JP2020514201A - 荷敷きおよび包装材の最適化 - Google Patents

Abstract

物体の集合体に対して包装材および荷敷きを自動的に最適化するシステムを提供する。このシステムは、個別作成包装材定型品の寸法を計算する。特定量の荷敷きを考慮に入れるために、個別作成包装材定型品の寸法を調節する。このシステムは、個別作成包装材定型品について計算した寸法に基づいて、包装材生産機械に、個別作成包装材定型品を作製させる包装材コマンドを生成する。また、このシステムは、荷敷き生産機械に、特定量の荷敷きを作製させる荷敷きコマンドを生成する。【選択図】図１

Description

[0001] 本願は、２０１８年３月１４日出願され、"DUNNAGE AND PACKAGING OPTIMIZATION"（荷敷きおよび包装材の最適化）と題する米国特許出願第１５／９２２，６０９号の権利を主張する。米国特許出願第１５／９２２，６０９号は、２０１７年３月１６日に出願され、"DUNNAGE AND PACKAGING OPTIMIZATION"（荷敷きおよび包装材の最適化）と題する米国仮特許出願第６２／４７２，１３９号の優先権および権利を主張する。以上で述べた出願は全て、ここで引用したことにより、それらの内容が全て本願にも含まれるものとする。

[0002] 輸送(shipping)および包装業界では、折り畳み素材を定型品(box template)に変換する板紙およびその他の折り畳み素材処理機器を頻繁に使用する。このような機器の利点の１つは、荷主が、種々のサイズの標準的な予め作られた箱の在庫を維持する代わりに、必要に応じて、要求されるサイズの箱を準備できることである。その結果、荷主は、特定の箱サイズに対する要求を予測する必要性、および標準サイズの予め作られた箱を貯蔵する必要性を排除することができる。代わりに、荷主は、１つ以上の折り畳み素材を梱(bale)にして貯蔵すればよく、この折り畳み素材を使用して、各出荷時点における特定のサイズ要件に基づいて、種々のサイズの箱を作成することができる。これによって、荷主は、周期的に使用される出荷用補充品のために通常必要とされる貯蔵空間を削減することが可能になり、更に、出荷される物品およびそれらのそれぞれの寸法が常に(from time to time)変化するために、必要な箱のサイズを予測するプロセスの精度が本質的に低いことに伴う無駄やコストを低減することが可能になる。

[0003] 多数のサイズの予め作られた箱を貯蔵することに伴う非効率性を低減することに加えて、個別サイズで箱を作ることによっても、包装および出荷コストが低減する。フルフィルメント業界では、出荷される物品は、通例、出荷される物品よりも約４０％大きい箱に包装されると推定される。箱が特定の物品には大き過ぎると、大きな箱程作るために使用される材料のコストが過剰となるために、物品に合わせて個別のサイズに作られた箱よりも高価になる。ある物品が包装される箱が大き過ぎるとき、物品が箱の中で動くことを防止するため、そして圧力がかけられたとき（例えば、箱にテープが貼られる、閉じられる、または積み重ねられるとき）に箱が潰れるのを防止するために、充填材（例えば、発泡スチロール、パッキング・ピーナッツ(foam peanuts)、紙、空気枕等）が箱の中に入れられることが多い。これらの充填材は、更に、大き過ぎる箱に物品を梱包することに伴うコストを上昇させる。

[0004] また、個々の大きさに合わせて箱を作ると、大き過ぎる箱に入れて物品を出荷する場合と比較して、物品の出荷に伴う出荷コストも低減する。包装される物品よりも４０％大きい箱で満たされた出荷車両は、包装される物品に相応するように個別サイズに作られた箱で満たされた出荷車両よりも、運営の価格効率性は遙かに低い。言い換えると、個別サイズのパッケージで満たされた出荷車両は、遙かに多い数のパッケージを搬送することができ、このため、同じ数の物品を出荷するために要求される出荷車両の台数を減らすことができる。このように、出荷価格がパッケージの重量に基づいて計算されることに加えて、またはその代わりに、出荷価格は、出荷されるパッケージのサイズによって影響されることが多い。つまり、物品のパッケージのサイズを縮小すると、その物品の出荷価格を下げることができる。

[0005] 個別サイズの包装材を用意することによって、当技術分野には様々な利益が得られる。しかしながら、効率的で安全な包装および異なる種類の商品に関して、他の技術的課題が残っている。本明細書において特許請求する主題は、何らかの欠点を解決する実施形態にも、以上で説明したような環境のみにおいて動作する実施形態にも限定されない。逆に、この背景は、本明細書において説明する実施形態を実施することができる１つの例示的な技術分野を例示するために提供されたのである。

[0006] 本明細書において開示する実施形態は、物体の集合体に対して包装材および荷敷き(dunnage)を自動的に最適化するシステムを含む。少なくとも１つの実施形態では、このシステムは、１つ以上の物体の物理寸法を記述する寸法情報を収集するように構成された寸法入力デバイスを備える。また、このシステムは、寸法入力デバイスによって収集された寸法情報に基づいて、個別作成包装材定型品(custom-made packaging templates)を作製するように構成された１つ以上の包装材生産機械も備えることができる。加えて、このシステムは、寸法入力デバイスによって収集された寸法情報に基づいて、包装のために測定された量の荷敷きを作製するように構成された１つ以上の荷敷き生産機械を備えることができる。更に、このシステムは、荷敷きの分量と、個別作成包装材定型品に関連する容積との間の比率が所定の閾値と合致する(conform with)ように、個別作成包装材定型品の寸法および荷敷きの寸法を計算するように構成された１つ以上のコンピュータ・プロセッサを備えることができる。

[0007] 少なくとも１つの追加実施形態または代替実施形態では、物体の集合体に対して包装材および荷敷きを自動的に最適化する方法は、１つ以上の寸法スキャニング・センサから、この物体の集合体の物理寸法を記述する寸法情報を受けるステップを含む。加えて、この方法は、１つ以上のコンピュータ・プロセッサによって、個別作成包装材定型品の寸法を計算するステップを含むことができる。個別作成包装材定型品に関連する容積は、寸法情報によって記述される容積よりも大きくてよい。特定量の荷敷きを考慮に入れるために、個別作成包装材定型品の寸法を調節してもよい。加えて、この方法は、個別作成包装材定型品について計算された寸法に基づいて、個別作成包装材定型品を包装材生産機械に作製させる包装材コマンドを生成するステップを含むことができる。更に、この方法は、荷敷き生産機械に特定量の荷敷きを作製させる荷敷きコマンドを生成するステップを含むことができる。

