CN111095313A - 人员配置制定装置、人员配置制定方法及人员配置制定程序 - Google Patents

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Abstract

输入受理部(40)受理仿真条件，仿真执行部(42)基于仿真条件，通过使用线路仿真器执行多目的优化，寻求对多个对优化指标(优化项目)中的至少一个进行优化的人员配置计划，优化指标包括操作员的人数和处理订单的数量。在这种情况下，仿真执行部(42)将一天的工作时间分割为多个，针对每个分割单位执行多目的优化，因此能够减轻制定多个对于在物流中心内实施的各工序的操作员的恰当的配置计划时的处理负荷。

Description

人员配置制定装置、人员配置制定方法及人员配置制定程序
技术领域
本发明涉及人员配置制定装置、人员配置制定方法及人员配置制定程序。
背景技术
近年来，随着网购的普及等，物品的配送量急剧增加。伴随于此，不仅是使用卡车等的配送工序，在物流中心内部，劳动力短缺问题也变得严重。此外，在物流中心，需要进行订购的产品的提取、检查、包装的各工序，但是随着商品的多样化和客户需求的多样化，各个操作变得越来越复杂。
以往，作为用于创建物流中心的工作计划的技术，公开有例如专利文献1等技术。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-97657号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
为了提高物流中心的工作效率，开始研究了一种使用IoT(Internet of Things：物联网)将工作人员引导到移动目的地的技术。但是物流中心的工作很大程度上取决于操作员的技能，并且由于操作员的移动速度和工作速度非常高，因此难以实时地将操作员引导至合适的移动目的地。
在一个方面，本发明的目的在于提供一种人员配置制定装置、人员配置制定方法以及人员配置制定程序，在不施加处理负荷的情况下能够制定多个针对物流中心内执行的各个工序的操作员的配置计划。
用于解决课题的手段
根据一方面，人员配置制定装置在由操作员执行提取要基于订单配送的产品的工序、检查提取的产品的工序以及将已检查的产品包装的工序的物流中心内，制定针对各工序的操作员的配置计划，人员配置制定装置具备：受理部，其受理仿真条件；以及运算部，其基于所述仿真条件，通过使用线路仿真器执行多目的优化，寻求多个对优化项目中的至少一个进行优化的操作员的配置计划，所述优化项目包括所述操作员的人数和能够处理的所述订单的数量，其中，所述运算部将一天的工作时间或所述物流中心内一天内应该处理的订单分割为多个，针对每个分割单位执行所述多目的优化。
发明效果
在不施加处理负荷的情况下，能够制定多个针对物流中心内执行的各工序的操作员的配置计划。
附图说明
图1是简要示出根据一实施方式的物流中心内的线路的图。
图2是人员配置制定装置的硬件构成示意图。
图3是人员配置制定装置的功能框图。
图4是示出人员配置制定装置的处理的一例的流程图。
图5是人员配置计划的拟定结果示意图(其一)。
图6是人员配置计划的拟定结果示意图(其二)。
图7是与优化前对比示出拟定了人员配置的计划时某一个工作位置上的处理集装箱数量的各时间段变化的曲线图。
图8是显示处理部的显示例子(其一)示意图。
图9的(a)、图9的(b)是显示处理部的显示例子(其二)示意图。
图10的(a)、图10的(b)是用于说明管理员等变更人员配置的计划的情况的图。
具体实施方式
下面，基于图1～图10详细说明人员配置制定装置的一实施方式。本实施方式的人员配置制定装置100(参照图2)是在进行用于产品配送的准备(产品的提取、检查、包装)的物流中心内制定针对线路的人员配置的计划的装置。
图1是物流中心内的线路的一例示意图。如图1示出，在物流中心内设置有用于使集装箱30经过的主流线路12，其中，操作员按照订单将产品装入集装箱30。主流线路12的最上游部(图1的左上)存在将记载有订单的单据投入到集装箱30内的场所(单据投入场所)14。此外，主流线路12的多处(图1中是15处)存在副流线路16以及提取站18。需要说明的是，假设在提取站18附近存在用于存放产品的货架。
