WO2017094181A1 - 倉庫設計システム - Google Patents

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WO2017094181A1
WO2017094181A1 PCT/JP2015/084134 JP2015084134W WO2017094181A1 WO 2017094181 A1 WO2017094181 A1 WO 2017094181A1 JP 2015084134 W JP2015084134 W JP 2015084134W WO 2017094181 A1 WO2017094181 A1 WO 2017094181A1
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WO
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area
work
amount
design system
resource
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/084134
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
直子 岸川
聡士 永原
崇治 櫻田
Original Assignee
株式会社日立物流
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立物流 filed Critical 株式会社日立物流
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Priority to PCT/JP2015/084134 priority patent/WO2017094181A1/ja
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management

Definitions

  • the present invention relates to a technique for designing a facility such as a warehouse.
  • Patent Document 1 JP-A-2001-195116
  • work schedules In logistics warehouse design work, work schedules must be within the workable time zone, and the work cost can be minimized, and an executable work schedule can be formulated, and each time zone in each process from receipt to storage, picking, inspection, and shipment
  • the amount of work and the number of resources are planned.
  • the area of the area used in each process is designed, and each area is arranged in the warehouse layout.
  • Patent Document 1 describes a mechanism for drafting a production schedule that equalizes the occupation ratio of work places and satisfies the delivery date when a plurality of work places where products can be manufactured are given. However, Patent Document 1 does not evaluate whether or not the amount of temporary storage items generated between processes, for example, from the end of the picking process to the start of the inspection process can be accommodated in the temporary storage area in the warehouse.
  • the present invention provides a work schedule planning method in which the work is within the workable time zone, the resource and the temporary storage amount are within the work area and the temporary storage area, respectively, and the resource cost is minimum.
  • one aspect of the present invention is a warehouse design system for designing a warehouse to be carried out after performing a plurality of processes on a carried-in article.
  • the warehouse design system has a plurality of areas including a work area where work of the process is performed and a temporary placement area where articles between the processes are temporarily placed, and the warehouse design system is connected to the control unit and the control unit A storage unit, and the storage unit includes work amount information indicating a work amount of each step for an article, period information indicating work available time zones of the plurality of steps, and an execution order of the plurality of steps.
  • Process context information indicating the area of each area
  • resource type information indicating the type of resource used in each process and the area occupied by the resource for each type, and area occupied by the article Showing the load Information
  • the control unit performs all operations in the plurality of steps indicated by the work amount information in a workable time zone indicated by the period information, and the resource type information and Based on the layout information, create a work schedule plan and a necessary resource amount plan for determining that resources used in each process can be accommodated in the work area of each process, and create the work schedule plan and the process context information
  • a facility such as a warehouse capable of realizing a work schedule that satisfies the delivery date and area requirements.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the flow of goods in a distribution warehouse according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an example of the layout of a distribution warehouse and the flow of goods from arrival to shipment in the distribution warehouse.
  • the arrival work is performed in the following flow, for example.
  • the goods received from the incoming truck Tr1 stopped at the upper part of FIG. 1 (that is, goods handled in the warehouse) are carried by the incoming worker and temporarily placed in the incoming / outgoing berth area L1.
  • a product that is received and temporarily placed in the receipt / shipment berth area L1 is also referred to as a product B1.
  • the goods B1 temporarily placed in the receipt / shipment berth area L1 are sequentially carried to the storage area L2 by the storage worker and stored in a predetermined position such as a goods shelf.
  • a picker picks (collects) a product from the storage area L2, transports it to the pre-inspection temporary storage area L3, and temporarily places it.
  • the product temporarily placed in the pre-inspection temporary placement area L3 is also referred to as a product B2.
  • the product B2 temporarily placed in the pre-inspection temporary placement area L3 is sequentially carried to the inspection work area L4 by the inspection operator and inspected.
  • the product is transported to the receipt / shipment berth area L1 by the transport worker, and is temporarily placed in a line for each store, for example, until the shipment truck Tr2 arrives.
  • a product temporarily placed in the receipt / shipment berth area L1 for shipment is also referred to as a product B3.
  • the product B3 temporarily placed in the receipt / shipment berth area L1 is packed into the shipping truck Tr2 by the shipping operator and departs from the warehouse.
  • the arrival time of the product that is, the work startable time and the temporary placement occurrence time in the incoming berth area
  • a work schedule that satisfies the area constraint that the work resource and the amount of the temporary storage space can be included in the layout area thus set and the condition that the resource cost is minimum is created and provided to the user.
  • the order reception time from the delivery destination store or the like that is, the work startable time
  • the truck departure time that is, the delivery date / shipment deadline and the temporary placement end time at the shipping berth
  • the present invention is not limited to the warehouse shown in FIG. 1 in terms of layout and work, but can be applied to factories, warehouses, port facilities, and the like having different layouts, work, and receipt / shipment modes.
  • the description of the embodiment will be made with respect to the example of the shipping work described above, but the present invention is not limited to the example of the shipping work, and the work from the receiving work, the receiving work to the shipping work is not limited. It can also be applied to continuous TC (Transfer Center, passing warehouse or distribution center) work or other factory production work.
  • TC Transfer Center, passing warehouse or distribution center
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the warehouse design system according to the embodiment of the present invention.
  • the warehouse design system 1 of the present embodiment is, for example, a computer having a control unit P1, a storage unit D1, an input unit I1, an output unit O1, and a communication unit T1 connected to each other.
  • the control unit P1 for example, by executing a program stored in the storage unit D1, the work schedule plan generation unit P1-1, the required area calculation unit P1-2, the area satisfaction evaluation unit P1-3, the work schedule plan change unit
  • This is a processor that realizes the functions of P1-4, output unit P1-5, and layout correction plan generation unit P1-6. Therefore, in the following description, the processing executed by each unit in the control unit P1 is actually performed by the control unit P1 in accordance with an instruction described in the program stored in the storage unit D1, and the storage unit D1 and the input unit as necessary. This is executed by controlling I1, the output unit O1, the communication unit T1, and the like. Details of the processing to be executed will be described later.
  • the storage unit D1 is a storage device such as a semiconductor storage device or a hard disk drive, for example, a program executed by the control unit P1, data referred to in processing executed by the control unit P1, and processing executed by the control unit P1.
  • the data generated by is stored.
  • the storage unit D1 of this embodiment stores at least a master information storage unit D1-1, an order information storage unit D1-2, and a planning result storage unit D1 as areas for storing data that is referred to or generated by the processing of the control unit P1. -3.
  • the master information storage unit D1-1 includes, for example, a process information storage unit D1-11, a process context storage unit D1-12, a resource type storage unit D1-13, a process use resource type storage unit D1-14, and a shift information storage.
  • a part D1-15, a resource hourly rate information storage part D1-16, an area information storage part D1-17, a packing form information storage part D1-18, and a necessary area calculation master D1-19 are stored. These include information that associates each process, temporary placement between processes, use area, resource, required area calculation master, and the like.
  • the order information storage unit D1-2 stores order delivery date information D1-21, and order quantity information D1-22 including the work quantity for each process of each order and the temporary storage area passing quantity for each process. .
  • the planning result storage unit D1-3 is, for example, a proposed work schedule plan and a required resource amount plan indicating a resource amount that needs to be input to the system in order to perform work in accordance with the work schedule plan.
  • a layout correction plan when a work schedule plan that can be realized by the layout is not obtained is stored. These include information associating a planning result with master information and order information used for planning.
  • the resource input to the system is exemplified by a countable resource such as an operator or a work machine (for example, POS described later).
  • POS POS described later
  • the present invention can also be applied to the case where a type of resource to be measured is input.
  • the input unit I1 is a device such as a keyboard, a mouse, or a touch sensor that accepts input of information by the user of the warehouse design system 1, for example.
  • the output unit O1 is, for example, an image display device that outputs information to the user of the warehouse design system 1.
  • the communication unit T1 is connected to the network N1 and is an interface for communicating with other devices (not shown).
  • the process information storage unit D1-11 stores, for example, a process information table M1 as information for specifying the productivity and work area of each process.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the process information table M1 according to the embodiment of the present invention.
  • the process information table M1 has columns of process name M1-1, productivity M1-2, work area name M1-3, and master number M1-4 for work area area calculation.
  • a name for identifying a process such as start, picking, inspection, and end is stored.
  • the productivity M1-2 stores a value indicating the productivity of each process, for example, the amount of work objects that can be processed per unit time in the process.
  • a name for identifying an area in which work of each process is performed is stored.
  • an identification number of a master (see FIG. 11) used for calculating the area of the area necessary for performing the work of each process is stored.
  • productivity M1-2, work area name M1-3, and work area area calculation master number corresponding to these processes M1-4 is blank.
  • the work of the “picking” process is performed in the storage area, so the work area name M1-3 and the master number M1-4 for calculating the work area corresponding to this are blank.
  • the productivity of the work of the “inspection” process is “50” (for example, the number of products that can be processed per hour), and the work is performed in the inspection work area, which is necessary for the work.
  • the master with the master number “1” is referred to.
  • the process context storage unit D1-12 identifies the context of each process (that is, the execution order of each process), the temporary placement area for placing the product temporarily placed between the preceding and following processes, and the packaging of the product.
  • a process sequence information table M2 is stored as information to be performed.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the process sequence information table M2 according to the embodiment of this invention.
  • the process context information table M2 has columns of a previous process name M2-1, a subsequent process name M2-2, a temporary placement area name M2-3, and a temporary placement area area calculation master number M2-4.
  • the resource type storage unit D1-13 stores, for example, a resource type information table M3 as resource type information.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of the resource type information table M3 according to the embodiment of this invention.
  • the resource type information table M3 has a resource type M3-1 column.
  • the resource type M3-1 includes the type of resource used for work in each process in the warehouse (for example, the type of a normal worker or a person such as a forkman who operates a forklift, or the basket for carrying goods, for example, A value indicating the Point Of Sales system (hereinafter simply referred to as POS) or the type of an object such as a forklift used for inspection is stored.
  • POS Point Of Sales system
  • the process use resource type storage unit D1-14 stores, for example, a process use resource type information table M4 as information on resource types used in each process.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the process use resource type information table M4 according to the embodiment of this invention.
  • the process use resource type information table M4 includes a process name M4-1 for identifying each process, a resource type name M4-2 indicating the type of resource used in each process, and a resource type required for each resource type. And a required area M4-3 column indicating the occupation area of the work area.
  • multiple types of resources are used in one process, and in that case, multiple records are prepared for one process.
  • a normal worker and a basket are used as resources for the picking process, but since the picking work is performed in the storage area, “0” is stored in the necessary area M4-3 corresponding to them. Has been.
  • a normal worker and a POS are used as resources, and “2” is stored as a necessary area M4-3 for installing the POS.
  • the shift information storage unit D1-15 stores, for example, a shift information table M5 as information on the shift (for example, the operating time of resources such as people or things (machines)).
  • a shift information table M5 as information on the shift (for example, the operating time of resources such as people or things (machines)).
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the shift information table M5 according to the embodiment of this invention.
  • the shift information table M5 includes a shift name M5-1 for identifying each shift, each shift start / end time M5-2, M5-3, and the first break start / end time M5-4 for each shift. , M5-5, and the start / end times M5-6 and M5-7 of the second break in each shift.
  • the “am” shift is from 8:00 to 12:00, and there is no break.
  • the “full time” shift is from 8:00 to 17:00, with two breaks from 12:00 to 13:00 and from 15:00 to 15:30.
  • the resource hourly rate information storage unit D1-16 stores, for example, a resource hourly rate information table M6 as hourly rate information (that is, cost unit price information) of each resource.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of the resource hourly wage information table M6 according to the embodiment of this invention.
  • the resource hourly rate information table M6 has columns of a resource type name M6-1 indicating a resource type, a shift name M6-2 applied to each resource type, and an hourly rate M6-3 for each resource.
  • the hourly rate may be different for each shift.
  • a shift of morning, afternoon, full time, or night can be applied to a normal worker.
  • the hourly wage for the night shift is the highest.
  • Hourly wages of things such as baskets and POS are “0”, but for example, when these are rental items, hourly wages greater than “0” may be set.
  • the area information storage unit D1-17 stores, for example, an area information table M7 as information indicating the unit price of each area.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of the area information table M7 according to the embodiment of this invention.
  • the area information table M7 has columns of an area name M7-1 for identifying each area and a unit price M7-2 indicating a unit price of each area (for example, a price per square meter).
  • the package form information storage unit D1-18 stores, for example, a package form information table M8 as dimension information for each package form.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of the packing form information table M8 according to the embodiment of this invention.
  • the package information table M8 has columns of a package form name M8-1 for identifying a package form such as a car or a pallet, and a width M8-2 and a depth M8-3 of each package form. Based on this information, it is possible to calculate the bottom area occupied when the goods in the respective packing forms are placed in the work area or the temporary storage area.
  • the necessary area calculation master D1-19 includes, for example, a work area area calculation master information table M9 and a temporary storage area area calculation master information table M10 as information on the work area area calculation master and the temporary placement area area calculation master.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of the work area area calculation master information table M9 according to the embodiment of this invention.
  • the work area area calculation master information table M9 has columns of a master number M9-1 and an area area margin ratio M9-2 corresponding to each master number.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of the temporary storage area calculation master information table M10 according to the embodiment of this invention.
  • the temporary storage area area calculation master information table M10 has columns of a master number M10-1, an area area margin ratio M10-2 and a package form name M10-3 corresponding to each master number.
  • the order delivery date information D1-21 stores, for example, an order delivery date information table F1 as delivery date information of each order.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of the order delivery date information table F1 according to the embodiment of this invention.
  • the order delivery date information table F1 has columns of order name F1-1, order reception time F1-2, and truck departure time F1-3 of each order. From the order reception time F1-2 of each order to the truck departure time F1-3, the work up to the shipment of the goods based on the order can be performed.
  • the order quantity information D1-22 stores, for example, a work quantity table F2 for each process of each order as information on the quantity of work for each process of each order and the amount of temporarily passing area for each process.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of the work amount table F2 for each process of each order according to the embodiment of the present invention.
