Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen von Zutaten für zumindest ein Gericht
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen von Zutaten für zumindest ein Gericht.
In der US 2007/0150375 Al sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum effizienten Ausge- ben von Essen offenbart. Dabei ist vorgesehen, dass Kunden online eine Mahlzeit, z.B. bei ei- nem Restaurant bestellen können. Mittels eines Servers wird die Bestellung an ein entsprechen- des Restaurant weitergeleitet. Dabei ist vorgesehen, dass die Restaurants das Essen zu einer mobilen Abholstation bringen, wobei die mobile Abholstation sich dann für einen vorbestimmten Zeitraum in der Nähe von mehreren Kunden positioniert, sodass diese ihre Mahlzeit abholen können.
Aus der EP 2 525 309 Al geht eine stationäre oder mobile Station zur Bereitstellung von Kon- sumgütern, insbesondere von frischen und gefrorenen Lebensmitteln hervor. Dabei ist insbe- sondere eine dezentrale Abholstation vorgesehen, die zur Aufbewahrung von kommissionierten Warenkörben ausgebildet ist und einen bestimmten Warenkorb an einen entsprechend identifi- zierten Abnehmer ausgibt. Die Waren werden in einer zentralen Kommissionierstation mittels einer weitgehend automatisierten Logistikanlage, die aus einzelnen Wareneinheiten Warenkörbe für Endverbraucher zusammengestellt, bereitgestellt. Dieses Kommissioniersystem greift dabei auf ein zentrales Lager zu und entnimmt die bestellten Waren.
In der DE 10 2013 225 476 Al sind ein Verfahren und ein System zur Verbesserung eines intel- ligenten Warenmanagements vorgesehen.
Aus der DE 20 2014 008 283 Ul soll ein automatisiertes, bedarfsgerechtes Zubereitungs- und Ausgabesystem für Lebensmittel hervorgehen. Dabei ist vorgesehen, einem Kunden mittels ei- nes Erfassungsprogramms ein individuelles Nahrungsmittelausgabepaket je nach Bedarf von einem Computer zusammenstellen zu lassen und über einen Lebensmittelautomaten auszuge- ben.
In der DE 20 2015 103 841 Ul ist ein Warendepot zum Handling und/oder Vertrieb von Waren offenbart. Dabei ist vorgesehen, die in Regalen gelagerten Waren beispielsweise mittels eines
Lagerroboters entsprechend einer Bestellung eines Kunden zu entnehmen und anschließend einer Ausgabe zuzuführen, um diese an einen Kunden abzugeben.
Aus der DE 697 23 007 T2 gehen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Mahlzeiten und/oder Mahlzeitkomponenten hervor. Hierbei ist vorgesehen, Basisprodukte zu lagern, diese vorzubehandeln, was z. B. bedeutet, dass diese vakuumverpackt, vakuumgekocht und anschließend die gekochten Produkte gelagert werden. Weiterhin können einige Zwischen- kühlvorgänge vorgesehen sein.
In der WO 2009/120262 Al ist ein System zum Zubereiten und Verpacken von Nahrungsmitteln offenbart. Hierbei ist vorgesehen, auf Basis einer Bestellung, z. B. in einem das System verwen- denden Restaurant, einen Behälter einem Förderband zuzuführen und an aufeinanderfolgenden Stationen mit Nahrungsmitteln zu bestücken. Entsprechende Zwischenschritte in der Nah- rungsmittelzubereitung können ausgelagert werden, um die Effizienz zu steigern.
Aus der EP 1 844 663 Al geht ein Verfahren zum Zubereiten von frischen Lebensmitteln hervor.
In der DE 10 2008 056 541 Al sind ein Verfahren und ein System zur Herstellung eines Spei- semenüs offenbart. Hierbei ist vorgesehen, noch ungekochte Zutaten entsprechend der Aus- wahl eines Benutzers vorzuportionieren und, soweit notwendig, vorzuschneiden, Diese sollen dann einzeln verpackt und vom Kunden dann in einem noch nicht zubereiteten, also noch nicht vorgekochten oder vorgebratenen Zustand, übermittelt werden. Auf diese Weise soll es möglich sein, dass der Kunde selbstständig ein frisches Speisemenü zubereiten kann, ohne dass er hier- für selbst einzukaufen oder die Zutaten portionieren und/oder zerkleinern muss. Die Bestellung soll hierbei an Hand eines entsprechenden, vom Kunden ausgewählten Menüs erfolgen. Weiter- hin ist vorgesehen, dass Rohzutaten anhand einer Auswahl eines Endnutzers portioniert werden sollen, wobei die Portionierung auch entsprechend der an einer Mahlzeit teilnehmenden Perso- nen erfolgt.
Weiterhin sind„beleglose" Kommissionierverfahren, wie z.B. Pick-by-Light Systeme (zu Deutsch etwa„Kommissionieren nach Licht") bekannt. Anstelle einer Kommissionier- oder Pickliste wer- den dem Kommissionierer die zu kommissionierenden bzw. zu pickenden Artikel und Mengen über eine direkt am Entnahmefach angeordnete Lichtanzeige übermittelt. Für den Begriff Pick- by-Light werden häufig die gleichbedeutenden Begriffe Pick-to-Light oder Pick-2-Light benutzt.
Eine Pick-by-Light-Fachanzeige besteht in der Regel aus zumindest einer weithin sichtbaren Blickfangleuchte und einem Quittierknopf, über den der Kommissionierer die Entnahme bestä- tigt und die Bestandsänderung in Echtzeit an das Lagerverwaltungssystem zurückmeldet. Meist besitzen die Fachanzeigen zusätzlich eine numerische oder alphanumerische Anzeige, um dem
Kommissionierer die Entnahmemenge und gegebenenfalls zusätzliche Informationen anzuzei- gen.
Der Begriff Put-to-Light bezeichnet das umgekehrte Verfahren zu Pick-by-Light. Hierbei führt der Kommissionierer keine Entnahme, sondern eine durch eine Lichtanzeige gesteuerte Ablage des zu kommissionierenden Artikels durch. Es werden dieselben Fachanzeigen eingesetzt wie bei einem Pick-by-Light System.
Put-to-Light Systeme werden in der zweistufigen Kommissionierung benutzt. Dazu werden zu- erst mehrere Aufträge in einem sogenannten„Batch" (Los) zusammengefasst und gleichzeitig kommissioniert, um Wegezeiten und Greifzeiten einzusparen. Anschließend werden die Artikel mithilfe des Put-to-Light-Systems auf die einzelnen Kundenaufträge aufgeteilt. An einer Verteil oder Sortierstation sind ein oder mehrere mit Fachanzeigen ausgestattete Regale installiert. Der Kommissionierer scannt nun nacheinander die Artikel aus dem Batch-Behälter. Daraufhin leuch- tet die Fachanzeige des zugehörigen Verteilfaches auf. Der Kommissionierer kann den Artikel schnell und sicher zuordnen und ablegen.
Pick-by-Light Systeme und Put-to-Light Systeme können für eine zusätzliche Effizienzsteigerung auch kombiniert werden. Hierzu wird an der Rückseite der Put-to-Light-Verteilregale wiederum eine Fachanzeige installiert. Diese zeigt dem Verpackungsmitarbeiter an, welche der Verteilfä- cher bereits alle dem Auftrag zugehörigen Artikel beinhalten, das heißt, fertig kommissioniert sind. Hierzu wird die Blickfangleuchte (zum Beispiel in Grün) eingeschaltet. Der Verpacker ent- nimmt die Artikel und bestätigt dies über die Quittiertaste. Die Blickfangleuchte erlischt, und das Fach ist frei für den nächsten Kundenauftrag.
Pick-by-Light Systeme erreichen ihre maximale Effizienz bei kurzen Laufwegen und hoher Pick frequenz je Lagerplatz. Im umgekehrten Fall, zum Beispiel einem Ersatzteillager mit langen Laufwegen und geringer Pickfrequenz je Lagerplatz, bieten mobile Kommissioniersysteme eine geeignete Lösungsmöglichkeit. Dazu werden standardisierte oder kundenspezifische Fahrzeuge mit einer Stromversorgung, WLAN-Anbindung, Bedienerführung und Fachanzeigen ausgestattet.
Die Steuersoftware bündelt eine Anzahl von Kommissionieraufträgen entsprechend der Anzahl der verfügbaren Fächer auf dem Kommissionierfahrzeug. Der Kommissionierer„verheiratet" anschließend die Einzelaufträge mit den Fächern auf dem Fahrzeug. Über die Bedienerführung (visuell über ein Display) wird der Kommissionierer mit dem Fahrzeug wegeoptimiert von einer Entnahmestelle zur nächsten geführt. Die Fachanzeigen auf dem Fahrzeug zeigen jeweils das korrekte Ablagefach und die Ablagemenge an. Die Ablage wird über die Quittiertaste an das Hostsystem zurückgemeldet, und die nächste Entnahmestelle wird über die Bedienerführung angezeigt. So kann ein Kommissionierer in einer wegeoptimierten Fahrt mehrere Kundenaufträ-
ge gleichzeitig kommissionieren. Die Zahl der Aufträge ist abhängig von dem Volumen der Arti kel und der Ausführung des Kommissionierfahrzeuges.
Um alle Vorteile eines Pick-by-Light Systems ausnutzen zu können, ist die Anbindung an das übergeordnete System (in der Regel ein Lagerverwaltungssystem (Warehouse-Management- System) oder ERP-Programm) von essenzieller Bedeutung. Die Auftragsdaten müssen schnell und sicher übertragen werden, ebenso wie die Quittier-, Korrektur- oder Sonderfunktionsmel- dungen. Die Abläufe und Prozesse müssen vorab wohldefiniert und meist kundenspezifisch an- gepasst werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels der ein einfaches und effizientes Bereitstellen von Zutaten für zumindest ein Gericht möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den davon abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen, insbesondere zum Verteilen, von Zutaten an mehreren Bestückungsstationen einer Packstraße, wobei mehrere in einer Transportrichtung aufeinanderfolgend angeordnete Bestückungsstation vorgesehen sind und an den Bestückungsstationen jeweils zumindest zwei oder mehr Zutaten (ZI bis Zm) vorgehalten werden, und wobei ein nach Ordnungsmerkmalen (Ol bis Om) vorbestimmtes Zuordnen der Zutaten (ZI bis Zm) für Rezepte (RI bis Rn) erfolgt, von welchen bekannt ist mit welcher Häu- figkeit sie bestellt werden, wobei
- die Zutaten (ZI bis Zm) von einem Teil der Rezepte (RI bis Rn), die eine vorbestimmte hohe Häufigkeit an Bestellungen aufweisen, zunächst nach einem ersten Ordnungsmerkmal gleich- mäßig den Bestückungsstationen zugeordnet werden, und
- diese Zutaten (ZI bis Zm) gemäß einem zweiten Ordnungsmerkmal nach Ihrem Gewicht den mehreren aufeinanderfolgend angeordneten Bestückungsstationen absteigend in Transportrich- tung zugeordnet werden, und
- dann die Zutaten der Rezepte mit einer geringeren Häufigkeit den Bestückungsstationen nach vorbestimmten Ordnungsmerkmalen zugeordnet werden.
Durch das gleichmäßige Zuordnen der Zutaten der am häufigsten bestellten Rezepte werden die häufigsten Zutaten gleichmäßig auf die Bestückungsstationen verteilt. Hierdurch wird sicherge- stellt, dass beim Greifen bzw. Picken der Zutaten an den Bestückungsstationen diese an den einzelnen Bestückungsstationen gleichmäßig oft gegriffen werden, so dass die Packstraße ins- gesamt sehr gleichmäßig genutzt bzw. gleichmäßig ausgelastet wird. Da eine gleichmäßige Ver- teilung aller Zutaten von allen Rezepten praktisch kaum möglich ist oder zumindest der not- wendige Rechenaufwand immens ist, wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Lösung
geschaffen, welche einfach und schnell ausführbar ist und im Ergebnis sehr nahe an eine abso- lut optimale Lösung kommt. Denn das nachträgliche Zuordnen der Zutaten der nicht so populä- ren Rezepte kann zwar nicht immer perfekt gleichmäßig ausgeführt werden, so dass es hier- durch zu einer ungleichmäßigen Auslastung der Packstraße kommen. Jedoch ist deren Einfluss gering, da die geringen Mengen der Zutaten der weniger populären Rezepte sich dennoch eini- germaßen gleichmäßig verteilen lassen und andererseits keine so große Bedeutung im Betrieb haben, da diese Zutaten weniger oft als die Zutaten der populären Rezepte gegriffen werden.
Die Zuordnung kann schnell an sich ändernde Bestei Verhalten der Kunden angepasst werden. Dies gilt insbesondere, wenn ein neues Rezept angeboten wird, das sehr beliebt ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann hierauf in kürzester Zeit reagiert werden.
Unter einer Zutat wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Einheit einer Zutat, d.h. eine in einem Rezept erforderliche Menge eines Lebensmittels verstanden. Eine Zutat kann demge- mäß ein einziges Stück Lebensmittel (z.B. eine Paprika) oder auch zwei oder mehr Stück eines Lebensmittels (z.B. Erbsen) umfassen oder auch mehrere unterschiedliche Lebensmittel (z.B. Suppengrün) die zu einer Zutateneinheit zusammengefasst sind.
Die Erfindung kann auch mit einer Vorrichtung bzw. mit einem Verfahren zum Vorportionieren von Lebensmitteln kombiniert werden. Insbesondere kann eine Schneidvorrichtung zum auto- matischen Schneiden von Lebensmitteln in gewünschten Portionen vorgesehen werden. Diesbe- züglich wird auf die eingangs beschriebene DE 10 2008 056 541 Al vollinhaltlich Bezug ge- nommen.
Weiterhin kann eine Vorrichtung zum Vorportionieren bzw. automatischen Auswählen der richti gen Größe der Zutaten vorgesehen sein, welche bspw. automatisch zu große oder zu kleine Portionen von Zutaten ausschleust.
Eine Zutat kann aber auch ein beliebig anderes Objekt sein, wie z.B. eine Feiertagskarte oder ein Küchenutensil, welches für das Gericht genutzt wird. Dies kann zum Beispiel ein Zucchini- Hobel zum Zubereiten von Zucchini-Nudeln sein.
Zwei Packungen derselben Zutat, z. B. für unterschiedliche Portionsgrößen, können zwei unter- schiedliche Zutaten darstellen. Auf diese Weise wird vermieden, dass ein Mitarbeiter, um eine Portionsgröße der Anzahl der Personen anzupassen, zweimal in das gleiche Zutatenfach greifen muss, um einen entsprechenden Zutaten behälter zu bestücken. Dies wäre nachteilig im Hinblick auf eine Kontrolle der Bestückungen.
Gemäß dem ersten Ordnungsmerkmal (Häufigkeit) ist vorgesehen, dass ein gleichmäßiges Ver- teilen der Zutaten (ZI bis Zm) von zumindest einem Teil der Rezepte (RI bis Rn), die die häu-
figste Anzahl an Bestellungen aufweisen, auf die Bestückungsstationen erfolgt. Die Häufigkeit der Bestellungen der einzelnen Rezepte kann durch Auswertung von Bestellzahlen ermittelt werden. Die Bestellzahlen können durch Auswertung von aktuellen Bestellzahlen für einen be- stimmten Zeitbereich, wie zum Beispiel von Tages-, Wochen- oder Monatsbestellungen und/oder auf Basis älterer Bestellzahlen und/oder auf Basis von Marktforschungsergebnissen oder empirischen Studien ermittelt werden.
Insbesondere soll dadurch erreicht werden, dass die Zutaten der Rezepte an den Bestückungs- Stationen der Packstraße derart verteilt sind, dass in etwa eine gleiche Anzahl von Bestückun- gen p bzw. Picks pro Bestückungsstation ausgeführt wird. Somit ist im Idealfall für jedes Rezept an einer Bestückungsstation eine Bestückung vorgesehen, wodurch ein effizientes picken der Zutaten möglich ist.
Zunächst werden somit die Zutaten (ZI bis Zm) der von zumindest einem Teil der Rezepte (RI bis Rn), die die häufigste Anzahl an Bestellungen aufweisen, gleichmäßig auf die Bestückungs- Stationen verteilt.
Gleichmäßig bedeutet, dass pro Bestückungsstation eine gleiche Anzahl von Zutaten eines Re- zepts und vorzugsweise nur eine einzige Zutat eines Rezeptes in einem Zutatenfach angeordnet ist, sodass die Zutaten in den Zutatenfächern der Bestückungsstation derart verteilt sind, dass alle Mitarbeiter entlang der Packstraße in etwa dieselbe Anzahl von Bestückungen bzw. Picks ausführen. Zudem wird eine stabile bzw. gleichmäßige Arbeitsbelastung der Mitarbeiter erreicht, was ein effektives und angenehmes Arbeiten erlaubt. Auf diese Weise wird eine hohe und stabi le Taktrate beim Zusammenstellen und Verpacken der Zutaten in die Zutatenbehälter erreicht.
Die Bestückungsmenge für alle Zutatenfächer wird somit anhand der Häufigkeit der Bestellun- gen der jeweiligen Rezepte bestimmt.
Somit wird die Bestückung der Zutatenfächer durch Ermittlung der am häufigsten verwendeten Rezepte bestimmt. Danach wird die Häufigkeit, mit welcher eine jede Zutat verwendet wird, den entsprechenden Rezepten zugeordnet. Es werden dann die Zutaten der Rezepte den Bestü- ckungsstationen zugeordnet. Hierbei wird zunächst mit den Zutaten des Rezepts mit der größ- ten Häufigkeit begonnen.
Die am häufigsten verwendeten Rezepte umfassen vorzugsweise nicht mehr als 30 % der An- zahl aller Rezepte und vorzugsweise nicht mehr als 20 % der Anzahl aller Rezepte. Zweimal wird auf alle Rezepte verwiesen, bitte prüfen
Der Teil der Rezepte (RI bis Rn), die die häufigste Anzahl an Bestellungen aufweisen, kann 5 oder 6 oder 7 oder 8 oder 9 oder 10 oder 11 Rezepte umfassen.
Da die gesamte Anzahl der Rezepte, welche grundsätzlich zur Verfügung stehen, stark variieren kann, kann es auch zweckmäßig sein, die häufigsten Rezepte anhand eines prozentualen Anteils der Gesamtzahl aller zur Verfügung stehenden Rezepte zu definieren. Die häufigsten Rezepte, deren Zutaten gleichmäßig auf die Bestückungsstationen verteilt werden, sind daher nicht mehr als 10% oder 15% oder 20% oder 25% aller zur Verfügung stehenden Rezepte.
Bei besonders zahlreich verwendeten Zutaten kann es auch zweckmäßig sein, diese von Haus aus in zwei oder mehreren Bestückungsstationen vorzusehen.
Gemäß dem zweiten Ordnungsmerkmal ist ein Anordnen der Zutateneinheiten (ZI bis Zm) nach Ihrem Gewicht auf die mehreren aufeinanderfolgend angeordneten Bestückungsstationen ent- sprechend Ihrem Gewicht absteigend in Transportrichtung erfolgt vorgesehen. Das Gewicht der einzelnen Zutaten ist bekannt.
Durch Beachtung des zweiten Ordnungsmerkmals werden Beschädigungen der einzelnen Zuta- ten vermieden, da die Zutaten mit dem höchsten Gewichtanteil pro„Einheit" zuerst in einem entsprechenden Zutaten behälter gepackt werden. Somit ist das Risiko wesentlich geringer, das schwerere Zutaten auf Grund ihres Eigengewichtes leichtere Zutaten beschädigen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Gewicht der in den aufeinanderfolgend angeordneten Bestückungsstationen enthaltenen Zutaten in Transportrichtung abnimmt. Das bedeutet, dass Zutaten mit einem höheren Gewicht, wie zum Bespiel Konservendosen oder dergleichen, als erstes in den Zutatenbehälter gelegt werden, so dass die leichteren Zutaten, wie beispielsweise Gemüse oder dergleichen, beim Transport und beim Verpacken nicht beschädigen können.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in einer Bestückungsstation die Anzahl der Bestückungen gleich der Anzahl der im Bereich dieser Bestückungsstation angeordneten und zu bestückenden Zutaten behälter entspricht. Das bedeutet im Optimalfall p = z im Bereich einer Bestückungssta- tion, wobei p die Anzahl der Bestückungen und z die Anzahl der Zutaten behälter angibt.
Dieser Idealfall ist in der Realität schwierig umzusetzen. Daher gilt vorzugsweise p +/-1= z.
Dies wird als balancierte Taktung bezeichnet.
Vorzugsweise ist eine Taktrate t von in etwa zwei Sekunden (s) bis 5 s und von vorzugsweise drei Sekunden pro Bestückung bzw. Pick vorgesehen. Das bedeutet, dass bei einer Taktrate von drei Sekunden pro Bestückung und einer Pufferzeit von fünf Sekunden sich eine Gesamttaktrate p*t + 5s = tges (Gesamtaktrate pro Bestückungsstation) ergibt.
Das bedeutet, dass die Zutaten derart auf die Bestückungsstationen verteilt werden sollten, dass die Packstraße effizient bestückt ist und insbesondere balancierte Taktungen erreicht wer- den.
Gemäß einem dritten Ordnungsmerkmal kann ein Anordnen gleicher Zutaten (ZI bis Zm) unter- schiedlicher Rezepte (RI bis Rn) an der gleichen Bestückungsstation erfolgen. Was ist das dritte Ordnungsmerkmal? Bitte noch mal prüfen.
Identische Zutaten unterschiedlicher Rezepte können somit an der gleichen Bestückungsstation im selben Zutatenfach vorgesehen sein, wodurch die Anzahl der notwendigen Zutatenfächer gering gehalten werden kann.
Auf diese Weise wird die Effizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter erhöht, da weniger Bestückungsstationen vorgesehen werden müssen um die Zutaten aller Rezepte bereitzustellen da gleiche Zutaten unterschiedlicher Rezepte in demselben Zutatenfach angeordnet werden.
Danach werden die Zutaten des Rezepts mit der nächstkleineren Häufigkeit zugeordnet. Dies wird so oft wiederholt, bis die Zutaten bspw. aller Rezepte zugeordnet sind. Die Zuordnung der Zutaten erfolgt nach den oben erläuterten Regeln, wobei eine jede Zutat möglichst nur in einem einzigen Zutatenfach vorgehalten wird. Dies lässt sich jedoch nicht immer bewerkstelligen.
Die Zutaten der nicht so häufig verwendeten Rezepte können verteilt werden, indem zunächst geprüft wird, ob eine Zutat in einer Bestückungsstation bereits vorhanden ist. Nur wenn dies nicht der Fall ist, dann wird die entsprechende Zutat in einem Zutatenfach nach den oben erläu- terten Ordnungsmerkmalen in einer entsprechenden Bestückungsstation ergänzt. Auf diese Weise werden Zutatenfächer eingespart und die Effizienz des Verfahrens erhöht. So lassen sich Bestückungsstationen einsparen.
