JP2022178587A - 物流倉庫 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送効率を向上させると共に、搬送機の動作順序の演算処理時間を短縮することができる物流倉庫を提供する。【解決手段】動作順序決定部１３は、分割されることで物品数が抑制された状態にて動作順序を演算することができ、それらの動作順序を結合することで、搬送順序情報全体としての動作順序を決定することが可能となる。動作順序情報記憶部１５は、保管情報が関連付けられた特定物品数の物品の配列情報に対し、搬送機がどのような順序で動作するかを示す動作順序情報を記憶している。動作順序決定部１３は、分割処理部１２による分割結果と、動作順序情報記憶部１５に記憶された動作順序情報とを照らし合わせることで、分割された搬送順序情報に対する適切な動作順序を速やかに取得することができる。動作順序決定部１３は、搬送順序情報全体としての動作順序を速やかに決定することが可能となる。【選択図】図５

Description

本発明は、物流倉庫に関する。

物流センターなどでは、多品種の物品を自動倉庫に収納して保管している。そして物品を自動倉庫から出庫するときの効率的な方法が求められている。このような自動倉庫を有する物流倉庫として、従来、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この物流倉庫では、物品を出庫するために使用される搬送機をどのように選定するかという問題に対して、搬送機の能力及び出庫パレット数から搬送機の占有時間を評価し、時間が最小となるような出庫パレットの組合せパターンを計算している。

特開２００２－１７９２２２号公報

ここで、上述の物流倉庫では、搬送機の能力と出庫パレット数に基づいて、適切な搬送機を選択することができるものの、どのような動作順序で搬送機を動作させることが適切であるかを演算することができない。従って、物流倉庫の搬送効率を向上させることができず、搬送効率のよい動作順序を演算しようとした場合に、演算処理時間が長くなってしまうという問題がある。

従って、本発明は、搬送効率を向上させると共に、搬送機の動作順序の演算処理時間を短縮することができる物流倉庫を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る物流倉庫は、物品を保管する自動倉庫と、所定の順序に並べられた複数の物品を搬送する搬送レーンと、搬送レーンと自動倉庫との間に設けられた搬送機と、少なくとも搬送機を制御する制御部と、を備える物流倉庫であって、制御部は、自動倉庫における物品の保管状態に関する保管情報と、搬送レーンにおける物品の搬送順序とを関連付けた搬送順序情報を取得する搬送順序情報取得部と、保管情報が関連付けられた特定物品数の物品の配列情報に対し、搬送機がどのような順序で動作するかを示す動作順序情報を記憶する動作順序情報記憶部と、搬送順序情報取得部によって取得された搬送順序情報を分割する分割処理部と、分割処理部による分割結果、及び動作順序情報記憶部に記憶された動作順序情報に基づいて、搬送順序情報に対応して搬送機が採用する採用動作順序を決定する動作順序決定部と、を備える。

物流倉庫において、搬送順序情報取得部は、自動倉庫における物品の保管状態に関する保管情報と、搬送レーンにおける物品の搬送順序とを関連付けた搬送順序情報を取得する。これに対し、動作順序決定部は、取得された搬送順序情報に対応して搬送機が採用する採用動作順序を決定するため、自動倉庫における物品の保管状態に応じて、適切な動作順序で搬送機を動作させ、物品の搬送効率を向上させることができる。ここで、例えば、動作順序決定部が、搬送順序情報に対応してそのまま動作順序を演算しようとする場合、搬送レーンへ搬送する物品の数が多くなったときに、動作順序の演算が複雑になってしまう。これに対し、本発明に係る物流倉庫では、分割処理部が搬送順序情報を分割し、動作順序決定部が分割処理部による分割結果に基づいて採用動作順序を決定している。この場合、動作順序決定部は、分割されることで物品数が抑制された状態にて動作順序を演算することができ、それらの動作順序を結合することで、搬送順序情報全体としての動作順序を決定することが可能となる。更に、動作順序情報記憶部は、保管情報が関連付けられた特定物品数の物品の配列情報に対し、搬送機がどのような順序で動作するかを示す動作順序情報を記憶している。そのため、動作順序決定部は、分割処理部による分割結果と、動作順序情報記憶部に記憶された動作順序情報とを照らし合わせることで、分割された搬送順序情報に対する適切な動作順序を速やかに取得することができる。そのため、動作順序決定部は、搬送順序情報全体としての動作順序を速やかに決定することが可能となる。以上より、搬送効率を向上させると共に、搬送機の動作順序の演算処理時間を短縮することができる。

分割処理部は、搬送順序情報を搬送順に少なくとも第１の物品リスト、及び第２の物品リストに分割し、動作順序決定部は、動作順序情報記憶部に記憶された動作順序情報に基づいて、第１の物品リストに対応する第１の動作順序、及び第２の物品リストに対応する第２の動作順序を取得し、第１の動作順序及び第２の動作順序を結合することによって、採用動作順序を決定し、分割処理部は、第１の物品リストの末尾の単数又は複数の末尾物品と、第２の物品リストの先頭の単数又は複数の先頭物品とが、同一となるように搬送順序情報を分割し、動作順序決定部は、第１の動作順序のうちの末尾物品に対応する第１の動作ステップパターンと、第２の動作順序のうちの先頭物品に対応する第２の動作ステップパターンとを重ね合わせることで、第１の動作順序及び第２の動作順序を結合してよい。この場合、動作順序決定部は、第１の動作順序と第２の動作順序との結合部分において、予め動作順序情報記憶部に記憶された搬送効率の良い動作ステップパターンを流用する形で、動作順序を結合することができる。

動作順序決定部は、第１の動作ステップパターンと第２の動作ステップパターンとの重ね合わせが可能かを判定し、重ね合わせができないと判定した場合、第１の動作ステップパターン及び第２の動作ステップパターンの少なくとも一方に対して、搬送機の動作を待機状態とする待機ステップを挿入してよい。この場合、動作順序決定部は、何れかの動作ステップパターンに待機ステップを挿入するだけの簡単な処理にて、両者の動作ステップパターンを重ね合わせることが可能となる。

