-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Kontrolle einer händischen Kommissionierung und ein dementsprechendes System.
-
Aus dem Stand der Technik sind diverse Ansätze für Verfahren zur Steuerung, Kontrolle und Überwachung von händisch ausgeführten Kommissionierungsvorgängen in Waren-Lagern bekannt. Die Verfahren erfüllen die Anforderungen, dass sie in einem geschlossenen Gebäude und in einer Umgebung mit einer Vielzahl metallischer Gegenstände oder Flüssigkeiten funktionieren. Verfahren, wie Pick-by-Light und Pick-by-Voice werden schon seit längerem produktiv genutzt. Sie sind heute fester Bestandteil im Produktportfolio von allen kommerziellen Lagerausstattern. Die beiden genannten Technologien liefern Informationen über den Lagerort des als nächstes zu entnehmenden Produktes oder auch über die Stückzahl. Der Anwender ist erst nach Bearbeitung und Quittierung seiner Aufgaben in der Lage, zum nächsten Auftrag weiterzuschreiten.
-
Das Verfahren Pick-by-Vision (PbV) baut auf dieser Logik auf und ergänzt sie um den Funktionsumfang der gesteuerten Wegführung bis hin zum Ziel-Lagerfach – vergleichbar mit GPS im Straßenverkehr. Es vereint damit folgenden Funktionsumfang:
- – Optische Übergabe der Pickinformationen (Zieladresse, Artikelnummer, Stückzahl usw.)
- – Weganzeige
- – Markierung des gesuchten Lagerfachs
- – Erfassung von Benutzereingaben
PbV befindet sich derzeit bei verschiedenen Lehrstühlen und Unternehmen aber noch im Entwicklungsstadium. Operative Anwendungen sind bislang nur vereinzelt im Rahmen von Laboranwendungen und Feldversuchen bekannt. PbV nutzt zur Anzeige die Technik der Augmented Reality, kurz AR, bei der das Bild der realen Umgebung mittels Überlagerung mit virtuellen Informationen angereichert wird, z.B. durch Einsatz von Bildschirmen, Datenbrillen oder einer Laserprojektion auf die Netzhaut. Zur Bestimmung der exakten Position eines Objektes und dessen Bewegungsrichtung bzw. Tracking des Kommissionierers und dessen Kopfstellung zur Identifikation der Blickrichtung sind unterschiedliche Ortungstechnologien bekannt. Es handelt sich beispielsweise um:
-
a) Erfassung der Position und Blickrichtung mittels fest installierter Kameras in der Lagerumgebung (vgl.: http://www.youtube.com/watch?v=jh0MK8F8iG4&lr=1&user=augmentedrealitytum)
-
Das Verfahren berechnet die Position und Blickrichtung des Kommissionierers durch Erfassung der Entfernung und räumlichen Stellung von Tracking Markern in Bezug zu fest installierten Kameras. Die Marker haben die Gestalt von Kugeln und sind an der Datenbrille des Kommissionierers angebracht. Als nachteilig erweisen sich die hohen Investitionskosten für die erforderlichen Kameras, insbesondere zur Anwendung in großen Lagerflächen. Schwierigkeiten ergeben sich zudem aus den geforderten Lichtverhältnissen. Bedingt durch die instabile Anordnung der Tracking Marker, deren exakte Positionierung eine grundlegende Voraussetzung für das Verfahren darstellt, sind häufige Reparaturen zwangsläufig.
-
b) Erfassung der Position mittels Radio Frequence Identification (RFID):
-
Durch Anwendung der Methoden der Triangulation kann bei Empfang des Signals eines RFID-Tags durch mindestens drei Empfangsantennen die Position des sendenden Tags berechnet werden, vgl. Richtfunk zur Ortung Flugzeugen. Alternativ lassen sich durch Einsatz von Tags mit geringer Sendereichweite auch Zonen identifizieren, vgl. Konstellation im Bereich der Mobilfunkmasten, und auf diese Weise die Position einer Empfangsantenne grob bestimmen. Aufgrund der Größe und des Gewichts der Hardware findet die Methodik insbesondere Anwendung für die Lokalisierung von Regalbediengeräten und Schmalgangstaplern. Sie ist im Bereich der manuellen Kommissionierung bislang nur aus theoretischen Überlegungen bekannt. Die Genauigkeit der Positionsbestimmung hängt ab vom Abstand der installierten RFID-Tags. Die Orientierung des Betrachters kann nicht gesichert ermittelt werden. Bei Annäherung von mehreren Kommissionierern kommt es zu Interferenzen. Flüssigkeiten und Stahl führen zu unterschiedlichen Störungsmustern.