集装箱30在主流线路12经过并到达存放需要装入集装箱30内的产品的货架附近时，通过未图示的机械臂等在副流线路16经过，到达提取站18。
在提取站18，由操作员进行产品的提取工序(向集装箱30装入产品的工作)后，集装箱30返回主流线路12。之后，在包含在订单中的所有的产品被装入集装箱30内后，送到检查站20。在检查站20，负责的操作员执行产品的检查(检查工序)后，集装箱30送到包装站22。之后，在包装站22，负责的操作员将集装箱30内的产品装入配送用的箱内，执行包装工作(包装工序)。
需要说明的是，在图1的例子中，设置为无需在位于纸面上侧的第一列和第二列的提取站18装入产品的集装箱30在经由单据投入场所14之后直接送到第三列，不经过第一列以及第二列。此外，无需在第三列的提取站18中装入产品的集装箱30直接送到检查站20，不通过主流线路12的第三列。
在本实施方式的人员配置制定装置100中，如上所述的物流中心的各工序通过线路仿真器虚拟化。线路仿真器是使用基于以前开始用于制造现场的拥塞控制学的算法的求解器。在使用线路仿真器进行优化时，需要实现高精度化，以便能够虚拟再现现场的状况。为此有关操作员的移动和判断的信息是必不可少的，因此通过对操作员进行听审等，从而将操作员规则公式化。需要说明的是，在制造现场，可以通过利用线路仿真器的实时导航系统制定生产线路的产品投入，但是在物流中心，操作员的移动速度和工作速度非常快，操作员需要迅速地做出判断，因此难以实时地引导操作员。此外，在寻求人员配置的计划的情况下，以一天的所有工作时间(一天的所有订单)为对象时，需要搜寻的组合的数量变得庞大，因此难以寻求所有时间段中最佳的人员配置。为此，在本实施方式中，将一天按照操作员可移动的规定时间(例如30分钟)进行分割，按照所分割的每个时间，利用线路仿真器，依次制定为上述的提取工序、检查工序、包装工序分别配置几名操作员时最佳的计划。此外，在寻求最佳的人员配置时，为了优化工作效率(总工作时间)和总操作员数而实施多目的优化，从而制定多个人员配置的计划。
需要说明的是，在线路仿真器中虚拟化有如果提取站18有操作员则到达提取站18的集装箱30在经过了特定的工作时间(例如4秒)后返回主流线路12。此外，检查工序和包装工序是必须工序，所以在线路仿真器上表示为一个单元，根据为各工序配置的操作员数量，变更通过时间。
图2是本实施方式的人员配置制定装置100的硬件构成示意图。人员配置制定装置100是PC(Personal Computer：个人电脑)等信息处理装置，如图2示出，具备CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)190、ROM(Read Only Memory：只读存储器)192、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)194、存储部(在这里是HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器))196、网络接口197、显示部193、输入部195以及便携式存储介质驱动器199等。这些人员配置制定装置100的构成各部分连接于总线198。显示部193包括液晶显示器等，输入部195包括键盘、鼠标、触摸屏等。在人员配置制定装置100中，CPU190执行存储在ROM192或HDD196中的程序(包括人员配置制定程序)或者便携式存储介质驱动器199从便携式存储介质191读取的程序(包括人员配置制定程序)，从而实现图3示出的各部分的功能。
图3示出了人员配置制定装置100的功能框图。如图3示出，在人员配置制定装置100中，通过CPU190执行程序，从而实现作为受理部的输入受理部40、作为运算部的仿真执行部42、显示处理部44、计划保存部46的功能。
输入受理部40受理管理员等经由输入部195输入的仿真执行所需的信息(例如总工作人员数量或一天的订单信息)。输入受理部40受理的信息移交到仿真执行部42。
