JP4143051B2 - 層ピッキングシステム - Google Patents

Description

本発明は、払出し用のパレットに積載されている段ボール箱等の被搬送容器を層ピッカーによりデパレタイズすると共に、出荷用のパレットにパレタイズして出荷するための層ピッキングシステムに関する。

商品の出荷センターや配送センターにおいては、出荷作業をほぼ自動で行うために自動倉庫や層ピッキングシステムを備えている。自動倉庫は、商品別に複数の商品を段ボール箱等の容器に収容したものを多数種類にわたって保管している。この保管は、通常、同一商品の複数の容器を払出し用のパレット上に段積みした状態で行われる。層ピッキングシステムは、コンベヤ等の搬送手段、デパレタイズ、及びパレタイズを行う層ピッカー、これらを制御するための制御装置等から成る。層ピッカーは、自動倉庫から払出し用のパレット上に段積みされた状態で出庫されてくる配送先対応の容器を層別にピッキングしてデパレタイズを行い、これを今度は出荷用のパレットにパレタイズする。出荷用のパレットには、通常、容器が複数段積されるが、この積み付け形態は、配送先への出荷内容に応じて異なる。つまり、出荷用のパレットに段積みされた商品は段毎に種類が異なっていたり、あるいはすべての段で同じであったりと様々である（例えば、特許文献１参照）。

いずれにしても、層ピッキングシステムにおいては、出荷作業効率を向上させるために、層ピッカーに対する払出し用のパレット供給を出荷状況に応じて最適に行う必要がある。

これまでの層ピッキングシステムにおいては、ピッキングスケジュールを一定のロジックにてまとめて作成するようにしている。このため、緊急に出荷内容の変更等が生じた場合であっても、オペレータによる払出し用のパレットの供給順序の変更は不可能となっていた。例えば、事前に作成されているピッキングスケジュールには無い出荷処理を緊急に行う必要が生じた場合、事前に作成されているピッキングスケジュールにこの出荷処理を割り込ませることはできなかった。そのため、緊急で出荷処理を行う必要が生じた場合には、出荷時間の遅延に繋がっていた。

特開２００２−１２０９３９号公報

本発明の課題は、層ピッカーに対する払出し用のパレットの供給順序を変更可能な層ピッキングシステムを提供することにある。

本発明による層ピッキングシステムは、自動倉庫から搬送ラインを通して供給され、配送先に対応した容器が段積みされている払出し用のパレットに対して層ピッキングを行い、ピッキングした容器を出荷用のパレットに積んで配送先別に出力する層ピッカーと、層ピッキング終了後の残パレットを前記倉庫に戻す搬送ラインと、少なくとも配送先、出荷順位を示す出庫番号、出荷されるべき商品に関する情報が複数の配送先について配送先別に紐付けされてなるものを複数有する層ピッキングスケジュールに基づいて前記自動倉庫へのアクセス、前記各搬送ライン及び層ピッカーに対する制御動作を実行する制御装置と、前記層ピッキングスケジュールを作成するための入出力手段を備え、前記制御装置は、前記制御動作を実行するに際し、前記層ピッキングスケジュールに基づいて複数の配送先についてピッキングが行われるべき優先順位の高いものから順に配送先を示すデータを並べた第１のテーブルを作成し、次に、前記第１のテーブルにおける配送先を示すデータの中から優先順位の高い順にあらかじめ設定された上限値Ｌ（Ｌは正の整数）の分だけ配送先を示すデータを並べた第２のテーブルを作成し、続いて、前記第２のテーブルにおける配送先を示すデータの中から優先順位の高い順にあらかじめ設定された上限値Ｍ（Ｍは正の整数）の分だけ配送先を示すデータを並べた第３のテーブルを作成し、前記第３のテーブルは、前記自動倉庫から前記層ピッカーへの配送先対応の前記払出し用のパレットの最終的な供給順序を規定するものであり、前記制御装置はまた、前記入出力手段からの、前記層ピッカーへの前記払出し用のパレットの供給順序変更を要求する入力に対し、前記第２のテーブルの作成完了前であれば、前記第１のテーブルにおける前記複数の配送先を示すデータの順位変更を許可して前記複数の配送先を示すデータの並べ替えを行い、前記第３のテーブルの作成完了前であれば、前記第２のテーブルにおける前記上限値Ｌの配送先を示すデータの順位変更を許可して前記上限値Ｌの配送先を示すデータの並べ替えを行い、結果として、前記第３のテーブルにおける前記上限値Ｍの配送先を示すデータの順位が変更されるようにしたことを特徴とする。

