JP3890886B2 - 物流倉庫における積荷出庫指示システム、および積荷出庫指示方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物流倉庫などで出庫要求に従って作業を行う倉庫業務における積荷出庫指示システム、および積荷出庫指示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場における材料部品や製品などの在庫管理のための自動倉庫システムは種々知られている。
【０００３】
従来の自動倉庫システムは、クレーン、搬送機、昇降機などの設備機器を含み、これらを自動または半自動で制御するようにしたものが多く、したがって、必然的に高価なものとなっている。また、この種のシステムは、工場内の設備組替えなどには柔軟に対応できないことも多い。
【０００４】
このような理由から、近年では人手によるピッキング作業が主流になってきており、人が荷物を昇降機まで搬送し、その荷を荷捌き階で搬出する、といった出庫作業が多くの工場や倉庫で実施されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、複数の搬送経路（昇降機）で出庫作業を実施する場合、１つの昇降機に対してピッキングパレットが集中的に搬送されてくることがあり、その昇降機前でパレットの昇降機搬送待ちが発生し、作業者の作業効率低下を招いている。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決すべく提案されたものであり、その目的は、出庫待ちを極力少なくするために複数の昇降機を効率的に利用させるようにした積荷出庫指示システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の積荷出庫指示システムは、複数の昇降機を利用して出庫作業を行う物流倉庫において稼動し、データ入力装置と、作業指示データ作成装置と、データ出力装置とを備えたシステムであって、次のような特徴を備えている。
【０００８】
作業指示データ作成装置は、（１）データ入力装置より入力した、積荷の出荷先を品番に対応させて格納した出庫要求データと、積荷が配置されている倉庫階を品番に対応させて格納したモノ配置データとを用いて、倉庫階ごとの出庫パレット数を算出し、（２）倉庫階ごとの出庫パレット数データを、データ入力装置より入力した昇降機能力データに含まれる各昇降機の平均占有時間の逆数比にもとづいて振り分けることによって、倉庫階ごとの昇降機に対する出庫パレット数許容範囲を算出し、（３）出庫パレット数許容範囲の割付数幅値の中から数値を種々組み合わせて、組み合わせパターンデータを作成して、組み合わせパターンごとに、各昇降機の占有時間合計を算出し、（４）この組み合わせごとに算出された各昇降機の占有時間合計を用いて、後述する指標値計算方法により、上記組み合わせパターンごとの評価指標値を算出し、（５）組み合わせパターンの中から、評価指標値を比較して各昇降機の占有時間合計が平準化されている採用パターンを選出し、その採用パターンデータに基づいて出庫指示をデータ出力装置に出力する。
【０００９】
評価指標値は、たとえば、昇降機ごとに予定される占有時間合計の最大値と最小値の差であるバラツキ値に、全占有時間合計の平均値を乗じて求められる。そして、全組み合わせパターンの評価指標値を比較して、最小の評価指標値の組み合わせパターンを平準化パターンとして採用することができる。
【００１０】
本発明システムによれば、各昇降機の占有時間合計が平準化されるパターンを採用して、そのパターンに従って出庫指示を出力するため、効率のよい出庫作業が実現できる。
【００１１】
請求項２では、特定のパレットについて経路予約がある場合には、これを考慮して出庫指示を行う。倉庫階ごとに出庫パレット数を算出する際に、経路予約されたパレットを優先的に指定した昇降機に割り付け、経路予約以外の出庫要求についてのみ組み合わせパターンを作成して、組み合わせパターンデータを生成すれば、経路予約を考慮した出庫指示を出力することができる。
【００１２】
予定された経路予約を考慮して出庫指示を出力できるので、より精度の高い出庫計画を立てることができる。
【００１３】
請求項３では、予め昇降機の使用優先順位指定がある場合に、使用優先順位を紙して出庫指示を出力することを特徴とする。使用優先順位から各昇降機の採用比率を求め、算出された占有時間合計にこの比率を考慮して評価指標値を計算するようにすれば、使用優先順位の指定を考慮して出庫指示を出力することができる。
【００１４】
請求項４では、倉庫階の出庫要求数が他の倉庫階に比較して所定の数値以上多い場合には、出庫要求数が突出した倉庫階に特定の昇降機を割り付けるように出庫指示を行うことを特徴とする。すなわち、ある倉庫階の出庫要求数が他の階に比べて突出して多い場合には、組み合わせパターンデータを作成することなく、採用パターンデータを生成すればよい。他の倉庫階については、組み合わせパターンデータを作成して、採用パターンデータを生成すればよい。
【００１５】
特に倉庫階が３フロア以上ある場合において突出した出庫要求をした階があった場合などには、その階に１つの昇降機を占有させて効率よく作業させることができるとともに、その階については計算処理を実行する必要がないため、処理の高速化も図れる。
【００１６】
請求項５では、請求項１〜４に記載のシステムにおいて、データ出力装置が表示画面で出庫指示の表示を行うようにした画面入出力装置を備えていることを特徴とする。なお、データ出力装置が、画面入出力装置だけで構成されていてもよい。
【００１７】
請求項６では、画面入出力装置は、台車、フォークリフト等の搬送装置に設置されることを特徴とする。
【００１８】
画面入出力装置を使用することにより、作業者に柔軟な出庫指示を行うことが可能となり、装置を見やすい場所に設置することでさらに作業効率を向上させることができる。無線通信を利用すれば、台車やフォークリフトなどの搬送装置に設置することが可能となり、最適な作業空間を提供することができる。
【００１９】
請求項７では、作業指示データ作成装置は、作業状態検知装置を接続しており、作業状態検知装置によって検知されたパレットの移送状況により、各倉庫階に残った未出庫パレットの情報を含む作業進捗情報を算出するようにしている。
【００２０】
請求項８では、作業状態検知装置は、パレットに貼付した識別コードを入力してパレットの移送状況を検知することを特徴とする。また、請求項９では、作業状態検知装置が、センサやリミットスイッチで構成されている。
【００２１】
センサ、リミットスイッチ、バーコード読取機等を利用して作業状態を認識し、作業進捗管理の自動化を実現している。これにより、出庫作業の省力化が図られる。
【００２２】
請求項１０では、積荷出庫指示システムは、昇降機状態検知装置と、作業状態出力装置とをさらに備え、作業進捗情報と、昇降機状態検知装置より入力した各昇降機の稼動情報とを、作業状態出力装置によって報知することを特徴とする。また、請求項１１では、作業進捗情報と、昇降機状態検知装置より入力した各昇降機の稼動情報とを、音声出力装置によって報知する。
【００２３】
積荷出庫指示システムは昇降機の稼動情報を検知できるようにしており、この稼動情報と作業進捗情報とを含む作業ガイドを作業状態出力装置やスピーカにより作業者に報知するようにしたものである。これにより、作業者は昇降機の稼動中、停止中、停止階、非常停止中などの状態を把握することができ、出庫作業がさらに効率的に実施できる。
【００２４】
請求項１２では、作業進捗情報に含まれる未出庫パレット情報に基づいて、採用パターンデータを再算出するようにしている。
【００２５】
作業進捗の実績に基づいて、定期または不定期に再計算して採用パターンデータを求めて出庫指示を出力するため、トラブル等の突発状況にダイナミックに対応して、適切な出庫指示に変更することができる。
【００２６】
請求項１３では、作業指示データ作成装置は、昇降機制御装置に有線または無線で接続されており、作業進捗情報に基づいて、各昇降機の停止階を判定し、昇降機制御装置に停止指令を出力することを特徴とする。
【００２７】
特に、請求項１４では、各倉庫階での昇降機ごとの待ちパレット数を比較し、請求項１５では、各倉庫階での昇降機ごとの待ち時間を比較し、請求項１６では、各倉庫階での昇降機ごとの処理パレット数、未処理パレット数を比較して昇降機の停止階を決定する機能を有している。
【００２８】
