JPS62177605A

JPS62177605A - 搬送車割当方法

Info

Publication number: JPS62177605A
Application number: JP61017926A
Authority: JP
Inventors: Isao Toshima; 都島　功; Tsutomu Tashiro; 勤田代; Norihisa Komoda; 薦田　憲久; Kenichi Okasaka; 岡坂　建一
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-01-31
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1987-08-04
Anticipated expiration: 2010-12-18
Also published as: KR870007456A; KR950002692B1; JPH07117851B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明はファクトリ−・オートメーション（ＦＡ）にお
ける搬送制御機能の構成方法に係り、特に複数台の無人
搬送車を対象に、搬送要求に対して適切な空き搬送車を
割当てる制御に好適な搬送車群制御機能の構成方法に関
する６〔発明の背景〕本発明の理解を容易にするため、発明の背景を述べる前
に、搬送制御の対象、目的および搬送要求への空き搬送
車割当機能について、第１図により説明する。

図中のレイアつトは、ファクトリイー・オートメーショ
ンシステムでしばしば採用されるものである。加工機あ
るいは組立機と周辺機器から構成される作業場（セル）
１０１がいくつか設置される。製品は、それらの作業場
１０１をいくつか経て完成される。作業＠１０１の間の
物の搬送は、軌道１０２の変更が容易な搬送車１０３に
より実施される。搬送車１０３と作業場１０１との間の
物の受渡し場所は、作業場１０１に接続している搬入バ
ッファ１０４、搬出バッファ１０５である。

搬送制御の目的は、単位時間当りの生産量の最大化のた
めに５作業場１０１全体の稼動率を向上させるように、
各作業場１０１ヘタイムリイーに物を搬送することであ
る。

上記の目的を実現する搬送制御機能として重要な役割を
はたすものが、搬送要求への空き搬送車割当制御機能１
０６である。この機能は、上記の目的を満足するように
、トラッキング機能１０７により把握されているトラッ
キングテーブル１０８内の搬送１（（、作業場の現況を
もとに発生している搬送要求に対して適切な空き搬送車
を割当てるものである。割当結果は５搬送すべき物の「
搬送元」と「搬送先」、およびその搬送作業を割当てる
搬送車のｒ号機」の３つである。この結果が搬送車に搭
載の機上制御装置に送信されると。

その制御装置は搬送車を搬送元、搬送先へと誘導し、積
卸し作業を指示する。

次に、本発明の背景について述べる。

従来、空き搬送車割当制御ソフトは顧客毎に、新規に個
別開発されている。この理由は２つある。

１つは、作業場から搬送すべき物が搬送可能か否かを判
定するための搬送可否条件が顧客毎に異なることである
。これは、その条件が作業場の設備構成に依存すること
による。

第２の理由は、多様な評価項目である。無作業が発生し
そうな作業場を評価する項目にはいろいろある。また、
入庫物より出庫物を優先などの別の面からの評価項目も
いくつか考慮しぼければならない。これらは、顧客によ
り異なり、予め挙げておかない特定顧客固有のものがあ
るため、これが標準化を困難にしている。

以上のことから、問題点として、ソフト開発費用が大、
システム立上げ、変更期間が大、システムの段階的開発
が困難という問題点が発生している。

なお、搬送車関連の先願で、上記の問題点を解決しよう
というものは、制御レベルとしては、下位に位置づけら
れるもので１台車単体の誘導方式に関するもの、それよ
り少し上位に位置付けられるものとして、最適ルート選
択方式（特願昭５７−７６３３８）がある。しかし、こ
れらは本発明が対象とする、最も標準化がむずかしく、
最も搬送効率に影響する搬送車群の運行管理に関するも
のではない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来方法の問題点を解決し。

顧客固有の条件、評価項目を考慮でき、しかも、ソフト
開発費用の低減、システムの立上げ、変更の短期間化、
システムの段階的開発の可能化を実現する、搬送要求へ
の空き搬送車割当制御機能の構成方法を提供することに
ある。

〔発明の概要〕

発明の概要を第２図を使って説明する。

搬送要求への空き搬送車割当問題を資源配分問題として
とらえると、（第２図（Ａ））　、仕事としての搬送要
求を２０１を、いくつかの評価項目２０２を考慮し、資
源としての搬送車２０３へ割当てる（配分する）問題で
ある。その割当アルゴリズム２０４が標準化できるため
には入力となる搬送要求、搬送車関連情報がいくつかの
予め定められる概念だけで定義できることと、割当の際
の評価項目が基本的には１つであることである。そこで
、それぞれについて、上記の条件を満足するか否かを考
える。（以下、第２図（Ｂ）を参照されたい６）まず、搬送車関連情報に関しては、軌道レイアウト、搬
送車状況（実施中の搬送作業、現在位置）が主なもので
あり、例えば、軌道レイアヴトは、ノードと方向付きア
ークで各種の軌道が定義できるなど標準化の条件を満足
する。

