JP2021098564A - 出荷物位置管理システム、及び出荷物位置管理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
出荷前のコイルであれば、例えば、船舶等への積み込み場の直前に設けられた場外保管場所にコイルを移動させた後、場外保管場所内の所定位置に配置し、出荷準備が整って積み込み指示が出されるまでコイルを保管する場合がある。
例えば、コイル等からなる出荷物の移動にはフォークリフトが移動装置として利用され、フォークリフトは、先手と呼ばれる誘導オペレータと共に使用される場合が多い。誘導オペレータは、フォークリフトによって移動された出荷物の設置位置を確認し、確認した設置位置を、リアルタイムの実績移動位置として登録して所定の端末装置に入力することによって置場管理用の上位サーバに送信する。送信された実績移動位置は、製鉄所における全体の出荷管理のために使用される。
特許文献1には、フォークリフトにICタグを装備させ、RFID通信によってフォークリフトの現在位置の変化を監視する倉庫管理システムが開示されている。
また特許文献2には、GPSからの電波信号を受信する位置情報収集装置を搬送対象物の梱包材の内側に封入し、受信した電波信号に基づいて搬送対象物の所在位置を取得する技術が開示されている。
また特許文献2の場合、位置情報収集装置を搬送対象物毎つまり出荷物毎に取り付ける必要があるため、搬送対象物の個数が多くなると取り付け作業の負担が大きくなると共に、部品代やメンテナンス代も嵩むという問題がある。
以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。各図面は模式的なものであり、各装置や各部材等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造等が下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
本実施形態に係る出荷物位置管理システムは、図1及び図2に示すように端末側演算装置20を有する出荷物誘導装置26と、端末側演算装置20に無線通信回線を介して接続された場外移動位置管理サーバ30とを備えるコンピュータシステムである。
出荷物誘導装置26は、出荷物であるコイル5aを積み降ろすフォークリフト7に設けられている。出荷物誘導装置26は、それぞれ端末側演算装置20に接続された座標情報受信端末24と誤差補正信号受信端末25とを備える。座標情報受信端末24及び誤差補正信号受信端末25は、フォークリフト7に装備されたアンテナ7bに接続する。
場外移動位置管理サーバは、前記場外保管場所における出荷物の移動位置を管理するサーバである。
本実施形態に係る出荷物位置管理システムでは、「出荷物」が上記のように鉄鋼製品のコイル5aである場合を例として説明する。コイル5aは、熱間圧延工場で製造後、表面に黒錆(スケール)が付着した、いわゆる「黒皮」と呼ばれるコイル製品であり、露出した表面上に掛け回された結束バンド6a等の紐状部材によって結束されている。
なお、使用する衛星測位システムとしては、GPSに限定されず、GLONASSやGalileo等であってもよい。以下、第1の位置情報である、取得された現在位置の座標情報を、「GNSS座標情報」とも称する。
一般に、GNSSなどの衛星測位システムによって取得される座標情報の精度は、衛星の位置、気候、電離層の状況などの影響を受けて変化する。そこで、航法衛星からの信号を受信するフォークリフトと同一条件とみなせる範囲にある固定局の位置情報から、上記影響による誤差を正確に求めることができる。この固定局を利用した誤差修正により、GNSSから取得される座標情報の誤差はcmオーダーにまで極小化することができる。
図3に示すように、まず、熱間圧延工場1で製造されたコイルは、キャリアパレット車等によって、熱間圧延工場1の下流の梱包前仮置場2に搬送され、梱包場3a〜3cで梱包されるまで一時的に保管される。そして保管されたコイルは梱包前仮置場2から3箇所の梱包場3a〜3cのいずれかに運び込まれ、結束バンド6aで結束された状態で、梱包場3a〜3c内の所定の場所に保管される。結束され保管されたコイル5aは出荷対象として特定されると、フォークリフト7によって梱包場3a〜3c内の保管場所から持ち出され、場外保管場所4内の移動先として設定されたゾーンに運び込まれる。