Zudem kann vorgesehen sein, dass bestimmte Zutaten, wie beispielsweise Suppengrün, vorab zu einer Einheit zusammengefasst sind und nicht in einer Bestückungsstation einzeln entnom- men werden müssen. Auf diese Weise sind weniger Bestückungsschritte notwendig und das Bestücken der Zutaten behälter kann schneller ausgeführt werden.
Optional können noch weitere Ordnungsmerkmale zum Bestücken der Zutatenfächer der einzel- nen Bestückungsstationen angewandt werden. Wenn das Greifen (=Picken) und Ablegen (=Putten) der Zutaten mit einer Kamera überwacht wird, dann kann es zweckmäßig sein, Zuta- ten, die ähnlich aussehen, wie z.B. rote Tomaten und rote Äpfel, an unterschiedlichen Bestü- ckungsstationen vorzusehen, so dass an einer Bestückungsstation nicht zwischen optisch ähnli- chen Zutaten unterschieden werden muss. Dies erleichtert die automatische optische Erken- nung und steigert dessen Zuverlässigkeit.
Des Weiteren könnten die häufigsten Zutaten in gut zugänglichen Bereichen angeordnet sein. Zutaten, die bei nahezu jedem Rezept Vorkommen, wie z.B. Nudeln oder Kartoffeln, sollten vor- zugsweise für den Mitarbeiter leicht zu erreichen sein.
Eine weitere Erleichterung für den Mitarbeiter wäre es, wenn besonders schwere Zutaten eben- falls in gut zugänglichen Bereichen angeordnet sind, so dass der Mitarbeiter möglichst mit ge- ringen Kraftaufwand die Zutat greifen kann.
Zusätzlich und/oder alternativ kann ein Verfahren zum Bereitstellen, insbesondere zum Zusam- menstellen und Verpacken, von Zutaten für zumindest ein Gericht die folgenden Schritte umfas- sen:
- einen Einleseschritt in dem Bestelldaten eines Kunden eingelesen werden, wobei die Bestellda- ten zumindest Rezeptdaten der in einem Gericht enthaltenen Zutaten und Kundendaten um- fasst,
- einen Zuordnungsschritt, in dem zumindest ein Zutatenbehälter zu vorbestimmten Kundenda- ten zu geordnet wird,
- einen Zuführschritt, in dem der Zutaten behälter einer Transporteinrichtung einer Packstraße zugeführt wird,
- einen Anordnungsschritt, in dem zumindest ein Zutatenbehälter mittels der Transporteinrich- tung im Bereich einer Bestückungsstation der Packstraße angeordnet wird, wobei die Bestü- ckungsstation zumindest zwei Zutaten bzw. drei bzw. vier oder mehr Zutaten in entsprechenden Zutatenfächern vorgehalten sind,
- einen Anzeigeschritt, in dem mittels entsprechender Anzeigen des Zutaten behälters und der Zutatenfächer angezeigt wird, ob diese in den Rezeptdaten enthalten sind,
- einen Bestückungsschritt, in dem, wenn die Zutaten in den Rezeptdaten enthalten sind, der Zutaten behälter mit der oder den entsprechenden Zutaten der Bestückungsstation bestückt wird,
- Wiederholen und Ausführen des Anordnungsschritts, des Anzeigeschrittes und des Bestü- ckungsschrittes, bis alle in den Rezeptdaten enthaltenen Zutaten im Zutatenbehälter angeord- net sind.
Unter Bestücken wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Handgriff eines Mitarbeiters verstanden mit dem eine vorportionierte Zutat aus der Bestückungsstation bzw. einem Zutaten- fach in der Bestückungsstation in einem Zutaten behälter angeordnet wird. Grundsätzlich könn- ten die Zutaten auch maschinell dem Zutatenbehälter zugeführt werden. Das maschinelle Grei- fen von unterschiedlichen, vorportionierten Lebensmitteln birgt jedoch die Gefahr, dass ein Teil der Lebensmittel beschädigt wird. Zum Beispiel ist es sehr schwierig, Tomaten zu greifen und abzulegen, ohne ihnen Druckstellen zuzufügen. Wenn mit einem solchen Roboterarm noch an- dere Zutaten, wie z. B. rote Äpfel gegriffen werden sollen, die ähnlich wie Tomaten aussehen,
jedoch wesentlich fester sind, dann wird das Greifen noch komplexer. Daher werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zutaten behälter manuell bestückt. Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Zutatenbehälter ausschließlich manuell bestückt werden müssen. Es können auch einfach handhabbare Zutaten, wie z. B. Dosen, Nudelpackungen oder dergleichen maschi- nell dem Zutatenbehälter zugeführt werden. Hierzu können Roboterarme oder auch andere Zu- führeinrichtungen, wie z. B. Dispenser zum Zuführen von Dosen oder anderen wenig empfindli- chen Lebensmitteln, wie z.B. Knoblauch verwendet werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein hochfrequentes Zusammenstellen und Verpa- cken von Zutaten für ein oder mehrere Gerichte bereitgestellt.
Die Frequenz wird durch die Anzahl der Zutaten behälter, die Anzahl der Bestückungsstationen, die Zeit für eine Bestückung und durch die Anzahl der Zutatenfächer pro Bestückungsstation bestimmt. Ziel ist es, die Zutatenfächer entsprechend Ihrer in den Rezepten und deren Kombi- nation (Menüplänen) vorkommenden Häufigkeit zu optimieren, um eine bestmögliche, insbe- sondere eine gleichmäßige Auslastung der Bestückungsstationen zu gewährleisten, die Durch- laufzeiten zu minimieren und damit den Durchsatz zu maximieren.
Der Einleseschritt kann bspw. direkt aus einem Enterprise-Resource-Planning (ERP-System) erfolgen.
Der Anzeigeschritt kann vorzugsweise mittels entsprechender Licht- bzw. Farbkennzeichnung des Zutatenbehälters, beispielsweise mittels einer Pick-by-Light-Einrichtung erfolgen. Eine ent- sprechende Anzeigeeinrichtung kann mehrere Anzeigeelemente aufweisen, die den einzelnen Zutatenfächern der Bestückungsstationen zugeordnet sind. Die Anzeigeelemente können zum Anzeigen bestimmter Farben, vorbestimmter Piktogramme oder vorbestimmter Strings ausge- bildet sein. Die Anzeigeeinrichtung kann jedoch auch eine Projektionseinrichtung sein, welche die Zutatenfächer individuell anleuchten kann. Solche Projektionseinrichtungen sind z. B. her- kömmliche Videoprojektor oder Laserpointer.
Weiterhin kann das Bestücken der einzelnen Zutaten behälter auch mit einer entsprechenden Anzeigeeinrichtung (Put-to-Light-Einrichtung) gesteuert werden.
Vorzugsweise werden die Zutatenfächer bzw. die darin vorgehaltenen Zutaten sowie die ent- sprechenden Zutaten behälter, welche mit dieser Zutat zu bestücken sind, mit dem gleichen Code (Farbe, Piktogramm oder String) gekennzeichnet.
Dies verringert die Suchzeit für einen Mitarbeiter, der die Zutaten behälter befüllt, erheblich, da dieser die Zutaten lediglich an Hand des Codes in den ebenfalls mit dem gleichen Code entspre- chend gekennzeichneten Zutatenbehälter einbringen muss.
Entnahme- bzw. Pickfehler in Form falsch gepickter Artikel werden dadurch nahezu ausge- schlossen. Ebenso wird das Risiko von Pickfehlern in Form übersehener Zutaten erheblich redu- ziert.
Durch die geringe Fehleranfälligkeit bei der Entnahme der Zutaten aus den Zutatenfächern und der Bestückung der Zutaten behälter gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich auch eine höhere Kundenzufriedenheit und es kommt zu weniger Retouren.
Auf diese Weise können die Zutaten äußerst effizient und schnell zusammengestellt werden.
Zudem benötigt ein Mitarbeiter auf Grund der Einfachheit des Verfahrens nur eine extrem kurze Anlernzeit, woraus sich auch eine hohe Personalflexibilität ergibt.
Durch die damit verbundenen stark verkürzten Bestell- bzw. Auftragsdurchlaufzeiten kann das Verfahren mit einer relativ hohen Taktrate und zudem kostengünstig ausgeführt werden.
Auf diese Weise wird die Fehleranfälligkeit beim Zusammenstellen der Zutaten im Zutatenbehäl- ter minimiert und es ist eine hohe Taktrate möglich.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist somit eine flexible Serienfertigung von Zutatenbehäl- tern, die Zutaten für ein entsprechendes Gericht enthalten, möglich.
Die Anzahl der möglichen Gerichte, die in Serie gefertigt werden können, ist direkt abhängig von den an der Packstraße bereitgestellten Zutaten. Ein Gericht, das mit den bereitgestellten Zutaten hergestellt werden kann, kann mit derselben Produktivität hergestellt werden, unab- hängig von der Stückzahl, da keine rezeptspezifischen Rüstzeiten erforderlich sind.
Auf diese Weise ist eine effiziente Taktung möglich, so dass eine solche Packstraße gegenüber bekannten Verpackungsstraßen um etwa doppelt bis viermal produktiver ausgebildet ist.
In einem Verschlussschritt kann vorgesehen sein, den Zutaten behälter durch Vernähen, Ver- schweißen oder Verkleben oder dergleichen zu verschließen. Auf diese Weise sind die Lebens- mittel beim Transport geschützt.
Optional könnte beim Verschlussschritt der Zutatenbehälter kurz vor dem Verschließen mit ei- nem Schutzgas, wie z.B. Stickstoff (N2) oder Kohlenstoffdioxid (C02), befüllt werden. Dies er- höht die Haltbarkeit der Lebensmittel. Eine Schutzgasatmosphäre könnte z.B. auch aufrecht- erhalten werden, durch das Beigeben von Trockeneis. Dies hätte den weiteren Vorteil, dass die Zutaten gekühlt werden. Ralph Warum verwenden wir kein Trockeneis?
In einem Verpackungsschritt kann der Zutatenbehälter in eine Transportverpackung verpackt werden, um diesen dann an einen Kunden zu übermitteln. Somit können die Zutaten unmittel- bar nach Abschluss des Verfahrens versendet werden.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der Einleseschritt zumindest zwei bzw. drei und vor- zugsweise viermal oder auch mehrmals mit weiteren Bestelldaten wiederholt wird, so dass in jeder der Bestückungsstationen der Packstraße zwei bzw. drei und vorzugsweise vier Zutaten- behälter gleichzeitig bestückt werden. Der Einleseschritt kann auch das gleichzeitige bzw. syn- chrone oder auch ein zeitlich versetztes Einlesen von mehreren Bestelldaten umfassen.
Der Einleseschritt kann durch das Lesen einer entsprechenden Kennzeichnung an einem der Transporteinrichtungen zugeführten Zutaten behälter getriggert werden, sodass jeweils die Be- stelldaten zu dem zugeführten Zutaten behälter eingelesen werden. Andererseits können die Bestelldaten auch an den Zutaten behältern z. B. mittels einer RFID-Karte vorgehalten werden und unmittelbar von den Zutatenbehältern eingelesen werden.
Andererseits können Zutatenbehälter zugeführt werden, welche jeweils ein bestimmtes, insbe- sondere maschinenlesbares, Kennzeichen aufweisen, wobei dieses Kennzeichen gelesen wird und dann dem Kennzeichen die im System vorgehaltenen Bestelldaten zugeordnet werden. Bei einem solchen Verfahren genügen wenige unterschiedliche Kennzeichen, um eine eindeutige Zuordnung zwischen den Bestelldaten und den Zutaten behältern zu erhalten und aufrechtzuer- halten. Die Kennzeichen an den Zutatenbehältern können sich ohne weiteres regelmäßig oder unregelmäßig wiederholen.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass nach dem Zuordnungsschritt ein Kontrollschritt ausge- führt wird, bei dem die Kundeninformation der Zutaten behälter dahingehend überprüft werden, ob dem System die richtigen Zutaten behälter entsprechend dem Auftrag zugeführt wurden. Hierfür sind die Zutaten behältern mit entsprechenden Kennzeichen, wie z. B. ID-Nummern, gekennzeichnet.
Die Zutaten sind in den Zutatenfächern bereits für ein Gericht für eine und vorzugsweise für zwei oder mehr Personen vorportioniert.
Entlang der Packstraße können eine oder mehrere aufeinanderfolgende Bestückungsstationen B bzw. eine bis x, wobei x die Anzahl der Bestückungsstationen ist, entlang einer Transportrich- tung angeordnet sein.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Zutaten behälter an den einzelnen Bestückungsstatio- nen in einem Detektionsschritt detektiert werden.
Hierfür können auf der Transporteinrichtung Aufnahmeabschnitte zur Aufnahme der Zutatenbe- hälter vorgesehen sein. Jeder Aufnahmeabschnitt kann mit einem QR-Code versehen sein.
Die entsprechenden Zutatenbehälter können mit ID-Nummern versehen sein. Diese werden mit den QR-Codes der Aufnahmeabschnitte verknüpft.
Auf diese Weise lässt sich jeder Zutatenbehälter und insbesondere dessen Position während des Verfahrens detektieren.
Im Folgenden werden Regeln aufgezeigt, die dem erfindungsgemäßen Verfahren in vorteilhaf- ten Ausgestaltungen zu Grunde liegen.
1. Vorzugsweise sollte ein Rezept nicht mehr Zutaten enthalten als Bestückungsstationen in der Packstraße vorgesehen sind, um Doppelbestückungen zu vermeiden, die sich nur mit großem Aufwand in den Prozess einbinden und detektieren lassen würden. Unter einer Doppelbestü- ckung wird das zweimalige Greifen in ein Zutatenfach einer Bestückungsstation innerhalb der Gesamttaktrate tges verstanden.
2. Die Anzahl der Rezepte sollte in der Regel größer sein als die Anzahl der Zutatenfächer pro Beschickungsstation. Dies ist möglich, da immer mehrere Rezepte eine Schnittmenge an ge- meinsamen Zutaten aufweisen.
3. Das Auffüllen der Zutatenfächer der Bestückungsstationen erfolgt vorzugsweise derart, dass die am Anfang der Packstraße angeordneten Bestückungsstationen bzw. deren Zutatenfächer mit schwereren Zutaten bestückt werden und das Gewicht der Zutaten in Transportrichtung entlang der Packstraße in den Zutatenfächern abnimmt. Auf diese Weise wird vermieden, dass schwerere Zutaten, wie z.B. Dosentomaten, leichtere Zutaten durch ihr Eigengewicht beschädi- gen.
4. Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, die oft benötigten und die wenig benötigten Zutaten gleichmäßig über die Bestückungsstationen in der Packstraße zu verteilen. Hierbei kann zudem vorgesehen sein, dass die Zutaten, die häufiger benötigt werden und die Zutaten die ein höhe- res Gewicht aufweisen, in den in vertikaler Richtung unten liegenden Zutatenfächern angeord- net sind, sodass ein Mitarbeiter diese schnell griffbereit hat, um die entsprechenden Zutatenbe- hälter zu bestücken.
5. An einer Bestückungsstation kann die Anzahl der Picks pro Gesamttakt vorzugsweise der An- zahl der Zutatenbehälter bzw. der Anzahl der Zutatenbehälter +/- 1 entsprechen.
6. Weiterhin kann eine mittlere Häufigkeit der Rezepte bzw. der auszuwählenden Rezepte (ZI, Z2... Zn) bekannt sein. Dies trägt ebenso wie 1. bis 5. dazu bei, die Zutatenfächer der Bestü- ckungsstationen auszubalancieren.
7. Weiterhin können zusätzliche Zutatenfächer vorgesehen sein, um bestimmte Zutaten, die häufiger benötigt werden in mehreren Bestückungsstationen anzuordnen, um die Portionsgröße zu erhören.
8. Zutaten des gleichen Typs aber unterschiedlicher Portionsgröße werden als unterschiedliche Zutaten betrachtet und sind jeweils in separaten Zutatenfächern anzuordnen.
Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur optischen Detektion von Zutaten in einer Packstraße vorgesehen, wobei die Packstraße mehrere in einer Transportrichtung aufeinander- folgend angeordnete Bestückungsstationen und eine entlang der Bestückungsstationen ange- ordnete Transporteinrichtung zum Bewegen von Zutaten behältern entlang der Transportrich- tung umfasst, und wobei an den Bestückungsstationen zumindest zwei oder mehr Zutaten (ZI bis Zm) vorgehalten werden, und wobei zumindest mit einer Kamera die Bestückungsstationen abgetastet werden und wobei ein Bild erzeugt wird, und das Bild mittels einer optischen Ob- jekterkennung analysiert wird, um eine gegriffene Zutat zu erkennen.
Ein Zutatenobjekt darstellendes Muster wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch eine Liste mit mehreren Merkmalen der optischen Abbildung einer Zutat beschrieben. Diese Liste von Merkmalen bildet einen Merkmalsvektor.
Merkmalsvektoren erleichtern eine automatische Klassifikation, da sie die zu klassifizierenden Eigenschaften systematisieren.
Unter einem Zutatenobjekt wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die datentechnische Beschreibung der Zutaten verstanden. Diese umfasst eine Identifikation für das jeweilige Ob- jekt, wie z.B. deren jeweilige Bezeichnung (z.B. Tomate, Gurke, Banane, Nudeln), und ein ent- sprechendes charakteristisches Muster, das durch einen Merkmalsvektor beschrieben ist. Ein charakteristisches Muster wird aus einer Vielzahl von Mustern der Zutaten ermittelt bspw. durch Mittelung oder sonstiger Auswahl der für diese Zutat typischen Muster.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann für die Zutat„Apfel" ein charakteristisches Muster erstellt werden, jedoch ist es auch möglich, für einzelne Apfelsorten charakteristische Muster zu erstellen, die wesentlich spezifischer sind. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass charakteristi- sche Muster sowohl für eine bestimmte Zutatengruppe als auch für Teilgruppen dieser be- stimmten Zutatengruppen erstellt werden können.
Eine Position des Zutatenobjekts kann in den mit der Kamera erfassten Bildern bestimmt wer- den, wobei anhand dieser Position im Bild, der Brennweite bzw. dem Abbildungsmaßstab und der Position und Blickrichtung der Kamera die Richtung des Zutatenobjekts bestimmt werden kann.
Auf diese Weise kann die Richtung des Ortes der gegriffenen Zutat bezüglich der Kamera be- stimmt werden.
Weiterhin können zumindest zwei Bilder gleichzeitig mit zumindest zwei Kameras erzeugt wer- den, wobei die beiden Kameras eine Stereokamera ausbilden, so dass mittels Triangulation die Koordinaten des Zutatenobjekts bestimmt werden.
Aus diesen Bildpaaren kann gemäß einer Ausführungsform bspw. jeweils die Position des Zu- tatenobjekts in den mit der Kamera erfassten Bildern bestimmt werden und anhand dieser Posi- tionen, der Blickrichtungen, der Brennweiten bzw. den Abbildungsmaßstäben und der Positio nen der Kameras kann der Ort des Zutatenobjekts bestimmt wird. Der Ort kann durch den Schnittpunkt der Richtungen des Zutatenobjekts ermittelt werden.
Zudem können mehrere Bildpaare einer Stereokamera zeitlich beabstandet voneinander aufge- nommen werden und anhand dieser Bildpaare die räumlichen Koordinaten des Zutatenobjekts bestimmt werden, sodass zu den einzelnen Bildpaaren die Raum-Zeit-Koordinaten der Zutaten- objekte bekannt sind.
Zeitlich beabstandet bedeutet, dass die Bilder zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt aufgenom- men werden.
Grundsätzlich ist es auch möglich die räumlichen Koordinaten des Zutatenobjekts mittels einer einzigen Kamera (Richtung) und einer Entfernungsmesseinrichtung zu bestimmen, wie z. B. mit einem Ultraschallsensor. Jedoch ist die Verwendung von mehreren ortsfesten Kameras alleine als Sensor bevorzugt, weil diese wesentlich weniger fehleranfällig und wartungsärmer sind, da keine beweglichen Bauteile vorhanden sind. Zudem können die Kameras einen relativ großen Bereich einer Packstraße abtasten.
Ein Greifelement kann mit einer vorbestimmten Markierung verwendet werden, wobei die Mar- kierung des Greifelements detektiert wird. Das Greifelement kann der Arm einer Bedienperson sein, die die Zutat greift. Im Rahmen der Erfindung kann das Greifelement auch ein Roboterarm sein.
Eine solche Markierung kann durch ein einfach erkennbares„Muster", bspw. Quer- und/oder Längstreifen am Ärmel eines Mitarbeiters, vorzugsweise mit Farbmarkierungen, ausgebildet
sein. Vorzugsweise sind einfach zu detektierende Farben vorgesehen, d.h. Farben die möglichst im überwachten Bereich durch Kleidung der Mitarbeiter, Zutatenobjekte und Maschinen bzw. Anlagen nicht Vorkommen, wie z.B. ausgefallene Signalfarben in gelb, grün, orange, lila usw.
Die Signalfarben sind Farben, welche in der Umgebung der Packstation nicht ansonsten vor- handen sind.
Die vorstehend beschriebenen Verfahren betreffen das Bestücken von Zutatenbehälter. Die ein- zelnen Verfahrensschritte dieser Verfahren können soweit technisch sinnvoll beliebig miteinan- der kombiniert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Bereitstel- len von Zutaten für zumindest ein Gericht vorgesehen. Diese umfasst:
- eine Transporteinrichtung,
- mehrere in einer Transportrichtung aufeinanderfolgend entlang der Transporteinrichtung an- geordnete Bestückungsstationen, wobei in einer Bestückungsstation zumindest zwei Zutaten und vorzugsweise zumindest vier Zutaten vorgehalten sind,
- eine Positionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Position des Zutatenbehälters bzgl. der Bestückungsstationen,
- eine Anzeigeeinrichtung, welche eine durch ein Rezept vorbestimmte Zutat der Bestückungs- Station markiert, wenn sich der Zutaten behälter an der entsprechenden Bestückungsstation befindet.
Mit dieser Vorrichtung erfolgt ein koordiniertes Anzeigen der zu greifenden Zutat und Transpor- tieren der entsprechenden Zutatenbehälter. Dies erlaubt ein effektives Bestücken der Zutaten- behälter mit Zutaten.
Weiterhin können Transportbehälter vorgesehen sein, in denen Zutatenbehälter angeordnet werden,
wobei für die Kühl-Transporteinrichtung ein separater Kühl-Zutatenbehälter vorgesehen ist, der an der Kühl-Bestückungsstation mit gekühlten Zutaten bestückt wird,
wobei für die Transporteinrichtung ein separater Zutatenbehälter vorgesehen ist, der an der Bestückungsstation mit ungekühlten Zutaten bestückt wird, und wobei der Kühl-Zutatenbehälter und der Zutatenbehälter in einem Transportbehälter angeordnet werden.
Weiterhin kann eine Gefrier-Linie mit einer Gefrier-Transporteinrichtung und mit mehreren in einer Transportrichtung aufeinanderfolgend entlang der Gefrier-Transporteinrichtung angeord- neten Bestückungsstationen vorgesehen sein, wobei in einer jeden Bestückungsstation zumin- dest zwei oder mehr Zutaten vorgehalten sind und wobei die Gefrier-Linie separat oder als Be- standteil der Kühllinie ausgebildet ist.
