JP2007076831A - 搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】配送センターでは、その日によってはピッキングする量が多くなる時があり、ピッキングリアに物品を供給する自動倉庫の処理能力を超えると、仕分け装置の占有時間が長くなり、後続の他の仕分け物品に影響を与えていた。そこで、作業すべき物品の量が多くなっても、処理装置のスケジュールが長くなる可能性を減らすことができる搬送システムを提供する。
【解決手段】配送センター１において、自動倉庫２が搬送すべき物品の量が、スケジュールで割り当てられた時間で搬送可能な物品の量より多い場合に、該スケジュールで定められた時間より前に予め一部の物品を搬送するように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は搬送システム、詳しくは自動倉庫内のピッキング効率向上のための搬送システムの技術に関する。

従来、複数のピッキングエリアから搬送される物品を仕分ける仕分け装置を備える搬送システムが知られている。
例えば、特許文献１に開示される仕分け支援装置である。この仕分け支援装置においては、例えばパン製造業において、製品の品種毎に区分された製品ヤードと、出荷先別の複数のキャリッジを配置するキャリッジヤードを設け、このキャリッジヤードを環状に形成された複数系列の環状ヤードで形成することによって、各キャリッジを順次仕分け作業域に位置させると共に、それを順次出荷作業域に位置させるようにして仕分け作業を支援している。ここで、製品の品種毎に区分された製品ヤードが、前記の複数のピッキングエリアに相当し、出荷先別の複数のキャリッジを配置するキャリッジヤードおよび仕分け作業域が、前記の仕分け装置に相当する。
特開平８−９９７０３号公報

前述の搬送システムが大型化されて、仕分け装置の占有スケジュールがピッキングエリア毎に予め決められた搬送システムが構成される場合がある。例えば、スタッカークレーンを備える大型の自動倉庫に蓄えた物品をパレット単位で、出荷先に応じたピッキングエリアに搬送し、ピッキングエリアでパレット内より必要個数の物品を取り出して認識票を添付して仕分け装置へと送り出し、この仕分け装置において出荷先に応じた個別の仕分けを行なうような場合である。通例、出荷先に応じて搬送システム（特に、仕分け装置および自動倉庫）の占有スケジュールが定められており、一つの出荷先の占有時間が長くなって他の出荷先の占有時間に食い込むことはできる限り避けなければならない。

しかし、日によってはピッキングする量が多くなる時があり、ピッキングエリアに物品を供給する自動倉庫の処理能力を超えると、ピッキングに必要な時間が長くなるとともに、仕分け装置の占有時間が長くなり、後続の他のピッキングエリアにおけるピッキング作業に影響を与えていた。
そこで、作業すべき物品の量が多くなっても、処理装置のスケジュールが長くなる可能性を減らすことができる搬送システムを提供することが課題である。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、複数の作業場所と、作業場所毎に予め決定された占有スケジュールに従って作業場所で作業された物品を処理する処理装置と、前記作業場所に物品を搬送する搬送設備とを備えて、前記処理装置の占有スケジュールにあわせて搬送設備を稼動させる搬送システムであって、前記搬送設備は、搬送予定の物品のうち、作業場所に対して割り当てられた占有時間より前に予め作業場所へ搬送する物品を入力するための入力手段を備えているものである。

請求項２においては、請求項１記載の搬送システムにおいて、前記処理装置に搬送する物品は、搬送設備から搬送される物品が収納された容器から作業場所で目的の物品が取り出された物品群であって、前記予め搬送すべき物品は、作業場所において取り出される数量が少ない容器に収容されている物品で、前記占有時間より前に、作業場所で、複数の容器から取り出して別の容器に物品群としてまとめられる搬送システムである。

請求項３においては、請求項２記載の搬送システムにおいて、前記搬送設備は、物群を収納できる物品棚と前記物品群を入出庫する移載装置とを有する自動倉庫と、前記自動倉庫前記作業場所との間で物品群を搬送する搬送装置とを備え、前記処理装置は物品群に付与されたＩＤを元に搬送先毎に自動的に仕分ける自動ソータであるである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、入力手段により、特定した物品を予め作業場所へ搬送することができ、物品の搬送待ちが原因となる作業の遅れを防ぐことで、占有スケジュールが長くなることを押えることができる。

