KR20170038879A

KR20170038879A - 공장에서 모니터링될 대상의 재고를 검출하기 위한 시스템

Info

Publication number: KR20170038879A
Application number: KR1020177005655A
Authority: KR
Inventors: 미카엘 파울베버; 피터 프릴레르
Original assignee: 아베엘 리스트 게엠베하
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-04-07
Also published as: EP3175402A1; WO2016016420A1; JP2017525049A; CN106663238A; AT514309A2; US20170220995A1

Abstract

본 발명은 모니터링될 대상이 위치할 수 있는 정지 또는 비정지인 복수의 영역을 포함하는 공장(4)에서 모니터링될 대상(1)의 재고를 결정하기 위한 시스템 및 방법과 관련된다. 공장(4)은 모니터링될 대상(1)을 이용해 동작 시퀀스를 수행하기에 적합하고, 각각 공장(4)의 영역(5)과 연관되는 복수의 검출 장치(6)를 가진다. 모니터링될 대상(1)에는 각각 바람직하게는 명확화 식별자를 갖는 비접촉식 판독형 식별 요소(3)가 제공된다. 검출 장치(6)는 재고 데이터베이스(8)를 관리하는 컴퓨터 유닛(7)으로의 데이터 링크를 가진다.

Description

공장에서 모니터링될 대상의 재고를 검출하기 위한 시스템{SYSTEM FOR DETECTING A STOCK OF OBJECTS TO BE MONITORED IN AN INSTALLATION}

제1 형태에서, 본 발명은 모니터링 대상이 위치할 수 있는 복수의 고정 또는 비-고정 영역을 갖는 공장의 모니터링 대상의 재고를 기록하기 위한 시스템과 관련되고, 여기서 공장은 모니터링 대상을 이용한 작업의 시퀀스를 수행하기에 적합하다.

제2 형태에서, 본 발명은 재고 데이터베이스에 공장의 모니터링 대상의 재고를 매핑하기 위한 방법과 관련되며, 여기서 공장은 복수의 검출 장치를 가지며 각각의 검출 장치는 공장의 한 영역씩과 연관되며, 모니터링 대상은 검출 장치에 의해 판독될 수 있으며, 바람직하게는 비접촉 방식으로 판독될 수 있는 식별 요소를 가진다.

마지막으로, 제3 형태에서, 본 발명은 또한 고유 식별자를 갖는 비접촉 판독 가능 식별 요소(RFID 태그)가 제공되는 복수의 모니터링 대상을 갖는 대상 그룹의 하우징을 위한 브리징 장치(bridging device)와 관련되며, 여기서 하우징이 차폐 효과를 가진다.

이동 또는 비-고정 대상을 추적하기 위한 다양한 솔루션이 개발된 바 있으며, 여기서 특히 GPS-기반 솔루션, 또는 RFID 기반 추적 시스템이 예를 들어 이동체 또는 이동 장치를 추적하는 데 사용된다. 위성 항법을 기반으로 하는 추적 시스템, 특히 GPS는 건물 내부의 시스템에 적합하지 않다는 단점을 가지는데, 위성 연결이 건물 내부에서 끊기기 때문이다. RFID 시스템이 자동화된 창고형 관리를 위한 창고에서 특히 사용되며, 여기서 창고 내 모든 물품들에 RFID 태그가 부착되며, 이들 태그는 물품이 상점에 예치되거나 상점으로부터 반출될 때 핸드 스캐너 또는 고정 설치된 스캐너에 의해 스캔됨으로써, 보관 움직임이 자동으로 인식되고 시스템으로 입력될 수 있다.

US2010/0156597 A1이 RFID 판독기를 이용해 재고가 기록된 사업체나 창고에서 RFID 태그가 부착된 제품에 대한 재고 시스템을 개시한다.

US2004/0024644 A1는 물류 프로세스 중에 물품에 대한 RFID-지원 모니터링 시스템을 개시한다.

종래 기술의 시스템은 동적으로 변하는 환경에서 가령, 테스트 환경에서, 예를 들면, 엔진 테스트대에서, 모니터링 대상의 자동 모니터링에 그다지 적합하지 않다. 왜냐하면, 종래의 시스템은 모니터링 대상의 어떠한 계층구조적 분류도 제공하지 않기 때문이다. 기존 시스템에 의해, 특정 아이템(즉, RFID 태그에 의해 식별되는 모니터링 대상)이 현재 시스템 내에 위치하는지 여부를 결정하는 것이 가능하더라도, 정확한 위치와 관련하여 제한된 결론만 내려질 수 있고, 아이템이 기능적으로 그룹을 형성하는 다른 아이템과 조합되는지 여부는 알 수 없다. 따라서 자동으로 관리되는 데이터베이스를 기초로, 예를 들어, 테스트 시스템에 대해 플래닝된 테스트 런이 현재 장착된 모니터링 대상으로 수행될 수 있는지 여부를 아는 것이 또한 불가능하다.

따라서 본 발명은 동적이고 변화하는 공장의 플래닝, 실행 가능성 연구 및 구현을 상당히 단순화하는, 특히, 테스트대에서의 테스트의 플래닝 및 구현(가령, 테스트 런)을 단순화하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 목적을 가진다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 제1 형태에서, 이들 목적은 공장이 공장의 영역으로 각각 할당되는 복수의 검출 장치를 갖는 도입부에서 언급된 시스템에 의해 달성되며, 여기서, 모니터링 대상에는 각각의 경우 바람직하게는 고유 식별자를 갖는 비접촉 판독 식별 요소가 제공되며, 검출 장치가 재고 데이터베이스를 관리하는 산술 연산 장치로의 데이터 연결을 가진다. 이 시스템은 공장의 모니터링 대상의 자동 관리 및 모니터링을 가능하게 하며, 이때, 공장의 상태, 즉, 특정 구성이 또한 언제라도 결정될 수 있다.

