PL250014B1 - Sposób uzupełniania towarów oraz zarządzania zawartością i ułożeniem towarów w zautomatyzowanym magazynie sklepowym iZMS, a także zautomatyzowany magazyn sklepowy - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób uzupełniania towarów oraz zarządzania zawartością i ułożeniem towarów w zautomatyzowanym magazynie sklepowym iZMS o strukturze klastra komórek mającym zastosowanie przy logistyce towarów w sieciach handlowych oraz e-commerce, w przedmiocie załadowywania, przechowywania i wydawania zgromadzonych towarów. Sposób uzupełniania towarów oraz zarządzania zawartością i ułożeniem towarów w zautomatyzowanym magazynie sklepowym iZMS, obejmujący system informatyczny i bazę danych, oraz zespół regałów z szufladami i automatycznymi sterowanymi elektronicznie manipulatorami z chwytakami dla odpowiednich towarów, charakteryzuje się tym, że w systemie informatycznym zautomatyzowanego magazynu sklepowego iZMS dla każdej magazynowej komórki obejmującej pogrupowane w regałach towary, na podstawie analizy sprzedaży opierającej się na zliczaniu transakcji sprzedaży danych towarów w zadanym czasokresie oraz ustalonym przez system analizy prognozowanym wzorcowym zachowaniu popytu klientów w funkcji horyzontu czasowego obejmującego ustalony sezon dotyczący wyznaczonych ilościowych wartości granicznych zapełnienia komórki magazynowej, wyznacza się podażowe ilościowe wartości krytyczne minimalne i maksymalne zapełnienia rzeczonych magazynowych komórek. Jednocześnie ustala się ilościowe podażowe wartości graniczne minimalne dla konieczności zapełnienia tychże magazynowych komórek towarami. Zapełnienie konkretnych magazynowych komórek zależne jest od parametrów fizycznych towarów, do których rzeczona magazynowa komórka jest przystosowana, zaś towary grupuje się w podzbiorach obejmujących towary oraz odpowiadające im pojemniki, sloty, występujące w typoszeregu gabarytów przystosowanych do wielkości obsługiwanych towarów oraz odpowiadające im jako opakowania zbiorcze, kosze, szuflady, zasobniki, występujące w systemie iZMS w jednym wymiarze dobranym dla specyfiki branży, definiując podzbiory jako korelację towar-pojemnik-zasobnik, towar-slot-szuflada, towar-slot-kosz, towar-kosz tak, że na stanowisku identyfikacji i kompletacji towarów na monitorze wyświetla się obsługującemu operatorowi informację warunkowaną ustaloną wartością graniczną zapełnienia konkretnej magazynowej komórki zgodną dla wybranego horyzontu czasowego prognozą o konieczności uzupełnienia towarów wraz z listą i ilością towarów oraz definicją podzbioru dla każdego z towarów specyficzną dla każdej z komórek. Do ładowania każdej z komórek stosuje się odpowiednio przystosowany dla niej załadowczy regał przystosowany do specyficznych dla rzeczonego załadowczego regału zbiorczych opakowań oraz ustalonego podzbioru. Dodatkowo podczas załadunku/uzupełniania załadowczego regału dokonuje się automatycznej identyfikacji każdego z towarów za pomocą kamer i/lub skanera kodów graficznych oraz modułu analizy obrazu z jednoczesnym mierzeniem masy pustego jak i sukcesywnie zapełnianego zbiorczego opakowania z jednoczesnym rejestrowaniem i zliczaniem sztuk towarów umieszczanych w opakowaniu zbiorczym. Następnie dokonuje się powiązania i weryfikacji sparowanego towaru/towarów ze zdefiniowanym podzbiorem, z końcowym pomiarem masy pełnego opakowania zbiorczego, wraz danymi dotyczącymi pozycji po umieszczeniu go w załadowczym regale, który z kolei zostaje załadowany do zdefiniowanej dla niego komórki, a ładowanie każdej z komórek dokonuje się poprzez wymianę pod kontrolą systemu informatycznego załadowanego załadowczego regału na automatycznie przygotowany regał pusty załadowczy. Na końcu informację o masie, ilości towarów oraz ich położeniu w konkretnym zbiorczym opakowaniu ze zdefiniowanymi szczegółami dotyczącymi podzbioru oraz położeniu w załadowczym regale załadowanym do konkretnej komórki zapisuje się i synchronizuje się z systemem informatycznym, czego celem jest aktualizacja danych dotyczących towarów znajdujących się w każdej komórce iZMS, co przy bieżącej analizie sprzedaży przez system informatyczny zamyka pętlę zarządzającą zawartością iZMS. Przedmiotem zgłoszenia jest także, przedstawiony na rysunku zautomatyzowany magazyn sklepowy.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób uzupełniania towarów oraz zarządzania zawartością i ułożeniem towarów w zautomatyzowanym magazynie sklepowym iZMS o strukturze klastra komórek mającym zastosowanie przy logistyce towarów w sieciach handlowych oraz ecommerce, w przedmiocie załadowywania, przechowywania i wydawania zgromadzonych towarów.

Dotychczas znane są powszechnie systemy informatyczne obejmujące zarządzenie przestrzenią magazynową w oparciu o zgromadzone w bazie danych systemu informatycznego dane dotyczące zgromadzonych towarów, przy użyciu infrastruktury magazynowej w postaci regałów i automatycznych manipulatorów.

W niniejszym wynalazku podjęto z użyciem opracowanego systemu informatycznego próbę optymalizacji czasowej logistyki, poprzez usystematyzowanie i ujednolicenie procesu magazynowania, segregowanie oraz wydawanie produktów wedle ustalonego wynalazkiem ciągu procesowego i infrastruktury magazynowej.

Z literatury patentowej z opisu wynalazku europejskiego EP2042447 pod tytułem „Commissioning system”, z pierwszeństwem od 15 czerwca 2011 r. znany jest system magazynowania, który ma bufor do przechowywania zawierający niesprzężony element do przechowywania, zestaw segmentowych pasów i niesprzężony element wprowadzający, który jest zaprojektowany jako szuflady. Każdy segment jest podzielony na zestaw częściowych segmentów, przy czym każdy segment części jest niezależnie podzielony. Jeden z częściowych segmentów jest wypełniony, a drugi segment jest automatycznie opróżniany.

