JP2020114772A - 物流倉庫システム - Google Patents

Abstract

【課題】 立体自動倉庫を備えた物流センター等において、マンパワーに依存することなく、物流効率を向上させることのできる物流倉庫システムを提供すること。【解決方法】 本発明の物流倉庫システムは、商品アイテムに設けられた識別子と保管用手段に設けられた識別子との関連付け、前記保管用手段を棚に保管すると共に前記棚から出庫するための制御、前記保管用手段を倉庫手段から出庫するための出庫命令の制御、前記保管用手段から必要な数量の前記商品アイテムをピッキングするためのピッキング命令の制御、ピッキングされた前記商品アイテムに設けられた識別子と出荷用媒体に設けられた識別子との関連付けに基づいた投入完了命令の制御、及び前記商品アイテムがピッキングされた前記保管用手段を前記倉庫手段に戻すためのリターン命令の制御のうち、少なくとも一つ以上を人口知能（ＡＩ）技術によって行う。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば立体自動倉庫を備えた物流センター等の荷役設備に適用して好適な物流倉庫システムに関する。

近年、物流の分野においては、必要な時に必要な物品を手にしたいという要望が産業界だけでなく一般消費者でも強くなり、急速な物流合理化が推進されている。

この中でも、物流効率の向上、空間利用効率の向上、自動化による人員削減、作業環境の改善等の観点から、コンピュータを用いて集約された膨大な入出荷及び在庫情報等に基づく物流管理システム（ＷＭＳ）によって商品の一連の仕分け作業を同時に並行して行う立体自動倉庫システムが注目されている（特許文献１〜３）。

特許第６１８５６１９号公報 特許第６２３１１６８号公報 特許第５５０８２５９号公報

しかしながら、立体自動倉庫を備えた物流センター等においては、商品アイテムの属性データ（数量、日付、入出荷先、保管場所、重量等）の多様化、複雑化等に伴い、人間の考えたロジックに基づいて作成したプログラムで動くコンピュータを利用した物流管理システム（ＷＭＳ）では、商品の一連の仕分け作業を効率よく行うことが困難になっている。

例えば、商品棚に陳列された在庫商品を人が取りに行く作業について、これを機械設備に行わせる場合で考えて見ると、ピッキングする順序や棚までのアクセス経路の最適化を人があらかじめ考えたロジックに基づくプログラミングで行う場合、必ずしも機械装置の動作が最適であるとは限らなくなってきている。また、装置を稼働中の物流センターで、これらのロジックを改善するためには、センターの装置の運用を停止したり、在庫商品を棚から撤去するなどの大掛かりな作業が必要となっていた。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑み、立体自動倉庫を備えた物流センター等において、マンパワーに依存することなく、物流効率を向上させることのできる物流倉庫システムを提供することを課題とする。

また、本発明は、物流効率向上のために現状の物流設備をそのまま稼働させた状態でもシミュレーション設備を利用することにより、これらの効率向上を図ることができる物流倉庫システムを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様は、第１識別子が設けられた単一ユニットまたは複数の商品アイテムが収納され、上記第１識別子に関連付けられた第２識別子が設けられた保管用手段と、単数または複数の通路と、単数または複数の段が設けられ、上記保管用手段が保管される単数または複数の棚と、上記通路に設けられ、上記保管用手段を搬送して上記棚に保管すると共に上記棚から出庫する単数または複数の搬送手段と、を有する倉庫手段と、出庫命令に従って上記倉庫手段から出庫された上記保管用手段から必要な数量の上記商品アイテムをピッキングし、上記第１識別子に関連付けられた第３識別子が設けられた出荷用媒体に投入する出荷用手段を備えると共に、上記商品アイテムがピッキングされた上記保管用手段を上記倉庫手段に戻すピッキングステーションと、を備えた物流倉庫システムとして具現化される。

本発明の第２の態様に係る物流倉庫システムは、第１の態様において、上記出荷用媒体に投入された上記商品アイテムを取り出し、当該商品アイテムのサイズに応じた梱包資材で梱包する梱包ラインをさらに備えたものとして具現化される。

本発明の第３の態様に係る物流倉庫システムは、第１または第２の態様において、上記倉庫手段及び上記ピッキングステーションは、上記倉庫手段及び上記ピッキングステーションで扱われるすべての上記商品アイテムの属性情報を管理する物流管理システム（ＷＭＳ）によって管理されるものとして具現化される。

