JP7067970B2 - 搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、物品の流通を制御する搬送システムに関する。

荷物をある地点から他の地点へと搬送する搬送作業を担うロボットは、無人搬送車又はＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）と呼ばれる。ＡＧＶは、倉庫、工場、港湾等の施設内で広く導入されている。さらに、荷物の格納場所とＡＧＶとの間で発生する荷物の受け渡し作業、つまり荷役作業を自動で行う荷役装置を組み合わせて使用することで、施設内物流の大部分の作業を自動化することができる。

また、近年の顧客ニーズの多様化を受けて、通信販売用の倉庫のように、多種少量の物品を扱う倉庫が増加している。管理するべき物品の性質上、物品を探し、積荷を行うことに時間及び人員コストがかかる。そのため、通信販売用の倉庫では、単一物品を大量に扱う旧来からの倉庫以上に、施設内物流の作業自動化が求められている。

特許文献１は、多種多様の物品を扱う通信販売用倉庫での物品搬送、及び、多種少量の部品を生産する工場での部品搬送に適したシステムを開示している。当該システムにおいては、倉庫等の空間内に可動の格納棚が配置され、搬送ロボットが必要な物品又は部品が格納されている棚と結合する。そのうえで、搬送ロボットは、物品の箱詰、製品の組み立て等が行われる作業場まで、格納棚ごと物品等を搬送する。

特表２００９－５３９７２７号公報

特許文献１の搬送ロボットは、在庫品目を直接収納する単位である在庫トレイを複数有する在庫ホルダ（棚）の下部空間に潜り込み、在庫ホルダを持ち上げたうえで搬送する。特許文献１は、搬送中の搬送ロボットと在庫ホルダとの位置ずれに起因して、在庫ホルダの実際の行き先が理論上の行き先に比してずれてしまうことを補正する技術を詳細に記載している。しかしながら、欠品が存在する場合に効率的に出庫の作業をすることには特に焦点が当てられていない。
そこで、本発明は、欠品が存在する場合に効率的に出庫の作業をすることを目的とする。

本発明の搬送システムは、物品を収納する複数の棚と、前記棚を搬送する搬送ロボットと、制御装置と、を備え、前記制御装置は、複数の前記物品を出庫する旨の指示を受け付け、前記指示に係る物品のうち、一部の物品のみが前記複数の棚のいずれかに存在し、前記一部の物品以外である欠品の物品が、第１の時間内に入庫される場合、少なくとも第２の時間、前記一部の物品を先行して出庫せず、前記指示に係る物品のうち、前記一部の物品のみが前記複数の棚のいずれかに存在し、前記欠品の物品が前記第１の時間内に入庫されず、かつ欠品が許容できる場合、前記一部の物品を、先行して出庫し、前記指示に係る物品のうち、前記一部の物品のみが前記複数の棚のいずれかに存在し、かつ欠品が許容できない場合、少なくとも前記第２の時間、前記一部の物品を先行して出庫せず、前記第１の時間は、一連の出庫作業が終了すると見込まれる時間であり、前記第２の時間は、前記欠品の物品の次回の入庫が見込まれる時間であること、を特徴とする。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。

本発明によれば、欠品が存在する場合に効率的に出庫の作業をすることができる。

倉庫の概要を説明する図である。 物品の形態を説明する図である。 搬送ロボットの構成を説明する図である。 制御装置の構成を説明する図である。 在庫物品リストの一例を示す図である。 出庫要求リストの一例を示す図である。 入庫時の作業員の動作を説明する図である。 入庫時の制御装置等の処理手順を説明するフローチャートである。 入庫時における指示端末の表示例である。 出庫時の作業員の動作を説明する図である。 出庫時の制御装置等の処理手順を説明するフローチャートである。 出庫時における指示端末の表示例である。 欠品がある場合を考慮した処理手順を説明するフローチャートである。 出庫時における指示端末の表示例である。 出庫時における指示端末の表示例である。 欠品がある場合を考慮した処理手順の変形例を説明するフローチャートである。

以降、本発明を実施するための形態（“本実施形態”という）を、図等を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は、倉庫業者が、通信販売用倉庫に対して物品を入庫し、そこから物品を出庫する例を説明する。しかしながら、本発明は、例えばメーカ等が自社内で部品を保管・管理する場合にも適用可能である。なお、本実施形態の“物品”は、取引の対象になる商品、それ以外の製品、部品等を含む概念である。

図１に沿って、倉庫の概要を説明する。図１は、倉庫１の平面図である。本実施形態の倉庫１は、１階建ての建物である。倉庫１は、棚が配置され、搬送ロボットが棚を搬送する保管スペース２、及び、作業員が作業する作業スペース３に区分される。両者の間には、金網による壁４が形成されている。壁４は、入庫ゲート５及び出庫ゲート６を有する。

保管スペース２には、格子状の方眼が重ねられている。方眼は、１２列×７行＝８４個の正方形からなる。この個々の正方形（例えば、符号７）を“グリッド”と呼ぶ。すべてのグリッドには、グリッドの絶対的な位置を示すバーコード８が貼られている。なお、図１では、１つのグリッドのバーコード８のみが記載され、他のグリッドのバーコードは省略されている。なお、保管スペース２及び作業スペース３の面積は任意である。グリッドの形状及び面積も任意であるが、１つのグリッドは、１つの棚が隙間なく入る程度の形状及び面積を有することが望ましい。