昇降機状態を検知するだけでなく、昇降機に対して停止階を指定する制御指令を出力するようにしている。各倉庫階での未出庫パレット数などを基準に停止階を決定しているので、全倉庫階についてまんべんなく出庫作業を進めることができ、昇降機前の待ちパレットの滞留を解消することもできる。
【００２９】
請求項１７に記載の積荷出庫指示方法は、複数の昇降機を利用して出庫作業を行う物流倉庫において実施され、次のような特徴を備えている。
【００３０】
本発明方法において、作業指示データ作成装置は、（１）データ入力装置より入力した、積荷の出荷先を品番に対応させて格納した出庫要求データと、積荷が配置されている倉庫階を品番に対応させて格納したモノ配置データとを用いて、倉庫階ごとの出庫パレット数を算出し、（２）倉庫階ごとの出庫パレット数データを、データ入力装置より入力した昇降機能力データに含まれる各昇降機の平均占有時間の逆数比にもとづいて振り分けることによって、倉庫階ごとの昇降機に対する出庫パレット数許容範囲を算出し、（３）出庫パレット数許容範囲の割付数幅値の中から数値を種々組み合わせて、組み合わせパターンデータを作成して、組み合わせパターンごとに、各昇降機の占有時間合計を算出し、（４）この組み合わせごとに算出された各昇降機の占有時間合計を用いて、前述した指標値計算方法により、上記組み合わせパターンごとの評価指標値を算出し、（５）組み合わせパターンの中から、評価指標値を比較して各昇降機の占有時間合計が平準化されている採用パターンを選出し、その採用パターンデータに基づいて出庫指示をデータ出力装置に出力する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面とともに説明する。
【００３２】
図２には、（ａ）倉庫階の概略平面図、（ｂ）複数の昇降機を使用した物流倉庫における作業概念図を示している。
【００３３】
この物流倉庫では、２、３階を倉庫、１階を荷捌き場に割り当てており、倉庫から出庫した積荷はパレットＰに移され、パレットＰを、図２（ａ）のように配置された３つの昇降機Ｅ（＃１〜３）のいずれかで、１階に搬送する。
【００３４】
本発明システムによれば、出庫要求データに基づき算出された出庫指示が各倉庫に対して出力され、その結果、図２（ｂ）に示すように昇降機間の稼動時間が均等になり、全体の作業時間が短縮され、作業効率は向上する。
【００３５】
なお、本発明システムを適用する物流倉庫は上記のものに限定されるものではなく、倉庫数、昇降機数に関係なく適用されるものである。
【００３６】
図１は、積荷出庫指示システムの要部構成を示すブロック図である。
【００３７】
このシステムＳは、少なくとも、出庫要求データやその他データを入力するデータ入力装置１と、各種データを記憶保存し、これらを各種処理によってデータ作成する作業指示データ作成装置２と、作成された指示データを出力する指示画面を有したデータ出力装置３とを含んで構成される。作業指示データ作成装置２は、各種データ２１ａ〜２１ｆを保存した記憶部２１と、各種データ生成を行う演算部２２とを備えている。
【００３８】
図３は、１つの出庫要求に対して出庫指示が出力されるまでの概略の基本動作を示すフローチャートである。図１に示す各種データ２１ａ〜２１ｆとともに概略動作を説明する。
【００３９】
フローチャートで示すように、データ入力装置１から必要なデータを入力して記憶部２１に保存し（１０１）、出庫要求データ２１ａとモノ配置データ２１ｃから倉庫階ごとの出庫パレット数データ２１ｄを算出し（１０２）、昇降機能力データ２１ｂを考慮して、倉庫階ごとの昇降機に対する出庫パレット数の許容範囲である割付数幅値を算出し（１０３）、割付数幅値に含まれる数値を種々組み合わせて組み合わせパターンデータ２１ｅを作成し（１０４）、組み合わせパターンごとの評価指標値を算出し（１０５）、複数の組み合わせパターンの中から、各昇降機の利用時間が平準化されるパターンを選出し、採用データパターンデータ２１ｆを作成し（１０６）、これを基にして出庫指示をデータ出力装置３に出力する（１０７）。
【００４０】
以下に、上記の各ステップ（１０１〜１０７）に対応した詳細処理を、図４〜図１０を参照しながら説明する。
【００４１】
図４は、倉庫ごとの出庫パレット数データ２１ｄ生成の処理動作を示すデータフローである。この処理では、出庫要求された荷物の出荷先情報と、その荷物が保管されている倉庫階情報により、各倉庫階の出庫パレット数を求める。
【００４２】
すなわち、品番ごと区分された出庫要求データ２１ａ、モノ配置データ２１ｃを照合させ、倉庫階、出荷先の順に整列させて、中間データを作成し、数量や才数を考慮しながら、倉庫階ごとに、同じ出荷先の荷物を同一のパレットに順次割り付け、出庫パレット数をカウントし、倉庫ごとの出庫パレット数データ２１ｄを作成する。ここで、才数とは荷物の体積を表わす単位を示す。
【００４３】
また、経路予約がある場合には、予め経路予約がある荷物（パレット）を指定する昇降機に割り付け、これらの荷物を除外して、上記の計算手順に基づき出庫パレット数を算出する。
【００４４】
図５は、組み合わせパターンデータ２１ｅ生成の処理動作を示すフローチャートである。
【００４５】
この処理は、経路予約に基づいて割付予約欄を生成する処理、組み合わせパターン欄を生成する処理に分けられ、それぞれについて、昇降機ごとのパレット割付数と占有時間合計を算出して、これらを各欄に格納する。組み合わせパターンデータ２１ｅを図６に示す。
【００４６】
組み合わせパターン欄に示す組み合わせは、各昇降機に割り付けるパレット数の許容範囲である幅値（上下限値）に含まれるすべての数値を、３つの昇降機について適宜組み合わせて求められる。この幅値を求めるためのデータフローを図７に示す。
【００４７】
ここで、昇降機能力データ２１ｂは、倉庫階、昇降機ごとの占有時間と利用許可状態を含んで記憶したデータであり、占有時間は、昇降機が１階から倉庫階に移動してから、パレットを積み込み、再び１階に移動し、パレットを運び出すまでの合計時間のように、ある昇降機がある階の１回の出庫作業に占有される平均時間合計を表わす。
【００４８】
この占有時間データと生成した出庫パレット数データ２１ｄに基づいて、割付数幅値を算出する。
【００４９】
すなわち、まず▲１▼各占有時間の逆数値を求め、各階ごとに昇降機能力比を算出する。たとえば２Ｆの場合、逆数比は、１／１２３：１／１１９：１／１０２＝８１３：８４０：９８０ となる。次に▲２▼各階の出庫パレット要求数を、上記逆数比の比率で振り分ける。たとえば２Ｆの場合、昇降機ごとに振り分けられたパレット数は、３．１、３．２、３、７となる。▲３▼そのパレット数値から整数の幅値を求める。たとえば２Ｆの場合、幅値は、３〜４、３〜４、３〜４となる。
【００５０】
このようにして求めた幅値を上下限値として、全昇降機の合計が出庫パレット要求数に合うように組み合わせを作成し、組み合わせパターンデータ２１ｅの組み合わせパターン欄に格納する。そして、占有時間合計を計算して、組み合わせパターンデータ２１ｅを生成する。
【００５１】
このように生成した組み合わせパターンデータ２１ｅから、図９のフローチャートで示す処理に基づいて、各昇降機の占有時間合計が平準化される採用パターンデータ２１ｆ（図８）を抽出する。
【００５２】
ここでは、昇降機ごとの占有時間合計の最大値と最小値の差であるバラツキ値に全占有時間合計の平均値を乗じた値である評価指標値を比較することによって、平準化パターンを決定する。
【００５３】
まず、全組み合わせについて、昇降機ごとの占有時間合計を算出し、占有時間合計値のバラツキ値を算出する（以上、図９の３０１〜３０４）。ここで、昇降機ごとの占有時間合計は、各倉庫階の占有時間合計を合算したものに、割付予約の占有時間合計が加算して計算される。すなわち、たとえば昇降機１の場合、
となる。
【００５４】
次に、全組み合わせについて、評価指標値を計算する（図９の３０５、３０６）。ここで、評価指標値は、バラツキ値に占有時間合計の平均値を乗じて求められる。
【００５５】
そして、すべての組み合わせパターンの中から評価指標値の最も小さいパターンを選択して、採用パターンデータ２１ｆを生成する（図９の３０７、３０８）。
【００５６】
上記の最適なパターン選出の結果２つ以上のパターンが抽出された場合、さらに図１０に示す処理を実行して１つのパターンを選出する。
【００５７】
すなわち、評価指標値が同値であるパターンが２つ以上存在する場合は、平均値、バラツキ値の順に比較して、１つのパターンを採用する。この比較によってもなお、決定できない場合には、若い番号のパターンを選択する（以上、４０１〜４０６）。
【００５８】
２つ以上のパターンから１つを選択する方法は上記の方法に限定されず、１つのパターンが少なくとも決定できればよい。