Die Transporteinrichtung und/oder die Kühl-Transporteinrichtung und/oder die Gefrier- Transporteinrichtung können sich entlang einer linearen Transportrichtung erstrecken oder ent- lang verzweigter Transportrichtungen erstrecken.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass gekühlte Proteinzutaten, wie zum Beispiel Milch oder Fleisch, in einer separaten Packstraße, der Kühl- und/oder der Gefrier-Linie, dem Zutatenbehäl- ter oder vorzugsweise der Transportverpackung zugeführt werden. Proteinzutaten können dabei mit thermischer Isolation, insbesondere einer Isolierverpackung, geschützt werden.
Insbesondere können mehrere erfindungsgemäße Packstraßen bzw. Produktionslinien miteinan- der kombiniert werden, um zum Beispiel Proteinzutaten (Fleisch, Fisch, Milchprodukte usw.) aus einer Kühleinrichtung oder einer weiteren gekühlten Packstraße in ein separate Isolierverpa- ckung (Woolcool oder dergleichen mit Kühlpaket) zu verpacken, die dann ähnlich einem Zu- tatenbehälter bestückt wird.
Die Zutatenfächer für gekühlte Zutaten, wie z. B. Proteinzutaten, können in einem Kühlraum angeordnet sein. Angrenzend an den Kühlraum ist die Transporteinrichtung angeordnet. Im Bereich der Zutatenfächer sind in dem Kühlraum Öffnungen vorgesehen, sodass die Zutaten aus den Zutatenfächern herausgegriffen werden können. Im Bereich dieser Öffnungen kann ein Luftvorhang, ein Vorhang ausgebildet aus Schnüren oder Bändern vorgesehen sein, um den Luftaustausch zwischen der kühlen Luft des Kühlraumes und der wärmeren Luft des angren- zenden Raumes, in dem die Transporteinrichtung steht, möglichst gering zu halten.
In einer Transportverpackung können dann eine, vorzugsweise wiederverwendbare, Isolierver- packung mit Proteinzutaten für ein oder mehrere Gerichte, bspw. zwei, vorzugsweise wieder- verwendbare, Zutaten behälter enthalten sein.
Weiterhin können im Transportbehälter gedruckte Rezeptbeschreibungen für die darin enthalte- nen Gerichte angeordnet sein.
Insbesondere ist ein Computersystem bzw. eine Steuereinrichtung vorgesehen, die die Bestel- lung des Kunden entgegennimmt und entsprechend die Packstraße ansteuert.
Weiterhin ist zusätzlich und/oder alternativeine Vorrichtung zum Bereitstellen von Zutaten für zumindest ein Gericht vorgesehen, die vorzugsweise mit der vorstehend beschriebenen Vorrich- tung kombinierbar ist. Diese Vorrichtung umfasst eine Einleseeinrichtung zum Einlesen von Be- stelldaten eines Kunden, eine Transporteinrichtung, mehrere in einer Transportrichtung aufei- nanderfolgend entlang der Transporteinrichtung angeordnete Bestückungsstation, wobei in ei- ner Bestückungsstation zumindest zwei Zutaten und vorzugsweise zumindest vier Zutaten vor- gehalten sind, eine Positionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Position des Zutaten-
behälters bzgl. der Bestückungsstationen, eine Anzeigeeinrichtung, welche eine durch ein Re- zept vorbestimmte Zutat der Bestückungsstation markiert, wenn sich der Zutaten behälter an der entsprechenden Bestückungsstation befindet.
Die vorstehend aufgezeigten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens treffen analog auch auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zu und werden daher an dieser Stelle nicht erneut aufge- listet.
Die Anzeigeeinrichtung kann eine Pick-by-Light-Einrichtung und/oder eine Put-by-Light- Einrichtung umfassen und/oder die Anzeigeeinrichtung kann mehrere jeweils einem Zutatenfach der Bestückungsstation zugeordnete Anzeigeelemente aufweisen, welche insbesondere zum Anzeigen vorbestimmter Farben und/oder vorbestimmter Piktogramme und/oder vorbestimmter Strings ausgebildet ist, und/oder die Anzeigeeinrichtung kann eine Projektionseinrichtung um- fassen, mit welcher die Zutatenfächer der Bestückungsstation individuell angeleuchtet werden können.
Weiterhin kann die Positionsbestimmungseinrichtung einen oder mehrere Sensoren aufweisen, um im Bereich einer jeden Bestückungsstation die Position der jeweiligen Zutatenbehälter zu bestimmen, und/oder einen oder mehrere Sensoren aufweisen, um
- eine Zutat während des Greifens derselben mittels automatischer Bildanalyse zu erkennen,
- die Qualität einer Zutat mittels automatischer Bildanalyse zu prüfen,
- die Raum-Zeitkoordinaten einer gegriffenen Zutat zu bestimmen.
Die Position eines jeden Zutaten behälters bzgl. der Transporteinrichtung kann zumindest einmal bestimmt werden und weitere Positionen entlang der Transporteinrichtung können durch einen gesteuerten Transport der Zutaten behälter bestimmt werden.
Zudem kann eine Entnahmedetektionseinrichtung vorgesehen sein, um eine Entnahme der Zu- taten aus Zutatenfächern an den Bestückungsstationen zu erfassen.
Die Entnahmedetektionseinrichtung kann einen Näherungssensor, insbesondere einen kapaziti ven Näherungssensor, und/oder eine Kamera aufweisen.
Weiterhin kann eine Bestückungsdetektionseinrichtung vorgesehen sein, um ein Bestücken der Zutatenbehälter mit Zutaten an den Bestückungsstationen zu erfassen.
Die Bestückungsdetektionseinrichtung kann einen Näherungssensor, insbesondere einen kapazi- tiven Näherungssensor, und/oder eine Kamera aufweisen.
Insbesondere kann eine optische Überwachungseinrichtung mit einer oder mehreren Kameras und einer Auswerteeinrichtung vorgesehen sein, mit welcher ein oder mehrere der folgenden Aktionen detektierbar sind:
- Entnahme einer Zutat aus einem Zutatenfach,
- Bestückung eines der Zutatenbehälter,
- Positionierung eines der Zutatenbehälter entlang der Transporteinrichtung,
- Erkennung einer Zutat während des Greifens derselben mittels automatischer Bildanalyse,
- Prüfung der Qualität einer Zutat mittels automatischer Bildanalyse,
- Bestimmung der Raum-Zeitkoordinaten einer gegriffenen Zutat und/oder eines der Zutatenbe- hälter.
Die optische Überwachungseinrichtung kann ein Modul zum Erkennen der einzelnen Zutaten und/oder zum Erkennen der Zutatenbehälter aufweisen.
Die Überwachungseinrichtung kann ein maschinell lernendes System, wie z.B. ein neuronales Netz, aufweisen, um insbesondere Muster der einzelnen Zutaten anzulernen.
Die Auswerteeinrichtung kann mit einem Modul versehen sein, mit dem die tatsächliche Bestü- ckung mit einer vorgegebenen Bestückung der jeweiligen Zutaten behälter verglichen wird und bei einer Abweichung eine Nachricht ausgegeben oder eine vorbestimmte Aktion veranlasst wird.
Dies bedeutet, dass mit einem einzigen Überwachungssystem sowohl die Entnahme der Zutaten aus den Zutatenfächern als auch die Bestückung der Zutaten behälter als auch die Positionie- rung der Zutaten behälter erfasst und ausgewertet werden können. Mit einem solchen optischen Überwachungssystem kann somit erfasst werden, welche Zutaten sich in welchem Zutatenbe- hälter befinden.
Die Vorrichtung kann ein Überwachungsmodul zum Bestimmen der Zutat und/oder der Koordi- naten der Zutat mittels automatischer Bildanalyse aufweisen, wobei dieses Überwachungsmodul mit einem Triggermodul und/oder einer Steuereinrichtung zum Ansteuern der Anzeigeeinrich- tung derart gekoppelt ist, dass entweder beim Detektieren einer Greifaktion durch das Trigger- modul und/oder beim Markieren einer zu greifenden Zutat durch die Anzeigeeinrichtung das Überwachungsmodul gestartet wird.
Die automatische Bildanalyse kann einen erheblichen Bedarf an Rechen kapazität verursachen. Dadurch, dass das Überwachungsmodul auf einen Greifvorgang getriggert wird, kann die erfor- derliche Rechen kapazität erheblich vermindert werden und es können gleichzeitig mehrere Überwachungsmodule zum Überwachen mehrerer Bestückungsstationen betrieben werden.
Das Überwachungsmodul kann die einzelnen Zutaten und/oder den Zutaten behälter bspw. mit einem Mustervergleich erkennen.
Ein solches Überwachungsmodul kann als maschinell lernendes System, wie z. B. einem neuro- nalen Netz, ausgebildet sein. Einem solchen maschinell lernenden System können die einzelnen Zutaten einmal angelernt werden, sodass das optische Überwachungsmodul ab dann die Zuta- ten jedes Mal selbständig erkennt, wenn sie in das Blickfeld der Kamera gelangen.
Vorzugsweise wird für die Benutzer dieser Vorrichtung eine Bekleidung vorgesehen, welche an den Ärmeln eine oder mehrere Markierungen aufweist, welche maschinell einfach zu erkennen sind. Ist diese Markierung im von der Kamera erfassten Bild enthalten, dann kann das Muster- erkennungsmodul einfach den Bereich des Bildes bestimmen, in dem sich die Zutat befindet, sodass die Analyse des Mustererkennungsmoduls hierauf konzentriert werden kann.
Die Vorrichtung kann mehrere Kameras aufweisen, mit welchen jeweils eine Überwachungszelle einer Bestückungsstation abgetastet wird. Die Überwachungszelle umfasst den Bereich der Transporteinrichtung an der Bestückungsstation sowie an der Bestückungsstation angeordnete Zutatenfächer, wobei die Kameras derart angeordnet sind, dass Abschnitte der jeweiligen Überwachungszellen von zumindest jeweils zwei Kameras abgetastet werden. Dies erlaubt ei- nerseits die Bestimmung der Raumkoordinaten des erfassten Objektes, wobei die beiden Kame- ras wie eine Stereokamera eingesetzt werden. Andererseits kann die Zutat selbst dann noch erkannt und identifiziert werden, wenn aus der Blickrichtung einer der beiden Kameras die Zutat verdeckt ist, da sie mit der anderen Kamera erfasst werden kann.
Die Kameras, welche zum Bereitstellen der Bilddaten für die automatische Bildanalyse vorgese- hen sind, sind vorzugsweise ortsfeste Kameras und/oder Kameras mit einer festen Brennweite. Ortsfeste Kameras, insbesondere mit fester Brennweite, sind sehr wartungsarm, da es keine beweglichen Teile gibt.
Die Überwachungseinrichtung kann mit der Steuereinrichtung derart verbunden sein, dass der Überwachungseinrichtung bei der automatischen Bildanalyse die Information zur Verfügung steht, mit welchen Zutaten die jeweilige Bestückungsstation befüllt ist und/oder welche Zutat mit der Anzeigeeinrichtung markiert wird, wobei diese Information bei der Bildanalyse mit be- rücksichtigt wird. Diese Information kann bspw. dahingehend berücksichtigt werden, dass ein Vergleich des erfassten Musters nur mit den Zutatenobjekten stattfindet, von welchen die ent- sprechenden Zutaten an der Bestückungsstation vorhanden sind oder dem Zutatenobjekt, das der Zutat entspricht, die gegriffen werden soll. Hierdurch reduziert sich die Anzahl der Verglei- che erheblich, womit Rechenleistung eingespart wird und die Detektion wesentlich schneller und zuverlässiger erfolgen kann.
Die Überwachungseinrichtung kann ein Selektionsmodul aufweisen, das die Bilddaten der ein- zelnen Kameras empfängt und für die Überwachungsmodule, welche jeweils einer Bestückungs- Station bzw. Überwachungszelle zugeordnet sind, selektiert, ggfs, filtert und/oder vorverarbei- tet, und an die Überwachungsmodule weiterleitet. Durch das Selektieren werden nur Bilddaten weitergeleitet, die zumindest einen Abschnitt einer Überwachungszelle zeigen, welche von dem jeweiligen Überwachungsmodul überwacht werden soll. Die Bilddaten können auch durch Ver- mindern der Anzahl der Bilder des jeweiligen Bilddatenstroms und/oder Erstellen eines Aus- schnittes und lediglich Weiterleiten dieses Ausschnittes verringert werden. Hierdurch wird eine effiziente Weiterleitung und Verarbeitung der Bilddatenströme sichergestellt.
Die Auswerteeinrichtung kann mit einem Modul versehen sein, mit dem die tatsächliche Bestü- ckung mit einer vorgegebenen Bestückung der jeweiligen Zutaten behälter verglichen wird. Bei einer Abweichung kann eine Nachricht ausgegeben werden. Es kann bei einer Abweichung auch eine vorbestimmte Aktion veranlasst werden, wie z. B., dass ein falsch bestückter Zutatenbehäl- ter entfernt wird und die Bestückung des entsprechenden Auftrags erneut gestartet wird.
Der Bestückungsschritt in einer Bestückungsstation kann mittels entsprechender Sensoren in einem Zutatendetektionsschritt überprüft werden. Hierzu sind vorzugsweise eine Kamera mit oder ohne einem Bewegungssensor für eine Entnahmedetektionseinrichtung vorgesehen, die detektieren, ob tatsächlich die richtige Zutat und/oder die richtige Zutatenmenge für einen Zu- tatenbehälter aus der Bestückungsstation entnommen wurden. Alternativ und wesentlich unzu- verlässiger können auch Bewegungssensoren für die Entnahmedetektionseinrichtung vorgese- hen sein.
Mittels eines solche Entnahmedetektionsschrittes in den einzelnen Bestückungsstationen kann zudem die Taktrate des laufenden Verfahrens angepasst werden, um zu verhindern, dass Zu- taten behälter, die noch nicht vollständig gepackt sind, aus einer Bestückungsstation entfernt werden und bereits der nächsten Bestückungsstation zugeführt werden.
Mittels eines solchen Entnahmedetektionsschrittes kann zudem eine direkte Rückmeldung an ein Lagerverwaltungssystem gegeben werden, um die Entnahme zu quittieren, Lagerbestände und Zutatenfächer einer Bestückungsstation aufzufüllen und ggfs. Korrekturen bei einem Fehl bestand vorzunehmen.
Wie es oben erläutert ist, kann die Entnahmedetektionseinrichtung einen Bewegungs- bzw. Nä- herungssensor aufweisen, welcher insbesondere als kapazitiver Näherungssensor ausgebildet ist. Die Entnahmedetektionseinrichtung kann auch eine Kamera aufweisen, mit welcher die ent- sprechenden Zutaten optisch erfasst werden.
Es kann auch eine Bestückungsdetektionseinrichtung vorgesehen sein, um das Bestücken der Zutaten behälter mit Zutaten an den Bestückungsstationen zu erfassen. Die Bestückungsdetekti- onseinrichtung kann wiederum einen Näherungssensor, insbesondere einen kapazitiven Nähe- rungssensor, und/oder eine Kamera aufweisen.
Vorzugsweise kann eine Zuordnungseinrichtung zum Zuordnen von zumindest einem Zutaten- behälter mit Kundendaten vorgesehen sein, wobei die Zuordnungseinrichtung eine Kennzeich- nungseinrichtung, wie bspw. eine Druckeinrichtung zum Drucken eines maschinenlesbaren Codes, oder eine Speichereinrichtung zum Speichern der Kundendaten in einen mit dem Zu- tatenbehälter verbundenen oder verbindbaren maschinenlesbaren Speicher ist oder eine Detek- tionseinrichtung ist, welche eine am Zutatenbehälter angebrachte Kennzeichnung liest und die se bestimmten Kundendaten zuordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind jedoch ausschließlich Kameras vorgesehen, um das Greifen (= Picken) und/oder Ablegen (= Putten) der Zutaten zu überwachen. Mit den Kameras können viele Aspekte gleichzeitig überwacht werden, wie z.B. die Identifikation der gegriffenen Zutaten, deren Bewegung beim Greifen und Ablegen, die korrekte Bestückung der Zutatenbe- hälter, Qualitätskontrolle und die Bewegung der Zutatenbehälter. Zudem lassen sich die hiermit erfassten Daten in einem Warenwirtschaftssystem z.B. für automatische Bestellungen von Zuta- ten verwenden. Die Kameras bilden ein sehr zuverlässiges, präzises, vielseitiges und dauerhaft funktionierendes Sensorsystem. Mit Ihnen können sogar Barcodes an den Zutaten behältern oder an den Packschalen identifiziert werden. Es sind daher keine weiteren Sensoren notwen- dig.
Zudem kann eine Kontrolleinrichtung nach der in Transportrichtung letzten Bestückungsstation vorgesehen sein, um den Inhalt des jeweiligen Zutaten behälters zu überprüfen, wobei die Kon- trolleinrichtung vorzugsweise eine Waage ist.
Eine oder mehrere Bestückungsstationen können Kühleinrichtungen zum Kühlen von Zutaten bzw. Lebensmitteln und/oder Begasungseinrichtungen zum Begasen von Zutaten bzw. Lebens- mitteln mit Stickstoff oder Kohlendioxid aufweisen.
Eine Bestückungsstation kann mehrere neben und übereinander angeordnete Zutatenfächer aufweisen.
Gemäß einem besonders bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Bereitstellen von Zutaten für zumindest ein Gericht vorgesehen. Ein solches System umfasst zumindest zwei Vorrichtungen, die entsprechend der vorstehend aufgezeigten Vorrichtung aus- gebildet sind, wobei eine jede Vorrichtung zum Bestücken eines Zutatenbehälters ausgebildet
ist und eine Verpackungseinrichtung zum automatischen Verpacken der zu einem Gericht zuge- ordneten Zutaten behälter in eine gemeinsame Transportverpackung vorgesehen ist.
Ein solches System kann eine zweite Vorrichtung, z.B. eine gekühlte Packstraße für Proteinzuta- ten umfassen, die beispielsweise derart gespiegelt zur ersten Packstraße angeordnet ist, dass eine„Heirat" bzw. ein Zusammenführen der Zutaten und der gekühlten Proteinzutaten im Be- reich der Verpackungseinrichtung erfolgt.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeige in:
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Überwachen von Stückgut auf einer Transporteinrichtung vorgesehen, wobei ein jedes Element des Stückgu- tes mit einem bestimmten Identifikationsmarker versehen ist. Die Anzahl unterschiedlicher Identifikationsmarker ist begrenzt und die Reihenfolge, mit welcher die unterschiedlichen Iden- tifikationsmarker auf den einzelnen Elementen des Stückgutes vorgesehen sind, wird vorgehal- ten. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
Erfassen der Identifikationsmarker mit zumindest einer Kamera von einer Sequenz auf- einander folgender Elemente des Stückgutes, und
Identifizieren zumindest eines der Elemente, dessen Identifikationsmarker erfasst wor- den ist, anhand eines Vergleiches der Identifikationsmarker der erfassten Sequenz mit der vorgehaltenen Reihenfolge von Identifikationsmarkern.
Dadurch, dass von einer Sequenz aufeinander folgender Elemente des Stückgutes die Identifi- kationsmarker mit einer Kamera erfasst werden, kann diese Sequenz von Identifikationsmar- kern in der vorgehaltenen Reihenfolge von Identifikationsmarkern, mit welcher die Identifikati onsmarker auf den Elementen des Stückgutes aufgebracht sind, bestimmt werden. Hierdurch kann in einer Folge von Elementen des Stückgutes, die wesentlich größer als die Sequenz ist, die Sequenz eindeutig identifiziert werden und wenn die Sequenz eindeutig identifiziert ist, kann das einzelne Element auch eindeutig identifiziert werden.
Die vorgehaltene Reihenfolge von Identifikationsmarkern ist vorzugsweise so ausgebildet, dass eine Sequenz mit einer vorbestimmten Anzahl von Identifikationsmarkern nur ein einziges Mal vorkommt. Dies heißt jedoch nicht, dass die einzelnen Identifikationsmarker nur einmal darin enthalten sein müssen. Diese können mehrfach in der vorgehaltenen Reihenfolge vorgesehen sein, jedoch jeweils in unterschiedlichen Sequenzen enthalten sein. Dies erlaubt es, mit einer relativ geringen Anzahl von Identifikationsmarkern eine wesentlich größere Anzahl von Elemen- ten eindeutig zu markieren und zu identifizieren.
Wenn anhand der Kameras und deren Blickrichtung der ungefähre Ort der Sequenz von Ele menten bestimmt wird, von welchen die Identifikationsmarker erfasst werden, dann kann unter Berücksichtigung dieses Ortes eine bestimmte Sequenz mehrfach entlang der Transporteinrich- tung verwendet werden, solange ein bestimmter Mindestabstand zwischen den einzelnen iden- tischen Sequenzen in der vorgehaltenen Reihenfolge eingehalten wird, so dass durch Berück- sichtigung des Ortes der Sequenz auf der Transporteinrichtung der entsprechende Ort in der vorgehaltenen Reihenfolge von Identifikationsmarkern eingegrenzt werden kann. Dieser erfass- te Ort kann somit zur Beseitigung von Mehrdeutigkeiten verwendet werden. Es genügt hierzu, den Ort sehr grob zu erfassen. Da die Position und die Blickrichtung der Kameras in der Regel bekannt ist, ist auch der Ort, den sie erfassen, in der Regel bekannt. Sind mehrere Kameras entlang der Transporteinrichtung angeordnet, dann kann als Ortsangabe bereits die Kamera, mit welcher das Stückgut abgetastet worden ist, bereits als Ortsangabe genügen.
Da die Anzahl der Identifikationsmarkern klein gehalten werden kann, können relativ einfache Identifikationsmarker verwendet werden, die aus großer Entfernung mittels einer Kamera ein- fach und zuverlässig identifizierbar sind. Diese Identifikationsmarker können beispielsweise un- terschiedliche Farben oder Linienelemente sein. Die Linien besitzen beispielsweise eine Strich stärke von zumindest 3 mm, vorzugsweise zumindest 4 mm bzw. zumindest 5 mm. Derartige Strichstärken oder Punktgrößen lassen sich mittels handelsüblicher Kameras aus relativ weiter Entfernung (z.B. 5 m) zuverlässig erkennen, ohne dass hierfür Spezialobjektive eingesetzt wer- den müssen.
Vorzugsweise ist einem jeden Identifikationsmarker der vorgehaltenen Reihenfolge eine Identi fikationsnummer zur Identifikation eines der Elemente des Stückgutes zugeordnet. Anhand die ser Identifikationsnummer kann dann das jeweilige Element des Stückgutes identifiziert werden und ggfs, mit weiteren Informationen, wie z.B. einem bestimmten Auftrag bzw. einem bestimm- ten Rezept verknüpft werden.
Dieses Verfahren kann in Kombination mit dem oben erläuterte Verfahren zum Bereitstellen von Zutaten und/oder mit der oben erläuterten Vorrichtung zum Bereitstellen von Zutaten verwen- det werden, wobei die Zutatenbehälter die Elemente des Stückgutes bilden, welche zu überwa- chen bzw. zu identifizieren sind, während sie entlang der Transporteinrichtung befördert wer- den.
