JPWO2017149695A1 - 倉庫管理システム及び倉庫管理方法 - Google Patents

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Abstract

倉庫管理システムは、物品の品目、個数及び配送先を対応付けるオーダー情報を保持する記憶部と、前記オーダー情報から特定される、各配送先に配送される前記物品の品目及び量に基づいて、複数の品目の物品の入庫優先順を決定する入庫優先順計算部と、前記入庫優先順に基づいて前記物品を格納する指示を出力する入庫指示部と、を含むコントローラを有する。

Description

本発明は、倉庫及び工場に適用して有効な技術に関する。
倉庫内または工場内では、作業者がオーダーに従って保管された物品を収集し、出荷先へと仕分ける作業、すなわちピッキング作業が行われる。従来、ピッキング作業の方法として、作業者が、物品を格納した棚が配置された倉庫内を歩行して、オーダーに対応する所定の物品を取り出す方法があった。
これに対して、近年、作業者が歩行して物品を取り出すのではなく、作業者の元に自動搬送装置（搬送車）が棚を搬送し、作業者が搬送された棚から物品を取り出すピッキングシステムの運用が盛んである。特許文献１では物流倉庫において、搬送車を利用してピッキング作業者の場所へ対象物品または対象物品が格納されている棚を搬送することでピッキングを行う技術が開示されている。
上記のようなピッキング作業の対象となる棚には、例えば倉庫に搬入された物品が予め格納されている。物品を棚に格納する方法として、例えば特許文献２に記載された方法がある。特許文献２には、「物品を収納する複数の収納部夫々と複数の物品搬出入部との間で物品の搬出入作業を実行する搬送手段の作動を制御する制御手段が設けられ、複数の物品搬出入部を近接配置されるもの同士を同じグループに属させる状態にグループ分けして管理し、作業順序に基づいて物品の搬出作業を行ったとき、その物品搬出入部と同一グループ内の物品搬出入部に搬入すべき物品が存在する場合には、その物品搬出入部の物品の搬入作業を、次の作業順序の物品の搬出入作業よりも優先して行う」と記載されている。
特許文献１：米国特許第８８０５５７３号明細書
特許文献２：特開２０００−２７２７２２号公報
上記のように、ピッキング作業の対象となる物品を事前に棚に格納する作業が、入庫作業である。入庫作業の一例を図１に示す。
図１の例では、仮置きエリア１０１に複数の対象物品が仮置きされている。各物品に記載された「Ａ」等は、各物品の品目の識別情報（例えば商品名）である。以下の説明において、例えば品目が「Ａ」である物品を「物品Ａ」とも記載する。他の品目の物品についても同様である。図１の例では、空の格納棚１０４及び１０５が搬送車１０６及び１０７によって入庫作業場所に搬送される。入庫作業者１０２及び１０３は、仮置きエリア１０１の物品を格納棚１０４及び１０５に順次格納する。入庫作業が終了すると、格納棚１０４及び１０５は、搬送車１０６及び１０７によってピッキング作業場所に搬送される。
棚の搬送回数削減はピッキング作業の効率化のアプローチの一つである。一日のピッキング作業は物品取り出しそのものの時間と棚待ち時間の和であり、一日に出荷する物品数が決まれば物品取り出し時間はほぼ固定される一方、棚待ち時間は物品数が固定でも削減の余地があるからである。例えば、格納棚の識別情報が同じオーダーが同じ組に属するようにオーダー組を作成する場合、格納棚の搬送1回で連続したピッキング作業が実現するように格納棚への物品入庫も制御することによって、格納棚の搬送回数をより削減することができる。
図２と図３を用いて、ピッキング作業者が２人の場合における、入庫順による格納棚の搬送回数の変化を説明する。具体的には、図２及び図３は、同じオーダーに基づいて各出荷箱に物品が格納される場合であっても、格納箱への物品の入庫順が異なることによって搬送回数が異なる（すなわちピッキング作業に要する時間の長さが異なる）例を示す。
図２には、オーダーに従って、出荷箱２０１に物品Ａ及びＢを１個ずつ、出荷箱２０２に物品Ａ及びＣを１個ずつ、出荷箱２０３に物品Ｂを２個、出荷箱２０４に物品Ｄ及びＥを１個ずつ、出荷箱２０５に物品Ｄ及びＦを１個ずつ、出荷箱２０６に物品Ｅ及びＦを１個ずつ、それぞれ梱包するためのピッキング作業が行われる例を示す。この例において、搬送車２１３によってピッキング作業場所に搬送された格納棚２０７には、２個の物品Ａ、３個の物品Ｂ及び１個の物品Ｃが、搬送車２１４によって格納棚２０８には、物品Ｄ〜Ｆがそれぞれ２個ずつ、入庫作業によって事前に格納されている。
この場合、ピッキング作業者２０９及び２１０のもとにそれぞれ格納棚２０７及び２０８が搬送され、各ピッキング作業者が格納棚２０７の物品、格納棚２０８の物品をそれぞれ仕分棚２１１及び２１２に仕分けることで出荷箱２０１〜２０６の梱包作業を開始することができる。