【００５９】
このようにして、各昇降機の占有合計時間の合計値が平準化されるパターンが決定され、この計画値に基づいて出庫作業を実施することによって、昇降機前での待ち時間を極力少なくすることを可能にしている。
【００６０】
各昇降機の占有時間合計を最も平準化したパターンを選出するための基準となる評価指標値は、バラツキ値×平均値により求めるものに限定されず、バラツキ値×合計値によって求めてもよい。また、平均値を採用する場合であっても、昇降機の数がたとえば１０以上になるようなときには、最大値と最小値を除いて平均値を求めるようにしてもよい。
【００６１】
また、昇降機の使用優先順位指定がある場合には、各昇降機の占有時間合計に採用比率を乗じた値を占有時間合計として、評価指標値を算出する。
【００６２】
採用比率は、全昇降機の比率の合計が１になるような配分率で表わされる。たとえば、昇降機Ｅ（＃１、２、３）の採用比が３：２：５であれば、採用比率は、それぞれ０．３、０．２、０．５となる。したがって、評価指標値算出のための占有時間合計は、昇降機１の場合、
によって算出し、この値からバラツキ値と平均値を求め、評価指標値を算出する。
【００６３】
この結果、作業上の理由等により特定の昇降機を優先して指定したい場合に、その意向を考慮して出庫計画を立てることができる。
【００６４】
ここでは、採用比率の合計が１になるようにしているが、これには限定されない。相対的に比較できるような評価指標値が計算できればよい。すなわち、上記の採用比（たとえば、３：２：５）をそのまま採用比率として、評価指標値を算出してもよい。
【００６５】
また、この出庫指示システムＳでは、ある倉庫階の出庫要求数が他の階に比べて突出して多いときに、他の階の出庫要求数との差が所定の値を超えた場合には、その出庫要求数の多い階については、上記の組み合わせパターンデータ２１ｅを作成することなく、採用パターンデータ２１ｆを生成することもできる。
【００６６】
具体的には、たとえば、倉庫階２Ｆの出庫要求パレット数が１５００、３Ｆが３００である場合のように、出庫要求差が１０００以上の場合には、２Ｆの要求パレットすべてを昇降機Ｅ（＃１）に割り付け、３Ｆは他の昇降機Ｅ（＃２、３）に割り付けるようにしてデータを作成する。
【００６７】
このように、特定の倉庫階については１つの昇降機を占有させて効率よく作業することができ、また計算処理の高速化も図れる。
【００６８】
以上のように算出した採用パターンデータ２１ｆ（図８）は、作業開始前に作業者に指示されるものであるが、さらに、出庫作業が進むにつれて当初の予定から作業進捗が予定よりずれてきた場合に、そのずれを補正するために再算出をする。この場合、そのときの未出庫の残パレット情報に基づいて採用パターンデータ２１ｆの再算出がなされる。なお、再算出は、定期的に実施してもよいし、管理者が計算指示を与えてもよい。
【００６９】
図１１は、画面入出力装置の画面出力例を示す図である。
【００７０】
画面入出力装置は、データ出力装置３を構成する装置で、上記の方法によって求められた出庫指示を画面上に出力して、作業者に作業指示を与える。図１１に示すように、パレットごとに出庫状況と予定を示した出庫パレットリストが画面上に表示され、作業者の操作によって、状態が更新され、あるいは詳細が表示される。
【００７１】
この画面入出力装置３は、倉庫階の適所に設置される。たとえば、図１２（ａ）の倉庫階平面図に示すように、各昇降機Ｅ（＃１〜３）に隣接するように設置してもよいし、図１２（ｂ）に示すように、台車やフォークリフトに取り付けもよい。
【００７２】
このように、画面入出力装置で出庫指示データを出力するようにしているので、作業者への柔軟な出庫指示が可能となり、装置を適切な場所に設置することによりさらに作業効率を向上させることができる。特に、無線通信を利用して、台車やフォークリフトなどの搬送装置に設置すれば、最適な作業空間を提供することができる。
【００７３】
図１３は、積荷出庫指示システムの要部構成の別例を示すブロック図である。
【００７４】
このシステムＳには、データ入力装置１、作業指示データ作成装置２、データ出力装置３の他に、作業進捗情報や昇降機の稼動情報を作業者に報知するための作業状態出力装置４、パレットＰの状態を検知するための作業状態検知装置５、昇降機が動作状態を検知するための昇降機状態検知装置６、昇降機Ｅに制御信号を出力する昇降機制御装置７が、さらに接続されている。
【００７５】
作業状態検知装置５に、たとえば、図１４（ａ）のようなパレットに取り付けたバーコードＢを読み取ってパレット番号を識別するためのバーコード読取装置や、図１４（ｂ）に示すような昇降機前のパレット置き場に埋設されたセンサ５ａなどが含まれる。
【００７６】
これらの装置５によって出庫予定または出庫済みのパレット数をカウントすることができるため、作業の進捗管理を容易に実施することができる。
【００７７】
図１５には、作業進捗情報や進捗によって変更すべき作業指示を作業者に報知するための作業状態出力装置４の一例を示している。
【００７８】
図１５（ａ）は、昇降機付近に設置した電子掲示板４ａの表示例を示す図である。この画面には、後述する各昇降機の稼動情報とともに各倉庫階の各昇降機に予定している未出庫のパレット数などを表示する。たとえば、昇降機Ｅ（＃３）が停止中である場合には、管理者は電子掲示板４ａの表示を見て他の昇降機を使用するように指示し、あるいは作業者自身がこの表示を見て自発的に他の昇降機を利用する。
【００７９】
作業者への指示は、図１５（ｂ）に示すように、倉庫階の適所に設置されたスピーカ４ｂ等で音声により報知される。
【００８０】
このように各種の作業状態出力装置４ａ、４ｂにより、作業状態を確実に作業者に伝え、かつトラブルなどの突発的な状況にも作業者が迅速に対応できるようにしている。
【００８１】
電子掲示板４ａに表示する昇降機の稼動情報は、昇降機状態検知装置６によって、稼動中、停止中、停止階、非常停止中などが検出される。そして、積荷出庫指示システムＳは、▲１▼各昇降機Ｅの稼動情報と、▲２▼出庫指示（採用パターンデータ２１ｆ）と、▲３▼作業進捗情報に基づいて、昇降機制御装置７に対して各昇降機Ｅ（＃１〜３）の制御指令を出力する。
【００８２】
図１６のフローチャートは、１台の昇降機に対して制御指令を出力するための基本動作を示している。ここでは、所定の時刻になったときに昇降機Ｅを適切な階に移動させて、荷物を積み込めるようにしている。
【００８３】
昇降機Ｅは制御タイミングになるまで初期位置である荷捌き場（１Ｆ）に待機しており、制御タイミングになれば、作業状態を認識して、出庫すべきパレットがある場合には停止階を判定し昇降機を稼動させ、そのタイミングで出庫するべきパレットの搬出が完了するまで繰り返す（以上、５０１〜５０７）。
【００８４】
ここで、作業状態を認識する方法には、センサ５ａによって検知される待ちパレットの有無や、進捗管理によって算出された未処理パレットの有無などによって判断される場合を含む。
【００８５】
停止階の判定は、（１）各倉庫階の待ちパレット数の比較して、待ちパレット数が多い階を停止階とする方法、（２）各倉庫階の待ち時間を比較して、待ち時間の長い階を停止階とする方法、（３）その昇降機で処理したパレット数、処理を予定している未処理のパレット数を比較して、たとえば、▲１▼処理数の少ない階、▲２▼未処理数の多い階、または▲３▼処理数比率（処理数÷全体数）の小さい階を停止階とする方法、を、優先順位をつけて判断するなど、適宜組み合わせることによって実現する。
【００８６】
このように、昇降機状態を検知するだけでなく、昇降機に対して停止階を指定する制御指令を出力するようにしているので、総合的な自動倉庫システムを実現することができるとともに、各倉庫階での未出庫パレット数などを基準に停止階を決定しているので、全倉庫階についてまんべんなく出庫作業を進めることができ、昇降機前の待ちパレットの滞留を解消することもできる。
【００８７】
【発明の効果】
以上の説明からも理解できるように、請求項１〜１７に記載の本発明では、昇降機ごとの占有時間合計の最大値と最小値の差であるバラツキ値に、全占有時間合計の平均値を乗じた値である評価指標値を、算出された組み合わせパターンについて比較して、最小の評価指標値となるような平準化パターンを採用し、これに基づいて出庫指示を出力しているので、効率のよい出庫作業が実現できる。
【００８８】
請求項２では、倉庫階ごとに出庫パレット数を算出する際に、経路予約されたパレットを優先的に指定した昇降機に割り付け、経路予約以外の出庫要求についてのみパターンを作成しているため、より精度の高い出庫計画を立てることができる。
