JP6181282B2 - 搬送車制御装置および搬送車制御システム - Google Patents

搬送車制御装置および搬送車制御システム Download PDF

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Description

本発明は、倉庫に収納されている物品を効率的にピッキングするために、そのピッキング対象の物品を運搬する搬送車の移動を制御する技術に関する。
倉庫に多数の物品が収納されている場合、倉庫内の物品の収納位置をデータベース化し、ピッキング対象の物品の格納位置を検索しやすくする技術が開示されている。
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。
特許第5377961号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、搬送車が作業位置まで棚を運搬し、作業者が目的の物品をピッキングしている間、搬送車が棚を保持したまま待機し、ピッキングが終了すると棚を移動させることを前提としている(段落0029,0030参照)。
作業者が多数の物品を棚からピッキングする場合、該当棚のピッキング作業に長い時間が掛かることになる。特許文献1に記載の技術では、搬送車は作業者がピッキング作業をしている間は棚を保持したまま待機しているため、搬送車の稼動率が悪くなるという虞がある。そして、搬送車の稼働率が悪い状態でピッキング数を増やそうとする場合には、搬送車の台数を増加する必要があるため、搬送車の導入コストが高くなるという問題がある。
そこで、本発明は、ピッキング作業に掛かる時間を考慮して、効率良く搬送車の移動を制御する搬送車制御装置および搬送車制御システムを提供することを課題とする。
前記課題を解決するために、本発明の搬送車制御装置を含む搬送車制御システムは、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。
本発明によれば、ピッキング作業に掛かる時間を考慮して、効率良く搬送車の移動を制御することができる。
搬送車制御装置を含む搬送車制御システムの構成例を示す図である。 搬送車による棚の積み降ろしの状態を示す斜視図であり、(a)は棚を持ち上げて積んでいる状態を表し、(b)は棚を降ろした状態を表している。 第1の実施形態における搬送車制御装置を含む搬送車制御システムの機能例を示す図である。 物品情報の一例を示す図である。 ピッキング作業の終了まで待つ時間を示す図である。 第1の実施形態における搬送車制御システムの処理フロー例を示す図である。 搬送車制御装置が搬送車のタスクを決定する処理フロー例を示す図である。 第2の実施形態における搬送車制御装置の機能例を示す図である。 棚のピッキング作業に掛かる時間とピッキング実績時間との一例を模式的に示す図である。 第3の実施形態における搬送車制御システムの機能例を示す図である。 第3の実施形態における搬送車制御システムの処理フロー例を示す図である。
本発明を実施するための形態(以降、「本実施形態」と称す。)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
<概要>
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。
図1は、倉庫内の一部の平面図を表している。図1に示すように、倉庫内には、ドットが付された作業エリア11と、斜線が付されたピッキングポイントエリア12とが設けられている。ピッキングポイントエリア12は、搬送車2が指示された棚4を運搬してくるエリアである。また、作業エリア11は、作業者13がピッキングポイントエリア12に運搬されてきた棚4から物品43をピッキングする(取り出す)エリアである。したがって、ピッキングポイントエリア12と作業エリア11とは隣接している。図1では、搬送車2は円で表わされ、棚4は矩形で表わされている。なお、棚4aには破線の円が付されているが、これは棚4を搬送車2が持ち上げている状態または棚4を搬送車2が運搬している状態を表している。
搬送車2は、棚4をピッキングポイントエリア12で床に降ろすことで、棚4を設置することができる。また、搬送車2は、棚4を持ち上げて積んだ状態で移動することで、棚4をピッキングポイントエリア12から移動することができる。
ここで、搬送車2による棚4の積み降ろしの状態について、図2(a)と図2(b)とを用いて説明する。
図2(a)は、棚4を持ち上げて積んでいる状態の斜視図を表している。棚4の上部は、ピッキングされる物品43が収納される収納部41である。また、棚4の下部は、搬送車2から床に降されたときに、収納部41を支えるための棚足42が4本備えられている。