分割処理部は、搬送順序情報を搬送順に少なくとも第１の物品リスト、及び第２の物品リストに分割し、動作順序決定部は、動作順序情報記憶部に記憶された動作順序情報に基づいて、第１の物品リストに対応する第１の動作順序、及び第２の物品リストに対応する第２の動作順序を取得し、第１の動作順序及び第２の動作順序を結合することによって、採用動作順序を決定し、分割処理部は、第１の物品リスト及び第２の物品リストが予め定められた特定物品数となるように、搬送順序情報を分割し、動作順序決定部は、第１の物品リストの最後尾の物品の後に、第２の物品リストの最前の物品が搬送機で搬送されるように、第１の動作順序及び第２の動作順序を結合してよい。この場合、動作順序決定部は、第１の物品リストの最後尾の物品と、第２の物品リストの最前の物品とが同一であるか否かに関わらず、両者の動作順序を結合することが可能となる。

本発明によれば、搬送効率を向上させると共に、搬送機の動作順序の演算処理時間を短縮することができる物流倉庫を提供できる。

本発明の実施形態に係る物流倉庫を示す概略側面図である。 本発明の実施形態に係る物流倉庫の構成を示す概略構成図である。 搬送系をモデル化した図である。 本実施形態に係る物流倉庫のブロック構成図である。 制御部の処理を概念的に示した概念図である。 制御部の処理内容を説明するためのモデル図である。 制御部の処理内容を説明するためのモデル図である。 制御部の処理内容を説明するためのモデル図である。 制御部の処理内容を説明するためのモデル図である。 制御部の処理内容を示すフローチャートである。 制御部の処理内容を示すフローチャートである。 制御部１０の処理を概念的に示した概念図である。 制御部の処理内容を説明するためのモデル図である。 制御部の処理内容を説明するためのモデル図である。 制御部の処理内容を説明するためのモデル図である。 制御部の処理内容を説明するためのモデル図である。 制御部の処理内容を説明するためのモデル図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る物流倉庫１を示す概略側面図である。図１に示すように、物流倉庫１は、複数の物品１５０を入庫して保管し、保管された各物品１５０のうち、出庫すべきものを出庫可能なシステムである。物流倉庫１は、自動倉庫１００と、入庫エレベータ１０４（搬送機）と、出庫エレベータ１０５（搬送機）と、入庫レーン１２１（搬送レーン）と、出庫レーン２１（搬送レーン）と、を備える。自動倉庫１００は、物品１５０を保管する倉庫である。自動倉庫１００は、倉庫本体部１０１と、入庫渡り通路１０２と、出庫渡り通路１０３と、を備える。倉庫本体部１０１は、複数段の棚１１０を有している。棚１１０は、倉庫本体部１０１の一方側の端部から他方側の端部へ延在している。棚１１０では、移載装置１１１にて、入庫経路から出庫経路への物品の移載動作が行われる。入庫渡り通路１０２は、倉庫本体部１０１の一方側の端部に設けられ、各段の棚１１０に対して物品１５０を入庫する機構である。出庫渡り通路１０３は、倉庫本体部１０１の他方側の端部に設けられ、各段の棚１１０から物品１５０を出庫する機構である。入庫エレベータ１０４は、入庫レーン１２１から入庫される物品１５０を上下させて、所望の棚１１０に対応する段の入庫渡り通路１０２へ物品１５０を供給する。出庫エレベータ１０５は、出庫対象となる物品１５０を棚１１０及び出庫渡り通路１０３から受け取り、図示しない出庫口へ昇降させる。出庫エレベータ１０５から出庫された物品１５０は、出庫レーン２１へ搬出される。

図２は、本発明の実施形態に係る物流倉庫１の構成を示す概略構成図である。以降の説明においては、物流倉庫１のうち、出庫側の構成を例にして説明を行う。図２に示すように、物流倉庫１は、物品１５０を搬送する搬送系２と、搬送系２を制御する制御部１０と、を備える。搬送系２は、出庫レーン２１と、搬送機２２と、自動倉庫１００のコンベア２３と、を備える。このうち、搬送機２２は、前述の出庫エレベータ１０５を構成する機器である。出庫レーン２１は、搬送機２２から物品１５０を受け取って水平に搬送する装置である。出庫レーン２１は、搬送機２２の所定の段に対して設けられている。コンベア２３は、自動倉庫１００から搬送機２２へ物品１５０を水平に搬送する装置である。コンベア２３は、出庫渡り通路１０３の各階（ここでは五階）に設けられる。

搬送機２２は、水平方向移動手段（例えばコンベア）と、上下移動手段と、を備え、物品１５０を上下方向及び水平方向に移動させる装置である。これにより、搬送機２２は、各物品１５０を出庫渡り通路１０３における各階から受け取り、出庫レーン２１へ搬送することができる。なお、図では、自動倉庫１００での保管状態において「ｎ階」に配置される物品１５０に対して、「ｎ」の数字が付されている。以降の図においても同様である。また、以降の説明では、ｎ階の物品１５０を「ｎ階の物品」と称する場合がある。

搬送機２２は、交互動作式の昇降装置であり、出庫レーン２１側の搬送棚２２Ａと、コンベア２３側の搬送棚２２Ｂと、を有している。搬送棚２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ「自動倉庫の階数＋一階」分の段数の収容可能エリアＣＥを有している。そして、「自動倉庫の階数」分の段数（ここでは五段）で連続した搬送箱２２ａを有している。連続した搬送箱２２ａは、同時に上下移動する。連続した搬送箱２２ａが下側へ移動すると、下から順に一段目から五段目の収容可能エリアＣＥに各搬送箱２２ａが配置される。連続した搬送箱２２ａが上側へ移動すると、下から順に二段目から六段目の収容可能エリアＣＥに各搬送箱２２ａが配置される。なお、以降の説明において、単に段数について述べた場合、特に注意が無い限り、下からカウントした段数を示すものとする。また、搬送棚２２Ａの搬送箱２２ａと搬送棚２２Ｂの搬送箱２２ａは、交互に上下移動する。すなわち、搬送棚２２Ａの搬送箱２２ａが上側へ移動すると、搬送棚２２Ｂの搬送箱２２ａが下側へ移動し、搬送棚２２Ａの搬送箱２２ａが下側へ移動すると、搬送棚２２Ｂの搬送箱２２ａが上側へ移動する。また、同じ段数において、搬送棚２２Ａの搬送箱２２ａと搬送棚２２Ｂの搬送箱２２ａとの間にて、物品１５０を水平方向に移動させることができ、相互に物品１５０の受け渡しと受け取りを行うことができる。

