JP6918652B2 - 倉庫管理システム - Google Patents
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Description
上記のように、パレットに乗せられた品物を移動させる作業の自動化は比較的容易である。これに対して、棚やパレット上に積み上げられた品物の中から、該当する品物を指定された個数だけ取り出す作業は、画像認識をし、品物を識別し、かつ品物を掴み上げるといった機能が必要になるため、複雑な制御機構を備えた高価なロボットが必要になる(特許文献2)。
そのため、出荷先毎に指定された数の品物をピッキングして梱包するピッキング作業にはロボットよりも人手に頼るシステムが普及している。
上記のピッキング作業の効率化のために、ピッキング作業をする作業者のところに、ピッキング対象の品物を積載したパレットを移動させる自動装置が知られている(特許文献3)。しかし、全ての品物が自動的にピッキング場所まで運搬できるような保管形態が必須になる。
また、品物をピッキングする作業者に追従してピッキングされた品物を受け取り、これを梱包出荷する場所まで運搬する自動装置もフランスEffidence社により開発され紹介されている。しかしながら、この装置には作業者と通信をしながら作業者に追従する自動操縦機能が必要になる。
本発明は、上記の課題解決のために、作業者によりピッキングされた品物を指定された場所に運搬する自動機や、品物を積載したパレットを自動的に指定された場所に運搬する自動機等を効率的に利用しながら、作業の効率化を図る倉庫管理システムを提供することを目的とする。
作業の種別と作業の対象物品と作業スケジュールデータと作業に使用する自動機を示すデータを含む作業指示データを生成して、上記作業スケジュールデータに含まれた予定された作業終了時刻が早い順番に上記作業指示データを作業指示キューに配列する作業者管理手段と、
いずれかの作業者端末から作業の終了通知を受信して、その作業者端末から次の作業指示の要請通知があったときに、上記作業指示キューの先頭から作業指示データを上記作業者端末に送信する作業割付手段と、
上記作業者の作業を支援する自動機の自動制御スケジュールデータと積載物品を示す自動機制御データを生成して、支援する作業の作業スケジュールデータに含まれた予定された作業終了時刻が早い順番に上記自動機制御データを自動機制御キューに配列する自動機管理手段とを備え、
上記作業割付手段は、上記作業指示データを作業者端末に送信したとき、該当する自動機制御データを自動機に送信することを特徴とする倉庫管理システム。
作業の種別と作業の対象物品と作業スケジュールデータと作業に使用する自動機を示すデータを含む作業指示データを生成して、上記作業スケジュールデータに含まれて予定された作業終了時刻が早い順番に上記作業指示データを作業指示キューに配列する作業者管理手段と、
いずれかの作業者端末から作業の終了通知を受信して、その作業者端末から次の作業指示の要請通知があったときに、上記作業指示キューの先頭から作業指示データを取りだして上記作業者端末に送信する作業割付手段と、
上記作業者の作業を支援する自動機の自動制御スケジュールデータと積載物品を示す自動機制御データを生成して、自動機スケジュールデータに含まれて予定された移動開始時刻が早い順番に上記自動機制御データを自動機制御キューに配列する自動機管理手段とを備え、
上記作業割付手段は、上記自動機の移動開始時刻が近づいたときに、上記自動機制御キューの先頭から自動機制御データを取りだして自動機に送信することを特徴とする倉庫管理システム。
いずれかの作業指示データに含まれた作業スケジュールデータの変更があったときには、作業指示キューの中の作業指示データの配列と自動機制御キューの中の自動機制御データの配列を変更する割付最適化手段を有することを特徴とする構成1または2に記載の倉庫管理システム。
上記作業割付手段は、いずれかの作業者端末から作業の終了通知を受信して、その作業者端末から次の作業指示の要請通知があったときに、その作業者の現在位置情報と物品の移動元ロケーションとが近い作業指示データであって、作業指示キューの先頭に近いものを選択して作業者端末に送信することを特徴とする構成3に記載の倉庫管理システム。
