IT201800007520A1 - Metodo e sistema per monitorare un ciclo di lavorazione su di un veicolo o una parte di esso - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“METODO E SISTEMA PER MONITORARE UN CICLO DI LAVORAZIONE SU DI UN VEICOLO O UNA PARTE DI ESSO”

La presente invenzione è relativa ad un metodo per monitorare un ciclo di lavorazione su di un veicolo o una parte di esso e ad un corrispondente sistema di monitoraggio.

In particolare, la presente invenzione trova vantaggiosa, ma non esclusiva applicazione in un ciclo di riparazione della carrozzeria di un veicolo, cui la descrizione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.

Sono note officine di riparazione della carrozzeria di un veicolo, ad esempio una autovettura, in cui viene eseguito un ciclo di riparazione della carrozzeria attraverso una pluralità di stazioni di lavoro, definite in particolare da rispettive piazzole di lavoro disposte in fila, in cui sono presenti operatori addetti alla riparazione e attrezzi utilizzabili dagli operatori per la riparazione del veicolo.

In ciascuna stazione o piazzola di lavoro, viene svolto tipicamente una certa fase del ciclo di lavorazione che richiede o meno l’utilizzo di certi attrezzi ed un tempo di intervento più o meno lungo di un operatore. Un elevato numero di stazioni di lavoro permette di eseguire il ciclo di riparazione su più veicoli contemporaneamente.

L’efficienza di una officina di riparazione può essere garantita monitorando costantemente in quale stazione di lavoro si trova il veicolo in un determinato momento, il tempo di utilizzo delle attrezzature ed il tempo di lavoro degli operatori nelle varie stazioni di lavoro. Sistemi automatici per eseguire il suddetto monitoraggio non sono noti e quando sorge l’esigenza di effettuare un monitoraggio del ciclo di lavorazione spesso viene incaricato un operatore che empiricamente e per un limitato periodo di tempo prende nota dei tempi di utilizzo degli attrezzi e delle ore uomo per ciascuna stazione di lavoro, ma con risultati poco precisi e affidabili.

Scopo della presente invenzione è di realizzare un sistema di monitoraggio per un ciclo di riparazione di della carrozzeria di un veicolo, il quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di facile ed economica realizzazione.

In accordo con la presente invenzione vengono forniti un metodo per monitorare un ciclo di lavorazione su di un veicolo o una parte di esso ed un sistema per monitorare un ciclo di lavorazione su di un veicolo o una parte di esso, secondo quanto definito nelle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra, in maniera schematica, un’officina per l’esecuzione di un ciclo di lavorazione su di un veicolo ed un sistema di monitoraggio realizzato secondo l’invenzione per il monitoraggio del ciclo di lavorazione;

- la figura 2 illustra uno schema a blocchi semplificato di un dispositivo del sistema di monitoraggio della figura 1; e

- la figura 3 illustra uno schema a blocchi semplificato di un ulteriore dispositivo del sistema di monitoraggio della figura 1.

Nella figura 1, con 1 è genericamente indicato, nel suo complesso, un’officina per l’esecuzione di un ciclo di lavorazione su di un veicolo, ed in particolare un ciclo di riparazione della carrozzeria di un veicolo, l’officina 1 comprendendo una pluralità di stazioni di lavoro 2, definite in particolare da una fila di piazzole di lavoro, nelle quali vengono svolte rispettive fasi del ciclo di lavorazione su di un veicolo. Per ciclo di lavorazione si intende una sequenza di fasi che cominciano con una fase di presa in cario del veicolo, passano per una fase riparazione o manutenzione vera e propria del veicolo e terminano con una fase di consegna del veicolo. Nella figura 1 vengono illustrati più veicoli 3, in quanto potendo eseguire più fasi contemporaneamente nelle diverse stazioni di lavoro 2 è possibile eseguire il ciclo di lavorazione su più veicoli 3 contemporaneamente. In alcune stazioni di lavoro 2 sono presenti operatori 4 addetti alla riparazione dei veicoli ed attrezzi 5 utilizzabili dagli operatori 4 per la riparazione dei veicoli 3.

Nella figura 1 con 6 è indicato, nel suo complesso, un sistema di monitoraggio della presente invenzione per monitorare il ciclo di lavorazione di un veicolo. Il sistema di monitoraggio 6 comprende una pluralità di dispositivi trasmettitori radio 7a-c, ciascuno dei quali è associabile ad un oggetto mobile, ed una pluralità di dispositivi ricevitori radio 8, ciascuno dei quali è posizionato in maniera fissa in una rispettiva stazione di lavoro 2, ad esempio fissato ad una struttura di soffitto (non illustrata) della stazione di lavoro 2. I dispositivi trasmettitori radio 7a-c sono alimentati da rispettive batterie elettriche.

