JP2017102690A - 部品管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業者がＲＦＩＤタグ側で正確な信号強度を認識することが可能な部品管理システムを実現する。
【解決手段】本発明の一形態にかかる部品管理システム１は、コマンドに応じて部品の識別情報を示す識別情報信号又はコマンドに応じて動作を実行した旨を示す動作応答信号を送信するＲＦＩＤタグと、コマンドを送信すると共に、ＲＦＩＤタグから送信された識別情報信号又は動作応答信号を受信するリーダライター装置と、を備えた部品管理システムであって、リーダライター装置は、コマンドに応じてリーダライター装置に識別情報信号又は動作応答信号を送信したＲＦＩＤタグとの信号強度情報を示す信号強度情報信号をＲＦＩＤタグに送信し、ＲＦＩＤタグは、表示部２４を備えており、受信した信号強度情報信号が示す信号強度情報を表示部２４に表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、部品管理システムに関し、例えば、コマンドに応じて部品の識別情報を示す識別情報信号又はコマンドに応じて動作を実行した旨を示す動作応答信号を送信するＲＦＩＤタグと、コマンドを送信すると共に、ＲＦＩＤタグから送信された識別情報信号又は動作応答信号を受信するリーダライター装置と、を備えた部品管理システムに関する。

近年、工場などでは、ＲＦＩＤタグに格納された部品の識別情報をリーダライター装置で読み出し、所望の条件を満たす部品を作業者が認識可能とする部品管理システムが用いられている。

例えば、特許文献１には、所望の条件を満たすか否かだけでなく、信号強度が予め定められた値以上か否かに応じて、ＲＦＩＤタグに設けられた表示部の表示を変更する技術が開示されている。

特開２００６−８５４１３号公報

特許文献１の技術は、信号強度が予め定められた値以上か否かを作業者が認識できるだけなので、作業者がＲＦＩＤタグ側で正確な信号強度を認識することができない課題を有する。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、作業者がＲＦＩＤタグ側で正確な信号強度を認識することが可能な部品管理システムを実現する。

本発明の一態様に係る部品管理システムは、
コマンドに応じて部品の識別情報を示す識別情報信号又は前記コマンドに応じて動作を実行した旨を示す動作応答信号を送信するＲＦＩＤタグと、
前記コマンドを送信すると共に、前記ＲＦＩＤタグから送信された前記識別情報信号又は前記動作応答信号を受信するリーダライター装置と、を備えた部品管理システムであって、
前記リーダライター装置は、前記コマンドに応じて前記リーダライター装置に前記識別情報信号又は前記動作応答信号を送信した前記ＲＦＩＤタグとの信号強度情報を示す信号強度情報信号を当該ＲＦＩＤタグに送信し、
前記ＲＦＩＤタグは、表示部を備えており、受信した前記信号強度情報信号が示す信号強度情報を前記表示部に表示する。
このような構成により、作業者はＲＦＩＤタグ側で正確な信号強度を認識することができる。

本発明により、作業者がＲＦＩＤタグ側で正確な信号強度を認識することが可能な部品管理システムを実現することができる。

実施の形態にかかる部品管理システムの概略図である。 実施の形態にかかる部品管理タグの外観を説明する図である。 実施の形態にかかる部品管理タグのブロック図である。 実施の形態にかかる物品管理システムにおける部品取り出し制御の手順を説明するフローチャートである。 実施の形態にかかる物品管理システムにおける部品収納制御の手順を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

まず、本発明が適用される部品管理システムの全体の概略を説明する。そこで、図１に本実施の形態にかかる部品管理システム１の概略図を示す。部品管理システム１は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）タグを用いて、部品管理を行うものである。ＲＦＩＤタグは、リーダライター装置により、タグ内のメモリに格納された識別情報（以下、ＩＤ情報と称す）及びその他の情報の読み出し及び書き込みを行うものである。また、ＲＦＩＤタグを用いたステムでは、リーダライター装置とＲＦＩＤタグは無線信号で情報の送受信を行う。