つぎに、搬送要求については、予め予想しておくことが
できない顧客固有の条件が入ってくるため、標準化の条
件を満足しない。そこで、生の搬送要求２０１をそのま
ま割当アルゴリズムの入力としないで、それを顧客毎に
加工し、共通的な搬送要求へ変換することにより、割当
アルゴリズムの標準化の条件を満足させるというアプロ
ーチをとる。その共通的な搬送要求として（搬送元、搬
送先、優先度）２０５を設定する。ここで、優先度とは
、搬送要求に対する搬送の緊急度を示す値である。

つぎに、評価項目について考えると、はとんどの評価項
目は、搬送要求に関してであり、そ九らは前述した優先
度に集約できる。したがって、搬送要求が（搬送元、搬
送先、優先度）の形まで加工されていれば、優先度の高
い搬送要求から順にアクセス時間最小化２０７という１
つの評価項目のもとで搬送車を割当てればよい。

以上の議論から、優先度付けされた搬送候補への搬送車
割当アルゴリズム２０６は標準化が可能となる。

つぎにｒ生の搬送要求」から［優先度付けされた搬送要
求」への搬送要求の加工処理２０８について標準化の考
察を行う。

評価項目のなかには、かなり頻繁に使われろものがいく
つかある。それらの優先度計算モジュールを予め、作成
しておけば、ラフ１−開発量が低減する。ただし、生の
搬送要求は顧客固有の条件を含むため、そのようなもと
で、優先度計算モジュールが顧客毎の搬送要求の加工処
理２０８のなかに容易に組込める必要がある。また、顧
客固有の評価項目に対する優先度計算モジュール（これ
は、顧客対応でその都度作成）も、容易に組込める必要
がある。

これを実現するために、搬送要求の加工処理２０８を２
段階に分ける。第１段では、搬送要求２０１に対して、
搬送可能か否かの条件である搬送可否条件２０９をもと
に、搬送候補の抽出２１０を行う。この結果の形式を規
定し、（搬送元、搬送先）２１１とする。第２段では、
（搬送元、搬送先）２１１に対して、各評価項目を考慮
し、優先度を計算するという搬送候補の優先度付は処理
２１２を行う。この結果の形式は、前述した割付アルゴ
リズム２０６の入力となる（搬送元、搬送先、優先度）
２０５である。なお、この優先度は。

各評価項目の優先度の重み付き総和として定義する。

上記のように分割すれば、搬送候補の優先度付は処理２
１２の入力と出力の形式が規定されるので、予め作成し
ておける優先度計算モジュールや顧客対応で新規作成す
る。顧客固有の優先度計算モジュールが、顧客毎の搬送
要求の加工処理２０８のなかに容易に組込めることにな
る。

なお、各評価項目の優先度の重み付き総和計算の処理は
、各評価項目毎の優先度と重みが与えられれば、標準化
が可能である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第３図から第５図を使って説
明する。

第３図は、本発明における機能ブロックとテーブルの関
係を示す。処理の大まかな流れは、搬送候補を抽出し１
次に搬送候補（前述の（搬送元、搬送先）に対応）の優
先度付けを行い、最後に優先度付は搬送候補（前述の（
搬送元、搬送先、優先度）に対応）に搬送車の割当を行
う流れであり、以下この順に説明する。

（１）搬送候補の抽出この処理部は、搬送可否条件に顧客固有のものが出現す
るため、顧客毎に作成しなければならない。この処理内
容は本発明の主張点ではないが、以下に、処理の概要を
示す。

搬送候補の抽出部３０１では、（ｉ）　！１１１１出す
べき物を持つ搬出バッファ（搬送元）を見つける、（五
）つぎにそのバッファとバッファ上の物の品目とをもと
に、工程経路テーブル３０２を参照し、その物が次に搬
送されるべき作業場の搬入バッファ１０４を求める、（
ｉｉｉ　）つぎに、該当する搬送元が搬出可能か、およ
び搬送先が搬出可能かを搬送可否条件テーブル３０３と
ラッキングテーブル１０８とを参照して判定し、搬出、
搬入ともに可能なら、該当する（搬送元、搬送先）２１
１を搬送候補として、搬送候補テーブル３０４へ登録す
る。

