УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УЧЕТА ТОВАРНОГО ЗАПАСА ТОРГОВОЙ ТОЧКИ И/ИЛИ СКЛАДА, А ТАКЖЕ ОСНАЩЕННАЯ ЭТИМ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СКЛАДОМ
DEVICE AND METHOD FOR SINGLE STORE AND/OR WAREHOUSE STOCK RECORDS AND WAREHOUSE MANAGEMENT SYSTEM EQUIPPED WITH THIS DEVICE

Изобретение относится к устройству, а также к способу учета товарного запаса торговой точки и/или склада посредством отдельных предназначенных единицам товара или грузовым поддонам транспондеров радиочастотной идентификации, причем считывающее устройство радиочастотной идентификации для считывания сохраненной в каждом транспондере радиочастотной идентификации информации посредством автоматического устройства может позиционироваться вдоль определенной учетной поверхности напротив каждого транспондера радиочастотной идентификации. Далее изобретение относится также к включающей в себя устройство системе управления складом и, наконец, также к преобразующему этапы способа в соответствии с изобретением компьютерному программному продукту.
Область применения изобретения распространяется, главным образом, на сферу складской логистики. Вариант применения относится, в первую очередь, к учету и актуализации товарных запасов складской системы всех типов, в частности, складской системы с определенными складскими местами, такими как полки, стоячие места или плоские поверхности, а также к техническому оснащению складского хозяйства без предусмотренных складских мест. В последнем случае может быть, прежде всего, произведен учет складского хозяйства, когда складируются различные по величине товары, упаковки и грузовые поддоны. Ввиду непосредственного учета фактического состояния, при этом возможно создание так называемых виртуальных складских мест, то есть учет и координация специально образованных складских мест в любых местах и любой величины, без необходимости учета этих данных во время принятия товара на склад. Также возможны варианты применения в сфере учета товарных запасов в других, аналогичных складским, помещениях, к примеру, постоянная инвентаризация библиотек и проч. Изобретение может использоваться также для учета товарного запаса на внутренних и внешних площадях торгового помещения или для инвентаризации логистических и приемных центров.
В соответствии с общеизвестным уровнем техники для учета товарного запаса используются технические средства идентификации, такие как сканеры штрихкода, сканеры радиочастотной идентификации (Radio Frequency Identification), которые зачастую интегрированы в переносные ручные приборы. Влекущий за собой ошибки учет товарных запасов в ручном режиме при этом не исключен. На полностью автоматизированных складах, на которых исключена утечка товара через сотрудников или посторонних лиц, можно абсолютно надежным образом осуществлять полноценный систематический учет всех изменений товарных запасов, а также передачу этих данных на центральную систему управлении складом.
Из DE 102004035819 А1 известен способ, а также устройство для автоматического учета товарных запасов. При этом предусмотрено устройство по обслуживанию склада для транспортировки отдельных единиц товара к одному из множества, выполненных с возможностью регулировки, складских мест, координаты которых имеются в компьютере управления складом. Распознающее единицы товара устройство идентификации, которое для бесконтактного считывания идентификационного кода выполнено с возможностью перемещения вдоль складских мест, также интегрировано в устройство по обслуживанию склада. Для учета фактического товарного запаса на складе при проведении инвентаризации или корректировке систематических ошибок или при вводе в эксплуатацию и наполнении склада, предлагается каждую отдельную имеющуюся на складе единицу товара снабжать транспондером, который содержит относящиеся к объекту данные на этикетке и бесконтактным способом по радиосвязи передает их на считывающий прибор, расположенный на устройстве по обслуживанию склада. Считывающий прибор соединен с компьютером управления складом для корректировки зарегистрированных считывающим прибором и имеющихся в памяти компьютера управления складом данных.
Так как устройство по обслуживанию склада для учета складских запасов перемещается по траектории, имеющей форму меандра, от одной складской ячейки к другой, учет товарных запасов оказывается действительно затратным мероприятием, в частности, из-за использования приводной энергии устройства по обслуживанию склада. Кроме того, при проведении учета товарных запасов не может производиться загрузка или разгрузка склада.
