JP6181282B2 - 搬送車制御装置および搬送車制御システム - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、倉庫から目的の物品をピッキングする場合、作業者が物品の収納位置へ直接移動する代わりに、物品を格納している棚ごと搬送車に運搬させ、作業者が待機している作業位置で物品をピッキングできるような技術が開示されている。
はじめに、搬送車制御システム10の概要について説明する。図1は、搬送車制御装置1を含む搬送車制御システム10の構成例を表している。なお、搬送車制御システム10は、搬送車制御装置1、搬送車2および作業者端末3を備えている。搬送車制御装置1と搬送車2との間、搬送車制御装置1と作業者端末3との間は、無線により通信できる。
また、搬送車2は、棚4を積んだ状態でも、棚4を積んでいない状態でも、旋回することができ、右折または左折することができる。
搬送車制御装置1は、搬送車2にタスクを指示する情報であるタスク指示情報を送信し、棚4を移動させる機能を有する。タスクは、例えば、(1)棚4を目的地へ運搬すること、(2)棚4を目的地に降ろすこと、(3)棚4を積むこと、(4)棚4を積まずに目的地へ移動すること、(5)その位置に待機していること、等である。また、搬送車制御装置1は、作業者13が携帯する作業者端末3に、ピッキング対象の物品43の情報を含むピッキング指示情報を送信する機能を有する。
第1の実施形態における搬送車制御装置1を含む搬送車制御システム10の機能例について、図3を用いて説明する(適宜、図1参照)。機能例は、全ての機能を記載するのではなく、本発明の説明に必要な主な機能を記載するものとする。
搬送車制御システム10は、搬送車制御装置1、搬送車2および作業者端末3を有する。図1では、搬送車制御装置1、搬送車2および作業者端末3は1台ずつ記載されているが、それぞれ1台以上であっても構わない。搬送車制御装置1は、その台数が1台以上の場合には、搬送車制御装置1を識別する識別情報によって別個に動作することができる。搬送車2は、その台数が1台以上の場合には、搬送車2を識別する識別情報によって別個に動作することができる。また、作業者端末3は、その台数が1台以上の場合には、作業者端末3を識別する識別情報によって別個に動作することができる。
処理部100は、受信部101、ピッキング時間予測部102、タスク決定部103およびタスク指示情報送信部104を備えている。処理部100は、図示しないCPU(Central Processing Unit)およびメインメモリを有し、記憶部110に記憶されているアプリケーションプログラムをメインメモリに展開して、各部(101〜104)の機能を具現化している。
閾値 =棚4の積み降ろしに掛かる時間+次のタスクに掛かる時間
・・式(1)
なお、式(1)中の第2項(「次のタスクに掛かる時間」)は、例えば、過去の実績に基づく平均時間を用いてもよい。
ピッキング作業に掛かる時間は、主に物品のサイズ(型)、質量および数量に依存する。例えば、大きいサイズの物品をピッキングするのに掛かる時間は、小さいサイズの物品をピッキングするのに掛かる時間よりも長くなる。また、重い物品をピッキングするのに掛かる時間は、軽い物品をピッキングするのに掛かる時間よりも長くなる。そのため、物品IDごとに、サイズ(型)と質量とを用いて、ピッキング作業に掛かる時間を算出する。例えば、物品ID「A」の場合、サイズ(型)および質量に応じて予め決めておいた係数をWaとすると、物品ID「A」のピッキング作業に掛かる時間は、次の式(2)のように表現できる。
・・式(2)
(個数−1)×Wad+s1 ・・式(3)
ここで、s1は物品43を1個だけ取り出すピッキング作業に掛かる時間を表し、Wadは、複数個を一度にピッキングする場合の係数を表す。
ここで、単位時間変換係数は、サイズおよび質量の単位当たりの時間で表したものである。
なお、搬送車2によって運搬された1つの棚4からしか物品43がピッキングされない場合には、棚4のピッキング作業の終了まで待つ時間は、当該棚4のピッキング作業に掛かる時間で表されることになる。
