JPH0632416A

JPH0632416A - ピッキングシステム

Info

Publication number: JPH0632416A
Application number: JP18821892A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sasada; 泰宏佐々田; Nobuyuki Baba; 信行馬場
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-07-15
Filing date: 1992-07-15
Publication date: 1994-02-08

Abstract

(57)【要約】【目的】物品のピッキング作業の効率性の改善、特に
少量多品種タイプの荷扱いでも能率よくピッキングを遂
行できるようにすること。【構成】供給装置３により物品Ｍを出庫ラック１に供
給する一方で、出庫ラックからピッカー１０により物品
をピッキングして搬出装置４へ取り出すようにしてなる
ピッキングシステムについて、出庫ラックにおける物品
載置用の棚８を循環的に移動する構造とし、必要な棚を
前方の取出口６及び後方の供給口５に選択的に位置決め
させて物品のピッキング及び物品の補給を行うようにし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は物品のピッキングを自動
的に行うピッキングシステムに関し、特に配送センタの
如き多品種の物品を少量ずつ組合せたピッキングを行う
のに好適なピッキングシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のピッキングシステムとしては、例
えば特開平３−３６１０２号公報に記載されるようなも
のが知られている。このピッキングシステムは、物品保
管設備を挟んで前方にピッキング用の走行体を、また後
方に物品補給用の走行体を配置してなっている。そし
て、物品保管設備には容器単位で物品が供給され、この
物品収納の容器が傾斜構造のコンベヤ上を移動して行っ
て前方から順次溜るようになっており、ピッキングによ
り容器が空になった場合にはピッキング用の走行体が当
該空容器を取り出すようにされている。

【０００３】この従来のピッキングシステムは、少量多
品種の荷扱いにそれなりに効力を発揮するものの、能率
の点で不十分なものがある。例えば、ピッキング用の走
行体がピッキング作業の他に空容器の処理という余分な
作業を行なわなければならない点、あるいは、物品保管
設備の目的の容器内で前後左右方向に並んだ物品をピッ
キングすることになるので、物品把持装置の前後方向で
の移動動作が１回のピッキング動作中で大きな比重を占
めることになる点等がその要因で、特にこれらは、こま
ごましたピッキングの繰り返しが多くなるにつれてその
比重が増大し易いという性格をもつ故に、少量多品種化
への対応性について無視し得ないものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な事情を背景になされるもので、少量多品種の荷扱いに
も効率的なピッキングを遂行できるピッキングシステム
の提供を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるピッキング
システムは、供給装置により物品を出庫ラックに供給す
る一方で、出庫ラックからピッカーにより物品をピッキ
ングして搬出装置へ取り出すようにしてなっており、そ
の出庫ラックは、物品載置用の複数の棚が所定の軌道で
循環的に移動できるようにされ、且つ供給口が後方に、
取出口が前方にそれぞれ設けられ、そして物品の供給を
必要とする棚を供給口に位置決めさせて供給装置による
物品の供給を行い、ピッキング対象の棚を取出口に位置
決めさせてピッカーによるピッキングを行えるようにさ
れている（請求項１）。

【０００６】更に、本発明では、１台のピッカーに複数
台の出庫ラックを受け持たせるようにし（請求項２）、
さらにこのようなピッカーを複数台配置し、且つこの複
数台のピッカーが１台の搬出装置を共用するようにして
いる（請求項３）。

【０００７】更に、本発明では、ピッキングオーダに従
ってピッカーがその受け持ちの複数台の出庫ラックに対
し順次ピッキングを行う制御について、ピッキング待ち
の出庫ラックに対し次のピッキング対象となる棚を予め
供給口に位置決めさせる制御を行うようにしている（請
求項４）。

【０００８】更に、本発明では、ある出庫ラックの一つ
の棚からのピッキング完了後においてピッカーが当該出
庫ラックの他の棚からのピッキングと他の出庫ラックか
らのピッキングの何れかを選択的に行えるようにしてい
る（請求項５）。

