JPH0372521B2

JPH0372521B2 -

Info

Publication number: JPH0372521B2
Application number: JP19239781A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Iwamoto; Koichi Haruna; Isao Toshima; Hideki Furuyado
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-11-30
Filing date: 1981-11-30
Publication date: 1991-11-19
Also published as: JPS5895002A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、自動倉庫のピツキング方法に関し、
特に自動倉庫への再入庫回数と注文まとめの時間
を最小にできる自動倉庫のピツキング方法に関す
るものである。

最近は、高価な土地を有効に利用し、かつ入出
庫の応答性の向上、安全性の向上を図るととも
に、省力化、作業の改善等を図るため、自動倉庫
の建設が多くなつている。自動倉庫では、入出庫
作業の自動化を容易にするため、同一種類の製
品、あるいは部品を入れておく、形状の統一され
た箱（以下、パレツトと記す）が多数使用され、
このパレツト単位に入出庫される。

一方、自動倉庫に対する各注文は、多種類の品
物からなり、かつ注文ごとに注文内容が異なつて
いる。

次に、多種類の品物を注文内容にしたがい、倉
庫からパレツトを取り出して抽出（以下ピツキン
グと記す）し、これらを組み合わせて出荷する作
業を、第１図により説明する。

作業者９は、注文の品物が入つているパレツト
８を自動倉庫のラツク３から取り出すため、最寄
の端末１３から計算機１１に対して作業指示を入
力する。計算機１１は、点線ｃ，ｄ，ｅの作業指
示信号を送出してスタツカー・クレーン２、出庫
コンベア４、台車６を動作させ、ピツキング台７
にパレツト８を搬送する。作業者９は、ピツキン
グ台７にあるパレツト８の中から、注文にしたが
つて、品物を必要な量だけピツキングし、注文別
パレツト１０に入れる。第１図では、パレツト８
内の○△×により、異なる種類の品物を示してい
る。ピツキング台７において、もし１つのパレツ
ト８内の品物が、他の注文にも必要な品物であれ
ば、その注文ごとパレツト１０の中にも必要な量
だけその品物を入れる。

ピツキングした後、パレツト８内にまだ残りの
品物がある場合には、そのパレツト８を台車６に
乗せて、再入庫コンベア５からスタツカー・クレ
ーン２により再度ラツク３内に入れ（これを再入
庫と呼ぶ）、ピツキング台７を空ける。

このような操作を、注文の品目がすべて揃うま
で繰り返す。なお、注文の品物の取り出しを開始
してから、注文の品物がすべて揃うまでの時間
を、その注文の「注文まとめの時間」と呼ぶ。

従来のピツキング方法では、注文まとめの時間
と再入庫回数が相反する関係にあり、一方を少な
くしようとすれば他方が増大することになつてい
る。すなわち、注文まとめの時間を最小にしよう
として、注文ごとに独立に必要なパレツト８を取
り出そうとすれば、１回の出庫で１注文の品物し
か取り出せないため、出庫、再入庫の回数が増大
することになる。この場合には、スタツカー・ク
レーン２、台車６の頻繁な移動が生じ、これらの
負荷を増大させる。これに対し、再入庫回数を最
小にしようとして、出庫したパレツト８にある品
物を、その品物が必要なすべての注文に対して取
り出せば、各注文の注文まとめの時間が増大する
ことになる。すなわち、この場合には、同時に品
物が揃わない仕掛中の注文が増大し、注文別パレ
ツト１０が複数個並列に待機するので、必要スペ
ースが増大する。

本発明の目的は、このような従来の欠点を解消
するため、自動倉庫へのパレツトの再入庫回数
と、注文まとめの時間をともに最小にして、設備
容量およびピツキング場のスペースを節約できる
自動倉庫のピツキング方法を提供することにあ
る。

上記目的を達成するために、本発明の自動倉庫
のピツキング方法では、注文の納期により注文を
グループ分けし、各グループごとに注文と該注文
に必要な品目、数量が入つているパレツトとの対
応を作成した後、各グループごとに注文とパレツ
トの対応が対角線上に並ぶように行と列を並び替
えて、自動倉庫への再入庫回数と注文まとめの時
間が最小になるように、パレツト取出順序と注文
まとめの順序を決定することを特徴としている。

