JP7513045B2 - Warehouse facility setting method and warehouse facility setting device - Google Patents
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Description
本発明は、倉庫設備設定方法及び倉庫設備設定装置に関する。 The present invention relates to a warehouse equipment setting method and a warehouse equipment setting device.
一般に、製造業において工場で製造された製品は、倉庫設備内に搬入され、出荷されるまでの間、倉庫設備内で保管される。倉庫設備には製品の搬入及び搬出時の荷役を行うための天井クレーンが設置されていることが多く、各天井クレーンが倉庫設備内を走行できる範囲は限定されている。図４は、４つの倉庫棟１００ａ～１００ｄからなる倉庫設備１００を含む出荷設備の構成例を示す。各倉庫棟には天井クレーン１０１が１基ずつ設置されており、製品の入出庫を実行する。図中の運搬車両１０２は社内の製品運搬を担当するものであり、工場から倉庫棟への製品移動、倉庫棟から離れた船積バースへの製品移動、倉庫棟間の製品移動等を実行する。図中の符号１０３は船積クレーン、符号１０４は運搬船を示す。
In general, in the manufacturing industry, products manufactured at factories are brought into warehouse facilities and stored there until they are shipped. Warehouse facilities are often equipped with overhead cranes for loading and unloading products, and the area within the warehouse facility within which each overhead crane can travel is limited. Figure 4 shows an example of the configuration of shipping facilities including
このような倉庫設備内に保管されている製品を出荷する際には、出荷用の運搬車両や運搬船に製品を載せて客先や物流センターに製品を運搬する。こうした出荷作業を行うためには倉庫設備内から製品を搬出する作業が必要になるが、同じ出荷用の運搬車両や同じ運搬船及び船倉（運搬船の製品を入れる部屋を意味し、同じ船倉への搬入作業は同じ船積クレーンを用いて行うことが多い）に積み込まれる製品は近い場所にあった方が搬出作業を効率よく実行することができる。 When products stored in such warehouse facilities are to be shipped, they are loaded onto a shipping vehicle or ship and transported to a customer or logistics center. To carry out such shipping work, it is necessary to remove the products from the warehouse facility, but products that are to be loaded onto the same shipping vehicle, same ship, or hold (meaning the room on a ship where products are placed; loading into the same hold is often carried out using the same loading crane) are located in close proximity, making it possible to carry out the removal work more efficiently.
例えば出荷用の運搬車両を利用して製品を出荷する場合、出荷用の運搬車両に積載する製品が複数の倉庫棟にバラバラに保管されていると、出荷用の運搬車両は複数の倉庫棟を回って製品を積載しなければならない。この場合、倉庫棟間の移動に余計な時間がかかり、さらに製品を搬出する倉庫棟で行われている別の作業と搬出作業が競合して待ち時間が発生して搬出作業の効率が低下しやすくなる。出荷用の運搬車両に積載する製品が１つの倉庫棟にまとめて保管されていると、上述した無駄な時間が短くなり、搬出作業の効率が向上する。 For example, when shipping products using a shipping transport vehicle, if the products to be loaded onto the shipping transport vehicle are stored separately in multiple warehouse buildings, the shipping transport vehicle must visit multiple warehouse buildings to load the products. In this case, it takes extra time to move between warehouse buildings, and furthermore, the removal work may conflict with another work being done in the warehouse building from which the products are being removed, resulting in waiting time and reducing the efficiency of the removal work. If the products to be loaded onto the shipping transport vehicle are stored together in a single warehouse building, the above-mentioned wasted time is reduced and the efficiency of the removal work is improved.
これに対して、運搬船を利用して製品を出荷する場合には、必ずしも同じ運搬船及び船倉に積載する製品が１つの倉庫棟にまとめて保管されていることが最適の状態になるとは限らない。これは、例えば１機の船積クレーンが単位時間に荷役できる製品量（以下、荷役能力）に対して１機の天井クレーンの荷役能力が小さい場合、積載する製品が１つの倉庫棟にまとめて保管されていると、天井クレーンによる搬出作業が船積クレーンによる船積作業に追いつかず、船積作業の中断が発生するためである。ところが、この場合であっても、同じ運搬船及び船倉に積載する製品が複数の倉庫棟にバラバラに保管されている状況では、搬出作業が非効率になりやすいため、積載する製品を特定の倉庫棟にある程度まとめておくことが求められる。 On the other hand, when products are shipped using a carrier, it is not necessarily optimal for products to be loaded onto the same carrier and hold to be stored together in one warehouse building. This is because, for example, if the loading capacity of one overhead crane is small compared to the amount of product that one loading crane can load and unload per unit time (hereinafter referred to as loading capacity), if the products to be loaded are stored together in one warehouse building, the unloading work by the overhead crane will not be able to keep up with the loading work by the loading crane, and the loading work will be interrupted. However, even in this case, if products to be loaded onto the same carrier and hold are stored separately in multiple warehouse buildings, the unloading work is likely to become inefficient, so it is necessary to keep the products to be loaded together to a certain extent in a specific warehouse building.
