JP6216480B1

JP6216480B1 - 商品ピッキング・格納作業指示装置

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Publication number: JP6216480B1
Application number: JP2017501416A
Authority: JP
Inventors: 聡士永原; 崇治櫻田
Original assignee: Hitachi Transport System Ltd
Current assignee: Hitachi Transport System Ltd
Priority date: 2015-11-16
Filing date: 2015-11-16
Publication date: 2017-10-18
Anticipated expiration: 2035-11-16
Also published as: JPWO2017085769A1; WO2017085769A1

Abstract

商品ピッキング・格納作業指示装置は、搬送対象商品を台車に積み付ける位置を示す積付案を生成し、積付案において鉛直下方向に第１閾値以下の他の未ピックアップの搬送対象商品が存在する未ピックアップの搬送対象商品を、搬送元商品棚から順次ピックアップする、ピッキング順序案を生成し、積付案において鉛直上方向に第２閾値以下の他の未格納の搬送対象商品が存在する未格納の搬送対象商品を、搬送先商品棚に順次格納する、格納順序案を生成し、積付案と、ピッキング順序案と、格納順序案と、を含む複数のピッキング・格納作業指示候補を複数生成し、記ピッキング・格納作業指示候補について、前記ピッキング順序案から、台車の総移動距離を利用して、表示させるピッキング・格納作業指示を選択する。

Description

本発明は、商品ピッキング・格納作業指示装置及び商品ピッキング・格納作業指示方法に関する。

倉庫内の一作業として商品の搬送作業がある。搬送作業とは、作業者が商品をある地点から別の地点に移動させる作業である。搬送作業の一形態として、作業者が複数地点から複数商品を収集（ピッキング）し、ピッキングした商品を複数地点に格納する、ピッキング・格納作業がある。

ピッキング作業の作業工数を低減するためにピッキング時の移動距離を短縮する技術に関して、特開平６−２７１０１９号公報（特許文献１）がある。

特開平６−２７１０１９号公報

ピッキング・格納作業においては、ピッキングした商品を一旦台車などに積み付け、台車を格納地点まで搬送して商品を格納する。従って、ピッキング順序及び格納順序によっては、格納作業時に、台車に積み付けられた商品から、他の商品が上に積載された商品を抜き取る抜取り作業が発生する可能性がある。また、抜き取り作業の回数を低減するために、ピッキングした商品を台車に積み付けた後に、台車に積み付けた商品の位置を予め変更する積替え作業が発生する可能性がある。

特許文献１に記載の技術は、ピッキング時の移動距離を短縮するピッキング順序を決定している。特許文献１には、格納順序の決定方法については記載されていない。例えば、特許文献１に記載のピッキング順序決定方法と同様の方法を用いて格納順序を決定すると、抜取りや積替えが発生するおそれがあり、ひいては総作業工数が大きくなるおそれがある。

また、特許文献１に記載の技術は、格納作業を考慮せずにピッキング順序を決定している。従って、当該ピッキング順序で台車に積み付けられた商品に対して、抜取りの発生を抑制するように格納順序を決定する場合、格納時の移動距離が長くなるおそれがあり、ひいては総作業工数が大きくなるおそれがある。

そこで、本発明は、抜取り、積替え及び移動による作業工数を含む総作業工数の少ないピッキング・格納作業指示を生成することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、以下のような構成を採用する。プロセッサと、記憶装置と、を含み、前記記憶装置は、搬送対象商品と、前記搬送対象商品の搬送元商品棚と、前記搬送対象商品の搬送先商品棚と、を特定する搬送指示情報と、前記搬送対象商品のサイズを特定する商品情報と、前記搬送元商品棚からピックアップされた前記搬送対象商品を前記搬送先商品棚へ搬送する台車のサイズを特定する台車情報と、ピッキング開始地点と前記搬送元商品棚との距離、ピッキング終了地点と前記搬送元商品棚との距離、格納開始地点と前記搬送先商品棚との距離、格納終了地点と前記搬送先商品棚との距離、前記搬送元商品棚それぞれの間の距離、及び前記搬送先商品棚それぞれの距離を特定する棚間距離情報と、を保持し、前記プロセッサは、前記商品情報と前記台車情報とを利用して、前記搬送対象商品を前記台車に積み付ける位置を示す積付案を生成し、前記積付案において鉛直下方向に第１閾値以下の他の未ピックアップの搬送対象商品が存在する未ピックアップの搬送対象商品を、前記搬送元商品棚から順次ピックアップする、ピッキング順序案を生成し、前記積付案において鉛直上方向に第２閾値以下の他の未格納の搬送対象商品が存在する未格納の搬送対象商品を、前記搬送先商品棚に順次格納する、格納順序案を生成し、前記積付案と、前記ピッキング順序案と、前記格納順序案と、を含むピッキング・格納作業指示候補を複数生成し、前記ピッキング・格納作業指示候補について、前記ピッキング順序案と、前記格納順序案と、前記棚間距離情報と、を利用して、前記台車の総移動距離を算出し、前記総移動距離を利用して、前記ピッキング・格納作業指示候補から表示させるピッキング・格納作業指示を選択する、商品ピッキング・格納作業指示装置。