[0008] 更に、少なくとも１つの追加実施形態または代替実施形態では、物体の集合体に対して包装および荷敷きを自動的に最適化するコンピュータ・システムを開示する。このシステムは、１つ以上のプロセッサと、実行可能命令が格納されている１つ以上のコンピュータ読み取り可能媒体とを備えることができ、実行可能命令が１つ以上のプロセッサによって実行されると、種々のアクトを実行するようにコンピュータ・システムを構成する。例えば、このシステムは、１つ以上のコンピュータ・プロセッサによって、個別作成包装材定型品の寸法を計算するように構成することができる。個別作成包装材定型品に関連する容積は、包装されようとしている１つ以上の物体に関連する体積よりも大きくてよい。特定量の荷敷きを許容するために、個別作成包装材定型品の寸法を調節することができる。特例量の荷敷きは、１つ以上の物体における物体の種類に基づいて決定されてもよい。また、このシステムは、個別作成される包装材定型品について計算された寸法に基づいて、個別作成される包装材定型品を包装材生産機械に作製させる包装材コマンドを生成するように構成することができる。更に、このシステムは、荷敷き生産機械に特定量の荷敷きを作製させる荷敷きコマンドを生成するように構成することができる。

[0009] この摘要は、以下で詳細な説明において更に説明する概念から選択したものを、簡略化した型式で紹介するために設けられている。この摘要は、特許請求する主題の主要な特徴や必須の特徴を特定することを意図するのではなく、特許請求する主題の範囲を判断するときに補助として使用されることを意図するのでもない。

[0010] 更に他の特徴および利点については、以下に続く説明において明記するが、部分的にはその説明から自明であり、本明細書における教示の実践によって習得することもできる。本発明の特徴および利点は、添付した請求項において特定的に指摘される手段(instruments)および組み合わせによって実現および獲得することができる。本発明の特徴は、以下の説明および添付した請求項から一層完全に明らかとなり、または以下に明記する本発明の実践によって習得することもできる。

[0011] 以上に記載した、そしてその他の利点および特徴を得ることができる方法(manner)について説明するために、以上で端的に説明した主題の更に特定的な説明を、添付図面において図示されている特定的な実施形態を参照しながら行う。これらの図面は典型的な実施形態を表すに過ぎず、したがって範囲を限定するとは見なさないことを理解した上で、添付図面を使用して、更に特定的にそして詳細に実施形態について説明する(described and explained)。
包装システムの実施形態の模式図を示す。 包装システムのソフトウェア・アプリケーションの実施形態の模式図を示す。 包装される物体の実施形態を示す。 パッケージにおける図３Ａの物体の断面図を示す。 他のパッケージにおける図３Ａの物体の断面図を示す。 他のパッケージにおける図３Ａの物体の実施形態を示す。 他のパッケージにおける図３Ａの物体および追加の異なる物体の実施形態を示す。 物品を包装するための例示的なプロセスのフロー・チャートを示す。 物品を包装するための他の例示的なプロセスのフロー・チャートを示す。

[0021] これより、以下の論述では、実行することができる多数の方法および方法アクトに言及する。これらの方法アクトは、特定の順序で論じられる、または特定の順序で現れるようにフロー・チャートでは図示されることもあるが、具体的に言明されていなければ、または要求されなければ、特定の順序付けは必要でない。何故なら、あるアクトは、このアクトが実行される前に完了する他のアクトに依存するからである。

[0022] 開示する実施形態は、包装材の構成および荷敷きの構成の双方をカスタム化するための技術的解決策を含む。種々の開示する寸法収集技法を使用することによって、包装しようとする製品の寸法を特定する(identify)ことができる。特定された寸法を使用して、製品にぴったり合うように作られたカスタム・パッケージ(custom package)（本明細書では「包装材定型品」）とも呼ぶ）を作製することができる。加えて、特定された寸法を使用して、カスタム荷敷きも決定することができる。

[0023] 出荷コスト、生産コスト、および出荷される物品に関する具体的な属性に基づいて、結果的に得られるパッケージおよび荷敷きの具体的な寸法を最適化することができる。例えば、ガラス製の花瓶のような脆弱な製品は、搬送(transit)中にガラス製の花瓶を保護するために、追加の荷敷きおよび／または特定の種類の荷敷きを必要とする場合もある。したがって、必要な荷敷きを収容することができるカスタム・パッケージを作製することができる。同様に、荷敷きを特別に作成および／または測定することができる。したがって、結果的に得られる荷敷きおよびパッケージは、双方共、出荷される特定の物体の要望を満たすように、双方共同時に特別に作製される。

[0024] これより図面に移ると、図１は包装システム１００の実施形態の模式図を示す。図示する包装システム１００は、種々の例示的なコンポーネントを備えており、包装システム制御ユニット１１０の実施形態、製品受入システム(intake system)１２０の実施形態、包装材生産機械１３０の実施形態、および荷敷き生産機械１４０の実施形態を含む。本明細書において説明する包装システム１００の種々のコンポーネントおよびモジュールは、明確化および例示のためだけに提示するに過ぎない。当業者には、種々の代わりのまたは追加のモジュールあるいはコンポーネントも同等に使用して、同じ効果が得られることが理解されよう。例えば、本開示の範囲内において、複数の包装システム制御ユニット１１０、製品受入システム１２０、包装材生産機械１３０、および／または荷敷き生産機械１４０を使用することができる。

[0025] 少なくとも１つの実施形態では、荷分けシステム（図示せず）が、１つ以上の目的製品１２２（本明細書では「物体」(object)とも呼ぶ）の集合体を製品受入システム１２０に供給する。図示する製品受入システム１２０は、包装システム１００の少なくとも一部にわたって目標製品１２２を輸送するように構成されたコンベア・ベルトを含む。加えて、製品受け入れシステム１２０は、１つ以上のスキャニング・センサの形態とした、寸法入力デバイス１２４を備えている。少なくとも１つの実施形態では、１つ以上のスキャニング・センサはライト・カーテンを構成する。このライト・カーテンは、目標製品１２２の高さおよび幅の双方を測定するために、種々の発光器および光検出器を使用する。