本発明の第４の態様に係る物流倉庫システムは、第１、第２または第３の態様において、上記倉庫手段では、上記商品アイテムに設けられた上記第１識別子と上記保管用手段に設けられた上記第２識別子との関連付けと、上記保管用手段を上記棚に保管すると共に上記棚から出庫するための制御とが行われるものとして具現化される。

本発明の第５の態様に係る物流倉庫システムは、第１、第２、第３または第４の態様において、上記ピッキングステーションでは、上記保管用手段を上記倉庫手段から出庫するための出庫命令の制御と、上記保管用手段から必要な数量の上記商品アイテムをピッキングするためのピッキング命令の制御と、ピッキングされた上記商品アイテムに設けられた上記第１識別子と上記出荷用媒体に設けられた上記第３識別子との関連付けに基づいた投入完了命令の制御と、上記商品アイテムがピッキングされた上記保管用手段を上記倉庫手段に戻すためのリターン命令の制御とが行われるものとして具現化される。

本発明の第６の態様に係る物流倉庫システムは、第１、第２、第３、第４または第５の態様において、上記倉庫手段では、上記棚が上記通路を介して水平方向に複数設けられ、かつ上記搬送手段が当該通路に設けられている場合、（ｉ）上記棚に保管された上記保管用手段は、上記搬送手段の腕によって取り出された後、上記搬送手段によって所望の移動方向に移動されて移動先の第２の上記棚に保管され、（ｉｉ）第２の上記棚に保管された上記保管用手段は、さらに第２の上記棚を隔てて上記通路の反対側の第２の上記通路に設けられた第２の上記搬送手段の腕によって取り出された後、第２の上記搬送手段によって所望の移動方向に移動されて移動先の第３の上記棚に保管される操作（ｉ）、（ｉｉ）が繰り返されるものとして具現化される。

本発明の第７の態様に係る物流倉庫システムは、第１、第２、第３、第４、第５または第６の態様において、上記通路に設けられた上記搬送手段は、上記通路の水平方向及び／又は垂直方向を同時に組み合わせて移動するスタッカークレーン方式の搬送手段、または上記棚の各段の水平方向に移動する走行台車と、上記棚の段の垂直方向に昇降台を移動させるリフタとが組み合わされた方式の搬送手段であるものとして具現化される。

本発明の第８の態様に係る物流倉庫システムは、第５の態様において、上記商品アイテムに設けられた上記第１識別子と上記保管用手段に設けられた上記第２識別子との関連付け、上記保管用手段を上記棚に保管すると共に上記棚から出庫するための制御、上記保管用手段を上記倉庫手段から出庫するための出庫命令の制御、上記保管用手段から必要な数量の上記商品アイテムをピッキングするためのピッキング命令の制御、ピッキングされた上記商品アイテムに設けられた上記第１識別子と上記出荷用媒体に設けられた上記第３識別子との関連付けに基づいた投入完了命令の制御、及び上記商品アイテムがピッキングされた上記保管用手段を上記倉庫手段に戻すためのリターン命令の制御のうち、少なくとも一つ以上が人口知能（ＡＩ）技術によって行われるものとして具現化される。

本発明の第９の態様に係る物流倉庫システムは、第６の態様において、上記人口知能（ＡＩ）技術として、ナイーブベイズ法、ベイズ推定法、ベイジアンネットワーク法、カルマンフィルター法、階層ベイズ法、テキストマイニング法、アソシエーション分析法、協調フィルタリング法、評価関数法、Ｋ平均法、サポートベクターマシン法、決定木法、異常検知法、ニューラルネットワーク法、文字認識法、画像認識法のうち、少なくとも一つが用いられるものとして具現化される。

本発明によれば、マンパワーに依存することなく、物流効率を向上させることのできる物流倉庫システムを具現化させることができる。

本発明の一実施形態を説明するための概略図である。 本発明の一実施形態を説明するための概略図である。 本発明の一実施形態を説明するための概略図である。 本発明の一実施形態を説明するための概略図である。 本発明の一実施形態を説明するための概略図である。 本発明の一実施形態を説明するための概略図である。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施の形態に係る物流倉庫システムについて説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。

