JP2018135170A - バラ物流ピッキング補充システム - Google Patents

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Abstract

【課題】バラ物流において作業者のピッキング作業及び商品の補充作業を効率的に行うための自動クレーン及び格納棚を用いた物流システムを提供することを目的とする。【解決手段】バラ物流ピッキング補充システム１０は、商品保管ボックスＡを収納するため格納棚２０と、商品保管ボックスＡを収納及びピッキングするボックスクレーン３０と、指定された商品Ｂを取り出すためのピッキングフロア５０と商品Ｂを補充するための補充フロア６０とが上下２層に設けられた作業フロア４０と、ピッキングフロア５０において商品Ｂを取り出し終えた商品保管ボックスＡｂを補充フロア６０へと搬送するリフター４１とを有しており、４機のボックスクレーン３０が２機ずつ並行して設けられて作業フロア４０を中心として対向するように配設され、格納棚２０が各ボックスクレーン３０の両側に並行して配設されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、バラ物流において作業者のピッキング作業及び商品の補充作業を効率的に行うための自動クレーン及び格納棚を用いた物流システムに関するものである。
ロングテールを商材とするネット物流の特徴は、膨大な商品アイテムの保管と、個人顧客からの注文の商品を取り出し、梱包、お届けする物流である。
物流システムは、小物のバラ物流（バラピッキング若しくはピースピッキング）と、ケース物流（ケースピッキング）に分けられる。バラ物流とは、商品を棚に保管し、棚の空いている場所に商品を棚の一定の仕切り単位に符番された棚番地つまり、フリーロケーションで保管し、注文をある単位でまとめてピッキングし、顧客別に仕分け、梱包、発送する方法である。
バラ物流でのピッキング作業は、作業者が、携帯型のコンピューター端末を持ち、表示ロケーションを探し、歩き、該当商品を取り出し、確認のためのバーコードスキャンをする方法でピッキング作業を行う。
作業者によるピッキング作業の半分以上は、歩く作業と、棚の位置を探す作業となる。そのため、作業者が１時間でピッキングできる品目は、１５０品目前後である。ただし、１品目当たりのピッキング数が多ければ生産性も高くなる。ところが、ＢｔｏＣ物流であり、一度に１個以上の注文は少なく、ある単位で注文をまとめてピッキングする、バッチピッキングが行われるが同じ商品が重なる度合いは低い。生産性が低くければ当然ながら高コストとなる。
また、棚保管の場合、棚のスペースと作業者が歩く通路が必要となる。棚の高さは作業者の届く高さとなり、天井までの空間は利用できず無駄となる。スペース効率を上げるためには、ピッキングエリアを３層もしくは４層にしなければならない。
入荷した商品は、検品され棚に補充される。空いている棚の場所を探し、商品をスキャンと棚コードをスキャンして棚入れする作業となる。ピッキングと同じように、歩くという作業と、探すという作業が全体作業の半分以上を占め生産性は低い。
これに対して、例えば、特許文献１のような商品入出荷作業支援システム及び商品入出荷作業支援方法によれば、入荷作業時には、在庫無しの情報が付された入荷予定リストを確認することで、入荷した商品を一旦保管棚に格納するという作業が不要となったり、入荷予定リストに即日出荷する数量が示されていれば即日出荷する数量以外は商品出荷作業が終わらなくても、棚入れ作業することができたりし、出荷作業時には、ピッキングリストに在庫無しの情報が付された商品を含む届先の商品出荷作業を後回しにすることができたり、在庫無しの情報が付された商品の棚へは行かずに済んだりすることができるようにしたので、小規模あるいは中規模の物流センターであっても、入出荷担当者の無駄な動きを軽減させることを目的とした発明も開示されている。
特開２０１０−８３６２４号公報
ところで、特許文献１のように商品のピッキング情報等を効率化して作業者の歩行による負担軽減を図る発明とともに、近年ではロボットが単品又は複数の商品を保管しているケースを作業者の作業エリアまで運び、作業者が指定された商品のピッキングが終了すると、ロボットは商品保管ボックス（ケース）をボックス保管エリアへ戻すという仕組みもある。これにより、作業者が歩くという最大の作業は削減できたが、一つの商品保管ボックスの商品ピッキングが終了すると次の商品保管ボックスが作業者の前に来るまでのタイムラグがあり、またロボットが商品保管ボックスの下に入るスペースが必要であり、棚は作業者の届く高さまでであり、スペース生産性は高いとは言えない。また、ロボットや自動クレーンを使用した物流センターにおいては、現状のシステムであると規模が大きくなるほど商品保管ボックス等の搬送コンベアは長大で構成も複雑となっていく傾向にあり、搬送コンベアの設置コストや設置面積、メンテナンスコストが課題となるケースもある。