上述した理由から製品の出荷作業を効率化するためには、同じ出荷用の運搬車両や同じ運搬船及び船倉に積載する製品を特定の倉庫棟にまとめて保管することが望ましい。ところが、工場から倉庫設備内に製品が搬入される時点では、その製品がどの出荷用の運搬車両や運搬船及び船倉に積載されるかは決まっていないことが多い。よって、倉庫設備内に製品が搬入された後、積載する出荷用の運搬車両や運搬船及び船倉が決まってから倉庫棟間で製品を移動する作業が行われることがある。倉庫棟間の製品移動では、運搬車両や棟間台車（倉庫棟間を移動する台車）が用いられることが多い。例えば特許文献１には、製品移動を行う際に天井クレーンの作業負荷が高くならないように荷役機能を持った台車を用いた倉庫棟間の製品移動技術が記載されている。 For the reasons mentioned above, in order to streamline product shipping operations, it is desirable to store products loaded onto the same shipping vehicle, the same carrier, and the same hold in a specific warehouse building. However, when products are brought into a warehouse facility from a factory, it is often not decided which shipping vehicle, carrier, or hold the product will be loaded onto. Therefore, after the products are brought into the warehouse facility, the work of moving the products between warehouse buildings may be performed after the shipping vehicle, carrier, and hold to be loaded onto have been decided. When moving products between warehouse buildings, transport vehicles and inter-building dollies (carts that move between warehouse buildings) are often used. For example, Patent Document 1 describes a technology for moving products between warehouse buildings using dollies with loading and unloading functions so that the workload of the overhead crane is not increased when moving products.
ところが、運搬車両や台車に十分な棟間移動能力があっても、設備制約によって製品を最適な倉庫棟へ移動できない場合がある。例えば最適な倉庫棟に製品を蔵置するための置場が十分にない場合には、望まれる棟間移動を実行することができない。しかしながら、特許文献１にはそのような状況を回避する方法は記載されていない。以下、図５，図６を参照して、倉庫棟内における製品のサイズ毎の置場数を最適に設定する必要性について述べる。 However, even if a transport vehicle or cart has sufficient inter-building movement capability, there are cases where the product cannot be moved to the optimal warehouse building due to equipment constraints. For example, if the optimal warehouse building does not have enough storage space for storing the product, the desired inter-building movement cannot be carried out. However, Patent Document 1 does not disclose a method for avoiding such a situation. Below, with reference to Figures 5 and 6, the need to optimally set the number of storage spaces for each size of product within a warehouse building will be described.
図５は、金属コイル製品の一つの倉庫棟を上方から見た図である。図５に示す倉庫棟では、運搬車両から倉庫棟内に金属コイル製品Ｃを移動する際、あるいは出荷バース（岸壁）まで金属コイル製品Ｃを運ぶ運搬車両に金属コイル製品Ｃを積み込む際、運搬車両は車両搬入出間口１０５で待機する。特に運搬する製品が金属コイル製品Ｃのような重量物である場合、運搬車両１台分の荷役に長い時間がかかるため、運搬車両は牽引部とパレット（台車）とが分離可能な構造になっていることが多い。この場合、牽引部はパレット１０６を車両搬入出間口１０５に入れた後に別の運搬作業を行うことが可能であり、この間に車両搬入出間口１０５に入れられたパレット１０６に金属コイル製品Ｃの荷役作業が行われる。
Figure 5 is a top view of one warehouse for metal coil products. In the warehouse shown in Figure 5, when the metal coil products C are moved from the transport vehicle into the warehouse, or when the metal coil products C are loaded onto the transport vehicle that carries the metal coil products C to the shipping berth (quay), the transport vehicle waits at the vehicle entrance/
図５に示す倉庫棟内には金属コイル製品Ｃを１つずつ置くための架台１０７が設置されている。架台１０７は列単位で複数設置されており、金属コイル製品Ｃは各架台１０７上に並べるように配置される。図６は、架台１０７上に配置された金属コイル製品Ｃを横から見た図である。図６に示すように、金属コイル製品Ｃは架台１０７上に設けられた固定台１１０の上に配置され、固定台１１０には架台１０７の端から順番に番地（本例では１～３０番地）が割り当てられている。列及び番地によって配置できる金属コイル製品Ｃのサイズ（幅、外径範囲）や品種には制約がある。また、金属コイル製品Ｃは段積みが可能であるが、段積みをするためには金属コイル製品Ｃのサイズ及び段の上下の金属コイル製品Ｃについて設定された条件を満足する必要がある。
In the warehouse building shown in FIG. 5, a
このような倉庫棟では、金属コイル製品Ｃのサイズが多数ある場合には、１つの倉庫棟に全ての金属コイル製品Ｃのサイズ用の固定台を設置できないため、倉庫棟によって一部の金属コイル製品Ｃのサイズ用の固定台が設置されないことになる。このため、金属コイル製品Ｃのサイズ毎の固定台の数が倉庫棟毎に適した数に設定されていなければ、金属コイル製品Ｃを最適な倉庫棟に移動できない状況が頻発することになり、搬出効率を上げることが難しくなる。なお、特許文献２には、指定されたサイズ毎置場数を倉庫の充填率が高くなるようにするための置場設定方法が提案され、特許文献３には、コイル外径に対応して調整ができる置場装置が提案されている。 In such a warehouse building, if there are many sizes of metal coil products C, it is not possible to install fixing tables for all sizes of metal coil products C in one warehouse building, and therefore fixing tables for some sizes of metal coil products C will not be installed depending on the warehouse building. For this reason, if the number of fixing tables for each size of metal coil products C is not set to an appropriate number for each warehouse building, situations will frequently occur where the metal coil products C cannot be moved to the optimal warehouse building, making it difficult to increase the efficiency of removal. Patent Document 2 proposes a storage location setting method for setting the number of storage locations for each specified size so that the warehouse filling rate is high, and Patent Document 3 proposes a storage location device that can be adjusted according to the outer diameter of the coil.