請求項２においては、請求項１の効果に加えて、複数の予め搬送すべき物品を取り出して別の容器にまとめることで、占有時間外に作業場所に関連する物品を一時保管するスペースを最小化することができる。

請求項３においては、請求項２記載の効果に加えて、自動倉庫の物品棚に収納した物品群を移載装置で出庫して、搬送装置で作業場所まで搬送し、所定数の物品を物品群からピッキングして、残りの物品群を自動倉庫の物品棚に再入庫することができる。すなわち、移載装置と物品棚との間を移動して入出庫するために単位時間あたりの処理能力の低い自動倉庫にあわせて、物品群を事前に取り出すことで、日々の処理量が変動してもスケジュールどおりに終了させることができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施形態に係る自動倉庫の全体的な構成を示した平面図、図２は物品が載置された状態のパレットを示す斜視図である。図３は図１のＡ―Ａ矢視図、図４は図１のＢ―Ｂ矢視図である。

まず、本発明の実施形態である配送センター１について、図１乃至図３を用いて説明する。
図１に示すように、前記配送センター１には、図１の右側から左側に向けて、自動倉庫２、台車搬送システム４０、ピッキングエリア１４の集合体であるピッキングステーション２０、コンベアで構成される自動ソータ３０、が設置されている。
なお、異なるピッキングエリア１４Ａ・１４Ｂ等を区別する必要がない場合、ピッキングエリア１４と称している。

この配送センター１における、物品の搬送の流れを概略的に説明すると、まず、自動倉庫２より取り出されパレットに積まれた物品群９ａは、台車搬送システム４０を介してピッキングエリア１４へと受け渡される。このピッキングエリア１４で物品群９ｂに仕分け準備作業（ピッキング作業）が行なわれた後、物品群９ｂは自動ソータ３０へと搬送され、自動ソータ３０により、各物品群９ｂは各物品９ｂに対応する仕分け先に、仕分けられる。
上述のように、以下では物品をその性質によって２つの種類に書き分けることとする。つまり、自動倉庫２より取り出されピッキング直前までの物品群９ａと、ピッキングされた（認識票を貼り付けた）後の物品群を９ｂとする。

図２には、パレット１９に載置された状態の物品群９ａを示している。パレット１９には、物品の種類や大きさによっても異なるが、複数個の物品を同時に載置することが可能である。
自動倉庫２から台車搬送システム４０を経由してピッキングエリア１４への物品群９ａの搬送は、物品群９ａをパレット１９上に載置した状態で行なわれる。また、パレット１９上の物品群９ａが空にならない限り、ピッキングエリア１４から台車搬送システム４０を経由して自動倉庫２へ、物品９ａを載置したパレット１９が返送される。
また、ピッキングエリア１４から自動ソータ３０への物品９の受渡しも同様に、物品群９ｂをパレット１９上に載置したパレット単位で行なわれる。

以下において、単に「パレット１９を搬送する」と記載する場合は、物品群９ａを載置したパレット１９を搬送することを意味する。特に、物品を載置しない空のパレット１９の場合は、空パレット１９と明記する。

図１、図３を用いて、前記自動倉庫２を説明する。
前記自動倉庫２は、スタッカークレーン１０の通路３をあけるようにして２連の物品棚４が床面に立設されている。該物品棚４の間口は通路３に面しており、間口から物品の積んだパレット１９の出し入れを行なう。
前記各物品棚４の側面一端には２連の物品棚４に対し、それぞれ出庫ステーション５及び入庫ステーション６が設けられている。前記スタッカークレーン１０は、前記物品棚４と前記入庫ステーション６間を移動して物品の積んだパレット１９を入庫し、前記物品棚４と前記出庫ステーション５間を移動して物品の積んだパレット１９の出庫を行なう。

