JP5578278B2

JP5578278B2 - 物品収容システム、物品収容搬出方法

Info

Publication number: JP5578278B2
Application number: JP2013511886A
Authority: JP
Inventors: 和彦小川; 剛大前
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2012-03-06
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2032-03-06
Also published as: CN103492291B; CN103492291A; TW201249729A; JPWO2012147261A1; KR20130139346A; WO2012147261A1; TWI494257B; US20140163721A1; US8948909B2; KR101537574B1

Description

本願発明は、複数のピッキングエリアからピッキングエリア毎に作業者がピッキングしてきた物品を順次容器に収容する物品収容システムに関する。

従来の物品収容システムは、例えば特許文献１に記載のように、一筆書きの長いコンベアで容器を移送し、コンベアの上流から順に作業者が物品（商品）を収容する、いわゆる流れ作業を実現しうるシステムが採用されている。従来の物品収容システムの具体例としては、一筆書きの前記コンベアの近傍に複数種類の物品が保管されるピッキングエリアが複数箇所に設置されており、各ピッキングエリアにそれぞれ振り分けられる担当作業者が上流から流れてくる容器に収容すべき物品を容器が該当箇所に到着する前にピッキングし、コンベアの途中の該当箇所において作業者らが物品を容器にそれぞれ収容する。そして、前記作業がコンベアの下流に向かって順次行われ、最終的には、必要な物品が全て収容された容器がコンベアから搬出されるシステムがある。

特開２０１０−２３９６７号公報

ところが、一筆書きのコンベアとその近傍に広がるピッキングエリアを設けるには広大なスペースが必要となる。また、単位時間に処理する容器の数を増加させようとすると、多くの作業者が必要となり、さらにコンベアを長くしなければならなくなる。また、コンベアの途中の何れかで物品を容器に収容する作業が滞ると、コンベア全体に影響がおよび、物品収容の作業効率が簡単に低下してしまうという問題が発生する。

本願発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、必要な作業者数を抑制し、狭いスペースにおいても効率よく複数種類の物品を容器に収容することができる物品収容システムの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明にかかる物品収容システムは、識別情報を有する容器に対応する複数種類の物品を収容して搬出する物品収容システムであって、搬入された複数の容器を一時的に保管する保管棚と、容器を受け入れる搬入部と作業者によって物品が収容される収容部と物品が収容された容器が送り出される搬出部とがコンベアによって連結される複数の容器配置手段と、前記保管棚と任意の前記容器配置手段の搬入部、および、搬出部との間で任意の容器を移送する移送手段と、前記容器配置手段に配置され、容器に収容する物品に関する情報であって前記識別情報と紐付けられる個別収容情報を報知する報知手段と、前記報知手段により報知される個別収容情報に紐付けられる識別情報を有する容器を対応する前記容器配置手段に移送するように前記移送手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

これによれば、搬入され一時的に保管される容器を、保管棚と任意の容器配置手段との間で自由に往復動させることができる。従って、一筆書きのコンベアのような上流、下流の概念がなくなり、仮に一の容器配置手段に配置される容器への物品の収容作業が滞っていたとしても、他の容器配置手段における物品の収容作業に及ぶ影響を可及的に抑止できる。従って、物品収容システムの作業効率を向上させることができ、作業者が少人数でも高いスループットを得ることが可能となる。また、長いコンベアなどを設置する必要がなくなり、小さなスペースでも物品収容システムを設置することが可能となる。

また、保管棚を上下方向に拡張し、移送手段をこれに対応するものとすると、空間効率を高めることができ、さらに小さなスペースでも多くの種類の物品に対応した物品収容システムを設置することが可能となる。

さらに、前記制御手段は、前記報知手段に個別収容情報が報知された後、前記容器配置手段に前記個別収容情報に対応する容器を移送する制御を行うものでもよい。

これにより、予め個別収容情報が報知されると、当該情報に基づきピッキングエリアにおける収集作業を事前に行うことができ、物品を収容するタイミングと容器配置手段に容器を配置するタイミングとを近づけることが可能となる。従って、作業者が容器の到着を待つなどの無駄な待機時間を削減することが可能となる。

さらに、前記容器配置手段の近傍に設置されるピッキングエリアにおいて個別収容情報に対応する物品が収集される作業である収集作業の進捗に関する情報である進捗情報を取得する進捗情報取得手段を備え、前記制御手段は、前記進捗情報に基づき前記容器配置手段に前記進捗情報に対応する容器を移送する制御を行うものでもよい。

