JP6551688B2 - 物品格納シミュレーション装置及び物品格納シミュレーション方法 - Google Patents

物品格納シミュレーション装置及び物品格納シミュレーション方法 Download PDF

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Description

本発明は、物品格納シミュレーション装置及び物品格納シミュレーション方法に関する。
特許文献１には、貨物を積載手段に積載する際の効率的な積載方法に関して、どの位置に、どのような方向から、どのような順序で貨物を積載するかをシミュレーションし、その結果に従って貨物を最適な順序にて積載することを可能とする物品積載システムが開示されている。
特開２００８−２６５９７０号公報
一方で、物流センター等でのピッキング業務においては、作業効率向上の観点から、ピッキングすべき荷物の一覧に基づいて、ピッキングする荷物の格納に必要なコンテナボックスの数及び収容方法等を予め把握できることが望まれている。
しかしながら、特許文献１記載の技術は、重い荷物と軽くて壊れやすいものが混在するような場合においても、同一の収容空間にできるだけ充填率が高くなるように積載することを前提としており、物流センター等におけるピッキング作業のように、荷物への影響を極力小さくすることが求められる場合には適していない。
そこで、本発明は、物品への影響を抑えつつ、容器内の収容率を向上できる物品格納シミュレーション装置又は物品格納シミュレーション方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る物品格納シミュレーション装置は、複数の物品の収容容器への格納をシミュレーションする物品格納シミュレーション装置であって、前記複数の物品の各々のサイズと、前記収容容器のサイズとを取得する取得部と、取得された前記複数の物品の各々のサイズと前記収容容器のサイズとを用いて、演算により、前記複数の物品を格納するために使用する前記収容容器の個数と、各前記収容容器に格納される物品とを決定するシミュレーション部とを備え、前記シミュレーション部は、前記演算において、（ｉ）前記収容容器内に物品を配置し、（ｉｉ）前記物品が配置された後の前記収容容器内に、次の物品を配置可能かを判定し、（ｉｉｉ）前記次の物品を配置可能であると判定された場合には前記次の物品を前記収容容器内に配置する処理を繰り返し行い、前記次の物品を配置可能でないと判定された場合、前記複数の物品の格納に使用する収容容器を追加する。
本発明は、物品への影響を抑えつつ、容器内の収容率を向上できる物品格納シミュレーション装置又は物品格納シミュレーション方法を提供できる。
図１は、実施の形態に係る物品格納シミュレーション装置の構成を示す図である。 図２は、実施の形態に係る物品格納シミュレーション処理のフローチャートである。 図３は、実施の形態に係る物品情報の一例を示す図である。 図４は、実施の形態に係る候補点探索処理を説明するための図である。 図５は、実施の形態に係る配置可否の判定処理の第１の方法のフローチャートである。 図６は、実施の形態に係る配置可否の判定処理の第２の方法のフローチャートである。 図７は、実施の形態に係る配置可否の判定処理の第３の方法のフローチャートである。 図８は、実施の形態に係る配置可否の判定処理の第４の方法のフローチャートである。 図９は、実施の形態に係る配置可否の判定処理の第５の方法のフローチャートである。 図１０は、実施の形態に係る配置可否の第５の方法の判定基準の一例を示す図である。 図１１は、実施の形態に係る出力情報の一例を示す図である。 図１２は、実施の形態に係る格納位置を示す情報の表示例を示す図である。
本発明の一態様に係る物品格納シミュレーション装置は、複数の物品の収容容器への格納をシミュレーションする物品格納シミュレーション装置であって、前記複数の物品の各々のサイズと、前記収容容器のサイズとを取得する取得部と、取得された前記複数の物品の各々のサイズと前記収容容器のサイズとを用いて、演算により、前記複数の物品を格納するために使用する前記収容容器の個数と、各前記収容容器に格納される物品とを決定するシミュレーション部とを備え、前記シミュレーション部は、前記演算において、（ｉ）前記収容容器内に物品を配置し、（ｉｉ）前記物品が配置された後の前記収容容器内に、次の物品を配置可能かを判定し、（ｉｉｉ）前記次の物品を配置可能であると判定された場合には前記次の物品を前記収容容器内に配置する処理を繰り返し行い、前記次の物品を配置可能でないと判定された場合、前記複数の物品の格納に使用する収容容器を追加する。