仿真执行部42利用上述的线路仿真器，将物流中心内的线路虚拟化，按照每个规定时间(例如30分钟)，制定对于提取工序、检查工序以及包装工序的人员配置的计划。
显示处理部44在显示部193显示仿真执行部42执行的仿真结果(多个最佳的人员配置)。此外，显示部193在经由输入部195管理员等同意计划的情况下、或者在变更计划之后同意变更后的计划的情况下，向计划保存部46发送同意的计划的信息。此外，显示处理部44将得到同意的计划显示于显示部193，或者向其它的终端发送，在其它的终端显示。
计划保存部46将从显示处理部44发送过来的计划的信息保存在数据库50中。需要说明的是，仿真执行部42利用保存在数据库50中的计划，执行对于新计划的仿真。
(关于人员配置制定装置100的处理)
其次，对于人员配置制定装置100的处理，基于图4的流程图并且参照其它的图，进行详细说明。需要说明的是，在图4的处理中，作为一例，在人员配置的优化运算中利用遗传算法。
图4的处理是例如在开始物流中心内的一天的业务之前的时机执行的处理。在图4的处理中，首先在步骤S10中，输入受理部40受理管理员等经由输入部195输入的仿真条件(总工作人员数以及一天的订单信息)的输入。需要说明的是，输入受理部40将受理的仿真条件移交给仿真执行部42。
其次，在步骤S12，仿真执行部42利用数学规划法和存储在数据库中的过去的人员配置计划的信息，确定优化运算(利用遗传算法的运算)中的初始世代。需要说明的是，在后面说明在确定初始世代时利用过去的人员配置的计划的信息的内容。
其次，在步骤S14，仿真执行部42基于仿真条件，执行由线路仿真器进行的人员配置的优化处理。仿真执行部42开始将一天的工作按照每个规定时间(假设为30分钟)分割，按照每个分割单位(30分钟)利用线路仿真器搜寻操作员的最佳的人员配置。其中，优化的指标是总操作员数和处理订单数。例如，拟定对从10点到10点30分钟能够处理的订单数量和操作员数进行优化的人员配置计划(为哪个工序配置几名)。在这里，得到如图5示出的多目的优化的结果(帕雷托解)。需要说明的是，图5的横轴是操作员数(总数)，纵轴是处理集装箱数量。表示各帕雷托解的圆内记载的字母(小写字母)表示进行包装工序的人数。更加具体地，为包装工序分配的人数由少到多分配到字母a、b、c、…、i中的任意方，例如字母a表示1～4名，i表示28～31名。在本实施方式中，仿真执行部42从形成最佳解组的帕雷托解中选择多个，确定为提示的多个计划。需要说明的是，仿真执行部42基于实现由管理员等确定的方针，确定多个计划作为提示的计划。例如，在管理员等确定了在给定时间内能够最大限度地减少工人数量的计划、能够最大限度地利用给定的操作员来最大程度地减少工作时间的计划、它们中间的计划等计划的提示方针的情况下，仿真执行部42从图5的帕雷托解选择符合这些方针的计划，确定为提示的计划。需要说明的是，计划的提示方针可以以一天为单位确定，还可以分为上午和下午来确定，或者按照每个规定时间来确定。需要说明的是，在图5的例子中，例如如果是能够处理很多订单且能够尽可能减少工作人员数的计划，则提示出以粗线圆表示的计划。
此外，仿真执行部42固定针对从10点起到10点30分为止的时间段选择的计划之后，通过多目的优化确定从10点30分起到11点为止的人员配置计划。这时，根据方针的确定方法，有时在先前的时间段中寻求到的计划是基于优化工作时间的方针的计划，下一个时间段中寻求到的计划是基于优化总操作员数的方针的计划。需要说明的是，图6示出了从11点30分起到12点为止的时间段的多目的优化结果的例子。在图6的例子，也是按照管理员等确定的方针，确定提示的计划。
需要说明的是，仿真执行部42对于每30分钟寻求到的人员配置计划，以随机变数代替订单的处理顺序，从而寻求工作效率变得最大的订单处理顺序。在如本实施方式的物流中心，有时检查工序和包装工序变成瓶颈工序。在这种情况下，即使变更了订单的处理顺序，有时几乎无法提高无效。但是，如果能够寻求能够优化一点点的计划，则在下一个时间可以拟定其它的人员配置计划，因此，在本实施方式中，设定为还可以拟定变更了订单处理顺序时的计划。