図１〜図６に示されるように、本発明の一実施の形態は、例えばバーコード、二次元コード、ＲＦＩＤ等の第１識別子が設けられた単一ユニットまたは複数の商品アイテムが収納され、上記第１識別子に関連付けられた第２識別子が設けられた保管用手段と、単数または複数の通路と、単数または複数の段が設けられ、上記保管用手段が保管される単数または複数の棚と、上記通路に設けられ、上記保管用手段を搬送して上記棚に保管すると共に上記棚から出庫する単数または複数の搬送手段と、を有する倉庫手段と、出庫命令に従って上記倉庫手段から出庫された上記保管用手段から必要な数量の上記商品アイテムをピッキングし、上記第１識別子に関連付けられた第３識別子が設けられた出荷用媒体に投入する出荷用手段を備えると共に、上記商品アイテムがピッキングされた上記保管用手段を上記倉庫手段に戻すピッキングステーションと、を備えた物流倉庫システムとして具現化される。

本実施の形態の物流倉庫システムは、上記商品アイテムを取り出して当該商品アイテムのサイズに応じた梱包資材で梱包する梱包ラインをさらに備えることもできる。

また、上記倉庫手段及び上記ピッキングステーションは、例えば倉庫手段及び上記ピッキングステーションで扱われるすべての上記商品アイテムの属性情報を管理する物流管理システム（ＷＭＳ）によって管理されている。

また、上記倉庫手段では、例えば商品アイテムに設けられた上記第１識別子と上記保管用手段に設けられた上記第２識別子との関連付けと、上記保管用手段を上記棚に保管すると共に上記棚から出庫するための制御とが行われる。

また、上記ピッキングステーションでは、例えば保管用手段を上記倉庫手段から出庫するための出庫命令の制御と、上記保管用手段から必要な数量の上記商品アイテムをピッキングするためのピッキング命令の制御と、ピッキングされた上記商品アイテムに設けられた上記第１識別子と上記出荷用媒体に設けられた上記第３識別子との関連付けに基づいた投入完了命令の制御と、上記商品アイテムがピッキングされた上記保管用手段を上記倉庫手段に戻すためのリターン命令の制御とが行われる。

また、上記倉庫手段では、上記棚が上記通路を介して水平方向に複数設けられ、かつ上記搬送手段が当該通路に設けられている場合、（ｉ）上記棚に保管された上記保管用手段は、上記搬送手段の腕によって取り出された後、上記搬送手段によって所望の移動方向に移動されて移動先の第２の上記棚に保管され、（ｉｉ）第２の上記棚に保管された上記保管用手段は、さらに第２の上記棚を隔てて上記通路の反対側の第２の上記通路に設けられた第２の上記搬送手段の腕によって取り出された後、第２の上記搬送手段によって所望の移動方向に移動されて移動先の第３の上記棚に保管される操作（ｉ）、（ｉｉ）が繰り返される。

また、上記通路に設けられた上記搬送手段は、上記通路の水平方向に移動すると共に上記棚の段の積層方向に移動するスタッカークレーン方式の搬送手段、または上記棚の各段の水平方向に移動する走行台車と、上記棚の段の積層方向に昇降台を移動させるリフタとが組み合わされた方式の搬送手段である。

また、本実施の形態では、上記商品アイテムに設けられた上記第１識別子と上記保管用手段に設けられた上記第２識別子との関連付け、上記保管用手段を上記棚に保管すると共に上記棚から出庫するための制御、上記保管用手段を上記倉庫手段から出庫するための出庫命令の制御、上記保管用手段から必要な数量の上記商品アイテムをピッキングするためのピッキング命令の制御、ピッキングされた上記商品アイテムに設けられた上記第１識別子と上記出荷用媒体に設けられた上記第３識別子との関連付けに基づいた投入完了命令の制御、及び上記商品アイテムがピッキングされた上記保管用手段を上記倉庫手段に戻すためのリターン命令の制御のうち、少なくとも一つ以上が人口知能（ＡＩ）技術によって行われる。

上記人口知能（ＡＩ）技術としては、例えばナイーブベイズ法、ベイズ推定法、ベイジアンネットワーク法、カルマンフィルター法、階層ベイズ法、テキストマイニング法、アソシエーション分析法、協調フィルタリング法、評価関数法、Ｋ平均法、サポートベクターマシン法、決定木法、異常検知法、ニューラルネットワーク法、文字認識法、画像認識法のうち、少なくとも一つが用いられる。

