JP2015507244A - 製造プラントの運転方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、制御装置（２２）から制御命令を受信する複数の産業用車両を含む無人移送システムを有する製造プラントの運転方法であって、ａ）少なくとも１つの第１の産業用車両によって、複数の部品を積んだ少なくとも１つの第１の部品キャリヤ（１２）が倉庫（１０）からピッキングステーション（１４）へと移送されるステップと、ｂ）部品リストに応じて指定された少なくとも１つの部品が前記部品キャリヤ（１２）から人員又はロボットにより取り出され、部品を他の部品キャリヤ（１６）に載置するステップと、ｃ）他の部品キャリヤ（１６）を他の産業用車両によってワークステーション（１８）に移送するステップと、を含む。【選択図】 図１

Description

本発明は、無人移送システムを有する製造プラントの運転方法に関する。

製造プラントの個々のワークステーションには、通常は別個の倉庫に保管される部品、加工材料などが供給されなければならない。通常は、いわゆるピッキングステーションで、製造プラントの個々のワークステーション特有の部品セットが組み立てられる。そのためにオーダーピッカーは１つの部品セットに属する個別部品を倉庫からピックアップし、次いでそれぞれのワークステーションにそれを移送する部品キャリヤに載置する。このようなシステムは、そのつど必要な倉庫への移動によって個々のピッキングステーションの処理能力が大きく制約されるため、労力を要し、時間がかかる。公知の方法ではフレキシビリティも大幅に制約されるため、新たな作業タスクごとに別の部品セットが必要なので、作業タスクが変わる製造プラントのワークステーションのメインテナンスも簡単には実現できない。

記載のシステムの代替形態が特許文献１により公知である。それに記載されている方法は、仕分け用ロボットによって部品が高層棚から取り出され、自走式移送車に積載される全自動の高層棚倉庫に関するものである。移送車は次いでパレタイジングロボットを有するパレタイジングステーションに移動し、取り出された部品はそこで所望の配置で移送用パレットの上に配置される。このような保管システムは、極めて高い処理能力を有し、フレキシブルに再プログラミングできる。しかし、上記のような保管システムの全自動化は高価であり、投資コストが高くなる。

独国特許出願公開第１０ ２００６ ０５７ ７５８ Ａ１号明細書

したがって本発明の課題は、製造プラント向けにフレキシブル、且つ低コストでオーダーピッキング可能な、冒頭に記載の方法を提供することにある。

上記の課題は、請求項１の特徴を有する方法によって解決される。

この方法は、複数の産業用車両を含む無人移送システムを有する製造プラントを運転するために用いられる。移送システムは、制御装置から制御命令を受けるように設計されている。第１の産業用車両によって、複数の部品を積んだ少なくとも１つの第１の部品キャリヤが倉庫からピッキングステーションへと移送される。ピッキングステーションで、部品リストに記載の少なくとも１つの部品が部品キャリヤから人員によって取り出され、別の部品キャリヤに載せられる。別の部品キャリヤは最後に、別の産業用車両でワークステーションに移送される。

材料をオーダーピッキングする公知の方法と比較して、時間がかかる人員による倉庫への移動が必要なくなる。その代わりに、事前に選別された部品は直接ピッキングステーションに送られ、そこで必要な部品を部品リストに基づいて即座に別の部品キャリヤ上で再仕分けすることができる。それによって特に迅速なオーダーピッキングが可能になる。同時に、製造プラントでの要求生産量が変更された場合、倉庫内の第１の部品キャリヤへの装填を問題なく変更でき、そのためピッキングステーションには必要な選別部品が常にあるため、オーダーピッキング工程にフレキシブルに適応させることが可能である。

全自動保管システムと比較して、本発明による方法は、自動化の度合いが低いため大幅に少ない投資しか必要ないので大幅に低コストである。全体として、特にフレキシブルでコスト効率が高く、同時に簡単に実施できるオーダーピッキング方法が生み出される。

