JP2001236340A - 箱詰め手順決定方法及び装置 - Google Patents
箱詰め手順決定方法及び装置Info
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Abstract
コンピュータを用いて自動生成し提供すること。 【解決手段】 荷物又は物品の適切な配置位置を、大き
さなどの特徴量にもとづき、木リスト構造を持つデータ
構造を利用することで決定することを特徴とするコンテ
ナや倉庫内に配置する荷物又は物品の配置位置決定方
法。荷物又は物品の詰め込み順序及び配置位置を、大き
さなどの特徴情報にもとづきソフトコンピューティング
手法により決定することを特徴とする箱詰め手順決定方
法。上記の箱詰め手順決定方法を用いる荷物又は物品の
詰め込み手順を決定する処理手段と、処理手段の指令に
もとづき駆動される箱詰め手段とからなることを特徴と
するコンテナや倉庫内に配置する荷物又は物品の箱詰め
装置。上記のソフトコンピューティング手法は遺伝アル
ゴリズム、シミュレーテッド・アニーリングで代表され
る。
Description
器、倉庫などの収容体に収容する際に、できるだけ効率
よく収容し得る収容位置を決定する方法、箱詰め手順決
定方法およびそれらの装置に関する。
2次元形状部品を取る(ネスティング作業)ための2次
元部品の配置システムは開発されており、実際に板金な
どのレーザー加工や、アパレルの裁断などで用いられて
いる。ここでの目的は、部材のロスが最も少ない配置を
考えることであり、様々な形状に対する最適化が可能と
なる手法が学会等で提案されてており、システム化も行
われている。
ある(箱詰め)場合も、その配置を考えるシステムは開
発されている。実際に航空機や船などの貨物搭載用のシ
ステムとして用いられている。ここでの目的は、全体の
バランス(重心位置やたわみなど)を考えた配置を行う
ことだけであるため、これまでに開発されているシステ
ムでは、2次元形状部品を配置する場合のように配置効
率を重視した配置が可能になるわけではない。
をデータベース化し、その規則を用いて配置を決定して
いた。そのため、データベース化されていないパターン
が現れた場合に配置効率が非常に悪くなるという問題が
あったが、2次元部品の配置の場合にはソフトコンピュ
ーティング手法を用いた配置アルゴリズムが提案されて
いる。また、このような手法を用いることで、様々な形
状を同時に配置した場合に余材率が25%〜35%であ
ったものが、15%〜18%まで改善されていることが
分かっている。しかし、これらの手法を箱詰めに生かす
ためのアルゴリズムは提案されていない。
る場合には、作業者の経験によって配置手順や配置位置
を決定することにより、行われていた。また、コンピュ
ータを用いて配置位置を決定する方法も提案されてい
る。この手法は、配置する領域を小さな直方体領域に分
割し、その領域に物品があるかないかの判断をし、特徴
量というものを満足させる位置を探索していく方法であ
る(特開平11−208604)。
が非常に困難であり、事前に荷物や物品の配置手順や配
置位置が分かっていることが望まれるが、作業者が配置
手順や配置位置を決定して詰めていく場合には、詰める
荷物や商品の数が増えると組み合わせの数が爆発的に増
えるため、効率の良い配置を考えるのにも限界がある。
ータを用いた手法も、荷物や物品をどの位置に納めれば
よいかについては分かるかもしれないが、どのような手
順で配置すればよいのかについては分からない。そのた
め、結局作業者が考えなければならないという状況に陥
る。
は、荷物や物品の効率の良い配置手順及び配置位置をコ
ンピュータを用いて自動生成し、提供することを目的と
する。
に、本発明では配置する荷物や物品の配置順序を決定す
れば、すべての荷物や物品の配置位置が決定され、全体
の組み合わせを与えるグリーディなアルゴリズム(A)
を用いる。この配置順序がすなわち配置手順となる。そ
して、効率の良い配置を求めるために、遺伝アルゴリズ
ムやシミュレーテッド・アニーリングといったソフトコ
ンピューティング手法を用いて配置順序の最適化を行