これによれば、当該物品格納シミュレーション装置は、収容容器内に物品を配置できない場合には、収容容器を追加する。これにより、当該物品格納シミュレーション装置は、例えば、物品への影響が大きくなるような場合には、収容容器を追加することで、当該物品への影響を抑えることができる。このように、当該物品格納シミュレーション装置は、物品への影響を抑えつつ、容器内の収容率を向上できる。
例えば、前記シミュレーション部は、前記演算により、さらに、前記物品の前記収容容器内の格納位置を決定してもよい。
これによれば、例えば、ピッキング業務の作業者に物品の格納位置を通知できるので、ピッキング業務の作業効率を向上できる。
例えば、前記取得部は、さらに、前記複数の物品の各々の他の物品に対する破損させやすさの度合いである壊しやすさを示す情報を取得し、前記シミュレーション部は、前記演算において、前記壊しやすさに基づき、前記物品の配置を決定してもよい。
これによれば、物品の壊しやすさを加味した適切なシミュレーションを行うことができるので、物品への影響を低減できる。
例えば、前記取得部は、さらに、前記複数の物品の各々の壊れやすさを示す情報を取得し、前記シミュレーション部は、前記演算において、前記壊しやすさ及び前記壊れやすさに基づき、前記物品の配置を決定してもよい。
これによれば、物品の壊れやすさを加味した適切なシミュレーションを行うことができるので、物品への影響を低減できる。
例えば、前記シミュレーション部は、前記演算において、前記壊しやすさ及び前記壊れやすさに基づき、物品の縦積みの可否を判定してもよい。
これによれば、物品の壊しやすさ及び壊れやすさを加味して縦積みの可否を判定できるので、物品への影響を低減できる。
例えば、前記シミュレーション部は、前記演算において、前記壊しやすさ及び前記壊れやすさに基づき、壊しやすい物品と壊れやすい物品とが同一の収容容器内に配置されないようにしてもよい。
これによれば、壊しやすい物品と壊れやすい物品とが同一の収容容器に格納されることを防止できるので、物品の破損等を低減できる。
例えば、前記シミュレーション部は、前記演算において、前記収容容器に壊れやすい物品が格納される場合には、当該収容容器の充填率を、前記収容容器に壊れやすい物品が格納されない場合よりも低く設定してもよい。
これによれば、壊れやすい物品が格納されている収容容器に格納される物品の量を減らすことができるので、物品の破損等を低減できる。
例えば、前記シミュレーション部は、前記演算において、前記壊れやすさに基づき、前記壊れやすい物品を前記収容容器の隅に配置してもよい。
これによれば、壊れやすい物品を収容容器の隅に格納することで、物品の破損等を低減できる。
例えば、前記取得部は、さらに、前記複数の物品の各々の形状が直方体であるか否かを示す情報を取得し、前記シミュレーション部は、前記演算において、形状が直方体の物品と、形状が直方体でない物品とが同一の収容容器内に配置されないようにしてもよい。
これによれば、形状が直方体でない物品を同一の収容容器に格納できるので、収容効率を向上できる。
本発明の一態様に係る物品格納シミュレーション方法は、複数の物品の収容容器への格納をシミュレーションする物品格納シミュレーション方法であって、前記複数の物品の各々のサイズと、前記収容容器のサイズとを取得する取得ステップと、取得された前記複数の物品の各々のサイズと前記収容容器のサイズとを用いて、演算により、前記複数の物品を格納するために使用する前記収容容器の個数と、各前記収容容器に格納される物品とを決定するシミュレーションステップとを含み、前記シミュレーションステップでは、前記演算において、（ｉ）前記収容容器内に物品を配置し、（ｉｉ）前記物品が配置された後の前記収容容器内に、次の物品を配置可能かを判定し、（ｉｉｉ）前記次の物品を配置可能であると判定された場合には前記次の物品を前記収容容器内に配置する処理を繰り返し行い、前記次の物品を配置可能でないと判定された場合、前記複数の物品の格納に使用する収容容器を追加する。