  • the work quantity table F2 for each order process includes an order name F2-1 for identifying each order, a process name F2-2 for identifying a process applied to each order, and a work corresponding to each process of each order. It has a column of work quantity F2-3 indicating the quantity of the object.
  • the unit of the value of the work amount F2-3 is a unit in which work is performed. For example, when the work is performed for each case in which a predetermined number of products are packed, the number of cases processed in each step of each order is stored in the work amount F2-3. When the work is performed for each order line, the number of lines in each process of each order is stored in the work amount F2-3. When the work is performed for each item, the number of items included in each order is stored in the work amount F2-3. When the work is performed for each order, “1” is stored in the work amount F2-3.
  • this work unit is the same as the work unit in the productivity M1-2 of the process information table M1, the value of the work amount F2-3 of each process of each order and the productivity M1-2 corresponding to the process are shown. Based on the value, the work amount (man-hours) of each process of each order is calculated (formula (2) to be described later), and assigned to each time zone, thereby drafting a work schedule.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of the temporary storage area passing matter amount table F3 for each order in the process according to the embodiment of the present invention.
  • the temporary placement area passing material amount table F3 for each process of each order has columns of order name F3-1, previous process name F3-2, subsequent process name F3-3, and temporary placement area passing material amount F3-4, and is stored. Stored in part D1.
  • the unit of the value of the temporary placement area passing matter amount F3-4 is a number counted in the packaging state of the temporarily placed product. For example, if the package of the temporarily placed product is a basket, the number of baskets is stored in the temporary placement area passing matter amount F3-4.
  • the order identified by “order01” includes the steps “start”, “picking”, “inspection”, and “end”, and temporary placement between “start” and “picking”.
  • the amount of passing material in the area is “0”
  • the amount of passing material in the temporary storage area between “picking” and “inspection” and between “inspection” and “end” is “30”.
  • the storage unit D1 of the present embodiment may further include warehouse layout information.
  • warehouse layout information For example, when the warehouse design system of the present embodiment is used to design a new warehouse, when the user operates the input unit I1 and inputs the layout of the warehouse as shown in FIG. 1, the layout information is stored in the storage unit. Stored in D1. Or when the warehouse design system of a present Example is used for the layout change of the existing warehouse, the present layout information of the existing warehouse is stored in the memory
  • Such layout information includes at least information indicating the arrangement and area of each area, and the area is an area area of a given layout in processing to be described later. As a result of processing to be described later, when the user makes a layout change such as expansion / reduction of any area, the change is reflected in the layout information of the storage unit D1.
  • FIG. 16 is a flowchart showing processing executed by the warehouse design system according to the embodiment of the present invention.
  • multiple resource types may be applied to one process, as in the case of using two types of resources, that is, an inspection operator and POS that is an inspection machine.
  • an example is shown in which only one resource type is applied per process. Even when a plurality of resource types are applied to one process, the same processing as described below can be performed.
  • control unit P1 reads various master information D1-11 to D1-19 from the master information storage unit D1-1 of the storage unit D1 (S1-1).
  • control unit P1 reads the order delivery date information D1-21 and the order quantity information D1-22 from the order information storage unit D1-2 of the storage unit D1 (S1-2).
  • the work schedule plan generator P1-1 of the control unit P1 generates a work schedule plan and a required number of resources plan (S1-3). Details of this processing will be described later with reference to FIG.
  • the required area calculation unit P1-2 of the control unit P1 calculates the required area for the temporary placement area for each area when the work schedule plan of step S1-3 is adopted (S1-4). Details of this processing will be described later with reference to FIG.
  • the area satisfaction evaluation unit P1-3 of the control unit P1 compares the required area calculated in S1-4 with the area area of the given layout in the area information D1-17 read in S1-1. It is determined whether the required area of the area is less than or equal to the area of the given layout (S1-5).
  • the result of this determination is Yes (that is, the required area is equal to or less than the area area of the given layout) indicates that the temporarily placed product can always be accommodated. In particular, if the required area is smaller than the area area of a given layout, there is a surplus in the temporary placement area. On the other hand, if the result of this determination is No (that is, the required area is larger than the area area of the given layout), the temporarily placed area cannot accommodate a product temporarily placed in at least one of the time zones. (That is, the temporary storage area is insufficient).
  • the output unit P1-5 of the control unit P1 stores the work schedule plan and the required number of resources plan of S1-3 in the planning result storage unit D1-3 of the storage unit D1. And output (S1-6).
  • step S1-5 determines whether a predetermined end condition is satisfied. Is discriminated (S1-7).
  • step S1-7 If the result of determination in step S1-7 is No, the work schedule plan changing unit P1-4 of the control unit P1 changes the work schedule plan and the required number of required resources (S1-8). Details of this processing will be described later with reference to FIG.
  • the control unit P1 obtains a work schedule plan and a required number of resource plan in which the required area is less than or equal to the area area of the given layout in step S1-5, or a predetermined end condition in step S1-7. Steps S1-4 to S1-5 are repeated until is satisfied.
  • the predetermined end condition for example, when the number of repetitions of steps S1-4 to S1-5 reaches a predetermined maximum number of repetitions, the calculation time by the repetition of steps S1-4 to S1-5 is predetermined. Is reached, the number of areas determined to be insufficient in step S1-5 or the shortage amount falls below a threshold value, or at least one or more areas designated by the user are This is the case when the area is satisfied.
  • step S1-7 when a predetermined end condition is satisfied, the control unit P1 outputs an error indicating that a work schedule that can be realized with the area area of the given layout cannot be obtained (S1-9). Furthermore, the control part P1 outputs the work schedule at that time, the required number of resources, and each area area. At this time, the control unit P1 may output the work schedule plan that has the smallest area shortage up to that point, the number of necessary resources, and the area of each area. The user may change the warehouse layout so that the lack of area is resolved based on the output area areas. By outputting a plan with the smallest amount of area shortage, the amount of layout change can be suppressed.
  • step S1-3 the work schedule draft generation unit P1-1 satisfies the delivery date, the resource fits in the work area, and the work cost draft that minimizes the resource cost, and the number of required resources at that time Is generated.
  • the work schedule plan and the required resource number plan in step S1-3 can be generated, for example, by the procedure shown in FIG.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a process in which the warehouse design system according to the embodiment of the present invention generates a work schedule plan and a required resource count plan.
  • the work schedule plan generator P1-1 creates a work area area for a given layout, a required area M4-3 for each process use resource type in the process use resource type information table M4, and a master number M1- for each work area. Based on the area area margin ratio M9-2 corresponding to 4, the upper limit of the number of resources in each work area is calculated by equation (1) (S2-1).
  • the work schedule draft generation part P1-1 can work on the total man-hours for each process of each order based on the various master information D1-11 to D1-19 and the various order information D1-21, D1-22.
  • An initial work schedule draft is generated by dividing and assigning the time slots (S2-2).
  • the workable time zone to be assigned is included in the time zone from the order reception time of each order to the truck departure time, and is included in the workable time zone of each process, and in each process. It is a time zone that is also included in the workable time zone for shifting resources to be used (that is, the time zone of all overlapping portions thereof).
  • the work schedule draft generation unit P1-1 may assign the man-hours leveled for each order to the work available time zone, or may assign a random man-hour (the total of all work available time zones). (As the value becomes the same as the total man-hour for each process of each order), it may be assigned. As a result, all operations in all processes of each order are performed in the workable time zone of the order, and the type and shift resources that are operating (that is, workable) in each time zone are used. Then, a work schedule plan is created.
  • Equation (2) shows an example in which the work unit is a pallet, but the same calculation can be made for other work units such as containers, cases, or lots.
  • the work schedule draft generation unit P1-1 calculates the initial required number of resources necessary to realize the initial work schedule draft in step S2-2 (S2-3). At this time, when there are a plurality of shifts of resources used in each process and each hourly rate is different, a resource with a shift with a lower hourly rate may be preferentially allocated.
  • the work schedule plan generator P1-1 determines whether the required resource number calculated in step S2-3 is within the upper limit calculated in step S2-1 (S2-4).
  • the result of this determination is Yes (that is, the number of required resources is within the upper limit) that the required area of resources used in each process does not exceed the area of a given work area in any time zone, That is, it indicates that the resources used in each process can be accommodated in the work area. In particular, when the required number of resources is smaller than the upper limit, there is a surplus in the work area.
  • the result of this determination is No (that is, the required number of resources exceeds the upper limit)
  • the required area of resources used in any process is the area of a given work area. This indicates that the resource used in any process cannot be accommodated in the work area (in other words, the work area is insufficient).
  • step S2-6 If the determination result is Yes, the process proceeds to the next step S2-6. On the other hand, if the determination result in step S2-4 is No, that is, if the required number of resources exceeds the upper limit, the work schedule plan generator P1-1 corrects the schedule plan in step S2-2 ′, The processes after S2-3 are executed.
  • the work schedule plan generator P1-1 further determines whether or not a predetermined end condition is satisfied in step S2-4.
  • This end condition is a condition for aborting the process of calculating the work schedule plan even though the work schedule plan whose required resource number does not exceed the upper limit has not been calculated yet. For example, when the number of repetitions of steps S2-2 ', S2-3, and S2-4 reaches a predetermined number, it is determined that a predetermined end condition is satisfied.
  • the work schedule plan generation unit P1-1 does not realize a work schedule plan whose required number of resources does not exceed the upper limit. An error is output indicating that a possible work schedule cannot be obtained (S2-5). Further, the work schedule plan generator P1-1 outputs the work schedule at that time, the number of necessary resources, and the required area of each work area. At this time, the work schedule draft generation unit P1-1 may output the work schedule draft that has the smallest area shortage up to that point, the number of necessary resources, and the required area of each work area.
  • the work schedule plan generation unit P1-1 may execute the processes in and after step S1-4 in FIG. 16 using the work schedule plan and the required number of resources plan output here, and the user has output here.
  • the layout of the warehouse may be changed so as to eliminate the shortage based on the required area of each work area. By outputting a plan with the smallest amount of area shortage, the amount of layout change can be suppressed.
  • the work schedule plan generator P1-1 calculates the initial cost by the following formula (3) based on the initial required resource number plan calculated in step S2-3 and the hourly rate of each resource. (S2-6).
  • the work schedule plan generator P1-1 determines whether or not a predetermined end condition is satisfied (S2-7). If the result of the determination in step S2-7 is No, the work schedule plan generator P1-1 selects the initial work schedule plan in S2-2 (or the work schedule change plan generated in the previous step S2-2 "). A work schedule change plan is generated with partial changes (S2-2 ′′). Thereafter, the work schedule draft generation unit P1-1 repeats steps S2-3, S2-4, S2-6, and S2-2 ”until a predetermined end condition is satisfied, so that a work schedule draft with lower cost and necessary Search for a number of resources.
  • the predetermined end condition in step S2-7 is a condition for aborting the process for calculating the work schedule plan with lower cost when the work schedule plan whose required number of resources does not exceed the upper limit is calculated. . For example, when the number of step repetitions reaches a predetermined number, when the calculation time due to step repetition reaches a predetermined time, or at step S2-6, the initial resource cost or the changed resource cost is less than or equal to the threshold value May be determined that a predetermined termination condition is satisfied.
  • step S2-7 If the result of the determination in step S2-7 is Yes (that is, the end condition is satisfied), the work schedule plan generator P1-1 completes the work of all the processes during the work available time period and is necessary. Of the combinations of several work schedule plans whose required resource numbers do not exceed the upper limit and the required resource number plan, the one with the lowest cost is output and the process ends (S2-8).
  • the work schedule plan generator P1-1 calculates the resource cost in step S2-6 and repeats S2-2 ′′ to S2-6 to minimize the resource cost.
  • the area cost can also be minimized.
  • step S1-4 The processes from step S1-4 onward in FIG. 16 are executed for the work schedule plan and the required resource number plan output in step S2-5 or step S2-8.
  • the required area calculation unit P1-2 calculates the temporary storage amount of each time zone when the work schedule plan of step S1-3 is adopted by simulation, and calculates the temporary storage area from the calculated temporary storage amount. Is calculated for each area.
  • the temporary placement area required area in step S1-4 can be calculated, for example, according to the procedure shown in FIG.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a process in which the required area calculation unit P1-2 according to the embodiment of the present invention calculates the temporary storage area required area.
  • the required area calculation unit P1-2 calculates a work end ratio indicating the ratio of the work amount completed by each time period with respect to the total work amount of each process of each order, using Expression (4) (Step S3). -1).
  • the required area calculation unit P1-2 calculates the temporary storage amount between the previous process i and the subsequent process i + 1 by using the equation (5a) (step S3-2).
  • Temporary storage amount of order j between previous process i and subsequent process i + 1 (t) (work completion ratio (t) of previous process i of order j ⁇ work completion ratio (t) of subsequent process i + 1 of order j) ⁇ Order j's temporary storage area amount (5b)
  • the required area calculation unit P1-2 uses the information in the temporary placement area calculation master information table M10 and the information in the packing form information table M8 corresponding thereto, to temporarily calculate the temporary process between the previous process i and the subsequent process i + 1.
  • the required area for the placement area is calculated by equation (6a) (step S3-3).
  • the temporary placement in the equation (6a) is all temporary placement between the previous step i and the subsequent step i + 1.
  • the maximum value of the temporary storage area required area between processes for each time zone is calculated as the temporary storage area required area between the processes.
  • T is the end time of all work
  • the temporary storage area required area (t) is calculated by the equation (6b).
  • Temporary storage area required area (t) area area margin rate x f (temporary storage capacity (t), packing width, packing depth) ... (6b)
  • f represents an arbitrary function having the temporary storage amount (t), the width of the packing form, and the depth of the packing form as variables.
  • the required area calculation unit P1-2 can obtain the required area for the temporary storage area.