图7是与优化前对比示出采用本实施方式拟定了人员配置的计划时某一个工作位置上的处理集装箱数量的各时间段变化的曲线图。在图7中，优化前(在图7中以Δ以及一点虚线表示)示出了将所有工序由22名(包括单据投入现场所需的人员)实施时的处理集装箱数量的变化。此外，每30分钟优化(在图7中，以□以及虚线示出)示出了利用本实施方式优化了人员配置时的处理集装箱数量的变化。此外，每30分钟优化(22名)示出了将操作员数设为一定(22名)的情况下仅变更人员配置时的处理集装箱数量的变化。
从图7可以得知，通过如本实施方式进行每30分钟的优化，从而即使将上午的工作人员数减少到19名，与优化前相比，也可以提前30分钟结束工作。此外，还可以得知，在将操作员数维持在22名的情况下优化人员配置时，与优化前相比，能够提前一小时结束工作。
返回图4，在接下来的步骤S16中，显示处理部44显示优化配置计划。在这种情况下，显示处理部44在显示部193显示如上所述仿真执行部42制定的多个人员配置的计划。其中，作为显示部193上的显示方法，能够采用例如图8示出，以表形式显示多个人员配置的计划的方法。在图8的表中设置有“计划方案”、“操作员数”、“预计工作结束时刻”、“计划”栏。“计划方案”一栏显示管理员等预先确定的计划制定方针的名称。“操作员数”一栏显示按照各方针在计划方案中确定的操作员的总数(在图8中，上午以及下午的总数)。“预计工作结束时刻”一栏显示各计划方案中结束工作的预定的时刻。“计划”领域显示在各时间段中为提取工序、检查工序以及包装工序需要配置的操作员的人数。需要说明的是，管理员等通过选择图8的任意一行，同意所选择的计划。
需要说明的是，显示处理部44还可以在显示部193上进行图9的(a)的显示，以此来代替图8的表。例如在显示部193是触摸屏的情况下，在如图9的(a)示出显示“计划01”的状态下管理员等敲击触摸屏，从而显示如图9的(b)示出显示与“计划01”不同的计划(计划02)。需要说明的是，在图9的(a)、图9的(b)的例子，显示出了在各时间段中为各工序需要配置的操作员的人数和预定结束时刻。此外，从图9的(a)、图9的(b)的画面右侧可以确认物流中心内的线路上的集装箱的经过(是否发生拥塞、停滞等)。
此外，在如图10的(a)显示了“计划01”的状态下，管理员等拖动(移动)表示操作员的图标时，显示处理部44显示变更了“计划01”的一部分的“计划01’”，如图10的(b)示出。通过这样，当由管理员等熟练的操作员变更了计划的一部分时，可以即使显示变更后的计划。需要说明的是，在计划的一部分被变更时，显示处理部44向仿真执行部42通知该事宜，使仿真执行部42利用线路仿真器再次执行计算。之后，显示处理部44受理通过仿真执行部42的再次计算得到的预定结束时刻和物流中心内的线路上的集装箱的经过信息，进行如图10(b)示出的显示。需要说明的是，管理员等在图9的(a)～图10的(b)中进行预定的输入(例如，预定按钮的触摸等)，从而能够同意所显示的计划。
返回图4，在接下来的步骤S18中，显示处理部44待机，直到计划得到同意。管理员等经由输入部195进行表示同意计划的输入，则进入步骤S20。需要说明的是，在进入步骤S20的阶段，显示处理部44向计划保存部46发送得到同意的计划。
在进入步骤S20后，计划保存部46判断得到同意的计划是不是被变更的计划。当该步骤S20的判断被否定时，进入步骤S22，计划保存部46将得到同意的计划保存在数据库50。另一方面，当步骤S20的判断被肯定时，进入步骤S24，计划保存部46将得到同意的计划(变更后)保存在数据库50中。在进行步骤S22或S24的处理之后，进入步骤S26。
进入步骤S26后，显示处理部44提示得到同意的计划。具体地，显示处理部44在显示部193显示得到同意的计划，或者在其它的显示装置(例如设置在线路附近的监视器)等显示。如上所述，结束了到步骤S26为止的处理后，结束图4的所有处理。
