JP6408121B2 - 倉庫管理システム、倉庫および倉庫管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、物品を集約して配分する物流倉庫の管理システムに関する。

製品を工場から顧客に届ける場合、顧客の需要発生からできるだけ短時間のうちに製品を届けることが望ましい。しかし、一般に、物理的な製品の製造には所定の時間が掛かるものであり、これは製造に関するリードタイム（以下、製造リードタイム）と呼ばれる。製造リードタイムが長ければ長いほど、受注生産による対応では、顧客の満足度を下げるリスク、顧客が他の製品に心変わりするリスクが増大することになる。このリスクを低減するために、事前の市場調査の結果に基づいた、見込み生産が行われるのが今日では一般的である。見込み生産によって発生する在庫は、製造拠点に置くよりも、より見込み顧客の物理的な場所に近い場所においておくことが望ましい。というのは、製造リードタイムがゼロであった場合に、次の問題は、配送にかかるリードタイム（以下、配送リードタイム）になるためである。そのための一時保管領域として、倉庫が用いられる。製造から配送まで含めた物流ネットワークを、サプライチェーンと呼び、製造リードタイムと配送リードタイムを削減するために各種の方策を講じることを、サプライチェーンマネージメント（Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｈａｉｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と呼ぶ。サプライチェーンマネージメントにおいて、製造拠点や倉庫拠点をどこに配置し、それぞれの拠点からいかに迅速に出荷するかは、企業の競争力を強化する上で重要であり、各企業は、その取組みに力を入れている。

製造リードタイムと配送リードタイムを決定するのは、拠点間の移送時間である。拠点間の移送時間を決定するのは、移送要求が発生してから、移送が開始されるまでの時間および拠点Ａから拠点Ｂまで移送するのに掛かる時間である。後者は、トラック、航空機又は船舶など様々なモーダルからの選択、及び、経路自身の距離又は渋滞などの阻害要因が時間のばらつきの原因となる。所定の到着指定時刻に向けて、阻害要因が少ないモーダル及び経路を選択することが課題となる。前者は、出荷内容の指示を受けてから集品し、梱包を経て出荷準備が完了するまでの時間であり、集品が早いほど、梱包が早いほど短くなるものである。特にネット通販が盛んである今日では、より多品種の中から少量ずつ購入（選択）することが出来ることが、顧客への訴求のポイントとなっている。その結果、顧客からの購入情報を受領した後、大量の在庫商品の中からできるだけ迅速に集品を行い、梱包にまわすことが、課題である。

集品速度（以下、集品生産性とも呼ぶ）を向上させることを目的として、倉庫の作業を自動化するための機器及びロボットの導入も進んでいる。これらは、自動倉庫と呼ばれる。自動倉庫の中には、人間では対応できないほどの大量の物品を短時間のうちに処理することが出来るものもあり、大量の物品を短時間で処理しなければならない場合には、効果的である。一方で、自動倉庫の設営には、相応の機器の導入が必要であり、将来的な物量見通しが明確でない場合など、初期投資が必要であることが課題になる場合もある。自動倉庫における自動化の程度は、前記のような物量見通しに基づいて設計すればよく、一部を人手による作業でまかなうことも考えられる。たとえば、集品対象の在庫棚への商品補充を自動的に行うように設計し、集品作業を人手で行う、といった設計が行われる。これは、商品の補充は、所定のある程度きめられた大きさのダンボールまたはコンテナを取り扱えばよいのに対して、集品は、形状の必ずしも一定ではない、個別商品を単品ごとに取り扱う必要が発生するため、人手による作業の方が好適であると考えられる場合があるためである。

人手による集品作業を行う上でも、各種の効率向上方法が提案されている。たとえば、特許文献１は、集品用の棚に傾斜を設けることによって、投入口から充填した商品が自重で取出口に移動するように構成されたラック装置を開示している。これによって、取出口からダンボールまたはコンテナなどのケースに梱包されている商品を全て取り出した後に、当該ケースを取り除くだけで、次のケースが取出口に現れることになる。そのため、ある程度の商品数を事前に集品棚に蓄積することができ、集品棚における商品欠品の発生、および補充作業に伴う、集品待ち時間の発生を防止することが出来る。特許文献２は、集品の際に使用するカートに、集品商品を積みつける際に、カートの背もたれ部分に傾くことを許容することで、積載効率を向上させる方策を開示している。また、特許文献３は、倉庫レイアウトの所定領域にフォークリフトの旋回領域を設けることで、効率よく集品配架する方策を開示している。

特許文献１：特開２０１１−２２５３６０号公報
特許文献２：特開２００４−３０７１１０号公報
特許文献３：特開２００３−１８２８０８号公報

物品（商品）のピッキング速度（生産性）を向上させる方法として、物品の補充方式の改善、および作業方法の改善という少なくとも二通りが考えられる。本発明は、作業方法を改善することで、生産性を改善することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様は、プロセッサと、前記プロセッサに接続される記憶装置と、を有する倉庫管理システムであって、前記記憶装置は、倉庫に入荷した物品の出荷先および各出荷先に出荷する物品の数を示す作業オーダ情報と、物品の重さを含む物品属性情報と、前記倉庫のレイアウト情報と、を保持し、前記プロセッサは、複数の仕分作業方式の各々を用いて前記倉庫に入荷した物品を出荷先ごとに仕分ける仕分作業を行うための作業者の消費エネルギーを、前記作業オーダ情報、前記物品属性情報および前記レイアウト情報に基づいて計算し、計算された消費エネルギーが少ない仕分作業方式を出力することを特徴とする。

本発明の一態様によれば、物流倉庫をはじめとする集品分配拠点において、作業生産性を向上させることができる。上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。

本発明の実施形態の倉庫システム全体のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の倉庫システムの機能ブロック図である。 本発明の実施形態の倉庫システムの動作の流れを示すシーケンス図である。 本発明の実施形態の倉庫管理システムが入荷作業時に行う処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の倉庫管理システムが仕分作業開始時に行う処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の入荷システムが実行する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の仕分システムが実行する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の倉庫管理システムがマスタデータを生成する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の倉庫管理システムが保持するマスタデータのうち作業環境情報の説明図である。 本発明の実施形態の倉庫管理システムが保持するマスタデータのうち作業者属性情報の説明図である。 本発明の実施形態の倉庫管理システムが保持するマスタデータのうち商品属性情報の説明図である。 本発明の実施形態の倉庫管理システムが管理する作業状況管理データの説明図である。 本発明の実施形態の倉庫管理システムが管理するカゴ車情報の説明図である。 本発明の実施形態の倉庫管理システムが管理する一時保管場所情報の説明図である。 本発明の実施形態の倉庫管理システムがカロリー計算を行う処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の倉庫管理システムが実行するカロリー計算の説明図である。 本発明の実施形態の入荷システムが表示する画面例の説明図である。 本発明の実施形態の仕分システムが商品設置作業時に表示する画面例の説明図である。 本発明の実施形態の仕分作業時に各作業者が使用するタブレット端末の表示例の説明図である。 本発明の実施例１の通過型倉庫の構成を示す説明図である。 本発明の実施例１の通過型倉庫において行われる作業をより詳細に示す説明図である。 本発明の実施例２の保管型倉庫の第１の構成例を示す説明図である。 本発明の実施例２の保管型倉庫の第２の構成例を示す説明図である。 本発明の実施例２の保管型倉庫において行われる作業をより詳細に示す説明図である。 仕分作業方式の説明図である。 本発明の実施形態の一時保管場所の構成例の説明図である。

物流倉庫の運営成否は、入力である作業物量（作業オーダ量）に対する、処理能力である作業者（ないし作業装置）の生産性で決定されている。理想的には、作業物量が確定した後に、正しい生産性見積もりに基づいて過不足無く作業者（ないし作業装置）を手配することが望ましい。しかし、一般に、様々な外乱要素によって、作業物量は不確実であり、正しい生産性見積もりも容易ではない。

さらに、物流倉庫では、所定の出荷時刻までに作業を終えなければならず、それが失敗することは、事業継続に大きなマイナスのインパクトを与える。その結果、作業物量を多く見積もり、生産性を低く見積もることで、安全方向に設計する、すなわち余分な人員を手配する方向に圧力が働く。とはいえ、余裕のある見積もりを提案することは競争環境を勝ち抜く上では難しく、生産性を可能な範囲よりも高く見積もることもある。このミスマッチがまた、事業環境を厳しくする方向に働く。

生産性の見積もりを誤る理由は、以下の通りである。一般に作業者の生産性は、残存エネルギーの低下とともに落ちていく。しかし、管理者は、生産性を一定期間および一定数の作業者の平均値として見積もっている。楽観的な管理者は、高い生産性が終日維持できると考えて、少ない作業者数で運営をしようとした結果、予定された時間内に作業が終わらなくなる。悲観的な管理者は、低い生産性しか期待しないため、過剰な作業者を抱えて、コストをかけすぎてしまう。

本発明は、作業によって逐次消費するエネルギーを計算し、作業者の提供可能な残存エネルギーを考慮して商品（すなわち倉庫に入荷し、出荷される物品）の事前配置および作業割当てを決定する。そのエネルギー計算のために、作業者の属性（例えば体重および身長といった体格）、商品の属性（例えば大きさおよび重量）、および作業環境情報（例えば基本的なレイアウトおよび温度など）を使用する。これによって、作業に必要なエネルギー量を正しく見積もり、作業を適正な条件の元に運用することが出来るようになる。

また、従来は、過去の生産性がそのまま将来の生産性を表すことを期待した作業割当てを実施しており、将来の生産性を過大評価しがち（すなわち、作業が遅れる確率が高い）であったが、本発明のシステムは、現実的な生産性を予測しながら作業を進捗させるため、過大評価を避けることが出来る。特に、入荷した（トータルピックした）商品群を、消費エネルギーを決定する主な要素である、たとえば重量と工程距離で２次元的に整列することで、後段の処理を残存エネルギーに応じて適応的に切り替えることを可能とする。ここで、工程距離とは、その後の工程を実施するために必要な、物品の移動距離（その物品を作業者が持ち運ぶか、またはその物品を載せたカゴ車を作業者が移動させる場合には、作業者の歩行距離）を意味しており、本明細書では、種まき方式および摘み取り方式のそれぞれにおける工程距離が検討される。

図２１は、仕分作業方式の説明図である。

種まき方式は、当初空の複数の店舗向けカゴ車（すなわち出荷先に対応するカゴ車）２１０２を仕分作業場所に配置しておき、入荷した商品を積載した複数の商品カゴ車２１０１を一つずつ作業者が移動させながら、商品カゴ車２１０１から店舗向けカゴ車２１０２へ必要な商品を分配していく方式である。一方、摘み取り方式は、複数の商品カゴ車２１０１を仕分作業場所に配置しておき、当初空の複数の店舗向けカゴ車２１０２を一つずつ作業者が移動させながら、商品カゴ車２１０１から店舗向けカゴ車２１０２へ必要な商品をピックアップしていく方式である。

物流倉庫における主な業務は、所定の棚間口群にあらかじめ分配した商品を、順次受信する出荷作業オーダに従ってピッキングして、梱包・出荷作業を行うことである。よって、作業者（ないしピッカー）は、梱包作業エリアを出発点として、出荷作業オーダリストを見ながら、ピッキングエリアの棚間口から商品をピッキングして、全商品をピッキングし終えると、梱包作業エリアに持っていく、といった作業を繰り返す（この事例は、オーダピッキングと呼ばれる方式に相当する）。できるだけ省コストで、速やかにピッキング作業を終えること、つまり各作業者の作業生産性を高めることが課題である。

従来、出荷作業オーダの傾向を出荷頻度の観点から分類して（このような分類は「物流ＡＢＣ分析」と呼ばれる）、出荷頻度の高い商品ほど梱包作業エリアに近い領域の棚間口に分配することで、全体的なピッキング作業者の歩行距離削減、ひいてはピッキング作業の生産性向上を行っている。出荷の多い商品を梱包作業エリアに近く、出荷の稀な商品を遠くに置くことで、歩行距離と保管間口数のバランスを取っている。これは、倉庫に一定量の在庫を持ち、当該在庫から出荷商品をピッキングするＤＣ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ）型倉庫（または保管型倉庫）における工夫である。