この例では、仕分棚２１１に含まれる棚２１１−１〜２１１−３がそれぞれ出荷箱２０１〜２０３に対応し、仕分棚２１２に含まれる棚２１２−１〜２１２−３がそれぞれ出荷箱２０４〜２０６に対応するため、格納棚２０７に格納された物品は全て過不足なく仕分棚２１１に仕分けられ、格納棚２０８に格納された物品は全て過不足なく仕分棚２１２に仕分けられる。
なお、図２の格納箱２０７の物品Ａに重畳されたＸ印は、物品Ａが入庫作業によって格納箱２０７に格納されたが、その後のピッキング作業によってピッキングされ、仕分棚２１１に移された（すなわち格納箱２０７にはもはや格納されていない）ことを示す。これは、他の物品についても同様であり、図３においても同様である。
図３の例では、出荷箱２０１〜２０６に梱包される物品は図２と同様であるが、格納棚３０７〜３０８への物品の入庫は図２と異なる。具体的には、格納棚３０７には３個の物品Ｂ、１個の物品Ｃ及び２個の物品Ｆが、格納棚３０８には、物品Ｄ、Ｅ及びＡがそれぞれ２個ずつ、入庫作業によって事前に格納されている。
この場合、ピッキング作業者２０９及び２１０のもとにそれぞれ格納棚３０７及び３０８が搬送され、各ピッキング作業者が格納棚３０７の物品、格納棚３０８の物品をそれぞれ仕分棚２１１、２１２に仕分けるだけでは出荷箱２０１〜２０６の梱包作業を開始することができない。格納棚３０７には仕分棚２１１に仕分けられるべき物品Ａが格納されていない一方で物品Ｆが残っており、格納棚３０８には仕分棚２１２に仕分けられるべき物品Ｆが格納されていない一方で物品Ａが残っているためである。
このため、出荷箱２０１〜２０６の梱包作業を開始するには、続けてピッキング作業者２０９及び２１０のもとにそれぞれ格納棚３０８及び３０７が搬送され、各ピッキング作業者が格納棚３０８の物品、格納棚３０７の物品をそれぞれ仕分棚２１１、２１２に仕分ける必要がある。すなわち、図２の例と比較すると、図３の例では格納棚３０７及び３０８の搬送回数が増加する。
特許文献２で開示されている、物品搬出入部において近接配置されるもの同士を同じグループ分けする方法では、物品搬出入部への搬入作業の効率化、そして格納棚への物品格納作業の効率化を図ることは可能だが、出庫に何らかのポリシを反映した入庫をすることは出来ず、格納棚の搬送回数削減には直接寄与しない。
上記課題を解決するための、本発明の代表的なものの一例を示すと、次の通りである。すなわち、倉庫管理システムであって、物品の品目、個数及び配送先を対応付けるオーダー情報を保持する記憶部と、前記オーダー情報から特定される、各配送先に配送される前記物品の品目及び量に基づいて、複数の品目の物品の入庫優先順を決定する入庫優先順計算部と、前記入庫優先順に基づいて前記物品を格納する指示を出力する入庫指示部と、を含むコントローラを有することを特徴とする。
本発明の一態様によれば、出荷箱に格納されるべき物品を示す情報に基づいた優先順によって物品が棚に入庫されるため、出荷箱の情報を反映した入庫をすることが可能となり、出荷(出庫、検品等)までの作業効率の向上が可能となる。上記した以外の課題、構成、および効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。
倉庫における入庫作業の説明図である。 倉庫におけるピッキング作業の第１の例の説明図である。 倉庫におけるピッキング作業の第２の例の説明図である。 本発明の実施例１のコントローラのハードウェア構成を説明するブロック図である。 本発明の実施例１の入庫手順を説明するフローチャートである。 本発明の実施例１のコントローラが受信してメモリに記憶するオーダーデータの具体例の説明図である。 本発明の実施例１のコントローラの入庫優先順計算部によって決定された各物品の入庫優先度が付加されたオーダーデータの具体例の説明図である。 本発明の実施例２のコントローラの入庫優先順計算部が実行する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施例２のコントローラの入庫優先順計算部が実行する処理の具体例の説明図である。 本発明の実施例３のコントローラの入庫優先順計算部が実行する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施例３のコントローラの入庫優先順計算部が実行する処理の具体例の説明図である。
以下、実施例について図面を用いて説明する。
図４は、本発明の実施例１のコントローラ４００のハードウェア構成を説明するブロック図である。
本実施例の倉庫管理システムを構成するコントローラ４００は、一般的な計算機であり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０１、メモリ４０２、入出力デバイス４０３、ネットワークインターフェース４０４、及び補助記憶デバイス４０５を有する。ＣＰＵ４０１、メモリ４０２、入出力デバイス４０３、ネットワークインターフェース４０４、及び補助記憶デバイス４０５は、バス４０６を介して相互に接続される。