-
c) Erfassung der Position mittels Augmented Reality Markern:
-
Der Einsatz von mobilen Kameras zum Erkennen von fest installierten Augmented Reality bzw. AR-Markern gestattet eine weitere Form der Positionsbestimmung. Dazu wird aus der Größe und der Bildverzerrung eines AR-Markers auf die relative Position der Kamera zu dem Marker zurückgeschlossen. Wird die Kamera vom Kommissionierer mitgeführt und entspricht die Ausrichtung der Kamera der Blickrichtung des Kommissionierers, so resultieren daraus auch dessen Position und Orientierung. Da eine flächendeckende Anbringung von AR-Markern in Lagern aufgrund der oft geringen Fachabstände nicht möglich ist, ist die Anwendung jedoch begrenzt.
-
d) Erfassung der Position mittels Bilderkennung:
-
Der Einsatz einer mobilen Kamera zur Erfassung des Blickwinkels eines Kommissionierers gestattet durch Vergleich des erfassten Bildes mit in einer Datenbank abgespeicherten Bildern eine weitere Form der Positionsbestimmung. Problematisch erweist sich jedoch in der Praxis die erforderliche Rechenleistung auf den zur Verfügung stehenden Systemen. Da die Lagerumgebung zudem einer kontinuierlichen Veränderung unterliegt, ist eine permanente Aktualisierung der als Referenz dienenden Bilddatenbank erforderlich. Letzteres kann in der Praxis nicht sichergestellt werden.
-
e) Erfassung der Position mittels Beschleunigungssensoren:
-
Ausgehend von einer eindeutig identifizierten Ausgangsposition und Orientierung wird der Positionswechsel mit Hilfe eines Beschleunigungssensors erfasst, translatorisch und rotatorisch. Durch Integration der erfassten Beschleunigungen kann die veränderte Position und Orientierung stets berechnet werden. Die Genauigkeit der handelsüblichen Beschleunigungssensoren erlauben jedoch keine ausreichend exakten Daten für die angestrebte Anwendung.
-
Aus dem Patent
DE 102 15 885 A1 ist ein Verfahren zur automatischen Prozesskontrolle bekannt, bei welchem eine reale Arbeitsumgebung mit Hilfe einer speziellen Einrichtung erfasst wird. Ziel ist hier, erfasste reale Arbeitsvorgänge mit zumindest einem vorgegebenen virtuellen Arbeitsvorgang zu vergleichen und automatisch gesteuerte Folgeprozesse auszulösen.
-
Alle bekannten und vorstehend beispielhaft beschriebenen Verfahren sind damit für den operativen Einsatz im Bereich der Kommissionierung nur bedingt geeignet. Zusammenfassend können für die einzelnen oder teilweise sämtliche aus dem Stand der Technik her bekannten Verfahren folgende Defizite festgestellt werden:
- – Die Verfahren ermöglichen nicht den Einsatz von mehreren parallel arbeitenden Kommissionierern.
- – Die Verfahren können nur durch einen hohen apparativen Aufwand betrieben werden. Dies erfordert einen großen Installationsaufwand und hohe Investitionskosten insbesondere für den Einsatz in großflächigen Lagern.
- – Der Apparaturen sind nicht auf die Voraussetzungen im operativen Lagerbetrieb ausgelegt und lassen große Ausfallzeiten erwarten, ausgelöst insbesondere durch mechanische Erschütterungen, Staub, Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen.
- – Die reale Lagerumgebung liefert keine idealen Einsatzvoraussetzungen, insbesondere wegen der Anwesenheit von Stahl, Flüssigkeiten, schlechte Lichtverhältnisse etc.