上記自動機管理手段は、1人の作業者のピックアップした物品を分担して積載して運搬するように、複数台の自動機に対する自動機制御データを生成することを特徴とする構成3または4に記載の倉庫管理システム。
上記自動機管理手段は、1台の自動機が別々の場所で複数の作業者のピックアップした物品を順番に積載して運搬するように制御する自動機制御データを生成することを特徴とする構成3または4に記載の倉庫管理システム。
コンピュータを、構成1または2に記載の各手段として機能させる倉庫管理システム制御プログラム。
構成7に記載の倉庫管理システム制御プログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
作業者のための作業指示データと自動機のための自動機制御データとを独立に生成して作業者の自動機制御の負荷を軽減する。同時に、自動機を作業者支援のために最大効率で運用することができる。
<構成2の効果>
作業スケジュールデータと自動制御スケジュールデータとが実績に基づいて常に更新され最適化されていれば、自動機に対して自動機の移動開始時刻が近づいたときに、機械的に自動機制御キューの先頭から自動機制御データを送信して、自動機を独立に制御できる。
<構成3の効果>
作業指示キューを固定せずに状況に合わせて柔軟に作業順を決定できる。
<構成4の効果>
作業者の作業の進行状況にあわせて最適なタイミングで作業指示データを送信できる。
<構成5の効果>
自動機を独自に制御するので、作業内容にあわせて複数台の自動機を使用して作業者を支援できる。
<構成6の効果>
自動機を独立に制御できるので、1台の自動機で複数の作業者の支援も可能になり自動機を効率よく運用できる。
入出庫管理システム12は、WMSと呼ばれ、図示しない倉庫管理に必要な様々のデータを使用して適当な作業単位ごとに連携制御システム14に作業依頼データ34を送信する。入出庫管理システム12の機能は既知のもので説明は省略する。自動機制御システム22は、WCSと呼ばれ、倉庫内の全ての自動機の動作を制御するもので、この機能も既知のもので説明は省略する。連携制御システム14は作業者と自動機を制御するためのコンピュータで演算処理装置16と記憶装置18とを備えている。演算処理装置16中の各手段が記憶装置18に記憶されたデータ等を使用して、作業者端末20や自動機制御システム22に送信するデータを生成する。
作業依頼データ34は、例えば、この図2に示すようなデータを含んでいる。作業コード52は作業依頼データ34毎にそれぞれを区別するコードである。作業種別54では、搬入、搬出、検品等の表示をする。在庫ロケーション58は物品の保管場所である。移動元ロケーション60も移動先ロケーション62も在庫ロケーション58と同様のロケーションコードで区別する。在庫ロケーション58で作業する場合には、在庫ロケーション58は移動元ロケーション60である。作業した物品を自動機で運搬する場合には、運搬先が移動先ロケーション62である。
例1 物品Aを1個出荷する作業依頼の前に、物品Aを在庫ロケーション58XからYへ移動する。
例2 物品Aを在庫ロケーション58Yから移動先ロケーション62(出庫場所)へ移動する。
例3 物品Aが10個乗ったパレット10個を移動元ロケーション60(入荷場所) から移動先ロケーション62(格納先)に移動する(1パレットずつ運搬10回)。
例4 在庫ロケーション58Yで物品ABCDをピックアップして、移動先ロケーション62(出庫場所)へ移動させる。
このデータは作業毎の作業の予定である。作業スケジュールデータ36は作業開始時刻68と作業終了時刻70と必要時間72と制限時刻74とを含む。制限時刻74はタイムリミットであるが、少し余裕を持たせて作業終了時刻70を決定する。このように予定した作業終了時刻70により作業の優先順が決められる。自動機スケジュールデータ38は、移動開始時刻76と移動経路78と移動終了時刻80とを含む。自動機は、複数の作業を兼務するとき、複数回発進と停止を繰り返す場合がある。それぞれ走行経路が指定され、移動のスケジュールが予定されている。
