JP2017121996A - Loading support device, loading support system, loading support method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、荷物の輸送手段への積載を支援する積載支援装置、積載支援システム、積載支援方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a loading support device, a loading support system, a loading support method, and a program for supporting loading of a load on a transportation means.
荷物を輸送する場合において、荷物の梱包材を補強したり適切な梱包仕様にしたりすることによって輸送中の荷物の破損を防止する技術がある。 In the case of transporting a package, there is a technique for preventing the package from being damaged by reinforcing the package material of the package or setting the package to an appropriate packing specification.
特許文献1には、荷物及び梱包材の物性と輸送環境データに基づいたシミュレーションで算出した荷物及び梱包材の異常度に基づいて、梱包材の補強部分を指示する物流支援方法が開示されている。
特許文献2には、出荷対象となる物品の固有情報、輸送手段、輸送ルート、輸送制約条件および梱包副資材仕様に対応した物品の梱包仕様を決定する梱包仕様決定装置が開示されている。
特許文献1および2に記載の技術では、梱包材によって荷物の破損への対応がされている一方で、荷物自体の固定方式は確立されておらず、荷物の荷ズレおよび荷崩れの発生への対応はされていない。そのため、荷物の積載において、荷物の積載条件を目視し、経験に基づいて固定箇所を決定している場合、必要な固定箇所へ固定部材が適用されないことがあり、荷物の荷ズレおよび荷崩れが発生する可能性がある。また、固定が不要な箇所への固定部材を適用することや、強度が過剰な固定部材を適用することによる過剰な固定部材の材料費および固定にかかる作業費が発生する可能性がある。
In the techniques described in
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、荷物を輸送する場合において、荷物の荷ズレおよび荷崩れの発生を防止し、過剰な固定部材の材料費および固定にかかる作業費の発生を防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and prevents the occurrence of misalignment and collapse of the load when transporting the load, and it costs the material cost and fixing of the excessive fixing member. The purpose is to prevent the occurrence of work costs.
上記目的を達成するため、本発明に係る積載支援装置は、輸送条件取得部と、積載条件取得部と、梱包条件取得部と、固定箇所演算部とを備える。輸送条件取得部は、荷物を輸送する輸送手段および輸送経路での輸送中に予想される荷物にかかる加速度および傾きを含む輸送条件を示す輸送条件情報を取得する。積載条件取得部は、荷物の積載位置、積み段数および周囲の物体との隣接状況を含む積載条件を示す積載条件情報を取得する。梱包条件取得部は、荷物のサイズ、質量および最大静止摩擦係数を含む梱包条件を示す梱包条件情報を取得する。固定箇所演算部は、輸送条件情報、積載条件情報および梱包条件情報に基づいて、荷物にかかる力とその向きを算出し、荷物にかかる力とその向きから、荷物の荷ズレおよび荷崩れの少なくともいずれかが発生するか否かを判定し、荷物の荷ズレおよび荷崩れの少なくともいずれかが発生すると判定した荷物の固定が必要な箇所と、固定に必要な力とを演算する。 In order to achieve the above object, a loading support apparatus according to the present invention includes a transportation condition acquisition unit, a loading condition acquisition unit, a packing condition acquisition unit, and a fixed part calculation unit. The transportation condition acquisition unit acquires transportation condition information indicating transportation conditions including acceleration and inclination of the transportation means for transporting the luggage and the luggage expected during transportation on the transportation route. The loading condition acquisition unit acquires the loading condition information indicating the loading condition including the loading position of the luggage, the number of stacking stages, and the adjacent state with surrounding objects. The packing condition acquisition unit acquires packing condition information indicating a packing condition including the size, mass, and maximum static friction coefficient of the load. The fixed part calculation unit calculates the force applied to the load and the direction thereof based on the transport condition information, the loading condition information, and the packing condition information, and based on the load applied to the load and the direction, at least the load displacement and collapse of the load are calculated. It is determined whether or not any one of them occurs, and a portion where it is determined that at least one of load deviation and load collapse of the baggage needs to be fixed and a force necessary for fixing are calculated.
本発明によれば、荷物を輸送する場合において、固定が必要な荷物の固定が必要な箇所と固定に必要な力を自動で演算することで、荷物の荷ズレおよび荷崩れの発生を防止し、過剰な固定部材の材料費および固定にかかる作業費の発生を防止することができる。 According to the present invention, when a package is transported, it is possible to prevent the occurrence of misalignment of the load and the collapse of the load by automatically calculating the position where the load needs to be fixed and the force required for the fixing. Further, it is possible to prevent the material cost of the excessive fixing member and the operation cost required for fixing.
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一または相当する部分には同じ符号を付す。本実施の形態では、荷物を梱包材で梱包した梱包物を輸送する場合について説明するが、梱包していない荷物を輸送する場合にも本発明を適用可能である。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated in detail with reference to drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds in a figure. In the present embodiment, the case of transporting a package in which a package is packed with a packing material will be described. However, the present invention can also be applied to the case of transporting an unpackaged package.
