ES2945688T3 - Sistema de manipulación para depositar y recoger artículos heterogéneos en un almacén - Google Patents

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Abstract

La invención describe un sistema de gestión para el depósito y preparación de pedidos de artículos no homogéneos (A) en un almacén que comprende una pluralidad de ubicaciones para el almacenamiento de los artículos (A), caracterizado porque incluye una pluralidad de etiquetas (T1-Tn), por ejemplo etiquetas de identificación por radiofrecuencia, que pueden asociarse con respectivos artículos (A), cada una de las cuales se almacena en un respectivo código de identificación de etiqueta que puede asociarse al menos temporalmente con un artículo y que incluye medios de señalización luminosos o acústicos (L, S) . El sistema de gestión también comprende al menos una estación transceptora central (R), una tabla de consulta temporal (T) y un dispositivo de gestión portátil (P) para realizar el depósito y recogida de artículos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de manipulación para depositar y recoger artículos heterogéneos en un almacén
La presente invención se refiere, en general, a la logística y, en particular, a un sistema de gestión de almacén. Más específicamente, se refiere a un sistema de gestión para depositar y recoger artículos heterogéneos en un almacén que comprende una pluralidad de ubicaciones para almacenar los artículos.
Se conocen diversos sistemas y métodos diferentes para gestionar el depósito y la recogida de artículos heterogéneos en un almacén, en particular para almacenes que cubren una gran superficie, por ejemplo, almacenes que tienen estanterías dinámicas con mucha profundidad de almacenaje, en las que los artículos se almacenan en ubicaciones predeterminadas, por ejemplo, ordenados según la categoría de la mercancía.
Los sistemas de depósito y recogida manual de productos desarrollados para optimizar procesos logísticos, en particular la gestión de flujos de mercancía en un almacén, por ejemplo, para actividades de preparación de pedidos, emplean una infraestructura electrónica para coordinar y gestionar actividades de depósito y recogida de productos, en las que cada ubicación de recogida o depósito está dotada de medios de visualización diseñados para proporcionar a los operadores información sobre las operaciones de depósito o recogida que van a llevarse a cabo (normalmente para informar al operador de la ubicación, la naturaleza y la cantidad de artículos que van a recogerse o la ubicación y la naturaleza del artículo que va a depositarse, registrando el aumento en la cantidad de productos depositados).
En general, se depositan productos similares en la misma ubicación y cada ubicación está dotada de medios de señalización, tales como un cuerpo fotoemisor, y medios de control, tales como un botón pulsador.
Los operadores son guiados alrededor del almacén hasta las ubicaciones en las que deben depositarse o recogerse los productos usando cuerpos fotoemisores que se iluminan en una secuencia óptima predeterminada para indicar las ubicaciones que contienen los productos que van a gestionarse (recogerse, depositarse) en un orden predeterminado, sin requerir que el operador lleve a cabo una lista de los objetos que van a recogerse o seleccione la ruta óptima de manera responsable. Las señales luminosas las activa el propio operador o un centro de operación en función de un código de identificación del artículo que va a manipularse. Los medios de señalización pueden controlarse para optimizar la ruta de depósito o recogida del producto a través del almacén.
Los medios de medición también pueden proporcionarse en cada ubicación para mantener un registro de la cantidad de artículos en el almacén, estando diseñados dichos medios para aumentar o disminuir la cantidad registrada en función de las operaciones de depósito y recogida.
Gracias a un sistema de este tipo, se adquiere el código de un pedido para el que es necesario recoger los productos, por ejemplo, leyendo códigos de barra, por un centro de gestión para el almacén conectado a los medios de señalización asociados con todas las ubicaciones de almacenamiento en el almacén, y el centro de gestión mencionado anteriormente controla la iluminación de los medios de señalización luminosa correspondientes a las ubicaciones de los artículos que van a recogerse. En cada ubicación de almacenamiento, si los medios de visualización relacionados se asocian con múltiples células de almacenamiento, también pueden indicar la célula relacionada con el artículo que va a manipularse. Una vez que se ha recogido el artículo, el operador puede confirmar la finalización de la operación, por ejemplo, presionando el botón de control, y después identificar rápidamente de manera visual la siguiente ubicación de recogida.