しかしながら、特許文献２，３には、製品の各サイズの置場が倉庫内にどれだけ必要であるかを決める方法は記載されていない。１つの倉庫棟を最適棟とする製品のサイズは一般的には偏りがあるため、全ての製品のサイズ用の置場を倉庫棟に設置できなくても、最適棟への移動作業をできるだけ多くすることは可能である。現在まで倉庫棟における製品のサイズ毎の置場数は、操業条件や作業実績等を用いて決められているが、それは大まかなものであり、きめ細かな置場数設定はできていないのが現実である。 However, Patent Documents 2 and 3 do not describe a method for determining how many storage spaces for each size of product are needed within a warehouse. Since there is generally a bias in the size of products for which one warehouse building is the optimal building, even if a warehouse building cannot be equipped with storage spaces for all product sizes, it is possible to maximize the number of transfer operations to the optimal building. Up until now, the number of storage spaces for each product size in a warehouse building has been determined using operating conditions and work records, but this is a rough estimate, and the reality is that it is not possible to set the number of storage spaces in a detailed manner.
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的は、倉庫棟内における製品のサイズ毎の置場数を最適に設定して製品の搬出効率を向上させることが可能な倉庫設備設定方法及び倉庫設備設定装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to provide a warehouse equipment setting method and a warehouse equipment setting device that can improve the efficiency of product removal by optimally setting the number of storage spaces for each product size within a warehouse building.
本発明に係る倉庫設備設定方法は、製品を保管する倉庫棟と、前記製品のサイズ毎に設けられた前記倉庫棟内で製品を保持する設置設備と、を備える倉庫設備における設置設備の台数を決定する倉庫設備設定方法であって、前記倉庫棟内における前記製品の在庫量の対象時間範囲内における推移を示す在庫量推移情報を前記製品のサイズ毎に生成する在庫量推移生成ステップと、前記対象時間範囲を複数の時間帯に分割し、前記在庫量推移情報を用いて各時間帯内における前記製品の在庫量指標を計算し、計算された各在庫量指標について、前記製品の在庫量が在庫量指標以下になる時間が前記対象時間範囲のどれくらいの割合あるかを示す在庫量分布情報を前記製品のサイズ毎に生成する在庫量分布情報生成ステップと、前記設置設備の設置可能台数の制約条件下で前記在庫量分布情報が示す割合の最小値を最大化する評価関数の最適化問題を前記製品のサイズ毎に解くことによって、前記製品のサイズ毎の前記設置設備の台数を決定する置場数決定ステップと、を含むことを特徴とする。 The warehouse facility setting method according to the present invention is a warehouse facility setting method for determining the number of installation equipment in a warehouse facility that includes a warehouse building for storing products and installation equipment for holding the products in the warehouse building, which is provided for each size of the products, and is characterized by including: an inventory quantity trend generating step for generating inventory quantity trend information for each size of the product that indicates the trend of the inventory quantity of the product in the warehouse building within a target time range; an inventory quantity distribution information generating step for dividing the target time range into a plurality of time periods, calculating an inventory quantity index of the product within each time period using the inventory quantity trend information, and generating inventory quantity distribution information for each size of the product that indicates the percentage of the time during the target time range during which the inventory quantity of the product is equal to or less than the inventory quantity index for each calculated inventory quantity index; and a storage space number determining step for determining the number of the installation equipment for each size of the product by solving an optimization problem for each size of the product of an evaluation function that maximizes the minimum value of the ratio indicated by the inventory quantity distribution information under the constraint of the number of units of the installation equipment that can be installed.
本発明に係る倉庫設備設定方法は、上記発明において、前記制約条件は前記倉庫棟の大きさに基づいて決まる線形不等式であり、前記評価関数が前記製品の置場不足の発生確率を最小にするように設定された値をとることを特徴とする。 The warehouse facility setting method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the constraint condition is a linear inequality determined based on the size of the warehouse building, and the evaluation function takes a value set to minimize the probability of occurrence of a shortage of storage space for the product.