【００８９】
請求項３では、昇降機の使用優先順位指定を考慮して出庫指示しているので、作業上の理由等によりパレットごとに特定の昇降機を指定したい旨の意向を考慮して出庫計画を立てることができる。
【００９０】
請求項４では、ある倉庫階の出庫要求数が他の階に比べて突出して多い場合には、組み合わせパターンデータによらず、採用パターンデータを生成するようにしているため、倉庫階が３フロア以上ある場合において突出した出庫要求をした階があった場合などには、その階に１つの昇降機を占有させて効率よく作業させることができるとともに、その階については計算処理を実行しないため、処理の高速化も図れる。
【００９１】
請求項５または６では、画面入出力装置で出庫指示を出力するようにしているので、作業者への柔軟な出庫指示が可能となり、装置を適切な場所に設置することによりさらに作業効率を向上させることができる。特に、請求項６では、台車やフォークリフトなどの搬送装置に設置しているため、最適な作業空間を提供することができる。
【００９２】
請求項７〜９では、センサ、リミットスイッチ、バーコード読取機等を利用して作業状態を認識し、作業進捗管理の自動化を実現しているため、出庫作業の省力化が図られる。
【００９３】
請求項１０または１１では、積荷出庫指示システムが昇降機の稼動情報を検知できるようにしており、この稼動情報と作業進捗とを含む作業ガイドを作業状態出力装置やスピーカにより作業者に報知できるようにしているため、作業者は昇降機の稼動中、停止中、停止階、非常停止中などの状態を把握することができ、出庫作業がさらに効率的に実施できる。
【００９４】
請求項１２では、作業進捗の実績に基づいて、定期または不定期に採用パターンを再算出して出庫指示を出力しているため、トラブル等の突発状況にダイナミックに対応して、適切に指示変更を作業者に通知することができる。
【００９５】
請求項１３〜１６では、昇降機状態を検知するだけでなく、昇降機に対して停止階を指定する制御指令を出力するようにしているので、総合的な自動倉庫システムを実現することができる。特に請求項１４〜１６では、各倉庫階での未出庫パレット数などを基準に停止階を決定できるので、全倉庫階についてまんべんなく出庫作業を進めることができ、昇降機前の待ちパレットの滞留を解消することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積荷出庫指示システムの要部構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は倉庫階の概略平面図、（ｂ）は複数の昇降機を使用した物流倉庫における作業状況を示す概念図である。
【図３】出庫指示が出力されるまでの概略の基本動作を示すフローチャートである。
【図４】倉庫ごとの出庫パレット数データ生成処理を示すデータフローチャートである。
【図５】組み合わせパターンデータ生成の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】組み合わせパターンデータの内部構造を示す図である。
【図７】各昇降機に割り付けるパレット数の幅値の算出処理を示すデータフローチャートである。
【図８】採用パターンデータ生成処理を示すデータフローチャートである。
【図９】採用パターンデータ生成の基本動作を示すフローチャートである。
【図１０】複数のパターンから１つのパターンを選択する処理を示すフローチャートである。
【図１１】画面入出力装置の画面出力例を示す図である。
【図１２】画面入出力装置の配置例を示す図であり、（ａ）は倉庫階の適所に配置した場合の倉庫階平面図、（ｂ）は台車やフォークリフトに設置した場合の側面図である。
【図１３】本発明の積荷出庫指示システムの要部構成の他例を示すブロック図である。
【図１４】（ａ）はパレットに取り付けたバーコード読取を説明する図であり、（ｂ）はセンサが埋設された昇降機前のパレット置き場の平面図である。
【図１５】（ａ）は昇降機付近に設置した電子掲示板の表示例を示す図であり、（ｂ）は作業者への変更指示等を報知するためのスピーカの設置例を示す図である。
【図１６】昇降機制御指令出力の基本動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｓ 積荷出庫指示システム
１ データ入力装置
２ 作業指示データ作成装置
２１ａ 出庫要求データ
２１ｂ 昇降機能力データ
２１ｃ モノ配置データ
２１ｄ 倉庫ごとの出庫パレット数データ
２１ｅ 組み合わせパターンデータ
２１ｆ 採用パターンデータ
３ データ出力装置
４ 作業状態出力装置
４ａ 電子掲示板
４ｂ 音声出力装置（スピーカ）
５ 作業状態検知装置
５ａ センサ、リミットスイッチ
６ 昇降機状態検知装置
７ 昇降機制御装置
Ｅ 昇降機
【発明の属する技術分野】
本発明は、物流倉庫などで出庫要求に従って作業を行う倉庫業務における積荷出庫指示システム、および積荷出庫指示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場における材料部品や製品などの在庫管理のための自動倉庫システムは種々知られている。
【０００３】
従来の自動倉庫システムは、クレーン、搬送機、昇降機などの設備機器を含み、これらを自動または半自動で制御するようにしたものが多く、したがって、必然的に高価なものとなっている。また、この種のシステムは、工場内の設備組替えなどには柔軟に対応できないことも多い。
【０００４】
このような理由から、近年では人手によるピッキング作業が主流になってきており、人が荷物を昇降機まで搬送し、その荷を荷捌き階で搬出する、といった出庫作業が多くの工場や倉庫で実施されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、複数の搬送経路（昇降機）で出庫作業を実施する場合、１つの昇降機に対してピッキングパレットが集中的に搬送されてくることがあり、その昇降機前でパレットの昇降機搬送待ちが発生し、作業者の作業効率低下を招いている。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決すべく提案されたものであり、その目的は、出庫待ちを極力少なくするために複数の昇降機を効率的に利用させるようにした積荷出庫指示システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の積荷出庫指示システムは、複数の昇降機を利用して出庫作業を行う物流倉庫において稼動し、データ入力装置と、作業指示データ作成装置と、データ出力装置とを備えたシステムであって、次のような特徴を備えている。
【０００８】
作業指示データ作成装置は、（１）データ入力装置より入力した、積荷の出荷先を品番に対応させて格納した出庫要求データと、積荷が配置されている倉庫階を品番に対応させて格納したモノ配置データとを用いて、倉庫階ごとの出庫パレット数を算出し、（２）倉庫階ごとの出庫パレット数データを、データ入力装置より入力した昇降機能力データに含まれる各昇降機の平均占有時間の逆数比にもとづいて振り分けることによって、倉庫階ごとの昇降機に対する出庫パレット数許容範囲を算出し、（３）出庫パレット数許容範囲の割付数幅値の中から数値を種々組み合わせて、組み合わせパターンデータを作成して、組み合わせパターンごとに、各昇降機の占有時間合計を算出し、（４）この組み合わせごとに算出された各昇降機の占有時間合計を用いて、後述する指標値計算方法により、上記組み合わせパターンごとの評価指標値を算出し、（５）組み合わせパターンの中から、評価指標値を比較して各昇降機の占有時間合計が平準化されている採用パターンを選出し、その採用パターンデータに基づいて出庫指示をデータ出力装置に出力する。
【０００９】
評価指標値は、たとえば、昇降機ごとに予定される占有時間合計の最大値と最小値の差であるバラツキ値に、全占有時間合計の平均値を乗じて求められる。そして、全組み合わせパターンの評価指標値を比較して、最小の評価指標値の組み合わせパターンを平準化パターンとして採用することができる。
【００１０】
本発明システムによれば、各昇降機の占有時間合計が平準化されるパターンを採用して、そのパターンに従って出庫指示を出力するため、効率のよい出庫作業が実現できる。
【００１１】