Z kolei z opisu wynalazku amerykańskiego US2019213530 pod tytułem „WAREHOUSE RACK SPACE OPTIMIZATION”, z pierwszeństwem od 11 lipca 2019 r. znany jest system do optymalizacji regałów magazynowych w magazynie, który obejmuje wiele regałów magazynowych, z których każdy zawiera jeden lub więcej poziomych prętów, które można regulować wzdłuż wielu wzniesień na regałach magazynowych, umieszczenie jednego lub więcej poziomych prętów definiujących wiele regałów otwory w każdym stojaku; baza danych historycznych zapasów, która jest zaprogramowana do przechowywania danych historycznych zapasów dla magazynu, danych historycznych zapasów identyfikujących palety przechowywane w magazynie i czasy, w których palety były przechowywane; oraz system komputerowy zawierający jeden lub więcej procesorów, które są zaprogramowane do określania profilu dystrybucji palet dla magazynu, do określania wielu rodzajów regałów i ilości typów regałów dla magazynu oraz do wyznaczania każdego z wielu regałów magazynowych jako jednego z wielu typów regałów, aby wygenerować układ regałów dla magazynu.

Istotnym problemem przy obsłudze zautomatyzowanych magazynów handlowych jest równoważenie w procesie przechowywania podaży i popytu danych towarów, tak by zapewniony był ciąg logistyczny przy jednoczesnym zachowaniu optymalnych parametrów jakościowych towarów.

Celem rozwiązania wedle wynalazku jest zapewnienie możliwości obsługi jak największego asortymentu towarów o różnych opakowaniach (wielkość, kształt, masa), w optymalnych warunkach przechowywania (temperatura, wilgotność) oraz zapewnienia skalowalności iZMS poprzez strukturę komórek obsługujących towary według opracowanych metod obsługi towarów specyficznych dla grup towarów mających podobne parametry fizyczne opakowań oraz te same wymagane warunki przechowywania. W celu zapewnienia obsługi całości asortymentu oraz wymaganej pojemności, komórki łączone są w klaster komórek uzupełniających się w zakresie asortymentu poprzez różne metody obsługi towarów zaimplementowane w tych komórkach oraz przez multiplikowanie komórek w celu zwiększenia pojemności klastra.

System iZMS uzupełniony jest w strefę załadowczą ze stanowiskiem weryfikacji towarów oraz strefę wydawczą specyficzną dla danej funkcjonalności.

Sposób uzupełniania towarów oraz zarządzania zawartością i ułożeniem towarów w zautomatyzowanym magazynie sklepowym iZMS, obejmujący system informatyczny i bazę danych, oraz zespół regałów z szufladami, koszami, zasobnikami i automatycznymi sterowanymi elektronicznie manipulatorami z chwytakami dla odpowiednich towarów, charakteryzuje się tym, że w systemie informatycznym zautomatyzowanego magazynu sklepowego iZMS dla każdej magazynowej komórki obejmującej pogrupowane w regałach towary, na podstawie analizy sprzedaży opierającej się na zliczaniu transakcji sprzedaży danych towarów w zadanym czasokresie oraz ustalonym przez system analizy prognozowanym wzorcowym schemacie popytu klientów w funkcji horyzontu czasowego obejmującego ustalony sezon dotyczący wyznaczonych ilościowych wartości granicznych zapełnienia komórki magazynowej, wyznacza się podażowe ilościowe wartości krytyczne minimalne i maksymalne zapełnienia rzeczonych magazynowych komórek. Jednocześnie ustala się ilościowe podażowe wartości graniczne minimalne dla konieczności zapełnienia tychże magazynowych komórek towarami. Zapełnienie konkretnych magazynowych komórek zależne jest o d parametrów fizycznych towarów do których rzeczona magazynowa komórka jest przystosowana, zaś towary grupuje się w podzbiorach obejmujących towary oraz odpowiadające im pojemniki, sloty, występujące w typoszeregu gabarytów przystosowanych do wielkości obsługiwanych towarów, oraz odpowiadające im jako opakowania zbiorcze, kosze, szuflady, zasobniki, występujące w systemie iZMS w jednym wymiarze dobranym dla specyfiki branży, definiując podzbiory jako korelację towar pojemnik-zasobnik, towar-slot-szuflada, towar-slotkosz, towar-kosz tak, że na stanowisku identyfikacji i kompletacji towarów na monitorze wyświetla się obsługującemu operatorowi informację warunkowaną ustaloną wartością graniczną zapełnienia konkretnej magazynowej komórki zgodną dla wybranego horyzontu czasowego prognozą o konieczności uzupełnienia towarów wraz z listą i ilością towarów oraz definicją podzbioru dla każdego z towarów specyficzną dla każdej z komórek. Do ładowania każdej z komórek stosuje się odpowiednio przystosowany dla niej załadowczy regał przystosowany do specyficznych dla rzeczonego załadowczego regału zbiorczych opakowań oraz ustalonego podzbioru. Dodatkowo podczas załadunku/uzupełniania załadowczego regału dokonuje się automatycznej identyfikacji każdego z towarów za pomocą k amer lub skanera kodów graficznych albo za pomocą kamer i skanera kodów graficznych, oraz modułu analizy obrazu z jednoczesnym mierzeniem masy pustego jak i sukcesywnie zapełnianego zbiorczego opakowania z jednoczesnym rejestrowaniem i zliczaniem sztuk towarów umieszczanych w zbiorczym opakowaniu. Następnie dokonuje się powiązania i weryfikacji sparowanego towaru/towarów ze zdefiniowanym podzbiorem, z końcowym pomiarem masy pełnego zbiorczego opakowania, wraz z danymi dotyczącymi umieszczenia go w załadowczym regale, który z kolei zostaje załadowany do zdefiniowanej dla niego komórki, a ładowanie każdej z komórek dokonuje się poprzez wymianę pod kontrolą systemu informatycznego załadowanego załadowczego regału na automatycznie przygotowany pusty załadowczy regał. Na końcu informację o masie, ilości towarów oraz ich położeniu w konkretnym zbiorczym opakowaniu ze zdefiniowanymi szczegółami dotyczącymi podzbioru oraz umieszczeniu go w załadowczym regale załadowanym do konkretnej komórki zapisuje się i synchronizuje się z systemem informatycznym czego celem jest aktualizacja danych dotyczących towarów znajdujących się w każdej komórce iZMS co przy bieżącej analizie sprzedaży przez system informatyczny zamyka pętlę zarządzającą zawartością iZMS.