ただし、ピッキング作業の順序に優先順位が付けられている場合、ピッキング時間予測部102は、優先度の高い棚4からピッキングするように作業者端末3へ、ピッキング作業の順序情報を前記ピッキング指示情報に含めて送信する。なお、ピッキング時間予測部102は、ピッキング作業の順番に従って、ピッキング指示情報を送信しても構わない。また、ピッキング時間予測部102は、優先順位を加味して、ピッキング作業の終了まで待つ時間を演算する。
(a)倉庫内に配置されたマーカ等を読み込んで、自己位置を推定する。
(b)周辺の状況をカメラやセンサで取得することで自己位置を推定する。
(c)壁面や天井等に設置されたカメラ等で撮影された自身の画像から、自己位置を推定する。
(d)オドメトリ等の自身の移動軌跡を積算することで、自己位置を推定する。
ステップS601では、搬送車制御装置1のタスク指示情報送信部104は、棚4(図5に示す棚C)をピッキングポイントエリア12に運搬することを指示するタスク指示情報を搬送車2に送信する。
ピッキング終了情報を受信したと判定した場合(ステップS606でYes)、処理はステップS607へ進み、ピッキング終了情報を受信していないと判定した場合(ステップS606でNo)、処理はステップS606へ戻る。
ステップS609では、作業者端末3のピッキング終了情報送信部301は、ピッキング作業を終了したとき作業者13によって操作され、ピッキング作業の終了を示すピッキング終了情報を搬送車制御装置1に送信する。
ピッキング済の棚4があると判定した場合(ステップS701でYes)、処理はステップS702へ進み、ピッキング済の棚4がないと判定した場合(ステップS701でNo)、処理はステップS703へ進む。
ピッキング終了待ちの搬送車2があると判定した場合(ステップS703でYes)、処理はステップS704へ進み、ピッキング終了待ちの搬送車2がないと判定した場合(ステップS703でNo)、処理はステップS705へ進む。
棚4を置くスペースがあると判定した場合(ステップS705でYes)、処理はステップS707へ進み、棚4を置くスペースがないと判定した場合(ステップS705でNo)、処理はステップS706へ進む。
閾値以内のピッキング終了予定の棚4があると判定した場合(ステップS707でYes)、処理はステップS708へ進み、閾値以内のピッキング終了予定の棚4がないと判定した場合(ステップS707でNo)、処理はステップS709へ進む。
第2の実施形態では、ピッキング作業に掛かった実績時間に基づいて搬送車2のタスクを制御するケースについて説明する(適宜、図3参照)。
搬送車制御装置1aの機能が、図3に示す第1の実施形態の搬送車制御装置1の機能と異なる点は、処理部100が実績時間演算部105と進捗判定部106とを備えること、記憶部110には作業者情報114が記憶されることである。したがって、ここでは、その異なる点について説明する。
ただし、βはピッキング実績時間92から作業者13ごとに棚4のピッキング作業に掛かる時間91を減算した差分の平均値である。
これにより、ピッキング時間予測部102は、式(7)を用いて、作業者13ごとのピッキング作業に掛かる時間を実績データに基づいて変更することができる。
第3の実施形態では、第1の実施形態における搬送車制御装置1の機能を搬送車2に併合するケースについて、搬送車制御システムの符号を10aとし、搬送車の符号を2aとし、作業者端末の符号を3aとして説明する。
収納情報111aは、棚4とその棚4に収納されている物品43とを関連付けた情報である収納情報111の中で、搬送車2a自身が運搬している棚4に関する情報である。
ステップS1102では、位置情報送信部201は、(棚Cの)到着情報を作業者端末3aに送信する。
ピッキング作業状態情報は、(1)ピッキングポイントエリア12に到着している棚4(棚Aおよび棚B)、(2)他の棚4(棚Aおよび棚B)のピッキング作業が終了したか、終了を待っているかに関する情報、(3)他の棚4(棚Aおよび棚B)のピッキング作業に掛かる時間、である。
ステップS1105では、搬送車2aのピッキング時間予測部102は、ステップS1104の演算結果である棚4(棚C)のピッキングに掛かる時間を作業者端末3aに送信する。