本実施形態では、下から二段目の収容可能エリアＣＥに対して出庫レーン２１が設けられ、下から一段目～五段目の収容可能エリアＣＥに対して五つのコンベア２３が設けられる。なお、図２において収容可能エリアＣＥの中で「Ｌ」「Ｒ」と示された箇所は、搬送棚２２Ａ，２２Ｂが昇降動作をするために設けられたスペースである。ただし、収容可能エリアＣＥ、出庫レーン２１、及びコンベア２３との位置関係は特に限定されるものではなく、物流倉庫１の構成に応じて、適宜設定されてよい。

以降の説明においては、搬送系２を図３のようにモデル化して示す場合がある。一つの物品１５０を配置可能なエリアが、一つの四角形で示されている。なお、各物品１５０は、干渉物がないかぎり、水平方向に同時動作が可能である。垂直動作としては、搬送機２２の搬送棚の垂直動作中は、搬送機２２内の物品１５０は動作不可である。搬送機２２の垂直動作中は、出庫レーン２１及びコンベア２３は水平動作可能である。

次に、図４を参照して、物流倉庫１のブロック構成について説明する。図４は、本実施形態に係る物流倉庫１のブロック構成図である。制御部１０は、搬送系２を制御するユニットである。制御部１０は、自動倉庫１００の各階から物品１５０を搬送機２２で受け取り、出庫レーン２１へ搬出するための制御を行う。制御部１０は、物流倉庫１を統括的に管理するＥＣＵ[ElectronicControl Unit]を備えている。ＥＣＵは、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]、ＣＡＮ［Controller Area Network］、通信回路等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵでは、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。制御部１０は、搬送順序情報取得部１１と、分割処理部１２と、動作順序決定部１３と、動作制御部１４、動作順序情報記憶部１５と、を備える。なお、以降の説明においては、本実施形態に係る制御部１０の処理を概念的に示した概念図を示す図５を適宜参照する。

搬送順序情報取得部１１は、自動倉庫１００における物品１５０の保管状態に関する保管情報と、出庫レーン２１における物品１５０の搬送順序とを関連付けた搬送順序情報を取得するユニットである。保管状態に関する保管情報とは、本実施形態では、各物品１５０が自動倉庫１００において、どの階数に保管されていたかを示す情報である。出庫レーン２１における物品１５０の搬送順序は、搬送機２２から出庫レーン２１に払い出される物品１５０の順序である。図５に示す例では、搬送順序情報取得部１１は、上位システムなどから入力された出庫物品リストを搬送順序情報取得部１１として取得する。図５では、搬送順序情報として、出庫順序の１番目からＮ番目まで「３階の物品、２階の物品、２階の物品、４階の物品、５階の物品…４階の物品」の順で出庫される旨の出庫物品リストが入力される。

動作順序情報記憶部１５は、保管情報が関連付けられた特定物品数の物品１５０の配列情報に対し、搬送機２２を含む搬送系２がどのような順序で動作するかを示す動作順序情報を記憶する。配列情報は、特定物品数において、各階数に係る物品１５０がどのように組み合わせられるかを示す情報である。図５では、「特定物品数＝３」とした時の配列情報の一例として、配列情報Ａ及び配列情報Ｂが示されている。配列情報Ａは、出庫順に「３階の物品、２階の物品、２階の物品」という組み合わせを示している。配列情報Ｂは、出庫順に「２階の物品、４階の物品、５階の物品」という組み合わせを示している。

動作順序情報は、ある配列情報において、各物品１５０が自動倉庫１００から搬送機２２に搬出される直前の状態（初期状態）から、出庫レーン２１への出庫が完了した状態（出庫完了状態）とするまでの間に実行される、搬送系２の動作ステップパターンを示す情報である。動作ステップパターンは、複数の動作ステップの組み合わせによって構成される。

配列情報Ａに対応する初期状態は、図５において「初期状態」で示すようなモデル図のような状態となる。すなわち、自動倉庫１００の搬出口（搬送機２２へ物品１５０を搬出する直前の位置）において、２階には二つの物品１５０が並び、３階には一つの物品１５０が配置されている。このような初期状態から、図６に示すように、搬送機２２を含む搬送系２が「動作ステップ１」～「動作ステップ６」を行う。これにより、「動作ステップ６」に示すように、「３階の物品、２階の物品、２階の物品」の順で三つの物品１５０の出庫レーン２１への出庫が完了する。このように、初期状態から出庫完了までに至る複数の動作ステップの組み合わせを「動作順序」と称する。

ここで、配列情報Ａの物品１５０を初期状態から出庫完了状態とするための動作順序は、図６に示すものに限定されず、他にも複数の動作順序が存在している。動作ステップ数も図６では６ステップとなっているが、同じ動作ステップ数の動作順序も複数存在する。すなわち、６ステップより多いステップ数の動作順序も複数あり、同じ６ステップで異なる動作順序が複数ある。動作順序情報記憶部１５が記憶する配列情報Ａに対応する動作順序情報には、配列情報Ａに対して存在する複数の動作順序が含まれる。図５では、配列情報Ａに対して、「動作順序ａ１、動作順序ａ２…」が記憶されている。ここで、動作順序情報記憶部１５は、配列情報Ａに対して存在する全ての動作順序を記憶する必要はなく、所定の評価基準を満たす動作順序に限定して記憶してよい。例えば、動作順序情報記憶部１５は、動作ステップ数が最小となる動作順序、または動作ステップ数が所定の回数以下となる動作順序に限定して記憶してよい。図５に示すように、動作順序情報記憶部１５は、配列情報Ｂに対応する動作順序情報として、「動作順序ｂ１、動作順序ｂ２…」という複数の動作順序を記憶している。