- – Die Rechenleistung gegenwärtig verfügbarer mobiler Prozessoren ist nicht ausreichend oder erfordert zudem einen ständigen Abgleich mit einer zentralen Serveranwendung. Erschwerend wirkt sich aus, dass aufgrund der inhomogenen Lagerumgebung eine durchgängige WLAN-Abdeckung nicht garantiert werden kann.
- – Die erforderliche Prozessorlaufzeit führt zu einem hohen Energiebedarf und geringer Akkulaufzeit.
- – Die erforderliche Genauigkeit in Bezug auf Position und Orientierung kann für die angestrebte Anwendung nicht dauerhaft gewährleistet werden.
- – Die Verfahren erfordern lange Lern- und Einarbeitungszeiten.
-
Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die beschriebenen Defizite im Wesentlichen zu beheben und damit erhebliche Kosten- und Effizienz-Potentiale im Lagerbetrieb zu erschließen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass zur Abarbeitung einer Kommissionierung ein grobes Trackingverfahren im ersten Schritt ggf. sogar ausreichend ist und damit fehlertolerant gearbeitet werden kann, wie nachfolgend noch unter Bezugnahme auf die Abbildung von 7 beschrieben wird. Erst mit Annäherung des Kommissionierers an das Ziel erhält der Mitarbeiter anschließend Weisungen auf Basis eines feinen Trackingverfahrens. Dies erlaubt den Einsatz und die Kombination unterschiedlicher Trackingtechnologien in Form eines zwei- oder mehrstufigen Trackingverfahrens bei Steigerung einer Ortungsgenauigkeit über mehrere Stufen hinweg. Findet die Rechenarbeit dadurch nicht mehr durchgängig in Echtzeit, sondern quasi häppchenweise statt, reichen hierzu leistungsschwächere Prozessoren aus. Eine dementsprechende Anpassung eines Verfahrens führt mithin zum Sparen an Hardware bzw. zur Senkung der Kosten für die Hardware aufgrund geringerer Rechenanforderungen und einen reduzierten Aufwand an Energie. Als Konsequenz fällt ein Bedarf an Akku-Leistung geringer aus, der ebenfalls zu Gewichts- und Kosteneinsparungen bei verlängerten Standzeiten zwischen Ladezyklen der betreffenden Energiespeicher führt, vgl. auch nachfolgend 8. Damit kann das Verfahren auch dezentral laufen und ist nicht auf die permanente Kommunikation mit einer zentralen Serveranwendung angewiesen.
-
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung steht dem Mitarbeiter zum Erreichen eines neuen Ziels bei Bedarf zunächst nur eine Navigationsroutine zur Verfügung. Mit Annäherung an das neue Ziel wird ein grobes Tracking des Mitarbeiters aktiviert, auf dessen Basis dann eine feingliedrigere, und fortschreitend exakte Zielführung und Zielvorgabe eingreift. Die nicht benötigte Routine schaltet sich bei Nichtgebrauch ab, um die Hardware zu schonen und den Energieverbrauch eines jeweiligen portablen Teils der Gesamtvorrichtung zu senken. Durch diese Verfahrensweise kann mit mobiler Hardware gearbeitet werden, die sonst zum aktuellen Stand nicht ausreichend Ressourcen für eine ständige Berechnung der exakten Position bietet. Entsprechende Hardware mit der dafür notwendigen, technischen Ausstattung und Leistungsfähigkeit ist schon heute zu einem wirtschaftlich konkurrenzfähigen Preis verfügbar. Weiterhin wird so auch der Verbrauch von in einem Akku gespeicherter elektrischer Energie reduziert, was verlängerte Laufzeiten des Systems und eine gewichtsreduzierte Ausführung der Hardware ermöglicht.