図１、図３を用いて、台車搬送システム４０を説明する。
前述の自動倉庫２とピッキングステーション２０の間には、無人有軌道台車７の走行経路８が付設されており、走行経路８と無人有軌道台車７とにより台車搬送システム４０が構成されている。該走行経路８は一方の側面を自動倉庫２の出庫ステーション５及び入庫ステーション６に、他方の側面をピッキングステーション２０に向けた閉経路にて構成されている。ここで、無人有軌道台車７は、出庫ステーション５より、パレット１９をピッキングステーション２０の各ピッキングエリア１４に搬送する。
前記無人有軌道台車７の走行動作は、無人有軌道台車７に搭載された制御装置により制御され、図示しない中央制御装置が、無人有軌道台車７の制御装置に指令を与える。

次に、図１、図４を用いて、ピッキングステーション２０について説明する。
該ピッキングステーション２０は、複数（本実施形態では６つ）のピッキングエリア１４Ａ・１４Ｂ・１４Ｃ・１４Ｄ・１４Ｅ・１４Ｆの集合体である。各ピッキングエリア１４には、複数台のコの字型コンベア１１が一端を前記無人有軌道台車７に向けて、他端をパソコン１２と作業者１３に向けて配設されている。ここで、無人有軌道台車７によって搬送されてきたパレット１９は、コの字型コンベア１１によってパソコン１２と作業者１３の前まで搬送され、前記ピッキング作業（仕分け準備作業）が行なわれる。このピッキング作業は、物品群９ａが載置されるパレット１９より、自動ソータ３０へ送るべき物品９のみを取り出す作業と、取り出した物品群９ｂに識別票を添付する作業と、を合わせた作業である。
識別票としては、例えばバーコードが用いられ、自動ソータ３０においてバーコードリーダによりこの識別票を読取って、自動仕分けが行なわれる。
仕分け対象物品群９ａのピッキング作業の終了後には、仕分け対象物品群９ａ以外の残りの物品は、パレット１９に載置されたまま、該コの字型コンベア１１によって、再び無人有軌道台車７へ移送され、自動倉庫２へと返送される。

図１を用いて、空パレット１９の扱いについて説明する。
ピッキングエリア１４におけるピッキング作業において、パレット１９より物品群９aが取り出されるが、パレット１９に一つでも物品が残置される場合、このパレット１９は自動倉庫２へ向けて返送される。一方、このピッキング作業において、パレット１９よりすべての物品が取り出されて、空のパレット１９となった場合、この空パレット１９は、ピッキングステーション２０の一方の端側に配置されるパレットマガジン１８へと搬送される。
パレットマガジン１８には、無人有軌道台車７の走行経路８に隣接するように第一コンベア１７が配置されており、この第一コンベア１７により台車搬送システム４０とパレットマガジン１８との間で空パレット１９の移載が可能である。該パレットマガジン１８は、空となったパレットを収容し、第一コンベア１７にて無人有軌道台車７へ空パレットを提供できる。

図１を用いて、ピッキングステーション２０を介さないパレット出庫ライン１６を説明する。
前記ピッキングステーション２０の他方の端側には、パレット出庫ライン１６として第二コンベア１５が、同じく無人有軌道台車７の走行経路８に隣接するように配置されている。該パレット出庫ライン１６では、前述のピッキングエリア１４にてのピッキング作業及び仕分け作業を介さずに、直接物品の積んだパレットを図示しないフォークリフトによって運び出すことができる。
このパレット出庫ライン１６は、事前ピッキング（後述）における超過物品を、一時保管エリア２１に保管する際にも、用いられる。

処理装置としての自動ソータ３０について説明する。
自動ソータ３０は、前記ピッキングステーション２０でピッキングされた物品群９ｂを、バーコードを基に搬送先毎に自動的に仕分ける設備で、例えば、搬送面が抵抗の少ないスチールベルトコンベアと、搬送先毎に設けられたシュートと、シュート毎に設けられてコンベア上の物品をシュートへ移動させるダイバータとを備えており、物品群９ｂに付されたバーコードに対応する仕分け先のダイバータが作動して、コンベア上の物品群９ｂをシュートへ移動させるようになっている。なお、本実施形態では、説明の都合上、ピッキングステーション２０に隣接する位置に配置されるコンベアのみを図１に示している。