Figur l ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bereitstellen von Zutaten für zumindest ein Gericht,
Figur 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bereitstellen von Zutaten für zumindest ein Gericht
Figur 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsge- mäßen Vorrichtung zum Bereitstellen von Zutaten für zumindest ein Gericht,
Figur 4eine schematische Darstellung einer aus mehreren Modulen ausgebildeten erfindungs- gemäßen Überwachungssoftware,
Figur 5 eine schematische Darstellung von Überwachungszellen einer Packstraße mit den dazu angebrachten Kameras,
Figur 6eine schematische Darstellung einer aus mehreren Modulen ausgebildeten erfindungs- gemäßen Überwachungssoftware für eine einzelne Überwachungszelle, und
Figur 7 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur optischen Überwachung von Zutaten.
Im Folgenden wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Bereitstellen, insbesondere zum Zusammenstellen und Verpacken, von Zutaten für Gerichte anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben (Figur 2).
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Erfassungseinrichtung (nicht dargestellt), die von Kunden, bei- spielsweise im Internet auf einer Webseite, aufgegebene Bestellungen empfängt, erfasst und auswertet. Hierfür weist die Erfassungseinrichtung zumindest eine entsprechende Schnittstelle auf.
Die Erfassungseinrichtung übermittelt dann Bestelldaten, die die Rezeptdaten sowie die Kun- dendaten umfassen, an eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) der Vorrichtung 1.
Darüber hinaus ist die Erfassungseinrichtung ausgebildet, um eine entsprechende maschinen- lesbare Codierung bzw. Kennzeichnung, wie z.B. einen QR-Code, einen Barcode, eine RFID- Karte zu erstellen. Die Codierung enthält die Informationen bzw. Daten über die Zutaten, die in dem bestellten Gericht enthalten sind.
Alternativ kann diese Information auch ohne QR Code mittels der Steuereinrichtung an die Pro- duktionslinie weitergeleitet bspw. indem auf Zutatenbehältern aufgebrachte Informationen ge- scannt werden mittels dieser Informationen bzw. Bestelldaten die Vorrichtung angesteuert wer- den.
Weiterhin ist eine Zuordnungseinrichtung vorgesehen. Die Zuordnungseinrichtung ist ausgebil- det, um zumindest einem bzw. mehreren Zutatenbehältern die entsprechenden Kundendaten zuzuordnen.
Die Zuordnungseinrichtung kann eine Kennzeichnungseinrichtung, wie bspw. eine Druckeinrich- tung zum Drucken eines maschinenlesbaren Codes, aufweisen, so dass am Zutatenbehälter die entsprechenden Zuordnungen der Kundendaten am Zutaten behälter mit einem entsprechenden Lesegerät abgelesen werden können.
Zusätzlich und/oder alternativ kann die Zuordnungseinrichtung als eine Speichereinrichtung, z.B. RFID-Chip, zum Speichern der Kundendaten in einen mit dem Zutatenbehälter verbunde- nen oder verbindbaren maschinenlesbaren Speicher ausgebildet sein.
Zusätzlich und/oder alternativ kann die Zuordnungseinrichtung als eine Detektionseinrichtung ausgebildet sein, die eine am Zutatenbehälter 17 angebrachte Kennzeichnung liest und die be- stimmten Kundendaten dieser Kennzeichnung zuordnet.
Die Detektionseinrichtung ist bspw. im Bereich vor einer ersten Bestückungsstation 7 der Pack- straße 6 angeordnet, die die Zutatenbehälter 17 dahingehend überprüft, ob der Packstraße 6 die richtigen Zutatenbehälter 17 zugeführt wurden.
Mittels einer Kennzeichnungseinrichtung 2 werden Zutaten behälter 17 mit den Kundendaten in Form von ID-Nummern gekennzeichnet. Dies erfolgt durch Bedrucken und Aufkleben eines Eti ketts auf den jeweiligen Zutaten behälter 17. Das Etikett kann später auch zum Verschließen des Zutaten behälters 17 verwendet werden. Die Kundendaten bzw. -Informationen umfassen bspw. Name und Anschrift des Kunden, das Datum der Bestellung, den gewünschten Liefertermin usw. Diese Kennzeichnungseinrichtung ist Bestandteil der oben erläuterten Zuordnungseinrich- tung.
Die Zutaten behälter 17 können bspw. als Papiertüten oder als wiederverwertbare Kunststoffbe- hälter ausgebildet sein.
Weiterhin ist eine Zuführeinrichtung 3 zum Zuführen der Zutatenbehälter 17 zu einer Trans- porteinrichtung 4 vorgesehen. Die Zuführeinrichtung 3 ist optional und kann eine Förder - oder Robotereinrichtung sein. Das Zuführen der Zutatenbehälter 17 zur Transporteinrichtung 4 kann auch manuell ausgeführt werden.
Die Transporteinrichtung 4 ist vorzugsweise als Förderband ausgebildet, um die Zutaten behälter 17 in einer Transportrichtung 5 entlang einer Packstraße 6 zu transportieren bzw. zu fördern.
Die Transporteinrichtung 4 weist zur Aufnahme der Zutatenbehälter 17 Aufnahmeabschnitte zum Aufnehmen eines Zutatenbehälters 17 auf. Jeder Aufnahmeabschnitt ist mit einem QR- Code versehen. Ein solcher Aufnahmeabschnitt ist bspw. als stabile Transportschale ausgebil- det.
Die Transporteinrichtung kann ein Bandförderer bzw. ein Förderband oder auch ein Rollen- förderer oder eine Rollen- bzw. Kugelbahn oder ein pneumatischer Förderer sein.
Diese QR-Codes der Aufnahmeabschnitte werden mit den ID-Nummern der Zutaten behälter 17 verknüpft.
Die Packstraße 6 umfasst beispielsweise zehn entlang der Transporteinrichtung 4 in Transport- richtung 5 aufeinanderfolgend angeordnete Bestückungsstationen 7. Als Bestückungsstation wird ein Regal mit Zutatenfächern, in denen die Zutaten vorgehalten sind sowie ein entspre- chender Abschnitt der Transporteinrichtung im Bereich des Regals bezeichnet. In Fig. 2 ist zur einfacheren zeichnerischen Darstellung die Packstraße 6 in zwei Abschnitten dargestellt. In der Realität ist es eine einzige Packstraße 6.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind mittels der Transporteinrichtung 4 im Bereich jeder Bestückungsstation 7 gleichzeitig vier Zutatenbehälter 17 mittels der Transporteinrichtung 4 anordbar.
In der Bestückungsstation 7 sind in einem Regal beispielsweise zwölf Zutatenfächer 8 ausgebil- det. In den einzelnen Zutatenfächern 8 sind verschiedene Lebensmittel bzw. vorportionierte Zutaten für ein bestimmtes Rezept, vorzugsweise in austauschbaren Einsätzen, angeordnet bzw. vorgehalten. Ein Einsatz ist bspw. eine Aufnahme für eine nach oben offene Kiste. Die Zutatenfächer 8 sind bspw. in drei Reihen, mit jeweils vier Zutatenfächern 8 angeordnet.
Die Regale sind bspw. als Schwerkraftregale ausgebildet. In einem Regalsystem dieser Art wird ein Schwerkraftabfluss der Waren genutzt. Der Durchfluss der Produkte kann durch die ent- sprechend gewählten aus den Schwerkraftregalen gebauten Lagergestelle gesteuert werden. Ein Vorteil solcher Regalen ist eine effektive Ausnutzung der Lagerfläche sowie die Möglichkeit von Verwendung der Regale sowohl zum Lagern von schweren als auch leichten Ladungen.
Jede Bestückungsstation 7 weist eine Anzeigeeinrichtung 9 auf, die vorzugsweise eine Pick-by- Light-Einrichtung 18 und eine Put-by-Light Einrichtung 19 umfasst. Die Anzeigeeinrichtung, ist ausgebildet, um eine durch ein Rezept vorbestimmte Zutat bzw. ein Zutatenfach der Bestü- ckungsstation zu markieren, wenn sich der Zutatenbehälter 17 an der entsprechenden Bestü- ckungsstation befindet.
Alternativ zur Put-by-Light Einrichtung 19 können die Zutaten behälter 17 auch mittels entspre- chender Aufkleber oder dergleichen gekennzeichnet werden. Weiterhin ist es auch möglich die Aufnahmeabschnitte bzw. Transportschalen der Transporteinrichtung zu kennzeichnen. Ein je der Aufnahmeabschnitt kann bspw. dazu ausgebildet sein, eine vorbestimmte Anzahl von Zu-
taten behältern 17 aufzunehmen. Die entsprechenden Plätze zum Aufnehmen jeweils einer der Zutaten behälter sind mit einer Markierung versehen, welcher der Markierung entspricht, die von der Put-by-Light-Einrichtung erzeugt wird. So müssen die Zutatenbehälter selbst nicht markiert sein. Die Markierungen an den wiederverwendbaren Aufnahmeabschnitten kann daran dauer- haft angebracht sein.
Die Anzeigeeinrichtung 9 ist derart ausgebildet, dass sich die Zutaten behälter 17 mittels der Put-by-Light Einrichtung 19 mit vier unterschiedlichen Farben anzeigen bzw. markieren bzw. kennzeichnen lassen und die Rezeptdaten von der Steuereinrichtung derart ausgewertet wer- den, dass die Zutatenfächer 8 mittels der Pick-by-Light-Einrichtung 18 derart farblich angezeigt bzw. markiert bzw. gekennzeichnet werden, dass einem Mitarbeiter farblich angezeigt wird, welche Zutaten in den entsprechenden Zutatenbehältern 17 angeordnet werden sollen.
Alternativ und/oder zusätzlich kann die Anzeigeeinrichtung mehrere jeweils einem Zutaten-fach der Bestückungsstation zugeordnete bzw. an diesem angeordnete Anzeigeelemente aufweisen, die insbesondere zum Anzeigen vorbestimmter Farben und/oder vorbestimmter Piktogramme und/oder vorbestimmter Strings ausgebildet sind. Entsprechende Markierungen können auch an den Zutatenbehältern 17 und/oder den Aufnahmeabschnitten der Transporteinrichtung vorge- sehen sein. Die Anzeigeelemente können kleine Bildschirme, z.B. LCD- oder OLED-Bildschirme, oder Leuchtdioden aufweisen.
Alternativ und/oder zusätzlich kann die Anzeigeeinrichtung auch eine Projektionseinrichtung umfassen, mit welcher die Zutatenfächer der Bestückungsstation individuell angeleuchtet wer- den können. Eine solche Projektionseinrichtung ist relativ teuer, kann jedoch zum gleichzeitigen Markieren mehrerer Zutatenfächer eingesetzt werden.
Zudem ist in jeder Bestückungsstation 7 eine Entnahmedetektionseinrichtung 10 vorgesehen, die beispielsweise zwei Sensoren (nicht dargestellt) pro Zutatenfach umfasst, um die Greifbe- wegung des Mitarbeiters in das Zutatenfach zu detektieren. Auf diese Weise wird überprüft, ob ein Mitarbeiter auch die entsprechenden Zutaten aus den Zutatenfächern 8 entnommen hat. Dann wird davon ausgegangen, dass der Mitarbeiter die entsprechende Zutat im angezeigten Zutaten behälter 17 angeordnet hat.
Die Entnahmedetektionseinrichtung kann jeweils einen Näherungssensor, insbesondere einen kapazitiven Näherungssensor, eine Lichtschranke und/oder eine oder mehrere Kameras aufwei- sen.
Weiterhin ist eine optische Überwachungseinrichtung mit einer oder mehrerer Kameras und einer Auswerteeinrichtung vorgesehen, mit welcher ein oder mehrere der folgenden Aktionen detektierbar sind:
- Entnahme einer Zutat aus einem Zutatenfach,
- Bestückung eines der Zutatenbehälter 17,
- Positionierung eines der Zutatenbehälter 17 entlang der Transporteinrichtung.
Die optische Überwachungseinrichtung weist ein Mustererkennungsmodul zum Erkennen der einzelnen Zutaten und/oder zum Erkennen der Zutatenbehälter 17 auf.
Die Überwachungseinrichtung kann ein maschinell lernendes System, wie z.B. ein neuronales Netz, aufweisen, um insbesondere Muster der einzelnen Zutaten anzulernen.
Die Auswerteeinrichtung kann mit einem Modul versehen sein, mit dem die tatsächliche Bestü- ckung mit einer vorgegebenen Bestückung der jeweiligen Zutaten behälter 17 verglichen wird und bei einer Abweichung eine Nachricht ausgegeben oder eine vorbestimmte Aktion veranlasst wird.
In Transportrichtung ist vorzugsweise nach bzw. im Bereich jeder Bestückungsstation eine opti- sche Überwachungseinrichtung 11 vorgesehen, um bspw. die QR-Codes der Aufnahmeabschnit- te zu detektieren. So kann bspw. die Position eines jeden Zutatenbehälters 17 einfach nachver- folgt werden, da die QR-Codes mit den ID-Nummern der Zutaten behälter 17 verknüpft sind solange diese auf den Aufnahmeabschnitten angeordnet sind.
Eine oder mehrere der Bestückungsstationen 7 können mit Kühleinrichtungen versehen, um die darin vorgehaltenen Zutaten zu kühlen.
Eine oder mehrere der Bestückungsstationen 7 können mit Begasungseinrichtungen verse-hen, um die darin vorgehaltenen Zutaten mittels Gas, beispielsweise Kohlendioxid oder Stickstoff, frischzu halten.
Weiterhin ist eine Kontrolleinrichtung nach der in Transportrichtung letzten Bestückungssta-tion vorgesehen ist, um den Inhalt des jeweiligen Zutatenbehälters zu überprüfen, wobei die Kon- trolleinrichtung vorzugsweise eine Waage ist.
In Transportrichtung 5 ist am Ende der Packstraße 6 eine Verschlusseinrichtung 13 zum Ver- schließen der Zutatenbehälter 17 vorgesehen. Das Verschließen kann bspw. mittels Verkleben, einem Verkleben der Etiketten, Vernähen, Verschweißen usw. erfolgen. Die Verschlusseinrich- tung ist demgemäß eine Schweißeinrichtung zum Verschweißen von Kunststoffbeutel, und/oder eine Näheinrichtung zum Zunähen von Beuteln und/oder eine Klebeeinrichtung.
In Transportrichtung 5 ist nach der Verschlusseinrichtung noch eine Verpackungseinrichtung vorgesehen, um die Zutatenbehälter 17 in Transportbehälter zu verpacken.
Insbesondere ist erfindungsgemäß ein System zum Bereitstellen von Zutaten für zumindest ein Gericht vorgesehen, wobei das System zumindest zwei oder mehrere Vorrichtungen nach Art der vorstehend beschriebenen Vorrichtung umfasst. Jede Vorrichtung ist zum Bestücken zumin- dest eines Zutaten behälters 17 ausgebildet und die Verpackungseinrichtung zum automatischen Verpacken der zu einem Gericht zugeordneten Zutatenbehälter 17 ist dann vorgesehen, um die Zutaten behälter 17 in eine gemeinsame Transportverpackung zu verpacken.
Gemäß einem nicht dargestellten und besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgese- hen, dass eine weitere Vorrichtung eine Proteinpackstraße unabhängig von der Packstraße 6 ist, die Kühleinrichtungen aufweist und in der verderbliche Proteinzutaten, wie beispielsweise Milch oder Fleisch, zusammengestellt werden.
Diese Proteinzutaten können mit einer entsprechenden Isolierverpackung, beispielsweise mit sogenannten Wool-Cool-Packs isoliert und einem Kühlelement versehen werden und mit den Zutaten behälter 17 im Bereich einer Verpackungseinrichtung 14 in einem Transportbehälter 20 zusammengeführt werden.
In diesem Transportbehälter 20 werden dann die in der Packstraße 6 zusammengestellten im Zutaten behälter 17 und die Proteinzutaten angeordnet.
Zudem ist eine weitere Endkontrolleinrichtung 16 vorgesehen, um zu überprüfen, beispiels weise mittels Scannen der entsprechenden Barcodes, dass ein oder mehrere Zutatenbehälter 17 in dem richtigen Transportbehälter mit den entsprechenden Bestelldaten gemäß einem vorbe- stimmten Kundenauftrag angeordnet sind.
Zum Versenden von Lebensmitteln ist es heutzutage üblich Kühlelemente zu verwenden. Diese Kühlelemente sind Einweg- oder Mehrwegkühlelemente, welche mit einer Kühlflüssigkeit oder einem Kühlgel gefüllt sind. Ein Kühlelement kann jedoch auch ein Kühlbehälter zur Aufnahme von Trockeneis sein. Dieser Kühlbehälter weist Wandungen mit einer thermischen Isolations- schicht auf, wobei vorzugsweise eine Kühlwandung weniger als die übrigen Wandungen ther- misch isoliert ist. Über diese Kühlwandung wird die Kälte des Trockeneises nach außen abge- führt. Der Kühlbehälter weist eine oder mehrere Öffnungen auf, über welche das beim Subli- mieren des Trockeneises entstehende C02-Gas entweichen kann. Eine Atmosphäre mit angerei- chertem C02 bewirkt bei einigen Lebensmitteln eine weitere verzögerte Alterung.
Der Kühlbehälter kann bspw. aus einem Partikelschaumstoff (bspw. ePS, ePP) ausgebildet sein, da ein solches Partikelschaumstoffteil kostengünstig herstellbar ist und zudem hervorragende thermische isoliert. Die Kühlwandung kann aus einem anderen Material, wie z.B. einem Spritz- gusskunststoffteil ausgebildet sein, das dünnwandig, stabil und im Vergleich zum Partikel-
Schaumstoff wesentlich stärker Wärme leitet. Ein solcher Kühlbehälter kann wiederholt in einem Mehrwegsystem eingesetzt werden.
Der Zutaten behälter 17 sollte bei Verwendung von Trockeneis eine gewisse Gasdurchlässigkeit besitzen, um einen Überdruck zu vermeiden.
Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bereitstellen bzw. zum Zusammen- stellen und Verpacken von Zutaten für Gerichte beschrieben (Figur 1).
Es ist vorgesehen, die Zutaten in den Zutatenfächer der Bestückungsstationen derart auszuba- lancieren, dass Lebensmittel, die häufig bzw. in vielen Gerichten benötigt werden, gleichmäßig über die einzelnen Bestückungsstationen der Packstraße verteilt sind. Dies trägt unter anderem dazu bei, dass nicht ein Mitarbeiter ununterbrochen alle Zutatenbehälter bestücken muss und andere Mitarbeiter nur selten bestücken müssen.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Bestückungsstationen der Packstraße derart ausgebildet sind, dass über ein breites Spektrum von Rezepten sichergestellt wird, dass in etwa eine gleiche Anzahl von Bestückungen p bzw. Picks pro Bestückungsstation ausgeführt wird. Somit ist im Idealfall für jedes Rezept an einer Bestückungsstation eine Bestückung vorgesehen.
Das bedeutet, vorzugsweise ist vorgesehen, dass in einer Bestückungsstation die Anzahl der Bestückungen gleich der Anzahl der im Bereich dieser Bestückungsstation angeordneten und zu bestückenden Zutaten behälter sind. Das bedeutet im Optimalfall p = z im Bereich einer Bestü- ckungsstation, wobei p die Anzahl der Bestückungen und z die Anzahl der Zutatenbehälter an- gibt.
Dieser Idealfall ist in der Realität schwierig umzusetzen. Daher gilt p +/-1= z. Dies wird als ba- lancierte Taktung bezeichnet.
Vorzugsweise ist eine Taktrate t von in etwa zwei Sekunden (s) bis 5 s und von vorzugsweise drei s pro Bestückung bzw. Pick vorgesehen. Das bedeutet bei einer Taktrate von drei Sekun- den pro Bestückung und einer Pufferzeit von fünf s ergibt sich p*t + 5s = tges (Gesamtzeit pro Bestückungsstation).
Dies trägt ebenfalls dazu bei, eine hohe und stabile Taktrate beim Zusammenstellen und Verpa- cken der Zutaten in den Zutaten behälter zu erzielen, da alle Mitarbeiter entlang der Packstraße in etwa dieselbe Anzahl von Bestückungen bzw. Picks ausführen. Zudem wird eine stabile Ar- beitsbelastung der Mitarbeiter erreicht.
Das bedeutet, die Zutaten müssen derart auf die Bestückungsstationen verteilt werden, dass die Packstraße effizient bestückt ist und insbesondere balancierte Taktungen erreicht werden.
Im Folgenden werden Regeln aufgezeigt, die dem erfindungsgemäßen Verfahren in vorteil- haften Ausgestaltungen zu Grunde liegen.
1. Vorzugsweise sollte ein Rezept nicht mehr Zutaten enthalten als Bestückungsstationen in der Packstraße vorgesehen sind, um Doppelbestückungen zu vermeiden, die sich nur mit großem Aufwand in den Prozess einbinden und detektieren lassen würden. Unter einer Doppelbestü- ckung wird das zweimalige Greifen in ein Zutatenfach einer Bestückungsstation innerhalb der Gesamttaktrate tges verstanden.
2. Die Anzahl der Rezepte sollte in der Regel größer sein als die Anzahl der Zutatenfächer pro Bestückungsstation. Dies ist möglich, da immer mehrere Rezepte eine Schnittmenge an ge- meinsamen Zutaten aufweisen.
3. Das Auffüllen der Zutatenfächer der Bestückungsstationen erfolgt vorzugsweise derart, dass die am Anfang der Packstraße angeordneten Bestückungsstationen bzw. deren Zutatenfächer mit schwereren Zutaten bestückt werden und das Gewicht der Zutaten in Transportrichtung entlang der Packstraße in den Zutatenfächern abnimmt. Auf diese Weise wird vermieden, dass schwerere Zutaten, wie z.B. Dosentomaten, leichtere Zutaten durch ihr Eigengewicht beschädi- gen.
4. Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, die oft benötigten und die wenig benötigten Zutaten gleichmäßig über die Bestückungsstationen in der Packstraße zu verteilen. Hierbei kann zudem vorgesehen sein, dass die Zutaten, die häufiger benötigt werden und die Zutaten die ein höhe- res Gewicht aufweisen, in den in vertikaler Richtung unten liegenden Zutatenfächern angeord- net sind, sodass ein Mitarbeiter diese schnell griffbereit hat, um die entsprechenden Zutatenbe- hälter zu bestücken.
5. An einer Bestückungsstation kann die Anzahl der Picks pro Gesamttakt vorzugsweise der An- zahl der Zutatenbehälter bzw. der Anzahl der Zutatenbehälter +/- 1 entsprechen.
6. Weiterhin kann eine mittlere Häufigkeit der Rezepte bzw. der auszuwählenden Rezepte (ZI, Z2... Zn) bekannt sein. Dies trägt ebenso wie 1. bis 5. dazu bei die Zutatenfächer der Bestü- ckungsstationen auszubalancieren.
7. Weiterhin können zusätzliche Zutatenfächer vorgesehen sein, um bestimmte Zutaten, die häufiger benötigt werden in mehreren Bestückungsstationen anzuordnen, um die Portionsgröße zu erhören.