본 발명에 따르면, 공장과 연관된 작업의 이행 시 포함되는 요소 및 특징부의 전체, 가령, 테스트 런을 수행하기 위해 필요한 모든 구성요소, 가령, 테스트 장비, 다이나모미터, 동작 물질(특히, 연료), 측정 센서 등을 포함하는 서로 다로 영역, 가령, 테스트대의 모니터링 대상이 "공장(plant)"이라고 지칭된다.

본 발명에 따르면, 본 발명에 따르는 공장의 모니터링 대상의 재고를 기록하는 것에 포함되는 요소 및 특징부 전체가 "시스템"이라고 지칭된다. 따라서 시스템은 일반적으로 공장의 요소 및 특징부와 본 발명을 구현하기 위해 필요한 추가 요소 및 특징부, 가령, 특히, 검출 장치, 식별 요소 및 재고 데이터베이스를 포함한다.

이 기재와 관련하여, 고유 식별자를 지니는 판독형 식별 요소, 특히, RFID 태그가 제공되는 공장에 존재하는 모든 대상이 "모니터링 대상"이라고 지칭된다. 본 발명에 따르면, 공장에 의해 가공 및/또는 처리되는 대상이 아니라 공장의 일부분인 모니터링 대상에 특정 주의가 기울여진다. 모니터링 대상은, 특히, 장치(가령, 측정 기구, 이송 장치, 테스트 대상 등) 또는 공장에서 사용되거나 소비되는 (원)재료일 수 있다(많은 소비재 자체에 RFID 태그가 제공될 수 없기 때문에, 구체적으로 소비재를 위한 용기, 가령, 재충전가능한 용기, 가령, 윤활유 카트리지, 토너 용기, 탱크 또는 이와 유사한 것들이 모니터링 대상으로 정의될 수 있다). 테스트 환경에서, 설치된 측정 기구의 각각의 배열 및 조합이 특수 관심의 대상이다.

본 발명에 따르면, 대상들이 위치할 수 있는 공간적으로 제한된 위치가 "영역"으로 지칭된다. 비제한적 예를 들면, 특정 방, 작업 영역 또는 기계가 영역으로 정의될 수 있다. 바람직하게는, 모니터링 대상의 검출에 의해, 적절한 모니터링 대상이 사용되기 적합한 위치에 있는지 여부, 가령, 측정 센서가 목적에 제공되는 장착부에 고정되는 여부에 대한 결론이 이끌어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 바람직하게는 검출 장치에 의해 비접촉식으로 측위될 수 있는 대상, 가령, RFID 라벨이 "식별 요소"라고 지칭되며, 대상은 특정 모니터링 대상에의 고유 할당을 가능하게 하는 판독 가능한 고유 식별자, 특히, 코드를 가진다. 코드는 예를 들어 대상의 직렬 번호에 할당될 수 있다. 편의에 따라, 촉각 방식으로(가령, 칩 카드 형태) 또는 광학 방식으로(가령, 바코드의 형태), 또는 서로 다른 식별 요소의 조합으로 판독될 수 있는 식별 요소가 사용될 수 있다.

공장에 의해 수행되는 동작 시퀀스는, 특히, 생산 공정 또는 테스트 공정일 수 있다. 특히, 테스트 환경에서, 테스트대 내에 존재하는 (가령, 흐름, 발산, 입자 카운팅, 전력 등에 대한) 측정 기구의 최신 개요를 항상 갖는 것이 중요하다. 일반적으로, 모니터링 대상이 테스트 런의 실행 또는 측정의 결정 및/또는 평가 시, 동작의 시퀀스의 이행에 포함된다. 이와 달리, 작업 시퀀스에 의해 수정되고 가공되거나 처리될 아이템이거나 작업 시퀀스의 산물인 대상이 역시 존재할 수 있다. 이러한 대상은 기본적으로 많은 작업 시퀀스에서, 특히, 엔진 테스트대 상의 테스트 런에서 식별 대상이 제공되는 한 모니터링 대상이라고 정의될 수 있지만, 대상의 이러한 기계 가공 또는 처리가 발생할 때 이러한 대상은 존재하지 않는다. 본 발명에 따르는 많은 목적이, 생산 프로세스가 아니며 어떠한 대상도 기계 가공되거나 처리되지 않는 작업의 시퀀스와 관련된다.

바람직한 실시예에서, 공장이 위치를 결정하기에 적합한 적어도 하나 검출 장치 또는 검출 장치 그룹을 가질 수 있다. 예를 들어, 모니터링 대상의 존재여부뿐 아니라 현재 위치까지 검출되어, 시스템에 의한 작업 동안 각자의 장치의 위치를 찾을 수 있고, 필요에 따라 교체될 수도 있다. 일반적으로, 예를 들어, 측정 작업을 위해 요구되는 대상, 가령, 측정 샤프트, 특정 호스 연결, 기계 연결부용 어댑터, 액추에이터, 가령, 가속기 페달 액추에이터 등이 마킹되고 재고 기록될 수 있다.

바람직한 방식으로, 본 발명에 따르는 시스템이 하나 이상의 모니터링 대상을 포함할 수 있는 복수의 대상 그룹을 가질 수 있다. 이로써, 가령 전체적으로 검출될 수 있거나 포함된 개별 대상을 기초로 복잡한 기능 유닛의 형성이 가능해진다.

본 발명에 따르면, 복수의 모니터링 대상을 포함하는 모니터링되는 비-고정일 수 있는 유닛이 "대상 그룹"으로 지칭된다. 대상 그룹에 존재하는 모니터링 대상의 상태 및/또는 대상 그룹의 위치에 따라 달라질 수 있는 특정 기능이 대상 그룹과 연관될 수 있다. 예를 들어, 부분 또는 서브-시스템, 가령, 샘플 추출, 샘플 준비, 측정 센서, 평가 전자기기 또는 이와 유사한 것으로 구성된 측정 기구가 대상 그룹으로 정의될 수 있다. 이러한 부분, 또는 또한 모듈이 필요에 따라 개별적으로 교체될 수 있다. 대상 그룹을 모니터링함으로써, 승인된 부분의 일관된 세트가 항상 사용됨이 보장될 수 있다.