-
In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt eine Kopplung bzw. ein Übergang aus einem Zustand ohne Ortung des Mitarbeiters, einer Positionsschätzung oder einer Grobortung zu einer Feinortung eines jeweiligen Mitarbeiters hin und dessen nachfolgend präzise Zielführung durch eine Kopplung verschiedener Technologien. Beispielhaft aufgezählt ergeben sich in nicht abschließender Aufzählung folgende mögliche Kombinationen für die genannten Stufen des Trackings:
- – AR-Marker/Barcode,
- – AR-Marker/Beschleunigungssensor/Bilderkennung von Barcodes und/oder
- – RFID-Tags/AR-Marker/Beschleunigungssensor/Bilderkennung.
-
Die Verwendung der AR-Marker erfolgt in diesem Fall ggf. nicht zur Ortung, sondern lediglich zur Anzeige eines Richtungsvektors bzw. einer Navigationsrichtung.
-
Ein vorstehend vorgestelltes Verfahren ist vorteilhafter Weise nicht an den Einsatz eines bestimmten Typs von mobiler Hardware an dem ausführenden Mitarbeiter gebunden. Eine Ausgabe einer jeweiligen Navigation kann visuell auf Head-Mounted-Displays, mobilen Datenerfassungsgeräten – kurz MDE – mit Barcodescannern, tragbare PCs, Tablets oder akustisch über Kopfhörer oder Lautsprecher und/oder weiteren mobilen elektronischen Geräten erfolgen.
-
Auch ein System gemäß Anspruch 7 stellt eine Lösung der obigen Aufgabe dar, wobei sich ein System zur Steuerung und Kontrolle einer händischen Kommissionierung in einem Warenlager auf Basis einer Vorgabe bzw. eines Auftrages gemäß vorliegender Erfindung demnach dadurch auszeichnet, dass es als System mindesten die folgenden Elemente umfasst:
- – ein Warenlager
- – eine an das Warenlager angebundene elektronischen Bestandsverwaltung, in der Mengen einer jeweiligen lagernden Ware auch präzise Angaben zu Lagerorten bzw. Koordinaten der jeweiligen Waren innerhalb des Warenlagers vorhanden sind, was insbesondere in einer Datenbank abgelegt ist,
- – eine datenverarbeitende Vorrichtung zur Verarbeitung der Koordinaten des Kommissionierers und die Koordinaten der gemäß Auftrag zu kommissionierenden Ziel-Ware für eine Feststellung einer Annäherung des Kommissionierers an die Koordinaten der gemäß Auftrag zu kommissionierenden Ziel-Ware zu einer fortschreitenden Verfeinerung der Zielführung des Kommissionierers und
- – eine bei dem Kommissionierer vorgesehene mobile Einheit zur Übertragung und Darstellung von Informationen für die Zielführung. Weiterbildungen eines entsprechenden Systems sind in den von Anspruch 7 abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Begriff der händischen Kommissionierung dahingehend erweitert zu verstehen, dass auch ein Einsatz von Maschinen zum Anheben und/oder Tragen oder Schieben hiervon umfasst ist, solange eine händische Kontrolle durch einen Mitarbeiter vorgesehen ist.
-
Nachfolgend werden weitere Merkmale und Vorteile erfindungsgemäßer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in schematischer Darstellung:
-
1: eine aus dem Stand der Technik bekannte Ausgangssituation eines Kommissionierers in einem Warenlager mit elektronischer Bestandsverwaltung und mobiler Auftragserteilung;
-
2: eine mobile apparative Ausstattung eines Kommissionierers als Blockschaltbild;
-
3: eine Struktur einer Lagerumgebung;
-
4: ein Ablaufdiagramm zum Start einer neuen Kommissionierungsaufgabe
-
5: eine Zuordnung von Symbolen in Pfeilform zu den AR-Markern gemäß der Anordnung von 3;
-
6a: ein Flussdiagramm eines Gesamtsystems: Navigations- und Trackingmodus;
-
6b: ein Flussdiagramm eines Gesamtsystems: Artikelentnahme;
-
6c: ein Flussdiagramm eines Gesamtsystems: Vorbereitung auf nächste Aufgabe;
-
6d: ein Flussdiagramm eines Gesamtsystems: Rückkehr zum Packplatz;
-
6c: ein Flussdiagramm eines Gesamtsystems: Wiederherstellung der Annahmebereitschaft;
-
7: ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Ablaufs zur Erhöhung der Fehlertoleranz;
-
8: ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Ablaufs zur Steigerung der Energieeffizienz und
-
9: einen Vergleich der Kommunikationsbelastung und der Ortungsgenauigkeit in einem bekannten System und in einem System gemäß vorliegender Erfindung.
