DE69827454T2

DE69827454T2 - Verfahren zur Nachfüllung von Behälter in einem Lagerregal

Info

Publication number: DE69827454T2
Application number: DE69827454T
Authority: DE
Inventors: Irving D. Muncy Henderson; Beat J. Grob
Original assignee: Bossard AG
Current assignee: Bossard AG
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2018-10-27
Also published as: EP0915325B1; DE69827454D1; EP0915325A1; EP0916932A1; ATE282192T1; DK0915325T3; ES2231936T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Führen eines Lagers, das mehrere Behälter enthält, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Verfahren ist in der GB 2 299 074 beschrieben.
Lager mit mehreren Behältern können zum Lagern von kleinen Gegenständen wie Schrauben, Muttern, Bolzen, elektrischen Komponenten, Befestigern oder Pillen oder zum Lagern verschiedener Flüssigkeiten verwendet werden. Üblicherweise enthält jeder Behälter des Lagers eine Artikelart oder Flüssigkeit. Während dem normalen Betrieb werden die Behälter langsam geleert. Beispielsweise werden zum Zusammenbauen von Gegenständen in einer Fabrik aus den Behältern des Lagers Schraubbolzen und Muttern entfernt. Sobald ein Behälter leer ist, muss er nachgefüllt werden, z.B. indem er von einem zentralen Warenlager nachgefüllt wird oder indem Gegenstände von einem äusseren Lieferanten nachbestellt werden.
Ein Überwachen des Behälters bezüglich der Notwendigkeit des Nachfüllens ist eine zeitaufwendige und kostenaufwendige Tätigkeit. Falls diese nicht sorgfältig durchgeführt wird, kann ein leerer Behälter z.B. den Betrieb einer vollständigen Montagelinie unterbrechen. Abhängig von der Frequenz der Überprüfung der Behälter kann es notwendig sein, ein grosses Inventar von Gegenständen an Ort zu lagern, um Knappheiten zu vermeiden. Die Patent Abstracts von Japan, Vol. 96; Nr. 010, 31 Oktober 1996 für die JP 08 151 615 beschreibt einen Verkaufsapparat für Getränke mit mehreren Behältern für Flüssigkeiten. Die Gewichte dieser Behälter werden gemessen und die Restmenge jeder Flüssigkeit wird auf einer Anzeige in Echtzeit angezeigt. Damit ist ein Öffnen des Apparates zum Prüfen der Behälter überflüssig. Jedoch muss die Anzeige überwacht werden.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und ein Lager der oben genannten Art zu schaffen, welche ein sicheres und frühzeitiges, jedoch ökonomisches Nachfüllen der Behälter erlaubt.
Dieses Ziel wird durch das Verfahren und dem Lager, das im unabhängigen Anspruch beschrieben ist, erreicht.
Indem das Gewicht des Inhalts der Behälter gemessen wird, oder zumindest ein von diesem Gewicht abgeleiteten Parameter, kann einfach festgestellt werden, wann ein Behälter nachgefüllt werden muss. Das Signal von den Gewichtssensoren wird zum automatischen Bestellen Lagerauffüllungen verwendet. Damit ist ein Überwachen mittels Menschen nicht mehr notwendig, welches den Unterhalt des Lagers vereinfacht und sicherstellt, dass alle Nachbestellungen zeitig eintreffen.
Die Nachbestellungen weisen Etiketten auf, welche den Behälter, zu welchem sie gehören, identifizieren. Die Etiketten werden durch den Lieferanten aufgebracht, der sie einfach aus der Datei seiner Datenbank erzeugen kann. Dieses erleichtert die Aufgabe des Nachfüllens beim Lagerort.
Mit Vorteil wird die zeitliche Abhängigkeit der Parameter festgestellt, z.B. indem dass die Gewichtsverminderung berechnet wird. Dies Information kann zum Extrapolieren der Parameter und zur Vorhersage des Zeitpunktes verwendet werden, in welchem ein Nachfüllen notwendig ist. Somit ist es möglich, eine Nachfüllung zum Voraus zu bestellen, so dass diese zeitlich dann eintrifft, wenn der beinahe leere Behälter nachgefüllt werden muss.
Die Signale der Gewichtssensoren können zum Feststellen benützt werden, ob ein Nachfüllen stattgefunden hat. Eine solche Nachfüllung wird durch eine Gewichtszunahme erkannt. Diese ergibt einen Rückschluss zum Überwachen einer korrekten Nachfüllung.
In einer bevorzugten Ausführung wird das Gewicht jedes Behälters (oder davon abgeleitete Daten) einem entfernten Versorger elektronisch übermittelt. Dieser Versorger kann daher das gesamte Lager überwachen und die Notwendigkeit von Nachfüllungen feststellen.
Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung und auch Anwendungen davon können in den abhängigen Ansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung und der Figuren gefunden werden, wobei
1 eine Ausführung der Erfindung zeigt, die ein Gestell mit mehreren Behältern enthält, und
2 ein Blockdiagramm eines gemäss der vorliegenden Erfindung arbeitenden Systems ist.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist in den 1 und 2 gezeigt. Sie umfasst eine Mehrzahl Gestelle 1, so wie das in der 1 gezeigt ist. Jedes Gestell 1 enthält eine Mehrzahl Regale 2 und trägt eine grosse Anzahl einzelner Behälter (Kasten) 3. Das Gestell 1 ist auf einem Schlitten 7 mit Rädern 5 angeordnet, so dass es z.B. an irgendwelchem zweckdienlichen Ort in der Fabrik stationiert werden kann.
Jeder Behälter 3 beinhaltet einen Vorrat an kleinen Gegenständen wie Schrauben, Bolzen, Muttern, Befestigern, Pillen, Transistoren, etc. Diese Gegenstände werden während dem normalen Benützen des Lagergestells z.B. zum Zusammenbauen oder Verpacken dauernd -entfernt.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist jeder Behälter 3 auf einem Gewichtssensor 4 montiert. Diese Sensoren können z.B. auf konventionellen Dehnmessstreifen oder kapazitiven Deformationsdetektoren basiert sein. In der vorliegenden Ausführung messen die Gewichtssensoren das Bruttogewicht jedes Behälters, d.h. das Gewicht des Behälters selbst und seines Inhaltes. Jeder Gewichtssensor 4 erzeugt ein Messsignal, das das Bruttogewicht darstellt.
In der 1 sind die Behälter 3 auf den Gewichtssensoren montiert. Abhängig von der Ausbildung und der Form des Gestells und der Behälter können auch andere Anordnungen verwendet werden. Beispielsweise könnten die Behälter zwischen zwei horizontalen Stangen auf gehängt sein, wobei der Gewichtssensor zwischen einer der Stangen und dem Behälter angeordnet sein würde.
Die Signale des Gewichtssensors 4 werden einem auf dem Gestell 1 montierten Sender 6 übermittelt. Der Sender 6 übermittelt die Signale einem zentralen Rechner 8, der mit einem zweckdienlichen Empfänger 9 (siehe 2) ausgerüstet ist.
Alternativ kann das Gestell mit einem Infrarotsender ausgerüstet sein, der mit mehreren Infrarotlichtsensoren kommuniziert, die im Gebäude, in welchem die Lagergestelle 1 untergebracht sind, angeordnet sind. Auch können für jeden Behälter individuelle Sender angeordnet sein.
Jeder zentrale Rechner 8 analysiert die Signal des Senders 6 wie nachfolgend beschrieben wird, um festzustellen, ob ein Behälter ein Nachfüllen benötigt. Wenn dies der Fall ist, erlässt der zentrale Rechner 8 eine Bestellung für den entsprechenden Gegenstand, welche via dem Modem 10 des zentralen Rechners 8, dem öffentlichen Fernsprechnetz, 11 einem Modem 12 des Lieferanten 13 übermittelt wird. Der Lieferant 13 liefert dann die entsprechenden Gegenstände 15 zum Ort des Gestells.
Alternativ übermittelt der zentrale Rechner 8 die Gewichtsdaten jedes Behälters 3 wiederholt dem Lieferanten 13, z.B. einmal täglich. In diesem Fall ist es der Lieferant 13 der beurteilt, ob ein Behälter ein Nachfüllen benötigt. Dieses hat den Vorteil, dass der gesamte Betrieb für den Lagerbetreiber voll transparent ist. Der zentrale Rechner 8 des Lagerbetreibers dient nur zum Übertragen der Daten von den Behältern 3 an den Lieferanten 13. Die Hardware und Software für das Leiten des Lagers liegt auf der Seite des Lieferanten. Ein Lieferant kann eine Mehrzahl von Lagerorten unter Verwendung derselben Hard- und Software verwalten.
Sobald das Bedürfnis nach einer Nachfüllung festgestellt worden ist, kann der Lieferant 13 entweder den(die) notwendigen Gegenstand (Gegenstände) 15 selbst herstellen oder er kann entsprechende Bestellungen Unterlieferanten 14 weitergeben. Der Lieferant (oder die Unterlieferanten) befestigt (befestigen) eine Etikette 16 an jedem gelieferten Gegenstand. Diese Etikette 16 identifiziert den Behälter, zu welchem der Gegenstand 15 geliefert werden muss, z.B. durch eine Angabe eines einzelnen Gestells und Behälters (ID's).
