WO2022085283A1 - 在庫管理システム、在庫管理装置、機械学習装置、在庫管理方法およびプログラム - Google Patents

在庫管理システム、在庫管理装置、機械学習装置、在庫管理方法およびプログラム Download PDF

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WO2022085283A1
WO2022085283A1 PCT/JP2021/030052 JP2021030052W WO2022085283A1 WO 2022085283 A1 WO2022085283 A1 WO 2022085283A1 JP 2021030052 W JP2021030052 W JP 2021030052W WO 2022085283 A1 WO2022085283 A1 WO 2022085283A1
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WO
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information
warehousing
inventory
stored
delivery
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Application number
PCT/JP2021/030052
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English (en)
French (fr)
Inventor
良介 梅原
Original Assignee
三菱電機株式会社
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.)
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Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
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Priority to CN202180069925.XA priority patent/CN116324840A/zh
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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

  • This disclosure relates to an inventory management system, an inventory management device, a machine learning device, an inventory management method and a program.
  • the number of goods in stock at a specified time is calculated by adding and subtracting the number of goods in stock, the number of shipments, and the number of wastes from the number of goods in stock at a certain point in time.
  • Patent Document 1 discloses an inventory management device that calculates the current inventory quantity based on the arrival information indicating the arrival number of linen products, the shipment information indicating the shipment number, and the disposal information indicating the disposal number. ..
  • the inventory management device described in Patent Document 1 acquires arrival information and disposal information based on the image and weight of the linen product, and indicates the number of shipments based on the information manually input by the operator or the order information of the linen product. Get shipping information.
  • the purpose of this disclosure is to reduce the frequency of work to recount the number of inventories on a regular basis in the inventory management of goods stored in the storage location.
  • the inventory management system is equipped with a warehousing processing device, a warehousing processing device, and an inventory management device, and manages the number of items in stock contained in the stored items stored in the storage location.
  • the stored items are given management information including storage item identification information that uniquely identifies the stored items, item information indicating the items contained in the stored items, and quantity information indicating the number of items contained in the stored items.
  • the warehousing processing device includes a first management information acquisition unit, a warehousing time information acquisition unit, a first location information acquisition unit, and a warehousing information generation unit.
  • the first management information acquisition unit acquires the management information of the stored items stored in the storage location.
  • the warehousing time information acquisition unit acquires warehousing time information indicating the time when the stored items are warehousing in the storage location.
  • the first location information acquisition unit acquires the warehousing location information indicating the storage location where the warehousing is stored.
  • the warehousing information generation unit generates warehousing information indicating the number of goods warehousing in the storage place based on the management information, the warehousing time information, and the warehousing location information of the stored items stored in the storage place.
  • the delivery processing device includes a second management information acquisition unit, a delivery time information acquisition unit, a second location information acquisition unit, and a delivery information generation unit.
  • the second management information acquisition unit acquires the management information of the stored items delivered from the storage location.
  • the delivery time information acquisition unit acquires delivery time information indicating the time when the stored item was delivered from the storage location.
  • the second location information acquisition unit acquires the delivery location information indicating the storage location where the stored material was delivered.
  • the issue information generation unit generates issue information indicating the number of articles issued from the storage location based on the management information, the issue time information, and the issue location information of the stored items issued from the storage location.
  • the inventory management device includes a first warehousing / delivery information acquisition unit, an inventory quantity calculation unit, and an inventory information output unit.
  • the first warehousing / delivery information acquisition unit acquires warehousing information and warehousing information.
  • the inventory quantity calculation unit calculates the inventory quantity of the goods based on the goods receipt information and the goods issue information, and generates the inventory information indicating the stock quantity of the goods.
  • the inventory information output unit outputs inventory quantity information.
  • inventory managed by managing the warehousing / delivery of stored items with management information including storage item identification information that uniquely identifies the stored items Since the number does not deviate significantly from the actual situation, it is possible to reduce the frequency of the work of recounting the inventory quantity on a regular basis.
  • the figure which shows the example of the inventory information which concerns on Embodiment 1. A flowchart showing the warehousing information output process according to the first embodiment.
  • a flowchart showing the delivery information output process according to the first embodiment. Flow chart showing inventory information output processing according to the first embodiment.
  • the figure which shows the example of the threshold master which concerns on Embodiment 2. A flowchart showing the instruction information output process according to the second embodiment.
  • the figure which shows the functional configuration example of the machine learning apparatus which concerns on Embodiment 3. A flowchart showing a trained model generation process according to the third embodiment.
  • the inventory management system, the inventory management device, the machine learning device, the inventory management method, and the program according to the present embodiment will be described in detail below with reference to the drawings.
  • the same or corresponding parts in the figure are designated by the same reference numerals.
  • the articles included in the stored items are parts, work-in-process and products.
  • each of the stored items 10 whose inventory is managed by the inventory management system 100 is provided with management information 110 including stored item identification information that uniquely identifies the stored items 10.
  • the management information 110 is given to the stored object 10 on a one-to-one basis by a medium such as paper, a sticker, a card, a plate, or an IC tag.
  • the management information 110 represented by printed characters, a one-dimensional bar code, a two-dimensional bar code, or the like can be read by a terminal with a camera, a bar code reader, or the like.
  • the management information 110 stored in the IC tag can be read by the IC tag reader.
  • a terminal with a camera that reads the management information 110, a barcode reader, an IC tag reader, and the like are collectively referred to as a reading device.
  • the management information 110 may be read by an operator or may be automatically read.
  • FIG. 2 shows a specific example of the management information 110 given to the stored object 10.
  • the management information 110 includes storage item identification information that uniquely identifies the stored item, article information indicating the article contained in the stored item, and quantity information indicating the quantity of the article contained in the stored item.
  • the warehouse management system 100 acquires the management information 110 of the stored items 10 stored in the storage location and the information indicating the storage location and time when the stored items 10 are stored, and generates the warehousing processing device. 11 is provided with a delivery processing device 12 that acquires the management information 110 of the stored item 10 delivered from the storage location and the information indicating the storage location and time when the stored item 10 is delivered and generates the delivery information. Further, the inventory management system 100 is used by a user, a storage device 13 for storing warehousing information and warehousing information, and an inventory management device 14A for calculating the number of goods in stock from warehousing information and warehousing information to generate inventory information. It includes a user terminal 15. Details of warehousing information, warehousing information, and inventory information will be described later.