Tales sistemas "pick-to-light" y "put-to-light" proporcionan soluciones de "operador a mercancías" para recoger y depositar artículos en un almacén, que garantizan en particular una buena productividad, alrededor de entre 500 y 600 recogidas por hora.
Sin embargo, dado que estos sistemas dependen de una clasificación anterior de la categoría de mercancía relacionada y del almacenamiento en una ubicación correspondiente solo de productos similares, no permiten distinguir artículos que se usan más frecuentemente de artículos que se mueven menos frecuentemente, ni permiten el almacenamiento de productos de manera aleatoria.
Por esta razón, desafortunadamente, puede requerirse que los operadores recorran grandes distancias dentro del almacén para encontrar una ubicación predeterminada para depositar o recoger artículos que se mueven más frecuentemente que otros artículos a los que se les ha asignado una ubicación más cercana.
Dicho de otro modo, las ubicaciones de almacenamiento del almacén pueden no ocuparse de manera progresiva, sino que su ocupación depende exclusivamente de una distribución fija realizada cuando se diseña el almacén, lo que es difícil y requiere mucho tiempo de modificar.
El documento WO 02/17537 describe un sistema de gestión para un almacén y un método para gestionar la recogida de pedidos de un almacén en el que la ubicación de los productos almacenados se determina por un sistema de radiofrecuencia que incluye un escáner usado por un operador para localizar un producto usando una base de datos que contiene información sobre la disponibilidad y la ubicación de los productos almacenados, y para enviar una advertencia acústica a los alrededores del producto seleccionado basándose en la comunicación con una etiqueta de identificación relacionada.
El documento WO 2006/098943 se refiere a un método y un aparato para seleccionar y organizar artículos en una estación de recolección dotada de una pluralidad de contenedores asociados con diferentes destinos de entrega de artículos. Hay indicadores luminosos correspondientes a cada contenedor y se activan tras la recogida de un producto del almacén para indicar el contenedor de destino relacionado a un operador.
El documento FR 2 782 703 A1 da a conocer un sistema de gestión para almacenar y recuperar objetos que comprende una pluralidad de etiquetas electrónicas, incluyendo cada una un circuito electrónico codificado que tiene un código interno y una fuente de energía. El sistema comprende, además, un medio de emisión para señalizar la pluralidad de etiquetas y una unidad de control para gestionar la emisión de señales según entradas hechas por un usuario. Los códigos de las etiquetas se asocian en una tabla de distribución con referencia los objetos. El documento EP 2 554 496 A1 da a conocer un sistema de gestión de recogida para un almacén que implica un aparato portátil, artículos que tienen transpondedores RFID y un sistema de control central.
El documento US 2005/149226 da a conocer un sistema de almacenaje que incluye un contenedor para almacenar al menos un objeto, un módulo (por ejemplo, de identificación de radiofrecuencia (RFID)) electrónico asociado con el contenedor y un controlador que se comunica de manera inalámbrica con el módulo electrónico para dirigir una transferencia de dicho al menos un objeto hacia y/o desde dicho contenedor. El documento US 2005/149226 da a conocer un sistema de gestión para depositar y recoger artículos heterogéneos en un almacén según el preámbulo de la reivindicación 1.
La presente invención está destinada a proporcionar una solución satisfactoria al problema expuesto anteriormente y superar las desventajas de la técnica anterior.
En particular, un objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema para gestionar el depósito y la recogida de artículos que optimice dichas operaciones de recogida y depósito.
Un objetivo más específico de la invención es proporcionar un sistema para gestionar el depósito y la recogida de artículos que permita el almacenamiento aleatorio de artículos, en el que las ubicaciones en el almacén no se asocien estrictamente con una categoría predeterminada de productos, por ejemplo, con una categoría de mercancía relacionada.
Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un sistema para gestionar el depósito y la recogida de artículos en un almacén que permita una mejora en la cantidad de operaciones de depósito y recogida realizadas por un operador con el tiempo, sin comprometer la simplicidad, la velocidad o la eficacia de tales actividades.
