JPH0916556A - 物流システムのシミュレーション方法および制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】搬入口、搬出口の増設等の変更が可能かどうか
を判断することがてきる物流システムのシミュレーショ
ン方法と制御方法を提供する。 【構成】被制御対象である搬送物毎に、少なくとも、そ
の搬送物の固有の認識番号と、その搬送物の現在位置デ
ータと、その搬送物の行き先指令をからなるデータ群３
１を持つ被制御対象モデルを設定する。ライン速度、搬
入時間間隔、搬出時間間隔等の前記物流システムの動作
に関係するパラメータ３２を設定する。各被制御対象モ
デル毎に、自身のデータ群と前記パラメータを参照し
て、前記各被制御対象モデルの現在位置データを並列計
算してシミュレーションする。それで得られた最適パラ
メータを実制御に展開する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、多数の被制御対象が
同時に独立して動作するプロセス、具体的一例として
は、複数のコンベア等の搬送ラインと、その複数の搬送
ラインに対して対象物の投入手段、搬出手段を有する物
流システムのシミュレーション方法およびそのシミュレ
ーション結果を用いる制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複雑なシステムを数式モデル化
して計算機上に実現し、このモデルを走らせてシミュレ
ーションを行う方法は公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、複数のコン
ベア等の搬送ラインと、その複数の搬送ラインに対して
対象物の投入手段、搬出手段を有する物流システムにお
いては、多数の被制御対象が同時に独立して動作してし
まうので、全体システムをひとつの数式モデル化して計
算機上に実現することは不可能に近い。また、搬入口、
搬出口の増設等の変更が可能かどうかを判断すること
も、ひとつの数式モデルでは不可能である。そこで、本
発明は、このような物流システムにおいても、簡単にシ
ミュレーション方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、複数の
搬送ラインと、その複数の搬送ラインに対して対象物の
複数の投入手段、複数の搬出手段を有する物流システム
を並列処理計算機でシミュレーションする方法におい
て、被制御対象である搬送物毎に、少なくとも、その搬
送物の固有の認識番号と、その搬送物の現在位置データ
と、その搬送物の行き先指令をからなるデータ群を持つ
被制御対象モデルを設定し、ライン速度、搬入時間間
隔、搬出時間間隔等の前記物流システムの動作に関係す
るパラメータを設定し、各被制御対象モデル毎に、自身
のデータ群と前記パラメータを参照して、前記各被制御
対象モデルの現在位置データを並列計算してシミュレー
ションすることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】上記手段により、各搬送物の位置をそれぞれ独
立に並列して計算することで、個々の計算は極めて単純
化される。そして、その位置を全体で把握することによ
り、各状況がシミュレーシヨンできる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の具体的実施例を説明する。図１
は、シミュレーションと実制御システムが合体した装置
例である。１は並列処理可能な計算機、２はＣＲＴ表示
画面を含む操作卓、３は実設備である。１は例えば、特
開平２−１８３３６２号公報に開示されるような並列処
理可能なコンピュータシステムである。前記公報のコン
ピュータシステムは、多数の計算セルで並列・同期して
独立に演算処理が可能であり、各計算セルの演算周期は
完全に同期しているものである。本発明を実施するため
に、本実施例では並列処理可能な計算機１の内部に、実
設備を制御する制御プログラム１１、実設備をシミュレ
ーションするための設備モデル１２、および制御信号を
実設備と設備モデル間で切り替える切替え手段１３を付
加する。

【０００９】ここでは、まず実設備の例として仕分けラ
インを例にとって説明する。図２は実設備の鳥瞰図であ
り、２１ａ〜２１ｇは製品が詰められた配送箱Ａが流れ
てくる工場ライン、２２ａ〜２２ｇは配送箱Ａを階上に
送るリフター、２３はコンベアライン、２４は小仕分け
配送箱ストックエリア、２５は小仕分け保留ゾーン、２
６は他工場向けストックエリア、２７ａ〜２７ｂは配送
箱ＡをトラックＢに積み込むために階下に下げるバーチ
レータである。２７ｃ〜２７ｄは配送箱Ａを１階の自工
場用倉庫に下げるバーチレータである。つまり、この設
備は、他工場向けのラインと、自工場向け（倉庫）のラ
インの２つを兼ねている。