まず、図4(a)のフローチャートで、連携制御システム14は、ステップS11で入出庫管理システム12から作業依頼データ34を受信する。ステップS12では、作業指示データ40を生成する。ステップS13では、作業スケジュールデータ36を参照して、作業終了時刻70を読み取る。そして、ステップS14において、作業指示キュー42中で、作業指示データ40を作業終了時刻70の順に配列する。これらの処理を作業者管理手段24が実行する。
図4(b)のフローチャートの説明をここで行う。上記のように、作業指示データ40や自動機制御データ44は、作業終了時刻70を基準にキューに自動的に並べられている。いずれかの作業者がステップS21で連携制御システム14に対して作業終了通知をしたとする。作業終了通知は作業者端末20から連携制御システム14送信される。このとき、ステップS22で、作業者から新たな作業指示要請通知が受信されたかを判断する。
作業者は作業者端末20(図1)でこの作業指示データ40を受信する。作業者は受信した作業指示データ40に従って作業を進める。作業者コード82は作業者を区別するための識別データである。指定作業場所84は作業コード52で指定された作業を開始する場所を示す識別データである。自動機コード86は、作業コード52で指定された作業中に作業者が利用することができる自動機の識別データである。作業者は作業コード52から図2に示した作業内容を確認して、指定作業場所で作業を開始することができる。
自動機に対しては、図のように、移動経路78と積載物品88とが通知される。移動経路78は、移動元ロケーションと移動先ロケーションと、どの経路を辿って移動するか等を指定するデータである。積載物品88は、どの物品を積載して移動するかを示すデータである。作業者が自動機に物品を乗せて作業者の終了報告をすると、自動機はその物品を移動先ロケーションに運ぶ。積載物品88は、複数の作業者からそれぞれ何種類かの物品を受け取って運ぶ場合にはその全ての物品のリストか含まれる。
作業者状態情報48は、作業者の直近の状態を示すデータである。作業開始予定時刻92と作業終了予定時刻94とは作業スケジュールデータ36の作業開始時刻68と作業終了時刻70と同じである。予定通りに作業が進むと作業開始時刻68と作業終了時刻70も同様の内容になる。様々な事情により予定が変更になった場合には、作業開始時刻68と作業終了時刻70とが記録される。
自動機コード86により指定された自動機は、1種類あるいは複数種類の作業を作業コード52で指定される。同一の作業者の複数種類の作業による物品を乗せる場合と、それぞれ別々の作業者の作業による複数の物品を乗せる場合とがある。自動機現在位置情報96は直近の自動機の位置である。自動機現在位置情報96は作業者の作業者現在位置情報90と同様の自動処理により取得できる。この例では移動経路78を移動して、移動開始予定時刻98と移動終了予定時刻99が設定されていたが、実際には移動開始時刻76と移動終了時刻80のとおりになったという状態が表示されている。
上記の説明では、作業者が作業者端末20から連携制御システム14に作業指示の要請通知があったときに作業者に作業指示データ40を送信し、自動機に自動機制御データ44を送信するようにした。予定通りに作業を進めるには、作業スケジュールデータ36の作業開始時刻68が、その作業者が余裕をもってその作業に取りかかれるように設定されていればよい。また、ほぼ同時に自動機に自動機制御データ44を送信すれば、自動機も最適なタイミングで移動を開始できる。
L1〜L28は物品を保管する棚(在庫ロケーション)を示す。A1〜A4は入庫物品を受け入れる入庫エリア、X1〜X4は出庫物品を集積する出庫エリアである。図中の矢印は、自動機の移動方向で、M1、M2、M3は物品を入庫エリアから保管棚に移動させる場合の自動機の移動経路である。また、N1、N2、N3は、保管棚から出庫エリアに移動させる場合の自動機の移動経路である。
13 作業依頼データ生成手段
14 連携制御システム
16 演算処理装置
18 記憶装置
20 作業者端末
22 自動機制御システム
23 作業依頼データ解析手段
24 作業者管理手段
26 自動機管理手段
28 作業状態監視手段
30 作業割付手段
32 割付最適化手段
34 作業依頼データ
36 作業スケジュールデータ
38 自動機スケジュールデータ