なお、図５では、配列情報の例として配列情報Ａ及び配列情報Ｂだけが示されているが、他の組み合わせに係る配列情報も記憶しており、各配列情報に対応した複数の動作順序も記憶している。動作順序情報記憶部１５に記憶される動作順序情報は、ある特定物品数に対する全ての組み合わせに係る配列情報に対応していることが好ましい。また、動作順序情報記憶部１５に記憶される動作順序情報は、上限値以下の全ての特定物品数に対応していることが好ましい。例えば、特定物品数の上限値を「３」とした場合、動作順序情報記憶部１５は、「特定物品数＝３」「特定物品数＝２」「特定物品数＝１」に対応した動作順序情報を記憶していることが好ましい。特定物品数の上限値は特に限定されないが、上限値が大きくなると、その分動作順序情報記憶部１５に記憶される情報が膨大となる。従って、上限値は装置の性能などに応じて適宜設定すればよい。

分割処理部１２と、搬送順序情報取得部１１によって取得された搬送順序情報を分割するユニットである。図５に示す例では、搬送順序情報として、出庫順序の１番目からＮ番目まで「３階の物品、２階の物品、２階の物品、４階の物品、５階の物品…４階の物品」の順で出庫される旨の出庫物品リストが入力される。分割処理部１２は、このような搬送順序情報の出庫物品リストを搬送順に複数の物品リストに分割する。分割処理部１２は、搬送順序情報の出庫物品リストを特定物品数の物品リストに分割する。図５では、「特定物品数＝３」として、分割処理部１２は、三つの物品１５０を含むような物品リストＡ、物品リストＢ…に分割する。

分割処理部１２は、出庫順序の前側の物品リストの末尾の単数の末尾物品と、出庫順序の後側の物品リストの先頭の単数の先頭物品とが、同一となるように搬送順序情報を分割する。具体的に、分割処理部１２は、「３階の物品、２階の物品、２階の物品」という物品リストＡと、「２階の物品、４階の物品、５の物品」という物品リストＢと、に分割する。物品リストＡの末尾の末尾物品は「２階の物品」であり、物品リストＢの先頭物品は「第２の物品」であるため、同一となっている。物品リストＢの末尾物品は「５階の物品」であるため、次の物品リストの先頭物品は「５階の物品」となる。

動作順序決定部１３は、分割処理部１２による分割結果、及び動作順序情報記憶部１５に記憶された動作順序情報に基づいて、搬送順序情報に対応して搬送機２２が採用する採用動作順序を決定するユニットである。採用動作順序は、出庫物品リストに従って出庫を行うために、実際の搬送系２の動作として最終的に採用する動作順序である。動作順序決定部１３は、動作順序情報記憶部１５に記憶された動作順序情報に基づいて、出庫順序の前側の物品リストに対応する動作順序、及び出庫順序の後側の物品リストに対応する動作順序を取得し、両方の動作順序を結合することによって、採用動作順序を決定する。

図５では、動作順序決定部１３は、動作順序情報記憶部１５に記憶された動作順序情報に基づいて、物品リストＡに対応する動作順序ａ、及び物品リストＢに対応する動作順序ｂを取得し、動作順序ａ及び動作順序ｂを結合することによって、採用動作順序を決定する。動作順序決定部１３は、動作順序記憶部１５の中から、分割後の物品リストＡと同じ組み合わせによって構成される配列情報Ａを取得する。また、動作順序決定部１３は、物品リストＡの動作順序として、配列情報Ａに対応する動作順序ａを取得する。同様に、動作順序決定部１３は、物品リストＢの動作順序として、配列情報Ｂに対応する動作順序ｂを取得する。

前述の通り、動作順序記憶部１５には、配列情報Ａに対応する動作順序ａとして、複数の「動作順序ａ１、動作順序ａ２…」が含まれている。同様に、動作順序記憶部１５には、配列情報Ｂに対応する動作順序ｂとして、複数の「動作順序ｂ１、動作順序ｂ２…」が含まれている。従って、動作順序決定部１３は、複数の動作順序ａの中から一つの動作順序ａｉを選択する。また、動作順序決定部１３は、複数の動作順序ｂの中から一つの動作順序ｂｊを選択する。そして、動作順序決定部１３は、動作順序ａｉと動作順序ｂｊが結合可能な場合は、動作順序ａｉと動作順序ｂｊとを結合する。動作順序決定部１３は、同様に動作順序の選択と結合を繰り返すことで、採用動作順序を決定する。なお、動作順序決定部１３は、搬送機２２内における各位置に、最高で１つの物品１５０しか存在しないように（すなわち、結合後の全ての物品１５０が衝突し合わないように）動作順序の選択と結合を行う。また、動作順序決定部１３は、結合後の動作順序において、搬送機２２の状態に不一致が生じないように、動作順序の選択と結合を行う。

ここで、物品リストＡの末尾の末尾物品と、物品リストＢの先頭の単数の先頭物品とが、同一となるように搬送順序情報が分割されている。従って、動作順序決定部１３は、物品リストＡの動作順序ａｉのうちの末尾物品に対応する動作ステップパターンと、物品リストＢの動作順序ｂｊのうちの先頭物品に対応する動作ステップパターンとを重ね合わせることで、動作順序ａｉ及び動作順序ｂｊを結合する。例えば、図７に示す例では、物品リストＡは「４階の物品、２階の物品、４階の物品」であり、物品リストＢは「４階の物品、４階の物品、２階の物品」である。物品リストＡの末尾物品及び物品リストＢの先頭物品は、「４階の物品」で共通している。そのため、動作順序決定部１３は、物品リストＡの末尾物品１５０Ａに対応する動作ステップパターンと、物品リストＢの先頭物品１５０Ｂに対応する動作ステップパターンとを重ね合わせる。物品リストＡの初期状態においては、自動倉庫１００の４階の二番目に配置される物品１５０が末尾物品１５０Ａに該当する。物品リストＢの初期状態においては、自動倉庫１００の４階の一番目に配置される物品１５０が先頭物品１５０Ｂに該当する。

