JP2024030827A - 生産システム - Google Patents

Abstract

【課題】倉庫部に要する敷地面積を低減しつつ、生産設備と倉庫部との間の搬送効率を高めることができる、レイアウト変更に柔軟に対応可能な生産システムを提供する。【解決手段】生産システム１は、生産設備３０が設けられた生産区画３と、生産区画３の上方のみに設けられ、生産設備３０へ供給されて生産に使用される供給物と、供給物を基に生産設備３０により生産される生産物とを含む、生産関係物が保管される単位保管領域Ｈを、複数個、３次元グリッド状に集積させて形成された倉庫部５と、倉庫部５の上を含むように、生産区画３の上方に閉じて設けられた走行路６と、任意の単位保管領域Ｈに対する生産関係物の格納と取り出し、及び走行路６上の走行が可能となるように設けられた、生産関係物を搬送する搬送装置７と、走行路６と生産設備３０との間で生産関係物を上下に搬送させる昇降部８と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、生産設備の上方に生産関係物が保管される倉庫が設けられる生産システムに関する。

製品を生産する生産システムにおいては、生産のために使用される原材料や、生産された製品を保管する必要がある。
このような場合に、例えば、次に説明する特許文献１～３に記載されたような自動倉庫システムを、例えば生産設備が設けられる生産区画の隣に併設して、原材料、仕掛品、製品等の、生産に関連する物を保管することが考えられる。

例えば、特許文献１には、３次元グリッドと、複数のコンテナ荷役車両とを備える自動倉庫システムの構成が開示されている。この構成において、３次元グリッドは、コンテナが、垂直スタック状に相互の上に保管され得る保管カラムを備える。各コンテナ荷役車両は、保管カラムからコンテナを回収し、その中にコンテナを保管する。コンテナ荷役車両は、３次元グリッドの最上位におけるレール上で動作し、グリッドを横断してコンテナを水平に輸送する。
また、特許文献２には、スタッカクレーンと、ラックと、スタッカクレーンによってラックに配置され、ラック内において荷物の搬送及び移載を行うシャトルと、を備える自動倉庫システムの構成が開示されている。この構成において、ラックは、上下方向に並べられた複数段の載置棚を有する。各段の載置棚は、スタッカクレーンの通路の延在方向に交差する奥行方向に複数の荷物を並べて載置可能である。
また、特許文献３には、水平面内で第１の方向、及び第１の方向に直交する第２の方向に、複数のグリッド開口部が隣接して形成されたトラックシステムと、グリッド開口部の垂直方向の下方に配置された保管コンテナのスタックと、スタックの中にスタックされている保管コンテナをリフトする保管コンテナリフティングデバイスと、トラックシステムに沿って移動する車両と、を備える自動倉庫システムの構成が開示されている。

このように、生産区画の隣に自動倉庫システムや、自動倉庫システムと無人搬送システム（ＡＧＶ）あるいは、天井走行式無人搬送システム（ＯＨＴ）を組合せて設ける場合には、相応の敷地面積が必要となる。レイアウト変更には、固定設備の大掛かりな変更を伴う。
また、倉庫部を生産区画の側方に設けると、生産設備が設けられた位置によっては、倉庫部との距離が長くなり、搬送効率が低減することがある。

特表２０２１－５００２８３号公報 特開２０２２－３５５４０号公報 特表２０２１－５０４２６５号公報

本発明が解決しようとする課題は、倉庫部に要する敷地面積を低減しつつ、生産設備と倉庫部との間の搬送効率を高めることができる、レイアウト変更に柔軟に対応可能な生産システムを提供することである。

本発明者らは、搬送装置を有する生産システムとして、生産設備が設けられる生産区画と、前記生産区画の上方に生産関係物の倉庫部（メイン）に保管し、倉庫部内の前記生産関係物を搬送装置で搬送し、生産区画には昇降部で上下に搬送させることで、生産関係物の保管効率と搬送効率を高めることができ、かつ倉庫や生産区画に要する敷地面積の低減が可能である点に着眼して、本発明に至った。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の生産システムは、生産設備が設けられた生産区画と、前記生産区画の上方のみに設けられ、前記生産設備へ供給されて生産に使用される供給物と、当該供給物を基に前記生産設備により生産される生産物とを含む、生産関係物が保管される単位保管領域を、複数個、３次元グリッド状に集積させて形成された倉庫部と、前記倉庫部の上を含むように、前記生産区画の上方に閉じて設けられた走行路と、任意の前記単位保管領域に対する前記生産関係物の格納と取り出し、及び前記走行路上の走行が可能となるように設けられた、前記生産関係物を搬送する搬送装置と、前記走行路と前記生産設備との間で前記生産関係物を上下に搬送させる昇降部と、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、倉庫部は、生産関係物が保管される単位保管領域を、複数個、３次元グリッド状に集積させて形成されているので、多数の生産関係物を効率良く保管することができる。このような倉庫部は、生産区画の上方のみに設けられているので、倉庫部を生産区画の側方に設ける場合と比較し、倉庫部を設けるための敷地面積を必要としない。
また、任意の単位保管領域と生産区画との間で生産関係物を搬送する場合、搬送装置の走行路上での走行と、昇降部による走行路と生産設備との間での生産関係物の上下への搬送とにより、生産関係物の搬送が行われる。このとき、倉庫部が生産区画の上方に設けられているので、生産区画の側方に設けた場合に比べると、生産設備と倉庫部との間の距離が、全体的に近くなり、かつ距離のばらつきが少なくなる。このため、生産設備と倉庫部との間の、搬送装置による生産関係物の搬送時間が、全体的に短くなり、そのばらつきも少なくなる。したがって、生産関係物の全体的な搬送効率を高めることができる。
また、例えば、生産区画において生産設備をレイアウト変更する際には、生産システムでは、生産設備の変更にあわせて倉庫部と走行路を増設または位置を変更し、昇降部の配置を変更することで、これに対応することとなる。ここで、倉庫部と走行路は、生産設備の上方に設けられるため、生産設備に影響されずに施工可能であるから、施工性が良い。また、昇降部の配置変更も容易である。したがって、生産設備のレイアウト変更に柔軟に対応可能である。
その結果、倉庫部に要する敷地面積を低減しつつ、生産設備と倉庫部との間の搬送効率を高めることができる、レイアウト変更に柔軟に対応可能な生産システムを提供することが可能となる。