Ciascun veicolo 3, ciascun operatore 4 e ciascun attrezzo 5 viene dotato di un rispettivo dispositivo trasmettitore 7a-c che avrà un rispettivo contenitore esterno adatto allo specifico oggetto a cui deve essere applicato. In particolare, ciascun dispositivo trasmettitore 7a ha un contenitore conformato per essere posato sulla carrozzeria del veicolo 3, ciascun dispositivo trasmettitore 7b ha un contenitore conformato o configurato per essere applicato ad un indumento di un operatore 4 oppure indossato dall’operatore 4, per esempio appeso al collo dell’operatore 4 stesso tramite un cordoncino, e ciascun dispositivo trasmettitore 7c ha un contenitore conformato per essere applicato ad un attrezzo 5.

Ciascun dispositivo trasmettitore 7a-c è identificato da un rispettivo codice trasmettitore univoco, indicato qui di seguito con CTX, ed è configurato per trasmettere continuamente un segnale incorporante il codice CTX. Per trasmissione continua del segnale si intende una trasmissione ininterrotta da quando il dispositivo trasmettitore 7a-c viene acceso a quando viene spento da un operatore 4 o si spegne per mancanza di alimentazione dalla rispettiva batteria. Ciascun dispositivo trasmettitore 7a-c comprende un rispettivo modulo di trasmissione (non illustrato) funzionante secondo lo standard radio WiFi, oppure Bluetooth, oppure Zigbee. Vantaggiosamente, il modulo di trasmissione del dispositivo trasmettitore 7a-c funziona secondo lo standard radio Bluetooth Low Energy, il quale garantisce la stessa copertura radio e affidabilità di comunicazione del Bluetooth classico, ma con un consumo di energia sensibilmente ridotto.

I dispositivi trasmettitori 7a-c trasmettono i rispettivi segnali con un medesimo valore di potenza di trasmissione.

Ciascun dispositivo ricevitore 8 è identificato da un rispettivo codice ricevitore univoco, indicato qui di seguito con CRX, ed è configurato per ricevere i segnali dei dispositivi trasmettitori 7a-c. Ciascun dispositivo ricevitore 8 è configurato per fornire una adeguata copertura radio sulla superficie di pianta della rispettiva stazione di lavoro 2 in modo tale da ricevere, con un rapporto segnale-rumore elevato, i segnali trasmessi dai dispositivi trasmettitori 7a-c che si trovano fisicamente nella stazione di lavoro 2. Tuttavia, in particolari situazioni di propagazione radio, dovute ad esempio ai cammini multipli, un dispositivo ricevitore 8 potrebbe ricevere segnali provenienti da dispositivi trasmettitori 7a-c che si trovano in stazioni di lavoro 2 vicine.

Con riferimento alla figura 2, ciascun dispositivo ricevitore 8 comprende un rispettivo modulo di ricezione 9, operante col medesimo standard radio del modulo di trasmissione del dispositivo trasmettitore 7a-c, un modulo di comunicazione 10 per collegarsi ad una rete di comunicazione locale 11, ad esempio una rete LAN oppure una rete WiFi, ed un’unità di controllo 12 per controllare il funzionamento del modulo di ricezione 9 e del modulo di comunicazione 10.

Con riferimento di nuovo alla figura 1, il sistema di monitoraggio 6 comprende inoltre un server 13 collegato a tutti i dispositivi ricevitori 8 tramite la rete di comunicazione locale 11. Questa forma di attuazione è adatta alla situazione in cui il server 13 si trova fisicamente relativamente vicino alle stazioni di lavoro 2, per esempio in uno stesso edificio.

Secondo una forma di attuazione non illustrata, il server 13 è collegato alla rete di comunicazione locale 11 attraverso la rete internet e quindi il server 13 può essere disposto in remoto, lontano dall’edificio in cui si trovano le stazioni di lavoro 2.

Con riferimento alla figura 3, il server 13 comprende una unità di elaborazione 14, una memoria digitale 15 ed un modulo di comunicazione 16 per collegarsi alla rete di comunicazione locale 11.

Le associazioni tra tutti i codici CTX e le categorie di oggetto (veicolo, operatore, attrezzo) a cui i relativi dispositivi trasmettitori 7a-c sono applicati, vengono immesse nel server 13 da un operatore, non necessariamente un operatore 4 addetto alla riparazione dei veicoli 3, per essere memorizzate nella memoria 15. In altre parole, i codici CTX sono suddivisi tra quelli che individuano i dispositivi trasmettitori 7a, i dispositivi trasmettitori 7b ed i dispositivi trasmettitori 7c. L’immissione delle suddette associazioni nel server 13 può essere fatta, ad esempio, all’inizio di una giornata di lavoro.