  • step S1-8 of FIG. 16 the work schedule plan changing unit P1-4 makes an amount of temporary storage that overflows from the temporary storage area in step S1-5 (that is, the area of the given layout whose required area is given in step S1-5)
  • the work schedule proposal and the required number of required resources are changed so that the physical quantity of the temporary storage area determined to exceed the area is within the area.
  • This change is made by paying attention to the fact that the amount of temporary storage between processes changes in conjunction with the amount of work in the preceding and following processes.
  • the amount of temporary storage can be reduced by reducing the amount of work in the previous process or increasing the amount of work in the subsequent process.
  • the change of the plan in step S1-8 can be calculated by the procedure shown in FIG. 19, for example.
  • FIG. 19 is a flowchart showing processing in which the work schedule plan changing unit P1-4 according to the embodiment of the present invention changes the work schedule plan and the required number of required resources.
  • the previous process is the process i
  • the subsequent process is the process i + 1.
  • the work schedule plan changing unit P1-4 selects a pre-process or a post-process as a process to be adjusted (step S4-1).
  • the decrease amount or the increase amount is a predetermined unit amount.
  • the work of the subsequent process is completed exceeding the work completion ratio of the work of the previous process (that is, the product for which the work of the previous process has not been completed)
  • a work schedule proposal is created so that the work of the subsequent process is completed first).
  • the work schedule plan changing unit P1-4 adjusts the work amount of the preceding and following processes inductively so that an executable schedule plan is created.
  • the work schedule plan changing unit P1-4 determines whether the work end ratio of the subsequent process i + 1 exceeds the work completion ratio after the decrease in the work amount of the previous process i. Whether or not it is exceeded (in the case of No) is ended, and if it is exceeded (in the case of Yes), the work completion ratio of the subsequent process i + 1 is also decreased so as not to exceed (in the case of No) (Step S4-4). Step S4-5).
  • the work schedule plan changing unit P1-4 performs the same process as above, further processing the post-process i + 2, the post-process i + 3,..., The post-process N (end process). Repeat until the work completion ratio is not exceeded.
  • the work schedule plan changing unit P1-4 determines whether the work end ratio after the increase in the work amount of the post process i + 1 exceeds the work end ratio of the previous process i. If it does not exceed (in the case of No), it ends, and if it exceeds (in the case of Yes), the work completion ratio of the previous step i-1 is also increased so as not to exceed ( Step S4-5).
  • the work schedule plan changing unit P1-4 performs the same process and completes all the subsequent processes until the previous process i-2, the previous process i-3,..., The previous process 0 (start process). Repeat until the ratio does not exceed the work completion ratio of the previous process.
  • the work schedule is changed such that the work amount of the previous process is reduced or the work amount of the next process is increased at the time when the amount of temporary storage is overflowing.
  • schedule change may be changed by other methods.
  • the work schedule may be changed by adjusting the work amount of the preceding and following processes at the same time, and simultaneously reducing or increasing the work amount over the previous process or further process.
  • the amount of work may be simultaneously reduced or increased over the previous time or the later time. Extending the range of simultaneous changes in this way cannot be accommodated by adjusting the amount of work only before or after the process, such as the work area is insufficient and the number of resources cannot be increased, or the deadline of the order cannot be met. Useful when there is a problem.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram showing an output example of a planning result by the warehouse design system of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is an example of a screen displayed by the output unit O1 in order to output the results of the processing described with reference to FIGS.
  • a plan for the assigned work amount at each time is in window W1
  • a plan for the required number of resources is in window W2
  • a plan for required area is in window W3
  • the cost at that time is window W4 (in graph display). Example) is displayed respectively.
  • the proposal of the amount of work assigned at each time displayed in the window W1 is an example of the schedule proposal output in step S1-6 (FIG. 16), and the amount of work assigned to each process of each order for each time period. Including the display.
  • These workloads are generated by allocating the total man-hours of each process calculated in S2-2 in FIG. 16 to each time zone, and are corrected in S2-2 ′ or S2-2 ′′ as necessary.
  • the amount of work related to operations such as picking and inspection is the number of people, and in the example of Fig. 20, 5 people are assigned to picking of the order name "Order01" in the time period from 8:00 to 8:30. No one is assigned to inspections of the same order. In the time period from 8:30 to 9:00, five people are assigned to picking and inspection of the same order.
  • the required number of resources displayed in the window W2 is an example of the number of resources proposed in step S1-6, and corresponds to the allocation work amount displayed in the window W1.
  • the maximum value of the number of resources required for each time period of each day for each resource type and each shift is displayed as the required number of resources.
  • normal workers for the morning shift and the afternoon shift are displayed.
  • another type (or another shift) of workers may be included, and a machine such as a POS or a forklift is included. May be.
  • the required area plan displayed in the window W3 is calculated based on the temporary area required area plan calculated in S1-4 and the resource number plan based on the resource number plan output in step S1-6.
  • the proposed work area required area is included.
  • the cost displayed in the window W4 is the total cost calculated based on the proposed number of resources output in step S1-6. This cost can be calculated with reference to the resource hourly rate information table M6 (FIG. 8) based on the assigned work amount at each time displayed in the window W1, the assigned resource type and the hourly rate corresponding to the shift. .
  • the work schedule plan generation unit P1-1 uses the warehouse layout to transfer the transfer route between areas.
  • the transport time between the areas may be predicted from the length of the transport path and a predetermined (for example, preset by the user) transport speed, and the productivity value predicted from the transport time may be used.
  • the predicted value of the productivity of the conveyance process is calculated by the equation (7a). Similar to Equation (2), Equation (7a) shows an example in which the unit of work is a pallet, but it can be similarly calculated for other units of work such as containers, cases, or lots.
  • the shortest transport route between areas in the warehouse layout may be obtained by the Euclidean distance or Manhattan distance if there is no obstacle or can be ignored, or the Dijkstra method if the obstacle cannot be ignored.
  • the transportation speed may be set individually for each area or coordinate.
  • a new warehouse layout plan or an existing warehouse layout change plan calculate the productivity in consideration of the transport time as described above and perform the processing of FIGS. 16 to 19 and change the layout plan based on the result.
  • the transfer time between the areas is considered by calculating the productivity considering the transfer time again as described above for the layout plan after the change and performing the processes of FIGS. It is possible to plan a warehouse layout plan based on a more realistic work schedule plan.
  • control unit P1 When the control unit P1 outputs an error indicating that a work schedule that can be realized cannot be obtained in step S1-9, the following information may also be output.
  • An example of a screen displayed by the output unit O1 when an error is output will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 21 is an explanatory view showing an output example of an area area correction plan by the warehouse design system of the embodiment of the present invention.
  • the window W5 in FIG. 21 displays the work schedule proposal and the required number of resources proposal with the smallest area shortage amount, and the required area when these proposals are adopted as an area area correction proposal.
  • the required area plan calculated from the work schedule plan and the required number of required resources and the area on the layout are displayed for each work area and temporary storage area.
  • the required area plan is the same as that displayed in the window W3 of FIG.
  • the area on the layout is a given area of each area. For example, when the above warehouse design system is processed for the design data of a new warehouse at the stage of designing a new warehouse, the area on the layout is obtained from the design data of the warehouse at that time. It is the area of each area to be created. Further, if the required area plan is larger than the area on the layout, the required area plan is displayed as an area correction plan.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram illustrating an output example of an area accommodation plan by the warehouse design system according to the embodiment of this invention.
  • the window W6 in FIG. 22 displays an area accommodation plan for sharing the area in a plurality of processes and the required area of the area, and the window W7 displays the time-series temporary placement occupation status after the accommodation. .
  • the merit of considering the area interchange plan is that the required area can be reduced by jointly using the area between processes with different time zones with high area occupancy rates.
  • the temporary storage area used for arrival and shipment is set to the same “incoming and outgoing berth” area.
  • the area occupancy can be leveled by jointly using (time sharing) two temporary storage areas in a certain area.
  • the required area can be greatly reduced as compared to preparing a temporary storage area for each of arrival and shipment.
  • the necessary area before accommodation of the temporary storage area before shipment is displayed.
  • the necessary area before accommodation is the temporary area required area plan calculated in S1-4 based on the number of resources output in step S1-6, as in the window W3 shown in FIG. Is the value of In the example of FIG. 22, the necessary areas before accommodation of the temporary storage area after arrival and the temporary storage area before shipment are 2000 and 2800, respectively, so the total of both is 4800.
  • these values are the maximum values of the required area calculated for each time zone, as described in step S1-4. For this reason, if the time zones in which both values are maximum are different, the maximum value of the total value of both is simply smaller than the sum of the maximum values of both.
  • the peak of the required area of the temporary storage area after arrival appears in the early hours from morning to early afternoon, while the peak of the required area of the temporary storage area before shipment is late in the afternoon.
  • these temporary storage areas are all provided in the receipt / shipment berth area L1 to allow the interchange between the two, so that the maximum value of both is smaller than 4800 (2800 in the example of FIG. 22). This is displayed as the required area after the window W6 is accommodated.
  • FIG. 23 is an explanatory diagram illustrating an output example of a shortage area and a surplus area by the warehouse design system according to the embodiment of this invention.
  • a window W8 in FIG. 23 displays a list of shortage areas that are shortage areas and surplus areas that are surplus areas.
  • a receipt / shipment berth area is displayed as a shortage area
  • an inspection work area is displayed as a surplus area.
  • the shortage area may be displayed in red on the layout diagram and the surplus area may be displayed in blue.
  • the shade of the color may be changed according to the deficiency ratio / surplus ratio, which is the ratio of the layout area to each required area.
  • a plan for recommending replacement from the surplus area to the shortage area may be output and recommended on a map.
  • the area of the shortage area adjacent to the receipt / shipment berth area in the inspection work area is the recommended replacement area. Is displayed.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram showing an output example of the order reception time and the truck departure time of each order after the workable time zone is changed by the warehouse design system of the embodiment of the present invention.
  • control unit P1 creates a proposal for changing the order at least one of the reception time of at least one order and / or the truck departure time of at least one order. Based on the flow shown in FIGS. 16 to 19, when a work schedule that can be realized in a given area area is obtained, the work schedule and the order reception time / track departure time of each order are output.
  • the reception time before the change of each order, the departure time before the change, and the change A later reception time plan and a changed departure time plan are displayed.
  • the user ie, the warehouse designer
  • a user interface as shown in FIG. 25 is provided.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram of an example of a user interface provided by the warehouse design system according to the embodiment of this invention.
  • FIG. 25 shows an example of a screen output by the output unit O1.
  • the input unit I1 When the user operates the input unit I1 and inputs various information according to the display on the screen, the result is reflected in the display.
  • a layout diagram showing the result is displayed in the window W11.
  • the control unit P1 calculates the predicted productivity value of the transport process by the expressions (7a) and (7b) in the background process, and similarly uses the estimated productivity values in the background process.
  • a work schedule is drafted in 16 flows.
  • whether or not each area of the warehouse layout designed by the user satisfies the required area and the cost at that time are evaluated in real time, the satisfaction status (window W12 in FIG. 25), the flexibility plan, and the lack /
  • the surplus situation (window W13 in FIG. 25) can be visualized and displayed on a table or layout diagram, or the cost can be displayed (window W14 in FIG. 25).
  • the windows W13 and W14 are the same as those shown in the window W9 in FIG. 23 and the window W4 in FIG. 20, respectively.
  • the window W12 in addition to the necessary area plan and the layout area similar to those of the window W5 in FIG. 21, a sufficiency state indicating the surplus or deficiency of the area on the layout is displayed.
  • the user can correct the layout plan by referring to the result visualized as described above. For example, when a correction for adding the recommended replacement area of the inspection work area to the receipt / shipment berth area is input on the user interface, the layout diagram with the correction is displayed in the window W11. Further, according to the modified layout, the control unit P1 updates the predicted productivity value of the conveyance process by the formula (7a) and the formula (7b) in the background process, and the updated productivity in the background process.
  • a new work schedule can be formulated in the flow of FIG. 16 using the predicted values, and windows W12 to W14 updated based on the new work schedule can be output.
  • the above processing can be performed not only when designing a new warehouse, but also when changing the layout of an existing warehouse.
  • the warehouse design system generates a work schedule plan that satisfies the delivery date, the resource is within the work area, and has the minimum resource cost, and the temporary storage amount when the plan is executed. Is calculated by simulation, and the area necessary to accommodate the temporary storage amount is calculated. If the area of the given layout is less than the required area, the work schedule is adjusted so that the amount of temporary storage items fits in the area and re-evaluated. As a result, it is possible to create a work schedule that satisfies the delivery date, the resource and the temporary storage amount are within the work area and the temporary storage area, and has the minimum resource cost. If such a work schedule cannot be planned, the warehouse having an appropriate layout can be designed by changing the layout so that it can be planned.
  • the present invention has a plurality of processes for the articles carried in, and temporary placement of the articles occurs between the processes.
  • the present invention can be widely applied to various facilities such as general warehouses, factories, port facilities, etc. in which the finished goods are unloaded.
  • the present invention can be applied to a production schedule planning operation in a factory where the temporary storage area area is limited by setting the order reception time and the truck departure time to the factory entry date and delivery date, respectively. it can.
  • each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor.
  • Information such as programs, tables, and files that realize each function is a memory, hard disk drive, storage device such as SSD (Solid State Drive), or computer-readable non-transitory data such as an IC card, SD card, or DVD. It can be stored in a storage medium.