請求項２では、特定のパレットについて経路予約がある場合には、これを考慮して出庫指示を行う。倉庫階ごとに出庫パレット数を算出する際に、経路予約されたパレットを優先的に指定した昇降機に割り付け、経路予約以外の出庫要求についてのみ組み合わせパターンを作成して、組み合わせパターンデータを生成すれば、経路予約を考慮した出庫指示を出力することができる。
【００１２】
予定された経路予約を考慮して出庫指示を出力できるので、より精度の高い出庫計画を立てることができる。
【００１３】
請求項３では、予め昇降機の使用優先順位指定がある場合に、使用優先順位を紙して出庫指示を出力することを特徴とする。使用優先順位から各昇降機の採用比率を求め、算出された占有時間合計にこの比率を考慮して評価指標値を計算するようにすれば、使用優先順位の指定を考慮して出庫指示を出力することができる。
【００１４】
請求項４では、倉庫階の出庫要求数が他の倉庫階に比較して所定の数値以上多い場合には、出庫要求数が突出した倉庫階に特定の昇降機を割り付けるように出庫指示を行うことを特徴とする。すなわち、ある倉庫階の出庫要求数が他の階に比べて突出して多い場合には、組み合わせパターンデータを作成することなく、採用パターンデータを生成すればよい。他の倉庫階については、組み合わせパターンデータを作成して、採用パターンデータを生成すればよい。
【００１５】
特に倉庫階が３フロア以上ある場合において突出した出庫要求をした階があった場合などには、その階に１つの昇降機を占有させて効率よく作業させることができるとともに、その階については計算処理を実行する必要がないため、処理の高速化も図れる。
【００１６】
請求項５では、請求項１〜４に記載のシステムにおいて、データ出力装置が表示画面で出庫指示の表示を行うようにした画面入出力装置を備えていることを特徴とする。なお、データ出力装置が、画面入出力装置だけで構成されていてもよい。
【００１７】
請求項６では、画面入出力装置は、台車、フォークリフト等の搬送装置に設置されることを特徴とする。
【００１８】
画面入出力装置を使用することにより、作業者に柔軟な出庫指示を行うことが可能となり、装置を見やすい場所に設置することでさらに作業効率を向上させることができる。無線通信を利用すれば、台車やフォークリフトなどの搬送装置に設置することが可能となり、最適な作業空間を提供することができる。
【００１９】
請求項７では、作業指示データ作成装置は、作業状態検知装置を接続しており、作業状態検知装置によって検知されたパレットの移送状況により、各倉庫階に残った未出庫パレットの情報を含む作業進捗情報を算出するようにしている。
【００２０】
請求項８では、作業状態検知装置は、パレットに貼付した識別コードを入力してパレットの移送状況を検知することを特徴とする。また、請求項９では、作業状態検知装置が、センサやリミットスイッチで構成されている。
【００２１】
センサ、リミットスイッチ、バーコード読取機等を利用して作業状態を認識し、作業進捗管理の自動化を実現している。これにより、出庫作業の省力化が図られる。
【００２２】
請求項１０では、積荷出庫指示システムは、昇降機状態検知装置と、作業状態出力装置とをさらに備え、作業進捗情報と、昇降機状態検知装置より入力した各昇降機の稼動情報とを、作業状態出力装置によって報知することを特徴とする。また、請求項１１では、作業進捗情報と、昇降機状態検知装置より入力した各昇降機の稼動情報とを、音声出力装置によって報知する。
【００２３】
積荷出庫指示システムは昇降機の稼動情報を検知できるようにしており、この稼動情報と作業進捗情報とを含む作業ガイドを作業状態出力装置やスピーカにより作業者に報知するようにしたものである。これにより、作業者は昇降機の稼動中、停止中、停止階、非常停止中などの状態を把握することができ、出庫作業がさらに効率的に実施できる。
【００２４】
請求項１２では、作業進捗情報に含まれる未出庫パレット情報に基づいて、採用パターンデータを再算出するようにしている。
【００２５】
作業進捗の実績に基づいて、定期または不定期に再計算して採用パターンデータを求めて出庫指示を出力するため、トラブル等の突発状況にダイナミックに対応して、適切な出庫指示に変更することができる。
【００２６】
請求項１３では、作業指示データ作成装置は、昇降機制御装置に有線または無線で接続されており、作業進捗情報に基づいて、各昇降機の停止階を判定し、昇降機制御装置に停止指令を出力することを特徴とする。
【００２７】
特に、請求項１４では、各倉庫階での昇降機ごとの待ちパレット数を比較し、請求項１５では、各倉庫階での昇降機ごとの待ち時間を比較し、請求項１６では、各倉庫階での昇降機ごとの処理パレット数、未処理パレット数を比較して昇降機の停止階を決定する機能を有している。
【００２８】
昇降機状態を検知するだけでなく、昇降機に対して停止階を指定する制御指令を出力するようにしている。各倉庫階での未出庫パレット数などを基準に停止階を決定しているので、全倉庫階についてまんべんなく出庫作業を進めることができ、昇降機前の待ちパレットの滞留を解消することもできる。
【００２９】
請求項１７に記載の積荷出庫指示方法は、複数の昇降機を利用して出庫作業を行う物流倉庫において実施され、次のような特徴を備えている。
【００３０】
本発明方法において、作業指示データ作成装置は、（１）データ入力装置より入力した、積荷の出荷先を品番に対応させて格納した出庫要求データと、積荷が配置されている倉庫階を品番に対応させて格納したモノ配置データとを用いて、倉庫階ごとの出庫パレット数を算出し、（２）倉庫階ごとの出庫パレット数データを、データ入力装置より入力した昇降機能力データに含まれる各昇降機の平均占有時間の逆数比にもとづいて振り分けることによって、倉庫階ごとの昇降機に対する出庫パレット数許容範囲を算出し、（３）出庫パレット数許容範囲の割付数幅値の中から数値を種々組み合わせて、組み合わせパターンデータを作成して、組み合わせパターンごとに、各昇降機の占有時間合計を算出し、（４）この組み合わせごとに算出された各昇降機の占有時間合計を用いて、前述した指標値計算方法により、上記組み合わせパターンごとの評価指標値を算出し、（５）組み合わせパターンの中から、評価指標値を比較して各昇降機の占有時間合計が平準化されている採用パターンを選出し、その採用パターンデータに基づいて出庫指示をデータ出力装置に出力する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面とともに説明する。
【００３２】
図２には、（ａ）倉庫階の概略平面図、（ｂ）複数の昇降機を使用した物流倉庫における作業概念図を示している。
【００３３】
この物流倉庫では、２、３階を倉庫、１階を荷捌き場に割り当てており、倉庫から出庫した積荷はパレットＰに移され、パレットＰを、図２（ａ）のように配置された３つの昇降機Ｅ（＃１〜３）のいずれかで、１階に搬送する。
【００３４】
本発明システムによれば、出庫要求データに基づき算出された出庫指示が各倉庫に対して出力され、その結果、図２（ｂ）に示すように昇降機間の稼動時間が均等になり、全体の作業時間が短縮され、作業効率は向上する。
【００３５】
なお、本発明システムを適用する物流倉庫は上記のものに限定されるものではなく、倉庫数、昇降機数に関係なく適用されるものである。
【００３６】
図１は、積荷出庫指示システムの要部構成を示すブロック図である。
【００３７】
このシステムＳは、少なくとも、出庫要求データやその他データを入力するデータ入力装置１と、各種データを記憶保存し、これらを各種処理によってデータ作成する作業指示データ作成装置２と、作成された指示データを出力する指示画面を有したデータ出力装置３とを含んで構成される。作業指示データ作成装置２は、各種データ２１ａ〜２１ｆを保存した記憶部２１と、各種データ生成を行う演算部２２とを備えている。
【００３８】
図３は、１つの出庫要求に対して出庫指示が出力されるまでの概略の基本動作を示すフローチャートである。図１に示す各種データ２１ａ〜２１ｆとともに概略動作を説明する。
【００３９】
フローチャートで示すように、データ入力装置１から必要なデータを入力して記憶部２１に保存し（１０１）、出庫要求データ２１ａとモノ配置データ２１ｃから倉庫階ごとの出庫パレット数データ２１ｄを算出し（１０２）、昇降機能力データ２１ｂを考慮して、倉庫階ごとの昇降機に対する出庫パレット数の許容範囲である割付数幅値を算出し（１０３）、割付数幅値に含まれる数値を種々組み合わせて組み合わせパターンデータ２１ｅを作成し（１０４）、組み合わせパターンごとの評価指標値を算出し（１０５）、複数の組み合わせパターンの中から、各昇降機の利用時間が平準化されるパターンを選出し、採用データパターンデータ２１ｆを作成し（１０６）、これを基にして出庫指示をデータ出力装置３に出力する（１０７）。