ＣＰＵ４０１は、各種演算処理を実行する。補助記憶デバイス４０５は非揮発性の非一時的な記憶媒体であり、メモリ４０２には、補助記憶デバイス４０５に記憶された各種プログラム及び各種データがロードされ、ＣＰＵ４０１がメモリ４０２にロードされた各種プログラムを実行し、メモリ４０２にロードされた各種データを読み書きする。
ＣＰＵ４０１は、入庫優先順計算部４０７、及び入庫指示部４０８を有する。メモリ４０２には、入庫優先順計算部４０７、及び入庫指示部４０８それぞれに対応するプログラム、並びにオーダーデータ４０９が記憶される。ＣＰＵ４０１がメモリ４０２に記憶されたこれらのプログラムを実行することによって、入庫優先順計算部４０７、及び入庫指示部４０８の機能が実現される。
メモリ４０２に記憶されるオーダーデータ４０９には、配送される物品の識別情報、配送された物品の個数、及び配送先が登録される。オーダーデータ４０９の詳細は図６Ａで説明する。
ネットワークインターフェース４０４は、ネットワーク４１０を介して顧客システム等とデータを通信するインターフェース、作業ステーションに設置された作業指示デバイスとデータを通信するインターフェース、及び搬送車４１１とデータを通信するインターフェースである。なお、コントローラ４００と作業指示デバイスとは、有線で接続されていても無線で接続されていてもよく、コントローラ４００と搬送車４１１とは無線で接続されるものとする。図４には一つの搬送車４１１を示すが、実際にはネットワーク４１０に複数の搬送車４１１が接続されてもよく、それらの搬送車４１１が図１〜図３に示した搬送車１０６、１０７、２１３及び２１４に相当する。
図５は、本発明の実施例１の入庫手順を説明するフローチャートである。
まず、コントローラ４００は、オーダーデータを受信し、メモリ４０２に記憶する（ステップ５０１）。
次に、コントローラ４００は、受信してメモリ４０２に記憶されたオーダーデータ４０９から、入庫優先順計算部４０７の機能によって、各出荷箱に格納される（すなわち各配送先に配送される）物品の品目及び数量に基づいて、各物品の入庫優先順を計算する（ステップ５０２）。
次に、コントローラ４００は、計算した入庫優先順に従った入庫を、入庫指示部４０８の機能を持つ作業指示デバイスを通してシステムに指示する（ステップ５０３）。具体的には、コントローラ４００は、計算した入庫優先順が高い物品を優先して格納棚に格納する指示を、入出力デバイス４０３を介して、又は、ネットワークインターフェース４０４からネットワーク４１０に接続された入庫作業者の端末装置（図示省略）を介して、出力してもよい。
さらに、コントローラ４００は、ステップ５０３において、格納棚を入庫作業場所まで搬送する指示を搬送車４１１に送信してもよい。この指示に従って、例えば図１に示すように搬送車１０６等が格納棚１０４等を搬送し、その格納棚１０４等を用いて入庫作業者１０２等が入庫作業を開始することができる。
次に、実施例１のオーダーデータ４０９を説明する。
図６Ａは、本発明の実施例１のコントローラ４００が受信してメモリ４０２に記憶するオーダーデータ４０９の具体例の説明図である。
オーダーデータ４０９は、ＩＤ６０１、物品名６０２、個数６０３、及び配送先６０４を含む。ＩＤ６０１には、オーダーデータ４０９の各行（オーダー行）の識別情報が登録される。物品名６０２には、配送される物品の識別情報が登録される。物品の識別情報は、当該物品の種類（品目）を識別するための情報である。個数６０３には、配送される物品の個数（数量）が登録される。配送先６０４には物品の配送先（例えば、扱われる物品が店舗に出荷される商品である場合、出荷先）が登録される。
ここで、一つのオーダーは、一つの配送先に対して、当該配送先に配送する少なくとも一つの物品の識別情報、及び当該物品の個数と対応付けられているが、オーダーデータ４０９の各行では一つの物品に対して一つの行が設定されているので、一つのオーダーが複数の行に登録される場合がある。例えば、配送先「Ｃ１」に対する一つのオーダーは、図６Ａに示すＩＤ６０１が「１」及び「２」の二つの行に登録される。
図６Ｂは、本発明の実施例１のコントローラ４００の入庫優先順計算部４０７によって決定された各物品の入庫優先度が付加されたオーダーデータ４０９の具体例の説明図である。
図６Ｂの例では、物品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの入庫優先度がそれぞれ１、３、２、２と決定され、それぞれの値が各行の入庫優先度６０５として追加されたオーダーデータ４０９を示している。入庫指示部１０８は、入庫優先度が高い順（すなわち入庫優先度６０５の値が小さい順）に入庫を指示する。このとき、入庫指示部１０８が格納棚の搬送指示を搬送車４１１に送信すると、例えば図１に示すように搬送車１０６及び１０７が格納棚１０４及び１０５を入庫作業者１０２及び１０３が入庫作業を行う場所に搬送する。
