JP2024006551A - Cargo handling system and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有人フォークリフト及び無人フォークリフトが同一施設内で荷役作業を行う荷役システムおよび制御方法に関する。 The present invention relates to a cargo handling system and control method in which a manned forklift and an unmanned forklift perform cargo handling work within the same facility.
従来から、フォークリフトを用いて、工場や倉庫などの施設内に設置された棚の収納部に対して荷物を出し入れする荷役作業が行われる。フォークリフトに関しては、オペレータが搭乗して運転する有人フォークリフトと、オペレータが搭乗せずに自動で運転する無人フォークリフトとがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, forklifts have been used to carry out loading and unloading work of loading and unloading cargo into and out of storage units on shelves installed in facilities such as factories and warehouses. Regarding forklifts, there are manned forklifts that are operated with an operator on board, and unmanned forklifts that are operated automatically without an operator on board.
無人フォークリフトは、単純で容易な荷役作業を行う一方、有人フォークリフトは、複雑で難しい荷役作業を行うことができる。そのため、同一施設内に、複数の有人フォークリフト及び複数の無人フォークリフトが荷役作業を行う(特許文献1等参照)。
Unmanned forklifts can perform simple and easy cargo handling tasks, while manned forklifts can perform complex and difficult cargo handling tasks. Therefore, a plurality of manned forklifts and a plurality of unmanned forklifts perform cargo handling work within the same facility (see
フォークリフトはバッテリーが搭載されており、バッテリーに充電された電力によって、走行モータやリフトモータ等が駆動される。バッテリーは、長期間使用されると、疲労や劣化等によって、新たなバッテリーと交換される。一方、バッテリーは高額であることから、コスト削減のため、バッテリーをできるだけ長く使用したいという要望がある。しかし、オペレータが搭乗する有人フォークリフトでは、特に安全性が最優先されるため、高い安全基準を満たしたバッテリーを使用しなければならない。 A forklift truck is equipped with a battery, and the electric power charged in the battery drives a travel motor, a lift motor, etc. When a battery is used for a long period of time, it becomes fatigued, deteriorates, etc., and must be replaced with a new battery. On the other hand, since batteries are expensive, there is a desire to use batteries as long as possible in order to reduce costs. However, safety is a top priority for manned forklifts with operators on board, so batteries that meet high safety standards must be used.
ところで、荷役システムには、常温の倉庫等からなる常温領域と、冷温の倉庫等からなる冷温領域とを有する施設があり、施設内で、フォークリフトが常温領域と冷温領域との間を往来して各領域で荷役する場合がある。 By the way, some cargo handling systems have facilities that have a normal temperature area consisting of room-temperature warehouses, etc., and a cold area consisting of cold-temperature warehouses, etc. Within the facility, forklifts move back and forth between the normal temperature area and the cold temperature area. Cargo handling may be carried out in each area.
その場合、冷温領域での運転は、チェーンや回転軸が凍結することがあり、これらを駆動するために、各モータに対するバッテリーに加わる負荷が大きくなる。また、常温領域と冷温領域との温度差が大きいと、運転席の冷暖房機の出力変化が大きくなり、出力変化に対応するために、冷暖房機に対するバッテリーに加わる負荷が大きくなる。 In this case, when operating in a cold temperature region, the chain and rotating shaft may freeze, and in order to drive these, the load applied to the battery for each motor increases. Furthermore, if the temperature difference between the room temperature region and the cold temperature region is large, the output change of the driver's seat air conditioner/heater will increase, and the load applied to the battery for the air conditioner/heater will increase in order to cope with the output change.
そのため、バッテリーの疲労及び劣化の度合を測るときに、常温領域及び冷温領域での使用時間、常温領域と冷温領域との温度差に基づいて、バッテリーに加わる負荷を考慮する必要がある。 Therefore, when measuring the degree of fatigue and deterioration of a battery, it is necessary to consider the load applied to the battery based on the usage time in the room temperature region and the cold temperature region, and the temperature difference between the room temperature region and the cold temperature region.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、常温領域及び冷温領域を有する施設内で有人フォークリフト及び無人フォークリフトが荷役作業を行う場合、高い安全基準を満たすと共に、バッテリーのコストを削減できる荷役システムおよび制御方法を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a cargo handling system that satisfies high safety standards and can reduce battery costs when a manned forklift and an unmanned forklift perform cargo handling work in a facility that has a room temperature area and a cold temperature area. The object of the present invention is to provide a control method.
