JP3874819B2

JP3874819B2 - 輸送経路探索装置

Info

Publication number: JP3874819B2
Application number: JP6173795A
Authority: JP
Inventors: 寿浩奥村; 貴文瀧
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-02-24
Filing date: 1995-02-24
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2022-01-31
Also published as: JPH08235250A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ジョブショップ方式の製造ラインに用いられる輸送経路探索装置に関し、特に、例えば物品の製造工程に適用されている自走式自動搬送車を制御する際に必要なように、複数の搬送先候補の中から任意に指示された複数の搬送先に対し、物品を搬出または搬入する場合の最適経路を近似的に求める搬送車の輸送経路探索装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、搬送車の輸送経路探索に適用されている輸送経路探索装置に関するものとして、例えば特公平３−２３９４３号公報などに記載されるものがある。
特公平３−２３９４３号公報では、複数の通路と複数の結合点とを有するモデル化された輸送経路網を用いて近似的に最適な輸送経路を探索する輸送経路探索方式が記載されている。
【０００３】
その方式は、構成としては処理装置とメモリとを備えており、輸送経路網をリンク（通路）とノード（結合点）によりモデル化して構成している。
この方式では、まず、所定の評価の対象となる輸送経路網の特性をリンクの属性（及び／またはノードの属性）として表す。
次に、その属性により与えられる所定の評価基準に従って、輸送経路網内の各ノードについて、その近傍のノードに至る評価値の和が最も高く、かつ、輸送経路の通行条件を満たす経路を求める。
【０００４】
その評価値の高い順に指定された所定の個数だけ探索し、得られた経路情報を格納した局所的な出発点／目的点表（以下Ｏ／Ｄ表と記す）を作成する。
このＯ／Ｄ表をメモリ上に設定し、このＯ／Ｄ表とあらかじめメモリに記憶された経路の通行条件とを表にした通行条件表に基づき、処理装置は、Ｏ／Ｄ表内において結合されたリンクの数が奇数であるノード情報が存在する場合、局所的なＯ／Ｄ表の範囲で評価基準が最良となるように、追加リンクを通過リンク化する。
【０００５】
このように、新たに通過リンクを付加する等の処理により、各奇数ノード情報間で通過リンクの偶数化を行う。
この通過リンクの偶数化の後、方向付けされていない通過リンク等を方向付けし、その流入リンクの数と流出リンクの数とを等しくして、経路の通行条件に沿った経路を選択して、各ノードを結合し、１本の経路を作成するというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に示される開示技術などでは、例えば集配ターミナルのように、輸送開始結合点と輸送終了結合点を初期値として与える必要がある場合には、配送と集配が混在し、一連の配送後に一連の集配を行う等の場合には、配送の最後の結合点への配送が完了し、搬送車が空になった場合でも、一旦集配ターミナル等の輸送終了点まで走行後、改めて最適輸送経路の計算の後、最初の収集点に走行するため、最終配送結合点−配送終了結合点（集配ターミナル）間と収集開始結合点（集配ターミナル）−第一収集結合点間の走行が無駄となる場合があり、輸送効率が悪いという問題がある。
【０００７】
従って、本発明の目的は、上記課題に鑑み、ジョブショップ方式の製造ラインでの収集と配送が混在した場合において効率のよい輸送経路探索装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の構成は、ジョブショップ方式の製造ラインにおいて、複数の通路と複数の結合点とを有するモデル化された輸送経路網を用い、該各結合点に位置するジョブショップから搬送要求があった時に近似的に最適な輸送経路の探索を行う輸送経路探索装置であって、前記結合点の中から特定の結合点を指示する指示手段と、前記輸送経路上を搬送する複数の搬送車のそれぞれの現在位置や積載状況を検出する検出手段と、前記各通路及び前記各結合点のデータを記憶し、前記指示された結合点の範囲内での最適な経路として、出発点としての第１結合点（Ｇ）、終了点としての第３結合点（Ｂ）、及び前記第１結合点と前記第３結合点との間の第２結合点（Ｃ）を含む第一輸送経路を探索する第一探索手段と、前記第一探索手段により決定された前記第一輸送経路の出発点及び前記検出手段により検出された前記各搬送車の現在位置や積載状況のデータを用いて、当該搬送を実施する搬送車として前記各搬送車の中から最適の位置にある空き搬送車を選択する搬送車選択手段と、前記搬送車選択手段により選択された前記空き搬送車の現在位置が前記第１結合点又は前記第３結合点に近い場合に、前記第１結合点及び前記第３結合点の何れか１つを出発点とした最適な経路としての第二輸送経路を探索する第二探索手段と、前記第二探索手段により探索された前記第二輸送経路を前記搬送車選択手段により選択された前記空き搬送車に出力する出力手段とを備え、前記第二検索手段は、前記搬送車選択手段によって選択された前記空き搬送車の現在位置が、前記第１結合点（Ｇ）よりも前記第３結合点（Ｂ）に近い場合に、前記第３結合点、前記第２結合点、前記第１結合点の順となるように前記第一輸送経路に基づき前記第二輸送経路を設定することを特徴とする。
【０００９】
【作用及び効果】
上記構成から成る本発明による作用は、結合点の中から特定の結合点を指示する指示手段と、輸送経路上を搬送する複数の搬送車のそれぞれの現在位置や積載状況を検出する検出手段と、各通路及び各結合点のデータを記憶し、指示された結合点の範囲内での最適な経路として、出発点としての第１結合点（Ｇ）、終了点としての第３結合点（Ｂ）、及び当該第１結合点と当該第３結合点との間の第２結合点（Ｃ）を含む第一輸送経路を探索する第一探索手段と、その第一探索手段により決定された第一輸送経路の出発点及び検出手段により検出された各搬送車の現在位置や積載状況のデータを用いて、当該搬送を実施する搬送車として各搬送車の中から最適の位置にある空き搬送車を選択する搬送車選択手段と、その搬送車選択手段により選択された前記空き搬送車の現在位置が第１結合点又は第３結合点に近い場合に、当該第１結合点及び当該第３結合点の何れか１つを出発点とした最適な経路としての第二輸送経路を探索する第二探索手段と、その第二探索手段により探索された第二輸送経路を搬送車選択手段により選択された空き搬送車に出力する出力手段とから成る構成を採用したことである。
ここで、第二検索手段は、搬送車選択手段によって選択された空き搬送車の現在位置が、第１結合点（Ｇ）よりも第３結合点（Ｂ）に近い場合に、第３結合点（Ｂ）、第２結合点、第１結合点の順となるように第一輸送経路に基づき第二輸送経路を設定する。
その効果は、空き搬送車の現在位置を出発点とした最適輸送経路計算が可能となり、例えば集配ターミナルのように、輸送開始結合点と輸送終了結合点を初期値として与える必要がある時、配送と集配が混在し、一連の配送後に一連の収集を行う等の場合において、配送の最後の結合点への配送が完了し、搬送車が空になった場合に、一旦集配ターミナル等の輸送終了点まで走行後、改めて最適輸送経路の計算の後、最初の収集点に走行することがなく、従来のように最終配送終了点−配送終了結合点（集配ターミナル）間と収集開始結合点−第一収集結合点（集配ターミナル）間の走行が無駄になることがなくなり、輸送効率を向上させることができる。（請求項１）
【００１０】
【実施例】
本願発明者等は、上記に課題に対して鋭意研究を重ねてきた結果、一連の配送または収集の完了地点を現在地にして、最適輸送経路を計算することで、従来の問題を解決でき、輸送効率を向上させることができるということを明らかにすることができた。
そのために、輸送経路探索装置をどの様にしたらよいか種々検討してきたが、その構成について、以下に具体的な実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第一実施例の構成を示したものである。
ジョブショップＪ１〜Ｊ１３と各ジョブショップＪ１〜Ｊ１３間を繋ぐ輸送経路網上に搬送車Ｖ１〜Ｖ７が配された半導体装置の製造工場２０において、複数の通路と複数の結合点とを有するモデル化された輸送経路網を用いて近似的に最適な輸送経路の探索を行う輸送経路探索装置１０は、現在位置及び積載状況検出のためのセンサ（検出手段に相当、図示せず）を有した各搬送車Ｖ１〜Ｖ７からの検出信号及び各結合点に位置する各ジョブショップＪ１〜Ｊ１３の進捗状況を管理しているホストコンピュータ１からの各ジョブショップＪ１〜Ｊ１３の搬送要求を入力すると共に、空き搬送車に搬送指令として輸送経路を出力する入出力インターフェイス２（出力手段に相当）と、制御プログラムが記憶されたＲＯＭ４と、各結合点の位置データや各搬送車のデータ（搬送車名、現在位置、積載状況）等が記憶され、書き換え可能なＲＡＭ５と、ＲＯＭ４に記憶された制御プログラムに基づき、ＲＡＭ５に記憶されたデータを用いて最適な輸送経路を算出する演算処理部３とから構成される。