  • the warehousing processing device 11 has a management information acquisition unit 111 that acquires the management information 110 of the stored items 10 stored in the storage location, and a warehousing indicating the time when the stored items 10 are stored in the storage location.
  • the warehousing time information acquisition unit 112 that acquires the time information
  • the location information acquisition unit 113 that acquires the location information indicating the storage location where the storage material 10 is stored
  • the warehousing information based on the management information, the warehousing time information, and the location information.
  • the warehousing information generation unit 114 for generating the warehousing information and the warehousing information output unit 115 for transmitting the warehousing information to the storage device 13 are provided.
  • the management information acquisition unit 111 is connected to the reader.
  • the reading device reads the management information 110 of the stored object 10 when the stored object 10 is stored
  • the management information acquisition unit 111 acquires the management information 110 from the reading device.
  • the management information acquisition unit 111 sends the management information 110 to the warehousing information generation unit 114.
  • the management information acquisition unit 111 is an example of the first management information acquisition unit.
  • the warehousing time information acquisition unit 112 accepts the input of the warehousing time of the stored item 10 from the worker, and acquires the warehousing time information indicating the warehousing time of the stored item 10.
  • the terminal may transmit the warehousing time information to the warehousing time information acquisition unit 112.
  • the warehousing time information acquisition unit 112 may generate warehousing time information with the time when the management information acquisition unit 111 acquires the management information 110 as the warehousing time.
  • the warehousing time information acquisition unit 112 sends the warehousing time information to the warehousing information generation unit 114.
  • the location information acquisition unit 113 accepts the input of the storage location of the storage object 10 from the worker, and acquires the location information indicating the storage location of the storage object 10.
  • the location information acquired by the location information acquisition unit 113 is an example of the warehousing location information.
  • the terminal may transmit the location information to the location information acquisition unit 113.
  • the location information acquisition unit 113 indicates the location information associated with the reading device for which the management information acquisition unit 111 has received the management information 110. May be generated.
  • the location information acquisition unit 113 may generate location information indicating the storage location associated with the terminal that has received the warehousing time information.
  • the location information acquisition unit 113 sends the location information to the warehousing information generation unit 114.
  • the location information acquisition unit 113 is an example of the first location information acquisition unit.
  • the warehousing information generation unit 114 obtains warehousing information based on the management information received from the management information acquisition unit 111, the warehousing time information received from the warehousing time information acquisition unit 112, and the location information received from the location information acquisition unit 113. Generate.
  • the warehousing information is, for example, information in which the stored item identification information, the goods information, the quantity information, the location information, the warehousing time information, and the warehousing processing information indicating that the goods have been received are associated with each other.
  • the warehousing information output unit 115 transmits the warehousing information generated by the warehousing information generation unit 114 to the storage device 13.
  • the delivery processing device 12 has a management information acquisition unit 121 that acquires management information 110 of the storage material 10 that has been delivered from the storage location, and a delivery that indicates the time when the storage material 10 has been delivered to the storage location.
  • the delivery time information acquisition unit 122 that acquires time information
  • the location information acquisition unit 123 that acquires location information indicating the storage location where the storage material 10 was issued, and the delivery information based on management information, delivery time information, and location information.
  • the delivery information generation unit 124 for generating the delivery information and the delivery information output unit 125 for transmitting the delivery information to the storage device 13 are provided.
  • the management information acquisition unit 121 is connected to the reader.
  • the reading device reads the management information 110 of the stored object 10 when the stored object 10 is delivered
  • the management information acquisition unit 121 acquires the management information 110 from the reading device.
  • the management information acquisition unit 121 sends the management information 110 to the delivery information generation unit 124.
  • the management information acquisition unit 121 is an example of the second management information acquisition unit.
  • the warehousing time information acquisition unit 122 accepts the input of the warehousing time of the stored item 10 from the worker, and acquires the warehousing time information indicating the warehousing time of the stored item 10.
  • the terminal may transmit the delivery time information to the delivery time information acquisition unit 122.
  • the delivery time information acquisition unit 122 may generate the delivery time information with the time when the management information acquisition unit 121 acquires the management information 110 as the delivery time.
  • the delivery time information acquisition unit 122 sends the delivery time information to the delivery information generation unit 124.
  • the location information acquisition unit 123 accepts the input of the storage location of the storage object 10 from the worker, and acquires the location information indicating the storage location of the storage object 10.
  • the location information acquired by the location information acquisition unit 123 is an example of the shipping location information.
  • the terminal may transmit the location information to the location information acquisition unit 123.
  • the location information acquisition unit 123 indicates the location information associated with the reading device for which the management information acquisition unit 121 has received the management information 110. May be generated.
  • the location information acquisition unit 123 may generate location information indicating the storage location associated with the terminal that has received the delivery time information.
  • the location information acquisition unit 123 sends the location information to the delivery information generation unit 124.
  • the location information acquisition unit 123 is an example of the second location information acquisition unit.
  • the issue information generation unit 124 obtains issue information based on the management information received from the management information acquisition unit 121, the issue time information received from the issue time information acquisition unit 122, and the location information received from the location information acquisition unit 123. Generate.
  • the shipping information is, for example, information in which stored item identification information, goods information, quantity information, location information, shipping time information, and shipping processing information indicating that the goods have been shipped are associated with each other.
  • the delivery information output unit 125 transmits the delivery information generated by the delivery information generation unit 124 to the storage device 13.
  • the storage device 13 includes a warehousing / delivery information acquisition unit 131 that receives warehousing information and warehousing information, a warehousing / delivery information storage unit 132 that stores warehousing / delivery information that summarizes warehousing information and warehousing information, and warehousing / delivery information storage unit 132. It is provided with an warehousing / delivery information output unit 133 that transmits warehousing information to the inventory management device 14A.
  • the warehousing / delivery information acquisition unit 131 receives warehousing information and warehousing information from the warehousing processing device 11 and the warehousing processing device 12, respectively.