Landscapes

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Abstract

　作業エリアと仮置きエリアとを含む複数のエリアを有する倉庫を設計する倉庫設計システムであって、複数の工程の全ての作業が、作業可能時間帯に行われ、かつ、各工程で利用されるリソースが作業エリアに収容可能な作業スケジュール案及び必要リソース量案を作成し、作成した作業スケジュール案に基づいて、工程間で仮置きされる物品が仮置きエリアに収容可能か否かを判定し、工程間で仮置きされる物品が仮置きエリアに収容不可能である場合、作業スケジュール案及び必要リソース量案を変更し、工程間で仮置きされる物品が仮置きエリアに収容可能である場合、作業スケジュール案及び必要リソース量案を出力する。

Description

倉庫設計システム
　本発明は、例えば倉庫等の施設を設計する技術に関する。
　背景技術に、特開２００１－１９５１１６号公報（特許文献１）がある。この公報には、「重工業製品を行う工場において、各製品を製造する作業場所が過不足なく割り付けられ、その上で配員負荷を平準化することができる作業場所最適化スケジューリング方法およびその装置を目的とするものである。」と記載されている（要約参照）。
特開２００１－１９５１１６号公報
　物流倉庫の設計業務では、作業が作業可能時間帯に収まり、かつ、コスト最小、かつ、実行可能な作業スケジュールを立案し、入荷から格納、ピッキング、検品、出荷までの各工程における各時間帯の作業量及びリソース数（設備数・作業者数など）が立案される。また、各工程で使用するエリアの面積が設計され、各エリアが倉庫レイアウトに配置される。
　特許文献１には、製品を製造可能な複数の作業場所が与えられたときに、その作業場所の占有率を平準化し、納期も満足するような製造スケジュールを立案する仕組みが記載されている。しかし、特許文献１では、例えばピッキング工程終了後から検品工程開始までなど、工程間に発生する仮置き物量が、倉庫における仮置きエリアに収まるかどうかを評価していない。
　そこで、本発明では、作業が作業可能時間帯に収まり、かつ、リソースと仮置き物量がそれぞれ作業エリアと仮置きエリアに収まり、かつ、リソースコスト最小の作業スケジュールの立案方法を提供する。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様は、搬入された物品に対して複数の工程の作業を行った後に搬出する倉庫を設計する倉庫設計システムであって、前記倉庫は、各工程の作業が行われる作業エリアと、工程間の物品が仮置きされる仮置きエリアと、を含む複数のエリアを有し、前記倉庫設計システムは、制御部と、前記制御部に接続された記憶部と、を有し、前記記憶部は、物品に対する前記各工程の作業量を示す作業量情報と、前記複数の工程の作業可能時間帯を示す期間情報と、前記複数の工程の実行順序を示す工程前後関係情報と、前記各エリアの面積を示すレイアウト情報と、前記各工程で利用されるリソースの種類及び種類ごとの前記リソースの占有面積を示すリソースタイプ情報と、前記物品の占有面積を示す荷姿情報と、を保持し、前記制御部は、前記作業量情報によって示される前記複数の工程の全ての作業が、前記期間情報によって示される作業可能時間帯に行われ、かつ、前記リソースタイプ情報及び前記レイアウト情報に基づいて前記各工程で利用されるリソースが前記各工程の作業エリアに収容可能と判定される作業スケジュール案及び必要リソース量案を作成し、前記作業スケジュール案、前記工程前後関係情報、前記荷姿情報及び前記レイアウト情報に基づいて、前記工程間で仮置きされる物品が前記工程間の仮置きエリアに収容可能か否かを判定し、前記工程間で仮置きされる物品が前記工程間の仮置きエリアに収容不可能である場合、前記作業スケジュール案及び前記必要リソース量案を変更し、前記工程間で仮置きされる物品が前記工程間の仮置きエリアに収容可能である場合、前記作業スケジュール案及び前記必要リソース量案を出力することを特徴とする。
　本発明の一態様によれば、納期と面積の条件を満たす作業スケジュールを実現可能な倉庫等の施設を設計することができる。
本発明の実施例の物流倉庫における商品の流れの概要を示す説明図である。 本発明の実施例の倉庫設計システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施例の工程情報テーブルの説明図である。 本発明の実施例の工程前後関係情報テーブルの説明図である。 本発明の実施例のリソースタイプ情報テーブルの説明図である。 本発明の実施例の工程利用リソースタイプ情報テーブルの説明図である。 本発明の実施例のシフト情報テーブルの説明図である。 本発明の実施例のリソース時給情報テーブルの説明図である。 本発明の実施例のエリア情報テーブルの説明図である。 本発明の実施例の荷姿情報テーブルの説明図である。 本発明の実施例の作業エリア面積算出用マスタ情報テーブルの説明図である。 本発明の実施例の仮置きエリア面積算出用マスタ情報テーブルの説明図である。 本発明の実施例のオーダ納期情報テーブルの説明図である。 本発明の実施例の各オーダの工程毎の作業物量情報テーブルの説明図である。 本発明の実施例の各オーダの工程間毎の仮置きエリア通過物量テーブルの説明図である。 本発明の実施例の倉庫設計システムが実行する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施例の作業スケジュール案生成部が作業スケジュール案及び必要リソース数案を生成する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施例の必要面積算出部が仮置きエリア必要面積を算出する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施例の作業スケジュール案変更部が作業スケジュール案および必要リソース数案を変更する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施例の倉庫設計システムによる立案結果の出力例を示す説明図である。 本発明の実施例の倉庫設計システムによるエリア面積修正案の出力例を示す説明図である。 本発明の実施例の倉庫設計システムによるエリア融通案の出力例を示す説明図である。 本発明の実施例の倉庫設計システムによる不足エリアと余剰エリアの出力例を示す説明図である。 本発明の実施例の倉庫設計システムによる作業可能時間帯変更後の各オーダのオーダ受信時刻・トラック出発時刻の出力例を示す説明図である。 本発明の実施例の倉庫設計システムが提供するユーザインタフェース例を示す説明図である。
　以下、本発明の実施例を説明する。
　図１は、本発明の実施例の物流倉庫における商品の流れの概要を示す説明図である。
　具体的には、図１には、物流倉庫のレイアウト及びその物流倉庫における入荷から出荷までの商品の流れの例を示す。
　まず、入荷作業は、例えば、以下の流れで行われる。図１の上部に停車した入荷トラックＴｒ１から入荷した商品（すなわち当該倉庫で扱われる物品）が、入荷作業者によって運ばれ、入出荷バースエリアＬ１に仮置きされる。入荷して入出荷バースエリアＬ１に仮置きされた商品を、商品Ｂ１とも記載する。次に、入出荷バースエリアＬ１に仮置きされた商品Ｂ１は、順次、保管エリアＬ２に格納作業者によって運ばれ、商品棚などの所定位置に格納される。
　次に、出荷作業は、例えば、以下の流れで行われる。まず、商品の出荷指示に従い、ピック作業者が商品を保管エリアＬ２からピッキング（収集）し、検品前仮置きエリアＬ３に運んで仮置きする。検品前仮置きエリアＬ３に仮置きされた商品を、商品Ｂ２とも記載する。次に、検品前仮置きエリアＬ３に仮置きされた商品Ｂ２は、順次、検品作業エリアＬ４に検品作業者によって運ばれ、検品される。次に、検品が終わった商品から順に、入出荷バースエリアＬ１に搬送作業者によって運ばれ、出荷トラックＴｒ２が到着するまで、例えば店舗毎の列に整列して仮置きされる。出荷のために入出荷バースエリアＬ１に仮置きされた商品を、商品Ｂ３とも記載する。最後に、入出荷バースエリアＬ１に仮置きされた商品Ｂ３は、出荷トラックＴｒ２に出荷作業者によって詰め込まれ、倉庫から出発する。
　本実施例では、例えば図１に示すような倉庫を対象として、入荷作業であれば、商品の入荷時刻（すなわち作業開始可能時刻であり、入荷バースエリアにおける仮置き発生時刻でもある）と、与えられたレイアウト面積に作業リソースと仮置き物量とが入りきるという面積制約と、リソースコスト最小の条件と、を満たす作業スケジュールが立案され、ユーザに提供される。
　一方、出荷作業であれば、納品先の店舗などからのオーダの受信時刻（すなわち作業開始可能時刻）と、トラック出発時刻（すなわち納期／出荷期限であり、出荷バースにおける仮置き終了時刻でもある）と、与えられたレイアウト面積に作業リソースと仮置き物量とが入りきるという面積制約と、リソースコスト最小の条件と、を満たす作業スケジュールが立案され、ユーザに提供される。
　もちろん、本発明は、レイアウトおよび作業を図１の倉庫に限定するものではなく、異なるレイアウトと作業と入出荷形態とを持つ工場、倉庫、港湾施設などにも適用できる。以降、説明を簡単にするため、実施例の説明を上記の出荷作業の例について行うが、本発明は対象を出荷作業の例に限定するものではなく、入荷作業、入荷から出荷までの作業を連続に行うＴＣ（Transfer Center、通過型の倉庫または物流センター）作業、又はその他の工場の生産作業などについても適用できる。
　図２は、本発明の実施例の倉庫設計システムの構成を示すブロック図である。
　本実施例の倉庫設計システム１は、例えば、相互に接続された制御部Ｐ１、記憶部Ｄ１、入力部Ｉ１、出力部Ｏ１及び通信部Ｔ１を有する計算機である。
　制御部Ｐ１は、例えば記憶部Ｄ１に格納されたプログラムを実行することによって、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１、必要面積算出部Ｐ１－２、面積充足評価部Ｐ１－３、作業スケジュール案変更部Ｐ１－４、出力部Ｐ１－５及びレイアウト修正案生成部Ｐ１－６の機能を実現するプロセッサである。したがって、以下の説明において制御部Ｐ１内の各部が実行する処理は、実際には制御部Ｐ１が記憶部Ｄ１に格納されたプログラムに記述された命令に従い、必要に応じて記憶部Ｄ１、入力部Ｉ１、出力部Ｏ１及び通信部Ｔ１等を制御することによって実行される。実行される処理の詳細については後述する。
　記憶部Ｄ１は、例えば半導体記憶装置及びハードディスクドライブ等の記憶装置であり、制御部Ｐ１によって実行されるプログラム、制御部Ｐ１が実行する処理において参照されるデータ、及び、制御部Ｐ１が実行する処理によって生成されたデータ等が格納される。本実施例の記憶部Ｄ１は、制御部Ｐ１の処理によって参照又は生成されるデータを格納する領域として、少なくとも、マスタ情報記憶部Ｄ１－１、オーダ情報記憶部Ｄ１－２及び立案結果記憶部Ｄ１－３を含む。
　マスタ情報記憶部Ｄ１－１には、例えば、工程情報記憶部Ｄ１－１１、工程前後関係記憶部Ｄ１－１２、リソースタイプ記憶部Ｄ１－１３、工程利用リソースタイプ記憶部Ｄ１－１４、シフト情報記憶部Ｄ１－１５、リソース時給情報記憶部Ｄ１－１６、エリア情報記憶部Ｄ１－１７、荷姿情報記憶部Ｄ１－１８及び必要面積算出マスタＤ１－１９が格納される。これらは、各工程、工程間の仮置き、利用エリア、リソース、必要面積算出マスタ、などを互いに対応付ける情報を含む。
　オーダ情報記憶部Ｄ１－２には、オーダ納期情報Ｄ１－２１、及び、各オーダの工程毎の作業物量と工程間毎の仮置きエリア通過物量とを含むオーダ物量情報Ｄ１－２２が格納される。
　立案結果記憶部Ｄ１－３には、例えば、立案した作業スケジュール案およびその作業スケジュール案にしたがって作業を行うためにシステムに投入する必要があるリソース量を示す必要リソース量案、又は、与えられたレイアウトで実現可能な作業スケジュール案が得られなかった場合のレイアウト修正案が格納される。これらは、立案結果と、立案に利用したマスタ情報およびオーダ情報とを対応付ける情報を含む。
　なお、以下の説明では、システムに投入するリソースとして、作業者又は作業機械（例えば後述するＰＯＳ）のような計数可能なものを例示しているため、以下の説明では必要リソース量案を必要リソース数案と記載するが、本発明は計量の対象となる種類のリソースが投入される場合にも適用することができる。
　入力部Ｉ１は、例えば倉庫設計システム１のユーザによる情報の入力を受け付けるキーボード、マウス又はタッチセンサ等の装置である。出力部Ｏ１は、例えば倉庫設計システム１のユーザに情報を出力する画像表示装置等である。通信部Ｔ１は、ネットワークＮ１に接続され、他の装置（図示省略）と通信するためのインターフェースである。
　次に、記憶部のマスタ情報記憶部Ｄ１－１の各情報テーブルについて説明する。
　工程情報記憶部Ｄ１－１１は、各工程の生産性と作業エリアを特定する情報として、例えば、工程情報テーブルＭ１を記憶する。
　図３は、本発明の実施例の工程情報テーブルＭ１の説明図である。
　工程情報テーブルＭ１は、工程名Ｍ１－１、生産性Ｍ１－２、作業エリア名Ｍ１－３及び作業エリア面積算出用のマスタ番号Ｍ１－４の欄を持つ。
　工程名Ｍ１－１には、例えば、スタート、ピッキング、検品、エンドといった工程を識別する名称が記憶される。生産性Ｍ１－２には、それぞれの工程の生産性、例えば、その工程において単位時間当たりに処理できる作業対象の量を示す値が記憶される。作業エリア名Ｍ１－３には、それぞれの工程の作業が行われるエリアを識別する名称が記憶される。作業エリア面積算出用のマスタ番号Ｍ１－４には、それぞれの工程の作業を行うために必要なエリアの面積を算出するために使用されるマスタ（図１１参照）の識別番号が記憶される。
　図３の例において、「スタート」及び「エンド」の工程は実質的な作業を含まないため、それらに対応する生産性Ｍ１－２、作業エリア名Ｍ１－３及び作業エリア面積算出用のマスタ番号Ｍ１－４は空欄となっている。本実施例では「ピッキング」の工程の作業は保管エリアで行われるため、これに対応する作業エリア名Ｍ１－３及び作業エリア面積算出用のマスタ番号Ｍ１－４は空欄となっている。また、この例において、「検品」の工程の作業の生産性は「５０」（例えば１時間当たりに処理できる商品の数）であり、その作業は検品作業エリアで行われ、その作業に必要な面積を計算するためにマスタ番号「１」のマスタが参照される。