保管スペース２には、複数の棚１１が配置されている。なお、図１では、棚１１以外の棚の符号は適宜省略されている。本実施形態では、棚は、２列×３行＝６個で１つの“島”を形成するように配置される。島の形状及び１つの島に属する棚の数は任意である。保管スペース２には、１又は複数の搬送ロボット１２が存在する。搬送ロボット１２は、棚の下部の空間に潜り込み、下から棚を持ち上げ、そのままの状態で棚を移動させることができる。搬送ロボット１２の構造等については後記する。

図１において、十字線が入った太線の正方形１１等は、棚を示す。中央に丸が入ったやや小型の面取りされた正方形１２等は、搬送ロボットを示す。十字線と丸とが重なった太字の正方形１３等は、搬送ロボットによって搬送されている棚を示す。

（入庫及び出庫）
例えば、メーカから仕入れた物品を保管スペース２に収納することを“入庫”という。顧客の注文に応じ、物品を保管スペース２から取り出すことを“出庫”という。入庫時及び出庫時における搬送ロボット等の時系列の動きは概略以下の通りである。

（入庫時の搬送ロボット等の動き）
・搬送ロボット１２は、目的とする棚の下部の空間に移動する。
・搬送ロボット１２は、その棚を持ち上げて保管スペース２内を移動して、入庫ゲート５まで搬送する。
・作業員は、入庫ゲート５越しに物品を棚に入れる。
・搬送ロボット１２は、物品が入った棚を保管スペース２内の元の位置又は他の位置に搬送する。
・搬送ロボット１２は、棚を床面に下ろした後、通路等に出て次の搬送に備え待機する。

（出庫時の搬送ロボット等の動き）
・搬送ロボット１２は、目的とする物品が格納された棚の下部の空間に移動する。
・搬送ロボット１２は、その棚を持ち上げて保管スペース２内を移動して、出庫ゲート６まで搬送する。
・作業員は、出庫ゲート６越しに棚から物品を取り出す。
・搬送ロボット１２は、物品が取り出された棚を保管スペース２内の元の位置又は他の位置に搬送する。
・搬送ロボット１２は、棚を床面に下ろした後、通路等に出て次の搬送に備え待機する。

（物品の形態）
図２に沿って、物品の形態を説明する。図２においては、１つの物品袋１４の中に、１つの物品１５が入っている。物品１５には、タグ１６が取り付けられている。このタグ１６は、公知のＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）技術を使用したタグであり、タグ１６に記憶された情報は、ＲＦＩＤリーダ１７によって読み取られる。

なお、物品袋１４は、物品の保護等を目的とする。物品袋１４そのものが管理されるための番号等を有しているわけではない。物品袋１４は、それを通して外部から物品１５に付されたＲＦＩＤタグ１６が読み取れる程度に薄く透明なものであることが望ましい。本実施形態で重要な役割を果たすのは、物品１５及び物品箱（詳細後記）である。

（搬送ロボット）
図３に沿って、搬送ロボット１２の構成を説明する。搬送ロボット１２は、底部の車輪（図示せず）を回転させることによって、保管スペース２の床面上を移動する。搬送ロボット１２の高さは、例えば２０ｃｍ程度であり、搬送ロボット１２は、棚１１等（図１）の下部の空間に潜り込むことができる。搬送ロボット１２は、上面中央の棚支持部２１を上昇させることによって、棚を空中に持ち上げることができる。さらに、搬送ロボット１２は、棚１１を持ち上げた状態で搬送することができる。

搬送ロボット１２は、４つの側面に衝突検知部２２を備える。衝突検知部２２は、自身が発した光信号（赤外線レーザ等）が周囲の障害物に遮蔽されることで障害物を検知して、障害物と衝突することを予防する。搬送ロボット１２は、図示しない無線通信装置及び赤外線通信部を有する。無線通信装置は、制御装置（詳細後記）と無線で通信を行う。赤外線通信部は、図示しない充電ステーション等の周囲の設備との間で赤外線通信を行う。搬送ロボット１２は、底部にカメラ（図示せず）を備える。カメラが前記したグリッド上のバーコード８を読み取ることで、搬送ロボット１２は、自身が保管スペース２の床面上のどの位置にいるかを認識し、その結果を、無線通信装置を介して制御装置と通信する。

（制御装置）
図４に沿って、制御装置３１の構成を説明する。制御装置３１は、倉庫業者の事務スペース等に配置される。制御装置３１は、中央演算部３２、記憶部３３、入出力部３４、通信部３５及びアンテナ３６を有する。中央演算部３２は、各種の演算を実行する。つまり、中央演算部３２は、必要なプログラム（図示せず）を読み込むことによって、制御装置３１が実行する動作の主体となる。

記憶部３３は、後記する在庫物品リスト４１（図５）及び出庫要求リスト４２（図６）を記憶している。入出力部３４は、外部機器との間で情報の入出力を行う。通信部３５は、アンテナ３６を介して、Ｗｉ－Ｆｉ等の無線で、搬送ロボット１２（図３）、ＲＦＩＤリーダ１７（図２）、バーコードリーダ５１（図７）等と情報の遣り取りを行う。なお、棚１１、搬送ロボット１２及び制御装置３１は、搬送システムを構成する。