これによれば、当該物品格納シミュレーション方法は、収容容器内に物品を配置できない場合には、収容容器を追加する。これにより、当該物品格納シミュレーション方法は、例えば、物品への影響が大きくなるような場合には、収容容器を追加することで、当該物品への影響を抑えることができる。このように、当該物品格納シミュレーション方法は、物品への影響を抑えつつ、容器内の収容率を向上できる。
本発明の一態様に係るプログラムは、前記物品格納シミュレーション方法をコンピュータに実行させる。
本発明の一態様に係る記録媒体は、前記プログラムが格納されている。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の格納位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
（実施の形態）
まず、本実施の形態に係る物品格納シミュレーション装置１００の構成を説明する。図１は、本実施の形態に係る物品格納シミュレーション装置１００の構成を示す図である。物品格納シミュレーション装置１００は、例えば、物流センター等のピッキング業務において、複数の物品の収容容器への格納をシミュレーションする装置である。具体的には、物品格納シミュレーション装置１００は、ピッキング対象の複数の物品に対して、当該複数の物品を格納するために使用する収容容器（例えばコンテナボックス）の個数、各収容容器に格納される物品、各物品の収容順序、及び各物品の収容容器内の格納位置等を決定する。
この物品格納シミュレーション装置１００は、取得部１０１と、シミュレーション部１０２と、出力部１０３とを備える。
図２は、物品格納シミュレーション装置１００による物品格納シミュレーション処理のフローチャートである。
まず、取得部１０１は、ピッキング対象の複数の物品の情報である物品情報１１１と、収容容器の情報である収容容器情報１１２とを取得する（Ｓ１０１）。
図３は、物品情報１１１の一例を示す図である。図３に示すように、物品情報１１１は、ピッキング対象の物品を特定するための情報（品名及び品番）と、ピッキングする物品の個数と、物品が存在する場所と、物品のサイズと、物品の重さと、ピッキング後の物品の宛先とを示す。
また、物品情報１１１は、各物品の属性情報を含む。具体的には、属性情報は、物品の壊れやすさを示す情報と、物品の壊しやすさを示す情報と、物品の方形性を示す情報と、物品の包装形態を示す情報とを含む。ここで、壊しやすさとは、他の物品に対する破損させやすさの度合いである。例えば、重い物品、密度（比重）が高い物品、又は角がある物品は壊しやすさが高い。
また、ここでは、物品の壊れやすさ、及び壊しやすさを０、１、２の３段階で標記しており、数字が大きいほど壊れやすさ及び壊しやすさが高いことを意味する。なお、これらの情報は、２段階で設定されてもよいし、４段階以上で設定されてもよい。
また、方形性とは、物品の形状が直方体であるか否かを示し、方形性ありの場合、当該物品の形状が直方体であることを示す。また、包装形態は、当該物品の外装への損傷に注意が必要であるか否かを示し、例えば、包装形態がダンボール等であれば、この情報は０に設定され、化粧箱等の外装への損傷に注意が必要な包装形態である場合にはこの情報は１に設定される。
なお、これらの情報の全てが物品情報１１１に含まれる必要はなく、一部の情報のみが含まれてもよい。
また、収容容器情報１１２は、収容容器の形状及びサイズ（幅、奥行き及び高さ）を示す。
次に、シミュレーション部１０２は、物品情報１１１及び収容容器情報１１２を用いて、出力情報１１３を生成する。具体的には、シミュレーション部１０２は、物品情報１１１で示される複数の物品の各々のサイズと、収容容器情報１１２で示される収容容器のサイズとを用いて、演算により、複数の物品を格納するために使用する収容容器の個数と、各収容容器に格納される物品とを決定する。
具体的には、まず、シミュレーション部１０２は、収容容器の個数の初期値を決定する（Ｓ１０２）。例えば、シミュレーション部１０２は、複数の物品の各々のサイズと、収容容器のサイズとを用いて、複数の物品を格納できる最小の収容容器の数を初期値に決定する。
次に、シミュレーション部１０２は、複数の物品を収容容器に格納する順序の初期値を決定する（Ｓ１０３）。具体的には、シミュレーション部１０２は、以下に示す複数の基準の少なくとも一つを用いて収容順序の初期値を決定する。