本発明に係る倉庫設備設定装置は、製品を保管する倉庫棟と、前記製品のサイズ毎に設けられた前記倉庫棟内で製品を保持する設置設備と、を備える倉庫設備における設置設備の台数を決定する倉庫設備設定装置であって、前記倉庫棟内における前記製品の在庫量の対象時間範囲内における推移を示す在庫量推移情報を前記製品のサイズ毎に生成する在庫量推移生成部と、前記対象時間範囲を複数の時間帯に分割し、前記在庫量推移情報を用いて各時間帯内における前記製品の在庫量指標を計算し、計算された各在庫量指標について、前記製品の在庫量が在庫量指標以下になる時間が前記対象時間範囲のどれくらいの割合あるかを示す在庫量分布情報を前記製品のサイズ毎に生成する在庫量分布情報生成部と、前記設置設備の設置可能台数の制約条件下で前記在庫量分布情報が示す割合の最小値を最大化する評価関数の最適化問題を前記製品のサイズ毎に解くことによって、前記製品のサイズ毎の前記設置設備の台数を決定する置場数決定部と、を備えることを特徴とする。 The warehouse facility setting device according to the present invention is a warehouse facility setting device that determines the number of installation equipment in a warehouse facility that includes a warehouse building for storing products and installation equipment for holding the products in the warehouse building, which is provided for each size of the product, and is characterized by comprising: an inventory quantity trend generation unit that generates inventory quantity trend information for each size of the product that indicates the trend of the inventory quantity of the product in the warehouse building within a target time range; an inventory quantity distribution information generation unit that divides the target time range into a plurality of time periods, calculates the inventory quantity index of the product within each time period using the inventory quantity trend information, and generates inventory quantity distribution information for each size of the product that indicates the percentage of the time during the target time range during which the inventory quantity of the product is equal to or less than the inventory quantity index for each calculated inventory quantity index; and a storage space number determination unit that determines the number of the installation equipment for each size of the product by solving an optimization problem for each size of the product of an evaluation function that maximizes the minimum value of the ratio indicated by the inventory quantity distribution information under the constraint of the number of units that can be installed of the installation equipment.
本発明に係る倉庫設備設定装置は、上記発明において、前記制約条件は前記倉庫棟の大きさに基づいて決まる線形不等式であり、前記評価関数が前記製品の置場不足の発生確率を最小にするように設定された値をとることを特徴とする。 The warehouse equipment setting device according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the constraint condition is a linear inequality determined based on the size of the warehouse building, and the evaluation function takes a value set to minimize the probability of occurrence of a shortage of storage space for the product.
本発明に係る倉庫設備設定方法及び倉庫設備設定装置によれば、倉庫棟内における製品のサイズ毎の置場数を最適に設定して製品の搬出効率を向上させることができる。 The warehouse facility setting method and warehouse facility setting device of the present invention can improve the efficiency of product removal by optimally setting the number of storage spaces for each product size within a warehouse building.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である倉庫設備設定方法及び倉庫設備設定装置について説明する。なお、本実施形態では、図４～６に示した金属コイル製品Ｃの倉庫設備を例として、棟毎の固定台１１０の台数を設定する。固定台１１０は位置を変えたり間隔を広げたり短縮したりすることによって金属コイル製品Ｃのサイズ（幅、外径）毎の置場数を自由に設定でき、本技術を用いて定期的に金属コイル製品Ｃのサイズ毎の置場数を変更・更新する操業を実施する。もちろん置場数の変更だけではなく、新しく設置した倉庫棟の金属コイル製品Ｃのサイズ毎の置場数を事前に設計する場合にも本技術は用いることができる。また、本実施形態では、同じ架台に設置される固定台１１０が対象とする金属コイル製品Ｃの幅グループ（所定範囲の幅毎に設定されたグループ）及び外径グループ（所定範囲の外径毎に設定されたグループ）は全て同じであると仮定し、倉庫棟に設置する架台数を決定する。 The following describes a warehouse facility setting method and a warehouse facility setting device according to an embodiment of the present invention, with reference to the drawings. In this embodiment, the number of fixed tables 110 per building is set using the warehouse facility for metal coil products C shown in Figures 4 to 6 as an example. The number of storage spaces for each size (width, outer diameter) of metal coil products C can be freely set by changing the position of the fixed tables 110 or by widening or shortening the interval, and this technology is used to periodically change and update the number of storage spaces for each size of metal coil products C. Of course, this technology can be used not only to change the number of storage spaces, but also to design in advance the number of storage spaces for each size of metal coil products C in a newly installed warehouse building. In this embodiment, the number of racks to be installed in the warehouse building is determined on the assumption that the width groups (groups set for a predetermined range of widths) and outer diameter groups (groups set for a predetermined range of outer diameters) of metal coil products C targeted by the fixed tables 110 installed on the same rack are all the same.
〔構成〕
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態である倉庫設備設定装置の構成について説明する。
〔composition〕
First, with reference to FIG. 1, a configuration of a warehouse facility setting device according to an embodiment of the present invention will be described.
図１は、本発明の一実施形態である倉庫設備設定装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の一実施形態である倉庫設備設定装置１は、コンピュータ等の情報処理装置によって構成され、情報処理装置内のＣＰＵ等の演算処理装置がコンピュータプログラムを実行することにより、在庫量推移生成部１ａ、在庫量分布情報生成部１ｂ、置場数決定部１ｃ、及び置場設定部１ｄとして機能する。これら各部の機能については後述する。また、倉庫設備設定装置１には、後述する倉庫設備設定処理を実行するための各種情報を格納しているデータベース２に接続されている。
Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a warehouse equipment setting device according to one embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, the warehouse equipment setting device 1 according to one embodiment of the present invention is configured by an information processing device such as a computer, and functions as an inventory quantity trend generating unit 1a, an inventory quantity distribution
このような構成を有する倉庫設備設定装置１は、以下に示す倉庫設備設定処理を実行することにより、倉庫棟内の金属コイル製品Ｃのサイズ毎の置場数を最適に設定して金属コイル製品Ｃの搬出効率を向上させる。以下、図２を参照して、倉庫設備設定処理を実行する際の倉庫設備設定装置１の動作について説明する。 The warehouse equipment setting device 1 having such a configuration executes the warehouse equipment setting process described below to optimally set the number of storage spaces for each size of metal coil products C within the warehouse building, thereby improving the efficiency of removing the metal coil products C. Below, the operation of the warehouse equipment setting device 1 when executing the warehouse equipment setting process will be described with reference to FIG. 2.