動作順序決定部１３は、物品リストＡの末尾物品１５０Ａの動作ステップパターンと物品リストＢの先頭物品１５０Ｂの動作ステップパターンとの重ね合わせが可能かを判定し、可能であると判定した場合に、両者の重ね合わせを行う。重ね合わせを可能とするには、物品リストＡの末尾物品１５０Ａ及び物品リストＢの先頭物品１５０Ｂが搬送機２２に格納されてから、出庫レーン２１に到達するまでの間の動作ステップパターンが完全に一致する必要がある。従って、動作順序決定部１３は、物品リストＡの動作順序ａｉの中から末尾物品１５０Ａが搬送機２２に格納されてから出庫レーン２１に到達するまでに対応する動作ステップパターンを抽出する。また、動作順序決定部１３は、物品リストＢの動作順序ｂｊの中から先頭物品１５０Ｂが搬送機２２に格納されてから出庫レーン２１に到達するまでに対応する動作ステップパターンを抽出する。そして、動作順序決定部１３は、抽出した動作ステップパターン同士が完全に一致するか否かを判定する。

ここで、図８は、物品リストＡの動作順序ａｉの中から抽出した末尾物品１５０Ａの動作ステップパターン、及び物品リストＢの動作順序ｂｊの中から抽出した先頭物品１５０Ｂの動作ステップパターンを示す。図８の上段側には、物品リストＡの動作順序ａｉの動作ステップ６～動作ステップ８が示されている。図８の下段側には、物品リストＢの動作順序ｂｊの動作ステップ１～動作ステップ４が示されている。物品リストＡの動作ステップ６，７と、物品リストＢの動作ステップ１，２とは一致しているが、物品リストＡの動作ステップ８と物品リストＢの動作ステップ３とは一致していない。従って、動作順序決定部１３は、物品リストＡの動作ステップパターンと物品リストＢの動作ステップパターンとの重ね合わせができないと判定する。

このとき、動作順序決定部１３は、物品リストＡの動作ステップパターン及び物品リストＢの動作ステップパターンの少なくとも一方に対して、搬送機２２を含む搬送系２の動作を待機状態とする待機ステップを挿入する。図８に示す例では、物品リストＢにおいて、動作ステップ２及び動作ステップ３の先頭物品１５０Ｂの位置は同じである。すなわち、動作ステップ３では先頭物品１５０Ｂは待機状態となっている。従って、動作順序決定部１３は、待機状態を有していない物品リストＡの動作ステップパターンに対して、待機ステップを挿入することで、物品リストＡの動作ステップパターンと物品リストＢの動作ステップパターンとの重ね合わせが可能となるか否かを検討する。具体的には、動作順序決定部１３は、図９に示すように、動作ステップ７と動作ステップ８との間に、新しい動作ステップとして待機ステップを挿入する。これにより、新・動作ステップ８として、末尾物品１５０Ａが待機状態となる待機ステップが設けられる。また、旧・動作ステップ８は、新・動作ステップ９として繰り上がる。これにより、物品リストＡの動作ステップ６，７，８，９と、物品リストＢの動作ステップ１，２，３，４とが一致するようになる。従って、動作順序決定部１３は、物品リストＡの動作ステップパターンと物品リストＢの動作ステップパターンとの重ね合わせが可能であると判定する。なお、図９では、物品リストＡの新・動作ステップ１０及び物品リストＢの動作ステップ５（物品１５０Ａ，１５０Ｂが一段下に移動する動作）と、物品リストＡの新・動作ステップ１１及び物品リストＢの動作ステップ６（物品１５０Ａ，１５０Ｂが出庫レーン２１に移動する動作）と、は省略されている。

図７～図９の例において、動作順序決定部１３が、「出庫順序１：４階の物品、出庫順序２：２階の物品、出庫順序３：４階の物品、出庫順序４：４階の物品、出庫順序５：２階の物品」という搬送順序情報の入力に対して、どのような採用動作順序を決定して出力するかについて説明する。動作順序決定部１３は、「出庫順序１：４階の物品、出庫順序２：２階の物品」の動作ステップパターンとして、物品リストＡの動作順序ａｉのうち、「先頭物品：４階の物品、二つ目の物品：２階の物品」における動作ステップパターンを採用する。動作順序決定部１３は、「出庫順序３：４階の物品」の動作ステップパターンとして、重ね合わせられた動作ステップパターン（図９参照）を採用する。動作順序決定部１３は、「出庫順序４：４階の物品、出庫順序５：２階の物品」の動作ステップパターンとして、物品リストＢの動作順序ｂｊのうち、「二つ目の物品：４階の物品、末尾物品：２階の物品」における動作ステップパターンを採用する。ただし、物品リストＢの末尾物品の動作パターンについては、後続の物品リストとの重ね合わせのために待機ステップを挿入することが必要になった場合、物品リストＢの動作順序ｂｊの動作ステップパターンに対して待機ステップが挿入されたものが採用される。

動作制御部１４は、動作順序決定部１３によって決定された採用動作順序に基づいて搬送系２が動作するように、搬送系２を制御するユニットである。

図１０及び図１１を参照して、物流倉庫１の制御部１０の処理内容の一例について説明する。ただし、図１０及び図１１に示す処理内容は一例に過ぎず、適宜変更可能である。図１０に示すように、搬送順序情報取得部１１は、搬送順序情報を取得する（ステップＳ１０）。次に、分割処理部１２は、ステップＳ１０で取得した搬送順序情報を分割する（ステップＳ２０）。次に、動作順序決定部１３は、ステップＳ２０での分割結果、及び動作順序情報記憶部１５に予め記憶された動作順序情報に基づいて、ステップＳ１０で取得した搬送順序情報に対応して搬送系２が採用する採用動作順序を決定する（ステップＳ３０）。次に、動作順序決定部１３は、ステップＳ３０で決定した採用動作順序を動作制御部１４へ出力する（ステップＳ４０）。これにより、動作制御部１４は、ステップＳ３０で決定された採用動作順序に従って搬送系２の制御を行う。

