JP7131684B2 - 搬送経路設計装置、搬送経路設計方法、及び、プログラム - Google Patents
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Description
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定する決定手段と、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定する割当手段と、を備え、
前記割当手段は、前記交差している場所において搬送経路の両方が前記基準を満たしている場合、当該交差している場所に全方向コンベアを割り当てる。
また、本発明の他の観点において、搬送経路設計装置は、
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定する決定手段と、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定する割当手段と、
を備え、
前記割当手段は、前記交差している場所において搬送経路のうちの一方の搬送経路が前記基準を満たしていない場合、当該一方の搬送経路に迂回路があるか否かを判定し、前記迂回路がある場合に前記交差している場所に一方向コンベアを割り当て、前記迂回路が無い場合に前記交差している場所に全方向コンベアを割り当てる。
また、本発明の他の観点において、搬送経路設計装置は、
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定する決定手段と、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定する割当手段と、
を備え、
前記割当手段は、改善候補経路と、当該改善候補経路と交わる搬送経路上で荷物搬送時に搬送車が占める領域とが交差する交差領域を算出し、前記交差領域に対して前記搬送機器を割り当てる。
コンピュータによって、
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定し、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定し、
前記交差している場所において搬送経路の両方が前記基準を満たしている場合、当該交差している場所に全方向コンベアを割り当てる。
また、本発明の他の観点においては、搬送経路設計方法は、
コンピュータによって、
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定し、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定し、
前記交差している場所において搬送経路のうちの一方の搬送経路が前記基準を満たしていない場合、当該一方の搬送経路に迂回路があるか否かを判定し、前記迂回路がある場合に前記交差している場所に一方向コンベアを割り当て、前記迂回路が無い場合に前記交差している場所に全方向コンベアを割り当てる。
また、本発明の他の観点においては、搬送経路設計方法は、
コンピュータによって、
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定し、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定し、
改善候補経路と、当該改善候補経路と交わる搬送経路上で荷物搬送時に搬送車が占める領域とが交差する交差領域を算出し、前記交差領域に対して前記搬送機器を割り当てる。
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定し、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定し、
前記交差している場所において搬送経路の両方が前記基準を満たしている場合、当該交差している場所に全方向コンベアを割り当てる処理をコンピュータに実行させる。
また、本発明の他の観点において、プログラムは、
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定し、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定し、
前記交差している場所において搬送経路のうちの一方の搬送経路が前記基準を満たしていない場合、当該一方の搬送経路に迂回路があるか否かを判定し、前記迂回路がある場合に前記交差している場所に一方向コンベアを割り当て、前記迂回路が無い場合に前記交差している場所に全方向コンベアを割り当てる処理をコンピュータに実行させる。
また、本発明の他の観点において、プログラムは、
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定し、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定し、
改善候補経路と、当該改善候補経路と交わる搬送経路上で荷物搬送時に搬送車が占める領域とが交差する交差領域を算出し、前記交差領域に対して前記搬送機器を割り当てる処理をコンピュータに実行させる。
[装置構成]
図1は、実施形態に係る搬送経路設計装置のハードウェア構成を示すブロック図である。搬送経路設計装置1は、コンピュータにより構成され、プロセッサ2と、メモリ3と、表示部4とを備える。搬送経路設計装置1は、データベース5、及び、記録媒体6に接続されている。データベース5は、後述するように搬送経路の設計に必要な各種の情報を記憶している。記録媒体6は、搬送経路を設計するためのプログラムを記録している。記録媒体6は、例えば不揮発性記録媒体などの非一時的な記録媒体である。搬送経路設計装置1による処理の実行時には、記録媒体6に記録されているプログラムはメモリ3に読み込まれる。また、メモリ3は、搬送経路設計装置1による搬送経路改善処理の実行中に作業メモリとして機能し、処理中に生成される各種の情報を記憶する。表示部4は、搬送経路改善処理により得られた搬送経路の改善案を表示してユーザに提示する。