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る積載支援システムの構成例を示す図である。積載支援システム100は、積載支援装置1と、加速度センサ2と、積載シミュレーション装置3と、固定部材マスタ記憶部4とで構成される。積載支援装置1は、機能構成として、輸送条件取得部11、積載条件取得部12、梱包条件取得部13、固定箇所演算部14、固定部材選定部15および記憶部16を備える。加速度センサ2は、例えばトラック、鉄道、船舶、航空機などの梱包物を輸送する輸送手段に設置され、輸送経路で輸送中の積載物にかかる加速度および傾きを検知する。積載支援装置1の輸送条件取得部11は、加速度センサ2が検知した加速度および傾きを含む情報を、該輸送手段および該輸送経路での輸送中に予想される梱包物にかかる加速度および傾きを含む輸送条件を示す輸送条件情報として加速度センサ2から取得し、固定箇所演算部14に送る。あるいは、積載支援装置1の輸送条件取得部11に、輸送条件情報として想定値を入力できるように構成してもよい。輸送中に予想される梱包物にかかる加速度および傾きは、梱包物を輸送する輸送手段と輸送経路によって規定される。輸送手段および輸送経路が複数ある場合には、輸送情報には、梱包物を輸送する輸送手段および輸送経路を識別する情報が含まれる。固定箇所演算部14は、輸送条件取得部11から受け取った輸送条件情報を蓄積記憶する。なお、輸送条件情報は記憶部16に蓄積記憶される構成にしてもよい。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a loading support system according to an embodiment of the present invention. The
積載シミュレーション装置3には、梱包物を輸送手段に積載する際のトラックの荷台や船舶に積載される海上輸送コンテナ内の積載位置と、積み段数と、周囲の物体との隣接状況とを含む積載条件と、梱包物の梱包サイズ(縦の長さb、横の長さc、高さa)と、梱包物の質量mと、梱包物の最大静止摩擦係数μとを含む梱包条件とが入力される。梱包物の最大静止摩擦係数μは、梱包物と梱包物が置かれる面との間の最大静止摩擦係数である。梱包物を積載支援装置1の積載条件取得部12は、積載シミュレーション装置3から積載条件を示す積載条件情報を取得し、固定箇所演算部14に送る。梱包条件取得部13は、積載シミュレーション装置3から梱包条件を示す梱包条件情報を取得し、固定箇所演算部14に送る。あるいは、積載支援装置1の積載条件取得部12および梱包条件取得部13に、積載条件情報および梱包条件情報としてそれぞれ想定値を入力できるように構成してもよい。梱包条件情報は、最大静止摩擦係数μの代わりに梱包物の梱包材を示す情報を含み、固定箇所演算部14があらかじめ記憶する梱包物の梱包材と梱包物が置かれる面と最大静止摩擦係数μとの対応表に基づいて、梱包物の最大静止摩擦係数μを算出してもよい。なお、梱包していない荷物を輸送する場合は、梱包していない荷物と荷物が置かれる面との間の最大静止摩擦係数を用いる。
The
固定箇所演算部14は、積載条件取得部12および梱包条件取得部13からそれぞれ受け取った積載条件情報および梱包条件情報と、記憶している輸送条件情報とに基づいて、固定が必要な梱包物(以下、固定必要梱包物という)の、固定が必要な箇所(以下、固定必要箇所という)と、固定に必要な力(以下、固定必要力という)とを演算する。固定箇所演算部14は、固定必要梱包物と、固定必要箇所と、固定必要力とを示す固定必要情報を記憶部16に記憶する。固定部材マスタ記憶部4は、各固定部材の固定部材を適用可能な位置と、固定部材を適用可能な他の物体との間隔と、固定部材を適用した場合の強度と、固定部材の材料費と固定にかかる作業費との合計金額(以下、固定費用という)とを含む固定部材マスタを記憶する。
Based on the loading condition information and the packing condition information received from the loading
固定部材選定部15は、記憶部16が記憶する固定必要情報に基づいて、固定部材マスタ記憶部4が記憶する固定部材マスタを参照し、固定必要梱包物の必要固定箇所に適用可能で、かつ、固定必要力を満たす固定部材に絞り込み、その中で最も安価な固定部材を選定する。固定部材選定部15は、固定必要梱包物と、選定した固定部材とを示す固定部材情報、を記憶部16に記憶し、固定部材情報および固定必要情報を出力する。固定部材情報は、選定した固定部材の固定費用を含んでもよい。固定部材情報および固定必要情報の出力は、例えば、画面表示してもよいし、メールで送信してもよいし、プリントアウトしてもよい。
The fixing
図2は、実施の形態に係る固定候補梱包物の一例を示す概念図である。固定箇所演算部14は、積載条件情報から、例えばトラックの荷台や船舶に積載される海上輸送コンテナ内の底面をX−Y平面とした場合のX軸方向およびY軸方向の周囲の物体との隣接状況より、輸送手段に積載されるすべての梱包物について、移動する可能性があるか否かを判定する。外力に関わらず、X軸方向およびY軸方向の少なくともいずれかに隣接する物体がない面を固定候補箇所と定義し、固定候補箇所がある梱包物を固定候補梱包物と定義する。
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an example of a fixed candidate package according to the embodiment. From the loading condition information, the fixed
図3は、実施の形態に係る梱包物が移動する可能性の例を示すマトリックス図である。図3(a)は、図2の梱包物21が移動する可能性を示している。梱包物21に着目すると、X軸の−方向及び、Y軸の−方向に壁があり、またX軸の+方向及び、Y軸の+方向には他の梱包物があるため、固定候補箇所がない。図3の例では固定候補箇所がないことを×で表している。ここでは、荷台が上下に急激に変動することはないものと仮定して、Z軸方向への移動は考慮しないが、上下に急激な変動があり得る場合、例えば、航空機輸送でエアポケットに入って急下降するような可能性がある場合は、Z軸方向への移動も考慮する。固定箇所演算部14は、梱包物21のように、固定候補箇所がない場合、固定候補梱包物ではないと判定する。図3(b)は、図2の梱包物22の固定が必要となる可能性を示している。梱包物22に着目すると、Y軸の−方向には壁があり、X軸の−方向およびY軸の+方向には他の梱包物があるが、X軸の+方向には、何もないため、固定候補箇所がある。図3の例では固定候補箇所があることを○で表している。固定箇所演算部14は、梱包物22のように、ひとつでも固定候補箇所がある場合、固定候補梱包物であると判定する。このような固定候補梱包物であるか否かの判定を、輸送手段に積載されるすべての梱包物に対して行う。