本実施の形態によれば、人間の考えたロジックに基づいて作成したプログラムで動くコンピュータを利用した物流管理システム（ＷＭＳ）では困難な商品の一連の仕分け作業の少なくとも一部を人口知能（ＡＩ）技術によって行うようにしたので、立体自動倉庫を備えた物流センター等において、商品アイテムの属性データ（数量、日付、入出荷先、保管場所、重量等）が多様化、複雑化した場合でも、マンパワーに依存することなく、物流効率を向上させることができる。

本発明によれば、立体自動倉庫を備えた物流センター等において、商品アイテムに設けられた識別子と保管用手段に設けられた識別子との関連付け、上記保管用手段を棚に保管すると共に上記棚から出庫するための制御、上記保管用手段を倉庫手段から出庫するための出庫命令の制御、上記保管用手段から必要な数量の上記商品アイテムをピッキングするためのピッキング命令の制御、ピッキングされた上記商品アイテムに設けられた識別子と出荷用媒体に設けられた識別子との関連付けに基づいた投入完了命令の制御、及び上記商品アイテムがピッキングされた上記保管用手段を上記倉庫手段に戻すためのリターン命令の制御のうち、少なくとも一つ以上を人口知能（ＡＩ）技術によって行うことにより、マンパワーに依存することなく、物流効率を向上させることが可能となる。

従って、本発明は、立体自動倉庫を備えた物流センター等に広く適用することができ、将来の物流倉庫システムに多大な貢献をすることが期待できる。

Claims (11)