  • the warehousing / delivery information acquisition unit 131 stores the warehousing / delivery information, which is a collection of the warehousing information and the warehousing information, in the warehousing / delivery information storage unit 132.
  • the warehousing / delivery information stored in the warehousing / delivery information storage unit 132 includes the “stored item ID” which is the stored item identification information, the “article” which is the item information, the “quantity” which is the quantity information, and the “location” which is the location information.
  • the stored item 10 having the stored item ID P00001 contains five parts A and is stored in the warehouse W1 at 09:10: 00 on 2010/10/01.
  • the inventory management device 14A shows a warehousing / delivery information acquisition unit 141 for acquiring warehousing / delivery information, an article master storage unit 142 for storing an article master showing a list of articles, and a list of storage locations.
  • a location master storage unit 143 that stores a location master, an inventory quantity calculation unit 144 that generates inventory information indicating the inventory quantity of goods, an inventory information output unit 145 that transmits inventory quantity information to a user terminal 15, and an inventory of goods.
  • a request information acquisition unit 146 that receives request information requesting calculation of a number is provided.
  • the request information acquisition unit 146 receives from the user terminal 15 request information requesting inventory information indicating the number of items in stock at each storage location at the time specified by the user.
  • the time point specified by the user is referred to as a specified time point.
  • the designated time point may be the present time point or a past time point.
  • the inventory quantity calculation unit 144 refers to the article master stored in the article master storage unit 142 and the location master stored in the location master storage unit 143, and acquires the warehousing / delivery information.
  • the warehousing / delivery information of each article up to the designated time point in each storage location is acquired from the storage device 13 via the unit 141.
  • the warehousing / delivery information acquisition unit 141 is an example of the first warehousing / delivery information acquisition unit.
  • FIG. 8 shows an example of an article master.
  • the article master is a list of articles included in the stored item 10.
  • 9A and 9B show examples of location masters.
  • the location master is a list of storage locations where the storage material 10 is stored.
  • the location master shown in FIG. 9A manages the storage location at one level.
  • the location master shown in FIG. 9B manages storage locations at N levels.
  • the inventory quantity calculation unit 144 calculates the inventory quantity of each article at each storage location at the designated time point based on the warehousing / delivery information of each article up to the designated time point at each storage location. Specifically, the inventory quantity calculation unit 144 extracts the stored items 10 whose warehousing time is before the designated time point for each storage location. The inventory quantity calculation unit 144 totals the number of each of the extracted stored items 10 contained in the stored items 10 whose delivery time is later than the designated time point or has not yet been delivered, and the designated time point. Calculate the number of items in stock at each storage location in. The inventory quantity calculation unit 144 generates inventory information indicating the inventory quantity of each article at each storage location at a designated time point. The inventory information output unit 145 transmits the inventory information generated by the inventory quantity calculation unit 144 to the user terminal 15. The user terminal 15 outputs the inventory information received from the inventory management device 14A by screen display, voice output, or the like.
  • the request information acquisition unit 146 may accept input of request information from the user. Further, the inventory information output unit 145 may output the inventory information generated by the inventory quantity calculation unit 144 by screen display, voice output, or the like. With such a configuration, the inventory management system 100 does not have to include the user terminal 15.
  • the inventory information generated by the inventory quantity calculation unit 144 will be described with reference to FIG.
  • the inventory information includes a "location” indicating a storage location, an "article” indicating an article, a “time” indicating a designated time point, and a "stock quantity of the article at the storage location at the designated time point".
  • the inventory quantity calculation unit 144 can aggregate the inventory quantity of goods according to the location level. be. For example, when the request information acquisition unit 146 receives the request information requesting the inventory information indicating the inventory quantity of a certain article stored in the shelf S1 from the user terminal 15, the inventory quantity calculation unit 144 receives the request information on the shelf S1. Not only the number of stocks of the goods to be stored, but also the total number of stocks of the goods stored in the upper floor F1 and the total number of stocks of the goods stored in the warehouse W1 can be totaled.
  • step S11 When the management information acquisition unit 111 of the warehousing processing device 11 does not acquire the management information 110 of the stored object 10 (step S11; NO), the processing proceeds to step S16.
  • the management information acquisition unit 111 sends the management information 110 to the warehousing information generation unit 114.
  • Step S11 is an example of the first management information acquisition step.
  • the warehousing time information acquisition unit 112 does not acquire the warehousing time information of the stored object 10 (step S12; NO)
  • the process proceeds to step S16.
  • Step S12 is an example of a warehousing time information acquisition step.
  • the location information acquisition unit 113 does not acquire the location information of the stored object 10 (step S13; NO)
  • the process proceeds to step S16.
  • the location information acquisition unit 113 sends the location information to the warehousing information generation unit 114.
  • Step S13 is an example of the first location information acquisition step.
  • the warehousing information generation unit 114 obtains warehousing information based on the management information received from the management information acquisition unit 111, the warehousing time information received from the warehousing time information acquisition unit 112, and the location information received from the location information acquisition unit 113. Generate (step S14). Step S14 is an example of a warehousing information generation step.
  • the warehousing information is, for example, information in which the stored item identification information, the goods information, the quantity information, the location information, the warehousing time information, and the warehousing processing information indicating that the goods have been received are associated with each other.
  • the warehousing information output unit 115 outputs the warehousing information generated by the warehousing information generation unit 114 (step S15).
  • Step S15 is an example of a warehousing information output step. If the power of the warehousing processing device 11 is not turned off (step S16; NO), the processing returns to step S11, and steps S11 to S16 are repeated. When the power is turned off (step S16; YES), the process ends.
  • the delivery information output process shown in FIG. 12 starts when the delivery processing device 12 is started.
  • step S21 If the management information acquisition unit 121 of the delivery processing device 12 does not acquire the management information 110 of the stored object 10 (step S21; NO), the processing proceeds to step S26.
  • the management information acquisition unit 111 sends the management information 110 to the delivery information generation unit 124.
  • Step S21 is an example of the second management information acquisition step.
  • the delivery time information acquisition unit 122 does not acquire the delivery time information of the stored object 10 (step S22; NO)
  • the process proceeds to step S26.