Из ЕР 2017200 А2 известен многоярусный склад, учет товарных запасов которого осуществляется с использованием технологии транспондеров посредством того, что считывающее устройство перемещается на перекрещивающихся канатных системах по предварительно заданной траектории движения вдоль изгибов стеллажа. Также производится объезд по траектории, имеющей форму меандра, отдельных складских рядов.
Задачей предложенного на рассмотрение изобретения является, поэтому, создание устройства, а также способа учета складского запаса торговой точки и/или склада посредством отдельных предназначенных единицам товара транспондеров, которые/ который в течение короткого времени обеспечивают возможность проведения полностью автоматизированного учета наличия товара, не препятствуя товарному потоку на склад или со склада.
Задача решается исходя из устройства в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения и его отличительных признаков. Касательно способа задача решается в соответствии с пунктом 6 формулы изобретения. Что касается связанной с этим системы управления складом, ссылаются на пункт 11 формулы изобретения, в то время как касательно связанного с ним компьютерного программного продукта ссылаются на пункт 14 формулы изобретения.
В отношении устройства изобретение заключает в себе техническую идею о том, что автоматическое устройство, выполненное по типу канатного робота, включает в себя несколько расположенных вдоль двухмерной учетной поверхности тяговых канатов, которые одним концом установлены на считывающем устройстве радиочастотной идентификации, а другим концом на расположенных на кромке учетной поверхности канатных лебедках, которые для позиционирования считывающего устройства радиочастотной идентификации выполнены с возможностью регулировки согласно предписаниям общего электронного устройства управления.
Преимущество решения в соответствии с изобретением состоит, в частности, в том, что учет данных по загрузке и разгрузке единиц товара на торговой точке или на складе может осуществляться без нанесения ущерба регулярной работе склада, к примеру, площадь торгового помещения во время проведения учета может оставаться доступной для покупателей. При правильном техническом оснащении склада автоматизированная, в большинстве случаев, подъемно-транспортная техника, как, например, устройства по обслуживанию склада, автопогрузчики или ручная приемка, могут без ограничений работать и далее. Решение в соответствии с изобретением позволяет осуществлять сбор данных в очень короткие промежутки времени, менее чем за час, даже при наличии очень высокого обычного складского оборудования и позволяет тем самым осуществлять непрерывный контроль товарных запасов, не допуская перебоя в предоставлении данных по загрузке или разгрузке. Таким образом, решение в соответствии с изобретением оказывается полезным, прежде всего, в тех случаях, когда процессы загрузки, разгрузки и перегруппировки товара не подвергаются систематическому учету.
Наряду с осуществлением непрерывного учета грузовых поддонов, упаковок и отдельных единиц товара и сохранением данных касательно типа, места, количества и времени учтенных единиц, решение в соответствии с изобретением может быть использовано и для других видов работ. Так, может устанавливаться фактический уровень заполнения отдельными единицами товара в доступной для покупателя зоне для штучной продукции на полке с товаром, чтобы осуществлять догрузку товара, если имеет место минимальный предел наличия товара. Затем могут идентифицироваться пустые складские места или генерироваться сигналы для инициирования необходимых процессов перегруппировки товара, когда необходима дополнительная перегруппировка единиц товара. Для распознавания ошибок далее могут быть идентифицированы единицы товара, которые были помещены не на те складские места или не в ту зону захвата. Посредством быстрого учета в соответствии с изобретением фактических мест нахождения единиц товара даже хаотично сформированный склад, в котором закладывание на хранение происходит без какого-либо планирования, может работать, так как складские запасы могут непрерывно контролироваться, поскольку учет осуществляется быстрее, чем обычные процессы перегруппировки товаров.