上記の課題を解決するために、本発明に係る荷役システムは、常温領域及び冷温領域を有する施設内を走行すると共に、バッテリーが搭載された有人フォークリフト及び無人フォークリフトを備えている。そして、荷役システムは、常温領域及び冷温領域におけるバッテリーの使用に関する使用データと、バッテリーを交換する時期を判断するための使用度スコアとの間の関係に基づく教師データを収集する収集部を備えている。荷役システムは、収集部に収集された教師データから機械学習を行い、機械学習により学習モデルを生成および記憶する学習モデル生成部と、現時点の使用データを取得する取得部と、学習モデル生成部で生成された学習モデルに、取得部から取得される現時点の使用データを入力することで、使用度スコアを学習モデルから取得する予測部と、を備えている。さらに、荷役システムは、予測部によって取得される使用度スコアが、予め設定された第1使用度レベル以上になると、バッテリーが有人フォークリフトから無人フォークリフトに交換されて使用されるように案内し、さらに、予め設定された第2使用度レベル以上になると、バッテリーが無人フォークリフトから破棄されるように案内する制御部を備えている。 In order to solve the above problems, a cargo handling system according to the present invention runs in a facility having a normal temperature area and a cold temperature area, and includes a manned forklift and an unmanned forklift each equipped with a battery. The cargo handling system includes a collection unit that collects training data based on the relationship between usage data regarding the usage of the battery in the normal temperature range and the cold temperature range and a usage score for determining when to replace the battery. There is. The cargo handling system performs machine learning from the teacher data collected in the collection section, and consists of a learning model generation section that generates and stores a learning model using machine learning, an acquisition section that acquires current usage data, and a learning model generation section. The prediction unit includes a prediction unit that acquires a usage score from the learning model by inputting current usage data acquired from the acquisition unit into the generated learning model. Furthermore, the cargo handling system guides the battery to be used by replacing the manned forklift with the unmanned forklift when the usage score obtained by the prediction unit becomes equal to or higher than a preset first usage level, and further and a control unit that guides the battery to be discarded from the unmanned forklift when the usage level exceeds a preset second usage level.
使用データは、駆動輪を駆動するための走行モータの使用時間と、リフトシリンダ、ティルトシリンダ及びリーチシリンダを駆動するための油圧モータの使用時間と、を含むことが望ましい。 Preferably, the usage data includes the usage time of the travel motor for driving the drive wheels, and the usage time of the hydraulic motor for driving the lift cylinder, tilt cylinder, and reach cylinder.
好ましくは、使用データは、常温領域と冷温領域との間の温度差を含んでいる。 Preferably, the usage data includes a temperature difference between a normal temperature region and a cold temperature region.
そして、使用度スコアは、使用データにおける重み付け係数により加重平均された数値パラメータに基づいて設定されてもよい。 The usage score may be set based on a numerical parameter that is weighted and averaged by a weighting coefficient in the usage data.
また、好ましくは、リフトシリンダを駆動する間における油圧モータの使用時間に関する重み付け係数は、その他の使用データの重み付け係数に比べて大きく設定されている。 Preferably, the weighting coefficient regarding the usage time of the hydraulic motor while driving the lift cylinder is set larger than the weighting coefficient of other usage data.
冷温領域における油圧モータの使用時間に関する重み付け係数は、常温領域における使用データの重み付け係数に比べて大きく設定されていることが望ましい。 It is desirable that the weighting coefficient regarding the usage time of the hydraulic motor in the cold temperature range is set larger than the weighting coefficient of the usage data in the normal temperature range.
好ましくは、荷役システムは、バッテリーを交換する時期を表示する表示部を備えている。そして、制御部は、バッテリーが有人フォークリフトから無人フォークリフトに交換されて使用されるように案内する第1案内と、バッテリーが無人フォークリフトから破棄されるように案内する第2案内と、を表示する制御を行う。 Preferably, the cargo handling system includes a display section that indicates when it is time to replace the battery. The control unit displays a first guide that guides the battery to be replaced from the manned forklift to an unmanned forklift and a second guide that guides the battery to be discarded from the unmanned forklift. I do.