8. Zutaten des gleichen Typs aber unterschiedlicher Portionsgröße werden als unterschiedliche Zutaten betrachtet und sind jeweils in separaten Zutatenfächern anzuordnen.
Hieraus lässt sich auch ein Verfahren zur Bestückung der Zutatenfächer in den Bestückungssta- tionen ableiten. Dieses Verfahren wird mittels der Steuereinrichtung gesteuert, indem diese die Bestückung der Zutatenfächer automatisch ermittelt und an einer Anzeigeeinrichtung entspre- chend ausgibt. Die Anzeigeeinrichtung kann einen oder mehrere Bildschirme und/oder einen Drucker umfassen. Vorzugsweise ist die Anzeigeeinrichtung in der Nähe oder unmittelbar an den Zutatenfächern angeordnet, so dass einer Bedienperson angezeigt wird, welches Zutaten- fach mit welcher Zutat zu befüllen ist. Anstelle der Ausgabe an einer Anzeigeeinrichtung kann auch ein automatisches Transportsystem angesteuert werden, das bspw. selbstfahrende Wagen umfasst, welche von einem Lager und/oder einer Umladestation jeweils eine oder mehrere Kis ten mit Zutaten zu den Zutatenfächern fahren und dort die Zutatenfächer entweder selbststän- dig oder mit Hilfe einer Bedienperson manuell beladen. Im zweiten Fall ist es zweckmäßig, wenn an den Wagen eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist, welche anzeigt, welche Kiste in welches Zutatenfach zu verladen ist.
Die Ermittlung der Bestückung der Zutatenfächer kann bspw. nach folgenden Regeln erfolgen: a) Zunächst werden die Zutaten der am häufigsten verwendeten Rezepte gleichmäßig unter Berücksichtigung der oben aufgeführten Regeln verteilt. Schwere Zutaten werden vorzugs- weise an den ersten drei Bestückungsstationen angeordnet. Identische Zutaten unterschiedli- cher Rezepte werden vorzugsweise an der gleichen Bestückungsstation im selben Zutatenfach vorgesehen, wodurch die Anzahl der notwendigen Zutatenfächer gering gehalten werden kann. Die häufigsten Rezepte umfassen vorzugsweise nicht mehr als 30 % der Anzahl aller Rezepte und vorzugsweise nicht mehr als 20 % der Anzahl aller Rezepte. b) Es werden die Zutaten der weniger häufig verwendeten Rezepte verteilt, wobei zunächst ermittelt wird, welche Zutaten bereits einem Zutatenfach zugeordnet sind. Die weiteren zu ver- teilenden Zutaten werden dann auf andere Bestückungsstationen verteilt, sodass die bereits zugeordneten Zutaten bei der Zusammenstellung dieses weniger häufig verwendeten Rezepts benutzt werden können. c) Die Bestückungsmenge für alle Zutatenfächer wird anhand der Häufigkeit der jeweiligen Re- zepte bestimmt. d) Innerhalb einer Bestückungsstation werden schwere Zutaten vorzugsweise tiefer liegenden Zutatenfächer und leichte Zutaten in höher liegenden Zutatenfächer angeordnet. Zutaten, wel- che häufiger genutzt werden, werden bevorzugt in den tiefer liegenden Zutatenfächern ange-
ordnet, welche sich in der Regel näher an der Transporteinrichtung befinden, als die höher lie genden Zutatenfächer.
Bei einem alternativen Verfahren wird die Bestückung der Zutatenfächer folgendermaßen be- stimmt: a) Es werden die am häufigsten verwendeten Zutaten bestimmt. Danach wird die Häufigkeit, mit welcher eine jede Zutat verwendet wird, den entsprechenden Rezepten zugeordnet. b) Es werden dann die Zutaten der Rezepte den Bestückungsstationen zugeordnet. Hierbei wird zunächst mit den Zutaten des Rezepts mit der größten Häufigkeit begonnen. Danach werden die Zutaten des Rezepts mit der nächstkleineren Häufigkeit zugeordnet. Dies wird so oft wie- derholt, bis die Zutaten aller Rezepte zugeordnet sind. Die Zuordnung der Zutaten erfolgt nach den oben erläuterten Regeln, wobei eine jede Zutat möglichst nur in einem einzigen Zutaten- fach vorgehalten wird. Dies lässt sich jedoch nicht immer bewerkstelligen. In einem ersten Schritt gibt ein Kunde eine Bestellung über ein oder mehrere Gerichte für eine oder mehrere Personen im Internet auf einer Webseite eines Anbieters auf (Bestellschritt). Alternativ können die Bestellung auch per E-Mail oder telefonisch aufgegeben werden.
Mittels einer Bereitstellungs- und Verarbeitungseinrichtung wird ein QR-Code erstellt. Der QR- Code enthält Rezeptdaten bzw. Informationen über die Zutaten, die für das bzw. die bestellten Gerichte benötigt werden.
Sind die Zutatenfächer bestückt, dann können die einzelnen Zutaten in die Zutaten behälter ver- packt werden. Nachfolgend wird ein entsprechendes Verfahren anhand von Figur 1 erläutert.
In einem Bestellschritt bestellt ein Kunde ein Gericht, wobei Bestelldaten erzeugt werden (Schritt Sl).
In einem Einleseschritt werden Bestelldaten eines Kunden eingelesen, wobei die Bestelldaten zumindest Rezeptdaten der in einem Gericht enthaltenen Zutaten und Kundendaten umfasst (Schritt S2).
In einem Zuordnungsschritt werden die Zutaten behälter vorbestimmten Kundendaten zugordnet und gekennzeichnet (Schritt S3).
Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Zutatenbehälter, bspw. Papiertüten, von einem Spen- derautomat ausgegeben werden. Zudem werden an Hand der Bestelldaten selbstklebende Eti ketten mit einem Druckgerät bedruckt, die auf die Zutaten behälter aufgebracht werden. Ein jedes Etikett umfasst einen QR-Code für das entsprechende Rezept und eine Bestellnummer.
Die vom Spenderautomat ausgegebenen zunächst einheitlichen Zutaten behälter wrden entspre- chend den Bestelldaten individualisiert. Dies kann auch durch direktes Bedrucken vor Ort auf die Zutatenbehälter erfolgen.
Nach dem Zuordnungsschritt wird ein Kontrollschritt ausgeführt wird, bei dem die Kundeninfor- mation der Zutaten behälter dahingehend überprüft werden, ob dem System die richtigen Zu- tatenbehälter entsprechend dem Auftrag zugeführt wurden (Schritt S4).
In einem Zuführschritt werden die Zutaten behälter einer Transporteinrichtung einer Packstraße zugeführt (Schritt S5).
Die Transporteinrichtung ist bspw. ein als Linearförderer ausgebildetes Förderband oder ein Rollenförderer. Der Linearfördere ist im bereich der Bestückungsstationen linear ausgebildet bzw. verläuft gerade. Außerhalb der Bestückungsstationen könne Kurven und/oder Verwzwi- gungen vorgesehn sein. Zum Aufnehmen der Zutaten behälter können auf dem Förderband Packschalen angeordnet sein. Vorzugsweise sind Kisten zur Aufnahme der Zutaten behälter vor- gesehen, wobei eine solche Kiste mehrere Fächer zur Aufnahme einer entsprechenden Anzahl von Zutaten behältern aufweist. Bspw. weist die Kiste zwei bis sechs oder drei bis fünf und ins- besondere fünf Fächer auf, wobei in jedem Fach ein einzelner Zutaten behälter angeordnet wird. Die Fächer sind bspw. mit den Farben pink, gelb, rot, grün und blau farblich gekennzeichnet.
Die farbliche Kennzeichnung kann vorgesehen sein, um einem Mitarbeiter anzuzeigen welche Tüte in welchem Fach der Kiste angeordnet werden soll. Hierfür kann zunächst der Barcode auf der Tüte gescannt werden. Im Anschluss daran wird dem Mitarbeiter angezeigt mittels einer Farbanzeige angezeigt, welcher Tüte in welchem Fach angeordnet werden soll.
In einem Anordnungsschritt werden vier oder fünf Zutaten behälter mittels der Transporteinrich- tung im Bereich einer Bestückungsstation der Packstraße angeordnet, wobei an der Bestü- ckungsstation zwölf Zutaten vorgehalten sind (Schritt S6).
In einen Anzeigeschritt wird mittels einer entsprechenden Anzeigeeinrichtung angezeigt, welche der Zutaten an der Bestückungsstation in den Rezeptdaten enthalten sind und aus dem Zuta- tenfach zu entnehmen (= picken) ist (Schritt S7).
In mehreren Bestückungsschritten werden die Zutaten behälter mit der jeweils angezeigten Zu- tat bestückt (Schritt S8).
In den nächsten Schritten erfolgt ein Wiederholen und Ausführen des Anordnungsschritts mit dem Anordnen des Zutaten behälters in einer weiteren Bestückungsstation, des Anzeigeschrittes und des Bestückungsschrittes, bis eine vorbestimmte Anzahl der in den Rezeptdaten enthalte- nen Zutaten im Zutaten behälter angeordnet sind (Schritt Sil).
Der Anzeigeschritt kann vorzugsweise mittels entsprechender Licht- bzw. Farbkennzeichnung des jeweiligen Zutatenfaches, beispielsweise mittels einer Pick-by-Light-Einrichtung erfolgen.
Das Bestücken der einzelnen Zutatenbehälter kann optional mit einer Put-to-Light-Einrichtung gesteuert werden.
Mit der Entnahmedetektionseinrichtung (z.B. eine Kamera) kann die gegriffene Zutat optisch erfasst werden.
Mittels einer Bestückungsdetektionseinrichtung 20 wird das Bestücken der Zutaten behälter mit Zutaten an den Bestückungsstationen erfasst. Die Bestückungsdetektionseinrichtung 20 ist bspw. ein kapazitiver Näherungssensor.
Durch die Verwendung eines optischen Systems mit mehreren Kameras mit einer Überwa- chungseinrichtung kann die Entnahme einer Zutat aus einem Zutatenfach, die Bestückung eines der Zutatenbehälter, und die Positionierung der Zutatenbehälter entlang der Transporteinrich- tung detektiert werden.
Der Bestückungsschritt in einer Bestückungsstation kann mittels entsprechender Sensoren, wie z.B. einer Lichtschranke, einem Bewegungssensor und/oder einem Näherungssensor, in einem Zutatendetektionsschritt (Schritt S9) überprüft werden. Hierzu sind vorzugsweise Bewegungs- sensoren einer Entnahmedetektionseinrichtung 10 vorgesehen, die detektieren, ob tatsächlich die richtige Zutat und/oder die richtige Zutatenmenge für einen Zutaten behälter aus der Bestü- ckungsstation entnommen wurden. Die Entnahmedetektionseinrichtung ist dabei derart ausge- bildet, dass eine Ortsauflösung es ermöglicht zu detektieren ob eine Mitarbeiter die Zutat vom richtugen Ort bzw. aus dem richtigen Fach gegriffen hat. Zusätzlich und/oder alternativ kann bei der Entnahmedetektionseinrichtung auch vorgesehen sein, dass ein Mitarbeiter an einem am Zutatenfach angeordnete Bestätigungsmittel, bspw. einem Schalter oder einem Knopf, be- stätigt, dass die richtige Zutat entnommen wurde.
Mittels eines solche Entnahmedetektionsschrittes in den einzelnen Bestückungsstationen wird die Taktrate des laufenden Verfahrens angepasst, um zu verhindern, dass Zutaten behälter, die noch nicht vollständig gepackt sind, aus einer Bestückungsstation entfernt werden und bereits der nächsten Bestückungsstation zugeführt werden.
Mittels des Entnahmedetektionsschrittes erfolgt zudem eine direkte Rückmeldung an ein Lager- verwaltungssystem, um die Entnahme zu quittieren, Lagerbestände und Zutatenfächer einer Bestückungsstation aufzufüllen und ggfs. Korrekturen bei einem Fehlbestand vorzunehmen.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Zutaten behälter an den einzelnen Bestückungsstatio- nen in einem Detektionsschritt (Schritt S10) detektiert werden.
Der Einleseschritt wird zumindest zwei- bzw. drei- und vorzugsweise viermal oder auch mehr- mals mit weiteren Bestelldaten wiederholt, so dass in jeder der Bestückungsstationen der Pack- straße zwei bzw. drei und vorzugsweise vier Zutatenbehälter gleichzeitig bestückt werden. Der Einleseschritt kann auch das gleichzeitige bzw. synchrone oder auch ein zeitlich versetztes Ein lesen von mehreren Bestelldaten umfassen.
Der Einleseschritt kann durch das Lesen einer entsprechenden Kennzeichnung an einem der Transporteinrichtungen zugeführten Zutaten behälter getriggert werden, sodass jeweils die Be- stelldaten zu dem zugeführten Zutaten behälter eingelesen werden. Andererseits können die Bestelldaten auch an den Zutaten behältern z. B. mittels einer RFID-Karte vorgehalten werden und unmittelbar von den Zutatenbehältern eingelesen werden.
Die Bestelldaten, die zumindest die Rezeptdaten der in einem Gericht enthaltenen Zutaten und die Kundendaten umfassen, werden dann an eine Steuereinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 weitergeleitet. Dies wird als Einleseschritt bezeichnet.
In einem Zuordnungsschritt werden die Zutaten behälter vorbestimmten Kundendaten zugordnet und es werden in einer Kennzeichnungseinrichtung 2 die Zutaten behälter mit den Kundendaten gekennzeichnet. Bei der Kennzeichnung mit Kundendaten kann es sich beispielsweise um einen Barcode (ID-Nummer) handeln.
Anschließend werden die Zutaten behälter in einem Zuführschritt entsprechenden Aufnahmeab- schnitten einer Transporteinrichtung 4 der Packstraße 6 zugeführt.
Der Zuführschritt kann dabei manuell von einem Mitarbeiter oder auch von einer entsprechen- den Zuführeinrichtung automatisch ausgeführt werden.
In einem Scan- bzw. Kontroll sch ritt werden mittels einer optischen Überwachungseinrichtung 22 zunächst vier Zutaten behälter gescannt, um dem System zu bestätigen, dass die richtigen Zu- tatenbehälter 17 gemäß den vorliegenden Bestellungen der Transporteinrichtung zugeführt wurden.
In einem Anordnungsschritt werden vier Zutaten behälter gleichzeitig im Bereich einer ersten Bestückungsstation 7 der Packstraße 6 mittels der Transporteinrichtung 4 angeordnet.
In einem Anzeigeschritt werden mittels einer Put-by-Light-Einrichtung 18 einer Anzeigeeinrich- tung 9 die Zutaten behälter 8 gekennzeichnet, sofern die in den Zutatenfächer der Bestückungs- Station 7 angeordneten Zutaten in einem der Zutaten behälter 17 angeordnet werden sollen.
Gleichzeitig werden im Anzeigeschritt mittels einer Pick-by-Light-Einrichtung 19 der Anzeigeein- richtung 9 die Zutatenfächer 8 der Bestückungsstation 7 entsprechend beleuchtet, so dass ein Mitarbeiter aufgrund der einfachen Lichtkennzeichnung die Zutaten schnell und effizient aus den Zutatenfächern 8 entnehmen kann und den entsprechenden Zutatenbehältern 17 zuführen bzw. bestücken kann.
Nachdem ein solcher Bestückungsschritt einer Bestückungsstation 7 abgeschlossen ist, wird mittels einer Kontrolleinrichtung überprüft, ob die Zutaten behälter immer noch korrekt auf der Transporteinrichtung 5 angeordnet sind oder ob beispielsweise ein Zutatenbehälter während des Bestückens von der Transporteinrichtung 4 heruntergefallen ist.
Wenn alle Mitarbeiter an allen Bestückungsstationen die entsprechenden Bestückungen der Zutaten behälter durchgeführt haben, werden die vier Zutatenbehälter 17 der in Transportrich- tung 5 nachfolgenden Bestückungsstation 7 der Packstraße 6 zugeführt und entsprechend der ersten Bestückungsstation 4 neue Zutatenbehälter zugeführt.
Diese Schritte werden wiederholt, bis die Zutatenbehälter die komplette Packstraße 6 durchlau- fen haben.
Anschließend wird der Zutaten behälter mittels einer Verschlusseinrichtung in einem Verschluss- schritt verschlossen (Schritt S12).
Parallel dazu werden, falls Proteine, wie beispielsweise Milch oder Fleisch, in dem Gericht ent- halten sind, auf gleichem Weg zusammengestellt in einer entsprechenden Isolierverpackung angeordnet.
Dann werden der oder die Zutatenbehälter und die Proteinzutaten im Transportbehälter ange- ordnet und auch der Transportbehälter verschlossen (Schritt S13).
Vor dem Verschließen des Transportbehälters wird mittels einer Endkontrolleinrichtung über- prüft, ob der Zutaten behälter und die Proteinzutaten mit den Rezeptdaten und den Kundenda- ten übereinstimmen, um sicherzustellen, dass der richtig Zutaten behälter im Transportbehälter angeordnet ist. Zudem werden die benötigten Rezepte zum Zubereiten der Mahlzeiten dem Transportbehälter beigefügt.
Anschließend kann der Transportbehälter versendet werden (Schritt S14).
Im Folgenden werden technische Details sowie bevorzugte oder alternative Au sfüh rungsformen der vorliegenden Erfindung aufgezeigt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist eine derartige Packstraße beispielsweise eine Länge von in etwa 28 m auf.
Dabei sind entlang der Packstraße in Transportrichtung beispielsweise zehn Bestückungsstatio- nen vorgesehen, in denen jeweils ein Mitarbeiter die Zutatenbehälter mit den entsprechenden Zutaten bestückt.
Jede Bestückungsstation ist dabei in etwa 1,8 m lang und umfasst Zutatenfächer, die in drei Reihen mit jeweils vier Fächern angeordnet sind.
Die Taktrate beträgt pro Zutaten behälter vorzugsweise in etwa zwei bis drei Sekunden, so dass alle vier in einer Bestückungsstation angeordneten Zutaten behälter nach etwa neun bis zwölf Sekunden pro Bestückungsstation bestückbar sind. Auf diese Weise ist es möglich mit der vor- liegenden Erfindung, in etwa 1200 bis 1800 fertig bestückte Transportbehälter pro Stunde be- reitzustellen.
Insbesondere ist vorgesehen, dass einzelne Zutaten bereits zu einer entsprechenden Zutat zu- sammengefasst werden, beispielsweise wenn in einem Rezept Suppengrün enthalten ist, ist vorgesehen, die Petersilie, den Sellerie und die Karotten bereits in einem einzigen Zutatenfach anzuordnen, so dass diese nicht einzeln zusammengestellt werden müssen. Gleiches gilt für Gewürze, die beispielsweise bereits vorverpackt in den Zutatenfächern angeordnet sind.
Insbesondere ist vorgesehen, dass im Zutatenbehälter zunächst die schweren Lebensmittel an- geordnet werden, d.h., in den vorderen Packstraßen der Packstraße sind die schwereren Le- bensmittel angeordnet und in Transportrichtung im hinteren Bereich der Packstraße sind die leichteren Lebensmittel vorgehalten.
Dadurch ist eine komplett individuelle Fertigung und Zusammenstellung von Zutaten behältern möglich.
Vorzugsweise sind zwei separate Packstraßen zum Verpacken von Proteinzutaten und den in den Zutatenbehältern vorgesehenen Zutaten vorgesehen. Die Proteinzutaten werden in ent- sprechende Isolierverpackungen verpackt.
Die beiden Packstraßen können beispielsweise gespiegelt angeordnet sein.
Die Beschriftung der Zutatenbehälter und der Proteinzutaten erfolgt automatisch und mit einem entsprechenden Barcode.
Weiterhin werden im Transportbehälter die Rezepte für die darin enthaltenen Gerichte ange- ordnet.
Insbesondere ist die Steuereinrichtung, welche einen Computer umfasst, vorgesehen, die die Bestellung des Kunden entgegennimmt und entsprechend die Packstraße ansteuert.
Auf diese Weise ist eine effiziente Taktung möglich, so dass eine solche Packstraße gegenüber bekannten Verpackungsstraßen um etwa 40 bis 50% produktiver ausgebildet ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist auch ein System bzw. ein Verfahren zum Auf- bzw. Nachfüllen der Zutatenfächer der Bestückungsstationen vorgesehen. Dies stellt jedoch einen separaten Erfindungsgedanken dar.
Durch das sequentielle Bereitstellen von verschiedenen, seltenen Zutaten in ein und demselben Regalfach kann die Anzahl der verfügbaren SKUs (SKU steht für Stock Keeping Unit, eine indivi duelle Registriernummer oder QR Code etc, die einem Produkt zugewiesen wird, um dieses zu identifizieren und weiterzuverfolgen) massiv erhöht werden. Damit kann eine in hohem Maße, erheblich flexiblere Produktvielfalt erreicht werden und die Anzahl der erzeugbaren Rezepte erheblich gesteigert werden.
Hierbei kann z. B. ein Anlieferbahnhof vorgesehen sein, dem standardisierte Zutateneinheiten oder Zutatenbehälter von einem Zulieferer zugeführt werden.
Dabei kann eine Transporteinrichtung, wie z. B. ein flexibles Fließband vorgesehen sein, um die Zutaten den entsprechenden Bestückungsstationen zuzuführen.
Alternativ können auch eine Entgegennahme der Zutaten und eine Bestückung der Zutatenbe- hälter mittels autonom fahrender Roboter vorgesehen sein.
Um Lieferengpässe zu vermeiden und um einen ausreichenden Lagerbestand sicherzustellen, kann auch ein Hochregallager zum Vorhalten der Zutaten vorgesehen sein.
Die Anordnung der Zutaten im Hochregallager kann z. B. mittels einer sog.„chaotischen Fül lung" erfolgen. Dieses Lager kann dann auch automatisch im Rahmen eines sogenannten„kit- tings" nachgefüllt werden. Ich verstehe nicht, was kitting ist, sollte das kurz erläutert werden?
Eine dynamische oder auch chaotische Lagerhaltung ist eine Methode der Lagerhaltung und bietet eine Alternative zum Festplatzsystem.
Dabei handelt es sich um ein Prinzip der Einlagerung, bei dem ein einzulagerndes Teil, bspw. ein Lebensmittel, keinen festen Lagerplatz aufweist, sondern auf beliebige, gerade nicht belegte Stellen, eingelagert wird (Freiplatzsystem).
Das Festplatzsystem, bei dem die einzulagernden Teile einen festen Lagerplatz aufweisen, und die Chaotische Lagerung können- je nach Artikel oder Warengruppen auch gemischt und kom- biniert eingesetzt werden.
Grundlegende Vorteile gegenüber dem Festplatzsystem sind:
- Bessere Nutzung der Lagerfläche, da die noch unbelegten Plätze für alle einzulagernden Güter zur Verfügung stehen, führt das - im Gegensatz zum Festplatzsystem - zu einer besseren Aus- nutzung der Kapazität des Lagers und optimiert damit die Nutzung der Lagerfläche. Beim Fest- platzsystem bleiben - wenn Artikel verbraucht sind - freie Plätze für andere Artikel gesperrt; die Platzersparnis durch das Freiplatzsystem gilt als nennenswert.