本発明によれば、抜取り、積替え及び移動による作業工数を含む総作業工数の少ないピッキング・格納作業指示を生成することができる。

ピッキングエリア及び格納エリアの一例を示す概略図である。商品ピッキング・格納作業指示システムの一例を示す概略図である。商品ピッキング・格納作業指示装置の構成例を示すブロック図である。商品搬送指示情報テーブルの例である。商品情報テーブルの例である。台車情報テーブルの例である。棚間距離情報テーブルの例である。ピッキング・格納順序情報テーブルの例である。積付方法情報テーブルの例である。ピッキング・格納作業指示処理の一例を示すフローチャートである。格納順序案生成方法の一例を示す概略図である。商品ピッキング・格納作業指示の表示画面の一例である。商品ピッキング・格納作業指示の出力形態の一例である。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。本実施形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１は、ピッキングエリア及び格納エリアの概略の一例を示す。図１の上部がピッキングエリア、下部が格納エリアを示す。ピッキングエリア及び格納エリアそれぞれには複数の商品棚があり、各商品棚にはそれぞれ商品が配置されている。ピッキング作業者は、ピッキング開始地点からスタートして、ピッキングエリア内のピックアップすべき商品が配置された商品棚を指示された順序で、台車と共に巡回しながら、ピックアップすべき商品をピックアップして、台車に積み付ける。

全ての商品のピックアップが完了した後、ピッキング作業者は台車をピッキング終了地点に移動させる。ピッキング作業者又は格納作業者は、台車を格納開始地点に移動させ、格納作業者は、指示された順序で格納エリア内の、商品を格納すべき商品棚を指示された順序で、台車と共に巡回しながら、台車に積み付けられた商品を格納する。なお、ピッキング終了地点と格納開始地点が同一であってもよい。

本実施形態における商品ピッキング・格納作業指示装置は、上記のようなピッキング作業と格納作業を考慮したピッキング順序案及び格納順序案を生成し、利用者に提供する。なお、図１は、ピッキングエリアと格納エリアとが分離した例を示しているが、ピッキングエリアの少なくとも一部と格納エリアの少なくとも一部とが重複してもよい。

図２は、商品ピッキング・格納作業指示システムの概略の一例を示す。本実施形態の商品ピッキング・格納作業指示システムは、商品ピッキング・格納作業指示装置２１０と、商品搬送指示管理装置２２０と、商品ピッキング・格納作業指示出力装置２３０と、を含み、各装置はネットワーク２４０を介して相互に情報の送受信を行う。

商品搬送指示管理装置２２０は、ピッキング作業及び格納作業において利用される情報端末からの入力を受け付け、搬送すべき全商品、即ちピッキング及び格納の対象である全商品の情報を管理する。

商品搬送指示管理装置２２０は、予め定められた時又は商品ピッキング・格納作業指示装置２１０からの要求に応じて、搬送すべき全商品の情報から、一連のピッキング・格納作業で搬送すべき商品群を抽出し、抽出した商品群の情報を商品ピッキング・格納作業指示装置２１０に送信する。さらに、商品ピッキング・格納作業指示装置２１０は、受信した情報を格納する。

商品ピッキング・格納作業指示出力装置２３０は、商品ピッキング・格納作業指示情報を管理及び出力する。商品ピッキング・格納作業指示出力装置は、予め定められた時又は商品ピッキング・格納作業指示装置２１０からの要求に応じて、商品ピッキング・格納作業指示装置２１０が作成したピッキング・格納順序情報及び積付方法情報を商品ピッキング・格納作業指示装置２１０から受信し、出力する。

図３は、商品ピッキング・格納作業指示装置２１０の構成例（ブロック図）を示す。商品ピッキング・格納作業指示装置２１０は、記憶部１１０、制御部１２０、表示部１３０、通信部１４０及び入力部１５０を含む。

これらは通常、プログラムが実行される汎用計算機により構成される。具体的には、記憶部１１０は記憶装置、制御部１２０はソフトウェアと協調動作したプロセッサ、表示部１３０はディスプレイ、通信部１４０はＬＡＮ接続機器、入力部１５０はキーボードやマウスなどで構成される。制御部１２０での各処理は、厳密には、プロセッサとプログラムの協調動作により実現するが、本明細書では便宜的にプロセッサが行う処理として記載する。

記憶部１１０は、商品搬送指示情報記憶領域１１１、商品情報記憶領域１１２、台車情報記憶領域１１３、棚間距離情報記憶領域１１４、ピッキング・格納順序情報記憶領域１１５及び積付方法情報記憶領域１１６を含む。

商品搬送指示情報記憶領域１１１は、商品搬送指示を特定する情報を格納する。商品搬送指示情報記憶領域１１１は、例えば、図４に示す商品搬送指示情報テーブル１１１０を格納する。商品搬送指示情報テーブル１１１０は、商品ＩＤ欄１１１ａ、数量欄１１１ｂ、ピッキング棚ＩＤ欄１１１ｃ及び格納棚ＩＤ欄１１１ｄを含む。

商品ＩＤ欄１１１ａは、搬送対象の商品を特定する情報を格納する。数量欄１１１ｂは、当該商品を搬送する数量を特定する情報を格納する。ピッキング棚ＩＤ欄１１１ｃは、ピッキングエリアにおいて当該商品が配置されている商品棚を特定する情報を格納する。格納棚ＩＤ欄には、格納エリアにおいて当該商品を格納すべき棚を特定する情報を格納する。

図４は全ての商品の数量が１個である例を示しているが、各商品の数量は複数個でもよい。また、同一種類の複数の商品が、異なるピッキング棚からピッキングされてもよいし、異なる格納棚に格納されてもよい。従って、商品搬送指示情報テーブル１１１０は、同一の商品ＩＤを有する複数のレコードを保持してもよい。

また、図４の商品搬送指示情報テーブル１１１０は、１ラウンドの搬送作業の情報を格納しているが、複数ラウンドの搬送作業の情報を格納してもよい。このとき、商品搬送指示情報テーブル１１１０は、ラウンドを特定する情報を格納するラウンドＩＤ欄をさらに含む。