入庫作業者１０２等は、値の小さい入庫優先順の物品を、値の大きな入庫優先順の物品より優先して格納棚１０４等に入庫していく。ただし、同じ値の入庫優先順の物品の入庫順は任意でよい。例えば、物品の優先度に対応した複数の仮置き場を設け、優先度の高い仮置き場に優先度の高い物品を仮置きし、作業者１０２等は優先度の高い仮置き場に仮置きされた物品から順に手当たり次第に入庫してもよい。
このようにして格納棚に格納された物品は、その後、各出荷先への仕分けのためのピッキングの対象となる。例えば図２に示す格納棚２０７及び２０８に対して上記の入庫作業が行われた場合、格納棚２０７及び２０８は、その後、搬送車２１３及び２１４によってピッキング作業場所に搬送され、ピッキング作業者２０９及び２１０がそれらの格納棚の物品を各出荷先に仕分けるためのピッキングを行う。
特許文献２に記載された発明によれば、物品搬出入部への搬入作業の効率化、そして格納棚への物品格納作業の効率化を図ることは可能だが、出庫に何らかのポリシを反映した入庫をすることは出来ない。一方、本実施例では、オーダーデータ、つまり配送先と物品の対応付けに関する情報を入庫時に反映することが可能となることによって、出荷（出庫、検品等）までの作業効率の向上が可能となる。
なお、本発明は、各店舗に出荷される商品の保管及び仕分けを行う物流倉庫のほか、例えば工場に搬入される物品を保管して工場内に配送する倉庫、又は、工場から出荷される物品を保管する倉庫等、物品を入庫して仕分けを行い出荷する倉庫である限りいかなる種類の倉庫にも適用できる。
本実施例では、入庫優先順の具体例として出荷箱の完成を早期化するための入庫優先順を説明する。以下に説明する相違点を除き、実施例２のシステムの各部は、図１〜図６Ｂに示された実施例１の同一の符号を付された各部と同一の機能を有するため、それらの説明は省略する。
図７は、本発明の実施例２のコントローラ４００の入庫優先順計算部４０７が実行する処理を示すフローチャートである。
具体的には、図７は、出荷箱の完成を早期化するための入庫優先順を２段階の順序決定によって与える処理の流れを示す。この処理は、図５のステップ５０２において実行される。
最初に、入庫優先順計算部４０７は、出荷箱ごとの物品構成情報の入力を得る（ステップ７０１）。次に、入庫優先順計算部４０７は、以下に記載する出荷箱完成寄与率を用いた第１段階目の順序が未決定である物品が存在する間に実行される繰り返し処理（ステップ７０２）を行う。繰り返し処理は具体的に、未完成な出荷箱、つまり、入れるべき物品が計算処理上残っている出荷箱全てに対して繰り返し処理（ステップ７０３）によって、出荷箱ごとに第１段階目の順序が未決定の物品の出荷箱完成寄与率を計算する（ステップ７０４）。出荷箱Ｂｏｘｂにおける物品Ｉｔｅｍｎの出荷箱完成寄与率ｃｏｎｔｒｉｂ（Ｉｔｅｍｎ，Ｂｏｘｂ）は、数式（１）で計算される。
Figure 2017149695
このようにして計算される出荷箱完成寄与率ｃｏｎｔｒｉｂ（Ｉｔｅｍｎ，Ｂｏｘｂ）は、物品Ｉｔｅｍｎを出荷箱Ｂｏｘｂに格納することがその出荷箱Ｂｏｘｂの完成に寄与する度合を示す指標である。ここで、出荷箱Ｂｏｘｂの完成とは、オーダーデータ４０９に基づいて、出荷箱Ｂｏｘｂの出荷先（配送先）に出荷されるべき全ての物品の仕分けが終了すること、具体的には、例えば、出荷箱Ｂｏｘｂに格納されるべき全ての物品が出荷箱Ｂｏｘｂに格納されることを意味する。すなわち、出荷箱完成寄与率ｃｏｎｔｒｉｂ（Ｉｔｅｍｎ，Ｂｏｘｂ）は、物品Ｉｔｅｍｎを出荷箱Ｂｏｘｂの配送先に仕分けることが当該配送先への仕分けの終了に寄与する度合を示す指標であると言い換えることができる。出荷箱Ｂｏｘｂにおける物品Ｉｔｅｍｎの不足数とは、出荷箱Ｂｏｘｂに格納されるべき物品Ｉｔｅｍｎの総数から、既に出荷箱Ｂｏｘｂに格納された物品Ｉｔｅｍｎの数を差し引いた残りの物品の数を示す値である。ただし、後述するように、図７の処理中の計算は、実際にはまだ出荷箱に格納されていない物品が既に格納されたとの仮定に基づいて行われる場合がある。このような計算の具体例は後述する（図８参照）。
未完成の全ての出荷箱について出荷箱完成寄与率の計算が終了すると、入庫優先順計算部４０７は、物品ごとの平均出荷箱完成寄与率を計算する（ステップ７０５）。物品Ｉｔｅｍｎの平均出荷箱完成寄与率は数式（２）で計算される。つまり、その時点で未完成な出荷箱における物品Ｉｔｅｍｎの出荷箱完成寄与率の平均が計算される。
Figure 2017149695
次に、入庫優先順計算部４０７は、その時点の平均出荷箱完成寄与率の一番高い物品を１つ選択し、当該物品の第１段階目の順序を、仮順序決定済みの物品の第１段階目の順序のすぐ後ろの順序に決定（ステップ７０６）した後、出荷箱物品構成情報から当該物品を除くように更新する（ステップ７０７）。出荷箱物品構成情報から当該物品を除くように更新するのは、計算上あたかも第１段階目の順序が決定した当該物品を出荷箱に入れたものとして扱い、当該物品を出荷箱に入れるべき（すなわちまだ入れられていない）物品から除外するためである。