以下、本発明の実施例を、図面により説明す
る。

第１図は、本発明を用いる自動倉庫のピツキン
グ・システム構成図である。

スタツカー・クレーン２は、入庫台１または再
入庫コンベア５にあるパレツト８をラツク３の棚
に搬入したり、あるいはラツク３の棚から出庫コ
ンベア４に搬送するためのクレーン車である。ま
た、台車６は、出庫コンベア４にあるパレツト８
をピツキング台７に搬送したり、あるいはピツキ
ング台７にあるパレツト８を再入庫コンベア５に
搬送するためのものである。また、作業者９は、
ピツキング台７上のパレツト８から注文に必要な
数量の品物を取り出し、注文別パレツト１０に入
れる。

計算機１１は、各部から入力情報を受けると、
それをもとに、スタツカー・クレーン２、出庫コ
ンベア４、再入庫コンベア５、台車６、作業者９
に対して、出力情報ｄ，ｅ，ｆを送り、作業の計
画、作業の指示、現況把握を行う。

次に、計算機１１への入出力情報を説明する
と、ａは入庫パレツト８の情報（品目、数量）、
ｂは入庫台１上のパレツトの有無情報、ｃはスタ
ツカー・クレーン２への作業指示と現況把握、ｄ
は出庫コンベア４、再入庫コンベア５への作業指
示と現況把握、ｅは台車６への作業指示と現況把
握、ｆは端末（キーボード・デイスプレイ装置
等）を介して作業者９への作業指示、作業進行状
況把握情報、ｇは注文情報（品目、数量、納期）
である。

第２図は、本発明の実施例を示す自動倉庫ピツ
キング方法の処理フロー・チヤートである。

計算機１１は、上記入出力情報ａ〜ｇにより、
注文および各ラツク３にあるパレツト８の品目、
数量等をすべてフアイル１２に格納しておく。

第２図ａはメイン処理ルーチンであり、第２図
ｂは本発明による処理を行うためのサブ・ルーチ
ンである。先ず、計算機１１はステツプ21で注
文、各棚のパレツト情報（品目、数量）をフアイ
ル１２から読み出し、ステツプ22で注文の処理順
序とパレツト８の出庫順序を決定する。このた
め、第２図ｂのサブ・ルーチンに分岐する。第２
図ｂでは、ステツプ31で注文を納期（時刻）の早
い順に並べ、いくつかのグループに分ける（以
下、グループｉの要素ｊの注文をO_ijで記す）。

ステツプ32では、各グループごとに注文O_ijと、
注文に必要な品目は入つているパレツトP_ikとの
対応表を作る。

第３図は、第２図における注文とパレツトとの
対応図、および並び替え配置図である。

第３図ａは第２図ｂのステツプ32の説明図であ
り、第３図ｂは第２図ｂのステツプ33の説明図で
ある。第３図において、O_iは注文、P_jはパレツト
を示し、O_iとp_jの交点の数字は、注文O_iがパレ
ツトP_jにある品物をＮ個必要とすることを示す。
また、欄外の縦の数字は、再入庫回数、横の数字
は注文まとめの時間を示す。

第３図ａでは、各パレツトP_iごとに注文数だけ
再入庫回数が必要であり、また各注文ごとに最初
のパレツトの出庫時刻より最後のパレツトの出庫
時刻までの時間が注文まとめの時間となる。

本発明では、第２図ｂのステツプ33において、
各グループごとに、注文とパレツトとの対応が対
角線上に並ぶように行と列とを入れ替える。すな
わち、第３図ａに示す注文とパレツトとの配列
は、ステツプ33の処理により第３図ｂに示すよう
な対応の配列に並び替えられる。対角線の左上に
は、１個の注文のみで必要とされるパレツトP₆
が、次にパレツトP₆同じ注文を含むパレツトP₄，
P₁が、次にパレツトP₄，P₁と同じ注文を含むパ
レツトP₅が、さらにパレツトP₅と同じ注文を含
むパレツトP₃が、それぞれ配置される。