本発明に係る荷役システムの制御方法は、常温領域及び冷温領域を有する施設内を走行すると共に、バッテリーが搭載された有人フォークリフト及び無人フォークリフトを備えている。そして、制御方法は、常温領域及び冷温領域におけるバッテリーの使用に関する使用データと、バッテリーを交換する時期を判断するための使用度スコアとの間の関係に基づく教師データを収集する収集ステップを備えている。制御方法は、収集ステップで収集された教師データから機械学習を行い、機械学習により学習モデルを生成および記憶する学習モデル生成ステップと、現時点の使用データを取得する取得ステップと、学習モデル生成ステップで生成された学習モデルに、取得ステップから取得される現時点の使用データを入力することで、使用度スコアを学習モデルから取得する予測ステップと、を備えている。さらに、制御方法は、予測ステップによって取得される使用度スコアが、予め設定された第1使用度レベル以上になると、バッテリーが有人フォークリフトから無人フォークリフトに交換されて使用されるように案内し、さらに、予め設定された第2使用度レベル以上になると、バッテリーが無人フォークリフトから破棄されるように案内する制御ステップと、を備えている。 A method for controlling a cargo handling system according to the present invention includes a manned forklift and an unmanned forklift that travel in a facility having a room temperature region and a cold temperature region, and are equipped with a battery. The control method includes a collection step of collecting training data based on a relationship between usage data regarding battery usage in a normal temperature range and a cold temperature range and a usage score for determining when to replace the battery. There is. The control method consists of a learning model generation step in which machine learning is performed from the teacher data collected in the collection step, a learning model is generated and stored by machine learning, an acquisition step in which current usage data is acquired, and a learning model generation step. The method includes a prediction step of acquiring a usage score from the learning model by inputting the current usage data acquired from the acquisition step into the generated learning model. Furthermore, the control method guides the battery to be exchanged from the manned forklift to the unmanned forklift for use when the usage score obtained by the prediction step is equal to or higher than a first preset usage level; and a control step for guiding the battery to be discarded from the unmanned forklift when the preset second usage level is exceeded.
本発明に係る荷役システムおよび制御方法は、上記構成を備えることによって、常温領域及び冷温領域を有する施設内で有人フォークリフト及び無人フォークリフトが荷役作業を行う場合、高い安全基準を満たすと共に、バッテリーのコストを削減できる。 By having the above configuration, the cargo handling system and control method according to the present invention meet high safety standards when a manned forklift and an unmanned forklift perform cargo handling work in a facility having a room temperature region and a cold temperature region, and also reduce battery costs. can be reduced.
以下、図面に基づいて、本発明に係る荷役システム及び制御方法について説明する。 Hereinafter, a cargo handling system and control method according to the present invention will be explained based on the drawings.
図1の通り、荷役システムは、工場や倉庫などの同一施設内に、常温領域100及び冷温領域101を有している。施設内には、有人フォークリフト1、無人フォークリフト2、棚10、充電装置5、管理装置6が配置されている。有人フォークリフト1及び無人フォークリフト2は、施設内に設置された棚10の収納部に対して荷物を出し入れする荷役作業を行う。
As shown in FIG. 1, the cargo handling system has a
常温領域100は、温度が特に調整されておらず、冷やしたり熱したりしない一定の温度となっており、常温で保存できる荷物が棚10に収納される。また、冷温領域101は、保管される荷物の特性に応じて、例えば、10℃~-50℃の冷蔵及び冷凍温度に保たれており、冷温で保存しなければならない荷物が棚10に収納される。
In the
有人フォークリフト1は、オペレータOが搭乗して運転する。無人フォークリフト2は、オペレータが搭乗せずに自動で運転する。無人フォークリフト2は、予め記憶された荷役作業のスケジュールに従って、荷物を搬送及び積み降ろしするように構成される。また、有人フォークリフト1は、オペレータOの操作に従って、荷物を搬送及び積み降ろしするように構成される。