　工程前後関係記憶部Ｄ１－１２は、各工程の前後関係（すなわち各工程の実行順序）と、の前後の工程間で仮置きされる商品を置く仮置きエリアと、その商品の荷姿を特定する情報として、例えば、工程前後関係情報テーブルＭ２を記憶する。
　図４は、本発明の実施例の工程前後関係情報テーブルＭ２の説明図である。
　工程前後関係情報テーブルＭ２は、前工程名Ｍ２－１、後工程名Ｍ２－２、仮置きエリア名Ｍ２－３及び仮置きエリア面積算出用のマスタ番号Ｍ２－４の欄を持つ。
　図４の例の先頭のレコードにおいて、前工程名Ｍ２－１に「スタート」、後工程名Ｍ２－２に「ピッキング」が記憶され、仮置きエリア名Ｍ２－３及び仮置きエリア面積算出用のマスタ番号Ｍ２－４は空欄となっている。これは、スタートの工程とピッキングの工程との間で商品の仮置きが発生しないことを示している。また、２番目のレコードにおいて、前工程名Ｍ２－１に「ピッキング」、後工程名Ｍ２－２に「検品」、仮置きエリア名Ｍ２－３に「検品前仮置きエリア」、仮置きエリア面積算出用のマスタ番号Ｍ２－４に「２」が記憶されている。これは、ピッキングが終了してこれから検品される商品が、検品前仮置きエリアに仮置きされ、そのエリアに必要な面積を計算するためにマスタ番号「２」のマスタ（図１２参照）が参照されることを示している。
　リソースタイプ記憶部Ｄ１－１３は、リソースタイプの情報として、例えば、リソースタイプ情報テーブルＭ３を記憶する。
　図５は、本発明の実施例のリソースタイプ情報テーブルＭ３の説明図である。
　リソースタイプ情報テーブルＭ３は、リソースタイプＭ３－１の欄を持つ。リソースタイプＭ３－１には、倉庫内のそれぞれの工程における作業に利用されるリソースのタイプ（例えば通常作業者もしくはフォークリフトを操作するフォークマン等の人のタイプ、又は、例えば商品を運搬するカゴ、検品に使用するＰｏｉｎｔ　Ｏｆ　Ｓａｌｅｓシステム（以下、単にＰＯＳと記載）もしくはフォークリフト等の物のタイプ）を示す値が格納される。
　工程利用リソースタイプ記憶部Ｄ１－１４は、各工程において利用されるリソースタイプの情報として、例えば、工程利用リソースタイプ情報テーブルＭ４を記憶する。
　図６は、本発明の実施例の工程利用リソースタイプ情報テーブルＭ４の説明図である。
　工程利用リソースタイプ情報テーブルＭ４は、それぞれの工程を識別する工程名Ｍ４－１、それぞれの工程で利用されるリソースのタイプを示すリソースタイプ名Ｍ４－２、及び、それぞれのリソースタイプあたりに必要となる作業エリアの占有面積を示す必要面積Ｍ４－３の欄を持つ。
　一つの工程に複数のタイプのリソースが利用される場合もあり、その場合は一つの工程について複数のレコードが用意される。図６の例では、ピッキングの工程にリソースとして通常作業者及びカゴが利用されるが、ピッキングの作業が保管エリアで行われるため、それらに対応する必要面積Ｍ４－３には「０」が記憶されている。また、検品の工程にはリソースとして通常作業者及びＰＯＳが利用され、ＰＯＳを設置するための必要面積Ｍ４－３として「２」が記憶されている。
　シフト情報記憶部Ｄ１－１５は、シフト（例えば人又は物（機械）等のリソースの稼働時間）の情報として、例えば、シフト情報テーブルＭ５を記憶する。
　図７は、本発明の実施例のシフト情報テーブルＭ５の説明図である。
　シフト情報テーブルＭ５は、それぞれのシフトを識別するシフト名Ｍ５－１、それぞれのシフトの開始・終了時刻Ｍ５－２、Ｍ５－３、それぞれのシフトにおける１回目の休憩の開始・終了時刻Ｍ５－４、Ｍ５－５、及びそれぞれのシフトにおける２回目の休憩の開始・終了時刻Ｍ５－６、Ｍ５－７の欄を持つ。
　図７の例において、「午前」のシフトは、８：００から１２：００までであり、休憩はない。「フルタイム」のシフトは、８：００から１７：００までであり、１２：００から１３：００までと１５：００から１５：３０までの２回の休憩がある。
　リソース時給情報記憶部Ｄ１－１６は、各リソースの時給情報（すなわちコスト単価情報）として、例えば、リソース時給情報テーブルＭ６を記憶する。
　図８は、本発明の実施例のリソース時給情報テーブルＭ６の説明図である。
　リソース時給情報テーブルＭ６は、リソースのタイプを示すリソースタイプ名Ｍ６－１、それぞれのリソースのタイプに適用されるシフト名Ｍ６－２及びそれぞれのリソースの時給Ｍ６－３の欄を持つ。
　一つのリソースのタイプに適用され得るシフトが複数存在する場合があり、それぞれのシフトによって時給が異なる場合もある。図８の例では、通常作業者に午前、午後、フルタイム又は夜というシフトが適用され得る。そして、夜のシフトの時給が最も高い。
　カゴ、ＰＯＳといった物の時給は「０」となっているが、例えばこれらがレンタル品である場合などに「０」より大きい時給が設定されてもよい。
　エリア情報記憶部Ｄ１－１７は、各エリアの単価を示す情報として、例えば、エリア情報テーブルＭ７を記憶する。
　図９は、本発明の実施例のエリア情報テーブルＭ７の説明図である。
　エリア情報テーブルＭ７は、それぞれのエリアを識別するエリア名Ｍ７－１及びそれぞれのエリアの単価（例えば１平方メートル当たりの価格）を示す単価Ｍ７－２の欄を持つ。
　荷姿情報記憶部Ｄ１－１８は、荷姿毎の寸法情報として、例えば、荷姿情報テーブルＭ８を記憶する。
　図１０は、本発明の実施例の荷姿情報テーブルＭ８の説明図である。
　荷姿情報テーブルＭ８は、例えばカゴ又はパレットといった荷姿を識別する荷姿名Ｍ８－１、それぞれの荷姿の幅Ｍ８－２及び奥行きＭ８－３の欄を持つ。この情報に基づいて、それぞれの荷姿の商品が作業エリア又は仮置きエリアに置かれたときに占める底面積を計算することができる。
　必要面積算出マスタＤ１－１９は、作業エリア面積算出用マスタ及び仮置きエリア面積算出用マスタの情報として、例えば、作業エリア面積算出用マスタ情報テーブルＭ９及び仮置きエリア面積算出用マスタ情報テーブルＭ１０を記憶する。
　図１１は、本発明の実施例の作業エリア面積算出用マスタ情報テーブルＭ９の説明図である。
　作業エリア面積算出用マスタ情報テーブルＭ９は、マスタ番号Ｍ９－１及びそれぞれのマスタ番号に対応するエリア面積余裕率Ｍ９－２の欄を持つ。
　図１２は、本発明の実施例の仮置きエリア面積算出用マスタ情報テーブルＭ１０の説明図である。
　仮置きエリア面積算出用マスタ情報テーブルＭ１０は、マスタ番号Ｍ１０－１、それぞれのマスタ番号に対応するエリア面積余裕率Ｍ１０－２及び荷姿名Ｍ１０－３の欄を持つ。
　オーダ納期情報Ｄ１－２１は、各オーダの納期情報として、例えば、オーダ納期情報テーブルＦ１を記憶する。
　図１３は、本発明の実施例のオーダ納期情報テーブルＦ１の説明図である。
　オーダ納期情報テーブルＦ１は、各オーダのオーダ名Ｆ１－１、オーダ受信時刻Ｆ１－２及びトラック出発時刻Ｆ１－３の欄を持つ。各オーダのオーダ受信時刻Ｆ１－２からトラック出発時刻Ｆ１－３までの時間に、そのオーダに基づく商品の出荷までの作業を行うことができる。
　オーダ物量情報Ｄ１－２２は、各オーダの工程毎の作業物量及び工程間毎の仮置きエリア通過物量の情報として、例えば、各オーダの工程毎の作業物量テーブルＦ２を記憶する。
　図１４は、本発明の実施例の各オーダの工程毎の作業物量テーブルＦ２の説明図である。
　各オーダの工程毎の作業物量テーブルＦ２は、各オーダを識別するオーダ名Ｆ２－１、各オーダに適用される工程を識別する工程名Ｆ２－２、及び、各オーダの各工程に対応する作業対象の量を示す作業物量Ｆ２－３の欄を持つ。
　ここで、作業物量Ｆ２－３の値の単位は、作業が行われる単位である。例えば、作業が所定の数の商品を梱包したケースごとに行われる場合には、各オーダの各工程で処理されるケース数が作業物量Ｆ２－３に記憶される。作業がオーダの行ごとに行われる場合には、各オーダの各工程の行数が作業物量Ｆ２－３に記憶される。作業が品目ごとに行われる場合には各オーダに含まれる品目の数が作業物量Ｆ２－３に記憶される。作業がオーダごとに行われる場合には「１」が作業物量Ｆ２－３に記憶される。
　この作業単位は、工程情報テーブルＭ１の生産性Ｍ１－２における作業単位と同じであるため、各オーダの各工程の作業物量Ｆ２－３の値と、その工程に対応する生産性Ｍ１－２の値と、に基づいて、各オーダの各工程の作業量（工数）を計算し（後述する式（２））、それを各時間帯に割り当てることによって、作業スケジュール案を立案することができる。
　図１５は、本発明の実施例の各オーダの工程間毎の仮置きエリア通過物量テーブルＦ３の説明図である。
　各オーダの工程間毎の仮置きエリア通過物量テーブルＦ３は、オーダ名Ｆ３－１、前工程名Ｆ３－２、後工程名Ｆ３－３及び仮置きエリア通過物量Ｆ３－４の欄を持ち、記憶部Ｄ１に記憶される。ここで、仮置きエリア通過物量Ｆ３－４の値の単位は、仮置きされる商品の荷姿において計数される数である。例えば、仮置きされる商品の荷姿がカゴであれば、カゴの数が仮置きエリア通過物量Ｆ３－４に記憶される。
　図１５の例では、「ｏｒｄｅｒ０１」によって識別されるオーダに、「スタート」、「ピッキング」、「検品」及び「エンド」という工程が含まれ、「スタート」と「ピッキング」との間の仮置きエリアの通過物量は「０」、「ピッキング」と「検品」との間及び「検品」と「エンド」との間の仮置きエリアの通過物量はいずれも「３０」である。
　なお、本実施例の記憶部Ｄ１は、さらに、倉庫のレイアウト情報を含んでもよい。例えば、本実施例の倉庫設計システムが新しい倉庫を設計するために使用される場合、ユーザが入力部Ｉ１を操作して図１に示すような倉庫のレイアウトを入力すると、そのレイアウト情報が記憶部Ｄ１に格納される。あるいは、本実施例の倉庫設計システムが既存の倉庫のレイアウト変更のために使用される場合、既存の倉庫の現状のレイアウト情報が記憶部Ｄ１に格納される。このようなレイアウト情報は、少なくとも、各エリアの配置及び面積を示す情報を含み、その面積が、後述する処理における所与レイアウトのエリア面積となる。後述する処理の結果、ユーザがいずれかのエリアの拡張・縮小といったレイアウト変更を行った場合、その変更が記憶部Ｄ１のレイアウト情報に反映される。
　図１６は、本発明の実施例の倉庫設計システムが実行する処理を示すフローチャートである。
　以下、図１６を参照して倉庫設計システムが実行する処理を説明する。実際には、例えば検品工程において、検品作業者と、検品用機械であるＰＯＳの２種類のリソースを用いる場合などのように、１工程に複数のリソースタイプが適用される場合があるが、以下の説明では、簡単のため、１工程あたり１リソースタイプのみが適用される例を示す。１工程に複数のリソースタイプが適用される場合にも、以下と同様の処理を行うことができる。
　まず、制御部Ｐ１は、記憶部Ｄ１のマスタ情報記憶部Ｄ１－１から各種マスタ情報Ｄ１－１１～Ｄ１－１９を読み込む（Ｓ１－１）。
　次に、制御部Ｐ１は、記憶部Ｄ１のオーダ情報記憶部Ｄ１－２からオーダ納期情報Ｄ１－２１及びオーダ物量情報Ｄ１－２２を読み込む（Ｓ１－２）。
　次に、制御部Ｐ１の作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、作業スケジュール案および必要リソース数案を生成する（Ｓ１－３）。この処理の詳細については、図１７を参照して後述する。
　次に、制御部Ｐ１の必要面積算出部Ｐ１－２は、ステップＳ１－３の作業スケジュール案を採用した場合の仮置きエリア必要面積をエリア毎に算出する（Ｓ１－４）。この処理の詳細については、図１８を参照して後述する。
　次に、制御部Ｐ１の面積充足評価部Ｐ１－３は、Ｓ１－４で算出した必要面積と、Ｓ１－１で読み込んだエリア情報Ｄ１－１７における所与レイアウトのエリア面積を比較し、全てのエリアについて必要面積が所与レイアウトのエリア面積以下かどうかを判別する（Ｓ１－５）。
　この判別の結果がＹｅｓである（すなわち必要面積が所与レイアウトのエリア面積以下である）ことは、仮置きエリアが仮置きされる商品を常に収容可能であることを示す。特に、必要面積が所与レイアウトのエリア面積より小さい場合、その仮置きエリアには余剰がある。一方、この判別の結果がＮｏである（すなわち必要面積が所与レイアウトのエリア面積より大きい）ことは、その仮置きエリアが少なくともいずれかの時間帯において仮置きされる商品を収容不可能である（すなわち仮置きエリアが不足する）ことを示す。
　Ｓ１－５の判別の結果がＹｅｓの場合、制御部Ｐ１の出力部Ｐ１－５は、Ｓ１－３の作業スケジュール案および必要リソース数案を、記憶部Ｄ１の立案結果記憶部Ｄ１－３に記憶し、出力する（Ｓ１－６）。
　一方、ステップＳ１－５の判別の結果がＮｏの場合、つまり、少なくとも１つのエリアについて必要面積が所与レイアウトのエリア面積より大きい場合は、制御部Ｐ１は、所定の終了条件が満たされるかどうかを判別する（Ｓ１－７）。
　ステップＳ１－７の判別の結果がＮｏの場合、制御部Ｐ１の作業スケジュール案変更部Ｐ１－４は、前記作業スケジュール案および前記必要リソース数案を変更する（Ｓ１－８）。この処理の詳細については、図１９を参照して後述する。
　制御部Ｐ１は、ステップＳ１－５で全てのエリアについて必要面積が所与レイアウトのエリア面積以下となる作業スケジュール案および必要リソース数案を得られるまで、または、ステップＳ１－７で所定の終了条件が満たされるまで、ステップＳ１－４～Ｓ１－５を繰り返す。
　所定の終了条件が満たされる場合とは、例えば、ステップＳ１－４～Ｓ１－５の繰り返し回数が所定の最大繰り返し回数に達した場合、ステップＳ１－４～Ｓ１－５の繰り返しによる計算時間が所定の時間に達した場合、ステップＳ１－５で面積を充足していないと判定されたエリア数または不足量がしきい値を下回った場合、または、少なくともユーザが指定した１つまたは複数のエリアが面積を充足した場合などである。
　ステップＳ１－７で、所定の終了条件が満たされる場合、制御部Ｐ１は、与えられたレイアウトのエリア面積では実現可能な作業スケジュールが得られないことを示すエラー出力を行う（Ｓ１－９）。さらに、制御部Ｐ１は、その時点での作業スケジュールと必要なリソース数と各エリア面積とを出力する。このとき、制御部Ｐ１は、その時点まで最も面積の不足量が小さかった作業スケジュール案と必要なリソース数と各エリア面積とを出力してもよい。ユーザは、出力された各エリア面積に基づいて面積の不足が解消するように倉庫のレイアウトを変更してもよい。面積不足量が最小の案を出力することによって、レイアウトの変更量を抑えることができる。