図１に示すように、部品管理システム１は、システム制御部１０、アンテナ１１、棚１２、部品管理タグ１３及び作業者端末１８を有する。また、棚１２に収納する部品を搬送するために用いる部品箱１４と、棚１２から取り出した部品を工程ラインに搬送するために用いる投入箱１６と、を含む。図１に示す例では、部品箱１４は部品箱搬送台車により移動される。部品箱１４にはＲＦＩＤタグ１５が取り付けられている。投入箱１６は、投入台車により移動される。投入箱１６には、部品管理タグ１７が取り付けられている。部品管理タグ１３と部品管理タグ１７は同一の構成のものであるが、取り付けられている場所が異なるため図１では異なる符号を付している。

システム制御部１０は、アンテナ１１を介して無線信号を発することで、部品管理タグ１３内のＲＦＩＤタグのＩＤ情報の読み出し、或いは、部品管理タグ１３に対する各種命令（コマンド）を与える。つまり、システム制御部１０は、部品管理タグ１３に対するリーダライター装置として機能する。また、システム制御部１０は、ＲＦＩＤタグのＩＤ情報と部品情報とを関連づけたデータベースを含む。システム制御部１０は、このデータベースを参照して部品管理タグ１３、１７の制御を行う。制御の詳細については後述する。また、システム制御部１０は、作業者端末１８と通信する機能を有する。

また、図１に示すように、部品管理システム１では、棚１２において部品を収納する領域毎に部品管理タグ１３が設けられている。図１に示す例では、部品管理タグ１３が取り付けられる位置は、棚１２において部品を収納する領域の上板部分に取り付けられている。図１に示す例は、部品管理タグ１３を取り付ける位置の一例であり、部品管理タグ１３を取り付ける位置は任意に変更することができる。

部品管理タグ１３は、内部にＲＦＩＤチップを含む。そして、システム制御部１０は、部品管理タグ１３のリーダライター装置として機能する。また、システム制御部１０は、アンテナ１１を介してＲＦＩＤチップとの間で無線信号を送受信する。

作業者端末１８は、部品管理タグ１３及び部品管理タグ１７内のＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤタグ１５と、からタグのＩＤ情報の読み出し及び書き込みを行うリーダライター装置として機能する。また、作業者端末１８は、システム制御部１０と無線信号（例えば、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等）による通信を行い、ＲＦＩＤタグから読み出したＩＤ情報をシステム制御部１０に通知する。作業者は、作業者端末１８を例えば手首に装着する。これにより、作業者の手の動きによるＲＦＩＤタグの読み書きを行うことができる。

本実施の形態にかかる部品管理システム１では、システム制御部１０、部品管理タグ１３及び作業者端末１８を用いて部品管理の効率を向上させる。また、部品管理システム１では、部品箱１４にＲＦＩＤタグ１５を取り付けること、投入箱１６に部品管理タグ１７を取り付けること、の少なくとも一方を実施することでさらに部品管理の効率を高めることができる。部品管理システム１の具体的な動作の詳細は後述する。

続いて、本実施の形態にかかる部品管理システム１で用いられる部品管理タグ１３について詳細に説明する。そこで、図２に本実施の形態にかかる部品管理タグ１３の外観を説明する図を示す。図２に示すように、部品管理タグ１３には、太陽電池パネル２１、タグアンテナ２２、インジケータ２３及び表示部２４が設けられる。また、部品管理タグ１３には、例えば、管理標２５を取り付けても良い。

太陽電池パネル２１は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。部品管理タグ１３は、太陽電池パネル２１が発電した電力によって動作する。タグアンテナ２２は、部品管理タグ１３内のＲＦＩＤタグチップのアンテナである。インジケータ２３は、作業者に部品のピックアップ、或いは、収納を行うべき棚であること示す表示装置の１つである。表示部２４は、例えば、部品管理タグ１３の状態（例えば、信号強度の状態など）を作業者に示す表示装置である。

この部品管理タグ１３のブロック図を図３に示す。図３に示すように、部品管理タグ１３は、太陽電池パネル２１、タグアンテナ２２、インジケータ２３、表示部２４、コンデンサ２６及び制御回路２７を有する。