[0026] 図示するライト・カーテンは、例示のために提示されるに過ぎない。種々の代替または追加実施形態では、製品受入システムは、１つ以上の目標製品１２２の集合体の異なる断面を測定するためのライト・カーテンのような、複数の寸法入力デバイス１２４を備える。更に、追加実施形態または代替実施形態では、製品受入システム１２０は、目標製品１２２の寸法を判定するために、代わりの１つ以上の寸法入力センサ１２４も備える。例えば、１つ以上の寸法入力センサ１２４は、１つ以上の目標製品１２２の集合体内にある目標製品の各々と関連付けられたＵＲＬをスキャンするＵＲＬスキャナ１２６を備えてもよい。ＵＲＬスキャナ１２６は、各製品の寸法情報をそのＵＲＬに基づいて格納するコンピュータ・データベース（図示せず）と通信することができる。製品受入システム１２０は、個々の製品各々の格納された寸法に基づいて、１つ以上の目標製品１２２の集合体全ての全体的な寸法を判定する。加えてまたは代わりに、１つ以上の寸法入力デバイス１２４は、ＬＩＤＡＲセンサ、コンピュータ視覚システム、レーザ距離測定センサ、または寸法を測定することができる任意の他のシステムを含むこともできる。このように、１つ以上の目標製品１２２の集合体の寸法を判定するために、種々の異なる装置およびシステムを使用することができる。

[0027] 少なくとも１つの実施形態では、製品受入システム１２０は、複数の異なるスキャナを含む。例えば、製品受入システム１２０は、ライト・カーテンおよび１つ以上のＵＲＬスキャナ１２６のような、１つ以上の寸法入力デバイス１２４を備えるように図示されている。１つ以上の目標製品１２２の集合体がスキャンされると、１つ以上の寸法入力デバイス１２４は、製品についての寸法情報を生成し、１つ以上のＵＲＬスキャナ１２６は製品についての集合体情報を生成する。寸法情報は包装システム制御ユニット１１０に寸法情報を提供し、一方、集合体情報は１つ以上の目標製品１２２の集合体に関連する発注情報を提供する。少なくとも１つの実施形態では、１つのセンサが、寸法情報および集合体情報の双方を収集する。

[0028] 実例をあげると、製品の１つ以上は、注文番号、製品、アドレス、特殊注文指示、および／または種々の他の同様な情報と関連付けられたＵＲＬを含むことができる。集合体情報は、製品を包装するために使用される箱に合わせて、包装ラベルを作製するために使用される。加えて、発注情報は、最終的な箱の要求強度または製品の脆弱性のような、特定の包装特記事項(packaging feature)を指定するために使用することができる。

[0029] 更に、少なくとも１つの実施形態では、製品受入システム１２０はスケール（図示せず）を含む。スケールは、１つ以上の目標製品１２２の集合体の重量を測定し、この情報を包装システム制御ユニット１１０に送る。包装システム制御ユニット１１０は、この重量を使用して、１つ以上の製品の集合体を箱詰めするための箱の適正な強度を判定する。例えば、重い物品を包装するときには、段ボールは厚い方が望ましく、箱詰めする物品が軽い程、薄い段ボールにする方が価格効率的になるのはもっともである。

[0030] 一旦製品受入システム１２０が１つ以上の目標製品１２２の集合体の物理寸法に関する情報を判定したなら、製品受入システム１２０はこの情報を包装システム制御ユニット１１０に伝達する。包装システム制御ユニット１１０は、サーバ、デスクトップ・コンピュータ、埋め込み型システム、マイクロコントローラ、クラウド・サーバ、または情報を伝達および処理することができる任意の他のコンピューティング・デバイスを含んでもよい。 包装システム制御ユニット１１０は、包装材生産システムおよび１つ以上の目標製品１２２に関する種々の情報を収容する包装材データベース（図２に示す）を含む。例えば、包装材データベースは、入手可能な段ボールの種類、入手可能な包装材生産機械１３０、入手可能な荷敷きの種類、入手可能な荷敷き生産機械１４０、包装しようとする製品の種類（例えば、１つ以上の目標製品１２２）、包装しようとする製品の物理的特性、特定の製品に付随する特別な包装の要望に関する情報、およびその他の同様の情報を含む。

[0031] 少なくとも１つの実施形態では、包装システム制御ユニット１１０は、包装材生産機械１３０に、個別製作包装材定型品を作製させるコマンドを、包装材生産機械１３０に送る。個別製作包装材定型品は、１つ以上の目標製品１２２に特別にぴったりと合うように生産することができる。加えて、少なくとも１つの実施形態では、包装システム制御ユニット１１０は、特定の包装材生産機械１３０、および包装材定型品を作成するために使用される段ボールを選択する。したがって、包装システム制御ユニット１１０は、個別製作包装材定型品の組み立てにおいて使用される寸法および材料に対して重要な制御を実行する。

[0032] 包装材生産機械１３０は、カスタム・パッケージまたはパッケージ定型品(package template)を生産することができる任意の機械を備えている。また、包装材生産機械１３０は、少なくとも１種類のバルク段ボールと関連付けられる。例えば、包装材機械が比較的薄い段ボールおよび比較的厚い段ボールの双方と関連付けられてもよい。加えて、異なる段ボールが、異なる強度特性、異なる生産コスト、異なる出荷コスト、および種々のその他の異なる特性を有してもよい。

[0033] また、包装システム制御ユニット１１０は、荷敷き生産機械１４０とも通信する。荷敷き生産機械１４０は、荷敷きを自動的に作成、測定、および／または形成することができる任意の機械を備えている。例えば、図示する荷敷き生産機械１４０は、ホッパ(hopper)１４３から測定された量のパッキング・ピーナッツを繰り出すように構成される。パッキング・ピーナッツは、ノズル１４２から目標パッケージに繰り出される。追加実施形態または代替実施形態では、荷敷き生産機械１４０は、木、敷物(matting)、気泡緩衝材(bubble wrap)、空気枕、フォーム、厚紙(cardboard)、紙、プラスチック、成型緩衝材(mold formed cushioning)、または荷敷きとして機能することができる任意の他の種類の材料を作成、測定、および／または形成するように構成される。

