JP2015174708A

JP2015174708A - ピッキング確認システム

Info

Publication number: JP2015174708A
Application number: JP2014049982A
Authority: JP
Inventors: 和宏寺口; Kazuhiro Teraguchi
Original assignee: Sankyo Tateyama Inc
Current assignee: Sankyo Tateyama Inc
Priority date: 2014-03-13
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2015-10-05

Abstract

【課題】簡易で安価な構成により、ピッキングした部品の正誤判定及びピッキングする部品の置き場所の指示を行うことができるピッキング確認システムを提供する。【解決手段】タグと、リーダと、携帯端末を備え、ピッキングの対象となる部品ごとに、その近傍にタグを取り付けてあって、タグは各部品に関連付けられた識別情報を保有しており、リーダと携帯端末は作業者が装着するものであって、作業者が部品をピッキングする動作に伴って、リーダがタグに近接して部品の識別情報を読み込んで携帯端末に送信し、携帯端末が、リーダから受信した識別情報及び予め与えられた作業工程情報に基づいて、ピッキングした部品の正誤、次にピッキングする部品、作業の全工程及び作業の完了についての情報を表示する。【選択図】図１

Description

本発明は、部品が正しくピッキングされたことを確認するためのピッキング確認システムに関する。

製品の組立工場などにおいては、多種類の部品を収納した部品棚から、指定された部品を取り出す（ピッキングする）作業が行われる。この際、作業者が正しくピッキングを行ったことを確認するためのシステムとして、デジタルピッキングシステム（ＤＰＳ）が用いられている。従来のＤＰＳは、部品棚の棚間口ごとに、ランプ兼ボタンと数値表示器を組み合わせたスイッチを取り付けてあり、ある製品の構成に必要な全部品の置き場所と数量が、ランプの点灯と数値で表示される。作業者は、ランプが点灯している箇所の部品を指示された数量だけピッキングしたら、当該棚間口のボタンを押す。すると、ランプが消灯して、当該棚間口の部品のピッキングが完了したことになり、これをすべてのランプが消灯するまで行う。しかしながら、このような従来のＤＰＳは、スイッチ自体が高価であり、取付時には配線作業を行う必要があるので、設置や変更の際に費用や手間がかかる点が問題であった。また、作業者がボタンを押すので、間違った部品をピッキングしても、ボタンさえ押せば正しいと判定されてしまうため、正誤を確実に確認できるものとはいえなかった。

そこで、特許文献１に示すような新たなＤＰＳが提案されている。このＤＰＳは、部品棚の棚間口ごとにＲＦタグを取り付けてあり、作業者が腕にＲＦＩＤリーダを装着することで、作業者が部品をピッキングする動作に伴って、ＲＦＩＤリーダがＲＦタグを検出し、読み込んだ情報をコンピュータに送信する。そして、コンピュータは受信した情報に基づいて部品の正誤を判断し、間違っている場合には、光、音、振動などにより作業者に警告するものである。ＲＦタグは非常に安価で配線作業も必要なく、またピッキング動作に伴って自動的に正誤が判定されるので、確実に確認が行われる。

特開２００９−１３７７４８号公報

しかしながら、特許文献１のＤＰＳにおいては、ピッキングする部品の置き場所を作業者に知らせるための手段として、部品棚の棚間口ごとに設けたＬＥＤや、モータ駆動により首振りして各棚間口を選択的に照射するレーザ光源を用いている。これらに要する費用は高額であり、配線作業も必要で手間がかかるものであった。

本発明は、上記事情を鑑みたものであり、簡易で安価な構成により、ピッキングした部品の正誤判定及びピッキングする部品の置き場所の指示を行うことができるピッキング確認システムを提供することを目的とする。