以上の搬送候補の抽出において、標準化が可能なものは
、工程経路テーブル３０２ぐらいである（このテーブル
には、品目毎に、完成品に到るまでに経なければならな
い作業場名が作業順に示されている）。

（２）搬送候補の優先度付けこの処理は（１）で求められた、各搬送候補（搬送元、
搬送先）３０４に対して、優先度Ｐを計算し、優先度付
は搬送候補テーブル３０５に（搬送元、搬送先、優先度
）を書き込む。

各評価項目に対する優先度をＰ、その重みをα、とする
と、Ｐを以下の式で求める。

Ｐ＝Σα１・Ｐ８＋”１標準化度を高めるために、またモジュールの追加を容易
にするため、Ｐを求める処理を、各ＰＩを求める処理と
、Ｐｌ　をもとにＰを求める処理とに分ける。

Ｐ＋　の計算モジュールとしては、頻繁に採用されるも
のは標準モジュール３０６とその計算に必要な優先度定
数テーブル３０７を予め作っておいて、顧客によって必
要なものを指定して使う。一方、顧客固有のＰｔ　につ
いては、その都度、優先度計算モジュール３０８とその
優先度定数テーブル３０９を作成する。

次に、Ｐｌ　をもとに、Ｐを求める標準モジュールであ
る搬送候補トータル優先度計算部３１０について説明す
るが、その処理フローを述べる前に処理のポイントにつ
いて、まず説明する。

〔ポイント１〕評価項目として、その優先度が物の投入
順序に依存しないもの（タイプエと呼ぶ）・と依存する
もの（タイプＤと呼ぶ）とがある。そのため同一の搬送
先を持つ搬送候補が複数個ある場合、当該搬送候補のＰ
を決定したら、それが搬送されたものとして、未決定の
当該搬送候補に対し、Ｄタイプの評価項目の優先度を再
計算しなければならない。

なお、■タイプの評価項目の例として、出庫を入庫より
優先するなど、搬送物に対する作業内容によって優先度
が決まるものが挙げられる。

Ｄタイプの例として、物を多く構成している搬送バッフ
ァからの搬出を優先する、また、物を少ししか積載して
いない搬入バッファへの搬入を優先するという、バッフ
ァ上の物の数に着目して優先度を決める評価項目が挙げ
られる。

〔ポイント２〕複数の搬送先の中からから優先度Ｐの高
い１つの搬送先を選択できる搬送物がある。

搬送候補の抽出部３０１では、それぞれを搬送候補とす
る（もし、搬送可否条件を満足するならば）。

したがって、搬送候補のトータル優先度計算部３１０で
は、当該搬送候補の１つの優先度を決定したら、当該搬
送候補の残りは実体がないものとなるため、それらは優
先度決定の対象から除外する。　　− 〔ポインｌ−３３Ｄタイプの評価項目があるため、各搬
送候補の優先度Ｐを計算しては、最大の優先度を持つ搬
送候補を１つずつ優先度決定としていく。この際、優先
度決定された搬送先の搬入バッファの余裕エリア数が１
つ減ったとする必要がある。このバッファ余裕エリア数
がゼロになれば、その搬送先を持つ、優先度未決定の搬
送候補は。

優先度決定の対象から除外する。

次に、搬送候補のトータル優先度計算部３１０の計算フ
ローについて、第４図、第５図を使い、説明する。

■まず、優先度計算テーブル（第５図参照。第３図では
、３１１に対応する）の初期化を行う（ブロック４０１
）。

（ｉ）グループ内優先度決定番号に４−０゜グループと
は、同一の搬送先を持つ搬送候補群を意味する。ｋ＝ｏ
の場合、それに対応する搬送候補の優先度Ｐは未決定、
ｋ≠０の場合、グループ内でに番目に優先度を決定した
ことを示すパラメータである（前述のポイント１で説明
したＤタイプの評価項目の優先度の再計算時に利用する
）。

（ｉｉ）ｇ！ｉ先度決定対象除外フラグｆ←０゜これは
、ポイント２，３で説明したケースを扱う際に利用する
フラグで、ｆ＝１の時、それに対応する搬送候補は、優
先度決定の対象外とする。

