CN107148390B - 装箱作业计划制作装置及装箱作业计划制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种装箱作业计划制作装置及装箱作业计划制作方法，装箱作业计划制作装置制作装箱作业计划，通过该计划可高效装载货物，并可抑制作业负担集中的情况。装箱作业计划制作装置具有：存储部，其具有集装箱数据以及货物数据；装载顺序列表制作部，其根据货物数据制作表示货物的装载顺序的装载顺序列表；布局制作部，其根据货物数据和集装箱数据，决定装载货物的集装箱的组合，并决定按照装载顺序列表的顺序将货物装载至决定好的集装箱时的位置；布局评估部，其对布局制作部制作的将货物装载至集装箱的位置进行评估，其中货物数据包括表示货物库存数量的信息，装载顺序列表制作部进行以下设定：将库存数量相对于要装载的货物数量的比例较高的货物优先于库存数量相对于要装载的货物数量的比例较低的货物进行装载。

Description

装箱作业计划制作装置及装箱作业计划制作方法

技术领域

本发明涉及一种装箱作业计划制作装置及装箱作业计划制作方法，装箱作业计划制作装置制作装箱作业计划，该计划决定将货物装载到集装箱时的布局。

背景技术

作为货物的搬运方法，有将货物装载到集装箱进行搬运的方法。此处，从1个发货场所搬运货物时，通过将多种货物装载至1个集装箱中，可高效搬运货物。以往提出有一种将多种货物装载至集装箱时，决定货物的装载位置和装载顺序的装置(参照专利文献1)。此外，根据集装箱内的货物与货物的位置，还提出有一种评估堆装状态的方法(参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013-67448号公报

专利文献2：日本专利特开2007-314270号公报

发明内容

发明要解决的问题

此处，存在将多个集装箱的货物进行发货的情况，如果在全部货物准备完成后再装载至集装箱，则需要在短时间内进行装载作业，并且在装载至集装箱前，需要较大的空间来保管货物。然而，根据专利文献1和专利文献2记载的方法，虽然决定了装载布局，但存在无法事先进行集装箱装载作业的情况。此外，根据专利文献1和专利文献2记载的方法所设定的货物的装载布局的制作方法存在改善的余地。

本发明的目的在于，提供一种装箱作业计划制作装置及装箱作业计划制作方法，装箱作业计划制作装置制作装箱作业计划，通过该计划可高效装载货物，并可抑制作业负担集中的情况。

技术方案

为了解决上述课题并达成目的，本发明为一种装箱作业计划制作装置，其对将货物装载至多个集装箱时的位置进行计划，其特征在于，具有：存储部，其具有包括多种所述集装箱的信息在内的集装箱数据以及包括装载至所述集装箱的货物的信息在内的货物数据；装载顺序列表制作部，其根据所述货物数据，制作表示所述货物的装载顺序的装载顺序列表；布局制作部，其根据所述货物数据和所述集装箱数据，决定装载所述货物的所述集装箱的组合，并决定按照所述装载顺序列表的顺序将所述货物装载至决定好的所述集装箱时的位置；布局评估部，其对所述布局制作部制作的将所述货物装载至所述集装箱的位置进行评估，其中所述货物数据包括表示所述货物库存数量的信息，所述装载顺序列表制作部进行以下设定：将所述库存数量相对于要装载的所述货物数量的比例较高的货物优先于所述库存数量相对于所述要装载的所述货物数量的比例较低的货物进行装载。

此处，所述布局制作部使用根据所述货物数据计算的所述货物的总容积和库存的所述货物的总容积，决定多种所述集装箱的组合，根据决定好的所述集装箱的组合，制作对所述货物数据的全部所述货物进行装载的布局，所述布局评估部抽取所述集装箱的组合，该所述集装箱的组合能够装载所述货物数据的全部所述货物，并且，只装载有库存的所述货物的所述集装箱的数量最多，所述布局制作部优选反复执行以下处理：根据抽取的所述集装箱的组合，变更所述装载顺序列表，决定所述货物的装载位置。

此外，所述布局评估部优选仅装载库存的可装载货物的所述集装箱越多，评估值越高。

此外，具有画面制作部，该画面制作部制作表示所述布局制作部制作的所述集装箱和装载至所述集装箱的所述货物的关系的装箱作业计划的画面，所述画面制作部优选输出所述布局评估部作出的评估值最高的装箱作业计划的画面。

此外，优选所述布局评估部判定已决定装载位置的所述货物是否可装载至装载位置。

此外，优选所述布局评估部在已决定装载位置的所述货物的底面边缘至阈值以下的距离的范围与配置在下方的所述货物的3个以上的角相接触，并且，所述底面边缘的对向2个边分别至少与1个角相接触时，判定为可装载；已决定装载位置的所述货物的底面边缘至阈值以下的距离的范围未与配置在下方的所述货物的3个以上的角相接触，或者，所述底面边缘的对向2个边未分别至少与1个角相接触时，判定为不可装载。