（在庫物品リスト）
図５に沿って、在庫物品リスト４１を説明する。在庫物品リスト４１においては、レコード番号欄１０１に記憶されたレコード番号に関連付けて、物品コード欄１０２には物品コードが、物品名称欄１０３には物品名称が、物品ＩＤ欄１０４には物品ＩＤが、物品箱ＩＤ欄１０５には物品箱ＩＤが、棚ＩＤ欄１０６には棚ＩＤが、グリッドＩＤ欄１０７にはグリッドＩＤが、棚内収納位置欄１０８には棚内収納位置が、在庫欄１０９には在庫フラグが記憶されている。

レコード番号欄１０１のレコード番号は、在庫物品リスト４１のレコード（行）に対して付与された番号であり、上から順に、１、２、３、・・・である。
物品コード欄１０２の物品コードは、物品の種類を一意に特定する識別子である。物品コードは、例えば、物品（商品）の販売者のカタログ、ウエブサイトにおいて物品の写真とともに掲載される文字、数字、記号等である。

物品名称欄１０３の物品名称は、物品の名称であり、物品コードごとに定義される。物品名称もまた、通常、物品の販売者のカタログ、ウエブサイトにおいて物品の写真とともに掲載される。
物品ＩＤ欄１０４の物品ＩＤは、物品を一意に特定する識別子であり、物品に付された金属チップ等からなるＲＦＩＤタグに記憶された文字、数字、記号等である。通常、物品のメーカが、物品ＩＤを決定する。なお、詳細は後記するが、物品ＩＤは、ＲＦＩＤタグ以外の媒体（バーコード等）に記憶されてもよい。

物品箱ＩＤ欄１０５の物品箱ＩＤは、物品箱５４（図７）を一意に特定する識別子であり、物品箱５４に付されたバーコードに記憶されている。通常、物品のメーカが、物品箱ＩＤを決定する。
棚ＩＤ欄１０６の棚ＩＤは、棚１１を一意に特定する識別子である。通常、搬送システムのユーザが棚ＩＤを決定する。
グリッドＩＤ欄１０７のグリッドＩＤは、棚１１が配置されるグリッド７（図１）を一意に特定する識別子であり、グリッド上のバーコード８（図１）に記憶される。通常、搬送システムのユーザがグリッドＩＤを決定する。

棚内収納位置欄１０８の棚内収納位置は、棚１１において物品が配置される収納位置である。本実施形態の棚内収納位置は、上下方向の“上”、“中”及び“下”、並びに、左右方向の左から“１”～“４”の組合せ（１２種類）である。
在庫欄１０９の在庫フラグは、“あり”又は“なし”のいずれかである。“あり”は、その物品が在庫していること（入庫されているが出庫されていないこと）を示す。“なし”は、その物品が在庫していないこと（出庫されていること）を示す。

いま、メーカから物品が入庫されたとする。このとき、制御装置３１は、在庫物品リスト４１のうち物品コード欄１０２～物品箱ＩＤ欄１０５の情報を受け付けることになる。その後、制御装置３１は、物品を収納するべき棚及びその棚内収納位置を任意の方法で決定する。本実施形態では、入庫時における作業員による作業を簡略化するために、１つの棚内収納位置には、１種類の物品を収納するものとする。この段階で、在庫物品リスト４１のうち、さらに棚ＩＤ欄１０６及び棚内収納位置欄１０８が埋まり、在庫欄１０９に“あり”が記憶されることになる。この状態で、在庫物品リスト４１は、記憶部３３に記憶される。

グリッドＩＤ欄１０７には、棚が現時点において存在するグリッドのグリッドＩＤが記憶される。その棚が移動する都度、グリッドＩＤは更新される。在庫欄１０９には、保管スペース２に物品が保管されている限り“あり”が記憶されていることになるが、物品が出庫されると“あり”が“なし”に変わる。

（出庫要求リスト）
図６に沿って、出庫要求リスト４２を説明する。出庫要求リスト４２においては、出庫要求ＩＤ欄１２１に記憶された出庫要求ＩＤに関連付けて、物品コード欄１２２には物品コードが、物品名称欄１２３には物品名称が、数量欄１２４には数量が、緊急欄１２５には緊急フラグ及びリードタイムが、仕分け箱収納位置欄１２６には仕分け箱収納位置が記憶されている。

出庫要求ＩＤ欄１２１の出庫要求ＩＤは、出庫要求を一意に特定する識別子である。出庫要求は、例えば１又は複数の物品を購入する顧客の注文に対応している。作業員は、通常、１つの出庫要求に応答して、１又は複数の棚から取り出した１又は複数の物品を仕分け棚６１（図１０）内の９つの仕分け箱６２のうちの１つに収納する。
物品コード欄１２２の物品コードは、図６の物品コードと同じである。
物品名称欄１２３の物品名称は、図６の物品名称と同じである。

数量欄１２４の数量は、物品の数量である。
緊急欄１２５の緊急フラグは、その出庫要求の緊急度が高い（他の出庫要求に比して優先される）ことを示す“○”である。緊急フラグは、リードタイムを伴っている。リードタイムとは、出庫要求があった時点から、出荷要求に係る物品の出庫がなされるまでの時間の最大許容値（単位：分）である。
仕分け箱収納位置欄１２６の仕分け箱収納位置は、仕分け棚６１（図１０）において物品が収納される収納位置である。本実施形態の仕分け棚収納位置は、上下方向の“上”、“中”及び“下”、並びに、左右方向の“左”、“中”及び“右”の組合せ（９種類）である。