　ステップＳ１－３において、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、納期を満足し、かつ、リソースが作業エリアに収まり、かつ、リソースコスト最小となる作業スケジュール案、および、そのときの必要リソース数案を生成する。具体的には、ステップＳ１－３における作業スケジュール案と必要リソース数案は、例えば図１７に示す手順で生成できる。
　図１７は、本発明の実施例の倉庫設計システムが作業スケジュール案及び必要リソース数案を生成する処理を示すフローチャートである。
　まず、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、所与レイアウトの作業エリア面積と、工程利用リソースタイプ情報テーブルＭ４における工程利用リソースタイプあたりの必要面積Ｍ４－３と、各作業エリアのマスタ番号Ｍ１－４に対応するエリア面積余裕率Ｍ９－２と、に基づいて、式（１）によって各作業エリアにおけるリソース数の上限を算出する（Ｓ２－１）。
　リソース数の上限＝作業エリア面積÷作業エリア面積の余裕率÷１リソースあたりの必要面積　　　・・・（１）
　次に、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、各種マスタ情報Ｄ１－１１～Ｄ１－１９及び各種オーダ情報Ｄ１－２１、Ｄ１－２２を基に、各オーダの工程毎の総工数を、作業可能時間帯に分割して割付けることで、初期作業スケジュール案を生成する（Ｓ２－２）。ここで、割付けの対象となる作業可能時間帯は、各オーダのオーダ受信時刻からトラック出発時刻までの時間帯に含まれ、かつ、各工程の作業可能時間帯に含まれ、かつ、各工程で利用するリソースのシフトの作業可能時間帯にも含まれる時間帯（すなわちそれらの全ての重複部分の時間帯）のことである。また、ステップＳ２－２において、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、作業可能時間帯にオーダ毎に平準化した工数を割付けてもよいし、ランダムな工数を（その全作業可能時間帯の合計値が各オーダの工程ごとの総工数と同じになるように）割付けてもよい。これによって、各オーダの全工程の全作業が当該オーダの作業可能時間帯に行われ、かつ、それぞれの時間帯に稼働している（すなわち作業可能な）種類及びシフトのリソースが利用されるように、作業スケジュール案が作成される。
　ここで、各オーダの工程毎の総工数は、以下の式（２）によって算出され、記憶部Ｄ１に記憶される。式（２）には作業単位がパレットである例を示すが、例えばコンテナ、ケース又はロットのような他の作業単位の場合にも同様に計算できる。
　オーダＡの工程Ｂにおける総工数［ＭＨ］＝オーダＡの工程Ｂの総作業物量［パレット］÷工程Ｂの生産性［パレット／ｈｒ］　　　・・・（２）
　次に、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、ステップＳ２－２の初期作業スケジュール案を実現するのに必要な、初期必要リソース数案を算出する（Ｓ２－３）。このとき、各工程で利用するリソースのシフトが複数あり、それぞれの時給が異なる場合には、より時給の安いシフトのリソースを優先して割付けてもよい。
　次に、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、ステップＳ２－３で算出された必要リソース数が、ステップＳ２－１で算出された上限内かどうかを判別する（Ｓ２－４）。この判別の結果がＹｅｓ（すなわち必要リソース数が上限内である）ことは、いずれの時間帯においても、各工程で利用されるリソースの必要面積が所与の作業エリアの面積を超えないこと、すなわち、各工程で利用されるリソースが作業エリア内に収容可能であることを示す。特に、必要リソース数が上限より小さい場合には、作業エリアに余剰がある。一方、この判別の結果がＮｏ（すなわち必要リソース数が上限を超える）ことは、少なくともいずれかの時間帯で、いずれかの工程で利用されるリソースの必要面積が所与の作業エリアの面積を超えること、すなわち、いずれかの工程で利用されるリソースが作業エリア内に収容不可能である（言い換えると作業エリアが不足する）ことを示す。
　判別の結果がＹｅｓの場合、処理は次のステップＳ２－６に進む。一方、ステップＳ２－４の判定結果がＮｏ、すなわち、必要リソース数が上限を超えている場合は、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、ステップＳ２－２’でスケジュール案を修正し、再びステップＳ２－３以降の処理を実行する。
　作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、ステップＳ２－４において、さらに、所定の終了条件が満たされるかどうかも判別する。この終了条件は、必要リソース数が上限を超えない作業スケジュール案がまだ算出されていないにもかかわらず、作業スケジュール案を算出する処理を打ち切るための条件である。例えば、ステップＳ２－２’、Ｓ２－３及びＳ２－４の繰り返し回数が所定の回数に達した場合などに、所定の終了条件が満たされると判別される。
　ステップＳ２－４において所定の終了条件が満たされる場合、必要リソース数が上限を超えない作業スケジュール案が結局算出されなかったため、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、与えられた作業エリア面積では実現可能な作業スケジュール案が得られないことを示すエラー出力を行う（Ｓ２－５）。さらに、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、その時点での作業スケジュールと必要なリソース数と各作業エリアの必要面積とを出力する。このとき、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、その時点まで最も面積の不足量が小さかった作業スケジュール案と必要なリソース数と各作業エリアの必要面積を出力してもよい。
　ここで出力された作業スケジュール案及び必要リソース数案を用いて作業スケジュール案生成部Ｐ１－１が図１６のステップＳ１－４以降の処理を実行してもよいし、ユーザがここで出力された各作業エリアの必要面積に基づいて不足を解消するように倉庫のレイアウトを変更してもよい。面積の不足量が最小の案を出力することによって、レイアウトの変更量を抑えることができる。
　次に、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、ステップＳ２－３で算出された初期必要リソース数案と、それぞれのリソースの時給とを基に、以下の式（３）によって初期コストを算出する（Ｓ２－６）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　次に、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、所定の終了条件が満たされるかどうかを判別する（Ｓ２－７）。ステップＳ２－７の判別の結果がＮｏの場合、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、Ｓ２－２の初期作業スケジュール案（又は前回のステップＳ２－２”で生成された作業スケジュール変更案）を一部変更して作業スケジュール変更案を生成する（Ｓ２－２”）。その後、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、所定の終了条件が満たされるまでステップＳ２－３、Ｓ２－４、Ｓ２－６、Ｓ２－２”を繰返して、よりコストの低い作業スケジュール案及び必要リソース数案を探索する。
　ステップＳ２－７における所定の終了条件とは、必要リソース数が上限を超えない作業スケジュール案が算出された場合に、よりコストが低い作業スケジュール案を算出するための処理を打ち切るための条件である。例えば、ステップの繰り返し回数が所定の数に達した場合、ステップの繰り返しによる計算時間が所定の時間に達した場合、または、ステップＳ２－６で初期リソースコストまたは変更後リソースコストがしきい値以下になった場合に、所定の終了条件が満たされたと判定してもよい。
　ステップＳ２－７の判別の結果がＹｅｓである（すなわち終了条件が満たされた）場合、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、作業可能時間帯に全ての工程の作業が終了し、かつ、必要リソース数が上限を超えないいくつかの作業スケジュール案と必要リソース数案との組合せのうち、コスト最小のものを出力して終了する（Ｓ２－８）。
　上記のように、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、ステップＳ２－６においてリソースコストを算出し、Ｓ２－２”～Ｓ２－６を繰返してそのリソースコストを最小化しているが、式（３）の代わりに以下の式（３’）を使用することによって、面積コストも併せて最小化することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ステップＳ２－５又はステップＳ２－８で出力された作業スケジュール案及び必要リソース数案について、図１６のステップＳ１－４以降の処理が実行される。ステップＳ１－４において、必要面積算出部Ｐ１－２は、ステップＳ１－３の作業スケジュール案を採用した場合の各時間帯の仮置き物量をシミュレーションによって算出し、算出した仮置き物量から仮置きエリアの必要面積をエリア毎に算出する。具体的には、ステップＳ１－４における仮置きエリア必要面積は、例えば図１８に示す手順で算出できる。
　図１８は、本発明の実施例の必要面積算出部Ｐ１－２が仮置きエリア必要面積を算出する処理を示すフローチャートである。
　まず、必要面積算出部Ｐ１－２は、各オーダの各工程の全作業量に対する、各時間帯までに終了した作業量の比率を示す作業終了比率を、式（４）で算出する（ステップＳ３－１）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　次に、必要面積算出部Ｐ１－２は、前工程ｉと後工程ｉ＋１の間の仮置き物量を、式（５ａ）で算出する（ステップＳ３－２）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ただし、前工程ｉと後工程ｉ＋１の間のオーダｊの仮置き物量（ｔ）は、式（５ｂ）で算出される。
　前工程ｉと後工程ｉ＋１の間のオーダｊの仮置き物量（ｔ）＝（オーダｊの前工程ｉの作業終了比率（ｔ）―オーダｊの後工程ｉ＋１の作業終了比率（ｔ））×オーダｊの仮置きエリア通過物量　　　・・・（５ｂ）
　最後に、必要面積算出部Ｐ１－２は、仮置きエリア面積算出用マスタ情報テーブルＭ１０の情報及びそれに対応する荷姿情報テーブルＭ８の情報を用いて、前工程ｉと後工程ｉ＋１の間の仮置きエリア必要面積を式（６ａ）で算出する（ステップＳ３－３）。ここで、表記の簡単のため省略したが、式（６ａ）における仮置きとは、全て前工程ｉと後工程ｉ＋１の間の仮置きのことである。これによって、時間帯ごとの工程間の仮置きエリア必要面積の最大値がその工程間の仮置きエリア必要面積として計算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　ただし、Ｔは全作業終了時刻であり、仮置きエリア必要面積（ｔ）は、式（６ｂ）で算出される。
　仮置きエリア必要面積（ｔ）＝エリア面積余裕率×f(仮置き物量（ｔ），荷姿の幅，荷姿の奥行き)　　　・・・（６ｂ）
　ただし、ｆは、仮置き物量（ｔ）、荷姿の幅及び荷姿の奥行きを変数とする任意の関数を示す。
　以上のステップによって、必要面積算出部Ｐ１－２は、仮置きエリア必要面積を求めることができる。
　図１６のステップＳ１－８において、作業スケジュール案変更部Ｐ１－４は、ステップＳ１－５で仮置きエリアから溢れてしまった仮置き物量（すなわちステップＳ１－５で必要面積が所与レイアウトのエリア面積を超えると判定された仮置きエリアの物量）がエリア内に収まるように、作業スケジュール案および必要リソース数案を変更する。この変更は、工程間の仮置き物量が、前後工程の作業量と連動して変化することに着目して行われる。例えば前工程の作業量を減らしたり、後工程の作業量を増やしたりすることによって、仮置き物量を減らすことができる。具体的には、ステップＳ１－８における案の変更は、例えば図１９に示す手順で算出できる。
　図１９は、本発明の実施例の作業スケジュール案変更部Ｐ１－４が作業スケジュール案および必要リソース数案を変更する処理を示すフローチャートである。
　仮置き物量が溢れている仮置きエリアについて、溢れている時刻ｔはｔ＝τ、前工程は工程ｉ、後工程は工程ｉ＋１であるとする。
　まず、作業スケジュール案変更部Ｐ１－４は、調整対象の工程として、前工程または後工程を選ぶ（ステップＳ４－１）。
　次に、作業スケジュール案変更部Ｐ１－４は、選択工程について、ｔ＝τが作業可能時間帯に含まれるようなオーダｊを一つ選択する（ステップＳ４－２）。
　次に、作業スケジュール案変更部Ｐ１－４は、選択工程のオーダｊのｔ＝τにおける作業量を、選択工程が前工程ならば減らし、後工程ならば増やす（ステップＳ４－３）。ここで、減少量または増加量は、予め定める単位量とする。
　上記のようにオーダｊの選択工程の作業量を変更したことで、前工程の作業の終了比率を超えて後工程の作業が終了してしまう（すなわち、前工程の作業が終了していない商品に対する後工程の作業が先に終了するような作業スケジュール案が作成される）場合がある。しかし、現実には、前工程の作業が終了していない商品に対して後工程の作業を行うことはできないため、そのようなスケジュール案は実行不可能である。作業スケジュール案変更部Ｐ１－４は、実行可能なスケジュール案が作成されるように帰納的に前後工程の作業量を調整する。
　具体的には、選択工程が前工程ｉである場合は、作業スケジュール案変更部Ｐ１－４は、前工程ｉの作業量減少後の作業終了比率を後工程ｉ＋１の作業終了比率が超えているかどうかを判別し（ステップＳ４－４）、超えていない場合（Ｎｏの場合）は終了し、超えている場合（Ｙｅｓの場合）は、超えないように後工程ｉ＋１の作業終了比率も減少させる（ステップＳ４－５）。作業スケジュール案変更部Ｐ１－４は、これと同様の処理を、さらに後工程ｉ＋２、後工程ｉ＋３、・・・、後工程Ｎ（エンド工程）まで、全ての後工程の作業終了比率が前工程の作業終了比率を超えなくなるまで繰返す。