  • the delivery time information acquisition unit 122 sends the delivery time information to the delivery information generation unit 124.
  • Step S22 is an example of the delivery time information acquisition step.
  • step S23 If the location information acquisition unit 123 does not acquire the location information of the stored object 10 (step S23; NO), the process proceeds to step S26.
  • the location information acquisition unit 123 sends the location information to the delivery information generation unit 124.
  • Step S23 is an example of the second location information acquisition step.
  • the issue information generation unit 124 obtains issue information based on the management information received from the management information acquisition unit 121, the issue time information received from the issue time information acquisition unit 122, and the location information received from the location information acquisition unit 123. Generate (step S24). Step S24 is an example of a delivery information generation step.
  • the shipping information is, for example, information in which stored item identification information, goods information, quantity information, location information, shipping time information, and shipping processing information indicating that the goods have been shipped are associated with each other.
  • the delivery information output unit 125 outputs the delivery information generated by the delivery information generation unit 124 (step S25).
  • Step S25 is an example of the delivery information output step. If the power of the delivery processing device 12 is not turned off (step S26; NO), the processing returns to step S21, and steps S21 to S26 are repeated. When the power is turned off (step S26; YES), the process ends.
  • the inventory information output process shown in FIG. 13 starts when the inventory management device 14A is started.
  • the request information acquisition unit 146 of the inventory management device 14A does not receive the request information (step S31; NO)
  • the process proceeds to step S36.
  • the inventory quantity calculation unit 144 refers to the article master stored in the article master storage unit 142 and the location master stored in the location master storage unit 143, and refers to the warehousing / delivery information.
  • the warehousing / delivery information up to the designated time point of each article in each storage location is acquired from the storage device 13 via the acquisition unit 141 (step S32).
  • Step S32 is an example of a warehousing / delivery information acquisition step.
  • the inventory quantity calculation unit 144 calculates the inventory quantity of each article at each storage location at the designated time point based on the warehousing / delivery information up to the designated time point of each article at each storage location (step S33).
  • Step S33 is an example of the inventory quantity calculation step.
  • the inventory quantity calculation unit 144 generates inventory information indicating the inventory quantity of the designated article in the designated storage location at the designated time point (step S34).
  • Step S34 is an example of an inventory information generation step.
  • the inventory information includes a "location” indicating a storage location, an "article” indicating an article, a “time” indicating a designated time point, and the number of items in stock at the storage location at the designated time point. Includes the item "Inventory quantity” indicating.
  • the inventory information output unit 145 outputs the inventory information generated by the inventory quantity calculation unit 144 (step S35).
  • Step S35 is an example of the inventory information output step.
  • the inventory information may be transmitted to the user terminal 15, or may be output by screen display, voice output, or the like. If the power of the inventory management device 14A is not turned off (step S36; NO), the process returns to step S31 and repeats steps S31 to S36. When the power is turned off (step S36; YES), the process ends.
  • the storage / delivery of the stored items is performed by the management information 110 including the stored item identification information that uniquely identifies the stored items 10.
  • Embodiment 2 In the second embodiment, work instructions such as arrangement of parts and restoration of equipment are given based on the number of items in stock.
  • the functional configuration of the inventory management system 200 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the inventory management system 200 determines the necessity of work based on inventory information in addition to the warehousing processing device 11, the warehousing processing device 12, the storage device 13, and the inventory management device 14B.
  • a work instruction device 16 for generating instruction information is provided. Details of the instruction information will be described later.
  • the functional configurations of the warehousing processing device 11, the warehousing processing device 12, and the storage device 13 are the same as those in the first embodiment.
  • the inventory management device 14B includes an warehousing / delivery information acquisition unit 141, an article master storage unit 142, a location master storage unit 143, an inventory quantity calculation unit 144, and an inventory information output unit 145. ..
  • the warehousing / delivery information acquisition unit 141 periodically acquires the warehousing / delivery information up to the present time of the goods in each storage location from the storage device 13 and sends it to the inventory quantity calculation unit 144.
  • the inventory quantity calculation unit 144 refers to the article master stored in the article master storage unit 142 and the location master stored in the location master storage unit 143, and stores each from the storage device 13 via the warehousing / delivery information acquisition unit 141. Periodically obtain information on the entry and exit of goods in the place up to the present time.
  • the inventory quantity calculation unit 144 calculates the inventory quantity of the goods in each storage place at the present time based on the warehousing / delivery information up to the present time of the goods in each storage place.
  • the inventory quantity calculation unit 144 generates inventory information indicating the inventory quantity of goods at each storage location at the present time.
  • the inventory information output unit 145 sequentially transmits the inventory information generated by the inventory quantity calculation unit 144 to the work instruction device 16.
  • the work instruction device 16 includes an inventory information acquisition unit 161 for acquiring inventory information, and a threshold master storage unit 162 for storing a threshold master showing a list of thresholds of the number of stocks set for each article. , A work necessity determination unit 163 that determines whether or not work is necessary based on the inventory information and the threshold master, and generates instruction information for instructing the work if it is determined that the work is necessary. It is provided with an instruction information output unit 164 that outputs instruction information.
  • the inventory information acquisition unit 161 sequentially receives inventory information from the inventory management device 14B and sends it to the work necessity determination unit 163.
  • the inventory information acquisition unit 161 is an example of the first inventory information acquisition unit. Whether or not the work necessity determination unit 163 needs work such as arranging parts and restoring equipment based on the inventory information received from the inventory information acquisition unit 161 and the threshold master stored in the threshold master storage unit 162. Is determined. Specifically, the work necessity determination unit 163 determines that work is necessary when the inventory amount of the article indicated by the inventory information exceeds the threshold value set for the article.
  • the threshold master stored in the threshold master storage unit 162 will be described with reference to FIG.
  • the threshold master shows a “location” indicating a storage location, an “article” indicating an article, a “threshold” indicating a set threshold value, and work required when the threshold value is exceeded. Includes the item "work”.
  • (L) described next to the threshold value indicates that work is required when the value is below the threshold value.
  • (H) described next to the threshold value indicates that work is required when the value is equal to or higher than the threshold value. For example, when the number of parts A in stock in the warehouse W1 indicated by the inventory information is 45 or less, it is necessary to arrange the parts of the part A.
