KR102360597B1 - 분산 자동 제어 - Google Patents

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KR102360597B1
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데이비드 징치우 왕
아론 그레고리 로메인
다니엘 필립 로메인
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비트, 인크.
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Abstract

분산 자동 제어 시스템은 멤버(member)와 중앙 서버 사이의 통신을 위하여 시스템의 멤버를 중앙 서버에 연결하기 위한 네트워크를 포함한다. 멤버는 네트워크와 통신하는 마이크로컨트롤러에 의해 제어되는 장치, 네트워크를 통해 중앙 서버와 통신하도록 디지털화된 이동 객체 및 중앙 서버와 통신하는 시설(facility) 컴포넌트를 포함할 수 있다. 멤버는 그룹 학습을 위하여 그리고 그룹 하트비트(heartbeat)를 생성하기 위하여 하나 이상의 멤버 그룹에 할당된다. 각각의 멤버는 중앙 서버에 의해 모니터링되는 안전 볼륨(safety volume)을 정의한다. 하나의 멤버의 안전 볼륨이 다른 멤버의 안전 볼륨과 중첩할 때, 중앙 서버는 적어도 하나의 멤버의 작업을 중지시키는 것을 포함할 수 있는 응답 조치 동작을 개시한다.

Description

분산 자동 제어
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 각각 본 명세서에 전문이 참조에 의해 편입되는, 2019년 1월 14일 출원된 PCT 출원 PCT/US2019/014930, 2018년 1월 25일 출원된 미국 임시 출원 제61/621,623호 및 2018년 1월 25일 출원된 미국 임시 출원 제61/621,709호의 이익을 주장한다.
기술분야
본 개시 내용은 분산 자동 제어를 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
공정(process)을 수행하기 위한 많은 시스템들은, 공정을 수행하기 위하여 필요한 직무(task), 작업(operation) 및 동작(action)의 적어도 일부를 수행하기 위한 자동화된 설비를 포함하며, 공정의 일부는 미리 정해진 시퀀스로 수행되어야만 한다. 일부 경우에, 프로그래머블 학습 컨트롤러(programmable learning controller(PLC)) 또는 유사한 장치가 그 미리 정해진 시퀀스의 수행을 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 일부 경우에, 다른 종류의 컨트롤러 및 센서가 사용될 수 있고, 이 경우에, PLC 및 다른 종류의 컨트롤러 및 센서에 의해 생성된 데이터는 네트워크를 통해 총괄적으로 통신될 수 있지만, 수행되는 전체 공정을 분석하기 위하여는 쉽게 조합 가능하지 않을 수 있다. 또한, 네트워크를 통해 데이터를 전송하는 각각의 장치, 컨트롤러, 센서는 다른 장치, 컨트롤러, 센서로부터 전송된 데이터 또는 정보를 네트워크를 통해 액세스하지 못할 수 있다. 일부 직무, 작업 및 동작이 수동으로 또는 컨트롤러와 통신하지 않는 설비에 의해 수행될 수 있어, 이러한 직무, 작업 및 동작과 이들을 수행하는 사람 및/또는 설비는 디지털화되지 않고 이에 따라 수행되는 공정과 연계하여 쉽게 분석되지 않는다, 유사하게, 전기 전원 시스템, 유압 시스템, 공압 시스템, 환경 제어 시스템 등과 같은 공정에 제공되고 공정의 수행에 영향을 미칠 수 있는 시설 컴포넌트는 수행되는 전체 공정을 분석하기 위하여 쉽게 조합될 수 있는 데이터를 생성할 수 있다. 데이터의 이러한 분할(segmentation)과 일부 경우에 있어서의 데이터의 부재 또는 최소인 본성은 공정을 수행하는 다양한 멤버(member) 사이의 정보의 통신을 방해하고 그리고/또는 불가능하게 하며, 수행되는 공정의 모든 요소의 포괄적인 제어를 불가능하게 하고 그리고/또는 방해하며, 수행되는 공정의 효과 및/또는 효율을 개선하기 위해 동작을 분석하고, 동작을 모니터링하고 그리고/또는 조치를 취하기 위한 중앙 서버의 능력을 제한한다.
분산 자동 제어를 위한 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 시스템이 본 명세서에 설명된다. 방법 및 시스템은 PoE(Power over Ethernet) 및 EoP(Ethernet over Power) 네트워크를 통해 전력을 공급받고 통신하는 마이크로컨트롤러를 포함하는 시스템 멤버를 이용함으로써 유리하게 되고, 각각의 마이크로컨트롤러는 이의 해당하는 멤버에 의해 수행되는 작업 및 직무의 수행과, 그 멤버의 작업 상태를 제어하고, 모니터링하고, 보고하고 있어, 프로그래머블 학습 컨트롤러가 작업 시퀀스를 수행하는 다양한 멤버 장치를 제어할 필요는 더 이상 없다. 네트워크와 통신하는 중앙 서버는 새로운 멤버가 네트워크에 언제 연결되는지를 "알(see)" 수 있고, 새로운 멤버는, 이의 마이크로컨트롤러를 통해 새로운 멤버의 멤버 식별자, 기능적 능력, 위치 및 작업 상태를 네트워크에 연결된 멤버 및 중앙 서버로 브로드캐스팅할 수 있다. 새로운 멤버의 추가는, 예를 들어, PoE 및 EoP 네트워크, EoP 스위치 인젝터 등을 통해 제공된 "플러그 앤드 프로듀스(plug and produce)" 환경에서 발생한다. 하트비트(heartbeat) 디스플레이를 포함하는 공정 시각화 디스플레이를 이용하여, 네트워크에 새로 추가된 멤버는, 네트워크에 추가될 때, 네트워크 및/또는 시스템 디스플레이 상에 나타나도록 시각화될 수 있고, 여기에서 사용자는, 예를 들어, PLC의 재프로그래밍을 필요로 하지 않으면서, 새로운 멤버를 기존의 공정 단계와 동기화하거나 새로운 공정 단계를 새로운 멤버에 대하여 추가하기 위하여 "클릭 앤드 드랙(click-and-drag)" 메커니즘을 사용할 수 있다.
또한, 방법 및 시스템은, 그룹 멤버들 및 다른 그룹들에 의한 그리고 그룹 멤버들 및 다른 그룹들 사이의 그룹 학습이, 시스템 내에서 활용될 수 있는 PoE 및 EoP 네트워크에 의해 제공되는 유연한 통신 구조에 의해 가능하게 되는, 그룹들의 그룹 멤버 사이의 실시간 통신 및 그룹들 사이의 실시간 통신에 의해 용이하게 되도록, 멤버 기능, 멤버 위치 및 멤버 작업 상태 등 중의 적어도 하나에 기초하여 멤버들을 하나 이상의 그룹으로 그루핑함으로써 유리하게 된다. 그룹은 멤버 수(membership)가 다수의 시설을 포함하는 복합 단지(complex)의 2개의 멤버로부터 전체 멤버 집단까지 변동할 수 있고, 각각의 시설은 다수의 기계, 스테이션, 작업, 장치 등을 포함하는 실질적으로 많은 수의 멤버를 채용한다. 비한정적인 예에서, 멤버 그룹은 PLC에 의해 전통적으로 제어되지 않는 유형의 적어도 하나의 멤버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 멤버는, 전기 전원, 공압 소스, 유압 소스, HVAC 시스템과 같은 환경 제어 시스템 등과 같은 시설 컴포넌트일 수 있고, 멤버 장치와 통신하는 중앙 서버에 의해 제공된 감독(oversight)은 멤버에 의해 수행되는 직무 및 공정의 동적인 조정을 가능하게 하며, 예를 들어, 생산 작업 및 직무를 수행하는 멤버 장치의 스케줄링 및 동기화와 이러한 시설 컴포넌트의 작업 상태를 조정함으로써, 예를 들어, 전기 및/또는 공압 리소스와 같은 공유된 시설 컴포넌트의 소비의 균형을 맞출 수 있게 하고, 소비에 있어서 피크를 감소시킬 수 있게 하고, 환경 온도 및 습도 레벨과 같은 시설 컴포넌트에서의 가변성에 기인하는 공정 및 제품에서의 가변성을 감소시킬 수 있게 한다.