The
無人フォークリフト2は、単純で容易な荷役作業を行う一方、有人フォークリフト1は、複雑で難しい荷役作業を行うことができる。そのため、同一施設内で、複数の有人フォークリフト1及び複数の無人フォークリフト2が荷役作業を行う。そして、有人フォークリフト1及び無人フォークリフト2は、常温領域100及び冷温領域101を往来して、各領域100,101内で荷役作業を行うようになっている。
The
有人フォークリフト1及び無人フォークリフト2は、バッテリー式フォークリフトで構成されており、充電式バッテリー3が、有人フォークリフト1及び無人フォークリフト2に搭載される。
The
充電装置5は、フォークリフト1,2に搭載されたバッテリー3に対して、電力を供給するケーブル50を備える。
管理装置6は、CPU(中央処理装置)、入出力インターフェース、ROM、RAM等で構成されており、情報を処理するためのプログラムが記憶される。
The
The
図2の通り、フォークリフト1,2は、車体を走行するための駆動輪73と、マストを昇降するためのリフトシリンダ70と、マストをティルトするためのティルトシリンダ71と、マストを前後するためのリーチシリンダ72とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
そして、フォークリフト1,2は、駆動輪73を駆動するための走行モータ83と、リフトシリンダ70、ティルトシリンダ71及びリーチシリンダ72を駆動するための油圧モータ80とを備えている。
The
また、フォークリフト1,2は、充電式バッテリー3を搭載しており、バッテリー3は、RFID32を備える。
Further, the
RFID32は、それぞれのバッテリー3におけるバッテリー番号等を識別するための情報が記憶される。バッテリー番号は、各バッテリーを識別するための識別番号が付される。この情報は、設定されると変更されない。
The
また、RFID32は、常温領域100と冷温領域101との温度差の情報が記憶される。温度差は、例えば、各領域100,101に設けられた温度センサ(不図示)によって測定されてもよい。
Further, the
RFID32は、さらに、それぞれのバッテリー3における車種タイプ、バッテリー使用時間、モータ使用時間、充電回数、温度差等の情報が記憶される。
車種タイプは、バッテリー3が搭載される車種であり、有人フォークリフト1、無人フォークリフト2がある。
The
The vehicle type is the vehicle type in which the
バッテリー使用時間は、各バッテリー3において現時点まで使用された使用時間である。
モータ使用時間は、各バッテリー3において、駆動輪73を駆動するための走行モータ83と、リフトシリンダ70、ティルトシリンダ71及びリーチシリンダ72を駆動するための油圧モータ80とが現時点まで使用された使用時間である。
The battery usage time is the usage time that each
The motor usage time is the amount of time that the
さらに、バッテリー使用時間及びモータ使用時間は、常温領域100及び冷温領域101ごとに使用された使用時間の情報が記憶される。各フォークリフト1,2は、例えば、温度センサ34を備えており、温度センサ34で検知された温度に基づいて、常温領域100及び冷温領域101ごとに、バッテリー使用時間及びモータ使用時間の情報が記憶される。
Further, as the battery usage time and the motor usage time, information on the usage time used for each of the
充電回数は、現時点までに充電された回数である。
これら情報は、状況が更新される度に変更される。
The number of times the battery has been charged is the number of times the battery has been charged up to this point.
This information is changed each time the situation is updated.
フォークリフト1,2は、使用データ測定装置33を備えている。使用データ測定装置33は、バッテリー3、RFID32、走行モータ83、油圧モータ80に接続され、各バッテリー3におけるバッテリー使用時間、モータ使用時間、充電回数及び温度差をそれぞれ測定及び記憶するように構成されている。
The
使用データ測定装置33は、モータ使用時間のうち、走行モータ83の使用時間、油圧モータ80の使用時間をそれぞれ測定及び記憶するように構成されており、さらに、油圧モータ80の使用時間のうち、リフトシリンダ70が駆動する間の油圧モータ80の使用時間、ティルトシリンダ71が駆動する間の油圧モータ80の使用時間、リーチシリンダ72が駆動する間の油圧モータ80の使用時間をそれぞれ測定及び記憶するように構成されている。
The usage
さらに、使用データ測定装置33は、温度センサ34で検知された温度に基づいて、常温領域100及び冷温領域101ごとに、バッテリー使用時間及びモータ使用時間の情報を測定及び記憶するようになっている。
Further, the usage
管理装置6の算出集計部61(図1)は、使用データ測定装置33に無線又は有線で接続される。そして、算出集計部61は、使用データ測定装置33によって測定及び記憶された各バッテリー3における常温領域100及び冷温領域101のバッテリー使用時間、モータ使用時間、充電回数及び温度差の情報を取得する。
The calculation and aggregation unit 61 (FIG. 1) of the
図3の通り、管理装置6は、教師データ46を収集する収集部40を備える。教師データ46は、バッテリー3の使用に関する使用データDを含む。
As shown in FIG. 3, the
常温領域100及び冷温領域101におけるバッテリー3の使用に関する使用データDは、例えば、上記した(1)車種タイプ、(2)常温領域100及び冷温領域101におけるバッテリー使用時間、(3)常温領域100及び冷温領域101における走行モータ使用時間、(4)常温領域100及び冷温領域101におけるリフトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(5)常温領域100及び冷温領域101におけるリーチシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(6)常温領域100及び冷温領域101におけるティルトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(7)充電回数、(8)常温領域100及び冷温領域101の温度差である。
The usage data D regarding the use of the