【００１２】
上記構成のうち、ＲＡＭ５に記憶され、最適な輸送経路の算出に用いられるデータは、各結合点の位置データ、各結合点間の経路データ及び各搬送車Ｖ１〜Ｖ７のデータ（現在位置、積載状況）であり、それぞれ図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示される構成で記憶されている。
【００１３】
次に、演算処理部３で行われる処理内容について、図３のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップ１１０でジョブショップＪ１〜Ｊ１３からの搬送要求を入力する。例えば、ジョブショップＪ２、Ｊ３、Ｊ７から搬送要求があったとする。
続いて、ステップ１２０では搬送要求に基づいて結合点の指示を、図４に示された結合点Ａ〜Ｍのモデルに基づいて行う（指示手段に相当）。
この図４は、図１に示された半導体装置の製造工場２０をモデル化したものであり、各結合点Ａ〜ＭはそれぞれジョブショップＪ１〜Ｊ１３の位置に相当する。
この場合では、ジョブショップＪ２、Ｊ３、Ｊ７からの搬送要求であるため、対応する結合点として結合点Ｂ、Ｃ、Ｇが指示される。
【００１４】
ステップ１３０では、指示された結合点Ｂ、Ｃ、Ｇの範囲内で最適な第一輸送経路の演算を行う（第一探索手段に相当）。
具体的にはまず、結合点Ｂと結合点Ｃ間の通路を通路ａ、その通路ａの距離をＸａとし、結合点Ｃと結合点Ｇ間の通路を通路ｂ、その通路ｂの距離をＸｂとし、結合点Ｇと結合点Ｂ間の通路を通路ｃ、その通路ｃの距離をＸｃとする。
そして、第一輸送経路の計算指標として距離を用い、上記３点の結合点を結ぶ距離（Ｘａ＋Ｘｂ、Ｘｂ＋Ｘｃ、Ｘｃ＋Ｘａ）の中から最短な距離、即ち、（Ｘａ＋Ｘｂ）を選択し、出発点を結合点Ｇとし、第一輸送経路を結合点Ｇ→結合点Ｃ→結合点Ｂと決定する。
【００１５】
続くステップ１４０にて搬送車を選択する演算を行う（搬送車選択手段に相当）。ここでは、ステップ１３０から算出される第一輸送経路とホストコンピュータ１から検出される各搬送車Ｖ１〜Ｖ７の情報（搬送車名、現在位置、積載状態）とを用いて、第一輸送経路の出発点Ｇから最も近く、積載されていない空き搬送車を選択する。例えば、結合点Ｂの位置に空き搬送車として搬送車Ｖ１があれば、これを対象の空き搬送車と決定する。
【００１６】
ステップ１５０では、選択された結合点Ｂ、Ｃ、Ｇと空き搬送車Ｖ１の情報（搬送車名、搬送車の現在位置）とから、搬送車Ｖ１の現在位置Ｂを出発点として、結合点Ｂ、Ｃ、Ｇを結ぶ最短経路を、第一輸送経路を基に、距離が最短となるよう改めて計算する（第二探索手段に相当）。
本実施例の場合は、結合点Ｂの位置に搬送車Ｖ１がいることから、最適な輸送経路は結合点Ｂ→結合点Ｃ→結合点Ｇのようになり、この経路を第二輸送経路として出力する。
ステップ１６０では、ステップ１５０で算出された第二輸送経路を選択された搬送車Ｖ１に出力する（出力手段に相当）。
搬送車Ｖ１は、この第二輸送経路に従って輸送経路網上を搬送することによって、最短の経路で搬送を行うことができる。
【００１７】
本実施例では、複数の搬送車Ｖ１〜Ｖ７の中から、選択された結合点Ｂに最も近い空き搬送車Ｖ１を選択し、最短経路で輸送する方法であるが、実際は、搬送車が複数あっても通常は何らかの搬送指示を受けて何らかの搬送を実施中であるので、空き搬送車はほとんどの場合同時に２台以上にはならない。
よって、本実施例のように、搬送車選択演算（ステップ１４０）が意味を持つのは、始業時等のように、搬送全体を初期的に開始する場合等であるが、搬送車選択演算があると、同時に複数台の空き搬送車のある場合に、全ての搬送車の現在位置について輸送経路計算をする必要がなく、輸送経路計算が簡単化できるメリットがある。
【００１８】
上記のように計算された第一輸送経路は、複数台の空き搬送車がある場合には、第二輸送経路とほぼ等しい結果が得られる場合が多く、第二輸送経路の計算に対し、第一輸送経路を最短経路比較の初期値として用いれば、計算が早いというメリットがある。
また、第一輸送経路は、複数台の空き搬送車がない通常の場合には必ずしも最短とはならず、結合点Ｂの位置の近くにいた搬送車Ｖ１は、指示を受けるとＢ→Ｇ→Ｃ→Ｂと動作するが、上記実施例に示されるように再計算を行い、第二輸送経路を算出することにより輸送経路はＢ→Ｃ→Ｇのようになり、Ｂ→Ｇ間の輸送の分だけ、即ちＸｃだけ輸送経路を短くすることができ、最短輸送距離が得られる。
さらに、最終配送結合点と集配ターミナルとの間及び集配ターミナルと収集開始結合点との間を移動する必要がなく、より輸送経路を短縮することができる。
【００１９】
