JPH05286510A - 無人フォークリフトを用いた物流システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入荷製品に対応するエリアの広さが入荷製品
の量に追従して容易に変化するような物流システムを提
供する。 【構成】 コンテナが積載されるヤード１１を複数のエ
リアに分割し、各エリア毎に製品の積載を行う。原則と
して同一エリアには同一の製品が積載されるが、当該エ
リア内で製品のオーバーフローが起こった場合には、予
め指定エリアの近くに設定されているオーバーフローエ
リアにオーバーフローした製品が積載される。これによ
りエリアの大きさを変化させることなく、物流量の変化
に柔軟に対応することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入荷製品をヤード内に
搬送して収納すると共にこのヤード内に収納されている
製品を出荷する物流システムであって、入荷製品を搬送
して積載すると共に前記各レーンに積載されている製品
を段ばらして搬送する無人フォークリフトの動きを制御
して効率的に製品収納を行う物流システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】物を製造するにあたっては、各製造工程
において必要な製品を一時的に格納しておく手段が必要
であり、また生産効率を向上させるためには、格納効率
の向上と格納庫への入出庫作業の効率化を図ることが必
要である。このような要請から、格納庫への入出庫作業
を自動化した自動倉庫の発明がなされており、同時にこ
の作業効率を向上させるために、入出庫作業の動作制御
の方法の改良もなされている。

【０００３】しかしながら自動倉庫は、格納庫内に予め
設定されたラックの中に比較的小さな部品を分類して格
納するものであり、比較的大きな製品を格納し管理しそ
の入出庫作業を行うことはできない。

【０００４】そこで、大きな製品や多くの製品を一時的
に格納する場合には、これらを収容するコンテナを積み
上げて製品の格納を行う方法が採用されている。そし
て、コンテナを積み上げて製品格納を行う場合において
は、コンテナの大きさや重量から、積載作業を行うため
にはフォークリフトが必要である。そして、このような
物流システムにおいても、入出庫作業の自動化や効率化
を実現するために、フォークリフトの無人化が図られ、
この無人フォークリフトの動作を適切に制御することに
より、作業効率及び格納効率の向上が図られている。

【０００５】ところが、このような無人フォークリフト
を用いた物流システムにおいては、製品が格納される棚
が予め設定されず、製品（コンテナ）の上に製品（コン
テナ）が積載されるものであるため、以下のような特有
の制約を有している。

【０００６】すなわち、積載されているコンテナのう
ちの最上段に積載されているコンテナ（以下積み上げ最
上段コンテナという）の上にしか新しいコンテナを積み
上げることができず、また、前記積み上げ最上段コンテ
ナを下ろすことによってしか段ばらしができない、積
載されているコンテナの列の内で一番手前にあるコンテ
ナ（以下積み上げ最前段コンテナという）からしか段ば
らし作業を行うことができない、というような前提条件
がある。そしてこのために、異なった種類の製品を同時
に積み上げておくと管理が困難になる、というような固
有の課題も有している。

【０００７】ところで、特開平１−２３６１０３号公報
には、倉庫内部を複数の管理ゾーンに区切り、各製品を
品種毎に各管理ゾーンに均等に分散して在庫し、この管
理ゾーン毎に入出庫管理を行うようにする倉庫管理装置
の発明が記載されている。そして、この倉庫管理装置に
よれば、倉庫設備の一部分が故障しても他の設備の変更
や生産計画の変更を伴なうことなく製品の供給を続行す
ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら物流の流
れには変化があり、時にはある製品が他の製品よりも圧
倒的に多くなったり少なくなったりすることもあるの
で、このときに上記倉庫管理装置では、予め大きさが設
定されたエリア内に対応する製品が格納しきれなくなる
というような問題がある。

【０００９】このような場合には、上記倉庫管理装置で
はエリアの大きさを変更する必要があるが、このような
物流量の変動は多くは一時的であり、一旦エリアの大き
さを変更すると、いずれ再び元の状態に戻さなければな
らないような事態が生ずる。また、物流量の変動が頻繁
に生じる場合には、エリアの大きさの変更作業の増大か
ら、倉庫内にエリアを設定したことがかえって弊害とな
ることもある。

