JP7174642B2 - 倉庫管理装置、倉庫管理方法及び倉庫管理システム - Google Patents
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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。
図1は、倉庫のレイアウトの斜視図である。倉庫は、保管スペース2を有する。保管スペース2は、柵3で囲まれている。保管スペース2内には、複数の棚6が縦横方向に整然と格子状に配置されている。棚6は、2×7個又は1×7個の棚6からなる“島”を形成している。島の個数は、任意である。保管スペース2内には、複数の搬送車7が存在する。搬送車7は、自走する動力及び棚6を下から支持する構造を有し、棚6の下部に潜り込んで棚6を搬送する。保管スペース2の周辺の任意の箇所において柵3が切れており、当該箇所に隣接してピッキングステーション4及び集約ステーション5が存在する。なお、保管スペース2とその他の領域とを柵3で物理的に区切ることは、必須ではない。
図5は、集約ロボットの例を示す図である。前記した集約作業員5bの役割を、集約ロボットが代替してもよい。図5(a)では、集約ステーション5に、2台の集約ロボット51a及び51b、並びに、移動台52が配置されている。集約ロボット51aは、柱部材53a、テーブル部材54a及び引っ掛け部材55aを有する。集約ロボット51bも同様である。
図6は、倉庫管理装置1の構成を説明する図である。倉庫管理装置1は、一般的なコンピュータであり、中央制御装置11、キーボード等の入力装置12、ディスプレイ等の出力装置13、主記憶装置14、補助記憶装置15及び通信装置16を有する。これらの装置は、バスで相互に接続されている。補助記憶装置15は、棚情報31、搬送車情報32、物品情報33、注文情報34及び集約情報35(いずれも詳細後記)を格納している。
図7は、棚情報31の一例である。棚情報31においては、棚ID欄101に記憶された棚IDに関連付けて、格納位置欄102には格納位置が、物品ID欄103には物品IDが、数量欄104には数量が、保管開始日欄105には保管開始日が、棚位置欄106には棚位置が、充填率欄107には充填率が記憶されている。
棚ID欄101の棚IDは、棚6を一意に特定する識別子である。
格納位置欄102の格納位置は、棚6における格納箱の位置であり、上段U、中段M及び下段Lのうちの1つと、左L、中央C及び右Rのうちの1つとの組合せである。
数量欄104の数量は、格納されている物品の数量である。“#”は、異なる数値を省略的に示している(以下同様)。
保管開始日欄105の保管開始日は、その物品が倉庫に入荷された年月日である。説明の単純化のため、物品は所定の数量のロットごとに入荷されるものとする。そして、ここでの保管開始日は、そのロットが入荷された年月日である。
棚位置欄106の棚位置は、棚6が現在配置されている床面のマス目の2次元座標値である。
充填率欄107の充填率は、物品が格納されている格納箱の数をすべての格納箱の数で除算した結果(百分率)である。充填率は、物品ではなく棚に対して定義される。
図8は、搬送車情報32の一例である。搬送車情報32においては、搬送車ID欄111に記憶された搬送車IDに関連付けて、搬送車位置欄112には搬送車位置が、状態欄113には状態フラグが、稼働欄114には稼働フラグが、棚ID欄115には棚IDが記憶されている。
搬送車ID欄111の搬送車IDは、搬送車7を一意に特定する識別子である。
搬送車位置欄112の搬送車位置は、搬送車7が現在移動又は停止している床面のマス目の2次元座標値である。
稼働欄114の稼働フラグは、“稼働中”、“待機中”及び“故障中”のうちのいずれかである。“稼働中”は、搬送車7が倉庫管理装置1から受け付けた搬送指示に係る搬送・動作を実行中であることを示す。“待機中”は、搬送車7が搬送指示を完了した後、次の搬送指示を受信するのを待っていることを示す。“故障中”は、障害が発生したことに起因し搬送車7が停止中であることを示す。