【００４０】
以下に、上記の各ステップ（１０１〜１０７）に対応した詳細処理を、図４〜図１０を参照しながら説明する。
【００４１】
図４は、倉庫ごとの出庫パレット数データ２１ｄ生成の処理動作を示すデータフローである。この処理では、出庫要求された荷物の出荷先情報と、その荷物が保管されている倉庫階情報により、各倉庫階の出庫パレット数を求める。
【００４２】
すなわち、品番ごと区分された出庫要求データ２１ａ、モノ配置データ２１ｃを照合させ、倉庫階、出荷先の順に整列させて、中間データを作成し、数量や才数を考慮しながら、倉庫階ごとに、同じ出荷先の荷物を同一のパレットに順次割り付け、出庫パレット数をカウントし、倉庫ごとの出庫パレット数データ２１ｄを作成する。ここで、才数とは荷物の体積を表わす単位を示す。
【００４３】
また、経路予約がある場合には、予め経路予約がある荷物（パレット）を指定する昇降機に割り付け、これらの荷物を除外して、上記の計算手順に基づき出庫パレット数を算出する。
【００４４】
図５は、組み合わせパターンデータ２１ｅ生成の処理動作を示すフローチャートである。
【００４５】
この処理は、経路予約に基づいて割付予約欄を生成する処理、組み合わせパターン欄を生成する処理に分けられ、それぞれについて、昇降機ごとのパレット割付数と占有時間合計を算出して、これらを各欄に格納する。組み合わせパターンデータ２１ｅを図６に示す。
【００４６】
組み合わせパターン欄に示す組み合わせは、各昇降機に割り付けるパレット数の許容範囲である幅値（上下限値）に含まれるすべての数値を、３つの昇降機について適宜組み合わせて求められる。この幅値を求めるためのデータフローを図７に示す。
【００４７】
ここで、昇降機能力データ２１ｂは、倉庫階、昇降機ごとの占有時間と利用許可状態を含んで記憶したデータであり、占有時間は、昇降機が１階から倉庫階に移動してから、パレットを積み込み、再び１階に移動し、パレットを運び出すまでの合計時間のように、ある昇降機がある階の１回の出庫作業に占有される平均時間合計を表わす。
【００４８】
この占有時間データと生成した出庫パレット数データ２１ｄに基づいて、割付数幅値を算出する。
【００４９】
すなわち、まず▲１▼各占有時間の逆数値を求め、各階ごとに昇降機能力比を算出する。たとえば２Ｆの場合、逆数比は、１／１２３：１／１１９：１／１０２＝８１３：８４０：９８０ となる。次に▲２▼各階の出庫パレット要求数を、上記逆数比の比率で振り分ける。たとえば２Ｆの場合、昇降機ごとに振り分けられたパレット数は、３．１、３．２、３、７となる。▲３▼そのパレット数値から整数の幅値を求める。たとえば２Ｆの場合、幅値は、３〜４、３〜４、３〜４となる。
【００５０】
このようにして求めた幅値を上下限値として、全昇降機の合計が出庫パレット要求数に合うように組み合わせを作成し、組み合わせパターンデータ２１ｅの組み合わせパターン欄に格納する。そして、占有時間合計を計算して、組み合わせパターンデータ２１ｅを生成する。
【００５１】
このように生成した組み合わせパターンデータ２１ｅから、図９のフローチャートで示す処理に基づいて、各昇降機の占有時間合計が平準化される採用パターンデータ２１ｆ（図８）を抽出する。
【００５２】
ここでは、昇降機ごとの占有時間合計の最大値と最小値の差であるバラツキ値に全占有時間合計の平均値を乗じた値である評価指標値を比較することによって、平準化パターンを決定する。
【００５３】
まず、全組み合わせについて、昇降機ごとの占有時間合計を算出し、占有時間合計値のバラツキ値を算出する（以上、図９の３０１〜３０４）。ここで、昇降機ごとの占有時間合計は、各倉庫階の占有時間合計を合算したものに、割付予約の占有時間合計が加算して計算される。すなわち、たとえば昇降機１の場合、
【００５４】
次に、全組み合わせについて、評価指標値を計算する（図９の３０５、３０６）。ここで、評価指標値は、バラツキ値に占有時間合計の平均値を乗じて求められる。
【００５５】
そして、すべての組み合わせパターンの中から評価指標値の最も小さいパターンを選択して、採用パターンデータ２１ｆを生成する（図９の３０７、３０８）。
【００５６】
上記の最適なパターン選出の結果２つ以上のパターンが抽出された場合、さらに図１０に示す処理を実行して１つのパターンを選出する。
【００５７】
すなわち、評価指標値が同値であるパターンが２つ以上存在する場合は、平均値、バラツキ値の順に比較して、１つのパターンを採用する。この比較によってもなお、決定できない場合には、若い番号のパターンを選択する（以上、４０１〜４０６）。
【００５８】
２つ以上のパターンから１つを選択する方法は上記の方法に限定されず、１つのパターンが少なくとも決定できればよい。
【００５９】
このようにして、各昇降機の占有合計時間の合計値が平準化されるパターンが決定され、この計画値に基づいて出庫作業を実施することによって、昇降機前での待ち時間を極力少なくすることを可能にしている。
【００６０】
各昇降機の占有時間合計を最も平準化したパターンを選出するための基準となる評価指標値は、バラツキ値×平均値により求めるものに限定されず、バラツキ値×合計値によって求めてもよい。また、平均値を採用する場合であっても、昇降機の数がたとえば１０以上になるようなときには、最大値と最小値を除いて平均値を求めるようにしてもよい。
【００６１】
また、昇降機の使用優先順位指定がある場合には、各昇降機の占有時間合計に採用比率を乗じた値を占有時間合計として、評価指標値を算出する。
【００６２】
採用比率は、全昇降機の比率の合計が１になるような配分率で表わされる。たとえば、昇降機Ｅ（＃１、２、３）の採用比が３：２：５であれば、採用比率は、それぞれ０．３、０．２、０．５となる。したがって、評価指標値算出のための占有時間合計は、昇降機１の場合、
【００６３】
この結果、作業上の理由等により特定の昇降機を優先して指定したい場合に、その意向を考慮して出庫計画を立てることができる。
【００６４】
ここでは、採用比率の合計が１になるようにしているが、これには限定されない。相対的に比較できるような評価指標値が計算できればよい。すなわち、上記の採用比（たとえば、３：２：５）をそのまま採用比率として、評価指標値を算出してもよい。
【００６５】
また、この出庫指示システムＳでは、ある倉庫階の出庫要求数が他の階に比べて突出して多いときに、他の階の出庫要求数との差が所定の値を超えた場合には、その出庫要求数の多い階については、上記の組み合わせパターンデータ２１ｅを作成することなく、採用パターンデータ２１ｆを生成することもできる。
【００６６】
具体的には、たとえば、倉庫階２Ｆの出庫要求パレット数が１５００、３Ｆが３００である場合のように、出庫要求差が１０００以上の場合には、２Ｆの要求パレットすべてを昇降機Ｅ（＃１）に割り付け、３Ｆは他の昇降機Ｅ（＃２、３）に割り付けるようにしてデータを作成する。
【００６７】
このように、特定の倉庫階については１つの昇降機を占有させて効率よく作業することができ、また計算処理の高速化も図れる。
【００６８】
以上のように算出した採用パターンデータ２１ｆ（図８）は、作業開始前に作業者に指示されるものであるが、さらに、出庫作業が進むにつれて当初の予定から作業進捗が予定よりずれてきた場合に、そのずれを補正するために再算出をする。この場合、そのときの未出庫の残パレット情報に基づいて採用パターンデータ２１ｆの再算出がなされる。なお、再算出は、定期的に実施してもよいし、管理者が計算指示を与えてもよい。
【００６９】
図１１は、画面入出力装置の画面出力例を示す図である。
【００７０】
画面入出力装置は、データ出力装置３を構成する装置で、上記の方法によって求められた出庫指示を画面上に出力して、作業者に作業指示を与える。図１１に示すように、パレットごとに出庫状況と予定を示した出庫パレットリストが画面上に表示され、作業者の操作によって、状態が更新され、あるいは詳細が表示される。
【００７１】
この画面入出力装置３は、倉庫階の適所に設置される。たとえば、図１２（ａ）の倉庫階平面図に示すように、各昇降機Ｅ（＃１〜３）に隣接するように設置してもよいし、図１２（ｂ）に示すように、台車やフォークリフトに取り付けもよい。
【００７２】
このように、画面入出力装置で出庫指示データを出力するようにしているので、作業者への柔軟な出庫指示が可能となり、装置を適切な場所に設置することによりさらに作業効率を向上させることができる。特に、無線通信を利用して、台車やフォークリフトなどの搬送装置に設置すれば、最適な作業空間を提供することができる。
