SK501082012U1 - System and method for monitoring the state and / or position of products or product trays - Google Patents

Description

Systém a spôsob sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov

Oblasť techniky

Úžitkový vzor sa týka systému a spôsobu sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov, prípadne ich nosičov, obalov, kontajnerov alebo dopravných prostriedkov v priemysle. Systém umožňuje jednoduchú implementáciu sledovania v rôznych priemyselných podmienkach a odvetviach, vďaka systému môže užívateľ kedykoľvek zisťovať stav a polohu konkrétneho výrobku alebo skupiny výrobkov.

Doterajší stav techniky

Pri sledovaní polohy tovarov, výrobkov sa v priemysle používa množstvo známych systémov elektronického spracovania údajov zo snímačov sledujúcich prítomnosť tovaru, napr. podľa WO0247048A2 sa použijú RFID identifikátory. Iné systémy, napr. podľa W02008096016A1 používajú účelové nosiče, ktoré sú identifikovateľné v danom systéme a podľa ich polohy sa určuje poloha tovaru, ktorý je v systéme previazaný s príslušným nosičom.

Z veľkého množstva rôznych špecifických riešení (napr. US2003069813, US2003055710, CN101114353, US2004074964) je vidieť, že sú vyvíjané systémy použiteľné na konkrétne podmienky bez možnosti úprav vykonávaných na užívateľskej úrovni.

Vo všeobecnosti už dlhší čas v priemysle pretrváva stav, kedy sa pri komplexných zariadeniach v logistike používajú samostatné, špecializované celky dodané rôznymi dodávateľmi, ktorí často aj zámerne z obchodných dôvodov neumožňujú jednoduché prepojenie s inými systémami. Výsledkom je, že systémy nie je možné zmeniť bez zásahu dodávateľa, sú navrhnuté na vopred stanovenú štruktúru a zmeny v logistike si vyžadujú zásah a platenú službu od dodávateľa konkrétneho systému. Výrobcovia jednotlivých priemyselných celkov zväčša nechcú ponúkať riešenie, ktoré by si mohol užívateľ bez programovacích skúsenosti sám meniť a upravovať, keďže by tým narástla technická zložitosť ich systémov a zanikol by príjem z neskorších úprav systému.

i

Nie je známe a je pritom žiadané také riešenie, ktoré by sa vyznačovalo jednoduchým nasadením na akúkoľvek logistickú štruktúru bez vopred stanovej viazanosti na dátovú platformu a bolo by tiež ľahko prispôsobiteľné na úrovni bežných znalostí užívateľov.

Podstata technického riešenia

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov v rámci trasy pohybujúceho sa výrobku v priemyselnej logistike, najmä trasy od počiatku výrobného procesu po montáž do nadradeného systému odberateľa, kde systénízahrňuje viaceré snímače, vyhodnocovaciu jednotku a aspoň jednu zobrazovaciu jednotku, a kde k vyhodnocovacej jednotke je pripojená zobrazovacia jednotka podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva vtom, že na aspoň dvoch od seba vzdialených miestach trasy pohybu výrobku sú umiestnené snímače prítomnosti výrobku alebo jeho nosiča v danom bode trasy, snímače sú prepojené s vyhodnocovacou jednotkou, vyhodnocovacia jednotka má návrhový prostriedok s graficky ovládanými nástrojmi na určovanie väzieb medzi údajmi zo snímačov a ich zobrazovaným významom, pričom návrhový prostriedok je prístupný z užívateľského rozhrania, je teda prispôsobený na aktiváciu a zmeny v rozhraní priamo prístupnom užívateľovi.

Pod pojmom výrobok si je potrebné predstaviť akýkoľvek predmet, tovar, produkt, materiál, ktorý je priemyselne spracovávaný, dopravovaný alebo je s ním inak opakovane nakladané. V praxi budú snímače prítomnosti výrobkov umiestnené na viac ako dvoch miestach, budú rozmiestnené na každom začiatku alebo na konci danej etapy spracovania alebo pohybu. Podľa prítomnosti výrobku za konkrétnym bodom trasy s príslušným snímačom môže užívateľ vidieť na zobrazovacej jednotke miesto kedy a kde sa výrobok nachádza. Za nosič je potrebné považovať akýkoľvek nosič, obal, kontajner, držiak, kôš alebo iný predmet, s ktorý je nakladané spolu s výrobkom alebo výrobkami. Predovšetkým pri malých, drobných a málohodnotných výrobkoch, súčiastkach nebude mať každý kus vlastný identifikátor, ale budú viaceré kusy zhromaždené do obalu, kontajnera, ktorý bude niesť identifikátor. K nemu potom bude v systéme priradený údaj, že sa jedná o X kusov výrobkov Y.

V princípe môže snímač prítomnosti rozpoznať výrobok podľa špecifikácií vopred zadaných do systému, bude výhodnejšie, ak výrobky alebo aspoň ich nosiče budú opatrené alfanumerickými identifikátormi, ktoré sa budú snímačom prítomnosti načítavať do systému.