【０００９】更に、本発明では、出庫ラックの各棚の物
品の残存個数をピッカーのピッキング作業の履歴から算
定するようにしている（請求項６）。

【００１０】更に、本発明では、ピッキングのために制
約を受けることのない出庫ラックを選択して物品の補給
がなされるように制御するようにしている（請求項
７）。

【００１１】更に、本発明では、出庫ラックの棚の循環
的移動の軌道をバーチカルタイプ又はホリゾンタルタイ
プの何れかとするようにしている（請求項８、請求項
９）。

【００１２】

【作用】出庫ラックにおける物品載置用の棚を循環的な
移動構造とし、必要な棚を取出口及び供給口に選択的に
位置決めさせてピッキング及び物品の補給を行なえるよ
うにしているので、ピッカーによる空容器の処理という
問題を解消できる。即ち、個々の棚が直接的に取出口及
び供給口に臨むので、物品は必ずしも容器に収められて
棚に配列される必要がないし、また容器を用いた場合で
もその回収を供給口から回収することができる。従っ
て、ピッカーは、空容器の回収という余分な作業なしに
ピッキング作業に専念でき、ピッキング効率の向上を図
れることになる（請求項１）。

【００１３】１台のピッカーが複数台の出庫ラックを受
け持つ構成とすることにより、棚の移動についてのピッ
カーの待ち時間を節約でき、全体的に効率が向上する。
即ち、ピッキング待ちの出庫ラックについて次のピッキ
ング対象となる棚を予め取出口へ移動・位置決めさせる
ように制御すれば、ピッカーは次のピッキング作業に即
座に移ることができる。しかも、その都度のピッキング
作業が常に取出口に臨んでいる棚からのものなので、ピ
ッカーの前後方向での動作が常に小さなもので済み、こ
の点でもピッキングの能率が向上することになる。更
に、１台の搬出装置を複数台のピッカーに共用させるこ
とにより、多種の物品を組合せたピッキングについて、
物品ごとに各ピッカーに分担させて行わせるピッキング
の組合せで処理することができるので、１台のピッカー
が全種物品をピッキングする場合に較べ、より効率的に
作業を遂行できる（請求項２、請求項３、請求項４）。

【００１４】また、物品の種類が多いとピッキング手順
も錯綜してくるので、次のピッキング対象を同一の出庫
ラックの他の棚とする場合と他の出庫ラックの棚とする
場合とを、必要に応じて選択できるようにして、より一
層実情に適した条件で作業を遂行することになる（請求
項５）。

【００１５】各棚への物品の補給については、ピッキン
グ作業の履歴に基づいて各棚の物品状態を把握して行う
ことにより、より適切な補給を行える（請求項６）。

【００１６】１台のピッカーに複数台の出庫ラックとい
う構成を利用して、ピッキング作業と物品補給作業との
干渉を避ける制御を行うことにより、さらに能率の向上
を図れる（請求項７）。出庫ラックのタイプをバーチカ
ルタイプとホリゾンタルタイプの何れにするかは、本ピ
ッキングシステムの設置場所の特性に応じて選択される
ものである（請求項８、請求項９）。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１〜図３に示すのは、本発明の一実施例で、２台で一つ
の群（図のＡ、Ｂの２台で１群のこと）を形成するよう
にしたバーチカルタイプの出庫ラック１が一列に３群設
けられると共に、各群ごとに１台のピッカーロボット２
が出庫ラック１の一方の側（以下、これを前方と定義）
に配置され、又３群全体に対し１台の供給装置３が出庫
ラック１の他方の側（以下、これを後方と定義）に配置
され、更に出庫ラック１とピッカーロボット２の間に３
台のピッカーロボットが共用できるようにして１台の搬
出装置４が配置されている。

【００１８】出庫ラック１は、図２に示すように、後ろ
側に供給口５が前側に取出口６がそれぞれ設けられたハ
ウジング７内に物品載置用の棚８を多数設けて成るもの
で、これらの棚８を垂直方向の長楕円軌道で循環的に移
動できるようにされており、この循環的移動を行いつつ
所望の何れか一つの棚８を選択して供給口５や取出口６
に位置決めさせることができるようになっている。尚、
図２は１群を構成する２台の出庫ラック１の中の、１台
の出庫ラック（Ａ）を開示した例であり、実際には点線
で示す如く他の１台の出庫ラック（Ｂ）が隣接して設け
られている。