【００１０】工場ライン２１ａ〜２１ｇから搬送されて
きた配送箱Ａをリフター２２ａ〜２２ｇで２階に上げる
時点で、仕分け先別に必要段数段積みされる。仕分け段
積みは配送箱Ａに添付されたバーコード等の配送先情報
に基づき行われる。仕分け先に段積みされた箱は、他工
場向けストックエリア２６にストックされる。配送トラ
ック入庫時に指定された配送箱が２階から１階にバーチ
レータ２７ａ〜２７ｂにより、連続してトラックに搭載
される。以上が他工場向けのラインである。自工場向け
は、小仕分け配送箱ストックエリア２４または、小仕分
け保留ゾーン２５から、バーチレータ２７ｃ〜２７ｄ、
コンベアライン２３を介して１階の小仕分け場に搬送さ
れる。なお、図示していないが、コンベアの分岐点に
は、バーコードリーダと振分器が設置され、配送箱Ａに
添付されたバーコードから配送先情報を読み取り、所定
の配送先につながるラインに振り分ける。

【００１１】次にこの設備の動作を説明する。工場ライ
ン２１ａ〜２１ｇは ある時間（秒）間隔で配送箱Ａを
投入する。工場ラインの終端からコンベアに載るまでの
時間は所定の時間を要する。分岐点でバーコードを読み
取り・振り分けに所定の時間を要する。またコンベアの
速度も所定値とする。ただし、これらの所定時間、所定
速度は全て可変とする。

【００１２】さて、このようなシステムで、コンベア速
度、搬入速度、搬出速度や、複数の搬入ライン、搬出ラ
インのうちの一部のラインを稼動、停止といったライン
運用パラメータを変化させることにより、製品箱Ａが滞
留することなくスムーズに流れるか、または工場ライン
の増設（例えば、２１ｃ〜２１ｇは既設ラインであり、
２１ａ，２１ｂが増設ラインであるとしてもよい）をし
てもスムーズに流れるかというシミュレーションを行
い、制御可能かどうか確認する場合の実施例を図３を参
照して説明する。まず、ひとつひとつの配送箱はそれぞ
れ認識番号を有するデータ群３１として定義する。すな
わち、各配送箱は少なくとも、（認識番号、自位置デー
タ、行先指令）というデータを持つ。このデータ群３１
は、搬送ラインに入る前の段階で、予め各配送箱毎に設
定しておいてもよいし、搬送ラインに入った直後に、各
配送箱毎に設定してもよい。これらのデータ以外に、配
送箱自身の寸法データ等を持ってもよい。この自身の寸
法データを持っておけば、コンベア上での混み具合（配
送箱間の距離）などもチェックできる。逆に、認識番号
自体が行先指令を兼ねるようにしてもよい。その場合は
各配送箱はが持つデータは（認識番号、自位置データ）
となる。

【００１３】並列処理計算機の複数の計算セルは、各認
識番号の製品箱が、所定演算周期毎に、前記データ群３
１と制御パラメータ３２（投入間隔、行先指令とコンベ
アの速度、仕分けに要する時間など）から、自分がどこ
にいるかを求める。したがって、所定演算周期毎に自位
置データは書き換えられる。このような演算を各計算セ
ルが行っている間、ひとつの計算セル（統括管理セル）
は、各認識番号の配送箱の現在位置を統括管理する。当
然この状況はオペレータのために表示してもよい。

【００１４】このようなシミュレーションにおいて、制
御パラメータであるライン速度や搬入速度等をパラメー
タ管理セル３４により変更し、最も渋滞が少ないパラメ
ータを決定する。被制御対象が搬送ライン上の所定期間
に所定数以上存在し、所定時間毎にその存在数が増加す
るかどうかによって渋滞しているかどうかを判断する。
この場合、並列計算能力に余裕があれば、いろいろなパ
ラメータを設定した複数のケースを同時にシミュレーシ
ョンできる。

【００１５】以上は、シミュレーションによる検証であ
り、並列計算機の中のシミュレーションセルグループで
実行される。本発明では、並列計算機を用いるので、実
制御と並行してこのシミュレーションを行える。実制御
は実制御セルグループで実行されているのである。した
がって、シミュレーションで得られたパラメータを、実
制御プログラムが使用しているパラメータ領域３５へメ
モリコピーすることにより、シミュレーション結果をリ
アルタイムに実制御に反映することができる。ただし、
この場合、一気に書き換えると不具合が生じる場合は、
元の数値から書き換えるべき数値へ、所定の演算周期毎
に段階的に書き換えるようにすることによってスムーズ
に移行できる。