近年、入荷商品を即座に（例えば入荷した日のうちに）出荷するＴＣ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｅｎｔｅｒ）型倉庫（または通過型倉庫）拠点が増えてきている。ＴＣ型倉庫では、出荷情報が到着する前に入荷が始まるケースもある。事前に入荷物量がわかっている場合も、トラックの到着順序は渋滞状況などに依存して変化する。そのため、ＤＣ型倉庫のように、出荷状況および在庫品の両方が共に静的に取り扱えることが必要な、物流ＡＢＣ分析を用いた棚間口レイアウト決定を、ＴＣ型倉庫では同様に実施することができない。

ＴＣ型倉庫では一般的に種まき方式での商品分配を行う。種まき方式では、作業者が一種類（ないし少種類）の商品の入ったカゴ車を引いて移動し、出荷先店舗ごとに置かれたカゴ車に必要な数だけ同商品を分配する。ＴＣ型倉庫への入荷商品は、その前の段階の倉庫を出る際にトータルピックされてから入荷しているので、カゴ車の商品を分配し終われば、当該商品に関する処理が終了するというわかりやすさもある。一方で、出荷先の店舗数が少ない場合には、種まき方式では作業者が多くの店舗用カゴ車の前を素通りして無駄に遠距離を歩くことになるため、摘み取り方式での商品分配が適切である。摘み取り方式では、上記の例で言えば、店舗側のカゴ車を作業者が引いて行き、商品が入っているカゴ車群から順次必要な商品を必要な数だけ集めて回る。

このように、種まき方式と摘み取り方式は、入荷商品種類数と出荷先店舗数の関係およびその数量で、どちらの方式の効率が良いかが決まる。どちらの方式を取るべきかを決定するには、入荷商品の種類数と各商品の出荷先店舗数が必要である。

しかし、ＴＣ型倉庫においては、入荷商品の情報があらかじめわかったとしても、それらが倉庫に到着する順番は、必ずしも一定ではない。ある程度の到着時刻の指定をすることが通常ではあるが、実際にはトラックが交通渋滞等の自然現象の影響を受けるため、実際の到着の順序が指定された順序と前後することはよくあることである。

すべての商品が入荷してから作業を開始する場合であれば、あらかじめ受領した入荷商品と出荷先店舗の情報から、種まき方式か摘み取り方式かを選択しておき、入荷した商品カゴ車をあらかじめ決定した場所に移動し、設置することで、出荷作業効率の良い方式を適切に使用することが出来る。また、ある程度の商品が入荷した時点で出荷作業を開始することが出来れば、全体としてスループットを向上させることが出来るという効果がある。しかし、前述のように、商品の到着順序が変動するため、あらかじめカゴ車の場所を指定しても、いつその場所に対応する商品が到着するかわからず、そのため、自由なタイミングで作業を開始することが出来ない。このことが、作業員への業務配分のコントロールを難しくし、全体の生産性を下げ、業務運営のコストを押し上げるという結果につながる。

従来、ＴＣ型倉庫では、トータルピッキングされた商品が入荷するため、それを種まき方式で各店舗に分配するのがセオリーとされる。たとえば、すべての出荷先店舗の分だけ種まき用にカゴ車を置くスペースを事前に確保して倉庫を設計すれば、事前に空きカゴ車を準備しておくことも出来、あとは商品が到着するたびに順次種まき作業を行うことができるためである。これは運用上のわかりやすさの点で優れているが、摘み取り方式のほうが効率の良い商品に関しては効率が悪くなり、また、出荷先店舗数が増加するに従って、より摘み取り方式のほうが適切であるケースが増えるため、全体的な効率が悪化していくという問題がある。

そこで、本発明の一実施形態の倉庫管理システムでは、入荷場所と出荷場所の間に、入荷した商品を各出荷先に仕分ける前に一時的に保管する一時保管場所（一時保管システム）を設け、そこで一次的なカゴ車の仕分けを行う。具体的には、倉庫管理システムは、入荷した商品を、カゴ車に載せ、カゴ車群を一時保管場所に２次元的に配置する。例えば、出荷先数が類似する商品を載せた複数のカゴ車が同じ列に配置され、複数の列が出荷先数の大きさに従って行方向に配置される。ただし、出荷先数は、あらかじめ使用可能な仕分作業場所の数から決定した、カテゴリ数に分類される。すなわち、各列は、一つの出荷先数に対応するのではなく、所定の出荷先数の範囲に対応する。例えば、出荷先数が１から１０までの商品がある列に配置され、出荷先数が１１から２０までの商品がその隣の列に配置されてもよい。

さらに、重量が軽いカゴ車は、列の後方（入荷口側）へ、重いカゴ車は列の前方（出荷口側）へ配置される。この指示は、本発明の設置場所指示システムが前記の商品量、重量、破損しやすさなどの商品属性情報に基づいて行う。たとえば、商品の単位距離（たとえば１ｍ）移動に必要なエネルギー量（例えば消費カロリー量）を計算し、その多寡に応じて、出荷口までの工程距離が長い場所に必要エネルギー量が少ないカゴ車が、出荷口までの工程距離が短い場所に必要エネルギー量が多いカゴ車を配置される。

たとえば、必要カロリーは、作業者の体重ｗ［ｋｇ］、商品の重量ｍ［ｋｇ］、持ち上げ高さｈ［ｍ］および移動距離ｄ［ｍ］から概算される。

図１２は、本発明の実施形態の倉庫管理システムが実行するカロリー計算の説明図である。

具体的には、図１２に示す表は、１分間の歩行による単位体重当たりのカロリー消費量と、当該歩行の速度との関係を示す。例えば、体重がｗ［ｋｇ］の作業者が、重量ｍ［ｋｇ］の商品をｈ［ｍ］持ち上げて、速度６０［ｍ／ｍｉｎ］でｄ［ｍ］移動した場合の消費カロリーは、下記の式（１）によって計算される。

０．０５３４［ｋｃａｌ／（ｋｇ・ｍｉｎ）］・（ｗ＋ｍ）［ｋｇ］×ｄ［ｍ］／６０［ｍ／ｍｉｎ］＋０．００２３［ｋｃａｌ／（ｋｇ・ｍ）］・ｍ［ｋｇ］・ｈ［ｍ］×２ ・・・（１）

商品を持ち上げる高さｈ［ｍ］は、作業者の身長によって決まる場合がある。商品の重さだけでなく、当該作業を行う作業者本人の体重および身長等の体格情報を使用することで、消費カロリーが計算される。作業を行う作業者を特定できない場合には、平均的な体格情報を使用してもよい。

本発明の実施形態では、任意の出荷を始めるタイミング（仕分作業場所を稼動させるのに十分な物量が溜まったタイミング、もしくは一時保管場所がいっぱいになったタイミング、もしくはすべての商品が入荷したタイミング）で、商品が列ごとに仕分作業場所に移動する。一時保管場所のカゴ車の最大列数は、仕分作業場所のライン数を超えないように、あらかじめユーザによって設定される。なお、本実施形態の倉庫は、互いに独立して仕分作業を行うことができる複数の仕分作業場所を含んでもよく、その場合、それぞれの仕分作業場所を、仕分作業場所のラインとも記載する。本実施形態では、各ラインで仕分作業が行われる度にそこで使用される仕分作業方式を決定してもよいし、ラインごとに使用される仕分作業方式が予め決められていてもよい。いずれの場合も、複数のラインで同時に仕分作業を行うことができ、それぞれの仕分作業方式が互いに異なっていてもよい。

その際に、隣接する列間で各列の物量、作業工数または作業エネルギーが平均化されるようにカゴ車を移動することで、列ごとの作業ばらつきを削減することができ、それぞれの列の作業終了の時刻を近くすることもできる。

この際、列の出荷先数カテゴリが（出荷先の総店舗数に応じて、ユーザによって、または自動的に決定される）所定の数よりも多い場合には、摘み取りを行うラインへ、出荷先数カテゴリが当該所定の数よりも少ない場合は、種まきを行うラインへ、自動的に（またはシステムが指示をして人手によって）カゴ車を搬送することで、最善の作業生産性が確保される。すなわち、ユーザが自由に決定できる任意の出荷仕分け作業開始タイミングで、その時点における入荷商品の最適な分配方法が選択される。また、必要なエネルギー順にカゴ車を整列するため、仕分作業ラインでの作業員割当てが容易になる。

種まき方式と摘み取り方式の選択を、上記のようなエネルギー計算式に基づいて、作業の完遂に必要なエネルギーと作業者から提供可能なエネルギーとの比較を加味して行うことで、当日作業者から提供される最良の作業成果を得ることが出来る。つまり、作業者が提供可能なエネルギーには限りがあり、その範囲内であれば作業生産性が維持されるが、限度を超えると、作業生産性が低下するため、エネルギーを維持するために、重量の重い商品を一部摘み取り方式で作業するといったことが可能になる。その場合、さらには、一時保管場所を出荷待ちエリアに近く配置することで、仕分作業場所を使用せずに、直接出荷待ちエリアのカゴ車から一時保管場所に摘み取りピッキングを行っても良い。

作業者のエネルギー維持のために、作業速度を制御してもよい。作業者を早く歩かせすぎると、消費エネルギーが増加するため、前半の作業でエネルギーが枯渇してしまい、後半の作業生産性が前半の作業生産性より著しく悪化して作業工程管理を失敗する、といったこと起こり得る。これに対して、スループットを抑えるべく、システムからの作業指示タイミングを遅らせることによって、このような失敗を防ぐことができる。スループットを犠牲にして、消費エネルギーのより少ない作業方式を選択しても同様の効果が得られる。

図１は、本発明の実施形態の倉庫システム全体のハードウェア構成を示すブロック図である。

本実施形態の倉庫システムは、大きく分けて、倉庫管理システム１０２、入荷システム１１１、および仕分システム１２１で構成されている。倉庫管理システム１０２は、入荷システム１１１および仕分システム１２１と、それぞれイントラネット１１０で相互に接続されている。近年のセキュリティ技術の発展によって、インターネット１０１を経由しても安全な接続が可能であると判断される場合は、必ずしもイントラネット１１０を経由した接続に限る必要はない。一方、倉庫管理システム１０２は、顧客からの作業オーダを受信する必要があるため、インターネット１０１に接続していることが望ましい。もちろん、インターネット１０１と倉庫管理システム１０２との間にファイヤウォールシステムまたは作業オーダ受信専用のサーバを設けることで、本実施形態の倉庫システム全体をイントラネット１１０に閉じて各要素を相互に接続してもよい。

倉庫管理システム、入荷システム、仕分システムは、それぞれ、ネットワークインタフェース、メモリ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、入力インタフェース、大容量記憶装置としてのＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ユーザへの情報提示手段としての表示装置を備えている。

メモリには、ＣＰＵが実行するプログラム、ＣＰＵが実行する処理において参照されるデータ、およびＣＰＵが実行した処理によって生成されたデータ等が格納される。ＨＤＤに格納されたプログラム及びデータが必要に応じてメモリにコピーされ、メモリ上で更新されたデータがメモリからＨＤＤにコピーされてもよい。ＨＤＤの代わりにフラッシュメモリのような他の種類の大容量記憶装置が使用されてもよい。また、ＣＰＵが実行する処理においてネットワークを介した通信が行われる場合、その通信はネットワークインタフェースを介して行われる。

具体的には、倉庫管理システム１０２は、内部バス１０７を介して相互に接続されたネットワークインタフェース１０３、メモリ１０４、ＣＰＵ１０５、入力インタフェース１０６、ＨＤＤ１０８および表示装置１０９を備えている。