本発明では、ピッキングにおける歩く作業とピッキングロケーションを探すという無駄な作業をなくしピッキング生産性と補充生産性を限りなく高めるために、商品を保管している商品保管ボックスを格納棚に収納及びピッキングする自動クレーンを用い商品保管ボックスから指定された商品のピッキング及び入荷商品の商品保管ボックスへの補充を効率的に省スペースで実現するバラ物流ピッキング補充システムを提供することを目的とする。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、商品保管ボックスを収納するための棚を複数段で複数列設けられた格納棚と、走行装置と移載装置を有した荷台とが設けられ前記商品保管ボックスを各棚に収納及びピッキングするボックスクレーンと、前記ボックスクレーンによってピッキングされた前記商品保管ボックス内から指定された商品を取り出すためのピッキングフロアと前記商品保管ボックスに前記商品を補充するための補充フロアとが上下２層に設けられた作業フロアと、前記ピッキングフロアにおいて指定された前記商品を取り出し終えた前記商品保管ボックスを前記補充フロアへと搬送するリフターと、を有することを特徴とするバラ物流ピッキング補充システムである。
請求項２記載の発明は、前記バラ物流ピッキング補充システムは、４機の前記ボックスクレーンが２機ずつ並行して設けられて前記作業フロアを中心として対向するように配設され、前記格納棚が前記各ボックスクレーンの両側に並行して配設され、前記リフターが前記各ボックスクレーンに対応して配設されることを特徴とする請求項１に記載のバラ物流ピッキング補充システムである。
請求項３記載の発明は、前記ピッキングフロアは、前記各ボックスクレーンによってピッキングされた前記商品保管ボックスを各々所定の位置まで搬送するボックスコンベアと、前記商品保管ボックスより取り出された前記商品が投入されたトレーを搬送するトレーコンベアと、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のバラ物流ピッキング補充システムである。
請求項４記載の発明は、前記補充フロアは、入荷コンベアによって入荷された前記商品を開梱、検品及び整列する入荷作業エリアと、入荷された前記商品を前記リフターによって搬送されてきた前記商品保管ボックスに補充する補充作業エリアと、を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバラ物流ピッキング補充システムである。
請求項５記載の発明は、前記ボックスクレーンは走行方向に２列の前記荷台が設けられ、前記各荷台には前記移載装置が各々２機設けられており、一方の前記荷台の前記移載装置のうちの１機が前記商品保管ボックスのピッキング動作を行うと同時に他方の前記荷台の前記移載装置のうちの１機が前記商品保管ボックスの収納動作を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のバラ物流ピッキング補充システムである。
本発明によれば、バラ物流ピッキング補充システムが省スペースで配設することができるので物流センターにおける高効率化が可能であり、さらに、作業フロアがピッキングフロアと補充フロアとの上下２層に設けられてリフターによって商品保管ボックスを搬送しているので、商品保管ボックスの搬送距離が飛躍的に短くなり搬送コンベアの設置コストの低減や搬送効率アップに貢献できる。
また、作業者のピッキングにおける歩く作業と、ピッキングロケーションを探すという無駄な作業負担を大幅に低減することができ、さらに、４機のボックスクレーンが配置されると商品保管ボックスをピッキングフロアへ集中搬送するので作業者の商品保管ボックス到着までの待ち時間が大幅に短縮され、作業者の商品のピッキング作業効率も高めることができる。