商品情報記憶領域１１２は、各商品のサイズ情報を特定する情報を格納する。商品情報記憶領域１１２は、例えば、図５に示す商品情報テーブル１１２０を格納する。商品情報テーブル１１２０は、商品ＩＤ欄１１２ａ、幅欄１１２ｂ、奥行欄１１２ｃ及び高さ欄１１２ｄを含む。

商品ＩＤ欄１１２ａは、商品名を特定する情報を格納する。幅欄１１２ｂは、当該商品が占有する幅を特定する情報を格納する。奥行欄１１２ｃは、当該商品が占有する奥行きを特定する情報を格納する。高さ欄１１２ｄは、当該商品が占有する高さを特定する情報を格納する。これら商品の幅、奥行き及び高さは、商品のサイズ情報の一例である。

商品のサイズ情報は、後述する積付方法案の生成処理際に利用される。なお、商品情報テーブル１１２０は、各商品の重量情報や、各商品の上に積載可能な重量を示す情報等を、さらに格納してもよい。

なお、複数個の商品を１単位として扱う場合は、その単位個数をもって、仮想的に１商品として扱う。また、商品サイズは、通常商品そのもののサイズ（例えば、縦、横、高さなどで示されるサイズ）である。ただし、商品が直方体や立方体でない場合など、サイズ表記が容易でない場合、当該商品を包含するバウンディングボックスを設定し、そのサイズで表現してもよい。

台車情報記憶領域１１３は、台車のサイズ情報を特定する情報を格納する。台車情報記憶領域１１３は、例えば、図６に示す台車情報テーブル１１３０を格納する。台車情報テーブル１１３０は、項目欄１１３ａ及び値欄１１３ｂを含む。項目欄１１３ａは、値欄１１３ｂに格納される値の種類を特定し、台車の幅、奥行及び高さを含む。値欄１１３ｂは、項目欄１１３ａに対応する情報（台車の幅、奥行、及び高さ）を格納する。台車のサイズ情報は、後述する積付方法案の生成処理に利用される。

なお、本実施形態は、台車情報記憶領域１１３が、１台の台車のサイズ情報を格納する例を説明しているが、例えば、台車情報記憶領域１１３が複数の台車情報テーブル１１３０を保持することにより、複数の台車のサイズ情報を格納してもよい。また、複数の区画を有する台車が用いられる場合、各区画を仮想的に１台の台車として扱えばよい。

棚間距離情報記憶領域１１４は、ピッキングエリア及び格納エリアに含まれる棚それぞれの間の距離情報を特定する情報を格納する。棚間距離情報記憶領域１１４は、例えば、図７に示す棚間距離情報テーブル１１４０を格納する。

棚間距離情報テーブル１１４０は、Ｆｒｏｍ棚ＩＤ欄１１４ａ、Ｔｏ棚ＩＤ欄１１４ｂ及び距離欄１１４ｃを含む。Ｆｒｏｍ棚ＩＤ欄１１４ａは、始点となる商品棚を特定する情報格納する。Ｔｏ棚ＩＤ欄１１４ｂは、終点となる商品棚を特定する情報を格納する。Ｆｒｏｍ棚ＩＤ欄１１４ａは、商品棚ＩＤだけでなく、ピッキング開始地点、ピッキング終了地点及び格納開始地点を特定する情報を格納する。

距離欄１１４ｃは、対応するＦｒｏｍ棚ＩＤ欄１１４ａが示す商品棚から、対応するＴｏ棚ＩＤ欄１１４ｂが示す商品棚までの距離を特定する情報を格納する。Ｔｏ棚ＩＤ欄１１４ｂは、商品棚ＩＤだけでなく、ピッキング終了地点、格納開始地点及び格納終了地点を特定する情報を格納する。棚間距離情報は、ピッキング・格納順序案における移動距離の算出処理に利用される。

本実施形態では、図７のように、棚ＩＤ「ＬＰ００１」の区画と棚ＩＤ「ＬＰ００２」の区画との移動距離を記録するのに、棚ＩＤ「ＬＰ００１」を始点区画とする場合と棚ＩＤ「ＬＰ００２」を始点区画とする場合の２通りを格納している。このように順路別にしているのは、ピッキングエリアの巡回経路上の移動方向が制限されているなど、何れを始点とするかで移動距離が異なる場合があるからである。もし、そのような場合がないならば、単に区間（２区画）を特定する情報と対応する移動距離を記録するのみでもよい。

なお、距離欄１１４ｃに格納される距離は、巡回経路を作業者が移動する距離を用いるのが好ましい。ただし、区画間の直線距離と巡回経路上での移動距離には一定の関係があるので、区画間の直線距離を記録しても構わない。

ピッキング・格納順序情報記憶領域１１５は、後述するピッキング・格納順序決定部が決定したピッキング・格納順序情報を特定する情報を格納する。ピッキング・格納順序情報記憶領域１１５は、例えば、図８に示すピッキング・格納順序情報テーブル１１５０を格納する。

ピッキング・格納順序情報テーブル１１５０は、商品ＩＤ欄１１５ａ、ピッキング順序欄１１５ｂ、ピッキング棚ＩＤ欄１１５ｃ、格納順序欄１１５ｄ及び格納棚ＩＤ欄１１５ｅを含む。商品ＩＤ欄１１５ａは、搬送対象の商品を特定する情報を格納する。ピッキング順序欄１１５ｂは、商品のピッキング順序を特定する情報を格納する。ピッキング棚ＩＤ欄１１５ｃは、ピッキング・格納順序案において、当該商品をピッキングする棚を特定する情報を格納する。

格納順序欄１１５ｄは、商品の格納順序を特定する情報を格納する。また、同一種類の複数の商品が、異なるピッキング棚からピッキングされてもよいし、異なる格納棚に格納されてもよい。従って、ピッキング・格納順序情報テーブル１１５０は、同一の商品ＩＤを有する複数のレコードを保持してもよい。