次に、本発明の実施例に係る通常の搬送手順について説明する。
（１）自動倉庫２内においてスタッカークレーン１０が、物品棚４よりパレット１９を出庫ステーション５に搬送する。
（２）パレット１９は、出庫ステーション５より無人有軌道台車７に移載され、ピッキングエリア１４のコの字型コンベア１１に投入される。
（３）作業者１３はパソコン１２にてピッキングの対象として指示された物品をパレット１９より取り出し、バーコード（認識票）を対象物品に貼り付け、対象物品を自動ソータ３０に移載する。

次いで、自動ソータ３０の占有スケジュールに合わせた配送センター１における搬送手順を説明する。
前記配送センター１における前記自動ソータ３０の占有スケジュールは、各ピッキングエリア１４毎に決められており、該占有時間内に割り当てられたピッキングエリア１４でのピッキング作業をしなければならない。
自動ソータ３０の占有スケジュールは、０８時から２０時までが作業時間であって、この作業時間が例えば２時間単位（以下、単位占有時間）で区切られて設定される。例えば、０８時から１０時までがピッキングエリア１４Ａ・１４Ｃ・１４Ｅに割り当てられ、１０時から１２時までがピッキングエリア１４Ｂ・１４Ｄ・１４Ｆに割り当てられ、１２時から１４時までがピッキングエリア１４Ａ・１４Ｃ・１４Ｅに割り当てられる、といった具合である。以下では、このスケジュール構成の場合を例にとって説明する。
なお、このような占有スケジュールの割り当ての構成は、前述の構成に限定されるものではなく、０８時から０９時までがピッキングエリア１４Ａで、０９時から１０時までがピッキングエリア１４Ｂであるなど、他の構成であってももちろんよい。
また、前記ピッキングエリア１４は図示しないが複数設けられており、図１のピッキングエリア以外にも、配送センター１内には不図示のピッキングエリアが存在し、それぞれに自動ソータの占有スケジュール３０が設けられている。
なお、本実施例では、前記ピッキングエリア１４内を複数のグループに分け、自動ソータ３０の占有スケジュールを決めているが、例えば、図１に示したピッキングエリア１４、自動倉庫２、搬送台車システム４０と同様の構成を備えたピッキング設備が複数設けられているような配送センターのシステムであっては、各ピッキング設備のピッキングエリア毎に自動ソータ３０の占有スケジュールを決めるようにしても良い。

ここで、自動ソータ３０の占有スケジュールは、例えば、仕分け先の大分類の変更（納品先Ａと納品先Ｂの違いなど）に応じて行なわれるものである。例えば、納品先Ａに関する仕分け作業が、０８時から１０時まで自動ソータ３０を占有することで行なわれる。納品先Ａに対応する仕分け作業に際して、納品先Ａに対応したピッキング作業を行なう必要があり、このピッキング作業が行なわれるピッキングエリア１４のパソコン１２には、納品先Ａに対応したデータが登録されている。

本実施例では、個々の単位占有時間において要求される仕分け量が、自動倉庫２のパレット１時間あたりの搬送能力から、その単位占有時間（２時間）に終了できる量か否かを、担当者が判断する。
また、個々の単位占有時間において仕分けを要求される物品の量が、自動倉庫２の搬送能力を超過するか否かの判定方法は、単位時間あたりの自動倉庫２の搬送能力と、仕分けを要求される物品の量との比較に限定されるものではなく、他の方法であっても良い。

ここで、自動倉庫２の搬送能力とはパレット１９の搬送能力であり、個々の単位占有時間において要求される仕分け量とは物品の総量であり、物品の総量が多いからといって自動倉庫２の搬送能力を超過するとは限らない。これは、物品の品種品目がバラバラであったり、一つのパレット１９に載置されている物品の量が少ない場合は、パレット１９の搬送効率（パレット１９一枚あたりに仕分けに必要な物品を搬送できる量）が低下することによる。