（１）体積の大きい物品ほど先に収容する。
（２）底面積の大きい物品ほど先に収容する。
（３）重い物品ほど先に収容する。
（４）壊しやすい物品ほど先に収容する。
（５）壊れやすい物品ほど後に収容する。
また、シミュレーション部１０２は、複数の基準を用いる場合には、用いる複数の基準の優先度を決定する。なお、ここで先に収容とは、収容容器内でより下段に収容することを意味し、後に収容とは、収容容器内でより上段に収容することを意味する。
次に、シミュレーション部１０２は、複数の物品から対象物品を選択する（Ｓ１０４）。具体的には、シミュレーション部１０２は、決定された収容順序の初期値において先頭の物品を選択する。
次に、シミュレーション部１０２は、選択された対象物品を配置する候補点を探索する（Ｓ１０５）。具体的には、シミュレーション部１０２は、ＢＬＤ（Ｂｏｔｔｏｍ Ｌｅｆｔ Ｄｅｐｔｈ）法を用いて、候補点を探索する。図４は、ＢＬＤ法を説明するための図である。ＢＬＤ法とは、最も下側（Ｂｏｔｔｏｍ）であり、最も左側（Ｌｅｆｔ）であり、最も手前側（Ｄｅｐｔｈ）にある候補点を選択する手法である。なお、図４では、紙面の奥側の視点から見た場合の方向を示している。
まず、図４の（ａ）のように、物品が格納されていない場合には、収容容器の下、左及び奥の隅が候補点Ａとなる。そして、この候補点Ａに物品が配置されることで、同図の（ｂ）に示すようにＢ、Ｃ、Ｄの３つの候補点が発生する。ここで、下側、左側、手前側の順に優先されるため、候補点Ｂの優先度が最も高く、候補点Ｂ、Ｃ、Ｄの順に優先度が高くなる。また、優先度の高い候補点から順に物品が配置される。
具体的には、同図の（ｃ）に示すように、優先度が最も高い候補点Ｂに物品を配置可能な場合には、当該候補点Ｂに物品かが配置される。そして、新たな候補点Ｅ、Ｆ、Ｇが発生し、候補点Ｅ、Ｆ、Ｃ、Ｇ、Ｄの順に優先度が高くなる。
一方で、同図の（ｄ）に示すように、候補点Ｂに物品を配置できない場合には、次に優先度が高い候補点Ｃに物品が配置される。そして、新たな候補点Ｈ、Ｉ、Ｊが発生し、候補点Ｂ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｄの順に優先度が高くなる。
このような処理が複数の物品に対して順次行われる。つまり、ステップＳ１０５では、このような手法により、現在の配置状況に応じて、１又は複数の候補点が探索される。また、収容容器の個数が複数の場合には、複数の収容容器に優先度が設定されるとともに、各収容容器の候補点が探索される。つまり、最もの優先度の高い収容容器の候補点が最初に選択され、最もの優先度の高い収容容器の全ての候補点に対象物品を配置できない場合に、次に優先度の高い収容容器の候補点が選択される。
次に、シミュレーション部１０２は、対象物品を、ステップＳ１０５で得られた最も優先度の高い候補点に配置可能かを判定する（Ｓ１０６）。具体的には、シミュレーション部１０２は、まず、対象物品を、候補点で示される空間に配置可能かを判定する。例えば、シミュレーション部１０２は、図４の（ｂ）に示す状態において、候補点Ｂに対象物品が収容できるか（同図（ｃ））、対象物品のサイズが大きいため候補点Ｂに収容できないか（同図（ｄ））を判定する。
さらに、シミュレーション部１０２は、以下の示すいずれかの方法により、対象物品を、候補点で示される空間に配置可能かを判定する。
第１の方法として、シミュレーション部１０２は、壊れやすい物品と、壊しやすい物品とを同一の収容容器内に配置しないようにする。例えば、シミュレーション部１０２は、図５に示す処理を行う。
まず、シミュレーション部１０２は、対象物品が壊しやすい物品であり（Ｓ１２１でＹｅｓ）、かつ、収容容器に壊れやすい物品が配置済みである場合（Ｓ１２２でＹｅｓ）、対象物品を配置不可と判定する（Ｓ１２６）。
例えば、シミュレーション部１０２は、物品情報１１１で示される壊しやすさが、予め定められた基準以上である場合、対象物品が壊しやすい物品であると判定し、物品情報１１１で示される壊しやすさが、上記基準未満である場合、対象物品が壊しやすい物品でないと判定する。同様に、シミュレーション部１０２は、物品情報１１１で示される壊れやすさが、予め定められた基準以上である場合、対象物品が壊れやすい物品であると判定し、物品情報１１１で示される壊れやすさが、上記基準未満である場合、対象物品が壊れやすい物品でないと判定する。