積付方法情報記憶領域１１６は、ピッキング・格納順序決定部が決定したピッキング・格納順序、における積付方法を特定する情報を格納する。例えば、図９に示す積付方法情報テーブル１１６０を格納する。積付方法情報テーブル１１６０は、商品ＩＤ欄１１６ａ、個数Ｎｏ欄１１６ｂ、Ｘ座標欄１１６ｃ、Ｙ座標欄１１６ｄ、Ｚ座標欄１１６ｅ、Ｘ軸回転角度欄１１６ｆ、Ｙ軸回転角度欄１１６ｇ及びＺ軸回転角度欄１１６ｈを含む。

商品ＩＤ欄１１６ａは、搬送対象の商品を特定する情報を格納する。個数Ｎｏ欄１１６ｂは、当該商品の何個目であるかを特定する情報を格納する。Ｘ座標欄１１６ｃは、当該商品を積み付ける台車上のＸ座標を特定する。

Ｘ座標は、例えば、台車上の所定の点（例えば台車上の所定の角を示す点）を原点とする台車上の相対座標である。このことは、Ｙ座標及びＺ座標についても同様である。Ｙ座標欄１１６ｄは、当該商品を積み付ける台車上のＹ座標を特定する情報を格納する。Ｚ座標欄１１６ｅは、当該商品を積み付ける台車上のＺ座標を特定する情報を格納する。

Ｘ軸回転角度欄１１６ｆは、当該商品のＸ軸方向への回転角度を特定する情報を格納する。Ｙ軸回転角度欄１１６ｇは、当該商品のＹ軸方向への回転角度を特定する情報を格納する。Ｚ軸回転角度欄１１６ｈは、当該商品のＺ軸方向への回転角度を特定する情報を格納する。

以下、図９の積付方法情報テーブル１１６０の情報に従った、商品ＩＤ「Ｐ００７」の商品の積付作業の一例を説明する。作業者は、例えば、当該商品の所定の点を座標（２０，１０，３０）に一致させ、さらに、当該商品の幅を定義した方向とＸ軸とが、当該商品の奥行を定義した方向とＹ軸とが、当該商品の高さを定義したＺ軸とＹ軸とが、それぞれ平行になるよう当該商品を配置する。さらに作業者は、配置した商品をＸ軸方向に９０°、Ｚ軸方向に９０°回転させる。

図１の説明に戻る。制御部１２０は、積付方法案生成部１２１、ピッキング・格納順序案生成部１２２、ピッキング・格納移動距離算出部１２３及びピッキング・格納順序決定部１２４を含む。制御部１２０の各部の機能は、それぞれプログラムが計算機システム、特にプロセッサと協調することで実現される。以下、制御部１２０の各部については、制御部１２０の処理フローに従ってその機能を説明する。

表示部１３０は、記憶部１１０に格納された情報を出力する。例えば、表示部１３０は、商品棚レイアウト案情報記憶領域１１７が保持する情報を表示する。記憶部１１０に格納された情報を出力する。例えば、表示部１３０は、ピッキング・格納順序情報記憶領域１１５及び積付方法情報記憶領域１１６が保持する情報を表示する。

通信部１４０は、ネットワーク２４０を介して他の装置等と情報の送受信を行う。入力部１５０は、ユーザ等による入力を受け付ける。

図１０は、商品ピッキング・格納作業指示生成処理の一例である。積付方法案生成部１２１は、商品の１以上の積付方法案を生成する（Ｓ１００）。以下、ステップＳ１００における積付方法案生成処理の一例を説明する。積付方法案生成部１２１は、例えば、商品搬送指示情報テーブル１１１０が示す搬送対象の商品からランダムに１つずつ商品を選択して、逐次台車上の各商品の積付位置を決定する。

具体的には、積付方法案生成部１２１は、例えば、台車上の相対座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が小さい位置から順に商品を積み付けるように各商品の積付位置を決定する。つまり、積付方法案生成部１２１は、積み付ける商品が既に積み付けられた他の商品と重ならない、かつ台車情報テーブル１１３０が示す台車のサイズ内に収まるという条件の下で、取り得るＺ座標の最小値を算出する。複数の台車情報テーブル１１３０が存在する場合、積付方法案生成部１２１は、当該条件を満たす台車をランダム１つ選択し、取り得るＺ座標の最小値を算出する。

続いて、積付方法案生成部１２１は、Ｚ座標を当該最小値に固定した際に取り得るＹ座標の最小値を算出し、Ｚ座標とＹ座標をそれぞれの最小値に固定した際に取り得るＸ座標最小値を算出し、算出した各最小値を当該商品のＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標として採用する。

なお、積付方法案生成部１２１は、商品の回転を許可して、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標それぞれの最小値を算出してもよい。また、商品情報テーブル１１２０に、各商品の上に積載可能な重量を示す情報等の積付に係る制約情報が含まれる場合、積付方法案生成部１２１は、当該制約情報が示す制約に従って、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標それぞれの最小値を算出する。

ピッキング・格納順序案生成部１２２は、ステップＳ１００で生成された積付方法案に対して、例えば、抜取り及び積替えなしに実行可能なピッキング・格納順序案を生成する（Ｓ２００）。商品の抜取りとは、台車に積載されている商品であって、鉛直上方向に他の商品が積載されている商品、を格納作業時に台車から回収する作業を示す。商品の積替えとは、ピッキング作業終了後かつ格納作業開始前に、台車に積み付けられている少なくとも１つの商品の台車上の位置を変更する作業を示す。以下、ピッキング・格納順序案の生成方法の一例を、図１１を用いて説明する。