- Problemlose Einlagerung neuer Teile und Durchführung von Sortimentswechseln, da in einem Festplatzsystem, z.B. bei nicht vorgeplanten Einlagerungen, müssen durch Umräumen erst neue feste Lagerplätzen mit freien Stellen geschaffen oder alte Lagerstellen aufgelöst werden, um das System zu erhalten und diese Teile aufnehmen zu können.
- Mitarbeiter brauchen keine Lagerkenntnis über feste Lagerplätze, da die computergestützten Einlagerungsbelege diese vorgeben. Dadurch verkürzt sich die Einweisungsphase für neues Per- sonal. Allerdings sehen hier auch einige den Vorteil beim Festplatzsystem; demnach seien die dort eingesetzten Mitarbeiter in kurzer Zeit mit den Lagerplätzen vertraut.
- Wenn bspw. die Auslagerung - etwa durch den Ausfall eines Regalförderers - in einer Gasse eines Hochregals nicht mehr möglich, dann ist die Wahrscheinlichkeit groß, immer noch alle Artikel - wenn auch in verringerter Menge - verfügbar zu haben. Im Festplatzsystem kann es dagegen schnell zum kompletten Ausfall bei der Kommissionierung eines Artikels kommen, wenn die gestörte Gasse sein einziger fester Lagerplatz ist.
- Eine Warenrotation und deren Veränderung kann bei der Platzbelegung berücksichtigt wer- den, wodurch die Fahrwege - und damit die Ein- und Auslagerungszeit - optimiert werden, da schnelldrehende Artikel auf freie Plätze nahe den Lagerausgängen gelagert werden können.
Um bei der beliebigen statt festen Zuordnung von Lagerplätzen die Übersicht nicht zu verlieren, hat es sich„zwingend" bewährt, ein Lagerverwaltungssystem zu verwenden, welches eine Bele- gungsliste führt. Die Aufzeichnung der Lagerplätze erfolgt grundsätzlich nur noch automatisch mit einem computergestützten Lagerverwaltungssystem, das auch für die Zuweisung eines La- gerplatzes verantwortlich ist.
Im Lager ist ein Koordinatensystem der Lagerplätze zu definieren und anzuwenden, um die Übersichtlichkeit des Lagers zu erhalten, werden nummerisch mögliche Lagerplätze unter Um- ständen latent gemacht, daher sind sie dann nicht mehr als Lagerplatz verfügbar. Dadurch wird die Symmetrie des Ordnungssystems homogener Lagerzonen erhalten und die Kommissionie- rung erleichtert, da insbesondere definierte Regalabschnitte in jeder Zeile auf gleicher Höhe der Regalabschnitte der Nachbarregale beginnen. Auf diese Weise können dann z.B. auch Kragarm- regale neben Palettenregalen in einer Lagerzone eingesetzt werden und die Matrix bleibt erhal- ten. Die Latenz von Lagerplätzen kann insbesondere auch eingesetzt werden, um Sperrigkeiten in den Außenmaßen der Artikel zu kompensieren, was im gewissen Umfang nur beim Einsatz nichtautomatisierter Lagertechnik bei geringer Warenrotation durch umrüstbare Regale und Schränke durch Wegnahme und Verlagerung von Seitenwänden und Böden möglich ist.
Für die Lagergüter ist ein System der Kennzeichnung zu definieren, anzuwenden und diese möglichst (mindestens (halb-) automatisch) lesbar zu kennzeichnen.
Um diese Lagerhaltung optimal zu betreiben ist es notwendig, standardisierte Lagerplätze vor- zuhalten, um u. a. bei Verwendung von Regalen eine ausreichende Belastbarkeit aller Regalbö- den für alle Packstücke zu gewährleisten.
Gleiche Außenabmessungen der Artikel und überall zulässige Stückgewichte in homogenen La- gerzonen erleichtern außerdem die Automatisierung dieser Lagerform, weshalb sie vor allem in zentralen Auslieferungslagern mit hoher Umschlagshäufigkeit zum Einsatz kommt und dort ihre Vorteile ausspielt. Sie gilt bei der Hochregallagerung als typisch.
Um Medienbrüche zu vermeiden, ist eine automatische Identifikation des Artikels am Identifika- tionspunkt (I-Punkt) gebräuchlich, welche heute durch an den Paletten angebrachte RFID- Transponder und/oder angebrachte Barcodes ermöglicht wird. Die kontrollierende Erfassung der entsprechenden Informationen der Identität des Lagerguts und des tatsächlichen Lagerplatzes kann beispielsweise auch durch das Regalbediengerät oder das Flurförderzeug automatisch er- ledigt werden. Daneben ist auch der Einsatz von PDA oder WLAN-gestützten Scannern (Bar- codelesegerät, RFID, etc.), im Rahmen einer mobilen Datenerfassung eine oft genutzte Lösung.
Durch Mischkonzepte oder Berücksichtigung weiterer Kriterien kann trotz dynamischer Lagerhal- tung eine weitere Optimierung der Zuweisungen der Lagerplätze vorgenommen werden. Dabei
wird ein Teil der Bestände auf freie Plätze chaotisch gelagert und es werden beispielsweise wei- tere Parameter zur Optimierung der Fahrwege für das Ein- und Auslagern berücksichtigt.
Idealerweise sollte die Platzwahl nach materialgerechten Fachgrößen und kürzester Entfernung vom Lagereingang erfolgen. Insbesondere wird eine Verkürzung des mittleren Fahrweges durch Anwendung einer ABC-Klassifizierung möglich:
Oft benötigte Artikel werden dort eingelagert, wo man sie schnell erreichen kann; selten ge- brauchte Artikel werden im hinteren Teil des Lagers eingelagert; schwere Artikel eher unten, leichte Artikel eher oben.
Beim automatischen Nachfüllen besteht beim„pick and drop" die Problematik, dass eine Viel zahl von Lebensmitteln bzw. Zutaten, wie z. B. Tomaten oder Erdbeeren druckempfindlich sind und daher eine Automatisierung schwieriger zu bewerkstelligen ist. Daher ist insbesondere vor- gesehen, druckempfindliche Zutaten in standardisierten Behältern als komplette Einheit den entsprechenden Zutatenfächern der Bestückungsstation zuzuführen.
Im Folgenden wird eine, gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgebilde- te, Vorrichtung 1 zum Bereitstellen von Zutaten für zumindest ein Gericht beschrieben. Sofern nichts anderes beschrieben ist, weist diese Vorrichtung 1 dieselben Bauteile mit den gleichen Eigenschaften wie beider vorstehend beschriebenen und in Figur 2 gezeigten Vorrichtung 1 auf. Gleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Beim Nachfüllen der Zutatenfächer der Bestückungsstationen kann auch ein Barcode-Lesegerät verwendet werden, das im Bereich der Bestückungsstationen vorgesehen ist, um einen an stan- dardisierten Zutateneinheiten oder Zutatenbehältern angebrachten Barcode zu lesen und an einer Anzeigeeinrichtung anzuzeigen, welchem Zutatenfach diese Zutateneinheit bzw. dieser Zutaten behälter zuzuführen ist.
Andererseits kann bei der Anlieferung der Zutateneinheiten bzw. Zutaten behälter dieser mit einer Fachkennzeichnung versehen werden, welche beispielsweise unmittelbar auf den Zutaten- behälter bzw. auf die Zutateneinheit aufgedruckt oder mittels eines Etiketts aufgeklebt wird, wobei an den entsprechenden Zutatenfächern der Bestückungsstationen die entsprechenden Fachkennzeichnungen vorgesehen sind. Hierdurch kann ein Bediener einfach die Zutatenbehäl- ter bzw. Zutateneinheiten den korrekten Zutatenfächern zuordnen und diese nachfüllen.
Diese Vorrichtung 1 umfasst somit eine Packstraße 6 bzw. eine Bestückungslinie mit einer Transporteinrichtung 4, und mehreren in einer Transportrichtung 5 aufeinanderfolgend entlang der Transporteinrichtung 5 angeordnete Bestückungsstationen 7, wobei in einer jeden Bestü- ckungsstation 7 zumindest zwei oder mehr Zutaten vorgehalten sind (Fig. 3).
Zum Bestücken der Zutatenbehälter sind gemäß diesem Aspekt lediglich eine Pick-by-Light- Einrichtung 18 und eine optische Überwachungseinrichtung 22 mit Kameras 100, wie sie nach- folgend detailliert beschrieben ist, vorgesehen.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Kühl-Bestückungslinie 23 mit einer Kühl- Transporteinrichtung 24 und mehreren in einer Kühl-Transportrichtung 25 aufeinanderfolgend entlang der Kühl-Transporteinrichtung 24 angeordnete Kühl-Bestückungsstationen 26, wobei in einer jeder Kühl-Bestückungsstation 26 zumindest zwei oder mehr gekühlte Zutaten vorgehal- ten sind.
Gemäß dem vorliegenden Aspekt sind zwei Kühl-Bestückungsstationen 26 mit jeweils 12 Kühl- Zutatenfächern 27 vorgesehen, wobei jeweils vier Kühl-Zutatenbehälter (nicht dargestellt) im Bereich einer Kühl-Bestückungsstation 26 auf der Kühl-Transporteinrichtung 25 anordbar sind, um diese zu bestücken.
In der Kühl-Bestückungsstation 23 sind zumindest zwei oder mehr gekühlte Zutaten vorgehal- ten. Diese Kühl-Bestückungsstationen 27 sind in einem Kühlraum 30 angeordnet, sodass die Kühl-Bestückungsstationen 26 auf einer Temperatur zwischen 0°C und 2°C gehalten werden.
Angrenzend an den Kühlraum ist die Kühl-Transporteinrichtung 25 angeordnet. Im Bereich der Kühl-Zutatenfächer 27 sind in dem Kühlraum 31 Öffnungen vorgesehen, sodass die Zutaten aus den Kühl-Zutatenfächern 27 herausgegriffen werden können. Im Bereich dieser Öffnungen kann ein Luftvorhang und/oder ein Vorhang, ausgebildet aus Schnüren oder Bändern, vorgesehen sein, um den Luftaustausch zwischen der kühlen Luft des Kühlraumes und der wärmeren Luft des angrenzenden Raumes, in dem die Transporteinrichtung steht, möglichst gering zu halten.
Die Transporteinrichtung 4 und die Kühl-Transporteinrichtung 25 sind zu einer einzigen Gesamt- Transporteinrichtung 28 zusammengeführt. Im Bereich eines Zusammenführbereiches 29 in dem die Transporteinrichtung 4 mit der Kühl-Transporteinrichtung 25 verheiratet wird, wird der Kühl-Zutatenbehälter im Zutaten behälter angeordnet.
Es ist vorgesehen, dass gekühlte Proteinzutaten, wie zum Beispiel Milch oder Fleisch, in einer separaten Packstraße, der Kühl- Linie, dem Zutaten behälter oder vorzugsweise der Transport- verpackung zugeführt werden. Proteinzutaten sind dabei durch thermische Isolation mittels einer Isolierverpackung, dem Kühl-Zutatenbehälter geschützt.
Die Gesamt-Transporteinrichtung 28 weist eine Austauschstation 30 auf, in der falsch bestückte Zutaten und/oder allergene und/oder sonstige Zutaten gemäß Kundenbestellungen austausch- bar sind oder zusätzlich hinzugefügt werden können.
Somit können ein oder mehrere Mitarbeiter vorgesehen sein, die an der Austauschstation 30 und/oder während des Zusammenstellens zwischen den einzelnen Bestückungsstationen Zuta- ten austauschen und/oder hinzufügen. Dies ist besonders dann sinnvoll, wenn es ein schneller Austausch oder ein schnelles Hinzufügen ist. Dies ist z.B. der Fall, wenn ein Kunde bei seiner lOOsten Bestellung eine Tüte Süßigkeiten geschenkt bekommt. Für die Tüte Süßigkeiten muss keine gesonderte Bestückungsstation aufgebaut werden, aber ein Mitarbeiter kann schnell die Tüte„im laufenden Prozess" hinzufügen. Vorzugsweise wird der dafür zuständige Mitarbeiter über die entsprechend laufenden und seiner Aufmerksamkeit bedürftigen Prozesse informiert. Dies kann z.B. durch ein Tablett oder Smartphone und einer darauf laufenden Applikation erfol- gen.
Im weiteren Verlauf der Gesamt-Transporteinrichtung 28 werden die Zutaten behälter mit den Kühl-Zutatenbehältern in einem gemeinsamen Transportbehälter (nicht dargestellt) angeordnet.
Weiterhin kann eine Gefrier-Linie mit einer Gefrier-Transporteinrichtung und mit mehreren in einer Transportrichtung aufeinanderfolgend entlang der Gefrier-Transporteinrichtung ange- ordneten Bestückungsstationen vorgesehen sein, wobei in einer jeden Bestückungsstation zu- mindest zwei oder mehr Zutaten vorgehalten sind und wobei die Gefrier-Linie separat oder als Bestandteil der Kühllinie ausgebildet ist.
Die Transporteinrichtung und/oder die Kühl-Transporteinrichtung (und/oder die Gefrier- Transporteinrichtung) können sich entlang einer linearen Transportrichtung erstrecken oder entlang verzweigter Transportrichtungen erstrecken.
Weiterhin sind im Transportbehälter gedruckte Rezeptbeschreibungen für die darin enthaltenen Gerichte angeordnet. Der Druck der Rezeptkarte kann just-in-time erfolgen, wenn die entspre- chenden Zutatenbehälter 17 vollständig bestückt sind. Er kann z. B. erst dann begonnen wer- den, wenn der Zutatenbehälter bzw. Dishbag mit dem Protein in die Box bzw. den Transportbe- hälter gelegt wurde und/oder ein nochmaliger Scan der ID-Nummer (Barcode) des Zutatenbe- hälters ausgeführt wurde.
Insbesondere ist das Computersystem bzw. die Steuereinrichtung vorgesehen, die die Bestel- lung des Kunden entgegennimmt und entsprechend die Packstraße ansteuert.
Die Transporteinrichtung und die Kühl-Transporteinrichtung sind zu einer einzigen Gesamt- T ransporteinrichtung zusammengeführt.
Insbesondere können mehrere erfindungsgemäße Packstraßen bzw. Produktionslinien miteinan- der kombiniert werden, um zum Beispiel Proteinzutaten (Fleisch, Fisch, Milchprodukte usw.) aus
einer Kühleinrichtung oder einer weiteren gekühlten Packstraße in ein separate Isolierverpa- ckung (Woolcool oder dergleichen mit Kühlelement) zu verpacken, die dann ähnlich einem Zu tatenbehälter bestückt wird.
Ähnlich wie das vorhergehend erläuterte Ausführungsbeispiel weist diese Vorrichtung 1 eine Transporteinrichtung 4 auf, um Zutaten in Transportrichtung 5 entlang einer Packstraße 6 zu befördern (Figur 5). Die Transporteinrichtung 4 kann ein Förderband oder eine Rollen- bzw. Kugelbahn sein. Auf der Transporteinrichtung 4 werden Packschalen mit Zutatenbehältern 17 befördert, in welche jeweils ein oder mehrere Zutaten behälter 17 angeordnet sind. Die Zu- tatenbehälter können Papiertüten sein, welche bei unmittelbarer Anordnung auf der Trans- porteinrichtung 4 beschädigt werden können oder sich an Vorsprüngen verhängen. Deshalb sind die Packschalen vorgesehen, welche steife, flache Schalen sind, so dass sie einerseits auf der Transporteinrichtung 4 zuverlässig befördert werden können und andererseits die Zutaten- behälter 17 auf Dauer korrekt auf der Transporteinrichtung 4 positionieren. Vorzugsweise sind die Schalen gekühlt oder mit einem Kühlelement versehen. Bei Transporteinrichtungen 4, wel- che zum unmittelbaren Transport von Papiertüten bzw. Papiertaschen geeignet sind, kann selbstverständlich der Transport auch ohne Packschalen erfolgen. Die Packschalen können auch als Aufnahmeabschnitte bezeichnet werden.
Entlang der Transporteinrichtung sind aufeinander folgend Bestückungsstationen 7 angeordnet, welche jeweils einige Zutatenfächer aufweisen, in denen die Zutaten vorgehalten sind. Eine Bedienperson muss dann aus den Zutatenfächern 8 Zutaten entnehmen und diese in einen Zu- tatenbehälter 17 ablegen.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungs- beispielen dadurch, dass als Sensoren lediglich Kameras 100 verwendet werden. Diese Kameras 100 sind ortsfeste Kameras 100 mit einer fest eingestellten Blickrichtung. D.h., die Kameras 100 werden nicht geschwenkt. Die Kameras 100 besitzen ein Objektiv mit fester Brennweite. Es sind mehrere Kameras 100 angeordnet, die sich mit dem Blickfeld überlappen. Der Bereich einer jeden Bestückungsstation 7 und der angrenzende Bereich der Transporteinrichtung 4 werden jeweils von zumindest zwei Kameras 100 erfasst. Die Kameras 100 sind Videokameras, die z.B. 50 Bilder pro Sekunde aufnehmen.
Im Folgenden wird der Bereich der Zutatenfächer 8 einer Bestückungsstation 7 und der angren- zende Bereich der Transporteinrichtung 4 als Überwachungszelle 99 bezeichnet. Innerhalb einer solchen Überwachungszelle 99 findet die Entnahme der Zutaten aus den Zutatenfächern 8 und die Ablage im Zutaten behälter 17 statt. Jeder Abschnitt der Überwachungszelle 99 wird mit zu- mindest zwei Kameras 100 abgetastet. Die Überwachungszelle 99 kann auch in mehrere Unter- abschnitte aufgeteilt werden, welche mit unterschiedlichen Kamerapaaren abgetastet werden. Dies heißt jedoch nicht, dass eine jede Kamera 100 nur eine einzelne Überwachungszelle 99
abtastet. Die Kameras können so angeordnet sein, dass sie mehrere Überwachungszellen 99 erfassen. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn ihr Ort in den Überwachungszellen von zumindest zwei Kameras 100 erfasst wird, dann können die beiden Kameras 100 eine Stereokamera bilden, mit welcher die Raumkoordinaten der mit den Kameras 100 erfassten Gegenstände bestimmt wer- den können.
Vorzugsweise werden die Kameras 100 so angeordnet, dass zumindest drei Kameras 100 ge- meinsam einen bestimmten Abtastbereich innerhalb der Überwachungszellen 99 abtasten. Hier- durch können Probleme eliminiert werden, wenn ein abzutastendes Objekt durch einen anderen Gegenstand für eine der drei Kameras 100 verdeckt ist. Er kann dann mit den beiden anderen Kameras 100 immer noch erfasst werden.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind oberhalb der Transporteinrichtung 4 und auf der Seite der Bedienperson jeweils im Bereich der Grenze benachbarter Bestückungsstationen 7 Kameras 100/1 angeordnet, welche die zwei benachbarten Bestückungsstationen 7 bzw. deren Überwachungszellen 99 vollständig abtasten (Fig. 5). Somit wird jede Überwachungszelle 99 von zwei dieser bedienseitigen Kameras 100/1 erfasst. Über den Zutatenfächern 8 sind jeweils mittig in Transportrichtung der Transporteinrichtung 4 Kameras 100/2 angeordnet, welche je- weils eine einzelne Überwachungszelle 99 erfassen. Die Zutatenfächer 8 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Regale ausgebildet, weshalb die über den Zutatenfächer 8 angeordne- ten Kameras 100/2 als regalseitige Kameras bezeichnet werden.
Die Kameras sind über ein Datennetzwerk mit der Steuereinrichtung, das einen Computer auf- weist, verbunden. Das Datennetzwerk ist ein BUS-System, über das die mit den Kameras 100 erfassten Bilddaten an den Computer übermittelt werden.
Auf dem Computer ist eine Überwachungssoftware 101 gespeichert und ausführbar, welche im Folgenden genauer erläutert wird (Figur 4 und 6). Die Software 101 ist aus mehreren Modulen ausgebildet, welche über Kanäle Daten austauschen. Die Kanäle sind logische Datenverbindun- gen zwischen den einzelnen Modulen.
Ein Selektionsmodul 102 ist zum Empfangen der von den Kameras erzeugten Bilddaten vorge- sehen. Jede Kamera ist mit einem Inputkanal 103 mit dem Selektionsmodul 102 verbunden.
Das Selektionsmodul 102 dient zum Sortieren der eingehenden Bilddaten und zum Erzeugen von neuen Bilddatenströmen an weitere Module.
Für eine jede Überwachungszelle 99 ist ein separates Triggermodul 105 vorgesehen. Das Trig- germodul 105 überwacht, ob ein Greifarm der Bedienperson sich im Bereich der Überwachungs- zelle 99 befindet. Wenn dies der Fall ist, dann wird eine präzise Überwachung der Überwa- chungszelle 99 mittels einem Überwachungsmoduls 106 ausgelöst. Für eine jede Überwa-
chungszelle 99 ist ein Überwachungsmodul 106 vorgesehen. Das Auslösen der Überwachung erfolgt durch Übermitteln eines entsprechenden Triggersignals über einen Triggerkanal 114 zum entsprechenden Überwachungsmodul 106.
Die Triggermodule 105 sind mit dem Selektionsmodul 102 jeweils über einen Triggerkanal 104 verbunden, über welchen die Triggermodule 105 jeweils einen Bilddatenstrom vom Selektions- modul 102 erhalten. Über den jeweiligen Zustandskanal 114 kommuniziert das jeweilige Trig- germodul 105 seine Entscheidung El, ob ein Greifarm erkannt wurde.
Die Überwachungsmodule 106 dienen zum Erkennen der gegriffenen Zutaten und zum Erfassen der Koordinaten der Zutaten, wenn sie aus dem Zutatenfach 8 entnommen werden, bis zur Ab- lage in einen Zutaten behälter 17.
Die Koordinaten der Zutaten werden vom Überwachungsmodul 106 über ein Auswertekanal 115 an ein Auswertemodul 112 geleitet, welches die verschiedenen Informationen bündelt und aus- wertet.
Die Überwachungsmodule 106 sind mit dem Selektionsmodul 102 jeweils über einen Überwa- chungskanal 107 verbunden.
Weiterhin ist ein Zutatenbehälterüberwachungsmodul 108 vorgesehen, welches vom Selekti onsmodul 102 über ein Zutatenbehälterüberwachungskanal 108 kontinuierlich Bildausschnitte erhält. Hierdurch wird die Bestückung der einzelnen Zutaten behälter 17 überwacht.
Nachfolgend wird das Verfahren des Einpackens von Zutaten in einen Zutaten behälter 17 und deren Überwachung in der oben beschriebenen Packstraße 6 erläutert (Figur 7).