搬送車2は、棚4を持ち上げたり降ろしたりするための支持部22と、走行するための車輪21とを備えている。支持部22は、上下方向に伸縮可能である。搬送車2は、棚4の収納部41の下方に潜り込むことができ、支持部22が上方向に伸びることで、棚4を持ち上げることができる。そして、搬送車2は、棚4を持ち上げた状態で移動することで、棚4を運搬することができる。なお、搬送車2は、支持部22の代わりに、車輪21が付いた機足(不図示)を備え、機足を伸縮させることによって、棚4を持ち上げたり降ろしたりしても構わない。
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。
図2(b)は、棚4を床に降ろした状態を表している。図2(b)に示すように、棚4を運搬してきた搬送車2は、支持部22を短くすることによって、棚4をピッキングポイントエリア12へ降ろし、他の場所へ移動することができる。
図1に戻って、搬送車2が棚4を運搬してピッキングポイントエリア12に到着したとき、作業エリア11で待ち受けていた作業者13は、棚4から物品43(図2(a)参照)を取り出す。この際、作業者13は、自身の携帯する作業者端末3に送信されてきたピッキング指示情報に基づいて、物品43を取り出す。なお、ピッキング指示情報には、ピッキング対象の物品43の情報が含まれている。また、ピッキング指示情報には、ピッキング作業の開始指示情報が含まれていても構わない。ピッキング作業の終了したピッキング済の棚4は、搬送車2によって、ピッキングポイントエリア12から移動させられる。
搬送車制御装置1は、棚4ごとにピッキング作業に掛かる時間および棚4ごとにピッキング作業の終了まで待つ時間を予測する(演算する)機能を備えている。ここで、ピッキング作業に掛かる時間とは、1つの棚4から物品43をピッキングするのに掛かる時間を表す。ピッキング作業に掛かる時間は、作業者13が棚4から取り出す物品43の個数、サイズ、質量等によって異なる。また、ピッキング作業の終了まで待つ時間とは、複数の棚4から物品43をピッキングする場合に、ある棚4がピッキングポイントエリア12に到着した時刻から当該棚4のピッキング作業が終了すると予測される時刻までの時間を表す。
また、搬送車制御装置1は、ピッキング作業の終了まで待つ時間が閾値より大きいか否かを判定する機能を備えることとする。閾値は、例えば、棚4を降ろして積む時間および別の棚4を運搬して戻ってくるまでの時間等とする。そして、搬送車制御装置1は、ピッキング作業の終了まで待つ時間が閾値より大きいと判定した場合、棚4を降ろして別の棚4を運搬する指示情報を、搬送車2に送信する。その理由は、搬送車2を効率良く使うことができるためである。また、搬送車制御装置1は、ピッキング作業の終了まで待つ時間が閾値以下であると判定した場合、棚4を積んで保持したままとする指示情報を、搬送車2に送信する。そして、搬送車2は、受信した指示情報に基づいて、制御される。このようにして、搬送車制御装置1は、ピッキング作業の終了まで待つ時間に応じて、効率良く搬送車2の移動を制御することができる。
ここで、搬送車制御装置1、搬送車2および作業者端末3の主な機能について、簡単に説明するが、詳細については後記する。
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。
搬送車2は、搬送車制御装置1から指示されたタスクを実行する機能を有する。また、搬送車2は、自身の位置情報を搬送車制御装置1に送信する機能を有する。また、搬送車2は、ピッキングポイントエリア12に到着したことを示す到着情報を搬送車制御装置1に送信する機能を有する。到着情報は、搬送車制御装置1によって、ピッキングポイントエリア12に到着している搬送車2および棚4を把握するために利用される。
作業者端末3は、作業者13によって操作される端末である。作業者13は、棚4に収納された物品43をピッキングする作業を行う。その際、作業者端末3は、ピッキング指示情報を搬送車制御装置1から受信して表示する機能と、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に送信する機能とを有する。
本実施形態では、(A)第1の実施形態では、ピッキング作業の終了まで待つ時間を考慮して搬送車2の移動を制御するケースを示し、(B)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を示し、(C)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に併合するケースを示し、以下に説明する。
<第1の実施形態>
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。
搬送車制御装置1は、処理部100と記憶部110とを備える。
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。