Выполненная посредством специально двухмерно работающего автоматического устройства учетная поверхность может быть ориентирована в рамках предложенного на рассмотрение изобретения как вертикально, так и с наклоном. В соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления решения в соответствии с изобретением вертикально ориентированная учетная поверхность расположена к стороне выполненного в виде торговой точки или склада стеллажа. При этом считывающее устройство радиочастотной идентификации посредством автоматического устройства проводится с двумя степенями свободы, то есть в вертикальной плоскости вдоль стеллажа, предпочтительно вдоль задней стороны стеллажа, которая располагается напротив предусмотренной для загрузки и разгрузки фронтальной стороны стеллажа. Благодаря этому могут быть предотвращены помехи в отношении подъемно-транспортной техники со стороны техники по произведению учета. В особо предпочтительном варианте учетная поверхность располагается в щелеообразном пазу между двумя стеллажами, поставленными друг к другу задними сторонами, чтобы с экономией места обеспечить в замкнутом пространстве работу устройства в соответствии с изобретением.
Для осуществления перемещения считывающего устройства радиочастотной идентификации относительно стеллажа предлагается, по меньшей мере, в каждой угловой зоне, как правило, прямоугольного стеллажа установить канатную лебедку, так что считывающее устройство радиочастотной идентификации может перемещаться посредством соединенного с ним тягового каната по соответствующей прямоугольной учетной поверхности. Таким образом, достаточно в общей сложности четырех звездообразно расположенных по отношению к считывающему устройству радиочастотной идентификации канатных лебедок для того, чтобы покрыть сравнительно большую прямоугольную учетную поверхность. Считывающее устройство радиочастотной идентификации может при этом непрерывно или в дискретном временном растре регистрировать данные в определенном посредством автоматического устройства заданном положении. Данные датчика снабжаются в предпочтительном варианте штемпелем времени и в виде набора данных передаются на устройство обработки данных вышестоящего компьютера управления складом. В результате оценки данные с информацией о месте и времени коррелируются, с целью распознавания, к примеру, положения учтенных единиц товара, определения количества единиц продукции внутри упаковки единиц товара или определения количества продукции и упаковок на грузовом поддоне. Далее может быть определена степень загруженности складских мест одним или несколькими грузовыми поддонами. Посредством оценки временных циклов информации по складу и информации радиочастотной идентификации можно, кроме того, повысить точность локализации товаров, упаковок и грузовых поддонов на складе.
В соответствии со следующим улучшающим изобретение мероприятием предлагается считывающее устройство радиочастотной идентификации, выполненное в виде мультисенсорного модуля, оборудовать, по меньшей мере, одной дополнительной съемочной камерой для определения загрузки складского места или, по меньшей мере, одним датчиком расстояния для корректного позиционирования относительно транспондера радиочастотной идентификации единицы товара, или, по меньшей мере, одним датчиком изображения глубины для трехмерного распознавания объекта.
Съемочная камера для регистрации цветного или монохромного изображения единицы товара или складского места в рамках последующей обработки изображения может быть использована для распознавания типов упаковки, типа товара или его положения, и/или для обнаружения нанесенного на него штрихкода. Наряду с такой двухмерной регистрацией изображения, за счет использования дополнительного датчика изображения глубины, может быть получена большая плотность информации. Датчик изображения глубины может быть выполнен при этом на базе датчика времени окончания движения (Time-Off-Flight-Sensor) или же может быть лазерным сканером, датчиком для стереовидения или для проецирования полос. В качестве датчика расстояния может использоваться, к примеру, ультразвуковой датчик или нечто подобное. Наряду с этим мультисенсорный модуль может быть укомплектован также другими датчиками, к примеру, для распознавания номинального положения посредством GPS.
Перемещаемый посредством автоматического устройства в соответствии с изобретением мультисенсорный модуль позиционируется на расстоянии радиуса действия датчиков относительно единиц товара, упаковок или грузовых поддонов. В зависимости от вариантов осуществления отдельные датчики или весь пакет датчиков в целом могут быть установлены как на передней стороне, так и на задней стороне несущей платформы мультисенсорного модуля. Эта несущая платформа, в случае необходимости, может также поворачиваться посредством автоматического устройства или дополнительного встроенного приводного блока для обеспечения возможности переориентировки сенсорной техники на несущей платформе.