次に、図１１を参照して、動作順序決定部１３による動作順序決定処理の処理内容の一例について説明する。なお、図１１では、処理内容の理解を容易にするために、図１０のステップＳ２０において、搬送順序情報が物品リストＡ及び物品リストＢに分割されたものとして、説明を行う。

図１１に示すように、動作順序決定部１３は、動作順序情報記憶部１５に記憶された動作順序情報に基づいて、物品リストＡに対応する動作順序ａｉ、及び物品リストＢに対応する動作順序ｂｊを取得する（ステップＳ１１０）。なお、上述のように、動作順序情報記憶部１５には、物品リストＡに対応する動作順序ａには、複数の動作順序ａ１，ａ２…が記憶されているが、ステップＳ１１０では、動作順序決定部１３は、複数の動作順序ａの中から任意の一つの動作順序ａｉを取得する。物品リストＢの動作順序ｂｊについても同様である。

次に、動作順序決定部１３は、ステップＳ１１０で取得した物品リストＡの動作順序ａｉから末尾物品１５０Ａの動作ステップパターンを取得すると共に、物品リストＢの動作順序ａｊから先頭物品１５０Ｂの動作ステップパターンを取得する（ステップＳ１２０）。そして、動作順序決定部１３は、ステップＳ１２０にて取得した物品リストＡの末尾物品１５０Ａの動作ステップパターンと物品リストＢの先頭物品の動作ステップパターンとの重ね合わせが不可能であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。両者の動作ステップパターンが完全に一致する場合、ステップＳ１３０において重ね合わせ可能であると判定され、後述のステップＳ１５０へ移行する。両者の動作ステップパターンが完全に一致しない場合、ステップＳ１３０において重ね合わせ不可であると判定され、ステップＳ１４０へ移行する。

動作順序決定部１３は、物品リストＡの末尾物品１５０Ａの動作ステップパターン及び物品リストＢの先頭物品１５０Ｂの動作ステップパターンの少なくとも一方に対して、搬送系２の動作を待機状態とする待機ステップを挿入し、当該挿入によって動作ステップパターン同士の重ね合わせが可能となるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。例えば、物品リストＡの末尾物品１５０Ａのみが移動するような動作ステップが存在している場合（図８参照）、動作順序決定部１３は、当該動作ステップの前に待機ステップを挿入して（図９参照）、末尾物品１５０Ａ及び先頭物品１５０Ｂの動作ステップパターンが完全一致するか否かを判定する。あるいは、物品リストＢの先頭物品１５０Ｂのみが移動するような動作ステップが存在している場合、動作順序決定部１３は、当該動作ステップの前に待機ステップを挿入して、末尾物品１５０Ａ及び先頭物品１５０Ｂの動作ステップパターンが完全一致するか否かを判定する。

ステップＳ１４０において、重ね合わせ不可と判定された場合、待機ステップを挿入しても末尾物品１５０Ａ及び先頭物品１５０Ｂの動作ステップパターンを完全一致させることができない。この場合、ステップＳ１１０において取得した動作順序ａｉ・ｂｊの組み合わせ自体が、結合に適さないものであると判断できる。従って、動作順序決定部１３は、再びステップＳ１１０にて、別の組み合わせに係る動作順序ａｉ・ｂｊを取得する。当該処理において、新たな組み合わせとしてどのような動作順序ａｉ・ｂｊを取得するかは特に限定されない。例えば、動作順序決定部１３は、記憶された複数の動作順序ａの中から「ｉ＝ｉ＋１」として、リスト中の次の動作順序ａｉを取得してもよいし、記憶された複数の動作順序ｂの中から「ｊ＝ｊ＋１」として、リスト中の次の動作順序ａｊを取得してもよい。なお、動作順序ａｉ・ｂｊをどのように組み合わせても重ね合わせを行うことができない場合、特定物品数を変更して搬送順序情報を再度分割しなおしてもよい。この際、後述の図１２に示すような分割処理を行ってもよい。

なお、ステップＳ１３０及びステップＳ１４０では、動作順序決定部１３は、重ね合わせた後の物品リストＡ及び物品リストＢの全物品について衝突が起きず、且つ、搬送系２の状態が一致するという条件を満たすか否かの確認も行い、条件を満たす場合に、重ね合わせ可能と判定する。ステップＳ１３０又はステップＳ１４０において重ね合わせ可能と判定された場合、動作順序決定部１３は、動作順序ａｉ・ｂｊを結合する。

次に、本実施形態に係る物流倉庫１の作用・効果について説明する。

物流倉庫１において、搬送順序情報取得部１１は、自動倉庫１００における物品１５０の保管状態に関する保管情報と、出庫レーン２１（搬送レーン）における物品１５０の搬送順序とを関連付けた搬送順序情報を取得する。これに対し、動作順序決定部１３は、取得された搬送順序情報に対応して搬送機２２が採用する採用動作順序を決定するため、自動倉庫１００における物品１５０の保管状態に応じて、適切な動作順序で搬送機２２を動作させ、物品１５０の搬送効率を向上させることができる。ここで、例えば、動作順序決定部１３が、搬送順序情報に対応してそのまま動作順序を演算しようとする場合、出庫レーン２１へ搬送する物品１５０の数が多くなったときに、動作順序の演算が複雑になってしまう。これに対し、本実施形態に係る物流倉庫１では、分割処理部１２が搬送順序情報を分割し、動作順序決定部１３が分割処理部１２による分割結果に基づいて採用動作順序を決定している。この場合、動作順序決定部１３は、分割されることで物品数が抑制された状態にて動作順序を演算することができ、それらの動作順序を結合することで、搬送順序情報全体としての動作順序を決定することが可能となる。更に、動作順序情報記憶部１５は、保管情報が関連付けられた特定物品数の物品の配列情報に対し、搬送機がどのような順序で動作するかを示す動作順序情報を記憶している。そのため、動作順序決定部１３は、分割処理部１２による分割結果と、動作順序情報記憶部１５に記憶された動作順序情報とを照らし合わせることで、分割された搬送順序情報に対する適切な動作順序を速やかに取得することができる。そのため、動作順序決定部１３は、搬送順序情報全体としての動作順序を速やかに決定することが可能となる。以上より、搬送効率を向上させると共に、搬送機２２の動作順序の演算処理時間を短縮することができる。