受信部101は、不図示の外部のサーバまたは不図示の入力端末から、ピッキング対象の物品43の情報を取得する機能を有する。また、受信部101は、搬送車2の位置情報送信部201から、搬送車2の位置情報を所定の周期で受信したり、ピッキングポイントエリア12に到着したことを示す到着情報を受信したりする機能を有する。位置情報は、例えば、地図上の座標値(x,y)や緯度経度である。また、受信部101は、作業者端末3のピッキング終了情報送信部301から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機能を有する。
ピッキング時間予測部102は、受信部101を介して、搬送車2からピッキングポイントエリア12に到着したことを示す到着情報を受信して、ピッキングポイントエリア12に到着した搬送車2および棚4を抽出する機能を有する。なお、ピッキング時間予測部102は、受信部101を介して受信した搬送車2の位置情報から、搬送車2および棚4の到着を把握してもよい。
また、ピッキング時間予測部102は、搬送車2が運搬してきた棚4のピッキング作業に掛かる時間および当該棚4のピッキング作業の終了まで待つ時間を算出する機能を有する。ピッキングポイントエリア12に到着している複数の棚4から物品43を取り出す場合には、ピッキング時間予測部102は、ピッキングポイントエリア12に到着している全ての棚4の作業状態を加味して、ピッキング作業の終了まで待つ時間を算出する。ここで、棚4の作業状態は、例えば、その棚4のピッキング作業が終了した状態またはピッキング終了を待っている状態であり、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したか否かによって判断される。なお、棚4のピッキング作業の終了まで待つ時間の算出方法の詳細については後記する。
タスク決定部103は、ピッキング時間予測部102において算出した棚4のピッキング作業の終了まで待つ時間が、予め定めた閾値よりも大きいか否かを判定する機能を有する。そして、タスク決定部103は、棚4のピッキング作業の終了まで待つ時間が閾値よりも大きいと判定した場合、当該棚4を運搬してきた搬送車2に対して、当該棚4をピッキングポイントエリア12に降ろさせ、別のタスクを実行するように決定し、その決定に基づいたタスク指示情報を生成する。また、タスク決定部103は、当該棚4のピッキング作業の終了まで待つ時間が閾値以下であると判定した場合、当該棚4を運搬してきた搬送車2に対して、当該棚4を積んで保持したまま、ピッキング作業が終了するまで待機するように決定し、その決定に基づいたタスク指示情報を生成する。
閾値は、例えば次の式(1)によって求める。
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。
タスク指示情報送信部104は、タスク決定部103によって生成されたタスク指示情報を搬送車2に送信する機能を有する。タスク指示情報が別の棚4の運搬を指示するものである場合は、搬送車2の運搬経路を含んでもよい。
記憶部110は、ハードディスク等の記憶装置であり、搬送車制御装置1に内蔵されていても、外部接続されていても構わない。記憶部110には、収納情報111、物品情報112および棚状態情報113が記憶されている。
収納情報111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は、棚4のピッキング作業に掛かる時間を算出するとき、ピッキング時間予測部102によって参照される。
物品情報112は、図4に示すように、物品ID、サイズ(型)、質量(kg)、単位および係数を関連付けた情報である。物品IDは、物品43を識別する情報である。サイズ(型)は、縦横高さの寸法を型で表した情報である。単位は、個(台)または箱等である。係数は、ピッキング作業に掛かる時間を算出するときに用いる重みを表している。
ここで、ピッキング時間予測部102によるピッキング作業に掛かる時間やピッキング作業の終了まで待つ時間の算出について、図4、図5を用いて説明する。
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。
物品ID「A」のピッキング作業に掛かる時間=個数×Wa
・・式(2)
また、1個の場合は5秒かかったとしても、2個の場合は8秒といったように、複数個を一度にピッキングすることでピッキング作業に掛かる時間が、式(2)の場合より、短くなることもある。その場合は、次の式(3)で表現できる。
物品ID「A」のピッキング作業に掛かる時間=
(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。