-
Über die verschiedenen Abbildungen hinweg werden für gleiche Elemente oder Verfahrensschritt stets die gleichen Bezugszeichen verwendet. Ohne Beschränkung der Erfindung wird nachfolgend nur ein Einsatz zur Kommissionierung in einem Einzelteillager dargestellt und beschrieben. Es ist aber für den Fachmann offensichtlich, dass in gleicher Weise auch eine Anpassung auf ein Hochregallager unter Einsatz entsprechender Hub-Vorrichtungen möglich ist.
-
1 stellt eine aus dem Stand der Technik bekannte Ausgangssituation dar, in der ein Kommissionierer K in einem Warenlager W einen betreffenden Auftrag A abarbeitet. Das Warenlager W verfügt über eine elektronische Bestandsverwaltung B, in der Mengen einer jeweiligen lagernden Ware und auch die Koordinaten R der jeweiligen Waren innerhalb des Warenlagers W in einer Datenbank enthalten sind. Dementsprechend sind auch Koordinaten einer beauftragten Ziel-Ware R(A) bekannt. Wegmarken M, hier als RFID-Chips angedeutet, dienen dabei der Orientierung des Kommissionierers K und/oder des elektronischen Kontrollsystems für die Kommissionierung sowie eine Ortung oder ein Tracking des Kommissionierers K berührungslos über elektro-magnetische Wellen durch Angabe von Koordinaten R(K). In einer datenverarbeitenden Vorrichtung werden die Koordinaten R(K) des Kommissionierers K und die Koordinaten R(A) der gemäß Auftrag A zu kommissionierenden Ziel-Ware zur Bestimmung eines Zielpfads verarbeitet. Dieser Zielpfad ist unter weiteren Vorgaben optimierbar, insbesondere der Vorgabe eines kürzesten Weges oder eines aufgrund von besonderen Parametern optimalen Weges des Kommissionierers K. Zur Übermittlung entsprechender Wegweisung für die möglichst genaue Einhaltung eines Pfades trägt der Kommissionierer K eine mobile Ausstattung D mit sich, über die ein jeweiliger Auftrag A mit einer Zielführung zu Koordinaten R(A) und auch z.B. hinsichtlich einer jeweiligen Stückzahl übermittelt und dem Kommissionierer K entsprechend angezeigt und/oder angesagt wird, hier als Datenbrille angedeutet.
-
Erfindungsgemäß ist nun in einem solchen Verfahrensablauf zu berücksichtigen, dass bei Eintreffen eines Auftrages A eine Position des Kommissionierers K nicht oder nicht präzise bekannt sein muss. Unter Kenntnis der Koordinaten R(A) erhält der Kommissionierer K nur eine grobe Zielvorgabe. Eine durch ein Mittel I zur Ermittlung des Standorts des Kommissionierers K bzw. dessen Koordinaten R(K) festgestellte Annäherung des Kommissionierers K an die Koordinaten R(A) der gemäß Auftrag A zu kommissionierenden Ziel-Ware wird zu einer fortschreitenden Verfeinerung der Zielführung des Kommissionierers K genutzt. Dabei wird in einer Ausführungsform der Erfindung eine derartige Verfeinerung im Fall einer Zeitüberschreitung auszulösen, also insbesondere in dem Fall, dass ein Kommissionierer K die Orientierung verloren hat oder eine neue Zielvorgabe für den Kommissionierer K unverständlich gewesen sein sollte und der Kommissionierer K sich dementsprechend anhand seiner geschätzten oder höher auflösend ermittelten Standort-Koordinaten R(K) kaum oder nicht auf die Koordinaten R(A) der Ziel-Ware hinzu bewegen sollte. Hierdurch wird also ein Übergang von einem Zustand ungenauer Positionskenntnis oder gar ohne Ortung des Kommissionierers K hin zu einer Regelung zur Fein-Justierung der Zielführung geschaffen. Auf die Vorteile dieses Ansatzes wird nachfolgend noch im Detail eingegangen.