まず、シミュレーション部１０２は、対象物品が壊れやすい物品であり（Ｓ１２３でＹｅｓ）、かつ、収容容器に壊しやすい物品が配置済みである場合（Ｓ１２４でＹｅｓ）、対象物品を配置不可と判定する（Ｓ１２６）。
上記以外の場合には、シミュレーション部１０２は、対象物品を配置可能と判定する（Ｓ１２５）。
以上により、壊れやすい物品と壊しやすい物品とが同じ収容容器内に配置されることを防止できるので、壊れやすい物品が壊しやすい物品により破損すること抑制できる。
第２の方法として、シミュレーション部１０２は、収容容器に壊れやすい物品が格納される場合には、当該収容容器の充填率を、収容容器に壊れやすい物品が格納されない場合よりも低く設定する。例えば、シミュレーション部１０２は、図６に示す処理を行う。
シミュレーション部１０２は、初期値として、各収容容器の充填率を高充填率に設定している。ここで、充填率とは、例えば、収容容器の容量（体積）又は高さに対して何％まで物品を格納するか示す。
図６に示すように、シミュレーション部１０２は、対象物品が壊れやすい物品である場合（Ｓ１３１でＹｅｓ）、充填率を高充填率より低い低充填率に設定する（Ｓ１３２）。一方、シミュレーション部１０２は、対象物品が壊れやすい物品でない場合（Ｓ１３１でＮｏ）、元の高充填率が維持される。
次に、シミュレーション部１０２は、対象物品を配置することにより、充填率が設定値（高充填率又は低充填率）を超えるかを判定する（Ｓ１３３）。充填率が設定値を超えない場合（Ｓ１３３でＮｏ）、シミュレーション部１０２は、対象物品を配置可能と判定し（Ｓ１３４）、充填率が設定値を超える場合（Ｓ１３３でＹｅｓ）、シミュレーション部１０２は、対象物品を配置不可と判定する（Ｓ１３５）。
以上の処理が物品毎に繰り返し行われることで、収容容器に壊れやすい物品が一つでも配置された場合に、その収容容器に対しては、それ以降、低充填率が用いられる。
以上により、壊れやすい物品が配置された収容容器の充填率を下げることができるので、壊れやすい物品が破損すること抑制できる。
第３の方法として、シミュレーション部１０２は、形状が直方体でない物品を全て同一の収容容器に格納する。つまり、シミュレーション部１０２は、直方体の物品と、直方体でない物品とが同一の収容容器内に配置されないようにする。例えば、シミュレーション部１０２は、図７に示す処理を行う。
シミュレーション部１０２は、対象物品が非直方体であり（Ｓ１４１でＮｏ）、かつ、収容容器に形状が直方体の物品が配置済みである場合（Ｓ１４２でＹｅｓ）、対象物品を配置不可と判定する（Ｓ１４４）。なお、シミュレーション部１０２は、物品情報１１１に含まれる情報を参照し、物品の形状が直方体であるか否かを判定する。
また、シミュレーション部１０２は、対象物品の形状が直方体であり（Ｓ１４１でＹｅｓ）、かつ、収容容器に形状が非直方体の物品が配置済みである場合（Ｓ１４５でＹｅｓ）、対象物品を配置不可と判定する（Ｓ１４７）。
上記以外の場合には、シミュレーション部１０２は、対象物品を配置可能と判定する（Ｓ１４３、Ｓ１４６）。
以上により、形状が直方体の物品と形状が非直方体の物品とが同じ収容容器内に配置されることを防止できるので収容効率を向上できる。
第４の方法として、シミュレーション部１０２は、壊れやすい物品を収容容器の隅に配置する。例えば、シミュレーション部１０２は、図８に示す処理を行う。
対象物品が壊れやすい物品であり（Ｓ１５１でＹｅｓ）、かつ、収容容器の隅に配置されない（候補点が収容容器の隅でない）場合（Ｓ１５２でＮｏ）、シミュレーション部１０２は対象物品を配置不可と判定する（Ｓ１５４）。一方、対象物品が壊れやすい物品であり（Ｓ１５１でＹｅｓ）、かつ、収容容器の隅に配置される（候補点が収容容器の隅である）場合（Ｓ１５２でＹｅｓ）、シミュレーション部１０２は対象物品を配置可能と判定する（Ｓ１５３）。また、対象物品が壊れやすい物品でない場合（Ｓ１５１でＮｏ）、シミュレーション部１０２は対象物品を配置可能と判定する（Ｓ１５３）。
以上により、壊れやすい物品が収容容器の隅に配置されるので、当該壊れやすい物品の破損等を抑制できる。