場外保管場所4内には複数のゾーン41〜46が設けられ、ゾーン41〜46内には複数のコイル5aが、置場効率を高めるため、互いに隙間を空けて同一直線状(列状)に、いわゆる「鉄砲置き(縦積み)」と呼ばれる状態で設置される。またゾーン内の設置順は、船舶10への積み込み順序を考慮して決定されている。図3中には、平面パターンで矩形状をなすほぼ同寸法のゾーン41〜46が、破線で囲まれた領域で例示されている。
(1)納品先が同じである。
(2)仕向地が同じである。
(3)複数のコイル5aの外径について、ばらつきが一定範囲内である。
なお、上述のように、コイルの船内での設置方法は船内積荷のストウェージプランに依存することから、他の設置の仕方によれば、各ゾーンへのコイルの配置制約も異なるものとなり、本願では、それらを排除するものでない。
したがって、場外位置管理サーバによる出荷物の場外保管場所での計画的位置決めとGPSなどの衛星測位システムの利用により、出荷の荷役効率向上と、出荷物の場外保管場所の効率的運用を同時に実現させることが可能となる。
図7に示すように、端末側演算装置20は、位置情報処理部20−1と、搬送処理部20Dとを備える。
位置情報処理部20−1は、第1の位置情報処理部20Aと、自律航法情報作成部20Bと、自律航法切替部20Cを備える。
第1の位置情報処理部20Aは、第1の位置情報を決定する処理部である。
第1の位置情報処理部20Aは、GNSS座標情報取得部20Aaと、第1の誤差補正情報取得部20Abと、第2の誤差補正情報取得部20Acと、GNSS座標情報補正部20Adとを備える。
第1の誤差補正情報取得部20Abは、誤差補正信号受信端末35を介して、測位補強信号受信機12からの第1の誤差補正信号を受信する。
第2の誤差補正情報取得部20Acは、誤差補正信号受信端末35を介して、基準局である固定局13からの第2の誤差補正信号を受信する。
自律航法情報作成部20Bは、自律航法装置50から取得した位置情報を、自律航法情報(第2の位置情報)とする。
また、自律航法情報作成部20Bは、自律航法切替部20Cの判定に基づき、非特定領域から特定領域に移動と判定したら、特定領域への移行直前に第1の位置情報処理部20Aが求めた第1の位置情報を、自律航法の基準位置として自律航法装置50に出力する。
自律航法装置50は、入力した基準位置を基準としてフォークリフト7の位置情報を演算する。
すなわち、自律航法切替部20Cは、フォークリフト7の現在位置が予め設定した特定領域内と判定した場合には、自律航法情報作成部が求めた第2の位置情報を選択し、フォークリフト7の現在位置が特定領域以外の非特定領域内と判定した場合には、第1の位置情報処理部20Aが求めた第1の位置情報を選択する。選択した位置情報は、搬送処理部20Dに出力する。
また、搬送処理部20Dは、誘導情報作成部20Daと、積み込み完了信号生成部20Dbと、積み降ろし完了信号生成部20Dcと、設置位置設定部20Ddとを備える。
誘導情報作成部20Daは、フォークリフト7が製鉄工場内を移動するための誘導情報を、位置情報処理部20−1が求めた、フォークリフト7の現在位置の座標情報を用いて作成する。この現在位置の座標情報は、上述のとおり、所定サンプリング周期で更新されている。
積み降ろし完了信号生成部20Dcは、コイル5aがフォークリフト7のラム7aから取り外されフォークリフト7から積み降ろされたことを表す、積み降ろし完了信号を生成する。
設置位置設定部20Ddは、フォークリフト7の座標情報に、ラム7aの中央位置Mを算出するために予め設定された補正値を用いることによって中央位置Mを算出し、算出した中央位置Mをコイル5aの設置位置として設定する。設置位置設定部20Ddは、算出した設置位置を出荷物の設置位置の情報として場外移動位置管理サーバ30に送信する。
図8に示すように、場外移動位置管理サーバ30は、初期移動指示生成部30aと、設置位置判定部30bと、実績移動位置設定部30cと、判定信号生成部30dとを備える。
初期移動指示生成部30aは、梱包場3a〜3cに保管されているそれぞれのコイル5aについて、フォークリフト7のオペレータに対する初期移動指示を生成する。生成した初期移動指示は、端末側演算装置20に送信される。