本発明の一態様においては、複数の前記単位保管領域は、空間をあけて互いに離間して設けられた一の前記単位保管領域と、二の前記単位保管領域とを備え、前記空間には設備機器が設置される。
このような構成によれば、一の単位保管領域と、二の単位保管領域との間の空間に、設備機器が設置されることで、生産システムが設置される建物内のスペースを有効利用することができる。

本発明の一態様においては、本発明の生産システムは、前記生産区画の側方に設けられ、前記生産関係物が保管される補助倉庫部と、前記補助倉庫部に対し前記生産関係物の入出庫を行う入出庫用コンベアと、を更に備え、前記入出庫用コンベアは、一端が前記補助倉庫部に、他端が前記走行路に面して設けられ、前記搬送装置は、前記入出庫用コンベアの前記他端に対して前記生産関係物を授受することで、前記補助倉庫部に対する前記生産関係物の入出庫を行う。
このような構成によれば、生産区画の側方に補助倉庫部を設けることで、生産システムにおける生産関係物の保管量を増大させることができる。補助倉庫部と走行路との間には入出庫用コンベアが設けられているので、搬送装置が、入出庫用コンベアの他端に対して生産関係物を授受することで、補助倉庫部に対する生産関係物の入出庫を自動的に行うことができる。

本発明によれば、倉庫部に要する敷地面積を低減しつつ、生産設備と倉庫部との間の搬送効率を高めることができる、レイアウト変更に柔軟に対応可能な生産システムを提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係る生産システムの構成を示す平面図である。 図１のＩ－Ｉ矢視断面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。 図１の生産システムの斜視図である。 上記実施形態の変形例に係る生産システムの構成を示す平面図である。 図５のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面図である。 図５のＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。 上記実施形態の変形例に係る生産システムにおける、走行路と入出庫用コンベアとの間で搬送容器を授受する搬送装置を示す斜視図である。

本発明は、生産施設を対象とする、生産設備が設けられた生産区画の上方に、自動倉庫システムの倉庫部を備えた生産システムである（実施形態、図１～図４）。変形例では、自動倉庫システムの倉庫部（メイン倉庫）に近接した位置に、入出庫用コンベアを備えた補助倉庫部がある（図５～図８）。倉庫部と補助倉庫部との連結部では、搬送装置上の生産関係物を吊り上げて移設させる、昇降機構により搬送装置と入出庫用コンベアとの間において、搬送容器を移載させる（図８）。
以下、添付図面を参照して、本発明による生産システムを実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態に係る生産システムの構成を示す平面図を図１に示す。図２は、図１のＩ－Ｉ矢視断面図である。図３は、図１のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。図４は、図１の生産システムの斜視図である。
図１、図２に示されるように、生産システム１は、建物２内に設けられている。建物２は、例えば平屋建てで、床２１と、床２１の上方に配置された屋根２２（図２参照）と、床２１の外周部に設けられた外壁２５（図１参照）と、を備えている。図２に示されるように、床２１の上方、かつ屋根２２の下方には、天井２３が設けられている。ここで、建物２の具体的な構造、構成については、何ら限定するものではない。建物２は、平屋建てではなく、２階建て以上の複数階層を有した構成であってもよい。この場合、屋根２２に代えて、上階の床２４（床スラブ）が設けられていてもよい。
図１～図４に示されるように、生産システム１は、生産区画３と、倉庫部５と、走行路６と、搬送装置７と、昇降部８と、を主に備えている。