本発明に係るバラ物流ピッキング補充システムの一実施形態を示す平面概略図であり（ａ）はピッキングフロアの一実施形態を示す平面概略図、（ｂ）は補充フロアの一実施形態を示す平面概略図である。 本発明に係るバラ物流ピッキング補充システムの一実施形態を示す側面一部断面概略図である。 本発明に係るバラ物流ピッキング補充システムを物流センターに適用した場合の一実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面断面図である。 本発明に係るバラ物流ピッキング補充システムのボックスクレーンが２機の場合の平面概略図であり（ａ）はピッキングフロアの一実施形態を示す平面概略図、（ｂ）は補充フロアの一実施形態を示す平面概略図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の一例について、さらに詳しく説明する。図１はバラ物流ピッキング補充システムの一実施形態を示す平面概略図、図２はバラ物流ピッキング補充システムの面一部断面概略図、図３はバラ物流ピッキング補充システムを物流センターに適用した場合の図である。図４はバラ物流ピッキング補充システムのボックスクレーンが２機の場合の配置の一例である。
バラ物流ピッキング補充システム１０は、商品保管ボックスＡを収納するための棚２１を複数段で複数列設けられた格納棚２０と、走行装置３１と移載装置３３を有した荷台３２とが設けられ商品保管ボックスＡを各棚２１に収納及びピッキングするボックスクレーン３０と、上層にボックスクレーン３０によってピッキングされた商品保管ボックスＡ内から指定された商品Ｂを取り出すためのピッキングフロア５０と下層に商品保管ボックスＡに商品Ｂを補充するための補充フロア６０とが上下２層に設けられた作業フロア４０と、ピッキングフロア５０において指定された商品Ｂを取り出し終えた商品保管ボックスＡｂを補充フロア６０へと搬送するリフター４１とを有しており、４機のボックスクレーン３０が２機ずつ並行して設けられて作業フロア４０を中心として対向するように配設され、格納棚２０が各ボックスクレーン３０の両側に並行して配設され、リフター４１が各ボックスクレーン３０に対応して配設されている。ボックスクレーン３０は図４のように設置スペースに応じて２機で構成したり、図示しない３機で構成してもよい。
また、本実施例のバラ物流ピッキング補充システム１０では作業フロア４０のさらに下層に休憩フロア７０が設けられており、全３層構造となっていて階段によって往来できるようになっている。
本実施例では、商品Ｂ、商品保管ボックスＡ、トレーＣは付与されたバーコードによって個々に管理されているので、どの商品がどの商品保管ボックスに入っていてどこの格納棚に保管されているかを逐次管理しながら各作業フロアの端末に指示を送れるようになっている。
ボックスクレーン３０は、図２のように、走行装置３１と、２列に配備されて独立して昇降する荷台３２と、各荷台３２には２機の移載装置３３が設けられている。一方の荷台３２が商品保管ボックスＡピッキング専用となり、他方の荷台３２が収納専用として機能する。さらに、移載装置３３の１機がピッキングすると同時に収納用の荷台３２の移載装置３３の１機が収納を行う。これによって商品保管ボックスＡの収納及びピッキング動作を並行して行うことができる。
作業フロア４０は２層構造となっており、上層に商品保管ボックスＡ内から指定された商品Ｂを取り出すためのピッキングフロア５０、下層に商品保管ボックスＡに商品Ｂを補充するための補充フロア６０が設けられている。なお、下層にピッキングフロア５０、上層に補充フロア６０と上下逆に設けてもよい。
ピッキングフロア５０はボックスクレーン３０によって搬送されてきた商品保管ボックスＡ内から指定された商品Ｂを取り出すためのフロアであり、１名の作業者によって効率よく作業できるように配置されている。
図１のように、４機のボックスクレーン３０が２機ずつ並行して設けられて作業フロア４０つまりピッキングフロア５０を中心として対向するように配設されていて、それぞれに商品保管ボックスＡを作業スペースまで搬送しリフター４１へ払い出すボックスコンベア５１が設けられ、その配置は作業者が歩行せずに商品Ｂを取り出すことができるように作業者の作業スペースを取り囲むように配置されている。これによって作業者は体の向きを変えるだけで商品Ｂの取り出し作業ができるので作業効率向上だけでなく作業者の身体的負担も大幅に軽減することができる。本実施例では図１（ａ）のように特に体の回転角度の範囲が１８０度程度に抑えられるように４機のボックスコンベア５１の経路が構成されている。なお、物流センターの規模や取り扱う商品の種類によっては図４のように２機のボックスクレーン３０によって商品保管ボックスＡをピッキングしてもよい。