Далее предлагается, чтобы мультисенсорный модуль включал в себя также электронное устройство обработки данных для предварительной обработки сигналов датчика, а также устройство передачи данных для передачи данных с датчика на последовательно подключенное устройство обработки данных, которое в предпочтительном варианте выполнено с возможностью передачи сигнала беспроводным способом по радио, посредством инфракрасного или лазерного излучения. Наряду с этим возможно также присоединять устройство передачи данных по кабелю, посредством световода или электрического кабеля. Энергообеспечение мультисенсорного модуля может осуществляться либо - в случае наличия - посредством кабеля, либо локально посредством аккумуляторных батарей или посредством локального получения электроэнергии из солнечных элементов или нечто подобного. Вариант с использованием аккумуляторной батареи пригоден, в частности, для беспроводных устройств передачи данных. При передаче данных посредством проводной связи провода в предпочтительном варианте можно интегрировать в несущие тяговые канаты канатного робота или наматывать параллельно и синхронно с канатными лебедками.
Для проведения учета товарного запаса торговой точки или склада считывающее устройство радиочастотной идентификации в соответствии со способом перемещается посредством канатного робота согласно предписаниям электронного устройства управления вдоль учетной поверхности к отдельным транспондерам радиочастотной идентификации единиц товара. Этот процесс может осуществляться в неустановленном порядке.
При последующей обработке данных используются, в частности, способы, которые в результате проведенной оценки большого количества сигналов датчика объединяют, пополняют и удостоверяют информацию. Это может быть осуществлено, к примеру, посредством того, что находится электронная метка, соответствующая ей единица товара распознается на изображении датчика изображения глубины, причем дополнительное изображение датчика расстояния формирует контур с известной характеристикой или признаками, который обнаруживаются посредством камеры по обработке изображения. При таком мультисенсорном учете товарного запаса может частично возникать также избыточная информация, которая используется устройством обработки данных, чтобы компенсировать, к примеру, ошибки измерения и распознавания, в результате чего повышается надежность учета данных. В зависимости от ситуации, для корректировки могут быть дополнительно привлечены также статистически ожидаемые данные из системы управления складом. По окончании обработки данных утвержденные, таким образом, данные передаются в систему управления складом для актуализации фактического состояния торговой точки или склада.
В соответствии со следующим, улучшающим изобретение, мероприятием предлагается, чтобы считывающее устройство радиочастотной идентификации посредством выполненного в виде канатного робота автоматического устройства, в частности, с целью осуществления калибровки, могло переводиться в положение технического обслуживания вблизи днища на краю двухмерной учетной поверхности. Такое исходное положение считывающего устройства радиочастотной идентификации может быть использовано для того, чтобы определить точку отсчета системы позиционирования, при необходимости загрузить локальные энергоаккумуляторы, зарегистрированные при необходимости в цикличном режиме работы данные перевести из считывающего устройства радиочастотной идентификации в электронное устройство обработки данных или иметь возможность осуществлять работы по техническому обслуживанию и установке в зоне, доступной для обслуживающего персонала. Считывающее устройство радиочастотной идентификации должно быть при этом механически зафиксировано в определяющем исходное положение положении покоя.