管理装置6は、収集部40に収集された教師データ46(上記(1)~(8))から機械学習を行い、機械学習により学習モデルを生成及び記憶する学習モデル生成部41を備える。本実施の形態の学習モデル生成部41は、教師あり学習を実施する。教師あり学習では、教師データ46、すなわち、入力データIDと出力データODとの組を大量に学習モデル生成部41に入力する。
The
入力データIDは、(1)車種タイプ、(2)常温領域100及び冷温領域101におけるバッテリー使用時間、(3)常温領域100及び冷温領域101における走行モータ使用時間、(4)常温領域100及び冷温領域101におけるリフトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(5)常温領域100及び冷温領域101におけるリーチシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(6)常温領域100及び冷温領域101におけるティルトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(7)充電回数、(8)常温領域100及び冷温領域101の温度差を含む。出力データODは、使用度スコアSである。バッテリー3の使用度によって交換する時期を判断するための使用度スコアSとして、入力データIDを評価し、0から10までの数値パラメータが設定される。
The input data ID includes (1) vehicle type, (2) battery usage time in
例えば、使用度スコアSが高い、すなわち、バッテリー3の使用度合が高くて交換する時期が近い場合として、(1)車種タイプが有人フォークリフトである場合、(2)~(6)冷温領域101における使用時間が長い場合、(7)充電回数が多い場合、(8)温度差が大きい場合に、バッテリー3の使用度合(劣化、疲労)が進んでいるので、バッテリー3を交換する時期が近い。
For example, assuming that the usage score S is high, that is, the
一方、使用度スコアSが低い、すなわち、バッテリー3の使用度合が低くて交換する時期が遠い場合として、(1)車種タイプが無人フォークリフトである場合、(2)~(6)常温領域100における使用時間が短い場合、(7)充電回数が少ない場合、(8)温度差が小さい場合に、バッテリー3の使用度合(劣化、疲労)が進んでいないので、バッテリー3を交換する時期が遠い。
On the other hand, if the usage score S is low, that is, the usage of the
なお、冷温領域101でのフォークリフト1,2の運転は、チェーンや回転軸が凍結することがあり、これらを駆動するために、各モータに対するバッテリー3に加わる負荷が大きくなる。また、常温領域100と冷温領域101との温度差が大きいと、有人フォークリフト1の運転席の冷暖房機の出力変化が大きくなったり、バッテリー3の腐食が激しくなったりすることから、バッテリー3に加わる負荷が大きくなる。
Note that when the
使用度スコアSは、(1)車種タイプ、(2)常温領域100及び冷温領域101におけるバッテリー使用時間、(3)常温領域100及び冷温領域101における走行モータ使用時間、(4)常温領域100及び冷温領域101におけるリフトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(5)常温領域100及び冷温領域101におけるリーチシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(6)常温領域100及び冷温領域101におけるティルトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(7)充電回数、(8)温度差の使用データDのいずれかの数値パラメータで設定されてもよいし、重み付け係数により加重平均された数値パラメータで設定されてもよい。
The usage score S is based on (1) vehicle type, (2) battery usage time in the
ここで、フォークリフト1,2が昇降する荷物が重量物であることから、リフトシリンダを駆動する間の油圧モータに加わる負荷が、その他のシリンダを駆動する間の負荷に比べて大きいので、(3)~(6)各モータ使用時間において、(4)リフトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間がバッテリー3の使用度に大きく影響すると考えられて、(4)リフトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間に関する重み付け係数が、その他のモータ使用時間に関する重み付け係数に比べて大きく設定されてもよい。
Here, since the loads being lifted and lowered by the
また、冷温領域101で各フォークリフト1,2が運転されるとき、チェーンやスプロケット等が凍結して、これらを駆動するために、各モータに対するバッテリー3に加わる負荷が大きくなるので、(3)~(6)各モータ使用時間において、冷温領域101における各モータ使用時間がバッテリー3の使用度に大きく影響すると考えられる。そのため、冷温領域101におけるモータ使用時間に関する重み付け係数が、常温領域100におけるモータ使用時間に関する重み付け係数に比べて大きく設定されてもよい。
Furthermore, when the
なお、実際に、車種タイプ、バッテリー使用時間、モータ使用時間、充電回数、温度差等によって、バッテリーの使用度合を判断することが多い。そのため、(1)車種タイプ、(2)常温領域100及び冷温領域101におけるバッテリー使用時間、(3)常温領域100及び冷温領域101における走行モータ使用時間、(4)常温領域100及び冷温領域101におけるリフトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(5)常温領域100及び冷温領域101におけるリーチシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(6)常温領域100及び冷温領域101におけるティルトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(7)充電回数、(8)常温領域100及び冷温領域101の温度差と、バッテリー3を交換する時期との間に相関関係等の一定の関係が存在することは推認できる。
In fact, the degree of battery usage is often determined based on the vehicle type, battery usage time, motor usage time, number of charging times, temperature difference, etc. Therefore, (1) vehicle type, (2) battery usage time in