【００１９】ピッカーロボット２は、上下動及び前後動
が可能である水平アーム９を備えたピッカー１０と、こ
のピッカー１０を一群２台の出庫ラック１に沿って走行
させるための走行軌道１１とよりなっており、走行軌道
１１での走行によりピッカー１０を何れか一方の出庫ラ
ックに位置決めさせ、この位置決め状態で水平アーム９
の先端ハンド部１２により取出口６に臨んでいる棚８か
ら物品Ｍを１個ずつあるいは数個まとめて取り出せるよ
うになっている。

【００２０】供給装置３は、出庫ラック１からの補充要
求に応じて必要な物品を出庫ラック１に供給するための
もので、必要な物品を供給すべき順番に従って整えるた
めの調整ライン１３と、この調整ライン１３から物品Ｍ
を受け取って目的の出庫ラック１の棚８へ移載する移載
手段１４とからなっている。

【００２１】調整ライン１３への物品の供給は供給装置
３の後方に設置されている物品保管用のフリーフローラ
ック１５から作業員が必要な物品を取り出して来て行う
もので、物品配列台１６に出庫ラックの棚におけるのと
同一の配列状態で物品Ｍを配列し、この物品配列台１６
を必要な順番で順次調整ライン上に積載して行なわれ
る。

【００２２】調整ライン１３から移載手段１４への物品
の受渡しは、調整ライン１３の端に設けられている受渡
しステーション１７に順次送られて来る物品配列台１６
上の物品Ｍを押出し手段１８でまとめて移載手段１４側
へ押し出すことによりなされる。

【００２３】移載手段１４は、３群の出庫ラックに平行
に設けられた走行軌道１９上を出庫ラック１の供給口５
と同一レベルで移載台車２０が走行する構造とされてお
り、調整ライン１３から物品を受け取った移載台車２０
が目的の出庫ラック１の後ろまで移動して行き、そこで
供給口５から出庫ラック１の棚８に物品を移載する。こ
の移載は受渡しステーション１７におけるのと同様に押
出し手段２１でまとめて物品を棚８へ押し込むことによ
りなされる。

【００２４】搬出装置４は、３群の出庫ラックに平行に
走行するコンベア２２が一方の端から供給される物品搬
出ケース２３を他方の端へ順次搬出する構造とされてお
り、制御系からの指令に基づいて必要な移動・停止をコ
ンベア２２により繰り返して行く、各物品搬出ケース２
３に、各ピッカー１０が制御系からの指令に応じて出庫
ラック１からのピッキングした物品を同様に制御系から
の指令による組合せや個数で収めることができるように
なっている。つまり、この搬出装置は、３台のピッカー
１０によるピッキングを組み合わせた状態で処理できる
ようになっているもので、多品種少量の荷扱い形態に、
より適合したものとなっている。以上のような一連の動
作は、図３に示す制御系によりなされる。この制御系
は、制御用コンピュータ３０、機械系制御装置３１、及
び情報管理装置３２、に区分され、これら相互及び上位
情報管理システム３３との間はＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒ
ｅａＮｅｔｗｏｒｋ）３４で結ばれている。

【００２５】機械系制御装置３１は、ピッカーコントロ
ーラ３５、搬出装置コントローラ３６、出庫ラックコン
トローラ３７、移載手段コントローラ３８、及び調整ラ
インコントローラ３９を有し、又、情報管理装置３２
は、物品情報管理装置４０、物品搬出ケース管理装置４
１、物品配列台管理装置４２等を有し、それぞれ制御用
コンピュータ３０あるいは上位情報管理システム３３
と、協調して、ピッキングシステムが効率的で円滑な動
作を行えるよう支援する。

【００２６】このような制御系によりなされる制御の中
で特に重要なのは、前述の出庫ラック１における棚８の
循環構造、出庫ラックの群配置、各ピッカー１０による
搬出装置４の共用構造、等をより有効に活用して、多品
種・少量出荷を効率よく行えるようにする制御である。

【００２７】具体的には、過去のピッキングデータの分
析に基づいて各出庫ラックにおける各棚に載せる物品の
種類や配列を工夫し、各ピッカーのピッキング時間がで
きるだけ均しくなるような制御がその一つである。