Während des gesamten Einpackverfahrens wird die Überwachungszelle 99 von Kameras 100 überwacht (Schritt S15). Die Kameras 100 sind Videokameras und erzeugen Bildsequenzen, bzw. Filme, mit z.B. 50 Bildern pro Sekunde. Die Bilder der Bildsequenzen werden einzeln ana- lysiert. Die Bilder der Kamera 100 werden an das Selektionsmodul 102 geleitet. Kontinuierlich wird vom Selektionsmodul 102 über die Triggerkanäle 104 jeweils eine reduzierte Anzahl an Bildern (in diesem Ausführungsbeispiel jedes 50ste) an das entsprechende Triggermodul 105 geleitet. Parallel werden Bilder über den Zutatenbehälterüberwachungskanal 109 an das Zu- tatenbehälterüberwachungsmodul 108 geleitet.
Da jedes Triggermodul 105 zur Überwachung einer bestimmten Überwachungszelle 99 ausge- bildet ist, wählt das Selektionsmodul 102 die Bilder der Kameras 100 für den jeweiligen Trigger- kanal 104 aus, die diese Überwachungszelle 99 insgesamt oder zumindest zu einem Teil davon abtasten. Da die Kameras 100 eine Vielzahl von Bildern (z.B. 50 Bilder pro Sekunde oder mehr)
erzeugen und mehrere Kameras 100 gleichzeitig eine Überwachungszelle 99 abtasten, wäre die Bilddatenmenge enorm, wenn alle Bilder, die die jeweilige Überwachungszelle 99 zeigen, an das Triggermodul 105 übermittelt werden. Um die Datenmenge im Triggerkanal 104 zu reduzieren, werden die Datenströme gefiltert und es wird lediglich jedes n-te Bild übermittelt. Im vorliegen- den Ausführungsbeispiel wird jedes 50-te Bild übermittelt, n beträgt typischerweise zumindest 10, insbesondere zumindest 20 und vorzugsweise zumindest 40.
Durch das Vorsehen mehrerer solcher Triggermodule 105 können eine Vielzahl von Überwa- chungszellen 99 gleichzeitig überwacht werden, ob ein Greifvorgang stattfindet, wobei die hier zu erforderliche Rechenleistung gering ist, da einerseits die Datenmenge der Bilddaten durch das Selektionsmodul 102 erheblich reduziert wird und andererseits ein sehr einfaches Objekter- kennungsverfahren angewandt werden kann, das lediglich die Bilder nach einem bestimmten Muster abtastet.
Wird mit dem Triggermodul 105 ein Arm einer Bedienperson erkannt, dann wird die Überwa- chung der jeweiligen Überwachungszelle 99 mittels des entsprechenden Überwachungsmoduls 106 ausgelöst. Dies ist in Figur 6 mittels der Entscheidung El symbolisiert. Während das Über- wachungsmodul 106 aktiv ist, wird die Überwachung der jeweiligen Überwachungszelle 99 mit- tels des Triggermoduls 105 eingestellt.
Das Triggermodul 105 analysiert die eingehenden Bilder mittels eines automatischen Objekter- kennungsverfahrens. Solche Objekterkennungsverfahren sind beispielsweise bekannt aus„Cars- ten Steger, Markus Ulrich, Christian Wiedemann: Machine Vision Algorithms and Applications. 2. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2018" oder„Bernd Jähne: Digitale Bildverarbeitung. 6. Auflage. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2005". Dieses Objekterkennungsverfahren des Triggermoduls 105 ist derart ausgebildet, dass ein nach vorne gestreckter Arm der Bedienperson erkannt wird. Zur Erkennung des nach vorn gestreckten Arms wird eine Greifelementmarkierungseinheit er- kannt. Eine Greifelementmarkierungseinheit sind Elemente, die eine optische Markierung auf- weisen. Die Bedienpersonen tragen üblicherweise weiße Arbeitsmäntel. Wenn die Bilder einen weißen Streifen vorbestimmter Größe und Ausrichtung zeigen, dann kann dies als ausgestreck- ter Arm bewertet werden. Der Mantel selber ist somit eine Greifelementmarkierungseinheit. Ein solches Muster, das lediglich einen einzelnen breiten Streifen umfasst, kann einfach und schnell bestimmt werden. Alternativ ist es auch möglich, dass am Arm der Bedienperson eine bestimm- te optische Marke angeordnet wird, welche sehr spezifisch ist. Es kann beispielsweise am Ärmel ein streifenförmiges Muster aus Farben, welche ansonsten in der Umgebung des Packsystems 1 nicht Vorkommen, aufgetragen sein. Dann kann das entsprechende Bild nach zumindest einer solchen spezifischen Farbe bzw. Farbkombination abgesucht werden. Befindet sich der Farbaus- schnitt innerhalb eines solchen Musters, dann kann auch zuverlässig erkannt werden, dass die Bedienperson ein Arm in Richtung zum Zutatenfach 8 ausstreckt. Alternative Greifelementmar- kierungseinheit sind z.B. farbige, und/oder speziell markierte Handschuhe der Mitarbeiter; farbi-
ge und/oder speziell markierte Armbänder und/oder Uhren oder LEDs bzw. LED-Anordnungen. Die Greifelementmarkierungseinheiten könnten auch aus einem speziellen reflektierenden Mate- rial hergestellt sein, dass spezielles Licht, z.B. UV-Licht, besonders gut reflektiert und von den Kameras wahrgenommen wird.
Gleichzeitig überwacht das Zutatenbehälterüberwachungsmodul 108 die Bestückung der einzel- nen Zutatenbehälter 17. Das Zutatenbehälterüberwachungsmodul 108 erhält vom Selektions- modul 102 über den Zutatenbehälterüberwachungskanal 109 kontinuierlich Bildausschnitte mit niedriger Frequenz, die die Transporteinrichtung 4 und darauf befindlichen Zutaten behälter 17 zeigen. Da die Bewegung der Zutaten behälter 17 vergleichsweise langsam und zudem geradli- nig und gleichmäßig erfolgt, kann mit einer geringen Menge an Bilddaten eine zuverlässige Be- stimmung des Ortes der jeweiligen Zutaten behälter 17 erfolgen. Das Zutatenbehälterüberwa- chungsmodul 108 bestimmt ähnlich wie das Überwachungsmodul 106 zu überwachende Zu- tatenobjekte und den Ort der Zutaten behälter 17.
Gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung kann die Überwachung der Zutatenbehäl- ter 17 erfolgen, indem die Zutaten behälter 17 mit Identifikationsmarkern versehen sind, wel- che mittels der Kameras 100 einfach erfasst werden können. Diese Identifikationsmarker sind im Vergleich zu herkömmlichen Barcodes großflächige, einfach strukturierte Markierungen, die auch aus größerer Entfernung sicher detektierbar sind. Sie decken auf den Zutaten behältern vorzugsweise eine Fläche von zumindest 2 cm2, insbesondere zumindest 3 cm, bzw. zumindest 4 cm2 und insbesondere vorzugsweise zumindest 5 cm2 ab. Sie können auch eine Größe von zumindest 10 cm2 betragen.
Es genügt eine geringe Zahl unterschiedlicher Identifikationsmarker, wobei die Anzahl unter- schiedlicher Identifikationsmarker zumindest drei sein soll. Sie können jedoch auch mehr als drei unterschiedliche Identifikationsmarker sein, wie zum Beispiel zumindest fünf bzw. zumin- dest acht oder zumindest zehn oder zumindest 20 oder zumindest 30.
Die Zutaten behälter 17 werden vorzugsweise auf die Transporteinrichtung 4 derart gesetzt, dass die Zutatenbehälter 17 die unterschiedlichen Identifikationsmarker immer in derselben Reihenfolge aufweisen.
Es sind beispielsweise drei unterschiedliche Identifikationsmarker vorgesehen, welche ein A, B und C umfassen, so werden die Zutatenbehälter 17 auf der Transporteinrichtung 4 so aufge- setzt bzw. eingeschleust, dass der erste Zutaten behälter den Identifikationsmarker A, der zwei- te Zutaten behälter den Identifikationsmarker B, der dritte Zutatenbehälter den Identifikations- marker C, der vierte Zutatenbehälter wiederum den Identifikationsmarker A, der fünfte Zu- tatenbehälter den Identifikationsmarker B, der sechste Zutaten behälter den Identifikationsmar- ker C, der siebte Zutatenbehälter wiederum den Identifikationsmarker A, usw. aufweisen. Durch
die Einhaltung einer bestimmten Sequenz kann festgestellt werden, dass zum Beispiel ein Zu tatenbehälter 17 fehlt, falls dieser von der Transporteinrichtung 4 entfernt wird. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise überwacht werden, dass die einzelnen Zutatenbehälter korrekt ent- lang der Transporteinrichtung 4 transportiert werden und entsprechend den Vorgaben verarbei- tet werden.
Weiterhin kann, wenn ein Transportbehälter in das Blickfeld einer Kamera gelangt und die Iden- tifikationsmarkierung erstmals festgestellt wird, den jeweiligen Zutaten behälter bzw. dessen Identifikationsnummer eine ID-Nummer für den Zutatenbehälter bzw. für einen Verpackungs- auftrag zugeordnet werden. Diese Identifikationsnummer kann beispielsweise mittels eines Bar- codelesers von einem auf dem Zutaten behälter aufgedruckten Barcode ausgelesen werden. Ein solcher Barcode ist mittels der Kameras 100 nicht immer zuverlässig identifizierbar, jedoch die wesentlich größere und gröbere Identifikationsmarkierung. Hierdurch kann dem einzelnen Zu- tatenbehälter 17, während er sich in der Bearbeitung im Bereich der Packstraße 6 befindet, je- derzeit durch Erfassung mittels einer der Kameras 100 der Identifikationsmarkierung seine ID- Nummer zugeordnet werden. Dies ist selbst möglich, wenn eine bestimmte Identifikationsmar- kierung mehrfach gleichzeitig im Bereich einer Packstraße 6 verwendet wird, da die Sequenz der Identifikationsmarker bekannt ist und die entsprechende Sequenz von ID-Nummern auch vorliegt und dementsprechend zugeordnet werden kann.
Hierbei kann es sogar von Vorteil sein, wenn die Identifikationsnummern nicht immer in einer vorbestimmten Reihenfolge, sondern in einer zufälligen Reihenfolge auf den Zutaten behälter 17 vorgesehen sind, wobei die Steuereinrichtung die zufällige Reihenfolge kennt und vorhält.
Vorzugsweise sind so viele unterschiedliche Identifikationsmarker vorhanden, dass bei allen sich in der Packstraße 6 befindlichen Zutatenbehältern 17 die gleiche Sequenz der Identifikations- markierung nicht zweimal auftritt. Da die Identifikationsmarker in beliebigen Permutationen in einzelnen Sequenzen angeordnet werden können, kann bereits mit einer geringen Anzahl von Identifikationsmarkern eine vielfache Anzahl von Zutatenbehältern 17 in ihrer Reihenfolge ein- deutig markiert werden.
Die Zutaten behälter 17 sind meistens als Papiertüten ausgebildet, welche zwei Breitseitenflä- chen aufweisen. Vorzugsweise ist auf beiden Breitseitenflächen jeweils der gleiche Identifikati onsmarker auf einem der Zutaten behälter 17 angeordnet. Hierdurch kann der Zutaten behälter 17 grundsätzlich beliebig auf der Transporteinrichtung 4 angeordnet sein. Wenn eine der Breit- seitenflächen von einer der Kameras 100 erkannt wird, kann der Zutaten behälter 17 identifiziert und ihm seine ID-Nummer eindeutig zugeordnet werden.
Die Identifikationsmarker können Buchstaben, Zahlen, Binärzahlen, einfache Strichcodes oder sonstige Markierungen sein. Sie können beispielsweise auch Werbeemblems mit unterschiedlich
farbigem Hintergrund sein. Sind diese Werbeemblems mit einer bestimmten Form, beispielswei- se kreisförmig oder rechteckig, ausgebildet, wobei darin ein Werbetext enthalten ist, kann der unterschiedlich farbige Hintergrund der einzelnen Werbeemblems die Identifikationsmarkierung darstellen. Der Text ist dann ohne Belang. Ein unvoreingenommener Betrachter des Zutatenbe- hälters 17 erkennt den Identifikationsmarker gar nicht als solchen, sondern nimmt ihn als Wer- beemblem wahr, das auf den unterschiedlichen Zutaten behältern einen unterschiedlich farbigen Hintergrund aufweist.
Sobald der Zutatenbehälter 17 einen vorbestimmten Bereich der Packstraße 6, der mittels der Kameras 100 überwacht wird, verlassen hat, wird vorzugsweise die Zuordnung seiner ID- Nummer zu der jeweiligen Identifikationsmarkern gelöscht bzw. aufgehoben, so dass die Anzahl von ID-Nummern, die einer gleichen Identifikationsmarkierung zugeordnet sind, möglichst ge- ring ist. Spätestens wenn der Zutatenbehälter 17 im Transportbehälter 20 angeordnet ist, kann diese Zuordnung aufgehoben bzw. gelöscht und erneut einem anderen Zutatenbehälter 17 zu- geordnet werden.
Mit diesem Verfahren können somit auf einfache Art und Weise die Zutaten behälter 17 in der Packstraße 6 (Fig. 5) überwacht und identifiziert werden, wobei die Kameras 100 die Identifika- tionsmarkierung aus weiter Entfernung, zum Beispiel zumindest 5 m, insbesondere zumindest 10 m, erkennen können, ohne dass hierzu teure Kameras bzw. teure Objektive notwendig sind. Der Trick liegt darin, eine geringe Anzahl von Identifikationsmarkern zu verwenden, die wieder- holt auf den einzelnen Zutatenbehältern 17 vorgesehen werden. Sie können hierbei in einer bestimmten Reihenfolge auf den Zutaten behältern 17 vorgesehen sein. Vorzugsweise sind sie jedoch in einer Zufallsreihenfolge auf den Zutaten behältern 17 vorgesehen, so dass an einer Steuereinrichtung, an der die Reihenfolge der Identifikationsmarkierung vorgehalten wird, durch Detektion mehrerer aufeinanderfolgender Zutatenbehälter anhand deren Sequenz der Identifi- kationsmarker durch Vergleich mit der gesamten Folge von Identifikationsmarkern jeder einzel- ne Zutaten behälter dieser erfassten Sequenz eindeutig identifiziert werden kann.
Dieses Verfahren kann dahingehend abgewandelt werden, dass auf den einzelnen Zutatenbe- hälter keine weiteren maschinenlesbaren Codes vorgesehen werden, sondern lediglich beim Einschleusen der Zutaten behälter in die Packstraße 6 dem jeweiligen Zutaten behälter anhand des Identifikationsmarkers eine ID-Nummer zugeordnet wird, die einem Auftrag bzw. einem bestimmten Rezept entspricht. Sobald der Zutatenbehälter im Transportbehälter verpackt ist, besteht keine weitere Notwendigkeit einen maschinenlesbaren Code, der das Rezept bzw. den Auftrag identifiziert, vorzusehen bzw. vorzuhalten.
Dieses Verfahren kann nicht nur bei einer Packstraße verwendet werden, sondern bei allen an- deren Fördereinrichtungen zum Fördern von Stückgut, wobei das Stückgut auf der Förderein-
richtung linear befördert wird und identifizierbar sein soll und mittels einer oder mehrerer Ka- meras überwacht wird.
Mit dem oben erläuterten Verfahren ist es auch möglich, die einzelnen Stationen, bei welchen mittels eines Scanners ein Barcode abgescannt wird (z.B. am Eingang der Packstraße 6; am Druckgerät zum Drucken der Rezepte; etc.), vollständig durch das automatische Identifizieren mittels der Identifikationsmarker zu ersetzen.
Das Verfahren des Einpackens wird hier beispielhaft an einer Bestückungsstation 7 beschrieben. Das Verfahren wird parallel an allen Bestückungsstationen 7 durchgeführt. Es beginnt mit dem Schritt S16 (Figur 7). Wie es weiter oben beschrieben ist, werden schon zu diesem Zeitpunkt Bilder aufgenommen und vom Selektionsmodul 102 an die Triggermodule 105, bzw. das Zu- tatenbehälterüberwachungsmodul 108 geleitet (Siehe Schritt S15).
Im Schritt S17 liegen die Zutaten im Zutatenfach 8. Das Triggermodul 105 erkennt keinen Greifarm. Die Entscheidung El fällt negativ aus und das Überwachungsmodul 106 wird nicht aktiv, bzw. erhält keine Bilder.
Im nächsten Schritt (Schritt S18) bewegt sich ein Greifarm in den Bereich der Überwachungs- zelle 99. Die Entscheidung El wird somit positiv. Dadurch wird das Überwachungsmodul 106 aktiviert, bzw. das Überwachungsmodul 106 erhält über den Überwachungskanal 107 Bilder.
Das Überwachungsmodul 106 beginnt mit der Überwachung des Zutatenobjekts.
Alternativ kann auch die Aktivierung des Überwachungsmoduls 106 (Entscheidung El) durch eine Verbindung mit einer Pick-by-Light-Einrichtung 18 durchgeführt werden. Leuchtet die Lam- pe für eine bestimmte Zutat auf, so wird zusammen mit dem Aufleuchten das Überwachungs- modul 106 aktiviert, bzw. das Überwachungsmodul 106 erhält über den Überwachungskanal 107 Bilder. Bei einer solchen Ausführungsform können die Triggermodule weggelassen werden.
Der vom Überwachungsmodul 106 überwachte Greifarm greift das Zutatenobjekt (Schritt S19).
Die Überwachungsmodule 106 erhalten von der Selektionseinrichtung 102 die Bilddaten der Kameras, welche jeweils die entsprechende Überwachungszelle 99 abtasten (im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Kameras 100 pro Überwachungszelle 99). Auch diese Bilddaten können durch Filtern und Übertragen lediglich jedes n-ten Bildes der jeweiligen Kamera 100 reduziert werden. Da mit dem Überwachungsmodul 106 eine wesentlich präzisiere Überwachung der Überwachungszelle 99 erfolgen soll, sollten von wesentlich mehr Bildern Bilddaten im Überwa- chungskanal 107 als im Triggerkanal 104 übermittelt werden, n ist dann vorzugsweise nicht größer als 20, insbesondere nicht größer als 15 bzw. 10 bzw. 5 bei Kameras 100, welche 50 Bilder pro Sekunde erzeugen. Mit anderen Worten sollten pro Kamera zumindest 2,5 Bilder pro
Sekunde, insbesondere zumindest 5 bzw. zumindest 10 Bilder pro Sekunde übertragen werden. Zudem sollten Bilder der unterschiedlichen Kameras, die jeweils eine Zelle überwachen, über- tragen werden, welche möglichst synchron bzw. gleichzeitig aufgenommen worden sind, so dass die entsprechenden Bildpaare für eine Stereobildanalyse geeignet sind. Die Bilddaten wer- den vorzugsweise zusammen mit einer Zeitinformation übermittelt, welche angibt, wann die einzelnen Bilder aufgenommen worden sind. Diese Zeitinformation muss keinen Bezug zur ab- soluten Zeit haben, sondern es genügt eine relative Zeitinformation, welche die zeitliche Bezie- hung der einzelnen Bilder zueinander beschreibt.
Die Einstellung dieser Filter hängt von unterschiedlichen Parametern ab. Zum einen gibt es Ka- meras 100, die Bilddatenströme mit Bildern unterschiedlich hoher Frequenzen erzeugen. Ande- rerseits hängt es auch von den örtlichen Gegebenheiten des Packsystems 1 ab und wie lange es dauert, bis eine Zutat aus einem Zutatenfach 8 gegriffen und in einen Zutaten behälter 17 abge- legt wird. Weiterhin hängt es von der nachfolgenden Auswertung ab und welche Auflösung des Ortes hierfür erfordert.
In Schritt S20 bewegt der Greifarm das Zutatenobjekt zum Ablagebehälter 17. Das Überwa- chungsmodul 106 ist aktiv.
Mit dem Überwachungsmodul 106 soll das jeweilige Zutatenobjekt, das gegriffen wird, erkannt werden. Dies erfolgt mit einem Objekterkennungsverfahren ähnlich wie beim Triggermodul 105. Alternative Objekterkennungsverfahren sind möglich. Zunächst wird der jeweilige Objektbereich in den Bildern, in welchen sich das Objekt befindet, erkannt und dann Merkmale des Objektes extrahiert. Das Erkennen des Objektbereiches kann beispielsweise anhand des Erkennens der Greifhand bestimmt werden. Der Objektbereich kann auch die Greifhand selbst beinhalten.
Für diese Überwachungsmodule 106 sind daher nur lediglich die Bildausschnitte relevant, in welchen die Zutaten gezeigt werden. Das Selektionsmodul 102 kann die Datenmenge dadurch reduzieren, dass lediglich die Bilder ausschnittsweise übermittelt werden, wobei der Ausschnitt das Zutatenobjekt zeigen soll. Ist die oben erläuterte Markierung am Ärmel der Bedienperson an dem benachbart zur Hand befindlichen Ende angeordnet, dann kann im Selektionsmodul 102 mittels eines einfachen Objekterkennungsverfahrens diese Markierung erkannt werden und der Ausschnitt des Bildes, benachbart zu dieser Markierung oder um diese Markierung herum, aus- geschnitten und lediglich über den jeweiligen Überwachungskanal an das Überwachungsmodul 106 übermittelt werden. Auch hierdurch kann die vom Selektionsmodul 102 an die jeweiligen Überwachungsmodule 106 zu übertragende Datenmenge erheblich reduziert werden.
Das Überwachungsmodul 106 analysiert die Bilder, indem Merkmale des Zutatenobjektes extra- hiert werden und zu einem Merkmalsvektor zusammengestellt werden, der das jeweilige Muster beschreibt.
Diese Muster werden mit in einer Datenbank 110 hinterlegten Mustern von Zutatenobjekten verglichen. Bei diesem Vergleich wird die Ähnlichkeit der jeweiligen Muster bestimmt. Als Zu- tatenobjekt wird dasjenige erkannt, dessen Muster dem im erfassten Bild dargestellten Muster am ähnlichsten ist.
Der Vergleich des erfassten Musters mit den Mustern der in der Datenbank 110 gespeicherten Zutatenobjekte kann mit allen Zutatenobjekten ausgeführt werden. Da es jedoch Zutatenobjek- te gibt, welche sehr ähnliche Muster besitzen, wie zum Beispiel die Zutatenobjekte eines roten Apfels oder einer roten Tomate, kann es auch zweckmäßig sein, bei dem Vergleich lediglich die Zutatenobjekte zu berücksichtigen, welche an der Bestückungsstation 7 tatsächlich vorhanden sind. Entsprechende Informationen sind aus einem Warenwirtschaftssystem 113 verfügbar und können eingelesen werden. Die Menge der zu vergleichenden Zutatenobjekte wird somit im Vorhinein auf die tatsächlich an einer Bestückungsstation 7 vorhandenen Zutaten beschränkt. Beim Bestücken der einzelnen Bestückungsstationen 7 kann es auch zweckmäßig sein, Zutaten mit ähnlichem Muster in unterschiedlichen Bestückungsstationen vorzusehen, so dass die auto- matische Objekterkennung der einzelnen Zutaten erleichtert wird.
Generell kann die Objekterkennung syntaktisch, statistisch oder strukturell ausgeführt werden. Durch das Erzeugen künstlicher neuronaler Netze ist kein Abgleich mit einer Datenbank mehr erforderlich, da die Merkmale im neuronalen Netz selbst gespeichert sind. Die neuronalen Netze können überwacht trainiert oder nicht überwacht trainiert werden. Das bedeutet, dass beim Lernprozess die Ergebnisse der Objekterkennung überprüft und nach Richtigkeit beurteilt wer- den.