図１１は、積付状態（０）が示す積付方法案に対して、格納順序案を生成する方法の一例を示す。以下、抜取り及び積替えなしに商品の格納をすることができる格納順序の生成方法を説明する。積付状態（０）において、抜取り及び積替えなしに格納可能な商品は、上に商品が積まれていない商品Ｃ及び商品Ｄである。ピッキング・格納順序案生成部１２２は、商品Ｃ又は商品Ｄの一方を１番目に格納される商品として選択する。

商品Ｃが選択された場合、積付状態（１−２）に遷移する。積付状態（１−２）において、抜取り及び積替えなしに格納可能な商品は、上に商品が積まれていない商品Ａ及び商品Ｄであるため、ピッキング・格納順序案生成部１２２は、商品Ａ又は商品Ｄの一方を２番目に格納される商品として選択する。

商品Ｄが選択された場合、積付状態（２−２）に遷移する。積付状態（２−２）において、抜取り及び積替えなしに格納可能な商品は、上に商品が積まれていない商品Ａ及び商品Ｂであるため、ピッキング・格納順序案生成部１２２は、商品Ａ又は商品Ｂの一方を３番目に格納される商品として選択する。商品Ｂが選択された場合、積付状態（３−２）に遷移し、このとき４番目に格納される商品は商品Ａである。

このように、ピッキング・格納順序案生成部１２２は、（１）ある積付状態において格納可能な商品群を抽出する処理と、（２）当該商品群から任意の１商品を選択する処理と、（３）当該商品の除外により積付状態を更新する処理と、を含む一連の処理を繰り返すことで、抜取り及び積替えなしに実行可能な格納順序案を生成することができる。

ピッキング・格納順序案生成部１２２は、例えば、積付状態に含まれる商品それぞれに対して、当該商品以外の商品を固定した状態で、当該商品をＺ軸方向（鉛直上向き）に平行移動させた際に他の未格納商品と干渉するか否かを判定し、干渉しない商品からなる商品群を抽出することにより、上記の（１）の処理を実行する。また、ピッキング・格納順序案生成部１２２は、（２）の処理において、例えば、（１）の処理で抽出した商品群から、次に格納する商品をランダムに選択することで、複数の異なる格納順序案を生成することができる。

なお、ピッキング・格納順序案生成部１２２は、例えば、格納順序案生成処理のうち、（１）の処理を以下のように変更することにより、ピッキング順序案を生成する。ピッキング・格納順序案生成部１２２は、積付状態に含まれる商品それぞれに対して、当該商品以外の商品を固定した状態で、当該商品を鉛直下向きに平行移動させた際に、他の未ピッキング商品と干渉するか否かを判定し、干渉しない商品からなる商品群を抽出することにより、上記の（１）の処理を実行する。

また、ピッキング・格納順序案生成部１２２は、格納順序案生成処理の（１）の処理において、例えば、積付状態に含まれる商品それぞれに対して、当該商品以外の商品を固定した状態で、当該商品を鉛直上向きに平行移動させた際に干渉する他の未格納商品の個数を算出し、当該個数が第１閾値以下である商品からなる商品群を抽出してもよい。第１閾値が１以上である場合、他の商品が積載された商品を格納する作業が発生する可能性があり、このとき抜取りが発生する。第１閾値が０である場合、抜取りは発生しない。

なお、格納時に抜取りが発生した場合、抜取られた商品の鉛直上方向に積み付けられていた商品の次の積付状態における位置は、例えば、当該抜取られた商品の分だけ鉛直下方向に移動する。具体的には、例えば、積付状態（０）において、商品Ａが抜き取られた場合、次の積付状態における商品Ｃの位置は、積付状態（０）における商品Ａの位置と一致する。

また、同様に、ピッキング・格納順序案生成部１２２は、ピッキング順序案生成処理の（１）の処理において、例えば、積付状態に含まれる商品それぞれに対して、当該商品以外の商品を固定した状態で、当該商品を鉛直下向きに平行移動させた際に干渉する他の未ピッキング商品の個数を算出し、第２閾値以下である商品からなる商品群を抽出してもよい。第２閾値が１以上であれば、積替え作業が必要となる可能性がある。

なお、積付方法案においてあるピッキング対象商品の土台となる商品の少なくとも１つが未ピッキングである場合、当該ピッキング対象商品は、例えば、積付方法案が示す当該ピッキング対象商品の積付位置のＺ座標を台車及び台車上の他の商品と干渉しない最小の値に変化させた位置、に暫定的に積み付けられる。具体的には、図１１の例において、商品Ａが未ピッキングの状態で商品Ｃがピッキングされる場合、商品Ｃは、例えば、積付状態（０）における商品Ａの位置に暫定的に積み付けられる。

また、積付方法案が示すピッキング対象商品が積み付けられるべき位置に、既に他の商品が積み付けられている場合、当該ピッキング対象商品は、例えば、積付方法案が示す当該ピッキング対象商品の積付位置のＺ座標を台車及び台車上の他の商品と干渉しない最小の値に変化させた位置、に暫定的に積み付けられる。図１１の例において、積付状態（０）における商品Ａの位置に既に商品Ｃが積み付けられた状態で、商品Ａがピッキングされる場合、商品Ａは、例えば、積付状態（０）における商品Ｃの位置に暫定的に積み付けられる。

なお、積付方法案が示す積付位置と異なる位置に暫定的に積み付けられた各商品は、ピッキング作業終了後かつ格納作業開始前に、積付方法案が示す積付位置に積替えられる。

ピッキング・格納移動距離算出部１２３は、ステップＳ２００で生成されたピッキング・格納順序案におけるピッキング・格納総移動距離を算出する（Ｓ３００）。具体的には、ピッキング・格納移動距離算出部１２３は、商品搬送指示情報テーブル１１１０が示すピッキング棚ＩＤ１１１ｃ及び格納棚ＩＤ１１１ｄを取得し、当該ピッキング・格納順序案が示す商品ピッキング・格納順序をピッキング・格納棚の巡回順序に変換する。