要求される仕分け量が該単位占有時間に、自動倉庫２から搬出可能な量より多い場合は、搬出可能な量を超過する量のパレットを、予めピッキングエリア１４でピッキングしておいて（以下、事前ピッキング）、保管するようにする。保管場所としては、ピッキングエリア１４内でもよいが、前記第二コンベア１５を利用して移載可能な一時保管エリア２１とし、この一時保管エリア２１に、前記超過する量の物品を、パレット１９に載置した状態で保管しておくものとする。
例えば、１４時から１６時の単位占有時間における仕分けにおいて、自動倉庫２の搬送能力を超過する仕分けが要求されると担当者が判断した場合は、自動ソータ３０の作業時間より前の０８時以前に、対応するピッキングエリア１４でピッキング作業を行なうと共に、ピッキングの終了した物品群９ｂをパレット１９に載置した状態で一時保管エリア２１に保管するのである。
なお、ピッキングの終了した物品群９ｂは、複数のパレット１９から搬送された物品を同一の納品先のパレット１９にまとめて物品群９ｂとしている。

以上に示した事前ピッキングの効果について説明する。
配送センター１内において自動倉庫２、ピッキング作業、自動ソータ３０と３つの搬送システムの過程において、自動ソータ３０は処理能力が高く、ピッキング作業は作業者を増員すれば稼働率は調整できる。
事前ピッキング作業の実施によって、最も稼働率の調整しにくく処理能力が決まってしまう自動倉庫２の処理量を、事前に減らし、配送センター１の処理能力を向上することができる。

ここで、一時保管エリア２１に保管する物品の総量を最小化すべく、前記事前ピッキングにおいては、１つのパレットからあまり取り出さないものを予めピッキングするものとして選出し（事前ピッキングにおける少量選別）、同一の納品先のパレットにまとめている。つまり、同じ仕分け先のパレットの数を減らすようにピッキングする。
前記事前ピッキングにおける少量選別は、通常のピッキング作業と異なり、予め仕分け先の物品群９ｂの品目中で、量の少ないもの選ぶことをしている。
つまり、保管エリア２１に保管するパレット総量を減らすこともできる。また、パレットの総量が減ったことは、パレット出庫口１６から保管エリア２１までのパレット搬送回数を減らすこともでき、自動ソータ３０の動作回数も減らすことができる。
なお、本実施例は、通常のピッキング作業（例えば０８時から２０時）より事前（０７時など）に実施するので、例えば前記自動ソータ３０が別の用途にて使用されていても実施することができる。

以下に、前記事前ピッキングにおける少量選別の実施の様子を説明する。
また以下で、ＳＴ１は空パレットが搬入されるピッキングエリア、ＳＴ２は事前ピッキング商品を積んだパレットが搬入されるピッキングエリアとする。
（１）まず、担当者は、事前ピッキングの実施を決定する。担当者は、パソコン１２にて事前に出荷ケースと品目の数値を入力して、自動倉庫２からの出荷パレット数（目安で良い）を把握する。
（２）担当者は、例えば一つのパレット１９に５ケース以下の物品群９ａ（パレット１９上への最大載置数が例えば２０である）が載置されたパレット１９を、事前ピッキングにおいて自動倉庫２から取り出す対象のパレット１９（事前出庫の対象パレット）として設定する。
（３）事前出庫の対象商品以外の品目及び出荷ケースを再度パソコン入力し、１バッチ（２時間）以内に処理できるか否か判断する。
（４）空パレットをＳＴ１にパレットマガジン１８より搬送する。
（５）ＳＴ１の隣にあるコの字型コンベア（ＳＴ２）に、事前ピッキング商品を搬送する。
（６）ＳＴ２にある商品をピッキング指示に従い、ＳＴ１にある空パレットに運ぶ。この際に同時にバーコードも貼り付ける。
（７）複数の事前出庫の対象パレットから空パレットに一定量満載したら、無人有軌道台車７にて、パレット出庫ライン１６へ搬送する。
（８）積み込んだパレットは、パレット出庫ライン１６よりフォークリフトにて持ち出し、本来のピッキング作業が開始されるまで、自動ソータ３０近傍にて仮置きする。
（９）事前ピッキングにて、ピッキングの必要無いパレット（例えば１パレット上にピッキング必要数のケースが載置されているパレット）は、自動倉庫２より直接パレット出庫ライン１６へ出される。