最後に、入庫優先順計算部４０７は、各物品に対して第２段階目の順序を決定する（ステップ７０８）。第１段階目の順序ｊ（ただし、１≦ｊ≦Ｎ）の物品に対応する第２段階目の順序１〜Ｌは、数式（３）で決定される。
Figure 2017149695
出荷箱物品構成情報は、上記の処理で決定された第２段階目の順序を入庫優先順として決定する。ただし、入庫優先順の数値は、小さいほど上位であることを示す。
このように、本実施例における倉庫管理システムは、物品の入庫優先順を物品の出荷箱完成寄与率に基づいて計算する。
図８は、本発明の実施例２のコントローラ４００の入庫優先順計算部４０７が実行する処理の具体例の説明図である。
図８は、ステップ７０２から７０７までの繰り返し計算を、３種類の物品Ａ、Ｂ及びＣが出荷箱８０１から８０６によって各店舗に出荷される場合で実施した例である。各出荷箱にどの物品がいくつ梱包されるか（すなわちどの出荷先にどの物品がいくつ出荷されるか）は、オーダーデータ４０９から特定される。
図８の上半分における各出荷箱８０１〜８０６の下に記載された数値は、ステップ７０４で計算された３種類の物品Ａ、Ｂ及びＣそれぞれの出荷箱完成寄与率である。物品Ａ、Ｂ及びＣそれぞれに対応する計算式は、ステップ７０５で実施される各物品の出荷箱完成寄与率の平均を算出する式である。
例えば、出荷箱８０５は、２個の物品Ａ、２個の物品Ｂ及び１個の物品Ｃが格納されることで完成するが、ステップ７０３のループが最初に実行される時点ではいずれの物品も格納されていないため、その時点の物品Ａ、Ｂ及びＣの不足数はそれぞれ２個、２個及び１個であり、それらの合計は５個である。この場合、物品Ａ、Ｂ及びＣの出荷箱完成寄与率はそれぞれ２／５、２／５及び１／５となる。同様に他の出荷箱についても出荷箱完成寄与率を計算して物品Ａ、Ｂ及びＣについて平均を計算すると、それぞれ０．４、０．２９及び０．３１が得られる。
ステップ７０５で算出された各物品の出荷箱完成寄与率の平均を用い、ステップ７０６で出荷箱完成寄与率の平均が一番大きい物品として物品Ａが選択される。ここで、最初に選択された物品Ａに対して、第１段階目の順序として１位が与えられる。
図８の下半分における各出荷箱の下に記載された数値は、ステップ７０１で第１段階目の順序が決定した物品Ａを出荷箱物品構成情報から除くように更新した後、ステップ７０４で計算された残り２種類の物品Ｂ及びＣそれぞれの出荷箱完成寄与率である。物品Ｂ及びＣそれぞれに対応する計算式は、ステップ７０５で実施される各物品の出荷箱完成寄与率の平均を算出する式である。
例えば、ステップ７０３のループが２回目に実行される時点で、実際にはいずれの物品も格納箱に格納されていないが、上記の第１段階目の順序が１位となった物品Ａが格納されたと仮定すると、出荷箱８０５における物品Ａ、Ｂ及びＣの不足数は、それぞれ、０個、２個及び１個であり、それらの合計は３個である。この場合、物品Ｂ及びＣの出荷箱完成寄与率はそれぞれ２／３及び１／３となる。同様に他の出荷箱についても出荷箱完成寄与率を計算して物品Ｂ及びＣについて平均を計算すると、それぞれ０．５７及び０．４３が得られる。
ステップ７０５で算出された各物品の出荷箱完成寄与率の平均を用い、ステップ７０６で出荷箱完成寄与率の平均が一番大きい物品として物品Ｂが選択される。ここで、２番目に選択された物品Ｂに対して、第１段階目の順序として２位が与えられる。この時点で残った物品Ｃに対して、第１段階目の順序として３位が与えられる。
図８の例のように扱われる物品の種類（品目）の数が少ない場合には、上記の数式（３）のＬの値を品目の数と同じ値（図８の例では３）にすることによって、上記の第１段階目の順序をそのまま第２段階目の順序として用いてもよい。しかし、実際の倉庫等において、扱われる品目の数が多くなると、入庫作業者が仮置き場に置かれた多くの物品の中から作業対象の１品目の物品を発見することが困難になる。この場合には、数式（３）を用いて第１段階目の順序より粗い第２段階目の順序を設定することで、それぞれの順序に該当する物品の数が多くなるため、入庫作業者が作業対象の物品を発見しやすくなり、作業の効率が向上する。
上記のように、出荷箱完成寄与率の平均の大きさに基づく順位に従って入庫作業を行うことによって、その後のピッキング作業において同じ格納棚から連続して物品をピックできる確率を大きくすることができ、作業効率が向上する。また、ある物品の出荷箱完成寄与率が大きいことは、その物品を出荷箱に格納することによって出荷箱が完成に近づく度合いが大きいことを示していることから、上記のように出荷箱完成寄与率の平均が大きい物品を優先的に入庫すると、概ねその順にピッキング作業が行われ、完成しやすい出荷箱が優先的に完成することによって、複数の出荷箱が完成するタイミングが分散し、出荷作業の負荷が平準化され、その結果作業効率が向上する。