비한정적인 예에서, 멤버 그룹은, 변동성을 가지며 기능하고 네트워크의 이동하지 않는 멤버에 의해 수행되는 작업의 시퀀스로 계획되지 않을 수 있는 동작을 수행하는, 운송 수단(vehicle) 및 인간을 포함하는 이동 객체를 이용하여, 예를 들어, 시설 의서 설비, 툴링(tooling) 및 부품인, 시설 내의 공정의 수행에 필요한 동작을 수행하는 하나 이상의 이동 객체를 포함할 수 있다. 일례에서, 시스템은, 이동 자산의 추적되고 모니터링된 동작이 시설 내에서 작업하는 다른 이동 자산 및 다른 멤버의 추적되고 모니터링된 동작과 동기화되어 그 내에서 수행되는 공정을 수행할 수 있도록, 각각의 이동 객체 및 시설 내에서 이의 이동을 포함하는 이의 동작을 디지털화함으로써, 예를 들어, 본 출원이 우선권을 주장하고 전체가 본 명세서에 참조로서 편입되는 2019년 1월 24일 출원된 PCT 출원 PCT/US2019/014930에 개시된 바와 같이, 이동 객체의 동작을 식별하고, 추적하고, 모니터링하도록 구성된다. 일례에서, 안전 볼륨(safety volume)이 이동 객체를 포함하는 네트워크 내의 각각의 멤버에 대하여 정의되고, 각각의 멤버의 이동 및 작업 상태는, 경고(alert) 및/또는 조치 동작이 생성될 수 있는, 예를 들어, 한 멤버의 안전 볼륨과 다른 멤버의 안전 볼륨 사이의 상호 작용이 발생하는 것으로 예상되거나 발생하는, 각각의 멤버의 이동 및 작업 상태가 해당하는 멤버들의 안전 볼륨 사이의 상호 작용에 대하여 모니터링된다. 예를 들어, 기계 조작자와 같은 인간인 이동 객체의 이동, 위치 및 안전 구역을 추적함으로써, 예를 들어, 기능하고 있는 로봇의 안전 볼륨과의 기계 조작자의 안전 볼륨의 예상되거나 예측되는 상호 작용은 기계 조작자의 안전 볼륨과 로봇의 안전 볼륨의 이동을 모니터링하는 중앙 서버로 하여금 기계 조작자와 로봇 중 일방 또는 양방에게 경고를 생성할 수 있게 할 수 있어, 예를 들어, 조작자에게 기능하고 있는 로봇에 상대적인 조작자의 위치를 경고하고 작동하는 로봇으로부터 멀리 위치를 변경하도록 조작자에게 촉구하는 것과 같이 예방 조치가 취해질 수 있다. 본 예를 이용하여, 조작자의 안전 볼륨과 기능하고 있는 로봇의 안전 볼륨 사이에 상호 작용이 발생하면, 예를 들어, 조작자의 안전 볼륨이 로봇의 안전 볼륨과 중첩하도록 조작자가 기능하고 있는 로봇에 더 가까운 위치로 계속 이동하면, 조작자 및 로봇을 모니터링하는 중앙 서버는, 예를 들어, 로봇으로부터 멀어지는 조작자의 이동이 조작자 및 로봇의 안전 볼륨이 더 이상 중첩하지 않게 할 때까지 로봇의 작업을 중지시키는 것을 포함하는 조치 동작을 취할 수 있다. 이와 같이, 이동 객체를 포함하는 해당하는 멤버의 안전 볼륨의 상호 작용에 대한 이러한 모니터링, 추적 및 응답 과정은 시설이 물리적 안전 펜스, 안전 가드 및 유사한 것 없이 작동될 수 있게 하여, 시스템 내에 이러한 물리적 장벽을 포함하는 것으로부터 야기되는 공정 시간에서의 지연을 감소시키고, 설비 레이아웃, 바닥 공간 활용 등에서의 유연성을 증가시킨다.
예시적인 일례에서, 시스템은 적어도 일부가 시스템의 멤버를 네트워크에 연결하기 위한 PoE(Power over Ethernet) 케이블을 포함하는 네트워크를 포함한다. 네트워크는 시스템으로의 전력 전송을 위한 EoP(Ethernet over Power) 케이블을 더 포함할 수 있다. 시스템은 네트워크와 통신하는 중앙 서버와 네트워크를 통해 중앙 서버에 연결된 복수의 멤버를 포함하여, 각각의 멤버가 중앙 서버와 통신한다. 일례에서, 복수의 멤버의 각각의 멤버를 중앙 서버에 연결하는 것은 멤버를 네트워크에 연결하는 것과, 멤버의 멤버 식별자(ID), 멤버 위치로서 제공되는 멤버의 위치, 멤버 기능으로서 제공되는 멤버에 의해 수행 가능한 기능 및 멤버의 현재 작업 상태를 네트워크를 통해 멤버로부터 중앙 서버로 브로드캐스팅하는 것을 포함한다. 중앙 서버는 메모리와 프로세서를 포함하고, 데이터베이스로 복수의 작업을 저장하고, 네트워크를 통해 복수의 작업의 적어도 하나의 작업을 멤버에 의한 수행을 위하여 멤버에게 할당하도록 구성된다. 일례에서, 복수의 멤버 중 적어도 하나의 멤버는 PoE 케이블을 통해 중앙 서버와 통신하는 마이크로컨트롤러를 포함하는 장치이고, 마이크로컨트롤러는 장치에 할당된 적어도 하나의 작업을 수행하기 위하여 장치를 제어하도록 구성된 메모리 및 프로세서를 포함한다.
각각의 멤버는, 예를 들어, 스스로, 멤버의 현재 작업 상태를 모니터링하고, 자신의 현재 작업 상태를 현재 작업 상태에 대하여 정의된 허용 가능한 상태에 비교하도록 구성되어, 멤버는 자신의 현재 작업 상태를 자가 진단한다. 각각의 멤버는 멤버에 의해 수행될 멤버에 할당된 각각의 작업의 수행을 모니터링하고, 작업의 수행을 작업에 대하여 정의된 작업 사양에 비교하도록 구성되어, 멤버는 자신의 작업 수행을 자가 진단한다. 각각의 멤버는 멤버의 현재 작업 상태 중 적어도 하나가 허용 가능한 상태가 아니고, 적어도 하나의 작업의 수행이 작업 사양을 준수하지 않을 때, 경고 신호를 중앙 서버에 전송하도록 구성되어, 중앙 서버는, 경고 신호에 응답하여, 멤버의 현재 작업 상태의 영향을 분석하고, 그리고/또는 경고를 전송하는 멤버에 의해 수행되는 작업을 포함하는 수행되는 공정의 품질, 효과 및/또는 생산성에 대한 영향을 최소화하기 위하여 보정 및/또는 완화 조치 동작을 수행하고 개시할 수 있다.
방법은, 멤버가 그룹 멤버로서 그룹과 연관되도록 중앙 서버가 멤버를 그룹에 할당하는 단계를 더 포함할 수 있고, 그룹은 멤버를 포함하는 복수의 그룹 멤버로 이루어지고, 그룹은 멤버 ID, 멤버 위치, 멤버 기능 및 멤버의 현재 작업 상태 중 적어도 하나의 의해 정의된다. 그룹 멤버는 네트워크를 통해 서로 그리고 중앙 서버와 통신하여, 그룹 학습은 네트워크를 통한 데이터 및 정보의 교환을 통해 그룹 내에서 발생할 수 있다. 그룹 학습은, 예를 들어, 복수의 그룹 멤버로부터 수집된 타임 스탬핑된 데이터를 이용하여 그룹 하트비트를 생성하는 중앙 서버에 의해 발생할 수 있고, 그룹 하트비트는, 예를 들어, 그룹에 대한 현재 작업 상태의 허용 가능한 상태를 판단하고 그리고/또는 작업 상태에 대한 기준(baseline) 하트비트를 설정하는데 사용될 수 있다. 하트비트는 2014년 11월 4일 발행된 미국 특허 제8,880,442 B2호에 설명된 바와 같이 생성되고 그리고/또는 디스플레이될 수 있다. 일례에서, 멤버에 의해 중앙 서버로 전송된 경고 신호는 또한 멤버가 연관된 그룹의 각각의 다른 멤버에게 브로드캐스팅되어, 그룹의 각각의 멤버는 멤버의 상태를 알 수 있게 된다.
본 교시 내용의 전술한 특징과 이점 및 다른 특징과 이점은, 첨부된 도면과 관련될 때, 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 바와 같이, 본 교시 내용을 수행하기 위한 최상의 형태 및 다른 실시 형태의 일부에 대한 이어지는 상세한 설명으로부터 명확하게 될 것이다.
도 1은 분산 자동 제어를 위한 시스템의 개략도이며, 시스템은 네트워크를 통해 중앙 서버와 통신하는 복수의 멤버를 포함하고, 복수의 멤버는 네트워크와 통신하는 마이크로컨트롤러에 의해 제어되는 적어도 하나의 장치를 포함한다;
도 2는 도 1의 시스템에 의해 수행되는 작업 시퀀스에 대하여 생성된 예시적인 하트비트(heartbeat) 디스플레이의 개략도이다;
도 3은 도 1의 시스템에 의해 수행되는 작업 시퀀스에 대하여 생성된 다른 예시적인 하트비트 디스플레이의 개략도이다;
도 4는 도 1의 시스템의 멤버로부터 형성된 그룹의 개략도이다;
도 5는 도 1의 시스템을 이용하는 분산 자동 제어를 위한 방법의 개략도이다;
도 6은 각각의 멤버에 의해 정의된 안전 볼륨(safety volume)을 포함하는 도 1의 시스템의 개략도이고, 도시된 예에서, 각각의 멤버의 안전 볼륨은 허용 가능한 상태에 있다;
도 7은 도 7의 시스템의 개략도이고, 도시된 예에서, 각각의 멤버의 안전 볼륨은 경고 상태에 있다; 그리고,
도 8은 도 7의 시스템의 개략도이고, 도시된 예에서, 각각의 멤버의 안전 볼륨은 조치 동작 상태에 있다.
본 명세서에서 설명되고 예시된 바와 같은 개시된 실시예들의 요소들은 다양한 상이한 구성으로 마련되고 설계될 수 있다. 따라서, 이어지는 상세한 설명은 본 개시 내용을 청구된 바와 같이 제한하려고 의도되지 않으며, 이의 가능한 실시예를 단순히 나타낼 뿐이다. 또한, 다수의 특정 상세가 본 명세서에 개시된 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위하여 이어지는 설명에서 설명되지만, 일부 실시예들은 일부 이러한 상세 없이 실시될 수 있다. 더욱이, 명료함을 위하여, 관련 기술에서 이해되는 일부 기술적 자료는 개시 내용을 불필요하게 흐리게 하는 것을 방지하기 위하여 상세히 설명되지 않았다. 또한, 본 명세서에서 설명되고 예시된 바와 같은 개시 내용은 본 명세서에 구체적으로 개시되지 않은 요소 없이 실시될 수 있다. 유사한 참조 번호가 여러 도면 전체에 걸쳐 유사한 구성 요소를 나타내는 도면을 참조하면, 도 1 내지 8에 도시된 요소들은 배율 또는 비율에 반드시 맞는 것은 아니다. 따라서, 본 명세서에 제시된 도면에 제공된 특정 치수 및 적용은 한정하는 것으로 고려되어서는 안 된다.