さらに、ピッキング作業に掛かる時間は、単位によっても異なる。例えば、10個単位で1箱に収納されている場合は、箱単位でピッキングし、箱単位では過不足がある場合には、バラでピッキングする場合がある。その場合には、次の式(4)で表現できる。
物品ID「A」のピッキング作業に掛かる時間=([個数÷1箱当たりの個数]の商+[個数÷1箱当たりの個数]の剰余)×Wa ・・式(4)
なお、ピッキング作業に掛かる時間の計算は、サイズ(型)や質量毎に係数を予め決めておかずに、サイズ(型)と質量とを直接演算に用いて行ってもよい。例えば、次の式(5)で表現できる。
ピッキング作業に掛かる時間=個数×(サイズ×質量×単位時間変換係数) ・・式(5)
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、1つの棚4から物品IDの異なる複数の物品43をピッキングする場合は、各物品IDのピッキング作業に掛かる時間を加算して、その加算値を当該棚4のピッキング作業に掛かる時間とする。
図5は、一例として、3つの棚4(棚A、棚B、棚C)から物品34をピッキングする場合において、棚Cのピッキング作業の終了まで待つ時間501を算出するケースを表している。図5の横軸は時刻を表している。図5では、棚Cがピッキングポイントエリア12に到着した時刻を現在として示している。搬送車制御装置1のピッキング時間予測部102は、棚Cのピッキング作業に掛かる時間504を算出する。また、棚Aおよび棚Bは既にピッキングポイントエリア12に到着しており、棚Aおよび棚Bそれぞれのピッキング作業に掛かる時間(502,503)が求まっている。
図5では、棚Aのピッキング作業が最初に行われるため、棚Aのピッキング作業に掛かる時間502の開始時刻は、棚Aがピキングポイントエリア12に到着した時刻とする。次に、棚Aのピッキング作業に掛かる時間502の終了時刻が棚Bのピッキング作業に掛かる時間503の開始時刻となるようにする。同様に、棚Bのピッキング作業に掛かる時間503の終了時刻が棚Cのピッキング作業に掛かる時間504の開始時刻となるようにする。そして、棚Cのピッキング作業に掛かる時間504の終了時刻を棚Cのピッキング作業の終了時刻tcと予測する。つまり、棚Aのピッキング作業の開始時刻に棚A、棚Bおよび棚Cのピッキング作業に掛かる時間(502,503,504)の合計値を加算して、棚Cのピッキング作業の終了時刻tcを算出する。棚Cのピッキング作業の終了まで待つ時間501は、現在の時刻から棚Cのピッキング作業の終了時刻tcまでの時間として、次の式(6)で表す。
棚Cのピッキング作業の終了まで待つ時間=棚Cのピッキング作業の終了時刻tc−現在 ・・式(6)
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。
また、ピッキング作業のために複数の棚4がピッキングポイントエリア12に到着する場合、ピッキング作業の順序は、ピッキングポイントエリア12に到着した順とする。
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。
図3に戻って、棚状態情報113は、棚4の位置とその棚4の作業状態とを関連付けた情報である。棚4の作業状態とは、例えば、その棚4のピッキング作業が終了した状態か、ピッキング終了を待っている状態か、を示す情報である。ピッキング時間予測部102は、作業者端末3からピッキング終了情報を受信している場合は、その棚4のピッキング作業が終了した状態であると判定し、ピッキング終了情報を受信していない場合は、その棚4のピッキング終了を待っている状態と判定する。
搬送車2は、機能として、位置情報送信部201、作業情報送信部202およびタスク指示情報受信部203を備えている。
搬送車2は、図示しないCPUおよびメインメモリを有し、図示しない記憶部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(201〜203)の機能を具現化している。
位置情報送信部201は、搬送車2の自己位置を示す位置情報を搬送車制御装置1に送信する機能を有する。自己位置は、倉庫内の地図中の座標で表現する。例えば、地図は、予め搬送車2が走行する2次元領域を表現し、XY座標系で表現した場合、XY座標で位置を指定することができる。また、フロアの情報を含んだ3次元領域をXYZ座標系で表現してもよい。地図内の自己位置は、次の(a)〜(d)のいずれかの方法で取得することができる。
(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。
また、位置情報送信部201は、ピッキングポイントエリア12に到着したときに、到着したことを示す到着情報を搬送車制御装置1に送信する機能を有する。