ステップS1107では、搬送車2aのタスク決定部103は、棚4(棚C)のピッキング作業に掛かる時間と前記式(1)に示す閾値とを比較し、棚4(棚C)を保持したままピッキング作業の終了を待つか、棚4(棚C)をピッキングポイントエリア12に降ろして別のタスクを実行するかを決定する(図11では、「タスク決定」と記載。)。
ステップS1109では、搬送車2aのピッキング時間予測部102は、作業者端末3aにピッキング指示情報を送信する。具体的には、ピッキング時間予測部102は、搬送車2aが棚4(棚C)を保持したままピッキング作業終了を待つ場合、前の棚4(棚B)のピッキング終了情報を受信したとき、棚4(棚C)のピッキング指示情報を送信する。また、ピッキング時間予測部102は、搬送車2aが棚4(棚C)を降ろして別のタスクを実行する場合、前の棚4(棚B)のピッキング作業が終了し、かつ搬送車2aが棚4(棚C)を降ろし終わったとき、該当棚4(棚C)のピッキング指示情報を送信する。
ステップS1111では、作業者端末3aのピッキング終了情報送信部301は、ピッキング作業を終了したとき作業者13によって操作され、ピッキング作業の終了を示すピッキング終了情報を搬送車2aに送信する。
また、位置ずれ補正装置100,100aや位置ずれ補正システム300の各機能等は、それらの一部または全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、処理部101の各機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、またはICカード、SDカード、DVD(Digital Versatile Disc)等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
2,2a 搬送車
3,3a 作業者端末
4,4a 棚
10,10a 搬送車制御システム
11 作業エリア
12 ピッキングポイントエリア(所定のエリア)
13 作業者
21 車輪
22 支持部
41 収納部
42 脚
43 物品
91 ピッキング作業に掛かる時間
92 ピッキング実績時間
100 処理部
101 受信部
102 ピッキング時間予測部
103 タスク決定部
104 タスク指示情報送信部
105 実績時間演算部
106 進捗判定部
110 記憶部
111 収納情報
112 物品情報
113 棚状態情報
114 作業者情報
201 位置情報送信部
202 作業情報送信部
203 タスク指示情報受信部
204 タスク情報送信部
301 ピッキング終了情報送信部
302 ピッキング指示情報受信部
303 ピッキング作業状態情報送信部
304 ピッキング作業状態情報記憶部
501 ピッキング作業の終了まで待つ時間
Claims (9)
- 所定のエリアに到着した棚から物品をピッキングするピッキング作業に掛かる時間を前記棚のピッキング作業に掛かる時間として算出し、前記棚のピッキング作業に掛かる時間を用いて、前記棚のピッキング作業の終了まで待つ時間を予測するピッキング時間予測部と、
前記棚のピッキング作業の終了まで待つ時間と予め決めておいた閾値とを比較して、その大小関係に応じて、当該棚を運搬してきた搬送車に、当該棚を降ろして移動するタスクを実行させるか、当該棚を保持してピッキング作業の終了を待つタスクを実行させるか、を決定するタスク決定部と、
を備えることを特徴とする搬送車制御装置。 - 1つ以上の棚が前記所定のエリアに到着している状態で、別の棚が新たに前記所定のエリアに到着した場合、
前記ピッキング時間予測部は、前記別の棚のピッキング作業に掛かる時間を算出し、前記所定のエリアに既に到着していた前記棚のピッキング作業に掛かる時間と前記別の棚のピッキング作業に掛かる時間とを合計して、その合計値を前記別の棚のピッキング作業の終了まで待つ時間とし、
前記タスク決定部は、前記別の棚のピッキング作業の終了まで待つ時間と前記閾値とを比較して、その大小関係に応じて、前記別の棚を運搬してきた搬送車に、当該別の棚を降ろして移動するタスクを実行させるか、当該別の棚を保持してピッキング作業の終了を待つタスクを実行させるか、を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の搬送車制御装置。 - 前記搬送車制御装置は、