本実施例では、入庫優先順の具体例として物品同士の同梱関係に基づく入庫優先順を説明する。以下に説明する相違点を除き、実施例３のシステムの各部は、図１〜図６Ｂに示された実施例１の同一の符号を付された各部と同一の機能を有するため、それらの説明は省略する。
図９は、本発明の実施例３のコントローラ４００の入庫優先順計算部４０７が実行する処理を示すフローチャートである。
具体的には、図９は、連続ピック確率を向上するための入庫優先順を決定する処理の流れを示すフローチャートである。当該フローチャートでは、同梱され得る物品を線で結んだ無向グラフを連結成分で分離し、各連結成分に属す物品をまとめたものを物品群とした後、物品群を入庫優先度に対応するグループに分類する。
最初に、入庫優先順計算部４０７は、出荷箱ごとの物品構成情報の入力を得る（ステップ９０１）。つぎに、入庫優先順計算部４０７は、属する物品群が未決定であるような物品が一つ以上ある場合（ステップ９０２）、その一つを任意に選んで新たに作成した物品群に当該物品を追加し（ステップ９０３）、以下、当該物品と同じ出荷箱に入る物品が新たに見つからなくなるまで（ステップ９０４）、追加された当該物品と同じ出荷箱に入る物品を当該物品群に追加する処理を繰り返す（ステップ９０４、９０５）。もし属する物品群が未決定であるような物品が残っていたら、ステップ９０２に戻る。
つぎに、入庫優先順計算部４０７は、各物品に対して入庫優先順１〜Ｌを決定する（ステップ９０７）。ここで、入庫優先順計算部４０７は、同じ物品群に含まれる全ての物品に同じ入庫優先順が与えられるように入庫優先順１〜Ｌを決定する。物品群数ＭがＬより大きい場合は、複数の物品群をまとめることでＭ個の物品群をＬ個の入庫優先順グループに再構成し、各入庫優先順グループの入庫優先順１〜Ｍを任意に決める。物品群数ＭがＬより小さいときはＭ個の物品群をそのままＭ個の入庫優先順グループと見なし、各入庫優先順グループの入庫優先順１〜Ｍを任意に決める。
再構成された入庫優先順グループの定義によって、ある入庫優先順グループに入る物品と当該入庫優先順グループと異なる入庫優先順グループに入る物品が同じ出荷箱に入ることはあり得ない。この場合、同じ入庫優先順グループに入る（同じ入庫優先順を持つ）物品の入庫タイミングを近接させることで、同じ棚に入庫される物品から異なる入庫優先順グループに入る物品を除外され易くし、それによってピッキングにおいて同じ棚から連続して物品をピックできる確率を大きくすることができる。
図１０は、本発明の実施例３のコントローラ４００の入庫優先順計算部４０７が実行する処理の具体例の説明図である。
図１０は、ステップ９０３から９０６までの繰り返し計算を、６種類の物品Ａ〜Ｆが出荷箱１００１から１００６によって各店舗に出荷される場合で実施した例である。各出荷箱にどの物品がいくつ梱包されるか（すなわちどの出荷先にどの物品がいくつ出荷されるか）は、オーダーデータ４０９から特定される。
図１０の上半分は、任意に選んだ物品Ａと同じ出荷箱に入る同梱物品を再帰的に探索する過程を示す。
入庫優先順計算部４０７は、ステップ９０３で任意に選んだ物品Ａを選択してそれを新たに作成した空の物品群に追加した後、ステップ９０４から９０６において、物品Ａと同じ出荷箱に入る物品を探索する。図１０の例では、出荷箱１００２、１００５及び１００６に物品Ａと共に物品Ｂが入り、出荷箱１００５及び１００６には物品Ａと共に物品Ｄが入る。このため、ステップ９０５において物品Ｂ及びＤが得られ、ステップ９０６においてそれらが物品Ａと同じ物品群（以下、第１の物品群と記載する）に追加される。さらに、入庫優先順計算部４０７は、物品Ｂ及びＤに対してステップ９０４から９０６を適用することでこれらと同じ出荷箱に入る物品を探索する。このように、入庫優先順計算部４０７は、再帰的に同じ出荷箱に入る物品の探索と物品群への追加を、新たな同梱物品が見つからなくなるまで繰り返す。
図１０の例では、出荷箱１００２、１００５及び１００６に物品Ｂと共に物品Ａが入り、出荷箱１００３、１００４、１００５及び１００６に物品Ｂと共に物品Ｄが入り、さらに、出荷箱１００３及び１００４に物品Ｂと共に物品Ｃが入る。これらのうち物品Ａ及びＤは既に第１の物品群に含まれているため、物品Ｃが新たに第１の物品群に追加される。さらに、物品Ｃについてステップ９０４から９０６が実行されると、出荷箱１００３及び１００４に物品Ｃと共に物品Ｂ及びＤが入るが、これらはいずれも既に第１の物品群に含まれている。これで、物品Ａに関しては、新たな同梱物品が見つからなくなったため、ステップ９０４から９０６のループが一旦終了する。
その結果、物品Ａを含む連結成分が物品Ａ〜Ｄから構成されることが示される。ここで、入庫優先順計算部４０７は、当該連結成分を構成する物品Ａ〜Ｄを同じ物品群（第１の物品群）としてまとめて、物品Ａ〜Ｄを物品群決定済み物品とする。例えば、メモリ４０２が、各物品が属する物品群を示す情報を保持し、各物品が属する物品群が決定すると入庫優先順計算部４０７がその情報を更新してもよい。