【００１０】なおこれは、取り扱う製品が大きければ大
きいほど顕著になる問題である。つまり、取り扱われる
製品の大きさが大きくなればなるほど、物流量変化によ
り変更すべきエリアの大きさが大きくなるからである。
従って、コンテナ１個１個が占める体積は上記倉庫管理
装置で扱われる製品よりもかなり大きいため、無人フォ
ークリフトを用いた物流システムにおいては、上記倉庫
管理装置をそのまま適用するのは非常に困難である。

【００１１】本発明は以上のような問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、物流量の変化に柔軟に対応
できるフレキシブルな物流システム、すなわち入荷製品
に対応するエリアの広さが入荷製品の入荷量の変化に追
従して容易に変化するような物流システムを提供するこ
とである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために本発明に係る物流システムにおいては、入荷
製品に対応するエリア内に入荷可能なレーンが存在しな
かった場合には、該入荷製品に対応するエリアを越え
て、当該エリアに近い他のエリアに入荷製品を積載する
ことを特徴とする。

【００１３】すなわち、本発明に係る物流システムにお
いては、製品が積載される複数のレーンを有するヤード
と、前記各レーンに製品を搬送して積載すると共に前記
各レーンに積載されている製品を段ばらして搬送する無
人フォークリフトと、この無人フォークリフトの動きを
制御する制御手段とを有する物流システムにおいて、前
記制御手段は、前記レーンを複数本含むエリアを設定
するエリア設定手段と、製品入荷の際に、入荷製品に
対応するエリア内において入荷可能なレーンを探索する
第一の探索手段と、入荷製品に対応するエリア内に入
荷可能なレーンが存在しなかった場合には、該入荷製品
に対応するエリアを越えて、当該エリアに近い他のエリ
アから入荷可能なレーンの有無を探索する第二の探索手
段と、を含み、入荷製品の量に追従して、入荷製品に対
応するエリアの広さを変化させることを特徴とする。

【００１４】

【作用】以上のような構成を有する本発明の物流システ
ムにおいては、製品が入荷されると、この入荷製品に対
応したエリア内に入荷可能なレーンが存在するか否かが
探索される。そして、入荷製品に対応したエリア内に入
荷可能なレーンが存在した場合には、当該レーンに入荷
製品の積載が行われることとなる。

【００１５】一方、製品が入荷された時に、この入荷製
品に対応したエリア内に入荷可能なレーンが存在しなか
った場合には、この入荷製品に対応したエリアを越え
て、当該エリアに近い他のエリアにおいて入荷可能なレ
ーンの有無が探索され、当該入荷製品に対応したエリア
に近い他のエリアにおいて入荷可能なレーンが存在した
場合には、この当該入荷製品に対応したエリアに近い他
のエリアのレーンに入荷製品の積載が行われることとな
る。

【００１６】

【実施例】図１は、無人フォークリフトを用いた物流シ
ステムの概念図である。

【００１７】無人フォークリフトを用いた物流システム
は、製品保管ヤード１１内に設定されたレーン１３と、
このレーン１３上を移動する無人フォークリフト１５と
を有している。無人フォークリフト１５は、レーン１３
上を移動し、このレーン１３上にコンテナ１７を積載
し、又は積載されているコンテナの段ばらしを行う。こ
の無人フォークリフト１５の動きは、無人フォークリフ
ト制御盤１９と光通信器２１を介して、管理コンピュー
タ２３によって制御されるようになっている。従って、
管理コンピュータ２３からの指令により無人フォークリ
フト１５が作動して、自動的に外部からの入庫製品が搬
送されてレーン１３上に積載されるようになっていると
共に、レーン１３上に積載されているコンテナ１７は所
定の製造工程まで自動的に搬送されるようになってい
る。