第５の方法として、シミュレーション部１０２は、壊しやすさ及び壊れやすさに基づき、物品の縦積みの可否を判定する。例えば、シミュレーション部１０２は、図９に示す処理を行う。
対象物品が最下段以外に配置される場合、つまり、他の物品の上に対象物品を配置する場合（Ｓ１６１でＮｏ）、シミュレーション部１０２は、対象物品の壊しやすさと、下段の物品の壊れやすさとに基づき、対象物品を配置可能かを判定する（Ｓ１６２〜Ｓ１６５）。例えば、シミュレーション部１０２は、図１０に示す関係に基づき、対象物品を配置可能かを判定する。つまり、シミュレーション部１０２は、下の物品の壊れやすさが高いほど、また、上の物品の壊しやすさが高いほど、対象物品を配置不可と判定する。
また、シミュレーション部１０２は、対象物品が最下段以外に配置される場合（Ｓ１６１でＹｅｓ）、対象物品を配置可能と判定する（Ｓ１６４）。
以上により、壊れやすい物品の上に壊しやすい物品が配置されることを防止できるので、壊れやすい物品の破損等を抑制できる。
なお、シミュレーション部１０２は、上記第１〜第５の方法のいずれかを用いてもよいし、これらのうち複数を用いてもよい。
再度、図２を用いて説明を行う。ステップＳ１０６において対象物品を配置不可と判定された場合（Ｓ１０６でＮｏ）、シミュレーション部１０２は、候補点探索処理（Ｓ１０５）において複数の候補点が探索されており、次の候補点が存在するかを判定する（Ｓ１０７）。次の候補点が存在する場合（Ｓ１０７でＹｅｓ）、当該次の候補点（次に優先度が高い候補点）に対してステップＳ１０６以降の処理が行われる。また、上述したように、収容容器の個数が複数である場合には、複数の収容容器内の複数の候補点が順次選択される。
一方、次の候補点が存在しない場合（Ｓ１０７でＮｏ）、シミュレーション部１０２は、収容容器を追加し（Ｓ１０８）、ステップＳ１０５以降の処理を再度行う。
一方、ステップＳ１０６において対象物品を配置可能と判定された場合（Ｓ１０６でＹｅｓ）、シミュレーション部１０２は、対象物品を候補点に配置し（Ｓ１０９）、次の物品が存在する場合には（Ｓ１１０でＹｅｓ）、次の物品を対象物品として選択し（Ｓ１０４）、選択した対象物品に対してステップＳ１０５以降の処理を行う。
物品情報１１１で示される全ての物品の配置が完了した場合（Ｓ１１０でＮｏ）、シミュレーション部１０２は、シミュレーション結果を保存する（Ｓ１１１）。ここでシミュレーション結果とは、（１）収容容器の個数、（２）各収容容器に格納する物品、（３）物品の収容順序、及び（４）物品の収容容器内の格納位置等を含む。
次に、シミュレーション部１０２は、終了条件を満たすかを判定する（Ｓ１１２）。例えば、シミュレーション部１０２は、最終的な収容容器の個数、又は、初期値からの収容容器の個数の増加分が、予め定められた個数より少ない場合に、終了条件を満たすと判定する。
終了条件を満たさない場合（Ｓ１１２でＮｏ）、シミュレーション部１０２は、収容順序の初期値を変更し（Ｓ１０３）、ステップＳ１０４以降の処理を再度行う。具体的には、シミュレーション部１０２は、上述した複数の基準のうち、使用する基準を変更する、又は、用いる複数の基準の優先度を変更し、再度、収容順序の初期値を決定する。
これにより、終了条件を満たすまで、初期値の異なる複数回のシミュレーションが行われる。一方、終了条件を満たす場合（Ｓ１１２でＹｅｓ）、出力部１０３は、そのシミュレーション結果を出力情報１１３として出力し、処理を終了する。
なお、シミュレーション部１０２は、終了条件の判定（Ｓ１１２）において、予め定められた回数、収容順序の初期値が異なるシミュレーション（Ｓ１０３〜Ｓ１１１）が行われた場合に、終了条件を満たすと判定してもよい。この場合、複数回のシミュレーションの結果のうち、例えば、収容容器の個数が最も少ないシミュレーション結果が出力情報１１３として出力される。
図１１は、出力情報１１３の一例を示す図である。図１１に示すように出力情報１１３は、物品情報１１１に、複数の物品を格納するために使用する収容容器の個数を示す「収容容器数」と、各物品を格納される収容容器を示す情報（言い換えると各収容容器に格納される物品を示す情報）である「収容容器」と、物品の収容容器内の格納位置を示す情報である「格納位置」とを加えたものである。