（ｉｉｉ）バッファ余裕エリア数←現況。

これは、ポイント２で説明したケースで利用する。

■次に、各搬送候補に対し、コール指定のある評価項目
の優先度Ｐｉを計算し、これと重み係数α１とからトー
タル優先度Ｐ＝ΣαｌＰｔを求める１”１（ブロック４０２）。

・コール指定フラグとは、予め用意されている優先度計
算モジュールで採用するものおよび顧客固有に作成した
優先度モジュールを示すフラグであり、１の時、コール
指定ありとする（第５図参照）。

・上記のコール指定１重み、評価項目のタイプと、評価
項目名（サブルーチン名に対応）とは、予め、オフライ
ンにて、第３図の定数設定部３１２により定義される。

・本ブロックで計算したＰ＋、Ｐの値は、後の処理にて
使用するため、優先度計算テーブル（第５図）に記憶し
ておく。

０次に、優先度計算テーブルを参照し、優先度が未決定
（ｋ、＝ｏ）で、優先度決定対象から除外されていない
（ｆ＝ｏ）Ｉｆ１２送候補のなかで、トータル優先度Ｐ
が最大なものを見つける。その搬送元をＸ申、搬送先を
ｙ傘とする（ブロック４０３）。

■次に、搬送候補（Ｘ”＋ｙ”）にグループ内優先度決
定番号をつける（ブロック４０４）。これでこの搬送候
補の優先度Ｐが決定したことになる。

０次に、搬送元がＸＩで、搬送先がｙ申でない搬送候補
で、ｋ　＝　０ａｎｄ　ｆ　＝　Ｏのものであれば、そ
のｆを１とする。（ブロック４０５）。

この処理は、前述したポイント２の処理である。

■次に、搬送先ｙ傘に、搬送候補（ｘ”＋ｙ”）が搬入
されたものとし、搬送先ｙ傘のバッファ余裕エリア数か
ら１を引く　（ボックス４０６）。

この処理は、前述したポイント３の処理である。

■次に、搬送先がｙ傘で、９ｉ先度が未決定（ｋ＝０）
で、優先度決定対象から除外されていない（ｆ＝ｏ）搬
送候補があるか否かを調べる（ブロック４０７）。以後
、３つのルートに分かれる。

［ルート１］上記搬送候補がなければ、全ての搬送候補
に対する処理が完了したかを調べ、（ブロック４０８｝
、完了なら（全ての搬送候補に対して、ｋ≠Ｑｏｒｆ＝
１−）−処理を終了とする。未完なら、ボックス４０３
へ戻る。

［ルート２］ボツクス４０７で調べた搬送候補があり、
その搬送先ｙ傘のバッファ余裕エリア数がゼロでない（
ブロック４０９で判定）場合には、前述のポイント２の
処理として、Ｄタイプの優先度を再計算する。この際、
Ｐも計算しなおす、（ブロック４１０）。そして、ブロ
ック４０３へ戻る。

［ルート３］ボツクス４０７で調べた搬送候補があり、
その搬送先ｙ中のバッファ余裕エリア数がゼロである（
ブロック４０９で判定）場合には、前述のポイント３の
処理として、その搬送候補を優先度決定対象から除＜　
（ｆ←１゜ブロック４１１｝、そして、ブロック４０８
へ。

（３）”優先度付は搬送候補への空き搬送車の割当ここ
では、（２）で求められた優先度付は搬送候補（搬送元
、搬送先、優先度）に対し、優先度の高い搬送候補から
順に、それに最も早くアクセスできる空き搬送車を割当
てる。その割当ては、優先度付は搬送候補への搬送車割
当部３１３が、軌道レイアウト関連テーブル３１４，３
１５゜３１６、搬送車属性テーブル３１７．およびアク
セス時間計算に必要なテーブル３１８，３１９゜および
トラッキングテーブル１０８を参照して。

実施する。この割当アルゴリズムは、発明の詳細な説明
したように、標準化が可能であることと。

本発明の主張点ではないので省略する。

上述の実施例は搬送車を対象としているが、本発明は、
第３図の機能ブロック図かられかるように、クレーン等
、一般の搬送機の制御ソフトに適用できる。

第３図の実施例によれば、顧客固有の搬送可否条件や顧
客固有の評価項目に対する優先度計算モジュールが追加
しやすくなること、頻繁に採用される評価項目に対する
優先度計算モジュールを標準モジュールとして予め用意
しておけるようになること、搬送候補のトータル優先度
計算部が標準モジュール化できること、搬送要求（共通
的な搬送要求に加工されたもの）への空き搬送車割当ア
ルゴリズムが標準化できるようになることのため、搬送
制御ソフトの開発費の低減、搬送システムの立上げ、変
更期間の短縮、搬送システムの段階的開発の可能化、搬
送制御ソフトの高品質化の効果が得られる。