【００１８】そして、図２に示されるように、レーン１
３を複数本含むエリアがヤード１１内に設定され、原則
として同一エリア内には同一の品種が積載収容されるよ
うになっている。この図２の例では、エリアＮｏ．１に
は品種Ａが、エリアＮｏ．２には品種Ｂが、エリアＮ
ｏ．３には品種Ｃがそれぞれ積載収容されるようになっ
ている。各レーンに積載されるコンテナ１７は、最大５
列４段で積載収容することができるようになっている。
なおこの図２から、無人フォークリフト１５によって入
出庫作業を行える個所が限られていることが分かる。例
えば、レーン６においては、無人フォークリフト１５は
２列目の下から２段目のコンテナしか搬送することがで
きず、また当該コンテナの上にしか積載作業を行うこと
ができない。すなわち、一番手前の一番上の個所にしか
入出庫作業は行えないのであるが、無人フォークリフト
を用いた物流システムにおいて、このような特有の制約
が存在することは、従来技術の項にてすでに説明した通
りである。

【００１９】ここで、本実施例において特徴的なこと
は、コンテナが積載されるヤード１１を複数のエリアに
分割し、原則として同一エリアには同一の製品が積載
されるが、当該エリア内で製品のオーバーフローが起
こった場合には、予め指定エリアの近くに設定されてい
るオーバーフローエリアにオーバーフローした製品が積
載されることである。これによりエリアの大きさを変化
させることなく、物流量の変化に柔軟に対応することが
できる。

【００２０】具体的には、積載作業を行う順序は、図３
の説明図と図４のフローチャートに示されているように
行われる。

【００２１】（１）原則的積載作業（オーバーフローが
起こらなかった場合） 原則として、同一エリア内ではナンバーの低いレーンか
ら順に積載作業が行われる。例えば、図３（ａ）に示さ
れるように、エリアＮｏ．２に積載を行うためには、５
番目のレーン（以下単にＬとする）の奥から積載作業が
行われ（手前から積載すると奥に積載することができな
い）、Ｌ５が満杯になるとＬ６から積載作業が行われて
いく。同様にして、Ｌ６が満杯になるとＬ７、Ｌ７が満
杯になるとＬ８から積載作業が行われていく。このよう
にして、原則として、同一エリア内ではナンバーの小さ
いレーンの奥から順に格納し、レーンが満杯になった場
合にはその右側のレーンの奥から積載をしていく。エリ
アがオーバーフローしない場合には、この原則にしたが
って積載作業が行われていくこととなる。

【００２２】以下この原則を、図４の動作フローチャー
トを参照して説明していくと、前回入庫したレーンの中
で入庫可能な間口があるかどうかが検索され（Ｓ１０
１）ここに入庫可能な間口があったと判断された場合に
は（Ｓ１０２）その間口が引き当てられ、その間口にコ
ンテナが積載されることになる。ところが、Ｓ１０２に
おいて前回入庫したレーンの中に入庫可能な間口がなか
ったと判断された場合には、そのレーンの右側のレーン
が探索される（Ｓ１０３）。一方、ここに入庫可能な間
口があったと判断された場合には（Ｓ１０４）、その間
口にコンテナが積載される。つまり、図３（ｂ）に示さ
れるように、Ｌ７において前回入庫作業が行われた場合
に、Ｌ７内で探索が行われ、その場合にはＬ７の４列目
に入庫可能な間口があるので、ここにコンテナが積載さ
れる。一方、前回入庫作業が行われたレーンがＬ６で、
当該Ｌ６を探索した場合に（Ｓ１０１）入庫可能な間口
がなかった場合には、その隣のＬ７において入庫可能間
口が存在するかどうかの探索が行われ（Ｓ１０３）、入
庫可能な間口があった場合にはそこにコンテナの積載が
行われる（図３（ｃ））。