好適な実施形態では、ワークステーションの生産量に応じて部品リストが作成される。従って、他の部品キャリヤは、所定数の作業タスクを果たすためにワークステーションに必要な部品を正確に保持している。ワークステーションの作業タスクの変更は、他の部品キャリヤの装填の変更によってピッキングステーションに直接付随するため、特にフレキシブルな方法が生み出される。

好適な実施形態では、部品リストはピッキングステーションから他の産業用車両及び／又は他の部品キャリヤのメモリに記憶される。これは無線データ通信によって行われる。産業用車両又は部品キャリヤは、記憶された部品リストに基づいて後にワークステーションとも制御装置とも通信する。制御装置との通信によって、産業用車両を製造プラントの実際の需要に応じて目的位置に誘導することが可能になる。目的位置に到着すると、部品リストはワークステーションのロボットに伝送可能であるため、ワークステーションは部品キャリヤの装填レイアウトを認知し、部品を必要な手順で取り出すことができる。

ワークステーション自体が、その必要部品を制御装置に伝達することができる。制御装置はそこから部品リストを特定し、好適にはこれも無線でピッキングステーションに送信することができる。このように、ワークステーションの必要部品の変更は、変更されたオーダーピッキングに変換される。

方法の更なる有利な実施形態では、第１の部品キャリヤとして棚が使用される。棚は、無人産業用車両に固定的に設置されてもよく、又はこれに一時的に固定されてもよい。このような棚によって、多数の部品を選別してピッキングステーションの人員に供給することができる。

製造プラントの無人産業用車両は、簡単な移送タスクを超えて他の目的をも果たすことができる。例えば、他の部品キャリヤを他の産業用車両によってワークステーションの規定の位置に置くことが有利である。それによって、ロボットのベースに対するワークステーションの幾何学的な位置が部品キャリヤの固定配置によって、又、場合によっては伝送されたデータによって正確に分かるため、他の部品キャリヤに供給された部品がワークステーションのロボットによって把持され易くなる。

それは処理予定の部品の移送にも適切に利用できる。本発明の好適な実施形態では、上記のような少なくとも１つの処理予定部品は、第３の産業用車両によってワークステーションに移送され、これもワークステーションに対する既定の位置に置かれる。それによって、部品はロボットのベースに関して規定された位置にも運ばれるため、部品の更なる処理が簡単になる。ここで、第３の産業用車両、又は第３の部品キャリヤは、付随して、データをワークステーションに伝送することができる。このデータは、適切には第３の産業用車両及び／又は第３の部品キャリヤのメモリに記憶することができる処理予定部品に関する情報である。より高い部品処理量を生み出すため、第３の部品キャリヤには複数の処理予定部品を移送することが適切である。

以下に図面を参照して本発明及びその実施形態をより詳細に説明する。

図１は、本発明による方法の実施形態の概略手順を示す図である。 図２は、本発明による方法の実施形態を使用した製造プラントのワークステーションの概略図である。 図３は、図２のワークステーションへのワークピース及び材料移送のプロセスの概略図である。

製造プラントのための部品、消費材などを保管するため、複数の棚１２を含む倉庫１０が備えられている。棚１２は、図１には図示しない自走式の産業用車両に取り付けられ、制御装置２２によって所望の位置に移動可能である。棚１２は、倉庫１０内に完全な装填状態で保管され、制御装置２２による要求に応じてピッキングステーション１４に運ばれる。

ピッキングステーション１４では、人員が実際の製造需要に対応する部品リストを受け取る。この部品リストに応じて、人員は部品及び材料を棚１２から取り出し、これらを自走式の産業用車両に取り付けられた他の部品キャリヤ１６に移す。代替として、この作業はロボットが担ってもよい。部品キャリヤ１６に完全に装填されると、産業用車両は制御装置の命令で製造プラントのワークステーション１８に移動し、送り込まれた部品及び材料はそこでロボット２０によって処理される。ワークステーション１８はその要求部品を無線通信システムによって制御装置２２に登録し、制御装置はそれに基づいてピッキングステーション１４向けの部品リストを作成し、ピッキングステーション１４に伝送する。制御装置２２は更に、ピッキングステーション１４の目下の要求を倉庫１０に伝送し、棚１２及び部品キャリヤ１６を移送する自走式産業用車両を制御する。それによって、ワークステーション１８の製造タスクの変更は、最短時間でフレキシブルに保管及びオーダーピッキングに送られることが可能となる。