生産区画３は、床２１上に配置されている。生産区画３は、複数の生産設備３０を備えている。生産区画３は、複数の生産設備３０が配置された生産室である。生産区画３は、床２１と、天井２３との間に形成されている。
複数の生産設備３０においては、全体として、例えばひとつの製品が製造される。本実施形態では、複数の生産設備３０として、例えば、第１工程の生産設備３０Ａと、第２工程の生産設備３０Ｂと、第３工程の生産設備３０Ｃと、が設けられている。本実施形態において、第１工程の生産設備３０Ａ、第２工程の生産設備３０Ｂ、第３工程の生産設備３０Ｃは、第１方向Ｄ１に沿って順次配列されている。製品は、例えば、第１工程の生産設備３０Ａ、第２工程の生産設備３０Ｂ、第３工程の生産設備３０Ｃを、この順で順次経ることで生産される。なお、図１において、第１工程の生産設備３０Ａ、第２工程の生産設備３０Ｂ、第３工程の生産設備３０Ｃが、第１方向Ｄ１に沿って順次配列されているが、複数の生産設備３０の配列（配置）は、これに限るものではなく、適宜変更可能である。
なお、製品を製造するために経る生産設備３０の数（工程数）は、ここで示した３つに限らず、２つ、または４つ以上であってもよい。また、生産区画３内に、製品を製造するための一連の生産設備３０（第１工程の生産設備３０Ａ、第２工程の生産設備３０Ｂ、第３工程の生産設備３０Ｃ）を、複数組備えていてもよい。本実施形態においては、複数の生産設備３０は、水平面内で第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に間隔をあけて、複数列が配置されている。

複数の生産設備３０（第１工程の生産設備３０Ａ、第２工程の生産設備３０Ｂ、第３工程の生産設備３０Ｃ）の各々には、製品を生産する基となり、生産に使用される供給物が供給される。複数の生産設備３０の各々は、供給された供給物を基に、所定の加工、組立等を行い、その生産設備３０における生産物を生産する。複数の生産設備３０においては、製品の原料材を基に、複数の生産設備３０の各々で、所定の加工、組立等の工程を順次経ることで、全体として、例えばひとつの製品を製造する。
複数の生産設備３０の各々における供給物としては、製品の原料材、前工程の生産設備３０で生産された中間製品等がある。複数の生産設備３０の各々における生産物では、中間製品、完成品としての製品等がある。
このような、生産設備３０へ供給される供給物と、生産設備３０により生産された生産物とを含む、製品の原料材、中間製品、完成品としての製品等の、各生産設備３０における生産の過程で生産設備３０に投入され、生産設備３０から排出される物を、総じて生産関係物と呼称する。

倉庫部５は、建物２内で、生産区画３の上方のみに設けられている。倉庫部５は、天井２３の上方の、いわゆる天井裏スペースに配置されている。
図２、図３に示されるように、倉庫部５は、建物２の躯体に緊結されて設けられている。本実施形態において、倉庫部５は、建物２の躯体の一部に支持された吊り棚２８に設けられている。吊り棚２８は、屋根２２を下方から支持する屋根梁２６に吊下されている。吊り棚２８は、屋根梁２６から下方に延びる複数本の束材２８ａと、複数本の束材２８ａに支持され、水平面に沿って設けられた棚材２８ｂと、を備える。本実施形態において、倉庫部５は、吊り棚２８の棚材２８ｂ上に載置されている。
倉庫部５には、生産設備３０へ供給される供給物と、生産設備３０により生産された生産物とを含む、生産関係物が保管される。本実施形態において、生産関係物は、箱状の搬送容器１００に収容されて保管される。搬送容器１００は、全体として、立方体状、または直方体状の中空箱状で、例えば、上方に、生産関係物を出し入れするための開口を有している。

倉庫部５は、ラック５０を備えている。
ラック５０は、当該ラック５０の最上部を構成するように設けられ、水平面内で第１方向Ｄ１に延びる複数の第１上部フレーム５１と、ラック５０の最上部を構成するように設けられ、水平面内で第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に延びる複数の第２上部フレーム５２と、上下方向Ｄｖに延びる複数の支柱５３と、内部フレーム５４と、を備えている。
複数の第１上部フレーム５１は、ラック５０の最上部に、第２方向Ｄ２に等間隔をあけて互いに平行に配置されている。複数の第２上部フレーム５２は、ラック５０の最上部に、第１方向Ｄ１に等間隔をあけて互いに平行に配置されている。複数の第１上部フレーム５１、及び複数の第２上部フレーム５２は、上方から見て格子状に形成されている。複数の支柱５３の各々は、上方から見て、第１上部フレーム５１と第２上部フレーム５２との交差部分と重なる位置に、交差部分から下方へと延伸するように配置されている。図２、図３に示されるように、第１方向Ｄ１、及び第２方向Ｄ２で隣り合う支柱５３同士は、上下方向Ｄｖに間隔をあけて配置された複数の内部フレーム５４によって連結されている。
図１に示されるように、第２方向Ｄ２で隣り合う第１上部フレーム５１同士、及び第１方向Ｄ１で隣り合う第２上部フレーム５２同士の間には、上方に向けて開口する矩形の開口５５が形成されている。開口５５は、第１方向Ｄ１、及び第２方向Ｄ２に沿ってそれぞれ複数形成されている。各開口５５の下方には、上下方向Ｄｖに延びる角柱状の保管空間５６が形成されている。各保管空間５６には、搬送容器１００が上下方向Ｄｖに複数積層されて保管される。
このようにして、各フレーム５１、５２、５４及び支柱５３によって略立方体状の枠を構築することで、一つの搬送容器１００が保管される領域である、単位保管領域Ｈが形成されている。単位保管領域Ｈは、複数が、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、及び上下方向Ｄｖに連接させるように設けられている。これにより、倉庫部５は、単位保管領域Ｈを、複数個、３次元のグリッド状に集積させて形成されている。