実績移動位置設定部30cは、設置位置判定部30bの判定に基づき、設置位置が計画移動位置と一致している場合、一致した設置位置を実績移動位置として設定する。実績移動位置は、「ゾーン番号」及び「ゾーン内の設置順」を組み合わせて表示でき、例えばゾーン43中に5個のコイルが列状に並べて設置される場合、フォークリフトの進行方向の一番奥側に設置されたコイルであれば、(43,1)のように設定できる。また5個のコイルのうち列の中央に設置されたコイルであれば、(43,3)のように設定できる。
次に、本実施形態に係る出荷物位置管理システムを用いた出荷物場外保管場所管理処理の例を説明する。
まず図9のステップS10において、場外移動位置管理サーバ30は、初期移動指示生成部30aによって出荷対象となるコイル5aについて計画移動位置を含む初期移動指示を生成し、端末側演算装置20に送信する。端末側演算装置20は、受信した初期移動指示を、データ記憶装置22に格納されると共に表示装置23に表示される。これによって、表示装置23の画面や音声などによって、初期移動指示はフォークリフト7のオペレータ(出荷作業者)に提示される。
この最新の現在位置情報を含む誘導情報は、所定サンプリング周期で更新されて出荷作業者に提示される。
なお、本実施形態では、出荷対象のコイル5aを受け取る前のフォークリフト7が非特定領域内で待機している場合を例としている。よって、処理開始時点で作成される誘導情報では、フォークリフト7の現在位置の座標情報として第1の位置情報が選択されて提示される。
なお、表示装置23による表示には、音声による誘導の提示が含まれていてもよい。
次にステップS13において、出荷作業者は入力装置21を介して積み込み作業が完了したことを端末側演算装置20に入力する。端末側演算装置20の積み込み完了信号生成部20Dbは、積み込み完了信号を生成し、積み込み完了信号を場外移動位置管理サーバ30側に送信する。積み込み完了信号によって、コイル5aがフォークリフト7に支持され、梱包場3a〜3cから移動可能状態であることが場外移動位置管理サーバ30側に認識される。
ここで、フォークリフト7の移動に伴い、所定サンプリング周期で位置情報処理部20−1が求めた、第1の位置情報若しくは第2の位置情報の一方が出荷作業者にリアルタイムで提示されて使用される。すなわち、フォークリフト7が特定領域を走行中は自律航法による第2の位置情報が、フォークリフト7が非特定領域を走行中は衛星測位システムによる第1の位置情報が、所定サンプリング周期で提示される。
一方、ステップS15において、フォークリフト7が場外保管場所4のコイルを設置する特定のゾーンに到着したと判定した場合には、出荷物場外保管場所管理処理はステップS16に移行し、出荷作業者による誘導情報の使用は停止される。なお、フォークリフト7の位置情報等の誘導情報については続けて提示されていて良いし、提示自体を中止・中断しても良い。
そしてステップS17において、特定のゾーンからコイル5a設置位置に到達するまでの間、誘導情報を使用せず、出荷作業者が自身の判断を用いてフォークリフト7を特定のゾーンのコイル5a設置の計画移動位置へ向かって移動させる。
ここで、ステップS19における積み降ろし完了信号の送信処理と、ステップS21における設置位置の送信処理は、ほぼ同時に実行できる。場外移動位置管理サーバ30は、送信された積み降ろし完了信号と、この積み降ろし完了信号に対応する設置位置のデータとで組を形成する。
ステップS22において、判定結果が一致の場合にはステップS23に移行し、場外移動位置管理サーバ30の実績移動位置設定部30cは一致した設置位置をコイル5aの実績移動位置として設定する。設定された実績移動位置は、実績移動位置データベース32に格納される。
ステップS25において、フォークリフト7の出荷作業者に対して次の別のコイルの移動を要求しない場合、本実施形態に係る出荷物場外保管場所管理処理は終了する。実績移動位置データベース32に格納されたコイル5a毎の実績移動位置は、場外移動位置管理サーバ30の上位の出荷管理サーバに送信され、製鉄所全体の出荷管理に用いられることになる。
本実施形態に係る出荷物位置管理システムによれば、出荷物の設置位置が、フォークリフト7に設けられた座標情報受信端末24がフォークリフト7のGNSS位置情報を用いて設定される。ここで、図1及び図3で示したコイル5aのように出荷物が黒皮コイルであって結束バンド6aで結束されただけのいわゆる裸梱包の場合、コイル5a全体を被覆する包装物が存在しないため、梱包内にICタグやRFID等を入れて管理することは不可能である。結束バンド6aにICタグ等を無理やり取り付けることは可能であるが、通常、屋外でコンテナ等の収納設備を使用することなく黒皮コイルを保管する際には、コイルは野ざらし状態になるため、風雨等に曝される。そのため耐久性が低いICタグ等では安定した位置管理が非常に難しいと共に、メンテナンスコストも嵩む。