搬送車7が床面のマス目の境界線を通過する都度、搬送車位置が更新される。搬送車7が棚6を上げ下げする都度、状態フラグが“実車”及び“空車”の間で遷移する。倉庫管理装置1は、搬送車7からこれらの情報を入手し、搬送車情報32を最新の状態に維持している。
図9は、物品情報33の一例である。物品情報33においては、物品ID欄121に記憶された物品IDに関連付けて、物品名称欄122には物品名称が、メーカ名称欄123にはメーカ名称が、サイズ欄124にはサイズが、色欄125には色が、出荷率データ欄126には出荷率データが、親和物品ID欄127には親和物品IDが、分類情報欄128には分類情報が記憶されている。
物品名称欄122の物品名称は、物品の種類の名称である。
メーカ名称欄123のメーカ名称は、物品のメーカの名称である。
サイズ欄124のサイズは、物品の大きさである。
色欄125の色は、物品の色である。
・1日当たりの数量
・所定の期間における数量
・注文1回あたりの数量
出荷率が高い(数値が大きい)物品であるほど、集約された(図4(a)又は(b)の棚6bに格納された)場合のヒット率が高い。
図10は、注文情報34の一例である。注文情報34においては、注文ID欄131に記憶された注文IDに関連付けて、注文先名称欄132には注文先名称が、物品ID欄133には物品IDが、数量欄134には数量が、時刻欄135には時刻が記憶されている。
注文ID欄131の注文IDは、注文先からの注文を一意に特定する識別子である。注文とは、物品の購入申し込みである。
物品ID欄133の物品IDは、図7の物品IDと同じである。
数量欄134の数量は、注文に係る物品の数量である。
時刻欄135の時刻は、倉庫管理装置1が注文を受け付けた年月日時分秒である。
図11は、集約情報35の一例である。集約情報35においては、被集約棚欄104のデータが集約棚欄105のデータに関連付けて記憶されている。被集約棚欄104は、棚ID欄104a、格納位置欄104b、物品ID欄104c及び数量欄104dを有する(集約棚欄105についても同様)。各欄104a~104dに記憶されているデータは、図7の同名の欄101~104に記憶されているデータと同じである(各欄105a~105dについても同様)。“被集約棚”とは、集約作業において、物品が取り出される棚6a(図4(a)又は(b))である。“集約棚”とは、集約作業において、物品が移し入れられる棚6b(図4(a)又は(b))である。“物品を集約する容器”には、集約棚が相当する。“FROM”及び“TO”は、物品の移動方向をわかり易く示した英語の前置詞である。
図12は、集約パタンを説明する図である。以降では、集約作業の3つの具体例(集約パタン)を、図11及び図12を参照しながら説明する。
物品B001、物品B002及び物品B003は、出荷率又は相互の親和率が高いことに起因して集約されるべき物品である。物品B001、物品B002及び物品B003は、現在、それぞれ、棚A001、棚A002及び棚A003に格納されている。このまま、棚A001、棚A002及び棚A003が個別にピッキングステーションに搬送されると、ヒット率は低くなる。そこで、物品B001、物品B002及び物品B003を棚A011に集約しておく。すると、その後、棚A011だけをピッキングステーションに搬送すればヒット率が向上する。
物品B004が被集約棚A004から集約棚A005に集約されている。この理由としては、集約棚A005は、別の物品B008を既に格納しており、物品B008の物品B004に対する親和率が高いことが考えられる。又は、集約棚A005は、別の物品B008を既に格納しており、物品B004の出荷率及び物品B008の出荷率がいずれも高いことも考えられる。図12(b)においては、1個の集約棚A005に対して、1個の被集約棚A004が対応している。
物品B005が棚A006から棚A007に移動され、物品B006が棚A007から棚A006に移動されている、つまり、2つの棚の間で2種類の物品が入れ替わっていることがわかる。この理由としては、以下のことが考えられる。
・棚A007は、現在、物品B006を格納している。
・物品B006は出荷率が高く、物品B005は出荷率が低い。又は、物品B006の物品B009に対する親和率は高く、物品B005の物品B009に対する親和率は低い。
・したがって、現在の状態を維持するよりも、物品B005と物品B006とを入れ替えた方がヒット率は高くなる。
図13は、ピッキング準備ラインを説明する図である。集約棚のヒット率が高いほどピッキング作業の効率は向上し、集約棚とピッキングステーション4との距離が近いほど、集約棚をピッキングステーションに搬送する効率は向上する。いま、倉庫管理装置1がある期間の出荷率を多くの物品について算出したとする。
出荷率が高い物品をある棚に集約する例を前記した。しかしながら、倉庫管理装置1は、例えば、在庫処分を目的として、出荷率が低い物品をある棚に集約することもできる。
棚ごとに充填率が定義されることを前記した。ある棚の9個の格納箱のうち、物品を格納しているものが1つしかない場合、当該棚の充填率は、“1/9=11.1%”である。例えば、充填率が“11.1%”である棚を9つ特定し、9種類の物品を1つの棚に集約すると、当該集約された棚の充填率は、“9/9=100%”となる。倉庫管理装置1がこのような処理すると、ヒット率は向上する。倉庫管理装置1は、このような充填率のいわば“片寄せ”を、出荷率又は親和率を使用した処理とは別に行うことができる。
図14は、処理手順のフローチャートである。処理手順を開始する前提として、棚情報31、搬送車情報32、物品情報33及び注文情報34が最新の状態で補助記憶装置15に記憶されているものとする。
第3に、集約準備部21は、ステップS201の“第1”において算出した出荷率が“50”以上である物品を抽出する。このような物品が存在しない場合もある。
なお、親和率及び充填率を使用する処理手順については、変形例として後記する。
〈条件11〉その搬送車の稼働フラグが“待機中”であること。
〈条件12〉待機中の搬送車が複数存在する場合、その搬送車と被集約棚又は集約棚との距離が最短であること。
〈条件22〉その経路の終点は、集約ステーション(図4(a)の棚6aの位置)であること。
〈条件23〉その経路において、搬送車が実車となった後、搬送対象の棚以外の棚が配置されているマス目を通過しないこと。
〈条件24〉複数の経路の候補のうち、その経路の起点から終点までの長さが最短であること。
〈条件25〉条件24で差がつかない場合、複数の経路の候補のうち、空車としての搬送車が棚の下を通過するマス目の数が最小であること。
ステップS201において、集約準備部21は、ユーザが所定のカテゴリ及び/又は所定の親和条件を入力するのを受け付けてもよい。カテゴリとは、前記したように、物品の属性が属する多次元空間内の所定の領域である。集約準備部21は、受け付けたカテゴリに基づき物品情報33(図9)を参照し、そのカテゴリに属する物品を抽出できる。
ステップS201において、集約準備部21は、ユーザが充填率の所定の閾値を入力するのを受け付けてもよい。ここでの閾値は、例えば、“2/9=22.2%”である。集約準備部21は、受け付けた閾値に基づき棚情報31(図7)を参照し、その閾値以下の充填率を有する棚を複数抽出できる。このとき、抽出された棚にどのような物品が格納されているかは問われない。集約準備部21は、抽出した複数の棚のうち、1つを集約棚として他のすべてを被集約棚としてもよいし、すべてを被集約棚として全く別の空の棚を集約棚としてもよい。
ステップS201において、集約準備部21は、ユーザによる操作を契機とするまでもなく、自動的に処理手順を開始することもできる。集約準備部21は、予め“自動開始条件”をユーザが入力するのを受け付けておく。自動開始条件の例は、例えば以下の通りである。
・物品◎◎に対する親和率が□□以上になった物品が■■種類以上発生した場合、当該■■種類の物品を空の棚に集約する。
・充填率が○○以下になった棚が◎◎個以上発生した場合、それらの棚に格納されている物品を、それらの棚のうちの1つ又は他の空の棚に集約する。
前記では、倉庫管理装置1が経路を決定することとした。しかしながら、搬送車が自身で経路を決定してもよい。
本実施形態の倉庫管理装置の効果は以下の通りである。
(1)倉庫管理装置は、ピッキングにおけるヒット率を向上させる。