此外，优选所述布局评估部在所述货物的单位面积的重量即有效重量在阈值以下，并且所述底面边缘的对向2个边未分别至少与1个角相接触时，也判定为可装载。

为了解决上述课题并达成目的，本发明为一种装箱作业计划制作方法，其存储包括多种集装箱的信息在内的集装箱数据以及包括装载至所述集装箱的货物的信息在内的货物数据，并对将货物装载至多个集装箱时的位置进行计划，其特征在于，具有：装载顺序列表制作步骤，其根据所述货物数据，制作表示所述货物的装载顺序的装载顺序列表；集装箱决定步骤，其根据所述货物数据和所述集装箱数据，决定装载所述货物的所述集装箱的组合；布局制作步骤，其决定按照所述装载顺序列表的顺序将所述货物装载至决定好的所述集装箱时的位置；布局评估步骤，其对制作的将所述货物装载至所述集装箱的位置进行评估，其中所述货物数据包括表示所述货物库存数量的信息，所述装载顺序列表制作步骤进行以下设定来决定装载顺序：将所述库存数量相对于要装载的所述货物数量的比例较高的货物优先于所述库存数量相对于所述要装载的所述货物数量的比例较低的货物进行装载。

发明效果

本发明达到以下效果：可制作一种装箱作业计划，通过该计划可高效装载货物，并可抑制作业负担集中的情况。

附图说明

图1是表示装箱作业计划制作装置的结构一例的示意块图。

图2是表示集装箱数据一例的说明图。

图3是表示集装箱数据的输入画面一例的说明图。

图4是表示货物数据一例的说明图。

图5是表示通过装箱作业计划制作装置而执行的处理流程的流程示意图表。

图6是表示集装箱组合的决定处理流程的流程示意图表。

图7是表示集装箱组合的决定处理流程的流程示意图表。

图8是表示装载顺序列表的制作处理流程的流程示意图表。

图9是表示布局的决定处理流程的流程示意图表。

图10是表示布局的评估处理流程的流程示意图表。

图11是用于说明布局的评估处理的说明图。

图12是用于说明布局的评估处理的说明图。

图13是用于说明布局的评估处理的说明图。

图14是用于说明布局的评估处理的说明图。

图15是用于说明布局的评估处理的说明图。

图16是表示布局的评估处理流程的流程示意图表。

图17是用于说明装箱作业计划的说明图。

图18是用于说明装箱作业计划的说明图。

图19是表示根据装箱作业计划制作的画面一例的说明图。

图20是表示根据装箱作业计划制作的画面一例的说明图。

图21是表示根据装箱作业计划制作的画面一例的说明图。

图22是表示根据装箱作业计划制作的画面一例的说明图。

具体实施方式

接下来基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，本发明并不限于此实施方式。再者，在此实施方式的构成要素中，包含所属技术领域的技术人员易推测的部分、本质上相同的部分，以及所谓等同范围内的要素。此外，本实施方式中，货物和集装箱均为长方体。

图1是表示装箱作业计划制作装置的结构一例的示意块图。如图1所示，装箱作业计划制作装置100具备显示部110、输入部120、通讯部130、媒体读取部140、控制部150和存储部160。

显示部110具有液晶板或有机EL(Organic E1ectro-Luminescence)板等显示装置，在控制部150所发送的控制信号的基础上，显示文字、记号以及图形等各种信息。输入部120有键盘和鼠标等输入装置，将对应使用者针对输入装置所进行的操作的信号(显示部110中显示的指针的位置等)输出至控制部150。通讯部130在规定通讯协议的基础上，控制与其他装置之间的信息发送和接收。媒体读取部140从光盘、光磁盘、存储卡等可移动永久性(non-transitory)存储媒体中读取程序、数据。

控制部150具备演算装置CPU(Central Processing Unit)151、存储装置存储器152，使用这些硬件资源，执行程序，由此来实现各种功能。

具体来说，控制部150读取存储在存储部160中的程序(例如，装箱作业计划制作程序161)，将其展开至存储器152，并让CPU 151执行存储器152中所展开的程序包含的命令。然后，控制部150根据CPU 151的命令执行结果，针对存储器152以及存储部160，进行数据的读写，并控制至显示部110的信息输出以及通讯部130进行的通讯等操作。

存储部160具备拥有磁存储装置或半导体存储装置等非挥发性的存储装置，存储各种程序以及数据。在存储部160所存储的程序中，包含装箱作业计划制作程序161。存储部160所存储的数据中，包括集装箱数据163、货物数据164、条件数据166以及画面模板数据167。存储部160为参数存储部的一例。

在图1中，存储部160所存储的程序或者数据的全部或一部分，也可以存储在媒体读取部140可以读取的存储媒体中。或者，在图1中，存储部160所存储的程序或者数据的全部或一部分，也可以通过通讯部130所进行的通讯，从其他装置中获取。例如，装箱作业计划制作装置100也可以通过媒体读取部140读取写入集装箱数据163、货物数据164、条件数据166以及画面模板数据167的存储媒体，并存储至存储部160中。或者，装箱作业计划制作装置100也可以通过通讯部130进行的通讯，从其他装置获取集装箱数据163、货物数据164、条件数据166以及画面模板数据167，并存储至存储部160中。

装箱作业计划制作程序161根据发货计划决定装载发货计划中包括的货物的集装箱的组合。此外，装箱作业计划制作程序161决定堆积货物的集装箱，并决定在集装箱内放置货物的位置。如此，装箱作业计划制作程序161具有制作装箱作业计划的功能，该功能对应发货计划中包含的货物和集装箱的装载位置，并表示各个货物堆积在集装箱的哪个位置。此处，发货计划是指将发货方的多个货物也就是装载至集装箱进行搬运的货物运送至1个目的地的计划。此处，发货方的货物是指可发货的货物，例如包括作为库存放置在发货方的仓库中的货物，和不可发货的货物，例如生产中的货物、正在运送至发货方的货物等。