ＣＰＵ１０５は、メモリ１０４に格納されたプログラムを実行することによって、倉庫管理システム１０２の機能を実現する。すなわち、以下の説明において倉庫管理システム１０２が実行する処理、例えば図２に示す各機能による処理は、実際にはＣＰＵ１０５がメモリ１０４に格納されたプログラムに従って実行する。

入荷システム１１１は、内部バス１１６を介して相互に接続されたネットワークインタフェース１１２、メモリ１１３、ＣＰＵ１１４、入力インタフェース１１５、大容量記憶装置としてのＨＤＤ１１７、および、ユーザへの情報提示手段としての表示装置１１８を備えている。

ＣＰＵ１１４は、メモリ１１３に格納されたプログラムを実行することによって、入荷システム１１１の機能を実現する。すなわち、以下の説明において入荷システム１１１が実行する処理、例えば図２に示す各機能による処理は、実際にはＣＰＵ１１４がメモリ１１３に格納されたプログラムに従って実行する。

仕分システム１２１は、内部バス１２６を介して相互に接続されたネットワークインタフェース１２２、メモリ１２３、ＣＰＵ１２４、入力インタフェース１２５、大容量記憶装置としてのＨＤＤ１２７、および、ユーザへの情報提示手段としての表示装置１２８を備えている。

ＣＰＵ１２４は、メモリ１２３に格納されたプログラムを実行することによって、仕分システム１２１の機能を実現する。すなわち、以下の説明において仕分システム１２１が実行する処理、例えば図２に示す各機能による処理は、実際にはＣＰＵ１２４がメモリ１２３に格納されたプログラムに従って実行する。

図２は、本発明の実施形態の倉庫システムの機能ブロック図である。

倉庫管理システム１０２は、入出荷作業オーダ受信機能２０４を備え、顧客システム２０１からの入出荷作業オーダを受信する。顧客システム２０１は、詳細な説明は省略するが、例えば、インターネット１０１に接続された顧客の計算機システムであり、顧客が入出荷作業オーダを入力するために使用する入出荷作業オーダ入力機能２０３および入力された入出荷作業オーダを送信する入出荷作業オーダ送信機能２０２を有する。

ここで、入荷作業オーダとは、顧客が倉庫に持ち込みたい商品の商品名、物量、時刻などの情報を含む指示情報である。倉庫側は、この情報を受信したら、入荷する商品に対する保管場所の準備や保管場所までの移動の手配を行い、実際の商品の入荷を待つ。出荷作業オーダとは、顧客が倉庫から持ち出したい商品の商品名、物量、時刻、出荷先などの情報を含む指示情報である。倉庫側は、この情報を受信したら、出荷する商品の在庫の確認、出荷のためのトラックの手配、および、在庫保管場所からトラックへの積み込み場所までの移動方法の手配を行う。この際、出荷する商品の在庫が無い場合は、新たな入荷の予定があるかどうかを確認して、当日入荷の予定がある場合は、商品が入荷した後で、入荷した商品を倉庫の在庫内からの出荷商品と合わせて出荷することになる。

これらの作業は、指示された時刻までに完了する必要があるため、十分な生産性を持って確実に実行される。そのため、倉庫管理システム１０２は、作業オーダ管理機能２０６を有する。作業オーダ管理機能２０６は、受信した入出荷作業オーダを（例えばＨＤＤ１０８等に）保存し、また、逐次作業の進捗をデータベースで管理する。商品入荷状況管理機能２０７は、入出荷作業オーダに含まれるどの商品が既に入荷し、どの商品がまだ入荷していないか、といった入荷状況を管理する。作業の進捗管理は、各システムから受信した情報にもとづいて、作業状況管理機能２１１が行う。さらに、倉庫管理システム１０２は、作業環境・作業者・商品属性管理機能２０９を有し、作業オーダの処理進捗のほか、作業者がどの作業を実施しており、どの程度のエネルギーを残しているか、および、商品の状態（ダンボール箱に梱包されているのか、単品ごと取り扱われているかなどの、荷姿情報など）も管理している。これらは、いずれも作業に伴うカロリー計算に用いられる。

倉庫管理システム１０２は、カロリー計算機能２０８を有している。ここでいうカロリー計算とは、作業者が作業を行うことによって消費するカロリーを計算すること、および、作業者が昼食などによって回復するカロリーを計算することをいう。すなわち、各作業者について、随時残存カロリー量を計算し、作業方式選択、設計の基礎情報とする。

倉庫管理システム１０２は、入荷した商品を仕分作業に入る前の段階で一時的に保管する、一時保管場所を管理する。一時保管場所に置かれている商品は、入荷状況およびその後の仕分作業状況に応じて、時々刻々と変化するため、倉庫管理システム１０２は、その状況を管理する、一時保管場所状況管理機能２１０を有している。

さらには、倉庫管理システム１０２は、仕分作業開始のタイミングを決定する、仕分作業開始判定機能２１２を有している。仕分作業開始判定機能２１２は、一時保管場所に置かれている商品の量及び必要なカロリーの確保の観点で、作業開始することが望ましいと判断した段階で、仕分作業開始指示送受信機能２１３を通じて、仕分システム１２１との間で情報を送受信する。

仕分システム１２１は、独自に（すなわち倉庫管理システム１０２からの指示によらずに）仕分作業開始を判断し、倉庫管理システム１０２に、仕分作業開始を指示する仕分作業開始判定機能２１８を有してもよい。あるいは、仕分システム１２１は、倉庫管理システム１０２が仕分作業開始を指示するまで待ち続け、指示を受けた段階で、仕分作業者が使用する端末（図１４、図１５等参照）に仕分作業開始およびその方法を、画面、ランプ、音楽または音声等で案内する仕分作業開始指示機能２１７を有してもよい。

入荷システム１１１は、入荷データ入力機能２１５を有しており、この機能を用いて入荷した商品の到着をシステムに入力することができる。その形態の一例は、バーコードリーダを用いた入力である。入荷する商品にはバーコードが印刷されており、それを入荷システム１１１に備え付けの（例えば入力インタフェース１１５に接続された、図示しない）バーコードリーダで読み取ることで、その商品に関する入荷データを入力することができる。もちろん、読み取ったバーコードは、商品と１対１で対応しているため、入荷システム１１１が別途保持する商品マスタデータ（図９Ｃ）を参照して、バーコードに対応する商品属性データ及び読み取り時刻を含めた入荷データを取得してもよい。そのうえで、入荷システム１１１は、入荷データ送信機能２１４を用いて、倉庫管理システム１０２に入荷データを送信する。この入荷データは、倉庫管理システム１０２の入荷データ受信機能２０５によって受信される。

入荷システム１１１は、さらに、入荷作業状況管理機能２１６を有する。入荷作業状況管理機能２１６は、入荷データ送信機能２１４が入荷データを送信した際に、倉庫管理システム１０２から受信した保管場所等の情報に基づいて、商品の実際の移動が行われたかどうかを管理する機能である。例えば、商品の実際の移動を行った入荷作業者は、移動先の位置を表すバーコードを読み取る等の手段で、移動の完了を入荷システム１１１に通知する。入荷作業状況管理機能２１６は、当該通知に基づいて、当該商品に関する作業を完了したものと判定し、それを倉庫管理システム１０２の作業状況管理機能２１１に通知する。

仕分システム１２１が有している仕分作業開始判定機能２１８は、仕分作業状況管理機能２１９に問い合わせた結果、仕分作業が可能であることが判明した場合に、仕分作業開始指示機能２１７を通じて、倉庫管理システム１０２に仕分システム１２１が利用可能である旨を通知する。仕分作業状況管理機能２１９は、各時刻における仕分作業の進捗、及び、仕分作業終了後に次の仕分作業が開始可能な状況になったかどうかを判定する。

図３は、本発明の実施形態の倉庫システムの動作の流れを示すシーケンス図である。

入荷システム１１１は、商品が入荷すると、入荷商品自身または商品を積載しているカゴ車等のバーコードを読み取り、それを倉庫管理システムに送信する（ステップ３０１）。倉庫管理システム１０２は、受信した情報および自身が保持している情報をもとに、当該商品を一時的に保管するべき場所（例えば、一時保管場所における当該商品の設置場所の座標値）を計算して（ステップ３０２）、その結果として得られた設置場所を入荷システム１１１に送信する（ステップ３０３）。

入荷システム１１１側では、作業者が受信した設置場所に当該商品を移動した上で（ステップ３０４）、設置場所に備え付けのバーコードなどのロケーション情報を読み取って、それを倉庫管理システム１０２に送信する（ステップ３０５）。ここで、ロケーション情報とは、一時保管場所に含まれる各設置場所の一時保管場所における位置を示す情報であり、例えば二次元の座標値である。このロケーション情報によって各設置場所を識別することができる。各設置場所に（例えばそれぞれの設置場所の床面、壁面または柱等に）、その設置場所のロケーション情報を含むバーコードが表示されている。作業者が入荷システム１１１のバーコードリーダを使用してこの情報を読み取り、入荷システム１１１がこれを倉庫管理システム１０２に送信することによって、当該商品の一時保管場所への移動が完了したことが通知される。倉庫管理システム１０２は、受信したロケーション情報が指示した設置場所の情報と整合していることを確認した上で、保持している一時保管場所情報（後述）を更新して、処理を終了する。

なお、本実施形態では、商品がカゴ車（すなわちカゴ付きの台車）に積載され、作業者はカゴ車ごと商品を運搬するが、これは複数の商品（例えば、同一の出荷元から入荷した複数の商品からなるグループであり、単一の品目の複数の商品または複数の品目の複数の商品を含む）をまとめて運搬する手段の一例に過ぎず、カゴ車を他の任意の運搬手段（例えばカゴのない台車、ダンボール箱またはコンテナ等）によって置き換えてもよい。また、本実施形態では入荷した商品の情報および一時保管場所のロケーション情報等がバーコードとして表示され、バーコードリーダによって読み取られるが、これは情報の伝達方法の一例に過ぎず、他の方法、例えば無線タグ等を使用してもよい。

引き続き入荷システム１１１および倉庫管理システム１０２は、入荷した商品すべてについて同様の処理を実行する。具体的には、入荷システム１１１および倉庫管理システム１０２は、例えば、入荷した商品を積載した各カゴ車について、ステップ３０１〜３０５を実行し、それを全カゴ車について終了するまで繰り返す。

倉庫管理システム１０２は、仕分作業を開始するか否かを判定する（ステップ３０６）。例えば、倉庫管理システム１０２は、入荷して一時保管場所に保管された商品の数がある程度以上になった時点で、仕分作業開始を指示してもよい。この判定は、あらかじめユーザが指定した一時保管場所に保管されている商品の数量に基づいて行ってもよいし、作業開始可能な仕分システム１２１がそれぞれ保持している作業領域面積に配置可能な商品の数量を閾値として行ってもよい。あるいは、倉庫管理システム１０２は、作業開始可能な仕分システム１２１の作業領域までの距離に基づいて、作業者が商品をその距離だけ移動させるために消費する必要があるエネルギー量を計算した上で、より消費エネルギーの少ない（たとえばより近い場所にある）仕分システム１２１の作業が終了するまでの見込み時間、および、生産性向上のために全ての商品が入荷する前に仕分作業を開始することによって必要になるエネルギーが残存しているか否か、等に基づいて仕分作業を開始するか否かを判定してもよい。この判定の詳細については後述する。

あるいは、倉庫管理システム１０２がステップ３０６において仕分作業の開始を判定する代わりに、仕分システム１２１が所定の条件に基づいて仕分作業の開始を判定してもよい。例えば、仕分作業者が作業の進捗状況等に応じて次の仕分作業の開始時期を判断し、その判断の結果を仕分システム１２１に入力し、仕分システム１２１が当該入力に従って仕分作業の開始を判定してもよい。その場合、仕分システム１２１が作業開始指示を倉庫管理システム１０２に送信する（ステップ３０７）。