　同様に、選択工程が後工程ｉ＋１である場合は、作業スケジュール案変更部Ｐ１－４は、後工程ｉ＋１の作業量増加後の作業終了比率が前工程ｉの作業終了比率を超えているかどうかを判別し（ステップＳ４－４）、超えていない場合（Ｎｏの場合）は終了し、超えている場合（Ｙｅｓの場合）は、超えないように前工程ｉ―１の作業終了比率も増加させる（ステップＳ４－５）。作業スケジュール案変更部Ｐ１－４は、これと同様の処理を、さらに前工程ｉ―２、前工程ｉ―３、・・・、前工程０（スタート工程）まで、全ての後工程の作業終了比率が前工程の作業終了比率を超えなくなるまで繰返す。
　上記手順では、仮置き物量が溢れている時刻について、１つ前の工程の作業量を減らす、または、１つ後の工程の作業量を増やす、といった作業スケジュール変更が行われるが、これは作業スケジュール変更の一例に過ぎず、これ以外の方法で作業スケジュールを変更してもよいことはもちろんである。例えば、同時に前後工程の作業量を調整したり、さらに前の工程またはさらに後の工程にわたって、同時に作業量を減らしたり、増やしたりすることによって作業スケジュールを変更してもよい。また、前の時刻又は後の時刻にわたって、同時に作業量を減らしたり、増やしたりしてもよい。このように同時変更する範囲を広げることは、作業エリアが不足していてリソース数が増やせない、または、オーダの納期に間に合わなくなる、など、前後工程または当該時刻のみの作業量の調整では対応できない問題が生じている場合に有効である。
　次に、以上の処理結果の出力例を説明する。
　図２０は、本発明の実施例の倉庫設計システムによる立案結果の出力例を示す説明図である。
　具体的には、図２０は、図１～図１９を参照して説明した処理の結果を出力するために、出力部Ｏ１が表示する画面の一例である。この画面例では、作業スケジュール案として各時刻の割付作業量の案がウィンドウＷ１に、必要リソース数案がウィンドウＷ２に、必要面積案がウィンドウＷ３に、そのときのコストがウィンドウＷ４（グラフ表示の例）に、それぞれ表示される。
　ウィンドウＷ１に表示された各時刻の割付作業量の案は、ステップＳ１－６（図１６）で出力されたスケジュール案の一例であり、各オーダの各工程に時間帯ごとに割付けられた作業量の表示を含む。これらの作業量は、図１６のＳ２－２で計算された各工程の総工数を各時間帯に割り付けることによって生成され、必要に応じてＳ２－２’又はＳ２－２”で修正されたものである。例えば、ピッキング及び検品等の作業に関する作業量は人数であり、図２０の例では、８：００から８：３０までの時間帯に、オーダ名「Ｏｒｄｅｒ０１」のピッキングには５人割付けられ、同じオーダの検品には一人も割付けられていない。８：３０から９：００までの時間帯に、同じオーダのピッキングと検品に５人ずつが割付けられている。
　ウィンドウＷ２に表示された必要リソース数案は、ステップＳ１－６で出力されたリソース数案の一例であり、ウィンドウＷ１に表示された割付作業量に対応する。ここでは、各リソースタイプ及び各シフトの、１日の時間帯ごとに必要となるリソース数の最大値が必要リソース数として表示される。図２０の例では午前シフト及び午後シフトの通常作業者が表示されているが、さらに別の種類の（又は別のシフトの）作業者が含まれてもよいし、ＰＯＳ又はフォークリフトといった機械が含まれてもよい。
　ウィンドウＷ３に表示された必要面積案は、ステップＳ１－６で出力されたリソース数案に基づいて、Ｓ１－４で計算された仮置きエリア必要面積案、及び、そのリソース数案に基づいて計算された作業エリア必要面積案を含む。
　ウィンドウＷ４に表示されたコストは、ステップＳ１－６で出力されたリソース数案に基づいて計算された全コストである。このコストは、リソース時給情報テーブルＭ６（図８）を参照して、ウィンドウＷ１に表示された各時刻の割付作業量、割付けられたリソースタイプ及びシフトに対応する時給に基づいて計算することができる。
　また、式（２）で用いた生産性Ｍ１－２のデータは、搬送工程であれば倉庫レイアウトに依存するため、作業スケジュール案生成部Ｐ１－１は、倉庫レイアウトを用いてエリア間の搬送経路を予測し、その搬送経路の長さと所定の（例えば予めユーザが設定した）搬送速度からエリア間の搬送時間を予測し、その搬送時間から予測した生産性の値を用いても良い。搬送工程の生産性の予測値は、式（７ａ）によって計算される。なお、式（２）と同様に、式（７ａ）には作業単位がパレットである例を示すが、例えばコンテナ、ケース又はロットのような他の作業単位の場合にも同様に計算できる。
　搬送工程の生産性の予測値［パレット／ｈｒ］＝１搬送あたりの搬送物量「パレット」÷エリア間搬送時間［ｈｒ］　　　・・・（７ａ）
　ただし、エリア間搬送時間［ｈｒ］は式（７ｂ）によって計算される。
　エリア間搬送時間［ｈｒ］＝搬送経路の長さ［ｍ］÷搬送速度［ｍ／ｈｒ］　　　・・・（７ｂ）
　倉庫レイアウトにおけるエリア間の最短の搬送経路は、障害物が無い、または、無視できる場合はユークリッド距離またはマンハッタン距離、障害物が無視できない場合はダイクストラ法などで求めればよい。また、倉庫内の各地点において、障害物の有無または制限速度の相違などのために、搬送速度が異なる場合は、各エリアまたは座標毎に搬送速度を個別に設定すればよい。
　例えば新しい倉庫のレイアウト案又は既存の倉庫のレイアウト変更案について、上記のように搬送時間も考慮した生産性を計算して図１６～図１９の処理を行い、その結果に基づいてレイアウト案が変更された場合には、変更後のレイアウト案について再び上記のように搬送時間を考慮した生産性を計算して図１６～図１９の処理を行うことによって、エリア間の搬送時間が考慮された、より現実的な作業スケジュール案に基づく倉庫のレイアウト案を立案することができる。
　なお、制御部Ｐ１が、ステップＳ１－９で、実現可能な作業スケジュールが得られないことを示すエラー出力をする際、以下の情報を併せて出力してもよい。エラー出力の際に出力部Ｏ１が表示する画面の例について、図２１～図２４を参照して説明する。
　図２１は、本発明の実施例の倉庫設計システムによるエリア面積修正案の出力例を示す説明図である。
　図２１のウィンドウＷ５には、最も面積の不足量が小さい作業スケジュール案および必要リソース数案、並びに、それらの案が採用された場合の必要面積をエリア面積修正案として表示される。
　図２１の例では、各作業エリア及び仮置きエリアごとに、作業スケジュール案および必要リソース数案から計算された必要面積案と、レイアウト上の面積とが表示される。必要面積案は、図２０のウィンドウＷ３に表示されたものと同様である。レイアウト上の面積とは、それぞれのエリアの所与の面積である。例えば、新たな倉庫を設計している段階で、その倉庫の設計データを対象として上記の倉庫設計システムの処理が行われた場合、レイアウト上の面積とは、その時点の倉庫の設計データから得られる各エリアの面積である。さらに、必要面積案がレイアウト上の面積より大きい場合にはその必要面積案が面積修正案として表示されている。
　図２２は、本発明の実施例の倉庫設計システムによるエリア融通案の出力例を示す説明図である。
　図２２のウィンドウＷ６には、エリアを複数工程で共同利用するようなエリア融通案およびそのエリア必要面積が表示され、ウィンドウＷ７には、融通後の時系列の仮置きの占有状況が表示される。
　ここで、エリア融通案を検討するメリットは、面積占有率の高い時間帯がそれぞれ異なる工程間でエリアを共同利用、つまり融通することで、必要面積を低減できることにある。例えば、図２２に示したように、朝に入荷が集中し、夜に出荷が集中するような倉庫の場合、入荷と出荷で利用する仮置きエリアを同一の「入出荷バース」エリアに設定し、その一部を、入荷後の仮置き物量が多い時間帯には入荷後仮置きエリアとして使用し、出荷前の仮置き物量が多い時間帯には出荷前仮置きエリアの一部として使用してもよい。このように、あるエリアを二つの仮置きエリアが共同利用（タイムシェア）することによって、面積占有率を平準化できる。これによって、入荷と出荷それぞれについて仮置きエリアを用意するよりも、大幅に必要面積を低減することができる。
　具体的には、ウィンドウＷ６には、例として、入荷した直後の商品が仮置きされる入荷後仮置きエリア、および、出荷のためにトラックに積み込まれるのを待っている商品が仮置きされる出荷前仮置きエリアの融通前の必要面積が表示されている。融通前の必要面積とは、図２０のウィンドウＷ３に表示されるものと同様に、ステップＳ１－６で出力されたリソース数案に基づいて、Ｓ１－４で計算された仮置きエリア必要面積案の値である。図２２の例では、入荷後仮置きエリアおよび出荷前仮置きエリアの融通前の必要面積がそれぞれ２０００および２８００となっているため、両者の合計は４８００となる。しかし、これらの値は、ステップＳ１－４において説明したように、時間帯ごとに計算された必要面積の最大値である。このため、両者の値が最大となる時間帯が異なっていれば、両者の合計値の最大値は単純に両者の最大値を合計した値よりは小さくなる。
　例えば、ウィンドウＷ７に示すように、入荷後仮置きエリアの必要面積のピークが午前中から午後の早い時間帯に現れるのに対して、出荷前仮置きエリアの必要面積のピークが午後の遅い時間帯に現れる場合、これらの仮置きエリアをいずれも入出荷バースエリアＬ１に設けて両者間の融通を可能とすることによって、両者の合計の最大値は４８００より小さい値（図２２の例では２８００）となり、これがウィンドウＷ６の融通後の必要面積として表示される。
　図２２のような情報を出力することによって、必要面積の低減に有効なエリア間の融通案を提案することができる。
　図２３は、本発明の実施例の倉庫設計システムによる不足エリアおよび余剰エリアの出力例を示す説明図である。
　図２３のウィンドウＷ８には、面積が不足しているエリアである不足エリア、および、余っているエリアである余剰エリアの一覧表が表示される。図２３の例では、不足エリアとして入出荷バースエリアが、余剰エリアとして検品作業エリアが表示されている。
　例えば、レイアウト図上に、不足エリアを赤、余剰エリアを青などに色分けして表示してもよい。そのとき、それぞれの必要面積に対するレイアウト面積の比率である不足率・余剰率に応じて、色の濃淡を変えてもよい。また、レイアウト上で隣接するエリアがそれぞれ不足エリアおよび余剰エリアである場合には、余剰エリアから不足エリアへの置換を推奨する案を出力、および、地図上などで推奨表示してもよい。
　図２３のウィンドウＷ９の例では、入出荷バースエリアが不足し、検品作業エリアに余剰があるため、検品作業エリアのうち入出荷バースエリアに隣接する、不足分の面積の領域が、置換推奨エリアとして表示される。
　図２４は、本発明の実施例の倉庫設計システムによる作業可能時間帯変更後の各オーダのオーダ受信時刻・トラック出発時刻の出力例を示す説明図である。
　図１６～図１９に示す処理を行った結果、実現可能な作業スケジュール案を作成できなかった場合であっても、いずれかのオーダの受信時刻を前倒しするか、トラックの出発時刻を後ろ倒しすることによって、作業が行われる時間帯が変動し、それによって実現可能な作業スケジュール案が作成できる場合がある。
　このため、制御部Ｐ１は、少なくとも一つのオーダの受信時刻の前倒し、または、少なくとも一つのオーダのトラック出発時刻の後ろ倒しの少なくともいずれかを行ったオーダの変更案を作成し、その変更案に基づいて図１６～図１９のフローを実行し、与えられたエリア面積で実現可能な作業スケジュールが得られた場合に、作業スケジュール、および、各オーダのオーダ受信時刻・トラック出発時刻を出力する。
　図２４のウィンドウＷ１０には、オーダの変更案に基づいて、与えられたエリア面積で実現可能な作業スケジュールが得られた場合の、各オーダの変更前の受信時刻、変更前の出発時刻、変更後の受信時刻案及び変更後の出発時刻案が表示される。ユーザ（すなわち倉庫の設計者）は、このような変更案を倉庫の利用者に提示し、受け入れられた場合にはそれによって倉庫のレイアウト変更を省略することができる。
　以上の方式を組み合わせると、例えば図２５のようなユーザインタフェースが提供される。
　図２５は、本発明の実施例の倉庫設計システムが提供するユーザインタフェース例の説明図である。
　具体的には、図２５には、出力部Ｏ１によって出力される画面の例を示す。ユーザが入力部Ｉ１を操作して画面上の表示に応じた種々の情報を入力すると、その結果が表示に反映される。
　例えば、ユーザが図２５に示すユーザインタフェース上で倉庫レイアウトを設計すると、その結果を示すレイアウト図がウィンドウＷ１１に表示される。このレイアウトに従って、制御部Ｐ１は、バックグラウンド処理で式（７ａ）および式（７ｂ）によって搬送工程の生産性の予測値を計算し、同じくバックグラウンド処理でその生産性の予測値を用いて図１６のフローで作業スケジュールを立案する。これによって、ユーザの設計した倉庫レイアウトの各エリア面積が必要面積を充足しているかどうか、および、その時点でのコストをリアルタイム評価し、充足状況（図２５のウィンドウＷ１２）、融通案および不足／余剰状況（図２５のウィンドウＷ１３）を表またはレイアウト図上で可視化表示したり、コストを表示（図２５のウィンドウＷ１４）したりすることができる。
　この例において、ウィンドウＷ１３及びＷ１４は、それぞれ、図２３のウィンドウＷ９及び図２０のウィンドウＷ４に示したものと同様である。ウィンドウＷ１２には、図２１のウィンドウＷ５と同様の必要面積案及びレイアウト上の面積に加えて、レイアウト上の面積の余剰量又は不足量を示す充足状況が表示される。
　ユーザは、上記のように可視化表示された結果を参照して、レイアウト案を修正することができる。例えば、検品作業エリアの置換推奨エリアを入出荷バースエリアに加える修正をユーザインタフェース上で入力した場合、その修正が加えられたレイアウト図がウィンドウＷ１１に表示される。さらに、修正されたレイアウトに従って、制御部Ｐ１は、バックグラウンド処理で式（７ａ）および式（７ｂ）によって搬送工程の生産性の予測値を更新し、同じくバックグラウンド処理でその更新した生産性の予測値を用いて図１６のフローで新たな作業スケジュールを立案し、それに基づいて更新されたウィンドウＷ１２～Ｗ１４を出力することができる。
　上記の処理は、新しい倉庫を設計する場合だけでなく、既存の倉庫のレイアウトを変更する場合にも行うことができる。