Según la presente invención, estos objetivos se consiguen usando un sistema para gestionar el depósito y la recogida de artículos heterogéneos en un almacén con las características reivindicadas en la reivindicación 1.
Las reivindicaciones dependientes cubren realizaciones específicas, cuyo contenido debería entenderse que constituye una parte integral de la presente descripción.
En resumen, la presente invención se basa en el principio de asociación de una etiqueta con cada artículo o paquete de artículos, incluyendo este último paquetes de artículos que son similares o están relacionados, por ejemplo, en virtud del uso previsto de los mismos, que se tratan como un único elemento durante las operaciones de recogida y depósito del almacén. A diferencia de la técnica anterior, la presente invención no tiene una infraestructura de gestión en la que las etiquetas se asocien a ubicaciones de producto, sino a los propios productos.
Se exponen características y ventajas adicionales de la invención con mayor detalle en la descripción proporcionada a continuación de una realización de la invención dada a modo de ejemplo no limitativo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista esquemática de un sistema para gestionar el depósito y la recogida de artículos en un almacén según las enseñanzas de la presente invención,
las figuras 2a y 2b muestran ejemplos de dos modelos de etiqueta usada en el sistema en la reivindicación 1, y
la figura 3 muestra un almacén en el que se implementa un sistema según la reivindicación 1.
En las figuras, el signo de referencia T1-Tn indica una pluralidad de etiquetas asociadas de manera temporal o permanente con un respectivo artículo de almacén A (A1-An). En la figura 3, este artículo de almacén se muestra con forma de paquete tipo caja, pero esta representación debería entenderse que es un ejemplo no limitativo del tipo de artículo con el que puede asociarse una etiqueta. Una etiqueta también puede asociarse con un artículo individual contenido en un paquete, en cuyo caso el paquete puede asociarse ventajosamente a su vez con una etiqueta similar.
Cada etiqueta T1-Tn incluye medios de transceptor de radiofrecuencia, por ejemplo, un RFID de 868 MHz, adaptados para proporcionar comunicación bidimensional con una estación de transceptor central indicada usando el signo de referencia R en la figura, por ejemplo, por medio de una antena integrada. Ventajosamente, las etiquetas activas que funcionan a frecuencias diferentes de las cubiertas por la norma ISO para sistemas pasivos admiten el funcionamiento sin entrar en conflicto con otras etiquetas en sistemas vecinos. De manera conveniente, cada etiqueta funciona por baterías reemplazables o recargables W y está dotado de medios para señalizar su propia presencia, por ejemplo, al menos o bien medios de señalización luminosa L o bien medios de señalización acústica S.
Cada etiqueta T1-Tn está dotada de un código de identificación de etiqueta único que se almacena de manera electrónica en un soporte de memoria no volátil M al que se accede usando un método de consulta por radio conocido. Este código también puede representarse en el exterior de la etiqueta usando signos de identificación tales como un código de barras unidimensional o bidimensional (código QR) B o un criptograma impreso similar, que puede conseguirse por medios de captura óptica tales como un cámara o similares.
Una etiqueta puede adoptar diferentes formas, también en función del uso previsto de la misma.
La figura 2a muestra, a modo de ejemplo, una etiqueta plana, que es, por ejemplo, rectangular, cuyos lados pueden medir unos pocos centímetros y cuyo grosor es de alrededor de un centímetro, permitiendo de ese modo que contenga una batería de litio reemplazable a la que pueda accederse, por ejemplo, a través de una cubierta situada en un lado o en una cara de la etiqueta.
Los medios de señalización luminosa L, tales como un LED o lámpara indicadora, que son visibles para un operador que pasa se sitúan en la cara delantera de la etiqueta.
Ventajosamente, la cara delantera de la etiqueta también puede estar dotada de medios D para sujetar una placa de identificación usada para mostrar instrucciones e información legibles por el operador. La cara trasera de la etiqueta puede estar dotada de medios adhesivos o medios de fijación mecánica para unir de manera estable pero extraíble la etiqueta a un artículo o un paquete de artículos.