FIG. 3 is a matrix diagram illustrating an example of a possibility that the package according to the embodiment moves. Fig.3 (a) has shown the possibility that the
図4は、実施の形態に係る固定候補梱包物にかかる力およびその方向の演算方法を示す概念図である。固定箇所演算部14は、すべての固定候補梱包物および固定候補箇所に対し、輸送条件情報および梱包条件情報に基づいて、固定候補梱包物にかかる力とその向きを算出する。輸送手段および輸送経路が複数ある場合には、固定箇所演算部14は、固定候補梱包物に設定されている輸送手段および輸送経路の輸送条件情報を読み出して用いる。固定箇所演算部14は、固定候補梱包物にかかる力とその向きから、固定が必要であるか否かを判定する。固定箇所演算部14は、固定が必要である固定候補梱包物を固定必要梱包物とし、固定必要梱包物を固定する場合に必要な最低限の力である固定必要力を算出する。固定箇所演算部14は、固定必要梱包物と、固定必要箇所と、固定必要力とを示す固定必要情報を記憶部16に記憶する。
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a force applied to the fixed candidate package according to the embodiment and a calculation method of the direction thereof. The fixed
例えば、図4(a)の固定候補梱包物23において、梱包物の質量をm、梱包材の最大静止摩擦係数をμ、輸送条件情報から抽出した最大の加速度をα、最大の傾きをθ、重力加速度をgとしたとき、(mgsinθ+mαcosθ)>μ(mgcosθ−mαsinθ)であるとき、固定候補梱包物23の荷ズレが発生する、つまり固定が必要であると判定する。ここでは、輸送中に予想される最大の加速度αおよび最大の傾きθを用いて荷ズレが発生する否かを判定しているが、輸送条件情報に含まれる加速度と傾きとが対応付けられている場合には、輸送経路上で起こりうる加速度および傾きの組み合わせから、荷ズレが発生するか否かを判定してもよい。不等式の左辺が固定候補梱包物23を移動させる力で、右辺が固定候補梱包物23を移動させる力と逆向の摩擦力である。固定が必要である場合、固定箇所演算部14は、固定候補梱包物23を固定必要梱包物と判定し、固定候補梱包物23の斜線の面を固定必要箇所と判定する。また、固定箇所演算部14は、固定に必要な最低限の力である(mgsinθ+mαcosθ)−μ(mgcosθ−mαsinθ)を固定必要力とする。図4(a)の例では、固定候補梱包物23の底面以外の面に隣接する物体がない場合を想定しており、例えば図2の梱包物22のように、X軸の−方向に梱包物21がある場合、この梱包物21からX軸の+方向に受ける力も演算に加味される。また、輸送条件に水平方向の加速度だけでなく垂直方向の加速度(振動)が含まれる場合には、地面から垂直方向に受ける力として、演算に加味される。
For example, in the fixed
例えば、図4(b)の固定候補梱包物24において、梱包物の縦の長さをb、高さをa、質量をm、輸送条件情報から抽出した最大の加速度をα、最大の傾きをθ、重力加速度をgとしたとき、a/2(mgsinθ+mαcosθ)>b/2(mgcosθ−mαsinθ)であるとき、固定候補梱包物24の荷崩れが発生する、つまり固定が必要であると判定する。図4(a)の場合と同様に、ここでは、輸送中に予想される最大の加速度αおよび最大の傾きθを用いて荷崩れが発生するか否かを判定しているが、輸送条件情報に含まれる加速度と傾きとが対応付けられている場合には、輸送経路上で起こりうる加速度および傾きの組み合わせから、荷崩れが発生するか否かを判定してもよい。不等式の左辺が回転軸を点Aから紙面に垂直方向に延びる線とした場合に固定候補梱包物24にかかる時計回りのモーメントで、右辺が回転軸を点Aから紙面に垂直方向に延びる線とした場合に固定候補梱包物24にかかる反時計回りのモーメントである。固定が必要である場合、固定箇所演算部14は、固定候補梱包物24を固定必要梱包物と判定し、固定候補梱包物24の回転軸から高さ方向に延びる面を固定必要箇所と判定する。また、固定箇所演算部14は、固定に必要な最低限の力であるa/2(mgsinθ+mαcosθ)−b/2(mgcosθ−mαsinθ)を固定必要力とする。図4(b)の例では、固定候補梱包物24の底面以外の面に隣接する物体がない場合を想定しており、例えば図2の梱包物22のように、X軸の−方向に梱包物21がある場合、この梱包物21からX軸の+方向に受ける力も演算に加味される。また、輸送条件に水平方向の加速度だけでなく垂直方向の加速度(振動)が含まれる場合には、地面から垂直方向に受ける力として、演算に加味される。
For example, in the fixed
図4(a)の固定候補梱包物23の例において(mgsinθ+mαcosθ)≦μ(mgcosθ−mαsinθ)である場合、および、図4(b)の固定候補梱包物24の例においてa/2(mgsinθ+mαcosθ)≦b/2(mgcosθ−mαsinθ)である場合は、荷ズレおよび荷崩れの可能性がないため固定候補梱包物23および固定候補梱包物24の固定は不要とする。固定箇所演算部14は、固定が不要と判定した梱包物を示す梱包不要情報をさらに記憶部16に記憶してもよい。図4のように、輸送中に予想される最大の加速度αおよび最大の傾きθを用いて荷ズレおよび荷崩れが発生する否かを判定する場合には、輸送条件情報は蓄積記憶される構成ではなく、輸送条件取得部11が取得した輸送条件情報に含まれる加速度および傾きの最大値を記憶し、更新される度に上書き記憶する構成にしてもよい。
In the example of the fixed
図5は、実施の形態に係る固定必要箇所に適用する固定部材の選定方法を示す概念図である。固定部材選定部15は、固定必要情報が示す固定必要箇所および固定必要力の条件を満たし、かつ、最も安価な固定部材を選定する。図5(a)に示すように、固定必要梱包物25は、斜線の面が固定必要箇所であって、固定必要力が5Nである。また、固定必要梱包物25の隣の梱包物との間隔は30cmである。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a method for selecting a fixing member to be applied to a fixing required portion according to the embodiment. The fixing