Dôležitou súčasťou systému je návrhový prostriedok s graficky ovládanými nástrojmi na určovanie väzieb medzi údajmi zo snímačov a ich zobrazovaným významom. Doteraz známe systémy takýto návrhový prostriedok nezahrňovali, pretože systém bol „natvrdo“ naprogramovaný a nemal rozhranie na zmeny na užívateľskej úrovni. V iných usporiadaniach boli údaje zo snímačov prezentované len ako holé skupiny dát a ich interpretácia pre užívateľa bola namáhavá. V predloženom technickom riešení má užívateľ návrhový prostriedok, teda hardvérovo-softvérový nástroj, ktorým graficky interpretuje údaje prichádzajúce zo snímačov. Celý logistický reťazec je teda v zobrazení opísaný a vyjadrený priamo užívateľom, v koncovej implementácií ho neprogramuje programátor dodávateľa systému. Užívateľ pritom len využíva predprogramované skripty zhromaždené v rámci návrhového prostriedku. To umožňuje jednoducho graficky navrhovať celý logistický reťazec, resp. umožňuje to opísať a vyjadriť skutočne praktizovaný logistický reťazec. Voľba vzťahov medzi údajmi zo snímačov je vďaka takémuto technickému riešeniu prenechaná plne do dispozície užívateľa. To poskytuje významnú technickú výhodu, keďže práve užívateľ najlepšie pozná štruktúru svojej logistiky, zvyčajne ju sám navrhoval a postupne realizoval. Užívateľ teda nemusí svoje požiadavky a logistiku opisovať špecializovanému programátorovi, čím dochádza často k nepresnostiam a chybám, ale priamo užívateľ vďaka návrhovému prostriedku vytvára väzby, vzťahy a interpretáciu údajov zo snímačov.

Vďaka návrhovému prostriedku s užívateľským rozhraním je možné väzby a priradenie medzi údajmi zo snímačov kedykoľvek meniť a dopĺňať bez zásahu špecialistu od dodávateľa systému. To zrýchľuje a zlacňuje inštaláciu a neskôr rôzne zmeny systému.

Snímače prítomnosti výrobku alebo nosiča výrobku môžu byť doplnené alebo priamo opatrené aj snímačom dopravného prostriedku, napríklad v podobe snímania interne prideleného kódu motorového vozidla alebo optického snímania evidenčného čísla. Snímač dopravného prostriedku môže nasnímať pasívny RFID tag umiestnený v blízkosti nákladnej plochy dopravného prostriedku alebo nasníma priamo evidenčné číslo z tabuľky (EČ, ŠPZ) spracuje ho napríklad pomocou OCR programu a údaj zašle do vyhodnocovacej jednotky. Samotné výrobky pred naložením do konkrétneho vozidla môže pracovník nasnímať pomocou prenosnej čítačky alebo sa môžu identifikátory načítavať bezkontaktné pomocou RFID skenera s anténou v bráne expedičného slotu. Vozidlo môže byť pritom identifikované ručným vložením do rozhrania alebo automaticky nasnímaním kódu vozidla v príslušnom vybavovacom slote expedičného skladu.

Bude výhodné, ak je súčasťou systému aj pozičné zariadenie dopravného prostriedku, napríklad na báze satelitného systému (GPS, Galileo, GLONASS). Vo výhodnocovacej jednotke dochádza k priradeniu polohy dopravného prostriedku k výrobkom, ktoré podľa časovo najaktuálnejších údajov zo snímačov sa nachádzali pri nakladaní do konkrétneho dopravného prostriedku. To znamená, že vo vyhodnocovacej jednotke sú potom k vozidlu, ktoré vošlo do slotu skladu, priradené všetky výrobky načítané na príslušnom výstupe zo skladu. Pozičné zariadenie dopravného prostriedku umožňuje, aby údaj o skupine naložených výrobkov bol postupne zobrazovaný v pohybe na mape.

Systém je do aktívnej podoby pred spustením sledovania upravený užívateľom, ten si napríklad k údajom zo snímača na výstupe expedičného skladu pomocou návrhového prostriedku priradí ikonku skladu s výstupným dverami a v jej blízkosti si umiestni ikonku nákladného automobilu. Grafickým spojením ikonky skladu s ikonkou nákladného automobilu návrhový prostriedok vytvorí významovú väzbu medzi snímačom prítomnosti výrobkov na výstupe z expedičného skladu a snímačom dopravného prostriedku. Vďaka tomuto návrhovému prostriedku bude systém údaje zo snímača na výstupe expedičného skladu zobrazovať ako výrobky nakladané na rampe príslušného skladu. Následne tieto výrobky budú priradené k motorovému vozidlu, ktoré stálo v príslušnom slote. Až do nasnímania výrobkov na vstupe u odberateľa budú všetky výrobky priraďované ku skôr identifikovanému vozidlu. Počas jazdy sa nemusí zisťovať skutočná prítomnosť výrobkov vo vozidle, bude sa mať za to, že ak sa všetky naložené výrobky zhodujú s neskôr vyloženými výrobkami, nedošlo k strate alebo krádeži počas transportu. Užívateľ na konci transportu k ikonke dopravného prostriedku priradil ikonku vstupnej kontroly odberateľa. Po naskenovaní výrobkov na vstupe u odberateľa sa podľa nástrojov z návrhového prostriedku priraďujú výrobky k ikonke vstupu odberateľa. Dopravné prostriedky môžu byť v systéme považované za sklady, teda za mobilné sklady.

V slotoch, dokoch fyzických skladov môžu byť tiež snímače dopravných prostriedkov v podobe prípojok, do ktorých sa pripojí kábel z dopravného prostriedku.