【００２８】又、各ピッキングオーダごとにトータルの
ピッキング時間が最短となるようにピッキング順序及び
棚の移動方向を制御することもその一つである。

【００２９】更に、ピッカーが一方の出庫ラックでピッ
キング動作中に、他方の出庫ラックで必要な棚を次のピ
ッキングの準備のために取出口に位置決めさせておく制
御もその一つである。

【００３０】図４に示すのは本発明の他の実施例で、前
記実施例との主な相違点は、以下の通りである。先ず、
機械系の相違点として、出庫ラックが群をなすことなく
それぞれ単独にして９台設けられている。又、ピッカー
ロボット５０は、３台のピッカー１０Ａ、１０Ｂ、１０
Ｃが９台の出庫ラック１Ａ〜１Ｉに共通する１本の走行
軌道５１を共用するようにされ、これに伴って走行軌道
５１の両端にピッカーのメンテナンス等のための退避エ
リア５２、５３が設けられている。更に、供給装置５４
については、その移載手段５５に２台の移載台車２０
Ａ、２０Ｂが用いられ、ピッカーロボットの場合と同様
に走行軌道５６の両端に退避エリア５７が設けられてい
る。

【００３１】次に制御上の相違点であるが、上記のよう
な機械系の構造と関連して以下のような制御方式が用い
られている。即ち、各出庫ラックにはそれぞれに対する
ピッキング頻度がほぼ等しくなるような組合せで各種の
物品が供給されてれおり、基本的には、３台のピッカー
は、それぞれ３台の出庫ラックを受け持つ。つまりピッ
カ１０Ａは主として出庫ラック１Ａ〜１Ｃを、ピッカー
１０Ｂは主として出庫ラック１Ｄ〜１Ｆを、ピッカー１
０Ｃは主として出庫ラック１Ｇ〜１Ｉをそれぞれ受け持
つようになっているが、もし何れかの出庫ラックにピッ
キング頻度の片寄りが生じた場合にはその間について受
持ち構成の変更を行う。

【００３２】具体的には、例えば、出庫ラック１Ａにピ
ッキングが集中した場合、ピッカー１０Ａがこの出庫ラ
ック１Ａのみを受持ち、ピッカー１０Ｂ、１０Ｃで他の
８台の出庫ラックを受け持つ。又、ピッカー１台のトラ
ブルが生じた場合には、当該ピッカーを退避エリアに導
いてメンテナンスを、行うと共に、残りの２台のピッカ
ーで９台の出庫ラックのピッキングを遂行する。

【００３３】同様に、２台の移載台車についても、通常
時には、移載台車２０Ａが５台の出庫ラック１Ａ〜１Ｅ
を受持ち、移載台車２０Ｂが残りの４台の出庫ラック１
Ｆ〜１Ｉを受け持っているが、物品の供給に一時的な片
寄りが生じたり、一方の移載台車にトラブルを生じた場
合には、これに応じて受持ち構成の一時的変更がなされ
る。

【００３４】このような制御を行うことにより、複数の
ピッカーの負荷を均等化でき、全体としてロスタイムが
減少してピッキング効率が向上し、従って、多品種少量
タイプのピッキングを能率的に進めることができる。

【００３５】尚、上記各実施例では、フリーフローラッ
クからの物品の供給を人手によるものとしていたが、必
要に応じてこの作業を自動化することも可能である。

【００３６】図５に示すのは、バーチカルタイプの出庫
ラックについての他の実施例であるる。この出庫ラック
６０では、循環軌道がつづら折り状にされており、より
多くの棚を設けることができるようにされている。

【００３７】図６に示すのは、出庫ラックについての更
に他の実施例で、この出庫ラック７０は、循環軌道の直
線部分が垂直状態である上記バーチカルタイプと異なっ
て、循環軌道の直線部分が水平状態であるホリゾンタル
タイプとされている。従って、そのハウジング７１も横
長の構造となっているが、前方に取出口７２が設けら
れ、後方に供給口７３が設けられる点では同様である。