作業者の操作する作業者端末から、前記棚のピッキング作業の終了を示すピッキング終了情報を受信する受信部をさらに備え、
前記ピッキング時間予測部は、前記ピッキング終了情報を受信していない前記棚のピッキング作業に掛かる時間と前記別の棚のピッキング作業に掛かる時間とを合計して、その合計値を前記別の棚のピッキング作業の終了まで待つ時間として算出する
ことを特徴とする請求項2に記載の搬送車制御装置。 - 前記ピッキング時間予測部は、
最初にピッキング作業を実行する棚の到着した時刻を当該棚のピッキング作業に掛かる時間の開始時刻とし、前記所定のエリアに到着している全ての棚および前記別の棚のピッキング作業に掛かる時間の合計値を前記開始時刻に加算して、前記別の棚のピッキング作業が終了する終了時刻として算出し、前記終了時刻と前記別の棚の到着時刻との差分を、前記別の棚のピッキング作業の終了まで待つ時間として算出する
ことを特徴とする請求項2に記載の搬送車制御装置。 - 前記ピッキング時間予測部は、
前記棚からピッキングする前記物品のサイズ、質量、個数に基づいて当該棚のピッキング作業に掛かる時間を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の搬送車制御装置。 - 前記搬送車制御装置は、
前記棚のピッキング作業の終了を示す第1のピッキング終了情報を受信した時刻から、当該棚のピッキング作業の前のピッキング作業の終了を示す第2のピッキング終了情報を受信した時刻を減算した差分を演算する実績時間演算部をさらに備え、
前記実績時間演算部は、前記棚のピッキング作業ごとに、前記ピッキング作業に掛かる時間と前記差分とを関連付ける
ことを特徴とする請求項3に記載の搬送車制御装置。 - 前記ピッキング時間予測部は、
ピッキング作業を行う作業者ごとに、前記棚のピッキング作業に掛かる時間と前記差分とを関連付けて、前記差分の平均値を前記棚のピッキング作業に掛かる時間に加算して、前記棚のピッキング作業に掛かる時間を変更する
ことを特徴とする請求項6に記載の搬送車制御装置。 - 所定のエリアに到着した棚から物品をピッキングするピッキング作業に掛かる時間を前記棚のピッキング作業に掛かる時間として算出し、前記棚のピッキング作業に掛かる時間を用いて、前記棚のピッキング作業の終了まで待つ時間を予測するピッキング時間予測部と、前記棚のピッキング作業の終了まで待つ時間と予め決めておいた閾値とを比較して、その大小関係に応じて、当該棚を運搬してきた搬送車に、当該棚を降ろして移動するタスクを実行させるか、当該棚を保持してピッキング作業の終了を待つタスクを実行させるか、を決定し、その決定したタスクを指示するタスク指示情報を生成するタスク決定部と、前記タスク指示情報を当該棚を運搬してきた搬送車に送信するタスク指示情報送信部と、を備える搬送車制御装置と、
前記タスク指示情報を受信して、前記受信したタスク指示情報に基づいてタスクを実行する前記搬送車と、
を備えることを特徴とする搬送車制御システム。 - 前記搬送車制御装置は、
1つ以上の棚が前記所定のエリアに到着している状態で、別の棚が新たに前記所定のエリアに到着した場合、
前記ピッキング時間予測部は、前記別の棚のピッキング作業に掛かる時間を算出し、前記所定のエリアに既に到着していた前記棚のピッキング作業に掛かる時間と前記別の棚のピッキング作業に掛かる時間とを合計して、その合計値を前記別の棚のピッキング作業の終了まで待つ時間とし、
前記タスク決定部は、前記別の棚のピッキング作業の終了まで待つ時間と前記閾値とを比較して、その大小関係に応じて、前記別の棚を運搬してきた搬送車に、当該別の棚を降ろして移動するタスクを実行させるか、当該別の棚を保持してピッキング作業の終了を待つタスクを実行させるか、を決定し、その決定したタスクを指示するタスク指示情報を生成する
ことを特徴とする請求項8に記載の搬送車制御システム。
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