Korzystnie, system informatyczny w oparciu o analizę struktury asortymentowej towarów oraz wielkości sprzedaży w funkcji czasu oraz zawartości każdej transakcji wydania z magazynu automatycznego w oparciu o prognozę, ustala optymalny układ towarów na regałach w strukturze komórki, dla wybranych horyzontów czasowych w celu optymalizacji ruchów manipulatorów a co za tym idzie zmniejszenia zużycia energii oraz przyspieszenia procesu kompletacji pojedynczego zamówienia wydania towarów, szeregując względem strefy wymiany/strefy wydawczej w ciągu regały z towarami od największych do najmniejszych granicznych wartości podażowych lub popytowych.

Korzystnie, towary załadowane do magazynowej komórki za pośrednictwem ustalonego załadowczego regału są przenoszone poprzez manipulator odpowiedni względem właściwości fizycznych opakowania towaru pomiędzy regałami i strefami w ustalonych strefach rzeczonej magazynowej komórki, następnie manipulatory realizując zamówienia składają towary wydawane z ustalonych stref magazynowych komórek w koszu który umieszczony jest w strefie wymiany / strefie wydawczej każdej magazynowej komórki, która to strefa wymiany / strefa wydawcza zaopatrzona jest w moduł transportowy zapewniający obieg towarów stanowiący sprzęg wydawczy miedzy rzeczonymi komórkami, który przesuwa skompletowany koszyk z komórki do specyficznej komórki hub łączącej wszystkie magazynowe komórki w ramach klastra, której zadaniem jest zbieranie towarów z podłączonych do niej magazynowych komórek poprzez element pośredni, kosz, wymieniany w ramach pojedynczego zamówienia w strefach wymiany / strefie wydawczej poprzez moduł transportowy przy czym komórka hub posiada opcjonalnie buforowe regały służące do składowania skompletowanych zamówień w koszach oraz korzystnie może posiadać magazynowe regały z koszami oraz szufladami zawierającymi przechowywane towary do kompletacji, dla których kosz lub szuflada jest optymalnym miejscem przechowywania, z zastosowaniem manipulatora posiadającego łącznie funkcję manipulatora komórki hub oraz magazynowej komórki i w odpowiednich momentach wydaje do strefy wydawczej skompletowane zamówienia.

Zautomatyzowany magazyn sklepowy, zaopatrzony w manipulatory sterowane przez urządzenie komputerowe wedle ustalonego systemu informatycznego, charakteryzuje się tym, że zbudowany jest z co najmniej jednej magazynowej komórki realizującej swoje funkcje magazynowania i sprzedaży poprzez bezpośrednie połączenie z wydawczą strefą za pośrednictwem strefy wymiany, a każda magazynowa komórka zaopatrzona jest w co najmniej jeden mobilny załadowczy regał i opcjonalnie w przynajmniej jeden magazynowy regał a komórka hub minimum jeden buforowy regał oraz opcjonalnie minimum jeden załadowczy regał oraz jeden regał magazynowy przy czym każda z komórek posiada magazynowe regały z umieszczonymi na nich półkami zawierającymi zbiorcze opakowania specyficzne dla zastosowanej metody obsługi towarów, które to zbiorcze opakowania znajdują się w zasięgu pracy manipulatora ze sprzęgiem mechanicznym oraz elektromagnetycznym z chwytakiem podciśnieniowym, chwytakiem nadciśnieniowym, chwytakiem mechanicznym, chwytakiem mechanicznym oraz pneumatycznym równocześnie oraz koszyka umiejscowionego na module transportowym w strefie wymiany towarów umożliwiającym wymianę towarów pomiędzy komórkami magazynowymi oraz strefą wydawczą klastra komórek iZMS za pośrednictwem komórki hub, przy czym każdy regał zawiera zbiorcze opakowania, kosze, szuflady, zasobniki, posiadające unikalny kod identyfikacyjny, w postaci QRcode lub kodu kreskowego lub znacznika RFID, na których znajdują się towary pogrupowane w pojemniki, sloty, występujące w typoszeregu gabarytów przystosowanych do wielkości obsługiwanych towarów.

Korzystnie, dowolny manipulator ze sprzęgiem mechanicznym oraz elektromagnetycznym lub z chwytakiem podciśnieniowym lub chwytakiem nadciśnieniowym lub chwytakiem mechanicznym lub chwytakiem mechanicznym oraz pneumatycznym równocześnie lub kombinacją tych urządzeń zainstalowany jest na układnicy umożliwiającej przemieszczenie w osiach pionowej i poziomej oraz że manipulator posiada głowicę z uchwytami mechanicznymi, elektromechanicznymi lub pneumatycznymi oraz wyposażony jest w kamerę lub skaner kodów QRcode lub kodu kreskowego lub RFID lub kombinację tych urządzeń.

Korzystnie, dowolny manipulator ze sprzęgiem mechanicznym oraz elektromagnetycznym lub z chwytakiem podciśnieniowym lub chwytakiem nadciśnieniowym, chwytakiem mechanicznym lub chwytakiem mechanicznym oraz pneumatycznym równocześnie lub kombinacją tych urządzeń zamontowany jest na układnicy umożliwiającej mu ruch liniowy wzdłuż zespołu szeregu regałów mających budowę ramową, obsadzonych na podwoziu z elementami jezdnymi oraz poziomymi lub z ukośnymi półkami na których to są umiejscowione definiowane podzbiorem zbiorcze opakowania, posiadające pojemniki zawierające towary posiadające na ściance bocznej elementy sprzęgu z kodem graficznym dla podczepienia ramienia manipulatora MA lub sloty zawierające towary obsługiwane manipulatorem pneumatycznym MB. Korzystnie, manipulator metody MB/MC zamontowany jest na układnicy umożliwiającej mu ruch liniowy wzdłuż zespołu szeregu regałów z wysuwnymi szufladami (D) zaopatrzonymi w pionowe sloty zawierające towary.