도 1 내지 8을 참조하면, 본 명세서에 추가로 상세히 설명되는 바와 같이, 분산 자동 제어를 위한 시스템(100) 및 방법(200)이 제공된다. 분산 자동 제어를 위한 방법(200) 및 방법을 수행하기 위한 시스템(100)이 본 명세서에 설명된다. 방법(200) 및 시스템(100)은, 예를 들어, 네트워크(10)를 포함하는 PoE(Power over Ethernet) 및 EoP(Ethernet over Power) 케이블(12, 80)을 통해 전력을 공급받고 통신하는 마이크로컨트롤러(20)를 각각 포함할 수 있는 멤버(member) 장치(16)를 포함하는 시스템 멤버를 이용함으로써 유리하게 되고, 각각의 마이크로컨트롤러(20)는 이의 해당하는 멤버에 의해 수행되는 작업 및 직무(68)의 수행과, 그 멤버의 작업 상태를 제어하고, 모니터링하고, 보고하고 있어, 프로그래머블 학습 컨트롤러가 시설(facility)(30) 내에서 작업 시퀀스(66)를 수행하는 다양한 멤버 장치(16)를 제어할 필요는 더 이상 없다. 다양한 종류의 멤버가 시설(30) 내에서의 공정의 수행에 사용되며, 예를 들어, 로봇(24)을 포함하는 장치(16), 운송 수단(vehicle), 캐리어(carrier) 및 사람을 포함하는 이동 객체(46), 전원 분배 및 공급, 유압 및 공압 시스템, HVAC 시스템, 창고 및 저장 시스템을 포함하는 시설 컴포넌트(26), 도어, 컨베이어, 팬과 같은 구조적 컴포넌트 등을 포함한다.
네트워크(12, 80)와 통신하는 중앙 서버(28)는 새로운 멤버가 네트워크(10)에 언제 연결되는지를 "알(see)" 수 있고, 새로운 멤버는, 이의 마이크로컨트롤러(20)를 통해, 예를 들어, 멤버의 멤버 식별자(ID), 기능적 능력, 위치 및 작업 상태를 포함하는, 새로운 멤버에 관한 정보를 네트워크(10)에 연결된 멤버 및 중앙 서버(28)로 브로드캐스팅할 수 있다. 멤버 식별자(ID)는, 예를 들어, 네트워크(10) 상의 멤버의 IP 어드레스 및/또는 서버(28)의 데이터베이스(36)와 같은 네트워크(10)와 통신하는 데이터베이스에 저장된 멤버 ID를 포함할 수 있고, 멤버 ID는 데이터베이스(36)에서 멤버와 연관된다. 기능적 능력은, 예를 들어, 클램핑(clamping), 드릴링(drilling), 기계 가공(machining), 조립(assembling), 체결(fastening), 용접(welding) 등을 포함할 수 있고, 멤버는 네트워크(10)를 통해 다른 멤버 및 중앙 서버(28)로 그 멤버에 의해 수행될 수 있는 기능을 브로드캐스팅할 수 있다. 예를 들어, 장치(16)는 중앙 서버(24)에 의해 장치(16)의 각각에 할당된 작업을 수행하도록 마련된 클램프(clamp), 핀(pin), 용접 건(weld gun), 너트 러너(nut runner) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 예에서, 장치(D1, D2, D3, D4)는 S1으로 표시되는 스테이션(22) 내에서 그루핑된다. 하나 이상의 센서(18)는 멤버(16, 24, 26, 46)와 통신할 수 있어, 센서가 멤버(16, 24, 26, 46)의 작업 상태 및 멤버(16, 24, 26, 46)에 할당된 적어도 하나의 작업의 수행 중 적어도 하나를 검지하고, 센서를 통해 멤버(16, 24, 26, 46)로 센서 신호를 출력하도록 구성되고, 센서 신호는 센서에 의해 감지된 멤버(16, 24, 26, 46)의 작업 상태 및 멤버(16, 24, 26, 46)에 할당된 적어도 하나의 작업의 수행 중 적어도 하나에 의해 정의된다. 다른 예에서, 중앙 서버(28)는 시설(30) 내에서 수행되는 동작, 직무 및 작업의 목록을 관리할 수 있고, 멤버는 목록으로부터 멤버의 기능적 능력 내에 있는 적어도 하나의 동작, 직무 또는 작업을 선택할 수 있어, 멤버는 데이터베이스(36) 내에서, 멤버에 의해 선택되거나 브로드캐스팅된 직무, 동작 및 작업을 포함하는, 자신의 기능적 능력과 연관될 수 있다. 일례에서, 중앙 서버(28)에 의해 관리되는 목록은 작업, 직무 또는 동작의 하나 이상의 시퀀스에 열거된 작업, 직무 또는 동작을 포함하고, 작업 시퀀스에 열거된 기능들은 네트워크(10)의 하나 이상의 멤버에 의해 시설(30) 내에서 순차적으로 수행된다.
새로운 멤버의 추가는, 예를 들어, PoE 및/또는 EoP 네트워크(10), EoP 어댑터(90, 92), EoP 스위치 및 스위치 인젝터(14) 등을 통해 제공된 "플러그 앤드 프로듀스(plug and produce)" 환경에서 발생한다. 하트비트(heartbeat) 디스플레이(52, 64)를 포함하는 공정 시각화 디스플레이를 이용하여, 네트워크(10)에 새로 추가된 멤버는, 네트워크(10)에 추가될 때, 네트워크(10) 및/또는 시스템 디스플레이(52, 64) 상에 나타나도록 시각화될 수 있고, 여기에서 사용자는, 예를 들어, PLC의 재프로그래밍을 필요로 하지 않으면서, 새로운 멤버를 기존의 공정 단계와 동기화하거나 새로운 공정 단계를 새로운 멤버에 대하여 추가하기 위하여 "클릭 앤드 드랙(click-and-drag)" 메커니즘을 사용할 수 있다. 도 2 및 3은 새로운 "팔레트 검사" 작업(68)을 작업 시퀀스(66)로 추가하는 일례를 도시하고, 여기에서, 새로운 작업(68)은 작업 시퀀스 디스플레이(66)를 통해, "팔레트 검색" 작업(68)에 후행하고 "팔레트 운반" 작업(68)에 선행하도록 삽입되며, 새로운 작업(68)은, 예를 들어 PoE 스위치 인젝터(14)를 통해 네트워크(10)로 새로운 장치(D4)를 (점선으로 표시된 바와 같이) 연결함으로써 새로운 시스템(100)에 손쉽게 추가될 수 있는 팔레트의 파라미터를 검사하기 위한 시험 장치일 수 있는, 새로운 장치(D4)(도 1 참조)에 의해 수행된다.
또한, 방법 및 시스템은, 그룹 멤버들 및 다른 그룹들(50)에 의한 그리고 그룹 멤버들 및 다른 그룹들(50) 사이의 그룹 학습이, 시스템(100) 내에서 활용될 수 있는 PoE 및/또는 EoP 네트워크(10)에 의해 제공되는 유연한 통신 구조에 의해 가능하게 되는, 그룹들(50)의 그룹 멤버 사이의 실시간 통신 및 그룹들(50) 사이의 실시간 통신에 의해 용이하게 되도록, 멤버 기능, 멤버 위치 및 멤버 작업 상태 등 중의 적어도 하나에 기초하여 멤버들을 하나 이상의 멤버 그룹(50)으로 그루핑함으로써 유리하게 된다. 그룹(50)은 멤버 수(membership)가 다수의 시설(30)을 포함하는 복합 단지(complex)(48)의 적어도 2개의 멤버로부터 전체 멤버 집단까지 변동할 수 있고, 각각의 시설(30)은 다수의 기계, 스테이션(22), 작업, 장치(16) 등을 포함하는 실질적으로 많은 수의 멤버를 채용한다. 비한정적인 예에서, 멤버 그룹(50)은 PLC에 의해 전통적으로 제어되지 않는 유형의 적어도 하나의 멤버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 멤버는, 전기 전원, 공압 소스, 유압 소스, HVAC 시스템과 같은 환경 제어 시스템 등과 같은 시설 컴포넌트(26)일 수 있고, 네트워크(10)에 연결된 멤버와 통신하는 중앙 서버(28)에 의해 제공된 감독(oversight)은 멤버에 의해 수행되는 직무 및 공정의 동적인 조정을 가능하게 하며, 예를 들어, 생산 작업 및 직무를 수행하는 멤버의 스케줄링 및 동기화와 이러한 시설 컴포넌트의 작업 상태를 조정함으로써, 예를 들어, 전기 및/또는 공압 리소스와 같은 공유된 시설 컴포넌트(26)의 소비의 균형을 맞출 수 있게 하고, 소비에 있어서 피크를 감소시킬 수 있게 하고, 환경 온도 및 습도 레벨과 같은 시설 컴포넌트(26)에서의 가변성에 기인하는 공정 및 제품에서의 가변성을 감소시킬 수 있게 한다.