ピッキング・格納移動距離算出部１２３は、当該巡回順序が示す移動経路に対応する全ての距離情報を棚間距離情報テーブル１１４０から取得し、取得した距離の和を、総移動距離として算出する。

ピッキング・格納順序決定部１２４は、上記処理において生成された、積付方法案と、当該積付方法案におけるピッキング・格納順序案と、の対応を示す格納作業指示候補及び当該ピッキング・格納順序案の総移動距離とを、記憶部１１０に格納する。

ピッキング・格納順序案生成部１２２は、ピッキング・格納順序案変更の終了条件が満たされたか否かを判定する（Ｓ４００）。当該終了条件が満たされた場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）、ステップＳ６００へ遷移する。当該終了条件が満たされない場合（Ｓ４００：ＮＯ）、ステップＳ５００へ遷移する。

例えば、ピッキング・格納順序案変更の繰り返し回数が所定値を超えたこと、ステップＳ１００の処理開始から所定時間経過したこと及び移動距離が所定値以下である格納作業指示候補が生成されたことそれぞれは、当該終了条件の一例である。

ステップＳ４００において、ピッキング・格納順序案変更の終了条件が満たされない場合、ピッキング・格納順序案生成部１２２は、ピッキング・格納順序案を変更する（Ｓ５００）。具体的には、例えば、ピッキング・格納順序案生成部１２２は、ステップＳ２００の（１）〜（３）の処理からなる一連の処理の繰り返しを再度実行し、当該繰り返しにおける少なくとも１回の（２）の処理において、過去に実行された当該処理において選択された商品と異なる商品を変更することにより、新たなピッキング・格納順序案を生成する。

ステップＳ４００において、ピッキング・格納順序案変更の終了条件が満たされた場合、積付方法案生成部１２１は、積付方法案変更の終了条件が満たされたか否かを判定する（Ｓ６００）。当該終了条件が満たされた場合（Ｓ６００：ＹＥＳ）ステップＳ８００へ遷移する。当該終了が満たされない場合（Ｓ６００：ＮＯ）、ステップＳ７００へ遷移する。

例えば、積付方法案変更の繰り返し回数が所定の値を超えたこと、ステップＳ１００の処理開始から所定時間経過したこと及び移動距離が所定値以下である格納作業指示候補が生成されたことそれぞれは、当該終了条件の一例である。

ステップＳ６００において、積付方法案変更の終了条件が満たされない場合、積付方法案生成部１２１は、積付方法案を変更する（Ｓ７００）。積付方法案生成部１２１は、例えば、ステップＳ１００と同様の処理を行う。このとき、積付方法案生成部１２１は、例えば、商品搬送指示情報テーブル１１１０が示す搬送対象の商品からランダムに１つずつ商品を選択する順番を、過去に実行された積付方法案生成処理における選択順番から、変更することで、新たな積付方法案を生成する。

ステップＳ６００において、積付方法変更の終了条件が満たされた場合、ピッキング・格納順序決定部１２４は、例えば、記憶部１１０に格納された格納作業指示候補から、ピッキング・格納の総移動距離が最短であるピッキング・格納作業指示を、記憶部１１０に格納された格納作業指示候補から選択する（Ｓ８００）。ピッキング・格納順序決定部１２４は、総移動距離が最短であるピッキング・格納作業指示を選択することにより、少ない処理量でピッキング・格納作業指示を決定することができる。

なお、例えば、前述した第１閾値及び第２閾値の少なくとも一方が１以上である場合（即ち、抜取り作業及び積替え作業の少なくとも一方が発生する可能性がある場合）、ステップＳ８００において、ピッキング・格納順序決定部１２４は、作業工数が最小のピッキング・格納作業指示を、選択してもよい。以下、各ピッキング・格納作業における総作業工数の算出方法について説明する。

総作業工数は、例えば、移動による作業工数、抜取りによる作業工数、及び積替えによる作業工数の和で定義される。ピッキング・格納順序決定部１２４は、例えば、総移動距離を所定の増加関数に代入した値を、移動による作業工数として算出する。ピッキング・格納順序決定部１２４は、例えば、格納順序案が示す抜取り回数を所定の増加関数に代入した値を、抜取りによる作業工数として算出する。ピッキング・格納順序決定部１２４は、例えば、ピッキング順序案が示すピッキング後の積付状態と積付方法案が示す積付状態とにおいて、積付位置の異なる商品数を所定の増加関数に代入した値を、積替えによる作業工数として算出する。上述の処理によりピッキング・格納順序決定部１２４は、総作業工数が少ないピッキング・格納作業指示を選択することができる。

ピッキング・格納順序決定部１２４は、選択した格納作業指示に含まれる積付方法案を積付方法情報テーブル１１６０に格納し、選択した格納作業指示に含まれるピッキング・格納順序案をピッキング・格納順序情報テーブル１１５０に格納する。

図１２は、表示部１３０に表示される商品ピッキング・格納作業指示の表示画面の一例を示す。表示画面１３００は、例えば、搬送商品情報表示領域１３１と、ピッキング・格納順序情報表示領域１３２と、積付位置情報表示領域１３３と、を含む。

搬送商品情報表示領域１３１は、商品搬送指示情報テーブル１１１０が示す商品ＩＤ、ピッキング棚ＩＤ及び格納棚ＩＤを表示する。ピッキング・格納順序情報表示領域１３２は、ピッキング・格納順序情報テーブル１１５０が示す、対応する商品のピッキング順序及び格納順序を表示する。積付位置情報表示領域１３３は、積付方法情報テーブル１１６０が示す、対応する商品の積付位置の情報を表示する。