본 발명에 따르는 시스템의 바람직한 실시예에서, 산술 연산 장치가 공장의 특정 작업 시퀀스가 기존 모니터링 대상 또는 대상 그룹에 의해 구현될 수 있는지 여부를 체크하기 위한 수단을 가질 수 있다. 이로 인해, 대상 그룹의 무결성 및 자원의 예상 플랜을 체크할 수 있다.

본 발명에 따라, 대상 그룹이 특정 작업을 구현하는 데 요구되는 모든 모니터링 대상을 포함하는지 여부, 가능하다면, 모든 대상 그룹 또는 모니터링 대상이 특정 영역 내에 존재 및/또는 위치하는지 여부, 여기에 위치하는 대상 그룹 또는 모니터링 대상이 사용에 적합하거나 유지관리를 필요로 하는지 여부, 및 특정 또는모든 모니터링 대상 및/또는 대상 그룹이 진품인지 여부를 체크하는 방법이 "무결성 체크"라도 지칭된다. 이로 인해 위조품이 검출될 수 있다.

바람직한 방식으로, 공장이 지능형 제조 라인의 일부일 수 있고 작업 시퀀스가 생산 공정일 수 있다. 이로 인해, 예상 시뮬레이션 및 셋-업 시점의 플래닝, 제작 시퀀스 및 서비스 활동이 가능하다. 공장이 상이한 제작 시퀀스에 자동으로 적합화되게 하는 기계 장치, 원재료 및 제어 장치가 "지능형 제조 라인"이라고 지칭된다.

본 발명에 따르는 시스템의 추가 바람직한 실시예에서, 공장이 테스트 환경의 일부일 수 있고 작업 시퀀스가 테스트, 실험 및/또는 측정 프로세스를 이행하도록 역할할 수 있다. 이로 인해 테스트 런을 이행하기 위한 준비 및 셋-업 시간이 최소화될 수 있다.

적어도 하나의 테스트대 및 일반적으로 복수의 측정 기구를 갖는 공장이 "테스트 환경"이라고 지칭된다. 또한 테스트 라인은 가령, HiL 시뮬레이션을 구현하기 위한 일체형 시뮬레이션 환경을 가질 수 있다. 일반적으로, 테스트대 상에 위치하는 장면이 특정 파라미터 하에서 동작하는 테스트 환경에 의해 구현되는 작업 시퀀스가 서로 다른 측정을 구현하도록 역할 한다.

본 발명의 제2 형태에서, 본 발명에 따르는 목적은 도입부에서 언급된 방법에 의해 획득되며, 상기 방법은, 하나의 영역에 할당되는 검출 장치에 의해 적절한 영역에 존재하는 적어도 하나의 비접촉식 판독형 식별 요소로부터 적어도 하나의 고유 식별자를 판독하는 단계, 식별 요소로부터 판독되는 식별자가 할당되는 특정 모니터링 대상을 결정하는 단계, 모니터링 대상과 관련된 데이터를 결정하는 단계, 및 재고 데이터베이스에 데이터를 저장 및 업데이트하는 단계를 포함한다. 이 방법과 관련하여, 공장에 실제로 존재하는 모니터링 대상의 현재 표현이 자동으로 보장될 수 있다. 동시에, 모니터링 대상은 각각의 영역에 공간적으로 할당될 수 있다. 특정 테스트의 실현 가능성을 모니터링함으로써, 특정 시점에서 어느 테스트대 상에서 어느 테스트(가령, 테스트 런)가 수행될 수 있는지를 플래닝하는 것(스케줄링)이 가능하다. 동시에, 어느 측정 기구가 적합한지가 결정될 수 있다. 테스트대 상에 존재하는 장치를 검출함으로써, 이들 작업이 플랜대로 수행될 수 있는지 여부의 자동 디스플레이가 가능할 수 있다. 또한 예를 들어, 조작자에 의해 곧 필요할 장치가 갑작스럽게 테스트대로부터 이동된 때 자동으로 경고가 발생될 수 있다.

바람직한 방식으로, 상기 방법은 또한, 특정 모니터링 대상이 할당된 대상 그룹을 결정하는 단계, 상기 대상 그룹과 관련된 데이터를 결정하는 단계, 데이터를 재고 데이터베이스에 저장 또는 업데이트하는 단계를 포함한다. 각각의 경우에 RFID 태그로 장치의 복수의 부분(가령, 측정 센서, 컨디셔닝 유닛, 신호 처리, 조작자 패널)을 식별함으로써 단순히 전체 시스템(=장치)의 존재여부가 체크될 뿐 아니라, 마지막 검출 이래로의 항상성 여부, 즉, 예를 들자면 특정 부분, 가령, 컨디셔닝 유닛이 변경되었는지(그리고 따라서 RFID 태그에 의해 서로 다른 ID가 보고되는지) 여부도 검출될 수 있다. 이는 유지관리 활동, 변환 및 가능하면 앞서 발생한 위조품의 존재 여부의 자동 보고를 위해 사용될 수 있다.

바람직한 방식으로, 판독은 제어된 간격으로 및/또는 이벤트의 발생 시 개시될 수 있다. 이로 인해, (모니터링 대상이 한 영역을 들어가거나 빠져 나올 때를 검출하기 위해) 상시 모니터링이 가능하고 특정 순간에 전체 사진의 기록이 역시 가능하다.

덧붙여, 바람직한 방식으로, 본 발명에 따르는 방법은 모니터링 대상 및/또는 대상 그룹의 무결성을 체크하는 단계를 가질 수 있다. 이로 인해, 공장의 완전성 및 준비 완료 여부가 질의될 수 있다.

또한, 바람직한 방식으로, 공장의 플래닝된 활동이 공장 내에 존재하는 모니터링 대상 또는 대상 그룹에 의해 수행될 수 있는지 여부가 체크될 수 있다. 필요에 따라, 경고가 또한 출력될 수 있다. 이로 인해, 설정 에러(configuration error)가 제때에 피해질 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 데이터베이스로부터의 데이터가 공장의 원격지의 서비스 제공자에게 송신될 수 있다. 이로 인해, 서비스 제공자, 가령, 공장의 제조업자에 의한 원격 모니터링 및 유지관리 플래닝이 가능하다. 이때, 소유자는 어느 데이터가 서비스 제공자에게 전송될지와 전송되지 않을지를 결정할 수 있다(예컨대, 항상성 데이터(consistency data)만 전송되도록 결정할 수 있다). 이로 인해 중앙 재고 관리가 제공될 수 있다.