本層ピッキングシステムにおいてはまた、前記層ピッキングスケジュールを示す画像がディスプレイにより表示され、該層ピッキングスケジュールを示す画像には、前記出庫番号の変更及び変更順序を設定するための設定部が表示され、該設定部により前記出庫番号の変更及び変更順序が設定されると、前記制御装置は前記変更処理機能を実行するようにされている。

本層ピッキングシステムにおいては更に、前記ディスプレイには更に前記上限値Ｌ及び上限値Ｍを設定するための設定画像が表示可能にされ、前記上限値Ｌ及び上限値Ｍが任意に変更可能にされている。

以上のようにして、本発明で、第１、第２のテーブルを作成する時にそれぞれ配送先の数に上限値を設定することで、層ピッカーに対する払出し用のパレット供給順序を変更可能にしている。

本発明によれば、層ピッカーへのパレット供給順序を任意に変更可能としたことにより、層ピッキングスケジュールの中の配送先で緊急に出荷処理を行う必要が生じた場合でもその配送先を最優先して出荷させるように割り込みをかけることができ、出荷時間遅延の原因となることが無い。

図１は、本発明が適用される層ピッキングシステムの構成を概略的に示している。図１において、層ピッキングシステムは、払出し用のパレットに段積みされている段ボール箱等の容器（商品）を層別にデパレタイズするデパレライン１１とデパレタイズした容器（商品）を出荷用のパレットにパレタイズするパレタイズライン１２とを有する層ピッカー１０と、図中、矢印を付した線で示されるコンベヤ等による搬送経路２０と、これらを制御するための制御装置（図示省略）等から成る。本層ピッキングシステムには自動倉庫ＡＳＲＳが組み合わされる。

なお、層ピッカー１０、自動倉庫ＡＳＲＳは、それぞれ制御部を備えているのが普通である。この場合、上記制御装置は、上位装置としてのコンピュータで実現され、層ピッカー１０、自動倉庫ＡＳＲＳの各制御部との間で制御に必要な情報の授受を行う。勿論、この上位装置に層ピッカー１０、自動倉庫ＡＳＲＳの上記各制御部と同じ制御機能を持たせることで、上位装置がすべてを一括制御するようにしても良い。

層ピッカー１０におけるピッキング終了後のパレットには、空パレットとなったものと、ピッキング終了後もまだ容器（商品）が残っている払出し用のパレットとがある。このため、搬送経路２０は、自動倉庫ＡＳＲＳから出庫された払出し用のパレットを層ピッカー１０のデパレライン１１に供給するための供給ライン２０−１、デパレライン１１におけるピッキング終了後に容器（商品）の残っているパレットを自動倉庫ＡＳＲＳに戻すための戻りライン２０−２、ピッキング終了後に空パレットとなった場合の空パレットを回収するための回収ライン２０−３を含む。回収ライン２０−３は空パレット段積み機３０に至る。

パレットには、これを個別に識別可能にするためのＩＤ番号や、段積みされている容器（商品）の内容を示す情報等を持つＩＤ情報が付与されている。

また、オペレータにより層ピッキングスケジュールが作成され、この層ピッキングスケジュールは制御装置の記憶装置に保存される。制御装置は、この層ピッキングスケジュールに基づいて自動倉庫ＡＳＲＳに対してアクセスを行うことにより、層ピッカー１０でピッキングされるべき容器（商品）、つまり配送先に対応した容器を段積みした払出し用のパレットが供給ライン２０−１を通して層ピッカー１０に供給される。

前述したように、制御装置は、層ピッカー１０との間ではパレットの供給受入れ、ピッキング終了後のパレットの排出に関する情報を授受し、自動倉庫ＡＳＲＳとの間でも戻りライン２０−２からのパレットの受入れ、供給ライン２０−１への払出し用のパレットの供給に関する情報を授受している。制御装置は、このような信号の授受を行うことで、本層ピッキングシステム内にあるパレットの位置を把握している。