装箱作业计划制作程序161通过执行来实现装载顺序列表制作部161a、布局制作部161b、布局评估部161c和画面制作部161d的功能。装载顺序列表制作部161a决定商讨发货计划中的多个货物的集装箱装载位置的顺序，制作货物和该货物的装载顺序相对应的列表。布局制作部161b根据装载顺序列表依次决定装载货物的集装箱的位置，决定在集装箱的哪个位置装载哪个货物，并制作集装箱内的货物布局。布局评估部161c评估货物是否可以装载至布局制作部161b所决定的集装箱内的货物位置。此外，布局评估部161c对布局制作部161b所制作的将全部货物装载至集装箱的布局进行评估。画面制作部161d制作用于输入各种信息的画面，以及与制作的装箱作业计划的各信息对应的画面。关于装箱作业计划制作程序161的各部分，与装箱作业计划制作装置100的动作说明一起进行详细说明。

集装箱数据163存储有可装载货物的集装箱的各种信息。图2是表示集装箱数据一例的说明图。图3是表示集装箱数据的输入画面一例的说明图。集装箱数据163像图2所示的集装箱数据列表200一样，包括集装箱ID、集装箱的种类、高度、宽度、长度。集装箱数据163把全部集装箱的各种信息对应集装箱ID进行存储。此外，集装箱数据163也可以进一步包括各集装箱是否可以使用的信息，也可以只包括可使用的集装箱。由此，可了解不同种类、大小(容积)的集装箱的个数。此外，集装箱数据163在显示图3所示的画面210的状态下输入各种项目。控制部150根据输入的信息制作集装箱数据163。使用者通过将信息输入至窗口212的各栏中，可输入集装箱的名称(种类)和形状的信息。此外，窗口214是输入可装载至集装箱内部的备用品箱的信息的栏。

货物数据164存储有发货计划的货物的数据。也就是说，货物数据164包括发货计划中含有的全部货物的信息。图4是表示货物数据一例的说明图。货物数据164存储有图4所示的货物数据列表220。货物数据列表220含有各种类货物的发货计划编号、图号、箱子大小的种类(单品)、箱子大小的种类(批次)、装载种类标记(备用品标记，产品时为0、备用品箱时为1)、装载数量(装载的数量)、库存数量、L(长度尺寸、mm)、W(宽度尺寸、mm)、H(高度尺寸、mm)、单品重量(kg)、按批次装载时的各种尺寸即批次的L、批次的W、批次的H(mm)，按批次装载时的单位数量即批次中包含的数量、按批次装载时的重量即批次的重量(kg)、可否旋转的标记即箱可否旋转(不可旋转时为0、可旋转时为1)、使用者对相同种类的货物进行特别对应时输入相同数值的项目即最佳化标记。另外，货物数据列表220所含有的信息并不限定于此。此外，货物数据164只要含有货物或各种货物的大小(高度、长度、宽度)和发货的数量、库存的数量信息即可。

条件数据166存储有执行装箱作业计划制作程序161时使用的各种条件。条件数据166存储有执行装箱作业计划时使用的制约条件和评估基准。作为制约条件，包括决定货物在集装箱内的装载位置时的条件(例如，集装箱的规定方向、靠近离门较远的里侧的一个角落配置货物)、判定在货物上面装载货物时可否进行装载的条件。此外，评估基准存储有评估函数、评估函数的系数的值。

画面模板数据167存储有各种输入画面、输出画面的画面模板，画面的框架。也就是说，画面模板数据167存储有将输入集装箱的数据和货物数据时的画面信息，以及执行装箱作业计划制作程序161后制作的装箱作业计划显示至显示部110或输出至纸面的画面的模板、框架。

使用图5至图16，就装箱作业计划制作装置100执行的处理进行说明。图5是表示通过装箱作业计划制作装置而执行的处理流程的流程示意图表。首先使用图5说明处理的整体流程。此处，图5所示的处理是控制部150例如根据使用者的操作，从存储部160中读取装箱作业计划制作程序161，通过启动装箱作业计划制作程序161来执行。

控制部150首先从集装箱数据163和货物数据164中获得发货货物数据(对应发货计划的货物数据)和集装箱数据(可在对应的发货计划中使用的集装箱数据)(步骤S12)。

然后，控制部150设定集装箱的组合(步骤S14)并制作装载顺序列表(步骤S16)。集装箱的组合是指各种集装箱的使用个数信息。此外，装载顺序列表是设定将发货计划的货物装载至集装箱的顺序的信息。另外，集装箱的组合决定和装载顺序列表的制作可以并列执行，也可以按照与图5相反的顺序执行。

控制部150在决定集装箱的组合并制作完成装载顺序列表后，制作布局(步骤S18)并评估布局(步骤S20)。也就是说，决定表示将各货物装载到集装箱的哪个位置的信息的布局，并对决定的布局进行评价。此处，布局的评估以货物是否装载至集装箱中、装载有库存货物的集装箱有几个等为基准。

控制部150在评估布局后，判定演算是否结束(步骤S22)，也就是判定是否满足结束条件。作为结束条件，通过评估值是否为阈值以上的高评估值、重复计算是否超过了规定次数、演算时间是否超过了规定时间、是否评估了全部组合、评估结果不变的结果是否重复了一定次数等进行判定。

控制部150判定演算未结束(步骤S22中的No)时，返回至步骤S14，从步骤S14开始进行直至步骤S20的处理。此时，控制部150至少变更集装箱的组合、装载顺序列表、布局制作的条件的至少1个后进行计算。控制部150如此样变更条件后重复制作布局并进行评估，从而抽取评估高的布局。