う。本発明では、配置順序が決まれば全体の組み合わせ
を与えるアルゴリズムであるAが重要である。
物又は物品の適切な配置位置を、荷物又は物品の大きさ
などの特徴量にもとづき、木リスト構造を持つデータ構
造を利用することで決定することを特徴とするコンテナ
や倉庫内に配置する荷物又は物品の配置位置決定方法を
要旨としている。
する荷物又は物品の詰め込み順序及び配置位置を、荷物
や物品の大きさなどの特徴情報にもとづきソフトコンピ
ューティング手法により決定することを特徴とするコン
テナや倉庫内に配置する荷物又は物品の箱詰め手順決定
方法を要旨としている。
に配置する荷物又は物品の詰め込み順序及び配置位置
を、荷物や物品の大きさなどの特徴情報にもとづきソフ
トコンピューティング手法により決定する荷物又は物品
の詰め込み手順を決定する処理手段と、処理手段の指令
にもとづき駆動される箱詰め手段とからなることを特徴
とするコンテナや倉庫内に配置する荷物又は物品の箱詰
め装置を要旨としている。
伝アルゴリズム、シミュレーテッド・アニーリングで代
表される。
てアルゴリズムAによって決定される全体の組み合わせ
から評価値が与えられる。このアルゴリズムAはグリー
ディなアルゴリズムであり、配置順序に従って荷物や物
品を配置していく際に、常に最良と思われる位置に荷物
や物品を配置していく。この最良と思われる評価の中
に、重量バランスや高さの制限などの特徴量が入ってく
る。そして、全体としてこのような特徴量を満足させる
ような詰め方が実現できる。
ティング手法を用いて様々に変形させることで、アルゴ
リズムAによって与えられる評価が最良となる配置順序
を求めようとするものである。これによって得られたも
のが、効率の良い配置手順及び配置位置となる。
る。図1に、箱詰め手順決定装置の機能ブロック図を示
す。箱詰め手順決定装置は、複数の荷物や物品をコンテ
ナや倉庫に効率良く詰める手順を決定する装置である。
この装置は、詰める荷物や物品のデータと詰められるコ
ンテナや倉庫のデータを用いて、ここで述べる方法によ
って配置手順の自動生成が行われ、その結果を出力する
ものである。
に示す。これは、一般のコンピュータ装置を用いた場合
の一例である。ここでは、CPUとメモリーと周辺機器
を管理するI/Oが相互に信号のやりとりが可能なよう
にバスで接続されており、そのI/OにプリンターやC
RTなどの周辺機器が接続されている。この装置では、
メモリー内に荷物や物品のデータ、コンテナや倉庫のデ
ータ及び箱詰め手順自動生成のためのプログラムが記憶
されており、CPUによってこれらのデータやプログラ
ムを用いて処理が行われる。その結果を、プリンターや
CRTを通じて示すことになる。
て説明する。図3に、箱詰め手順決定の全体のフローチ
ャートを示す。ある配置手順を与え、その手順に対して
アルゴリズムAによって評価を与える。その評価が満足
するものであれば、処理を終了する。また、満足するも
のでなければ、新たな別の手順を生成し、その手順に対
しての評価を行う。この処理を満足する結果が得られる
まで繰り返す。
ンピューティング手法を用いる。n個の荷物や物品を詰
めるとすると、配置手順である解σは、
物品を表すことになる。この解σを、ソフトコンピュー
ティング手法である遺伝アルゴリズム、シミュレーテッ
ド・アニーリング及びタブー探索といった手法を用い、
最適化する。つまり、アルゴリズムAによる評価が高い
解を見つけようとするものである。これらのソフトコン
ピューティング手法は数多く知られているため、どの手
法を用いてもよい。
ついて説明する。図4は、アルゴリズムA全体のフロー
チャートである。ここでは、詰める荷物や物品は直方体
の箱であるとし、それらを詰めるコンテナや倉庫の領域
も直方体の箱であるとする。まず、詰める配置領域であ
るコンテナや倉庫の初期化を行う。ここでは、コンテナ
や倉庫のデータを取得(ステップS1)し、初期の木リ
ストとして(P1、P2、P3、P4)を生成する(ステップ
S2)。図5は、そのイメージ図である。あるコーナー
Oを配置基点となるようにリストを生成する。このアル