作業情報送信部202は、搬送車2の作業状態を搬送車制御装置1に送信する機能を有する。搬送車2の作業状態は、(1)棚4を目的地へ運搬する状態、(2)棚4を降ろす状態、(3)棚4を積む状態、(4)棚4を積まずに目的地へ移動する状態、(5)その位置に待機している状態、等である。それらの作業状態は、予め状態を識別する記号によって送信される。
タスク指示情報受信部203は、搬送車制御装置1のタスク指示情報送信部104が送信したタスク指示情報を受信する機能を有する。搬送車2は、受信したタスク指示情報に基づいて、(1)棚4を目的地へ運搬すること、(2)棚4を降ろすこと、(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、等のタスクを実行する。
作業者端末3は、機能として、ピッキング終了情報送信部301およびピッキング指示情報受信部302を有している。作業者端末3は、図示しないCPUおよびメインメモリを有し、図示しない記憶部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(301,302)の機能を具現化している。
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、棚4の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に送信する機能を有する。
ピッキング指示情報受信部302は、搬送車制御装置1のピッキング時間予測部102が送信したピッキング指示情報を受信し、自身の表示部(不図示)に表示する機能を有する。
次に、搬送車制御システム10の処理フロー例について、図6を用いて説明する(適宜、図3、図5参照)。
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。
ステップS602では、搬送車2が目的地のピッキングポイントエリア12まで棚4(棚C)を運搬し、目的地に到着したとき、位置情報送信部201は、搬送車制御装置1に到着情報を送信する。
ステップS603では、搬送車制御装置1のピッキング時間予測部102は、ピッキング時間を演算する。具体的には、ピッキング時間予測部102は、受信した到着情報を用いて、収納情報111および物品情報112を参照し、ピッキングポイントエリア12に到着している棚4(棚C)を抽出し、搬送車2が運搬した棚4(棚C)のピッキング作業に掛かる時間を算出する。そして、ピッキング時間予測部102は、当該棚4(棚C)のピッキング作業の終了まで待つ時間を演算する。
ステップS604では、搬送車制御装置1のタスク決定部103は、搬送車2のタスクを決定する。具体的には、タスク決定部103は、ピッキング作業の終了まで待つ時間を閾値と比較する。なお、閾値は、式(1)で算出したものである。タスク決定部103は、ピッキング作業の終了まで待つ時間が閾値以下と判定した場合、棚4を運搬してきた搬送車2に、当該棚4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決定をし、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。また、タスク決定部103は、ピッキング作業の終了まで待つ時間が閾値を超えると判定した場合、棚4を運搬してきた搬送車2に、当該棚4を降ろして移動するタスクを実行させる決定をし、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。
ステップS605では、搬送車制御装置1のタスク指示情報送信部104は、搬送車2に、ステップS604で生成したタスク指示情報を送信する。
ステップS606では、搬送車制御装置1のピッキング時間予測部102は、前のピッキング作業のピッキング終了情報を受信したか否かを判定する。前のピッキング作業とは、例えば図5の例において棚Cが運搬されてきた場合には、棚Bのピッキング作業のことである。
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S607では、搬送車制御装置1のピッキング時間予測部102は、作業者端末3に棚4(棚C)のピッキング指示情報を送信する。ピッキング指示情報を受信した作業者端末3を携帯している作業者13は、表示部(不図示)に表示されたピッキング対象の物品43の情報を見て、ピッキング作業を行う。
ステップS608では、作業者端末3のピッキング指示情報受信部302は、受信したピッキング指示情報を表示部(不図示)に表示する。
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。
次に、搬送車制御装置1のタスク決定部103が搬送車2のタスクを決定する処理フロー例について、図7を用いて説明する。処理フローの開始は、搬送車制御装置1が搬送車2から到着情報を受信したときである。