Die bestellten Gegenstände 15 werden dem Ort de Lagers zugeliefert, wo sie in die Behälter 3, wie mit der Etikette 16 aufgezeigt, abgefüllt werden.
Das Gewicht eines Behälters 3 erhöht sich beim Nachfüllen. Somit ergibt eine Abtastung des Gewichtes des Behälters ein Mittel zum Überwachen, ob ein Nachfüllen stattgefunden hat. In einer bevorzugten Ausführung überwacht der Lieferant 13 die Gewichte der Behälter. Wenn ein Nachfüllen für einen Behälter bestellt wird, kann der Lieferant 13 überprüfen, ob und wann die Nachfüllung beim Behälter eintrifft, indem er für eine entsprechende Gewichtszunahme wartet. Falls keine solche Gewichtszunahme innerhalb einer festgelegten Zeitspanne eintrifft, weiss der Lieferant 13, dass das Nachfüllen nicht korrekt durchgeführt worden ist.
In derselben Weise kann das gegenwärtige System prüfen, ob das Gewicht eines Behälters zunimmt, sogar wenn kein Nachfüllen bestellt worden ist. Falls eine solche unmotivierte Gewichtszunahme festgestellt wird, kann der Lieferant 13 z.B. den Lagerbetreiber warnen, den Inhalt des gegebenen Behälters zu überprüfen.
Der zentrale Rechner 8 oder der Lieferant 13 können verschiedene Verfahren zur Feststellung der Zeit zur Nachbestellung von Gegenständen verwenden.
In einer einfachen Ausführung wird das Gewicht w_i jedes Behälters 3 (wobei i den Behälterindex bezeichnet) mit einem Grenzwert w_th,i für den Behälter verglichen. Der Grenzwert w_th,i ist für jeden Behälter vordefiniert und hängt vom Gewicht der im Behälter gelagerten Gegenständen und der Grösse des Behälters ab, das er wartete Mass des Gebrauchs und die Lieferzeit für Nachfüllung. Beispielsweise wird ein Wert für das Bruttogewicht des Behälters festgesetzt, wenn dieser 10% gefüllt ist. Sobald der zentrale Rechner 8 feststellt, dass das Gewicht des Behälters unter einen Grenzwert sinkt, wird eine Bestellung für eine Nachfüllung ausgegeben.
Es ist zu bemerken, dass um diese einfache Ausführung der Erfindung durchzuführen, es nicht notwendig ist, dass die Sensoren 4 Signale angeben, die das absolute Gewicht der Behälter darstellen. Alternativ könnten die Sensoren Signale ausgeben die z.B. 0 sind, wenn das Gewicht des Behälters oberhalb seines Grenzwertes ist, und 1 wenn es darunter ist. Sensoren dieser Art können einfach aufgebaut sein und z.B. aus einem federgelagerten Träger für den Behälter und einem Schalter bestehen, der betätigt wird wenn das Gewicht des Behälters 3 genügt, um den Träger in eine vorbestimmte Position zu verschieden.
In einer bevorzugten Ausführung wird das Bruttogewicht der Behälter als eine Funktion der Zeit überwacht. Für jeden Behälter 3 speichert der zentrale Rechner 8 und/oder Lieferant 13 das Bruttogewicht w_i(t₁) im Zeitpunkt t₁. In einem späteren Zeitpunkt t₂ wird das Gewicht w_i(t₂) wieder gemessen und der Grad der Gewichtsabnahme von (w_i(t₂) – w_i(t₁)/t₂– t₁) ermittelt. Dieser Grad wird für eine Extrapolation von w_i verwendet, um den Zeitpunkt t_th vorauszusagen, wann w_i(t_th) den Grenzwert w_Eh,i für diesen Behälter erreicht. (Dieser Grenzwert kann ein Nettogewicht von O sein.) Die Bestellung zum Nachfüllen des Behälters wird in einem Zeitpunkt t_order angegeben, wenn t_th angenähert wird, d.h. die Bestellung wird abgegeben wenn t_th – t_order unter einen gegebenen Wert tot fällt. Der Bestellungszeitpunkt t_ot wird durch die Zeitspanne bestimmt, die notwendig ist um vom Lieferanten 13 zum Ort der Gestelle 1 eine Nachfüllung zu liefern.
In einem aufwendigeren Verfahren wird das Gewicht wi_(t) jedes Behälters als eine Funktion einer grö sseren Anzahl von Zeitwerten gespeichert, und eine Extrapolation durch eine lineare oder nichtlineare Regressions- oder Zeitfolgenanalyse durchgeführt.