Korzystnie, co najmniej dwie komórki, magazynowa komórka i komórka typu hub, połączone są za pośrednictwem strefy wymiany.

Korzystnie, zbiorcze opakowania znajdują się w zasięgu pracy manipulatora ze sprzęgiem mechanicznym oraz elektromagnetycznym lub z chwytakiem podciśnieniowym, lub z chwytakiem nadciśnieniowym, lub z chwytakiem mechanicznym, lub z chwytakiem mechanicznym oraz pneumatycznym równocześnie lub dowolną kombinacją tych urządzeń. Korzystnie, część magazynowych regałów wyposażona jest w urządzenia chłodzące lub mrożące.

Na podstawie bieżącej analizy sprzedaży logów z użyciem modułu predykcji sprzedaży oraz stopnia zapełnienia każdej z komórek, system informatyczny iZMS, poprzez interfejs graficzny informuje operatora magazynu o konieczności załadowania do mobilnego regału określonych towarów oraz steruje całym procesem. Operator komunikuje się z systemem informatycznym iZMS poprzez ekran dotykowy.

Interfejs człowiek-maszyna jest krytycznym elementem mającym wpływ na poprawność załadowanych towarów. Przez poprawność rozumie się pewną identyfikację każdego towaru ładowanego do iZMS. Błąd popełniony przy załadunku skutkować może wydaniem w strefie wydawczej błędnego towaru.

Do przygotowania załadunku przez operatora służy stanowisko identyfikacji i kompletacji towarów wspomagane modułem rozpoznawania obrazów (opcjonalnie z użyciem sztucznej inteligencji). W skład stanowiska identyfikacji i kompletacji towarów wchodzą: stół roboczy z zainstalowanym modułem kon troli masy ładowanych towarów, skaner umożliwiający automatyczną identyfikację (skaner kodów kreskowych, kodów QR, skaner tagów elektronicznych), system wizyjny (kamery, oświetlenie, sterownik, oprogramowanie), kontroler stanowiska identyfikacji i kompletacji towarów zaopatrzony w dwustronny interfejs graficzny z operatorem (monitor dotykowy) oraz interfejs do systemu informatycznego iZMS sterującego całym procesem załadunku.

System identyfikacji i kompletacji towarów działa w następującej sekwencji:

1. wyświetlenie na monitorze dotykowym przekazanych przez system informatyczny IZMS danych dotyczących towarów które należy załadować na mobilny regał w postaci listy towarów do załadowania wraz jeżeli jest to istotne dla metody z rodzajem pojemnika/szuflady/kosza (wielkość odpowiednia do gabarytów i masy towaru),

2. założenie przez operatora na stół roboczy z modułem kontroli masy, zasobnika z pojemnikami lub szuflady lub kosza,

3. automatyczna identyfikacja za pomocą kamer oraz modułu analizy obrazu zasobnika z pojemnikami, szuflady, kosza, przy czym. każdy zasobnik, pojemnik, szuflada oraz kosz posiadają swój znacznik graficzny identyfikujący go w systemie iZMS oraz definiujący jego typ (rodzaj, masa, wymiary),

4. weryfikacja wstępna poprzez pomiar masy pustego oraz załadowanego zasobnika,

5. zidentyfikowanie przez operatora każdego załadowywanego towaru z użyciem skanera,

6. włożenie zidentyfikowanego towaru do pojemnika, slotu, kosza,

7. automatyczne powiązanie przez system wizyjny, pojemnika, slotu, kosza do którego towar został włożony,

8. weryfikacja przez system informatyczny iZMS poprawności pary: towar-pojemnik/slot/szuflada (pojemniki/sloty/szuflady występują w typoszeregu gabarytów przystosowanych do wielkości obsługiwanej produktów),

9. powtórzenie kroków 5-8 do zapełnienia zasobnika,

10. weryfikacja końcowa załadowanego zasobnika poprzez pomiar jego masy z towarami,

11. założenie zasobnika na mobilny regał,

12. przekazanie przez interfejs graficzny informacji o załadowaniu zasobnika,

13. powtórzenie kroków 2-11 do wykonania pełnego załadunku,

14. po załadunku, stanowisko identyfikacji i kompletacji przekazuje do systemu Informatycznego iZMS szczegółową informację o załadowanych Towarach.

Skuteczność tego procesu pozwala eliminować błędy wynikające z interfejsu człowiek-maszyna, w wyniku czego system informatyczny posiada jednoznaczną informację o zawartości każdej komórki klastra. Każdy regał posiada oznaczenie unikalnym kodem QR określającym jego strukturę (wielkość, metoda obsługi towarów) oraz numer unikatowy którym jest rozpoznawany w systemie. Regał po załadunku do komórki iZMS poprzez wymianę na opróżniony regał, po zablokowaniu jego pozycji w komórce, podlega mapowaniu, czyli odczytaniu przez system wizyjny manipulatora metody jego pozycji w przestrzeni komórki, mapowaniu podlega każda półka oraz opakowanie zbiorcze iZMS. Przed wymianą regału do wymiany, manipulatory komórki do której regał będzie ładowany po powrocie na magazyn przygotowują regał poprzez: sortowanie zasobników na regale według ustalonych zasad specyficznych dla metody obsługi towarów w celu przygotowania do załadunku nowych towarów, umieszczają w nim towary o zbliżającej się dacie przydatności do użycia.

Rozwiązanie wedle wynalazku, pozwala obsługiwać asortyment towarów wybranej branży, w różnych opakowaniach (wielkość, kształt, masa) takich jak kartoniki, tacki, puszki, słoiki, butelki, saszetki, tubki, zgrzewki foliowe i inne, oraz o różnych parametrach środowiskowych przechowywania (wilgotność, temperatura). W celu obsługi pełnego asortymentu towarów, komórka pracuje według metod obsługi towarów (metoda) przystosowanych do ich specyfiki. Do metod przystosowane są manipulatory oraz regały komórek. Komórka ładowana jest poprzez wymianę kompletnych regałów specyficznych dla metody. Regały do wymiany przygotowuje się w magazynie dostaw.