본 발명의 제3 형태에 따라 도입부에서 언급된 브리징 장치(bridging device)가 내부 안테나, 외부 안테나 및 하우징 내에 배열된 식별 요소들이 외부 안테나를 통해 검출될 수 있게 하는 게이트웨이를 가진다. 대상 그룹의 차폐된 하우징 내에 배열된 그 밖의 다른 모니터링 대상이 또한 외부 안테나를 스캐닝함으로써 이 공장을 이용해 공장의 검출 장치에 의해서도 검출될 수 있다.

본 발명은 도 1 내지 3을 참조하여 이하에서 더 상세히 기재되며, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적, 개략적 및 비-제한적 형태로 보여준다.
도 1은 본 발명에 따르는 시스템이 제공되는 공장의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따르는 브리징 장치가 제공되는 하우징에서 대상 그룹의 개략도이다.
도 3은 브리징 장치의 개략도이다.
도면에서 여러 번 등장하는 물체의 도면부호는 구별을 위해 소문자로 보충된다.

개략도에서, 도 1은 5개의 영역(5a-5e)으로 나뉘는 공장(4)을 도시한다. 이들 영역은 공장의 서로 다른 공간적으로 제한된 부분, 가령, 기계 센터, 이송 장치, 저장 영역, 테스트대(test rig) 등을 나타낸다. 복수의 서로 다른 모니터링 대상(1a-1h)이 각각의 영역 내에 위치할 수 있고, 여기서 각각의 모니터링 대상에 식별 요소가 제공된다. (도 1에서, 명료성을 위해, 모니터링 대상(1a)의 식별 요소(3a)에 참조번호가 제공된다.) 각각의 식별 요소는 적절한 검출 장치(6a-6l)에 의해 판독될 수 있는 고유의 식별자를 가진다. 바람직하게는 판독이 비접촉식으로 수행될 수 있는데, 예를 들어, 식별 요소(3a)가 RFID 태그일 수 있고 검출 장치(6a)가 적절한 영역(5a)에서 RFID 태그를 검출하고 이의 식별자를 판독하는 RFID 스캐너일 수 있다. 영역(5a-5e) 간 연결부(14a-14e)가 모니터링 대상(1)이 하나의 영역에서 다른 영역으로 통과하는 이송 경로를 나타낸다.

영역 각각은 복수의 검출 장치(6a-6l)를 가질 수 있다. 예를 들어, 5개의 검출 장치(6h, 6i, 6j, 6k, 및 6l)가 영역(5e)을 따라 서로 평행하게 배열되며, 각각 영역(5e)의 특정 부분을 스캔한다. 영역(5e)은 컨베이어 장치 또는 생산 또는 테스트 라인을 나타낼 수 있고, 예를 들어, 영역(5e)에서의 모니터링 대상(1e 내지 1h)의 현재 위치가 검출 장치(6h 내지 6l)에 의해 결정될 수 있다. 컨베이어 장치의 경우, 모니터링 대상은 예를 들어 이송 컨테이너일 수 있다. 다른 한편으로는, 기다란 영역(5e)이 모니터링 대상(1e 내지 1h), 가령, 공구, 분석 장치, 샘플 홀더, 또는 그 밖의 다른 모니터링 대상이 위치할 수 있는 긴 작업대 또는 실험실 벤치일 수 있다. 검출 장치(6h 내지 6l)의 정렬에 의해, 모니터링 대상의 각자의 위치가 매우 정확하게 결정될 수 있고, 특히, 검출 장치(6k)의 스캐닝 영역과 검출 장치(6l)의 스캐닝 영역 모두에 위치하는 모니터링 대상(1h)의 경우에서 도시되는 것처럼 스캐닝 영역을 겹치게 함으로써 높은 위치 정확도가 획득될 수 있다.

개별 검출 장치들의 스캐닝 동작은 서로 상호 간에 간섭을 일으키지 않도록 각자의 시간 시퀀스 및/또는 이들의 무선 주파수와 관련하여 서로 매칭될 수 있다.

각자의 센서 방향이 교차하도록 2개의 검출 장치(6f 및 6g)가 영역(5d)에서 배열되며, 2개의 센서 영역 각각이 영역(5d)과 실질적으로 동일한 표면적을 가진다. 검출 장치의 각자의 센서 영역이 도면에서 예시로서 점선 웨이브 패턴으로 도시된다. 해당 분야의 통상의 기술자에게 자명할 바와 같이, 센서 범위의 실제 영역이 도면과 상당히 상이할 수 있다. 위치-찾기 기법, 가령, TOA("Time of Arrival", 도착 시점) 방법을 이용해, 위상 편이 또는 각-종속적 방법을 이용해, 교차하는 센서 각에 의해, 영역(5d) 내 모니터링 대상의 존재 여부뿐 아니라 위치까지 결정될 수 있다(도시된 예시에서, 모니터링 대상(1d)). 그 밖의 다른 위치-찾기 기법을 이용하는 것이 또한 가능한데, 가령, 신호 런 타임 또는 신호 강도를 이용해 위치가 측정될 수 있는 거리 기반 방법(가령, ToA, TDoA, E-OTD, RTT 또는 RSSI 법), 각도 관계에 의해, 가령, 삼각측량 또는 삼변측량에 의해 위치가 측정될 수 있는 방향 기반 방법(가령, AOA 또는 DOA 방법), 이웃 관계 기반 방법(가령, CoO(Cell of Origin) 방법), 또는 해당 분야의 통상의 기술자에게 알려진 그 밖의 다른 방법, 또는 이들의 조합이 있다.