また、ピッキングフロア５０では取り出した商品ＢをトレーＣに入れて別途搬送する構成となっており、商品Ｂが入ったトレーＣｂを搬送するトレーコンベア５２と、商品Ｂを入れるための空トレーＣを搬送するための空トレーコンベア５３が設けられている。物流センター１００では図３のようにバラ物流ピッキング補充システム１０を複数並設するのでトレーコンベア５２や空トレーコンベア５３を設けて連結することによって商品Ｂを集約して搬送することができ効率的に商品Ｂの払い出しを行うことができる。
商品Ｂを取り出し終えたピック完了商品保管ボックスＡｂはリフター４１によって下層の補充フロア６０へ搬送される。
補充フロア６０は、入荷作業エリア６１と補充作業エリア６２とに分かれており、入荷作業エリア６１では入荷コンベア６３によって搬入されてくる商品Ｂが梱包された入荷ケースＤから商品Ｂを開梱する作業を行うエリアであり、通常１名の作業者によって開梱作業が行われる。
補充作業エリア６２では、開梱された商品Ｂを情報端末の指示に従ってピッキングフロア５０からリフター４１によって搬送されてきたピック完了商品保管ボックスＡｂへ補充するためのエリアであり、通常１名の作業者によって補充作業が行われる。
補充が完了したピック完了商品保管ボックスＡｂつまり商品保管ボックスＡは棚収納コンベア６４によってボックスクレーン３０の待機位置まで搬送され再び格納棚２０へ収納される。
商品保管ボックスＡの移動経路は図１のように各ボックスクレーン３０の格納棚２０からピッキングされ、ピッキングフロア５０で指定された商品Ｂが取り出されたのちリフター４１によって補充フロア６０へ搬送され、その後商品Ｂが補充されて同一のボックスクレーン３０によって格納棚２０へ収納する構成であり、商品保管ボックスＡは短い距離を循環することとなりコンベアの長さを非常に短くすることができ、搬送効率を大幅に向上することができる。
バラ物流ピッキング補充システム１０を物流センター１００に適用した場合、図３のように、物流センター１００の大きさに応じてバラ物流ピッキング補充システム１０が並設される。また、トレーコンベア５２、空トレーコンベア５３、入荷コンベア６３がそれぞれ連結さることによって、トレーコンベア５２に載せられた出荷予定の商品Ｂを一括集荷することができ、空トレーＣは一括して基点から空トレーコンベア５３によって各ピッキングフロア５０へ搬送することができ、トラック等により入荷されてきた商品Ｂを一括して基点から入荷コンベア６３によって各補充フロア６０へ搬送することができる構成となっている。
バラ物流ピッキング補充システム１０は、商品保管ボックスＡがボックスクレーン３０と、ピッキングフロア５０と、補充フロア６０とを循環する構成となっているので、従来の物流センターのような長大なコンベアによって商品保管ボックスＡをセンター全体で搬送する構成とは異なりコンベアの長さを非常に短くすることができる。これによって搬送効率が高まり、また、例えばコンベアのメンテナンスによる稼働制限も大幅に縮小することができ商品ピッキング効率を下げることなく運用できる利点もある。
本発明のバラ物流ピッキング補充システムは多品種少量ピッキングを行う物流センター等の自動倉庫において、少数の作業員数で効率よく商品のピッキング及び補充作業を行うことができるシステムである。
Ａ 商品保管ボックス
Ａｂ ピック完了商品保管ボックス
Ｂ 商品
Ｃ トレー
Ｃｂ ピック完了トレー
Ｄ 入荷ケース
１０ バラ物流ピッキング補充システム
２０ 格納棚
２１ 棚
３０ ボックスクレーン
３１ 走行装置
３２ 荷台
３３ 移載装置
４０ 作業フロア
４１ リフター
５０ ピッキングフロア
５１ ボックスコンベア
５２ トレーコンベア
５３ 空トレーコンベア
６０ 補充フロア
６１ 入荷作業エリア
６２ 補充作業エリア
６３ 入荷コンベア
６４ 棚収納コンベア
７０ 休憩フロア
１００ 物流センター
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、商品保管ボックスを収納するための棚を複数段で複数列設けられた格納棚と、走行装置と移載装置を有した荷台とが設けられ前記商品保管ボックスを各棚に収納及びピッキングするボックスクレーンと、前記ボックスクレーンによってピッキングされた前記商品保管ボックス内から指定された商品を取り出すためのピッキングフロアと前記商品保管ボックスに前記商品を補充するための補充フロアとが上下２層に設けられた作業フロアと、前記ピッキングフロアにおいて指定された前記商品を取り出し終えた前記商品保管ボックスを前記補充フロアへと搬送するリフターと、を有し、４機の前記ボックスクレーンが２機ずつ並行して設けられて前記作業フロアを中心として対向するように配設され、前記格納棚が前記各ボックスクレーンの両側に並行して配設され、前記リフターが前記各ボックスクレーンに対応して配設されることを特徴とするバラ物流ピッキング補充システムである。