倉庫管理システム１０２は、ステップ３０６において仕分作業を開始すると判定したか、または、ステップ３０７の仕分作業開始指示を受信した場合、仕分作業指示を送信する（ステップ３０８）。この仕分作業指示には、仕分作業方式の情報が含まれている。ここでいう仕分作業方式の情報とは、簡単には、トータルピックした商品を種まき方式で出荷先に分配するか、摘み取り方式で出荷先ごとに取り分けるかのいずれかを指示する情報である。指示された方式に従って、仕分システム１２１は、仕分作業を実施する（ステップ３０９）。仕分作業が完了すると、仕分システムは、作業完了の通知を倉庫管理システムに送信する（ステップ３１０）。倉庫管理システム１０２は、作業完了の通知を受信したことをもって、対応する作業オーダが完了したと判断する。

上記のように仕分作業が完了してもまだ一時保管場所に商品が残っている（例えば、当該仕分作業の開始後に新たに入荷した商品がある）場合には、上記のステップ３０６〜３１０と同様の処理が繰り返し実行される（ステップ３１１〜３１５）。

図４は、本発明の実施形態の倉庫管理システム１０２が入荷作業時に行う処理を示すフローチャートである。

倉庫管理システム１０２は起動後、商品入荷データ待ちの状態に入る（ステップ４０１）。この商品入荷データは、図３のステップ３０１で送信されるバーコードデータに相当する。商品入荷データが到着すると、倉庫管理システム１０２は、商品入荷データを受信して（ステップ４０２）、特定作業者指示の有無を確認する（ステップ４０３）。特定作業者とは、たとえば、同日同作業に対して割当可能な作業者のリストであり、簡単にはその日の出勤リスト（すなわちその日に出勤する作業者のリスト）である。出勤リストは、出退勤管理システム（図示省略）で管理されており、本実施形態では、倉庫管理システム１０２が出退勤管理システムから特定作業者指示として出勤リストを受信することを想定している。

そのような情報が入手可能であれば（すなわちステップ４０３で特定作業者指示ありと判定された場合）、倉庫管理システム１０２は、当該作業者情報をマスタデータ（図９Ｂ）から取得し（ステップ４０４）、そのような情報が入手可能でなければ、全作業者情報をマスタデータから取得する（ステップ４０５）。取得された情報に含まれる作業者の体格に関する情報が、後述するカロリー計算に使用される。

次に、倉庫管理システム１０２は、入荷した商品の一時保管場所における配置場所を計算し（ステップ４０６）、その結果として得られた配置場所に当該商品を配置する指示を入荷システム１１１に送信する（ステップ４０７）。これらのステップは、それぞれ図３のステップ３０２及び３０３に相当する。ステップ４０６では、例えば、後述するカロリー計算が行われる（図１１等参照）。ステップ４０４または４０５で取得された作業者情報は、このカロリー計算に使用される。

次に、倉庫管理システム１０２は、配置完了情報の受信を待つ（ステップ４０８）。配置完了情報とは、例えば図３のステップ３０５で送信されるバーコード情報である。配置完了情報受信後に、倉庫管理システム１０２は、一時保管場所の情報、および作業者の業務状況情報を更新する（ステップ４０９）。具体的には、後述する一時保管場所情報１０２０が商品の最新の配置を示すように更新され、後述する作業状況管理データ１０００において、一時保管場所への配置の作業を行った入荷作業者の残カロリーから上記の作業で消費されたカロリー量が減算される。

次に、倉庫管理システム１０２は、仕分作業開始条件の判定を行う（ステップ４１０）。この判定は、図３のステップ３０６に相当する。仕分作業開始条件の判定の一例は、一時保管場所に所定の数の商品がおかれた場合に仕分作業を開始すると判定する、というものである。一般に、入荷と仕分作業は並行して進むため、一時保管場所に保管されている商品の数と、仕分作業場所（仕分システム１２１の作業領域）での作業余力（各時点で追加して処理可能な商品数）との関係は随時変化する。そのため、単純に一時保管場所における商品数だけを判断基準とすると、仕分作業場所での作業が無くなってしまうことが発生し、全体の生産性の向上が望めない。一方で、仕分作業場所で一つの商品が処理されるたびに次の商品を一時保管場所から送り込むのでは、やはり適切な作業方式の選択ができないため、最適な生産性を得る機会を逃してしまう。

また、倉庫システムの生産性が当該倉庫システムにおける商品のスループットである場合、各商品の入荷時刻を正確に予測できない通過型倉庫システムの生産性を最大化するためには、商品が新たに入荷する度に当該商品の仕分作業を開始することが望ましい。しかし、それによって実行される仕分作業の回数が増えることは、各作業者が消費するエネルギーの総量を増やす要因となるため、その結果として作業者が疲弊し、生産性が低下する場合がある。

そこで、本実施形態の倉庫管理システム１０２は、作業者の提供可能な残存エネルギー（例えば残存カロリー）に基づいて、仕分作業を開始するか否かを判定する。すなわち、本実施形態の倉庫管理システム１０２は、作業全体の完了までに必要なエネルギーに対して、残存エネルギーが多い状況では、後の作業生産性を維持・向上するだけの余力がある状態であるから、一時保管場所の商品数が少ない状態でも仕分作業場に商品を送るように仕分作業を開始すると判定し、逆にエネルギーが少ない状況では、後の生産性の維持のために、仕分作業を開始しないと判定し、一時保管場所により多くの商品を蓄積して、その間にエネルギーの回復を図る。これらの具体的な閾値は、倉庫管理システム１０２が管理している作業状況などの実績データから、消費カロリーと生産性の相関分析によって、導き出される。

ここで、ステップ４１０の判定の一例を説明する。倉庫管理システム１０２は、作業オーダに基づいて、その日に出荷すべき商品の品目、数量および出荷先を全て特定することができる。さらに、作業オーダに基づいて各商品の出荷先数を特定できるため、各商品が入荷した場合に設置される一時保管場所の列を予め特定しておくことができる。さらに、作業オーダに加えて、一時保管場所情報１０２０およびカゴ車情報１０１０等に基づいて、既に一時保管場所に保管されている商品とその出荷先を全て特定することができる。

倉庫管理システム１０２は、これらの情報に基づいて、現在一時保管場所に保管されている商品の仕分作業を行った場合の消費カロリーと、その仕分作業が終了したと仮定してその日の残りの商品が全て一時保管場所に保管されるのを待ってから仕分作業を行った場合の消費カロリーと、を列ごとに計算することができる。このとき、仕分作業を行う作業者を特定できない場合には、全作業者の体重等の平均値を用いて消費カロリーを計算してもよい。また、仕分作業方式は後述する方法で選択される（図５参照）。

そして、倉庫管理システム１０２は、ある列に関して計算した前者の消費カロリーと、その列の仕分作業が終了したと仮定した場合の後者の消費カロリーとの合計が、現時点の全作業者の残カロリーの合計より小さい場合には、当該列の商品の仕分作業を開始する（すなわち仕分作業開始条件が満たされた）と判定し、大きい場合には仕分作業を開始しないと判定する。例えばこのようにして、倉庫管理システム１０２はステップ４１０における仕分作業開始条件の判定を行うことができる。

倉庫管理システム１０２は、ステップ４１０において仕分作業開始条件が満たされる（すなわち仕分作業を開始する）と判定した場合、仕分システム１２１に仕分作業開始指示を送信し（ステップ４１１）、その後、次の商品入荷データ待ちのループに戻る（ステップ４０１）。図３のステップ３０８の仕分作業方式指示は、ステップ４１１の仕分作業開始指示に含まれてもよい。仕分作業開始に関する機能については図５を参照して説明する。

なお、倉庫管理システム１０２は、列ごとに、現在一時保管場所に保管されている商品の仕分作業を行った場合の消費カロリーと、その仕分作業が終了したと仮定してその日の残りの商品が全て一時保管場所に保管されるのを待ってから仕分作業を行った場合の消費カロリーと、を、種まき方式および摘み取り方式の両方について計算し、少ない方の消費カロリーを用いて仕分作業を開始するか否かを判定してもよい。また、倉庫管理システム１０２は、仕分作業を開始すると判定した場合、仕分作業を開始すると判定された列について、計算された消費カロリーが少ない方の仕分作業方式を出力してもよい。このような仕分作業方式の選択は、後述する図１１のステップ１１０９〜１１１４に示す手順で行うことができる。

このとき、倉庫管理システム１０２は、選択した仕分作業方式に応じて、仕分作業場所における最適なカゴ車の配置を決定し、その結果を出力してもよい。最適なカゴ車の配置は、例えば後述する図１１のステップ１１１０について説明するものと同様の方法で決定することができる。決定したカゴ車の配置の出力方法の一例は図１４を参照して後述する。

さらに、倉庫管理システム１０２は、開始すると判定した仕分作業を各作業者が行った場合の消費カロリーを計算し、その消費カロリーを各作業者の残カロリーから減算した残りの値（すなわち当該仕分作業実行後の残カロリー）が所定の条件を満たすか否かを判定してもよい。例えば、倉庫管理システム１０２は、当該仕分作業実行後の残カロリーが所定の値以下となる作業者の名前等を出力してもよい。このような作業者を当該仕分作業に割り当てない、または優先的に休憩させるなどの処置を行うことによって、特定の作業者に負担が集中して生産性が低下することを防ぐことができる。

図５は、本発明の実施形態の倉庫管理システム１０２が仕分作業開始時に行う処理を示すフローチャートである。

倉庫管理システム１０２は、仕分作業開始時の処理を起動後、仕分作業開始指示の受信待ちループに入る（ステップ５０１）。倉庫管理システム１０２は、仕分作業開始指示（例えば図４のステップ４１１または図３のステップ３０７の仕分作業開始指示）を受信すると、次に仕分作業者情報を取得する（ステップ５０２）。仕分作業者情報は、仕分システム１２１が入力インタフェース１２５を通じて入力された情報に基づいて作成して、倉庫管理システム１０２に送信してもよいし、上記の出退勤管理システムが、あらかじめ各作業の人員スケジュールを管理しておき、倉庫管理システム１０２が出退勤管理システムからそれを受信してもよい。倉庫システムは、一般的に、仕分作業実績管理および後の品質管理のために、いずれかの方法で作業者情報を保持している。

次に、倉庫管理システム１０２は、仕分作業方式の判定を行い（ステップ５０３）、仕分作業方式を仕分システムに通知する（ステップ５０４）。倉庫管理システム１０２は、たとえば、出荷商品数と出荷先店舗数との関係に基づいて仕分作業方式を判定してもよい。その場合、倉庫管理システム１０２は、出荷商品数が出荷先店舗数よりも多ければ、仕分作業方式として摘み取り方式を選択し、逆であれば、種まき方式を選択する。

あるいは、倉庫管理システム１０２は、それぞれの方式の仕分作業によって消費されるエネルギー量（具体的には例えば消費カロリー量）を計算し、それに基づいて仕分作業方式を判定してもよい。その場合は、倉庫管理システム１０２は、ステップ５０３において、後述する図１１の処理を実行する。

仕分作業方式通知には、上記のような仕分作業方式を特定する情報のほかに、具体的にどの商品をどの場所に配置して作業を行うかを示す情報も含まれる。具体的な場所は、消費エネルギー計算（例えば消費カロリー計算）に基づいて決定される。たとえば、一時保管場所から仕分作業場所までの距離に応じて配置場所を決定することが望ましく、具体的には、重いものは近くに、軽いものは遠くに、ただし同じ重さのものでも取り出し回数の多いものは近くに、取り出し回数の少ないものは遠くに、といったように、作業全体の消費カロリーが少なくなるように決定される。

仕分作業の開始時および終了時には、仕分システム１２１からそれぞれ仕分作業開始情報および仕分作業終了情報が送信される。倉庫管理システム１０２は、仕分作業開始情報を受信すると（ステップ５０５）、それに従って内部に保持している情報（具体的には一時保管場所情報および作業状況管理データ等）を更新し（ステップ５０６）、仕分作業終了情報を受信すると（ステップ５０７）、それに従って同様に情報を更新する。以上の処理が完了すると、倉庫管理システム１０２は、次の仕分作業開始指示の受信待ちに戻る（ステップ５０１）。