〔倉庫設備設定処理〕
図２は、本発明の一実施形態である倉庫設備設定処理の流れを示すフローチャートである。図２に示すフローチャートは、倉庫設備設定装置１に対して倉庫設備設定処理の実行命令が入力されたタイミングで開始となり、倉庫設備設定処理はステップＳ１の処理に進む。
[Warehouse equipment setting process]
2 is a flowchart showing the flow of the warehouse equipment setting process according to one embodiment of the present invention. The flowchart shown in Fig. 2 starts when an execution command for the warehouse equipment setting process is input to the warehouse equipment setting device 1, and the warehouse equipment setting process proceeds to step S1.
ステップＳ１の処理では、在庫量推移生成部１ａが、データベース２から金属コイル製品Ｃの製品移動実績情報と設備マスタ情報を取得する。ここで、金属コイル製品Ｃの製品移動実績情報には、以下の表１に示すように、金属コイル製品Ｃの製品名、外径グループ名（外径Ｇｒ名）、幅グループ名（幅Ｇｒ名）、入庫時刻、出庫時刻、保管棟名、及び最適棟名に関する情報が含まれる。 In the process of step S1, the inventory quantity trend generating unit 1a acquires product movement record information and equipment master information for metal coil product C from database 2. Here, the product movement record information for metal coil product C includes information on the product name, outer diameter group name (outer diameter Gr name), width group name (width Gr name), entry time, exit time, storage building name, and optimal building name of metal coil product C, as shown in Table 1 below.
金属コイル製品Ｃの外径及び幅によって金属コイル製品Ｃの外径グループ及び幅グループが決まり、その情報が外径グループ名及び幅グループ名の項目に保存される。金属コイル製品Ｃがどの外径グループ及び幅グループに属するかは、グループ毎に指定された範囲内に金属コイル製品Ｃの外径及び幅が入っているかどうかで決められる。入庫時刻及び出庫時刻は、保管棟名の倉庫棟にその金属コイル製品Ｃが入った時刻及び出た時刻を示す。最適棟名は搬出効率を向上させる上で金属コイル製品Ｃが保管されるのに最も適していている倉庫棟の名称を示す。 The outer diameter group and width group of the metal coil product C are determined by the outer diameter and width of the metal coil product C, and this information is saved in the outer diameter group name and width group name fields. Which outer diameter group and width group the metal coil product C belongs to is determined by whether the outer diameter and width of the metal coil product C are within the range specified for each group. The entry time and exit time indicate the time the metal coil product C entered and left the warehouse building with the storage building name. The optimal building name indicates the name of the warehouse building that is most suitable for storing the metal coil product C in order to improve removal efficiency.
ステップＳ１の処理では、在庫量推移生成部１ａは、製品移動実績情報の中から対象時間範囲（開始時刻及び終了時刻）に倉庫棟内に保管されている金属コイル製品Ｃに関する情報を取得する。具体的には、在庫量推移生成部１ａは、以下に示す条件（１），（２）を満足する金属コイル製品Ｃの製品移動実績情報を抽出する。なお、入庫時刻は記録されているが出庫時刻が記録されていない金属コイル製品Ｃ（まだ出庫されていない金属コイル製品Ｃ）は以下に示す条件（２）を満足するものとする。 In the processing of step S1, the inventory quantity trend generating unit 1a obtains information on metal coil products C stored in the warehouse building during the target time range (start time and end time) from the product movement record information. Specifically, the inventory quantity trend generating unit 1a extracts product movement record information on metal coil products C that satisfy the following conditions (1) and (2). Note that metal coil products C for which the entry time is recorded but the exit time is not recorded (metal coil products C that have not yet been exited) are deemed to satisfy the following condition (2).