위치를 측정함으로써, 개별 모니터링 대상의 위치가 결정될 수 있을 뿐 아니라, 복수의 모니터링 대상 및 이들 각자의 서로에 대한 상대 위치도 결정될 수 있다. 이들 상대 위치를 평가함으로써, 모니터링 대상의 매우 복잡한 그룹이 검출될 수 있고 이에 따라 평가될 수 있다. 하나 이상의 추가 검출 장치를 제공함으로써 위치의 결정이 3차원 영역까지로 확장될 수 있다.

각자의 영역(5a, 5c)에서 각자의 모니터링 대상(1a, 1b 및 1c)의 존재 여부만 검출한 단일 검출 장치(6a 및 6e)가 각각의 경우 영역(5a 및 5c)에 제공된다.

바람직한 방식으로, 영역 자체뿐 아니라, 영역들 간 전환까지 모니터링될 수 있다. 도 1에서, 모니터링 대상이 하나의 영역에서 또 다른 영역으로 변할 때를 검출하는 전용 검출 장치(6b)에 의해 영역(5a 및 5b) 간 연결부(14a)가 모니터링된다. 검출 장치(6b)는 2개의 방 사이의 문 개구부에, 또는 모니터링 대상이 하나의 영역에서 다음 영역에 도착할 때 반드시 통과해야 하는 또 다른 위치에 배열될 수 있다. 기본적으로, 본 발명에 따르는 시스템은 개별 영역(5a-5e) 사이의 연결부(14a-14e)에서만 모니터링 대상에 대해 스캐닝함으로써 지속적으로 모니터링될 수 있다. 이때, 폐쇄된 시스템에서, 각각의 모니터링 대상이 항상 현재 위치하는 곳이 알려지며 따라서 검출 게이트를 통해 현재 이동 중인 모니터링 대상의 출처가 알려지기 때문에, 연결부에 배열된 검출 장치가 검출된 모니터링 대상의 운동의 방향을 결정할 수 있다. 그러나 이중화 검출 장치의 제공이 에러 취약성을 감소시키고 시스템의 신뢰도를 증가시킬 수 있다.

공장(4)에서 모니터링 대상의 전체 사진이 언제라도 획득될 수 있도록, 모든 검출 장치(6a 내지 6l)가 산술 연산 장치(7)로 연결되며, 산술 연산 장치(7)는 모든 검출 이벤트를 재고 데이터베이스(8)에 기록 및 저장하며, 이로부터 공장(4)의 시스템 상태, 즉, 영역(5a-5e) 내 모니터링 대상의 존재 여부 및 가능하다면 이들의 위치까지 언제라도 결정될 수 있다. 또한 산술 연산 장치가 개별 검출 장치에 의해 수행되는 스캐닝 동작의 타이밍을 조화시키는 데 사용될 수 있다.

영역의 정확한 설계가 특정 적용예에 따라 달라지며 검출 장치의 배열이 특정 사용 조건에 맞도록 적합화될 수 있다. 여기서 도시된 구성이 예시에 불과하며 실시예를 한정하지 않는다. 여러 다른 유형의 검출 장치 및 식별 요소가 또한 사용될 수 있으며, 여기서 비접촉 및 접촉 시스템이 임의의 조합으로 사용될 수 있다.

산술 연산 장치(7)에서 검출된 모니터링 대상의 평가에 의해, 예를 들어 기능 유닛의 일부인 복수의 모니터링 대상이 대상 그룹을 형성하도록 조합될 수 있다. 예를 들어, 영역(5c)에서 검출 장치(6e)에 의해 검출되는 모니터링 대상(1b 및 1c)이 대상 그룹(2a)을 형성한다.

검출 장치(6d)의 센서 범위에서 영역(5b)에 배열된 추가 대상 그룹(2b)이 도 2에서 확대되고 더 상세히 나타난다. 도 2에 나타난 대상 그룹(2b)이 각각의 경우, 검출 요소(3u, 3v, 3w 및 3x)가 각각 제공되는 모니터링 대상(1u, 1v, 1w 및 1x)을 포함한다. 검출 요소는 검출 장치(6d), 즉 RFID 센서에 의해 비접촉식으로 판독될 수 있는 RFID 태그이다. 그러나 모니터링 대상(1u, 1v, 1w 및 1x)은 이의 고유 식별 요소(3i)가 제공되는 공통 하우징(9)에 배열된다. 따라서 식별 요소(3i)를 갖는 하우징(9)이 모니터링 대상을 구성한다. 따라서 대상 그룹(2b)은 공통 유닛을 형성하는 모니터링 대상(1u, 1v, 1w 및 1x) 및 하우징(9)으로 구성된다.

검출 장치(6d)의 개략적으로 도시된 센서 범위에 의해 지시되는 바와 같이, RFID 신호가 하우징(9)에 의해 차폐된다. 이는 검출 장치(6d)가 하우징(9)의 외부에 부착되는 식별 요소(3i)를 판독할 수 있더라도, 하우징에 포함되는 모니터링 대상(1u, 1v, 1w 및 1x)의 식별 요소(3u, 3v, 3w 및 3x)를 판독할 수 없다는 결과를 가진다.

예를 들어, 대상 그룹(2b)이 테스트 환경에 배열되는 테스트 대상 장치인 경우, 고정된 검출 장치(6d)에 의해 장치(즉, 대상 그룹(2b))가 테스트대(즉, 예를 들어, 도 1에 도시된 영역(5b)) 상에 위치했음을 발견하는 것이 가능할 것이지만, 장치(즉, 하우징(9)) 내부에 위치하는 측정 센서의 정확한 구성과 관련된 결론을 이끌어 내는 것이 가능하지 않을 것이며, 이들 식별 요소는 차폐되고 판독될 수 없다.

이 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따라, 하우징이 검출 장치(6d)가 외부에서 하우징 내부에 존재하는 식별 요소(3u, 3v, 3w 및 3x)를 판독할 수 있게 하는 브리징 장치(bridging device)(13)를 가진다. 단순한 실시예에서, 이 장치는 실질적으로, 하우징 외부에 배열되는 외부 안테나(11), 하우징 내부에 배열되는 내부 안테나, 및 외부 안테나(11)와 내부 안테나(10) 사이에 신호의 송신을 제공하는 게이트웨이(12)로 구성된다.