控制部150判定演算结束(步骤S22的Yes)时，将评估最高的或者满足预先设定的基准的布局作为装箱作业计划输出(步骤S24)。

接下来，使用图6和图7对步骤S14的集装箱组合的决定处理进行说明。此处，图6和图7是表示集装箱组合的决定处理流程的流程示意图表。控制部150以步骤S14的集装箱组合执行图6的处理。

控制部150判定集装箱的组合是否设定完毕(步骤S30)。集装箱组合的设定是指可采用的集装箱的组合和该组合的优先级的设定。集装箱组合的设定在进行最初的集装箱组合的设定处理时执行。

控制部150判定未设定集装箱的组合(步骤S30的No)时，进行集装箱组合决定处理(步骤S32)。

接下来，使用图7对集装箱组合的决定处理进行说明。此外，关于以下集装箱组合的决定处理，作为具体的一例，结合决定容积不同的3种集装箱的组合时的处理进行说明。此处，将第1集装箱的容积设为U、个数设为L，将第2集装箱的容积设为V、个数设为M，将第3集装箱的容积设为W、个数设为N。3种集装箱例如为40FtHC集装箱、40Ft集装箱、20Ft集装箱这3种。

控制部150计算发货计划的货物的总容积(计划总容积)V以及有库存的货物的总容积(库存总容积)Vs(步骤S40)。关于各种货物，计算用库存数量或装载数量中较小的一个乘以其单体容积的值，通过所有种类货物的计算结果之和可计算货物的总容积(库存总容积)Vs。

然后，控制部150根据计划总容积V、组合的集装箱的集装箱总容积Vc、可使用的集装箱以及极小性的条件，计算集装箱的组合(步骤S42)。控制部150根据暂时组合的集装箱的个数计算集装箱总容积Vc，并根据该集装箱总容积Vc和计划总容积V以及极小性的条件决定组合。具体而言，将集装箱总容积Vc设为Vc＝L×U+M×V+N×W，将相对于全部集装箱的平均填充率的最大值的限制值设为R，将相对于全部集装箱的平均填充率的最小值的限制值设为r时，Vc×R≥V、Vc×r＜V，并且计算满足极小性条件的L、M、N的全部组合。极小性的条件是指，关于(L、M、N)，关于L、M、N中任意一个1以上的值，将该值再减去1后，不再满足Vc×R≥V的条件。此处，全部集装箱的平均填充率是指集装箱总容积Vc和计划总容积V的比Vc/V。

接下来，控制部150根据组合的集装箱总容积Vc、库存总容积Vs以及极小性的条件，计算集装箱的组合(步骤S44)。具体而言，计算全部的(L′、M′、N′)，该(L′、M′、N′)满足Vc×R≥Vs，并且关于(L、M、N)，关于L、M、N中任意一个1以上的值，将该值再减去1后，不再满足Vc×R≥V。

接下来，控制部150计算罚数值最大的集装箱组合和该罚数值(步骤S46)。关于(L、M、N)的组合，求算L^*≤L、L^*≤L′，M^*≤M、M^*≤M′，N^*≤N、N^*≤N′的L^*、M^*、N^*，并求算L^*+M^*+N^*＝Ps最大的L^*、M^*、N^*。

接下来，控制部150关于集装箱的各组合计算评估值，并设定组合的顺序(步骤S48)。评估值可使用评估函数H进行求算。评估函数H例如可使用以下函数：平均填充率高、期待仅填充库存的集装箱越多，值越小。

H＝(Vc/V)×(a×L+b×M+c×N)+ρ×Ps

(a、b、c、p是不为负的常数)

此处，作为a、b、c，可使用第1集装箱的使用个数每1个的罚数值p_u，第2集装箱的使用个数每1个的罚数值p_v，第3集装箱的使用个数每1个的罚数值p_w。此时，评估值的值越小，评估越高。此外，控制部150按照从高到低的评估顺序设定顺序即可。

接下来，控制部150根据顺序决定集装箱的组合(步骤SS0)。具体而言，控制部150将优先级最高、评估值最好的集装箱组合决定为最初的评估对象集装箱组合。

控制部150在判定集装箱组合设定完毕(步骤S30的Yes)后，判定是否能够装载货物(步骤S34)。此处，集装箱组合设定完毕时，通过决定的集装箱组合至少进行1次布局制作。控制部150判定通过集装箱组合进行的布局制作能否装载全部货物，也就是判定是否能够制作可装载全部货物的布局。

控制部150判定能够装载货物(步骤S34的Yes)时，就此结束本处理。也就是说，原样保留集装箱组合。控制部150判定不能装载货物(步骤S34的No)时，根据顺序决定为下一个集装箱组合(步骤S36)。也就是说，将设定为当前集装箱组合的下一个优先度的集装箱组合作为制作布局对象的集装箱组合。

接下来，使用图8对装载顺序列表的制作处理进行说明。图8是表示装载顺序列表的制作处理流程的流程示意图表。

控制部150判定装载顺序列表是否制作完成(步骤S60)。控制部150判定未制作装载顺序列表(步骤S60的No)时，使用货物数据164开始制作装载顺序列表。控制部150首先计算货物数据164的货物(全部货物)中各产品的货物(各种类的货物)的库存相对于计划数的比例并存储。在制作装载顺序列表进行排序时，使用存储的信息。