図１３は、商品ピッキング・格納作業指示出力装置２３０による出力形態の一例である伝票の一例を示す。伝票２３００は、１以上の格納作業指示領域２３１を含む。格納作業指示領域２３１それぞれは、例えば、商品搬送指示情報テーブル１１１０が示す商品ＩＤ、ピッキング棚ＩＤ及び格納棚ＩＤと、ピッキング順序情報表示領域２３２と、格納順序情報表示領域２３３と、積付位置情報表示領域２３４と、を含む。

ピッキング順序情報表示領域２３２は、ピッキング・格納順序情報テーブル１１５０が示す、対応する商品のピッキング順序を表示する。格納順序情報表示領域２３３は、ピッキング・格納順序情報テーブル１１５０が示す、対応する商品の格納順序を表示する。積付位置情報表示領域２３４は、積付方法情報テーブル１１６０が示す、対応する商品の積付位置の情報を表示する。

なお、図１２の積付位置情報表示領域１３３及び図１３の積付位置情報表示領域２３４は、台車上のＸＹ座標平面における商品の積付位置を示す鳥瞰図を表示しているが、他の情報（例えば積付位置の座標等）を用いて特定された積付位置を表示してもよい。

また、伝票２３００が、ピッキング順序情報表示領域２３２又は格納順序情報表示領域２３３を含まなくてもよい。このとき、商品ピッキング・格納作業指示出力装置２３０が格納作業指示領域２３１をピッキング順序又は格納順序に従って出力することにより、ピッキング順序又は格納順序を特定する伝票２３００を出力することができる。

例えば、ピッキング作業者は、ピックアップ作業時に当該伝票を携行することにより、端末等を参照することなく、ピックアップ順序及び格納位置を容易に確認することができる。また、例えば、ピッキング作業者が商品をピックアップした際に、当該商品に対応する格納作業指示領域２３１を当該商品に貼付することにより、格納作業者は、端末等を参照することなく、各商品の格納棚を容易に確認することができる。

以上、本実施形態の商品ピッキング・格納作業指示装置２１０は、上述の処理により、抜取り、積替え及び移動による作業工数を含む総作業工数の少ないピッキング・格納指示を生成することができる。特に、第１閾値及び第２閾値がともに０である場合については、商品ピッキング・格納作業指示装置２１０は、抜取り及び積替えを必要としない、総作業工数の少ないピッキング・格納指示を生成することができる。

なお、本発明は上記した実施例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、上記した実施例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、各実施例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、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、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、上記の各構成、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（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

