JP2518780B2 - パレタイジング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物品をパレット上に載
せるパレタイジング方法に関し、特に複数種類の物品を
同一パレット上の平面にパレタイズするパレタイジング
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば配送センター等において、出荷の
要求に従って複数種類の物品が同一のパレットにパレタ
イズされることがある。配送センターの倉庫には複数物
品が多数準備されており、顧客の注文に応じて配送をす
るためパレタイズがなされる。すなわち典型的には、顧
客の注文に対してピッキング要求が生じ、各種物品が一
種類ずつ多数積まれたデパレタイズ用パレットを倉庫か
ら出し、それぞれ要求された数だけ空パレット上にパレ
タイズし、複数種類の物品を載せたパレットを出荷場所
へ搬送し、物品はトラック等に積み換えて顧客に届けら
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、異なる
物品を同一のパレットに混ぜて載せる場合には、一つの
搬送要求に対してなるべく少ない数のパレットで対応し
た方が搬送効率が良いことは明らかである。例えば、一
つの注文に応じるのに、２つパレットに物品を分けて載
せて搬送するよりも、１つのパレットに全物品を積みき
ってパレットを１つ搬送すれば、パレタイズに要する時
間やコンベア等で出荷場所まで搬送する時間を短縮する
ことができる。パレットごとトラックに載せるような場
合ならば、パレットの数が配送センター外における搬送
効率にまで関わってくる。搬送するパレットの数を少な
くするためには、なるべく多くの物品を１つのパレット
に載せるということが重要である。

【０００４】よって本発明の目的は、複数種類の物品を
混載することのできるパレタイジング方法を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、複数種類の物品を同一パレ
ット上にパレタイズする方法であって、同一物品のみを
積み重ねて各種類毎に棒状の山を構成するよう積み付け
るようにパレタイジング方法を構成した。

【０００６】請求項２に記載の発明は、同一物品の棒状
の山を複数構成する場合には、各棒状の山の高さができ
るだけ均等になるよう積み付けるように請求項１に記載
のパレタイジング方法を構成した。

【０００７】請求項３に記載の発明は、棒状の山を複数
構成する場合には、パレットの中心に最も高い山を配置
し、周辺に向かうに従って徐々に山が低くなっていく富
士山型に積み付けるように請求項１または２に記載のパ
レタイジング方法を構成した。

【０００８】請求項４に記載の発明は、積み付け要求さ
れた各物品を積み付け可能なある荷姿を仮想し、仮想し
た荷姿において、最も高い山を構成している物品を載置
可能なスペースがパレット上に残っている場合には、該
物品の山の数を１つ増やして仮想した荷姿よりも山の高
さが低くなるよう積み付けるように請求項１〜３のいず
れかに記載のパレタイジング方法を構成した。

【０００９】

【作用】本発明は上記の構成としたので、次のような作
用を奏する。

【００１０】請求項１に記載の発明に係るパレタイジン
グ方法においては、複数種類の物品を同一パレット上に
パレタイズする場合に、異なる種類の物品同士を積み重
ねることはせずに、ある物品の上には同一種類の物品の
みが積み重ねられる。

【００１１】請求項２に記載の発明に係るパレタイジン
グ方法においては、同一物品の棒状の山を複数構成する
場合には、各棒状の山の高さができるだけ均等になるよ
うに積み付ける。例えばある物品が最大５つまで積み重
ねることができ、１２個の積み付け要求があった場合、
５個の山を２つと２個の山を１つ作るのではなく、４個
の山を３つ作るようにする。

【００１２】請求項３に記載の発明に係るパレタイジン
グ方法においては、棒状の山が複数構成される場合に
は、パレットの中心に最も高い山を配置する。そして周
辺に向かうに従って、徐々に山が低くなり、周縁部分に
積まれている山が最も低くなるようにする。よって複数
の棒状の山は、富士山型の荷姿を構成する。

【００１３】請求項４に記載の発明に係るパレタイジン
グ方法においては、まず積み付け要求された各物品を積
み付け可能なある荷姿を仮想する。この仮想した荷姿通
り積み付けることも可能であるが、棒状の山の高さをよ
り低くするために、山の数を増やすようにする。山の数
を増やすことは、棒状の山を構成している物品が載置で
きるスペースがパレット上に残っていれば可能である。
よって最も高い山を構成している物品がパレット上に残
っている場合に、このスペースに該当の物品を載置し、
山の数を増やし、全体の高さを低くすることができるよ
うにする。