接下来，控制部150根据存储的信息按照产品顺序排序，根据优先级对相同尺寸的产品进行排序，制作装载顺序列表(步骤S64)。此处，根据货物的参数和针对参数设定的各种条件设定优先级。控制部150通过进行上述操作制作装载顺序列表，并决定参数和优先级的关系。此处，货物的参数可包括各产品的货物中库存相对于计划数的比例，以及将库存的比例整数化后的值。此外，关于将库存的比例整数化后的值，比例为1以下时(也就是说，计划数大于库存时)为0，比例为1以上时(也就是说，库存大于计划数时)为1。

此外，控制部150在判定装载顺序列表制作完成(步骤S60的Yes)后，判定是否变更装载顺序列表(步骤S66)。控制装置150在判断不变更装载顺序列表(步骤S66的No)时，结束本处理。控制部150例如在当前的装载顺序列表出现再次计算标记时，判定不变更装载顺序列表。

控制部150在判定变更装载顺序列表(步骤S66的Yes)后，判定是否有评估值(步骤S68)。控制部150根据有无评估值，判定是否制作了能够装载全部货物的布局。也就是说，判定是在探索能够装载全部货物的集装箱组合的阶段，还是在检测能够装载全部货物的集装箱组合并将货物的装载位置最佳化的阶段。

控制部150在判定有评估值(步骤S68的Yes)后，判定评估值是否恶化(步骤S70)。判定最近的评估值是否比该评估值之前的评估值要差。

控制部150判定评估值恶化(步骤S70的Yes)后，将装载顺序列表返回至最近的列表(步骤S72)。也就是说，将评估值恶化前的装载顺序列表作为评估对象列表。

控制部150判定无评估值(步骤S68的No)或评估值未恶化(步骤S70的No)时，变更参数的优先级，根据变更的优先级变更产品间的排序，作为新的装载顺序列表(步骤S74)。作为优先级的对象参数，例如有体积、底面积、高度、厚度、宽度、重量、可否旋转等。体积越大，优先级越高。底面积越大，优先级越高。高度越高，优先级越高。厚度越厚，优先级越高。宽度越长，优先级越高。重量越重，优先级越高。关于可否旋转，将不可旋转方的优先级设为较高。

接下来，使用图9对布局的制作处理进行说明。图9是表示布局的决定处理流程的流程示意图表。控制部150特定装载对象的货物(步骤S80)。具体而言，根据装载顺序列表，将未决定装载位置，并且列表的优先级最高的货物作为装载对象货物。

控制部150在特定货物后，决定要装载的集装箱，并获得该集装箱的布局(步骤S82)。集装箱设定了优先度。在未进行装载位置的判定的集装箱中，控制部150将优先度最高的集装箱作为要装载的集装箱。此外，集装箱的布局包括在装载对象货物之前决定了在集装箱的装载位置的货物的装载位置的信息。

接下来，控制部150进行决定装载位置的处理(步骤S84)。此处，为控制部150提供了例如在集装箱内列举装载候补位置的方法。控制部150在布局即配置有决定了装载位置的其他货物的集装箱内的空间，按照提供的方法，探索能够装载所述货物的位置，并将检测到的位置作为装载位置。可旋转货物时，控制部150也会旋转方向来探索装载位置。控制部150也可将货物上方决定为装载位置。

控制部150在进行决定装载位置的处理后，判定有无装载位置(步骤S86)。也就是说，判定是否能在集装箱内装载货物。控制部150在无装载位置(步骤S86的No)，即在集装箱内未检测到能够装载货物的空间时，判定是否可以变更集装箱(步骤S88)。也就是说，控制部150判定作为要装载的集装箱，有无未进行装载位置判定的集装箱。

控制部150判定为可变更集装箱(步骤S88的Yes)后，返回至步骤S82，变更要装载的集装箱，并进行步骤S82以后的处理。控制部150判定为不可变更集装箱(步骤S88的No)后，判定是否可以追加新的集装箱(步骤S90)。此外，控制部150在追加的新集装箱也不能装载时，判定是否可以追加与新追加的集装箱种类不同的集装箱。控制部150判定可以追加其他种类的集装箱时，删除之前追加的新集装箱。控制部150判定为可追加新的集装箱(步骤S90的Yes)后，返回至步骤S82，追加新的集装箱，并进行步骤S82以后的处理。此处，控制部150例如根据容积设定新集装箱的优先级。控制部150判定为不能追加新的集装箱(步骤S90的No)时，作为不能装载全部货物的条件，结束本处理。

此外，控制部150在判定为有装载位置(步骤S86的Yes)后，进行可否装载判定(步骤S92)。可否装载判定是指判定决定的装载位置是否满足制约条件的处理。关于可否装载判定这一点将在后面进行说明。控制部150在进行可否装载判定后，判定可否装载判定的结果是否为可装载(步骤S94)。

控制部150在判定可否装载判定的结果为不可装载(步骤S94的No)后，返回至步骤S84，再次决定装载位置。控制部150在判定可否装载判定的结果为可装载(步骤S94的Yes)后，替换布局数据(步骤S96)，并制作包含将货物和决定的装载位置进行对应的信息在内的布局。

控制部150在替换布局的数据后，判定是否有下一个货物(步骤S98)。也就是说，控制部150判定是否决定了发货计划的全部货物的装载位置。控制部150在判定有下一个货物(步骤S98的Yes)后，返回至步骤S80，决定下一个装载对象货物的装载位置。控制装置150判定没有下一个货物(步骤S98的No)即决定了全部货物的装载位置时，结束本处理。