本発明は、タグと、リーダと、携帯端末を備え、ピッキングの対象となる部品ごとに、その近傍にタグを取り付けてあって、タグは各部品に関連付けられた識別情報を保有しており、リーダと携帯端末は作業者が装着するものであって、作業者が部品をピッキングする動作に伴って、リーダがタグに近接して部品の識別情報を読み込んで携帯端末に送信し、携帯端末が、リーダから受信した識別情報及び予め与えられた作業工程情報に基づいて、ピッキングした部品の正誤、次にピッキングする部品、作業の全工程及び作業の完了についての情報を表示することを特徴とする。

本発明によれば、ピッキングする部品の置き場所は携帯端末に表示されるので、部品の収納場所にはタグを取り付けるだけでよく、配線作業などは必要ない。よって、非常に安価であり、設置の手間もかからない。そして、ピッキング動作に伴って自動的に正誤が判定されるので、確実に確認が行われる。

本発明のピッキング確認システムの概要図である。ピッキング確認システムのフローチャートである。（ａ）及び（ｂ）は携帯端末に表示される画面の例示図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ここでは、工場内に設置した部品棚に多種類の部品を収納してあり、組み立てる製品に応じて、必要な部品を適切な順序でピッキングする場合のためのピッキング確認システムを示す。このシステムは、部品棚に取り付けたタグ、作業者が装着するリーダ及び携帯端末、親端末並びにバーコードリーダを備えるものである。

図１に示すように、部品棚４の各段に部品Ｐが並べて収納されており、各部品Ｐの収納場所の上側（各部品Ｐの上側の棚板の前面）に、タグ１を取り付けてある。タグ１は、ＲＦタグからなるものであり、タグ１と部品Ｐとは一対一に対応している。各タグ１に内蔵されたメモリには、対応する部品Ｐに関連付けられた識別情報、たとえば、部品棚４の各部品Ｐの収納場所ごとに割り振られた棚番地が記録されている。なお、タグ１は、後述のリーダ２からの電波又は磁界をエネルギ源として動作するものであるから、電源は必要ない。また、タグ１には、作業者Ｗが視認できるように、棚番地や、部品名、部品番号などを記載してあってもよい。

そして、作業者Ｗは、リーダ２と携帯端末３を装着して作業を行う。リーダ２は、タグ１に記録された識別情報を読み込むためのものであり、部品Ｐを掴む利き腕の手首に装着する。また、携帯端末３は、スマートフォンなどのウェアラブルコンピュータからなるものであって、情報を表示するための画面を備えており、作業者Ｗが画面を視認しやすい場所、たとえば利き腕の反対の腕の二の腕に装着する。この携帯端末３の画面はタッチパネルになっており、画面上の表示を押すことで操作できる。

さらに、親端末５は、ノート型パソコンやデスクトップ型パソコンからなるものである。親端末５には、作業工程情報が記録されている。作業工程情報は、複数の生産ロットについての情報からなり、生産ロットを識別するロット番号並びにその生産ロットにおいて必要な部品Ｐの種類、数、その部品Ｐが収納されている棚番地及びピッキング順序が含まれる。この作業工程情報は、親端末５に直接入力されるものであってもよいし、親端末５とネットワーク接続されたさらに別の端末から入力されるものであってもよい。

また、バーコードリーダ６は、部品払出票Ｄに記載されたバーコードを読み取るためのものである。部品払出票Ｄは、生産ロットごとに一枚ずつ用意されており、ロット番号情報を表すバーコードとともに、その生産ロットにおいて必要な部品Ｐの一覧が記載されている。

なお、リーダ２、携帯端末３、親端末５及びバーコードリーダ６は、相互に無線通信を行い、情報を送受信できる。

続いて、このように構成したピッキング確認システムの動作について、図１及び図２に基づき説明する。部品Ｐのピッキング作業を開始するにあたって、まず、作業者Ｗはリーダ２及び携帯端末３を装着する。そして、作業者ＷにはＭ枚の部品払出票Ｄが供給される。これは消化すべきすべての作業を表し、生産ロット数Ｍ分である。部品払出票Ｄには、ロット番号を表すバーコード及びその生産ロットにおいて必要な部品Ｐの一覧が記載されている。なお、ｍ枚目の部品払出票Ｄの部品数をＮ_ｍとする。また、携帯端末３が、親端末５から作業工程情報を受信する。作業工程情報は、部品払出票Ｍ枚分、すなわち生産ロット数Ｍ分の情報であり、ロット番号並びにその生産ロットにおいて必要な部品Ｐの種類、数、その部品Ｐが収納されている棚番地及びピッキング順序が含まれる。