[0034] 図２は、包装システム・ソフトウェア・アプリケーション２００の実施形態の模式図を示す。このソフトウェア・アプリケーションには、包装システム・ソフトウェア・アプリケーション２００の異なる部分を表す種々のモジュールおよびコンポーネントが図示されている。例えば、包装システム・ソフトウェア・アプリケーション２００の図示する実施形態は、受入モジュール２２０、生産モジュール２５０、荷敷きモジュール２６０、処理モジュール２３０、および包装材データベース２４０を含む。図示するモジュールは、説明および明確化のためだけに提示されるに過ぎない。追加実施形態または代替実施形態では、図示する方法以外で、これらのモジュールを組み合わせても、分割しても、または説明してもよい。

[0035] 少なくとも１つの実施形態では、包装システム・ソフトウェア・アプリケーション２００は、少なくとも部分的に包装システム制御ユニット１１０によって実行される。追加実施形態または代替実施形態では、包装システム・ソフトウェア・アプリケーション２００は、製品受入システム２１０、包装材生産機械２１２、および荷敷き生産機械２１４の処理能力を利用する分散型システム上で実行される。加えて、包装システム・ソフトウェア・アプリケーション２００は、少なくとも部分的に、リモート・サーバの処理能力を利用するクラウド・システム内において実行することもできる。

[0036] 少なくとも１つの実施形態では、包装システム・ソフトウェア・アプリケーション２００は、寸法情報２７０を製品受入システム２１０（図１では１２０で示されている）から受ける。具体的には、包装システム・ソフトウェア・アプリケーション２００は、寸法入力デバイス１２４から入力を受ける。寸法入力デバイス１２４は、１つ以上の物体１２２の物理寸法を記述する寸法情報２７０を収集するように構成されている。寸法入力デバイス１２４は、ライト・カーテンのような、１つ以上の物体をスキャンし、１つ以上の物体１２２の物理寸法を特定する１つ以上の寸法スキャニング・センサを備えてもよい。寸法情報２７０は、１つ以上の物体の寸法を集合体として記述することができ、および／または１つ以上の物体を個々に記述することができる。

[0037] また、包装システム・ソフトウェア・アプリケーション２００は、１つ以上の包装材生産機械２１２（図１では１３０で示されている）とも通信する。包装材生産機械２１２は、寸法入力デバイス１２４によって収集された寸法情報２７０に基づいて、個別作成包装材定型品を作製するように構成されている。また、包装システム・ソフトウェア・アプリケーション２００は、１つ以上の荷敷き生産機械２１４（図１では１４０で示されている）とも通信する。荷敷き生産機械２１４は、寸法入力デバイス１２４によって収集された寸法情報に基づいて、包装のために、測定された量の荷敷きを作製するように構成されている。

[0038] 少なくとも１つの実施形態では、処理モジュール２３０は、個別作成包装材定型品の寸法および荷敷きの寸法を計算するように構成された１つ以上のコンピュータ・プロセッサを備える。少なくとも１つの実施形態では、個別作成包装材定型品の寸法および荷敷きの寸法は、荷敷きの分量と、個別作成包装材定型品に関連する容積との間の比率が所定の閾値と合致するように計算される。

[0039] 例えば、少なくとも１つの実施形態では、受入モジュール２２０は寸法情報２７０を製品受入システム２１０から受ける。次いで、処理モジュールは、１つ以上の目標製品１２０を包み込むことができる十分に大きな個別作成包装材定型品の寸法を計算する。実例をあげると、図３Ａは花瓶３００の形態とした目標製品を示す。図３Ｂ〜図３Ｅは、花瓶３００を包み込むために作成された異なるパッケージ３１０、３２０、３３０、３５０の断面を示す。

[0040] 一旦個別作成包装材定型品が計算されたなら、処理モジュール２３０は１つ以上の物体に関して個別作成包装材定型品と対応する過剰空間容積(excess space volume)を計算する。例えば、図３Ｂは、花瓶３００に関して過剰空間容積が殆どないパッケージ３１０を示す。対照的に、図３Ｃは、花瓶３００に関して大量の過剰空間容積３２５を有するパッケージ３２０を示す。

[0041] 一旦過剰空間容積の量(the amount of excess space volume)が特定されたなら、処理モジュール２３０は、この過剰空間容積に基づいて、荷敷きの寸法を計算する。例えば、処理モジュール２３０は、過剰空間容積を埋めるために必要とされる特定量のパッキング・ピーナッツを決定してもよい。同様に、処理モジュール２３０は、過剰空間を埋めるために必要とされる空気枕の数およびサイズを決定してもよい。加えて、少なくとも１つの実施形態では、処理モジュール２３０は、花瓶３００にぴったり合う成型品荷敷き構造の寸法およびパラメータを計算する。

[0042] 荷敷きの寸法を計算した後、処理モジュール２３０は、荷敷きの分量と、個別作成包装材定型品に関連する容積との間の比率が所定の閾値と合致するか否か判定する。例えば、包装材データベース２４０は、１つ以上の目標製品１２２の少なくとも一部についての包装材情報を含む。包装材情報は、目標製品に対して適正な包装手順に関する情報を含む。実例をあげると、この情報は、１つまたは複数の好ましい種類の荷敷き、好ましい種類の段ボール、好ましい種類のパッケージ、および／または保護係数を含んでもよい。

[0043] 保護係数は、安全な包装を確保するために個々の目標製品が必要とする保護量を記述する。例えば、保護係数は、荷敷きと個別作成包装材定型品に関連する容積との間の比率を記述する閾値を含んでもよい。実例をあげると、花瓶３００に対する所定の閾値は、パッケージの容積の少なくとも２５パーセントが荷敷きを含まなければならないことを示すのでもよい。更に、包装材情報は、パッキング・ピーナッツのような、特定の種類の荷敷きが好ましい荷敷きであることも示してもよい。少なくとも１つの実施形態では、保護係数は、荷敷きの最小容認可能圧縮量(minimum acceptable amount compressed dunnage)の指示を含む。例えば、パッキング・ピーナッツは高い圧縮比を有するが、成型品荷敷きはそれ程圧縮できない。過度に脆い物品は、包装材における他の物品がこの脆い物品を損傷しないことを確保するために、圧縮率が低レベルである荷敷きを要求するのはもっともである。