図１、図４に示されるように、本実施形態において、ラック５０は、水平面内で第１方向Ｄ１に延びる第１ラック部５０Ａと、水平面内で第２方向Ｄ２に延びる第２ラック部５０Ｂと、を有している。第１ラック部５０Ａは、第２方向Ｄ２に間隔をあけて複数設けられている。２つの第１ラック部５０Ａの間には、空間Ｋが設けられている。第２ラック部５０Ｂは、第２方向Ｄ２で隣り合う第１ラック部５０Ａ同士を接続するように設けられている。第２ラック部５０Ｂは、第１方向Ｄ１に間隔をあけて複数設けられている。２つの第２ラック部５０Ｂの間には、空間Ｋが設けられている。このような複数の第１ラック部５０Ａ、及び複数の第２ラック部５０Ｂにより、ラック５０は、上方から見て、全体として格子状に形成されている。なお、ラック５０を上方から見た際の配置（形状）は、一例に過ぎず、適宜変更可能である。
図３に示されるように、第１方向Ｄ１に間隔をあけて複数の第２ラック部５０Ｂが配置された部分においては、一方の第２ラック部５０Ｂに設けられた一の単位保管領域Ｈ１と、他方の第２ラック部５０Ｂに設けられた二の単位保管領域Ｈ２とは、第１方向Ｄ１に空間Ｋを空けて互いに離間して設けられた構成となっている。本実施形態においては、この空間Ｋには、設備機器９が設置されている。設備機器９としては、配管、ダクト、空調設備等が挙げられる。

図２に示されるように、昇降部８は、後述する走行路６と生産設備３０との間で生産関係物を上下に搬送させる。昇降部８は、生産設備３０の上方の位置Ｐ１と生産設備３０の各々との間で生産関係物を上下に搬送させる。
昇降部８は、例えば、生産設備３０に対する供給物の供給部、生産設備３０からの生産物の搬出部の各々に、隣接して配置されている。生産設備３０の供給部が複数ある場合には、この各々に対応して、昇降部８が設けられてもよい。また、生産設備３０の搬出部が複数ある場合には、この各々に対応して、昇降部８が設けられてもよい。
生産設備３０に対する供給物の供給部と生産物の搬出部とが共通、あるいは近接している場合、昇降部８は、共通の供給部及び搬出部に隣接して配置される。この場合には、共通の供給部及び搬出部に対応して、１つの昇降部８が設けられてもよいし、供給部への供給物の供給用と、搬出部からの生産物の搬出用に、それぞれ異なる昇降部８を設けてもよい。
昇降部８は、上下方向Ｄｖに延びている。昇降部８は、例えば、上下方向Ｄｖに昇降可能な昇降台（図示無し）を備えている。昇降部８の上端部は、後述する走行路６に臨む位置に、上方に向けて開口する上部開口８１を有している。上部開口８１は、例えば、倉庫部５を構成するラック５０に隣接、またはラック５０内に形成されている。昇降部８の下端部には、生産設備３０に対し、供給物の供給、生産物の搬出を行うための入出庫口８２が設けられている。入出庫口８２には、生産設備３０の供給部、搬出部との間で生産関係物を搬送するコンベアや無人搬送台車等を備えていてもよい。また、入出庫口８２における供給物の取り出し、生産物の投入は、作業者によって人手で行うようにしてもよいし、ロボット等を用いて自動で行うようにしてもよい。
このように、昇降部８は、生産設備３０の供給部、搬出部に隣接して配置される。このため、厳密には、昇降部８は、生産設備３０の、特に供給部と搬出部の各々の上方の位置Ｐ１と、生産設備３０の各々の供給部と搬出部との間で、生産関係物を上下に搬送させる。

走行路６は、倉庫部５の上を含むように、生産区画３の上方に閉じて設けられている。走行路６は、生産区画３の上方の領域の、閉じた領域のみに設けられている。走行路６は、生産区画３の上方の領域とは異なる領域に延びるようには設けられていない。これにより、走行路６上を走行する、後に説明する搬送装置７は、生産区画３の上方の、限定され、閉じた領域内のみを走行する。
走行路６は、倉庫部５のラック５０の上面を含む水平面に沿って延びている。走行路６は、倉庫部５の上方を含むように設けられている。
図２、図３に示されるように、走行路６は、例えば、後述する搬送装置７が走行可能なレール６１を備えている。レール６１は、第１上部フレーム５１、第２上部フレーム５２上に、第１上部フレーム５１、第２上部フレーム５２に沿って延びるように敷設されている。レール６１は、例えば、第１上部フレーム５１、第２上部フレーム５２を兼ねていても良い。
走行路６は、全ての第１上部フレーム５１と第２上部フレーム５２の上に、格子状に設けられている。このようにして、本実施形態においては、走行路６は、倉庫部５の全域にわたって、倉庫部５の上のみを走行するように構成されている。

