JP7375952B2 - 自動倉庫システム、および倉庫選定方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動倉庫を複数備え、自動倉庫から出庫された荷物の処理が定められている自動倉庫システム、および自動倉庫システムに適用される倉庫選定方法に関する。

従来、自動倉庫システムにおいて、複数の自動倉庫を備え、自動倉庫から出庫された荷物をトラックバースに搬送することが行われている（例えば特許文献１参照）。

国際公開第２００６／０５９６７４号

ところが、荷物の保管状態や荷物の出庫状態などによって複数の自動倉庫の内一つの自動倉庫に物流量が集中すると、自動倉庫の許容稼働量を超過する場合がある。特に、時間帯等の要因によって突発的に物流量が一つの自動倉庫に集中する場合がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、自動倉庫の物流量の均一化を図ることができるように入庫先を選定する自動倉庫システム、および倉庫選定方法に関する。

上記目的を達成するために、本発明の１つである自動倉庫システムは、複数の自動倉庫を備える自動倉庫群と、前記自動倉庫群に対する荷物の入庫を管理する管理装置とを備えた自動倉庫システムであって、前記管理装置は、前記自動倉庫群に入庫する荷物が属する区分を取得する区分取得部と、前記自動倉庫群から出庫された同一区分に属する荷物を一括して処理する数である処理単位数を取得する単位数取得部と、それぞれの前記自動倉庫が保管する同一区分に属する荷物の数が前記処理単位数、および前記処理単位数の倍数ではない空区分を特定する空区分特定部と、前記区分取得部が取得した区分に対応する空区分がある場合、対応する空区分が存在する前記自動倉庫を荷物の入庫先として選定する倉庫選定部と、を備える。

上記目的を達成するために、本発明の他の１つである倉庫選定方法は、複数の自動倉庫を備える自動倉庫群と、前記自動倉庫群に対する荷物の入庫を管理する管理装置とを備えた自動倉庫システムにおける倉庫選定方法であって、前記自動倉庫群に入庫する荷物が属する区分を区分取得部が取得し、前記自動倉庫群から出庫された同一区分に属する荷物を一括して処理する数である処理単位数を単位数取得部が取得し、それぞれの前記自動倉庫が保管する同一区分に属する荷物の数が前記処理単位数、および前記処理単位数の倍数ではない空区分を空区分特定部が特定し、前記区分取得部が取得した区分に対応する空区分がある場合、対応する空区分が存在する前記自動倉庫を荷物の入庫先として倉庫選定部が選定する。

本発明によれば、それぞれの自動倉庫に入出庫する荷物の数を均一化することができ、一つの自動倉庫に物流が集中することを回避できる。

図１は、自動倉庫システムを示す斜視図である。 図２は、管理装置の機能部を示すブロック図である。 図３は、管理装置の処理を概念的に示す図である。 図４は、管理装置の処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明に係る自動倉庫システム、および倉庫選定方法の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するために一例を挙示するものであり、本発明を限定する主旨ではない。例えば、以下の実施の形態において示される形状、構造、材料、構成要素、相対的位置関係、接続状態、数値、数式、方法における各段階の内容、各段階の順序などは、一例であり、以下に記載されていない内容を含む場合がある。また、平行、直交などの幾何学的な表現を用いる場合があるが、これらの表現は、数学的な厳密さを示すものではなく、実質的に許容される誤差、ずれなどが含まれる。また、同時、同一などの表現も、実質的に許容される範囲を含んでいる。

また、図面は、本発明を説明するために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、および比率とは異なる。

また、以下では複数の発明を一つの実施の形態として包括的に説明する場合がある。また、以下に記載する内容の一部は、本発明に関する任意の構成要素として説明している。

図１は、自動倉庫システムを示す斜視図である。同図に示すように、自動倉庫システム１００は、荷物２００が自動的に入庫され、また荷物２００を自動的に出庫するシステムであって、自動倉庫群１１０と、管理装置１３０とを備えている。

自動倉庫群１１０は、複数の自動倉庫を備える。本実施の形態の場合、自動倉庫群１１０は、自動倉庫として第一自動倉庫１１１、第二自動倉庫１１２、第三自動倉庫１１３、第四自動倉庫１１４を備えている。なお、自動倉庫群１１０が備える自動倉庫の数は限定されるものではない。また、自動倉庫の種類や大きさ（荷物２００の保管可能数）などは相互に異なっていても構わない。