Takýmto pripojením sa načíta identifikácia vozidla.

Ak by umiestnenie snímača prítomnosti na vstupe odberateľa spôsobovalo technické alebo administratívne problémy, môže byť dopravný prostriedok vybavený mobilným snímačom prítomnosti výrobkov. Potom vodič pri vykládke naskenuje odovzdávané dávky tovarov a dáta sú zaslané on-line do systému, napr. cez GPRS, alebo sú off-line uchované v pamäti snímača odkiaľ sa pri návrate do skladu užívateľa načítajú cez kontaktný alebo bezkontaktný kanál do systému podľa tohto technického riešenia.

Snímače prítomnosti môžu mať rôznu podobu, budú to predovšetkým snímače RFID, NFC tagov, snímače čiarových kódov, 2D, QR kódov alebo tiež snímače magnetických kódov. Pod snímačom prítomnosti môže byť zahrnutý aj samostatne pracujúci podradený systém optického rozoznávania výrobkov, ktorý opozná výrobok a údaj zašle do systému.

Keďže cieľom systému je umožniť sledovanie tovaru použitím rôznych spôsobov a metód označovania výrobkov, materiálu, tovarov, bude výhodné, ak bude systém zahrňovať univerzálnu čítačku, ktorá zjednocuje protokoly rôznych technológií snímania, čo umožní na sledovanie výrobkov v rámci systému použiť ktorúkoľvek zo skôr spomínaných technológii, a to aj rôznych výrobcov snímačov a skenerov.

Univerzálna čítačka má konvertor, ktorý plní úlohu prekladača jednotlivých jazykov a protokolov použitých v rôznych snímačov do univerzálneho jazyka, na ktorom je založený systém podľa tohto technického riešenia. Univerzálna čítačka môže mať rozhrania všetkých potrebných špecifikácií, napr. RS232, RS485, Ethernet, LonWorks, PC104 a je schopná pracovať s protokolmi ako napr. ModBus RTU/ASCII, ModBus TCP, MBus, DALI, OPC. Preklad do jednotného jazyka môže mať podobu, pri ktorej sa každej prijatej hodnote identifikátora priradí značka TAG s unifikovaným tvarom. Tvar a štruktúra TAGu je jednotná pre všetky typy informácií. TAG tiež v sebe nesie identifikáciu zdroja dát a preto je možné zhromaždené dáta v každom momente spracovania správne identifikovať a selektívne spracovávať podľa snímačov.

S cieľom zjednodušiť prácu vo vyhodnocovacej jednotke a zmenšiť hardvérovo-softvérové nároky na vyhodnocovaciu jednotku bude vhodné aj také usporiadanie, pri ktorom budú všetky snímače pripojené k vyhodnocovacej jednotke výlučne prostredníctvom univerzálnej čítačky. Vtedy budú do vyhodnocovacej jednotky prichádzať dáta už v jednotnom formáte a jazyku.

Vo výhodnom usporiadaní s univerzálnou čítačkou môže byť táto vybavená aj pamäťou na samostatné uchovávanie údajov zo snímačov. Uchovanie histórie vo vrstve pod úrovňou vyhodnocovacej jednotky prináša doplnkové možnosti off-line prenosov dát ako aj zálohovanie údajov pre prípad poruchy v systéme.

Užívatelia vďaka systému podľa tohto technického riešenia budú mať v ktoromkoľvek čase prehľad o svojich skladových zásobách, o polohách svojich áut, resp. áut prepravcu, o stave výrobku, budú mať k dispozícií presné informácie o lokalizácii, o poslednej manipulácii s výrobkom. Systém umožňuje sledovanie pohybu výrobkov u výrobcu vo výrobe, sledovanie naskladnenia výrobkov na sklad výrobcu, sledovanie expedovania výrobkov a ich nosičov od výrobcu, sledovanie pohybu výrobkov a ich nosičov v preprave, sledovanie naskladnenia výrobkov a ich nosičov u odberateľov, sledovanie návratu nosičov výrobkov k výrobcovi, riadenie vjazdu vozidiel prepravcu do areálu výrobcu a odberateľa, sledovanie skladania zložitejších výrobkov z jednoduchších, alarmovanie neštandardných situácií a zistených nezrovnalostí, a systém tiež umožňuje tvorbu a zobrazovanie grafických reportov o stave a pohybe výrobkov.

Pre zvýšenie úžitkových vlastností bude výhodné, ak je vyhodnocovacia jednotka opatrená aj alarmovým modulom, v ktorom si užívateľ nastaví podmienky kontroly na jednotlivých bodoch trasy. Alarmový modul umožní, aby sa napríklad automaticky porovnávala identita a počet výrobkov na začiatku a na konci prepravy. Akékoľvek nezrovnalosti budú vyhodnotené ako dôvod alarmu o strate alebo krádeží. Zároveň je možné vyhodnocovať čas prepravy. Ak bude príliš krátky, môže to znamenať prekročenie rýchlosti, a tým aj nešetrné nakladanie s nimi. V inom porovnaní môže byť vyhodnotené, že vozidlo je preťažované nad jeho povolenú užitočnú hmotnosť. Podobne môže byť alarmové hlásenie zobrazené, ak k slotu v sklade je priblížené vozidlo, ktoré nie je vopred evidované v systéme. To môže znamenať napríklad pokus o krádež výrobkov pomocou predstierania, že sa jedná o vozidlo prepravcu. Iným alarmovým hlásením môže byť upozornenie na dobu uskladnenia kaziaceho sa tovaru kvôli dátumu spotreby, alebo sa môže jednať o blížiace sa naplnenie kapacity skladu.