其中，在上述的步骤S12中，仿真执行部42将保存在数据库50中的计划作为优化的初始世代。即，仿真执行部42在进行新的优化处理时，利用保存在数据库50中的计划，从而反映管理员等同意的计划，可以拟定恰当的计划。此外，根据管理员等认为最佳的解开始运算，从而能够缩短优化运算所需时间。
以上，如详细说明，根据本实施方式，输入受理部40受理仿真条件，仿真执行部42基于仿真条件，利用线路仿真器执行多目的优化，从而寻求多个对包括操作员的人数和处理订单数量的优化指标(优化项目)中的至少一个进行优化的人员配置的计划。在这种情况下，仿真执行部42将一天的工作时间分割为多个，针对每个分割单位执行多目的优化。由此，根据本实施方式，通过按照每规定时间(例如30分钟)寻求人员配置的计划，从而能够减少处理量，在短时间内可以制定人员配置的计划。此外，根据本实施方式，能够提示多个可以实现通过节省劳动力带来的低成本化以及通过缩短工作时间带来的低成本化的人员配置的计划。由此，管理员等可以从多个人员配置计划中选择恰当的计划。
此外，在本实施方式中，仿真执行部42与寻求到的多个人员配置计划每一个相对应地调整应该处理的订单的顺序。由此，可以实现处理的高效化。
此外，在本实施方式中，显示处理部44选择性地在显示部193上显示仿真执行部42寻求到的多个人员配置计划(图8～图10)。由此，管理员等可以从多个人员配置计划中选择并同意想要采用的人员配置。
此外，在本实施方式中，显示处理部44在受理到对于显示在显示部193的人员配置计划的变更时，在显示部193显示变更后的人员配置的计划(图10的(b))。由此，管理员等可以基于自己的经验和知识等变更人员配置的计划，并确认变更后的计划。
此外，在本实施方式中，仿真执行部42在寻求新的人员配置的计划时利用被选择的人员配置的计划。由此，管理员等基于选择的有实际成绩的人员配置的计划进行新的优化处理，因此可以拟定反映管理员等同意的计划的更加恰当的计划。此外，管理员等根据认为最佳的解来开始优化处理，从而能够缩短优化运算所需时间。
需要说明的是，在上述实施方式中对在优化运算中将总操作员数和处理订单数量作为优化指标(优化项目)的情况进行了说明，但是，并不限定于此。例如，作为总操作员数和处理订单数的代替或者与这些一同将操作员的总移动距离用作优化指标。这样，通过使用操作员的总移动距离作为优化的指标，从而可以制定并提示可以缩短操作员的移动距离的人员配置的计划。需要说明的是，作为优化的指标，还可以使用除了上述指标之外的指标。
需要说明的是，在上述实施方式中对将一天的工作按照每30分钟进行分割，并且按照每分割单位制定人员配置的计划的情况进行了说明，但是，并不限定于此。即，根据现场的期望，还可以按照每比30分钟短的时间或每比30分钟长的时间分割一天的工作。此外，还可以将订单数分割为多个，针对分割的每一个订单制定人员配置的计划。
需要说明的是，在上述实施方式中对当敲击了图9的(a)的显示画面时显示图9的(b)的画面的情况进行了说明，但是并不限定于此，还可以在画面上同时显示图9的(a)和图9的(b)。由此，能够简单地对比多个计划。
需要说明的是，上述的处理功能可以通过计算机实现。在这种情况下，提供描述处理装置需要具备的功能的处理内容的程序。通过在计算机中执行该程序，在计算机中实现上述的处理功能。描述了处理内容的程序能够存储在计算机可读取的记录介质(但载波除外)。
在使程序流通时，例如以存储有该程序的DVD(Digital Versatile Disc：数字通用盘)、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory：光盘只读存储器)等便携式存储介质的方式销售。此外，还可以将程序存储在服务器计算机的存储装置，经由网络，从服务器计算机向其它的计算机传输该程序。
执行程序的计算机是例如将存储在便携式记录介质的程序或者从服务器计算机传输到的程序保存在自身的存储装置中。之后，计算机从自身的存储装置读取程序，按照程序执行处理。需要说明的是，计算机还可以从便携式记录介质直接读取程序，按照该程序执行处理。此外，计算机还可以每当从服务器计算机传输程序时，依次按照接收到的程序执行处理。