第３図ｂから明らかなように、各パレツトは連
続した注文によりピツキングされるため、出庫回
数が１回ですみ、したがつて再入庫回数はすべて
のパレツトで１回となる。また、各注文は、異な
るパレツトを連続してピツキングできめるため、
注文まとめの時間は最小となる。

ステツプ33で行う理論は、数量化理論類
（HITAC数量化理論プログラム・パツケージ
PPSS機能編参照）を応用したものであり、次に
これについて説明する。

先ず、ｎ個の注文O_ij（ｉ＝１、２、……、ｎ）
に対して、y_j（ｊ＝１、２、……、ｎ）の数値を
与える。

また、ｑ個のパレツトP_ik（ｋ＝１、２、……、
ｑ）に対して、x_k（ｋ＝１、２、……、ｐ）の数
値を与える。このようなx_k、y_jを定義したとき、 ρ＝C_xy／σ_x・σ_y ……(1) （なお、C_xyはｘとｙの共分散）で定義される相関係数ρを最大にするようなx_k、
y_jを求めることが、この場合の問題である。

さて、上記(1)式のρの最大値を求めるに先だ
ち、次の記号を定義する。

δ_j(k)＝１：注文ｊがパレツトｋを必
要としたとき、０：注文ｊがパレツトｋを必要としないとき、 ……(2) l_j＝_q 〓^k=1 δ_j(k) ……(3) （l_j：注文ｊ必要パレツト数）＝１／ｎ_o 〓^j=1 l_j ……(4) （平均必要パレツト数）ｌ＝_o 〓^j=1 l_j ……(5) （総パレツト数） σ^y ₂＝１／ｌ_o 〓^j=1 l_jy^j ₂ −（１／ｌ_o 〓^j=1 l_jy_j）² ……(6) σ^x ₂＝１／ｌ_o 〓^j=1 _q 〓^k=1 x^k ₂δ_j(k) −（１／ｌ_o 〓^j-1 _q 〓^k ―¹x_kδ_j(k)）² ……(7) C_xy＝１／ｌ_o 〓^j=1 _q 〓^k=1 y_jx_kδ_j(k) −（１／ｌ_o 〓^j=1 l_jy_j）（１／ｌ_o 〓^j=1 _q 〓^k=1 x_kδ_j(k)） ……(8) 次に、上記(1)式のρの最大値を求める手順を示
す。

このためには、次の式を解けばよい。

∂ρ／∂x_p＝０（ｐ＝１、２、……、ｑ） ∂ρ／∂y_n＝０（ｍ＝１、２、……、ｎ） ……(9) 上記(9)式からｘについては(10)式が得られる。

_q 〓^k=1 ｈ（ｋ，ｐ）x_k ＝ρ²（d_px_p−_q 〓^k=1 b_kpx_k）＝ρ² _q 〓^k=1 ｆ（ｋ，ｐ）x_k ……(10) ここで、ｈ（ｋ，ｐ）＝a_kp−b_kp ……（11） a_kp＝_o 〓^j=1 δ_j(k)・δ_j（ｐ）／l_j ……（12） b_kp＝_o 〓^j=1 δ_j(k)・_o 〓^j=1 δ_j（ｐ） ……（13） d_p＝_o 〓^j=1 δ_j（ｐ） ……（14）ｆ（ｋ，ｐ）＝−b_kp （ｋ＝ｐ）＝d_p−b_kp （ｋ≠ｐ） ……（15）このとき、ｘについての平均値を０と仮定し、
次の（16）式に示す固有方程式を解けば、x_kが求
められる。

H_x＝ρ²F_x （Ｈ＝ｈ（ｋ，ｐ））（Ｆ＝ｆ（ｋ，ｐ））……（16）また、ｙについては、次の（17）式で得られ
る。

y_n＝１／ρ・σ_x／σ_y（１／l_nq 〓^k=1 x_kδ_n(k)） ……（17）この（17）式は、正規化の条件式（18）を考慮
すると、（19）式になる。