次に、作業者は、バーコードリーダ６により、第１枚目の部品払出票Ｄ（部品数Ｎ_１）に記載されたバーコードを読み取る。これにより、当該生産ロットのロット番号情報が認識され、ロット番号情報は自動的にバーコードリーダ６から携帯端末３へ送信される。携帯端末３では、受信したロット番号情報と、先に受信した作業工程情報に基づいて、ピッキング作業を開始すべき生産ロットを判断し、第１番目にピッキングすべき部品Ｐの情報を画面に表示する。

ここで、図３に表示画面の例を示す。まず、図３（ａ）は、個々の部品Ｐについての情報を表示する画面である。表示内容のうち、「３０−００２５」はロット番号を表し、３０という組立ラインに投入される、１日のスケジュールの内の２５番目のものという意味である。また、「ソトショウジストッパ」は部品名、「ＷＨ」は色、「Ｒ」は左右勝手のうち右勝手、「Ｆ−ＷＹ００５１Ａ０２−００」は部品番号を表している。さらに、「１２」は当該部品Ｐをピッキングすべき数量を表す。また、「ＵＩ４３２」は当該部品Ｐが収納されている棚番地を表し、「ＵＨ２３９」はその次にピッキングすべき部品Ｐが収納されている棚番地を表す。さらに、「１７／２３」は当該生産ロットにおける部品数（Ｎ_ｍ）が２３個であり、そのうち当該部品Ｐが１７番目にピッキングするものであることを示す。また、「表」は画面の切替ボタンであり、これを押すと、画面の表示が、その生産ロット（３０−００２５）における部品Ｐの一覧表（２３個）に切り替わる。この作業は、各部品Ｐをピッキングする作業であるから、部品Ｐの一覧表は、すなわち作業の全工程を表す。さらに、当該部品Ｐの棚番地（ＵＩ４３２）又は次の部品Ｐの棚番地（ＵＨ２３９）を押すと、図３（ｂ）に示すように、その棚番地の位置を示す地図が表示される。

作業者Ｗは、部品Ｐを納めるための容器を持って、携帯端末３の画面に表示された棚番地まで移動する。そして、図１に示すように、当該棚番地内に手を入れ、部品Ｐを指示された数量だけピッキングして容器に納める（数量は携帯端末３の画面に表示されるが、さらに音声アナウンスにより指示してもよい）。この際、当該部品Ｐの収納場所の上側にタグ１を取り付けてあるので、作業者Ｗの手首に装着されたリーダ２が、タグ１に接触するか又は近傍を通過し、リーダ２がタグ１に記録された情報を自動的に読み込む。この情報は、当該部品Ｐの識別情報、すなわち棚番地であり、自動的にリーダ２から携帯端末３へ送信される。携帯端末３では、受信した識別情報と、先に受信した作業工程情報に基づいて、正しい棚番地から部品Ｐがピッキングされたか否かを判断する。棚番地が正しければ、第１番目の部品Ｐは正しくピッキングされたものとみなされ、携帯端末３の画面の表示が、次に（第２番目に）ピッキングすべき部品Ｐの情報に自動的に更新される。これを受け、作業者Ｗは表示された次の棚番地へ移動して、第２番目の部品Ｐのピッキングを行う。一方、棚番地が間違っていれば、第１番目の部品Ｐは間違ってピッキングされたものとみなされ、携帯端末３の画面に、間違いを警告するポップアップ表示が出現するとともに、携帯端末３が警告音（ブザー音、音声アナウンスなど）を発する。これを受け、作業者Ｗは画面を押してポップアップ表示を消去し、正しい棚番地へと移動して、再び第１番目の部品Ｐのピッキングを行う。