  • Lines L1 and L2 of the "location" are storage locations provided in a production line, which is a facility for assembling, processing, and the like. For example, when the number of work-in-process Wa in the line L1 indicated by the inventory information is 59 or more, it is necessary to restore the equipment of the line L1.
  • the work necessity determination unit 163 when it is determined that work such as parts arrangement and equipment restoration is necessary, the work necessity determination unit 163 generates instruction information for instructing work such as parts arrangement and equipment restoration. ..
  • the instruction information output unit 164 outputs the instruction information generated by the work necessity determination unit 163.
  • the instruction information output method is, for example, screen display, voice output, or the like.
  • the instruction information output unit 164 may transmit instruction information to the worker terminal used by the worker. For example, when the number of parts A in stock in the warehouse W1 becomes 45 or less and it becomes necessary to arrange parts for parts A, instruction information for instructing parts arrangement for parts A is output. Further, when the number of work-in-process Wa in the line L1 becomes 59 or more and the equipment of the line L1 needs to be restored, the instruction information instructing the equipment restoration of the line L1 is output.
  • step S41 the inventory information acquisition unit 161 of the work instruction device 16 does not receive the inventory information
  • step S46 the inventory information acquisition unit 161 receives the inventory information
  • step S42 the work necessity determination unit 163 is based on the inventory information received from the inventory information acquisition unit 161 and the threshold master stored in the threshold master storage unit 162. Then, it is determined whether or not work such as arrangement of parts and restoration of equipment is necessary (step S42).
  • the work necessity determination unit 163 is used, for example, when the number of parts A in stock in the warehouse W1 indicated by the inventory information is 45 or less. It is determined that the parts of A need to be arranged. For example, when the number of work-in-process Wa in stock on the line L1 indicated by the inventory information is 59 or more, the work necessity determination unit 163 determines that the equipment of the line L1 needs to be restored.
  • step S43; NO when there is no article for which the work necessity determination unit 163 determines that work such as parts arrangement and equipment restoration is necessary (step S43; NO), the process proceeds to step S46.
  • the work necessity determination unit 163 gives an instruction to instruct work such as parts arrangement and equipment restoration.
  • Generate information step S44).
  • the instruction information output unit 164 outputs the instruction information generated by the work necessity determination unit 163 (step S45).
  • the instruction information may be output by screen display, voice output, or the like, or may be transmitted to the worker terminal used by the worker. If the power of the work instruction device 16 is not turned off (step S46; NO), the process returns to step S41, and steps S41 to S46 are repeated. When the power is turned off (step S46; YES), the process ends.
  • the storage / delivery of the stored items is performed by the management information 110 including the stored item identification information that uniquely identifies the stored items 10.
  • the lead time of the assembly is calculated based on the warehousing / delivery information, and machine learning is performed using the lead time of the article and the number of stocks.
  • An assembly is a product or work-in-process manufactured by assembling components on a production line. The lead time is the time from when the component is put into the production line to when the assembly is discharged from the production line.
  • the inventory management system 300 calculates the lead time from the warehousing / delivery information and leads the lead time.
  • a lead time calculation device 17 for generating information and a machine learning device 18 for generating a trained model using inventory information and lead time information are provided. The details of the lead time information and the trained model will be described later.
  • the functional configurations of the warehousing processing device 11, the warehousing processing device 12, and the storage device 13 are the same as those in the first embodiment.
  • the functional configuration of the inventory management device 14B is the same as that of the second embodiment.
  • the inventory information output unit 145 of the inventory management device 14B sequentially transmits the inventory information generated by the inventory quantity calculation unit 144 to the machine learning device 18.
  • the lead time calculation device 17 has a warehousing / delivery information acquisition unit 171 for acquiring warehousing / delivery information, an article master storage unit 172 for storing an article master showing a list of articles, and a list of storage locations.
  • the location master storage unit 173 that stores the indicated location master, the assembly master storage unit 174 that stores the assembly master that stores the list of assemblies, and the lead time of the product or the in-process product are calculated and lead time information is generated. It includes a lead time calculation unit 175 and a lead time information output unit 176 that transmits lead time information to the machine learning device 18.
  • the lead time calculation unit 175 refers to the article master stored in the article master storage unit 172 and the location master stored in the location master storage unit 173, and stores each from the storage device 13 via the warehousing / delivery information acquisition unit 171. Periodically obtain information on the entry and exit of goods in the place up to the present time.
  • the warehousing / delivery information acquisition unit 171 is an example of the second warehousing / delivery information acquisition unit.
  • the lead time calculation unit 175 calculates the lead time of the assembly in each production line based on the assembly master stored in the assembly master storage unit 174 and the warehousing / delivery information of the articles in each storage location up to the present time. ..
  • the assembly master stored in the assembly master storage unit 174 will be described with reference to FIG. 21.
  • the assembly master includes items of a "line” indicating a production line for assembling the assembly, an "assembly” indicating the assembly, and a "component” indicating a component of the assembly. ..
  • the product Pa is manufactured by assembling the work-in-process Wa, the component A, and the component B on the line L1.
  • the work-in-process Wa is manufactured by assembling the part C and the part D on the line L5.
  • the lead time calculation unit 175 regards the delivery time of the component whose storage location is the production line as the time when the component is put into the production line, and the warehousing time of the assembly whose storage location is the production line. Is considered to be the time when the assembly was withdrawn from the production line. That is, the lead time calculation unit 175 determines the delivery time of the component whose storage location is the production line from the receipt time of the assembly whose storage location is the production line, based on the receipt / delivery information of the goods at each storage location up to the present time. Is calculated as the lead time of the assembly.
  • the lead time information output unit 176 sequentially transmits the lead time information generated by the lead time calculation unit 175 to the machine learning device 18.
  • the lead time calculation method will be described using the example of the assembly master shown in FIG. 21.
  • the lead time calculation unit 175 When calculating the lead time of the product Pa on the line L1, in the lead time calculation unit 175, the "location" is the line L1 and the “article” is the work in process Wa, the part A and the part B, and "processing". Extracts the entry / exit information for which is the issue and specifies the issue time indicated by the "time”.