本発明の搬送経路設計装置1は、工場や倉庫などに設置され、複数の異なる搬送機器を利用する搬送システムについて搬送効率の高い搬送経路を設計する。ここで、搬送機器としては、搬送車、一方向コンベア、及び、全方向コンベアが挙げられる。搬送効率は、例えば、単位時間当たりの荷物の搬送量、荷物の入荷量に対する出荷量の割合、他の搬送経路における荷物の搬送量に対する比率などにより示される。まず、各搬送機器の特徴について説明する。
・搬送車の搬送効率は、コンベアと比べて低く、一度に運べる量は限定される。搬送車は、搬送経路を共有する他の搬送車や通行人などを避けるため、減速又は停止が必要となることがありうる。走行経路が重複した場合、搬送車の集中による混雑や、交差点での排他制御による搬送遅延が頻繁に起こりうる。交差点での排他制御では、搬送車は一般的に「減速→停止→加速」が必要となり、エネルギーを浪費してしまうとともに、搬送車は交差点の通過に時間を要するため、頻繁に渋滞の原因となる。
・搬送車に関しては、搬送経路の柔軟性は高い。搬送車自身が様々な方向に動けるため、走行可能なあらゆる場所への搬送が可能である。
・搬送車の占有領域は、その時に搬送車自身がいる領域のみである。搬送車は、通常移動しているため、常に占有する領域は無い。
・一方向コンベアの搬送効率は、搬送車と比較して一般的に高い。
・一方向コンベアに関しては、搬送経路の柔軟性は、搬送車と比べて低い。一方向コンベアは、予め決められた搬送経路上で、多くの場合に、予め決められた方向のみに荷物を搬送することが可能である。なお、一方向コンベアの搬送経路が特定方向への分岐を含む場合もあるが、荷物が分岐用器具に高速で衝突するため、耐衝撃性がある荷物(例えば、段ボールで梱包された荷物など)の搬送以外には利用不可能である。一方、衝撃を減らすために搬送をゆっくりにすると、搬送能力が下がってしまう。なお、本実施形態では電子基板などの耐衝撃性のない物を含む様々な種類の荷物を対象とするため、一方向コンベアによる搬送経路は分岐を有しないものとする。但し、必ずしも、耐衝撃性のない物を含む様々な種類の荷物を扱う処理だけに限定されない。
・占有領域に関しては、一方向コンベアは、設置された領域を完全占有する。一方向コンベアが占有した領域は、搬送車も荷物も横切ることができない。
・一方向コンベアの新規設置コストは、全方向コンベアと比較して安い。
・全方向コンベアの搬送効率は、搬送車と比較して一般的に高い。
・全方向コンベアに関しては、搬送経路の柔軟性は、搬送車よりも低いが、一方向コンベアよりも高い。全方向コンベアは、搬送方向を素早く柔軟に変更可能である。
・占有領域に関しては、全方向コンベアは、設置された領域を占有する。搬送車は、全方向コンベアが設置された場所を横切ることができない。一方、荷物を全方向コンベア上に配置して移動させれば、荷物自体は全方向コンベアに対して様々な方向に移動することができる。
・全方向コンベアの新規設置コストは、一方向コンベアと比較して高い。
次に、本発明の第1実施形態について説明する。
(機能構成)
図2は、第1実施形態に係る搬送経路設計装置の機能構成を示す。本実施形態の搬送経路設計装置は、大別して、改善案作成部10と、改善案評価部20と、改善案決定部30と、改善案提示部40と、評価結果記憶部17と、最善改善案記憶部18とを備える。また、改善案作成部10は、改善候補経路決定部11と、機器割当部12と、改善案生成部13と、改善候補経路記憶部14と、機器割当情報記憶部15と、改善案記憶部16と、を備える。
次に、実施形態に係る搬送経路設計装置1の動作例を説明する。図3は、搬送経路設計装置1が実行する搬送経路改善処理のフローチャートである。この処理は、図1に示すプロセッサ2が、予め用意されメモリ3に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
<条件>:
荷物の搬送にかかる時間(搬送時間)が長い。例えば、改善候補経路決定部11は、搬送時間の平均、最頻、中間値などが一定の閾値(例えば、混雑が無い状況での搬送時間の1.3倍)以上である場合に、搬送時間が長いと判定する。この時、改善候補経路決定部11は、あるタイムウィンドウ内の搬送時間を考慮してもよい。また、改善候補経路決定部11は、搬送時間のCDFが一定の値以上になる時間が一定の閾値以上である場合に搬送時間が長いと判定してもよい。また、改善候補経路決定部11は、搬送車が搬送中に一定速度以下になっている時間の割合が一定以上である場合、又は、一定の搬送時間を超す搬送車の割合が一定以上である場合に、搬送時間が長いと判定してもよい。
(ケースA)すでに搬送経路の交通容量に対して相対的に多くの搬送車が投入されており、搬送経路の交通容量に余裕が無い。これ以上搬送車を増やしても渋滞を悪化させるため、搬送効率の効率的な上昇が困難である。
(ケースB)まだ搬送経路の交通容量に余裕があるが、搬送車の数が少ないため滞留時間が長くなっている。搬送車の追加で搬送効率が向上する可能性がある。
(評価指標)=(搬送車の平均搬送効率)×(搬送車の数量)
+(一方向コンベアの平均搬送効率)×(一方向コンベアの数量)
+(全方向コンベアの平均搬送効率)×(全方向コンベアの数量)(1)
(所要コスト)=Σ_i(改善案に含まれる搬送機器iのリプレースコスト)
×(改善案に含まれる搬送機器iの数量)(2)