作業者Ｗはこのようにしてピッキングを繰り返し、第Ｎ_１番目の部品Ｐのピッキングが完了すると、携帯端末３の画面に、現生産ロットの作業が完了したことを示すポップアップ表示が出現する。これにより、第１枚目の部品払出票Ｄに対する作業が完了したことになる。容器には一つの生産ロット分の部品Ｐが納められており、これが組立ラインに投入される。そして、作業者Ｗは、バーコードリーダ６により、第２枚目の部品払出票Ｄ（部品数Ｎ_２）に記載されたバーコードを読み取って、次の生産ロットの作業を開始する。これを繰り返して、第Ｍ枚目の部品払出票Ｄに対する作業が完了したら、消化すべきすべての作業が完了したことになる。

このようなピッキング確認システムによれば、ピッキングする部品の置き場所は携帯端末に表示されるので、部品の収納場所にはタグを取り付けるだけでよい。タグは非常に安価であり、また電源が不要であるから配線作業などは必要なく、設置の手間や費用もかからない。また、リーダ、携帯端末及びバーコードリーダも一般的な市販品を使用できるので廉価であり、システム全体を安価に構成可能であって、資本力の弱い工場などにおいても容易に導入できる。そして、グループ工場などの全体でこのシステムを導入することも容易であり、これにより、工程内不良を抑制し、製品の品質を向上させることができる。また、システムの導入に際して電気工事を伴わないので、技術者でなくても部品棚側の施工や導入後のメンテナンス（タグを取り付け・交換するだけでよい）及び運用が可能であり、工事費及び工事期間も従来に比べて大幅に圧縮できる。そして、目的とする棚番地の部品棚に手を入れるというピッキング動作に伴って自動的に正誤が判定され、これを経ないと次のピッキングへ進めない構成なので、確実に確認が行われてピッキング間違いを防止できる。また、確認のための追加動作（ボタンを押すなど）が不要であるから、作業速度が向上する。さらに、作業中に常時使用する機器（リーダ及び携帯端末）は、何れも小型で作業者が装着するものなので、携帯性・機動性に富み、部品棚の間の通路が狭い場合でも問題なく使用できる。また、携帯端末には棚番地の位置を示す地図が表示されるので、習熟度の低い作業者であっても、迷うことなく迅速に目的の部品棚へ到達することができる。さらに、携帯端末には作業の全工程が表示されるので、作業の進捗状況を一目で把握することができる。また、複数の作業者が同時にピッキング作業を行う現場であっても、それぞれの作業者に携帯端末を装着させることで個別に作業指示を出せるので、導入が可能である。

なお、このピッキング確認システムにおいては、ピッキングの順序を逐一指定することができる。ここで、ピッキングの順序は、以下のような点を総合的に考慮して定める。
（１）下工程（組み付け作業）において部品を用いる順序とは逆の順序でピッキングすることで、後から用いる部品を容器の底部に配置し、先に用いる部品を容器の上部に配置する。
（２）容器の形状や大きさに応じて、容器に納まりのよい部品や大きな部品から先にピッキングして、それらを容器の底部に配置する。
（３）作業者の移動距離が最短となる順序でピッキングする。

また、こうしたピッキング順序は、予め定められたものであり、携帯端末が親端末から受信する作業工程情報に含まれていて、通常、作業者はそれに基づいて作業を行う。ただし、実際の部品の配置状況や、ピッキングした部品を納める容器の形状や大きさなど、現場の状況に応じて、作業者自身が改めてピッキング順序を定めることもできる。その場合、ピッキングを実施しながら携帯端末によりその順序を記録（ティーチング）し、その後の作業において、記録した順序を再生（プレイバック）して利用することもできる。これにより、熟練作業者が行ったピッキング順序を記録し、新人作業者がそれを再生して利用することで、新人作業者であっても熟練作業者と同様に効率的な作業を行うことができる。また、下工程において部品を用いる順序を考慮して行ったピッキング順序を記録し、それを再生して利用することで、下工程で効率的に作業を行うことができる。