搬送装置７は、走行路６上で走行可能に設けられている。搬送装置７は、走行路６上で、予め設定されたプログラムに基づいて、自走可能に構成されている。例えば、搬送装置７は、内部に設けられた制御ソフトウェアによって、他の搬送装置７の走行状況を考慮しつつ、最適な経路をリアルタイムで判断して目的地に到達するように、走行経路が探索され、探索された走行経路に従って、走行路６上を走行する。搬送装置７は、進行方向に直交する方向に離間するように対として設けられた車輪を有し、当該車輪をレール６１上に位置づけることで、走行路６上を走行する。搬送装置７は、方向転換機能を有している。上記のように、本実施形態においては、走行路６は、第１上部フレーム５１と第２上部フレーム５２の上に、格子状に設けられており、第１上部フレーム５１と第２上部フレーム５２が交差する部分で、任意の方向に進行方向を変えることができる。このように、搬送装置７は、第１上部フレーム５１と第２上部フレーム５２が交差する部分を分岐部、合流部とし、これら分岐部、合流部で、走行する経路を適宜選択して走行可能とされている。
搬送装置７は、例えば上記のように制御ソフトウェアにより制御されて、生産関係物を、生産システム１内で搬送するため、走行路６上を自走する。搬送装置７は、走行路６上に複数台備えられている。複数台の搬送装置７は、コントローラからの指令に基づき、走行路６を構成するレール６１から、走行する経路を選択することで、走行路６上で交錯しないように制御されている。
各搬送装置７は、充電可能な蓄電池を搭載しており、蓄電池を電源として走行可能に構成されている。

各搬送装置７は、搬送容器１００に収容された生産関係物を搬送する。各搬送装置７は、生産関係物が収容される搬送容器１００を吊り下げるリフタ７１を備えている。リフタ７１は、下方に向けて伸縮するケーブル、ベルト等（図示無し）を有し、その下端部で搬送容器１００を保持可能に構成されている。リフタ７１は、ケーブル、ベルト等の下端部で搬送容器１００を保持した状態で、ケーブル、ベルト等を伸縮させることによって、搬送容器１００を上下方向Ｄｖに昇降させる。
各搬送装置７は、倉庫部５の任意の場所の単位保管領域Ｈに対する生産関係物の格納と取り出しが可能となるように構成されている。各搬送装置７は、倉庫部５の、走行路６上の任意の位置を走行し、任意の位置に停止して、当該位置に設けられた開口５５の上方にリフタ７１を位置させた状態で、リフタ７１を作動させることにより、開口５５の下方の保管空間５６内の生産関係物の格納と取り出しを行う。
各搬送装置７は、昇降部８の上部開口８１に対する生産関係物の格納と取り出しが可能となるように構成されている。各搬送装置７は、昇降部８の上部開口８１の上方にリフタ７１を位置させた状態で、リフタ７１を作動させることにより、上部開口８１の下方の昇降台（図示無し）に対し、生産関係物の格納と取り出しを行う。
このような搬送装置７が生産区画３の上方に集中した場合においても、渋滞回避が可能なように、走行路６は設けられている。より具体的には、走行路６は、少なくとも、搬送経路上において搬送装置７が特に集中して渋滞しやすいと考えられる箇所においては、複線や、対面通行とする等により、追い越しや迂回、周回による渋滞回避が可能となるように制御されている。このような構成とすることで、搬送装置７が走行する際の経路選択の自由度が向上して、搬送効率が向上する。

このような生産システム１では、複数の生産設備３０を順次経ることで、製品が製造される。より具体的には、まず、第１工程の生産設備３０Ａへ供給物（原料材）を供給し、供給物に対して生産設備３０Ａにおいて所定の加工、組立等を行って生産物を生産し、生産設備３０Ａから生産物を搬出する。次いで、第１工程の生産設備３０Ａにおける生産物を、第２工程の生産設備３０Ｂへ供給物として供給し、これに対して生産設備３０Ｂにおいて所定の加工、組立等を行って生産物を生産し、生産設備３０Ｂから生産物を搬出する。更に、第２工程の生産設備３０Ｂにおける生産物を、第３工程の生産設備３０Ｃへ供給物として供給し、これに対して生産設備３０Ｃにおいて所定の加工、組立等を行って生産物を生産し、生産設備３０Ｃから生産物（製品）を搬出する。

第１工程の生産設備３０Ａに生産関係物（供給物、この場合には原料材）を供給する際には、まず、生産設備３０Ａにおける生産に先立って、搬送装置７が、走行路６上の、当該生産関係物が予め保管されている倉庫部５の保管空間５６の上方に移動し、生産関係物を取り出す。搬送装置７は、走行路６上を走行し、生産関係物を搬送する。搬送装置７は、走行路６上を、生産設備３０Ａに生産関係物を供給する昇降部８の上部開口８１へと移動する。搬送装置７は、昇降部８の昇降台に生産関係物を載置する。昇降部８は昇降台を下降させ、生産関係物を生産設備３０Ａの供給部へと搬送する。