비한정적인 예에서, 멤버 그룹(50)은, 변동성을 가지며 기능하고 네트워크(10)의 이동하지 않는 멤버에 의해 수행되는 작업 시퀀스(66)로 계획되지 않을 수 있는 동작을 수행하는, 운송 수단 및 인간을 포함하는 이동 객체(46)를 이용하여, 예를 들어, 시설(30) 내에서의 수송 설비, 툴링(tooling), 부품 캐리어 및 부품, 운전자 및 재료 처리 동작을 포함하는 인간의 동작 등인, 시설(30) 내에서 공정의 수행에 필요한 동작을 수행하는 하나 이상의 이동 객체(46)를 포함할 수 있다. 일례에서, 시스템(100)은, 이동 객체(46)가 네트워크(10) 및 중앙 서버(28)와 통신하고, 이동 자산(46)의 추적되고 모니터링된 동작이 시설(30) 내에서 작업하는 다른 이동 자산(46) 및 다른 멤버의 추적되고 모니터링된 동작과 동기화되어 그 내에서 수행되는 공정을 수행할 수 있도록, 시설(30) 내에서 이동을 포함하는 각각의 이동 객체(46) 및 이의 동작을 디지털화함으로써, 예를 들어, 본 출원이 우선권을 주장하고 전체가 본 명세서에 참조로서 편입되는 2019년 1월 24일 출원된 PCT 출원 PCT/US2019/014930에 개시된 바와 같이, 이동 객체(46)의 동작을 식별하고, 추적하고, 모니터링하도록 구성된다. 도 6에 도시된 일례에서, 안전 볼륨(safety volume)(72)이 이동 객체(46)를 포함하는 네트워크(10) 내의 각각의 멤버에 대하여 정의되고, 각각의 멤버의 이동 및 작업 상태는, 경고(alert) 및/또는 조치 동작(action)이 생성될 수 있는, 예를 들어, 한 멤버의 안전 볼륨(72)과 다른 멤버의 안전 볼륨(72) 사이의 상호 작용이 발생하는 것으로 예상되거나 발생하는, 해당하는 멤버들의 안전 볼륨(72) 사이의 상호 작용에 대하여 모니터링된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 멤버의 안전 볼륨(72)은 각각의 안전 볼륨(72)의 볼륨 상태가 허용되는 상태(74)(도 6에 점선으로 표시됨)가 되도록 서로로부터 충분히 분리되고, 예를 들어, 중앙 서버(28)가 각각의 안전 볼륨(72)의 상태 및 멤버 위치를 실시간으로 평가하는 모니터링 시에 발생된 도 6에 도시된 멤버 위치의 모니터링 시에는 어떠한 경고나 조치 동작이 필요하지 않다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 기계 조작자와 같은 인간인 이동 객체(46)의 이동, 위치 및 안전 구역(72)을 추적함으로써, 예를 들어, 기능하고 있는 로봇(24)의 안전 볼륨(72)과의 인간 조작자(46)의 안전 볼륨(72)의 예상되거나 예측되는 상호 작용은 인간 조작자(46)의 안전 볼륨(72)과 로봇(24)의 안전 볼륨(72)의 이동을 모니터링하는 중앙 서버(27)로 하여금 상호 작용하는 것으로 예상되는 안전 볼륨(72)을 경고 상태(76)(도 7에서 쇄선으로 표시됨)로 평가하고, 인간 조작자(46)와 로봇(24) 중 일방 또는 양방에게 경고를 생성할 수 있게 할 수 있어, 예를 들어, 조작자(46)에게 기능하고 있는 로봇(24)에 상대적인 조작자의 위치를 경고하고 작동하는 로봇(24)으로부터 멀리 위치를 변경하도록 조작자(46)에게 촉구하는 것과 같이 예방 조치가 취해질 수 있다. 본 예를 이용하여, 조작자(46)의 안전 볼륨(72)과 기능하고 있는 로봇(24)의 안전 볼륨(72) 사이에 상호 작용이 발생하면, 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 조작자(46)가 조작자(46)의 안전 볼륨(72)이 로봇(24)의 안전 볼륨(72)과 중첩하도록 기능하고 있는 로봇(24)에 더 가까운 위치로 계속 이동한다면, 중첩하는 안전 볼륨(72)의 각각을 조치 동작 상태(78)(도 8에서 점선으로 표시됨)로 평가하고, 조작자(46) 및 로봇(24)을 모니터링하는 중앙 서버(28)는, 예를 들어, 로봇(24)으로부터 멀어지는 조작자의 이동이 조작자(46) 및 로봇(24)의 안전 볼륨(72)이 더 이상 중첩하지 않게 할 때까지 로봇(24)의 작업을 중지시키는 것을 포함하는 조치 동작을 취할 수 있다. 이와 같이, 이동 객체(46)를 포함하는 해당하는 멤버의 안전 볼륨(72)의 상호 작용에 대한 이러한 모니터링, 추적 및 응답 과정은 시설(30)이 물리적 안전 펜스, 안전 가드 및 유사한 것 없이 작동될 수 있게 하여, 시스템(100) 내에 이러한 물리적 장벽을 포함하는 것으로부터 야기되는 공정 시간에서의 지연을 감소시키고, 설비 레이아웃, 바닥 공간 활용 등에서의 유연성을 증가시킨다.
도 1을 참조하면, 시스템은 적어도 일부가 전력 라인(power line)(80) 및 EoP(Ethernet over Power) 케이블(12)을 포함하는 네트워크(10)를 포함하는 시설(30)을 포함한다. 네트워크(10)의 적어도 일부는 더 큰 전력 출력을 필요로 하는 시스템(100)의 부분들로의 전력 전송을 위하여 EoP(Ethernet over Power) 케이블(80)을 포함한다. 도 1에 도시된 예에서, 시스템(100)은 전력 분배 패널(86)로의 전력 라인(80)을 수신하기 위한 변압기(82)를 포함한다. 인입 전력은, 예를 들어, 산업용 로봇(24) 및 가변 주파수 드라이브(88)와 같은 시설(30) 내의 산업용 설비에 전력을 공급하기 위한 더 높은 전압 라인(80)일 수 있다. 더 높은 전압 라인(80), 예를 들어, 480 VAC는, 로봇(24)이 EoP 어댑터(92)로부터 전력 분배 패널(86)을 빠져 나온 EoP 케이블(80)을 통해 전력을 공급받도록, 고압 EoP 어댑터(92)를 통해 로봇(24)에 연결된다. EoP 전력 라인(80)은 변압기(84)를 통해 더 낮은 전압, 예를 들어, 120 VAC로 변환되고, 저압 EoP 어댑터(90)와 EoP 케이블(12)을 통해 전력 분배 패널(86)을 빠져 나오며, 더 낮은 전압은 마이크로컨트롤러(20) 및/또는 예를 들어 중앙 서버(28)를 포함하는 더 낮은 전압을 필요로 하는 다른 전자 컴포넌트의 작업을 위하여 필요하다.
중앙 서버(28)는 EoP 케이블(12)을 통해 네트워크(10)에 연결되고, 시스템(100)의 멤버에 의해 수행되는 작업, 이벤트 및 직무의 목록을 편집하고(compiling) 저장하기 위하여, 네트워크(10)를 통해 중앙 서버(28)와 통신하는 멤버(16, 24, 46)의 작업 상태 및 수행을 모니터링하고 분석하기 위한 하나 이상의 알고리즘을 수행하기 위한 CPU(32)를 포함하고, 작업, 이벤트 및 직무는, 작업들(68)을 작업 시퀀스(66)로 편집하기 위한, 작업(68)의 이벤트 지속 시간(56)을 판단하기 위한, 작업 시퀀스(66)의 사이클 시간(58)을 판단하기 위한, 멤버를 그룹(50)에 할당하고 그 멤버를 데이터베이스(36)와 같은 데이터베이스에서의 저장을 위하여 그룹(50)과 연관시키기 위한, 안전 볼륨(72)의 볼륨 상태가 허용 가능 상태(73), 경고 상태(76) 및 조치 동작 상태(79) 중 하나인지 판단하고, 시스템(100)의 하나 이상의 멤버로부터 경고를 수신하고, 경고에 응답하여 조치 동작을 생성하고, 하나 이상의 객체(46)의 이동 및 동작을 식별하고 디지털화하는데 있어서의 사용을 위해 하나 이상의 식별기(44)로부터 그리고 하나 이상의 객체 추적기(42)로부터 입력을 수신하기 위해 멤버의 안전 볼륨(72)을 모니터링하기 위한, 하트비트 디스플레이(52) 및 일련의 이벤트 디스플레이(45)를 포함하는 시각화 데이터를 수집하고 사용자 장치(40) 및/또는 디스플레이 아웃렛(38) 중 적어도 하나에 출력하기 위한, 그리고 본 명세서에 설명된 다른 직무 및 기능을 수행하기 위한, 작업 또는 작업들(68)이라고 개별적으로 또는 집합적으로 지칭할 있다. 중앙 서버(28)는 적어도 일부가 유형이고 비일시적이며, 예로서, 예를 들어, 알고리즘을 실행하고, 데이터를 데이터베이스(36)로 저장하고 그리고/또는 하나 이상의 사용자 장치(40), 하나 이상의 디스플레이 출력(38), 장치(16)에 연결된 하나 이상의 센서(18), 네트워크(10) 및 네트워크(10)에 연결된 하나 이상의 멤버(16, 24, 26, 46)와 통신하기에 충분한 크기와 속도를 갖는 ROM, RAM, EEPROM 등을 포함할 수 있는 메모리(34)를 포함한다.