【００１４】

【実施例】以下図示の実施例について説明する。

【００１５】図１は、本発明に係るパレタイジング方法
の一実施例によりパレタイズされた荷姿の一例を示す斜
視図である。

【００１６】図１において、図２に示すようなパレット
Ｐ上にはそれぞれサイズの異なる３種類の物品１ａを７
つ、１ｂを５つ、１ｃを２つ、それぞれパレタイズする
よう要求があったものとする。この要求を満たすため
に、物品１ａは、パレットＰの図１視右奥から２つ、２
つ、３つの棒状の山を構成している。物品１ｂは、右側
の列の手前に２つ、左奥から１つ（図１では見えな
い）、２つの棒状の山を構成している。物品１ｃは右側
の列の手前に１つづつ載せられている。

【００１７】このように、各物品を棒状の山を構成する
ように、ある物品の上には必ず同一物品を載せるように
積み付けると、後工程での物品の取り扱いが容易とな
る。すなわち、どの種類の物品も、他の種類の物品を取
り除くことなく、デパレタイズすることが可能である。

【００１８】図３（ａ）〜（ｅ）は図１のような荷姿を
得るに至るまでの、仮想的な荷姿の変遷を示す。まず、
最初の物品１ａを右奥に配置する。そして図３（ｂ）の
ように、積載最大高さを超えないように、各物品を棒状
の山を構成するような荷姿を仮想する。この段階では物
品１ａは４個と３個の山、物品１ｂは３個と２個の山、
物品１ｃは２個の山で積み付けられている。

【００１９】図３（ｂ）の荷姿では左側にパレットＰ上
にスペースが残っている。そこで全体の荷姿を低くして
安定性を得るために、図３（ｂ）で最も高さの高い山で
ある物品１ｂ３個の山を低くするように、物品１ｂを１
個左奥に載置するようにする。これが図３（ｃ）であ
る。

【００２０】左側にはまだスペースが残っているので、
今度は図３（ｃ）の各山のうち最も高い山である物品１
ａの４個積み重ねた山を低くするために、山を１つ増や
し、図３（ｄ）のようにする。このとき物品１ａの山は
３個、３個、１個とすることも可能であるが、なるべく
山の高さが均等になるように、３個、２個、２個の山を
構成する。

【００２１】図３（ｄ）の荷姿では、まだパレットＰ上
にスペースが残っているので、この段階で最も高い山で
ある物品１ｃの山を低くするために、物品１ｃを１個づ
つの山とし、図４（ｅ）の荷姿とする。

【００２２】さらに、安定性を得るために、なるべくパ
レットＰの中心部近くに高い山が配置され、周辺部に低
い山が位置するように、図１のように山の入れ替えを行
う。また、左右の列の物品を密着させ、各山がパレット
Ｐのなるべく中心に位置するように前後左右方向につい
てセンタリングを行う。各物品は、図１のような荷姿の
通りに載置されていく。

【００２３】上記の過程をさらに詳細に説明する。図４
は本発明に係るパレタイズ方法の一実施例のメインフロ
ーである。

【００２４】ある積み付け要求を図示しない制御装置に
入力すると、最適な荷姿を選ぶためのシミュレーション
が開始される。図３以下に示す荷姿は、制御装置の内部
における仮想的な荷姿であって、実際に積みつけられる
荷姿は、最後に選択された最適の荷姿である。但し、制
御装置に接続されたディスプレイに仮想的な荷姿を表示
することは可能である。

【００２５】まず４種類の積み付け処理を起動する（ス
テップ１）。積み付け処理の種類は１）幅優先処理、
２）奥行き優先処理、３）高さ優先処理、４）面積優先
処理、５）大きさ優先処理、６）重量優先処理の６種類
である。

【００２６】１）幅優先処理は、幅の広い物品順、また
は幅の狭い物品順に積み付ける。２）奥行き優先処理
は、奥行きの大きい順、または小さい順に、３）高さ優
先処理は、高さの高い順、または低い順に、４）面積優
先処理は、平面積の大きい順、または小さい順に、５）
大きさ優先処理は、三次元対角線（物品の直方体の左下
手前の頂点と右上奥の頂点とを結ぶ対角線）の長い順、
または短い順に、６）重量優先処理は、重量の重い順、
または軽い順に、物品をそれぞれ積み付ける。図３に示
す過程は、２）奥行き優先処理により奥行きの大きい順
で積み付け処理された例である。