学習モデル生成部41は、一般的なニューラルネットワーク等の機械学習アルゴリズムを用いる。学習モデル生成部41は、相関関係を有する入力データIDと出力データODを教師データ46として機械学習を行うことにより、入力から出力を推定するモデル(学習モデル)、すなわち、入力データID(上記(1)~(8))を入力すると、使用度スコアSを出力するモデルを生成する。
The learning
荷役システムは、現時点の入力データIDを取得する取得部45を備える。本実施形態では、取得部45は、RFID32、使用データ測定装置33、算出集計部61を含む。上記の通り、入力データIDは、(1)車種タイプ、(2)常温領域100及び冷温領域101におけるバッテリー使用時間、(3)常温領域100及び冷温領域101における走行モータ使用時間、(4)常温領域100及び冷温領域101におけるリフトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(5)常温領域100及び冷温領域101におけるリーチシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(6)常温領域100及び冷温領域101におけるティルトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(7)充電回数、(8)温度差である。入力データIDのうち(1)車種タイプは、一度取得されると、搭載されるフォークリフト1,2が変更されるまで再取得されない。一方、入力データIDのうち(2)~(6)使用時間、(7)充電回数、(8)常温領域100及び冷温領域101の温度差は、ケーブル50がバッテリー3に接続される度に、または、所定時間ごとに取得される。
The cargo handling system includes an
管理装置6は、学習モデル生成部41で生成された学習モデルを、取得部45から取得される現時点の入力データIDに適用することで、バッテリー3を交換する時期か否かを予測する予測部42を備える。
The
図4の通り、ケーブル50がバッテリー3に接続されるごとに、または、所定時間ごとに、予測部42に現時点の入力データIDが入力されたときに、(2)常温領域100及び冷温領域101におけるバッテリー使用時間、(3)常温領域100及び冷温領域101における走行モータ使用時間、(4)常温領域100及び冷温領域101におけるリフトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(5)常温領域100及び冷温領域101におけるリーチシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(6)常温領域100及び冷温領域101におけるティルトシリンダが駆動する間の油圧モータ使用時間、(7)充電回数、(8)温度差を解析して使用度スコアSが取得される。なお、上記の通り、入力データIDのうち(1)車種タイプは、一度取得されると、搭載されるフォークリフト1,2が変更されるまで再取得されない。
As shown in FIG. 4, each time the
バッテリー3を交換する時期を判断するために、第1使用度レベルL1(安全性上位の下限)と第2使用度レベルL2(安全性中位の下限)とが、管理装置6に設定及び記憶される。第1使用度レベルL1以上(例えば、使用度スコアS「5」>L1)と判定されるバッテリー3は、有人フォークリフト1に搭載されると、オペレータに対する安全性が損なわれるおそれがある時期と判断される。また、第2使用度レベルL2以上(例えば、使用度スコアS「10」>L2)と判定されるバッテリー3は、無人フォークリフト2に搭載されると、無人フォークリフト2が破損するおそれがある時期と判断される。
In order to determine when to replace the
取得された使用度スコアSが、第1使用度レベルL1以上という条件を満たすと、そのバッテリー3は有人フォークリフト1から無人フォークリフト2に交換されるべき時期であると予測される。取得された使用度スコアSが、第2使用度レベルL2以上という条件を満たすと、そのバッテリー3は無人フォークリフト2でも使用されずに破棄されるべき時期であると予測される。
When the obtained usage score S satisfies the condition that the first usage level L1 or higher is satisfied, it is predicted that it is time for the
管理装置6は、表示部60を備える(図1)。取得された使用度スコアSが、第1使用度レベルL1以上という条件を満たすと、管理装置6は、制御部43によって、表示部60に第1案内画面を表示する。第1案内画面は、例えば、「バッテリーを有人フォークリフトから無人フォークリフトに交換してください。このバッテリーは、有人フォークリフトには使用しないでください。」等の案内が表示されて、バッテリー3を有人フォークリフト1から無人フォークリフト2に交換するよう案内する。
The
取得された使用度スコアSが、第2使用度レベルL2以上という条件を満たすと、荷役システムは、制御部43によって、表示部60に第2案内画面を表示する。第2案内画面は、例えば、「バッテリーを無人フォークリフトから破棄してください。このバッテリーは、有人フォークリフト及び無人フォークリフトに使用しないでください。」等の案内が表示されて、バッテリー3を無人フォークリフト1から破棄するよう案内する。
When the acquired usage score S satisfies the condition that the second usage level L2 or higher is met, the cargo handling system causes the
表示部60に表示された案内画面に従って、オペレータがバッテリー3を交換及び破棄することができる。それによって、有人フォークリフト1に搭乗するオペレータOに対する安全性を最大に確保すると共に、バッテリー3をできるだけ長く使用することができ、コストを大幅に削減できる。
The operator can replace or discard the
図6の通り、上記の荷役システムは、以下の制御方法を実行する。なお、重複説明を避けるため、既に説明した部分は省略する。 As shown in FIG. 6, the cargo handling system described above executes the following control method. In addition, in order to avoid redundant explanation, parts that have already been explained will be omitted.