　以上のように、本発明の実施例の倉庫設計システムは、納期を満足し、リソースが作業エリアに収まり、かつリソースコスト最小の作業スケジュール案を生成し、その案を実施したときの仮置き物量をシミュレーションによって算出し、仮置き物量を収めるのに必要な面積を算出する。与えられたレイアウトの面積が必要面積を下回る場合は、仮置き物量がエリアに収まるように作業スケジュールを調整し、再評価する。その結果、納期を満足し、かつ、リソースと仮置き物量がそれぞれ作業エリアと仮置きエリアに収まり、かつ、リソースコスト最小の作業スケジュールを立案できる。そして、そのような作業スケジュールを立案できない場合には、立案できるようにレイアウトを変更することによって、適切なレイアウトを持った倉庫を設計することができる。
　上記の実施例では、物流倉庫の出荷作業に本発明を適用する例を示したが、本発明は、搬入された物品に対する複数工程があり、その工程間に物品の仮置きが発生し、全ての工程が終了した物品が搬出されるような一般の倉庫、工場、港湾施設などといった種々の施設に幅広く適用することができる。例えば、オーダの受信時刻とトラック出発時刻をそれぞれ、工場への投入日と納期日とすることで、仮置きエリア面積に制限のあるような工場の生産スケジュール立案業務に本発明を適用することができる。
　なお、本発明は上述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を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
　上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、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、メモリ、ハードディスクドライブ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、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、図面には、実施例を説明するために必要と考えられる制御線及び情報線を示しており、必ずしも、本発明が適用された実際の製品に含まれる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 (15)

  1. 　搬入された物品に対して複数の工程の作業を行った後に搬出する倉庫を設計する倉庫設計システムであって、
    　前記倉庫は、各工程の作業が行われる作業エリアと、工程間の物品が仮置きされる仮置きエリアと、を含む複数のエリアを有し、
    　前記倉庫設計システムは、制御部と、前記制御部に接続された記憶部と、を有し、
    　前記記憶部は、
    　物品に対する前記各工程の作業量を示す作業量情報と、
    　前記複数の工程の作業可能時間帯を示す期間情報と、
    　前記複数の工程の実行順序を示す工程前後関係情報と、
    　前記各エリアの面積を示すレイアウト情報と、
    　前記各工程で利用されるリソースの種類及び種類ごとの前記リソースの占有面積を示すリソースタイプ情報と、
    　前記物品の占有面積を示す荷姿情報と、を保持し、
    　前記制御部は、
    　前記作業量情報によって示される前記複数の工程の全ての作業が、前記期間情報によって示される作業可能時間帯に行われ、かつ、前記リソースタイプ情報及び前記レイアウト情報に基づいて前記各工程で利用されるリソースが前記各工程の作業エリアに収容可能と判定される作業スケジュール案及び必要リソース量案を作成し、
    　前記作業スケジュール案、前記工程前後関係情報、前記荷姿情報及び前記レイアウト情報に基づいて、前記工程間で仮置きされる物品が前記工程間の仮置きエリアに収容可能か否かを判定し、
    　前記工程間で仮置きされる物品が前記工程間の仮置きエリアに収容不可能である場合、前記作業スケジュール案及び前記必要リソース量案を変更し、
    　前記工程間で仮置きされる物品が前記工程間の仮置きエリアに収容可能である場合、前記作業スケジュール案及び前記必要リソース量案を出力することを特徴とする倉庫設計システム。
  2. 　請求項１に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記作業スケジュール案は、前記各工程の時間帯ごとの作業量を示す情報を含み、
    　前記制御部は、
    　前記作業スケジュール案に基づいて、時間帯ごとに、前記各工程の全作業のうち終了した作業の比率を示す作業終了比率を計算し、
    　前記時間帯ごとの前記各工程の作業終了比率及び前記工程前後関係情報に基づいて、時間帯ごとに工程間で仮置きされる物品の量を計算し、
    　前記時間帯ごとに工程間で仮置きされる物品の量及び前記荷姿情報に基づいて、時間帯ごとの前記工程間の仮置きエリアの必要面積を計算し、
    　前記時間帯ごとの工程間の仮置きエリアの必要面積の最大値が前記レイアウト情報に基づく仮置きエリアの面積を超える場合、前記工程間で仮置きされる物品が前記工程間の仮置きエリアに収容不可能であると判定することを特徴とする倉庫設計システム。
  3. 　請求項２に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記制御部は、前記工程間の仮置きエリアの必要面積が前記レイアウト情報に基づく仮置きエリアの面積を超える時間帯における、当該仮置きエリアの前工程の作業量を減少、又は、当該仮置きエリアの後工程の作業量を増加させることによって、前記作業スケジュール案及び前記必要リソース量案を変更することを特徴とする倉庫設計システム。
  4. 　請求項３に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記制御部は、
    　当該前工程の作業量を減少させることによって、当該時間帯における当該後工程の作業終了比率が当該前工程の作業終了比率を超える場合、当該後工程の作業終了比率が当該前工程の作業終了比率を超えないように、当該後工程の作業量を減少させ、
    　当該後工程の作業量を増加させることによって、当該時間帯における当該後工程の作業終了比率が当該前工程の作業終了比率を超える場合、当該後工程の作業終了比率が当該前工程の作業終了比率を超えないように、当該前工程の作業量を増加させることを特徴とする倉庫設計システム。
  5. 　請求項１に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記記憶部は、各種類の各シフトの前記リソースの稼働時間帯を示すシフト情報をさらに保持し、
    　前記制御部は、
    　各時間帯に稼働しているリソースが利用されるように前記各工程の作業量を前記各時間帯に割り付けることによって、前記作業スケジュール案を作成し、
    　前記作業スケジュール案に基づいて、各時間帯に利用されるリソースのための作業エリアの必要面積を計算し、
    　前記計算された作業エリアの必要面積が前記レイアウト情報に基づく作業エリアの面積を超える場合、前記各工程で利用されるリソースが前記各工程の作業エリアに収容不可能であると判定して、前記作業スケジュール案を変更し、
    　前記計算された作業エリアの必要面積が前記レイアウト情報に基づく作業エリアの面積を超えない場合、前記各工程で利用されるリソースが前記各工程の作業エリアに収容可能であると判定することを特徴とする倉庫設計システム。
  6. 　請求項５に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記制御部は、
    　前記各工程で利用されるリソースが前記各工程の作業エリアに収容可能と判定される作業スケジュール案及び必要リソース量案が作成される前に、所定の終了条件が満たされた場合、それまでに得られた複数の作業スケジュール案及び必要リソース量案のうち、作業エリアの不足量が最も小さい作業スケジュール案及び必要リソース量案を出力し、さらに、出力した作業スケジュール案及び必要リソース量案に対応する作業エリアの必要面積を出力することを特徴とする倉庫設計システム。
  7. 　請求項６に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記制御部は、前記工程間で仮置きされる物品が前記工程間の仮置きエリアに収容可能であると判定される前に、所定の終了条件が満たされた場合、それまでに得られた複数の作業スケジュール案及び必要リソース量案のうち、仮置きエリアの不足量が最も小さい作業スケジュール案及び必要リソース量案を出力し、さらに、出力した作業スケジュール案及び必要リソース量案に対応する仮置きエリアの必要面積を出力することを特徴とする倉庫設計システム。
  8. 　請求項７に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記複数のエリアは、第１エリア及び第２エリアを含み、
    　前記制御部は、前記第１エリアの必要面積と前記第２エリアの必要面積との時間帯ごとの合計値の最大値が、時間帯ごとの前記第１エリアの必要面積の最大値と時間帯ごとの前記第２エリアの必要面積の最大値との合計値より小さい場合、前記第１エリアの必要面積と前記第２エリアの必要面積との時間帯ごとの合計値の最大値を、前記第１エリア及び前記第２エリアの少なくとも一部が共同利用された場合の必要面積として出力することを特徴とする倉庫設計システム。
  9. 　請求項７に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記制御部は、前記各エリアの必要面積と前記レイアウト情報に含まれる前記各エリアの面積とに基づいて前記各エリアの余剰量又は不足量を計算し、その結果を出力することを特徴とする倉庫設計システム。
  10. 　請求項９に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記制御部に接続され、画像を出力する出力部をさらに有し、
    　前記レイアウト情報は、前記倉庫内の前記各エリアの配置を示す情報を含み、
    　前記制御部は、前記各エリアの配置を示す情報と、前記各エリアの余剰量又は不足量の有無を示す情報と、余剰量のあるエリアの余剰分の少なくとも一部を不足量があるエリアの一部に置換する置換推奨エリアとして示す情報と、を含むレイアウト図を前記出力部に出力させることを特徴とする倉庫設計システム。
  11. 　請求項９に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記制御部は、
    　前記複数のエリアのいずれかが不足する場合、前記期間情報に含まれる前記作業可能時間帯を変更し、
    　変更した前記期間情報に基づいて、前記エリアの不足が解消された場合、前記変更した期間情報を出力することを特徴とする倉庫設計システム。
  12. 　請求項１に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記記憶部は、前記各工程における作業の生産性を示す情報と、前記各工程における作業対象の量を示す情報と、をさらに保持し、
    　前記レイアウト情報は、前記倉庫内の前記各エリアの配置を示す情報を含み、
    　前記制御部は、
    　前記生産性及び前記作業対象の量に基づいて、前記各工程における作業量を計算し、
    　いずれかの前記工程の作業が前記エリア間の物品の搬送を含む場合、前記レイアウト情報に基づいて前記エリア間の前記物品の搬送経路を予測し、前記予測した搬送経路と所定の搬送速度とに基づいて前記エリア間の搬送時間を計算し、前記搬送時間に基づいて計算した前記生産性に基づいて、前記各工程における作業量を計算することを特徴とする倉庫設計システム。
  13. 　請求項１２に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記制御部は、前記レイアウト情報に含まれる前記倉庫内の各エリアの面積又は前記各エリアの配置の少なくとも一方が変更された場合、変更された前記レイアウト情報に基づいて前記エリア間の前記物品の搬送経路を予測し、前記予測した搬送経路と所定の搬送速度とに基づいて前記エリア間の搬送時間を計算し、前記搬送時間に基づいて計算した前記生産性に基づいて、前記各工程における作業量を変更し、
    　変更した前記作業量に基づいて、前記複数の工程の全ての作業が、前記期間情報によって示される作業可能時間帯に行われ、かつ、前記リソースタイプ情報及び前記レイアウト情報に基づいて前記各工程で利用されるリソースが前記各工程の作業エリアに収容可能と判定される作業スケジュール案及び必要リソース量案を作成し、
    　前記作業スケジュール案、前記工程前後関係情報、前記荷姿情報及び前記レイアウト情報に基づいて、前記工程間で仮置きされる物品が前記工程間の仮置きエリアに収容可能か否かを判定することを特徴とする倉庫設計システム。
  14. 　請求項１に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記記憶部は、
    　各種類の各シフトの前記リソースの稼働時間帯を示すシフト情報と、
    　前記リソースの種類と前記リソースのシフトとの組合せに対応する前記リソースのコスト単価を示すリソースコスト情報と、をさらに保持し、
    　前記制御部は、
    　前記各工程の時間帯ごとの作業量を示す情報を含む前記作業スケジュール案の複数の候補を作成し、
    　前記各工程で利用される種類のリソースであって、前記各時間帯に稼働している最もコスト単価の低いシフトのリソースを割り付けることによって、前記作業スケジュール案の各候補に対応する前記必要リソース量案の候補を作成し、
    　前記作業スケジュール案及び前記必要リソース量案の複数の候補のうち、前記リソースコスト情報に基づいて計算される総コストが最小となるものを、前記作業スケジュール案及び前記必要リソース量案として作成することを特徴とする倉庫設計システム。
  15. 　請求項１４に記載の倉庫設計システムであって、
    　前記記憶部は、前記各エリアの単価を示すエリア情報をさらに保持し、
    　前記制御部は、前記複数の候補のうち、前記リソースコスト情報及び前記エリア情報に基づいて計算される総コストが最小のものを、前記作業スケジュール案及び前記必要リソース量案として作成することを特徴とする倉庫設計システム。
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