40 作業指示データ
42 作業指示キュー
44 自動機制御データ
46 自動機制御キュー
48 作業者状態情報
50 自動機状態情報
52 作業コード
54 作業種別
56 物品コード
58 在庫ロケーション
60 移動元ロケーション
62 移動先ロケーション
68 作業開始時刻
70 作業終了時刻
72 必要時間
74 制限時刻
76 移動開始時刻
78 移動経路
80 移動終了時刻
82 作業者コード
84 指定作業場所
86 自動機コード
88 積載物品
90 作業者現在位置情報
92 作業開始予定時刻
94 作業終了予定時刻
96 自動機現在位置情報
98 移動開始予定時刻
99 移動終了予定時刻
Claims (8)
- 作業の種別と作業の対象物品と作業スケジュールデータと作業に使用する自動機を示すデータを含む作業指示データを生成して、上記作業スケジュールデータに含まれた予定された作業終了時刻が早い順番に上記作業指示データを作業指示キューに配列する作業者管理手段と、
いずれかの作業者端末から作業の終了通知を受信して、その作業者端末から次の作業指示の要請通知があったときに、上記作業指示キューの先頭から作業指示データを上記作業者端末に送信する作業割付手段と、
上記作業者の作業を支援する自動機の自動制御スケジュールデータと積載物品を示す自動機制御データを生成して、支援する作業の作業スケジュールデータに含まれた予定された作業終了時刻が早い順番に上記自動機制御データを自動機制御キューに配列する自動機管理手段とを備え、
上記作業割付手段は、上記作業指示データを作業者端末に送信したとき、該当する自動機制御データを自動機に送信することを特徴とする倉庫管理システム。 - 作業の種別と作業の対象物品と作業スケジュールデータと作業に使用する自動機を示すデータを含む作業指示データを生成して、上記作業スケジュールデータに含まれて予定された作業終了時刻が早い順番に上記作業指示データを作業指示キューに配列する作業者管理手段と、
いずれかの作業者端末から作業の終了通知を受信して、その作業者端末から次の作業指示の要請通知があったときに、上記作業指示キューの先頭から作業指示データを取りだして上記作業者端末に送信する作業割付手段と、
上記作業者の作業を支援する自動機の自動制御スケジュールデータと積載物品を示す自動機制御データを生成して、自動機スケジュールデータに含まれて予定された移動開始時刻が早い順番に上記自動機制御データを自動機制御キューに配列する自動機管理手段とを備え、
上記作業割付手段は、上記自動機の移動開始時刻が近づいたときに、上記自動機制御キューの先頭から自動機制御データを取りだして自動機に送信することを特徴とする倉庫管理システム。 - いずれかの作業指示データに含まれた作業スケジュールデータの変更があったときには、作業指示キューの中の作業指示データの配列と自動機制御キューの中の自動機制御データの配列を変更する割付最適化手段を有することを特徴とする請求項1または2に記載の倉庫管理システム。
- 上記作業割付手段は、いずれかの作業者端末から作業の終了通知を受信して、その作業者端末から次の作業指示の要請通知があったときに、その作業者の現在位置情報と物品の移動元ロケーションとが近い作業指示データであって、作業指示キューの先頭に近いものを選択して作業者端末に送信することを特徴とする請求項3に記載の倉庫管理システム。
- 上記自動機管理手段は、1人の作業者のピックアップした物品を分担して積載して運搬するように、複数台の自動機に対する自動機制御データを生成することを特徴とする請求項3または4に記載の倉庫管理システム。
- 上記自動機管理手段は、1台の自動機が別々の場所で複数の作業者のピックアップした物品を順番に積載して運搬するように制御する自動機制御データを生成することを特徴とする請求項3または4に記載の倉庫管理システム。
- コンピュータを、請求項1または2に記載の各手段として機能させる倉庫管理システム制御プログラム。
- 請求項7に記載の倉庫管理システム制御プログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
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