請求項２記載の発明は、前記ピッキングフロアは、前記各ボックスクレーンによってピッキングされた前記商品保管ボックスを各々所定の位置まで搬送するボックスコンベアと、前記商品保管ボックスより取り出された前記商品が投入されたトレーを搬送するトレーコンベアと、を有することを特徴とする請求項１に記載のバラ物流ピッキング補充システムである。
請求項３記載の発明は、前記補充フロアは、入荷コンベアによって入荷された前記商品を開梱、検品及び整列する入荷作業エリアと、入荷された前記商品を前記リフターによって搬送されてきた前記商品保管ボックスに補充する補充作業エリアと、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のバラ物流ピッキング補充システムである。
請求項４記載の発明は、前記ボックスクレーンは走行方向に２列の前記荷台が設けられ、前記各荷台には前記移載装置が各々２機設けられており、一方の前記荷台の前記移載装置のうちの１機が前記商品保管ボックスのピッキング動作を行うと同時に他方の前記荷台の前記移載装置のうちの１機が前記商品保管ボックスの収納動作を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバラ物流ピッキング補充システムである。

Claims (5)

  1. 商品保管ボックスを収納するための棚を複数段で複数列設けられた格納棚と、
    走行装置と移載装置を有した荷台とが設けられ前記商品保管ボックスを各棚に収納及びピッキングするボックスクレーンと、
    前記ボックスクレーンによってピッキングされた前記商品保管ボックス内から指定された商品を取り出すためのピッキングフロアと前記商品保管ボックスに前記商品を補充するための補充フロアとが上下２層に設けられた作業フロアと、
    前記ピッキングフロアにおいて指定された前記商品を取り出し終えた前記商品保管ボックスを前記補充フロアへと搬送するリフターと、
    を有することを特徴とするバラ物流ピッキング補充システム。
  2. 前記バラ物流ピッキング補充システムは、
    ４機の前記ボックスクレーンが２機ずつ並行して設けられて前記作業フロアを中心として対向するように配設され、前記格納棚が前記各ボックスクレーンの両側に並行して配設され、前記リフターが前記各ボックスクレーンに対応して配設されること
    を特徴とする請求項１に記載のバラ物流ピッキング補充システム。
  3. 前記ピッキングフロアは、
    前記各ボックスクレーンによってピッキングされた前記商品保管ボックスを各々所定の位置まで搬送するボックスコンベアと、
    前記商品保管ボックスより取り出された前記商品が投入されたトレーを搬送するトレーコンベアと、
    を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のバラ物流ピッキング補充システム。
  4. 前記補充フロアは、
    入荷コンベアによって入荷された前記商品を開梱、検品及び整列する入荷作業エリアと、
    入荷された前記商品を前記リフターによって搬送されてきた前記商品保管ボックスに補充する補充作業エリアと、
    を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバラ物流ピッキング補充システム。
  5. 前記ボックスクレーンは走行方向に２列の前記荷台が設けられ、前記各荷台には前記移載装置が各々２機設けられており、
    一方の前記荷台の前記移載装置のうちの１機が前記商品保管ボックスのピッキング動作を行うと同時に他方の前記荷台の前記移載装置のうちの１機が前記商品保管ボックスの収納動作を行うこと
    を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のバラ物流ピッキング補充システム。
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