収集部40によって、教師データ46を収集する(収集ステップ:S1)。そして、学習モデル生成部41によって、収集ステップS1で収集部40に収集された教師データ46から機械学習を行い、機械学習により学習モデルを生成および記憶する(学習モデル生成ステップ:S2)。取得部45によって、現時点の入力データIDを取得する(取得ステップ:S3)。
The
予測部42によって、学習モデル生成ステップS2で生成された学習モデルを、取得ステップS3で取得される現時点の入力データIDに適用することで、交換時期(使用度スコアS)を予測する(予測ステップ:S4)。制御部43によって、予測ステップS4によって予測された出力データODに基づいて、表示部60に案内画面を表示する制御を行う(制御ステップ:S5)。
The
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の構成はこれらの実施形態に限定されない。
例えば、上記実施形態では、リフトシリンダ、リーチシリンダ及びティルトシリンダは1つの油圧モータ80によって駆動されるように構成されているが、リフトシリンダはリフト用油圧モータによって、リーチシリンダはリーチ用油圧モータによって、ティルトシリンダはティルト用油圧モータによってそれぞれ駆動するように構成されていてもよい。その場合、使用データ測定装置33は、リフト用油圧モータ、リーチ用油圧モータ、ティルト用油圧モータに接続され、リフトシリンダ70が駆動する間のリフト用油圧モータの使用時間、リーチシリンダ72が駆動する間のリーチ用油圧モータの使用時間、ティルトシリンダ71が駆動する間のティルト用油圧モータの使用時間をそれぞれ測定及び記憶するように構成されていてもよい。
Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the configuration of the present invention is not limited to these embodiments.
For example, in the above embodiment, the lift cylinder, reach cylinder, and tilt cylinder are configured to be driven by one
本発明の効果を説明する。
常温領域100及び冷温領域101を有する施設内においてフォークリフト1,2が走行及び荷役する場合に、バッテリー3は、有人フォークリフト1でまず使用されて、第1使用度レベルL1(安全性上位の下限)に達すると、有人フォークリフト1から無人フォークリフト2に交換されて使用される。無人フォークリフト2は、走行操作及び荷役操作が自動制御のため急加速及び急停止がなく、また、安全性を考慮して走行速度及び荷役速度が低速であることから、有人フォークリフト1と比較してバッテリー3の劣化を抑える制御が行われる。これによって、オペレータOに対する安全性を最大に確保しつつ、バッテリー3の劣化を抑えてバッテリー3をより長く使用することができる。また、バッテリー3は、第2使用度レベルL2(安全性中位の下限)に達すると破棄されて使用されなくなるので、さらに安全性を高めることができる。よって、有人フォークリフト1に搭乗するオペレータOに対する安全性を最大に確保すると共に、バッテリー3をできるだけ長く使用することができ、コストを大幅に削減できる。
The effects of the present invention will be explained.
When the
1 有人フォークリフト
2 無人フォークリフト
3 バッテリー
32 RFID
33 使用データ測定装置
5 充電装置
6 管理装置
60 表示部
61 算出集計部
40 収集部
41 学習モデル生成部
42 予測部
43 制御部
45 取得部
46 教師データ
100 常温領域
101 冷温領域
S 使用度スコア
D 使用データ
L1 第1使用度レベル
L2 第2使用度レベル
1
33 Usage
Claims (8)
前記常温領域及び前記冷温領域における前記バッテリーの使用に関する使用データと、前記バッテリーを交換する時期を判断するための使用度スコアとの間の関係に基づく教師データを収集する収集部と、
前記収集部に収集された前記教師データから機械学習を行い、前記機械学習により学習モデルを生成および記憶する学習モデル生成部と、
現時点の前記使用データを取得する取得部と、
前記学習モデル生成部で生成された前記学習モデルに、前記取得部から取得される前記現時点の前記使用データを入力することで、前記使用度スコアを前記学習モデルから取得する予測部と、
前記予測部によって取得される前記使用度スコアが、予め設定された第1使用度レベル以上になると、前記バッテリーが前記有人フォークリフトから前記無人フォークリフトに交換されて使用されるように案内し、さらに、予め設定された第2使用度レベル以上になると、前記バッテリーが前記無人フォークリフトから破棄されるように案内する制御部と、を備える
ことを特徴とする荷役システム。 A cargo handling system comprising a manned forklift and an unmanned forklift equipped with batteries, which travel within a facility having a normal temperature area and a cold temperature area,
a collection unit that collects teacher data based on a relationship between usage data regarding usage of the battery in the normal temperature range and the cold temperature range and a usage score for determining when to replace the battery;
a learning model generation unit that performs machine learning from the teacher data collected by the collection unit, and generates and stores a learning model by the machine learning;
an acquisition unit that acquires the current usage data;
a prediction unit that acquires the usage score from the learning model by inputting the current usage data acquired from the acquisition unit into the learning model generated by the learning model generation unit;
When the usage score obtained by the prediction unit becomes equal to or higher than a preset first usage level, the battery is guided to be used by being exchanged from the manned forklift to the unmanned forklift, and further, A cargo handling system comprising: a control unit that guides the battery to be discarded from the unmanned forklift when the battery reaches a preset second usage level or higher.