【００１６】以上の実施例では、コンベアラインを用い
た仕分け設備について述べたが、本発明は自動倉庫シス
テム、工場内輸送システム、港湾等における荷役システ
ム等のように、多数の被制御対象が同時に独立して移動
するようなシステムのシミレーション・制御に適用可能
である。したがって、本発明でいう「搬送ライン」と
は、コンベアのように線状に繋がったものに限定されな
い点に注意されたい。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、複
数のコンベア等の搬送ラインと、その複数の搬送ライン
に対して対象物の投入手段、搬出手段を有する物流シス
テムにおいて、多数の制御対象が同時に独立して動作す
るような場合においても、複雑な数式モデルを設定する
ことなく、簡単にシミュレーションができるようにな
る。また、シミュレーションで得られた制御パラメータ
を即時に実制御へ展開することが可能なため、容易に最
適な運用制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図

【図２】本発明を適用する物流システムを一例を示す鳥
瞰図

【図３】本発明の実施例の内部すブロック図

【符号の説明】

１ 並列処理可能な計算機 ２ ＣＲＴ表示画面を含む操作卓 ３ 実設備 １１ 制御プログラム １２ 設備モデル １３ 切替え手段 ２１ａ〜２１ｇ 工場ライン ２２ａ〜２２ｇ リフター ２３ コンベアライン ２４ 小仕分け配送箱ストックエリア ２５ 小仕分け保留ゾーン ２６ 他工場向けストックエリア ２７ａ〜２７ｄ バーチレータ Ａ 配送箱 Ｂ トラック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 一郎 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の搬送ラインと、その複数の搬送ラ
   インに対して対象物の複数の投入手段、複数の搬出手段
   を有する物流システムを並列処理計算機でシミュレーシ
   ョンする方法において、 被制御対象である搬送物毎に、少なくとも、その搬送物
   の固有の認識番号と、その搬送物の現在位置データと、
   その搬送物の行き先指令をからなるデータ群を持つ被制
   御対象モデルを設定し、 ライン速度、搬入速度、搬出速度等の前記物流システム
   の動作に関係するパラメータを設定し、 各被制御対象モデル毎に、自身のデータ群と前記パラメ
   ータを参照して、前記各被制御対象モデルの現在位置デ
   ータを並列計算してシミュレーションすることを特徴と
   するシミュレーション方法。
2. 【請求項２】 前記被制御対象モデルが搬送ライン上の
   所定位置間に所定数以上存在し、所定時間毎にその存在
   数が増加する場合、物流システムが渋滞したものと判断
   することを特徴とする請求項１記載の物流システムのシ
   ミュレーション方法。
3. 【請求項３】 前記被制御対象モデルは搬送ラインに入
   る前の段階で、予め各搬送物毎に設定しておくことを特
   徴とする請求項１記載の物流システムのシミュレーショ
   ン方法。
4. 【請求項４】 前記被制御対象モデルは搬送ラインに入
   った直後に、各搬送物毎に設定することを特徴とする請
   求項１記載の物流システムのシミュレーション方法。
5. 【請求項５】 複数の搬送ラインと、その複数の搬送ラ
   インに対して対象物の複数の投入手段、複数の搬出手段
   を有する物流システムを並列処理計算機でシミュレーシ
   ョンしてその結果を実システムの制御に移行する物流シ
   ステムの制御方法において、 実システムの制御に並行して、 被制御対象である搬送物毎に、少なくとも、その搬送物
   の固有の認識番号と、その搬送物の現在位置データと、
   その搬送物の行き先指令をからなるデータ群を持つ被制
   御対象モデルを設定し、 ライン速度、搬入速度、搬出速度等の前記物流システム
   の動作に関係するパラメータを設定し、 各被制御対象モデル毎に、自身のデータ群と前記パラメ
   ータを参照して、前記各被制御対象モデルの現在位置デ
   ータを並列計算してシミュレーションし、 そのシミュレーション結果が、期待する動作を満足した
   か判定し、 満足した場合は実システムで実際に使用中のパラメータ
   を前記シミュレーションで満足したパラメータに書き換
   えることを特徴とする物流システムの制御方法。
6. 【請求項６】 前記パラメータの書き換えは、元の数値
   から書き換えるべき数値へ、所定の演算周期毎に段階的
   に書き換えるようにすることを特徴とする請求項５記載
   の物流システムの制御方法。
7. 【請求項７】 搬出入口数の増減等の実設備ま変更は、
   前記パラメータの書き換え完了後に行うことを特徴とす
   る請求項５または６記載の物流システムの制御方法。