図６の出庫要求リスト４２における各欄は一例である。この他にも、出荷先の名称、住所等を記憶した出荷先欄、物品ＩＤを記憶した物品ＩＤ欄、仕分け箱５４が多数存在する場合に仕分け箱５４を一意に特定する仕分け箱ＩＤを記憶した仕分け箱ＩＤ欄が存在してもよい。一方、出庫要求リスト４２が物品ＩＤを有する場合、数量欄１２４は不要である。

以降では、まず、入庫時の作業員の動作及び制御装置等の処理手順を説明し、その後、出庫時の作業員の動作及び制御装置等の処理手順を説明する。入庫時には、物品箱に付されたバーコードが読み取られるのに対し、出庫時には、物品に付されたＲＦＩＤタグが読み取られるのが本実施形態の特徴である。このことによって、特に入庫時の作業負担・作業時間が軽減される。

（入庫時の作業員の動作）
図７に沿って、入庫時の作業員の動作を説明する。入庫ゲート５の近くで作業員５２が待機している。作業員５２は、バーコードリーダ５１を保持している。コンベヤ５３は、物品箱５４を入庫ゲート５の近くまで搬送する。物品箱５４には、物品が複数個入っている。物品箱５４には、バーコード５５が添付されている。

搬送ロボット１２は、棚１１を入庫ゲート５まで搬送した後、棚１１の解放面を入庫ゲート５に向けた状態で停止している。棚１１は、３つの段（上段、中段及び下段）を有し、それぞれの段が複数（図７では左右方向に４つ）の棚内収納位置５８を有している。入庫ゲート５は、表示機５６を有する。表示機５６は複数の案内ランプを有し、案内ランプのそれぞれは、それぞれの棚内収納位置に対応している。

表示機５６は、制御装置３１の指示に基づき、物品を収納するべき棚内収納位置に対応する案内ランプを点灯させる。入庫ゲート５は、状態ランプ５７を有する。状態ランプ５７は、到着灯及び警告灯を有する。棚１１が入庫ゲート５に到着すると、到着灯が点滅する。入庫時の作業に異常が発生すると、警告灯が点灯する。作業員５２の視野に自然に入る位置に指示端末５９が配置されている。指示端末５９は、制御装置３１と接続されている。

（入庫時の制御装置等の処理手順）
図８に沿って、入庫時の制御装置等の処理手順を説明する。説明の都合上、以下のステップには、作業員の動作も含まれている。

ステップＳ１０１において、制御装置３１は、入出力部３４を介して上位の管理装置（図示せず）から、入庫する物品に関する入庫物品データを受け付ける。入庫物品データは、在庫物品リスト４１（図５）のもとになるデータであり、最終的に、在庫物品リスト４１として記憶部３３に記憶される。この段階での入庫物品データは、在庫物品リスト４１のうち、物品コードＩＤ欄１０２～物品箱ＩＤ欄１０５の情報である。つまり、入庫物品データは、単純にいえば、どの物品箱にどの物品が入っているかを示すデータである。

ステップＳ１０２において、コンベヤ５３は、上位の管理装置の指示に基づき、入庫するべき物品が包装された物品箱５４を入庫ゲート５まで搬送する。作業員５２は、物品箱５４のバーコード５５にバーコードリーダ５１をかざす。

ステップＳ１０３において、バーコードリーダ５１は、搬送されてきた物品箱５４のバーコード５５を読み取る。バーコード５５には、物品箱ＩＤが記憶されている。バーコードリーダ５１は、読み取った物品箱ＩＤを制御装置３１に送信する。なお、バーコード５５自体は、１次元又は２次元の縞模様であり、何かがその中に格納され得るものではない。しかしながら、本実施形態では、バーコード５５からある情報が読み出せる場合、バーコード５５は当該情報を“記憶”していると表現する。

ステップＳ１０４において、制御装置３１は、物品箱ＩＤに基づき、入庫物品データを参照し、その物品箱５４に収納されている物品の物品ＩＤを取得する。制御装置３１は、この段階で、取得された物品ＩＤが特定する物品が入庫されることを認識する。作業員５２が物品に付されているＲＦＩＤタグをわざわざ読み取る必要がないことが、本発明の特徴である。

ステップＳ１０５において、制御装置３１は、物品を保管するべき棚及び棚内収納位置を決定する。制御装置３１は、公知の任意の方法で、これらを決定する。

ステップＳ１０６において、制御装置３１は、物品を収納するべき棚が位置するグリッドのグリッドＩＤを搬送ロボット１２に送信する。すると、搬送ロボット１２は、物品を収納するべき棚の下部の空間まで移動し、当該棚を持ち上げ、入庫ゲート５まで搬送する。棚が入庫ゲート５に到着すると到着灯が点滅する。作業員５２は、到着灯を視認する。

ステップＳ１０７において、制御装置３１は、指示端末５９に、作業員５２に対する指示を表示する。ここでの指示は、物品の数及び当該物品を収納するべき棚内収納位置を含む。そして、入庫ゲート５の表示機５６は、その棚内収納位置に対応する案内ランプを点灯させる。この段階において、指示端末５９に表示される画面例が、図９である。

ステップＳ１０８において、作業員５２は、指示端末５９に表示された指示に基づき、物品箱５４から物品を取り出し、点灯した表示機５６の案内ランプに案内されて、取り出した物品を棚内収納位置に収納する。このとき、作業員５２は、物品箱５４をそのまま棚内収納位置に収納してもよい。