【００２７】なお前提として、各物品の幅、奥行き、高
さ、重量、パレットのサイズ、積載最大荷重、積載最大
高さ等のデータは予め入力されている。各処理は、これ
らのデータに基づき、最大荷重や積載最大高さを超えな
いように、荷姿を仮想する作業である。但し、物品の幅
＞奥行きである。

【００２８】１つの処理が終了すると、次の処理を開始
させて、全ての処理を終了させる（ステップ２）。次
に、積み付け結果について、評価を行う（ステップ
３）。

【００２９】評価は、予め入力されているデータに基づ
き、各処理により構成された荷姿について演算を施して
評価するものである。

【００３０】図１に示すように、 Ｗ：パレットの幅 Ｄ：パレットの奥行き Ｈ：最も高い山の高さ Ｖ：物品の総体積 Ｓ：全山の総底面積 とすると、各演算項目は以下のように表される。

【００３１】充填率は、パレットＰ上の体積を有効に利
用している程度を表す値であって、 充填率＝Ｖ／（Ｗ＊Ｄ＊Ｈ）＊１００（％） で演算される。高いほど好ましい。

【００３２】積み付け率は、荷姿の安定性を示し、 積み付け率＝Ｖ／（Ｓ＊Ｈ）＊１００（％） で演算される。高いほど好ましい。

【００３３】表面利用率も安定性を示し、 表面利用率＝Ｓ／（Ｗ＊Ｄ）＊１００（％） で演算される。高いほど好ましい。

【００３４】山率も安定性を示し、両端の物品の底面か
ら、山の最高点を線で結び、傾きの正負が変化する点
（変化点）の数のことをいう。例えば図５のような荷姿
であれば、左の方で一度変化しているので、山率は１と
なる。少ないほど安定性が良好である。

【００３５】これらの演算を行った後、演算結果の評価
を行い、最適の積み付け処理を決定する（ステップ
４）。演算結果の評価は、各処理ごとに、演算した各値
に適当に定めた重みをつけた上で加算し、比較する。通
常、充填率を最も重要視する。

【００３６】図６に積み付け処理の過程を表すフローチ
ャートを示す。

【００３７】最初に、積み付けを行う物品の数を含む、
積み付け品目に関する物品データを入力する（ステップ
１０）。次に物品ごとに、山に積み付けることのできる
最も多い個数である最多個数を演算する（ステップ１
１）。これは、積載最大高さを物品の高さで割り、小数
点以下を切り捨てることにより求められる。図３の例で
は、物品１ａは最大個数は４個で、５個以上積み上げる
と積載最大高さを超えてしまうことになる。

【００３８】さらに、積み付けようとする物品数をステ
ップ１１で求めた最多個数で割ることにより、必要山数
を演算する（ステップ１２）。必要山数とはパレット上
に積み付けるのに必要な山の数である。図３の物品１ａ
の最大個数は４個で、物品数は７個だから、７を４で割
ると１．７５で切り上げて２となり、７個の物品１ａを
積むには、最低２個の山が必要であるということが分か
る。

【００３９】次に積み付けを行う（ステップ１３）。積
み付けの過程は図７のフローチャートに示す。

【００４０】積み付けの過程においても各物品やパレッ
トについてのデータが入力される（ステップ１３１）。
本実施例における棒積みは、パレットを２分割すること
を基本とする（ステップ１３２）。図８（ａ）に示され
ているように、パレットＰを縦方向に２分割し、破線で
示す左右の各部分の中心線に物品の幅の中心を合わせて
積み付けを行う。

【００４１】次に積み付けを行う品目を決定する（ステ
ップ１３３）。図４のメインフローで説明したように、
積み付け処理には、１）幅優先処理、２）奥行き優先処
理、３）高さ優先処理、４）面積優先処理の４種類があ
り、これに従って品目が決定される。例えば奥行き優先
処理であれば、奥行きの小さい物品の品目が選択され
る。

【００４２】ステップ１３３で決定された該当物品の１
山の個数を山の高さ均等化を考慮して演算する（ステッ
プ１３４）。高さ均等化とは、山の高さにバラツキが起
きないようできるだけ均等化することである。例えば図
９に示すように、物品を６個と３個の２つの山で積むこ
とができる場合に、５個と４個の２つの山にして、高さ
をなるべく均等化する。