[0044] 加えて、少なくとも１つの実施形態では、複数の物品を一緒に包装するときは、荷敷きの容積に対する閾値比率(threshold ratio)が最も高い物品が、パッケージ全体の比率となる。したがって、低い閾値比率を要求する物品が、高い閾値比率を要求する物品と共に包装される場合、物品の全てが高い閾値比率を要求するかのように、荷敷きが作成される。

[0045] 所定の閾値を特定したときに、処理モジュール２３０は個別作成包装材定型品の寸法および個別作成荷敷きの寸法を、比率と所定の閾値との間の差に基づいて調節する。例えば、最初に、処理モジュール２３０は花瓶３００のためにパッケージ３１０を計算してもよい。次いで、処理モジュール２３０は、包装材データベース２４０において花瓶３００を調べ、安全な搬送を確保するためには、花瓶の荷敷きの比率を高める必要があると判断することができる。同様に、処理モジュール２３０は花瓶３００のためにパッケージ３２０を計算することもできる。次いで、処理モジュール２３０は、パッケージ３２０に含まれる過剰空間３２５が多すぎ、その結果、包装材および荷敷きに無駄が生ずる、および／または安全でない輸送条件になると判断することができる。

[0046] 計算に応答して、処理モジュール２３０は、最終的に、花瓶３００を輸送するための個別作成包装材定型品のパラメータに到達する。例えば、パッケージ３３０が、過剰空間容積３３５と個別作成包装材定型品（即ち、パッケージ３３０）に関連する容積との間に適正な比率を有する。少なくとも１つの実施形態では、この比率は所定の範囲であり、その範囲内に入る任意の構成が容認可能となるようにする。

[0047] 一旦適正な個別作成包装材定型品が決定したなら、処理モジュールは生産モジュール２５０に包装材コマンド２７２を生成させる。すると、生産モジュール２５０は包装材コマンド２７２を包装材生産機械２１２に伝達し、包装材生産機械２１２に、計算された個別作成包装材定型品を作製させる。

[0048] 同様に、一旦適正な個別作成包装材定型品が決定したなら、処理モジュールは荷敷きモジュール２６０に荷敷きコマンド２７４を作製させる。すると、荷敷きモジュール２６０は荷敷きコマンド２７４を荷敷き生産機械２１４に伝達し、荷敷き生産機械２１４に、計算された荷敷きを作製させる。

[0049] 図３Ｅは、パッケージ３５０の他の例を示す。図示するパッケージ３５０は、２つの異なる目標製品、即ち、花瓶３００および金属法令集 (metal statute) ３４０を収容する。少なくとも１つの実施形態では、処理モジュール２３０は寸法情報２７０を製品受入システム２１０から受け、製品情報をＵＲＬスキャナ１２６から受ける。次いで、処理ユニット２３０は包装材データベース２４０において双方の目標製品３００、３４０を調べる。包装材データベース２４０は、それぞれの目標製品３００、３４０毎に包装材要件を記述する情報を収容する。

[0050] 少なくとも１つの実施形態では、花瓶３００は、金属法令集３４０が必要とするよりも遙かに多い包装材を、安全な搬送のために必要とする。加えて、少なくとも１つの実施形態では、これらを一緒に包装する場合、金属法令集３４０自体が、搬送中に花瓶３００を破壊または損傷する潜在的な可能性がある。また、包装材データベース２４０内に格納されている包装材要件は、１つ以上の目標製品の脆弱性および／または有害な側面(damaging aspect)についての情報も含むことができる。

[0051] 包装材データベース３４０からの情報を使用して、処理モジュール２３０は、荷敷きの分量と、個別作成パッケージ３５０に関連する容積との間の適切な比率を特定する。少なくとも１つの実施形態では、この比率は、１つ以上の目標製品の内１つの製品に関連する最も高い比率要件に基づいて決定される。特定の種類の荷敷きを選択すると、処理モジュール２３０は、包装材データベース２４０内の情報に基づいて、この荷敷きの種類を特定する。例えば、成型品荷敷きは、花瓶３００および金属法令集３４０を保護するのに相応しく(better)、しかもこれらを互いに分離し続けるので、処理モジュール２３０はこれが好ましいと特定すればよい。対照的に、パッキング・ピーナッツは緩衝作用が得られるが、過剰に流動性があり、搬送中に金属法令集３４０および花瓶３００が物理的に接触し、金属法令集３４０が花瓶３００を損傷するおそれがある。このような場合、異なる荷敷き選択肢の圧縮性によって、どの荷敷きが適切な選択肢となるか判断するとよい。

[0052] ある実施形態では、包装システム制御ユニット１１０内に、複数の異なる種類の荷敷きをモデリングすることもできる。例えば、各荷敷きを流動性、圧縮率、強度、重量、およびその他の種々の係数と関連付けてもよい。更に、各項目を、使用する荷敷きの種類に応じて、異なる閾値比率を示す保護係数と相関付けてもよい。追加実施形態または代替実施形態では、保護係数は、品目に加えると損傷が起こり得る力の量を示してもよい。次いで、包装システム制御ユニット１１０は、荷敷きのモデルに基づいて、荷敷きの種類毎に閾値比率を計算することができる。ある計算では、必要とされる荷敷きの量のために、特定の種類の荷敷きが相応しくないものになる場合もある。実例をあげると、花瓶３００を金属法令集３４０から安全に保護するためには、容積に対するパッキング・ピーナッツの荷敷きの比率を、２０対１にしなければならない場合がある。このような場合、包装システム制御ユニット１１０は、パッキング・ピーナッツは、適したパッケージ・サイズを作るには多くの段ボールを浪費しすぎるために、荷敷きとして相応しくないと判定することができる。次いで、包装システム制御ユニット１１０は、異なる、もっと適した種類の荷敷きを使用するか、または 物品３００、３４０を別々にする選択をすることを決定すればよい。