【００７３】
図１３は、積荷出庫指示システムの要部構成の別例を示すブロック図である。
【００７４】
このシステムＳには、データ入力装置１、作業指示データ作成装置２、データ出力装置３の他に、作業進捗情報や昇降機の稼動情報を作業者に報知するための作業状態出力装置４、パレットＰの状態を検知するための作業状態検知装置５、昇降機が動作状態を検知するための昇降機状態検知装置６、昇降機Ｅに制御信号を出力する昇降機制御装置７が、さらに接続されている。
【００７５】
作業状態検知装置５に、たとえば、図１４（ａ）のようなパレットに取り付けたバーコードＢを読み取ってパレット番号を識別するためのバーコード読取装置や、図１４（ｂ）に示すような昇降機前のパレット置き場に埋設されたセンサ５ａなどが含まれる。
【００７６】
これらの装置５によって出庫予定または出庫済みのパレット数をカウントすることができるため、作業の進捗管理を容易に実施することができる。
【００７７】
図１５には、作業進捗情報や進捗によって変更すべき作業指示を作業者に報知するための作業状態出力装置４の一例を示している。
【００７８】
図１５（ａ）は、昇降機付近に設置した電子掲示板４ａの表示例を示す図である。この画面には、後述する各昇降機の稼動情報とともに各倉庫階の各昇降機に予定している未出庫のパレット数などを表示する。たとえば、昇降機Ｅ（＃３）が停止中である場合には、管理者は電子掲示板４ａの表示を見て他の昇降機を使用するように指示し、あるいは作業者自身がこの表示を見て自発的に他の昇降機を利用する。
【００７９】
作業者への指示は、図１５（ｂ）に示すように、倉庫階の適所に設置されたスピーカ４ｂ等で音声により報知される。
【００８０】
このように各種の作業状態出力装置４ａ、４ｂにより、作業状態を確実に作業者に伝え、かつトラブルなどの突発的な状況にも作業者が迅速に対応できるようにしている。
【００８１】
電子掲示板４ａに表示する昇降機の稼動情報は、昇降機状態検知装置６によって、稼動中、停止中、停止階、非常停止中などが検出される。そして、積荷出庫指示システムＳは、▲１▼各昇降機Ｅの稼動情報と、▲２▼出庫指示（採用パターンデータ２１ｆ）と、▲３▼作業進捗情報に基づいて、昇降機制御装置７に対して各昇降機Ｅ（＃１〜３）の制御指令を出力する。
【００８２】
図１６のフローチャートは、１台の昇降機に対して制御指令を出力するための基本動作を示している。ここでは、所定の時刻になったときに昇降機Ｅを適切な階に移動させて、荷物を積み込めるようにしている。
【００８３】
昇降機Ｅは制御タイミングになるまで初期位置である荷捌き場（１Ｆ）に待機しており、制御タイミングになれば、作業状態を認識して、出庫すべきパレットがある場合には停止階を判定し昇降機を稼動させ、そのタイミングで出庫するべきパレットの搬出が完了するまで繰り返す（以上、５０１〜５０７）。
【００８４】
ここで、作業状態を認識する方法には、センサ５ａによって検知される待ちパレットの有無や、進捗管理によって算出された未処理パレットの有無などによって判断される場合を含む。
【００８５】
停止階の判定は、（１）各倉庫階の待ちパレット数の比較して、待ちパレット数が多い階を停止階とする方法、（２）各倉庫階の待ち時間を比較して、待ち時間の長い階を停止階とする方法、（３）その昇降機で処理したパレット数、処理を予定している未処理のパレット数を比較して、たとえば、▲１▼処理数の少ない階、▲２▼未処理数の多い階、または▲３▼処理数比率（処理数÷全体数）の小さい階を停止階とする方法、を、優先順位をつけて判断するなど、適宜組み合わせることによって実現する。
【００８６】
このように、昇降機状態を検知するだけでなく、昇降機に対して停止階を指定する制御指令を出力するようにしているので、総合的な自動倉庫システムを実現することができるとともに、各倉庫階での未出庫パレット数などを基準に停止階を決定しているので、全倉庫階についてまんべんなく出庫作業を進めることができ、昇降機前の待ちパレットの滞留を解消することもできる。
【００８７】
【発明の効果】
以上の説明からも理解できるように、請求項１〜１７に記載の本発明では、昇降機ごとの占有時間合計の最大値と最小値の差であるバラツキ値に、全占有時間合計の平均値を乗じた値である評価指標値を、算出された組み合わせパターンについて比較して、最小の評価指標値となるような平準化パターンを採用し、これに基づいて出庫指示を出力しているので、効率のよい出庫作業が実現できる。
【００８８】
請求項２では、倉庫階ごとに出庫パレット数を算出する際に、経路予約されたパレットを優先的に指定した昇降機に割り付け、経路予約以外の出庫要求についてのみパターンを作成しているため、より精度の高い出庫計画を立てることができる。
【００８９】
請求項３では、昇降機の使用優先順位指定を考慮して出庫指示しているので、作業上の理由等によりパレットごとに特定の昇降機を指定したい旨の意向を考慮して出庫計画を立てることができる。
【００９０】
請求項４では、ある倉庫階の出庫要求数が他の階に比べて突出して多い場合には、組み合わせパターンデータによらず、採用パターンデータを生成するようにしているため、倉庫階が３フロア以上ある場合において突出した出庫要求をした階があった場合などには、その階に１つの昇降機を占有させて効率よく作業させることができるとともに、その階については計算処理を実行しないため、処理の高速化も図れる。
【００９１】
請求項５または６では、画面入出力装置で出庫指示を出力するようにしているので、作業者への柔軟な出庫指示が可能となり、装置を適切な場所に設置することによりさらに作業効率を向上させることができる。特に、請求項６では、台車やフォークリフトなどの搬送装置に設置しているため、最適な作業空間を提供することができる。
【００９２】
請求項７〜９では、センサ、リミットスイッチ、バーコード読取機等を利用して作業状態を認識し、作業進捗管理の自動化を実現しているため、出庫作業の省力化が図られる。
【００９３】
請求項１０または１１では、積荷出庫指示システムが昇降機の稼動情報を検知できるようにしており、この稼動情報と作業進捗とを含む作業ガイドを作業状態出力装置やスピーカにより作業者に報知できるようにしているため、作業者は昇降機の稼動中、停止中、停止階、非常停止中などの状態を把握することができ、出庫作業がさらに効率的に実施できる。
【００９４】
請求項１２では、作業進捗の実績に基づいて、定期または不定期に採用パターンを再算出して出庫指示を出力しているため、トラブル等の突発状況にダイナミックに対応して、適切に指示変更を作業者に通知することができる。
【００９５】
請求項１３〜１６では、昇降機状態を検知するだけでなく、昇降機に対して停止階を指定する制御指令を出力するようにしているので、総合的な自動倉庫システムを実現することができる。特に請求項１４〜１６では、各倉庫階での未出庫パレット数などを基準に停止階を決定できるので、全倉庫階についてまんべんなく出庫作業を進めることができ、昇降機前の待ちパレットの滞留を解消することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積荷出庫指示システムの要部構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は倉庫階の概略平面図、（ｂ）は複数の昇降機を使用した物流倉庫における作業状況を示す概念図である。
【図３】出庫指示が出力されるまでの概略の基本動作を示すフローチャートである。
【図４】倉庫ごとの出庫パレット数データ生成処理を示すデータフローチャートである。
【図５】組み合わせパターンデータ生成の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】組み合わせパターンデータの内部構造を示す図である。
【図７】各昇降機に割り付けるパレット数の幅値の算出処理を示すデータフローチャートである。
【図８】採用パターンデータ生成処理を示すデータフローチャートである。
【図９】採用パターンデータ生成の基本動作を示すフローチャートである。
【図１０】複数のパターンから１つのパターンを選択する処理を示すフローチャートである。
【図１１】画面入出力装置の画面出力例を示す図である。
【図１２】画面入出力装置の配置例を示す図であり、（ａ）は倉庫階の適所に配置した場合の倉庫階平面図、（ｂ）は台車やフォークリフトに設置した場合の側面図である。
【図１３】本発明の積荷出庫指示システムの要部構成の他例を示すブロック図である。
【図１４】（ａ）はパレットに取り付けたバーコード読取を説明する図であり、（ｂ）はセンサが埋設された昇降機前のパレット置き場の平面図である。