시설(30)은 시설(30) 내에서 공장을 수행하기 위한 복수의 멤버를 포함하고, 멤버는, 도시된 예에서, 도 1에서 D1, D2, D3, D4, ... Dn 으로도 표시되는, EoP 케이블(12)을 통해 네트워크(10)에 연결된 복수의 장치(16)를 포함한다. 도시된 예에서, 장치(D1, D2, D3, D4)의 각각은 네트워크(10)를 통해 중앙 서버(28)와 통신하고 본 명세서에 설명된 바와 같은 다른 기능들을 수행하기 위한 마이크로컨트롤러(20)를 포함한다. 마이크로컨트롤러(20)는 장치(16)의 작업 상태 및 수행을 모니터링하고 분석하기 위한 하나 이상의 알고리즘을 실행하기 위한 프로세서와, 적어도 일부가 유형이고 비일시적이며, 예로서, 예를 들어, 알고리즘을 실행하고, 데이터를 데이터베이스로 저장하고 그리고/또는 중앙 서버(28), 마이크로컨트롤러(20)에 의해 제어되는 장치(16), 장치(16)에 연결된 하나 이상의 센서(18), 네트워크(10) 및 네트워크(10)에 연결된 하나 이상의 멤버와 통신하기에 충분한 크기와 속도를 갖는 ROM, RAM, EEPROM 등을 포함할 수 있는 메모리를 포함한다.
예시적인 일례에서, 그리고 도 5에 도시된 방법(200)을 참조하면, 시스템(100)은 적어도 일부가 시스템(100)의 멤버(16, 24, 26, 46)를 네트워크(10)에 연결하기 위한 PoE(Power over Ethernet) 케이블(12)을 포함하는 네트워크(10)를 포함한다. 네트워크(10)는 시스템(100)으로의 전력 전송을 위한 EoP(Ethernet over Power) 케이블(12)을 더 포함할 수 있다. 시스템(100)은 네트워크(10)와 통신하는 중앙 서버(28)와 네트워크(10)를 통해 중앙 서버(28)에 연결된 복수의 멤버를 포함하여, 각각의 멤버(16, 24, 26, 46)가 중앙 서버(28)와 통신한다. 일례에서, 복수의 멤버의 각각의 멤버(16, 24, 26, 46)를 중앙 서버(28)에 연결하는 것은 멤버(16, 24, 26, 46)를 네트워크(10)에 연결하는 것(도 5에서의 102에서)과, 멤버(16, 24, 26, 46)의 멤버 식별자(ID), 멤버 위치로서 제공되는 멤버(16, 24, 26, 46)의 위치, 멤버(16, 24, 26, 46) 기능으로서 제공되는 멤버(16, 24, 26, 46)에 의해 수행 가능한 기능 및 멤버(16, 24, 26, 46)의 현재 작업 상태를 네트워크(10)를 통해 멤버(16, 24, 26, 46)로부터 중앙 서버(28)로 브로드캐스팅하는 것(도 5에서의 104에서)을 포함한다. 중앙 서버(28)는 메모리와 프로세서를 포함하고, 데이터베이스(36)로 복수의 작업을 저장하고, 네트워크(10)를 통해 복수의 작업의 적어도 하나의 작업을 멤버(16, 24, 26, 46)에 의한 수행을 위하여 멤버(16, 24, 26, 46)에게 할당(도 5에서의 102)하도록 구성된다. 일례에서, 복수의 멤버 중 적어도 하나의 멤버(16, 24, 26, 46)는 PoE 케이블(12)을 통해 중앙 서버(28)와 통신하는 마이크로컨트롤러를 포함하는 장치이고, 마이크로컨트롤러는 장치에 할당된 적어도 하나의 작업을 수행하기 위하여 장치를 제어하도록 구성된 메모리 및 프로세서를 포함한다.
각각의 멤버(16, 24, 26, 46)는, 예를 들어, 스스로, 멤버(16, 24, 26, 46)의 현재 작업 상태를 모니터링하고(도 5에서의 106에서), 자신의 현재 작업 상태를 현재 작업 상태에 대하여 정의된 허용 가능한 상태에 비교하도록 구성되어, 멤버(16, 24, 26, 46)는 자신의 현재 작업 상태를 자가 진단한다. 각각의 멤버(16, 24, 26, 46)는 멤버(16, 24, 26, 46)에 의해 수행될 멤버(16, 24, 26, 46)에 할당된 각각의 작업의 수행을 모니터링하고, 작업의 수행을 작업에 대하여 정의된 작업 사양에 비교하도록 구성되어, 멤버(16, 24, 26, 46)는 자신의 작업 수행을 자가 진단한다. 각각의 멤버(16, 24, 26, 46)는 멤버(16, 24, 26, 46)의 현재 작업 상태 중 적어도 하나가 허용 가능한 상태가 아니고, 적어도 하나의 작업의 수행이 작업 사양을 준수하지 않을 때, 경고 신호를 중앙 서버(28)에 전송(도 5에서의 108에서)하도록 구성된다. 중앙 서버(28)는 경고 신호를 수신한다(도 5의 110에서). 중앙 서버(28)는, 경고 신호에 응답하여, 멤버의 현재 작업 상태의 영향을 분석하고(도 5의 112에서), 그리고/또는 멤버(16, 24, 26, 46)에 의해 수행되는 작업을 포함하는 수행되는 공정의 품질, 효과 및/또는 생산성에 대한 영향을 최소화하기 위하여 보정 및/또는 완화 조치 동작을 수행하고 개시(도 5의 114에서)할 수 있다.
방법은 중앙 서버(28)를 통해 멤버(16, 24, 26, 46)로부터 경고 신호를 수신하는 단계(도 5에서의 110에서) 및 경고 신호에 응답하는 조치 동작을 중앙 서버(28)를 통하여 식별하는 단계(도 5에서의 112에서)를 포함한다. 중앙 서버(28)는 적어도 하나의 멤버(16, 24, 26, 46)에 의한 조치 동작의 수행(도 5에서의 120에서)을 위하여 네트워크(10) 내의 복수의 멤버 중 적어도 하나의 멤버(16, 24, 26, 46)에 조치 동작을 할당한다(도 5에서의 114에서). 도 5에서의 116에서, 조치 동작은 네트워크(10)를 통해 멤버(16, 24, 26, 46)로 브로드캐스팅된다. 일례에서, 조치 동작은 멤버(16, 24, 26, 46)에 의한 작업의 수행을 중지하는 것, 예를 들어 장치를 중지시키는 것과 같이 멤버(16, 24, 26, 46)의 작업을 중지시키는 것 및 멤버(16, 24, 26, 46)에 의한 적어도 하나의 작업의 수행을 위하여 복수의 멤버 중 다른 멤버(16, 24, 26, 46)에게 그 적어도 하나의 작업을 재할당하는 것을 포함한다. 다른 예에서, 중앙 서버(28)에 의해 취해지는 조치 동작은 다른 멤버(16, 24, 26, 46)의 현재 작업 상태를 수정하는 것을 포함하며, 다른 멤버(16, 24, 26, 46)의 현재 작업 상태를 수정하는 것은 멤버(16, 24, 26, 46)의 현재 작업 상태에서의 변화를 발생시킨다. 도 5에서의 120에서, 멤버(16, 24, 26, 46)는 자가 모니터링 모드로 복귀한다(도 5에서의 106에서). 다른 예에서, 중앙 서버(24)에 의해 취해진 조치 동작은 작업 시퀀스(66)를 수정하는 것을 포함하고, 작업 시퀀스(66)는, 필요 조건 및 후속 작업 중 적어도 하나를 수정하는 것과 시퀀스(66)에서 적어도 하나의 작업의 위치를 수정하는 것 중 적어도 하나에 의한 적어도 하나의 작업을 포함한다.
방법은, 도 5에서의 102에서, 멤버(16, 24, 26, 46)가 그룹 멤버로서 그룹(50)과 연관되도록 중앙 서버(28)가 멤버(16, 24, 26, 46)를 그룹(50)에 할당하는 단계를 더 포함할 수 있고, 그룹(50)은 멤버(16, 24, 26, 46)를 포함하는 복수의 그룹 멤버로 이루어지고, 그룹(50)은 멤버 ID, 멤버 위치, 멤버 기능 및 멤버(16, 24, 26, 46)의 현재 작업 상태 중 적어도 하나의 의해 정의된다. 그룹(50)은 도 4에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 그룹(G1, G2, G3, G4, ... Gn)을 포함할 수 있다. 도시된 예에서, 그룹(G1, G3, Gn)은 멤버 위치에 의해 그루핑된다. 예를 들어, 그룹(50)(G1)은 스테이션(22, S1)의 모든 멤버를 포함하고, 그룹(50)(G3)은 시설(30)의 모든 멤버를 포함하고, 그룹(50, Gn)이 모든 시설(F1, F2, ... F5)을 포함하는 복합 단지(48, P1)의 전체 집단을 포함하도록 그룹(50)(Gn)은 시설(F1, F2, .... F5)과 그 내에 집합적으로 포함된 멤버를 포함한다. 그룹 멤버는 네트워크(10)를 통해 서로 그리고 중앙 서버(28)와 통신하여, 그룹(50) 학습이 네트워크(10)를 통한 데이터 및 정보의 교환을 통해 그룹(50) 내에서 발생할 수 있다. 그룹(50) 학습은, 예를 들어, 복수의 그룹 멤버로부터 수집된 타임 스탬핑된 데이터를 이용하여 그룹 하트비트(54)를 생성하는 중앙 서버(28)에 의해 발생할 수 있고, 그룹 하트비트(54)는, 예를 들어, 그룹(50)에 대한 현재 작업 상태의 허용 가능한 상태를 판단하고 그리고/또는 작업 상태에 대한 기준(baseline) 하트비트(54)를 설정하는데 사용될 수 있다. 하트비트(54)는 2014년 11월 4일 발행된 미국 특허 제8,880,442 B2호에 설명된 바와 같이 생성되고 그리고/또는 디스플레이될 수 있다. 일례에서, 멤버(16, 24, 26, 46)에 의해 중앙 서버(28)로 전송된 경고 신호는 또한 멤버(16, 24, 26, 46)가 연관된 그룹(50)의 각각의 다른 멤버(16, 24, 26, 46)에게 브로드캐스팅되어, 그룹(50)의 각각의 멤버(16, 24, 26, 46)는 멤버(16, 24, 26, 46)의 상태를 알 수 있게 된다.