上記のようにステップ９０４から９０６のループが一旦終了した時点で、図１０の例では、物品Ｅ及びＦの属する物品群が未定であるため（ステップ９０２）、それらの物品のうち任意の一つ、例えば物品Ｅが選択される（ステップ９０３）。図１０の下半分は、上記のように任意に選んだ物品Ｅを起点として、同様にステップ９０４から９０６を再帰的に同じ出荷箱に入る物品の探索を、新たな同梱物品が見つからなくなるまで繰り返す例を示す。この例では、出荷箱１００７に物品Ｅと共に物品Ｆが入り、他の出荷箱には物品Ｅ及びＦのいずれも入らない。その結果、物品Ｅを含む連結成分が物品Ｅ及びＦから構成されることが示される。ここで、入庫優先順計算部４０７は、当該連結成分を構成する物品Ｅ及びＦを同じ物品群（例えば第２の物品群）としてまとめて、物品Ｅ及びＦを物品群決定済み物品とする。図１０の例ではここで全ての物品に対してそれぞれが属する物品群が決定できる。
なお、入庫優先度グループの再構成の際の物品群のまとめ方及び再構成した入庫優先度グループに対する入庫優先度の割り当て手法として、任意の手法を適用可能である。
上記の本発明の実施例３によれば、同じ出荷箱に入る（すなわち同じ出荷先に出荷される）複数の物品に同じ入庫優先順が与えられ、同じ出荷箱に入らない（すなわち同じ出荷先に出荷されない）複数の物品にそれぞれ異なる入庫優先順が与えられる。このようにして決定された入庫優先順に従って入庫作業が行われると、同じ出荷箱に入る複数の物品が同じ格納棚に入りやすく、同じ出荷箱に入らない複数の物品が同じ格納棚に入りにくくなるため、その後のピッキング作業において同じ格納棚から連続して物品をピックできる確率を大きくすることができ、作業効率が向上する。
上記の処理では、同じ出荷箱に入らない複数の物品に異なる入庫優先順が与えられるが、どの物品により高い入庫優先順が与えられるかまでは決定されない。そこで、入庫優先順計算部４０７は、さらに実施例２と同様の処理を実行することによって、それぞれの物品群の入庫優先順を決定してもよい。例えば、入庫優先順計算部４０７は、各物品群に含まれる各物品の出荷箱完成寄与率を計算して、より出荷箱完成寄与率が高い物品を含む物品群の入庫優先順を高く設定してもよい。これによって、物品を連続してピックできる確率が上がることに加えて、出荷箱が完成する時期が平準化されるため、さらに作業効率が向上する。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によってハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによってソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶デバイス、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の計算機読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納することができる。
また、制御線及び情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線及び情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

Claims (14)

  1. 物品の品目、個数及び配送先を対応付けるオーダー情報を保持する記憶部と、
    前記オーダー情報から特定される、各配送先に配送される前記物品の品目及び量に基づいて、複数の品目の物品の入庫優先順を決定する入庫優先順計算部と、
    前記入庫優先順に基づいて前記物品を格納する指示を出力する入庫指示部と、を含むコントローラを有することを特徴とする倉庫管理システム。
  2. 請求項１に記載の倉庫管理システムであって、
    前記入庫優先順計算部は、前記オーダー情報に基づいて、前記各品目の物品を前記各配送先に仕分けることが前記各配送先への仕分けの終了に寄与する度合を示す寄与率を計算し、前記寄与率に基づいて前記入庫優先順を決定することを特徴とする倉庫管理システム。
  3. 請求項２に記載の倉庫管理システムであって、
    前記入庫優先順計算部は、前記寄与率が大きい品目の物品が上位となるように前記入庫優先順を決定することを特徴とする倉庫管理システム。
  4. 請求項３に記載の倉庫管理システムであって、
    前記入庫優先順計算部は、品目ごとに、複数の配送先に関する前記寄与率の平均値を計算し、前記平均値が大きい品目の物品が上位となるように前記入庫優先順を決定することを特徴とする倉庫管理システム。
  5. 請求項４に記載の倉庫管理システムであって、
    前記各品目の物品を前記各配送先に仕分けることが前記各配送先への仕分けの終了に寄与する度合を示す寄与率は、前記各配送先に仕分けされる全品目の全物品の量のうち、まだ仕分けされていない物品の量に対する、前記各配送先に仕分けされる各品目の物品の量の割合であり、