これによれば、物品の収集作業が完了するタイミングと容器に物品を収容する収容作業の開始タイミングを合わせることができ、物品収容作業の作業効率を向上させることが可能となる。

前記進捗情報取得手段は、物品の収集状況を進捗情報として逐一取得し、前記制御手段は、前記進捗情報が予め定めた値を超えた場合に、前記容器配置手段に前記進捗情報に対応する容器を移送する制御を行うものでもよい。

このように、収集作業の進捗を逐一取得することで、よりきめ細かに収集作業の完了のタイミングと容器に物品を収容する収容作業の開始タイミングを調整することが可能となる。従って、容器配置手段において作業者の待機状態の発生を減少させることが可能となる。

前記進捗情報取得手段は、物品の収集が完了した旨のみを進捗情報として取得するものでもかまわない。

これによれば、進捗情報の一つである完了情報のみを取得するだけで、前記効果を得ることができ、物品収容システムを簡易な構成とすることが可能となる。

また、前記容器配置手段は、複数の容器を一時的に滞留させる滞留部と、前記滞留部に滞留する容器数を取得する滞留数取得手段を備え、前記制御手段は、前記滞留数取得手段が取得した滞留数の多い前記容器配置手段より滞留数の少ない前記容器配置手段に優先的に容器を移送する制御を行うものでもよい。

これによれば、物品収容システム全体の作業効率を向上させることができ、高いスループットを得ることが可能となる。

本願発明によれば、狭い設置スペースでも物品収容システムを構築することができ、収容作業に携わる作業者が少人数であっても、高いスループットを得ることのできる物品収容システムを提供することが可能となる。

図１は、物品収容システム全体を模式的に示す平面図である。図２は、物品収容システムの機能構成を示すブロック図である。図３は、保管棚の一部と移送手段の一部とを模式的に示す斜視図である。図４は、制御手段が実行する処理の流れを示すフローチャートである。

次に、本願発明に係る物品収容システムの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る物品収容システムの一例を示したものに過ぎない。従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。

図１は、物品収容システム全体を模式的に示す平面図である。

図２は、物品収容システムの機能構成を示すブロック図である。

同図に示すように、物品収容システム１００は、個別に識別される容器２００に対応する複数種類の物品（図示せず）を収容して搬出するシステムであって、保管棚１０２と、容器配置手段１０３と、移送手段１０４と、制御手段１０６とを備えている。また、本実施の形態の場合、物品収容システム１００は、主搬入手段１０１と、主搬出手段１０５と、報知手段１０７と、進捗情報取得手段１０８と、滞留数取得手段１０９とを備えている。

主搬入手段１０１は、空状態の容器２００を物品収容システム１００に搬入する装置である。主搬出手段１０５は、物品収容システム１００において物品の収容が完了した容器２００を搬出する装置である。本実施の形態の場合、主搬入手段１０１と主搬出手段１０５とは、水平方向に容器２００を移送するコンベア１１０、１５０と、垂直方向に容器２００を移送し、コンベア１１０、１５０や保管棚１０２との間で容器２００を移載できるリフト１１１、１５１とを備えている。リフト１１１、１５１を備えることで、保管棚１０２の任意の高さに容器２００を搬入し、また、保管棚１０２の任意の高さに保管される容器２００を搬出することが可能となる。

ここで、容器２００は、オリコンなどと称される容器であり、個々の容器２００を識別しうる識別情報を備えている。例えば、容器２００は、識別情報としてのバーコードが貼着されていたり、識別情報が記憶されたＲＦタグなどを備えていたりするものである。

なお、主搬入手段１０１、主搬出手段１０５は、容器配置手段１０３により代用することも可能である。つまり、作業者Ａなどが容器配置手段１０３に外部から容器２００を搬入することが可能で有り、また、物品の収容が終了した容器を作業者Ａが外部に搬出することも可能である。

図３は、保管棚の一部と移送手段の一部とを模式的に示す斜視図である。

同図に示すように、保管棚１０２は、搬入された複数の容器２００を一時的に保管する棚である。本実施の形態の場合、保管棚１０２は、容器２００をＹ軸方向に並べて保持することのできる棚板１２１を上下方向（Ｚ軸方向）に複数段備える棚である。従って、保管棚１０２は、ＹＺ平面内にマトリクス状に容器２００を保管することができるものとなっている。なお、図示されていない他の保管棚１０２も同様であり、棚板１２１の高さも一致している。