Le unità di controllo 12 dei dispositivi ricevitori 8 e l’unità di elaborazione 14 del server 13 sono configurate per eseguire i passi funzionali descritti qui di seguito.

L’unità di controllo 12, per ciascun segnale ricevuto dal dispositivo ricevitore 8, misura, secondo tecniche note, la potenza di ricezione del segnale ricevuto, indicata qui di seguito con PWRX, e decodifica il segnale ricevuto per estrarre il codice CTX. Inoltre, l’unità di controllo 12 genera una rispettiva marca temporale di ricezione TSRX che individua l’istante di ricezione del segnale.

L’unità di controllo 12 invia al server 13, tramite la rete di comunicazione locale 11, il proprio codice CRX e, per ogni segnale ricevuto, i relativi codice CTX, potenza di ricezione PWRX e marca temporale di ricezione TSRX.

L’unità di elaborazione 14 assume che i dispositivi trasmettitori 7a-c trasmettono i rispettivi segnali con la medesima potenza di trasmissione, pertanto la potenza di ricezione PWRX relativa ad un certo segnale ricevuto e misurata da un certo dispositivo ricevitore 8 fornisce un’indicazione dell’attenuazione di canale che esiste, all’istante di ricezione, tra il dispositivo trasmettitore 7a-c individuato dal codice CTX incorporato nel segnale ricevuto ed il dispositivo ricevitore 8 individuato dal codice CRX. In altre parole, la potenza di ricezione PWRX associata ad una certa copia di codici CTX e CRX corrisponde all’attenuazione di canale esistente tra il dispositivo trasmettitore 7a-c identificato dal codice CTX ed il dispositivo ricevitore 8 identificato dal codice CRX.

Le potenze di ricezione PWRX per tutte le combinazioni di dispositivi trasmettitori 7a-c e di dispositivi trasmettitori 8 vengono convenientemente memorizzate nella memoria 15.

L’unità di elaborazione 14, localizza i dispositivi trasmettitori 7a-c rispetto alle stazioni di lavoro 2 in funzione di tutte le potenze di ricezione PWRX memorizzate. In particolare, la localizzazione prevede di stimare quale dispositivo ricevitore 8 è più vicino a ciascun dispositivo trasmettitore 7a-c in funzione delle potenze di ricezione PWRX e dei relativi codici CTX e CRX.

Più in dettaglio, per ciascun codice CTX, ossia per ciascun dispositivo trasmettitore 7a-c, vengono confrontate tra loro tutte le potenze di ricevute PWRX con codice CRX, cioè relative a tutti i dispositivi ricevitori 8, per individuare quella di valore inferiore. Ipotizzando che i segnali si propaghino dai dispositivi trasmettitori 7a-c ai dispositivi ricevitori 8 sostanzialmente per cammini diretti senza ostacoli, allora ad una potenza di ricezione PWRX di valore superiore corrisponde una attenuazione di canale di valore inferiore e quindi una distanza inferiore tra il dispositivo trasmettitore 7a-c ed il dispositivo ricevitore 8. Siccome ciascun dispositivo ricevitore 8 è associato ad una rispettiva stazione di lavoro 2, allora la potenza di ricezione PWRX di valore superiore individua la stazione di lavoro 2 in cui si trova presumibilmente il trasmettitore 7a-c.

I dati di localizzazione dei dispositivi trasmettitori 7a-c, cioè la stazione di lavoro 2 in cui si trova ciascun dispositivo trasmettitore 7a-c, vengono memorizzati nella memoria 15 del server 13.

Vantaggiosamente, l’unità di elaborazione 14 esegue il passo di localizzare i dispositivi trasmettitori 7a-c rispetto alle stazioni di lavoro 2 periodicamente nel tempo in accordo con un periodo T prestabilito.

Per ciascun codice CTX, ossia per ciascun dispositivo trasmettitore 7a-c, l’unità di elaborazione 14 determina relativi intervalli di tempo di permanenza associati alle stazioni di lavoro 2, ossia intervalli di tempo in cui il dispositivo trasmettitore 7a-c rimane nella stazione di lavoro 2, in funzione del periodo T e delle marche temporali di ricezione TSRX relative ai segnali ricevuti incorporanti il codice CTX. Ciascun intervallo di tempo di permanenza è caratterizzato da un rispettivo istante iniziale e da una rispettiva durata.