Claims

プロセッサと、記憶装置と、を含み、
前記記憶装置は、
搬送対象商品と、前記搬送対象商品の搬送元商品棚と、前記搬送対象商品の搬送先商品棚と、を特定する搬送指示情報と、
前記搬送対象商品のサイズを特定する商品情報と、
前記搬送元商品棚からピックアップされた前記搬送対象商品を前記搬送先商品棚へ搬送する台車のサイズを特定する台車情報と、
ピッキング開始地点と前記搬送元商品棚との距離、ピッキング終了地点と前記搬送元商品棚との距離、格納開始地点と前記搬送先商品棚との距離、格納終了地点と前記搬送先商品棚との距離、前記搬送元商品棚それぞれの間の距離、及び前記搬送先商品棚それぞれの距離を特定する棚間距離情報と、を保持し、
前記プロセッサは、
前記商品情報と前記台車情報とを利用して、前記搬送対象商品を前記台車に積み付ける位置を示す積付案を生成し、
前記積付案において鉛直下方向に第１閾値以下の他の未ピックアップの搬送対象商品が存在する未ピックアップの搬送対象商品を、前記搬送元商品棚から順次ピックアップする、ピッキング順序案を生成し、
前記積付案において鉛直上方向に第２閾値以下の他の未格納の搬送対象商品が存在する未格納の搬送対象商品を、前記搬送先商品棚に順次格納する、格納順序案を生成し、
前記積付案と、前記ピッキング順序案と、前記格納順序案と、を含むピッキング・格納作業指示候補を複数生成し、
前記ピッキング・格納作業指示候補について、前記ピッキング順序案と、前記格納順序案と、前記棚間距離情報と、を利用して、前記台車の総移動距離を算出し、
前記総移動距離を利用して、前記ピッキング・格納作業指示候補から表示させるピッキング・格納作業指示を選択する、商品ピッキング・格納作業指示装置。
請求項１に記載の商品ピッキング・格納作業指示装置であって、
前記第１閾値及び前記第２閾値は０である、商品ピッキング・格納作業指示装置。
請求項１に記載の商品ピッキング・格納作業指示装置であって、
前記プロセッサは、前記総移動距離が最小の前記ピッキング・格納作業指示候補を、表示させるピッキング・格納作業指示として選択する、商品ピッキング・格納作業指示装置。
請求項１に記載の商品ピッキング・格納作業指示装置であって、
前記商品情報は、前記搬送対象商品の重量と、前記搬送対象商品の上に積載可能な制限重量と、をさらに特定し、
前記プロセッサは、前記搬送対象商品の上に積載される他の搬送対象商品の重量が制限重量以下である積付案を生成する、商品ピッキング・格納作業指示装置。
請求項１に記載の商品ピッキング・格納作業指示装置であって、
前記プロセッサは、
前記ピッキング・格納作業指示候補について、
当該ピッキング・格納作業指示に含まれる積付案通りに積み付けられた搬送対象商品を、当該ピッキング・格納作業指示に含まれる格納順序案に従って前記搬送先商品棚に順次格納する作業、において発生する、鉛直上方向に他の搬送対象商品が存在する前記台車上の搬送対象商品を抜き取る作業、の回数を利用して、第１作業工数を算出し、
当該ピッキング・格納作業指示に含まれるピッキング順序案に従って積み付けられた搬送対象商品の前記台車上の位置と、前記積付案が示す前記搬送対象商品の台車上の位置と、の比較結果を利用して、第２作業工数を算出し、
前記総移動距離を利用して、第３作業工数を算出し、
前記第１作業工数と前記第２作業工数と前記第３作業工数とを利用して、前記ピッキング・格納作業指示候補から表示させるピッキング・格納作業指示を選択する、商品ピッキング・格納作業指示装置。
請求項１に記載の商品ピッキング・格納作業指示装置であって、
出力装置に接続され、
前記プロセッサは、前記出力装置を介して、前記搬送対象商品それぞれに対応する伝票を出力し、
前記伝票それぞれは、対応する搬送対象商品、前記搬送指示情報が示す当該搬送対象商品の搬送元商品棚、前記搬送指示情報が示す当該搬送対象商品の搬送先商品棚、前記ピッキング・格納作業指示が示す当該搬送対象商品のピッキング順序、前記ピッキング・格納作業指示が示す当該搬送対象商品の格納順序、及び前記ピッキング・格納作業指示が示す当該搬送対象商品の前記台車上の積付位置を表示する、商品ピッキング・格納作業指示装置。
商品ピッキング・格納作業指示装置がピッキング・格納作業指示を生成する方法であって、
前記商品ピッキング・格納作業指示装置は、
搬送対象商品と、前記搬送対象商品の搬送元商品棚と、前記搬送対象商品の搬送先商品棚と、を特定する搬送指示情報と、
前記搬送対象商品のサイズを特定する商品情報と、
前記搬送元商品棚からピックアップされた前記搬送対象商品を前記搬送先商品棚へ搬送する台車のサイズを特定する台車情報と、
ピッキング開始地点と前記搬送元商品棚との距離、ピッキング終了地点と前記搬送元商品棚との距離、格納開始地点と前記搬送先商品棚との距離、格納終了地点と前記搬送先商品棚との距離、前記搬送元商品棚それぞれの間の距離、及び前記搬送先商品棚それぞれの距離を特定する棚間距離情報と、を保持し、
前記方法は、
前記商品ピッキング・格納作業指示装置が、
前記商品情報と前記台車情報とを利用して、前記搬送対象商品を前記台車に積み付ける位置を示す積付案を生成し、
前記積付案において鉛直下方向に第１閾値以下の他の未ピックアップの搬送対象商品が存在する未ピックアップの搬送対象商品を、前記搬送元商品棚から順次ピックアップする、ピッキング順序案を生成し、
前記積付案において鉛直上方向に第２閾値以下の他の未格納の搬送対象商品が存在する未格納の搬送対象商品を、前記搬送先商品棚に順次格納する、格納順序案を生成し、
前記積付案と、前記ピッキング順序案と、前記格納順序案と、を含むピッキング・格納作業指示候補を複数生成し、
前記ピッキング・格納作業指示候補について、前記ピッキング順序案と、前記格納順序案と、前記棚間距離情報と、を利用して、前記台車の総移動距離を算出し、
前記総移動距離を利用して、前記ピッキング・格納作業指示候補から表示させるピッキング・格納作業指示を選択する、方法。
請求項７に記載の方法であって、
前記第１閾値及び前記第２閾値は０である、方法。
請求項７に記載の方法であって、
前記商品ピッキング・格納作業指示装置が、前記総移動距離が最小の前記ピッキング・格納作業指示候補を、表示させるピッキング・格納作業指示として選択する、方法。
請求項７に記載の方法であって、
前記商品情報は、前記搬送対象商品の重量と、前記搬送対象商品の上に積載可能な制限重量と、をさらに特定し、
前記方法は、前記商品ピッキング・格納作業指示装置が、前記搬送対象商品の上に積載される他の搬送対象商品の重量が制限重量以下である積付案を生成する、方法。
請求項７に記載の方法であって、
前記商品ピッキング・格納作業指示装置が、
前記ピッキング・格納作業指示候補について、
当該ピッキング・格納作業指示に含まれる積付案通りに積み付けられた搬送対象商品を、当該ピッキング・格納作業指示に含まれる格納順序案に従って前記搬送先商品棚に順次格納する作業、において発生する、鉛直上方向に他の搬送対象商品が存在する前記台車上の搬送対象商品を抜き取る作業、の回数を利用して、第１作業工数を算出し、
当該ピッキング・格納作業指示に含まれるピッキング順序案に従って積み付けられた搬送対象商品の前記台車上の位置と、前記積付案が示す前記搬送対象商品の台車上の位置と、の比較結果を利用して、第２作業工数を算出し、
前記総移動距離を利用して、第３作業工数を算出し、
前記第１作業工数と前記第２作業工数と前記第３作業工数とを利用して、前記ピッキング・格納作業指示候補から表示させるピッキング・格納作業指示を選択する、方法。
請求項７に記載の方法であって、
前記商品ピッキング・格納作業指示装置は、出力装置に接続され、
前記方法は、前記商品ピッキング・格納作業指示装置が、前記出力装置を介して、前記搬送対象商品それぞれに対応する伝票を出力し、
前記伝票それぞれは、対応する搬送対象商品、前記搬送指示情報が示す当該搬送対象商品の搬送元商品棚、前記搬送指示情報が示す当該搬送対象商品の搬送先商品棚、前記ピッキング・格納作業指示が示す当該搬送対象商品のピッキング順序、前記ピッキング・格納作業指示が示す当該搬送対象商品の格納順序、及び前記ピッキング・格納作業指示が示す当該搬送対象商品の前記台車上の積付位置を表示する、方法。