Alarmový modul bude zodpovedný za aktiváciu a deaktiváciu alarmových stavov, môže tie mať webové rozhranie, cez ktoré je možné okrem iného vytvárať nové typy alarmových hlásení. Užívateľ definuje, na aké udalosti je potrebné v danej prevádzke upozorňovať.

Vo výhodnom usporiadaní bude vyhodnocovacia jednotka prepojená s webovým rozhraním, čo umožní, aby užívateľ mohol sledovať stav a polohu výrobkov aj zo vzdialeného miesta. V bežnej, nie však nevyhnutnej verzii bude k vyhodnocovacej jednotke pripojený aj archivačný modul, ktorý bude uchovávať všetky údaje zo snímačov spolu s priradením k časovému údaju.

Pre zvýšenie flexibilnosti môže byť systém opatrený aj „virtuálnym snímačom“, ktorý bude tvorený zariadením na ručné vkladanie identifikátora, napríklad v podobe klávesnice alebo dotykovej obrazovky. Pracovník prepíše do systému identifikátor, ktorý by bolo obtiažne nasnímať, môže sa jednať o ručne napísaný kód na obale vrecka a podobne. Pojem virtuálny snímač, virtuálna čítačka pritom naznačuje, že systém pracuje s takýmto zariadením ako so skutočným snímačom, skutočnou čítačkou, aj keď v skutočnosti nejde o snímač.

Pre zvýšenie úžitkovej hodnoty môže byť systém usporiadaný ako modulámy s rôznymi vrstvami. V takom prípade môžu byť v rámci vyhodnocovacej jednotky identifikované moduly ako sú:

- modul hardvérového rozhrania, prijíma údaje z hardvérových súčasti systému, predovšetkým zo snímačov alebo z univerzálnych čítačiek,

- modul identifikátorov, ktorý prijíma údaje o identifikátoroch nasnímaných výrobkov a posiela ich do kategorizačného modulu, prípadne ich aj ukladá do databáz, tento modul môže mať štruktúru HAĽ - Hardware Abstraction Layer,

- kategorizačný modul, prijíma údaje z hardvérového modulu a z modulu 20 identifikátorov, kategorizuje údaje do definovaných kategórií podľa pravidiel definovaných užívateľom cez návrhový prostriedok, tiež posiela údaje do ďalších vrstiev a modulov,

- skriptovací modul, spúšťa a ukončuje naprogramované skripty, skripty môžu na udalosti reagovať príslušnou zvolenou reakciou (vyvolaním alarmového stavu, zápisom do databázy, súčasťou skriptovacieho modulu môže byť webové rozhranie,

- skladací modul, zodpovedá za priraďovanie, skladanie, teda zaznamenávanie tvorby zložitejších výrobkov z jednoduchších, skladací modul má teda syntetický charakter,

- modul skladov, zaznamenáva pohyb identifikátorov výrobkov medzi skladmi a taktiež vytvára databázu aktuálneho alebo aj historického obsahu skladov, dopravné prostriedky môžu byť pritom v systéme modelované ako mobilný, pohyblivý sklad,

- transakčný modul zodpovedá za zaznamenávanie definovaných transakcií, tou môže byť napríklad vyskladnenie výrobkov pre konkrétnu objednávku, užívateľ si pritom sám definuje, čo v danej štruktúre znamená začiatok a ukončenie transakcie, môže to byť napríklad otvorenie alebo zatvorenie dverí na nákladnom vozidle,

- modul podmienok, v rámci modulu podmienok sa používajú podmienky definované v skladacom module, v module skladu a v transakčnom module, podmienky môže užívateľ definovať graficky pomocou návrhového prostriedku, príslušná knižnica v module podmienok obsahuje základné logické a porovnávacie operátory (alebo, a zároveň, väčší, menší... ), ktorých prepojením vznikne výraz, ktorý sa vyhodnocuje,

- modul reportov, v rámci ktorého si užívateľ vytvorí šablóny hlásení, do šablón sa pri zobrazovaní na zobrazovacej jednotke doplnia konkrétne aktuálne údaje z databáz, modul reportov môže byť spojený s webovým rozhraním, vďaka čomu si užívateľ môže hlásenia sledovať cez web, modul reportov tiež môže vytvárať rôzne formátované exporty hlásení.

Nezávisle od hlavnej zobrazovacej jednotky pripojenej priamo k vyhodnocovacej jednotke môže systém zahrňovať aj samostatný panelový zobrazovač na vizualizáciu priamo v mieste snímačov. Takýto panelový zobrazovač môže byť umiestnený napríklad v blízkosti sledovanej technológie alebo na vstupe skladu alebo výstupe skladu. Vďaka tomu môže obsluha priamo sledovať snímanie identifikátorov výrobkov. Panelový zobrazovač môže zahrňovať displej, komunikačné rozhranie, hardvérové jadro priemyselného počítača a aspoň jeden ovládací prvok, pričom hardvérové jadro priemyselného počítača je prepojené s displejom, s komunikačným rozhraním a tiež s aspoň jedným ovládacím prvkom.