本発明は、上記のような層ピッキングシステムにおいて、層ピッカー１０への払出し用のパレット供給順序を必要に応じて変更可能にしたシステムである。図２を参照して、制御装置によるパレット供給順序の変更処理機能、動作について説明する。なお、図２は、パレット供給順序の変更処理機能、動作を理解し易くするための図であり、これがディスプレイ等で表示されるわけではない。

パレット供給順序の変更処理機能、動作を実行するために、制御装置は記憶装置を利用して以下の第１〜第３のテーブルを作成する。各テーブルには、後述する層ピッキングスケジュールに基づいて配送先を示すデータが記録される。

図２において、最初に第１のテーブルが作成され、配送先別ピッキングデータが記録される。図２では、説明を簡単にするために、３つの配送先Ａ、Ｂ、Ｃを示すデータのみを示しているが、この数は実際には数十〜数百となる。また、配送先を示すデータに加えて、変更前順位、変更後順位を示しているが、これも説明を理解し易くするためである。いずれにしても、第１のテーブルには配送先を示すデータがピッキングの優先順位（順番）に従って記録される。つまり、図２で言えば、最初に配送先Ａのためのピッキング、２番目に配送先Ｂのためのピッキング、３番目に配送先Ｃのためのピッキングが予定されていることを意味する。

次に、第１のテーブルの記録内容に従って第２のテーブルが作成され、第２のテーブルには層ピッキングスケジュールデータが記録される。第２のテーブルは、第１のテーブルにおいて優先順位の高いものから順次作成される。仮に、払出し用のパレット供給順序に変更が無ければ、第２のテーブルの記録内容は第１のテーブルの記録内容と同じになる。但し、第２のテーブルに記録されるデータの数、つまり配送先を示すデータの数には可変の制限値Ｌ（Ｌは正の整数）が設定されており、この制限値Ｌ内で優先順位の高いものから順次作成される。そして、第２のテーブルの作成完了前であれば、制御装置は第１のテーブルにおける配送先の優先順位変更を許可し、これにより第１のテーブルにおける配送先の優先順位が任意に変更可能となる。

続いて、第２のテーブルの記録内容に従って第３のテーブルが作成され、第３のテーブルにはパレット搬送データが記録される。このパレット搬送データは、層ピッカー１０に対する最終的なパレット供給順序を規定するものと考えて良い。第３のテーブルは、第２のテーブルにおいて優先順位の高いものから順次作成される。仮に、払出し用のパレット供給順序に変更が無ければ、第３のテーブルの記録内容は第２のテーブルの記録内容と同じになる。但し、第３のテーブルに記録されるデータの数、つまり配送先に関するデータの数には可変の制限値Ｍ（Ｍは正の整数で、Ｌと同じあるいは異なっていても良い）が設定されており、この制限値Ｍ内で優先順位の高いものから順次作成される。そして、第３のテーブルの作成完了前であれば、制御装置は第２のテーブルにおける配送先の優先順位変更を許可し、これにより第２のテーブルにおける配送先の優先順位が任意に変更可能となる。

図２では、上記のような条件の下に、第２のテーブルの作成完了前に、第１のテーブルにおいて３番目の順位であった配送先Ｃを２番目の順位に変更し、２番目の順位であった配送先Ｂを３番目の順位に変更した例を示している。この場合、第２のテーブルでは、配送先の順位がＡ−Ｂ−ＣからＡ−Ｃ−Ｂに変更されている。

図２では更に、第３のテーブルの作成完了前に、第２のテーブルにおいて２番目の順位であった配送先Ｃを１番目の順位に変更し、１番目の順位であった配送先Ａを２番目の順位に変更した例もを示している。これにより、第３のテーブルでは、配送先の順位が配送先Ａ−配送先Ｃ−配送先Ｂから配送先Ｃ−配送先Ａ−配送先Ｂに変更されている。その結果、パレット供給順序の変更処理前は、層ピッカー１０に対する払出し用のパレットの供給順序が配送先Ａ用のパレット−配送先Ｂ用のパレット−配送先Ｃ用のパレットであったものが、変更処理後の層ピッカー１０に対する払出し用のパレットの供給順序は配送先Ｃ用のパレット−配送先Ａ用のパレット−配送先Ｂ用のパレットに変更されている。なお、第３のテーブルの作成が完了したら以後の順序変更はできない。