Da eine Vielzahl von Bildern der gegriffenen Zutat während eines einzelnen Greifvorganges als Überwachungsmodul 106 ermittelt wird, kann die automatische Objekterkennung für ein jedes Bild separat ausgeführt werden. Ergeben sich unterschiedliche Ergebnisse für das zu erkennen- de Zutatenobjekt, dann können die unterschiedlichen Ergebnisse analysiert werden. Eine solche Analyse kann beispielsweise statistisch erfolgen, so dass zum Beispiel das am häufigsten ermit- telte Ergebnis als korrektes Ergebnis bewertet wird. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn dessen Häufigkeit zumindest 70%, insbesondere zumindest 80% aller Ergebnisse beträgt. An- dererseits kann auch die Qualität der einzelnen Bilder dahingehend beurteilt werden, wie gut sie das Zutatenobjekt wiedergeben. Bilder, in welchen das Zutatenobjekt verdeckt oder Großteils verdeckt ist, können von Haus aus verworfen oder nur mit einer verminderten Relevanz beur- teilt werden. So kann die Relevanz der einzelnen Bilder und der hieraus ermittelten Zutatenob- jekte gewichtet werden.
Die Überwachungsmodule 106 dienen nicht nur zum Erkennen der einzelnen Zutatenobjekte, sondern auch zum Erfassen des Ortes der Zutaten während des Greifvorganges.
Von den einzelnen Kameras 100 ist jeweils der Ort, die Blickrichtung und die Brennweite bzw. der Abbildungsmaßstab bekannt. Hieraus kann, wenn das Objekt in einem Bild bestimmt ist, die Richtung bestimmt werden, in welcher sich das Objekt bezüglich der Kamera 100 befindet, mit welcher das Bild aufgenommen worden ist. Diese Objektrichtungen werden zu den einzelnen Bildern im Überwachungsmodul 106 extrahiert und mit dem Zeitpunkt verknüpft, an dem das Bild erstellt worden ist. Durch Kombinieren zweier Objektrichtungen, welche zum gleichen Zeit- punkt erstellt worden sind, kann der Ort des Zutatenobjektes im dreidimensionalen Raum be- stimmt werden. Die beiden Kameras 100, mit welchen die beiden Bilder erzeugt worden sind, aus welchen die Objektrichtungen extrahiert worden sind, fungieren daher wie eine Stereoka- mera. Durch Berücksichtigen der Objektrichtung der dritten Kamera kann der gemessene Orts- fehler reduziert werden.
Von den Zutatenobjekten werden somit die Raum-Zeit- Koordinaten 111 während des Greifvor- ganges erfasst, welche die Bewegung des Zutatenobjektes während des Greifvorganges in vor- bestimmten Schritten beschreibt.
Das Überwachungsmodul erzeugt somit bei einem Greifvorgang die Information, welches Zu- tatenobjekt gegriffen wird und welche Bewegung damit ausgeführt wird. Diese Informationen werden an ein Auswertemodul 112 über einen Auswertekanal 115 weitergeleitet.
Die Raum-Zeit-Koordinaten 11 werden an ein Auswertemodul 112 weitergeleitet, das anhand der Bewegung eines der Zutatenobjekte und der Bewegungskoordinaten der Zutatenbehälter 17 bestimmen, welches Zutatenobjekt in welchen Zutaten behälter 17 gelangt. Hierdurch wird die Bestückung der einzelnen Zutatenbehälter 17 überwacht.
Mit dem Auswertemodul 112 sind unter anderem die folgenden Aktionen detektierbar:
Entnahme einer Zutat aus einem Zutatenfach 8,
Verfolgung der Bewegung des Zutatenobjekts aus dem Zutatenfach 8 in einen entsprechenden Zutaten behälter 17,
Bestückung des Zutatenbehälters 17,
Erfassen der Position eines Zutatenbehälters 17 entlang einer Transportrichtung 5.
Wurde das Zutatenobjekt in den Ablagebehälter gelegt, wird mit Schritt S21 das Verfahren be- endet.
Mit diesem System erfolgt eine vollständige Überwachung der Bestückung der Zutaten behälter vom Greifen der jeweiligen Zutat im Zutatenfach bis zur Ablage im Zutaten behälter. Jegliche Fehlbestückung kann frühzeitig erkannt werden und die entsprechenden Zutatenbehälter kön- nen aussortiert bzw. umbestückt werden, bevor sie ausgeliefert werden. Die Bestückung der
Zutaten behälter kann zudem mit den Informationen aus dem Warenwirtschaftssystem abgegli chen werden, so dass auch weitere Prozesse hierdurch automatisch angesteuert werden, wie zum Beispiel die Nachbestellung von Zutaten.
Dieses System benötigt keine beweglichen Teile. Die einzigen Sensoren sind Kameras 100. Die Kameras 100 können auch zum Lesen von Barcodes oder sonstigen Informationen, wie z.B. Textinformationen, auf den Transportschalen, Zutatenbehältern 17 und/oder den Zutaten selbst (z.B. Dosen) verwendet werden. Bei erfassten Textinformationen ist es zweckmäßig, wenn die se mit einem OCR-Modul in Textdaten umgesetzt werden.
Eine vorteilhafte Erweiterung der Erfindung liegt darin, dass die Armbänder, Uhren, Ärmel, und/oder Handschuhe, die das Triggersignal des Triggermoduls 105 auslösen, aktive Marker aufweisen. Dies könnten z.B. kleine LED-Leuchten sein, die in einer speziellen Farbe leuchten. Dies vereinfacht die Objekterkennung und reduziert Störung durch wechselnde Beleuchtung.
Es ist zweckmäßig, dass das Überwachungsmodul 106 mit einem Warenwirtschaftssystem (WWS oder WaWi) 113 verbunden ist, um ein Modell zur Abbildung der Warenströme im Ge- schäftsprozess des Unternehmens zu erzeugen. Das Warenwirtschaftssystem umfasst eines oder mehrere der nachfolgenden Module:
- Wareneingangsmodul
- Warenausgangsmodul
- Dispositions- und Bestellwesenmodul
- Ausgabe von Dispositionshilfen und Bestellvorschlägen
- Bestellschreibung und Überwachung
- Marketing-/ Managementinformationsmodul.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, jeweils das letzte Bild des Zutatenobjekts als Referenzbild, bevor es in den Zutaten behälter gelangt, eine gewisse Zeit, z.B. einige Wochen, zwischen zu speichern, um bei Beanstandungen durch einen Kunden nachvollziehen zu können, welche Zu- taten und/oder mit welcher Qualität Zutaten tatsächlich in den Zutatenbehälter 17 gelangt sind und dieses belegen zu können.
Besonders vorteilhaft ist es, die Referenzbilder mit den Mitarbeitern zu verknüpfen. Eventuell kommen die Waren nur beschädigt an den Kunden. Durch eine Korrelation der Beschwerden in Zusammenhang mit den Referenzbildern und den Mitarbeitern, lassen sich so eventuell falsche Handlungsschritte von einzelnen Mitarbeitern überprüfen. Zum Beispiel kann es sein, dass ein Mitarbeiter das Obst zu fest zupackt, wodurch unerwünschte Druckstellen entstehen. Oder ein Mitarbeiter wirft empfindliche Zutaten, wie z.B. Eier, in die Zutatenbehälter 17, wodurch sie nicht ordnungsgemäß ankommen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Geräte, wie zum Beispiel Regalsysteme, Kamerasysteme, oder Zutatenbehälter, eine bestimmte Farbe, insbesondere blau, aufweisen. Dadurch können die Geräte leichter aus den zu analysierenden Bildern herausgefiltert werden. Weisen die Geräte im Großteil die gleiche Farbe auf, so müssen nur die Bildkanäle der Komplementärfarben ge- wählt werden. Bilder einer Kamera 100 weisen typischerweise drei Farbkanäle auf: rot, grün und blau. Sind die Geräte zum Beispiel blau, so kann der Blauanteil der Bilder herausgefiltert werden, indem nur die grünen und die roten Kanäle untersucht werden. Blau eignet sich daher besonders als Gerätefarbe, da organische Materialien bzw. Lebensmittel sich durch einen Man- gel an Blau auszeichnen. Werden die grünen und roten Farbkanäle gewählt, so erscheinen or- ganische Materialien besonders kontrastreich.
Als Alternative zur oben beschriebenen Ausführungsform kann das Triggermodul 105 auch eine einfache Bewegungserkennung durchführen. Dazu werden zwei aufeinander folgende Bilder in einer Bildoperation voneinander subtrahiert. Jedes Bild, bzw. jeder Farbkanal weist für jeden Pixel einen Wert auf. Für jeden Pixel können die beiden Werte aufeinanderfolgender Bilder ab- gezogen werden. Sind zwei aufeinanderfolgende Bilder gleich, oder zumindest sehr ähnlich, so ergibt sich für jeden Pixel des Differenzbildes ein Wert von nahezu Null. Ist die Summe aller verbleibender Werte aller Pixel nach der Subtraktion über einen vorher festgelegten Schwellen- wert, so gab es eine Bewegung innerhalb des Bildbereiches, da die Bilder sich voneinander zu stark unterscheiden. Diese Bewegungserkennung ist einfach umzusetzen und schnell in der Be- rechnung, kann jedoch nicht unterscheiden zwischen der Bewegung eines Greifarms und eines entfernt vorbeilaufenden Mitarbeiters. Die Kameras könnten daher entsprechend platziert wer- den, dass möglichst keine externe Bewegung erkannt wird. Es könnte auch beim Erkennen ei- ner Bewegung detektiert werden, ob diese Bewegung vom Greifarm stammt, indem bestimmte Eigenschaften des Greifarms im Bild geprüft werden.
In einer alternativen Ausführungsform werden statt des Triggermoduls 105 alle Bilder der Ka- mera vom Selektionsmodul an das Überwachungsmodul weitergegeben. Zunächst wird ein Null bild aufgenommen. In diesem Nullbild ist kein Greifarm oder ein sich bewegendes Zutatenob- jekt sichtbar. Das Selektionsmodul 102 führt jedoch eine subtrahierende Bildoperation aus, wie sie im vorherigen Abschnitt erklärt wurde. Im Verfahren während der Greifarm eine Zutat in den Zutaten behälter 17 legt, wird nun von jedem ankommenden Bild das Nullbild subtrahiert. Ist keine Änderung, bzw. Bewegung im Bild, so liegt die Summe aller Pixel unterhalb eines vorbe- stimmten Schwellwertes (siehe oben). Kommt es zu einer Handlung bzw. Bewegung, kann der Bildbereich der Handlung erkannt werden, da dort im Differenzbild die Pixelwerte erhöht sind. Dieser Bildbereich wird nun beim ankommenden Bild ausgeschnitten und mit einer Objekter- kennung analysiert, wie sie oben für das Überwachungsmodul 106 beschrieben wurde. Durch die Subtraktion wird die Datenmenge der Bilddaten und der Rechenaufwand erheblich reduziert.
Die Objekterkennung des Überwachungsmoduls 106 kann vorzugsweise ebenfalls zur Qualitäts- Sicherung verwendet werden. Schlechte oder faule Stellen an den Zutatenobjekten, wie zum Beispiel eingedrückte Kartons, eingedrückte oder dunkle Stellen am Obst oder Gemüse oder schimmlige Flecken, können bei entsprechendem Training und/oder Datenbankeinträgen auto- matisch erkannt werden. Später können die identifizierten Zutatenbehälter 17 manuell überprüft werden und die Zutatenobjekte könnten entsprechend ausgetauscht werden.
Eine vorteilhafte Erweiterung der Erfindung liegt in dem Messen und der Analyse verschiedener Handlungsschritte. So kann zum Beispiel durch die Objekterkennung erkannt werden, wie und wie lang ein Mitarbeiter zum Ausführen eines Handlungsschrittes benötigt. Diese Zeiterfassung kann gespeichert werden und mit anderen Ereignissen korreliert werden. Dadurch kann zum Beispiel die Verbesserung eines neuen Mitarbeiters überprüft werden. Des Weiteren können so Benachrichtigungen erzeugt werden, sollte die Geschwindigkeit und Genauigkeit eines Mitarbei- ters mit der Zeit sinken. Der Mitarbeiter kann dann veranlasst werden eine Pause zu nehmen. Des Weiteren könnten Vergleiche die Motivation der Mitarbeiter erhöhen. Ein Mitarbeiter des Monats könnte so leicht ermittelt werden. Es lassen sich so auch tiefergehende Korrelationen messen. So mag zum Beispiel die Anweisung an die Mitarbeiter„schneller zu Arbeiten" zu einem beschleunigten Ablauf führen, aber zugleich könnte die Fehlerrate steigen. Ein anderes Beispiel könnte in der Analyse der Jahreszeiten sein. Temperatur in der Lagerhalle und Lichtmenge/- qualität könnten eventuell Einfluss auf die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Mitarbeiter haben. Solche Verbindungen sind durch die Zeiterfassung sehr einfach und günstig zu überprü- fen. Entsprechende Anpassungen fördern so nicht nur das Wohlempfinden der Mitarbeiter, son- dern auch die Geschwindigkeit und Qualität der Abfertigung.
Eine weitere Möglichkeit alternativ zum oben beschriebenen Ausführungsbeispiel liegt darin, nach Aktivierung des Überwachungsmoduls 106 durch das Triggermodul 105 das Überwa- chungsmoduls 106 für vorbestimmte Zeit aktiv zu lassen. So lassen sich unerwünschte Pausen im Überwachungsmodul 106 durch ein fehlerhaftes Erkennen im Triggermodul 105 vermeiden.
Eine vorteilhafte Abwandlung der Erfindung liegt darin, die Überwachungszelle 99 an einen Mit arbeiter zu individualisieren. Zum Beispiel ist es wahrscheinlich, dass Linkshänder anders die Zutaten greifen als Rechtshänder. Auch die Griffhaltung und Geschwindigkeit mag zwischen den einzelnen Mitarbeitern variieren. Je individueller die Überwachungszelle eingestellt wird, desto genauer wird die Bilderkennung.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Überwachungsmodul 106 zusätzlich die Zutaten im Zutatenfach überwachen. Dadurch kann eigenständig und/oder zusätzlich zu einem Waren- wirtschaftssystem 113 Missstände und fehlende Zutaten erkannt werden. Diese Mangelinforma- tionen können an entsprechendes Personal geleitet werden, welche die Zutatenfächer 8 auffül len.
Eine weitere Möglichkeit alternativ zum oben beschriebenen Ausführungsbeispiel liegt darin, die oben erwähnte Überwachung durch Kameras 100 auch bei einer vorgelagerten Qualitätsüber- prüfung Anwendung findet. So können z.B. beim Befüllen von Zutatenkisten die Zutaten über- wacht werden. Die Zutatenkisten werden später in die Regale der Packstraße 6 platziert und bilden dann die Zutatenfächer 8. Bei der vorgelagerten Qualitätsüberprüfung können unter an- derem die Qualität, die Größe und Beschaffenheit detektiert werden und es kann überprüft werden, ob die Zutaten in die richtigen Zutatenkisten gelegt werden und ob genügend Zutaten reingelegt wurden. Auch hier ist eine Verknüpfung mit einem Warenwirtschaftssystem 113 sinn- voll, das dadurch automatisch den Ist-Stand mit dem Soll-Stand abgleichen kann. Diese Vorver- lagerung kann sowohl bei der Anlieferung der Zutaten am Standort der Vorrichtung 1, einem vorgelagerten Ort oder sogar schon am Ort der Zutatenherstellung erfolgen. So könnte es z.B. möglich sein, die Bestückung der Zutatenkisten schon auf dem Feld eines Bauern oder am Ver- packungsort des Produzenten zu überwachen und zu protokollieren. Insbesondere sensible Zu- taten werden von Hand gepflückt und in entsprechende Zutatenkisten gelegt. Dieser Vorgang kann mit der vorliegenden Erfindung überwacht werden. Bei einer Qualitätsüberprüfung auf dem Feld kann somit schon die Anzahl/Menge der Zutaten, deren Größe, deren Gewicht, die Qualität und deren Beschaffenheit überwacht werden. Die Beschaffenheit kann z.B. den Reife- grad, die Form und/oder die Sauberkeit der Zutat beschreiben. So mag z.B. eine Kartoffel abso- lut genießbar sein, wird aber von einigen Kunden abgelehnt, sofern zu viel Dreck, bzw. Erde an der Kartoffel haften.
Des Weiteren kann die oben beschriebene Überwachung für eine Inventur eines Lagersystems genutzt werden. Vorzugsweise wird das System dabei in einen Inventurmodus geschaltet. Mit arbeiter ziehen dann die einzelnen Zutatenfächer 8 nacheinander heraus und die Kameras 100 nehmen das Zutatenfach 8 auf. Im Überwachungsmodul 106, bzw. einem extra Inventurmodul wird das Bild des Zutatenfachs 8 analysiert und die Anzahl der Zutaten berechnet. Diese be- rechnete Anzahl kann dann mit dem Warenwirtschaftssystem 113 verglichen werden. Das ein- zelne Herausziehen der Zutatenfächer 8 geht dabei wesentlich schneller, als das manuelle Zäh- len durch die Mitarbeiter.
Zur Steigerung der Produktionseffizienz kann vorgesehen sein, dass eine Herstellung der Zu- tatenbehälter durch eine vorbestimmte Auswahl von Rezepten nach vorbestimmten Regeln ge- steuert wird.
Es kann vorgesehen sein, die Zutatenbehälter 17 nach dem Logistik-Unternehmen zu produzie- ren, welches den Versand durchführt. Das bedeutet, dass zunächst alle Zutaten behälter 17 pro- duziert werden, die von einem bestimmten Logistik-Unternehmen ausgeliefert werden. An- schließend werden die Zutaten behälter 17 produziert, die von einem anderen Logistik-
Unternehmen ausgeliefert werden. Hierdurch kann man die Menge an zwischenzulagernden Zutaten behältern gering halten.
Zusätzlich und/oder alternativ kann vorgesehen sein, die Zutaten behälter 17 entsprechend der verschiedenen Liefergebiete zu produzieren, aus denen die Bestellungen eingegangen sind.
Auch eine Produktion nach Produktionsmenge bzw. nach der Anzahl der Personen, für die das Rezept bestimmt ist, ist möglich, bspw. Familien, Paare und Singles.
Weiterhin kann vorgesehen sein, die Rezeptbestellungen nach der Auslastung auszutarieren.
Das bedeutet, dass die Reihenfolge der Rezepte so bestimmt wird, dass der Verbrauch der Zu- taten so gesteuert wird, dass die einzelnen Zutaten an den Bestückungsstationen zu unter- schiedlichen Zeitpunkten nachgefüllt werden. Somit soll eine ausgeglichene Produktion hinsicht- lich des Verbrauchs einzelner Zutaten erfolgen, sodass das Nachfüllen der Bestückungsstationen vergleichmäßigt wird.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, vorzugsweise in Verbindung mit der optischen Objekterkennung, weist die Vorrichtung in einem Bereich entlang der Pack- straße bevor die Zutatenbehälter verschlossen werden eine Individualisierungsstation auf.
An dieser ist vorgesehen, spezielle, bereits eingepackte Zutaten durch andere zu ersetzen, um Sonderwüsche der Kunden zu erfüllen. Sonderwünsche können beispielsweise den Austausch einer oder mehrere Zutaten betreffen wegen Allergien oder Nahrungsmittelunverträglichkeiten.
Beispielsweise können ein oder mehrere Mitarbeiter vorgesehen sein, die spezielle Zutaten in einem Lager einsammeln und an der Individualisierungsstation dann eine Zutat, z.B. auf Grund des Kundensonderwunsches, durch eine andere Zutat austauschen und/oder hinzufügen. Das Einsammeln kann z.B. mit Hilfe eines Wagens, insbesondere eines Wagens mit einer mit der Steuereinrichtung verbunden Anzeige, erfolgen, wobei auf der Anzeige der Bedienperson ange- zeigt wird, welche Zutat er im Lager aufzunehmen bzw. welche Zutat er an der Individualisie- rungsstation im Zutatenbehälter abzulegen hat.
Dadurch können alle Rezepte bzw. Zutatenbehälter 17 weiterhin gleichartig effizient produziert werden und es ist trotzdem möglich, auf Sonderwünsche einzelner Kunden flexibel zu reagie- ren. Durch die Überwachung der produzierten Rezepte, insbesondere in Verbindung mit der optischen Objekterkennung ist es auf einfache Weise möglich, die Zutatenbehälter bzw. die Rezepte zu detektieren und eine oder mehrere einzelne Zutaten gemäß Kundenwunsch auszu- tauschen.
Vorzugsweise kann die gesamte erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Kühlraum angeordnet sein.
Es könnte vorteilhaft sein, einen gewissen Bereich der Vorrichtung 1 als Sperrbereich zu kenn- zeichnen, in dem nur speziell geschulte und/oder besonders autorisierte Mitarbeiter Zugang haben. In diesem Sperrbereich kann eine Packstraße 6, bzw. ein oder mehrere Bestückungssta- tionen 7 einer Packstraße 6 angeordnet sein, die wertvolle Zutaten, wie z.B. Kaviar, sensible Zutaten, wie z.B. Blattgold, und/oder gefährliche Zutaten, wie z.B. Trockeneis, beinhalten.
Durch die Beschränkung auf speziell geschultes und/oder besonders autorisiertes Personal kön- nen Arbeitsunfälle, unsorgfältige verpackte Zutaten und Diebstähle vermindert werden.
Bezuaszeichenliste Vorrichtung 27 Kühl-Zutatenfach
Kennzeichnungseinrichtung 28 Gesamt-Transporteinrichtung Zuführeinrichtung 29 Zusammenführbereich
Transporteinrichtung 30 Austauschstation
Transportrichtung 31 Kühlraum
Packstraße
Bestückungsstation 99 Überwachungszelle
Zutatenfächer 100 Kamera
Anzeigeeinrichtung 101 Überwachungssoftware
Entnahmedetektionseinrichtung 102 Selektionsmodul
Detektionseinrichtung 103 Inputkanal
Kontrolleinrichtung 104 Triggerkanal
Verschlusseinrichtung 105 Triggermodul
Verpackungseinrichtung 106 Überwachungsmodul
Zuordnungseinrichtung 107 Überwachungskanal
Endkontrolleinrichtung 108 Zutatenbehälterüberwachungsmo- Zutaten behälter dul
Pick-by-Light-Einrichtung 109 Zutatenbehälterüberwachungskanal Put-by-Light-Einrichtung 110 Datenbank
Bestückungsdetektionseinrichtung 111 Raum-Zeit-Koordinate
Positionsbestimmungseinrichtung 112 Auswertemodul
optische Überwachungseinrichtung 113 Waren-/Wirtschaftssystem
Kühl-Bestückungsstation 114 Zustandskanal
Kühl-Transporteinrichtung 115 Auswertekanal
Kühl-Transportrichtung
Kühl-Bestückungsstation