-
Das Mittel I zur mehr oder weniger genauen Ermittlung von Standort-Koordinaten R(K) des Kommissionierers K sind hier in der mobilen Einheit D angeordnet, so dass diese Angaben von jedem Kommissionierer K direkt an das Verwaltungssystem übersandt werden können. So kennt jeder Kommissionierer K über seine mobile Einheit D seine Position in jeweils ausreichender Genauigkeit, muss sie aber nicht kontinuierlich an eine Steuerzentrale melden. Damit sind Probleme der Abschirmung bzw. Abschattung zweitrangig, zudem verlängert sich durch entsprechende Meldungen in zeitlichen Intervallen eine Betriebsdauer der portablen Energiespeicher bzw. Akkus.
-
Neben der nachfolgend vorgesehenen Verwendung von WLAN sind in der Datenübertragungstechnik bei Einsatz mehrerer Kommissionierer K auch andere elektromagnetische Datenverbindungen und hinlänglich Maßnahmen zur Kanaltrennung bekannt, z.B. TDMA, FDMA, CDMA. Alternativ können derartige Mittel I aber auch zentral an einem stets ausreichend gut elektrisch erreichbaren Ort stationär vorgesehen sein, was den Vorteil einer vereinfachten Versorgung mit elektrischer Energie hätte. Alternativ können derartige Mittel I auch im Warenlager W dezentral verteilt sein, wobei die erstgenannten Lösungen kosteneffektiver wären, letztere eine höhere Redundanz bieten würde.
-
2 zeigt als Blockdiagramm eine Ausstattung D eines Kommissionierers K, welche er mobil mit sich führt, also als eine mobile Einheit D. Hier umfasst die mobile Einheit D die Funktionsmodule mobile WLAN-Antenne 7 mit angekoppelter, mobiler Recheneinheit 8, einer Ausgabeeinheit 9, in diesem Beispiel als Head Mounted Display ausgebildet, eine Eingabeeinheit 10, hier als Mikrofon zur Kommunikation mit dem Kommissionierer K ausgebildet und schließlich einer Erfassungseinheit 11 in Form einer Kamera zur Kommunikation mit übergeordneten Tracking-System. Die Ausführung und Anzahl der Ausgabeeinheiten 9, Eingabeeinheiten 10 sowie Erfassungseinheiten 11 können im Einzelfall je Anwendung variieren.
-
Der Kommissionierer K befindet sich in einer Lagerumgebung W, wie in der Abbildung von 3 skizziert. Sie besteht i.d.R. aus
- – einer Wareneingangszone 1, welche zur Annahme angelieferten Materials dient,
- – einem Packbereich 2, in welchem die kommissionierten Kundenaufträge auf den Versand vorbereitet werden,
- – einer Warenausgangszone 3, in welcher die Kundenaufträge auf Abholung warten sowie
- – dem Regalbereich, in dem die Waren gelagert sind. Der Regalbereich besteht aus Regalreihen 4 und ist strukturiert in Gassen. Er stellt den flächenmäßig größten Anteil an der Gesamtlagerfläche dar.
-
In der nachstehenden Skizze enthalten ist die lokale Anordnung von AR-Markern 5, welche am Boden oder den Regalen angebracht sind. Eine Lagerumgebung ist beispielhaft in 3 dargestellt. Dabei werden die Marker nur in größeren Abständen zur Rekalibrierung und Grobnavigation, also ein Navigieren ohne genaue Ortung, benutzt, was wiederum die Anzahl der benötigten Markern senkt und die Installationskosten damit gering hält.
-
Zu Beginn eines Kommissionierprozesses hält sich der Kommissionierer K üblicherweise in der Packzone 2, Wareneingangszone 1 oder Warenausgangszone 3 auf. Ist er bereit zur Auftragsannahme, so läuft der in 4 als Flussdiagramm dargestellte Kommunikationsprozess zwischen der zentralen Lagerverwaltungssoftware, der mobilen Einheit D gemäß 2 und dem Kommissionierer ab.