ステップS701では、タスク決定部103は、ピッキングポイントエリア12にピッキング済の棚4が存在するか否かを判定する。なお、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している場合には、ピッキング済であると判定することができる。
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。
ステップS702では、タスク決定部103は、運搬してきた棚4をピッキングポイントエリア12に降ろし、ピッキング済の棚4を運搬するタスク指示情報を生成し、その生成したタスク指示情報をタスク指示情報送信部104が搬送車2に送信する。
ステップS703では、タスク決定部103は、ピッキングポイントエリア12にピッキング終了待ちの搬送車2があるか否かを判定する。
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。
ステップS704では、タスク決定部103は、運搬してきた棚4をピッキングポイントエリア12に降ろし、別の棚4を運搬するタスク指示情報を生成し、その生成したタスク指示情報をタスク指示情報送信部104が搬送車2に送信する。
ステップS705では、タスク決定部103は、ピッキングポイントエリア12に棚4を置くスペースがあるか否かを判定する。
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。
ステップS706では、タスク決定部103は、ピッキング作業の終了をピッキングポイントエリア12で待つタスク指示情報を生成し、その生成したタスク指示情報をタスク指示情報送信部104が搬送車2に送信する。
ステップS707では、タスク決定部103は、ピッキング作業の終了まで待つ時間が閾値以内のピッキング終了予定の棚4があるか否かを判定する。なお、この閾値は、式(1)で算出したものである。
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。
ステップS708では、タスク決定部103は、ピッキング作業の終了をピッキングポイントエリア12で待つタスク指示情報を生成し、その生成したタスク指示情報をタスク指示情報送信部104が搬送車2に送信する。
ステップS709では、タスク決定部103は、運搬してきた棚4をピッキングポイントエリア12に降ろし、別の棚4を運搬するタスク指示情報を生成し、その生成したタスク指示情報をタスク指示情報送信部104が搬送車2に送信する。
図7に示す処理フローによって、搬送車制御装置1は、搬送車2が無駄な移動をしなくて済み、ピッキング作業に掛かる時間を考慮して、効率良く物品を運搬する搬送車を制御することができる。また、搬送車制御装置1は、複数の棚4がピッキングポイントエリア12に到着する場合であっても、搬送車2が常にピッキングポイントエリア12に進入できる状態を実現できる。
<第2の実施形態>
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)。
図8は、第2の実施形態における搬送車制御装置1aの機能例を表している。
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。
実績時間演算部105は、棚4ごとに、ピッキング作業の実績時間であるピッキング実績時間92(図9参照)を算出する機能を有する。ピッキング実績時間92は、複数の棚4のピッキング作業を行う場合、ピッキング終了情報を受信した時刻からその前のピッキング終了情報を受信した時刻までの時間である。ただし、図5に示す棚Aのように、最初にピッキンング作業が行われる場合には、ピッキング指示情報を送信した時刻からピッキング終了情報の受信時刻までの時間とする。なお、作業者端末3からピッキング作業の開始を知らせる情報である作業開始情報が送信される場合には、ピッキング実績時間92は、作業開始情報の送信時刻からピッキング終了情報の受信時刻までの時間としてもよい。実績時間演算部105は、算出したピッキング実績時間92を、ピッキング時間予測部102によって算出された棚4のピッキング作業に掛かる時間91(図9参照)に関連付けて、作業者情報114に記憶する機能を有する。
進捗判定部106は、作業者情報114を参照して、棚4のピッキング作業に掛かる時間91とピッキング実績時間92とを比較し、双方の差分から作業者13の作業状況を判定する機能を有する。
具体的には、進捗判定部106は、棚4のピッキング作業に掛かる時間91とピッキング実績時間92と差分の変動から、作業者13の作業状態を判定し、以下の(1)〜(3)示すようなアラートを管理者に送信する。
(1)棚4のピッキング作業に掛かる時間91とピッキング実績時間92との差分が、時間の経過とともに大きくなっている場合、作業者13の健康状態悪化が考えられるため、休憩を促すアラートを作業者端末3に送信する。