1. 第１識別子が設けられた単一ユニットまたは複数の商品アイテムが収納され、前記第１識別子に関連付けられた第２識別子が設けられた保管用手段と、
   単数または複数の通路と、単数または複数の段が設けられ、前記保管用手段が保管される単数または複数の棚と、前記通路に設けられ、前記保管用手段を搬送して前記棚に保管すると共に前記棚から出庫する単数または複数の搬送手段と、
   を有する倉庫手段と、
   出庫命令に従って前記倉庫手段から出庫された前記保管用手段から必要な数量の前記商品アイテムをピッキングし、前記第１識別子に関連付けられた第３識別子が設けられた出荷用媒体に投入する出荷用手段を備えると共に、前記商品アイテムがピッキングされた前記保管用手段を前記倉庫手段に戻すピッキングステーションと、
   を備えた物流倉庫システム。
2. 前記出荷用媒体に投入された前記商品アイテムを取り出し、当該商品アイテムのサイズに応じた梱包資材で梱包する梱包ラインをさらに備えたことを特徴する請求項１記載の物流倉庫システム。
3. 前記倉庫手段及び前記ピッキングステーションは、前記倉庫手段及び前記ピッキングステーションで扱われるすべての前記商品アイテムの属性情報を管理する物流管理システム（ＷＭＳ）によって管理されることを特徴する請求項１または２記載の物流倉庫システム。
4. 前記倉庫手段では、前記商品アイテムに設けられた前記第１識別子と前記保管用手段に設けられた前記第２識別子との関連付けと、前記保管用手段を前記棚に保管すると共に前記棚から出庫するための制御とが行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の物流倉庫システム。
5. 前記ピッキングステーションでは、前記保管用手段を前記倉庫手段から出庫するための出庫命令の制御と、前記保管用手段から必要な数量の前記商品アイテムをピッキングするためのピッキング命令の制御と、ピッキングされた前記商品アイテムに設けられた前記第１識別子と前記出荷用媒体に設けられた前記第３識別子との関連付けに基づいた投入完了命令の制御と、前記商品アイテムがピッキングされた前記保管用手段を前記倉庫手段に戻すためのリターン命令の制御とが行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の物流倉庫システム。
6. 前記倉庫手段では、前記棚が前記通路を介して水平方向に複数設けられ、かつ前記搬送手段が当該通路に設けられている場合、
   （ｉ）前記棚に保管された前記保管用手段は、前記搬送手段の腕によって取り出された後、前記搬送手段によって所望の移動方向に移動されて移動先の第２の前記棚に保管され、
   （ｉｉ）第２の前記棚に保管された前記保管用手段は、さらに第２の前記棚を隔てて前記通路の反対側の第２の前記通路に設けられた第２の前記搬送手段の腕によって取り出された後、第２の前記搬送手段によって所望の移動方向に移動されて移動先の第３の前記棚に保管される操作（ｉ）、（ｉｉ）が繰り返されることを特徴する請求項１〜５のいずれか一項に記載の物流倉庫システム。
7. 前記通路に設けられた前記搬送手段は、前記通路の水平方向及び／又は垂直方向を同時に組み合わせて移動するスタッカークレーン方式の搬送手段、または前記棚の各段の水平方向に移動する走行台車と、前記棚の段の垂直方向に昇降台を移動させるリフタとが組み合わされた方式の搬送手段であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の物流倉庫システム。
8. 前記商品アイテムに設けられた前記第１識別子と前記保管用手段に設けられた前記第２識別子との関連付け、前記保管用手段を前記棚に保管すると共に前記棚から出庫するための制御、前記保管用手段を前記倉庫手段から出庫するための出庫命令の制御、前記保管用手段から必要な数量の前記商品アイテムをピッキングするためのピッキング命令の制御、ピッキングされた前記商品アイテムに設けられた前記第１識別子と前記出荷用媒体に設けられた前記第３識別子との関連付けに基づいた投入完了命令の制御、及び前記商品アイテムがピッキングされた前記保管用手段を前記倉庫手段に戻すためのリターン命令の制御のうち、少なくとも一つ以上が人口知能（ＡＩ）技術によって行われることを特徴する請求項５記載の物流倉庫システム。
9. 前記人口知能（ＡＩ）技術として、ナイーブベイズ法、ベイズ推定法、ベイジアンネットワーク法、カルマンフィルター法、階層ベイズ法、テキストマイニング法、アソシエーション分析法、協調フィルタリング法、評価関数法、Ｋ平均法、サポートベクターマシン法、決定木法、異常検知法、ニューラルネットワーク法、文字認識法、画像認識法のうち、少なくとも一つが用いられることを特徴する請求項８記載の物流倉庫システム。
10. 第１識別子が設けられた単一ユニットの商品アイテムが収納され、前記第１識別子に関連付けられた第２識別子が設けられた保管用個片化手段と、
    単数または複数の通路と、単数または複数の段が設けられ、前記保管用個片化手段が保管される単数または複数の棚と、前記通路に設けられ、前記保管用個片化手段を搬送して前記棚に保管すると共に前記棚から出庫する単数または複数の搬送手段と、
    を有する倉庫手段と、
    出庫命令に従って前記倉庫手段から出庫された前記保管用個片化手段から前記単一ユニットの商品アイテムをピッキングし、前記第１識別子に関連付けられた第３識別子が設けられた出荷用媒体に投入する出荷用手段を備えると共に、前記商品アイテムがピッキングされた前記保管用個片化手段を周辺設備に送るピッキングステーションと、
    を備え、
    前記単一ユニットの商品アイテムに設けられた前記第１識別子と前記保管用個片化手段に設けられた前記第２識別子との関連付け、前記保管用個片化手段を前記棚に保管すると共に前記棚から出庫するための制御、前記保管用個片化手段を前記倉庫手段から出庫するための出庫命令の制御、前記保管用個片化手段から前記単一ユニットの商品アイテムをピッキングするためのピッキング命令の制御、ピッキングされた前記単一ユニットの商品アイテムに設けられた前記第１識別子と前記出荷用媒体に設けられた前記第３識別子との関連付けに基づいた投入完了命令の制御、及び前記単一ユニットの商品アイテムがピッキングされた前記保管用個片化手段を周辺設備に送るためのリターン命令の制御のうち、少なくとも一つ以上を人口知能（ＡＩ）技術によって行う物流倉庫システム。
11. 前記商品アイテムに設けられた前記第１識別子と前記保管用手段に設けられた前記第２識別子との関連付け、前記保管用手段を前記棚に保管すると共に前記棚から出庫するための制御、前記保管用手段を前記倉庫手段から出庫するための出庫命令の制御、前記保管用手段から必要な数量の前記商品アイテムをピッキングするためのピッキング命令の制御、ピッキングされた前記商品アイテムに設けられた前記第１識別子と前記出荷用媒体に設けられた前記第３識別子との関連付けに基づいた投入完了命令の制御、及び前記商品アイテムがピッキングされた前記保管用手段を前記倉庫手段に戻すためのリターン命令の制御のうち、少なくとも一つ以上を人工知能（ＡＩ）技術によって実施する場合に、これらの評価又は検証を、実環境で行うことなく、疑似的な環境で行うことを特徴とする請求項８又は９記載の物流倉庫システム。

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