以上の変更処理機能、動作を、図３に示す実際の層ピッキングスケジュールに基づいて説明すると以下のようになる。この層ピッキングスケジュールは、オペレータにより作成され、層ピッキングスケジュール画像がディスプレイにて表示可能にされているものである。ここでは、層ピッキングスケジュールは、「出荷日」、出荷の「時間帯」、「配送地域」、「配送先」、出荷順位を示す「出庫Ｎｏ」、出荷の完了、未完了を示す「状態」、出荷されるべき商品を示す「商品」及び「名称」等の項目から成る。

図３において、Ｄ１は層ピッキング完了データを示し、配送先Ａ、Ｂ、Ｃについては右側の「完了時刻」欄に記録された時刻にピッキング、つまり出荷が終了していることを示す。勿論、この場合には、図３の配送先Ａ、Ｂ、Ｃについて言えば前述した第１〜第３のテーブルはすべて作成完了済みであり、パレット供給順序の変更はできない。なお、時刻データの入力は層ピッカー１０からの情報に基づいて自動的に行われる。

Ｄ２は、第２のテーブルの作成済みデータを示し、配送先Ｃ〜Ｇについて作成が完了している。この場合、配送先Ｃ〜Ｇについては第１のテーブルにおける順序変更はできないが、第３のテーブルにおいて未作成のデータに対応する第２のテーブルのデータについては順序変更が可能である。

Ｄ３は、第２のテーブルの未作成データを示し、配送先Ｈ〜Ｏについて未作成であることを示している。この場合、配送先Ｈ〜Ｏについては第１のテーブル、第２のテーブルの両方において順序変更が可能である。

さて、上記のような変更処理は、オペレータの操作指示により実行される。つまり、オペレータは、ディスプレイにて表示されている図３の層ピッキングスケジュールにおける『変更する出庫Ｎｏ．』の項目に変更を希望する配送先の出庫番号を入力すると共に、その右横の『変更順序』の項目に変更したい順番を入力し、続いて右横の『順序変更』をクリックするだけで良い。なお、変更順序「９９９」は最先、「０００」は最後の順位をそれぞれ示す。制御装置は、入力された出庫番号の配送先について、第２のテーブル、第３のテーブルにおける作成状況をサーチする。そして、制御装置は、入力された出庫番号の配送先に関するデータが、第２、第３のテーブルにおいて未作成であれば順序変更が可能であるので、その時点で最先の優先順位あるいは設定された順位への割り込みをかける。図３の層ピッキングスケジュールにおいては、上記のようにしてパレット供給の順序変更があった配送先についてはその表示位置も該当する順位に変更される。

図４は、層ピッキングスケジュールデータのデータ数の制限値Ｌ、パレット搬送データのデータ数の制限値Ｍの設定画面の一例を示す。このような、設定画面は、図３の表示画面にリンクさせることで、図３の表示画面の特定箇所をクリックすることで呼び出すようにすることができるが、上述した『変更する出庫Ｎｏ．』、『変更順序』と同様、図３の表示画面に用意されていても良い。

以上のように、本発明によれば、層ピッカーへのパレット供給順序を任意に変更可能としたことにより、層ピッキングスケジュールの中の配送先で緊急に出荷処理を行う必要が生じた場合でもその配送先を最優先して出荷させるように割り込みをかけることができ、出荷時間遅延の原因となることが無い。

特に、層ピッキングスケジュールに基づいて第１のテーブルに配送先ピッキングデータ、第２のテーブルに層ピッキングスケジュールデータ、第３のテーブルにパレット搬送データを作成、記録し、その際、層ピッキングスケジュールデータ、パレット搬送データのデータ数にそれぞれ制限値Ｌ、Ｍを持たせることで、層ピッキングスケジュールの状態（未作成、作成済）に関係なく層ピッカーへのパレット供給順序を変更可能にしている。