Wie oben erwähnt ist, weil jeder Behälter 3 unterschiedliche Gegenstände mit unterschiedlichen Gewichten enthalten kann, muss ein Grenzwert w_th,i für jeden Behälter i im zentralen Rechner 8 oder beim Ort des Lieferanten gespeichert werden. Wenn die Art der Gegenstände in einem Behälter geändert wird, muss der Grenzwert dementsprechend angepasst werden.
Es ist zu bemerken, dass die Erfindung in verschiedenen Weisen ausgeführt werden kann und nicht auf die in den 1 und 2 gezeigte Ausführung beschränkt ist.
Beispielsweise ist es nicht notwendig, alle Behälter 3 eines Gestells 1 mit Gewichtsmessern auszurüsten. Es können einige konventionelle Behälter zur Aufnahme von Gegenständen vorhanden sein, die nicht automatisch überwacht werden.
Das Gestell 1 kann auch ortsfest sein, abhängig davon, wie es gebraucht wird. In diesem Fall sind der Sender 6 und der Empfänger 9 nicht notwendig und es können permanente Übertragungskabel zwischen dem Gestell 1 und dem zentralen Rechner 8 angeordnet sein.
Statt ein wie gezeigtes Gestell zu verwenden, können die Gewichtssensoren auch bei Lagerorten eines automatisierten Lagerhauses, z.B. in einer paternostervorrichtung installiert sein. Sie können auch Paletten zum Tragen grösserer oder schwererer Lasten tragen oder in diesen integriert sein.
Auch könnte wenigstens ein Teil der Funktionen der Zentrale oder des Lieferanten 13 im Gestell 1 angeordnet sein, so dass Gestell 1 selbst ermitteln kann, ob einer seiner Behälter ein Nachfüllen benötigt und kontaktiert nur dann den zentralen Rechner 8. Alternativ kann ein Teil der Funktionen des zentralen Rechners beim Ort des Lieferanten 13 angeordnet sein, so wie oben erklärt worden ist.
Die vorliegende Erfindung ist für irgendwelche Art von Gegenständen geeignet, die in einem Behälter gelagert werden können (oder, äquivalent, auf einer gewickelten Rolle auf einem Tablett) und allmählich aufgebracht oder konsumiert werden. Insbesondere kann das System z.B. für ein Lagern von flüssigen oder körnigen Gütern angewendet werden.

Claims

Ein Verfahren zum Führen eines Lagers, wobei das Lager eine Mehrzahl von Behältern (3) aufweist, enthalten die Schritte für jeden der Behälter (3) ein Parameter (w_i) messen, der vom Gewicht des Inhaltes der Behälter abhängt; von diesem Parameter (w_i) die Notwendigkeit zum Nachfüllen des Behälters bestimmen; automatisch Nachfüllungen für Nachfüllungen benötigende Behälter bestellen, indem von diesem Parameter abgeleitete Daten wenigstens einem Lieferanten (13) übermittelt werden, beschaffen der Nachfüllungen (15) und liefern dieser Nachfüllungen zum Lager, dadurch gekennzeichnet, dass jede Nachfüllung vom Lieferanten mit einer Etikette (16) ausgerüstet wird, welche den Behälter, dem die Nachfüllungen geliefert werden muss, durch eine eindeutige Behälterangabe (1) identifiziert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Parameter ((w_i) das Brutto- oder Nettogewicht jedes Behälters ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, enthaltend die Schritte eine Zeitabhängigkeit des Parameters (w_i) messen und den Parameter extrapolieren.
Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, enthaltend den Schritt des Ausmasses der Abnahme des Brutto- oder Nettogewichtes feststellen und diese Abnahme zum Extrapolieren des Gewichtes benützen.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, enthaltend den Schritt eine Zeitgrenze (t_th) voraussagen, bei welcher der Parameter eine gegebene Grenze erreicht, und eine Notwendigkeit für ein Nachfüllen kenntlich machen, wenn diese Zeitgrenze näher ist als ein vorgegebener Bestellungszeitpunkt (t_tot) als die gegenwärtige.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gewicht jedes Behälters wiederholt dem Lieferanten (13) übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Lieferant (13) die Notwendigkeit, einen Behälter nachzufüllen, vom Gewicht des Behälters ableitet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter enthaltend die Schritte Liefern der Nachfüllungen, und die Gewichtszunahme von nachzufüllenden Behältern überwachen, um eine korrekte Lieferung zu den nachzufüllenden Behältern zu bestätigen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, weiter enthaltend die Schritte beim Lieferanten (13) eine Gewichtszunahme der nachzufüllenden Behälter überwachen, um eine korrekte Lieferung zu den nachzufüllenden Behältern zu bestätigen.