  • the lead time calculation unit 175 extracts the warehousing / delivery information in which the "location" is the line L1, the "article” is the product Pa, and the "processing" is the warehousing, and the warehousing indicated by the "time”. Specify the time.
  • the warehousing time of the product Pa is a time after the warehousing time of the work-in-process Wa, the part A, and the part B.
  • the time closest to the warehousing time of the work-in-process Wa, the part A, and the part B is adopted.
  • the lead time calculation unit 175 calculates the lead time of the product Pa on the line L1 by subtracting the work-in-process Wa, the part A, and the delivery time of the part B from the line L1 from the warehousing time of the product Pa on the line L1.
  • the lead time information generated by the lead time calculation unit 175 will be described with reference to FIG. 22.
  • the lead time information includes a "line” indicating a production line for assembling the assembly, an "assembly” indicating the assembly, a “component” indicating a component of the assembly, and the assembly. Includes an item called “lead time” that indicates the lead time.
  • the lead time for assembling the work-in-process Wa, the component A, and the component B on the line L1 to manufacture the product Pa is 10 minutes.
  • the machine learning device 18 includes a learning data acquisition unit 181 that acquires learning data, a delivery date compliance rate information acquisition unit 182 that acquires delivery date compliance rate information indicating the delivery date compliance rate of an assembly, and an inventory. It includes an inventory information acquisition unit 183 for receiving information and a lead time information acquisition unit 184 for receiving lead time information. The details of the training data will be described later. Further, the machine learning device 18 has a model generation unit 185 that learns an assembly sequence plan of an assembly based on training data, inventory information, and lead time information to generate a trained model, and a learning unit 185 generated by the model generation unit 185. A trained model storage unit 186 for storing a completed model is provided.
  • the learning data acquisition unit 181 acquires learning data from an external system or device and sends it to the model generation unit 185.
  • the learning data shows, for example, assembly order plan information indicating an assembly order plan of an assembly, shipping information indicating a shipping status such as a delivery date of an assembly and a number of units, an operating time of a manufacturing line, and an operating status such as the number of workers. Operation information, etc.
  • the delivery date compliance rate information acquisition unit 182 acquires the delivery date compliance rate information indicating the delivery date compliance rate of the assembly from an external system or device, and sends it to the model generation unit 185.
  • the inventory information acquisition unit 183 receives inventory information from the inventory management device 14B and sends it to the model generation unit 185.
  • the inventory information acquisition unit 183 is an example of the second inventory information acquisition unit.
  • the lead time information acquisition unit 184 receives the lead time information from the lead time calculation device 17 and sends it to the model generation unit 185.
  • the model generation unit 185 acquires the learning data received from the learning data acquisition unit 181, the delivery date compliance rate information received from the delivery date compliance rate information acquisition unit 182, the inventory information received from the inventory information acquisition unit 183, and the lead time information. Based on the lead time information received from the unit 184, the assembly sequence plan of the assembly is learned and the trained model is generated.
  • the trained model storage unit 186 stores the trained model generated by the model generation unit 185.
  • the learning algorithm used by the model generation unit 185 known algorithms such as supervised learning, unsupervised learning, and reinforcement learning can be used.
  • reinforcement learning an agent (behavior) in a certain environment observes the current state (environmental parameters) and decides the action to be taken. The environment changes dynamically depending on the behavior of the agent, and the agent is rewarded according to the change in the environment. The agent repeats this process and learns the action policy that gives the most reward through a series of actions.
  • Q-learning Q-learning, TD learning (Temporal Difference Learning) and the like are known.
  • the general update formula of the action value function Q (s, a) is expressed by the equation 1.
  • st represents the state of the environment at time t
  • at represents the behavior at time t
  • the state changes to st + 1 depending on the action at.
  • rt + 1 represents the reward received by the change of the state
  • ⁇ represents the discount rate
  • ⁇ represents the learning coefficient. Note that ⁇ is in the range of 0 ⁇ ⁇ 1 and ⁇ is in the range of 0 ⁇ ⁇ 1.
  • the update formula represented by the equation 1 increases the action value Q if the action value of the best action a at time t + 1 is larger than the action value Q of the action a executed at time t, and vice versa. , Shows that the action value Q is reduced.
  • the action value function Q (s, a) is updated so that the action value Q of the action a at time t approaches the best action value at time t + 1.
  • the best action value in a certain environment is sequentially propagated to the action value in the previous environment.
  • the assembly order plan included in the training data is the action at, the delivery date of the assembly indicated by the shipping information included in the training data, the number of units, etc., and the operation information.
  • the operating time of the production line, the number of workers, and the like indicated by are the states st .
  • the model generation unit 185 increases / decreases the reward rt based on the delivery date compliance rate information, the inventory information, and the lead time information.
  • the model generation unit 185 learns the best action at in the state st at time t .
  • the model generation unit 185 uses Q learning, the model generation unit 185 is from the delivery date compliance rate information received from the delivery date compliance rate information acquisition unit 182, the inventory information received from the inventory information acquisition unit 183, and the lead time information acquisition unit 184.
  • the reward standard storage unit 1851 that stores the received lead time information
  • the reward calculation unit 1852 that calculates the reward rt based on the delivery date compliance rate information, inventory information, and lead time information stored in the reward standard storage unit 1851, and the time. It is provided with a function update unit 1853 that updates the action value function Q (s, a) so that the action value Q of the action a at t approaches the best action value at time t + 1.
  • the remuneration calculation unit 1852 calculates the remuneration r based on the delivery date compliance rate information, inventory information, and lead time information stored in the remuneration standard storage unit 1851. For example, in the case of an increase in the delivery date compliance rate to the subsequent process, the reward r is increased (for example, a reward of "1" is given). On the other hand, in the case of an increase in the number of stocks or the lead time, the reward r is reduced (for example, a reward of "-1" is given).
  • the function update unit 1853 updates the function for determining the assembly order plan of the assembly according to the reward calculated by the reward calculation unit 1852, and stores it in the trained model storage unit 186.
  • the action value function Q ( st , at) expressed by Equation 1 is used as a function for calculating the assembly order plan of the assembly.