このように、保管棚１０２を上下方向に延びて配置することで、物品収容システム１００の設置面積を小さくしつつ、物品の収容作業の作業効率を得ることが可能となる。

移送手段１０４は、保管棚１０２と任意の容器配置手段１０３の搬入部１３２や搬出部１３３との間で任意の容器２００を移送する設備である。移送手段１０４としては特に限定されるものでは無く、スタッカークレーンや、リフト、コンベアなどの移送装置を例示することができる。

本実施の形態の場合、移送手段１０４は、保管棚１０２の棚板１２１に対応する高さにそれぞれＹ軸方向に沿ってレールが敷設され、当該レール上を往復動し、保管棚１０２との間で容器２００を移載することができる走行車１４１を備えたいわゆるシャトル式の移送装置を備えている。さらに、移送手段１０４は、各棚板１２１の間で容器２００を上下方向に移載できるリフト１４２も移送装置として備えている。

走行車１４１は、棚板１２１が配置される各段において棚板１２１に載置されている容器２００を受け取り、Ｙ軸方向（棚板１２１の延在方向）に沿って移動し、同じ高さの棚板１２１の異なる場所に容器２００を受け渡すことができる車両である。

以上のように、移送手段１０４が、各棚板１２１に対応して複数の走行車１４１が設けられるシャトル型の移送装置を備えることで、複数の容器２００を段毎に同時に高速に移動させることが可能となり、リフト１４２を併用することで、容器２００を保管棚１０２から任意の容器配置手段１０３へ高速に移送することが可能となる。また、容器２００を容器配置手段１０３から保管棚１０２にも高速に移送することが可能となる。従って、一の容器配置手段１０３から他の容器配置手段１０３に保管棚１０２を介して高速に容器２００を移送することが可能となる。

容器配置手段１０３は、容器を受け入れる搬入部１３２と作業者Ａによって物品が収容される収容部１３４と物品が収容された容器が送り出される搬出部１３３とがコンベア１３５によって連結される装置である。本実施形態の場合、図１に示すように容器配置手段１０３は、移送手段１０４のリフト１４２から容器２００が搬入される搬入部１３２と、他のリフト１４２へ容器２００を搬出する搬出部１３３と、搬入部１３２と搬出部１３３との間に配置され作業者Ａが物品を収容する容器２００が配置される配置部とを備えるコンベア１３５とで構成されている。なお、コンベア１３５は、駆動式、非駆動式のいずれも任意に採用しうる。

また、容器配置手段１０３は、複数の容器２００を一時的に滞留させる滞留部１３１を搬入部１３２と配置部との間に備え、滞留部１３１に滞留する容器２００の数を取得する滞留数取得手段１０９とを備えている。また、滞留数取得手段１０９として容器配置手段１０３は、搬入部１３２に容器２００の搬入数をカウントする搬入数取得手段１９１（図２参照）と搬出部１３３に容器２００の搬出数をカウントする搬出数取得手段１９２（図２参照）を備えている。滞留数取得手段１０９は、取得した搬入数から搬出数を減算し、差を滞留数として取得する。

なお、滞留数取得手段１０９は、滞留部１３１全体を撮像し、画像解析により滞留数を取得してもかまわない。また、容器２００にＲＦタグが取り付けられている場合、滞留部１３１においてＲＦタグの数をスキャンにより非接触で取得し、これを滞留数としてもよい。

報知手段１０７は、容器配置手段１０３に配置される容器２００に収容する物品に関する情報である個別収容情報を報知する装置である。本実施形態の場合、報知手段１０７は、各容器配置手段１０３にそれぞれ取り付けられる表示装置（ディスプレイ）である。また、報知手段１０７に報知される個別収容情報とは、ある容器配置手段１０３に配置された容器２００に収容すべき物品の種類や個数などに関する情報である。従って、個別収容情報は、複数の容器配置手段１０３に対しては相互に異なる情報となる。

なお、報知手段１０７は、表示装置ばかりでなく、プリントアウトにより個別収容情報を報知するものでもかまわない。また、作業者Ａが収容しようとする物品を例えばバーコードなどで識別し、収容してもよいか否かを音で報知するものでもかまわない。

進捗情報取得手段１０８は、各容器配置手段１０３にそれぞれ対応するピッキングエリアＢにおいて物品が収集される作業である収集作業の進捗に関する情報である進捗情報を取得する装置である。