Z hľadiska splnenia komplexných požiadaviek môže byť systém doplnený aj riadením akčných členov, ktoré sú ovládané podľa zadaných podmienok v nadväznosti na údaje získané pri sledovaní. Môže sa jednať napríklad o otvorenie brány v príslušnom slote skladu pre konkrétne vozidlo alebo všeobecne pre akékoľvek vozidlo, ak je splnená nastavená podmienka - napr. pripravenosť kontajnera na naloženie.

Nedostatky opísané v doterajšom stave techniky rieši aj nový spôsob sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov v rámci trasy pohybujúceho sa výrobku v priemyselnej logistike, najmä trasy od počiatku výrobného procesu po montáž do nadradeného systému odberateľa, kde sa výrobky alebo ich nosiče sledujú na zobrazovacej jednotke pripojenej k vyhodnocovacej jednotke, v ktorej sa vyhodnocujú údaje z viacerých snímačov podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že pred začiatkom sledovania užívateľ opíše trasu výrobkov pomocou návrhového prostriedku, kde body v trasách sledovania užívateľ vymedzí polohou rozmiestnených snímačom prítomnosti výrobku alebo jeho nosiča. Užívateľ v návrhovom prostriedku vytvorí väzby medzi údajmi zo snímačov a môže tiež definovať rôzne hodnotiace podmienky a alarmové podmienky. Táto časť postupu bude akoby prípravnou fázou, ktorá predchádza etape samotného sledovania, pričom kedykoľvek sa bude možné vrátiť naspäť k návrhovému prostriedku a užívateľ môže meniť alebo dopĺňať trasy, vzťahy, významy jednotlivých údajov.

Údaje zo snímačov pri sledovaní prichádzajú do vyhodnocovacej jednotky a následne sú spracovávané a interpretované podľa kritérií zadaných cez návrhový prostriedok. V najbežnejšom prípade budú zo snímačov prichádzať údaje v podobe alfanumerických údajov, identifikátorov. Tieto údaje môžu byť transformované do štandardnej podoby ešte pred úrovňou vyhodnocovacej jednotky a to výhodne v rámci univerzálnej čítačky,

Vo výhodnom postupe môže byť jedným z krokov aj načítavanie a identifikácia dopravných prostriedkov, najmä nákladných motorových vozidiel. V postupe môže byť zahrnutý aj krok zisťovania polohy nosiča výrobku alebo dopravného prostriedku. Vo vyhodnocovacej jednotke sa potom údaje o polohe nosiča výrobku alebo dopravného prostriedku priraďujú k identifikátorom, ktoré boli nasnímané pri ostatnej nakládke do príslušného nosiča alebo dopravného prostriedku.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie je bližšie vysvetlené pomocou obrázku 1 až 5.

Na obrázku 1 je znázornený systém sledovania výrobku pri výrobe palubnej dosky do osobného automobilu s dvoma linkami. Pre prehľadnosť nie sú znázornené spojenia medzi snímačmi a vyhodnocovacou jednotkou.

Na obrázku 2 je štruktúra siedmich skladov s piatimi mobilnými skladmi medzi dodávateľom a odberateľom.

Na obrázku 3 je vyobrazená bloková schéma zapojenia snímačov do čítačiek a nadradených vrstiev.

Na obrázku 4 je znázornená súvislosť podmieňok definovaných v príslušnom module vyhodnocovacej jednotky.

Na obrázku 5 je pohľad na schému popisujúcu začiatok a ukončenie nakladania do niektorého z dopravných prostriedkov.

Príklady uskutočnenia technického riešenia

Príklad 1

V tomto príklade podľa obrázkov 1 až 5 je systém využitý pri sledovaní výroby, expedície a dodaní výrobku 4 v podobe palubnej dosky osobného automobilu. Výrobca ako užívateľ systému má dve vzájomne nezávisle montážne linky, na ktorých prebieha montáž z dodaných podskupín ako sú otáčkomer, palubné hodiny a podobne. Zároveň užívateľ má vlastný vstrekolisový stroj, na ktorom lisuje veľkorozmerné sendvičové panely. Do nich sa potom montujú jednotlivé časti palubnej dosky. Keďže vstrekolisový stroj je u dodávateľa len jeden, pracuje s pridruženým skladom hotových výliskov, v ktorom sa udržuje dvojdňová zásoba výliskov. Do dvoch dní je užívateľ schopný prípadne pokazený stroj opraviť alebo presunúť formu k inému výrobcovi.

Uvedená výrobná prevádzka je vybavená snímačmi 1. prítomnosti výrobkov 4. Za výrobok 4 sa pritom považuje každý diel, vstupný materiál ako aj hotový výrobok. Snímače 1 prítomnosti výrobkov 4 sú lokalizované na vstupe, kde prichádzajú diely subdodávateľov a kde tiež výrobca preberá materiál na zásobovanie vstrekolisu. Snímače 1 sú na výstupe vstrekolisového stroja, sú v medzisklade výliskov a tiež na jednotlivých častiach oboch montážnych liniek. Potom sú tiež rozmiestnené snímače

1. na výstupných slotoch prevádzky, kde prichádzajú dopravné prostriedky 6 (nákladné vozidlá).