Содержащая устройство в соответствии с изобретением для учета товарного запаса система управления складом имеет на центральном месте уже упомянутый выше компьютер управления складом для анализа складского запаса, конструкция и принцип работы которого, в целом, известны из уровня техники. Таким образом, модифицированная в соответствии с изобретением система управления складом включает в себя различные подсистемы, к которым относится автоматическое устройство для позиционирования, выполненного в соответствии с предпочтительным вариантом в виде мультисенсорного модуля считывающего устройства радиочастотной идентификации. Перемещение считывающего устройства радиочастотной идентификации планируется посредством присоединенного к нему электронного устройства управления и производится автоматически. Зарегистрированные считывающим устройством радиочастотной идентификации данные передаются на устройство обработки данных, которое подвергает оценке полученные от отдельных датчиков и от устройства управления данные и подготавливает их для обработки в компьютере управления складом. Собранные на основании этого фактические данные о товарном запасе подготавливаются заранее. Для этого система управления складом может передать задание по проведению учета на устройство обработки данных. Через систему «человек-машина-интерфейс» осуществляется уведомление о рабочем состоянии, а также обслуживание устройства обработки данных.
В соответствии с улучшающим систему управления складом мероприятием предлагается, чтобы дополнительно было предусмотрено устройство индикации для визуализации содержимого каждого складского места. Устройство индикации передает изображения отдельных складских мест для обеспечения возможности контроля загруженности стеллажа в ручном режиме.
Осуществленная посредством способа в соответствии с изобретением стандартная программа для позиционирования считывающего устройства радиочастотной идентификации может быть преобразована посредством соответствующих заложенных в интерфейс команд управления в форме компьютерного программного продукта.
Другие улучшающие изобретение мероприятия будут представлены далее более детально в соответствии с описанием предпочтительных примеров осуществления изобретения, на основании чертежей, на которых показано:
фиг.1 - устройство для учета товарного запаса с вертикально ориентированной учетной поверхностью в процессе взаимодействия со стеллажом;
фиг.2 - схематичное изображение выполненного в виде канатного робота автоматического устройства;
фиг.3 - перспективное изображение выполненного в виде мультисенсорного модуля считывающего устройства радиочастотной идентификации.
В соответствии с фиг.1 техническое оснащение складского хозяйства выполнено в виде стеллажа 1, включающего в себя большое количество отдельных стеллажных полок 2, расположенных в виде отсеков по вертикали и по горизонтали и имеющих различные габариты. Стеллаж 1 разделен на верхнюю зону 5 складирования и на нижнюю зону 6 захвата. Каждая полка 2 стеллажа для приемки, по меньшей мере, содержащего несколько единиц 3 товара грузового поддона выполнена в виде паллеты. Каждой единице товара в данном примере осуществления изобретения предписан транспондер 4 радиочастотной идентификации, на котором в целом известным образом сохраняется информация о единице товара, которая посредством радиопередачи может считываться бесконтактным способом. Для этого каждый транспондер 4 радиочастотной идентификации отдельных единиц 3 товара с данного содержащего собранный в общую упаковку товар или содержащего несколько упаковок товара грузового поддона взаимодействует со считывающим устройством 7 радиочастотной идентификации. Для считывания сохраненной в транспондере 4 радиочастотной идентификации информации считывающее устройство 7 радиочастотной идентификации должно позиционироваться, соответственно, напротив соответствующего транспондера 4 радиочастотной идентификации, для чего стеллаж 1 оснащен специально выполненным в виде канатного робота автоматическим устройством.
Автоматическое устройство состоит из четырех помещенных в каждую угловую зону стеллажа 1 канатных лебедок 8а-8d, к которым присоединен тяговый канат 9а-9d, удаленные концы которого закреплены в зоне кромки считывающего устройства 7 радиочастотной идентификации. Посредством координированной регулировки канатных лебедок 8а-8d можно перемещать считывающее устройство 7 радиочастотной идентификации по всей, соответствующей боковой поверхности стеллажа 1 учетной поверхности, чтобы достичь каждого расположенного на складских местах стеллажа 1 транспондера 4 радиочастотной идентификации. Прямоугольная учетная поверхность располагается с обратной стороны стеллажа 1, с тем чтобы противоположная передняя сторона стеллажа всегда находилась в распоряжении для беспрепятственной загрузки и разгрузки товара.