【００２３】ここで、原則として常に右側のレーンが探
索されるため、図３（ｂ）及び図３（ｃ）においてもＬ
５の５列目には積載が行われないことになるが、図３
（ｄ）に示されるように、エリアＮｏ．２で最高のレー
ンＬ８が満杯になった場合には、当該エリア内の全ての
レーンが改めて探索され（Ｓ１０５）、当該エリア内に
入庫可能な間口が存在した場合（この例ではＬ５の５列
目）には、当該エリア内に入庫可能な間口（この例では
Ｌ５の５列目）にコンテナの積載が行われるようになっ
ている（Ｓ１０６）。

【００２４】（２）例外的積載作業（オーバーフローが
起こった場合） すでに述べたように、本実施例において特徴的なこと
は、図３（ｅ）のようにエリアＮｏ．２のレーンの全て
が満杯のときには、エリアＮｏ．２の隣のエリアＮｏ．
１にコンテナの積載が行われることである。

【００２５】この特徴的な動作を行わせるために、ま
ず、例えばエリアＮｏ．１がエリアＮｏ．２の次優先エ
リアとして予め設定される。なお、この次優先エリアだ
けで不足すると思われるような場合には、次々優先エリ
アを指定しておくことが必要となる。ここで、このよう
な優先エリア及び次々優先エリアを全て含めてオーバー
フローエリアと定義しておく。

【００２６】すなわち本実施例においては、コンテナが
入荷された場合に、この入荷コンテナに対応するエリア
がオーバーフローした場合には、オーバーフローエリア
のレーンにこの入荷コンテナの積載が行われることにな
る。

【００２７】まず、指定されたエリアが満杯であった場
合には（Ｓ１０６）、オーバーフローエリア内の探索が
行われ（Ｓ１０７）、このオーバーフローエリア内に入
庫可能なレーンが存在した場合には、当該オーバーフロ
ーエリアの入庫可能レーンのナンバーが高い順に、レー
ンの奥からコンテナの積載が行われていくことになる
（Ｓ１０８）。そして、このいずれにおいても入庫可能
な間口がなかった場合にはエラー出力がされる（Ｓ１０
９）。このようにして、物流システムの物流量が変化し
た場合でも、エリアの広さを変化することなしに、製品
の入荷を行うことが可能となる。また、オーバーフロー
エリアが指定エリアの近くに設定されるため、オーバー
フローしたコンテナが常に指定エリアの近くにおかれる
こととなり、オーバーフローした場合でも出荷作業が楽
に行えるという利点を有している。なお、このような実
施形態を取った場合には、通常は指定エリアの左側にあ
るエリアが次優先エリアとして指定される。このような
実施形態を取った場合には、指定エリアにおいては原則
として左側から右側へ順に入出庫作業が流れ、オーバー
フローエリアにおいては左側から右側へ順に入出庫作業
が流れていくことになるので、こうすれば、指定エリア
の最左側を基準にして両側に作業が流れていくことにな
るからである。

【００２８】ここで、指定エリアのレーンとオーバーフ
ローエリアのレーンは、入荷可能なレーンを設定する際
に異なった取り扱いをする。すなわち、指定エリア内で
は、レーン内の間口が空いてさえいればそのレーンが入
荷可能なレーンとして指定されるが、オーバーフローエ
リアでは、レーンの全てが空いていなければ入荷可能な
レーンとして指定されない。これは、無人フォークリフ
トを用いた物流システムに特有の制約が存在するためで
ある。つまり、オーバーフローエリアには異種のコンテ
ナどうしが積載されることとなるが、オーバーフローエ
リアを指定エリアとするコンテナの手前に他のエリアか
ら流れてきたオーバーフローコンテナを置いてしまう
と、オーバーフローエリアを指定エリアとするコンテナ
が取り出せなくなってしまうからである。

【００２９】なお、Ｓ１０９においてエラー出力する前
には、もう一度指定エリア（この場合にはＮｏ．２）に
可能な間口があるかどうか探索されてからエラー出力さ
れるようになっている。もしもエリアＮｏ．２内に入荷
可能な間口が存在した場合には、図３（ｆ）のように当
該間口に積載が行われ、図３（ｇ）のように、指定エリ
ア及びオーバーフローエリア共に入庫可能な間口が存在
しなかった場合に、初めてエラー出力がなされることに
なる。