  • the trained model storage unit 186 may be provided by an external system or device of the machine learning device 18.
  • the trained model generation process shown in FIG. 24 starts when the machine learning device 18 is started.
  • the learning data acquisition unit 181 of the machine learning device 18 does not acquire the learning data (step S51; NO)
  • the process proceeds to step S55.
  • the reward calculation unit 1852 calculates the reward based on the delivery date compliance rate information, inventory information, and lead time information stored in the reward standard storage unit 1851. (Step S52). For example, in the case of an increase in the delivery date compliance rate for the post-process, a reward of "1" is given. On the other hand, in the case of an increase in the number of stocks or the lead time, a reward of "-1" is given.
  • the function update unit 1853 updates the function for determining the assembly order plan of the assembly according to the reward calculated by the reward calculation unit 1852 (step S53), and stores it in the trained model storage unit 186 (step S54). ..
  • the action value function Q ( st , at) expressed by Equation 1 is used as a function for calculating the assembly order plan of the assembly. If the power of the machine learning device 18 is not turned off (step S55; NO), the process returns to step S51 and repeats steps S51 to S55. When the power is turned off (step S55; YES), the process ends.
  • data such as shipping information indicating the delivery date of the assembly, the number of units, operating time of the production line, operating information indicating the number of workers, etc. can be obtained.
  • an inference device that outputs an assembly sequence plan suitable for the input data.
  • data such as shipping information indicating the delivery date of the assembly, the number of units, operating time of the production line, operating information indicating the number of workers, etc. are referred to as inference target data.
  • the inference device 19 infers a trained model storage unit 191 that stores the trained model generated by the machine learning device 18, a data acquisition unit 192 that accepts input of inference target data, and an assembly sequence plan suitable for the inference target data. It also includes an inference execution unit 193 that generates inference result information indicating the inference result, and a result output unit 194 that outputs the inference result information.
  • the user inputs the inference target data to the data acquisition unit 192.
  • the data acquisition unit 192 may acquire the inference target data input to the terminal used by the user from the terminal.
  • the data acquisition unit 192 sends the acquired inference target data to the inference execution unit 193.
  • the inference execution unit 193 infers an assembly sequence plan suitable for the inference target data using the trained model stored in the trained model storage unit 191 and generates inference result information indicating the inference result.
  • the result output unit 194 outputs the inference result information generated by the inference execution unit 193.
  • the output of the inference result information may be screen display, voice output, or the like, or may be transmitted to a terminal used by the user.
  • the worker of the production line performs the work according to the assembly sequence plan indicated by the output inference result information.
  • a control device that controls robots, sensors, etc. controls according to an assembly sequence plan indicated by inference result information.
  • step S61 the data acquisition unit 192 of the inference device 19 does not acquire the inference target data
  • step S65 the data acquisition unit 192 of the inference device 19 acquires the inference target data
  • step S62 the assembly sequence plan suitable for the inference target data is inferred using the trained model stored in the trained model storage unit 191.
  • step S63 inference result information indicating the inference result is generated (step S63).
  • the result output unit 194 outputs the inference result information generated by the inference execution unit 193 (step S64).
  • the output inference result information is used, for example, for production instructions. If the power of the inference device 19 is not turned off (step S65; NO), the process returns to step S61 and repeats steps S61 to S65. When the power is turned off (step S65; YES), the process ends.
  • the storage / delivery of the stored items is performed by the management information 110 including the stored item identification information that uniquely identifies the stored items 10.
  • the machine learning device 18 can generate a highly accurate trained model.
  • the inference device 19 can obtain an assembly sequence plan suitable for conditions such as the delivery date of each assembly, the number of units, the operating time of the production line, and the number of workers.
  • the inventory management devices 14A and 14B include a temporary storage unit 101, a storage unit 102, a calculation unit 103, an input unit 104, a transmission / reception unit 105, and a display unit 106.
  • the temporary storage unit 101, the storage unit 102, the input unit 104, the transmission / reception unit 105, and the display unit 106 are all connected to the calculation unit 103 via the BUS.
  • the calculation unit 103 is, for example, a CPU (Central Processing Unit).
  • the calculation unit 103 executes the processing of the inventory quantity calculation unit 144 of the inventory management devices 14A and 14B according to the control program stored in the storage unit 102.
  • the temporary storage unit 101 is, for example, a RAM (Random-AccessMemory).
  • the temporary storage unit 101 loads the control program stored in the storage unit 102 and is used as a work area of the calculation unit 103.
  • the storage unit 102 is a non-volatile memory such as a flash memory, a hard disk, a DVD-RAM (DigitalVersatileDisc-RandomAccessMemory), and a DVD-RW (DigitalVersatileDisc-ReWritable).
  • the storage unit 102 stores in advance a program for causing the calculation unit 103 to perform the processing of the inventory management devices 14A and 14B, and supplies the data stored by this program to the calculation unit 103 according to the instruction of the calculation unit 103. , The data supplied from the calculation unit 103 is stored.
  • the article master storage unit 142 and the location master storage unit 143 are configured in the storage unit 102.
  • the input unit 104 is an input device such as a keyboard, a pointing device, and a voice input device, and an interface device for connecting the input device to the BUS. Information input by the user is supplied to the calculation unit 103 via the input unit 104. In the configuration in which the user directly inputs the request information to the inventory management device 14A, the input unit 104 functions as the request information acquisition unit 146.
  • the transmission / reception unit 105 is a network termination device or wireless communication device connected to the network, and a serial interface or LAN (Local Area Network) interface connected to them.
  • the transmission / reception unit 105 functions as a warehousing / delivery information acquisition unit 141, an inventory information output unit 145, and a request information acquisition unit 146.
  • the display unit 106 is a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (electroluminescence) display. In the configuration in which the inventory management device 14A displays the inventory information on the screen, the display unit 106 functions as the inventory information output unit 145.
  • the processing of unit 146 is executed by the control program using the temporary storage unit 101, the calculation unit 103, the storage unit 102, the input unit 104, the transmission / reception unit 105, the display unit 106, and the like as resources.
  • the central part for processing the inventory management devices 14A and 14B is usually not based on a dedicated system. It can be realized by using the computer system of.