도 8을 참조하면, 일례에서, 적어도 하나의 멤버(16, 24, 26, 46)는 부품 캐리어, 하이-로(hi-lo) 트럭, 조작자와 같은 사람 등과 같은 이동 객체(46)로서 구성되어, 이동 객체(46)는 공정의 수행 동안 시설(30) 내에서 이동 가능하다. 이동 객체(46)는 식별기(44)를 포함하고, 식별기(44)는 무선으로 그 적어도 하나의 이동 객체(46)를 네트워크(10)에 연결하고, 이동 객체(46)의 멤버 ID, 멤버 위치 및 현재 작업 상태를 중앙 서버(28)로 출력하도록 구성된다. 이와 같이, 이동 객체(46)는 중앙 서버(28)에서 디지털화되어, 이동 객체(46)의 이동 및 동작이 중앙 서버(28)에 의해 관리되는 작업 시퀀스(66), 직무 및 동작 내에서 정의될 수 있고, 이동 객체(46)의 이동 및 동작은 이동 객체(46)로부터 수신된 디지털화된 입력을 이용하여 중앙 서버(28)에 의해 모니터링되고 추적될 수 있다. 일례에서, 이동 객체(46)는 사람이고, 식별기(44)는 웨어러블 무선 장치이다. 다른 예에서, 이동 객체(46)는 우선권이 청구되고 본 명세서에 참조에 의해 전문이 포함되는 2019년 1월 24일 출원된 PCT 출원 PCT/US2019/014930에 설명된 바와 같은 객체 추적기(42)를 포함한다.
도 6, 7 및 8을 다시 참조하면, 일례에서, 방법은 네트워크(10)와 통신하는 객체 추적기(42)를 제공하는 단계 - 객체 추적기(42)는 식별기(44)로부터의 식별기 신호를 수신하도록 구성된다 -, 객체 추적기(42)를 통해 식별기 신호를 수신하는 단계와, 객체 추적기(42)를 통해 식별기 신호를 이용하여 이동 객체(46)의 멤버 ID, 멤버 위치 및 현재 작업 상태를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 도면들에 도시된 바와 같이, 각각의 멤버(16, 24, 26, 46)는 볼륨 상태를 특징으로 하는 안전 볼륨(72)을 정의하고, 모니터링 시간에서의 멤버(16, 24, 26, 46)의 안전 볼륨(72)의 볼륨 상태는 멤버 기능, 모니터링 시간에서의 멤버 위치 및 모니터링 시간에서의 멤버(16, 24, 26, 46)의 현재 작업 상태에 의해 판단되고, 모니터링 시간에, 멤버(16, 24, 26, 46)의 볼륨 상태는 멤버(16, 24, 26, 46)의 안전 볼륨(72)과 다른 멤버(16, 24, 26, 46)의 안전 볼륨(72) 사이의 거리에 의해 판단된다. 또한, 모니터링 시간에, 볼륨 상태는 허용 가능 상태(72), 경고 상태(74) 및 조치 동작 상태(76) 중 하나에 있는 것으로 판단된다. 멤버(16, 24, 26, 46)의 볼륨 상태는 멤버(16, 24, 26, 46)의 안전 볼륨(72)이 다른 멤버(16, 24, 26, 46)의 안전 볼륨(72)과 중첩할 때 조치 동작 상태(78)에 있는 것으로 판단된다. 중앙 서버(28)는, 모니터링 시간에, 볼륨 상태가 경고 상태인 것으로 판단될 때, 중앙 서버(28)를 통하여 멤버(16, 24, 26, 46)에게 경고를 발행하도록 구성된다. 또한, 멤버(16, 24, 26, 46)의 볼륨 상태가 조치 동작 상태(78)에 있는 것으로 판단될 때, 중앙 서버(28)는, 모니터링 시간에, 중앙 서버(28)를 통해, 멤버(16, 24, 26, 46), 다른 멤버(16, 24, 26, 46)로부터 멀리 있는 또 다른 멤버(16, 24, 26, 46) 및 다른 멤버(16, 24, 26, 46) 중 적어도 하나를 이동시키는 것과, 모니터링 시간에, 중앙 서버(28)를 통해, 멤버(16, 24, 26, 46) 및 다른 멤버(16, 24, 26, 46) 중 적어도 하나의 작업을 중지시키는 것을 포함하는 조치 동작을 개시한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "포함하는(comprising)"이라는 용어 및 이의 변형은 "포함하는(including)"이라는 용어 및 이의 변형과 동의어로 사용되며, 개방적이고, 비한정적인 용어이다. "포함하는(comprising)" 및 "포함하는(including)"이라는 용어가 본 명세서에서 다양한 실시예를 설명하기 위하여 사용되었지만, "~로 본질적으로 구성된(consisting essentially of)" 및 "~로 구성된(consisting of)"라는 용어가 더욱 구체적인 실시예를 제공하기 위하여 '포함하는(comprising)' 및 "포함하는(including)"이라는 용어 대신에 사용될 수 있으며, 또한 개시될 수 있다. 본 개시 내용 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태의 "a", "an" 및 "the"는 상황이 명확하게 달리 나타내지 않는다면 복수의 지시 대상을 포함한다.
상세한 설명과 도면은 본 개시 내용을 뒷받침하고 설명하지만, 본 개시 내용의 범위는 청구범위에 의해서만 정의된다. 청구된 개시 내용을 수행하기 위한 최상의 형태 및 다른 실시예들의 일부가 상세하게 설명되었지만, 첨부된 청구범위에서 정의된 개시 내용을 실시하기 위한 다양한 대안적인 설계와 실시예가 존재한다. 또한, 도면에 도시된 실시예들 또는 본 설명에서 언급된 다양한 실시예들의 특성은 서로 독립적인 실시예로서 이해될 필요는 없다. 오히려, 일 실시예의 예들 중 하나에서 설명된 특성들의 각각은 다른 실시예로부터의 하나 또는 복수의 다른 바람직한 실시예와 조합되어, 글로 설명되거나 도면을 참조하지 않는 다른 실시예를 제공할 수 있다. 따라서, 이러한 다른 실시예들은 첨부된 청구범위의 범위의 틀 내에 포함된다.

Claims (20)

  1. 분산 자동 제어를 위한 방법에 있어서,
    EoP(Ethernet over Power) 케이블을 포함하는 네트워크를 제공하는 단계;
    상기 네트워크와 통신하는 중앙 서버를 제공하는 단계; 및
    각각의 멤버(member)가 상기 중앙 서버와 통신하도록 상기 네트워크를 통해 상기 중앙 서버로 복수의 멤버를 연결하는 단계
    를 포함하고,
    상기 중앙 서버로 상기 복수의 멤버의 각각 멤버를 연결하는 단계는:
    상기 멤버를 상기 네트워크에 연결하는 단계; 및
    상기 멤버로부터 상기 네트워크를 통해, 상기 멤버의 멤버 식별자(ID(identification)), 멤버 위치로서 제공되는 상기 멤버의 위치, 멤버 기능으로서 제공되는 상기 멤버에 의해 수행 가능한 기능 및 상기 멤버의 현재 작업 상태를 상기 중앙 서버로 브로드캐스팅하는 단계
    를 포함하고,
    상기 중앙 서버는 메모리 및 프로세서를 포함하고,
    복수의 작업(operation)을 데이터베이스에 저장하고; 그리고
    상기 네트워크를 통해, 상기 복수의 작업 중 적어도 하나의 작업을 상기 멤버에 할당
    하도록 구성되고,
    상기 방법은,
    상기 네트워크를 통해, 상기 적어도 하나의 작업을 상기 멤버에 할당하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 복수의 멤버 중 적어도 하나의 멤버는 장치이고;
    상기 장치는 상기 EoP 케이블을 통해 상기 중앙 서버와 통신하는 마이크로컨트롤러를 포함하고;
    상기 마이크로컨트롤러는 프로세서와 메모리를 포함하고, 상기 장치에 할당된 상기 적어도 하나의 작업을 수행하게 상기 장치를 제어하도록 구성되고;
    상기 멤버는,
    상기 멤버의 상기 현재 작업 상태를 모니터링하고;
    상기 멤버의 상기 현재 작업 상태를 상기 현재 작업 상태에 대하여 정의된 허용 가능한 상태에 비교하고;
    상기 멤버에 할당된 상기 적어도 하나의 작업의 수행을 모니터링하고;
    상기 적어도 하나의 작업의 수행을 상기 적어도 하나의 작업에 대하여 정의된 작업 사양에 비교하고; 그리고
    상기 멤버의 상기 현재 작업 상태가 상기 허용 가능한 상태가 아닌 경우 및 상기 적어도 하나의 작업의 수행이 상기 작업 사양을 준수하지 않는 경우 중 적어도 하나의 경우에 상기 중앙 서버로 경고(alert) 신호를 전송
    하도록 구성되고,
    상기 방법은,
    상기 멤버를 통해, 상기 멤버의 상기 현재 작업 상태를 모니터링하는 단계;
    상기 멤버를 통해, 상기 멤버에 의한 상기 적어도 하나의 작업의 수행을 모니터링하는 단계;
    상기 적어도 하나의 작업의 수행을 상기 작업 사양에 비교하는 단계; 및
    상기 멤버를 통해, 상기 멤버의 상기 현재 작업 상태가 상기 허용 가능한 상태가 아닌 경우 및 상기 적어도 하나의 작업의 수행이 상기 작업 사양을 준수하지 않는 경우 중 적어도 하나의 경우에 상기 중앙 서버로 상기 경고 신호를 전송하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 서버를 통해, 상기 멤버로부터 상기 경고 신호를 수신하는 단계;