【００３０】（３）具体的な指示動作 ここで、図５及び図６は、上記のような制御を行う場合
の指示動作を説明するための図であり、図５は管理コン
ピュータ２３が無人フォークリフト制御装置１９を介し
て無人フォークリフト１５を制御する際の様子を説明す
る図であり、図６はそのフローチャートを示したもので
ある。

【００３１】図５に示されるように、管理コンピュータ
２３の内部には在庫データベース２３ａと総括制御部２
３ｂと動作指示管理部２３ｃとが設置されており、外部
から搬送要求が総括制御部２３ｂに送られると（Ｓ２０
１）、総括制御部２３ｂは在庫データベース２３ａとア
クセスして、既に述べたような方法で入庫可能な間口を
探索し、ヤード１１内に格納するロケーションを決定
（入庫可能な間口を指定）する（Ｓ２０２）。そして、
ヤード内格納ロケーションの決定が行われると、動作指
示管理部２３ｃの待ち行列の最後部に、このロケーショ
ンのデータが追加され（Ｓ２０３）、この動作指示管理
部２３ｃの待ち行列の先頭データから無人フォークリフ
ト制御盤１９に送られていく。ここで、既に送られてい
るデータに基づいて無人フォークリフト制御装置１５ａ
が作動し、無人フォークリフト１５による入庫作業が終
了した場合には、当該作業が終了したということが管理
コンピュータ２３まで送られる（Ｓ３０１）。そして、
この動作終了を示すデータが送られると、動作指示管理
部２３ｃの待ち行列の先頭データが無人フォークリフト
制御装置の動作指示保持部１９ａに転送され（Ｓ３０
２）、この動作指示保持部１９ａに転送されたデータに
基づいて無人フォークリフト１５が作動する。この入庫
作業が完了すると（Ｓ３０３）、在庫データベース２３
ａの更新が行われる（Ｓ３０４）。ここで、在庫データ
ベースの更新においては、本実施例において特徴的な前
回入庫動作を行った旨の記録がなされることになる。在
庫データベースの更新が行われると、実行データの待ち
行列から対応するデータが削除される（Ｓ３０５）。

【００３２】

【発明の効果】このようにして、本発明に係る物流シス
テムにおいては、エリアの広さを変更することなく、無
人フォークリフトによる製品の積載収納を物流量の変化
に対応して柔軟に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】無人フォークリフトを用いた物流システムの概
念図である。

【図２】エリア指定の概念図である。

【図３】本実施例に係る物流システムに置ける入庫可能
間口を指定するときの動作を説明する図である。

【図４】図３の動作を説明するフローチャートである。

【図５】本実施例に係る物流システムの管理コンピュー
タの具体的な動作を説明するための説明図である。

【図６】本実施例に係る物流システムの制御を実行する
ときの様子を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１ ヤード １３ レーン １５ 無人フォークリフト １９ 無人フォークリフト制御盤 ２３ 管理コンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製品が積載される複数のレーンを有するヤ
   ードと、前記各レーンに製品を搬送して積載すると共に
   前記各レーンに積載されている製品を段ばらして搬送す
   る無人フォークリフトと、この無人フォークリフトの動
   きを制御する制御手段とを有する物流システムにおい
   て、 前記制御手段は、（１）前記レーンを複数本含むエリア
   を設定するエリア設定手段と、（２）製品入荷の際に、
   入荷製品に対応するエリア内において入荷可能なレーン
   を探索する第一の探索手段と、（３）入荷製品に対応す
   るエリア内に入荷可能なレーンが存在しなかった場合に
   は、該入荷製品に対応するエリアを越えて、当該エリア
   に近い他のエリアから入荷可能なレーンの有無を探索す
   る第二の探索手段と、 を含み、 入荷製品の量に追従して、入荷製品に対応するエリアの
   広さを変化させることを特徴とする物流システム。