従って、搬送機器側に設置すべき端末は安価な計算設備、通信機器で構成されるもので問題なく、また場外に特別な位置管理が可能な保管設備を設けることを要しないため、過大な設備投資を抑制でき、しかも正確な出荷物の位置情報を管理できるものとなる。
本発明は上記のとおり開示した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかになると考えられるべきである。例えば、コイル5aの梱包仕様としては結束バンド6aで結束されただけの仕様に限定されず、包装紙による梱包等が施されたコイル5a等の出荷物に対しても本発明は適用できる。
また、コイルの移動装置としてフォークリフト7を例示しているが、トラック、トレーラ、パレット付牽引車等、その他の搬送機器でも構わない。場外保管場所4の設置はトラックに設けたクレーンなどや、別途フォークリフトを使用することも可能である。
2 梱包前仮置場
3a〜3c 梱包場
4 場外保管場所
5a〜5j コイル
6a 結束バンド
7 フォークリフト
7a ラム
7b アンテナ
8 搬送車輌
9 積み込み場
10 船舶
11 人工衛星
12 測位補強信号受信機
13 固定局
14 座標情報受信端末
15a〜15e コイル
20 端末側演算装置
20−1 位置情報処理部
20A 第1の位置情報処理部
20Aa GNSS座標情報取得部
20Ab 第1の誤差補正情報取得部
20Ac 第2の誤差補正情報取得部
20Ad GNSS座標情報補正部
20B 自律航法情報作成部
20C 自律航法切替部
20D 搬送処理部
20Da 誘導情報作成部
20Db 積み込み完了信号生成部
20Dc 積み降ろし完了信号生成部
20Dd 設置位置設定部
21 入力装置
22 データ記憶装置
23 表示装置
24 座標情報受信端末
25 誤差補正信号受信端末
26 出荷物誘導装置
30 場外移動位置管理サーバ
30a 初期移動指示生成部
30b 設置位置判定部
30c 実績移動位置設定部
30d 判定信号生成部
31 計画移動位置データベース
32 実績移動位置データベース
41〜46 ゾーン
50 自律航法装置
A 特定領域
M 中央位置
Ra〜Re 外径
wa〜we 幅
Claims (15)
- 出荷物を場外保管場所内の計画移動位置に設置して管理する方法であって、
衛星測位システムを構成する航法衛星から位置情報を受信する座標情報受信端末が設けられた移動装置によって、前記出荷物を前記場外保管場所へ移動させて設置するステップと、
前記出荷物の設置位置を、前記座標情報受信端末が取得した前記移動装置の位置情報である第1の位置情報を用いて設定するステップと、
設定された前記設置位置を、前記場外保管場所における出荷物の移動位置を管理する場外移動位置管理サーバに送信するステップと、
を含む処理をコンピュータが実行することを特徴とする出荷物位置管理方法。 - 前記移動装置に、当該移動装置の移動により出荷物を誘導する出荷物誘導装置が設けられ、
前記出荷物誘導装置を介して、前記取得された前記移動装置の前記第1の位置情報を用いて前記移動装置を誘導するステップを更に含むことを特徴とする請求項1に記載した出荷物位置管理方法。 - 前記場外移動位置管理サーバが、出荷対象となる前記出荷物を予め特定し、特定された前記出荷物を出荷物情報として前記移動装置に送信するステップを更に含み、
特定された前記出荷物を前記移動装置に搭載し、その移動装置の移動によって搭載された前記出荷物を前記場外保管場所に移動させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載した出荷物位置管理方法。 - 前記場外移動位置管理サーバが、出荷対象の前記出荷物の前記場外保管場所内の前記計画移動位置を予め決定し、決定された前記計画移動位置を出荷物情報として前記移動装置に送信するステップを更に含み、