[0053] したがって、開示する実施形態は、発注に特定した必要性を満たすために、荷敷きの分量、サイズ、および種類、ならびに包装材定型品のサイズおよび種類を知的な方法で選択することができる。具体的には、開示する実施形態は、自動的に出荷および材料コストを極力抑えつつ、同時に、目標製品が保護されるように、十分な荷敷きをパッケージ内に供給することを確保する。

[0054] 尚、本明細書において開示する実施形態は、特定の結果を達成するための１つ以上のアクトを含むフロー・チャートに関して説明できることは認められよう。例えば、図４および図５ならびに対応する本文は、物体の集合体に対して包装材および荷敷きを自動的に最適化するための種々の方法およびシステムにおけるアクトについて説明する。図４および図５のアクトについて以下に説明する。

[0055] 例えば、図４は、物体の集合体のために包装材および荷敷きを自動的に最適化するための例示的な方法４００のフロー・チャートを示し、寸法情報を受けるアクト４１０を含む。アクト４１０は、１つ以上の寸法スキャニング・センサから、物体の集合体の物理寸法を記述する寸法情報を受けるステップを含む。例えば、図１および添付する記載において図示ならびに説明するように、製品受入スキャナ３１０は、目標製品についての寸法情報を収集する１つ以上の寸法入力デバイス１２４を備えている。

[0056] 加えて、図４は、方法４００が、包装材定型品の寸法を計算するアクト４２０を含むことも示す。アクト４２０は、１つ以上のコンピュータ・プロセッサによって、個別作成包装材定型品の寸法を計算するステップを含む。個別作成包装材定型品に関連する容積は、寸法情報によって記述される容積よりも大きい。加えて、特定量の荷敷きを考慮に入れるために、個別作成包装材定型品の寸法を調節する。例えば、図２および添付する記載は、１つ以上の目標製品を包み込むサイズに作られる内寸を有するパッケージを作ることができる個別作成包装材定型品を計算する処理モジュール２３０について説明する。加えて、処理モジュール２３０は、特定の比率を達成するために、包装材定型品および荷敷きの全体的な構成(configuration)を調節する。

[0057] また、図４は、方法４００が包装材コマンドを生成するアクト４３０を含むことも示す。アクト４３０は、個別作成包装材定型品について計算した寸法に基づいて、包装材生産機械に個別作成包装材定型品を作製させる包装材コマンドを生成するステップを含む。例えば、図２は、生産モジュール２５０に包装材コマンド２７２を生成させる処理モジュール２３０を示す。包装材コマンド２７２は、包装材生産機械２１２に送られ、次いで、包装材生産機械２１２は、計算された個別作成包装材定型品を作製する。

[0058] 更に、図４は、方法４００が荷敷きコマンドを生成するアクト４４０を含むことも示す。アクト４４０は、荷敷き生産機械に特定量の荷敷きを作製させる荷敷きコマンドを生成するステップを含む。例えば、図２は、荷敷きモジュール２６０に荷敷きコマンド２７４を生成させる処理モジュール２３０を示す。荷敷きコマンド２７４は、荷敷き生産機械２１２に送られ、次いで、荷敷き生産機械２１２は、計算された特定量の荷敷きを作製する。

[0059] これより図５に移ると、図５は、物品を包装するための他の例示的なプロセスのフロー・チャートを示す。例えば、図５は、物体の集合体のために包装材および荷敷きを自動的に最適化する方法５００が、包装材定型品の寸法を計算するアクト５１０を含むことを示す。アクト５１０は、１つ以上のコンピュータ・プロセッサによって、個別作成包装材定型品の寸法を計算するステップを含む。個別作成包装材定型品に関連する容積は、包装されようとしている１つ以上の物体に関連する体積よりも大きい。加えて、特定量の荷敷きを考慮に入れるために個別作成包装材定型品の寸法を調節し、１つ以上の物体における物体の種類に基づいて、特定量の荷敷きを決定する。例えば、図１および図２に図示ならびに説明するように、製品受入システム１２０は目標製品についての寸法情報を収集する。包装システム制御ユニット１１０は、目標製品よりも大きな包装材定型品を計算する。目標製品および荷敷きを正しく収容するために、包装材定型品のサイズを調節する。

[0060] また、図５は、方法５００が包装材コマンドを生成するアクト５２０も含むことも示す。アクト５２０は、個別作成包装材定型品について計算した寸法に基づいて、包装材生産機械に個別作成包装材定型品を作製させる包装材コマンドを生成するステップを含む。例えば、図２は、包装材生産機械２１２と通信する生産モジュール２５０を示す。生産モジュール２５０は、包装材コマンド２７２を生成し、包装材生産機械２１２に伝達する。

[0061] 加えて、図５は、方法５００が荷敷きコマンドを生成するアクト５３０を含むことも示す。アクト５３０は、荷敷き生産機械に特定量の荷敷きを作製させる荷敷きコマンドを生成するステップを含む。例えば、図２に関して図示および説明したように、荷敷きモジュール２６０は、荷敷きコマンド２１４を生成し、荷敷き生産機械２１４に伝達する。

[0062] 更に、これらの方法をコンピュータ・システムによって実行する(practice)こともできる。コンピュータ・システムは、１つ以上のプロセッサと、コンピュータ・メモリのようなコンピュータ読み取り可能媒体とを含む。具体的には、コンピュータ・メモリは、コンピュータ実行可能命令を格納することができ、コンピュータ実行可能命令が１つ以上のプロセッサによって実行されると、実施形態において列挙したアクトのような、種々の機能を実行させる。

[0063] 本発明の実施形態は、以下で更に詳しく論ずるような、コンピュータ・ハードウェアを含む特殊目的または汎用コンピュータを備える、または利用するのでもよい。また、本発明の範囲内に該当する実施形態は、コンピュータ実行可能命令および／またはデータ構造を搬送あるいは格納するために、物理およびその他のコンピュータ読み取り可能媒体も含む。このようなコンピュータ読み取り可能媒体は、汎用または特殊目的コンピュータ・システムによってアクセスすることができる任意の利用可能な媒体とすることができる。コンピュータ実行可能命令を格納するコンピュータ読み取り可能媒体は、物理記憶媒体である。コンピュータ実行可能命令を搬送するコンピュータ読み取り可能媒体は、送信媒体である。つまり、一例として、そして限定ではなく、本発明の実施形態は、少なくとも２つの全く異なる種類のコンピュータ読み取り可能媒体、即ち、物理コンピュータ読み取り可能記憶媒体、および送信コンピュータ読み取り可能媒体を備えることができる。