Przedmiot wynalazku został zaprezentowany w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 zaprezentowano warianty komórek magazynowych wraz z ich układem przestrzennym, Fig. 4 przedstawiono klaster IZMS z optymalizacją funkcjonalności komórki magazynowej, Fig. 5 uwidoczniono klaster IZMS z optymalizacją pojemności komórek, Fig. 6 zaprezentowano pojemniki pogrupowane w zasobniki zaopatrzone w sprzęgi dla manipulatora, Fig. 7 zaprezentowano regał magazynowy, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10, Fig. 11 przedstawiono układ przestrzenny manipulatorów względem regałów magazynowych, Fig. 12 uwidoczniono regał z szufladami zaopatrzonymi w sloty, Fig. 13 uwidoczniono stanowisko identyfikacji i kompletacji towarów.

Przykład 1

Sposób uzupełniania towarów oraz zarządzania zawartością i ułożeniem towarów w zautomatyzowanym magazynie sklepowym iZMS, obejmujący system informatyczny i bazę danych, oraz zespół regałów z towarami i automatycznymi sterowanymi elektronicznie manipulatorami z chwytakami dla odpowiednich towarów, obejmuje następujące czynności. W systemie informatycznym (1) zautomatyzowanego magazynu sklepowego iZMS dla każdej magazynowej komórki (2) obejmującej pogrupowane w regałach (4) towary (T), na podstawie analizy sprzedaży opierającej się na zliczaniu transakcji sprzedaży danych towarów (T) w zadanym czasokresie oraz ustalonym przez moduł analizy prognozowanym (6) wzorcowym schemacie popytu klientów w funkcji horyzontu czasowego obejmującego ustalony sezon dotyczący wyznaczonych ilościowych wartości granicznych zapełnienia komórki magazynowej, wyznacza się podażowe ilościowe wartości krytyczne minimalne i maksymalne zapełnienia rzeczonych magazynowych komórek (2). Jednocześnie ustala się ilościowe podażowe wartości graniczne minimalne dla konieczności zapełnienia tychże magazynowych komórek (2) towarami (T). Zapełnienie konkretnych magazynowych komórek (2) zależne jest od parametrów fizycznych towarów (T) do których rzeczona magazynowa komórka (2) jest przystosowana, zaś towary (T) grupuje się w podzbiorach (P) obejmujących towary (T) oraz odpowiadające im pojemniki (A), sloty (B), występujące w typoszeregu gabarytów przystosowanych do wielkości obsługiwanych towarów (T), oraz odpowiadające im jako opakowania zbiorcze (7), kosze (C), szuflady (D), zasobniki (E), występujące w systemie iZMS w jednym wymiarze dobranym dla specyfiki branży, definiując podzbiory (P) jako korelację towar-pojemnik-zasobnik (T-A-E), towar-slot-szuflada (T-B-D), towarslot-kosz (T-B-C), towar-kosz (T-C). Na stanowisku identyfikacji i kompletacji towarów (5) na monitorze wyświetla się obsługującemu operatorowi informację warunkowaną ustaloną wartością graniczną zapełnienia konkretnej magazynowej komórki (2) zgodną dla wybranego horyzontu czasowego z prognozą (6) o konieczności uzupełnienia towarów (T) wraz z listą i ilością towarów (T) oraz definicją podzbioru (P) dla każdego z towarów (T) specyficzną dla każdej z komórek (2). Do ładowania każdej z komórek (2) stosuje się odpowiednio przystosowany dla niej załadowczy regał (8) przystosowany do specyficznych dla rzeczonego załadowczego regału (8) zbiorczych opakowań (7) oraz ustalonego podzbioru (P). Dodatkowo podczas załadunku/uzupełniania załadowczego regału (8) dokonuje się automatycznej identyfikacji każdego z towarów (T) za pomocą kamer i/lub skanera kodów graficznych oraz modułu analizy obrazu z jednoczesnym mierzeniem masy pustego jak i sukcesywnie zapełnianego zbiorczego opakowania (7) z jednoczesnym rejestrowaniem i zliczaniem sztuk towarów (T) umieszczanych w opakowaniu zbiorczym (7). Następnie dokonuje się powiązania i weryfikacji sparowanego towar u/towarów ze zdefiniowanym podzbiorem (P), z końcowym pomiarem masy pełnego opakowania zbiorczego (7), wraz danymi dotyczącymi pozycji po umieszczeniu go w załadowczym regale (8), który z kolei zostaje załadowany do zdefiniowanej dla niego komórki (2), a ładowanie każdej z komórek (2) dokonuje się poprzez wymianę pod kontrolą systemu informatycznego (1) załadowanego załadowczego regału (8) na automatycznie przygotowany załadowczy regał (8) pusty. Na końcu informację o masie, ilości towarów oraz ich położeniu w konkretnym zbiorczym opakowaniu (7) ze zdefiniowanymi szczegółami dotyczącymi podzbioru (P) oraz położeniu w załadowczym regale (8) załadowanym do konkretnej komórki (2) zapisuje się i synchronizuje się z systemem informatycznym (1) czego celem jest aktualizacja danych dotyczących towarów (T) znajdujących się w każdej komórce iZMS co przy bieżącej analizie sprzedaży przez system informatyczny (1) zamyka pętlę zarządzającą zawartością iZMS. System informatyczny (1) w oparciu o analizę struktury asortymentowej towarów (T) oraz wielkości sprzedaży w funkcji czasu oraz zawartości każdej transakcji wydania z magazynu automatycznego w oparciu o prognozę (6), ustala optymalny układ towarów (T) na regałach (4) w strukturze komórki (2), dla wybranych horyzontów czasowych w celu optymalizacji ruchów manipulatorów (12), (15), (16), (17) a co za tym idzie zmniejszenia zużycia energii oraz przyspieszenia procesu kompletacji pojedynczego zamówienia wydania towarów (T), szeregując względem strefy wydawczej w ciągu załadowcze regały (8) oraz regały (4) z towarami od największych do najmniejszych granicznych wartości popytowych. Towary załadowane do magazynowej komórki (2) za pośrednictwem ustalonego załadowczego regału (8) są przenoszone poprzez manipulator (12), (15), (16), (17) odpowiedni względem właściwości fizycznych opakowania towaru (T) pomiędzy regałami (4), (8) i strefami w ustalonych strefach rzeczonej magazynowej komórki (2), następnie manipulatory (12), (15), (16), (17) realizując zamówienia składają towary (T) wydawane z ustalonych stref magazynowych komórek (2) w koszu (C) który umieszczony jest w strefie wymiany (9) lub strefie wydawczej (10) każdej magazynowej komórki (2), która to strefa wymiany (9) lub strefa wydawcza (10) zaopatrzona jest w moduł transportowy (11) zapewniający obieg towarów (T) stanowiący sprzęg wydawczy miedzy rzeczonymi komórkami (2), który przesuwa skompletowany koszyk (C) z komórki (2) do specyficznej komórki hub (3) łączącej wszystkie magazynowe komórki (2) w ramach klastra, której zadaniem jest zbieranie towarów (T) z podłączonych do niej komórek magazynowych (2) poprzez element pośredni, kosz (C), wymieniany w ramach pojedynczego zamówienia w strefach wymiany (9) poprzez moduł transportowy (11) oraz manipulator Metody MC (16) przy czym komórka hub (3) posiada opcjonalnie buforowe regały (13) służące do składowania skompletowanych zamówień w koszach (C) oraz korzystnie może posiadać magazynowe regały (4) z koszami (C) oraz szufladami (D) zawierającymi przechowywane towary (T) do kompletacji z zastosowaniem manipulatora MB/MC (17) posiadającego łącznie funkcję manipulatora. Metody MC (16) komórki hub (3) oraz manipulatora metody MB podciśnieniowej (15) magazynowej komórki (2) i w odpowiednich momentach wydaje za pośrednictwem modułu transportowego (11) do strefy wydawczej (10) skompletowane zamówienia.