ステップＳ１０９において、指示端末５９は、作業員５２が入庫完了ボタン（図９の右下の“ＯＫ”ボタン）を押下するのを受け付けると、入庫作業が完了した旨を制御装置３１に送信する。その後、制御装置３１は、棚を所定の位置に搬送する旨の指示を搬送ロボット１２に送信する。

ステップＳ１１０において、制御装置３１は、入庫物品データに対して棚ＩＤ、棚内収納位置及び在庫フラグ“あり”を記憶したうえで、在庫物品リスト４１（図５）として、記憶部３３に記憶する。その後、図８の処理手順を終了する。

（出庫時の作業員の動作）
図１０に沿って、出庫時の作業員の動作を説明する。出庫ゲート６の近くに作業員５２が待機している。作業員５２は、ＲＦＩＤリーダ１７を保持している。又は、ＲＦＩＤリーダ１７は、出庫ゲート６の近くに固定されている。なお、図１０では、作業員の陰に隠れるのを防ぐため、ＲＦＩＤリーダ１７が空中に浮いたような記載になっている。搬送ロボット１２は、棚１１を出庫ゲート６まで搬送した後、棚１１の解放面を出庫ゲート６に向けた状態で停止している。出庫ゲート６は、表示機６４を有する。表示機６４は複数の案内ランプを有し、案内ランプのそれぞれは、それぞれの棚内収納位置に対応している。

表示機６４は、制御装置３１の指示に基づき、物品をそこから取り出すべき棚内収納位置に対応する案内ランプを点灯させる。出庫ゲート６は、状態ランプ６５を有する。状態ランプ６５は、到着灯及び警告灯を有する。棚１１が出庫ゲート６に到着すると、到着灯が点滅する。出庫時の作業に異常が発生すると、警告灯が点灯する。作業員５２の視野に自然に入る位置に指示端末６６が配置されている。指示端末６６は、制御装置３１と接続されている。

出庫ゲート６の近くに、出庫された物品を一時的に保管する仕分け棚６１が配置されている。仕分け棚６１は、移動用のキャスタを有していてもよい。仕分け棚６１は、複数（図１０では、９個）の仕分け箱６２を収納し、作業員５２は、物品を仕分け箱６２に入れる。仕分け棚６１は、個々の仕分け箱６２に対応した箱位置表示機６３を有する。

（出庫時の制御装置等の処理手順）
図１１に沿って、出庫時の制御装置等の処理手順を説明する。説明の都合上、以下のステップには、作業員の動作も含まれている。

ステップＳ２０１において、制御装置３１は、入出力部３４を介して上位の管理装置から、出庫するべき物品に関する出庫要求リスト４２（図６）を受け付ける。出庫要求リスト４２には、どの物品をいくつ出庫するべきであるかが記憶されている。

ステップＳ２０２において、制御装置３１は、在庫物品リスト４１（図５）を参照し、出庫するべき物品を保管している棚を決定する。

ステップＳ２０３において、制御装置３１は、出庫するべき物品を保管している棚が位置するグリッドのグリッドＩＤを搬送ロボット１２に送信する。すると、搬送ロボット１２は、出庫するべき物品を収納している棚の下部の空間まで移動し、当該棚を持ち上げ、出庫ゲート６まで保管スペース２内を移動して搬送する。棚が出庫ゲート６に到着すると、到着灯が点滅する。作業員５２は、到着灯を視認する。

ステップＳ２０４において、制御装置３１は、指示端末６６に、作業員５２に対する指示を表示する。ここでの指示は、出庫するべき物品の数及び当該物品を収納している棚内収納位置を含む。そして、出庫ゲート６の表示機６４は、その棚内収納位置に対応する案内ランプを点灯させる。この段階において、指示端末６６に表示される画面例が、図１２である。

ステップＳ２０５において、作業員５２は、指示端末６６に表示された指示に基づき、案内ランプが点灯している棚内収納位置から、出庫するべき物品を出庫するべき数だけ取り出す。

ステップＳ２０６において、ＲＦＩＤリーダ１７は、取り出された物品のＲＦＩＤタグ１６を読み取る。ＲＦＩＤタグ１６には、物品を一意に特定する物品ＩＤが記憶されている。ＲＦＩＤリーダ１７は、読み取った物品ＩＤを制御装置３１に送信する。制御装置３１は、この段階で、読み取られた物品ＩＤが特定する物品が出庫されることを認識する。当該物品ＩＤに係る物品が、出庫を指示された物品である場合、図１２の“物品ＩＤ ＯＫ”ボタンが点灯する。

ステップＳ２０７において、制御装置３１は、物品ＩＤに基づき、出庫要求リスト４２を参照し、その物品を収納するべき仕分け箱６２を特定する。そして、制御装置３１は、特定した仕分け箱６２に対応する箱位置表示機６３を点灯させる。

ステップＳ２０８において、作業員５２は、箱位置表示機６３が点灯している仕分け箱６２に物品を入れる。

ステップＳ２０９において、指示端末６６は、作業員５２が出庫完了ボタン（図１２の右下の“ＯＫ”ボタン）を押下するのを受け付けると、出庫作業が完了した旨を制御装置３１に送信する。すると、制御装置３１は、在庫物品リスト４１（図５）のレコードのうち、読み取られた物品ＩＤを有するレコードの在庫フラグを“なし”で更新する。その後、制御装置３１は、棚を所定の位置に搬送する旨の指示を搬送ロボット１２に送信する。その後、図１１の処理手順を終了する。