[0064] 物理コンピュータ読み取り可能記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたはその他の光ディスク・ストレージ（ＣＤ、ＤＶＤ等のような光ディスク・ストレージ）、磁気ディスク・ストレージまたはその他の磁気記憶デバイス、あるいは、コンピュータ実行可能命令またはデータ構造の形態で所望のプログラム・コード手段を格納するために使用することができ、更に汎用または特殊目的コンピュータによってアクセスすることができる任意のその他の媒体を含む。

[0065] 「ネットワーク」とは、コンピュータ・システムおよび／またはモジュールおよび／またはその他の電子デバイス間における電子データの輸送(transport)を可能にする１つ以上のデータ・リンクと定義する。情報がネットワークまたは他の通信接続（ハードワイヤ接続、ワイヤレス、あるいはハードワイヤ接続またはワイヤレスの組み合わせ）を介してコンピュータに転送または提供されるとき、コンピュータはこの接続を正しく送信媒体と見なす。送信媒体は、プログラム・コードをコンピュータ実行可能命令またはデータ構造の形態で搬送するために使用することができ、更には汎用または特殊目的コンピュータによってアクセスすることができるネットワークおよび／またはデータ・リンクを含むことができる。以上のものの組み合わせも、コンピュータ読み取り可能媒体の範囲内に含まれる。

[0066] 更に、種々のコンピュータ・システムのコンポーネントに到達すると、コンピュータ実行可能命令またはデータ構造の形態であるプログラム・コード手段を自動的に送信コンピュータ読み取り可能媒体から物理コンピュータ読み取り可能記憶媒体に（またはその逆に）自動的に転換する(transfer)ことができる。例えば、ネットワークまたはデータ・リンクを介して受信されたコンピュータ実行可能命令あるいはデータ構造は、ネットワーク・インターフェース・モジュール（例えば、「ＮＩＣ」）内にあるＲＡＭにバッファし、次いで最終的にコンピュータ・システムのＲＡＭ、および／またはコンピュータ・システムにおいてそれよりも揮発性の低いコンピュータ読み取り可能物理記憶媒体に転送することができる。つまり、コンピュータ読み取り可能物理記憶媒体は、送信媒体も利用するコンピュータ・システム・コンポーネントに（または送信媒体を主に使用するコンピュータ・システム・コンポーネントにさえも）含めることができる。

[0067] コンピュータ実行可能命令は、例えば、汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、または特殊目的処理デバイスに、特定の機能または１群の機能を実行させる命令およびデータを含む。コンピュータ実行可能命令は、例えば、バイナリー、アセンブリ言語のような中間フォーマット命令、またはソース・コードであってもよい。以上、主題について、構造的特徴および／または方法論的アクトに特定的な文言で説明したが、添付した請求項において定められる主題は、必ずしも、以上で説明した特徴やアクトに限定されないことは理解されよう。逆に、説明した特徴およびアクトは、請求項を実現する形態例として開示したまでである。

[0068] 尚、本発明は、多くの種類のコンピュータ・システム構成を有するネットワーク・コンピューティング環境において実施(practice)できることが、当業者には認められよう。多くの種類のコンピュータ・システム構成には、パーソナル・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、メッセージ・プロセッサ、ハンドヘルド・デバイス、マルチプロセッサ・システム、マイクロプロセッサ・ベースまたはプログラマブル消費者用電子機器、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレーム・コンピュータ、移動体電話機、ＰＤＡ、ページャ、ルータ、スイッチ等が含まれる。また、本発明は、分散型システム環境において実施することもできる。分散型システム環境では、ネットワークを通じてリンクされた（ハードワイヤ接続されたデータ・リンク、ワイヤレス・データ・リンクによって、またはハードワイヤ接続およびワイヤレス・データ・リンクの組み合わせによって）ローカルおよびリモート・コンピュータ・システムの双方が、タスクを実行する。分散型システム環境では、プログラム・モジュールをローカルおよびリモート・メモリ記憶媒体双方に配置することができる。

[0069] あるいは、または加えて、本明細書において説明した機能は、少なくとも部分的に、１つ以上のハードウェア論理コンポーネントによって実行することができる。例えば、そして限定ではなく、使用することができるハードウェア論理コンポーネントの例示的な種類には、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム特定集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム特定標準製品（ＡＳＳＰ： Program-specific Standard Products）、システム・オン・チップ・システム（ＳＯＣ）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：Complex Programmable Logic Device）等が含まれる。

[0070] 本発明は、その主旨や特徴から逸脱することなく、他の特定形態で具体化することもできる。説明した実施形態は、あらゆる観点において、限定ではなく例示であると解釈されてしかるべきである。したがって、本発明の範囲は、以上の説明ではなく、添付する請求項によって示される。請求項の均等の意味および範囲に該当する全ての変更は、請求項の範囲に含まれるものとする。

Claims (20)