部品管理タグ１３は、太陽電池パネル２１は電源部の一形態である。電源部としては、太陽電池パネル２１に代えて、バッテリ、圧電素子、振動発電素子、磁気共鳴素子等を利用することができる。これらの素子を利用することで、部品管理タグ１３は、コンセント等からケーブルを引き回すことなく電源を得ることができる。なお、コンセントからケーブルによる電源供給を受ける電源部を用いることもできる。コンデンサ２６は、太陽電池パネル２１で発電された電力の変動を平滑化する。部品管理タグ１３は、太陽電池パネル２１及びコンデンサ２６により生成された電力を用いて動作する。

制御回路２７は、周辺デバイス（例えば、インジケータ２３、及び表示部２４、太陽電池パネル２１、コンデンサ２６）を制御するいわゆるマイクロコントローラである。具体的には、制御回路２７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプログラムを実行可能な演算部である。制御回路２７は、ＲＦＩＤチップ２８内のメモリの情報を読み出して、読み出した情報に基づきインジケータ２３及び表示部２４の表示内容を変更する。

ＲＦＩＤチップ２８は、メモリを内蔵し、当該メモリに格納された情報をタグアンテナ２２により送受信される無線信号に基づき出力或いは更新する。また、ＲＦＩＤチップ２８内のメモリの情報は、制御回路２７により読み出し或いは更新される。以下の説明では、ＲＦＩＤチップ２８をＲＦＩＤタグとも称する。

インジケータ２３は、例えば、少なくとも１つのＬＥＤ（Light Emitting Diode）を含む。インジケータ２３は、このＬＥＤの点灯状態により作業者に情報を伝達する。表示部２４は、例えば、液晶パネルであって、部品管理タグ１３の状態、或いは、部品に関する情報などを作業者に伝達する。

続いて、本実施の形態にかかる部品管理システム１の動作について説明する。本実施の形態にかかる部品管理システム１は、部品を棚１２から取り出すときの部品取り出し制御と、部品を棚１２に収納する部品収納制御とを行う。以下ではこの２つの制御についてそれぞれ説明する。まず、図４に本実施の形態にかかる部品管理システム１における部品取り出し制御の手順を説明するフローチャートを示す。

図４に示すように、部品取り出し制御では、まず、システム制御部１０がアンテナ１１を介して取り出し対象の部品が収納されている棚１２に取り付けられた部品管理タグ１３内のＲＦＩＤタグに対してインジケータ２３を点灯させるインジケータ点灯命令を無線信号にて送信する（ステップＳ１）。

続いて、システム制御部１０が送信したインジケータ点灯命令を受けたＲＦＩＤタグが搭載されている部品管理タグ１３が、インジケータ２３を点灯させる。そして、インジケータ２３を点灯させた部品管理タグ１３は、インジケータ２３を点灯させたことを通知する動作応答信号（無線信号）をシステム制御部１０に返信する（ステップＳ２）。このときの部品管理タグ１３内の動作について説明する。ステップＳ２では、システム制御部１０からインジケータ点灯命令を受信した部品管理タグ１３のＲＦＩＤチップ２８が、メモリに受信したインジケータ点灯命令を書き込む。そして、制御回路２７が、ＲＦＩＤチップ２８に書き込まれたインジケータ点灯命令を読み出し、インジケータ２３を点灯させる。また、制御回路２７は、インジケータ２３を点灯したことを通知する情報をＲＦＩＤチップ２８内のメモリに書き込む。そして、ＲＦＩＤチップ２８は、システム制御部１０から動作状態の確認を行う制御信号を受信したことに応じてメモリ内に格納されているインジケータ２３の点灯状態を示す情報をシステム制御部１０に返信する。

続いて、作業者がインジケータ２３が点灯している部品管理タグ１３が備え付けられている棚１２から部品を取り出す（ステップＳ３）。このステップＳ３の動作において、作業者が身につけている作業者端末１８が、部品を取り出した棚１２に取り付けられている部品管理タグ１３内のＲＦＩＤチップ２８と通信を行う。この通信では作業者端末１８がＲＦＩＤチップ２８に格納されているＩＤ情報を読み出す。作業者端末１８は、読み出したＩＤ情報をシステム制御部１０に通知する（ステップＳ４）。