例えば、「ピッキングエリアＢに設けられる物品陳列棚から必要な物品を取り出す際に、前記物品陳列棚に商品の種類毎に設けられたボタンを作業者が押す」との運営がなされている場合、前記ボタンが押されていく収集状況を逐一取得し、何回ボタンが押されているかを進捗情報として取得してもよい。

ここで、物品収容システム１００は、ピッキングエリアＢにおける収集作業の内容を把握してもよく、また、ピッキングエリアＢにおいて収集作業の内容を報知してもかまわない。そして、進捗情報を収集作業の全内容において何割達成しているかを進捗情報として取得してもよい。なお、収集作業の具体的な内容としては、例えば、ピッキングエリアＢから複数の個別収容情報に対応する物品を収集する作業や、一つの個別収容情報に対応して物品を収集する作業などがある。

また、「ピッキングエリアＢにて作業する作業者が収集作業を完了した場合に作業終了のボタンを押す」との運営がなされている場合、進捗情報取得手段１０８は、前記ボタンが押された旨の情報のみを進捗情報として取得してもよい。

制御手段１０６は、移送手段１０４を制御して容器２００の流れを調整する処理装置である。制御手段１０６は、例えば中央演算装置とメモリと各種インターフェース等を備えるコンピュータであり、種々のプログラムを実行することにより、取得した情報に基づき制御に関する情報を演算により算出し、当該結果に基づき移送手段１０４を制御する。

図４は、制御手段が実行する処理の流れを示すフローチャートである。

例えば、同図に示すように、制御手段１０６は、報知手段１０７に個別収容情報が報知されたか否かを報知手段１０７に問い合わせる（Ｓ１０１）。制御手段１０６が、報知手段１０７に個別収容情報が報知した旨の情報を取得（Ｓ１０１：Ｙ）すると、個別収容情報が報知された各容器配置手段１０３の滞留数を滞留数取得手段１０９に問い合わせる（Ｓ１０２）。次に、制御手段１０６は、滞留数の少ない容器配置手段１０３を抽出する。具体的には、所定の滞留数以下の容器配置手段１０３を抽出する（Ｓ１０３）。また、最も滞留数の少ない容器配置手段１０３を抽出してもよい。次に、抽出された容器配置手段１０３に対応するピッキングエリアＢにおける物品の収集作業の進捗を進捗情報取得手段１０８に問い合わせる（Ｓ１０４）。次に、制御手段１０６は、滞留数が少なく、かつ、収集作業の進捗が進んでいるピッキングエリアＢに対応する容器配置手段１０３を特定する（Ｓ１０５）。制御手段１０６は、滞留数の少なさと収集作業の進捗度合いとに基づき容器２００を移送する優先順位を算出し、当該結果に基づき容器配置手段１０３に前記個別収容情報にひも付けられる容器２００を移送するように移送手段１０４を制御する（Ｓ１０６）。

以上の制御は、主搬入手段１０１から搬入され、主搬出手段１０５から搬出されていない容器２００、つまり保管棚１０２等に載置されている容器２００に対して行われる。そして、容器２００に全ての物品が収容されれば、移送手段１０４は、主搬出手段１０５に当該容器２００を移送する。

これにより、ピッキングエリアＢにおける収集作業の進捗度合いにより容器配置手段１０３に配置すべき容器２００が収集作業の完了前に決定されるため、また、容器２００の滞留がない、または、少ない容器配置手段１０３に容器２００が移送されるため、容器２００が到着するのを待っている、容器配置手段１０３の待機状態を極力減少させることが可能となり、効率よく容器２００を容器配置手段１０３に割り付けることが可能となる。

これは、一の容器配置手段１０３から他の容器配置手段１０３に任意に容器２００を移送することのできる移送手段１０４を備えているためであり、特に、保管棚１０２の各段毎に往復動して任意の場所で容器２００を移載できる走行車１４１からなるいわゆるシャトルタイプの移載装置と、上下方向に容器２００を移送するリフト１４２とを備える移送手段１０４を採用することにより、高速かつパラレルに容器２００を移送することができるため、物品を収容する収容効率を高めることが可能となる。

なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。

例えば、移送手段１０４は、シャトルタイプの移載装置とリフトとを備えていなくてもかまわない。例えば移送手段１０４は、スタッカークレーンなどであってもよい。また、保管棚１０２とシャトルタイプの移載装置の数なども任意に設定できる。