Jednotlivé diely sú opatrené rôznymi kódmi, identifikátormi podľa systémoch ich výrobcov, jedná sa o čiarové kódy, QR kódy a tiež o RFID čip.

Užívateľ si pomocou návrhového prostriedku 5 opíše všetky postupy pohybu dielov, výrobkov 4, v podstate sa jedná o vytvorenie trasy pomocou pospájania bodov, kde sú lokalizované snímače L Vytvorená štruktúra je pre užívateľa viditeľná na zobrazovacej jednotke 3. Súčasťou systému je aj univerzálna čítačka, ktorá zjednocuje protokoly rôznych snímačov h Dátový tok z troch samostatných snímačov 1 sa prekladá v konvertore do jednotného jazyka, pričom pri preklade sa k dátam priradí aj údaj o pôvode dát. Preklad do jednotného jazyka spočíva najmä v tom, že každej hodnote prijatej do konvertoru sa priradí značka s unifikovaným tvarom, pričom v značke je obsiahnutá hodnota dát a pôvod dát.

Na výstupe je systém doplnený o panelové zobrazovače a to na každom slote expedície, aby obsluha mohla priamo kontrolovať správnosť expedície výrobkov 4 do nákladných vozidiel. Na zobrazovači by tiež obsluha videla, že k slotu prišlo nesprávne vozidlo.

Panelový zobrazovač má hardvérové jadro priemyselného počítača v podobe procesora umiestneného na doske plošných spojov pod úrovňou displeja. K hardvérovému jadru priemyselného počítača je pripojený displej, ktorý v tomto príklade predstavuje aj ovládací prvok. Hardvérové jadro priemyselného počítača je prepojené so zbernicou rozvetvenou do komunikačnej jednotky ethernet, jedného portu RS232 a troch USB portov. Celá doska plošných spojov vrátane LCD dotykového displeja je napájaná z PoE - PowerOverEthernet napájacieho prvku.

Príklad 2

V tomto príklade podľa obrázkov 2 až 5, je systém využitý pri sledovaní pohybu a polohy výrobkov 4 v logistickej štruktúre so siedmimi skladmi: jeden sklad J, jeden sklad K, a sklady Kam-1 až Kam-5. Sklady J, K sú vlastne doky v podnikoch dodávateľa J a odberateľa K.

Obrázok č. 2 znázorňuje sklady, kde sklady Kam-1 až Kam-5 sú dopravné prostriedky 6, ktoré sa počas nakladania výrobkov 4 stávajú tiež skladmi a sú nimi až kým sa z nich výrobky 4 nevyložia. Ak chce dodávateľ J poslať výrobky 4 k odberateľovi J, môže tak urobiť len cez sklady Kam-1 až Kam-5. Aby mohol výrobky 4 poslať cez dopravný prostriedok 6, teda cez Kam-1, musí byť splnená podmienka Condition pripojená na port 1to2 na Warehouse Link J < > dopravný prostriedok 6 a J Kam-1 pripojená na Warehouse link medzi jednotlivými Warehousami.

Prvá podmienka hovorí o tom, že niektorý dopravný prostriedok 6 je v niektorom z dokov u dodávateľa J. Druhá podmienka už priamo definuje, že v doku musí byť Kam-1. Ak sú tieto podmienky splnené, tak sa do dopravného prostriedku 6 n

Kam-1 naložia výrobky 4 a ten potom ide k dodávateľovi K na vykladanie. Po príchode do K zaparkuje do niektorého z dokov, kde sa pripojí svojim káblom na kontrolný snímač 1 a dok zosníma jeho identifikátor. Tým sa splní podmienka Kam1K. Ak je splnená podmienka 1to2 na Warehouse linku pri doku K, tak sa môže začať vykladanie tovaru. Táto podmienka definuje, že Kam-1 je pripojený na niektorý z dokov v K je prepnutý prepínač K_x-X do polohy na vykladanie, a že je dopravný prostriedok 6 pripojený kontrolným spínačom. Obdobným spôsobom funguje sledovanie prepravy aj opačným smerom a tam musia byť splnené podmienky 2to1.

Na obrázku č. 3 je znázornená konfigurácia, ako sú jednotlivé konektory, digitálne porty a skenery fyzicky zapojené a prepojené medzi sebou. Spojenie medzi čítačkami a vyhodnocovacou jednotkou 2 je prostredníctvom LAN siete. Ako konektor je uvádzaná univerzálna čítačka, zariadenie, na ktoré sú pripojené jednotlivé snímače 1_ (s konfiguráciou čítačky, jej meno, IP adresa a stručný popis). Digitálne porty predstavujú spínače a prepínače zapojené do čítačky (konfigurácia, meno, cez aký port na čítačke je pripojený a stručný popis spínača). Skenery RFID kódov majú opäť konfiguráciu, meno, cez aký port na čítačke je pripojený a stručný popis skenery. HAL Instance definuje konfiguráciu vyhodnocovacej jednotky 2, jej meno, na akom servery beží, cez aký port komunikuje.