（物品群）
図７においては、入庫の際に、コンベヤ５３が物品箱５４を入庫ゲート５近くに搬送することを説明した。物品箱５４には、通常１種類の物品が複数収納されている。このように、複数の物品がまとめられて入庫ゲート５に到着する単位を“物品群”と呼ぶ。物品群は、通常、物品箱等の材によって包装されている。当該材としては、段ボール、紙袋、ビニール袋、輪ゴム、ロープ、プラスチックケース、パレット等様々なものが想定され得る。つまり、包装する材の形状、大きさ及び材質は限定されない。

図２において、物品１５及び物品袋１４を説明した。例えば、物品箱５４に複数の物品袋１４が入っており、それぞれの物品袋に１又は複数の物品１５等が入っているとする。つまり、“物品箱＞物品袋＞物品”という包含関係が成立している。この場合、物品箱が入庫ゲート５に到着する単位であるならば、物品箱が“物品群”となる。

他の例として、物品箱は存在せず、単に、物品袋１４に物品１５等が多量に（例えば１００個）入っているとする。つまり、“物品袋＞物品”という包含関係が成立している。この場合、物品袋が入庫ゲート５に到着する単位であるならば、物品袋が“物品群”となる。

本実施形態では、物品群を特定する第１の識別子と、物品を特定する第２の識別子を区別している。前記の例では、物品群を包装する材にバーコードが付され、そのバーコードが第１の識別子を記憶している。また、物品にＲＦＩＤタグが付され、そのＲＦＩＤタグが第２の識別子を記憶している。

一般的に、個々の物品には、例えば流通経路を追跡するために、耐久性のあるＲＦＩＤタグ（金属チップ）が付されることが多い。一方、物品群を包装する材は、激しい荷役作業に直接さらされる結果劣化しやすく、劣化後は、破砕・溶解されて、新たな材に再生されることが多い。このような材に対しては、秘密保護、環境保護等の観点から、ＲＦＩＤタグ（金属チップ）よりもバーコード（紙シール）が適している。

前記では、出庫要求に係るすべての物品について、在庫があることが前提になっている。しかしながら、出庫要求に係る物品のうちの一部について在庫がない（欠品）場合もある。このような場合、追加的に欠品が入庫され、すべての物品についての在庫が回復した後に初めて出庫要求に係るすべての物品を出庫することも可能である。しかしながら、この場合、出庫時の作業効率、及び、物品を購入する顧客に対するサービス水準は低下する。

（欠品がある場合を考慮した処理手順）
図１３に沿って、欠品がある場合を考慮した処理手順を説明する。図１３において出庫処理が行われるのと並行して、図８の入庫処理が繰り返されている（在庫の状態が時々刻々と変化する）ことが前提になっている。

ステップＳ３０１において、制御装置３１は、出庫要求を受け付ける。具体的には、第１に、制御装置３１は、上位の管理装置から、入出力部３４（図４）を介して、出庫要求を受け付ける。ここでの出庫要求は、出庫要求リスト４２（図６）のうち、１つの出庫要求ＩＤに係るレコードである。
第２に、制御装置３１は、タイマ（図示せず）を起動させる。

ステップＳ３０２において、制御装置３１は、在庫を確認する。具体的には、制御装置３１は、出庫要求に含まれるすべての物品コード及び数量に基づき、在庫物品リスト４１（図５）を参照し、物品コードごとに、出庫するべき数量の在庫があるか否かを確認する。

ステップＳ３０３において、制御装置３１は、すべての物品の在庫があるか否かを判断する。具体的には、制御装置３１は、出庫要求に係るすべての物品について、出庫するべき数量の在庫がある場合（ステップＳ３０３“Ｙｅｓ”）、ステップＳ３１４に進み、それ以外の場合（ステップＳ３０３“Ｎｏ”）、ステップＳ３０４に進む。

ステップＳ３０４において、制御装置３１は、緊急フラグ及びリードタイムを確認する。具体的には、制御装置３１は、出庫要求のレコードの緊急欄１２５を確認する。

ステップＳ３０５において、制御装置３１は、緊急フラグか立っているか否かを判断する。具体的には、制御装置３１は、出庫要求のレコードの緊急欄１２５に緊急フラグ及びリードタイムが記憶されている場合（ステップＳ３０５“Ｙｅｓ”）、ステップＳ３０６に進み、それ以外の場合（ステップＳ３０５“Ｎｏ”）、ステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０６において、制御装置３１は、物品を先行群及び欠品群に区分する。具体的には、制御装置３１は、ステップＳ３０２において在庫を確認した結果、必要な数量だけ在庫がある物品を“先行群”とし、それ以外の物品を“欠品群”とする。それぞれの群には、１種類の物品しか含まれない場合もあるが、ここでは分かり易さのために“群”という語を使用している。

ステップＳ３０７において、制御装置３１は、所定の時間待機する。所定の時間とは、任意の物品の次回の入庫が期待できる時間（例えば５分）である。その後、制御装置３１は、ステップＳ３０２に戻る。

