JP4489528B2

JP4489528B2 - 入庫棚決定プログラム

Info

Publication number: JP4489528B2
Application number: JP2004218583A
Authority: JP
Inventors: 学小吹
Original assignee: Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Current assignee: Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Priority date: 2004-07-27
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2024-07-27
Also published as: JP2006036456A

Description

本発明は、種々の商品・資材・半製品・治具の物品（荷）を機器を用いて格納する自動倉庫における物品の入庫・出庫をコンピュータを用いて効率的に且つ迅速に入出庫が行えるようにできるようにした自動倉庫における入庫棚決定プログラムに関する。

立体倉庫・自動倉庫の入出庫を効率的に行う為に格納する物品の入庫棚を決定する技術として、特開平１１−１８０５１４号公報開示の「自動倉庫の入庫指示装置」、特開昭５４−４７２８３号公報開示の「自動倉庫運用方法」が知られている。

前者の「自動倉庫の入庫指示装置」の入庫棚決定方法は、入庫命令があれば入庫予約棚を入庫棚とし、その入庫棚に隣接する空き棚を入庫予約棚として設定し、入庫予約棚がなければ入庫口に近い空棚を入庫予約棚として入庫させ、その近い空棚に入庫予約棚を設定する方法である。
しかしながら、同一品種の物品の入出庫が連続する場合は効率的であるが、同一品種の物品が連続することが少ない場合は効率的な入出庫とならない。更に多品種の物品の入出庫の場合は逆に、同一品種の物品で棚が偏在する格納配置となるので、非効率的な入出庫となる。

次に後者の「自動倉庫運用方法」の技術は、入庫要求が発生した際に入庫と出庫とを組み合わせ、出庫品の格納された格納棚位置を基準としてスタッカクレーンの移動時間が最小となる空の格納棚を棚から検索してその空棚を入庫棚とする入庫棚の決定方法であるが、空棚が遠い所となる可能性が高く、空棚の偏在が多くなり、入出庫の稼動時の空棚が近くに見つけることが難しくなるという欠点がある。
更に、図１５に示すように、下段から順次空棚を埋めていく入庫方法もあるが、この方法では、入出庫を同時に行うときに、入庫の空棚と出庫棚とが遠くなり、効率的な入出庫稼動ができないという欠点があった。
特開平１１−１８０５１４号公報特開昭５４−４７２８３号公報

本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、入出庫を効率的に行え、迅速な入出庫を可能とし、更に倉庫の棚の遊びを少なくして有効利用できる自動倉庫の入庫棚決定プログラムを提供することにある。

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）通路巾を挟んで左右の列それぞれに物品を格納する棚を複数連複数段形成し、同通路に沿って移動して昇降できて物品の搬送と棚への入出庫を行う搬出入装置を入出庫ステーションと棚との間でサイクル的に移動させ、同搬出入装置による物品の入庫を入庫のみを行う単一サイクル又は物品の出庫と入庫とを一回のサイクルで行う複合サイクルかでもって行い、入出庫管理と入庫先の棚の決定をコンピュータを用いて行って物品を入出庫する自動倉庫における入庫棚決定プログラムであって、
コンピュータは下記Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの手段とプログラムを有することで入出庫のサイクルタイムを短縮できることを特徴とする入庫棚決定プログラム
Ａ：列連段の各棚が空棚か物品が格納された棚かを記憶する棚状態の記憶手段、
Ｂ：列・連・段の各棚に対して１番から総棚数まで下記のロジックで棚番を振り、単一サイクルの物品の入庫の場合には順次棚番に入れていくように入庫する棚を決定する単一サイクル入庫棚決定プログラム、
ロジック
単一サイクル入庫順番毎に列は左右交互に連はｎ連飛びに段はｍ段飛びに連段数を増やした棚を入庫棚とする。ここで連数が最終連を超えれば最初に戻り最初の棚連番から次のｎ連飛びの連までの所要の位相をもった連とし、段が最上段を超えれば最初に戻り最初の棚段番から次のｍ段飛びの段までの所要の位相をもった段とした戻しスタート棚から左右交互に連はｎ連飛びに段はｍ段飛びを続行し、しかも上記戻しスタート棚の位相は均等的に選択され且つ戻しスタート棚が重複して選択されないように選ばれるようにする。ｎ，ｍは２以上の整数値とする。
Ｃ：入庫が複合サイクルの物品の入庫の場合で、物品の入庫棚として出庫する物品が格納された出庫棚と左右で対向する位置にある空棚を選び、対向する位置の棚が空棚でないときはその対向する位置の棚の周辺の空棚を選ぶ複合サイクル入庫棚決定プログラム、
Ｄ：物品の入庫が単一サイクルか複合サイクルかによって、入庫のみの単一サイクルの場合ではその物品の入庫棚決定に単一サイクル入庫棚決定プログラムを採用し、複合サイクルの場合では複合サイクル入庫棚決定プログラムを採用する選択プログラム
にある。