また、出力情報１１３において、各物品の行は、収容容器に格納する順序に応じて並び替えられている。例えば、出力情報１１３において、最初に収容容器に格納される物品が先頭行となるように並び替えが行われる。つまり、出力情報１１３は、物品の収容順序を示す。なお、出力情報１１３は、各物品の収容容器へ収容順序を示す情報を別途含んでもよい。また、「格納位置」は、例えば、図１２に示すように、各物品の格納位置を示す画像データ等を含む。
この出力情報１１３は、例えば、ピッキング業務を行う作業者が所持する携帯端末の画面上に表示される。なお、出力情報１１３の提示方法はこれに限定されず、紙等に印刷され出力されてもよい。
また、物品情報１１１は、「収容容器数」、「収容容器」、「格納位置」、及び収容順序を示す情報の全てを含む必要はなく、少なくとも一つを含めばよい。また、図１１では、物品情報１１１に含まれる情報の全てが出力情報１１３に含まれる例を示したが、物品情報１１１に含まれる情報の一部のみが出力情報１１３に含まれてもよい。
また、上記説明では、ピッキング業務を人（作業者）が行う例を述べたが、ピッキング業務の一部又は全てをロボットが自動で行う場合にも本実施の形態の手法を適用できる。この場合、出力情報１１３に含まれる「格納位置」は、収容容器内の三次元座標等を示してもよい。このようにロボットによる自動化を行う場合、「格納位置」を予め決めておくことで自動化を効率的に行うことが可能となる。
以上のように、本実施の形態に係る物品格納シミュレーション装置１００は、複数の物品を格納するために使用する収容容器の個数と、各収容容器に格納される物品と、複数の物品の収容順序と、複数の物品の格納位置とを示す情報を出力できる。これにより、ピッキング業務の作業者は、作業の開始前に、収容容器の個数を予め把握することができるので、作業効率を向上できる。また、作業者は、各収容容器に格納される物品を示す情報と、複数の物品の収容順序と、複数の物品の格納位置とを用いて、効率的にピッキング作業を行うことができる。
さらに、本実施の形態では、図２に示すように、シミュレーション部１０２は、（ｉ）収容容器内に物品を配置し（Ｓ１０９）、（ｉｉ）物品が配置された後の収容容器内に、次の物品を配置可能かを判定し（Ｓ１０６）、（ｉｉｉ）次の物品を配置可能であると判定された場合（Ｓ１０６でＹｅｓ）には次の物品を収容容器内に配置する（Ｓ１０９）処理を繰り返し行い、次の物品を配置可能でないと判定された場合（Ｓ１０６でＮｏ）、複数の物品の格納に使用する収容容器を追加する（Ｓ１０８）。
これにより、物品格納シミュレーション装置１００は、例えば、物品への影響が大きくなるような場合には、収容容器を追加することで、当該物品への影響を抑えることができる。このように、物品格納シミュレーション装置１００は、物品への影響を抑えつつ、容器内の収容率を向上できる。
以上、本発明の実施の形態に係る物品格納シミュレーション装置について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
また、上記実施の形態に係る物品格納シミュレーション装置内の各装置に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。
また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
また、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
また、本発明は、物品格納シミュレーション装置により実行される物品格納シミュレーション方法として実現されてもよい。
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。
以上、一つまたは複数の態様に係る物品格納シミュレーション装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
本発明は、物流センター等で用いられる物品格納シミュレーション装置に適用できる。
１００ 物品格納シミュレーション装置
１０１ 取得部
１０２ シミュレーション部
１０３ 出力部
１１１ 物品情報
１１２ 収容容器情報
１１３ 出力情報

Claims (11)

  1. 複数の物品の収容容器への格納をシミュレーションする物品格納シミュレーション装置であって、