自動倉庫は、荷物２００を保管し、自動的に荷物を出庫、および入庫可能な倉庫である。自動倉庫の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、自動倉庫は、ラック１１５と、第一コンベヤ１１６と、搬送装置１１７と、バーチカルコンベヤ１１８と、第二コンベヤ１１９と、第三コンベヤ１２０と、を備えている。

ラック１１５は、荷物２００を保管する棚である。本実施の形態の場合、ラック１１５は、水平面内の第一方向（図中Ｙ軸方向）に荷物２００を並べて載置状に保持する棚板を垂直方向（図中Ｚ軸方向）に複数段備えている。また、自動倉庫は、水平面内において第一方向と直交する第二方向（図中Ｘ軸方向）において、搬送装置１１７を挟んで２つのラック１１５を平行に並べて備えている。なお、第一方向におけるラック１１５の長さは、特に限定されるものではない。図中では、ラック１１５の長さを短く記載しているが、これは図示を容易にするためであり、ラック１１５は図示されるものよりも長くても構わない。

搬送装置１１７は、ラック１１５、および第一コンベヤ１１６に保持される荷物２００をラック１１５、および第一コンベヤ１１６の別の場所に移送することができる装置である。搬送装置１１７の種類は、特に限定されるものではなく、スタッカクレーンなどを例示することができる。本実施の形態の場合、搬送装置１１７は、ラック１１５の各段に対応する位置にそれぞれ敷設されるレールと、レール毎に配置される台車とを備えている。

レールは、ラック１１５に沿って第一方向に第一コンベヤ１１６に至るまで延在して配置され、台車は、荷物２００を保持した状態でレールに沿って往復動する。台車には、ラック１１５、および第一コンベヤ１１６と台車との間で荷物２００を移載することができる移載装置を備えている。移載装置は、搬送装置１１７の両側に隣接するラック１１５、および第一コンベヤ１１６のいずれとの間でも荷物２００を移載することができる。

第一コンベヤ１１６は、一方のラック１１５の各段に対応する位置にそれぞれ配置され、ラック１１５の延在方向である第一方向に沿って荷物２００を搬送し、バーチカルコンベヤ１１８に荷物２００を移載する。また、バーチカルコンベヤ１１８から移載された荷物２００を第一コンベヤ１１６内の所定の位置まで搬送する。第一コンベヤ１１６の種類は、特に限定されるものではなく、ローラコンベヤ、ベルトコンベヤなどを例示することができる。

バーチカルコンベヤ１１８は、第一コンベヤ１１６が配置される各段をカバーする範囲で上下動する昇降台を備え、所定の段の第一コンベヤ１１６から移載された荷物２００を垂直方向に搬送して第二コンベヤ１１９に移載する。

第二コンベヤ１１９は、自動倉庫から出庫された荷物２００を所定の位置にまで搬送する。本実施の形態の場合、第二コンベヤ１１９で搬送された荷物２００は、作業者によって処理エリア２１０まで運ばれる。

第三コンベヤ１２０は、自動倉庫へ荷物２００を供給するコンベヤであって、荷物２００の供給先である自動倉庫を選択することができる。本実施の形態の場合、第三コンベヤ１２０は、平面視において第二コンベヤ１１９と重なる位置に配置される。第三コンベヤ１２０は、自動倉庫のそれぞれの第二コンベヤ１１９の上方に配置され、それぞれの自動倉庫に備えられた入庫用バーチカルコンベヤ１２１に端部が接続されるように枝分かれしている。第三コンベヤ１２０は、荷物２００をいずれの自動倉庫に入庫するかを管理装置１３０により管理されている。

図２は、管理装置の機能部を示すブロック図である。管理装置１３０は、自動倉庫群１１０に対する荷物２００の入庫を管理する装置であって、プログラムを管理装置１３０が備えるプロセッサに実行させることにより実現する処理部として、区分取得部１３１と、単位数取得部１３２と、空区分特定部１３３と、倉庫選定部１３４と、を備えている。

区分取得部１３１は、入庫する自動倉庫を選択できる状況において、第三コンベヤ１２０によって自動倉庫群１１０に入庫する荷物２００が属する区分を取得する。区分取得部１３１が区分を取得する先は特に限定されるものではなく、例えば上位コントローラから取得しても構わない。また、区分を示す情報が荷物２００に付帯している場合、自動倉庫群１１０に入庫する前の荷物２００からセンサ、カメラなどを用いて区分取得部１３１が区分を取得しても構わない。