【図１５】（ａ）は昇降機付近に設置した電子掲示板の表示例を示す図であり、（ｂ）は作業者への変更指示等を報知するためのスピーカの設置例を示す図である。
【図１６】昇降機制御指令出力の基本動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｓ 積荷出庫指示システム
１ データ入力装置
２ 作業指示データ作成装置
２１ａ 出庫要求データ
２１ｂ 昇降機能力データ
２１ｃ モノ配置データ
２１ｄ 倉庫ごとの出庫パレット数データ
２１ｅ 組み合わせパターンデータ
２１ｆ 採用パターンデータ
３ データ出力装置
４ 作業状態出力装置
４ａ 電子掲示板
４ｂ 音声出力装置（スピーカ）
５ 作業状態検知装置
５ａ センサ、リミットスイッチ
６ 昇降機状態検知装置
７ 昇降機制御装置
Ｅ 昇降機
Claims (17)
- データ入力装置と、作業指示データ作成装置と、データ出力装置とを備え、複数の昇降機を利用して積荷出庫を行う物流倉庫における積荷出庫指示システムにおいて、
作業指示データ作成装置は、
データ入力装置より入力した、積荷の出荷先を積荷品番に対応させて格納している出庫要求データと、積荷が配置されている倉庫階を品番に対応させて格納しているモノ配置データとを用いて、倉庫階ごとの出庫パレット数を算出し、
上記倉庫階ごとの出庫パレット数データを、データ入力装置より入力した昇降機能力データに含まれる各昇降機の平均占有時間の逆数比にもとづいて振り分けることによって、倉庫階ごとの昇降機に対する出庫パレット数許容範囲を算出し、
上記出庫パレット数許容範囲の割付数幅値の中から数値を種々組み合わせて、組み合わせパターンデータを作成して、組み合わせパターンごとに、各昇降機の占有時間合計を算出し、
この組み合わせごとに算出された各昇降機の占有時間合計を用いて、所定の指標値計算方法により、上記組み合わせパターンごとの評価指標値を算出し、
上記組み合わせパターンデータの中から、上記評価指標値を比較して各昇降機の占有時間合計が平準化されている採用パターンを選出し、その採用パターンデータに基づいて出庫指示をデータ出力装置に出力することを特徴とする、
物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項１において、
上記作業指示データ作成装置は、出庫パレット単位に経路予約を受け付けている場合には、上記各昇降機の占有時間合計に経路予約された昇降機の占有時間を含めて算出することを特徴とする、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項１において、
上記作業指示データ作成装置は、昇降機の使用優先順位指定を予めされている場合には、使用優先順位によって定まる昇降機の採用比率を加味した評価指標値を算出することを特徴とする、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項１において、
上記作業指示データ作成装置は、ある倉庫階の出庫要求数が他の倉庫階に比較して多く、かつ、その差が所定の数値をオーバーしている場合には、その倉庫階の出庫には特定の昇降機を割り付け、その昇降機を除外した採用パターンデータを作成することを特徴とする、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項１〜４のいずれかにおいて、
データ出力装置は、表示画面で出庫指示表示を行うようにした画面入出力装置を備えていることを特徴とする、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項５において、
上記画面入出力装置は、台車、フォークリフト等の搬送装置に設置され、上記作業指示データ作成装置と無線を介した通信を行って、出庫指示の表示出力を行うことを特徴とする、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項１〜６のいずれかにおいて、
上記作業指示データ作成装置は、作業状態検知装置に有線または無線で接続されており、
上記作業指示データ作成装置は、上記作業状態検知装置により検知されたパレットの移送状況により、各倉庫階の未出庫パレットの情報を少なくとも含む作業進捗情報を算出することを特徴とする、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項７において、
上記作業状態検知装置は、パレットに貼付した識別コードを入力してパレットの移送状況を検知することを特徴とする、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項７において、
上記作業状態検知装置は、センサやリミットスイッチで構成されていることを特徴とする、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項７〜９のいずれかにおいて、
上記積荷出庫指示システムは、昇降機状態検知装置と、作業状態出力装置とをさらに備え、
上記作業指示データ作成装置は、上記作業進捗情報と、昇降機状態検知装置より入力した各昇降機の稼動情報とを、作業状態出力装置によって報知することを特徴とする、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項１０において、
上記作業状態出力装置は、音声出力装置を備えており、
上記作業指示データ作成装置は、
上記作業進捗情報と、上記昇降機状態検知装置より入力した各昇降機の稼動情報とを、音声によって報知することを特徴とする、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項７〜１１のいずれかにおいて、
上記作業指示データ作成装置は、上記作業進捗情報に含まれる未出庫パレット情報を基に採用パターンデータを再算出し、出庫指示を出力することを特徴とする、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項７〜１２において、
上記作業指示データ作成装置は、昇降機制御装置に有線または無線で接続され、
上記作業進捗情報に基づいて、各昇降機の停止階を判定し、昇降機制御装置に停止指令を出力することを特徴とする、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項１３において、
各倉庫階での昇降機ごとの待ちパレット数を比較して昇降機の停止階を決定する機能を備えている、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項１３において、
各倉庫階での昇降機ごとの待ち時間を比較して昇降機の停止階を決定する機能を備えている、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 請求項１３において、
各倉庫階での昇降機ごとの処理パレット数、未処理パレット数を比較して昇降機の停止階を決定する機能を備えている、物流倉庫における積荷出庫指示システム。 - 複数の昇降機を利用して積荷出庫を行う物流倉庫において、データ入力装置と、作業指示データ作成装置と、データ出力装置とを利用した積荷出庫指示方法において、
作業指示データ作成装置は、
データ入力装置より入力した、積荷の出荷先を積荷品番に対応させて格納している出庫要求データと、積荷が配置されている倉庫階を品番に対応させて格納しているモノ配置データとを用いて、倉庫階ごとの出庫パレット数を算出し、
上記倉庫階ごとの出庫パレット数データを、データ入力装置より入力した昇降機能力データに含まれる各昇降機の平均占有時間の逆数比にもとづいて振り分けることによって、倉庫階ごとの昇降機に対する出庫パレット数許容範囲を算出し、
上記出庫パレット数許容範囲の割付数幅値の中から数値を種々組み合わせて、組み合わせパターンデータを作成して、組み合わせパターンごとに、各昇降機の占有時間合計を算出し、
この組み合わせごとに算出された各昇降機の占有時間合計を用いて、所定の指標値計算手段により、上記組み合わせパターンごとの評価指標値を算出し、
上記組み合わせパターンの中から、各昇降機の占有時間合計が平準化される採用パターンを、上記評価指標値を比較することにより選出し、その採用パターンデータに基づいて出庫指示をデータ出力装置に出力することを特徴とする、
物流倉庫における積荷出庫指示方法。
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