Przykład 2

Zautomatyzowany magazyn sklepowy, zbudowany z dwóch komórek iZMS (2) (3), z jednej magazynowej komórki (2) o środowisku klimatyzowanym z temperaturą 16-18°C a drugiej komórki typu hub (3) o środowisku klimatyzowanym 2-6°C połączonych strefą wymiany (9) przy czym magazynowa komórka (2) posiada osiem załadowczych regałów (8) umiejscowionych liniowo po cztery z każdej strony komórki (2), z dwoma drzwiami umożliwiającymi wymianę załadowczych regałów (8) a każdy z załadowczych regałów (8) posiada półki (14) z zainstalowanymi zasobnikami (E) lub półkozasobnikami (F) zawierającymi pojemniki (A) będącymi w zasięgu pracy manipulatora ze sprzęgiem mechanicznym oraz elektromagnetycznym (12) mającym możliwość sortowania pojemników (A) i zasobników (E) oraz przenoszenia pojemników (A) z towarami (T) do kosza (C) strefy wymiany (9) w celu wyłożenia towarów (T) do kosza (C) celem kompletacji zamówienia w części towarów bieżącej magazynowej komórki (2) a następnie odłożenia opróżnionych pojemników (A) do zasobników (E) lub półkozasobników (F) znajdujących się na załadowczym regale (8). Po kompletacji zamówienia kosz (C) z kompletem towarów (T) przenoszony jest przez moduł transportowy (11) do komórki typu hub (3) posiadającej dwa regały załadowcze (8) ładowane przez drzwi załadowcze na zasadzie wymiany pełnych załadowczych regałów (8) na puste oraz minimum dwa regały (4) (13), w których przestrzeń może w zależności od potrzeb być przeznaczona do pełnienia funkcji buforowego regału (13) lub magazynowego regału (4) przy czym każdy z magazynowych regałów (4) może być w wersji przystosowanej do magazynowania towarów wymagających odmiennej temperatury przechowywania. Regały magazynowe (4) zapełniane są szufladami lub koszami przenoszonymi z regału załadowczego (8) i przystosowane są do obsługi według metody obsługi towarów manipulatora MB/MC (17) łączącego możliwość obsługi koszy (C) ze skompletowanymi zamówieniami gotowymi do wydania do strefy wydawczej (10) za pośrednictwem modułu transportowego (11) oraz koszy (C) i szuflad (D) zawierających sloty (B), służących do przechowywania towarów obsługiwanych manipulatorami (15) z chwytakami według metody podciśnieniowej. Kosze (C) oraz szuflady (D) umieszczone są na półkach (14) załadowczych regałów (8) i magazynowych regałów (4) w zasięgu manipulatora MB/MC (17) o łączonej obsłudze szuflad (D) oraz koszy (C) z Towarami (T) w slotach (B), który to manipulator może przenosić szuflady (D) i kosze (C) pomiędzy regałami oraz z użyciem technologii podciśnieniowej wybierać towary (T) ze slotów koszy (C) i szuflad (D) w celu przenoszenia ich do kosza (C) dedykowanego do kompletacji zakupów, który to kosz (C) może być odłożony na buforowy regał (13) lub do jednej z dwóch stref wymiany (9) przenoszącej skompletowany kosz (C) do strefy wydawczej (10) komórki (3) wydającej skompletowane kosze (C) z zakupami klientom. Dowolny manipulator ze sprzęgiem mechanicznym oraz elektromagnetycznym (12) oraz z chwytakiem podciśnieniowym lub chwytakiem nadciśnieniowym (13), chwytakiem mechanicznym (14) lub chwytakiem mechanicznym oraz pneumatycznym równocześnie (15) zainstalowany jest na układnicy umożliwiającej przemieszczenie w osiach pionowej i poziomej. Każdy manipulator posiada głowicę z uchwytami mechanicznymi, elektromechanicznymi lub pneumatycznymi oraz wyposażony jest w kamerę oraz/lub skaner kodów QRcode lub kodu kreskowego lub RFID. Dowolny manipulator ze sprzęgiem mechanicznym oraz elektromagnetycznym (12) lub z chwytakiem podciśnieniowym lub chwytakiem nadciśnieniowym (13) lub chwytaki em mechanicznym (14) lub chwytakiem mechanicznym oraz pneumatycznym (15) równocześnie zamontowany jest na układnicy umożliwiającej mu ruch liniowy wzdłuż zespołu szeregu regałów mających budowę ramową, obsadzonych na podwoziu z elementami jezdnymi (16) ora z poziomymi lub z ukośnymi półkami (17) na których to są umiejscowione definiowane podzbiorem (P) zbiorcze opakowania (7), posiadające pojemniki (A) zawierające towary (T) posiadające na ściance bocznej elementy sprzęgu z kodem graficznym dla podczepienia ramienia manipulatora MA (12) lub sloty (B) zawierające towary (T) obsługiwane manipulatorem pneumatycznym MB (15). Manipulator metody MB/MC (17) zamontowany jest na układnicy umożliwiającej mu ruch liniowy wzdłuż zespołu szeregu regałów z wysuwnymi szufladami (D) zaopatrzonymi w pionowe sloty (B) zawierające towary (T).