【００４３】なお、本実施例ではパレットＰ上の位置が
奥か手前かによって、どちらに高い方の山を積むかを決
めている。すなわち、図８（ｂ）に示すように、パレッ
トＰを横方向に２分割し、積みつける位置が奥の場合に
は低く、手前の場合には高く積むようにしている。具体
的には、奥の場合の個数は、残っている物品数を必要山
数で割り、小数点以下を切り捨てて求める。手前の場合
は、残っている物品数を必要山数で割り、小数点以下を
切り上げた個数である。これは、積み付けを行うパレタ
イズロボット（図示していない）がパレットＰの手前の
方に配置されているためである。

【００４４】同様に、積み付けの順序は右奥からであ
る。図８（ｃ）に示すように、パレットＰの右奥から積
み付けを開始し、右手前にスペースがなくなったら左奥
に移り、左手前にスペースがなくなると終了する。これ
は、パレタイズロボットがパレットＰの左手前に配置さ
れているからで、もしもパレタイズロボットの位置が右
手前ならば左奥から開始される。

【００４５】このようにして右奥から１山分の物品を積
み付ける（ステップ１３５）。そして残物品数から積み
付けた１山分を引いて残物品数を更新し、必要山数から
１を引いて必要山数を更新する（ステップ１３６）。

【００４６】残物品数が０になるまでステップ１３４か
らステップ１３６までを繰り返し（ステップ１３７）、
０になったら次の品目についてステップ１３３からステ
ップ１３７までを繰り返す（ステップ１３８）。全品目
について終了したら、積み付け終了となる。

【００４７】図６のフローに戻り、積み付けが正常終了
ならば（ステップ１４、異常終了の例は後述する）最も
高い山の品目（品目ＭＡＸ）を選択する（ステップ１
５）。図３（ｂ）では、物品１ｂの３個の山である。

【００４８】次にパレットＰ上に残っているスペースの
奥行きと品目ＭＡＸの奥行きとを比較する（ステップ１
６）。もしも残スペースの奥行きの方が大きければ、品
目ＭＡＸを残スペースに載置することができるので、も
うひとつ山を構成することができ、よって山の高さを低
くして安定性を得ることができる。そこで品目ＭＡＸの
必要山数に１を加算する（ステップ１７）。

【００４９】図３の例では、図３（ｂ）では、左手前に
スペースが残っているので、物品１ｂの必要山数を１つ
増やす。そして再びステップ１３の積み付けを行うと、
図３（ｃ）のごとく、左奥に物品１ｂの山が１つ作ら
れ、物品１ｂの３個と２個との２つの山は、２個と２個
と１個の３つの山になる。

【００５０】そして再びステップ１５において今度は物
品１ａが選択されて物品１ａの山が３つに増えて図３
（ｄ）のようになり、再度ステップ１５において物品１
ｃが選択されて図３（ｅ）のような荷姿となる。この荷
姿においては残スペースの奥行きがいずれの物品の奥行
きよりも小さいので、ステップ１７に進まなくなる。

【００５１】ステップ１４の異常終了の例を図１０に示
す。図９（ａ）（ｂ）はパレットＰ上に物品Ａ、Ｂ、Ｃ
が載せられている状態を示す平面図である。

【００５２】図１０（ａ）においてはパレットＰの左手
前にはスペースが残っている。品目ＭＡＸが物品Ａだと
すると、残スペースの奥行きが物品Ａの奥行きよりも大
きければ、物品Ａの必要山数が１つ増やされるのは上述
した通りである。ところがこの例の場合、物品Ａの山を
１つ増やすと図１０（ｂ）のように、物品Ｃが１つ、左
手前にはみ出してしまう。これは、物品Ａが右側の列に
あり、右手前にスペースが余ってしまうためであるが、
このような場合には異常終了として１つ前の積み付けに
戻すようにする（ステップ１８）。

【００５３】ステップ１８を経た後、あるいはステップ
１６において残スペースがなくなった後には、もはや物
品の山数を増やすことはできないので、次の処理を行
う。すなわち、富士山型になるよう山の並び変えを行
い、縦横両方向にセンタリングを行う。

【００５４】富士山型とは、パレットＰの中心近くに最
も高い山を配置し、周辺に向かうに従って山が低くなる
ようにし、周縁部分に最も低い山を配した形状である。
このような富士山型になるべく近くするよう山を配置す
ることにより、山率が向上し、荷姿の安定性が良くな
る。