分割処理部１２は、搬送順序情報を搬送順に少なくとも第１の物品リスト、及び第２の物品リストに分割し、動作順序決定部１３は、動作順序情報記憶部１５に記憶された動作順序情報に基づいて、第１の物品リストに対応する第１の動作順序、及び第２の物品リストに対応する第２の動作順序を取得し、第１の動作順序及び第２の動作順序を結合することによって、採用動作順序を決定する。分割処理部１２は、第１の物品リストの末尾の単数又は複数の末尾物品と、第２の物品リストの先頭の単数又は複数の先頭物品とが、同一となるように搬送順序情報を分割する。動作順序決定部１３は、第１の動作順序のうちの末尾物品に対応する第１の動作ステップパターンと、第２の動作順序のうちの先頭物品に対応する第２の動作ステップパターンとを重ね合わせることで、第１の動作順序及び第２の動作順序を結合してよい。この場合、動作順序決定部１３は、第１の動作順序と第２の動作順序との結合部分において、予め動作順序情報記憶部１５に記憶された搬送効率の良い動作ステップパターンを流用する形で、動作順序を結合することができる。

動作順序決定部１３は、第１の動作ステップパターンと第２の動作ステップパターンとの重ね合わせが可能かを判定し、重ね合わせができないと判定した場合、第１の動作ステップパターン及び第２の動作ステップパターンの少なくとも一方に対して、搬送機２２の動作を待機状態とする待機ステップを挿入してよい。この場合、動作順序決定部１３は、何れかの動作ステップパターンに待機ステップを挿入するだけの簡単な処理にて、両者の動作ステップパターンを重ね合わせることが可能となる。

本発明は、上述の実施形態に限定されない。

例えば、上述の実施形態においては、図５に示すように、物品リストＡの末尾物品と物品リストＢの先頭物品とが同一となるように、搬送順序情報が分割されていた。これに代えて、図１２に示すような制御部１０が採用されてよい。図１２に示す例において、分割処理部１２は、物品リストＡ及び物品リストＢが予め定められた特定物品数（図１２では「特定物品数＝２」となるように、搬送順序情報を分割している。また、動作順序決定部１３は、物品リストＡの最後尾の物品（２階の物品）の後に、物品リストＢの最前の物品（１階の物品）が搬送機２２で搬送されるように、物品リストＡの動作順序ａｉ及び物品リストＢの動作順序ｂｊを結合する。

ここで、動作順序決定部１３が物品リストＡの動作順序ａｉ及び物品リストＢの動作順序ｂｊを結合するためには、次の「条件（ｉ）、条件（ｉｉ）、条件（ｉｉｉ）」が満たされる必要がある。条件（ｉ）は、「搬送機２２内における各位置には、最高で１つの物品しか存在しない。」という条件である。条件（ｉｉ）は、「搬送機２２の搬送動作（リフト動作）が発生する動作ステップが、物品リストＡの動作順序ａｉと物品リストＢの動作順序ｂｊとで一致する。」という条件である。条件（ｉｉｉ）は、「物品リストＡの動作順序ａｉ及び物品リストＢの動作順序ｂｊの一方の動作順序において、リフト動作が発生する動作ステップでは、他方の動作順序に待機ステップを挿入できない。」という条件である。

図１３～図１７のモデル図を参照して、図１２に示す処理内容の具体例について説明する。図１３に示すように、「出庫順序１：３階の物品、出庫順序２：４階の物品、出庫順序３：２階の物品、出庫順序４：３階の物品、出庫順序５：４階の物品、出庫順序６：５階の物品」という搬送順序情報の入力に対して、分割処理部１２が「３階の物品、４階の物品、２階の物品」という物品リストＡと、「３階の物品、４階の物品、５階の物品」という物品リストＢと、に分割したものとする。物品リストＡの動作順序ａｉの動作ステップパターンの一例を図１４に示す。物品リストＢの動作順序ｂｊの動作ステップパターンの一例を図１５に示す。

上述のような物品リストＡの動作順序ａｉと物品リストＢの動作順序ｂｊを結合するためには、動作順序決定部１３は、前述の「条件（ｉ）、条件（ｉｉ）、条件（ｉｉｉ）」を満たすように結合を行う。例えば、図１６に示すように、動作順序決定部１３は、物品リストＡの全ての物品１５０が出庫レーン２１に移動した状態で、物品リストＢの全ての物品１５０を搬送機２２に移動させる場合、「条件（ｉ）、条件（ｉｉ）、条件（ｉｉｉ）」を満たし、物品リストＡの動作順序ａｉ及び物品リストＢの動作順序ｂｊを結合することができる。

一方、図１７に示すように、物品リストＡの最後尾の「２階の物品」が搬送機２２に存在する状態で、物品リストＢの全ての物品１５０を搬送機２２に移動させた場合（図１７の左側の状態）、次の動作ステップにおいて物品リストＢの三つの物品１５０をリフトすると、物品リストＡの最後尾の「２階の物品」が３階に移動してしまい、出庫レーン２１へ移動させることができなくなってしまう（図１７の右側の状態）。この状態は、条件（ｉｉ）を満たしていない状態であるため、動作順序決定部１３は、図１７のような態様にて、物品リストＡの動作順序ａｉと物品リストＢの動作順序ｂｊとを結合することはできない。