上述的实施方式是本发明的优选的实施例子。但是，并不限定于此，在不脱离本发明宗旨的范围内可以实施各种变形。
标记说明：
40：输入受理部(受理部)
42：仿真执行部(运算部)
44：显示处理部
100：人员配置制定装置

Claims (13)

1.一种人员配置制定装置，其在由操作员执行提取要基于订单配送的产品的工序、检查所提取的产品的工序以及将已检查的产品包装的工序的物流中心内，制定针对各工序的操作员的配置计划，所述人员配置制定装置的特征在于，具备：
受理部，其受理仿真条件；以及
运算部，其基于所述仿真条件，通过使用线路仿真器执行多目的优化，寻求多个对优化项目中的至少一个进行优化的操作员的配置计划，所述优化项目包括所述操作员的人数和能够处理的所述订单的数量，
其中，所述运算部将一天的工作时间或在所述物流中心内一天内应该处理的订单分割为多个，针对每个分割单位执行所述多目的优化。
2.根据权利要求1所述的人员配置制定装置，其特征在于，
所述运算部与寻求到的多个所述配置计划各自对应地调整应该处理的订单的顺序。
3.根据权利要求1或2所述的人员配置制定装置，其特征在于，
所述优化项目包括所述操作员的移动距离。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的人员配置制定装置，其中，该人员配置制定装置还具备显示处理部，该显示处理部以能够选择的方式显示所述运算部寻求到的多个配置计划。
5.根据权利要求4所述的人员配置制定装置，其特征在于，
在受理到对于所显示的配置计划的变更时，所述显示处理部显示变更后的配置计划。
6.根据权利要求5所述的人员配置制定装置，其特征在于，
在选择了所述配置计划的情况下，
在寻求新的配置计划时，所述运算部将被选择的配置计划利用于多目的优化。
7.一种人员配置制定方法，在由操作员执行提取要基于订单配送的产品的工序、检查所提取的产品的工序以及将已检查的产品包装的工序的物流中心内，制定针对各工序的操作员的配置计划，所述人员配置制定方法的特征在于，
使计算机执行如下处理：
受理仿真条件；以及
基于所述仿真条件，通过使用线路仿真器执行多目的优化，寻求多个对优化项目中的至少一个进行优化的操作员的配置计划，所述优化项目包括所述操作员的人数和能够处理的所述订单的数量，
其中，在所述运算的处理中，将一天的工作时间或在所述物流中心内一天内应该处理的订单分割为多个，针对每个分割单位执行所述多目的优化。
8.根据权利要求7所述的人员配置制定方法，其特征在于，
在所述运算的处理中，与寻求到的多个所述配置计划各自对应地调整应该处理的订单的顺序。
9.根据权利要求7或8所述的人员配置制定方法，其特征在于，
所述优化项目包括所述操作员的移动距离。
10.根据权利要求7至9中的任意一项所述的人员配置制定方法，其特征在于，
所述计算机还执行以能够选择的方式显示在所述运算的处理中寻求到的多个配置计划的处理。
11.根据权利要求10所述的人员配置制定方法，其特征在于，
在所述显示的处理中，在受理到对于所显示的配置计划的变更时，显示变更后的配置计划。
12.根据权利要求11所述的人员配置制定方法，其特征在于，
在选择了所述配置计划的情况下，
在所述运算的处理中，在寻求新的配置计划时，将被选择的配置计划利用于多目的优化。
13.一种人员配置制定程序，在由操作员执行提取要基于订单配送的产品的工序、检查所提取的产品的工序以及将已检查的产品包装的工序的物流中心内，制定针对各工序的操作员的配置计划，所述人员配置制定程序的特征在于，
使计算机执行如下处理：
受理仿真条件；以及
基于所述仿真条件，通过使用线路仿真器执行多目的优化，寻求多个对优化项目中的至少一个进行优化的操作员的配置计划，所述优化项目包括所述操作员的人数和能够处理的所述订单的数量，
其中，在所述运算的处理中，将一天的工作时间或在所述物流中心内一天内应该处理的订单分割为多个，针对每个分割单位执行所述多目的优化。
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