図6は、実施の形態に係る固定部材マスタの一例を示す図である。図6の例では、固定部材マスタは、固定部材の名称を示す「部材名」と、固定部材を適用可能な位置を示す「適用可能位置」と、固定部材を適用可能な他の物体との間隔を示す「適用可能間隔」と、固定部材を適用した場合の強度を示す「強度」と、固定部材の固定費用を示す「金額」との項目で構成される。実際には、固定部材の強度は、繰り返し荷重に耐える値で、固定部材のばらつきを考慮した値とする。図6に示す固定部材マスタを参照すると、固定部材の選択肢は、木片、ダンボール+木片およびエアバッグである。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a fixing member master according to the embodiment. In the example of FIG. 6, the fixed member master includes a “member name” indicating the name of the fixed member, an “applicable position” indicating a position where the fixed member can be applied, and other objects to which the fixed member can be applied. It includes items of “applicable interval” indicating the interval, “strength” indicating the strength when the fixing member is applied, and “amount” indicating the fixing cost of the fixing member. In practice, the strength of the fixing member is a value that can withstand repeated loads, and takes into account variations in the fixing member. Referring to the fixing member master shown in FIG. 6, the fixing member options are wood pieces, cardboard + wood pieces, and airbags.
図5(a)の固定必要梱包物25は床から3段目に位置するため、「適用可能位置」が床である木片は適用可能位置の要件を満たしていない。このため、固定部材選定部15は、選択肢を「適用可能位置」に制限のないダンボール+木片およびエアバッグに絞り込む。固定必要梱包物25にダンボール+木片を適用した例を図5(b)に示す。固定必要梱包物25にエアバックを適用した例を図5(c)に示す。つづいて、図5(a)の固定必要梱包物25の隣の梱包物との間隔は30cmであって、固定必要力は5Nであることから、選択肢に残る固定部材は、「適用可能間隔」に制限がなく「強度」が10Nのダンボール+木片と、「適用可能間隔」が50cm以内で「強度」が500Nのエアバッグとなる。ダンボール+木片と、エアバッグは共に固定部材として固定必要梱包物25に適用が可能なため、固定部材選定部15は、「金額」の比較を行い、500円のダンボール+木片の方が1000円のエアバッグより安価であることから、固定必要梱包物25の固定部材としてダンボール+木片を選定する。固定部材選定部15は、固定必要梱包物と、選定した固定部材とを示す固定部材情報を記憶部16に記憶し、固定部材情報および固定必要情報を出力する。このとき、固定部材選定部15は、固定部材情報および固定必要情報と共に梱包不要情報を出力してもよい。
5A is located at the third level from the floor, the piece of wood whose “applicable position” is the floor does not satisfy the requirements for the applicable position. For this reason, the fixing
図7は、実施の形態に係る固定箇所演算処理の動作の一例を示すフローチャートである。固定箇所演算処理は、積載支援装置1の起動中は繰り返し実行される。積載支援装置1の固定箇所演算部14は、積載条件情報に基づいて、輸送手段に積載される梱包物の中に固定候補梱包物があるか否かを判定する(ステップS11)。ステップS11では、図2および図3で説明したように、固定箇所演算部14は、X軸方向およびY軸方向の少なくともいずれかに隣接する物体がない面を固定候補箇所と判定し、固定候補箇所がある梱包物を固定候補梱包物と判定する。固定候補梱包物がない場合(ステップS11;NO)、処理を終了する。固定候補梱包物がある場合(ステップS11;YES)、固定箇所演算部14は、輸送条件情報および梱包条件情報に基づいて、固定候補梱包物にかかる力とその向きを算出する(ステップS12)。ステップS12では、図4で説明したように、固定箇所演算部14は、輸送条件情報から抽出した最大の加速度α、最大の傾きθ、重力加速度gを用いて、固定候補梱包物を移動させる力と、逆向の摩擦力と、固定候補梱包物にかかるモーメントとを算出する。固定箇所演算部14は、固定候補梱包物にかかる力とその向きから、固定が必要か否かを判定する(ステップS13)、固定が必要でない場合(ステップS13;NO)、処理はステップS16に移行する。ステップS13では、図4(a)で説明したように、固定箇所演算部14は、固定候補梱包物を隣接する物体がない方向に移動させる力が逆向の摩擦力よりも大きいとき、固定が必要であると判定する。図4(b)で説明したように、固定箇所演算部14は、固定候補梱包物の隣接する物体がない方向にかかるモーメントが隣接する物体がある方向にかかるモーメントよりも大きい場合、固定が必要であると判定する。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the operation of the fixed location calculation process according to the embodiment. The fixed portion calculation process is repeatedly executed while the