(2)倉庫管理装置は、物品の出荷率等に基づき、物品をある棚に集約できる。
(3)倉庫管理装置は、空の棚に物品を集約することができる(多種類の物品の集約)。
(4)倉庫管理装置は、物品の出荷実績又は出荷予測に基づき、物品をある棚に集約できる。
(5)倉庫管理装置は、2つの棚間で物品を入れ替えることができる(搬送コスト等の節約)。
(6)倉庫管理装置は、集約された棚をピッキングステーションの近辺に搬送できる。
4 ピッキングステーション
5 集約ステーション
5b 集約作業員(集約作業主体)
6 棚
7 搬送車(搬送ロボット)
11 中央制御装置
12 入力装置
13 出力装置
14 主記憶装置
15 補助記憶装置
16 通信装置
21 集約準備部
22 集約部
31 棚情報
32 搬送車情報
33 物品情報
34 注文情報
35 集約情報
51a、51b、62 集約ロボット(集約作業主体)
Claims (21)
- 容器に格納されている物品の出荷率を算出し、前記出荷率に基づいて複数の前記容器を決定する集約準備部と、
前記物品を1つの前記容器に集約する集約ステーションに、前記決定した複数の容器を搬送する旨の搬送指示を搬送ロボットに送信する集約部と、
を備え、
前記集約準備部は、
直近の過去の出荷率が予めユーザにより入力された値以上になった前記物品の種類が予めユーザにより入力された数以上発生した場合に、前記出荷率に基づいて複数の前記容器を決定すること、
を特徴とする倉庫管理装置。 - 前記集約準備部は、
前記集約ステーションにおいて、第一の容器から第二の容器へと前記物品を移動する集約指示を作成し、
前記集約部は、
前記集約ステーションにおいて前記集約指示が実行された後に、前記集約ステーションからピッキング作業を行うためのピッキングステーションへと前記第二の容器を搬送する搬送指示を前記搬送ロボットに送信すること、
を特徴とする請求項1に記載の倉庫管理装置。 - 前記集約準備部は、
前記出荷率が所定の基準を満たす程度に高い又は低い物品を格納する複数の前記容器を決定し、
ある前記容器から他の前記容器に前記物品を移動する旨の集約指示を作成し、
前記集約部は、
前記集約ステーションに位置する集約作業主体に、前記集約指示を送信すること、
を特徴とする請求項1に記載の倉庫管理装置。 - 前記集約準備部は、
前記決定した容器以外の容器を、前記物品を集約する容器として決定すること、
を特徴とする請求項3に記載の倉庫管理装置。 - 前記出荷率は、
前記物品の出荷実績又は出荷予測に基づくこと、
を特徴とする請求項4に記載の倉庫管理装置。 - 前記集約準備部は、
2つの容器間で前記物品を入れ替える前記集約指示を作成すること、
を特徴とする請求項5に記載の倉庫管理装置。 - 前記集約部は、
前記物品を集約した前記容器を、所定の位置に連続して並べる旨の搬送指示を前記搬送ロボットに送信すること、
を特徴とする請求項6に記載の倉庫管理装置。 - 前記集約部は、
前記容器が格納する物品の出荷率が高い順に、注文に係る前記物品を取り出すためのピッキングステーションからの距離が近い位置に前記容器を並べる旨の搬送指示を前記搬送ロボットに送信すること、
を特徴とする請求項7に記載の倉庫管理装置。 - 容器に格納されている物品が同時に注文される程度を示す親和率に基づいて複数の前記容器を決定する集約準備部と、
前記物品を1つの前記容器に集約する集約ステーションに、前記決定した複数の容器を搬送する旨の搬送指示を搬送ロボットに送信する集約部と、
を備え、
前記集約準備部は、
他の物品に対する親和率が予めユーザにより入力された値以上になった前記物品の種類が予めユーザにより入力された数以上発生した場合に、前記親和率に基づいて複数の前記容器を決定すること、
を特徴とする倉庫管理装置。 - 前記集約準備部は、
前記集約ステーションにおいて、第一の容器から第二の容器へと前記物品を移動する集約指示を作成し、
前記集約部は、
前記集約ステーションにおいて前記集約指示が実行された後に、前記集約ステーションからピッキング作業を行うためのピッキングステーションへと前記第二の容器を搬送する搬送指示を前記搬送ロボットに送信すること、