続いて、システム制御部１０は、作業者端末１８から受信したＩＤ情報の正当性を判断し、正しいと判断された場合は、取り出された部品を収納する部品投入箱１６の部品管理タグ１７に対して、インジケータ点灯命令を無線信号によって送信する（ステップＳ５）。

続いて、システム制御部１０が送信したインジケータ点灯命令を受けたＲＦＩＤタグが搭載されている部品管理タグ１７が、インジケータ２３を点灯させる。そして、インジケータ２３を点灯させた部品管理タグ１７は、インジケータ２３を点灯させたことを通知する動作応答信号（無線信号）をシステム制御部１０に返信する（ステップＳ６）。このときの部品管理タグ１７内の動作は、ステップＳ２の部品管理タグ１３の動作と同じになるためここでは説明を省略する。

続いて、作業者がインジケータ２３が点灯している部品管理タグ１７が備え付けられている投入箱１６に部品を収納する（ステップＳ７）。このステップＳ７の動作において、作業者が身につけている作業者端末１８が、部品を収納した投入箱１６に取り付けられている部品管理タグ１７内のＲＦＩＤチップ２８と通信を行う。この通信では作業者端末１８がＲＦＩＤチップ２８に格納されているＩＤ情報を読み出す。作業者端末１８は、読み出したＩＤ情報をシステム制御部１０に通知する（ステップＳ８）。

続いて、システム制御部１０は、作業者端末１８から受信したＩＤ情報の正当性を判断し、正しいと判断された場合、現在インジケータを点灯されている部品管理タグ１３、１７内のＲＦＩＤチップに対してインジケータ消灯命令を無線信号にて送信する（ステップＳ９）。以降、部品管理システム１は、ステップＳ１〜Ｓ１０の動作を繰り返す。

次に、図５に本実施の形態にかかる物品管理システム１における部品収納制御の手順を説明するフローチャートを示す。

図５に示すように、部品収納制御では、まず、作業者が部品箱１４を持ち上げた際に、作業者端末１８が部品箱１４に取り付けられていたＲＦＩＤタグ１５内に納められているＩＤ情報を読み出して、読み出したＩＤ情報をシステム制御部１０に通知する（ステップＳ１１）。

続いて、システム制御部１０が、作業者端末１８から受信したＩＤ情報の正当性を判断し、正しいと判断された場合、取り出された部品を収納する棚１２に取り付けられている部品管理タグ１３のＲＦＩＤタグに対してインジケータ点灯命令を無線信号にて送信する（ステップＳ１２）。

続いて、システム制御部１０が送信したインジケータ点灯命令を受けたＲＦＩＤタグが搭載されている部品管理タグ１３が、インジケータ２３を点灯させる。そして、インジケータ２３を点灯させた部品管理タグ１３は、インジケータ２３を点灯させたことを通知する動作応答信号（無線信号）をシステム制御部１０に返信する（ステップＳ１３）。このときの部品管理タグ１３内の動作は、図４のフローチャートのステップＳ２の部品管理タグ１３の動作と同じになるためここでは説明を省略する。

続いて、作業者がインジケータ２３が点灯している部品管理タグ１３が備え付けられている棚１２に部品を収納する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４の動作において、作業者が身につけている作業者端末１８が、部品を収納した棚１２に取り付けられている部品管理タグ１３内のＲＦＩＤチップ２８と通信を行う。この通信では作業者端末１８がＲＦＩＤチップ２８に格納されているＩＤ情報を読み出す。作業者端末１８は、読み出したＩＤ情報をシステム制御部１０に通知する（ステップＳ１５）。

続いて、システム制御部１０は、作業者端末１８から受信したＩＤ情報の正当性を判断し、正しいと判断された場合、作業者に作業が正しいことを通知する、と共に現在インジケータを点灯されている部品管理タグ１３内のＲＦＩＤチップに対してインジケータ消灯命令を無線信号にて送信する（ステップＳ１６）。ここで、作業者に作業が正しいことを通知する方法は、作業者端末１８のバイブレーション機能、音声等を用いることが考えられる。以降、部品管理システム１は、ステップＳ１１〜Ｓ１６の動作を繰り返す。