【００５５】センタリングは、縦横両方向に行う。横方
向には、図８（ａ）に示した破線に中心を合わせて配置
されていた各山は実線で示したパレットＰの縦方向の中
心に寄せられるとともに、左右の列の山が相互に密着す
るので、安定性が向上する。縦方向にも、奥から順に並
べられていた各山が中心に寄せられるので、重量の偏り
をなるべく少なくすることができる。

【００５６】以上のようにして、図１に示すような荷姿
を完成させることができる。図１に示す荷姿は、図４の
ステップ１の奥行き優先処理により仮想されたものであ
って、その他に３種類の荷姿が同様の過程で仮想され、
ステップ３、４において評価され、最適な荷姿が選択さ
れる。

【００５７】制御装置（図示していない）は、パレタイ
ズロボットを制御して、選択した最適な荷姿通りに積み
付けを行う。これにより、充填率に優れ、安定性が良好
で、後工程において他の物品を移動させることなく目的
の物品をデパレタイズすることのできる荷姿を実現する
ことが可能である。

【００５８】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨の範囲内において適宜変形実施可能であることは
言うまでもない。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
係るパレタイジング方法によれば、複数種類の物品は、
同一物品ごとに棒状の山を構成するように積み付けられ
るので、後工程においては他の物品を取り除くことなく
必要な物品を取り出すことができ、処理が容易である。

【００６０】請求項２に記載の発明に係るパレタイジン
グ方法によれば、同一物品の棒状の山を複数構成する場
合には、各棒状の山の高さができるだけ均等になるよう
に積み付けるので、荷姿全体の高さが低くなり、荷姿の
安定性が良好で、荷崩れを生じにくい。

【００６１】請求項３に記載の発明に係るパレタイジン
グ方法によれば、棒状の山が複数構成される場合には、
パレット上の中心に最も高い山を配置し、周辺に向かう
に従って、徐々に山が低くなり、周縁部分に積まれてい
る山が最も低くなるようにし、複数の棒状の山は富士山
型の荷姿を構成するようにしたので、周縁部分の低くて
安定性の良い山が比較的崩れやすい高い山を支持するこ
とになり、よって全体の安定性を向上させることができ
る。

【００６２】請求項４に記載の発明に係るパレタイジン
グ方法によれば、仮想したある荷姿においてパレット上
にスペースが残っている場合に、このスペースが最も高
い山を構成している物品を載置できれば、山の数を増や
して山の高さを低くするようにしたので、荷姿の安定性
が増す。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るパレタイジング方法の一
実施例によりパレタイズされた荷姿を示す斜視図であ
る。

【図２】図２は、図１に示した各物品及びパレットそれ
ぞれを示す斜視図である。

【図３】図３（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、図１の荷姿が
構成されるまでの仮想的な荷姿を示す斜視図である。

【図４】図４は、本発明に係るパレタイジング方法の一
実施例のメインフローである。

【図５】図５は、山率を説明するための図である。

【図６】図６は、図４における積み付け処理の過程を示
すフローチャートである。

【図７】図７は、図６における積み付けの過程を示すフ
ローチャートである。

【図８】図８（ａ）〜（ｃ）は、それぞれパレット上の
積み付けの基準位置、山の高さにより異なる山の配置位
置、及び物品の積み付け順序を示す図である。

【図９】図９は、高さ均等化の様子を示す図である。

【図１０】図１０は、積み付け異常終了の例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１ｃ 物品 Ｐ パレット Ｈ 山の高さ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数種類の物品を同一パレット上にパレ
   タイズする方法であって、同一物品のみを積み重ねて各
   種類毎に棒状の山を構成するよう積み付けることを特徴
   とするパレタイジング方法。
2. 【請求項２】 同一物品の棒状の山を複数構成する場合
   には、各棒状の山の高さができるだけ均等になるよう積
   み付ける請求項１に記載のパレタイジング方法。
3. 【請求項３】 棒状の山を複数構成する場合には、パレ
   ットの中心に最も高い山を配置し、周辺に向かうに従っ
   て徐々に山が低くなっていく富士山型に積み付ける請求
   項１または２に記載のパレタイジング方法。
4. 【請求項４】 積み付け要求された各物品を積み付け可
   能なある荷姿を仮想し、仮想した荷姿において、最も高
   い山を構成している物品を載置可能なスペースがパレッ
   ト上に残っている場合には、該物品の山の数を１つ増や
   して仮想した荷姿よりも山の高さが低くなるよう積み付
   ける請求項１〜３のいずれかに記載のパレタイジング方
   法。