区分とは、荷物２００を複数のグループに分類するための情報である。本実施の形態の場合、処理エリア２１０において五つのパレット２１１が配置され、それぞれのパレット２１１に対応する区分が紐付けられた荷物２００は、対応するパレット２１１に載置される。具体的には、第二コンベヤ１１９から処理エリア２１０のパレット２１１にまで作業者が荷物２００を運び、荷物２００と同じ区分が紐付けられたパレット２１１上に載置する。この際、作業者は第二コンベヤ１１９の近傍に設けられたモニターなどにより荷物２００に紐付けられた区分を認識し、同じ区分が紐付けられたパレット２１１に荷物２００を載置する。

処理エリア２１０は、作業者、ロボットなどが荷物２００を搬送し、荷物２００を積載するなどの処理をするエリアであり、場所や構造などは特に限定されるものではない。例えば処理エリア２１０の場所は、自動倉庫システム１００の第二コンベヤ１１９と、荷物２００が載置されるパレット２１１が配置される場所との間、およびパレット２１１が配置される場所であり、自動倉庫システム１００と荷物２００が載置されたパレット２１１が搬入されるトラックが待機するトラックバースとの間である。また、処理エリア２１０には、区分が紐付けられたパレット２１１などの荷物２００を保持する手段が並んでいる（図１のパレットＥ～Ｄ参照）。

単位数取得部１３２は、自動倉庫群１１０から出庫された同一区分に属する荷物２００を一括して処理する数である処理単位数を取得する。単位数取得部１３２が処理単位数を取得する先は特に限定されるものではなく、作業者が入力する場合、上位コントローラから取得する場合などを例示することができる。

本実施の形態の場合、処理単位数は、処理エリア２１０から一括して搬送処理する荷物２００の数である。処理エリア２１０内において同一区分に属する荷物２００は、パレット２１１に載置され、パレット２１１と共に複数の荷物２００が搬送されるため、処理単位数は、パレット２１１に載置される荷物２００の数の上限とみなすこともできる。例えば、パレット２１１に載置できる荷物２００の数の上限が２７個である場合、処理単位数は２７である。なお、処理単位数は、区分毎に異なっても構わない。

空区分特定部１３３は、それぞれの自動倉庫が保管する同一区分に属する荷物２００の数が処理単位数、および処理単位数の倍数ではない空区分を区分毎に特定する。ここで、空区分とは、一つの自動倉庫が保管する同一区分に属する荷物２００の数が処理単位数、および処理単位数の倍数ではない状態を示す情報である。言い換えれば、空区分は、一つの自動倉庫において、特定の区分に属する荷物２００が処理単位数、またはその倍数に満たない半端な数量で格納されている場合における前記区分を示す情報である。

図３は、管理装置１３０の処理を概念的に示す図である。例えば、空区分特定部１３３は、第一自動倉庫１１１においてＡ区分に属する荷物２００の入庫数を計数する。また、一つ目のＡ区分に属する荷物２００が入庫すると、当該荷物２００をＡ空区分に属するとしてグルーピングする。次々に入庫するＡ区分に属する荷物２００は、処理単位数に達するまでＡ空区分に属するとしてグルーピングする。入庫したＡ区分に属する荷物２００の数が処理単位数に達すると、空区分特定部１３３は、一つ目の荷物２００から処理単位数番目の荷物２００をＡ満区分に変更する。また、空区分特定部１３３は、計数をリセットする。空区分特定部１３３は、第一自動倉庫１１１に入庫するＢ区分、Ｃ区分、Ｄ区分、Ｅ区分のそれぞれに属する荷物２００の入庫数も計数し、上記と同様にＢ空区分とＢ満区分と、Ｃ空区分とＣ満区分と、Ｄ空区分とＤ満区分とにそれぞれグルーピングする。空区分特定部１３３は、他の自動倉庫（第二自動倉庫１１２、第三自動倉庫１１３、第四自動倉庫１１４）についても同様に荷物２００をそれぞれ区分毎に計数し、グルーピングする。

倉庫選定部１３４は、区分取得部１３１が取得した区分に対応する空区分がある場合、対応する空区分が存在する自動倉庫を荷物２００の入庫先として選定し、第三コンベヤ１２０に出力する。例えば、図３に示すような自動倉庫群１１０の荷物２００の保管状態において、Ａ区分に属する荷物２００が新たに自動倉庫群１１０に入庫する場合、Ａ区分に対応するＡ空区分が第一自動倉庫１１１に存在するため、倉庫選定部１３４は、新たな荷物２００の入庫先として第一自動倉庫１１１を選定する。