    前記複数の物品の各々のサイズと、前記収容容器のサイズと、前記複数の物品の各々の壊れやすさを示す情報とを取得する取得部と、
    取得された前記複数の物品の各々のサイズと前記収容容器のサイズとを用いて、演算により、前記複数の物品を格納するために使用する前記収容容器の個数と、各前記収容容器に格納される物品とを決定するシミュレーション部とを備え、
    前記シミュレーション部は、前記演算において、
    （ｉ）前記収容容器内に物品を配置し、（ｉｉ）前記物品が配置された後の前記収容容器内に、次の物品を配置可能かを判定し、（ｉｉｉ）前記次の物品を配置可能であると判定された場合には前記次の物品を前記収容容器内に配置する処理を繰り返し行い、
    前記演算において、前記収容容器に壊れやすい物品が格納される場合には、当該収容容器の充填率を、前記収容容器に壊れやすい物品が格納されない場合よりも低く設定する
    物品格納シミュレーション装置。
  2. 前記シミュレーション部は、前記演算により、さらに、前記物品の前記収容容器内の格納位置を決定する
    請求項１記載の物品格納シミュレーション装置。
  3. 前記取得部は、さらに、前記複数の物品の各々の他の物品に対する破損させやすさの度合いである壊しやすさを示す情報を取得し、
    前記シミュレーション部は、前記演算において、前記壊しやすさに基づき、前記物品の配置を決定する
    請求項２記載の物品格納シミュレーション装置。
  4. 前記シミュレーション部は、前記演算において、前記壊しやすさ及び前記壊れやすさに基づき、前記物品の配置を決定する
    請求項３記載の物品格納シミュレーション装置。
  5. 前記シミュレーション部は、前記演算において、前記壊しやすさ及び前記壊れやすさに基づき、物品の縦積みの可否を判定する
    請求項４記載の物品格納シミュレーション装置。
  6. 前記シミュレーション部は、前記演算において、前記壊しやすさ及び前記壊れやすさに基づき、壊しやすい物品と壊れやすい物品とが同一の収容容器内に配置されないようにする
    請求項４記載の物品格納シミュレーション装置。
  7. 前記シミュレーション部は、前記演算において、前記壊れやすさに基づき、前記壊れやすい物品を前記収容容器の隅に配置する
    請求項４記載の物品格納シミュレーション装置。
  8. 前記取得部は、さらに、前記複数の物品の各々の形状が直方体であるか否かを示す情報を取得し、
    前記シミュレーション部は、前記演算において、形状が直方体の物品と、形状が直方体でない物品とが同一の収容容器内に配置されないようにする
    請求項２記載の物品格納シミュレーション装置。
  9. 物品格納シミュレーション装置により実行される複数の物品の収容容器への格納をシミュレーションする物品格納シミュレーション方法であって、
    前記複数の物品の各々のサイズと、前記収容容器のサイズと、前記複数の物品の各々の壊れやすさを示す情報とを取得する取得ステップと、
    取得された前記複数の物品の各々のサイズと前記収容容器のサイズとを用いて、演算により、前記複数の物品を格納するために使用する前記収容容器の個数と、各前記収容容器に格納される物品とを決定するシミュレーションステップとを含み、
    前記シミュレーションステップでは、前記演算において、
    （ｉ）前記収容容器内に物品を配置し、（ｉｉ）前記物品が配置された後の前記収容容器内に、次の物品を配置可能かを判定し、（ｉｉｉ）前記次の物品を配置可能であると判定された場合には前記次の物品を前記収容容器内に配置する処理を繰り返し行い、
    前記演算において、前記収容容器に壊れやすい物品が格納される場合には、当該収容容器の充填率を、前記収容容器に壊れやすい物品が格納されない場合よりも低く設定する
    物品格納シミュレーション方法。
  10. 請求項９記載の物品格納シミュレーション方法をコンピュータに実行させる
    プログラム。
  11. 請求項１０記載のプログラムが格納されている
    コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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