次に、前述の事前ピッキング作業における具体例を図２を用いて説明する。空パレットが搬送されるＳＴ１であるコの字型コンベア１１ａの左右両側に位置するコの字型コンベア１１ｂ・ｃを事前ピッキング商品を搬送するＳＴ２とする。これによって、それぞれのコの字型コンベア１１ｂ・ｃに作業者が位置して、ＳＴ１の空パレットに対し両側から事前ピッキング商品を搭載できる。

本発明は、物品を処理する処理装置と、前記処理装置に受け渡す物品に対して所定の作業を行なう複数の作業場所と、前記作業場所に物品を搬送する搬送設備と、を備え、前記処理装置の占有スケジュールが、前記作業場所毎に前記処理装置の占有時間を割り当てることで予め決定されている搬送システムであれば、本実施例の構成に限定されない。
本実施の形態では、前記処理装置を自動ソータ３０とし、前記作業場所をピッキングエリア１４とし、前記搬送設備を自動倉庫２および台車搬送システム４０としている。ピッキングエリア１４においては、前記所定の作業として、自動倉庫２からパレット１９で搬送されてきた物品群９ａより自動ソータ３０へ搬送すべき物品の取り出す作業と、取り出した物品９ｂに認識票を添付する作業と、を行なっている。

また、前記搬送設備を制御する制御手段は、本実施例では、自動倉庫２（スタッカークレーン１０）の駆動を制御する倉庫制御装置や、台車搬送システム４０を制御する前記中央制御装置であり、これらの制御装置への入力指令は、例えば、ピッキングエリア１４とは別に設けられている事務所のパソコンから可能である。
パソコンからの入力指令に基づいて、倉庫制御装置や中央制御装置は次の制御を行なう。自動倉庫２よりピッキングエリア１４に対して搬送すべき物品の量が、前記占有スケジュールで、ピッキングエリア１４に対して割り当てられた占有時間で搬送可能な物品の量より多い場合に、ピッキングエリア１４に対して割り当てられた占有時間より前の時間に、自動倉庫２よりピッキングエリア１４に、前記搬送すべき物品の一部を予め搬送させるように、倉庫制御装置は自動倉庫２を制御し、中央制御装置は台車搬送システム４０を制御する。

本発明の実施形態に係る自動倉庫の全体的な構成を示した平面図。 物品が載置された状態のパレットを示す斜視図。 図１のＡ―Ａ矢視図。 図１のＢ―Ｂ矢視図。

符号の説明

１ 配送センター
２ 自動倉庫
７ 無人有軌道台車
２０ ピッキングエリア
３０ 自動ソータ

Claims (3)

1. 複数の作業場所と、作業場所毎に予め決定された占有スケジュールに従って作業場所で作業された物品を処理する処理装置と、前記作業場所に物品を搬送する搬送設備とを備えて、前記処理装置の占有スケジュールにあわせて搬送設備を稼動させる搬送システムであって、
   前記搬送設備は、搬送予定の物品のうち、作業場所に対して割り当てられた占有時間より前に予め作業場所へ搬送する物品を入力するための入力手段を備えていることを特徴とする搬送システム。
2. 請求項１記載の搬送システムにおいて、
   前記処理装置に搬送する物品は、搬送設備から搬送される物品が収納された容器から作業場所で目的の物品が取り出された物品群であって、前記予め搬送すべき物品は、作業場所において取り出される数量が少ない容器に収容されている物品で、前記占有時間より前に、作業場所で、複数の容器から取り出して別の容器に物品群としてまとめられる搬送システム。
3. 請求項２記載の搬送システムにおいて、
   前記搬送設備は、物群を収納できる物品棚と前記物品群を入出庫する移載装置とを有する自動倉庫と、前記自動倉庫と前記作業場所との間で物品群を搬送する搬送装置とを備え、前記処理装置は物品群に付与されたＩＤを元に搬送先毎に自動的に仕分ける自動ソータであることを特徴とする搬送システム。