また、パレット供給順序変更の設定機能をディスプレイによる表示画面に組込むことで、オペレータは自由に層ピッカーへのパレット供給順序を設定、変更することができる。

更に、層ピッキングスケジュールデータ、パレット搬送データのデータ数に関する制限値Ｌ、Ｍについてもパラメータ設定画面において任意に変更することができる。

本発明が適用される層ピッキングシステムの構成を概略的に示した図である。 本発明によるパレット供給順序変更処理機能を説明するための図である。 本発明の層ピッキングシステムにおいてディスプレイにより表示される層ピッキングスケジュール画像の表示例を示した図である。 本発明の層ピッキングシステムにおいてディスプレイにより表示される層ピッキングスケジュールデータ、パレット搬送データのデータ数の制限値の設定画面の一例を示した図である。

符号の説明

１０ 層ピッカー
１１ デパレライン
１２ パレタイズライン
２０ 搬送経路
２０−１ 供給ライン
２０−２ 戻りライン
２０−３ 回収ライン
３０ 空パレット段積み機

Claims (3)

1. 自動倉庫から搬送ラインを通して供給され、配送先に対応した容器が段積みされている払出し用のパレットに対して層ピッキングを行い、ピッキングした容器を出荷用のパレットに積んで配送先別に出力する層ピッカーと、層ピッキング終了後の残パレットを前記倉庫に戻す搬送ラインと、少なくとも配送先、出荷順位を示す出庫番号、出荷されるべき商品に関する情報が複数の配送先について配送先別に紐付けされてなるものを複数有する層ピッキングスケジュールに基づいて前記自動倉庫へのアクセス、前記各搬送ライン及び層ピッカーに対する制御動作を実行する制御装置と、前記層ピッキングスケジュールを作成するための入出力手段を備えた層ピッキングシステムにおいて、
   前記制御装置は、前記制御動作を実行するに際し、
   前記層ピッキングスケジュールに基づいて複数の配送先についてピッキングが行われるべき優先順位の高いものから順に配送先を示すデータを並べた第１のテーブルを作成し、
   次に、前記第１のテーブルにおける配送先を示すデータの中から優先順位の高い順にあらかじめ設定された上限値Ｌ（Ｌは正の整数）の分だけ配送先を示すデータを並べた第２のテーブルを作成し、
   続いて、前記第２のテーブルにおける配送先を示すデータの中から優先順位の高い順にあらかじめ設定された上限値Ｍ（Ｍは正の整数）の分だけ配送先を示すデータを並べた第３のテーブルを作成し、
   前記第３のテーブルは、前記自動倉庫から前記層ピッカーへの配送先対応の前記払出し用のパレットの最終的な供給順序を規定するものであり、
   前記制御装置は、前記入出力手段からの、前記層ピッカーへの前記払出し用のパレットの供給順序変更を要求する入力に対し、前記第２のテーブルの作成完了前であれば、前記第１のテーブルにおける前記複数の配送先を示すデータの順位変更を許可して前記複数の配送先を示すデータの並べ替えを行い、前記第３のテーブルの作成完了前であれば、前記第２のテーブルにおける前記上限値Ｌの配送先を示すデータの順位変更を許可して前記上限値Ｌの配送先を示すデータの並べ替えを行い、結果として、前記第３のテーブルにおける前記上限値Ｍの配送先を示すデータの順位が変更されるようにしたことを特徴とする層ピッキングシステム。
2. 前記層ピッキングスケジュールを示す画像がディスプレイにより表示され、
   該層ピッキングスケジュールを示す画像には、前記出庫番号の変更及び変更順序を設定するための設定部が表示され、該設定部により前記出庫番号の変更及び変更順序が設定されると、前記制御装置は前記変更処理機能を実行することを特徴とする請求項１に記載の層ピッキングシステム。
3. 前記ディスプレイには更に前記上限値Ｌ及び上限値Ｍを設定するための設定画像が表示可能にされ、前記上限値Ｌ及び上限値Ｍが任意に変更可能にされていることを特徴とする請求項２に記載の層ピッキングシステム。

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