１／ρ σ_y／σ_x＝１ ……（18） y_n＝１／l_nq 〓^k=1 x_kδ_n(k) ……（19）以上のようにして、x_k（ｋ＝１、２、……、
ｑ）、y_j（ｊ＝１、２、……、ｎ）が求められる。
y_jの大きい順に注文O_ijの列を並び替える。つま
り、注文まとめの順序を変える。また、x_kの大き
い順にパレツトP_ikの行を並び替える。つまり、
パレツトの出庫順序を変える。

次に、第２図ａのルーチンに戻り、ステツプ23
では、前記処理で求められたパレツト出庫順序
（x_kの大きい順番）でパレツトを出庫するように、
スタツカー・クレーン２、出庫コンベア４、台車
６の作業計画を作成する。さらに、ステツプ24で
は、作業者９への作業計画をステツプ33で求めた
マトリクスのデータから作成する。すなわち、出
庫されたパレツトから、どれだけの数量の品物
を、どの注文にどの順番で入れるかという作業計
画を作成する。第３図ｂでは、パレツトP_ikが出
庫されたとすると、そのパレツトの品物を必要と
する注文、つまりP_ik行に○印が付されている列
のうち、列番号の若い注文から順番に、その注文
に必要な量、つまり○印内の数値だけ取り出す計
画を作成する。

次に、ステツプ24では、上記設備や作業者への
作業指示、現況把握を行い、上記作業計画の進捗
管理を行う。

いま、第３図ａに示すように、注文とパレツト
との対応が求められ、かつピツキング台７には２
個のパレツトが置けるものとする。そして、第３
図ａの注文順序のまま、注文まとめの時間を最小
にするようにパレツトを倉庫から取り出せば、再
入庫回数が平均1.7回（12÷７≒1.7）となる。ま
た、パレツトの取り出し順序をこのままにして、
再入庫回数を最小（平均１回）にしようとする
と、注文まとめの時間は、１注文当り平均５個
（24÷５≒4.8）パレツトを取り出す時間だけ必要
となる。これに対して、第３図ｂの対応に並び替
えれば、再入庫回数が平均１回で、かつ注文まと
めの時間が平均2.4個（12÷５≒2.4）パレツトを
取り出す時間だけですむ。

以上説明したように、本発明によれば、自動倉
庫への再入庫回数と注文まとめの時間が最小にな
るように、パレツト取出順序と注文まとめの順序
を決定するので、スタツカー・クレーン、台車、
コンベア等の設備容量が少なくてすみ、かつピツ
キング場所の広さも狭くてすむという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いる自動倉庫のピツキン
グ・システム構成図、第２図は本発明の実施例を
示す自動倉庫のピツキング方法の処理フローチヤ
ート、第３図は第２図における注文とパレツトと
の対応図および並び替え配置図である。１：入庫台、２：スタツカー・クレーン、３：
ラツク、４：出庫コンベア、５：再入庫コンベ
ア、６：台車、７：ピツキング台、８：パレツ
ト、９：作業者、１０：注文別パレツト、１１：
計算機、１２：フアイル、１３：端末。

Claims

【特許請求の範囲】１注文内容にしたがい倉庫からパレツトを取り
出し、各パレツトから複数種類の品物をピツキン
グして組み合わせ、品物を出荷する自動倉庫のピ
ツキング・システムにおいて、注文の納期により
注文をグループ分けし、各グループごとに注文と
該注文に必要な品目、数量が入つているパレツト
との対応を作成した後、各グループごとに注文と
パレツトの対応が対角線上に並ぶように行と列を
並び替えて、自動倉庫への再入庫回数と注文まと
めの時間が最小になるように、パレツト取出順序
と注文まとめの順序を決定することを特徴とする
自動倉庫のピツキング方法。２上記注文まとめの順序を決定する処理に、数
量化理論を適用することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の自動倉庫のピツキング方法。