以上より、図１２に示す処理内容において、分割処理部１２は、搬送順序情報を搬送順に少なくとも第１の物品リスト、及び第２の物品リストに分割し、動作順序決定部１３は、動作順序情報記憶部１５に記憶された動作順序情報に基づいて、第１の物品リストに対応する第１の動作順序、及び第２の物品リストに対応する第２の動作順序を取得し、第１の動作順序及び第２の動作順序を結合することによって、採用動作順序を決定する。分割処理部１２は、第１の物品リスト及び第２の物品リストが予め定められた特定物品数となるように、搬送順序情報を分割し、動作順序決定部１３は、第１の物品リストの最後尾の物品の後に、第２の物品リストの最前の物品が搬送機２２で搬送されるように、第１の動作順序及び第２の動作順序を結合してよい。この場合、動作順序決定部１３は、第１の物品リストの最後尾の物品と、第２の物品リストの最前の物品とが同一であるか否かに関わらず、両者の動作順序を結合することが可能となる。

なお、物流倉庫１は、図１に示すような構成に限定されない。また、搬送機２２は、図２に示すような交互に上下動するような一対の収容棚を有するタイプのものでなくてよい。例えば、ロータリー式の搬送機（収容棚が一段ずつ一定方向に周回移動するとともに、収容棚が周回移動しない際には、物品が収容棚間で移動可能な搬送機）を採用してよい。また、搬送機として、図２に示すような垂直型の昇降機タイプのものではなく、水平型の搬送機が採用されてもよい。

また、上述の実施形態では、図５及び図７に示すように、物品リストＡの末尾物品を単数とし、物品リストの先頭物品を単数として、両者を重ね合わせていた。これに代えて、末尾物品及び先頭物品を複数としてもよい。例えば、「出庫順序１：３階の物品、出庫順序２：４階の物品、出庫順序３：２階の物品、出庫順序４：３階の物品、出庫順序５：４階の物品、出庫順序６：５階の物品」という搬送順序情報を、「特定物品数＝４」として、「３階の物品、４階の物品、２階の物品、３階の物品」という物品リストＡと、「２階の物品、３階の物品、４階の物品、５階の物品」という物品リストＢに分割してもよい。このとき、物品リストＡの「２階の物品、３階の物品」を末尾物品とし、物品リストＢの「２階の物品、３階の物品」を先頭物品としてもよい。

また、物流倉庫１は、図５に示すような重ね合わせに係る分割方法と、図１２に示すような重ね合わせない分割方法の両方を行ってもよい。例えば、分割処理部１２は、重ね合わせられる動作順序ａｉ・ｂｊの組み合わせが存在していない場合、図１２の分割方法に切り替えてもよい。

１…物流倉庫、１０…制御部、１１…搬送順序情報取得部、１２…分割処理部、１３…動作順序決定部、１５…動作順序情報記憶部、２１…出庫レーン（搬送レーン）、２２…搬送機、１００…自動倉庫、１２１…入庫レーン（搬送レーン）。

Claims (4)

1. 物品を保管する自動倉庫と、
   所定の順序に並べられた複数の前記物品を搬送する搬送レーンと、
   前記搬送レーンと前記自動倉庫との間に設けられた搬送機と、
   少なくとも前記搬送機を制御する制御部と、を備える物流倉庫であって、
   前記制御部は、
   前記自動倉庫における前記物品の保管状態に関する保管情報と、前記搬送レーンにおける前記物品の搬送順序とを関連付けた搬送順序情報を取得する搬送順序情報取得部と、
   前記保管情報が関連付けられた特定物品数の前記物品の配列情報に対し、前記搬送機がどのような順序で動作するかを示す動作順序情報を記憶する動作順序情報記憶部と、
   前記搬送順序情報取得部によって取得された前記搬送順序情報を分割する分割処理部と、
   前記分割処理部による分割結果、及び前記動作順序情報記憶部に記憶された前記動作順序情報に基づいて、前記搬送順序情報に対応して前記搬送機が採用する採用動作順序を決定する動作順序決定部と、を備える、物流倉庫。
2. 前記分割処理部は、前記搬送順序情報を搬送順に少なくとも第１の物品リスト、及び第２の物品リストに分割し、
   前記動作順序決定部は、前記動作順序情報記憶部に記憶された前記動作順序情報に基づいて、前記第１の物品リストに対応する第１の動作順序、及び前記第２の物品リストに対応する第２の動作順序を取得し、前記第１の動作順序及び前記第２の動作順序を結合することによって、前記採用動作順序を決定し、
   前記分割処理部は、前記第１の物品リストの末尾の単数又は複数の末尾物品と、前記第２の物品リストの先頭の単数又は複数の先頭物品とが、同一となるように前記搬送順序情報を分割し、
   前記動作順序決定部は、前記第１の動作順序のうちの前記末尾物品に対応する第１の動作ステップパターンと、前記第２の動作順序のうちの前記先頭物品に対応する第２の動作ステップパターンとを重ね合わせることで、前記第１の動作順序及び前記第２の動作順序を結合する、請求項１に記載の物流倉庫。
3. 前記動作順序決定部は、前記第１の動作ステップパターンと前記第２の動作ステップパターンとの重ね合わせが可能かを判定し、重ね合わせができないと判定した場合、前記第１の動作ステップパターン及び前記第２の動作ステップパターンの少なくとも一方に対して、前記搬送機の動作を待機状態とする待機ステップを挿入する、請求項２に記載の物流倉庫。
4. 前記分割処理部は、前記搬送順序情報を搬送順に少なくとも第１の物品リスト、及び第２の物品リストに分割し、
   前記動作順序決定部は、前記動作順序情報記憶部に記憶された前記動作順序情報に基づいて、前記第１の物品リストに対応する第１の動作順序、及び前記第２の物品リストに対応する第２の動作順序を取得し、前記第１の動作順序及び前記第２の動作順序を結合することによって、前記採用動作順序を決定し、
   前記分割処理部は、前記第１の物品リスト及び前記第２の物品リストが予め定められた特定物品数となるように、前記搬送順序情報を分割し、
   前記動作順序決定部は、前記第１の物品リストの最後尾の物品の後に、前記第２の物品リストの最前の物品が前記搬送機で搬送されるように、前記第１の動作順序及び前記第２の動作順序を結合する、請求項１に記載の物流倉庫。

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