図２はワークステーション１８を詳細に示す。ワークステーションは、２つの軽量ロボット２６、及び固定的に設置されたプレス機２８が備え付けられた卓２４を含んでいる。処理予定部品３０を置いた部品キャリヤ３２は、卓２４の前側に送られ、そこで処理予定部品３０がロボット２６によって処理される。複数の処理予定部品３０を各々の部品キャリヤ３２上に準備することによって、特に迅速な部品３０の処理、及びワークステーション１８による高い部品処理量が可能になる。

同時に、図３に示すように、他の部品キャリヤ１６は、個々の部品及び消費材料と共に、ワークステーション１８に送られ、卓２４に置かれる。ロボット２６は、部品３０を処理するために必要な材料を部品キャリヤ１６から取り出す。

部品キャリヤ１６及び３２内には、ワークステーション１８の制御装置３６と無線通信可能なそれぞれのメモリ３４が実装されている。それによって部品キャリヤ１６も部品キャリヤ３２も、その装填状態、及び場合によっては実行すべきタスクをワークステーション１８に伝送することができる。それには部品キャリヤ１６、３２に装填された部品及び材料の位置情報も含まれるので、これらはロボット２６により問題なく把持されることが可能である。実行すべき処理ステップもメモリ３４に記憶しておくことができる。

全体として、特に処理要求が頻繁に変化する商品の製造に適する、特にフレキシブルなオーダーピッキング及び処理システムが生み出される。本システムの一例は小ロット連続生産での投入であるが、本システムは勿論、通常の大量生産にも利用できる。

Claims (9)

1. 制御装置（２２）から制御命令を受信する複数の産業用車両を含む無人移送システムを有する製造プラントの運転方法であって、
   ａ）少なくとも１つの第１の産業用車両によって、複数の部品を積んだ少なくとも１つの第１の部品キャリヤ（１２）が倉庫（１０）からピッキングステーション（１４）へと移送されるステップと、
   ｂ）部品リストに応じて指定された少なくとも１つの部品が人員又はロボットにより前記部品キャリヤ（１２）から取り出され、前記部品を他の部品キャリヤ（１６）に載置するステップと、
   ｃ）他の部品キャリヤ（１６）を他の産業用車両によってワークステーション（１８）に移送するステップと、を含む方法。
2. 前記部品リストが前記ワークステーション（１８）の生産量に応じて作成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記部品リストが、前記ピッキングステーション（１４）において前記他の産業用車両及び／又は前記他の部品キャリヤ（１６）のメモリ（３４）に記憶されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記ワークステーション（１８）の前記部品リストが、前記メモリ（３４）から前記ワークステーション（１８）のロボット（２０、２６）に伝送されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記部品リストが、前記ワークステーション（１８）の要求に応じて制御装置（２２）によって前記ピッキングステーション（１４）に伝送されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の方法。
6. 第１の部品キャリヤ（１２）として棚が使用されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記他の部品キャリヤ（１６）が、他の産業用車両によって前記ワークステーション（１８）に置かれることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の方法。
8. 第３の部品キャリヤ（３２）上の少なくとも１つの処理予定部品（３０）が、第３の産業用車両によって前記ワークステーション（１８）に移送され、処理予定部品が前記ワークステーションの規定位置に置かれることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の方法。
9. 処理予定部品（３０）に関する情報が、前記第３の産業用車両及び／又は前記第３の部品キャリヤ（３２）の制御装置（３４）から前記ワークステーション（１８）のロボット（２６）に伝送されることを特徴とする請求項８に記載の方法。

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