이 단순한 형태에서, 게이트웨이가 외부 안테나와 내부 안테나 사이의 단순한 연결 케이블로서 형성될 수 있지만, 이 단순한 실시예는 기술적 한계에 빠르게 직면할 것이다.

송신 장치(13)는 도 3에서 더 상세히 다시 한 번 도시된다. 외부 안테나(11) 및 내부 안테나가 각각의 경우 종래의 RFID 안테나이며, 이들은 예를 들어 라벨(label) 또는 또 다른 비차폐된 하우징으로 일체 구성될 수 있다. 게이트웨이(12)는 외부 안테나에 의해 수신된 에너지를 공급 받거나, 고유 전류원, 가령, 배터리(15) 또는 그 밖의 다른 대안적 에너지원, 가령, 에너지를 생성하는 데 주변 광을 이용하는 태양전지에 의해 동작할 수 있다. 게이트웨이는 외부 안테나(11) 및 내부 안테나(10) 모두를 통해 RFID 신호를 수신 및 송신할 수 있다. 도 3에 도시된 예시적 실시예에서, 게이트웨이는 하우징의 외부에 배열되지만, 내부 안테나와 함께 하우징 내부에 제공될 수 있다. 내부 안테니(10) 및 또한 외부 안테나(11)에 트랜스폰더 요소가 제공될 수 있으며, 여기서 2개의 트랜스폰더 요소가 서로 통신하고 이로써 게이트웨이를 형성한다.

게이트웨이(12)는 연결부(16)에 의해 외부 안테나로 연결된다. 연결부는 구멍을 통해 제공되는 단순 케이블 연결부로서 설계될 수 있다. 동시에, 연결부(16)는 또한 고정 요소로 설계될 수 있고, 이로써, 송신 장치의 내부 요소(도시된 경우, 내부 안테나(10))가 외부 요소(이 경우, 게이트웨이(12) 및 외부 안테나(11))로 연결된다. 이러한 연결부, 가령, 나사, 플러그-인, 리벳(rivet), 또는 접착제 고정식 연결부가 해당 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있다. 필요하다면, 하우징(9)의 물질이 또한, 예를 들어, 데이터를 전송하기 위해 금속 하우징의 금속 전도성을 사용함으로써, 내부 안테나와 외부 안테나(11) 간 통신을 위해 사용될 수 있다. 이러한 경우, 내부 안테나(11)에 연결된 내부 트랜스폰더 및 외부 안테나에 연결된 외부 트랜스폰더가 함께 게이트웨이(12)를 형성하며, 하우징의 금속 표면 상에 서로에 대향하여 장착될 수 있고 금속 접촉부를 통해 하우징 벽을 가로질러 서로 통신할 수 있다. 게이트웨이의 내부 및 외부 요소가 하우징에 부착될 수 있고, 여기서 이들은 각각 접촉성 라벨로 일체 구성될 수 있다.

외부 안테나(11)가 검출 장치(6d)에 의해 발산되는 RFID 센서 신호(17a)에 의해 활성화되는 경우, 게이트웨이(12)는 하우징 내부의 내부 안테나를 통해 신호를 수신하고 대응하는 신호(17b)를 발산한다. 따라서 내부 신호(17b)가 하우징 내부의 RFID 태그(가령, 식별 요소(3u))에 의해 수신될 수 있고, 이의 결과로서, 식별 요소(3u)가 활성화되고, 실제로 내부 안테나(10)에 의해 수신될 수 있는 응답 신호(17c)를 출력한다. RFID 태그의 응답 신호(17c)가 게이트웨이(12)에 의해 역 방향으로 처리되고 외부 안테나(11)를 통해 대응하는 응답 신호(17d)로서 발산됨으로써 이를 검출 장치(6d)에 의해 수신되게 할 수 있다.

간섭을 피하기 위해, 신호(17b 및 17c)가 검출 장치(6d)에 의해 처리되는 신호(17a 및 17b)의 주파수와 내부적으로 상이한 주파수를 이용할 수 있다. 다중대역 RFID 시스템과 함께, 이로 인해 매우 복잡하고 기능적으로 안정적인 시스템이 생성될 수 있다.

게이트웨이는 장치의 내부, 일반적으로 금속 하우징의 내부와, 외부, 일반적으로 장치가 위치하는 테스트대 셀 간 "허브"로서 역할한다. 이로 인해 (테스트대에 고정된, 즉, 외부 장착된) 판독 스테이션과 (하우징 내부에 위치하는) 구성요소에 고정된 RFID 태그 간 통신이 가능해진다. 장치의 금속성 하우징이 패러데이 케이스(Faraday cage)로서 역할하고 HF 필드를 차폐하기 때문에, 이 통신은 보통은 가능하지 않을 것이다, 즉, 브리징 장치 없이는 가능하지 않을 것이다.

금속 표면에 직접 장착되거나 금속-풍부 환경에서 판독될 RFID 태그에 대해, 이러한 목적으로 설계된 특수 RFID 태그를 이용하는 것이 가능하다. 이러한 RFID 태그는 해당 분야의 통상의 기술자에게 알려져 있으며, 이들은 보통 금속 환경의 교란 효과에 영향을 덜 받는 특수 안테나 장치를 이용한다.

기재된 장치를 이용하지 않고 수행될 수 있는 방법의 단계들은 이하에서 예시로서 기재된다. 방법은 공장에 위치하는 모니터링 대상의 재고를 데이터베이스로 맵핑하고 이 맵을 최신으로, 바람직하게는 실시간으로 유지한다.

도 1 내지 3에 나타난 예시를 참조하면, 필요에 따라 적절한 게이트웨이(12)를 이용해 영역(5a-5e)에 존재하는 식별 요소(3a-3x)의 고유 식별자가 영역에 할당되는 검출 장치(6a-6l)에 의해 판독된다. 대안적으로 및/또는 추가적으로, 이전에 초기화된 시작 상태로부터 시작하여, 영역(5a-5e)들 간 그리고 적절하게 정의된 시스템 경계부를 가로지르는 검출 요소의 모든 움직임이 기록되어 공장의 동작 상태를 추적할 수 있다. 위치 결정을 지원하는 영역에서, 영역 내 움직임이 또한 기록될 수 있다.