図６は、本発明の実施形態の入荷システム１１１が実行する処理を示すフローチャートである。

入荷システム１１１は、起動後、商品入荷データの取得を待つループに入る（ステップ６０１）。商品入荷データとは、例えば、入荷した商品から読み取られたバーコード情報であり、入荷システム１１１が動作しているコンピュータに接続されたバーコードリーダ（図示省略）を通じて取得することができる。

入荷システム１１１は、商品入荷データを取得したら、そのデータを倉庫管理システム１０２に送信する（ステップ６０２）。このステップは、図３のステップ３０１に相当する。その際に、入荷システム１１１は、入荷作業者情報も併せて送信する（ステップ６０３）。

倉庫管理システム１０２は、受信した情報等に基づいて、商品の一時保管場所における配置を決定して、入荷システム１１１に決定した商品配置場所を指示する情報を送信する。入荷システム１１１は、商品配置場所を指示する情報をステップ６０４において受信した後、入荷作業者が当該情報に基づく商品配置を完了すると、商品配置完了情報を倉庫管理システム１０２に送信する（ステップ６０５）。入荷システム１１１は、以上の処理を商品入荷データ取得ごとに繰り返す。

図７は、本発明の実施形態の仕分システム１２１が実行する処理を示すフローチャートである。

仕分システム１２１は、起動後、仕分作業開始指示受信の有無を確認する（ステップ７０１）。この仕分作業開始指示は、倉庫管理システム１０２から送信されるものであり、仕分システム１２１は、既に他の商品に関する仕分作業を実行中であるか否かにかかわらず、仕分開始指示を受信した場合、仕分作業者情報を送信する（ステップ７０３）など、仕分動作を開始する。

仕分システム１２１は、倉庫管理システム１０２から仕分作業開始指示を受信していない場合、仕分システム１２１が仕分作業開始指示を出す状態にあるかを判定する（ステップ７０２）。仕分システム１２１は、仕分作業開始指示を出す状態であれば、仕分作業者情報を送信する（ステップ７０３）。仕分システム１２１が仕分作業開始指示を出す状態でなければ、ステップ７０１に戻る。仕分作業開始指示を出す状態かどうかは、各時点での、仕分システム１２１の作業状況によって決定される。基本的に、仕分作業が実行されておらず、仕分作業者が仕分作業場に到着して仕分システム１２１に仕分作業者のＩＤを認識させた時点で、仕分作業開始指示を出すべき状態となる。一方、他の商品に関する仕分作業が進行中であれば、作業開始指示を出すべきではない状態である。

仕分システム１２１は、ステップ７０３を実行すると、次に、仕分作業情報を受信し（ステップ７０４）、仕分作業を実施する（ステップ７０５）。次に、仕分システム１２１は、仕分作業が完了したか否かを判定し（ステップ７０６）、完了していない場合は仕分作業を続行する（ステップ７０５）。仕分作業が完了した場合、仕分システム１２１は、仕分作業完了情報を送信し（ステップ７０７）、ステップ７０１に戻る。ステップ７０７は、図３のステップ３１０に相当する。

図８は、本発明の実施形態の倉庫管理システム１０２がマスタデータを生成する処理を示すフローチャートである。

本実施形態の倉庫システムは、マスタデータとして、作業環境情報、作業者の属性情報、商品の属性情報、及び、カロリー消費量と生産性との関係式のデータを使用する。倉庫管理システム１０２は、これらのデータを整備する機能を有しており、この機能は起動後、作業環境情報、作業者属性情報、商品属性情報の各情報の入力をユーザに求める。ユーザは、順次これらの情報を入力する（ステップ８０１〜８０３）。このとき、ユーザが一点ごとの情報を逐一入力するのでは、本システムを他拠点へ展開する度に同様の処理が必要になることによって、相当のコストがかかってしまう。このため、これらの情報の少なくとも一部は、外部のデータベースから直接ないし間接的に本システムに入力されてもよい。たとえば、ユーザがファイル名を指定することで、作業者属性情報がｃｓｖ形式で保管したファイルからダウンロードされてもよい。

次に、倉庫管理システム１０２は、作業実績を取得する（ステップ８０４）。次に、倉庫管理システム１０２は、作業実績と、先に取得した作業環境、作業者属性および商品属性データとを合わせて用いることで、各作業に必要なカロリーを計算し、作業実績から計算した生産性の情報と、作業に伴うカロリー消費量の蓄積とを比較することで、各作業者のカロリー消費量と生産性との関係式を導出する（ステップ８０５）。もし、作業者ごとの関係式を導出することが難しい場合、倉庫管理システム１０２は、一旦、平均的な作業者の関係式を作成し、その後、順次各作業者の関係式を導出してもよい。

上記のように情報の入力及び算出が終了したのち、倉庫管理システム１０２は、それらの情報をデータベース（例えば、ＨＤＤ１０８に格納されたデータベース（図示省略））に保管して、マスタデータの生成を終了する。

図９Ａ〜図９Ｃは、本発明の実施形態の倉庫管理システム１０２が保持するマスタデータのうち、それぞれ作業環境情報、作業者属性情報および商品属性情報の説明図である。これらは、図８に示した手順で生成されるマスタデータの一例である。

作業環境情報９００の各レコードは、場所ＩＤ９０１、倉庫内領域９０２、侵入可否９０３及び登録日９０４を含む。場所ＩＤ９０１は、倉庫内の各領域の識別情報である。倉庫内領域９０２は、各領域の形状を示す情報であり、例えば各領域を示す点の座標値、または、各領域の形状を表す多角形（ポリゴン）の頂点の座標値を含んでもよい。侵入可否９０３は、各領域への作業者の侵入可否を示す属性値（例えば、０：侵入不可、１：侵入可）である。侵入可否９０３は、上記のような通行制約を表す二値の属性値であってもよいが、一方通行、上下左右の一方向のみ通行可能、といった様々な通行制約を表す属性値を含んでもよい。登録日９０４は、各レコードが登録された日を示す。

作業環境情報９００によって、倉庫内のレイアウト、すなわち、各領域の位置、形状、通行制約及び領域間の位置関係が特定される。このため、倉庫管理システム１０２は、作業環境情報９００に基づいて、例えば作業者が商品を載せたカゴ車をある領域から別の領域に運ぶために通行可能な経路を検索し、その経路を移動した場合の移動距離（すなわち工程距離）を計算し、それに基づいてカロリー消費量を計算することができる。

作業者属性情報９１０の各レコードは、各作業者の属性に関する情報、具体的には、作業者ＩＤ９１１、作業者名９１２、登録日９１３、身長９１４、体重９１５および基本カロリー量９１６を含む。作業者の身長９１４および体重９１５は、倉庫管理システム１０２が各作業者の作業に伴うカロリー消費量を算出するために用いる。さらに、一日に消費可能な基本カロリー量９１６を保持することで、より正確な生産性推定を行うことができるようになる。これらの正確な情報の取得が難しい場合は、概算値を入力してもよい。

商品属性情報９２０の各レコードは、各商品の属性に関する情報、具体的には、商品コード９２１、登録日９２２、商品名９２３、商品カテゴリ９２４、大きさ９２５、重量９２６およびダンボール入り数９２７を含む。商品の大きさ９２５および重量９２６は、倉庫管理システム１０２が各作業者の作業に伴うカロリー消費量を算出するために使用する。また、作業がダンボール箱単位で行われる場合（例えば作業者が商品を満載したダンボール箱を運搬する場合）とそうでない場合（例えば作業者が必要な数の商品をダンボール箱から取り出してそれを運搬する場合）があり、いずれの場合にもカロリー計算が可能となるように、ダンボール箱あたりの商品数（すなわちダンボール入り数９２７）が保持される。よって、入出荷作業オーダには、作業対象の商品コードないし商品名のほか、商品の数を、当該商品自体の数によって指定するか、または、当該商品が所定の数だけ入ったダンボール箱の数によって指定する情報が含まれることが必要である。

図１０Ａは、本発明の実施形態の倉庫管理システム１０２が管理する作業状況管理データの説明図である。これは、例えば倉庫管理システム１０２のＨＤＤ１０８に格納される。

作業状況管理データ１０００の各レコードには、各作業者の作業状況に関する情報、具体的には、チーム１００１、作業者ＩＤ１００２、作業者名１００３、更新日時１００４、作業カテゴリ１００５および残カロリー１００６が記録されている。これによって、倉庫管理システム１０２は、倉庫内での利用可能なリソースを一覧することができる。

具体的には、作業者ＩＤ１００２および作業者名１００３は、各作業者の識別情報である。チーム１００１は、各作業者が属するチームの識別情報である。例えば、一つの仕分作業場所で行われる一つの仕分作業を、一つのチームに属する複数の仕分作業者が行う。更新日時１００４は、各レコードの情報の更新日時である。作業カテゴリ１００５は各レコードの情報が更新された時点で各作業者が行っていた作業の分類を示す。

残カロリー１００６は、各レコードの情報が更新された時点の各作業者に残っているカロリー量、すなわち、各作業者がその時点からさらに消費できるカロリー量を示す。残カロリー１００６の値が小さいほど作業者の疲労の程度が大きいことを示し、残カロリー１００６が０になった作業者には、食事または休憩等によって回復しない限り、さらに作業をさせることはできない。

図１０Ｂは、本発明の実施形態の倉庫管理システム１０２が管理するカゴ車情報の説明図である。これは、例えば倉庫管理システム１０２のＨＤＤ１０８に格納される。

カゴ車情報１０１０の各レコードは、各カゴ車に積載された商品に関する情報、具体的には、カゴ車名１０１１及び内容１０１２を含む。カゴ車名１０１１は、各カゴ車の識別情報であり、内容１０１２は、各カゴ車に積載された商品の品目及び数量を特定する情報を含む。内容１０１２は、各商品の商品コード（商品属性情報９２０の商品コード９２１に相当するコード）を含んでもよい。

図１０Ｃは、本発明の実施形態の倉庫管理システム１０２が管理する一時保管場所情報の説明図である。これは、例えば倉庫管理システム１０２のＨＤＤ１０８に格納される。

一時保管場所は、それぞれが一つのカゴ車の置き場所となる複数の場所を含む。一時保管場所情報１０２０の各レコードは、一時保管場所に含まれる各場所の使用状況を示す情報、具体的には、場所ＩＤ１０２１、内容１０２２及び占有フラグ１０２３を含む。

場所ＩＤ１０２１は、各場所の識別情報である。前述のように、一時保管場所内でカゴ車は列及び行をなして二次元的に配列されるため、場所ＩＤ１０２１は、各場所の識別情報として各場所の一時保管場所内の位置を示す二次元の座標値を含んでもよい。

内容１０２２は、各場所の内容を示す情報を含む。各場所の内容を示す情報とは、例えば、各場所にカゴ車が置かれている場合にはそのカゴ車の識別情報、カゴ車が置かれていない場合にはそのことを示す情報（または空）、何らかの理由で（例えば床の破損等のために）その場所にカゴ車を置くことができない場合には使用不可を示す情報である。

占有フラグ１０２３は、各場所が占有されているか否かを示す。例えばカゴ車が置かれている場所および使用不可の場所の占有フラグ１０２３は占有されていることを示す値、それ以外の場所の占有フラグ１０２３は占有されていないことを示す値となる。占有されていない場所には新たにカゴ車を置くことができる。

一時保管場所情報１０２０は、商品の入荷作業及び仕分作業の進行に伴う一時保管場所の状態の変化に応じて更新される。

図１１は、本発明の実施形態の倉庫管理システム１０２がカロリー計算を行う処理を示すフローチャートである。

カロリー計算機能２０８は、まず作業環境情報９００、商品属性情報９２０、作業者属性情報９１０、作業可能者情報、作業オーダ情報、および一時保管場所情報１０２０を取得し（ステップ１１０１〜１１０５）、これらに基づいて以降の処理を行う。