一方、倉庫選定部１３４は、区分取得部１３１が取得した区分に対応する空区分がない場合、最も空区分の数が少ない自動倉庫を選定する。例えば、図３に示す保管状態において、Ｂ区分に属する荷物２００が新たに入庫する場合、Ｂ区分に対応するＢ空区分は自動倉庫群１１０に存在しないため、倉庫選定部１３４は、最も空区分の数が少ない第四自動倉庫１１４を新たな荷物２００の入庫先として選定する。

なお、倉庫選定部１３４は、区分取得部１３１が取得した区分に対応する空区分がない場合、自動倉庫に対応する空区分の数が所定の空区分閾値以下の自動倉庫を選定してもよい。例えば、空区分閾値を１とした場合、図３に示す保管状態においてＢ区分の荷物２００が入庫する場合、倉庫選定部１３４は、第二自動倉庫１１２、第三自動倉庫１１３、第四自動倉庫１１４のいずれかを選定することができる。このように、複数の選択肢が存在する場合、倉庫選定部１３４は、区分毎に入庫する自動倉庫の優先度を示す優先データを取得し、また予め優先データを取得しておき、空区分の数が所定の空区分閾値以下かつ優先度の高い自動倉庫を選定しても構わない。

優先データとしては、例えば荷物２００を出庫する自動倉庫と処理エリア２１０において一括処理される領域とが近いほど高い優先度になるようなデータであっても良い。例えば、Ａ区分、およびＥ区分に属する荷物２００の入庫先の自動倉庫の優先度は、第一自動倉庫１１１が最も高く、第二自動倉庫１１２、第三自動倉庫１１３、第四自動倉庫１１４の順で優先度が低くなる。また、Ｂ区分に対応する優先度は、第二自動倉庫１１２、および第三自動倉庫１１３が同じ優先度で、第一自動倉庫１１１、および第四自動倉庫１１４が同じ低い優先度になる。また、Ｃ区分に対応する優先度は、第三自動倉庫１１３、および第四自動倉庫１１４が同じ優先度であり、第二自動倉庫１１２、第一自動倉庫１１１の順で優先度が低くなる。Ｄ区分に対応する優先度は、第四自動倉庫１１４が最も高く、第三自動倉庫１１３、第二自動倉庫１１２、第一自動倉庫１１１の順で優先度が低くなる。

以上のように、それぞれの区分において、優先データは、優先度が割付けられた自動倉庫の距離と、その優先度の近さとが正の相関を示すものとなる。

次に、管理装置１３０の処理の流れを説明する。図４は、管理装置の処理の流れを示すフローチャートである。まず、倉庫選定部１３４は、空区分閾値、および優先データを取得しておく（Ｓ１０１）。また、単位数取得部１３２は、自動倉庫群１１０から出庫された同一区分に属する荷物２００を一括して処理する数である処理単位数を取得する（Ｓ１０２）。それぞれの区分に対応する処理単位数は、同じであっても良く、異なっていても構わない。

次に、自動倉庫群１１０に荷物２００が入庫する前に、当該荷物２００が属する区分を区分取得部１３１が取得する（Ｓ１０３）。また、空区分特定部１３３は、それぞれの自動倉庫が保管する同一区分に属する荷物の数が前記処理単位数、および前記処理単位数の倍数ではない空区分を特定しておく（Ｓ１０４）。

倉庫選定部１３４は、区分取得部１３１が取得した区分に対応する空区分があるか無いかを判断し、区分に対応する空区分がある場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、当該空区分が存在する自動倉庫を荷物２００の入庫先として選定する（Ｓ１０６）。対応する空区分が無い場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、倉庫選定部１３４は、自動倉庫にそれぞれ存在する空区分の数、および区分に応じた各自動倉庫の優先度に基づき自動倉庫を選定する（Ｓ１０７）。

上記実施の形態に係る自動倉庫システム１００によれば、各区分の空区分を把握し、空区分を各自動倉庫にできる限り均等に発生させるように荷物２００を入庫させることにより、各自動倉庫における物流量の均一化を図ることができる。

また、満区分を把握することができるため、管理装置１３０が満区分に含まれる荷物２００を一括して出庫させる出庫指示部を備えることにより、出庫タイミングを容易に合わせることができる。これにより出庫された荷物２００を処理エリア２１０まで搬送する作業者は迷うことなく、対応するパレット２１１に荷物２００を連続して載置することが可能となる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。