검출 장치에 의해 판독된 식별자가 검출 장치가 연결되는 산술 연산 장치(7)에 의해 평가되며, 각각의 경우, 식별 요소로부터 판독된 식별자가 할당되는 특정 모니터링 대상이 결정된다. 그 후 특정 모니터링 대상과 관련된 데이터가 데이터베이스(8)로부터 결정되고, 업데이트가 필요한 경우 데이터베이스는 검출 이벤트를 기초로 업데이트된다. 모니터링 대상의 위치가 변경될 때, 모니터링 대상의 상태가 변경될 때, 또는 모니터링 대상이 대상 그룹에 추가되거나 이로부터 제거될 때 특히 업데이트가 필요하다. 모니터링 대상의 상태가 변경되었는지 여부를 결정하기 위해, 그 밖의 다른 데이터, 예를 들어, 구현된 동작 시퀀스로부터 유래된 데이터가 또한 고려될 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 모니터링 대상의 마모가 사용 주기를 기초로 결정될 수 있다. 또한 이러한 방식으로 유지관리 및 교정(calibration) 간격이 결정될 수 있고, 모니터링 대상의 유지관리, 교정 또는 교체가 수행되어야 할 때 경고가 자동으로 출력될 수 있다.

특정 모니터링 대상이 대상 그룹으로서 데이터베이스에 정의될 수 있다. 대상 그룹으로 할당된 모니터링 대상이 스캔되는 경우, 상기 방법은 이 대상 그룹에 할당되는 모든 다른 모니터링 대상이 또한 존재하는지 여부에 대한 체크를 수행할 수 있다. 이 경우가 아니라면, 시스템은 경고를 출력하거나, 이를 위해 이전에 정의된 바 있는 서로 다른 작업흐름을 개시할 수 있다.

다른 경우, 시스템은 단일 모니터링 대상의 검출로부터 전체 대상 그룹에 대한 결론을 추론할 수 있다. 예를 들어, 개별 모니터링 대상 또는 대상 그룹의 위치의 변화가 검출되는 경우, 상기 방법은 동일 그룹의 나머지 모든 모니터링 대상의 위치도 변경할 수 있다. 이는 대상 그룹이 영구 조립된 것이고 다 함께 이동할 수 밖에 없을 때 및/또는 그룹 내 일부 모니터링 대상이 차폐 작업 때문에 검출될 수 없는 확률이 존재할 때 편리할 수 있다. 이러한 결론은 그룹의 어떠한 모니터링 대상도 서로 다른 영역에서 동시에 검출되지 않을 때 특히 허용 가능하다.

다른 한편으로는, 대상 그룹의 개별 모니터링 대상의 위치의 변경이 검출될 때, 대상 그룹의 요소가 그룹으로부터 제거되었고 따라서 그룹이 더는 완전하지 않다고 결론 내려질 수 있다. 이는 동일한 그룹의 그 밖의 다른 모니터링 대상이 동시에 서로 다른 영역에서 검출될 때 특히 해당된다.

모든 경우, 특정 이벤트의 검출이 경고가 출력되게 하거나 일부 상이한 이전에 정의된 작업흐름이 개시될 수 있다.

식별 요소가 시간을 정해두고, 가령, 특정 간격으로 판독되거나, 및/또는 특정 이벤트의 등장 시, 예를 들어, 자원의 스케줄링 동안 공장의 상태가 요청될 때 또는 식별 요소가 특정 영역(가령, RFID 게이트)을 통과하여 이동할 때, 판독이 개시될 수 있다.

또한, 방법은 모니터링 대상 및/또는 대상 그룹의 무결성을 체크하기 위한 단계를 제공할 수 있다. 무결성 체크는 자동으로, 가령, 동일한 영역의 그룹의 모든 식별 요소를 스캔함으로써, 수행될 수 있으며, 여기서 시스템이 적절한 위치착지 기법을 구비하기 있는 한 모니터링 대상의 공간 배열이 또한 체크될 수 있다. 필요에 따라, 조작자 개입이 무결성을 체크하는 데 필요할 수 있다. 이러한 목적으로, 시스템은 알람을 출력할 수 있는데, 가령, 사용자에게 필요한 단계를 밟고 문제를 바로 잡을 것을 요청할 수 있다. 그 후 데이터베이스가 확인한 바를 기초로 보충/수정될 수 있다. 무결성 체크가 또한 대상 그룹 내 개별 모니터링 대상의 유지관리 및/또는 교체 간격의 모니터링을 포함할 수 있다.

이러한 방식으로, 데이터베이스에서 공장의 모니터링 대상의 재고 및 상태가 항상 최신으로 유지되기 때문에, 공장에 존재하는 모니터링 대상 또는 대상 그룹에 의해, 공장에서의 플래닝된 활동이 수행될 수 있는지 여부가 언제라도 체크될 수 있다. 이는 자원 플래닝을 단순화하고 또한 분산된 조직 구조에서의 미래의 배치의 예상 플래닝을 가능하게 한다. 가령, 특정 테스트 시퀀스를 구현하기 위해, 공장을 인수하는 팀이 공장의 이전에 정의된 동작 상태가 확립되었는지 여부를 즉시 체크할 수 있다. 이는 하나의 팀에서 다음 팀으로의 인수인계를 상당히 단순화시킨다. 필요한 경우, 동작 상태가 플랜 상태와 상이할 때 자동 경고가 출력될 수 있다.