を特徴とする請求項9に記載の倉庫管理装置。 - 前記集約準備部は、
前記親和率が所定の基準を満たす程度に高い又は低い物品を格納する複数の前記容器を決定し、
ある前記容器から他の前記容器に前記物品を移動する旨の集約指示を作成し、
前記集約部は、
前記集約ステーションに位置する集約作業主体に、前記集約指示を送信すること、
を特徴とする請求項9に記載の倉庫管理装置。 - 前記集約準備部は、
前記決定した容器以外の容器を、前記物品を集約する容器として決定すること、
を特徴とする請求項11に記載の倉庫管理装置。 - 前記集約準備部は、
2つの容器間で前記物品を入れ替える前記集約指示を作成すること、
を特徴とする請求項12に記載の倉庫管理装置。 - 物品を格納している容器の充填率を算出し、前記充填率に基づいて複数の前記容器を決定する集約準備部と、
前記物品を1つの前記容器に集約する集約ステーションに、前記決定した複数の容器を搬送する旨の搬送指示を搬送ロボットに送信する集約部と、
を備え、
集約準備部は、
充填率が予めユーザにより入力された値以下になった容器の数が予めユーザにより入力された数以上発生した場合に、前記充填率に基づいて複数の前記容器を決定すること、
を特徴とする倉庫管理装置。 - 前記集約準備部は、
前記充填率が所定の基準を満たす程度に低い複数の前記容器を決定し、
ある前記容器から他の前記容器に前記物品を移動する旨の集約指示を作成し、
前記集約部は、
前記集約ステーションに位置する集約作業主体に、前記集約指示を送信すること、
を特徴とする請求項14に記載の倉庫管理装置。 - 前記集約準備部は、
前記決定した容器以外の容器を、前記物品を集約する容器として決定すること、
を特徴とする請求項15に記載の倉庫管理装置。 - 前記集約作業主体は、
前記物品を1つの前記容器に集約するロボットであること、
を特徴とする請求項3、11又は15のいずれか1項に記載の倉庫管理装置。 - 倉庫管理装置の集約準備部は、
容器に格納されている物品の出荷率を算出し、前記出荷率に基づいて複数の前記容器を決定し、
前記倉庫管理装置の集約部は、
前記物品を1つの前記容器に集約する集約ステーションに、前記決定した複数の容器を搬送する旨の搬送指示を搬送ロボットに送信し、
前記集約準備部は、
直近の過去の出荷率が予めユーザにより入力された値以上になった前記物品の種類が予めユーザにより入力された数以上発生した場合に、前記出荷率にもとづいて複数の前記容器を決定すること、
を特徴とする倉庫管理装置の倉庫管理方法。 - 前記集約準備部は、
前記集約ステーションにおいて、第一の容器から第二の容器へと前記物品を移動する集約指示を作成し、
前記集約部は、
前記集約ステーションにおいて前記集約指示が実行された後に、前記集約ステーションからピッキング作業を行うためのピッキングステーションへと前記第二の容器を搬送する搬送指示を前記搬送ロボットに送信すること、
を特徴とする請求項18に記載の倉庫管理装置の倉庫管理方法。 - 倉庫管理装置と、搬送ロボットと、を備える倉庫管理システムであって、
前記倉庫管理装置は、
容器に格納されている物品の出荷率を算出し、前記出荷率に基づいて複数の前記容器を決定する集約準備部と、
前記物品を1つの前記容器に集約する集約ステーションに、前記決定した複数の容器を搬送する旨の搬送指示を搬送ロボットに送信する集約部と、
を備え、
前記集約準備部は、
直近の過去の出荷率が予めユーザにより入力された値以上になった前記物品の種類が予めユーザにより入力された数以上発生した場合に、前記出荷率にもとづいて複数の前記容器を決定すること、
を特徴とする倉庫管理システム。 - 前記集約準備部は、
前記集約ステーションにおいて、第一の容器から第二の容器へと前記物品を移動する集約指示を作成し、
前記集約部は、
前記集約ステーションにおいて前記集約指示が実行された後に、前記集約ステーションからピッキング作業を行うためのピッキングステーションへと前記第二の容器を搬送する搬送指示を前記搬送ロボットに送信すること、
を特徴とする請求項20に記載の倉庫管理システム。
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