Claims (10)

1. Sposób uzupełniania towarów oraz zarządzania zawartością i ułożeniem towarów w zautomatyzowanym magazynie sklepowym iZMS, obejmujący system informatyczny i bazę danych, oraz zespół regałów z szufladami i automatycznymi sterowanymi cyfrowo manipulatorami z chwytakami dla odpowiednich towarów, znamienny tym, że w systemie informatycznym (1) zautomatyzowanego magazynu sklepowego iZMS dla każdej magazynowej komórki (2) obejmującej pogrupowane w regałach (4) towary (T), na podstawie analizy sprzedaży opierającej się na zliczaniu transakcji sprzedaży danych towarów (T) w zadanym czasokresie oraz ustalonym przez system analizy prognozowanym (6) wzorcowym zachowania popytu klientów w funkcji horyzontu czasowego obejmującego ustalony sezon dotyczący wyznaczonych ilościowych wartości granicznych zapełnienia komórki magazynowej, wyznacza się podażowe ilościowe wartości krytyczne minimalne i maksymalne zapełnienia rzeczonych magazynowych komórek (2), jednocześnie ustalając ilościowe podażowe wartości graniczne minimalne dla konieczności zapełnienia tychże magazynowych komórek (2) towarami (T), przy czym zapełnienie konkretnych magazynowych komórek (2) zależne jest od parametrów fizycznych towarów (T) do których rzeczona magazynowa komórka (2) jest przystosowana, zaś towary (T) grupuje się w podzbiorach (P) obejmujących towary (T) oraz odpowiadające im pojemniki (A), sloty (B), występujące w typoszeregu gabarytów przystosowanych d o wielkości obsługiwanych towarów (T), oraz odpowiadające im jako opakowania zbiorcze (7), kosze (C), szuflady (D), zasobniki (E), występujące w systemie iZMS w jednym wymiarze dobranym dla specyfiki branży, definiując podzbiory (P) jako korelację towar-pojemnik-zasobnik (T-A-E), towar-slot-szuflada (T-B-D), towarslot-kosz (T-B-C), towar-kosz (T-C) tak, że na stanowisku identyfikacji i kompletacji towarów (5) na monitorze wyświetla się obsługującemu operatorowi informację warunkowaną ustaloną wartością graniczną zapełnienia konkretnej magazynowej komórki (2) zgodną dla wybranego horyzontu czasowego prognozą (6) o konieczności uzupełnienia towarów (T) wraz z listą i ilością towarów (T) oraz definicją podzbioru (P) dla każdego z towarów (T) specyficzną dla każdej z komórek (2), przy czym do ładowania każdej z komórek (2) stosuje się odpowiednio przystosowany dla niej załadowczy regał (8) przystosowany do specyficznych dla rzeczonego załadowczego regału (8) zbiorczych opakowań (7) oraz ustalonego podzbioru (P), dodatkowo podczas załadunku/uzupełniania załadowczego regału (8) dokonuje się automatycznej identyfikacji każdego z towarów (T) za pomocą kamer lub skanera kodów graficznych albo za pomocą kamer i skanera kodów graficznych, oraz modułu analizy obrazu z jed noczesnym mierzeniem masy pustego jak i sukcesywnie zapełnianego zbiorczego opakowania (7) z jednoczesnym rejestrowaniem i zliczaniem sztuk towarów (T) umieszczanych w opakowaniu zbiorczym (7), następnie dokonuje się powiązania i weryfikacji sparowanego to waru/towarów ze zdefiniowanym podzbiorem (P), z końcowym pomiarem masy pełnego opakowania zbiorczego (7), wraz danymi dotyczącymi pozycji po umieszczeniu go w załadowczym regale (8), który z kolei zostaje załadowany do zdefiniowanej dla niego komórki (2), a ładowanie każdej z komórek (2) dokonuje się poprzez wymianę pod kontrolą systemu informatycznego (1) załadowanego załadowczego regału (8) na automatycznie przygotowany regał pusty załadowczy (8), na końcu informację o masie, ilości towarów oraz ich położeniu w konkretnym zbiorczym opakowaniu (7) ze zdefiniowanymi szczegółami dotyczącymi podzbioru (P) oraz położeniu w załadowczym regale (8) załadowanym do konkretnej komórki zapisuje się i synchronizuje się z systemem informatycznym (1) czego celem jest akt ualizacja danych dotyczących towarów (T) znajdujących się w każdej komórce iZMS co przy bieżącej analizie sprzedaży przez system informatyczny (1) zamyka pętlę zarządzającą zawartością iZMS.

2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że system informatyczny (1) w oparciu o analizę struktury asortymentowej towarów (T) oraz wielkości sprzedaży w funkcji czasu oraz zawartości każdej transakcji wydania z magazynu automatycznego w oparciu o prognozę (6), ustala optymalny układ towarów (T) na regałach (4) w strukturze komórki (2), dla wybranych horyzontów czasowych w celu optymalizacji ruchów manipulatorów a co za tym idzie zmniejszenia zużycia energii oraz przyspieszenia procesu kompletacji pojedynczego zamówienia wydania towarów (T), szeregując względem strefy wydawczej w ciągu regały (4) z towarami od największych do najmniejszych granicznych wartości popytowych.

3. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że towary załadowane do komórki magazynowej za pośrednictwem ustalonego załadowczego regału (8) są przenoszone poprzez manipulator odpowiedni względem właściwości fizycznych opakowania towaru (T) pomiędzy regałami (4) i strefami w ustalonych strefach rzeczonej magazynowej komórki (2), następnie manipulatory realizując zamówienia składają towary wydawane z ustalonych stref magazynowych komórek (2) w koszu (C) który umieszczony jest w strefie wymiany (9) / strefie wydawczej (10) każdej magazynowej komórki (2), która to strefa wymiany (9) / strefa wydawcza (10) zaopatrzona jest w moduł transportowy zapewniający obieg towarów (T) stanowiący sprzęg wydawczy miedzy rzeczonymi komórkami (2), który przesuwa skompletowany koszyk (C) z komórki (2) do specyficznej komórki hub (3) łączącej wszystkie magazynowe komórki (2) w ramach klastra, której zadaniem jest zbieranie towarów (T) z podłączonych do niej komórek magazynowych (2) poprzez element pośredni, kosz (C), wymieniany w ramach pojedynczego zamówienia w strefach wymiany (9) / strefie wydawczej (10) poprzez moduł transportowy przy czym komórka hub (3) posiada opcjonalnie buforowe regały (11) służące do składowania skompletowanych zamówień w koszach (C) oraz korzystnie może posiadać magazynowe regały (4) z koszami (C) oraz szufladami (D) zawierającymi przechowywane towary (T) do kompletacji z zastosowaniem manipulatora posiadającego łącznie funkcję manipulatora komórki hub (3) oraz magazynowej komórki (2) i w odpowiednich momentach wydaje do strefy wydawczej (10) skompletowane zamówienia.

4. Zautomatyzowany magazyn sklepowy, zaopatrzony w manipulatory sterowane przez urządzenie komputerowe wedle ustalonego systemu informatycznego, znamienny tym, że zbudowany jest z co najmniej jednej magazynowej komórki (2) realizującej swoje funkcje magazynowania i sprzedaży poprzez bezpośrednie połączenie z wydawczą strefą (10) za pośrednictwem strefy wymiany (9), a każda magazynowa komórka (2) zaopatrzona jest w co najmniej jeden mobilny załadowczy regał (8) i opcjonalnie w przynajmniej jeden magazynowy regał (4) a komórka hub (3) minimum jeden buforowy regał (11) oraz opcjonalnie minimum jeden załadowczy regał (8) oraz jeden regał magazynowy (4) przy czym każda z komórek (2) posiada magazynowe regały (4) z umieszczonymi na nich półkami zawierającymi zbiorcze opakowania (7) specyficzne dla zastosowanej metody obsługi towarów, które to zbiorcze opakowania (7) znajdują się w zasięgu pracy manipulatora ze sprzęgiem mechanicznym oraz elektromagnetycznym (12) z chwytakiem podciśnieniowym, chwytakiem nadciśnieniowym (13), chwytakiem mechanicznym (14), chwytakiem mechanicznym oraz pneumatycznym (15) równocześnie oraz koszyka (C) umiejscowionego na module transportowym w strefie wymiany towarów (T) umożliwiającym wymianę towarów (T) pomiędzy komórkami magazynowymi (K) oraz strefą wydawczą (10) klastra komórek iZMS za pośrednictwem komórki hub (3), przy czym każdy regał (4), (8), (13), (18) zawiera zbiorcze opakowania (7), kosze (C), szuflady (D), zasobniki (E), posiadające unikalny kod identyfikacyjny, w postaci QRcode lub kodu kreskowego lub znacznika RFID, na których znajdują się towary (T) pogrupowane w pojemniki (A), sloty (B), występujące w typoszeregu gabarytów przystosowanych do wielkości obsługiwanych towarów (T).

5. Zautomatyzowany magazyn sklepowy, według zastrz. 4, znamienny tym, że dowolny manipulator ze sprzęgiem mechanicznym oraz elektromagnetycznym (12) lub z chwytakiem podciśnieniowym lub chwytakiem nadciśnieniowym (13) lub chwytakiem mechanicznym (14) lub chwytakiem mechanicznym oraz pneumatycznym równocześnie (15) lub kombinacją tych urządzeń zainstalowany jest na układnicy umożliwiającej przemieszczenie w osiach pionowej i poziomej oraz że manipulator posiada głowicę z uchwytami mechanicznymi, elektromechanicznymi lub pneumatycznymi oraz wyposażony jest w kamerę lub skaner kodów QRcode lub kodu kreskowego lub RFID lub kombinację tych urządzeń.

6. Zautomatyzowany magazyn sklepowy, według zastrz. 4 lub 5, znamienny tym, że dowolny manipulator ze sprzęgiem mechanicznym oraz elektromagnetycznym (12) lub z chwytakiem podciśnieniowym lub chwytakiem nadciśnieniowym (13), chwytakiem mechanicznym (14) lub chwytakiem mechanicznym oraz pneumatycznym równocześnie (15) lub kombinacją tych urządzeń zamontowany jest na układnicy umożliwiającej mu ruch liniowy wzdłuż zespołu szeregu regałów mających budowę ramową, obsadzonych na podwoziu z elementami jezdnymi (16) oraz poziomymi lub z ukośnymi półkami (17) na których to są umiejscowione definiowane podzbiorem (P) zbiorcze opakowania (7), posiadające pojemniki (A) zawierające towary (T) posiadające na ściance bocznej elementy sprzęgu z kodem graficznym dla podczepienia ramienia manipulatora MA (12) lub sloty (B) zawierające towary (T) obsługiwane manipulatorem pneumatycznym MB (15).

7. Zautomatyzowany magazyn sklepowy, według zastrz. 4 lub 5, znamienny tym, że manipulator metody MB/MC (17) zamontowany jest na układnicy umożliwiającej mu ruch liniowy wzdłuż zespołu szeregu regałów z wysuwnymi szufladami (D) zaopatrzonymi w pionowe sloty (B) zawierające towary (T).

8. Zautomatyzowany magazyn sklepowy, według zastrz. 4, znamienny tym, że co najmniej dwie komórki, magazynowa komórka (2) i komórka typu hub (3), połączone są za pośrednictwem strefy wymiany (9).

9. Zautomatyzowany magazyn sklepowy, według zastrz. 4, znamienny tym, że zbiorcze opakowania (7) znajdują się w zasięgu pracy manipulatora ze sprzęgiem mechanicznym oraz elektromagnetycznym (12) lub z chwytakiem podciśnieniowym, lub z chwytakiem nadciśnieniowym (13), lub z chwytakiem mechanicznym (14), lub z chwytakiem mechanicznym oraz pneumatycznym (15) równocześnie.

10. Zautomatyzowany magazyn sklepowy, według zastrz. 4, znamienny tym, że część magazynowych regałów (4) wyposażona jest w urządzenia chłodzące lub mrożące.