本発明では入庫のみの単一サイクルの場合には、基本的に入庫棚が集中せず分散するように空棚を選んで入庫する。特に左右の相対する棚がともに空棚である棚対がある場合はその棚対の一方の空棚を入庫棚として優先的に選ぶようにしたことで、この空棚に入庫した物品を後で出庫する入出庫の複合サイクルの際に対向する棚は空棚の可能性が高くでき、出庫の際の出庫棚の対向の空棚に物品を入庫することで、上記入出庫の最も効率的な対向空棚の入庫作業が確実に行え、よって入出庫を効率的に行うことができる。
更に、入庫のみの単一サイクルの際に、空棚が列連段で集中せず分散的に（均一に）格納するようにするので、倉庫の棚の有効利用が図れるとともに、対向した棚が空棚又は周辺の近い位置に空棚を見出すことができ、入出庫作業の効率化がよりなされる。
その方法として列・連・段を用いて１番から総棚数まで棚番号を付して、入庫順番に列は左右交互に、連はｎ連飛びに、段はｍ段飛び（ｎ＝２，３・・・，ｍ＝２，３・・・の所要数）にし、しかも連段が最終連・最上段を超えると、最初の連段に所要の位相をつけた戻しスタート棚から左右交互・ｎ連飛び・ｍ段飛びを続行することで、確実に対向棚が空棚となり易く、周辺の近くに空棚が出来易く、且つ入庫棚を分散して均一な入庫状態を達成できる。

本発明の搬出入装置は、スタッカクレーンの如く通路に沿って走行し、スタッカクレーンのマストに昇降する昇降台を設け、同昇降台に物品の入庫用移載機器と物品の出庫用の移載機器の両機器を搭載する場合と、その兼用機器を搭載させる場合があり、又搬出入装置の物品の載置個数は１個のみの場合も、複数個の場合があり、１個のみの場合は入出庫の複合サイクルでは、入庫を先にして出庫を後にする。
本発明で入庫棚が集中せず且つ分散していく好ましい方法として、入庫順に列は左右交互に、連はｎ連飛びに、段はｍ段飛びにしていくようにその入庫棚を割り振る方法が好ましい。この方法で連が最終連を超えれば最初の連又はこれから次のｎ連飛びの連の前までの間の番地の連を連選択回数が同じになるように選び、それから左右交互・ｎ連飛び・ｍ段飛びを続行する。段が最終段を超えれば段選択回数が同じになるように最初の段又はこれから次のｍ段飛びの前までの段の間の段を選び、それから交互左右・ｎ連飛び・ｍ段飛びを続行する方法が好ましい。
又、本発明の請求項２のロジックで「位相を均等的に選択する」方法として、上記の様に選択回数が同じになるように戻しスタート棚の連又は段（位相）選択する方法がある。具体的には位相を１棚番地分増やしていき、最初からのｎ連飛びの連又はｍ段飛びの段になれば、最初の棚番地の連又は段に戻す方法がある。
本発明でもしスタート棚の列連段の番地が同じ番地となって入庫済みの棚番地となった場合は別の位相の連又は段を選ぶようにし重複を避ける。
本発明では最終連・最上段の最大連数・最大段数はともに素数の場合は戻しスタート棚が重複することがほとんどなくなるので好ましい。
更に、単一サイクルの入庫の間に複合サイクルが入って単一サイクルの入庫棚が入庫済みとなっている場合は、その入庫棚をスキップして次の左右交互・ｎ連飛び・ｍ段飛びに移って入庫を続行する。