바람직한 방식에서, 공장 또는 개별 부분의 유지관리 상태를 모니터링하는 것이 또한 본 발명에 따르는 시스템에 따라 제3자에 의해 실현될 수 있고, 이러한 서비스 제공자에게 송신되거나 액세스될 수 있는 데이터가 정확하게 제어될 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 모니터링 대상의 위치를 찾도록 서비스하는 데이터가 공장의 소유자 또는 사용자와 로컬하게 유지되며, 단지 항상성 데이터만 서비스 제공자에게 전달된다. 이는 서비스 제공자에게 유지관리 동작의 플래닝을 상당히 단순화시켜줄 수 있는데, 왜냐하면 그는 관련 데이터를 언제라도 사용할 수 있기 때문인데, 그럼에도 불구하고, 공장의 소유자 또는 사용자는 민감한 데이터, 가령, 실험 및 테스트 시스템의 구조가 제3자의 손에 들어가지 않도록 하는 보안 능력을 가진다.

또한 항상성 데이터가 사용되어, 시스템에서 사용되는 위조 가능성 제품을 검출할 수 있다. 가령, 식별 요소와 연관된 시리얼 번호를 기초 진품이 검출될 수 있다. 대상에 식별 요소가 제공되어 있다는 사실로 인해, 상기 대상이 진품인지 여부에 대한 결론이 내려질 수 있다. 위조 식별 요소를 검출하기 위해, 서비스 제공자 또는 진품 제작자에 의해서만 해역될 수 있는 암호화를 갖는 암호화된 코드가 식별 요소 상에 저장될 수 있다.

Claims

모니터링 대상(1)이 위치할 수 있는 복수의 고정 또는 비-고정 영역(5)을 갖는 공장의 모니터링 대상(1)의 재고를 기록하기 위한 시스템으로서, 공장(4)은 모니터링 대상(1)을 이용해 동작의 시퀀스를 수행하기에 적합하며, 공장(4)은 모니터링 대상(1)을 이용한 동작의 시퀀스를 수행하기에 적합하며, 공장은 각각 공장(4)의 영역(5)으로 할당되는 복수의 검출 장치(6)를 가지며, 각각의 경우 모니터링 대상(1)에 바람직하게는 고유 식별자를 갖는 비접촉 판독 식별 요소(3)가 제공되며, 검출 장치(6)는 재고 데이터베이스(8)를 관리하는 산술 연산 장치(7)로의 데이터 연결을 갖는, 재고를 기록하기 위한 시스템.
제1항에 있어서, 공장은 위치를 결정하기에 적합한 적어도 하나의 검출 장치 또는 검출 장치 그룹을 갖는, 재고를 기록하기 위한 시스템.
제1항에 있어서, 상기 시스템은 하나 이상의 모니터링 대상(1)을 포함할 수 있는 복수의 대상 그룹(2)을 갖는, 재고를 기록하기 위한 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 산술 연산 장치(7)가 공장(4)의 특정 동작 시퀀스가 기존 모니터링 대상(1) 또는 대상 그룹(2)에 의해 구현될 수 있는지 여부를 체크하기 위한 수단을 갖는, 재고를 기록하기 위한 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 공장은 지능형 제조 라인의 일부이고 동작 시퀀스는 생산 프로세스인, 재고를 기록하기 위한 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 공장은 테스트 환경의 일부이고, 동작 시퀀스는 테스트의 이행, 실험 및/또는 측정 프로세스인, 재고를 기록하기 위한 시스템.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 시스템은 복수의 모니터링 대상(1)을 갖는 대상 그룹(2)의 하우징(9)에 대한 브리징 장치(13)를 포함하고, 하우징(9)은 차폐 효과를 가지며, 브리징 장치(13)는 내부 안테나(10), 외부 안테나(11) 및 게이트웨이(12)를 가짐으로써, 하우징 내에 배열된 식별 요소가 외부 안테나를 통해 검출될 수 있게 하는, 재고를 기록하기 위한 시스템.
재고 데이터베이스(8)에 공장(4)의 모니터링 대상(1)의 재고를 맵핑하기 위한 방법으로서, 공장은 공장의 영역(5)과 각각 연관되는 복수의 검출 장치(6)를 가지며, 모니터링 대상(1)은 검출 장치에 의해, 바람직하게는 비접촉식으로 판독될 수 있는 식별 요소(3)를 가지며, 상기 방법은
영역(5)에 할당된 검출 장치(6)에 의해, 적절한 영역(5)에 존재하는 적어도 하나의 비접촉 판독형 식별 요소(3)로부터 적어도 하나의 고유 식별자를 판독하는 단계,
식별 요소(3)로부터 판독된 식별자가 할당되는 특정 모니터링 대상(1)을 결정하는 단계,
모니터링 대상(1)과 관련된 데이터를 결정하는 단계,
재고 데이터베이스(8)에 데이터를 저장 또는 업데이트하는 단계를 포함하는, 재고를 맵핑하기 위한 방법.
제8항에 있어서, 상기 방법은 또한
특정 모니터링 대상(1)이 할당되는 대상 그룹(2)을 결정하는 단계,
대상 그룹(2)과 관련된 데이터를 결정하는 단계, 및
재고 데이터베이스(8)에 데이터를 저장하거나 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 재고를 맵핑하기 위한 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서, 제어되는 간격에서 및/또는 이벤트의 발생 시, 판독이 개시되는, 재고를 맵핑하기 위한 방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 모니터링 대상 및/또는 대상 그룹의 무결성을 체크하는 단계를 더 포함하는, 재고를 맵핑하기 위한 방법.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 공장에 존재하는 모니터링 대상 또는 대상 그룹에 의해 공장의 플래닝된 활동이 수행될 수 있는지 여부가 체크되며, 필요에 따라, 경고가 출력되는, 재고를 맵핑하기 위한 방법.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 데이터베이스로부터의 데이터가 공장으로부터 원격지에 위치하는 서비스 제공자에게 전송되는, 재고를 맵핑하기 위한 방법.
고유 식별자를 갖는 비접촉식 판독형 식별 요소(3)가 각각 제공되는 복수의 모니터링 대상(1)을 갖는 대상 그룹(2)의 하우징(9)을 위한 브리징 장치(13)로서, 하우징(9)이 차폐 효과를 가지며, 브리징 장치(13)는 내부 안테나(10), 외부 안테나(11) 및 게이트웨이(12)를 가짐으로써, 하우징 내에 배열되는 식별 요소가 외부 안테나를 통해 검출될 수 있는, 브리징 장치.