ここで、作業可能者情報とは、これから行われる作業に対して割当可能な作業者のリストであり、例えば図４のステップ４０３において特定作業者指示があった場合には、その指示によって指定された作業者のリストである。作業オーダ情報とは、入出荷作業オーダ受信機能２０４が受信した入荷作業オーダおよび出荷作業オーダの情報である。倉庫管理システム１０２は、それらの情報に基づいて、毎日、その日の出荷作業の全体、すなわち、全出荷先、ならびに、出荷先ごとの出荷商品の品目および数を把握している。

カロリー計算機能２０８には、二つの処理が実装される。一つは入荷処理に伴うカロリー計算処理であり、もう一つは仕分作業方式判定で使用するカロリー計算処理である。カロリー計算機能２０８は、それらのいずれの処理を実行するかを判定する（ステップ１１０６）。具体的には、カロリー計算機能２０８が図４のステップ４０６において起動された場合には入荷処理に伴うカロリー計算を行うと判定し、図５のステップ５０３で起動された場合には仕分作業方式判定で使用するカロリー計算を行うと判定する。

入荷処理に伴うカロリー計算は、一時保管場所における商品の（例えば商品を載せたカゴ車の）配置位置を決定するために行われる。既に説明したように、一時保管場所において商品は複数の列をなすように配置され、各商品が配置される列はその商品の出荷先数によって決定される。カロリー計算機能２０８は、商品を上記のように決定された列の前（手前側）または後（奥側）のいずれに配置するかを決定する。ここで、列の前及び後とは、それぞれ、列の両端のうち、これから一時保管場所に配置しようとする（例えば新たに入荷した）商品が現在置かれている場所、具体的には例えば入荷商品搬入口付近の場所に近い側の端と遠い側の端を意味する。

例えば、カロリー計算機能２０８は、新たに入荷した商品を作業者が一時保管場所に運ぶための消費カロリーを計算して（ステップ１１０７）、既に一時保管場所に置かれている商品をそこまで運ぶために消費したカロリーと比較して、ステップ１１０７で計算した消費カロリーが大きい場合は、新たに入荷した商品を列の前に挿入し、ステップ１１０７で計算した消費カロリーが小さい場合は、列の後ろに挿入するように配置を決定し、それを出力する（ステップ１１０８）。新たに入荷した商品が挿入される列に既に複数の商品（例えば複数のカゴ車）が置かれている場合には、カロリー計算機能２０８は、それらの商品の消費カロリーの平均値とステップ１１０７で計算された消費カロリーとを比較してもよい。

運ぶ商品が重いほど消費カロリーの量が大きくなる傾向があるため、上記の方法によれば、重い商品が列の前に、軽い商品が列の後ろに配置されやすくなり、その結果、重い商品の工程距離が長くなることが防止される。ただし、既に多くの商品が並んでいる列に新たに商品を追加する場合にはそれらを列の後方に押し込むためのカロリーが必要となるため、上記の方法によって、重い商品であっても列の後ろに配置される場合がある。これによって、作業全体で消費されるカロリーの量を抑えることができる。

ただし、列の前に商品挿入するには、既に配置されている同列の商品を一つ後ろに押し込む作業が発生する。カゴ車などのキャスタつき移動棚に商品が収められている場合であっても、列内に既に配置されているカゴ車の数が増えると、相応のカロリーが消費される。そこで、カロリー計算機能２０８は、作業者の残存カロリーが商品を列の前に挿入するのに十分ではない場合は、列の後ろに挿入するように指示する。

ステップ１１０６において仕分作業方式判定で使用するカロリー計算を行うと判定された場合、カロリー計算機能２０８は、まず、実行可能な作業方式を示す情報を取得する（ステップ１１０９）。本実施形態では、実行可能な作業方式として、「種まき方式」および「摘み取り方式」の二つが挙げられる。次に、カロリー計算機能２０８は、各作業方式で作業を行った場合に必要な総カロリー量を計算し（ステップ１１１０）、その結果を記録する（ステップ１１１１）。

例えば、図４のステップ４１０において、一時保管場所のいずれかの列の仕分作業を開始すると判定された場合、カロリー計算機能２０８は、ステップ１１１０において、当該列に属する商品の仕分作業を種まき方式で行った場合と摘み取り方式で行った場合の総カロリー量を計算する。このとき、当該列に属するカゴ車に積載された商品は、カゴ車情報１０１０に基づいて特定され、それぞれの商品の重さ等は商品属性情報９２０に基づいて特定され、各商品の出荷先および出荷先ごとの出荷数は、作業オーダ情報に基づいて特定される。さらに、ステップ１１０３で作業可能者情報（例えば図４のステップ４０４の情報）が取得された場合には、それと作業者属性情報９１０とに基づいて作業者の体重が特定される。作業可能者情報を取得できなかった場合には、例えば図４のステップ４０４で取得された情報に基づいて、全作業者の体重の平均値等を使用してもよいし、予め与えられた標準的な値を使用してもよい。カロリー計算機能２０８は、これらの情報を用いて、それぞれの作業方式の総カロリー量を計算することができる。

このとき、仕分作業における工程距離を計算するために、倉庫内のレイアウト情報を取得することに加えて、図２１に示すようなカゴ車の配置を決定する必要がある。このとき、カロリー計算機能２０８は、所定の規則に従ってカゴ車の配置を決定してもよい。例えば、カロリー計算機能２０８は、摘み取り方式の消費カロリーを計算する場合、作業オーダ情報およびカゴ車情報１０１０等に基づいて、各商品カゴ車に積載されている商品の出荷先を特定し、より多くの出荷先に出荷される商品を積載するカゴ車が店舗向けカゴ車の近くに配置されるように各商品カゴ車の配置を決定してもよい。また、種まき方式の消費カロリーを計算する場合、カロリー計算機能２０８は、作業オーダ情報およびカゴ車情報１０１０等に基づいて、各出荷先に出荷する商品がどの商品カゴ車に積載されているかを特定し、より多くの商品カゴ車に積載されている商品が出荷される出荷先の店舗向けカゴ車が商品カゴ車の近くに配置されるように各店舗向けカゴ車の配置を決定してもよい。これによって、仕分作業を開始してから終了するまでに作業者がカゴ車を引いて仕分作業場所内を移動する工程距離の総量を小さくすることができる。

全ての作業方式について総カロリー量の計算および記録が終了した場合（ステップ１１１２）、カロリー計算機能２０８は、それぞれの作業方式の総カロリー量と、作業者の総残存カロリー量とを比較し、また残作業オーダ量から見積もられる必要カロリー量と全作業者の総残存カロリー量とを比較することで（ステップ１１１３）、最適な作業方式を判定し、その結果を出力する（１１１４）。すなわち、残作業オーダを処理するのに十分なカロリーが残存している場合は、もっとも早く作業の終了する作業方式を選択し、そうでない場合は、消費カロリーの少ない作業方式を選択する。作業の終了までに要する時間は、例えばそれぞれの作業方式を採用した場合の仕分作業のシミュレーションによって求めてもよい。あるいは、カロリー計算機能２０８は、総残存カロリー量にかかわらず、消費カロリーの少ない作業方式を選択してもよい。

ステップ１１０７および１１１０におけるカロリー計算は、例えば図１２に示す数式を使用して行われるが、別の方法で計算されてもよい。

本実施形態では、比較的計算の容易な消費カロリーに基づいて一時保管場所の商品配置および仕分作業方式等を選択する構成を説明しているが、消費カロリーの代わりに消費エネルギーに基づいて本発明を実施することもできる。より精緻に、例えば商品の重さ、作業者の体重および移動距離等から仕事量を計算することによって、消費エネルギーおよび残存エネルギーを評価する方式を用いれば、そちらを使用しても消費カロリーを用いた場合と同様の効果を得ることができる。本実施形態における消費カロリーは、簡易な方法で、必ずしも高精度ではないが本発明の効果を得る目的には十分な精度で計算された消費エネルギーであるとも言える。同様に、ある程度以上の精度で消費エネルギーに相当する値を計算する方法があれば、それを使用してもよい。

図１３は、本発明の実施形態の入荷システム１１１が表示する画面例の説明図である。

入荷システム１１１を実行するコンピュータ１３０１には、入力インタフェース１１５としてキーボードおよびマウスのほか、バーコードリーダ１３０３が備え付けられている。作業者は、バーコードリーダを用いて商品１３０４に記載のバーコードを読み取り、倉庫管理システム１０２に読み取った情報を送信する。倉庫管理システム１０２は、送信された情報と商品のマスタデータ（具体的には商品属性情報９２０）とを対応づけて、商品名、サイズ、重量などのより詳細の情報を取得して、さらに入荷データから物量を取得する。そして、倉庫管理システム１０２は、これらの情報に基づいてカロリー計算を行い、その結果に基づいて一時保管場所における当該商品を保管するべき場所を入荷システム１１１に指示する。

入荷システム１１１の表示装置１３０２（図１の表示装置１１８に相当）には、倉庫管理システム１０２からの指示内容が表示される。画面内の左側の領域には一時保管場所における商品を設置するべき場所のＩＤ（例えば「Ｃ３」）が示され、さらに、当該設置場所の位置を示す平面図が示される。作業者は、これらの表示を参照して商品を一時保管場所の正しい位置に設置することができる。

さらに、画面内の左側の領域には商品名、商品のカテゴリといった入荷商品に関する詳細情報を表示することで、作業者が確かにその商品について作業していることの確認を促すことができる。さらに、入荷システムのコンピュータ１３０１には、プリンタ１３０５が接続されており、このプリンタ１３０５が商品を搭載したカゴ車に張り付けるためのラベルを印刷する。このラベルには、例えば表示装置１３０２に表示されたものと同等の情報、すなわち商品の設置場所を示す情報と商品名等に関する情報が印刷される。このようなラベルをカゴ車に張り付けることで、作業者は、入荷システムのコンピュータの前から離れたとしても、設置場所を見失うことが無くなる。さらに、このラベルには、少なくともカゴ車を識別する情報を含むバーコードが印刷されてもよい。

作業者が商品を所定の位置に設置したのち、設置場所に記載されているバーコードを読み取る動作をするときに、ハンディバーコードリーダを使用する。このハンディバーコードリーダは、入荷システムのコンピュータ１３０１に接続されているバーコードリーダ１３０３と同じものであっても良いし、違うものであっても良い。図１３では、バーコードリーダ１３０３がケーブルでコンピュータに接続されているが、近年、無線接続可能なハンディバーコードリーダが広く用いられており、それと置き換えることは容易である。

また、入荷システム１１１または倉庫管理システム１０２は、ハンディバーコードリーダによるカゴ車に張り付けたラベルに表示されたバーコードの読み取りと設置場所のロケーション情報を含むバーコードの読み取りが連続して行われ、かつ、それぞれの読み取り時刻の間の時間差が所定の値以下である場合にのみ、当該カゴ車の当該設置場所への設置が完了したと判定してもよい。これによって、ハンディバーコードリーダを用いてカゴ車と設置場所との対応付けを確実に行うことができる。

さらには、ハンディバーコードリーダがコンピュータ１３０１の本体またはその付近に記載されたバーコードを読むことによって当該バーコードリーダの返却を検出し、それをもって作業完了を判定することによって、備品（すなわちハンディバーコードリーダ）の紛失を防止することができる。

図１４は、本発明の実施形態の仕分システム１２１が商品設置作業時に表示する画面例の説明図である。

前述のように、倉庫管理システム１０２は、仕分作業方式に加えて、各商品のロケーション指示情報を仕分システム１２１に送信する。この情報を受けた仕分システム１２１は、コンピュータ１４０１の表示装置１４０２（図１の表示装置１２８に相当）に具体的なロケーション情報を表示する。なお、仕分作業場所で作業される商品群は、一時保管場所から、列単位（本図の例ではＢ列）で運び込まれているものの、個別の商品の設置場所は不明であるから、各商品１４０４のバーコードを仕分システムに付属のバーコードリーダ１４０３で読み取った際に、表示装置１４０２が、商品詳細情報と併せて、仕分作業場所における当該商品の設置場所の識別情報、および、当該設置場所の位置を示す平面図を表示する。さらに、図１４では省略されているが、仕分システム１２１にもプリンタを接続して、プリンタが設置場所を示すラベルを印刷し、それをカゴ車に貼り付けることによって、作業者が設置場所に迷うことが無くなる。