Gli intervalli di tempo di permanenza fanno parte dei dati di localizzazione dei dispositivi trasmettitori 7a-c che vengono memorizzati nella memoria 15 del server 13.

Vantaggiosamente, l’unità di elaborazione 14 elabora i dati di localizzazione, ed in particolare gli intervalli di tempo di permanenza nelle stazioni di lavoro 2, per determinare statistiche sul ciclo di lavorazione sul veicolo 3, ad esempio periodi di permanenza del veicolo 3 nelle stazioni di lavoro, periodi lavorati da ciascun operatore 4 e periodi di utilizzo di ciascun attrezzo 5 nelle varie stazioni di lavoro 2 e per ciascun veicolo 3, e quali operatori 4 e attrezzi 5 sono stati dedicati a ciascun veicolo 3. Ciascuno dei suddetti periodi di permanenza e periodi di utilizzo sono caratterizzati da un rispettivo istante iniziale ed una rispettiva durata.

A tale scopo, vengo utilizzate le associazioni tra codici CTX dei dispositivi trasmettitori 7a-c attivi e le categorie di oggetto a cui i relativi dispositivi trasmettitori 7a-c sono applicati, tali associazioni essendo già memorizzate nella memoria 15.

Dunque, la struttura del sistema di monitoraggio 6 e la configurazione delle unità di controllo 12 e dell’unità di elaborazione 14 sopra descritte implementano di fatto il metodo per monitorare un ciclo di lavorazione su di un veicolo della presente invenzione.

Benché l’invenzione sopra descritta faccia particolare riferimento ad un esempio di attuazione ben preciso, essa non è da ritenersi limitata a tale esempio di attuazione, rientrando nel suo ambito tutte quelle varianti, modifiche, semplificazioni o campi di applicazione coperte dalle rivendicazioni allegate, quali ad esempio cicli di lavorazione su di un veicolo diversi dal ciclo di riparazione della carrozzeria del veicolo. In particolare, l’invenzione è applicabile a un ciclo di controllo e manutenzione dei pneumatici di un veicolo, oppure a un ciclo di lavorazione o riparazione su di una sola parte del veicolo, ad esempio un motore di un veicolo o una parte di carrozzeria smontata dal veicolo.