    상기 중앙 서버를 통해, 상기 경고 신호에 응답하여 조치 동작(action)을 식별하는 단계; 및
    상기 중앙 서버를 통해, 상기 복수의 멤버 중 적어도 하나의 멤버에 의한 상기 조치 동작의 수행을 위하여, 상기 적어도 하나의 멤버에 상기 조치 동작을 할당하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조치 동작은,
    상기 멤버에 의한 상기 적어도 하나의 작업의 수행을 중지하는 것;
    상기 멤버의 작업을 중지하는 것; 및
    상기 적어도 하나의 작업을 상기 복수의 멤버 중 다른 멤버에 의한 상기 적어도 하나의 작업의 수행을 위하여 상기 다른 멤버에게 재할당하는 것
    중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 조치 동작은,
    상기 복수의 멤버 중 다른 멤버의 현재 작업 상태를 수정하는 것
    을 포함하고;
    상기 다른 멤버의 상기 현재 작업 상태를 수정하는 것은 상기 멤버의 상기 현재 작업 상태에서의 변경을 발생시키는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 멤버는 적어도 하나의 시설 컴포넌트(facility component)를 포함하고; 그리고
    상기 다른 멤버는 상기 적어도 하나의 시설 컴포넌트인, 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 중앙 서버를 통해, 상기 적어도 하나의 작업을 포함하는 작업 시퀀스를 상기 시퀀스 내의 위치에 정의하는 단계를 더 포함하고;
    상기 적어도 하나의 작업은 필요 조건 및 후속 작업과 연관되고;
    상기 조치 동작은,
    상기 필요 조건 및 상기 후속 작업 중 적어도 하나를 수정하는 것; 및
    상기 시퀀스에서 상기 적어도 하나의 작업의 상기 위치를 수정하는 것
    중 적어도 하나에 의해 상기 작업 시퀀스를 수정하는 것을 포함하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 서버를 통해, 상기 멤버가 그룹 멤버로서 그룹과 연관되도록 상기 멤버를 상기 그룹에 할당하는 단계를 더 포함하고;
    상기 그룹은,
    상기 멤버를 포함하는 복수의 그룹 멤버로 이루어지고; 그리고,
    상기 멤버 식별자, 상기 멤버 위치, 상기 멤버 기능 및 상기 멤버의 상기 현재 작업 상태 중 적어도 하나에 의해 정의되고;
    상기 그룹 멤버는 상기 네트워크를 통해 서로 그리고 상기 중앙 서버와 통신하고;
    상기 방법은, 상기 중앙 서버 및 상기 멤버 중 하나를 통해 상기 경고 신호를 상기 그룹의 각각의 다른 멤버로 브로드캐스팅하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 그룹 멤버 중 각각의 해당하는 그룹 멤버를 통해, 해당하는 상기 그룹 멤버의 상기 현재 작업 상태를 전송하는 단계;
    상기 중앙 서버를 통해, 해당하는 상기 그룹 멤버의 상기 현재 작업 상태를 수신하는 단계;
    상기 중앙 서버를 통해, 해당하는 상기 그룹 멤버의 상기 현재 작업 상태를 타임 스탬프로 타임 스탬핑하는 단계;
    상기 중앙 서버를 통해, 해당하는 상기 그룹 멤버의 상기 현재 작업 상태 및 상기 현재 작업 상태와 연관된 상기 타임 스탬프를 타임 스탬프-현재 작업 상태 쌍으로서 상기 데이터베이스에 저장하는 단계; 및
    상기 중앙 서버를 통해, 상기 복수의 그룹 멤버로부터 수신된 상기 현재 작업 상태 및 연관된 타임 스탬프를 이용하여, 상기 현재 작업 상태에 대한 그룹 하트비트(heartbeat)를 생성하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중앙 서버를 통해, 상기 그룹 하트비트를 이용하여 상기 그룹에 대한 상기 현재 작업 상태의 상기 허용 가능한 상태를 판단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 멤버는 적어도 하나의 설비 컴포넌트를 포함하는, 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 멤버는 적어도 하나의 이동 객체(mobile object)를 포함하고;
    상기 적어도 하나의 이동 객체는 식별기(identifier)를 포함하고;
    상기 방법은,
    상기 식별기를 통해, 상기 적어도 하나의 이동 객체를 상기 네트워크에 무선 연결하는 단계; 및
    상기 식별기를 통해, 상기 적어도 하나의 이동 객체의 상기 멤버 식별자, 상기 멤버 위치 및 상기 현재 작업 상태를 상기 중앙 서버로 브로드캐스팅하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이동 객체는 사람 및 운송 수단(vehicle) 중 하나이고; 그리고
    상기 식별기는 무선 통신 모듈을 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이동 객체는 운송 수단이고; 그리고
    상기 식별기는 객체 추적기인, 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 네트워크와 통신하는 객체 추적기를 제공하는 단계로서, 상기 객체 추적기는 상기 식별기로부터 식별기 신호를 수신하도록 구성되는 단계;
    상기 객체 추적기를 통해, 상기 식별기 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 객체 추적기를 통해 그리고 상기 식별기 신호를 이용하여, 상기 이동 객체의 상기 멤버 식별자, 상기 멤버 위치 및 상기 현재 작업 상태를 판단하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    각각의 멤버는 볼륨(volume) 상태를 특징으로 하는 안전 볼륨(safety volume)을 정의하고;
    모니터링 시간에, 상기 멤버의 상기 안전 볼륨의 상기 볼륨 상태는 상기 멤버 기능, 상기 모니터링 시간에서의 상기 멤버 위치 및 상기 모니터링 시간에서의 상기 멤버의 상기 현재 작업 상태에 의해 판단되고;
    상기 모니터링 시간에, 상기 멤버의 상기 볼륨 상태는 상기 멤버의 상기 안전 볼륨과 다른 멤버의 안전 볼륨 사이의 거리에 의해 판단되고;
    상기 모니터링 시간에, 상기 볼륨 상태는 허용 가능한 상태, 경고 상태 및 조치 동작 상태 중 하나에 있는 것으로 판단되고,
    상기 방법은,
    상기 모니터링 시간에, 상기 중앙 서버를 통해, 상기 멤버의 상기 볼륨 상태를 판단하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 멤버의 상기 볼륨 상태는 상기 멤버의 상기 안전 볼륨이 상기 다른 멤버의 상기 안전 볼륨과 중첩할 때 상기 조치 동작 상태에 있는 것으로 판단되는, 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 모니터링 시간에, 상기 중앙 서버를 통해, 상기 볼륨 상태가 상기 경고 상태에 있을 때 상기 멤버에게 경고를 발행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 멤버의 상기 볼륨 상태가 상기 조치 동작 상태에 있는 것으로 판단될 때:
    상기 모니터링 시간에, 상기 중앙 서버를 통해, 상기 멤버 및 상기 다른 멤버 중 적어도 하나를 상기 멤버 및 상기 다른 멤버 중 다른 것으로부터 멀어지도록 이동시키는 단계; 및
    상기 모니터링 시간에, 상기 중앙 서버를 통해, 상기 멤버 및 상기 다른 멤버 중 적어도 하나의 상기 작업을 중지시키는 단계
    중 적어도 하나를 더 포함하는, 방법.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 멤버와 통신하는 센서를 제공하는 단계로서, 상기 센서는 상기 멤버에 할당된 상기 적어도 하나의 작업의 수행 및 상기 멤버의 상기 작업 상태 중 적어도 하나를 감지하도록 구성되는 단계;
    상기 센서를 통해, 상기 멤버에 할당된 상기 적어도 하나의 작업의 수행 및 상기 멤버의 상기 작업 상태 중 적어도 하나를 감지하는 단계; 및
    상기 센서를 통해, 센서 신호를 상기 멤버에 출력하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 센서 신호는 상기 센서에 의해 감지된 상기 멤버에 할당된 상기 적어도 하나의 작업의 수행 및 상기 멤버의 상기 작업 상태 중 상기 적어도 하나에 의해 정의되는, 방법.