【００３８】本実施例の適用対象例には、配送センタが
ある。配送センタとは、製造工場からトラックで輸送さ
れてきた品物を受取、これを保管し、小売の要求に応じ
た品揃えをし、梱包を行って、発送するセンタを云う。
配送センタは問屋に属する例が多いが、スーパーマーケ
ットに帰属する例もある。こうした配送センタは、自動
倉庫とこれを管理する制御コンピュータとを持ち、制御
コンピュータが、入庫管理、保管管理、出庫管理を行
う。取扱商品は、多品種大容量であり、大きさのレベル
で区分すれば、大物品（大型家電品、サッシ、紙、雑貨
等であり、ピッキング頻度小）、中物品（家電品、食
品、雑貨等であり、ピッキング頻度中）、小物品（薬、
化粧品、タバコ、雑貨等であり、ピッキング頻度大）の
如くなる。こうした配送センタに対する小売からの要求
は、大物品のＡを１個、中物品のＢ、Ｃをそれぞれ１
個、小物品のＤを１０個、Ｅを１５個、Ｆを３０個とい
った具合いであり（ここで、Ａ、Ｂ、……、Ｆとは物品
名）、小量多品種の出庫要求である。こうした配送セン
タの自動倉庫として本発明を適用することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によるピッキ
ングシステムは、ピッカーに空容器の処理のような余分
な作業を行わせずに済み、又、ピッカーの動作をよりコ
ンパクトなものにできるので、ピッキングをより効率的
に行え、特にこまごましたピッキング動作を多く繰り返
す必要のある多品種少量タイプのピッキングについて、
能率の向上を大きく図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるピッキングシステムの
配置を示す平面図である。

【図２】図１のピッキングシステムの部分斜視図であ
る。

【図３】本発明によるピッキングシステムの制御系につ
いてのブロック図である。

【図４】本発明の他の実施例によるピッキングシステム
の配置を示す平面図である。

【図５】本発明の他の実施例による出庫ラックの断面図
である。

【図６】本発明の更に他の実施例による出庫ラックの断
面図である。

【符号の説明】

１出庫ラック３供給装置４搬出装置５供給口６取出口８棚１０ピッカーＭ物品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】供給装置により出庫ラックに物品を供給
する一方で、出庫ラックからピッカーにより物品をピッ
キングして搬出装置へ取り出すようにしてなるピッキン
グシステムにおいて、出庫ラックは、物品載置用の複数の棚が所定の軌道で循
環的に移動できるようにされ、且つ供給口が後方に、取
出口が前方にそれぞれ設けられ、そして物品の供給を必
要とする棚を供給口に位置決めさせて供給装置による物
品の供給を行い、ピッキング対象の棚を取出口に位置決
めさせてピッカーによるピッキングを行えるようにされ
ていることを特徴とするピッキングシステム。
【請求項２】１台のピッカーに複数台の出庫ラックを
受け持たせるようにした請求項１に記載のピッキングシ
ステム。
【請求項３】ピッカーを複数台配置し、且つこの複数
台のピッカーが１台の搬出装置を共用するようにした請
求項２に記載のピッキングシステム。
【請求項４】ピッキングシステムに従ってピッカーが
その受け持ちの複数台の出庫ラックに対し順次ピッキン
グを行う制御について、ピッキング待ちの出庫ラックに
対し次のピッキング対象となる棚を予め供給口に位置決
めさせる制御を行うようにした請求項２又は請求項３の
何れかに記載のピッキングシステム。
【請求項５】ピッカーが、ある出庫ラックの一つの棚
からのピッキング完了後において、当該出庫ラックの他
の棚からのピッキングと他の出庫ラックからのピッキン
グの何れかを選択するような制御を可能とした請求項２
〜請求項４の何れかに記載のピッキングシステム。
【請求項６】出庫ラックの各棚の物品の残存個数をピ
ッカーのピッキング作業の履歴から算定するようにした
請求項１〜請求項５の何れかに記載のピッキングシステ
ム。
【請求項７】ピッキングのために制約を受けることの
ない出庫ラックを選択して物品の補給を行うように制御
するようにした請求項２〜請求項６の何れかに記載のピ
ッキングシステム。
【請求項８】出庫ラックの棚の循環移動の軌道がバー
チカルタイプとされている請求項２〜請求項７の何れか
に記載のピッキングシステム。
【請求項９】出庫ラックの棚の循環移動の軌道がホリ
ゾンタルタイプとされている請求項２〜請求項７の何れ
かに記載のピッキングシステム。