また、制御手段１０６の制御は、前記実施の形態に限定されるわけではなく、自由かつ任意に制御ステップを組み合わせることができ、各制御ステップの内容を変更することが可能となる。

例えば、進捗情報を取得することなく制御を行ってもかまわない。また、容器配置手段１０３に滞留部１３１が存在しない場合もあり、この場合、滞留数を取得することなく、容器配置手段１０３が空いているか否かで容器２００の移送先を決定してもかまわない。

本願発明は、複数のメーカーで製造された複数種類の物品（商品）を一旦倉庫などに集中させ、集められた物品を販売用の店舗毎に仕分ける物流倉庫などに適用可能である。特に、医薬品や食品など作業者の手でハンドリング可能な物品を仕分ける作業に適用可能である。

１００物品収容システム
１０１主搬入手段
１０２保管棚
１０３容器配置手段
１０４移送手段
１０５主搬出手段
１０６制御手段
１０７報知手段
１０８進捗情報取得手段
１０９滞留数取得手段
１１０コンベア
１１１、１４２リフト
１２１棚板
１３１滞留部
１４１走行車
１９１搬入数取得手段
１９２搬出数取得手段
２００容器

Claims

識別情報を有する容器に対応する複数種類の物品を収容して搬出する物品収容システムであって、
搬入された複数の容器を一時的に保管する保管棚と、
容器を受け入れる搬入部と、対応するピッキングエリアにおいて作業者が収集した物品が収容される収容部と、物品が収容された容器が送り出される搬出部とがコンベアによって連結される複数の容器配置手段と、
前記保管棚と任意の前記容器配置手段の搬入部、および、搬出部との間で任意の容器を移送する移送手段と、
前記容器配置手段に配置され、容器に収容する物品に関する情報であって前記識別情報と紐付けられる個別収容情報を報知する報知手段と、
前記報知手段により報知される個別収容情報に紐付けられる識別情報を有する容器を対応する前記容器配置手段に移送するように前記移送手段を制御する制御手段とを備え、
前記容器配置手段は、容器を一時的に保管する前記保管棚に沿って配置されることを特徴とする
物品収容システム。
さらに、
前記制御手段は、前記報知手段に個別収容情報が報知された後、前記容器配置手段に前記個別収容情報に対応する容器を移送する制御を行う
請求項１に記載の物品収容システム。
さらに、
前記容器配置手段の近傍に設置されるピッキングエリアにおいて個別収容情報に対応する物品が収集される作業である収集作業の進捗に関する情報である進捗情報を取得する進捗情報取得手段を備え、
前記制御手段は、前記進捗情報に基づき前記容器配置手段に前記進捗情報に対応する容器を移送する制御を行う
請求項１または請求項２に記載の物品収容システム。
前記進捗情報取得手段は、物品の収集状況を進捗情報として逐一取得し、
前記制御手段は、前記進捗情報が予め定めた値を超えた場合に、前記容器配置手段に前記進捗情報に対応する容器を移送する制御を行う
請求項３に記載の物品収容システム。
前記進捗情報取得手段は、物品の収集が完了した旨のみを進捗情報として取得する
請求項３に記載の物品収容システム。
前記容器配置手段は、複数の容器を一時的に滞留させる滞留部と、前記滞留部に滞留する容器数を取得する滞留数取得手段を備え、
前記制御手段は、前記滞留数取得手段が取得した滞留数の多い前記容器配置手段より滞留数の少ない前記容器配置手段に優先的に容器を移送する制御を行う
請求項１に記載の物品収容システム。
識別情報を有する容器に対応する複数種類の物品を収容して搬出する物品収容搬出方法であって、
搬入された複数の容器を保管棚で一時的に保管し、
容器を受け入れる搬入部と、対応するピッキングエリアにおいて作業者が収集した物品が収容される収容部と、物品が収容された容器が送り出される搬出部とがコンベアによって連結される複数の容器配置手段であって、前記保管棚に沿って配置される複数の容器配置手段のそれぞれにおいて、前記保管棚と任意の前記容器配置手段の搬入部、および、搬出部との間で任意の容器を移送手段により移送し、
前記容器配置手段に配置され、容器に収容する物品に関する情報であって前記識別情報と紐付けられる個別収容情報を報知手段により報知し、
前記報知手段により報知される個別収容情報に紐付けられる識別情報を有する容器を対応する前記容器配置手段に移送するように制御手段が前記移送手段を制御する
物品収容搬出方法。