La figura 2b muestra una etiqueta voluminosa, por ejemplo, una etiqueta que tiene un cuerpo contenedor con forma de paralelepípedo, cuyos lados pueden medir varios centímetros y cuyo grosor permite que la misma contenga una batería recargable, por ejemplo, una batería de plomo, a la que puede accederse a través de una cubierta en una cara de la etiqueta o a través de un conector de carga. Una etiqueta de este tipo está diseñada para asociarse con paquetes grandes y en la figura se muestra asociada con un paquete de productos.
Los medios de señalización luminosa L, tales como un LED o lámpara indicadora, que son visibles para un operador que pasa se sitúan en la cara delantera de la etiqueta. La etiqueta también está dotada de medios de señalización acústica S, por ejemplo, un difusor acústico, adaptado para emitir un sonido perceptible para el operador que pasa.
De manera similar a la etiqueta plana, también la etiqueta voluminosa puede incluir ventajosamente medios D en la cara delantera para sujetar una placa de identificación usada para mostrar instrucciones e información legibles por el operador. La cara trasera de la etiqueta puede estar dotada de medios adhesivos o medios de fijación mecánica para unir de manera estable pero extraíble la etiqueta a un artículo o un paquete de artículos, o a un paquete de una pluralidad de artículos (paquete).
Además, una etiqueta o una estación de acceso central tal como se describe también puede usarse (como repetidores) para identificar zonas de movimiento de artículos o almacenamiento específicas dentro del almacén, tales como pasillos u otras rutas que pueden usar los operadores, o rutas guiadas en la zona del almacén, y también pueden asociarse con los medios de movimiento de artículos. Por ejemplo, una etiqueta puede usarse para identificar externamente en la parte delantera una estantería móvil en un conjunto de estanterías móviles apilables con el fin de enseñar a un operador las operaciones de desplazamiento de estanterías requeridas para alcanzar el producto solicitado, que se identifica a su vez por su propia etiqueta, o para identificar un carrito de clasificación de productos que contiene, por ejemplo, de manera temporal, un producto usado frecuentemente o un producto que se lleva de manera ocasional a islas de producción de las que se encarga un operador estático.
Una estación de transceptor central R está diseñada para consultar por radio las etiquetas asociadas con los artículos almacenados en una zona de almacén relacionada, cuyas dimensiones son compatibles con el intervalo de la señal de radio emitida por la estación. El enlace entre la estación central R y las etiquetas es preferiblemente bidimensional, permitiendo tal enlace bidimensional que las etiquetas informen a la estación central del estado de carga de sus baterías y de otras funciones y anomalías relativas a la etiqueta.
En almacenes relativamente grandes, puede usarse una pluralidad de estaciones centrales, estando asociada cada una con una zona del almacén.
El signo de referencia P indica un dispositivo de gestión portátil usado por un operador, adaptado para establecer un enlace de comunicación con una o más estaciones centrales R, por ejemplo, usando un protocolo ordinario de radiocomunicación por Wi-Fi.
El dispositivo de gestión portátil P es preferiblemente un dispositivo electrónico de ayuda digital patentado diseñado para gestionar operaciones de movimiento de productos dentro de un almacén, o un dispositivo electrónico de comunicación móvil común, tal como un teléfono inteligente o una tableta, que ejecuta una aplicación de gestión específica adaptada para proporcionar una interfaz de usuario para introducir y consultar datos relativos a las órdenes de movimiento de productos en un almacén. De manera útil, las funciones del dispositivo de gestión portátil P pueden usarse en su totalidad para ofrecer una aplicación de gestión adaptada para proporcionar una interfaz de usuario para consultar información relativa al producto que se está recogiendo, tal como las características técnicas del mismo o la fecha de caducidad del mismo en caso de productos perecederos, ayudando de ese modo a que el operador identifique, entre productos similares, un orden cronológico de recogida preferible.
Ventajosamente, el dispositivo de gestión portátil P también está dotado de medios de captura C, tal como una cámara común, adaptados para leer imágenes de signos de identificación de las etiquetas, tales como códigos de barras unidimensionales o bidimensionales (código QR) B o criptogramas impresos similares.