以下、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
本実施例１の自動倉庫は素数の２３連、素数の１１段、左右２列の棚空間を有する。搬出入装置は、スタッカクレーンの昇降台に左右いずれにも入出庫できる入出庫兼用機器を１台備えた公知の装置を使用し、物品の載置個数は１個のみであり、入出庫の複合サイクルでは先に入庫してその後出庫する。入出庫の管理及びスタッカクレーン・昇降台・入出庫機器の制御は電気制御装置とコンピュータをもってなされている。
又、搬出入装置の物品の入庫ステーション、出庫ステーションは、自動倉庫の左側最下段の１段，１連の棚側に設けている。
又、入庫のみの単一サイクルの入庫棚の決定方法は、最初に１列目，１連目，１段目の最初の棚から順に、左右交互に（列を１，２交互に）、連をｎ＝４の４連飛びに、段をｍ＝２の２段飛びに決定し、又最終連の２３連，最上段の１１段を超えた場合、連（段）の選択回数が同じになるように最初の連（段）から次の飛び連（段）の前の連（段）のｎ＝１〜４，ｍ＝１〜２の中から選択回数が少ない連段で棚番号が小さい方のものを選択し、その後４連飛び２段飛び左右交互を続行する実施例である。

図１は、実施例１の自動倉庫の説明図である。
図２は、実施例１の自動倉庫の棚間口側から見た棚の列・連・段を説明する説明図である。
図３は、実施例１における入庫のみの場合の入庫棚の決定のコンピュータソフトのフロー図である。
図４は、実施例１の入庫率が全棚の７０％の場合の右列の棚の入庫状態を示す説明図である。
図５は、実施例１の入庫率が全棚の７０％の場合の左列の棚の入庫状態を示す説明図である。
図６は、実施例１の入庫率が全棚の７５％の場合の右列の棚の入庫状態を示す説明図である。
図７は、実施例１の入庫率が全棚の７５％の場合の左列の棚の入庫状態を示す説明図である。
図８は、実施例１の入庫率が全棚の８０％の場合の右列の棚の入庫状態を示す説明図である。
図９は、実施例１の入庫率が全棚の８０％の場合の左列の棚の入庫状態を示す説明図である。
図１０は、実施例１の入庫率が７０％の場合の左右列の棚対の入庫状態を示す説明図である。
図１１は、実施例１の入庫率が７５％の場合の左右列の棚対の入庫状態を示す説明図である。
図１２は、実施例１の入庫率が８０％の場合の左右列の棚対の入庫状態を示す説明図である。
図１３は、実施例１の入庫率と対面空率の関係を示す説明図である。
図１４は、実施例１のロジックにおける連段の選択状態を示す説明図である。
図中、１は自動倉庫、２は同自動倉庫の棚で連（Ｘ），段（Ｚ），列（Ｙ）の棚番号（Ｘ＝１，２，・・・２３、Ｚ＝１，２，・・・１１、Ｙ＝１，２）を有する。３は左右の棚列（Ｙ＝１，Ｙ＝２）の間に設けた通路、４は搬出入装置であるスタッカクレーン、４ａはスタッカクレーンの走行台、４ｂは同走行台に立設したマスト、４ｃはスタッカクレーンを制御する搭載盤、４ｄはスタッカクレーンに載せた物品を棚へ格納させ及び棚に格納させた物品をスタッカクレーンに移載する入出庫機器、４ｅは通路３に敷設したスタッカクレーンの走行レール、５は入庫ステーション、６は出庫ステーション、７はスタッカクレーン４等の機器を制御する電気制御装置、８は同電気制御装置と連係して入庫棚、出庫棚の検索・入出庫の管理を行う管理コンピュータである。

この実施例１では、入庫のみの単一サイクルがあればその入庫順番（単一サイクルの到来順番）に、最下段最右端の棚位置（右列Ｙ＝１，連Ｘ＝１，段Ｚ＝１）を１番目の入庫棚として、列は交互に、連はｎ＝４の４連飛びに、段はｍ＝２の２段飛びに入庫棚を決めていく。この決定は管理コンピュータ８のコンピュータソフトで図３に示すフローをもって計算される。４連飛びの連数が最終連＝２３を超えれば、最初の連に戻し、最初の連から戻す毎に１を加えた連番地（位相を１，２，３とする）の連の入庫棚の連に選択して戻しスタート棚番地とする。その後４連飛びしていく。２段飛びした段数が最終段の１１段を超えれば、最初の段から戻す毎に１を加えた段番地（位相を１とする）の段に戻して戻しスタート棚番地とする。その後２段飛びで次の段の位置を決めていく。そして、連の戻し回数が４回の整数倍（４回，８回，１２回，・・・回）となれば最初の連（連＝１）に戻り（位相を０とする）、又段の戻し回数が２回の整数倍（２回，４回，６回，８回，・・・）となれば最初の段（段＝１）に戻り（位相を０とする）、左右交互、４連飛び、２段飛びを続行していく。即ち、選択回数が少ない連の中で連番号が小さい方から選択していく。選択回数が同じときは連が小さい方を選ぶ。即ち、選択回数が少ない段の中で段番号が小さい方から選択していく。選択回数が同じときは段が小さい方を選ぶ。
この実施例１の最終連，最上段を超えた時の戻しのロジックにおける連・段の選択回数と戻り後の戻しスタート棚の連・段の選択状態を図１４に示す。