生産設備３０Ａにおいて生産物（中間製品）が生産されると、これは生産関係物として、倉庫部５へと搬送される。
具体的には、生産設備３０Ａにおいて生産された生産関係物を昇降部８の昇降台に載置すると、昇降部８は昇降台を上昇させる。搬送装置７は、上昇された生産関係物を保持し、走行路６上を走行し、倉庫部５の所定の単位保管領域Ｈへと搬送した生産関係物を保管する。
その後、生産設備３０Ｂに当該生産関係物を供給するタイミングで、搬送装置７が倉庫部５の走行路６上の、当該生産関係物が保管されている単位保管領域Ｈの上方に移動し、生産関係物を取り出す。搬送装置７は、走行路６上を、生産設備３０Ｂに生産関係物を供給する昇降部８の上部開口８１へと移動する。搬送装置７は、昇降部８の昇降台に生産関係物を載置する。昇降部８は昇降台を下降させ、生産関係物を生産設備３０Ｂの供給部へと搬送する。
生産設備３０Ｂにおいて生産物（中間製品）が生産されると、これは生産関係物として、上記と同様な手順で、倉庫部５へと搬送される。そして、生産設備３０Ｃに当該生産関係物を供給するタイミングで、上記と同様な手順で、生産設備３０Ｃの供給部へと搬送される。

生産設備３０Ｃにおいて生産物（最終製品）が生産されると、これは生産関係物として、上記と同様な手順で、倉庫部５へと搬送される。倉庫部５に保管された生産関係物（最終製品）は、適切なタイミングで、生産システム１から出庫される。

上述したような生産システム１は、生産設備３０が設けられた生産区画３と、生産区画３の上方のみに設けられ、生産設備３０へ供給されて生産に使用される供給物と、当該供給物を基に生産設備３０により生産される生産物とを含む、生産関係物が保管される単位保管領域Ｈを、複数個、３次元グリッド状に集積させて形成された倉庫部５と、倉庫部５の上を含むように、生産区画３の上方に閉じて設けられた走行路６と、任意の単位保管領域Ｈに対する生産関係物の格納と取り出し、及び走行路６上の走行が可能となるように設けられた、生産関係物を搬送する搬送装置７と、走行路６と生産設備３０との間で生産関係物を上下に搬送させる昇降部８と、を備える。
このような構成によれば、倉庫部５は、生産関係物が保管される単位保管領域Ｈを、複数個、３次元グリッド状に集積させて形成されているので、多数の生産関係物を効率良く保管することができる。このような倉庫部５は、生産区画３の上方のみに設けられているので、倉庫部５を生産区画３の側方に設ける場合と比較し、倉庫部５を設けるための敷地面積を必要としない。
また、任意の単位保管領域Ｈと生産区画３との間で生産関係物を搬送する場合、搬送装置７の走行路６上での走行と、昇降部８による走行路６と生産設備３０との間での生産関係物の上下への搬送とにより、生産関係物の搬送が行われる。このとき、倉庫部５が生産区画３の上方に設けられているので、生産区画３の側方に設けた場合に比べると、生産設備３０と倉庫部５との間の距離が、全体的に近くなり、かつ距離のばらつきが少なくなる。このため、生産設備３０と倉庫部５との間の、搬送装置７による生産関係物の搬送時間が、全体的に短くなり、そのばらつきも少なくなる。したがって、生産関係物の全体的な搬送効率を高めることができる。
また、例えば、生産区画３において生産設備３０をレイアウト変更する際には、生産システム１では、生産設備３０の変更にあわせて倉庫部５と走行路６を増設または位置を変更し、昇降部８の配置を変更することで、これに対応することとなる。ここで、倉庫部５と走行路６は、生産設備３０の上方に設けられるため、生産設備３０に影響されずに施工可能であるから、施工性が良い。また、昇降部８の配置変更も容易である。したがって、生産設備３０のレイアウト変更に柔軟に対応可能である。
その結果、倉庫部５に要する敷地面積を低減しつつ、生産設備３０と倉庫部５との間の搬送効率を高めることができる、レイアウト変更に柔軟に対応可能な生産システム１を提供することが可能となる。

また、複数の単位保管領域Ｈは、空間Ｋをあけて互いに離間して設けられた一の単位保管領域Ｈ１と、二の単位保管領域Ｈ２とを備え、空間Ｋには設備機器９が設置される。
このような構成によれば、一の単位保管領域Ｈ１と、二の単位保管領域Ｈ２との間の空間Ｋに、設備機器９が設置されることで、生産システム１が設置される建物内のスペースを有効利用することができる。

一般に、無人搬送を行うシステムとして、天井走行式無人搬送システム（ＯＨＴ）が用いられることがある。ＯＨＴにおいては、天井に敷設された分岐合流機構を有する給電レールを搬送装置が走行して、搬送が行われる。このようなＯＨＴにおいては、多くの場合、搬送装置は、外部給電による常時給電を要するため、搬送装置が走行するレールは、給電機能を備えた専用のものとなる。また、複数のレールを、分岐点、合流点を設定して組み合わせて設ける必要がある。このような理由に拠り、ＯＨＴにおいては、大掛かりな設備を必要とする。
更には、搬送装置は、上記のような分岐点、合流点の近傍で渋滞し、搬送効率が低下する可能性がある。
これに対し、本実施形態においては、各搬送装置７は、充電可能な蓄電池を搭載しているため、走行路６に給電機能や給電のための給電装置を備える必要が無い。
また、走行路６は、第１上部フレーム５１と第２上部フレーム５２の上に、格子状に設けられており、第１上部フレーム５１と第２上部フレーム５２が交差する部分で、任意の方向に進行方向を変えることができる。このため、走行路６には多くの分岐点、合流点が設けられた構成となっており、搬送装置７が走行可能な経路の選択肢が多く、渋滞が生じにくい。したがって、搬送効率の低下を抑制可能である。