Vo vrstve HAL Instance (hardware abstraction layer) sú do systému pripojené štyri čítačky S1 až S4. Čítačky S1 až S3 sú fyzické čítačky umiestnené v dokoch dodávateľa J, každá v jednom doku. Čítačka S4 je umiestnená v doku odberateľa K. Na čítačku S1 sú pripojené tri snímače 1 ako skenery S1_0, S1_1, S1_2, Pričom skener S1_0 načítava identifikátor dopravného prostriedku 6 nakladajúceho/vykladajúceho výrobky 4 z doku. Ostatné dva skenery načítavajú výrobky 4 vykladané/nakladané do doku. Snímače 1 na ostatných dokoch majú rovnakú funkciu.

Do snímača 1 v podobe skenera S1 sú ešte zapojené digitálne porty J-1-1, J-12 a check-J_1. Digitálny port J-1-χ je vlastne prepínač nakládky/vykládky z dopravného prostriedku 6. Ak je v polohe 01 tak sa nakladá, ak v polohe 10 tak vykladá, stavy 00 a 11 sú určené na „kľud“ a poruchu. Digitálny port check-J_1 je kontrolný spínač, či je dopravný prostriedok 6 v doku. V praxi to funguje tak, že príde dopravný prostriedok 6 do doku č.1. Pripojí sa svojim káblom na port check-J_1, čím systému ohlási svoj príchod. Skener S1_0 zosníma jeho identifikátor umiestnený na nárazníku/korbe, a tak je v systéme jasne zadefinované, ktorý dopravný prostriedok 6 prišiel. Šofér potom svojim kľúčom prepne prepínač do polohy na vykládku (J-1-1, J1-2 na stav 01) a vykladá výrobky 4. Po vyložení prepne prepínač do polohy 10 a naloží prázdne palety. Po skončení nakládky prepne prepínač na 00 odpojí sa od check_1-1, čím sa odhlási zo systému, a tým sa skonči jeho „transakcia“ a odchádza preč. Obdobný princíp je na ostatných dokoch.

Na obrázku č. 4 je nakreslená jedna z podmienok použitých pri warehouse transakciách. Znázorňuje, že niektorý z dopravných prostriedkov 6 je v niektorom z dokov a nakladá výrobky 4. V pravom dolnom rohu je list snímačov 1 snímajúcich výrobky 4 v dokoch 1-3, čím je určované, že je jedno, o ktorý dok sa jedná.

Konfigurácia ukazuje spínače J-x-y, ktoré sú nastavené na 10, čím je určené, že sú v polohe na nakladanie. A keďže je tam konfigurácia pre prepínače vo všetkých dokoch spojených logickým „OR“, tak je tým definované, že je jedno v ktorom doku sa nakladá. Táto podmienka je v tomto príklade univerzálna a je to podmienka dovoľujúca nakladanie.

Na obrázku č. 5 sú znázornené tri samostatné transakcie popisujúce začiatok a ukončenie nakladania do niektorého z dopravných prostriedkov 6 v konkrétnom doku. Vidíme tam meno transakcie „Transaction“ a do nej vstupujúce podmienky, na ľavej strane pre začiatok a na pravej strane pre skončenie transakcie. Tiež je tam určené, ktoré snímače 1 sú potrebné pri vyhodnocovaní podmienky. Podmienky sú definované tak aby bolo jasne definované, kedy a za akých podmienok sa môže začať do dopravného prostriedku 6 nakladať, a za akých podmienok sa nakladanie končí.

Priemyselná využiteľnosť

Priemyselná využiteľnosť je zrejmá. Podľa tohto technického riešenia je možné priemyselne a opakovane zostavovať a používať systém na sledovanie stavu a/alebo polohy výrobkov v priemyselnej iogistike a to pri súčinnosti rôznych platforiem s odlišnými protokolmi.