図１５は、本発明の実施形態の仕分作業時に各作業者が使用するタブレット端末の表示例の説明図である。

図１５に示すタブレット端末１５０１は、仕分作業者が仕分作業時に携帯する端末装置の一例である。タブレット端末１５０１には、カメラ１５０２が搭載されており、カメラ１５０２でバーコードを読み取ることで、作業が進捗するように構成されている。図１５には、例として摘み取り方式の仕分作業時の表示画面を示しており、作業者は当初空の店舗向けカゴ車を引きながら商品を収集する。タブレット端末１５０１には、次に必要な商品とその個数、場所などの情報が表示される。それに従って、作業者は仕分作業場所に設置されたカゴ車から商品を取り、タブレット端末１５０１のカメラ１５０２で商品に表示されたバーコードを順次撮影する。作業が完了したら完了ボタン１５０３を押し、次の商品へと移る。

種まき方式であっても、作業の手順はほぼ同じである。作業者は、最初に、空の各店舗向けカゴ車を仕分作業場所の各設置場所に、システムの指示に従って置き、次に、商品ごとに、タブレット端末１５０１の指示に従いながら、各店舗に必要な個数だけ分配していく。

このように、本実施形態の倉庫システムは、入荷から仕分作業までの処理をエネルギー計算に基づいて最適に運用することで、生産性を高めることができる。

以下、上記の本発明の実施形態の具体例として、通過型倉庫と保管型倉庫の二種類の倉庫における、本発明の倉庫システムの実施例を示す。

図１６は、本発明の実施例１の通過型倉庫の構成を示す説明図である。

通過型倉庫とは、入荷した商品がすべて短期間のうちに出荷されるタイプの倉庫である。そのため、倉庫には余剰の在庫は持っておらず、通過に伴う商品の組み換えおよび加工が通過型倉庫における主な作業となる。

まず倉庫１６０１には、入荷口１６０２および出荷口１６０７があり、入荷口から商品が到着する。通過型倉庫では、あらかじめ必要な数の商品をピッキングしたものがカゴ車またはパレットに載せられて入荷する。つまり、外部の倉庫または工場から一度トータルピックした商品が入荷する。

たとえば商品がカゴ車１６０３に載せられて入荷する場合は、各カゴ車１６０３に基本的に一種類の商品が多数積載されている。複数種類の商品が混載される場合もあるが、その場合にも単品種の場合と同様の方法を応用できるため、ここでは、単品種の場合を想定して説明する。

各カゴ車１６０３の商品は、仕分作業場所１６０４で、出荷先の店舗向けカゴ車１６０５（当初は空）に順次配布される。これは、種まき方式と呼ばれる方式である。入荷したカゴ車１６０３には、必要十分の数の商品が積載されているため、種まき方式による処理の結果、当該カゴ車に関する仕分作業が完了する。一方で、店舗向けカゴ車１６０５には、複数商品を積載するため、さらに他の商品の種まき処理を行わなければ、店舗向けカゴ車１６０５は完成しない。

一方で、入荷した商品を積載したカゴ車を作業場所に配置して、作業者が店舗向けカゴ車を引きながら、必要な商品を回収して回る方式は、摘み取り方式と呼ばれる。出荷するべき全ての商品がすでに作業場所に配置されていれば、作業者が一つの店舗向けカゴ車に関する作業を終えた時点で、その店舗に対する出荷が可能となるため、種まき方式と比較して、作業をコントロールしやすい方式である。

このような仕分作業を行う仕分作業場所１６０４を経て、出荷整理場所１６０６において出荷先店舗ごとに店舗向けカゴ車を整列して、出荷トラックに積載して出荷口１６０７から送り出す。

図１７は、本発明の実施例１の通過型倉庫において行われる作業をより詳細に示す説明図である。

商品は、図の上側にあたる、入荷商品搬入口１７０８から、順次入荷する。図１７では各カゴ車が正方形の図形で表されている。商品を運ぶトラック１７０１は、ある程度の到着時刻は予定されているものの、荷物の積み込みに要する時間の長さ、および、交通状況に応じて予定と異なる時刻に到着し、その結果到着順序も予定と異なる場合がある。そのため、あらかじめ商品の処理順序を決定することは難しい。

トラック１７０１が到着するたびに、入荷作業者１７０２によってトラック１７０１から商品が下される。その際に、入荷システム１７０３（図１の入荷システム１１１に相当）は、倉庫管理システム１０２に商品の入荷が通知する。倉庫管理システム１０２は、この通知に応じて、一時保管場所１７０４における商品の設置場所を指示する。図１７の例において、破線で区切られた一つの区画が一つの設置場所であり、図面の上下方向に並んだ一連の設置場所を列、図面の左右方向に並んだ一連の設置場所を行と記載する。出荷先数の多寡に応じて決定された列、および、必要エネルギーの多寡によって決定された行、によって特定される設置場所に商品が設置される。

商品の出荷先数に応じてそれを設置する列を決定するのは、出荷先数の多寡と選択される仕分作業方式との間に関連があるためである。出荷先が多い場合には、仕分作業場所で扱われる店舗向けカゴ車の数が多くなるため、それらの一つ一つを作業者が引き回す摘み取り方式よりは、種まき方式のほうが基本的には消費カロリーが少なくなるため、種まき方式が選択されやすい。一方、出荷先が少ない場合には、基本的には少数の店舗向けカゴ車を作業者が引き回す摘み取り方式のほうが、消費カロリーが少なくなるため、選択されやすい。仮に、本システムが停電で一時的に停止した場合でも、一時保管場所の列ごとに種まき方式と摘み取り方式を選択して作業すれば、効率を落とすことなく作業を継続することができる。

なお、既に説明したように、仕分作業の実行回数の増加は消費カロリーの総量を増やす要因となるが、仕分作業の実行回数を減らすためには１回の仕分作業でより多くの商品を処理する必要があり、このことが１回の仕分作業の消費カロリー量を増やす要因となる。このため、仕分作業の実行回数を減らすことによって実際に消費カロリーの総量が減るか否かは、上記の二つの要因の関係によって決まる。そして、１回の仕分作業で処理する商品数が増えることによる消費カロリーの増加の程度は、選択される仕分作業方式によって異なる傾向がある。

種まき方式が選択された場合には、入荷した商品のカゴ車を作業者が一つ一つ引き回すことになるため、より多くの商品が入荷するのを待って作業を開始した場合、１回の仕分作業において引き回すカゴ車の数が多くなり、その結果、１回の仕分作業の消費カロリーが増加しやすい。一方、摘み取り方式が選択された場合には、入荷した商品と出荷先との対応関係にもよるが、作業者が引き回すカゴ車の数が入荷した商品の数に大きく依存しない場合がある。このことは、摘み取り方式が選択された場合と比べて、種まき方式が選択された場合の方が、仕分作業の実行回数を減らしても消費カロリーの総量が減りにくい傾向があること、すなわち、多くの商品がたまらないうちに仕分作業を開始するという判定がされやすいことを意味する。

上記のように、出荷先数が多い商品の列については種まき方式が選択されやすいため、出荷先数が多い商品の列ほど仕分作業の実行回数が増える傾向があるといえる。このため、出荷先数が多い商品の列ほど仕分作業場所の近くに配置することによって、一時保管場所と仕分作業場所との間の工程距離の総量を小さくすることができ、それによって消費カロリーの総量の増加が抑えられる。

一方、それぞれの列における商品の設置場所の決定は、図４および図１１を参照して説明した通りである。なお、図１１の説明における「列の前」は、列の入荷商品搬入口１７０８に近い側、すなわち、図１７の例では図面の上方向に対応し、「列の後」はその反対方向に対応する。

一時保管場所１７０４に配置された商品は、仕分作業者１７１１（出荷作業者であってもよい）が、所定のタイミングで、列ごとに、仕分作業ライン１７０５に送出する（図４のステップ４１０参照）。本実施例の倉庫は複数の仕分作業ライン１７０５を有する。各仕分作業ライン１７０５が、これまでの説明における仕分作業場所に相当する。なお、各仕分作業ライン１７０５に設置されたＰＣ１７１０が仕分システム１２１に相当する。商品をどの仕分作業ライン１７０５に割り当てるかは、倉庫管理システム１０２が消費カロリーに基づいて決定する。各仕分作業ライン１７０５は、商品と出荷先カゴ車の位置関係を選択することで（図２１参照）、種まき方式にも摘み取り方式にも対応可能である。仕分作業者１７１１による仕分作業が完了したカゴ車は、順次出荷整理場所１７０６にストックされる。

出荷整理場所１７０６にストックされた商品群のうち、出荷可能状態になったものは、順次出荷商品搬出口１７０９に到着するトラック１７０７に積載されて出荷される。

図１８は、本発明の実施例２の保管型倉庫の第１の構成例を示す説明図である。

保管型倉庫１８０１は、通過型倉庫と異なり、在庫を持っており、出荷指示は、基本的に在庫を出荷することに対応している。通過型倉庫では、保管期間の短い商品の出荷に対応し、保管型倉庫は、保管期間の長い商品の出荷に対応することに向いている。また、保管型倉庫は、商品の生産量が時期によって変動する場合に、その変動を吸収する効果もある。図１８の例では、左側のトラック１８０２によって入荷エリア１８０３へ商品を積載したパレット１８０８が入荷され、入荷した商品は、一旦、パレット保管エリア１８０４の保管棚１８０９にパレットごと保管される。その後、ケースまたはピースごとの保管を行うケース・ピース保管エリア１８０５のケース・ピース保管棚１８１０に、パレット保管エリア１８０４から商品が適宜補充される。出荷オーダを受ける度に、ケース・ピース保管棚１８１０からのオーダピッキングが行われる。出荷商品は、オーダピッキングの後に検品梱包作業場１８０６で梱包され、カゴ車に積載して、出荷エリア１８０７からトラック１８１１で出荷される。

図１９は、本発明の実施例２の保管型倉庫の第２の構成例を示す説明図である。

図１９に示す保管型倉庫では、トータルピックが行われる。トータルピックとは、通過型倉庫に入荷する商品の出荷元がそれらを出荷する前に行っている作業と等価である。同日出荷するべき商品を全量一度に保管エリア１９０１から取り出し、カゴ車１９０２などに積載して、次の工程に渡す。そのため、図１９に示す保管型倉庫のトータルピック後の構成は、図１６に示した通過型倉庫の構成と同一になる。すなわち、図１９のカゴ車１９０２が図１６のカゴ車１６０３と同様に扱われる。

図２０は、本発明の実施例２の保管型倉庫において行われる作業をより詳細に示す説明図である。

図２０の例は、図１９に示す保管型倉庫に対応する。図１７ではトラックからの入荷商品搬入口になっていた部分が、図２０では保管エリア２００１になっており、商品は保管エリア２００１からのトータルピックの進捗に応じて順次本システムの部分に入荷する。図１７の例において道路の混雑状況および作業進捗に応じてトラックの到着時刻がばらつくのと同様に、図２０の例におけるトータルピックの完了時刻も、作業者の混雑状況および進捗に応じてばらつく。そのため、これまでに述べた各種の制約および状況は、本実施例にもあてはまる。トータルピックが行われた後の本実施例の保管型倉庫で行われる処理は、実施例１と同様であるため、説明を省略する（図１７等参照）。