Il principale vantaggio del sistema e del metodo sopra descritti è di automatizzare il monitoraggio di un ciclo di lavorazione su di un veicolo grazie alla pluralità di dispositivi trasmettitori 7a-c e dispositivi ricevitori 8 disposti nelle stazioni di lavoro 2 che permettono di conoscere in ogni momento in quale stazione di lavoro 2 si trovano il veicolo 3, gli operatori 4 e gli attrezzi 5 e di determinare i tempi di permanenza del veicolo 3, degli operatori 4 e degli attrezzi 5 nelle varie stazioni di lavoro 2. Elaborando le suddette informazioni è poi possibile determinare quali operatori 4 e attrezzi 5 sono intervenuti su un certo veicolo 3 e per quanto tempo.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per monitorare un ciclo di lavorazione su di un veicolo o una parte di esso, ed in particolare un ciclo di riparazione della carrozzeria di un veicolo (3), eseguito attraverso una pluralità di stazioni di lavoro (2) in cui sono presenti operatori (4) addetti alla lavorazione e attrezzi (5) utilizzabili dagli operatori (4) per la lavorazione sul veicolo (3), il metodo comprendendo: - dotare il veicolo (3), ciascun operatore (4) e ciascun attrezzo (5) di un rispettivo dispositivo trasmettitore radio (7a-c), il quale è identificato da un rispettivo codice trasmettitore (CTX) e trasmette continuamente un segnale incorporante il codice trasmettitore (CTX); - disporre in ciascuna stazione di lavoro (2) un rispettivo dispositivo ricevitore radio (8), il quale è identificato da un rispettivo codice ricevitore (CRX) ed è atto a ricevere i segnali dei dispositivi trasmettitori (7ac); - per ciascun segnale ricevuto da ciascun dispositivo ricevitore (8), misurare una potenza di ricezione (PWRX) del segnale ricevuto ed estrarre il codice trasmettitore (CTX) dal segnale ricevuto; e - da parte di un server (13) collegato ai dispositivi ricevitori (8) tramite una rete di comunicazione (11), localizzare i dispositivi trasmettitori (7a-c) rispetto alle stazioni di lavoro (2) in funzione delle potenze di ricezione (PWRX) e dei relativi codici trasmettitori (CTX) e codici ricevitori (CRX).
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il passo di misurare una potenza di ricezione (PWRX) del segnale ricevuto è eseguito dal relativo dispositivo ricevitore (8); il metodo comprendendo: - da parte di ciascun dispositivo ricevitore (8), inviare le potenze di ricezione (PWRX) dei relativi segnali ricevuti a detto server (13).
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il passo di estrarre il codice trasmettitore (CTX) dal segnale ricevuto è eseguito dal relativo dispositivo ricevitore (8); il metodo comprendendo: - da parte di ciascun dispositivo ricevitore (8), inviare il rispettivo codice ricevitore (CRX) ed i codici trasmettitori (CTX) dei relativi segnali ricevuti a detto server (13); localizzare i dispositivi trasmettitori (7a-c) rispetto alle stazioni di lavoro (2) comprendendo: - da parte del server (13), stimare quale dispositivo ricevitore (8) è più vicino a ciascun dispositivo trasmettitore (7a-c) in funzione delle potenze di ricezione (PWRX) e dei relativi codici trasmettitori (CTX) e codici ricevitori (CRX).
4. 4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, e comprendente: - per ciascun segnale ricevuto da ciascun dispositivo ricevitore (8) radio, generare una rispettiva marca temporale di ricezione (TSRX) che individua l’istante di ricezione del segnale; il passo di localizzare i dispositivi trasmettitori (7a-c) rispetto alle stazioni di lavoro (2) essendo eseguito periodicamente in accordo con un periodo di tempo (T); il metodo comprendendo: - per ciascun dispositivo trasmettitore (7a-c), determinare relativi intervalli di tempo di permanenza associati alle stazioni di lavoro (2) in funzione di detto periodo di tempo (T) e delle marche temporali di ricezione (TSRX) relative ai segnali ricevuti provenienti dal dispositivo trasmettitore (7a-c).
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui il passo di acquisire, per ciascun segnale ricevuto, una rispettiva marca temporale di ricezione (TSRX) è eseguito dal relativo dispositivo ricevitore (8); il metodo comprendendo: - da parte di ciascun dispositivo ricevitore (8), inviare la marche temporali di ricezione (TSRX) dei relativi segnali ricevuti a detto server (13); il passo di determinare, per ciascun dispositivo trasmettitore (7a-c), intervalli di tempo di permanenza associati alle stazioni di lavoro (2) essendo eseguito da detto server (13).
6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 4 o 5, e comprendente: - da parte di detto server (13), determinare periodi di permanenza del veicolo (3) nelle stazioni di lavoro (2), e periodi lavorati da ciascun operatore (4) e periodi di utilizzo di ciascun attrezzo (5) nelle varie stazioni di lavoro (2) e per ciascun veicolo (3) in funzione degli intervalli di tempo di permanenza dei dispositivi trasmettitori (7a-c) nelle stazioni di lavoro (2).
7. 7. Sistema per monitorare un ciclo di lavorazione su di un veicolo o una parte di esso, ed in particolare un ciclo di riparazione della carrozzeria di un veicolo (3), eseguito attraverso una pluralità di stazioni di lavoro (2) in cui sono presenti operatori (4) addetti alla lavorazione e attrezzi (5) utilizzabili dagli operatori (4) per la lavorazione sul veicolo (3), il sistema (6) comprendendo: una pluralità di dispositivi trasmettitori radio (7a-c), tra i quali almeno un dispositivo (7a) è posizionabile sul veicolo (3), almeno un dispositivo (7b) è applicabile su un rispettivo attrezzo (5) ed almeno un dispositivo (7c) è applicabile su un indumento di, o indossabile da, un rispettivo operatore (4), ciascun dispositivo trasmettitore (7a-c) essendo identificato da un rispettivo codice trasmettitore (CTX) e configurato per trasmettere continuamente un segnale incorporante il codice trasmettitore (CTX); una pluralità di dispositivi ricevitori (8) radio, ciascuno dei quali è identificato da un rispettivo codice ricevitore (CRX), è posizionabile in una rispettiva stazione di lavoro (2) per ricevere i segnali dei dispositivi trasmettitori (7a-c) e comprende mezzi di controllo (12); ed un server (13), il quale comprende mezzi di elaborazione (14) ed è collegato ai dispositivi ricevitori (8) mediante una rete di comunicazione (11); detti mezzi di controllo (12) e detti mezzi di elaborazione (14) essendo configurati per implementare il metodo secondo una delle rivendicazione da 1 a 6.
8. 8. Sistema secondo la rivendicazione 7, in cui ciascun dispositivo trasmettitore (7a-c) e ciascun dispositivo ricevitore (8) comprende un rispettivo modulo Bluetooth Low Energy per la trasmissione e, rispettivamente, ricezione di detto segnale.