    前記入庫優先順計算部は、
    前記平均値が最大の品目の物品に第１の入庫優先順を決定し、
    前記平均値が最大の品目の全物品の前記各配送先への仕分けが終了したと仮定した場合の残りの品目の物品について、前記寄与率の平均値を計算し、
    前記残りの品目の物品について計算された前記寄与率の平均値が最大の品目の物品に前記第１の入庫優先順より下位の第２の入庫優先順を決定することを特徴とする倉庫管理システム。
  6. 請求項１に記載の倉庫管理システムであって、
    前記入庫優先順計算部は、前記オーダー情報に基づいて、同一の配送先に配送される複数の品目の物品に同一の前記入庫優先順を決定し、同一の配送先に配送されない複数の品目の物品にそれぞれ異なる前記入庫優先順を決定することを特徴とする倉庫管理システム。
  7. 請求項１に記載の倉庫管理システムであって、
    ネットワークを介して前記コントローラと通信して、仕分けのためのピッキングの対象となる物品を格納する格納棚を搬送する搬送車をさらに有し、
    前記入庫指示部は、前記入庫優先順が決定した後に、前記搬送車に入庫作業が行われる場所まで前記格納棚を搬送させる指示を送信し、
    前記各物品は、前記入庫優先順に従って前記格納棚に格納されることを特徴とする倉庫管理システム。
  8. プロセッサと、前記プロセッサに接続される記憶装置と、を有する倉庫管理システムが実行する倉庫管理方法であって、
    前記記憶装置は、物品の品目、個数及び配送先を対応付けるオーダー情報を保持し、
    前記倉庫管理方法は、
    前記プロセッサが、前記オーダー情報から特定される、各配送先に配送される前記物品の品目及び量に基づいて、複数の品目の物品の入庫優先順を決定する第１手順と、
    前記プロセッサが、前記入庫優先順に基づいて前記物品を格納する指示を出力する第２手順と、を含むことを特徴とする倉庫管理方法。
  9. 請求項８に記載の倉庫管理方法であって、
    前記第１手順は、前記プロセッサが、前記オーダー情報に基づいて、前記各品目の物品を前記各配送先に仕分けることが前記各配送先への仕分けの終了に寄与する度合を示す寄与率を計算し、前記寄与率に基づいて前記入庫優先順を決定する手順を含むことを特徴とする倉庫管理方法。
  10. 請求項９に記載の倉庫管理方法であって、
    前記第１手順は、前記プロセッサが、前記寄与率が大きい品目の物品が上位となるように前記入庫優先順を決定する手順を含むことを特徴とする倉庫管理方法。
  11. 請求項１０に記載の倉庫管理方法であって、
    前記第１手順は、前記プロセッサが、品目ごとに、複数の配送先に関する前記寄与率の平均値を計算し、前記平均値が大きい品目の物品が上位となるように前記入庫優先順を決定する手順を含むことを特徴とする倉庫管理方法。
  12. 請求項１１に記載の倉庫管理方法であって、
    前記各品目の物品を前記各配送先に仕分けることが前記各配送先への仕分けの終了に寄与する度合を示す寄与率は、前記各配送先に仕分けされる全品目の全物品の量のうち、まだ仕分けされていない物品の量に対する、前記各配送先に仕分けされる各品目の物品の量の割合であり、
    前記第１手順は、
    前記プロセッサが、前記平均値が最大の品目の物品に第１の入庫優先順を決定する手順と、
    前記プロセッサが、前記平均値が最大の品目の全物品の前記各配送先への仕分けが終了したと仮定した場合の残りの品目の物品について、前記寄与率の平均値を計算する手順と、
    前記プロセッサが、前記残りの品目の物品について計算された前記寄与率の平均値が最大の品目の物品に前記第１の入庫優先順より下位の第２の入庫優先順を決定する手順と、を含むことを特徴とする倉庫管理方法。
  13. 請求項８に記載の倉庫管理方法であって、
    前記第１手順は、前記プロセッサが、前記オーダー情報に基づいて、同一の配送先に配送される複数の品目の物品に同一の前記入庫優先順を決定し、同一の配送先に配送されない複数の品目の物品にそれぞれ異なる前記入庫優先順を決定する手順を含むことを特徴とする倉庫管理方法。
  14. 請求項８に記載の倉庫管理方法であって、
    前記倉庫管理システムは、前記プロセッサに接続されるインターフェースと、ネットワークを介して前記インターフェースに接続され、仕分けのためのピッキングの対象となる物品を格納する格納棚を搬送する搬送車と、をさらに有し、
    前記第２手順は、前記入庫優先順が決定した後に、前記搬送車に入庫作業が行われる場所まで前記格納棚を搬送させる指示を送信する手順を含み、
    前記各物品は、前記入庫優先順に従って前記格納棚に格納されることを特徴とする倉庫管理方法。
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