(ただし、Σ_iは、iについて総和を算出する処理を表す)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態では、搬送経路設計装置1は、機器割当情報を生成し、記憶する処理を行う。図20は、第2実施形態に係る搬送経路設計装置1xの機能構成を示すブロック図である。また、図21は、第2実施形態に係る経路設計装置1xによる処理のフローチャートである。図20に示すように、搬送経路設計装置1xは、決定部61と、割当部62とを備える。経路設計装置1xは、複数の搬送経路を有する搬送システムについて、搬送機器の割り当てを決定する。具体的に、決定部61は、複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている場所を改善対象場所として決定する。決定部61は、図2に示された改善候補経路決定部11が有している機能と同様な機能を用いて実現することができる。
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定する決定部と、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定する割当部と、
を備える搬送経路設計装置。
前記割当部は、前記交差している場所において搬送経路の両方が前記基準を満たしている場合、当該交差している場所に全方向コンベアを割り当てる付記1に記載の搬送経路設計装置。
前記割当部は、前記交差している場所において搬送経路のうちの一方の搬送経路が前記基準を満たしていない場合、当該一方の搬送経路に迂回路があるか否かを判定し、前記迂回路がある場合に前記交差している場所に一方向コンベアを割り当て、前記迂回路が無い場合に前記交差している場所に全方向コンベアを割り当てる付記1に記載の搬送経路設計装置。
前記決定部は、搬送経路に関する情報、及び、荷物の搬送に関する情報の少なくとも一方に基づき、前記改善対象場所を含む搬送経路の少なくとも一部分を改善候補経路として決定し、
前記割当部は、前記交差している場所に、全方向コンベア又は一方向コンベアを割り当てる機器割当情報を生成し、
前記機器割当情報に基づいて、搬送機器が割り当てられた改善候補経路の少なくとも一部を抽出した組合せを改善案として生成する改善案生成部をさらに備える付記1に記載の搬送経路設計装置。
搬送機器情報に基づいて各改善案を評価し、評価結果を出力する改善案評価部と、
前記評価結果に基づいて、最善の評価結果を与える改善案を最善の改善案として決定する改善案決定部と、
前記最善の改善案を提示する提示部と、
を備える付記4に記載の搬送経路設計装置。
前記改善案評価部は、各改善案について、前記評価結果として、所定の評価指標による評価指標及び所要コストを算出し、
前記改善案決定部は、前記所要コストが許容コスト以下となる改善案のうち、前記評価指標が最大となる改善案を前記最善の改善案と決定する付記5に記載の搬送経路設計装置。
前記決定部は、荷物の滞留時間の平均値、荷物の運搬時間の平均値、前記滞留時間又は運搬時間が許容値を超えた回数又は割合、それらを重み付きで足し合わせた値の少なくとも一つに基づき、前記改善対象場所を決定する付記1に記載の搬送経路設計装置。
前記決定部は、搬送経路上のある場所の直前における荷物の滞留時間が所定の閾値以上であり、かつ、その場所での搬送時間が所定の閾値以上である場合、その場所を改善対象場所と決定し、改善対象場所を含む搬送経路の少なくとも一部を前記改善候補経路と決定する付記4に記載の搬送経路設計装置。
前記割当部は、改善候補経路と、当該改善候補経路と交わる搬送経路上で荷物搬送時に搬送車が占める領域とが交差する交差領域を算出し、前記交差領域に対して前記搬送機器を割り当てる付記1に記載の搬送経路設計装置。
前記割当部は、前記交差領域を構成する改善候補経路及び搬送経路における荷物の流量がともに所定の閾値以上である場合に、当該交差領域に全方向コンベアを割り当て、全方向コンベアを割り当てた交差領域以外の交差領域に一方向コンベアを割り当てる付記9に記載の搬送経路設計装置。
前記割当部は、
前記交差領域を構成する改善候補経路の搬送方向を改善方向とし、前記交差領域を構成する前記改善候補経路以外の搬送経路のうち、荷物の流量が所定の閾値以上である搬送経路の搬送方向を前記改善方向とし、
前記交差領域において、前記改善方向が複数ある場合には当該交差領域に全方向コンベアを割り当て、前記改善方向が一つである場合には当該交差領域に一方向コンベアを割り当てる付記9に記載の搬送経路設計装置。
前記搬送経路に関する情報は、障害物の位置を示すレイアウト情報、及び、荷物を搬送すべき経路を示す搬送経路情報を含み、
前記荷物の搬送に関する情報は、荷物の搬送要求の履歴を示す搬送要求履歴情報、及び、荷物の実際の移動履歴を示す移動履歴情報を含む付記1に記載の搬送経路設計装置。
コンピュータによって、
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定し、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定する搬送経路設計方法。
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定する決定機能と、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定する割当機能と
をコンピュータに機能させる搬送経路設計プログラムが格納された記録媒体。
2 プロセッサ
3 メモリ
4 表示部
5 データベース
10 改善案作成部
11 改善候補経路決定部
12 機器割当部
13 改善案生成部
20 改善案評価部
30 改善案決定部
40 改善案提示部
Claims (13)
- 複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定する決定手段と、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定する割当手段と、
を備え、
前記割当手段は、前記交差している場所において搬送経路の両方が前記基準を満たしている場合、当該交差している場所に全方向コンベアを割り当てる搬送経路設計装置。 - 複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定する決定手段と、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定する割当手段と、