Según la invención, cuando se deposita un artículo A en el almacén, el dispositivo de gestión portátil P está diseñado para asociar un código de identificación de etiqueta perteneciente a una etiqueta libre, es decir, una etiqueta que aún no está asociada con un artículo, a un respectivo código de identificación del artículo, por ejemplo, un código de identificación de producto asignado por un sistema de gestión de almacén remoto G, que está en comunicación inalámbrica o alámbrica con el dispositivo portátil (en el último caso, solo en momento de intercambio de datos específicos) para permitir la recuperación de órdenes de trabajo, listas de materiales, órdenes de recogida o cualquier otra cosa relacionada con la gestión de mercancías. Por ejemplo, el código de identificación de la etiqueta asociada con un artículo puede representarse por signos de identificación, tales como un código de barras unidimensional o bidimensional (código QR) B que se imprime en la superficie de la etiqueta y que puede leerse usando los medios de captura C del dispositivo de gestión portátil.
Según la invención, cuando se recoge un artículo A, el dispositivo portátil P adquiere del usuario al menos un código de identificación del artículo que va a recogerse del almacén, por ejemplo, por la entrada manual del usuario o por comunicación con el sistema de gestión de pedidos G, y envía una solicitud de búsqueda de artículo junto con el código de identificación de la etiqueta asociado con el artículo, determinado usando una tabla de consulta, a dicha al menos una estación central R.
Una tabla de consulta T que empareja de manera temporal los códigos de identificación de la etiqueta con los códigos de identificación del artículo puede almacenarse en el dispositivo de gestión portátil P o en el sistema de gestión del almacén G.
Según la invención, cuando el dispositivo de gestión portátil P realiza una solicitud de búsqueda de código a la estación central R, la estación central empieza a consultar las etiquetas en la zona del almacén dentro de la zona de cobertura de radio de dicha estación. Cuando la etiqueta identificada recibe la señal de consulta, se activan los medios de señalización de presencia de etiqueta, es decir, los medios acústicos y/o luminosos asociados con la misma, que permiten que el operador encuentre dicha etiqueta, y, por tanto, el artículo (o artículos) asociado con la misma, de manera rápida y precisa.
Ventajosamente, la sincronización de la señal, es decir, el tiempo de activación de la señal después de la consulta y la duración del mismo, y el método de señalización pueden configurarse en el dispositivo de gestión portátil P y enviarse por el mismo a la etiqueta mediante la estación de transceptor central R.
Esto ayuda a que un operador encuentre artículos almacenados en diferentes ubicaciones remotas en el almacén por orden. De manera similar, el sistema según la invención también optimiza la gestión de almacenes organizados en islas de producción en las que se ordena a almacenes móviles a moverse hasta un operador estático.
El dispositivo de gestión portátil P está adaptado para comunicarse, de manera periódica o en respuesta a un acontecimiento, con el sistema de gestión del almacén G, por ejemplo, para registrar un aumento o una disminución de la cantidad de artículos cada vez que se completa una operación de depósito o recogida. El dispositivo de gestión portátil P puede usarse para actualizar la cantidad de artículos restantes en el sistema de gestión del almacén G y para enviar una orden automática para suministrar un artículo sin existencias usando una aplicación de gestión específica.
Ventajosamente, el sistema según la invención permite asignar objetos libremente a las ubicaciones disponibles en un almacén, por ejemplo, en las ubicaciones a las que sea más rápido llegar, permitiendo de ese modo que se use el espacio de manera horizontal y vertical (apilamiento ilimitado de contenedores) sin tener que asignar previamente zonas o coordinadas espaciales a categorías de mercancía de productos específicas. La mercancía puede situarse libremente tanto para la primera asignación de la misma como para asignaciones posteriores después de la recogida de un producto. Esto optimiza el uso del espacio en el almacén al permitir apilar diferentes productos, siendo no obstante dichos productos individualmente identificables.
Las etiquetas pueden reutilizarse una vez que se ha recogido el artículo relacionado o una vez que se han agotado los artículos similares en un mismo paquete relacionado, eliminado simplemente dicha etiqueta del artículo recogido y atribuyendo la misma a otro artículo que va a depositarse en el almacén, mediante una nueva fase de configuración llevada a cabo por un operador usando el dispositivo de gestión portátil P.