図３で棚の連・段・列の連数をＸ，段数をＺ，列数をＹで表現するとＸ0＝１，Ｚ0＝１，Ｙ0＝１が１番目（最初）の入庫棚で、ｎが飛び連数で４とし、ｍが飛び段数で２とし、最終連がＸMAXで２３連である。最上段がＺMAXで１１段である。左右の列がＹ＝１，２のいずれかであり、ＹMAXは２であり、棚総数ＩMAXは、ＸMAX＊ＺMAX＊ＹMAXで計算され、ＩMAX＝２３＊１１＊２＝５０６の棚数がある。又図中最初の棚の連はＸ＝１，最初の段はＺ＝１であり、１番目の棚はＸ＝１，Ｚ＝１，Ｙ＝１である。入庫率５０％まで対向する棚がともに空棚となる棚対の一方の空棚に且つ分散して入庫される。そして、対向する棚がともに空棚となる棚対がなくなれば（入庫率５０％の状態）、一方が格納され、対向する棚が空棚となっている空棚に物品を入庫していく。そして、自動倉庫１は８０％程の入庫率の状態で使用されることが多い。

この決定方法による入庫棚位置をＩ（０）＝（Ｘ，Ｚ，Ｙ）、ｉ＝入庫順数で表現すると、その入庫順番でＩ（１）＝（１，１，１），Ｉ（２）＝（５，３，２），Ｉ（３）＝（９，５，１），Ｉ（４）＝（１３，７，２），Ｉ（５）＝（１７，９，１），Ｉ（６）＝（２１，１１，２），Ｉ（７）＝（２，２，１），Ｉ（８）＝（６，４，２），Ｉ（９）＝（１０，６，１），Ｉ（１０）＝（１４，８，２），Ｉ（１１）＝（１８，１０，１），Ｉ（１２）＝（２２，１，２），Ｉ（１３）＝（３，３，１），Ｉ（１４）＝（７，５，２），・・・となる。

このように、自動倉庫の入庫状態を入庫順番ｉ＝１の番号を５０６の棚に付して図４〜１２に示している。図４，５は７０％入庫率，図６，７は７５％の入庫率，図８，９は８０％の入庫率における入庫状態を示している。図１０，１１，１２は、左右列の入庫状態を入庫率７０，７５，８０％の場合における左右列の入庫状態を示す。ハッチングのある左右棚には、対向する棚対には左右ともに物品が格納されていることを示している。
図１３には実施例１の入庫率と左右対向の棚が空棚となる対面空率を示している。

この図４〜１２で分かるように、本実施例１の入庫方式では、入庫率５０％までは対面空率は１００％程ある。入庫率７０〜８０％においても対面空率が高くある。左右対向の棚の一方が空棚となる棚対は全棚に略平均的に分散されている。又左右する棚が両方とも格納されている棚対の近くには空棚が確実に配置されている入庫状態であることが分かる。
従って、一回のサイクルで出庫命令と入庫命令がある入出庫の稼動複合サイクルの場合、まず、入庫ステーション５で入庫する物品をスタッカクレーン４の入出庫機器４ｄ上に移載する。その後出庫命令の物品の棚番地（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の方向にスタッカクレーン４を移動させ、入庫棚を出庫棚の対向する棚が空棚であれば、この対向の空棚を入庫棚と決め、スタッカクレーン４の入出庫機器４ｄに載置した物品をまずこの対向する空棚に格納（入庫）させ、その後対向の棚に格納した物品を入出庫機器４ｄによって移載して、スタッカクレーン４を出庫ステーション６へ移動し、出庫ステーション６へその出庫物品を移載する。
もし、出庫棚の対向する棚が空棚でなければ、その周辺の空棚で近いものを入庫棚として決定し、入庫する物品をその入庫棚に移載する。図１０の入庫率７０％の入庫率、及び、図１１の入庫率７５％の入庫率の場合は、かならず隣りの列、連、段には空棚があるので、一連、一段のスタッカクレーン４の移動で入出庫が行える。入庫率８０％の場合の対向線方向の領域の棚は、ともに格納棚の棚対が集まっているが、それ以外の棚領域ではまだ空棚がある棚対が近くにある。従って８０％でも、入出庫の移動距離は大きくなくできるものである。