固定が必要である場合(ステップS13;YES)、固定箇所演算部14は、固定候補梱包物を固定必要梱包物とし、固定必要梱包物にかかる力とその向きから、固定必要力を算出する(ステップS14)。ステップS14では、図4(a)で説明したように、固定箇所演算部14は、固定必要梱包物を隣接する物体がない方向に移動させる力と逆向の摩擦力との差分を固定必要力として算出する。図4(b)で説明したように、固定箇所演算部14は、固定必要梱包物の隣接する物体がない方向にかかるモーメントと隣接する物体がある方向にかかるモーメントとの差分を固定必要力として算出する。このとき、固定箇所演算部14は、固定必要梱包物の固定に必要な最低限の力に任意の値を追加した値を固定必要力として算出してもよいし、加速度に安全係数を乗じて安全率を見込んでもよい。固定箇所演算部14は、固定必要梱包物と、固定必要箇所と、固定必要力とを示す固定必要情報を記憶部16に記憶する(ステップS15)。未処理の固定候補梱包物がある場合(ステップS16;YES)、ステップS12に戻り、ステップS12〜ステップS16を繰り返す。未処理の固定候補梱包物がない場合(ステップS16;NO)、処理を終了する。
When the fixing is necessary (step S13; YES), the fixing
図8は、実施の形態に係る固定部材選定処理の動作の一例を示すフローチャートである。固定部材選定処理は、積載支援装置1の起動中は繰り返し実行される。積載支援装置1の固定部材選定部15は、固定必要情報に基づいて、固定部材マスタ記憶部4が記憶する固定部材マスタが示す固定部材の選択肢を適用可能位置で絞り込む(ステップS21)。図5および図6の例では、固定必要梱包物25が床から3段目に位置するため、ステップS21で、固定部材選定部15は、固定必要梱包物25の固定部材の選択肢を「適用可能位置」に制限のないダンボール+木片およびエアバッグに絞り込む。固定部材選定部15は、固定必要情報に基づいて、固定部材の選択肢を適用可能間隔で絞り込む(ステップS22)。固定部材選定部15は、固定必要情報に基づいて、固定部材の選択肢を強度で絞り込む(ステップS23)。図5および図6の例では、固定必要梱包物25の隣の梱包物との間隔は30cmであって、固定必要力は5Nであるため、固定部材選定部15は、ステップS22およびステップS23で、固定必要梱包物25の固定部材の選択肢として、「適用可能間隔」に制限がなく「強度」が10Nのダンボール+木片と、「適用可能間隔」が50cm以内で「強度」が500Nのエアバッグとを残す。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the operation of the fixing member selection process according to the embodiment. The fixing member selection process is repeatedly executed while the
固定部材選定部15は、絞り込んだ固定部材の中で最も安価な固定部材を選定する(ステップS24)。図5および図6の例では、固定部材選定部15は、ステップS24で、「金額」の比較を行い、500円のダンボール+木片の方が1000円のエアバッグより安価であるため、固定必要梱包物25の固定部材としてダンボール+木片を選定する。固定部材選定部15は、固定必要梱包物と、選定した固定部材とを示す固定部材情報を記憶部16に記憶し(ステップS25)、固定部材情報および固定必要情報を出力する(ステップS26)。固定部材が選定されていない固定必要梱包物がある場合(ステップS27;YES)、ステップS21に戻り、ステップS21〜ステップS27を繰り返す。固定部材が選定されていない固定必要梱包物がない場合(ステップS27;NO)、処理を終了する。
The fixing
以上説明したように実施の形態の積載支援装置1によれば、荷物を輸送する場合において、固定必要梱包物の固定必要箇所および固定必要力を自動で演算し、固定必要梱包物の固定必要箇所に適用可能で固定必要力を満たす強度を有し、かつ、最も安価な固定部材を自動で選定することで、必要な固定箇所へ固定部材が適用されていないことによる梱包物の荷ズレおよび荷崩れの発生を防止し、コストを低減することができる。また、固定が不要な箇所への固定部材を適用することや、強度が過剰な固定部材を適用することによる過剰な固定部材の固定費用の発生も防止することができる。これにより、固定部材の削減が可能になり、ひいては輸送手段の燃料費の削減にもつながり、さらなるコストの低減が期待できる。
As described above, according to the
上記の実施の形態では、積載条件取得部12が取得した積載条件情報が示す積載条件のもと、固定必要梱包物、固定必要箇所、固定必要力、適用する固定部材、および固定部材の固定費用を決定するが、積載条件は輸送手段への積載率を低下させない条件下で、変更してもよい。輸送手段への積載率とは、輸送手段に積載されるすべての梱包物の合計外容積を、輸送手段に積載可能な最大容積で割った値とする。この変形例について説明する。
In the above embodiment, under the loading conditions indicated by the loading condition information acquired by the loading
変形例では、固定部材情報は、選定した固定部材の固定費用を含む。輸送手段への積載率を低下させない条件下で変更した積載条件を示す積載条件情報を積載条件取得部12に入力し、固定箇所演算部14および固定部材選定部15がそれぞれ固定箇所演算処理および固定部材選定処理を繰り返すことで、複数の積載条件のもとで算出された固定必要梱包物と、固定必要箇所と、固定必要力とを示す固定必要情報と、固定必要情報に基づいて選定した固定部材と、選定した固定部材の固定費用とを示す固定部材情報とが記憶部16に記憶される。固定部材選定部15は、記憶部16に記憶された固定部材情報に含まれる固定費用を比較することで、さらに最も安価な積載条件を算出できる。この場合、最も安価な積載条件を示す情報を固定部材情報および固定必要情報と対応付けて記憶部16に記憶する。
In the modification, the fixing member information includes the fixing cost of the selected fixing member. The loading condition information indicating the loading condition changed under conditions that do not reduce the loading rate on the transportation means is input to the loading
また、固定部材情報および固定必要情報と、最も安価な積載条件を示す情報を積載シミュレーション装置3の視覚情報と合わせるとより効果的である。つまり積載シミュレーション装置3に入力された、梱包物を輸送手段に積載する際のトラックの荷台や船舶に積載される海上輸送コンテナ内の積載位置と、積み段数と、周囲の物体との隣接状況とを含む積載条件と梱包物の梱包サイズと、梱包物の質量と、梱包物の最大静止摩擦係数とを含む梱包条件とを可視化した視覚情報と、固定部材情報および固定必要情報と、最も安価な積載条件を示す情報とを合わせて出力し、輸送手段への積載現場に提示することで、輸送中における梱包物の荷ズレおよび荷崩れによる荷物の破損をより効果的に防ぐことが可能となる。また過剰な梱包部材の材料費及び、固定に必要な作業費を削減できると共に、積載物の固定に要する時間を削減することが可能となる。