本実施の形態にかかる部品管理システム１では、リーダライター装置（例えば、アンテナ１１が接続されたシステム制御部１０、及び作業者端末１８）が出力する無線信号の強度を調節することでＲＦＩＤタグとリーダライター装置との通信可能範囲を調節することができる。本実施の形態にかかる部品管理システム１では、作業者端末１８が発する無線信号の強度をアンテナ１１から発せられる無線信号の強度よりも小さくすることで、作業者端末１８が部品管理タグ１３、１７或いはＲＦＩＤタグ１５に近づいたときだけＩＤ情報の読み出せるようにシステムを構築する。

本実施の形態にかかる部品管理システム１では、上記したシステムを構築することで、作業者に部品の収納及び取り出しを行う棚の位置、或いは投入箱１６の場所を通知することで作業効率を向上させることができる。また、本実施の形態にかかる部品管理システム１では、作業者が作業者端末１８を身につけ、当該作業者端末１８により作業者の部品のハンドリングをモニタすることでシステム制御部１０及び部品管理タグ１３、１７を用いて作業者に次の作業動作を伝えることができる。また、本実施の形態にかかる部品管理システム１では、部品管理タグ１３、１７が他から電源供給を受けることなく独立して発電した電力に基づき動作するため、部品管理タグ１３、１７の設置・撤去・移動を容易に行うことができる。

ここで、本実施の形態にかかる部品管理システム１は、部品管理タグ１３から動作応答信号などを受信した際の信号強度情報を、部品管理タグ１３の表示部２４に表示可能な構成とされている。

詳細には、図１に示すように、システム制御部１０は、部品管理タグ１３との通信の信号強度を検出する信号強度検出部１０ａを備えている。信号強度検出部１０ａは、部品管理タグ１３から動作応答信号などを受信した際（例えば、上述のステップＳ２やステップＳ１３など）に、信号強度（RSSI：Received Signal Strength Indicator）を検出する。そして、信号強度検出部１０ａは、検出した信号強度情報を示す信号強度情報信号を部品管理タグ１３に送信する。部品管理タグ１３は、図２に示すように、受信した信号強度情報信号が示す信号強度情報を表示部２４に表示させる。

このように部品管理タグ１３の表示部２４に信号強度情報を表示するので、作業者は正確な信号強度を部品管理タグ１３側で認識することができる。

なお、本実施の形態では、部品管理タグ１３の表示部２４にシステム制御部１０との間の信号強度を表示させているが、部品管理タグ１７の表示部にシステム制御部１０との間の信号強度を表示させてもよい。

また、本実施の形態では、システム制御部１０と部品管理タグ１３との間の信号強度情報を部品管理タグ１３に表示しているが、作業者端末１８と部品管理タグ１３、１７との間の信号強度情報を夫々、部品管理タグ１３、１７に表示してもよい。

上記説明は、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。

１ 部品管理システム
１０ システム制御部、１０ａ 信号強度検出部
１１ アンテナ
１２ 棚
１３ 部品管理タグ
１４ 部品箱
１５ ＲＦＩＤタグ
１６ 投入箱
１７ 部品管理タグ
１８ 作業者端末
２１ 太陽電池パネル
２２ タグアンテナ
２３ インジケータ
２４ 表示部
２５ 管理標
２６ コンデンサ
２７ 制御回路
２８ ＲＦＩＤチップ

Claims (1)

1. コマンドに応じて部品の識別情報を示す識別情報信号又は前記コマンドに応じて動作を実行した旨を示す動作応答信号を送信するＲＦＩＤタグと、
   前記コマンドを送信すると共に、前記ＲＦＩＤタグから送信された前記識別情報信号又は前記動作応答信号を受信するリーダライター装置と、を備えた部品管理システムであって、
   前記リーダライター装置は、前記コマンドに応じて前記リーダライター装置に前記識別情報信号又は前記動作応答信号を送信した前記ＲＦＩＤタグとの信号強度情報を示す信号強度情報信号を当該ＲＦＩＤタグに送信し、
   前記ＲＦＩＤタグは、表示部を備えており、受信した前記信号強度情報信号が示す信号強度情報を前記表示部に表示する、部品管理システム。

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