条件（１）：入庫時刻＜対象時間範囲の終了時刻
条件（２）：対象時間範囲の開始時刻＜出庫時刻
Condition (1): Entry time < End time of the target time range Condition (2): Start time of the target time range < Exit time
また、設備マスタ情報には、サイズグループマスタ情報及び倉庫マスタ情報が含まれる。サイズグループマスタ情報には、以下の表２に示すように、各幅グループ及び各外径グループ用の架台１０７に関する、架台１列あたりに保管可能な製品数（段積分も含む）及び架台１列を設置するのに必要な幅（架台幅）に関する情報が含まれる。また、倉庫マスタ情報には、倉庫棟名及び対応する倉庫長に関する情報が含まれる。倉庫マスタ情報に含まれる倉庫長をサイズグループマスタ情報に含まれる架台幅で割った値が、その倉庫棟に設置可能な架台列数の最大値となる。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、倉庫設備設定処理はステップＳ１の処理に進む。
The equipment master information also includes size group master information and warehouse master information. As shown in Table 2 below, the size group master information includes information regarding the number of products that can be stored per row of
ステップＳ２の処理では、在庫量推移生成部１ａが、ステップＳ１の処理で取得した製品移動実績情報の中から外径グループ名、幅グループ名、及び最適棟名が全て同じ金属コイル製品Ｃのレコードを抽出する。そして、在庫量推移生成部１ａは、外径グループ名、幅グループ名、及び最適棟名が全て同じ金属コイル製品Ｃ毎に、対象時間範囲における金属コイル製品Ｃの在庫量推移情報を生成する。具体的には、まず、在庫量推移生成部１ａは、入庫時刻が対象時間範囲の開始時刻以前のレコード数を計算し、この数を金属コイル製品Ｃの初期在庫数とする。次に、在庫量推移生成部１ａは、抽出されたレコードの入庫時刻及び出庫時刻をまとめたレコードを作って時刻順にソートし、入庫時刻が発生した時刻に在庫数に＋１を加算し、出庫時刻が発生した時刻に在庫数に－１を加算するレコードを生成する。そして、在庫量推移生成部１ａは、初期在庫数に生成したレコードの数値を順に加えてその値を在庫量推移情報とする。生成された在庫量推移情報の一例を以下の表３に示す。表３に示す在庫量推移情報では、対象時間範囲の開始時刻を１／１の０:００としている。そして、１レコード目が金属コイル製品Ｃの初期在庫数（本例では５２）を示し、入庫又は出庫が発生した時刻毎に金属コイル製品Ｃの在庫数が増減している。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、倉庫設備設定処理はステップＳ３の処理に進む。 In the process of step S2, the inventory quantity transition generation unit 1a extracts records of metal coil products C with the same outer diameter group name, width group name, and optimal building name from the product movement performance information acquired in the process of step S1. Then, the inventory quantity transition generation unit 1a generates inventory quantity transition information of metal coil products C in the target time range for each metal coil product C with the same outer diameter group name, width group name, and optimal building name. Specifically, first, the inventory quantity transition generation unit 1a calculates the number of records whose entry time is before the start time of the target time range, and sets this number as the initial inventory quantity of metal coil products C. Next, the inventory quantity transition generation unit 1a creates a record that summarizes the entry time and exit time of the extracted records, sorts them in chronological order, and generates a record that adds +1 to the inventory quantity at the time when the entry time occurs and adds -1 to the inventory quantity at the time when the exit time occurs. Then, the inventory quantity transition generation unit 1a sequentially adds the numerical values of the generated records to the initial inventory quantity, and sets the value as the inventory quantity transition information. An example of the generated inventory quantity trend information is shown in Table 3 below. In the inventory quantity trend information shown in Table 3, the start time of the target time range is set to 0:00 on January 1st. The first record indicates the initial inventory quantity of metal coil products C (52 in this example), and the inventory quantity of metal coil products C increases or decreases each time an item is received or shipped from the warehouse. This completes the process of step S2, and the warehouse equipment setting process proceeds to the process of step S3.
ステップＳ３の処理では、在庫量分布情報生成部１ｂが、ステップＳ２の処理において生成された在庫量推移情報に基づいて、金属コイル製品Ｃの在庫量が所定の在庫量以下になっている時間が対象時間範囲のどれくらいの割合あったかを示す在庫量分布情報を生成する。具体的には、まず、在庫量分布情報生成部１ｂは、図３に示すように、対象時間範囲を複数の小さな時間帯範囲（以下、小時間帯。例えば３０分）に分割し、最大在庫量を在庫量指標とし、各小時間帯内における在庫量の最大値のレコード（以下、最大在庫量レコード）を生成する。以下に示す表４に最大在庫量レコードの一例を示す。次に、在庫量分布情報生成部１ｂは、最大在庫量レコードを最大在庫量の小さい順にソートし、重複した最大在庫量レコードを１つのレコードにまとめたレコード（以下、レコード項目）を生成する。そして、在庫量分布情報生成部１ｂは、レコード項目毎にその最大在庫量以下になる最大在庫量レコードの数が全体レコード数のどれだけの割合になっているかを計算して在庫量分布情報とする。在庫量分布情報の一例を以下の表５に示す。表５に示す在庫量分布情報では、最大在庫量が小さい順に最大在庫量レコードが並べられ、各最大在庫量レコードの数（レコード数）を計算し、そのレコード数を上から順に積算し（レコード数積算）、全レコード数（本例では４８００）に対する積算値の割合（％）を計算している。なお、この在庫量分布情報も外径グループ名、幅グループ名、及び最適棟名が同じ金属コイル製品Ｃ毎に生成する。なお、本実施形態では小さな時間帯範囲毎の最大在庫量を在庫量指標とし、最大在庫量に基づいて在庫量分布を生成しているが、最大在庫量以外も適用可能である。例えば、最大在庫量の代わりに小さな時間帯範囲の平均在庫量を計算して在庫量指標とし、これに基づいて在庫量分布を生成してもよい。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、倉庫設備設定処理はステップＳ４の処理に進む。
In the process of step S3, the inventory distribution
ステップＳ４の処理では、置場数決定部１ｃが、ステップＳ３の処理において生成された在庫量分布情報を用いて幅グループｉ及び外径グループｊの金属コイル製品Ｃの架台数ｘｉ，ｊを倉庫棟毎に計算する。具体的には、置場数決定部１ｃは、倉庫棟ｋに対して、以下の数式（１）に示す評価関数の最適化問題を以下の数式（２）に示す制約条件に従って解くことにより、幅グループｉ及び外径グループｊの金属コイル製品Ｃの架台数ｘｉ，ｊを計算する。ここで、数式（１），（２）において、ｉ，ｊはそれぞれ金属コイル製品Ｃの幅グループ及び外径グループのインデックス、ｘｉ，ｊは幅グループｉ、外径グループｊの架台数である。ｘｉ，ｊは整数値を取らなければならない。また、ａｉ，ｊ及びｂｉ，ｊは、固定パラメータであり、それぞれ幅グループｉ及び外径グループｊの架台１列あたりに保管可能製品数及び架台幅を示す。これらの情報は、ステップＳ１の処理で取得したサイズグループマスタ情報から得ることができる。また、数式（２）のＬｋは、倉庫棟ｋの長さを示し、ステップＳ１の処理で取得した倉庫マスタ情報に含まれる倉庫長情報から得ることができる。