上記の実施例では、搬送候補の抽出部３０１゜顧客別に
作成しなければならない優先度計算モジュールを手続き
型言語で作成することを前提としているが、この部分に
対し、その論理を、日本語を使って、゛′丁Ｆ（条件｝
、ＴＨＥＮ　（結論）型のルールによりそのまま記述す
ればプログラムが作成できるルール型制御方式を適用し
てもよい。

（このルール型制御方式については、特願昭５８−０７
７’１５号を参照）。これにより、更に、論理の追加、
変更が容易になる。

上記の実施例では、搬送要求の加工処理２０８を搬送候
補の抽出２１０と搬送候補の優先度付け２１２とに分割
したが、評価項目が少ないシステムでは、分割しなくて
もよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、顧客固有の搬送可否条
件や顧客固有の評価項目に対する優先度計算モジュール
が追加しやすくなること、頻繁に採用される評価項目に
対する優先度計算モジュールを標準モジュールとして予
め用意しておけるようになること、搬送要求（共通的な
搬送要求に加工されたもの）への空き搬送車割当アルゴ
リズムが標準化できるようになることのため。

（１）搬送制御ソフトの開発費の低減（２）搬送システムの立上げ、変更期間の短縮（３）搬
送システムの段階的開発の可能化（４）搬送制御ソフト
の高品質化の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は搬送システムの代表的なレイアウトと搬送要求
への空き搬送車割当制御機能との関連図。第２図は本発明の概要説明図、第３図は本発明の機能ブ
ロックとテーブル関連図、第４図は本発明の機能の１つ
である搬送候補のトータル優先度計算部の処理フローチ
ャート、第５図は前記処理で使用する優先度計算テーブ
ルを示す図である。１０１・・・作業場、１０２・・・軌道、１０３・・・
搬送車、１０４・・・搬入バッファ、１０５・・・搬出
バッファ、１０６・・・搬送要求への空き搬送車割当制
御機能、１０７・・・トラッキング機能、１０８・・・
トラッキングテーブル、２０１・・・搬送要求、２０２
・・・評価項目、２０３・・・搬送車、２０４・・・搬
送要求への搬送車割当アルゴリズム、２０５・・・（搬
送元、搬送先、優先度｝、２０６・・・優先度付は搬送
候補への搬送車割当アルゴリズム、２０７・・・アクセ
ス時間最小化、２０８・・・搬送要求の加工処理、３０
１・・・搬送候補の抽出部、３０２・・・工程経路テー
ブル、３０３・・・搬送可否条件テーブル、３０４・・
・搬送候補テーブル、３ｏ５・・・優先度付は搬送候補
テーブル、３１０・・・搬送候補のトータル優先度計算
部、３１１・・・優先度計算テーブル、３１３・・・優
先度付は搬送候補への搬送車割当部。

Claims

【特許請求の範囲】１、搬送制御システムにおいて、搬送要求の形式として
、第１の搬送要求形式｛搬送元、搬送先｝、第２の搬送
要求形式｛搬送元、搬送先、優先度｝を導入し、搬送制
御機能を、（１）各システム固有の搬送要求に対し、搬
送可否条件を判定し、可なら前記搬送要求を第１の搬送
要求形式として出力する搬送候補の抽出部と、（２）第
１の搬送要求形式の搬送要求に対し、搬送緊急度を示す
優先度を計算し、第２の搬送要求形式の搬送要求を出力
する搬送候補の優先度付け処理部と、（３）第２の搬送
要求形式の搬送要求と搬送車関連情報をもとに、搬送車
への作業割当を行う搬送車割当部、との３つの処理部に
分離することを特徴とする搬送要求への搬送車割当制御
機能の構成方法。２、前記搬送候補の抽出部と前記搬送候補の優先度付け
処理部をＩＦ−ＴＨＥＮルールで記述することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の搬送要求への搬送車割
当機能の構成方法。３、前記搬送候補の優先度付け処理部は評価項目をその
優先度が物の搬入順序に依存しない項目と依存する項目
に区別し、これを考慮し、各優先度に基づき、総優先度
を計算する標準処理部を含むことを特徴とする特許請求
の範囲第１項又は第２項記載の搬送要求への搬送車割当
制御機能の構成方法。