(2)棚4のピッキング作業に掛かる時間91とピッキング実績時間92との差分が、時間の経過とともに小さくなっている場合、作業者13がピッキング作業に熟練したと考えられるため、よりモチベーションを上げるアラートを作業者端末3に送信する。
(3)棚4のピッキング作業に掛かる時間91とピッキング実績時間92との差分の変動が激しい場合、作業者13の集中力が散漫になっていると考えられるため、周辺環境を整備して集中力を高めるアラートを作業者端末3に送信する。
これにより、搬送車制御装置1aは、作業者13の作業進捗状態をモニタリングし、作業者13への作業割り当てを効果的に行うことができる。
作業者情報114は、作業者13ごとに、棚4のピッキング作業に掛かる時間91とピッキング実績時間92とを関連付けたものである。
図9は、棚4のピッキング作業に掛かる時間91とピッキング実績時間92との一例を作業者13ごとにグラフ化して表している。図9の横軸は、棚4ごとのピッキング作業を表している。縦軸は、作業時間を表している。
進捗判定部106は、図9に示すようにグラフ化して表示部(不図示)に表示することによって、作業者13のピッキング作業効率を算出することができる。進捗判定部106は、作業者13ごとに、棚4のピッキング作業に掛かる時間91とピッキング実績時間92との差分の平均値を求め、作業者情報114に記憶する。例えば、棚4のピッキング作業に掛かる時間91よりも常にピッキング実績時間92が小さい場合には、ピッキング作業効率が高いと判断できる。また、例えば、棚4のピッキング作業に掛かる時間91よりも常にピッキング実績時間92が大きい場合にはピッキング作業効率が低いと判断できる。
なお、作業者13ごとの棚4のピッキング作業に掛かる時間91とピッキング実績時間92との差分の平均値は、棚4のピッキング作業に掛かる時間やピッキング作業の終了まで待つ時間を算出する場合に利用してもよい。例えば、棚4のピッキング作業に掛かる時間を算出するとき、前記平均値を加味して、次の式(7)のように表す。
棚のピッキング作業に掛かる時間=個数×Wa+β ・・式(7)
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>
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。
図10は、第3の実施形態における搬送車制御システム10aの機能例を表している。第3の実施形態の搬送車2aは、第1実施形態の搬送車制御装置1の機能および搬送車2の機能の一部を有している。例えば、搬送車2aでは、搬送車制御装置1と搬送車2との間を無線で通信するような機能が不要となる。なお、図10では、第1の実施形態の機能と同様の機能には同じ符号を付し、説明を省略する。
ここでは、図10において、新たに記載した、搬送車2aの備えるタスク情報送信部204および収納情報111aと、作業者端末3aの備えるピッキング作業状態情報送信部303およびピッキング作業状態情報記憶部304について説明する。
搬送車2aのタスク情報送信部204は、タスク決定部103によって生成された自身のタスクに関する情報であるタスク情報を作業者端末3aに送信する機能を有する。
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。
搬送車2aのピッキング作業状態情報送信部303は、ピッキング作業状態情報記憶部304を参照して、ピッキングポイントエリア12におけるピッキング作業の状態に関する情報であるピッキング作業状態情報を生成し、当該ピッキング作業状態情報を搬送車2aに送信する機能を有する。なお、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に到着している他の棚4、(2)他の棚4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のピッキング作業に掛かる時間、である。
作業者端末3aのピッキング作業状態情報記憶部304は、搬送車2aのピッキング時間予測部102で算出された棚4のピッキング作業に掛かる時間を記憶している。
次に、第3の実施形態における搬送車制御システム10aの処理フロー例について、図11を用いて説明する(適宜、図5、図10参照)。なお、複数の棚4から物品43をピッキングする場合には、図5に示す棚A,B,Cを用いて棚4を区別して()に示し、説明する。
ステップS1101では、搬送車2aは棚4(図5に示す棚C)を運搬してピッキングポイントエリア12に到着する。
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。