Further, it is more effective if the fixing member information and the fixing necessary information and the information indicating the cheapest loading condition are combined with the visual information of the
上記の実施の形態では、積載支援装置1の固定箇所演算部14は、固定必要梱包物、固定必要箇所および固定必要力を算出したが、これに限らず、固定箇所演算部14は、固定必要箇所および固定必要力のみを算出してもよい。また、積載支援装置1は固定部材選定部15を備えず、固定部材選定部15の処理を他の装置が実行したり、人がマニュアルにより行ったりしてもよい。例えばトラック、鉄道、船舶および航空機などの輸送手段において輸送される梱包物の固定方法がロープのような1種類の固定部材のみである場合、固定箇所演算部14が固定必要梱包物および固定必要箇所のみを算出し、固定必要梱包物および固定必要箇所を示す固定必要情報をモニターまたは帳票により、視覚情報として出力してもよい。このような固定必要情報を視覚情報として出力し、輸送手段への積載現場に指示することで、輸送中における梱包物の荷ズレおよび荷崩れによる荷物の破損を防ぐことが可能となり、積載物の固定に要する時間を削減することが可能となる。固定箇所演算部14は、固定必要力のみを算出してもよい。例えば、トラック、鉄道、船舶、航空機などの輸送手段によって梱包物が輸送される際に既存の固定部材が破損するなど、その強度に問題が見込まれる場合において、新たな固定部材を設計する際に、固定部材選定部15が出力した固定必要力を設計の参考にすることができる。
In the above-described embodiment, the fixed
上記の実施の形態では、固定候補箇所および固定必要箇所を面で決定したが、これに限らず、梱包物の形状によって、点や線で決定してもよい。また、固定箇所演算部14は、輸送手段に積載される梱包物の荷ズレおよび荷崩れの両方について発生するか否かを判定してもよいし、片方について発生するか否かを判定してもよい。固定箇所演算部14は、梱包物の荷ズレおよび荷崩れの少なくともいずれかが発生すると判定した場合、固定が必要であると判定する。
In the above-described embodiment, the fixing candidate portion and the fixing necessary portion are determined in terms of the surface. In addition, the fixed
図9は、本発明の実施の形態に係る積載支援装置のハードウェア構成の一例を示す図である。積載支援装置1は、図9に示すように、一時記憶部101、記憶部102、計算部103、操作部104、外部入出力部105および表示部106を備える。一時記憶部101、記憶部102、操作部104、外部入出力部105および表示部106はいずれもBUSを介して計算部103に接続されている。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the stacking support apparatus according to the embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 9, the
計算部103はCPU(Central Processing Unit)などから構成され、記憶部102に記憶されている制御プログラムに従って、積載支援装置1の固定箇所演算部14および固定部材選定部15の各処理を実行する。
The
一時記憶部101はRAM(Random-Access Memory)などから構成され、記憶部102に記憶されている制御プログラムをロードし、計算部103の作業領域として用いられる。
The
記憶部102は、フラッシュメモリ、ハードディスク、DVD−RAM、DVD−RWなどの不揮発性メモリから構成され、積載支援装置1の処理を計算部103に行わせるためのプログラムをあらかじめ記憶し、また、計算部103の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを計算部103に供給し、計算部103から供給されたデータを記憶する。記憶部16は、記憶部102に構成される。
The
操作部104は、キーボードおよびマウスなどのポインティングデバイスなどと、キーボードおよびポインティングデバイスなどをBUSに接続するインタフェース装置から構成されている。ユーザが積載支援装置1に情報を入力する場合は、操作部104を介して、入力された情報が計算部103に供給される。
The
外部入出力部105は、ネットワークに接続する網終端装置または無線通信装置、およびそれらと接続するシリアルインタフェースまたはLAN(Local Area Network)インタフェースから構成されている。外部入出力部105は、輸送条件取得部11、積載条件取得部12、梱包条件取得部13および固定部材選定部15として機能する。
The external input /
表示部106は、CRT(Cathode Ray Tube)またはLCD(Liquid Crystal Display)などから構成されている。表示部106は、ユーザが積載支援装置1に情報を入力する場合は、操作画面を表示する。固定部材選定部15が固定部材情報、固定必要情報および最も安価な積載条件を示す情報を画面表示する場合には、表示部106に梱包計画情報が表示される。
The
図9に示す積載支援装置1の輸送条件取得部11、積載条件取得部12、梱包条件取得部13、固定箇所演算部14、固定部材選定部15および記憶部16の処理は、制御プログラムが、一時記憶部101、計算部103、記憶部102、操作部104、外部入出力部105および表示部106などを資源として用いて処理することによって実行する。
The processing of the transportation
その他、前記のハードウェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。 In addition, the hardware configuration and the flowchart described above are merely examples, and can be arbitrarily changed and modified.