ゴリズムでは、このリストで表される辺(P1、P2、
P2、P3、P2、P4)上を配置候補位置として探索を行
う。
序に従って、これから配置する荷物や物品のデータを取
得する(ステップS3)。このデータには、荷物や物品
の大きさ(幅、奥行き、高さ)や重心位置などの特徴量
が含まれる。その荷物や物品のデータを元にして、現在
生成されている木リスト上を配置位置を決定するために
探索する(ステップS4)。その中で、最も評価の高い
位置を配置位置として選択する(ステップS5)。
ことによって配置領域の情報が変わるため、その状態を
表す木リストの更新を行う(ステップS6)。この場
合、配置位置がリストの節に来る場合と枝に来る場合が
ある。節に来る場合の更新のイメージ図を図6に示す。
ここでは、配置された木リストの情報(P4、P8、
P9、P10)を更新し、新たに2つの木リスト(P9、P
11、P12、P13)、(P10、P14、P15、P16)が加わ
るようになる。また、枝に来る場合には、2つの木リス
トが更新され、2つの木リストが追加されるようにな
る。このように、木リストの更新などは4つの節から構
成される部分木単位で考える。このアルゴリズムで用い
る木リストの構造を図7に示す。このように全体として
は二分木の構造を持つ。
いれば、さらに次に配置する荷物や物品のデータを取得
し、配置位置の探索を行う。つまり、配置する荷物や物
品が残っていればステップS3に戻り同様の処理を行
い、残っていなければ、そこでアルゴリズムは終了す
る。
配置結果から、ある手順を表す解σの評価が決定され
る。ここで述べている評価とは、積み上げの高さである
とか重量バランスであるとかの特徴量によって総合的に
判断される。この評価は、アルゴリズムの中で荷物や物
品の配置位置を決定する時の評価と同じ評価を用いる。
慮するだけでなく、空間の効率的な利用をも考えた箱詰
め手順の作成が可能となる。すなわち、荷物や物品をコ
ンテナや倉庫に詰める場合に、効率の良い配置手順を自
動で生成できる。また、図8で示すような形で、分かり
やすいイメージでどこに配置すればよいかを示すことも
可能である。よって、従来のように積み直しを行わなけ
ればならないような事態は発生せず、作業者の負担も軽
減される。
て装置が作成可能であり、自動生成された箱詰め手順が
気に入らない場合でも、得られた手順を初期値としてこ
の装置を動作させることなどして、さらに良い配置手順
を得ることも可能である。
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 コンテナや倉庫内に配置する荷物又は物
品の適切な配置位置を、荷物又は物品の大きさなどの特
徴量にもとづき、木リスト構造を持つデータ構造を利用
することで決定することを特徴とするコンテナや倉庫内
に配置する荷物又は物品の配置位置決定方法。 - 【請求項2】 コンテナや倉庫内に配置する荷物又は物
品の詰め込み順序及び配置位置を、荷物や物品の大きさ
などの特徴情報にもとづきソフトコンピューティング手
法により決定することを特徴とするコンテナや倉庫内に
配置する荷物又は物品の箱詰め手順決定方法。 - 【請求項3】 コンテナや倉庫内に配置する荷物又は物
品の詰め込み順序及び配置位置を、荷物や物品の大きさ
などの特徴情報にもとづきソフトコンピューティング手
法により決定する荷物又は物品の詰め込み手順を決定す
る処理手段と、処理手段の指令にもとづき駆動される箱
詰め手段とからなることを特徴とするコンテナや倉庫内
に配置する荷物又は物品の箱詰め装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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- 2000-02-22 JP JP2000043752A patent/JP4680345B2/ja not_active Expired - Fee Related
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