接下来，使用图10至图15对图9的步骤S92的可否装载判定进行说明。图10是表示布局的评估处理流程的流程示意图表。图11至图15分别是用于说明布局的评估处理的说明图。

控制部150判定货物的重量是否低于与底面相接触的货物的重量(步骤S102)。控制部150在判定货物的重量大于与底面相接触的货物的重量(步骤S102的No)后，前进至步骤S109。控制部150通过判定重量，可抑制在较轻的货物上装载较重的货物。

控制部150在判定货物的重量小于与底面相接触的货物的重量(步骤S102的Yes)后，判定货物的底面接触面积(与配置在下层的货物接触的面积)是否在阈值以上(步骤S104)。也就是说，判定货物底面的悬空区域是否为100％-阈值。此处，作为阈值，例示货物底面总面积的70％。另外，70％仅是一例，也可以采用其他的比例。控制部150判定货物的底面接触面积是否在阈值以上，从而判定是否是以易掉落的状态支撑。此外，代替判定货物的底面接触面积是否在阈值以上，也可以根据货物的支撑状态计算工作力矩的平衡，根据力矩的平衡进行判定。控制部150在判定货物的底面接触面积在阈值以下(步骤S104的No)后，前进至步骤S109。

控制部150在判定货物的底面接触面积在阈值以上(步骤S104的Yes)后，判定与底面边缘至阈值距离以内的范围相接触的货物的角是否有3个以上，并且，判定在范围内，对向的2个边是否分别有角(步骤S106)。具体而言，如图11所示，将距离货物240的底面边缘L1的虚线242与底面边缘一起围起的范围244作为判定的基准。此处，作为距离L1，例示50mm。另外，50mm仅是一例，也可以为其他的值。

控制部150在判定与底面边缘至阈值距离以内的范围相接触的货物的角有3个以上，并且，在该范围内，对向的2个边分别有角(步骤S106的Yes)后，判定可装载(步骤S108)。例如，如图12所示，货物240将底面与装载至集装箱下一层的下层货物250、252、254、256的上表面相接触的位置决定为装载位置。下层货物250在货物240的底面的长度方向与下层货物252并排，在货物240的底面的宽度方向与下层货物254、256并排。图12的装载位置中，货物240的底面范围与下层货物250的角260、262相接触，与下层货物254的角264相接触，与下层货物256的角266相接触。此外，范围244在一边有角260，与有角260的边对向的边上有角264、266。控制部150在图12所示的装载位置时，判定与底面边缘至阈值距离以内的范围相接触的货物的角有3个以上，并且，在范围内，对向的2个边分别有角。

控制部150在判定与底面边缘至阈值距离以内的范围相接触的货物的角不足3个，或者，在该范围内，对向的2个边未分别有角(步骤S106的No)，并且，步骤S102、步骤S104中判定为No时，判定不可装载至对象装载位置(步骤S109)。例如，如图13所示，货物240将底面与装载至集装箱下一层的下层货物250a、250b、250c的上表面相接触的位置决定为装载位置。下层货物250a、250b、250c在货物240的底面长度方向并排。图13的装载位置中，货物240的底面范围244与下层货物250b的角260a、262a相接触，与下层货物250c的角264a相接触。此外，范围244在一边上有角260a、262a、264a。控制部150在图13所示的装载位置时，判定与底面边缘至阈值距离以内的范围相接触的货物的角有3个以上，但是，在该范围内，对向的2个边并没有分别有角。

控制部150通过进行图10的处理，如图14所示，即使决定为在底面280装载货物270，在货物270上方配置货物272的装载位置，在未满足图10所示的处理条件时，也不可以装载，如图15所示，设为在底面280以水平方向并排配置货物270和货物272的装载位置。图14、图15形成集装箱的侧面282和侧面284相接触的集装箱角290。本实施方式的控制部150例如决定装载位置，以使货物位于侧面284侧，并且在集装箱角290侧的位置。

接下来，使用图16对布局的评估处理的其他示例进行说明。图16是表示布局的评估处理流程的流程示意图表。在图16所示的处理中，对于与图10所示的处理相同的工序，将省略详细的说明。

控制部150判定货物的重量是否低于与底面相接触的货物的重量(步骤S102)。控制部150在判定货物的重量大于与底面相接触的货物的重量(步骤S102的No)后，前进至步骤S109。

控制部150在判定货物的重量小于与底面相接触的货物的重量(步骤S102的Yes)后，判定货物的底面接触面积是否在阈值以上(步骤S104)。控制部150在判定货物的底面接触面积在阈值以下(步骤S104的No)后，前进至步骤S109。

控制部150在判定货物的底面接触面积在阈值以上(步骤S104的Yes)后，判定有效重量是否在阈值以下(步骤S120)。此处，有效重量是货物的重量除以支撑货物的面积(底面中与集装箱或下层货物相接触部分的面积)后的值。作为有效重量的阈值，例示15kg/m²。控制部150在判定有效重量在阈值以下(步骤S120的Yes)即货物的比重小后，前进至步骤S108。

控制部150在判定有效重量大于阈值(步骤S120的No)即货物的比重大后，判定与底面边缘至阈值距离以内的范围相接触的货物的角是否有3个以上，并且，判定在该范围内，对向的2个边是否分别有角(步骤S106)。

控制部150在判定与底面边缘至阈值距离以内的范围相接触的货物的角有3个以上，并且，在该范围内，对向的2个边分别有角(步骤S106的Yes)时，并且，在步骤S120中判定为Yes时，判定可装载(步骤S108)。