ステップＳ３０８において、制御装置３１は、リードタイムが到来したか否かを確認する。制御装置３１は、リードタイムが到来した場合（ステップＳ３０８“Ｙｅｓ”）、ステップＳ３１２に進み、それ以外の場合（ステップＳ３０８“Ｎｏ”）、ステップＳ３０９に進む。

ステップＳ３０９において、制御装置３１は、欠品群の在庫を確認する。具体的には、制御装置３１は、欠品群に属する物品の物品コード及び数量に基づき、在庫物品リスト４１（図５）を参照し、物品コードごとに、出庫するべき数量の在庫があるか否かを確認する。

ステップＳ３１０において、制御装置３１は、欠品群のすべての物品の在庫があるか否かを判断する。具体的には、制御装置３１は、欠品群に属するすべての物品について、出庫するべき数量の在庫がある場合（ステップＳ３１０“Ｙｅｓ”）、ステップＳ３１４に進み、それ以外の場合（ステップＳ３１０“Ｎｏ”）、ステップＳ３１１に進む。

ステップＳ３１１において、制御装置３１は、所定の時間待機する。所定の時間とは、任意の物品の次回の入庫が期待できる時間（例えば５分）である。その後、制御装置３１は、ステップＳ３０８に戻る。

ステップＳ３１２において、制御装置３１は、欠品ラベルを印刷する。具体的には、第１に、制御装置３１は、プリンタ（図示せず）に対し、欠品ラベルを印刷する指示を送信する。欠品ラベルには、例えば“ご注文の品物のうち、○○及び◎◎を先にお送りします。＃＃については追ってお送りします。”のようなメッセージが記されている。
第２に、制御装置３１は、指示端末６６に、欠品がある旨を作業員に知らせる画面（図１４）を表示する。このとき、制御装置３１は、指示端末６６に対して“プリンタが印刷するラベルを仕分け箱に貼って下さい。”という指示を表示してもよい。そして、制御装置３１は、処理を終了するか、それとも、見切処理を実行するかの選択を作業員から受け付ける。作業員は、前者の場合“処理終了”ボタンを押下し、後者の場合“見切処理実行”ボタンを押下する。ここでは、作業員が“見切処理実行”ボタンを押下したとして説明を続ける。

ステップＳ３１３において、制御装置３１は、先行群のみ出庫する。具体的には、制御装置３１は、先行群に属する物品について図１１のステップＳ２０３以降の処理を実行する。その後、図１３の処理を終了する。

ステップＳ３１４において、制御装置３１は、すべての物品を出庫する。具体的には、制御装置３１は、出庫要求に係るすべての物品について図１１のステップＳ２０３以降の処理を実行する。ステップＳ３１０“Ｙｅｓ”を経由した場合、制御装置３１は、先行群及び欠品群の両者に属する物品について図１１の処理を実行することになる。この場合、さらに、制御装置３１は、指示端末６６に図１５の画面を表示する。図１５の画面は、図１２の画面と類似しているが、追加的に“後追い入庫”欄を有する点が図１２とは異なる。作業員は、“後追い入庫”欄を視認し、当初欠品であった物品が入庫された結果、出庫要求に係るすべての物品を１度に出庫できることを確認する。その後、図１３の処理を終了する。

（変形例）
ステップＳ３０９において、制御装置３１は、欠品群に属する物品に限定して、在庫物品リスト４１（図５）を参照し、物品ごとに、出庫するべき数量の在庫があるか否かを確認している。しかしながら、この処理では、先行群に属する物品が他の出庫要求に割り当てられる結果、別の欠品が生じる可能性もある。

そこで、制御装置３１は、先行群に属する物品を確保するために、先行群に属する物品についてステップＳ３０６の直後、図１１のステップＳ２０３以降の処理（先行群分岐処理）を行ってもよい。さらに、制御装置３１は、先行群分岐処理が終了した後リードタイムが到来するまでの間、先行群分岐処理に係る物品を仕分け棚６１に留め置く旨の指示を指示端末６６に表示してもよい。

（欠品がある場合を考慮した処理手順の変形例）
図１６に沿って、欠品がある場合を考慮した処理手順の変形例を説明する。図１３の処理手順では、先行群のみの出庫は、リードタイムの到来を待たなければ行えない。一方、図１６の処理手順では、リードタイムの到来以前であっても先行群のみの出庫が行える。

さらに、図１３においては、リードタイムが到来する前に欠品が入庫され、すべての物品を出庫するケース（ステップＳ３０３“Ｎｏ”を一旦経由した後ステップＳ３０３“Ｙｅｓ”で繰り返しループを出る）が存在する。しかしながら、そのケースは、緊急フラグが立っていない場合（ステップＳ３０５“Ｎｏ”）に限定されている。図１６の処理手順では、緊急フラグが立っていても、リードタイムが到来する前に欠品が入庫され、すべての物品を出庫するケースがより多くなる。図１６のステップのうち、符号が図１３と同じステップの処理は、図１３におけるその符号のステップの処理と同じである。以降、図１６のステップのうち、図１３にはないステップ、及び、図１３に比して分岐先のステップが異なるステップのみを説明する。