上記実施例において、搬送要求のあったジョブショップをすべて結合点として指示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、搬送要求のあったもののの中から選択する構成としてもよい。
また、上記実施例では搬送車の選択演算において、空き搬送車として積載状況がゼロの搬送車を選択する構成としたが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、空き搬送車の積載量はゼロでなくともよい。
本実施例では、ジョブショップの数を１３個、搬送車の台数を７台としたが、本発明は上記のジョブショップ数、搬送車台数に限定されるものではない。
【００２０】
尚、本実施例では、ステップ１３０にて第一輸送経路を算出した後に、ステップ１４０にて第一輸送経路の出発点に最も近い空き搬送車を探索する構成としたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、常に、空き搬送車が少ないことが予想される場合などはステップ１４０をステップ１３０の前に配する構成としてもよい。
また、時間帯によって、空き搬送車が増減する場合などは、ステップ１４０とステップ１３０とを時間帯に合わせて、処理順序を変化させる構成としてもよい。
【００２１】
上記に示されるように、本発明によれば、空き搬送車の現在位置を出発点とした最適輸送経路計算が可能となり、例えば集配ターミナルのように、輸送開始結合点と輸送終了結合点を初期値として与える必要がある時、配送と集配が混在し、一連の配送後に一連の収集を行う等の場合において、配送の最後の結合点への配送が完了し、搬送車が空になった場合に、一旦集配ターミナル等の輸送終了点まで走行後、改めて最適輸送経路の計算の後、最初の収集点に走行するというようなことがなく、従来のように最終配送終了点−配送終了結合点間と収集開始結合点−第一収集結合点間の走行が無駄になることがなくなり、輸送効率を向上させることができる。
【００２２】
尚、本実施例では半導体の製造工程を例にとったが、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶ディスプレイやコンパクトディスク等のジョブショップ方式の製造ラインであれば有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる第一実施例の構成を示した構成図。
【図２】本発明に係わる第一実施例における結合点データ（ａ）、経路データ（ｂ）、搬送車データ（ｃ）の構成を示した模式図。
【図３】本発明に係わる第一実施例の処理手順を示したフローチャート。
【図４】本発明に係わる第一実施例の結合点モデルを示した模式図。
【符号の説明】
１ホストコンピュータ
２入出力インターフェイス（出力手段）
３演算処理部
４ＲＯＭ
５ＲＡＭ
１０輸送経路探索装置
Ｊ１〜Ｊ１３ジョブショップ
Ｖ１〜Ｖ７搬送車

Claims

ジョブショップ方式の製造ラインにおいて、複数の通路と複数の結合点とを有するモデル化された輸送経路網を用い、該各結合点に位置するジョブショップから搬送要求があった時に近似的に最適な輸送経路の探索を行う輸送経路探索装置であって、
前記結合点の中から特定の結合点を指示する指示手段と、
前記輸送経路上を搬送する複数の搬送車のそれぞれの現在位置や積載状況を検出する検出手段と、
前記各通路及び前記各結合点のデータを記憶し、前記指示された結合点の範囲内での最適な経路として、出発点としての第１結合点（Ｇ）、終了点としての第３結合点（Ｂ）、及び前記第１結合点と前記第３結合点との間の第２結合点（Ｃ）を含む第一輸送経路を探索する第一探索手段と、
前記第一探索手段により決定された前記第一輸送経路の出発点及び前記検出手段により検出された前記各搬送車の現在位置や積載状況のデータを用いて、当該搬送を実施する搬送車として前記各搬送車の中から最適の位置にある空き搬送車を選択する搬送車選択手段と、
前記搬送車選択手段により選択された前記空き搬送車の現在位置が前記第１結合点又は前記第３結合点に近い場合に、前記第１結合点及び前記第３結合点の何れか１つを出発点とした最適な経路としての第二輸送経路を探索する第二探索手段と、
前記第二探索手段により探索された前記第二輸送経路を前記搬送車選択手段により選択された前記空き搬送車に出力する出力手段とを備え、
前記第二検索手段は、前記搬送車選択手段によって選択された前記空き搬送車の現在位置が、前記第１結合点（Ｇ）よりも前記第３結合点（Ｂ）に近い場合に、前記第３結合点、前記第２結合点、前記第１結合点の順となるように前記第一輸送経路に基づき前記第二輸送経路を設定することを特徴とする輸送経路探索装置。