-
Wesentlicher Prozessschritt zum Start der Kommissionieraufgabe ist die Zuweisung der Symbole zu den AR-Markern 5, welche dezentral auf der mobilen Einheit erfolgt. Die Zuordnung erfolgt rein aus der Logik, wo sich die Zieladresse des als nächstes auszuführenden Pickauftrags befindet. Befindet sich die Zieladresse in Gasse 2, so erhalten die AR-Marker 5 aus 3 beispielsweise die in 4 dargestellten Symbole zugeordnet, hier Symbole in Pfeilform. Der einer jeweiligen Zielzone nächstgelegene Marker 6 wird mit einem abweichenden Symbol belegt; in der 5 als nicht gefüllter Kreis abgebildet.
-
Unabhängig vom tatsächlichen Standort des Kommissionierers zum Zeitpunkt der Übergabe des Pickauftrages kann anhand der den AR-Markern 5 zugewiesenen Symbole die Navigationsrichtung abgelesen werden. Erst wenn die Kamera als Erfassungseinheit der mobilen Einheit D den nicht gefüllten AR-Marker 6 in einer Mindestgröße erkennt, schaltet das System um auf die Tracking-Funktionalität. Das Trackingsystem arbeitet beispielsweise auf der Basis einer Bilderkennung. Dazu werden bei Blick des Kommissionierers auf die Regalfächer in unmittelbarer Nähe der Zieladresse die an den Regalfächern installierten Barcodes ausgelesen. Auf Grundlage der ausgelesenen Information wird die Zieladresse in der Ausgabeeinheit optisch markiert, wie nach dem Stand der Technik bekannt bei der Kommunikation und Datengenerierung für den Einsatz von Augmented Reality, kurz AR.
-
Es resultiert das nachstehende Flussdiagramm des Gesamtsystems, wie in der Folge der 6a bis 6e skizziert, welches an den Prozess aus 4 anknüpft und aufeinander folgend in Flussdiagrammen ein Gesamtsystem darstellt:
- 1. Navigations- und Trackingmodus
- 2. Artikelentnahme
- 3. Vorbereitung auf nächste Aufgabe
- 4. Rückkehr zum Packplatz und schließlich
- 5. Flussdiagramm eines Gesamtsystems: Wiederherstellung der Annahmebereitschaft.
-
Die beiden Abbildungen der 7 und 8 zeigen, als Detaillierung der 6a bis 6e, wie sich mit der vorliegenden Anwendung eine Fehlertoleranz erhöhen und eine Investitionsreduktion und Energieeinsparung realisieren lassen.
-
Der reduzierte Energiebedarf auf Grund der intervallartigen Kommunikation ist in 9 dargestellt als Gegenüberstellung der Kommunikationsbelastung anhand des zeitlichen Verlaufs des Stromflusses i(t) und der Ortungsgenauigkeit ∆(t) in einem bekannten System und in einem System gemäß vorliegender Erfindung. Ebenso lässt sich dort der Verlauf der Genauigkeit der Ortsbestimmung erkennen, welcher gemäß der Kommunikation einer Schwankung unterworfen ist. Dabei wird durch geschicktes Einstellen des Kommunikationsintervalls eine ausreichend minimale Genauigkeit gewährleistet, die gemäß vorstehender Offenbarung erst bei Annäherung an einen Zielkoordinate dann für eine vergleichsweise kurze Zeitdauer auf eine höhere Ortungsgenauigkeit umgeschaltet wird.
-
In einem erfindungsgemäßen Verfahren muss es sich nicht zwingend um einen kommissionierenden Mitarbeiter eines lagerführenden Unternehmens handeln. So sind alternative Ausführungsformen denkbar, von denen einige nachstehend kurz skizziert werden:
-
Beispiel 1: Wareneingang
-
Bei der Einlagerung von Waren in Lagereinheiten muss sichergestellt werden, dass die Ware bei Bedarf problemlos wiedergefunden werden kann. Dazu ordnet die lagerführende Software bzw. Lagerverwaltungssystem, kurz LVS, der Ware ein gezieltes Lagerfach zu. Die vorgestellte Anwendung kann auch in diesem Fall das Auffinden der Zieladresse unterstützen.