前記移動装置によって、前記出荷物を前記場外保管場所内の前記計画移動位置に向けて移動させることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載した出荷物位置管理方法。 - 設定された前記出荷物の設置位置が前記計画移動位置と一致したと判定した場合、そのときの前記設置位置を実績移動位置として設定するステップを更に含むことを特徴とする請求項4に記載した出荷物位置管理方法。
- 前記衛星測位システムによる前記第1の位置情報を、前記座標情報受信端末とは異なる受信装置で前記衛星測位システム若しくは他の衛星測位システムの航法衛星から受信された信号に基づく第1の誤差補正信号と、基準局としての固定局からの第2の誤差補正信号とを用いて補正することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載した出荷物位置管理方法。
- 前記移動装置による前記出荷物の移動経路が予め設定した特定領域では、自律航法を用いて前記移動装置の位置情報である第2の位置情報を算出し、算出された前記第2の位置情報を用いて前記移動装置を誘導するステップを更に含み、
前記特定領域以外の非特定領域では、前記衛星測位システムによる前記第1の位置情報を用いて前記移動装置を誘導するように、前記特定領域及び前記非特定領域のそれぞれにおける前記移動装置の位置情報を切り替えて取得することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載した出荷物位置管理方法。 - 前記自律航法を用いた前記第2の位置情報を算出する処理は、
前記特定領域に進入する直前に前記衛星測位システムによって取得した前記第1の位置情報を基準として算出することを特徴とする請求項7に記載した出荷物位置管理方法。 - 前記場外保管場所は、前記出荷物の仕向地を含む出荷条件に応じた複数のゾーンを有し、
前記複数のゾーンから選択された特定の前記ゾーン内で、前記出荷物が設置された時点における前記移動装置の前記第1の位置情報に応じて、前記出荷物の前記場外保管場所内の前記設置位置を設定することを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載した出荷物位置管理方法。 - 特定の前記ゾーン内には、共通した前記出荷条件が適用された複数の前記出荷物を設置することを特徴とする請求項9に記載した出荷物位置管理方法。
- 前記出荷物は鉄鋼製品のコイルであり、
前記出荷条件として、同一の前記ゾーンに設置する複数の前記コイルのそれぞれの外径のばらつきが一定範囲内に制御されていることを特徴とする請求項10に記載した出荷物位置管理方法。 - 出荷物の場外保管場所における前記計画移動位置は、船舶を含む出荷物の輸送機器内での配置位置及び/または前記輸送機器への出荷物搬入の荷役効率に基づいて決定する(ステップを更に含む)ことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載した出荷物位置管理方法。
- 前記移動装置は、フォークリフトであることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載した出荷物位置管理方法。
- 出荷物を出荷に併せて場外保管場所に設置して管理する方法であって、
衛星測位システムを構成する航法衛星から位置情報を受信する座標情報受信端末が設けられた移動装置によって、前記出荷物を前記場外保管場所に移動させて設置するステップと、
前記出荷物の設置位置を、前記座標情報受信端末が取得した前記移動装置の位置情報を用いて設定するステップと、
設定された前記設置位置を、前記場外保管場所における出荷物の移動位置を管理する場外移動位置管理サーバに送信するステップと、
を含む処理を有し、前記ステップの少なくとも1つの処理を出荷作業者が実行することを特徴とする出荷物位置管理方法。 - 出荷物を出荷に併せて場外保管場所に設置して管理するシステムであって、
衛星測位システムを構成する航法衛星から位置情報を受信する座標情報受信端末が設けられ、前記出荷物を前記場外保管場所に移動させて設置する移動装置と、
前記出荷物の設置位置を、前記座標情報受信端末が取得した前記移動装置の位置情報を用いて設定し、設定された前記設置位置を、前記場外保管場所における出荷物の移動位置を管理する場外移動位置管理サーバに送信する端末側演算装置と、
を備えることを特徴とする出荷物位置管理システム。
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