ステップＳ３０５ｂにおいて、制御装置３１は、欠品が間もなく入庫されるか否かを判断する。具体的には、第１に、制御装置３１は、指示端末６６に“欠品が間もなく入庫される見込みがありますか”という質問を表示する。作業員は、この質問に対して、“はい”又は“いいえ”を指示端末６６に入力する。ここで“間もなく”とは、出庫要求に係る一連の出庫作業が終了すると通常見込まれている時間（例えば５分）以内を意味する。
第２に、制御装置３１は、“はい”が入力された場合（ステップＳ３０５ｂ“Ｙｅｓ”）、ステップＳ３０７に進み、“いいえ”が入力された場合（ステップＳ３０５ｂ“Ｎｏ”）、ステップＳ３０５ｃに進む。

ステップＳ３０５ｃにおいて、制御装置３１は、欠品が許容できるか否かを判断する。具体的には、第１に、制御装置３１は、指示端末６６に“欠品が許容できますか”という質問を表示する。作業員は、この質問に対して、“はい”又は“いいえ”を指示端末６６に入力する。
第２に、制御装置３１は、“はい”が入力された場合（ステップＳ３０５ｃ“Ｙｅｓ”）、ステップＳ３０６に進み、“いいえ”が入力された場合（ステップＳ３０５ｃ“Ｎｏ”）、ステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０６ｂにおいて、制御装置３１は、欠品ラベルを印刷する。ステップＳ３０６ｂの処理は、図１３のステップＳ３１２の処理と同じである。

ステップＳ３０６ｃにおいて、制御装置３１は、先行群のみを出庫する。具体的には、制御装置３１は、先行群に属する物品について図１１のステップＳ２０３以降の処理を実行する。

ステップＳ３０８において、制御装置３１は、リードタイムが到来したか否かを確認する。制御装置３１は、リードタイムが到来した場合（ステップＳ３０８“Ｙｅｓ”）、ステップＳ３１５に進み、それ以外の場合（ステップＳ３０８“Ｎｏ”）、ステップＳ３０９に進む。

ステップＳ３１０において、制御装置３１は、欠品群のすべての物品の在庫があるか否かを判断する。具体的には、制御装置３１は、欠品群に属するすべての物品について、出庫するべき数量の在庫がある場合（ステップＳ３１０“Ｙｅｓ”）、ステップＳ３１６に進み、それ以外の場合（ステップＳ３１０“Ｎｏ”）、ステップＳ３１１に進む。

ステップＳ３１５において、制御装置３１は、顧客に連絡する。具体的には、制御装置３１は、任意の機器（例えば、電子メール作成装置）を使用して、出庫要求に係る顧客（物品の納入先）に対して、“リードタイムが到来しているのにすべての物品が出品できない”旨連絡する。その後、図１６の処理手順を終了する。

ステップＳ３１６において、制御装置３１は、欠品群を出庫する。具体的には、制御装置３１は、欠品群に属する物品について図１１のステップＳ２０３以降の処理を実行する。その後、図１６の処理手順を終了する。

（本実施形態の効果）
本実施形態の搬送システムの効果は以下の通りである。
（１）搬送システムは、出庫要求に係るすべての物品の在庫がない場合であっても、可能な作業を前倒しすることができる。
（２）搬送システムは、欠品とされていたが物品が事後的に入庫された場合、前倒しで出庫作業を始めていた物品とともに欠品とされていた物品を出庫することができる。
（３）搬送システムは、欠品があることを、作業員及び顧客に対して確実に認識させることができる。

なお、本発明は前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、前記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。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。

５ 入庫ゲート
６ 出庫ゲート
１１ 棚
１２ 搬送ロボット
１５ 物品
３１ 制御装置
４１ 在庫物品リスト
４２ 出庫要求リスト
５４ 物品箱

Claims (4)

1. 物品を収納する複数の棚と、
   前記棚を搬送する搬送ロボットと、
   制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   複数の前記物品を出庫する旨の指示を受け付け、
   前記指示に係る物品のうち、一部の物品のみが前記複数の棚のいずれかに存在し、前記一部の物品以外である欠品の物品が、第１の時間内に入庫される場合、少なくとも第２の時間、前記一部の物品を先行して出庫せず、
   前記指示に係る物品のうち、前記一部の物品のみが前記複数の棚のいずれかに存在し、前記欠品の物品が前記第１の時間内に入庫されず、かつ欠品が許容できる場合、前記一部の物品を、先行して出庫し、
   前記指示に係る物品のうち、前記一部の物品のみが前記複数の棚のいずれかに存在し、かつ欠品が許容できない場合、少なくとも前記第２の時間、前記一部の物品を先行して出庫せず、
   前記第１の時間は、
   一連の出庫作業が終了すると見込まれる時間であり、
   前記第２の時間は、
   前記欠品の物品の次回の入庫が見込まれる時間であること、
   を特徴とする搬送システム。
2. 前記制御装置は、
   欠品が許容できるか否かに関する質問を端末装置に表示し、
   前記質問に対して欠品が許容できる旨の入力を受け付けると、欠品が許容できる場合として、前記一部の物品を先行して出庫すること、
   を特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
3. 前記制御装置は、
   欠品が許容できるか否かに関する質問を端末装置に表示し、
   前記質問に対して欠品が許容できない旨の入力を受け付けると、欠品が許容できない場合として、少なくとも前記第２の時間、前記一部の物品を先行して出庫しないこと、
   を特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
4. 前記制御装置は、
   前記一部の物品を先行して出庫した後、前記欠品の物品が新たに入庫された場合、前記入庫された、欠品であった物品を出庫すること、
   を特徴とする請求項１に記載の搬送システム。

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