を備え、
前記割当手段は、前記交差している場所において搬送経路のうちの一方の搬送経路が前記基準を満たしていない場合、当該一方の搬送経路に迂回路があるか否かを判定し、前記迂回路がある場合に前記交差している場所に一方向コンベアを割り当て、前記迂回路が無い場合に前記交差している場所に全方向コンベアを割り当てる搬送経路設計装置。 - 複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定する決定手段と、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定する割当手段と、
を備え、
前記割当手段は、改善候補経路と、当該改善候補経路と交わる搬送経路上で荷物搬送時に搬送車が占める領域とが交差する交差領域を算出し、前記交差領域に対して前記搬送機器を割り当てる搬送経路設計装置。
- 前記決定手段は、搬送経路に関する情報、及び、荷物の搬送に関する情報の少なくとも一方に基づき、前記改善対象場所を含む搬送経路の少なくとも一部分を改善候補経路として決定し、
前記割当手段は、前記交差している場所に、全方向コンベア又は一方向コンベアを割り当てる機器割当情報を生成し、
前記機器割当情報に基づいて、搬送機器が割り当てられた改善候補経路の少なくとも一部を抽出した組合せを改善案として生成する改善案生成手段をさらに備える請求項1に記載の搬送経路設計装置。 - 搬送機器情報に基づいて各改善案を評価し、評価結果を出力する改善案評価手段と、
前記評価結果に基づいて、最善の評価結果を与える改善案を最善の改善案として決定する改善案決定手段と、
前記最善の改善案を提示する提示手段と、
を備える請求項4に記載の搬送経路設計装置。 - 前記改善案評価手段は、各改善案について、前記評価結果として、所定の評価指標による評価指標及び所要コストを算出し、
前記改善案決定手段は、前記所要コストが許容コスト以下となる改善案のうち、前記評価指標が最大となる改善案を前記最善の改善案と決定する請求項5に記載の搬送経路設計装置。 - 前記決定手段は、搬送経路上のある場所の直前における荷物の滞留時間が所定の閾値以上であり、かつ、その場所での搬送時間が所定の閾値以上である場合、その場所を改善対象場所と決定し、改善対象場所を含む搬送経路の少なくとも一部を前記改善候補経路と決定する請求項4に記載の搬送経路設計装置。
- コンピュータによって、
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定し、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定し、
前記交差している場所において搬送経路の両方が前記基準を満たしている場合、当該交差している場所に全方向コンベアを割り当てる搬送経路設計方法。 - コンピュータによって、
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定し、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定し、
前記交差している場所において搬送経路のうちの一方の搬送経路が前記基準を満たしていない場合、当該一方の搬送経路に迂回路があるか否かを判定し、前記迂回路がある場合に前記交差している場所に一方向コンベアを割り当て、前記迂回路が無い場合に前記交差している場所に全方向コンベアを割り当てる搬送経路設計方法。 - コンピュータによって、
複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定し、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定し、
改善候補経路と、当該改善候補経路と交わる搬送経路上で荷物搬送時に搬送車が占める領域とが交差する交差領域を算出し、前記交差領域に対して前記搬送機器を割り当てる搬送経路設計方法。 - 複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定し、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定し、
前記交差している場所において搬送経路の両方が前記基準を満たしている場合、当該交差している場所に全方向コンベアを割り当てる処理をコンピュータに実行させるプログラム。 - 複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定し、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定し、
前記交差している場所において搬送経路のうちの一方の搬送経路が前記基準を満たしていない場合、当該一方の搬送経路に迂回路があるか否かを判定し、前記迂回路がある場合に前記交差している場所に一方向コンベアを割り当て、前記迂回路が無い場合に前記交差している場所に全方向コンベアを割り当てる処理をコンピュータに実行させるプログラム。 - 複数の搬送経路について、搬送要求量に対して実際の搬送量を改善する基準を満たしている改善対象場所を決定し、
前記改善対象場所を含む搬送経路が交差しているか否かに応じて、搬送経路が交差している場所に割り当てる搬送機器を決定し、
改善候補経路と、当該改善候補経路と交わる搬送経路上で荷物搬送時に搬送車が占める領域とが交差する交差領域を算出し、前記交差領域に対して前記搬送機器を割り当てる処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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