計算部103、一時記憶部101、記憶部102、操作部104、外部入出力部105および表示部106などから構成される積載支援装置1の処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体(フレキシブルディスク、CD−ROM、DVD−ROMなど)に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する積載支援装置1を構成してもよい。また、インターネットなどの通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロードなどすることで積載支援装置1を構成してもよい。
The central part for processing of the stacking
また、積載支援装置1の機能を、OS(オペレーティングシステム)とアプリケーションプログラムの分担、またはOSとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
Further, when the functions of the
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して提供することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS, Bulletin Board System)に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを提供してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、OSの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。 It is also possible to superimpose a computer program on a carrier wave and provide it via a communication network. For example, the computer program may be posted on a bulletin board (BBS, Bulletin Board System) on a communication network, and the computer program may be provided via the network. The computer program may be started and executed in the same manner as other application programs under the control of the OS, so that the above-described processing may be executed.
1 積載支援装置、2 加速度センサ、3 積載シミュレーション装置、4 固定部材マスタ記憶部、11 輸送条件取得部、12 積載条件取得部、13 梱包条件取得部、14 固定箇所演算部、15 固定部材選定部、16 記憶部、21,22 梱包物、23,24 固定候補梱包物、25 固定必要梱包物、100 積載支援システム、101 一時記憶部、102 記憶部、103 計算部、104 操作部、105 外部入出力部、106 表示部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記荷物の積載位置、積み段数および周囲の物体との隣接状況を含む積載条件を示す積載条件情報を取得する積載条件取得部と、
前記荷物のサイズ、質量および最大静止摩擦係数を含む梱包条件を示す梱包条件情報を取得する梱包条件取得部と、
前記輸送条件情報、前記積載条件情報および前記梱包条件情報に基づいて、前記荷物にかかる力とその向きを算出し、前記荷物にかかる力とその向きから、前記荷物の荷ズレおよび荷崩れの少なくともいずれかが発生するか否かを判定し、前記荷物の荷ズレおよび荷崩れの少なくともいずれかが発生すると判定した前記荷物の固定が必要な箇所と、固定に必要な力とを演算する固定箇所演算部と、
を備える積載支援装置。 A transportation condition obtaining unit for obtaining transportation condition information indicating transportation conditions including an acceleration and a slope of the transportation means for transporting the luggage and an expected acceleration during the transportation on the transportation route;
A loading condition acquisition unit that acquires loading condition information indicating a loading condition including a loading position of the luggage, a number of loading stages, and a neighboring state with a surrounding object;
A packing condition acquisition unit for acquiring packing condition information indicating a packing condition including the size, mass and maximum static friction coefficient of the load;
Based on the transportation condition information, the loading condition information, and the packing condition information, the force applied to the load and the direction thereof are calculated, and from the force applied to the load and the direction, at least the load displacement and collapse of the load are calculated. A fixed part that determines whether or not any of the load occurs, and determines that the load needs to be fixed and a force required to fix the load when it is determined that at least one of the load displacement and collapse of the load occurs. An arithmetic unit;
A loading support apparatus comprising:
前記固定箇所演算部は、前記積載条件を変更した輸送条件情報、前記積載条件情報および前記梱包条件情報に基づいて、前記荷物にかかる力とその向きを算出し、前記荷物にかかる力とその向きから、前記荷物の荷ズレおよび荷崩れの少なくともいずれかが発生するか否かを判定し、前記荷物の荷ズレおよび荷崩れの少なくともいずれかが発生すると判定した前記荷物の前記固定が必要な箇所と、前記固定に必要な力とを演算し、
前記固定部材選定部は、前記固定部材マスタを参照し、前記固定箇所演算部の演算結果に基づいて、前記荷物の前記固定が必要な箇所に適用可能で前記固定に必要な力を満たす強度を有し、かつ、最も安価な固定部材を選定し、最も安価な積載条件を算出する、
請求項4に記載の積載支援装置。 The loading condition acquisition unit acquires loading condition information indicating the loading condition changed under a condition that does not reduce a loading rate on the transportation means,
The fixed part calculation unit calculates the force applied to the load and the direction thereof based on the transport condition information, the load condition information, and the packing condition information obtained by changing the loading condition, and the force applied to the load and the direction thereof. From the above, it is determined whether or not at least one of the load deviation and the load collapse of the luggage occurs, and the portion where the fixing of the luggage is determined to be determined that at least one of the load deviation and the load collapse of the luggage occurs. And the force required for fixing,
The fixing member selection unit refers to the fixing member master, and based on the calculation result of the fixing point calculation unit, the fixing member selection unit is applicable to a portion where the fixing of the load is necessary and has a strength satisfying the force necessary for the fixing. Have the cheapest fixing member and calculate the cheapest loading conditions,
The loading support apparatus according to claim 4.