ステップS1103では、作業者端末3aのピッキング作業状態情報送信部303は、ピッキング作業状態情報を搬送車2a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S1104では、搬送車2aのピッキング時間予測部102は、ピキング時間を演算する。具体的には、ピッキング時間予測部102は、運搬してきた棚4(棚C)のピッキング作業に掛かる時間および当該棚4(棚C)のピッキング作業の終了まで待つ時間を演算する。
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S1106では、作業者端末3aは、受信した棚4(棚C)のピッキング作業に掛かる時間をピッキング作業状態情報記憶部304に記憶する。
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S1108では、搬送車2のタスク決定部103は、ステップS1107において決定したタスクを示すタスク情報を作業者端末3aに送信する。
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S1110では、作業者端末3aのピッキング指示情報受信部302は、受信したピッキング指示情報を表示部(不図示)に表示する。
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。
図11に示す処理フロー例によって、ピッキングポイントエリア12において、搬送車2aが長時間待機している状態を避けることができ、搬送車2aを効率的に稼働することができる。
以上、第1〜第3の実施形態の搬送車制御システム(10,10a)は、ピッキングポイントエリア12に到着した棚4ごとにピッキング作業に掛かる時間を算出する。また、搬送車制御システム(10,10a)は、到着時刻以降にピッキング作業が行われる複数の棚4のピッキング作業に掛かる時間を合計して、該当の棚4が到着してから当該棚4のピッキング作業が終了するまでの時間を示すピッキング作業の終了まで待つ時間を算出する。そして、搬送車制御システム(10,10a)は、当該棚4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、その大小関係に応じて、当該棚4を運搬してきた搬送車2が当該棚4を降ろして別のタスクを実行するか、当該棚4を保持してピッキング作業の終了を待つかを決定する。このことによって、搬送車制御システム(10,10a)は、ピッキング作業に掛かる時間を考慮して、効率良く搬送車2の移動を制御することができる。
なお、第1の実施形態では、棚Cのピッキング作業の終了まで待つ時間501(図5参照)は、式(6)で算出するように説明したが、変形例として、現在の時刻において、ピッキング作業のピッキング終了情報を受信していない棚4について、ピッキング作業に掛かる時間を合計した値を用いるようにしてもよい。具体例について図5を用いて説明する。現在の時刻において、棚Aのピッキング作業のピッキング終了情報を既に受信している場合には、棚Bのピッキング作業に掛かる時間503と棚Cのピッキング作業に掛かる時間504とを合計した値を、棚Cのピッキング作業の終了まで待つ時間501としてもよい。また、棚Aのピッキング作業のピッキング終了情報を未だ受信していない場合には、棚Aのピッキング作業に掛かる時間502と棚Bのピッキング作業に掛かる時間503と棚Cのピッキング作業に掛かる時間504とを合計した値を、棚Cのピッキング作業の終了まで待つ時間501としてもよい。これは、作業者13がピッキング指示情報を取得してからピッキング作業を開始するまでの時間にバラツキがあり、作業者13のピッキング実績時間のデータが十分に取得されるまでは、変形例のようにピッキング作業の終了まで待つ時間を定義することとしたためである。
また、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した各実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも、説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の変形例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の変形例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
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。
1,1a 搬送車制御装置
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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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