続いて、このピッキング確認システムを用いて実際にピッキング作業を行う際の、一連の工程を具体的に説明する。ここでは、浴室ドアを生産する場合を例に挙げる。この場合、浴室ドアの組み付けを行う本ラインに対して、そのドアに必要な部品群を供給するサブライン（部品ピッキング工程）があり、本ラインの生産進行順に沿って、サブラインから必要な部品セットが都度供給される。まず、本ラインの生産進行順に重ねられた部品払出票の束が、サブラインに予め供給される。作業者は、バーコードリーダにより、第１枚目の部品払出票に記載されたバーコードを読み取る。これにより当該生産ロットのロット番号が認識され、情報が携帯端末へ送信される。携帯端末では、受信したロット番号情報と、予め受信した作業工程情報に基づいて、当該生産ロットに必要な部品（丁番、ネジ、ロック部品、樹脂キャップ、嵌込ガラス、タイト材など）を判断し、第１番目にピッキングすべき部品の情報を画面に表示する。作業者は、容器を持ち、携帯端末から指示される棚番地およびピッキング数量に従ってピッキングを行う。正しい棚番地からピッキングされれば、携帯端末の画面が次にピッキングすべき部品の情報に更新され、間違った棚番地からピッキングされれば、画面の表示や音で警告されるので、ピッキングをやり直す。こうして作業者がピッキングを繰り返し、すべての部品のピッキングが完了すると、携帯端末の画面に、現生産ロットの作業が完了したことを示すポップアップ表示が出現する。これにより、第１枚目の部品払出票に対する作業が完了したことになる。容器には当該生産ロットのドア１枚分の部品が納められており、これを本ラインへ運搬・供給する。なお、本ラインへの運搬・供給は、複数ロット分をまとめて行う場合もある。本ラインでの組み付け工程では、供給された容器から、部品を順次取り出して組み付けに使用していき、容器が空になったことで、そのドアの全必要部品が、漏れなく取り付けられたことになる。空になった容器は、本ラインから回収され、再びサブラインのピッキング作業で使用される。そして作業者は、第２枚目の部品払出票に記載されたバーコードを読み取り、次の生産ロットのピッキング作業を開始する。これをすべての部品払出票について行うことで、作業が完了する。

本発明は、上記の実施形態に限定されない。たとえば、タグとしては、種々のＩＣタグを用いることができ、特にパッシブタイプとよばれる電源を必要としないものが望ましい。また、部品払出票のバーコードをバーコードリーダで読み取る替わりに、部品払出票にもタグを内蔵して、リーダで情報を読み込んでもよい。さらに、携帯端末は、親端末に有線接続して充電するものであってもよく、その際に併せて有線通信を行い、作業工程情報を受信してもよい。また、作業工程情報は、親端末から受信するのではなく、携帯端末に直接入力してもよい。さらに、携帯端末が作業者に警告などを行う方法として、内蔵されたバイブレータにより携帯端末自体を振動させてもよい。また、ピッキングの対象が大型の部品や特殊な形状の部品の場合、部品棚に収納されている必要はなく、その場合でも部品の近傍にタグを配置することで、このシステムを導入できる。

１タグ
２リーダ
３携帯端末
Ｐ部品

Claims

タグと、リーダと、携帯端末を備え、ピッキングの対象となる部品ごとに、その近傍にタグを取り付けてあって、タグは各部品に関連付けられた識別情報を保有しており、リーダと携帯端末は作業者が装着するものであって、作業者が部品をピッキングする動作に伴って、リーダがタグに近接して部品の識別情報を読み込んで携帯端末に送信し、携帯端末が、リーダから受信した識別情報及び予め与えられた作業工程情報に基づいて、ピッキングした部品の正誤、次にピッキングする部品、作業の全工程及び作業の完了についての情報を表示することを特徴とするピッキング確認システム。