fUJ Súŕóg-fY

Claims (21)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov v rámci trasy pohybu výrobku v priemyselnej logistike, najmä trasy od počiatku výrobného procesu po montáž do nadradeného systému odberateľa, kde systém zahrňuje viaceré snímače (1), vyhodnocovaciu jednotku (2) a zobrazovaciu jednotku (3), a kde k vyhodnocovacej jednotke (2) je pripojená aspoň jedna zobrazovacia jednotka (3) na zobrazenie stavu a/alebo polohy výrobkov (4) alebo nosičov výrobkov (4) vyznačujúci sa tým, že na aspoň dvoch od seba vzdialených miestach trasy pohybu výrobku (4) sú umiestnené snímače (1) identifikujúce výrobok (4) alebo jeho nosič v danom bode trasy, snímače (1) sú prepojené s vyhodnocovacou jednotkou (2), vyhodnocovacia jednotka (2) je opatrená návrhovým prostriedkom (5) s graficky ovládanými nástrojmi na určovanie väzieb medzi údajmi zo snímačov (1) a ich zobrazovaným významom, pričom návrhový prostriedok (5) je prispôsobený na aktiváciu alebo zmeny v rozhraní prístupnom užívateľovi.
2. 2. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že snímač (1) má podobu snímača (1) alfanumerického identifikátora umiestneného na výrobku (4) alebo na nosiči výrobku (4) alebo na dopravnom prostriedku (6).
3. 3. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa nároku 1 alebo 2vyznačujúci sa tým, že snímač (1) má podobu snímača (1) RFID a/alebo NFC tagov a/alebo snímača (1) čiarových kódov, výhodne 2D, QR kódov a/alebo snímača (1) magnetických kódov.
4. 4. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa nároku 1 alebo 2 vyznačujúci sa tým, že snímač (1) má podobu kamery s rozpoznávaním obrazu.
5. 5. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1až4vyznačujúci sa tým, že snímač (1) je prenosný, výhodne s bezkontaktným on-line alebo off-line prenosom dát do vyhodnocovacej jednotky (2).
6. 6. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 ažôvyznačujúci sa tým, že zahrňuje pozičné zariadenie dopravného prostriedku (6), výhodne v podobe zariadenia prijímajúceho satelitný signál ako GPS alebo Galileo alebo GLONASS, pričom pozičné zariadenie je on-line alebo off-line pripojené k vyhodnocovacej jednotke (2).
7. 7. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1až6vyznačujúci sa tým, že snímače (1) sú prepojené s vyhodnocovacou jednotkou (2) cez univerzálnu čítačku, ktorá má konvertor s prekladačom jednotlivých jazykov a protokolov použitých v rôznych snímačoch (1) do univerzálneho jazyka vyhodnocovacej jednotky (2).
8. 8. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa nároku 7vyznačujúci sa tým, že univerzálna čítačka má pamäť na záznam údajov prijatých zo snímačov (1).
9. 9. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až8vyznačujúci sa tým, že vyhodnocovacia jednotka (2) je spojená s webovým rozhraním.
10. 10. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9 vyznačujúci sa tým, že zahrňuje zariadenie na ručné vkladanie identifikátora výrobku (4) alebo nosiča výrobku (4).
11. 11. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 ažIOvyznačujúci sa tým, že vyhodnocovacia jednotka (2) má modulárnu štruktúru, ktorá obsahuje modul identifikátorov, kategorizačný modul, skriptovací modul a modul skladov.
12. 12. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa nároku 11 vy z n aču j ú ci sa tým, že vyhodnocovacia jednotka (2) obsahuje tiež aspoň jeden z modulov: modul hardvérového rozhrania, skladací modul, transakčný modul, modul podmienok, modul reportov, alarmový modul, archivačný modul.
13. 13. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa nároku 11 alebo 12 vyznačujúci sa tým, že modul hardvérového rozhrania a/alebo modul identifikátorov sú umiestnené na rôznej úrovni od ostatných modulov, výhodne v rámci samostatných a vzdialených hardvérových prvkov v podobe iHAL / HAL (hardware abstraction layer).
14. 14. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa nároku 13 vyznačujúci sa tým, že modul hardvérového rozhrania a/alebo modul identifikátorov je opatrený samostatnou pamäťou na uchovávanie dát nezávisle od jadra vyhodnocovacej jednotky (2).
15. 15. Systém sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov výrobkov podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 14 vyznačujúci sa tým, že obsahuje riadenie akčného člena, výhodne akčného člena na fyzické otvorenie prístupu k príslušnému slotu v sklade.
16. 16. Spôsob sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov v rámci trasy pohybujúceho sa výrobku v priemyselnej logistike, najmä trasy od počiatku výrobného procesu po montáž do nadradeného systému odberateľa, kde sa výrobky alebo ich nosiče sledujú na zobrazovacej jednotke pripojenej k vyhodnocovacej jednotke, v ktorej sa vyhodnocujú údaje z viacerých snímačov vyznačujúci sa tým, že pred začiatkom sledovania sa cez užívateľské rozhranie opíše trasa výrobkov (4) pomocou návrhového prostriedku (5), kde body v trasách sledovania sa užívateľom vymedzia podľa polohy snímačov (1) výrobku (4) alebo jeho nosiča, v návrhovom prostriedku (5) sa vytvoria väzby medzi údajmi zo snímačov (1) a významom ich zobrazenia a následne údaje zo snímačov (1) prichádzajú do vyhodnocovacej jednotky (2), kde sú spracovávané a interpretované podľa kritérií zadaných cez návrhový prostriedok (5).
17. 17.Spôsob sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov podľa nároku 16 vyznačujúci sa tým, že snímače (1) snímajú identifikátory výrobkov (4) alebo ich nosičov.
18. 18. Spôsob sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov podľa nároku 16 alebo 17 vyznačujúci sa tým, že údaje zo snímačov (1) sú transformované v univerzálnej čítačke do jednotného jazyka systému.
19. 19. Spôsob sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov podľa ktoréhokoľvek z nárokov 16 až 18 vyznačujúci sa tým, že zahrňuje krok zisťovania polohy nosiča výrobku (4) alebo dopravného prostriedku (6), pričom údaj o polohe sa priradí ku skupine identifikátorov výrobkov (4) v nosiči alebo v dopravnom prostriedku (6).
20. 20. Spôsob sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov podľa ktoréhokoľvek z nárokov 16 až 19 vyznačujúci sa tým, že dopravný prostriedok (6) je v systéme považovaný za sklad s možnosťou zmeny polohy skladu, pričom nakladanie a vykladanie dopravného prostriedku (6) sa sleduje ako príjem a výdaj zo skladu.
21. 21. Spôsob sledovania stavu a/alebo polohy výrobkov alebo nosičov podľa ktoréhokoľvek z nárokov 16 až 20 vyznačujúci sa tým, že zahrňuje krok hlásenia alarmových stavov podľa podmienok nadefinovaných užívateľom v návrhovom prostriedku (5).