In the process of step S4, the storage space
数式（１）の関数ｆｉ，ｊ（ａｉ，ｊｘｉ，ｊ）は表５に示す最大在庫量を引数とし、表５に示す割合を戻り値とする関数である。引数が表５に示す最大在庫量にない値を取った場合には、割合を線形補間した値を戻り値として計算すればよい。数式（１）は、関数ｆｉ，ｊ（ａｉ，ｊｘｉ，ｊ）が最小になる幅グループｉ及び外径グループｊの金属コイル製品Ｃについて、関数ｆｉ，ｊ（ａｉ，ｊｘｉ，ｊ）の値ができるだけ大きくなるようにするための評価関数、換言すれば表５に示す割合の最小値を最大化する評価関数である。関数ｆｉ，ｊ（ａｉ，ｊｘｉ，ｊ）の値が小さい幅グループｉ及び外径グループｊの金属コイル製品Ｃについては、その置場（架台、固定台）が足りなくなる可能性が高い。このため、置場が足りなくなる可能性ができるだけ小さくなるように、最適化問題を解くことにより幅グループｉ及び外径グループｊの金属コイル製品Ｃの架台数ｘｉ，ｊを決定する。なお、数式（２）は、設定した「架台の幅合計値が倉庫長を超えない」という倉庫エリアの大きさによる制約を示す。また、最適化問題は、数理計画法やメタヒューリスティクス等のアルゴリズムを用いて容易に解くことができる。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、倉庫設備設定処理はステップＳ５の処理に進む。 The function f i,j (a i,j x i,j ) in the formula (1) is a function that uses the maximum stock amount shown in Table 5 as an argument and the ratio shown in Table 5 as a return value. When the argument takes a value that is not in the maximum stock amount shown in Table 5, a value obtained by linearly interpolating the ratio may be calculated as the return value. The formula (1) is an evaluation function for making the value of the function f i,j (a i,j x i,j ) as large as possible for the metal coil products C of the width group i and the outer diameter group j for which the function f i,j (a i,j x i,j ) is minimum, in other words, an evaluation function for maximizing the minimum value of the ratio shown in Table 5. There is a high possibility that the storage space (frame, fixed stand) will be insufficient for the metal coil products C of the width group i and the outer diameter group j for which the value of the function f i,j (a i ,j x i, j ) is small. Therefore, the number of racks x i,j for the metal coil products C of the width group i and the outer diameter group j is determined by solving the optimization problem so as to minimize the possibility of a shortage of storage space. Note that formula (2) indicates a constraint due to the size of the warehouse area, that is, "the total width value of the racks does not exceed the warehouse length." Also, the optimization problem can be easily solved using algorithms such as mathematical programming and metaheuristics. Thus, the process of step S4 is completed, and the warehouse facility setting process proceeds to the process of step S5.
ステップＳ５の処理では、置場設定部１ｄが、ステップＳ４の処理において求められた幅グループｉ及び外径グループｊの金属コイル製品Ｃの架台数ｘｉ，ｊに基づいて、各幅及び各外径グループの金属コイル製品Ｃの架台列数を設定する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、一連の倉庫設備設定処理は終了する。 In the process of step S5, the storage site setting unit 1d sets the number of rack rows for the metal coil products C in each width and outer diameter group based on the number of racks x i,j for the metal coil products C in the width group i and outer diameter group j obtained in the process of step S4. This completes the process of step S5, and a series of warehouse facility setting processes ends.
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である倉庫設備設定処理では、在庫量推移生成部１ａが、倉庫棟内における金属コイル製品Ｃの在庫量の対象時間範囲内における推移を示す在庫量推移情報を金属コイル製品Ｃのサイズ毎に生成し、在庫量分布情報生成部１ｂが、対象時間範囲を複数の時間帯に分割し、在庫量推移情報を用いて各時間帯内における金属コイル製品Ｃの最大在庫量を抽出し、抽出された各最大在庫量について、金属コイル製品Ｃの在庫量が最大在庫量以下になる時間が対象時間範囲のどれくらいの割合あるかを示す在庫量分布情報を金属コイル製品Ｃのサイズ毎に生成し、架台の設置可能台数の制約条件下で在庫量分布情報が示す割合の最小値を最大化する評価関数の最適化問題を金属コイル製品Ｃのサイズ毎に解くことによって、金属コイル製品Ｃのサイズ毎の架台の設置台数を決定する。これにより、金属コイル製品Ｃの置場がなくて棟間製品移動ができなくなる可能性を最小化することができるようになり、金属コイル製品Ｃを最適な倉庫棟に保管し、金属コイル製品Ｃの搬出効率を向上させることができる。なお、本実施形態では１列の架台に設置される固定台は全て同じ幅グループ及び外径グループの金属コイル製品Ｃのものであると仮定していたが、１列の架台に複数の幅グループ及び外径グループの金属コイル製品Ｃが含まれる場合でも、数式（１）に示す評価関数及び数式（２）に示す制約条件を変えることによって対応することができる。
As is clear from the above description, in the warehouse equipment setting process, which is one embodiment of the present invention, the inventory quantity transition generation unit 1a generates inventory quantity transition information for each size of metal coil product C, which indicates the transition of the inventory quantity of metal coil products C in the warehouse building within the target time range, and the inventory quantity distribution
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。 The above describes an embodiment of the invention made by the inventors, but the present invention is not limited to the descriptions and drawings that form part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. In other words, other embodiments, examples, and operational techniques made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.