（実施形態の変形例）
本発明の実施形態の変形例に係る生産システムの構成を示す平面図を図５に示す。図６は、図５のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面図である。図７は、図５のＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。
図５～図７に示されるように、本実施形態における生産システム１Ｂは、建物２Ｂ内に設けられている。生産システム１Ｂは、上記実施形態で示した生産システム１の構成に加えて、補助倉庫部２００と、入出庫用コンベア２１０と、を備えている。
補助倉庫部２００は、平面視したときに、生産区画３の近傍に設けられている。本実施形態においては、補助倉庫部２００は、生産区画３に対し、第１方向Ｄ１における側方に隣接して設けられている。補助倉庫部２００は、走行路６から、第１方向Ｄ１に間隔をあけて配置されている。補助倉庫部２００は、床２１上に設けられている。
本変形例の生産システム１Ｂにおいても、生産設備３０により生産が行われる際には、基本的には、倉庫部５が、生産関係物の保管に使用される。倉庫部５に保管すべき生産関係物の量が増え、倉庫部５のみでは保管できない生産関係物が生じた場合に、このような生産関係物を保管する目的で、補助倉庫部２００は使用され得る。あるいは、補助倉庫部２００は、生産システム１Ｂと、生産システム１Ｂの外部に位置する他の施設との間で、生産関係物を授受する際における、仮置きのための倉庫としても用いられ得る。
生産関係物は、搬送容器１００に収容されて保管される。

補助倉庫部２００は、生産関係物が保管可能な、例えば自動倉庫ユニットによって構成されている。補助倉庫部２００は、例えばバケット保管用の自動倉庫であってよい。図６に示されるように、補助倉庫部２００を構成する自動倉庫ユニットは、複数の搬送容器１００を収容可能な収容部２０１を有している。収容部２０１は、第２方向Ｄ２に間隔をあけて複数設けられている。各収容部２０１は、第１方向Ｄ１に複数列の収容空間２０２を有している。各収容空間２０２は、上下方向Ｄｖに延びている。各収容空間２０２には、搬送容器１００が上下方向Ｄｖに複数段に収容可能に構成されている。補助倉庫部２００は、各収容空間２０２と、次に説明する入出庫用コンベア２１０との間で、搬送容器１００を自動的に搬送する、例えばスタッカクレーン等の、適宜の機構を備えている。
このような補助倉庫部２００は、上下方向Ｄｖにおける高さが、走行路６よりも上方に設定されている。
なお、補助倉庫部２００の具体的な構成については上記に限定されず、例えば、補助倉庫部２００は、シャトル式の自動倉庫ユニットや、倉庫部５と同様の構成を有するものとしてもよい。

本変形例において、搬送装置７の走行路６Ｄは、上記実施形態における走行路６に加え、レール６１の一部が倉庫部５から補助倉庫部２００に向けて、第１方向Ｄ１に突出するように設けられた連絡部６２を備えている。この場合も、走行路６Ｄは、倉庫部５の上を含むように、生産区画３の上方に閉じて設けられた構成となっており、搬送装置７は、生産区画３の上方の、限定され、閉じた領域内のみを走行する。
入出庫用コンベア２１０は、補助倉庫部２００に対し、生産関係物の入出庫を行う。入出庫用コンベア２１０は、各収容部２０１から、第１方向Ｄ１に、連絡部６２に向けて突出して延びている。入出庫用コンベア２１０は、一端２１０ａが補助倉庫部２００に、他端２１０ｂが走行路６Ｄに、特に連絡部６２に面して設けられている。
図８は、上記実施形態の変形例に係る生産システムにおける、走行路と入出庫用コンベアとの間で搬送容器を授受する搬送装置を示す斜視図である。
図６、図８に示されるように、入出庫用コンベア２１０の他端２１０ｂは、連絡部６２の先端６ｓに対し、近接して配置されている。本実施形態において、入出庫用コンベア２１０は、連絡部６２よりも所定寸法低い位置に設けられている。
搬送装置７は、入出庫用コンベア２１０の他端２１０ｂに対して生産関係物が収容された搬送容器１００を授受する。搬送装置７のリフタ７１は、搬送容器１００を、適宜のチャック機構、バキューム機構、磁着機構等によって上方から支持可能に構成されている。リフタ７１は、ロッド、シリンダ、ケーブル等の昇降機構７２を上下方向Ｄｖに伸縮させることで、昇降可能に構成されている。連絡部６２の先端６ｓにおいて、入出庫用コンベア２１０の他端２１０ｂの上方にリフタ７１を位置させた状態で、リフタ７１を作動させることにより、入出庫用コンベア２１０の他端２１０ｂに対して生産関係物が収容された搬送容器１００の授受を行う。
入出庫用コンベア２１０は、搬送装置７から受け取った搬送容器１００を、他端２１０ｂから一端２１０ａに向けて搬送する。一端２１０ａに搬送された搬送容器１００は、補助倉庫部２００に入庫され、所定の位置に収容される。
また、入出庫用コンベア２１０においては、補助倉庫部２００から出庫される搬送容器１００が、一端２１０ａに載置される。入出庫用コンベア２１０は、載置された搬送容器１００を、一端２１０ａから他端２１０ｂに搬送する。他端２１０ｂに搬送された搬送容器１００は、搬送装置７のリフタ７１により受け取られて、入出庫用コンベア２１０から搬出される。