  20. 분산 자동 제어를 위한 시스템에 있어서,
    EoP(Ethernet over Power) 케이블을 포함하는 네트워크;
    상기 네트워크와 통신하는 중앙 서버; 및
    각각의 멤버(member)가 상기 중앙 서버와 통신하도록 상기 네트워크를 통해 상기 중앙 서버로 연결된 복수의 멤버
    를 포함하고,
    상기 중앙 서버로 상기 복수의 멤버의 각각 멤버를 연결하는 것은:
    상기 멤버를 상기 네트워크에 연결하는 것; 및
    상기 멤버로부터 상기 네트워크를 통해, 상기 멤버의 멤버 식별자(ID(identification)), 멤버 위치로서 제공되는 상기 멤버의 위치, 멤버 기능으로서 제공되는 상기 멤버에 의해 수행 가능한 기능 및 상기 멤버의 현재 작업 상태를 상기 중앙 서버로 브로드캐스팅하는 것
    을 포함하고,
    상기 중앙 서버는 메모리 및 프로세서를 포함하고,
    복수의 작업(operation)을 데이터베이스에 저장하고; 그리고
    상기 네트워크를 통해, 상기 복수의 작업 중 적어도 하나의 작업을 상기 멤버에 할당
    하도록 구성되고,
    상기 복수의 멤버 중 적어도 하나의 멤버는 장치이고;
    상기 장치는 상기 EoP 케이블을 통해 상기 중앙 서버와 통신하는 마이크로컨트롤러를 포함하고;
    상기 마이크로컨트롤러는 프로세서와 메모리를 포함하고, 상기 장치에 할당된 상기 적어도 하나의 작업을 수행하게 상기 장치를 제어하도록 구성되고,
    상기 멤버는,
    상기 멤버의 상기 현재 작업 상태를 모니터링하고;
    상기 멤버의 상기 현재 작업 상태를 상기 현재 작업 상태에 대하여 정의된 허용 가능한 상태에 비교하고;
    상기 멤버에 할당된 상기 적어도 하나의 작업의 수행을 모니터링하고;
    상기 적어도 하나의 작업의 수행을 상기 적어도 하나의 작업에 대하여 정의된 작업 사양에 비교하고; 그리고
    상기 멤버의 상기 현재 작업 상태가 상기 허용 가능한 상태가 아닌 경우 및 상기 적어도 하나의 작업의 수행이 상기 작업 사양을 준수하지 않는 경우 중 적어도 하나의 경우에 상기 중앙 서버로 경고(alert) 신호를 전송
    하도록 구성되는, 시스템.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200326680A1 (en) * 2018-01-25 2020-10-15 Beet, Inc. Process digitalization technology
JP7455765B2 (ja) * 2018-06-14 2024-03-26 ゲスタンプ セルビシオス， エセ．ア． 産業プロセスの品質監視
EP3794314B1 (en) * 2018-06-25 2024-04-24 Intrinsic Innovation LLC Robot coordination in a shared workspace
SE1951286A1 (en) * 2019-11-08 2021-05-09 Ewab Eng Ab Production systems
US11823180B1 (en) * 2020-05-20 2023-11-21 Wells Fargo Bank, N.A. Distributed ledger technology utilizing asset tracking
CN111674800B (zh) * 2020-06-03 2021-07-09 灵动科技（北京）有限公司 用于自动驾驶系统的智能仓储技术
WO2023018999A1 (en) * 2021-08-13 2023-02-16 Beet, Inc. Process digitization system and method
WO2023095028A1 (en) * 2021-11-25 2023-06-01 Houminer Arye Systems and methods for providing insight regarding retail store performance and store layout
WO2023150690A2 (en) * 2022-02-03 2023-08-10 Beet, Inc. Method and system for dynamic mapping of production line asset conditions
US20230289169A1 (en) * 2022-03-14 2023-09-14 Dell Products L.P. Cross-organization continuous update of edge-side event detection models in warehouse environments via federated learning
DE102022116398A1 (de) * 2022-06-30 2024-01-04 Still Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung Automatische Lokalisierung eines Ladungsträgers
DE102022116397A1 (de) * 2022-06-30 2024-01-04 Still Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung Automatische Erkennung eines Beladungszustandes eines Ladungsträgers
CN116760955B (zh) * 2023-08-18 2023-10-31 张家港保税区恒隆钢管有限公司 一种用于无缝钢管生产的信息跟踪系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003167613A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Sharp Corp 作業管理システム、作業管理方法、及びその方法を実現するためのプログラムを記憶した記録媒体
WO2004040388A1 (ja) * 2002-10-29 2004-05-13 Tokyo Electron Limited 作業者管理システム，作業者管理装置及び作業者管理方法
JP2012203770A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Hitachi Chem Co Ltd 作業分析システム
KR101645139B1 (ko) * 2015-11-27 2016-08-03 정용호 작업현장 관리 시스템 및 그 구동방법

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8339265B2 (en) * 2002-01-09 2012-12-25 Sensormatic Electronics, Llc. Method of assigning and deducing the location of articles detected by multiple RFID antennae
US7809676B2 (en) * 2002-05-29 2010-10-05 Oracle International Corporation Rules engine for warehouse management systems
US6998987B2 (en) * 2003-02-26 2006-02-14 Activseye, Inc. Integrated RFID and video tracking system
KR100526824B1 (ko) 2003-06-23 2005-11-08 삼성전자주식회사 실내환경조절시스템 및 그 제어방법
JP4373901B2 (ja) * 2004-12-10 2009-11-25 株式会社東芝 情報提供サーバおよびアラート情報表示プログラム
JP4583183B2 (ja) * 2005-01-07 2010-11-17 住友ナコ マテリアル ハンドリング株式会社 作業車両管理システム
JP4815956B2 (ja) * 2005-09-06 2011-11-16 オムロン株式会社 作業監視装置、フィルタリング方法、作業時間計測システム、制御プログラム、および記録媒体
KR100702147B1 (ko) 2006-04-03 2007-03-30 한국전력공사 전력선통신을 이용한 로봇관제 시스템 및 그 방법
US8175925B1 (en) * 2006-08-18 2012-05-08 Amazon Technologies, Inc. Position-based item identification in a materials handling facility
JP5142562B2 (ja) 2007-03-19 2013-02-13 セコム株式会社 物品監視システム
JP2009075941A (ja) 2007-09-21 2009-04-09 Hitachi Ltd 工程管理方法、工程管理システムおよび工程管理装置
JP5125532B2 (ja) * 2008-01-16 2013-01-23 トヨタ自動車株式会社 データ送信装置、電子制御ユニット及びデータ伝送装置
JP5269489B2 (ja) * 2008-06-03 2013-08-21 ヤマトパッキングサービス株式会社 輸出品梱包・通関処理工場のレイアウト
JP2010015288A (ja) 2008-07-02 2010-01-21 Ihi Corp ジョブショップ型方式におけるワークの工程管理方法と装置
EP2361464A1 (en) * 2008-12-22 2011-08-31 Thomson Licensing System and method for monitoring and controlling server systems across a bandwidth constrained network
US8344879B2 (en) * 2009-04-15 2013-01-01 Trimble Navigation Limited Asset management systems and methods
US20110055172A1 (en) 2009-09-01 2011-03-03 Containertrac, Inc. Automatic error correction for inventory tracking and management systems used at a shipping container yard
US8477021B2 (en) 2010-10-25 2013-07-02 John Slack Worksite proximity warning and collision avoidance system
US9218628B2 (en) * 2011-01-24 2015-12-22 Beet, Llc Method and system for generating behavior profiles for device members of a network
US9928130B2 (en) * 2011-06-03 2018-03-27 Beet, Llc Method for generating a machine heartbeat
US8880442B2 (en) 2011-06-03 2014-11-04 Beet, Llc Method for generating a machine heartbeat
JP5263339B2 (ja) * 2011-06-14 2013-08-14 オムロン株式会社 データ収集システム、解析装置、解析方法、およびプログラム
KR20130010183A (ko) 2011-07-18 2013-01-28 대우조선해양 주식회사 전력선 통신을 이용한 로봇 시스템
US8983630B2 (en) * 2011-12-01 2015-03-17 Honeywell International Inc. Real time event viewing across distributed control system servers
FR2983611A1 (fr) * 2011-12-02 2013-06-07 Ier Systems Procede et systeme d'affectation d'une tache a realiser a un operateur parmi une pluralite d'operateurs, et installation de location automatisee de vehicules mettant en oeuvre un tel procede et systeme.
US9305196B2 (en) * 2012-05-22 2016-04-05 Trimble Navigation Limited Entity tracking
US10326678B2 (en) 2012-06-27 2019-06-18 Ubiquiti Networks, Inc. Method and apparatus for controlling power to an electrical load based on sensor data
US8950671B2 (en) * 2012-06-29 2015-02-10 Toshiba Global Commerce Solutions Holdings Corporation Item scanning in a shopping cart
US20140070939A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-13 Michael Halverson Interactive wireless life safety communications system
US20140222522A1 (en) * 2013-02-07 2014-08-07 Ibms, Llc Intelligent management and compliance verification in distributed work flow environments
US20140266612A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Novatel Wireless, Inc. Passive near field id for correlating asset with mobile tracker
US20160183351A1 (en) 2013-03-25 2016-06-23 Ids-Ip Holdings Llc System, method, and apparatus for powering intelligent lighting networks
CN106165343B (zh) * 2014-01-22 2019-11-05 飞利浦灯具控股公司 具有低复杂度和低功耗的功率分配系统
AT514309A2 (de) * 2014-07-31 2014-11-15 Avl List Gmbh System zur Erfassung eines Bestandes an Überwachungsobjekten einer Anlage
JP6488647B2 (ja) 2014-09-26 2019-03-27 日本電気株式会社 物体追跡装置、物体追跡システム、物体追跡方法、表示制御装置、物体検出装置、プログラムおよび記録媒体
JP6822061B2 (ja) * 2015-11-13 2021-01-27 株式会社リコー 情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム及びプログラム
GB2550326B (en) * 2016-04-26 2020-04-15 Inventor E Ltd Asset tag and method and device for asset tracking
US20170308845A1 (en) * 2016-04-26 2017-10-26 Inventor-E Limited Asset tag and method and device for asset tracking
AU2017276810B2 (en) * 2016-06-08 2023-03-16 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation System for monitoring pasture intake
JP3211308U (ja) 2017-04-03 2017-07-06 村瀬 徹 拡張現実システム
US20200326680A1 (en) * 2018-01-25 2020-10-15 Beet, Inc. Process digitalization technology
US20210350318A1 (en) * 2020-05-05 2021-11-11 Data Telematics, LLC System and computer program for real-time location tracking and monitoring of product containers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003167613A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Sharp Corp 作業管理システム、作業管理方法、及びその方法を実現するためのプログラムを記憶した記録媒体
WO2004040388A1 (ja) * 2002-10-29 2004-05-13 Tokyo Electron Limited 作業者管理システム，作業者管理装置及び作業者管理方法
JP2012203770A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Hitachi Chem Co Ltd 作業分析システム
KR101645139B1 (ko) * 2015-11-27 2016-08-03 정용호 작업현장 관리 시스템 및 그 구동방법

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US11175644B2 (en) 2021-11-16
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WO2019147792A2 (en) 2019-08-01
US20200326680A1 (en) 2020-10-15

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