控制部150在判定与底面边缘至阈值距离以内的范围相接触的货物的角不足3个，或者，在该范围内，对向的2个边未分别有角(步骤S106的No)，并且，步骤S102、步骤S104中判定为No时，判定不可装载至对象装载位置(步骤S109)。

接下来，使用图17至图22，就装箱作业计划制作装置100制作的装箱作业计划的输出的一例进行说明。图17和图18是用于说明装箱作业计划的说明图。图19至图22是分别表示根据装箱作业计划制作的画面一例的说明图。

作为装箱作业计划，控制部150制作图17所示的作业计划列表300和图18所示的作业计划列表310。作业计划列表300是1个发货计划的货物列表，作为信息，包括要装载的集装箱、是否是仅填充库存的货物、识别货物的图号、是否是批次的标记、装载数量等。作业计划列表310也是1个发货计划的货物列表，发货计划编号、箱子大小的种类(单品)、集装箱内的装载位置(X坐标、Y坐标、Z坐标)、货物的大小(L、W、H)、是否是批次的标记、表示在Z方向堆积了几层的堆积数、表示装载在第几层的层号的信息与各货物对应。

控制部150根据作业计划列表300、310的数据，制作图19所示的画面320，并进行显示或输出。画面320显示发货计划的各种货物的信息和将各种货物分别装载几个至哪个集装箱。项目322记载各种货物的信息、图号、箱子大小的种类、数量、形状的信息。项目324记载各集装箱的装载数量。

控制部150根据作业计划列表300、310的数据，制作图20所示的画面330，并进行显示或输出。画面330以三维显示装载至装箱作业计划的1个集装箱332中的货物334的布局。画面330以相同颜色显示同一种类的货物。此外，显示栏336是选择要显示的货物种类的栏。控制部150通过在显示栏336选择要显示的货物的种类，也可以只显示一部分种类的货物的装载位置。

控制部150根据作业计划列表300、310的数据，制作图21所示的画面350，并进行显示或输出。画面350通过控制部150设定的各层显示装载至装箱作业计划的1个集装箱332中的货物334的布局。画面350显示第1层352的货物的布局、第2层354的货物的布局、第3层356的货物的布局。

控制部150根据作业计划列表300、310的数据，制作图22所示的画面360，并进行显示或输出。画面360显示装载至1个集装箱的货物的信息，就是所谓的装箱列表。画面360显示各种货物的信息和装载个数。

装箱作业计划制作装置100进行上述处理并制作装箱作业计划。装箱作业计划制作装置100包括货物的库存信息，根据库存信息设定装载顺序，将库存数量相对于要装载的货物数量的比例较高的货物优先于库存数量相对于要装载的货物数量的比例较低的货物进行装载，从而可增多填满库存的集装箱。由此，可在备齐库存货物前制作装箱作业计划，而且通过制作填满库存的集装箱，可更早开始装箱作业。

装箱作业计划制作装置100通过将使填满库存的集装箱增多的作业计划作为评估高的计划，可进一步增多填满库存的集装箱。装箱作业计划制作装置100通过将与集装箱的运输相关的成本也作为评估值的基准，可分开使用装载容量不同的多个集装箱，并可尽量增多仅填满库存的集装箱数量，还可抑制成本的增加。由此，在抑制发货计划的总成本(集装箱运输费和库存削减)的同时，还可以制作能尽早清空库存的装箱作业计划。

此外，装箱作业计划制作装置100通过设定制约条件可制作能够切实实施的装箱作业计划。此外，可设为货物不易坍塌、不易变形的布局。由此，可制作有效的装箱作业计划。

装箱作业计划制作装置100在已决定装载位置的货物的底面边缘至阈值以下的距离的范围与配置在下方的货物的3个以上的角相接触，并且，底面边缘的对向2个边分别至少与1个角相接触时，判定为可装载；已决定装载位置的货物的底面边缘至阈值以下的距离的范围未与配置在下方的货物的3个以上的角相接触，或者，底面边缘的对向2个边未分别至少与1个角相接触时，判定为不可装载，从而可设为货物不易变形的布局。此外，装箱作业计划制作装置100在货物的有效重量在阈值以下，并且底面边缘的对向2个边未分别至少与1个角相接触时，也判定为可装载，从而可抑制货物变形，进一步增多可进行装载的位置。

此外，作为制约条件，如图10、图16所示，可列举在轻货物上面不放置重货物，在顶面面积小的货物上不放置面积大于它的货物等。此外，根据装载顺序列表的设定，也可以将以下内容作为制约条件：指定按批次堆积时，以相应批次进行装载，指定货物时，装入同一集装箱等。此外，在集装箱的门附近，也可以使货物的长边和集装箱的长边平行。

装箱作业计划制作装置100通过将大小相同的货物分为一组，可汇总同一尺寸的货物作为装载块进行装载。将相同形状的货物块状化，例如20个时设为5行4列1层或5行2列2层，可无间隙地堆积至集装箱中。此外，相对于集装箱的截面的填充率为目标填充率以下时，也可以设定为不执行块状装载。此外，有多个块状容积超过集装箱的总容积的阈值比例(例如30％)的块，并有多个配置3个以上的块时，也可(旋转)使其以各不相同的方式排列。