上述したように、本変形例における生産システム１Ｂは、生産区画３の側方に設けられ、生産関係物が保管される補助倉庫部２００と、補助倉庫部２００に対し生産関係物の入出庫を行う入出庫用コンベア２１０と、を更に備え、入出庫用コンベア２１０は、一端２１０ａが補助倉庫部２００に、他端２１０ｂが走行路６Ｄに面して設けられ、搬送装置７は、入出庫用コンベア２１０の他端２１０ｂに対して生産関係物を授受することで、補助倉庫部２００に対する生産関係物の入出庫を行う。
このような構成によれば、生産区画３の側方に、補助倉庫部２００を設けることで、生産システム１における生産関係物の保管量を増大させることができる。補助倉庫部２００と走行路６Ｄとの間には入出庫用コンベア２１０が設けられているので、搬送装置７が、入出庫用コンベア２１０の他端２１０ｂに対して生産関係物を授受することで、補助倉庫部２００に対する生産関係物の入出庫を自動的に行うことができる。

（実施形態の他の変形例）
上記実施形態及び変形例では、昇降部８が昇降可能な昇降台を備える構成としたが、搬送装置７が、昇降部８で搬送容器１００を搬送可能な機能を備えるようにしてもよい。
また、上記実施形態及び変形例においては、倉庫部５と走行路６、６Ｄは、天井２３の上方の天井裏スペースに建物２の躯体の一部に支持された吊り棚２８に配置されているが、生産区画に設置した鉄骨架台上に配置してもよい。また、生産区画の上方に設備機械スペース（ＩＳＳ：Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ Ｓｐａｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を設け、ＩＳＳ内に倉庫部５と走行路６、６Ｄを設置してもよい。
また、上記実施形態では、走行路６は、倉庫部５の上のみを走行するように構成されていたが、これに限られない。例えば、走行路は、上記実施形態の構成に加え、空間Ｋをあけて互いに離間して設けられた２つの第２ラック部５０Ｂの間を連結するように、空間Ｋの上方に設けられてもよい。あるいは、走行路は、上記実施形態の構成に加え、空間Ｋをあけて互いに離間して設けられた２つの第１ラック部５０Ａの間を連結するように、空間Ｋの上方に設けられてもよい。このようにした場合においても、走行路は、生産区画３の上方に閉じて設けられている構成となっていることは、明らかである。
また、上記実施形態及び変形例では、倉庫部５を、天井２３の上方の天井裏スペースの一部に配置するようにしたが、倉庫部５を、天井裏スペースに、生産区画３の上方の領域の全体にわたって設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態及び変形例では、水平方向に間隔をあけて配置された倉庫部５の間に、設備機器９を配置するようにしたが、設備機器９を配置しない構成としてもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１、１Ｂ 生産システム ２００ 補助倉庫部
３ 生産区画 ２１０ 入出庫用コンベア
５ 倉庫部 ２１０ａ 一端
６、６Ｄ 走行路 ２１０ｂ 他端
７ 搬送装置 Ｈ 単位保管領域
８ 昇降部 Ｈ１ 一の単位保管領域
９ 設備機器 Ｈ２ 二の単位保管領域
３０、３０Ａ～３０Ｃ 生産設備 Ｋ 空間

Claims (3)

1. 生産設備が設けられた生産区画と、
   前記生産区画の上方のみに設けられ、前記生産設備へ供給されて生産に使用される供給物と、当該供給物を基に前記生産設備により生産される生産物とを含む、生産関係物が保管される単位保管領域を、複数個、３次元グリッド状に集積させて形成された倉庫部と、
   前記倉庫部の上を含むように、前記生産区画の上方に閉じて設けられた走行路と、
   任意の前記単位保管領域に対する前記生産関係物の格納と取り出し、及び前記走行路上の走行が可能となるように設けられた、前記生産関係物を搬送する搬送装置と、
   前記走行路と前記生産設備との間で前記生産関係物を上下に搬送させる昇降部と、
   を備えることを特徴とする生産システム。
2. 複数の前記単位保管領域は、空間をあけて互いに離間して設けられた一の前記単位保管領域と、二の前記単位保管領域とを備え、前記空間には設備機器が設置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の生産システム。
3. 前記生産区画の側方に設けられ、前記生産関係物が保管される補助倉庫部と、
   前記補助倉庫部に対し前記生産関係物の入出庫を行う入出庫用コンベアと、
   を更に備え、
   前記入出庫用コンベアは、一端が前記補助倉庫部に、他端が前記走行路に面して設けられ、
   前記搬送装置は、前記入出庫用コンベアの前記他端に対して前記生産関係物を授受することで、前記補助倉庫部に対する前記生産関係物の入出庫を行う
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の生産システム。
   

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