Детальное изображение в соответствии с фиг.2 демонстрирует - в продолжение фиг.1 - звездообразное расположение тяговых канатов 9а-9d на считывающем устройстве 7 радиочастотной идентификации, а также назначенные для каждого тягового каната канатные лебедки 8а-8d. Двухмерная учетная поверхность считывающего устройства 7 радиочастотной идентификации формируется, таким образом, между образующими угловые точки прямоугольника канатными лебедкам 8а-8d. Вдоль образованной таким образом прямоугольной учетной поверхности считывающее устройство 7 радиочастотной идентификации посредством канатного робота перемещается согласно данным электронного устройства 12 управления. Электронное устройство 12 управления служит, в первую очередь, для координированной настройки отдельных канатных лебедок 8а-8d, чтобы считывающее устройство 7 радиочастотной идентификации могло достичь каждой точки двухмерной учетной поверхности. Электронное устройство 12 управления соединено с устройством 13 обработки данных, посредством которого на электронное устройство управления передаются задания по позиционированию, а от него получаются данные по фактическому положению считывающего устройства 7 радиочастотной идентификации. Устройство 13 обработки данных служит далее для оценки принятых по радио от считывающего устройства 7 радиочастотной идентификации данных с датчиков, а также для планирования процесса, к примеру, для произведения учета. Устройство 13 обработки данных соединено также с вышестоящим компьютером 14 управления складом, который устанавливает и предоставляет информацию о складских запасах и проч. Для этой цели к компьютеру 14 управления складом подсоединено устройство 15 индикации в форме дисплея для визуализации содержимого каждого складского места.
В соответствии с фиг.3 считывающее устройство 7 радиочастотной идентификации выполнено в виде мультисенсорного модуля и включает в себя, наряду с датчиком 16 радиочастотной идентификации, съемочную камеру 17 для определения загрузки складского места, для распознавания типа упаковки или для распознавания объекта в целом. Мультисенсорный модуль включает в себя далее датчик 18 расстояния для корректного позиционирования считывающего устройства 7 радиочастотной идентификации в целом относительно - в данном случае далее не изображенного - транспондера 4 радиочастотной идентификации единицы товара. А также датчик 19 изображения глубины, который на базе данных датчика времени окончания движения (Time-OfF-Flight-Sensor) выдает трехмерное изображение складского места или имеющегося там товара, с целью трехмерного распознавания объекта. Для беспроводной передачи данных, зарегистрированных различными датчиками мультисенсорного модуля, служит снабженное антенной 20 устройство радиопередачи, которое выполнено в соответствии со стандартом WLAN (беспроводная локальная сеть). Для обеспечения мультисенсорного модуля необходимой рабочей электроэнергией далее предусмотрен аккумулятор 21 в качестве аккумулятора энергии.
Изобретение не ограничивается двумя описанными выше предпочтительными примерами осуществления. Более того, возможны также производные данного варианта осуществления, которые включены в область защиты представленной далее формулы изобретения. К примеру, возможно также образованные посредством устройства в соответствии с изобретением двухмерные учетные поверхности располагать в пространстве с наклоном, то есть не строго вертикально, поскольку за счет этого может быть получено согласование по месту с размещенными таким же образом и оснащенными транспондерами радиочастотной идентификации единицами товара, упаковками товара или грузовыми поддонами. Кроме того, следует обратить внимание на то, что вместо транспондера радиочастотной идентификации может быть использовано также и другое техническое средство для беспроводной передачи информации в зоне ближнего поля.
Перечень ссылочных позиций
1
стеллаж
2
полка стеллажа
3
единица товара
4
транспондер радиочастотной идентификации
5
зона складирования
6
зона захвата
7
считывающее устройство радиочастотной идентификации
8
канатные лебедки
9
тяговый канат
12
электронное устройство управления
13
устройство обработки данных
14
компьютер управления складом
15
устройство индикации
16
датчик радиочастотной идентификации
17
съемочная камера
18
датчик расстояния
19
датчик изображения глубины
20
антенна
21
аккумулятор.