駆動輪を駆動するための走行モータの使用時間と、
リフトシリンダ、ティルトシリンダ及びリーチシリンダを駆動するための油圧モータの使用時間と、を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の荷役システム。 The usage data is
The usage time of the travel motor to drive the drive wheels,
2. The cargo handling system according to claim 1, further comprising: a time period in which a hydraulic motor is used to drive a lift cylinder, a tilt cylinder, and a reach cylinder.
ことを特徴とする請求項2に記載の荷役システム。 The cargo handling system according to claim 2, wherein the usage data includes a temperature difference between the normal temperature area and the cold temperature area.
ことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の荷役システム。 The cargo handling system according to any one of claims 1 to 3, wherein the usage score is set based on a numerical parameter weighted and averaged by a weighting coefficient in the usage data.
ことを特徴とする請求項4に記載の荷役システム。 5. The cargo handling system according to claim 4, wherein a weighting coefficient related to the usage time of the hydraulic motor while driving the lift cylinder is set larger than weighting coefficients of other usage data.
ことを特徴とする請求項4に記載の荷役システム。 5. The cargo handling system according to claim 4, wherein a weighting coefficient related to the usage time of the hydraulic motor in the cold temperature range is set larger than a weighting coefficient of the usage data in the normal temperature range.
前記制御部は、前記バッテリーが前記有人フォークリフトから前記無人フォークリフトに交換されて使用されるように案内する第1案内と、前記バッテリーが前記無人フォークリフトから破棄されるように案内する第2案内と、を表示する制御を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の荷役システム。 The cargo handling system includes a display section that displays when to replace the battery,
The control unit includes a first guide for guiding the battery to be used by replacing the manned forklift with the unmanned forklift, and a second guide for guiding the battery to be discarded from the unmanned forklift. The cargo handling system according to claim 1, wherein the cargo handling system performs control to display.
前記常温領域及び前記冷温領域における前記バッテリーの使用に関する使用データと、前記バッテリーを交換する時期を判断するための使用度スコアとの間の関係に基づく教師データを収集する収集ステップと、
前記収集ステップで収集された前記教師データから機械学習を行い、前記機械学習により学習モデルを生成および記憶する学習モデル生成ステップと、
現時点の前記使用データを取得する取得ステップと、
前記学習モデル生成ステップで生成された前記学習モデルに、前記取得ステップから取得される前記現時点の前記使用データを入力することで、前記使用度スコアを前記学習モデルから取得する予測ステップと、
前記予測ステップによって取得される前記使用度スコアが、予め設定された第1使用度レベル以上になると、前記バッテリーが前記有人フォークリフトから前記無人フォークリフトに交換されて使用されるように案内し、さらに、予め設定された第2使用度レベル以上になると、前記バッテリーが前記無人フォークリフトから破棄されるように案内する制御ステップと、を備える
ことを特徴とする荷役システムの制御方法。 A method for controlling a cargo handling system comprising a manned forklift and an unmanned forklift equipped with a battery and traveling in a facility having a normal temperature region and a cold temperature region, the method comprising:
collecting training data based on a relationship between usage data regarding usage of the battery in the normal temperature region and the cold temperature region and a usage score for determining when to replace the battery;
a learning model generation step of performing machine learning from the teacher data collected in the collecting step, and generating and storing a learning model by the machine learning;
an obtaining step of obtaining the current usage data;
a prediction step of acquiring the usage score from the learning model by inputting the current usage data acquired from the acquisition step into the learning model generated in the learning model generation step;
When the usage score obtained in the prediction step is equal to or higher than a preset first usage level, the battery is guided to be used by being exchanged from the manned forklift to the unmanned forklift, and further, A method for controlling a cargo handling system, comprising the step of guiding the battery to be discarded from the unmanned forklift when the battery reaches a preset second usage level or higher.
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