前記加速度センサは、荷物を輸送する輸送手段に設置され、輸送経路で輸送中の積載物にかかる加速度および傾きを検知し、
前記積載シミュレーション装置には、前記荷物の積載位置、積み段数および周囲の荷物との隣接状況を含む積載条件と、前記荷物のサイズ、質量および最大静止摩擦係数を含む梱包条件とが入力され、
前記積載支援装置は、
前記加速度センサが検知した前記加速度および前記傾きを含む情報を、前記輸送手段および前記輸送経路での輸送中に予想される前記荷物にかかる加速度および傾きを含む輸送条件を示す輸送条件情報として前記加速度センサから取得する輸送条件取得部、
前記荷物の積載位置、積み段数および周囲の荷物との隣接状況を含む積載条件を示す積載条件情報を前記積載シミュレーション装置から取得する積載条件取得部、
前記荷物のサイズ、質量および最大静止摩擦係数を含む梱包条件を示す梱包条件情報を前記積載シミュレーション装置から取得する梱包条件取得部、および、
前記輸送条件情報、前記積載条件情報および前記梱包条件情報に基づいて、前記荷物にかかる力とその向きを算出し、前記荷物にかかる力とその向きから、前記荷物の荷ズレおよび荷崩れの少なくともいずれかが発生するか否かを判定し、前記荷物の荷ズレおよび荷崩れの少なくともいずれかが発生すると判定した前記荷物の固定が必要な箇所と、固定に必要な力とを演算する固定箇所演算部、
を有する積載支援システム。 A loading support system comprising an acceleration sensor, a loading simulation device, and a loading support device,
The acceleration sensor is installed in a transportation means for transporting a load, detects acceleration and inclination applied to a load being transported in a transportation route,
The loading simulation device is inputted with loading conditions including the loading position of the luggage, the number of stacking stages and the neighboring situation with surrounding luggage, and packing conditions including the size, mass and maximum static friction coefficient of the luggage,
The loading support device includes:
The acceleration including the acceleration and the inclination detected by the acceleration sensor is used as transportation condition information indicating a transportation condition including an acceleration and an inclination applied to the cargo expected during transportation on the transportation means and the transportation route. A transportation condition acquisition unit to acquire from a sensor,
A loading condition acquisition unit that acquires, from the loading simulation device, loading condition information indicating a loading condition including a loading position of the luggage, the number of loading stages, and a neighboring situation with surrounding luggage
A packing condition acquisition unit that acquires packing condition information indicating a packing condition including the size, mass and maximum static friction coefficient of the load from the loading simulation device; and
Based on the transportation condition information, the loading condition information, and the packing condition information, the force applied to the load and the direction thereof are calculated, and from the force applied to the load and the direction, at least the load displacement and collapse of the load are calculated. A fixed part that determines whether or not any of the load occurs, and determines that the load needs to be fixed and a force required to fix the load when it is determined that at least one of the load displacement and collapse of the load occurs. Arithmetic unit,
Loading support system.
荷物を輸送する輸送手段および輸送経路での輸送中に予想される前記荷物にかかる加速度および傾きを含む輸送条件を示す輸送条件情報と、前記荷物の積載位置、積み段数および周囲の物体との隣接状況を含む積載条件を示す積載条件情報と、前記荷物のサイズ、質量および最大静止摩擦係数を含む梱包条件を示す梱包条件情報とに基づいて、前記荷物にかかる力とその向きを算出するステップと、
前記荷物にかかる力とその向きから、前記荷物の荷ズレおよび荷崩れの少なくともいずれかが発生するか否かを判定するステップと、
前記荷物の荷ズレおよび荷崩れの少なくともいずれかが発生すると判定した前記荷物の固定が必要な箇所と、固定に必要な力とを演算するステップと、
を備える積載支援方法。 The loading support device executes,
Transportation condition information indicating transportation conditions including the transportation means for transporting the luggage and the acceleration and inclination of the luggage expected during transportation on the transportation route, and the loading position of the luggage, the number of loading stages, and the adjacent objects Calculating a force applied to the load and its direction based on load condition information indicating a load condition including a situation and packing condition information indicating a packing condition including a size, a mass and a maximum static friction coefficient of the load. ,
Determining whether or not at least one of load displacement and collapse of the load occurs from the force applied to the load and the direction thereof;
Calculating a portion where fixing of the load determined to cause at least one of load displacement and collapse of the load and a force required for fixing;
A loading support method comprising:
荷物を輸送する輸送手段および輸送経路での輸送中に予想される前記荷物にかかる加速度および傾きを含む輸送条件を示す輸送条件情報と、前記荷物の積載位置、積み段数および周囲の物体との隣接状況を含む積載条件を示す積載条件情報と、前記荷物のサイズ、質量および最大静止摩擦係数を含む梱包条件を示す梱包条件情報とに基づいて、前記荷物にかかる力とその向きを算出し、前記荷物にかかる力とその向きから、前記荷物の荷ズレおよび荷崩れの少なくともいずれかが発生するか否かを判定し、前記荷物の荷ズレおよび荷崩れの少なくともいずれかが発生すると判定した前記荷物の固定が必要な箇所と、固定に必要な力とを演算する固定箇所演算部として機能させるプログラム。 Computer
Transportation condition information indicating transportation conditions including the transportation means for transporting the luggage and the acceleration and inclination of the luggage expected during transportation on the transportation route, and the loading position of the luggage, the number of loading stages, and the adjacent objects Based on the loading condition information indicating the loading condition including the situation and the packing condition information indicating the packing condition including the size, mass and maximum static friction coefficient of the luggage, the force applied to the luggage and the direction thereof are calculated, It is determined from the force applied to the load and its direction whether or not at least one of load displacement and load collapse of the load occurs, and the load determined to generate at least one of load displacement and load collapse of the load A program that functions as a fixed point calculation unit that calculates the points that require fixing and the force required for fixing.
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JP2022056246A (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-08 | トヨタ自動車株式会社 | Method, information processing apparatus, and program |
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