此外，装箱作业计划制作装置100通过在货物数据中存储是否可旋转，可更为恰当地设定布局。

另外，上述实施方式所示的本发明实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内，可以任意进行变更。例如，图1所示的装箱作业计划制作装置100不要求在物理性及功能性方面一定按照图示构成。例如，装箱作业计划制作程序161也可以分割为多个模块。如此，可根据各种负载和使用情况等，将装箱作业计划制作装置100的全部或部分各构成要素以任意单位进行物理性或功能性分散、统合并进行构成。

符号说明

100 装箱作业计划制作装置

110 显示部

120 输入部

130 通讯部

140 媒体读取部

150 控制部

151 CPU

152 存储器

160 存储部

161 装箱作业计划制作程序

161a 装载顺序列表制作部

161b 布局制作部

161c 布局评估部

161d 画面制作部

163 集装箱数据

164 货物数据

166 条件数据

167 画面模板数据

200 集装箱数据列表

210 画面

212、214 窗口

220 货物数据列表

240、270、272、334 货物

242 虚线

244 范围

250、252、254、256 下层货物

260、262、264、266 角

280 底面

282、284 侧面

290 集装箱角

300、310 作业计划列表

320、330、350、360 画面

322、324 项目

332 集装箱

352 第1层

354 第2层

356 第3层

L1 阈值距离

Claims (8)

1.一种装箱作业计划制作装置，其对将货物装载至多个集装箱时的位置进行计划，

其特征在于，具有：存储部，其具有包括多种所述集装箱的信息在内的集装箱数据以及包括装载至所述集装箱的货物的信息在内的货物数据；

装载顺序列表制作部，其根据所述货物数据，制作表示所述货物的装载顺序的装载顺序列表；

布局制作部，其根据所述货物数据和所述集装箱数据，决定装载所述货物的所述集装箱的组合，并决定按照所述装载顺序列表的顺序将所述货物装载至决定好的所述集装箱时的位置；

布局评估部，其对所述布局制作部制作的将所述货物装载至所述集装箱的位置进行评估；以及

控制部，根据计划总容积、组合的集装箱的集装箱总容积、可使用的集装箱以及极小性的条件，计算集装箱的组合，

其中所述货物数据包括表示所述货物库存数量的信息，

所述装载顺序列表制作部进行以下设定：将所述库存数量相对于要装载的所述货物数量的比例较高的货物优先于所述库存数量相对于所述要装载的所述货物数量的比例较低的货物进行装载。

2.根据权利要求1所述的装箱作业计划制作装置，其特征在于，所述布局制作部使用根据所述货物数据计算的所述货物的总容积和库存的所述货物的总容积，决定多种所述集装箱的组合，根据决定好的所述集装箱的组合，制作对所述货物数据的全部所述货物进行装载的布局，

所述布局评估部抽取所述集装箱的组合，该所述集装箱的组合能够装载所述货物数据的全部所述货物，并且，只装载有库存的所述货物的所述集装箱的数量最多，

所述布局制作部反复执行以下处理：根据抽取的所述集装箱的组合，变更所述装载顺序列表，决定所述货物的装载位置。

3.根据权利要求1或2所述的装箱作业计划制作装置，其特征在于，所述布局评估部在仅装载库存的可装载货物的所述集装箱越多时，评估值越高。

4.根据权利要求1或2所述的装箱作业计划制作装置，其特征在于，具有画面制作部，所述画面制作部制作表示所述布局制作部制作的所述集装箱和装载至所述集装箱的所述货物的关系的装箱作业计划的画面，

所述画面制作部输出所述布局评估部作出的评估值最高的装箱作业计划的画面。

5.根据权利要求1或2所述的装箱作业计划制作装置，其特征在于，所述布局评估部判定已决定装载位置的所述货物是否可装载至装载位置。

6.根据权利要求5所述的装箱作业计划制作装置，其特征在于，所述布局评估部在已决定装载位置的所述货物的底面边缘至阈值以下的距离的范围与配置在下方的所述货物的3个以上的角相接触，并且，所述底面边缘的对向2个边分别至少与1个角相接触时，判定为可装载；

已决定装载位置的所述货物的底面边缘至阈值以下的距离的范围未与配置在下方的所述货物的3个以上的角相接触，或者，所述底面边缘的对向2个边未分别至少与1个角相接时，判定为不可装载。

7.根据权利要求6所述的装箱作业计划制作装置，其特征在于，所述布局评估部在所述货物的有效重量在阈值以下，并且所述底面边缘的对向2个边未分别至少与1个角相接触时，也判定为可装载。

8.一种装箱作业计划制作方法，其存储包括多种集装箱的信息在内的集装箱数据以及包括装载至所述集装箱的货物的信息在内的货物数据，并对将货物装载至多个集装箱时的位置进行计划，其特征在于，具有：

装载顺序列表制作步骤，其根据所述货物数据，制作表示所述货物的装载顺序的装载顺序列表；

集装箱决定步骤，其根据所述货物数据和所述集装箱数据，决定装载所述货物的所述集装箱的组合；

布局制作步骤，其决定按照所述装载顺序列表的顺序将所述货物装载至决定好的所述集装箱时的位置；

布局评估步骤，其对制作的将所述货物装载至所述集装箱的位置进行评估；以及

根据计划总容积、组合的集装箱的集装箱总容积、可使用的集装箱以及极小性的条件，计算集装箱的组合的步骤，

其中所述货物数据包括表示所述货物库存数量的信息，

所述装载顺序列表制作步骤进行以下设定来决定装载顺序：将所述库存数量相对于要装载的所述货物数量的比例较高的货物优先于所述库存数量相对于所述要装载的所述货物数量的比例较低的货物进行装载。