-
Beispiel 2: Mehrstufiges Trackingsystem
-
Im Rahmen eines Forschungsverfahrens wurde von der Hochschule München ein RFID-gestütztes Trackingsverfahren entwickelt, welches die manuelle Kommissionierung mittels Kommissionierwagen unterstützt. Es übernimmt die Funktion der Grobnavigation auf eine Genauigkeit von +/–1 m. Vorteilhaft erweist sich die präventive Kollisionskontrolle und die Vermeidung der Vergabe derselben Zieladresse an unabhängige Kommissionierer zum selben Zeitpunkt insbesondere zur Stauvermeidung. Das Tracking im Nahbereich könnte anhand eines in der mobilen Einheit integrierten Beschleunigungssensors erfolgen. Die mobile Einheit besteht in diesem Fall aus zwei Erfassungseinheiten 11.
-
Beispiel 3: Kundenführung in Supermarkt
-
Das Verfahren der händischen Kommissionierung wird auf andere Bereiche des täglichen Lebens übertragen. So wird die vorliegende Ausführungsform der Erfindung genutzt, um den Kunden eines Supermarktes zu der von ihm gewünschten Ware zu führen. Als Ausgabeeinheit 9 kommt in diesem Ausführungsbeispiel ein am Einkaufswagen fest installiertes Display zur Anwendung. Dieses kann auch gleichzeitig als Eingabeeinheit 10 durch den Kunden genutzt werden, um das von ihm gewünschte Produkt aus dem Warenangebot des Supermarktes auszuwählen bzw. die Entnahme zu bestätigen. Optional ergibt sich für den Betreiber des Supermarktes die Gelegenheit, den Kunden z.B. auf Sonderangebote aufmerksam zu machen, sollte dieser sich in der unmittelbaren Umgebung des Produktes aufhalten. Alternativ kann nach Auswahl durch den Kunden hieran eine Zielführung gekoppelt sein.
-
Beispiel 4: Materialver- und -entsorgung im Fertigungsbereich
-
Die vorliegende Anwendung kann auch genutzt werden um den Prozess der Warenversorgung und Leergutentsorgung im Fertigungsbereich zu unterstützen. Als Zieladresse kommen in diesem Fall spezielle Arbeitsplätze oder Materialpuffer zum Einsatz. Existierende Staplerleitsysteme können in ihrer Komplexität reduziert und preisgünstiger gestaltet werden. Ein Einsatz ist aufgrund des geringen Gewichts der mobilen Einheit aber auch z.B. für die manuelle Materialzuführung, mittels anderer Hubvorrichtungen oder Routenzügen realisierbar.
-
Bezugszeichenliste
-
- K
- Kommissionierer
- W
- Warenlager
- A
- Auftrag
- B
- Bestandsverwaltung
- R
- Koordinaten
- M
- Wegmarken, z.B. RFID-Tags;
- D
- mobile Einheit bzw. in 1 eine Datenbrille
- I
- Mittel zur Ermittlung des Standorts von K
- i
- Stromfluss
- Δ
- Genauigkeit einer Ortung bzw. Ermittlung von R(K)
- t
- Zeit
- 1
- Wareneingangszone
- 2
- Packbereich
- 3
- Warenausgangszone
- 4
- Regalreihe
- 5
- Augemented Reality (AR)-Marker, z.B. abgehängt von Gebäudedecke
- 6
- Augemented Reality (AR)-Marker gemäß 5, der der Zieladresse am nächsten gelegen ist
- 7
- Mobile WLAN-Antenne
- 8
- Mobile Recheneinheit (PC)
- 9
- Ausgabeeinheit, z.B. Head Mounted Display
- 10
- Eingabeeinheit (z.B. Mikrofon) zur Kommunikation mit Kommissionierer
- 11
- Erfassungseinheit (z.B. Kamera) zur Kommunikation mit Trackingsystem
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