Naturalmente, a pesar del principio de la invención, las realizaciones y los detalles de implementación pueden variarse de manera significativa de la descripción e ilustraciones proporcionadas meramente a modo de ejemplo no limitativo, sin moverse de ese modo fuera del alcance de protección de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de gestión para depositar y recoger artículos heterogéneos (A) en un almacén que comprende una pluralidad de ubicaciones para almacenar los artículos (A),
comprendiendo dicho sistema:
- una pluralidad de etiquetas (T1-Tn) que pueden asociarse con respectivos artículos (A), cada uno de los cuales almacena un respectivo código de identificación de etiqueta, comprendiendo cada etiqueta medios de transceptor de radiofrecuencia y medios de señalización (L, S) de su presencia que permiten que un operador encuentre dicha etiqueta;
- al menos una estación de transceptor central (R) adaptada para establecer un enlace de comunicación de radiofrecuencia con las etiquetas (T1-Tn) con el fin de consultar las etiquetas (T1-Tn) asociadas con los artículos (A) que están presentes en una zona de almacenamiento del almacén; y caracterizado porque dicho sistema comprende, además:
- al menos un dispositivo de gestión portátil (P) que puede usarse por un operador, adaptado para establecer un enlace de comunicación con dicha estación central (R),
en el que el dispositivo de gestión portátil (P) se dispone para:
(a) en una fase de depósito de artículo:
- asociar un código de identificación de etiqueta perteneciente a una etiqueta libre que aún no está asociada con un artículo a un respectivo código de identificación de un artículo (A), y
(b) en una fase de recogida de artículo:
- adquirir de un usuario o un sistema de gestión de almacén remoto (G) al menos un código de identificación del artículo (A) que va a recogerse en el almacén, y
- transmitir, a dicha al menos una estación central (R), una solicitud de búsqueda para el artículo (A) que comprende el código de identificación de la etiqueta asociado con el artículo (A), adquiriéndose el código de identificación de la etiqueta de una tabla de consulta temporal (T) que empareja los códigos de identificación de la etiqueta a los códigos de identificación del artículo,
y porque:
la estación de transceptor central (R) está adaptada para consultar las etiquetas (T1-Tn) en la zona de almacenamiento del almacén dentro de una zona de cobertura de radio de dicha estación cuando el dispositivo de gestión portátil P realiza una solicitud de búsqueda a la estación de transceptor central (R), y
dichos medios de señalización de presencia (L, S) de la etiqueta están adaptados para activarse cuando la etiqueta que tiene el código de identificación de la etiqueta asociado con el artículo (A) recibe una señal de consulta.
2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha tabla de consulta se almacena en el dispositivo de gestión portátil (P) o en un sistema de gestión de almacén remoto (G).
3. Sistema según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque dichas etiquetas (T1-Tn) son etiquetas de identificación por radiofrecuencia.
4. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos medios de señalización de presencia de etiqueta incluyen medios de señalización luminosos (L).
5. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos medios de señalización de presencia de etiqueta incluyen medios de señalización acústicos (S).
6. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas etiquetas (T1-Tn) incluyen signos de identificación visibles (B) que pueden adquirirse por medios de captura óptica (C).
7. Sistema según la reivindicación 6, caracterizado porque dichos signos de identificación visibles incluyen un código de barras unidimensional o bidimensional (B).
8. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas etiquetas (T1-Tn) incluyen medios adhesivos o medios de fijación para el acoplamiento estable y extraíble de la etiqueta a un artículo (A) o a un paquete de uno o más artículos (A).
9. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de gestión portátil (P) se dispone para comunicarse con un sistema de gestión de almacén remoto (G) para registrar aumentos o disminuciones en la cantidad de artículos (A) cada vez que se deposita o se recoge un artículo (A).
10. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas etiquetas (T1-Tn) pueden asociarse con una zona de almacenamiento de artículos, con una ruta en el almacén o con medios de movimiento de artículos.
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