１ 倉庫設備設定装置
１ａ 在庫量推移生成部
１ｂ 在庫量分布情報生成部
１ｃ 置場数決定部
１ｄ 置場設定部
２ データベース
１００ 倉庫設備
１００ａ～１００ｄ 倉庫棟
１０１ 天井クレーン
１０２ 運搬車両
１０３ 船積クレーン
１０４ 運搬船
１０５ 車両搬入出間口
１０６ パレット
１０７ 架台
１１０ 固定台
Ｃ 金属コイル製品
REFERENCE SIGNS LIST 1 Warehouse facility setting device 1a Inventory quantity
Claims (4)
前記倉庫棟内における前記製品の在庫量の対象時間範囲内における推移を示す在庫量推移情報を前記製品のサイズ毎に生成する在庫量推移生成ステップと、
前記対象時間範囲を複数の時間帯に分割し、前記在庫量推移情報を用いて各時間帯内における前記製品の在庫量指標を計算し、計算された各在庫量指標について、前記製品の在庫量が在庫量指標以下になる時間が前記対象時間範囲のどれくらいの割合あるかを示す在庫量分布情報を前記製品のサイズ毎に生成する在庫量分布情報生成ステップと、
前記設置設備の設置可能台数の制約条件下で前記在庫量分布情報が示す割合の最小値を最大化する評価関数の最適化問題を前記製品のサイズ毎に解くことによって、前記製品のサイズ毎の前記設置設備の台数を決定する置場数決定ステップと、
を含むことを特徴とする倉庫設備設定方法。 A warehouse facility setting method for determining the number of pieces of installation equipment in a warehouse facility including a warehouse building for storing products and installation equipment for holding the products in the warehouse building, the installation equipment being provided for each size of the products, comprising:
an inventory transition generating step of generating inventory transition information indicating a transition of the inventory amount of the product in the warehouse building within a target time range for each size of the product;
an inventory quantity distribution information generating step of dividing the target time range into a plurality of time periods, calculating an inventory quantity index of the product within each time period using the inventory quantity transition information, and generating, for each calculated inventory quantity index, inventory quantity distribution information indicating what percentage of the target time range the inventory quantity of the product is equal to or less than the inventory quantity index for each size of the product;
a step of determining the number of units of the installed equipment for each size of the product by solving an optimization problem of an evaluation function that maximizes the minimum value of the ratio indicated by the inventory distribution information under a constraint of the number of units that can be installed by the installed equipment for each size of the product;
A warehouse facility setting method comprising:
前記倉庫棟内における前記製品の在庫量の対象時間範囲内における推移を示す在庫量推移情報を前記製品のサイズ毎に生成する在庫量推移生成部と、
前記対象時間範囲を複数の時間帯に分割し、前記在庫量推移情報を用いて各時間帯内における前記製品の在庫量指標を計算し、計算された各在庫量指標について、前記製品の在庫量が在庫量指標以下になる時間が前記対象時間範囲のどれくらいの割合あるかを示す在庫量分布情報を前記製品のサイズ毎に生成する在庫量分布情報生成部と、
前記設置設備の設置可能台数の制約条件下で前記在庫量分布情報が示す割合の最小値を最大化する評価関数の最適化問題を前記製品のサイズ毎に解くことによって、前記製品のサイズ毎の前記設置設備の台数を決定する置場数決定部と、
を備えることを特徴とする倉庫設備設定装置。 A warehouse facility setting device for determining the number of pieces of installation equipment in a warehouse facility including a warehouse building for storing products and installation equipment for holding the products in the warehouse building, the installation equipment being provided for each size of the products, comprising:
an inventory transition generating unit that generates inventory transition information indicating a transition of the inventory amount of the product in the warehouse building within a target time range for each size of the product;
an inventory quantity distribution information generating unit that divides the target time range into a plurality of time periods, calculates an inventory quantity index of the product within each time period using the inventory quantity transition information, and generates inventory quantity distribution information for each size of the product that indicates, for each calculated inventory quantity index, what percentage of the target time range the inventory quantity of the product is equal to or less than the inventory quantity index;
a storage space number determination unit that determines the number of the installed equipment for each size of the product by solving an optimization problem of an evaluation function that maximizes the minimum value of the ratio indicated by the inventory distribution information under a constraint of the number of units that can be installed by the installed equipment for each size of the product;
A warehouse equipment setting device comprising:
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