例えば、処理エリア２１０における処理を、荷物２００を一括して搬送するものとして説明したが、処理の種類は搬送に限定されるものではない。例えば、荷物２００が部品であり、部品を一括して組付ける、一括して加工するなどを処理としても構わない。

また、処理エリア２１０において荷物２００が載置されるパレット２１１を例示したが、処理エリア２１０において作業者は荷物２００を籠台車に収容し、作業者が籠台車を移動させることにより複数の荷物２００を一括して処理しても構わない。

また、処理エリア２１０において、相互に区分が異なる五つのパレット２１１が配置される場合を説明したが、処理エリア２１０において同一の区分が紐付けられた複数のパレット２１１が存在してもかまわない。また、パレット２１１、籠台車などの運搬可能な部材は存在せず、床面や棚などに区分が紐付けられた領域が存在するだけでもかまわない。

また、空区分閾値、優先データ、処理単位数、空区分の特定などのタイミングは、上記の説明の順に限定されるものではなく、任意のタイミングで実施されても良い。

本発明は、複数の荷物２００を一括して処理する種類が複数存在する場合において、荷物を区分して保管し、出庫することができる自動倉庫システムに適用できる。

１００ 自動倉庫システム
１１０ 自動倉庫群
１１１ 第一自動倉庫
１１２ 第二自動倉庫
１１３ 第三自動倉庫
１１４ 第四自動倉庫
１１５ ラック
１１６ 第一コンベヤ
１１７ 搬送装置
１１８ バーチカルコンベヤ
１１９ 第二コンベヤ
１２０ 第三コンベヤ
１２１ 入庫用バーチカルコンベヤ
１３０ 管理装置
１３１ 区分取得部
１３２ 単位数取得部
１３３ 空区分特定部
１３４ 倉庫選定部
２００ 荷物
２１０ 処理エリア
２１１ パレット

Claims (6)

1. 複数の自動倉庫を備える自動倉庫群と、前記自動倉庫群に対する荷物の入庫を管理する管理装置とを備えた自動倉庫システムであって、
   前記管理装置は、
   前記自動倉庫群に入庫する荷物が属する区分を取得する区分取得部と、
   前記自動倉庫群から出庫された同一区分に属する荷物を一括して処理する数である処理単位数を取得する単位数取得部と、
   それぞれの前記自動倉庫が保管する同一区分に属する荷物の数が前記処理単位数、および前記処理単位数の倍数ではない空区分を特定する空区分特定部と、
   前記区分取得部が取得した区分に対応する空区分がある場合、対応する空区分が存在する前記自動倉庫を荷物の入庫先として選定する倉庫選定部と、
   を備える自動倉庫システム。
2. 前記倉庫選定部は、
   前記区分取得部が取得した区分に対応する空区分がない場合、最も空区分の数が少ない自動倉庫を選定する
   請求項１に記載の自動倉庫システム。
3. 前記倉庫選定部は、
   前記区分取得部が取得した区分に対応する空区分がない場合、前記自動倉庫に対応する空区分の数が所定の空区分閾値以下の前記自動倉庫を選定する
   請求項１に記載の自動倉庫システム。
4. 前記倉庫選定部は、
   区分毎に入庫する前記自動倉庫の優先度を示す優先データを取得し、
   空区分の数が所定の空区分閾値以下かつ優先度の高い前記自動倉庫を選定する
   請求項３に記載の自動倉庫システム。
5. 前記優先データの区分毎の優先度の近さと対応する前記自動倉庫の距離とが正の相関を示す
   請求項４に記載の自動倉庫システム。
6. 複数の自動倉庫を備える自動倉庫群と、前記自動倉庫群に対する荷物の入庫を管理する管理装置とを備えた自動倉庫システムにおける倉庫選定方法であって、
   前記自動倉庫群に入庫する荷物が属する区分を区分取得部が取得し、
   前記自動倉庫群から出庫された同一区分に属する荷物を一括して処理する数である処理単位数を単位数取得部が取得し、
   それぞれの前記自動倉庫が保管する同一区分に属する荷物の数が前記処理単位数、および前記処理単位数の倍数ではない空区分を空区分特定部が特定し、
   前記区分取得部が取得した区分に対応する空区分がある場合、対応する空区分が存在する前記自動倉庫を荷物の入庫先として倉庫選定部が選定する
   倉庫選定方法。

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