この実施例１では、従来の入出庫方式に比べて複合サイクルにおける入庫棚と出庫棚との間の移動時間（距離）が７０％程短縮され、全体の入出庫処理時間は３０％程改善されるものとなった。

本発明は、製品・商品の物流倉庫として、入出庫処理時間の短縮、倉庫棚の全体空間の有効利用が図れ、又小型の倉庫でも高い格納能力を有するものとして利用できる。又工場内の原料・半製品・治具の保管庫として使用できる。工場・会社における多品種物品の効率的な自動倉庫として使用できる。

実施例１の自動倉庫の説明図である。実施例１の自動倉庫の棚間口側から見た棚の列・連・段を説明する説明図である。実施例１における入庫のみの場合の入庫棚の決定のコンピュータソフトのフロー図である。実施例１の入庫率が全棚の７０％の場合の右列の棚の入庫状態を示す説明図である。実施例１の入庫率が全棚の７０％の場合の左列の棚の入庫状態を示す説明図である。実施例１の入庫率が全棚の７５％の場合の右列の棚の入庫状態を示す説明図である。実施例１の入庫率が全棚の７５％の場合の左列の棚の入庫状態を示す説明図である。実施例１の入庫率が全棚の８０％の場合の右列の棚の入庫状態を示す説明図である。実施例１の入庫率が全棚の８０％の場合の左列の棚の入庫状態を示す説明図である。実施例１の入庫率が７０％の場合の左右列の棚対の入庫状態を示す説明図である。実施例１の入庫率が７５％の場合の左右列の棚対の入庫状態を示す説明図である。実施例１の入庫率が８０％の場合の左右列の棚対の入庫状態を示す説明図である。実施例１の入庫率と対面空率の関係を示す説明図である。実施例１のロジックにおける連段の選択状態を示す説明図である。従来の入庫方法の１つの例を示す棚の入庫状態を示す説明図である。

符号の説明

１自動倉庫
２同自動倉庫の棚
３通路
４スタッカクレーン
４ａ走行台
４ｂマスト
４ｃ搭載盤
４ｄ入出庫機器
４ｅ走行レール
５入庫ステーション
６出庫ステーション
７電機制御装置
８管理コンピュータ

Claims

通路巾を挟んで左右の列それぞれに物品を格納する棚を複数連複数段形成し、同通路に沿って移動して昇降できて物品の搬送と棚への入出庫を行う搬出入装置を入出庫ステーションと棚との間でサイクル的に移動させ、同搬出入装置による物品の入庫を入庫のみを行う単一サイクル又は物品の出庫と入庫とを一回のサイクルで行う複合サイクルかでもって行い、入出庫管理と入庫先の棚の決定をコンピュータを用いて行って物品を入出庫する自動倉庫における入庫棚決定プログラムであって、
コンピュータは下記Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの手段とプログラムを有することで入出庫のサイクルタイムを短縮できることを特徴とする入庫棚決定プログラム。
Ａ：列連段の各棚が空棚か物品が格納された棚かを記憶する棚状態の記憶手段、
Ｂ：列・連・段の各棚に対して１番から総棚数まで下記のロジックで棚番を振り、単一サイクルの物品の入庫の場合には順次棚番に入れていくように入庫する棚を決定する単一サイクル入庫棚決定プログラム、
ロジック
単一サイクル入庫順番毎に列は左右交互に連はｎ連飛びに段はｍ段飛びに連段数を増やした棚を入庫棚とする。ここで連数が最終連を超えれば最初に戻り最初の棚連番から次のｎ連飛びの連までの所要の位相をもった連とし、段が最上段を超えれば最初に戻り最初の棚段番から次のｍ段飛びの段までの所要の位相をもった段とした戻しスタート棚から左右交互に連はｎ連飛びに段はｍ段飛びを続行し、しかも上記戻しスタート棚の位相は均等的に選択され且つ戻しスタート棚が重複して選択されないように選ばれるようにする。ｎ，ｍは２以上の整数値とする。
Ｃ：入庫が複合サイクルの物品の入庫の場合で、物品の入庫棚として出庫する物品が格納された出庫棚と左右で対向する位置にある空棚を選び、対向する位置の棚が空棚でないときはその対向する位置の棚の周辺の空棚を選ぶ複合サイクル入庫棚決定プログラム、
Ｄ：物品の入庫が単一サイクルか複合サイクルかによって、入庫のみの単一サイクルの場合ではその物品の入庫棚決定に単一サイクル入庫棚決定プログラムを採用し、複合サイクルの場合では複合サイクル入庫棚決定プログラムを採用する選択プログラム