1. 物体の集合体に対して包装材および荷敷きを自動的に最適化するシステムであって、
   １つ以上の物体の物理寸法を記述する寸法情報を収集するように構成された寸法入力デバイスと、
   前記寸法入力デバイスによって収集された前記寸法情報に基づいて、個別作成包装材定型品を作製するように構成された１つ以上の包装材生産機械と、
   前記寸法入力デバイスによって収集された前記寸法情報に基づいて、包装のために測定された量の荷敷きを作製するように構成された１つ以上の荷敷き生産機械と、
   前記荷敷きの分量と、前記個別作成包装材定型品に関連する容積との間の比率が所定の閾値と合致するように、個別作成包装材定型品の寸法および前記荷敷きの寸法を計算するように構成された１つ以上のコンピュータ・プロセッサと、
   を備える、システム。
2. 請求項１記載のシステムにおいて、前記寸法入力デバイスが、前記１つ以上の物体をスキャンし、前記１つ以上の物体の物理寸法を記述する前記寸法情報を収集するように構成された１つ以上の寸法スキャニング・センサを備える、システム。
3. 請求項１記載のシステムにおいて、前記１つ以上の寸法スキャニング・センサがライト・カーテンを構成する、システム。
4. 請求項１記載のシステムにおいて、前記寸法入力デバイスが、前記１つ以上の物体と関連付けられた少なくとも１つのＵＲＬをスキャンするように構成された、ユニバーサル・リソース・ロケータ（ＵＲＬ）スキャナを備える、システム。
5. 請求項１記載のシステムにおいて、前記１つ以上の物体と関連付けられた前記ＵＲＬが、前記１つ以上の物体の内少なくとも１つについての前記寸法情報を含む、システム。
6. 請求項１記載のシステムにおいて、前記１つ以上の物体と関連付けられた前記ＵＲＬが、前記１つ以上の物体の内少なくとも１つの寸法を示すデータベースと関連付けられた情報を含む、システム。
7. 請求項１記載のシステムにおいて、前記個別作成包装材定型品の寸法および前記個別作成荷敷きの寸法を計算するステップが、
   前記１つ以上の物体を包み込むことができる十分に大きい第１個別作成包装材定型品の寸法を計算するステップと、
   前記１つ以上の物体に関して、前記第１個別作成包装材定型品と対応する過剰空間容積を計算するステップと、
   前記過剰空間容積に基づいて、前記分量の荷敷きの寸法を計算するステップと、
   前記荷敷きの分量と、前記個別作成包装材定型品に関連する容積との間の比率が、所定の閾値と合致するか否か判定するステップと、
   前記比率と前記所定の閾値との間の差に基づいて、前記個別作成包装材定型品の寸法、および前記個別作成荷敷きの寸法を調節するステップと、
   を含む、システム。
8. 請求項７記載のシステムにおいて、前記所定の閾値が、異なる種類の物体と各々関連付けられた１組の閾値から選択される、システム。
9. 請求項１記載のシステムにおいて、前記個別作成包装材定型品に関連する容積が、前記個別作成包装材定型品から作られる最終的な箱の内積(internal volume)を含む、システム。
10. 物体の集合体に対して包装材および荷敷きを自動的に最適化する方法であって、
    １つ以上の寸法スキャニング・センサから、前記物体の集合体の物理寸法を記述する寸法情報を受けるステップと、
    １つ以上のコンピュータ・プロセッサによって、個別作成包装材定型品の寸法を計算するステップであって、
    前記個別作成包装材定型品に関連する容積が、前記寸法情報によって記述される容積よりも大きく、前記個別作成包装材定型品の寸法が、特定量の荷敷きを考慮に入れるために、調節される、ステップと、
    前記個別作成包装材定型品について計算された寸法に基づいて、個別作成包装材定型品を作製させる包装材コマンドを包装材生産機械に生成するステップと、
    前記特定量の荷敷きを作製させる荷敷きコマンドを荷敷き生産機械に生成するステップと、
    を含む、方法。
11. 請求項１０記載の方法において、前記個別作成包装材定型品に関連する容積が、前記個別作成包装材定型品から作られた最終的な箱の内積を含む、方法。
12. 請求項１０記載の方法において、前記特定量の荷敷きが、前記物体の集合体内にある物体の種類に基づいて決定される、方法。
13. 請求項１０記載の方法において、前記特定量の荷敷きが、前記荷敷きの分量と、前記個別作成包装材定型品に関連する容積との間の所定の比率に基づいて決定される、方法。
14. 請求項１０記載の方法において、前記１つ以上の寸法スキャニング・センサがライト・カーテンを構成する、方法。
15. 請求項１０記載の方法において、前記寸法入力デバイスが、前記物体の集合体と関連付けられた少なくとも１つのＵＲＬをスキャンするように構成されたユニバーサル・リソース・ロケータ（ＵＲＬ）スキャナを備える、方法。
16. 請求項１０記載の方法において、前記物体の集合体と関連付けられたＵＲＬが、前記物体の集合体内にある少なくとも１つの物体についての寸法情報を含む、方法。
17. 請求項１０記載の方法において、前記物体の集合体と関連付けられたＵＲＬが、前記物体の集合体内にある少なくとも１つの物体の寸法を示すデータベースと関連付けられた情報を含む、方法。
18. 請求項１０記載の方法において、前記個別作成包装材定型品の寸法を計算するステップが、
    前記１つ以上の物体を包み込むことができる十分に大きな第１個別作成包装材定型品の寸法を計算するステップと、
    前記１つ以上の物体に関して、前記第１個別作成包装材定型品と対応する過剰空間容積を計算するステップと、
    前記過剰空間容積に基づいて、前記荷敷きの寸法を計算するステップと、
    前記荷敷きと、前記個別作成包装材定型品に関連する容積との間の比率が、所定の閾値と合致するか否か判定するステップと、
    前記比率と前記所定の閾値との間の差に基づいて、前記個別作成包装材定型品の寸法および前記荷敷きの寸法を調節するステップと、
    を含む、方法。
19. 請求項１８記載の方法において、前記所定の閾値が、異なる種類の物体と各々関連付けられた１組の閾値から選択される、方法。
20. 物体の集合体に対して包装材および荷敷きを自動的に最適化するコンピュータ・システムであって、
    １つ以上のプロセッサと、
    実行可能命令が格納されている１つ以上のコンピュータ読み取り可能媒体と、
    を備えており、
    前記実行可能命令が前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、少なくとも、
    １つ以上のプロセッサによって、個別作成包装材定型品の寸法を計算し、
    前記個別作成包装材定型品に関連する容積が、包装されようとしている１つ以上の物体に関連する体積よりも大きく、
    前記個別作成包装材定型品の寸法が、特定量の荷敷きを考慮に入れるために調節され、前記特定量の荷敷きが、前記１つ以上の物体内における物体の種類に基づいて決定され、
    前記個別作成包装材定型品について計算された寸法に基づいて、包装材生産機械に、個別作成包装材定型品を作製させる包装材コマンドを生成し、
    荷敷き生産機械に、前記特定量の荷敷きを作製させる荷敷きコマンドを生成する、
    ように前記コンピュータを構成する、コンピュータ・システム。
    

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