以上のように、本発明の倉庫管理システムは、通過型倉庫であっても保管型倉庫であっても適用可能である。

本実施形態の倉庫システムの特徴のひとつとして、二次元的に配置した一時保管場所が挙げられる。一時保管場所はグリッド状の領域に分割され、それぞれに領域番号（例えば図１３の「Ｃ３」等）がつけられている。倉庫管理システム１０２は、領域番号を入荷システム１１１に指示する。入荷システム１１１の指示を受けた（例えば表示装置１３０２の表示を参照した）作業者は、入荷した商品を積載したカゴ車を当該領域まで移動させる。この作業によってカゴ車が所定の領域に到達したことを作業者が容易に確認するために、一時保管場所の床面にガイドレールを設けても良い。ガイドレールがその上を通過するカゴ車に所定の振動を与えるように段差を形成することで、作業者は逐一領域を確認するために足元の（ないしは天井から釣り下げられた）案内表示を確認せずとも、カゴ車に伝わる振動で現在位置を推察することが出来るようになる。

図２２は、本発明の実施形態の一時保管場所の構成例の説明図である。

一時保管場所は、その床面の横方向（すなわち行方向）に細いワイヤ２２０１、２２０２および２２０３を、縦方向（すなわち列方向）に太いワイヤ２２０４を張ることによって、複数の領域（区画）に分割されている。例えば、図２２に示す領域Ａ１、Ａ２およびＡ３は、一つの列を形成し、それぞれが一つのカゴ車の設置場所である。例えば、Ａ１が列の前側、Ａ３が後側であってもよい。同様に、領域Ｂ１、Ｂ２およびＢ３が別の列を、領域Ｃ１、Ｃ２およびＣ３がさらに別の列を形成する。

作業者が列の前または後からカゴ車を一時保管場所に押し込む時に、カゴ車が細いワイヤ２２０１〜２２０３を通過し、それによって僅かな反動と振動が発生する。このため、作業者がその反動、振動またはそれらに起因する音を感知し、そのパタンが1回、２回または３回のいずれであるかによって、各列のどの領域にカゴ車が入ったかを知ることが出来る。

一方、横方向には太いワイヤ（例えばワイヤ２２０１〜２２０３より太いワイヤ）が張られている。これによって、細いワイヤが形成するものより高い段差が形成されるため、カゴ車が不用意に隣の列に移動することが防止されるため、縦方向（列方向）の移動のみを行いやすい。

上記の例では一時保管場所の床面にワイヤを張っているが、これは床面に段差を（具体的には細いワイヤによって低い段差を、太いワイヤによって高い段差を）設ける方法の一例であり、他の方法によって所望の数および高さの段差を設けてもよい。

上記の本発明の実施形態によれば、作業者の属性と出荷商品のデータに基づいて適切な仕分作業方式を選択することで、出荷生産性を向上させることができる。特に、出荷商品が逐次入荷する仕分作業場において、仕分方式として種まき方式と摘み取り方式を、商品の出荷先数と商品数および作業に投入することのできる残存エネルギーに応じて選択することで、与えられた作業条件下で最良の生産性が達成される。

さらに、作業者の消費カロリーを計算することで、消費エネルギーの計算を簡素化することができる。倉庫のレイアウト情報および作業者の体格情報を使用することで消費エネルギーの計算精度を向上させることができる。入荷した商品を仕分作業の開始前に保管する一時保管場所を設け、消費エネルギーと各商品の出荷先数とに基づいて当該一時保管場所において各商品を配置する列およびその列内の位置を決定することによって、作業者のエネルギー消費を抑え、生産性を向上させることができる。一時保管場所の列ごとに、作業者の残存エネルギーに基づいて、仕分作業を開始するか否かを判定し、開始する場合には最適な仕分作業方式および仕分作業場所における各商品の最適な配置を出力することによって、作業者のエネルギー消費を抑え、生産性を向上させることができる。残存エネルギーが所定の条件を満たす作業者を出力することによって、特定の作業者に負担が集中することを防ぎ、生産性を向上させることができる。一時保管場所の各商品の設置場所の境界に所定の段差を設けることで、作業者による一時保管場所への商品の設置位置の確認を支援し、生産性を向上させることができる。

なお、本発明は上述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、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態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。

上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、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って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、実行することによって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、ハードディスクドライブ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の計算機読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納することができる。

また、図面には、実施例を説明するために必要と考えられる制御線及び情報線を示しており、必ずしも、本発明が適用された実際の製品に含まれる全ての制御線及び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。

Claims (15)

1. プロセッサと、前記プロセッサに接続される記憶装置と、を有する倉庫管理システムであって、
   前記記憶装置は、倉庫に入荷した物品の出荷先および各出荷先に出荷する物品の数を示す作業オーダ情報と、物品の重さを含む物品属性情報と、前記倉庫のレイアウト情報と、を保持し、
   前記プロセッサは、
   複数の仕分作業方式の各々を用いて前記倉庫に入荷した物品を出荷先ごとに仕分ける仕分作業を行うための作業者の消費エネルギーを、前記作業オーダ情報、前記物品属性情報および前記レイアウト情報に基づいて計算し、
   計算された消費エネルギーが少ない仕分作業方式を出力することを特徴とする倉庫管理システム。
2. 請求項１に記載の倉庫管理システムであって、
   前記複数の仕分作業方式は、種まき方式および摘み取り方式を含むことを特徴とする倉庫管理システム。
3. 請求項１に記載の倉庫管理システムであって、
   前記プロセッサは、作業者の消費カロリーを前記作業者の消費エネルギーとして計算することを特徴とする倉庫管理システム。
4. 請求項１に記載の倉庫管理システムであって、
   前記記憶装置は、複数の作業者の体格に関する作業者属性情報をさらに保持し、
   前記プロセッサは、前記作業オーダ情報、前記物品属性情報、前記レイアウト情報、および、前記仕分作業を実行可能な作業者の前記作業者属性情報に基づいて、前記作業者の消費エネルギーを計算することを特徴とする倉庫管理システム。
5. 請求項１に記載の倉庫管理システムであって、
   前記倉庫は、前記入荷した物品を前記仕分作業の開始前に一時的に保管する一時保管領域を有し、
   前記一時保管領域は、複数の区画を含み、
   前記プロセッサは、
   前記作業オーダ情報、前記物品属性情報および前記レイアウト情報に基づいて、前記入荷した物品を前記複数の区画に配置するための作業者の消費エネルギーを計算し、
   前記入荷した物品について計算されたエネルギーと、前記一時保管領域に既に配置されている物品について計算された消費エネルギーとを比較した結果に基づいて、前記入荷した物品を配置する区画を決定し、決定した結果を出力することを特徴とする倉庫管理システム。
6. 請求項５に記載の倉庫管理システムであって、
   前記一時保管領域は、各々が複数の前記区画を含む複数の列に区切られ、
   前記入荷した物品は、各々が複数の物品を含む物品グループごとにまとめて作業者によって運搬され、
   前記プロセッサは、
   前記各物品グループに含まれる複数の物品の出荷先の数に基づいて、前記各物品グループを配置する列を決定し、
   前記各物品グループについて計算されたエネルギーと、前記決定した列に既に配置されている物品グループについて計算された消費エネルギーとを比較した結果に基づいて、前記各物品グループを配置する区画を決定することを特徴とする倉庫管理システム。
7. 請求項６に記載の倉庫管理システムであって、
   前記プロセッサは、出荷先の数の多い物品グループが、前記仕分作業が行われる仕分作業領域に近い列に配置されるように、前記物品グループを配置する列を決定することを特徴とする倉庫管理システム。
8. 請求項６に記載の倉庫管理システムであって、
   前記記憶装置は、前記作業者がこれから消費できる残エネルギーの情報をさらに保持し、
   前記作業オーダ情報は、１日に仕分作業を行う予定の全物品の数および出荷先の情報を含み、
   前記プロセッサは、
   前記複数の列のいずれかに配置された物品グループを前記仕分作業の対象として計算した作業者の消費エネルギーと、当日に仕分作業を行う残りの全物品グループを前記仕分作業の対象として計算した作業者の消費エネルギーと、を合計した値と、前記残エネルギーと、を比較した結果に基づいて、前記いずれかの列に配置された物品グループの仕分作業を開始するか否かを判定し、
   前記判定の結果を出力することを特徴とする倉庫管理システム。
9. 請求項８に記載の倉庫管理システムであって、
   前記プロセッサは、
   前記複数の仕分作業方式について計算した前記複数の列のいずれかに配置された物品グループに関する前記作業者の消費エネルギーのうち小さい方と、前記複数の仕分作業方式について計算した当日に仕分作業を行う残りの全物品グループに関する前記作業者の消費エネルギーのうち小さい方と、を合計した値と、前記残エネルギーと、を比較し、
   前記いずれかの列に配置された物品グループの仕分作業を開始すると判定した場合、当該物品グループについて計算した消費エネルギーが小さい仕分作業方式を出力することを特徴とする倉庫管理システム。
10. 請求項９に記載の倉庫管理システムであって、
    前記複数の仕分作業方式は、種まき方式および摘み取り方式であり、
    前記各物品グループは各台車に積載され、
    前記プロセッサは、
    前記いずれかの列に配置された物品グループの仕分作業を開始すると判定し、かつ、当該物品グループについて計算した種まき方式の消費エネルギーが小さいと判定した場合、各出荷先に出荷される物品を含む前記物品グループの数に基づいて、前記各出荷先に出荷される物品を積載する台車の、前記仕分作業が行われる仕分作業領域における配置を決定し、
    前記いずれかの列に配置された物品グループの仕分作業を開始すると判定し、かつ、当該物品グループについて計算した摘み取り方式の消費エネルギーが小さいと判定した場合、前記各物品グループに含まれる物品の出荷先の数に基づいて、前記各物品グループを積載する台車の前記仕分作業領域における配置を決定し、
    前記決定した台車の配置を出力することを特徴とする倉庫管理システム。
11. 請求項８に記載の倉庫管理システムであって、
    前記プロセッサは、前記いずれかの列に配置された物品グループの仕分作業を開始すると判定した場合、当該物品グループについて計算した消費エネルギーと前記残エネルギーとの差が所定の条件を満たす作業者のリストを出力することを特徴とする倉庫管理システム。
12. 請求項６に記載の倉庫管理システムであって、
    前記プロセッサは、前記複数の列のいずれかに配置された全ての物品グループを前記仕分作業の対象として前記仕分作業を行うための作業者の消費エネルギーを計算することを特徴とする倉庫管理システム。
13. 請求項６に記載の倉庫管理システムであって、
    前記レイアウト情報は、前記物品が入荷される入荷領域、前記一時保管領域、前記仕分作業が行われる仕分作業領域、およびそれらの領域間を接続する領域の属性情報を含み、
    前記プロセッサは、前記レイアウト情報に基づいて各領域間の移動経路を検索し、検索した移動経路の距離に基づいて、前記消費エネルギーを計算することを特徴とする倉庫管理システム。
14. 請求項６に記載の倉庫管理システムによって管理される倉庫であって、
    前記各物品グループは各台車に積載され、
    前記各列に含まれる前記複数の区画の間の複数の境界の各々の床面は、互いに異なる数の第１の高さの段差を有し、
    前記複数の列の境界は、前記第１の高さより高い第２の高さの段差を有することを特徴とする倉庫。
15. プロセッサと、前記プロセッサに接続される記憶装置と、を有する計算機が実行する倉庫管理方法であって、
    前記記憶装置は、倉庫に入荷した物品の出荷先および各出荷先に出荷する物品の数を示す作業オーダ情報と、物品の重さを含む物品属性情報と、前記倉庫のレイアウト情報と、を保持し、
    前記倉庫管理方法は、
    前記プロセッサが、複数の仕分作業方式の各々を用いて前記倉庫に入荷した物品を出荷先ごとに仕分ける仕分作業を行うための作業者の消費エネルギーを、前記作業オーダ情報、前記物品属性情報および前記レイアウト情報に基づいて計算する手順と、
    前記プロセッサが、計算された消費エネルギーが少ない仕分作業方式を出力する手順と、を含むことを特徴とする倉庫管理方法。

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