  • a computer program for executing the above operation can be a computer-readable recording medium such as a flexible disk, a CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), or a DVD-ROM (Digital Versatile Disc-Read Only Memory).
  • the inventory management devices 14A and 14B that execute the above-mentioned processing may be configured by storing and distributing the computer program in the computer and installing the computer program in the computer. Further, the inventory management devices 14A and 14B may be configured by storing the computer program in a storage device of a server device on a communication network represented by the Internet and downloading it by a normal computer system.
  • the functions of the inventory management devices 14A and 14B are realized by sharing the OS (Operating System) and the application program, or by coordinating the OS and the application program, only the application program part is used as a recording medium and a storage device. It may be stored in.
  • OS Operating System
  • the computer program may be posted on a bulletin board system (BBS, Bulletin Board System) on the communication network, and the computer program may be provided via the communication network. Then, by starting this computer program and executing it in the same manner as other application programs under the control of the OS, the above processing may be executed.
  • BSS bulletin board System
  • the management information 110 includes the stored item identification information that uniquely identifies the stored item, the article information indicating the article contained in the stored item, and the quantity information indicating the quantity of the article contained in the stored item. However, it may contain information related to the goods contained in other stored items. For example, when the article included in the stored item is a part, the management information 110 includes the expiration date information indicating the expiration date of the part, the input destination information indicating the input destination of the part, and the parts. It may include delivery source information indicating the delivery source.
  • the management information 110 when the article included in the stored item is a work-in-process, the management information 110 includes the production date information indicating the production date of the work-in-process and the line indicating the production line for producing the work-in-process, in addition to these information. Information, delivery destination information indicating the delivery destination of work in process, and the like may be included.
  • the management information 110 when the article included in the stored item is a product, the management information 110 includes the manufacturing date information indicating the manufacturing date of the product, the line information indicating the manufacturing line for manufacturing the product, and the product. It may include delivery destination information indicating the delivery destination of.
  • the inventory information may include information related to the articles contained in these stored items.
  • embodiments 1 to 3 have been described separately, but two or three of embodiments 1 to 3 may be combined.
  • the inventory management system 100, the inventory management system 200, and the inventory management system 300 manage the number of items in stock contained in the stored items.
  • the management information 110 provides at least the stored item identification information that uniquely identifies the stored items. It may be included. Further, when there is only one storage location, the location information may not be available.
  • the warehousing processing device 11 does not have to include the location information acquisition unit 113.
  • the delivery processing device 12 does not have to include the location information acquisition unit 123.
  • the warehousing processing device 11, the warehousing processing device 12, the storage device 13, and the inventory management device 14A or 14B are separate devices, but the present invention is not limited to this. Any combination or all devices may be realized by one device.
  • the request information acquisition unit 146 of the inventory management device 14A acquires request information for requesting inventory information indicating the number of items in stock at each storage location at the time specified by the user.
  • the request information may request inventory information indicating the inventory quantity of the goods specified by the user in the storage location specified by the user at the time specified by the user.
  • the inventory quantity calculation unit 144 based on the request information, via the warehousing / delivery information acquisition unit 141, the warehousing / delivery information of the designated goods up to the designated time point in the designated storage location from the storage device 13. To get.
  • the inventory management device 14A does not have to include the article master storage unit 142 and the location master storage unit 143.
  • the inventory management device 14B and the work instruction device 16 are separate devices, but the present invention is not limited to this, and one device may be used.
  • the inventory management device 14B needs to periodically acquire the warehousing / delivery information of the goods in each storage location up to the present time from the storage device 13, arrange parts, restore the equipment, and the like. Determine if it exists.
  • the inventory management device 14B may be configured to acquire instruction request information requesting output of instruction information.
  • the inventory management device 14B acquires the instruction request information, it acquires the warehousing / delivery information up to the present time of the goods in each storage location from the storage device 13, and it is necessary to arrange parts, restore the equipment, and the like.
  • the instruction request information may be acquired from the work instruction device 16 or may be input by the user to the inventory management device 14B.
  • the present invention is not limited to this.
  • the articles contained in the stored items include not only solids counted in quantity but also liquids and gases controlled by weight or volume, and may be any articles whose inventory is controlled.
  • the machine learning device 18 machine-learns an assembly sequence plan of an assembly manufactured by assembling an article on a production line using the lead time and the number of stocks of the article.
  • the machine learning device 18 may be a device that machine-learns the behavior of a system, a device, a person, or the like by using at least the number of items in stock.
  • the inventory management system 300 does not have to include the lead time calculation device 17.
  • the present invention is not limited to this.
  • Supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, and the like may be applied to the learning algorithm used by the machine learning device 18.
  • deep learning which learns the extraction of the feature amount itself, can be used as the learning algorithm used by the machine learning device 18.
  • the machine learning device 18 may execute machine learning according to, for example, a neural network, genetic programming, functional logic programming, a support vector machine, or the like.
  • the machine learning device 18 and the inference device 19 may be an independent device, a device incorporated in a production line, or may exist on a cloud server.
  • the learning data acquisition unit 181 of the machine learning device 18 may acquire learning data from the production line.
  • the model generation unit 185 may acquire learning data from production lines used in the same area, or may use learning data collected from a plurality of production lines operating independently in different areas. You may learn the assembly line plan. It is also possible to add or remove a production line that collects learning data from the target on the way. Further, the learning device that has learned the assembly sequence plan for one production line may be applied to another production line, and the assembly sequence plan may be relearned and updated for the other production line.

Landscapes

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Abstract

保管物（１０）には、保管物（１０）を一意に識別する保管物識別情報と、保管物（１０）に含まれる物品を示す物品情報と、保管物（１０）に含まれる物品の数を示す数量情報と、を含む管理情報（１１０）が付与されている。在庫管理システム（１００）が備える入庫処理装置（１１）は、保管場所に入庫された保管物（１０）の管理情報（１１０）、入庫時刻情報および入庫ロケーション情報を取得し、保管場所に入庫された物品の数を示す入庫情報を生成する。出庫処理装置（１２）は、保管場所から出庫された保管物（１０）の管理情報（１１０）、出庫時刻情報および出庫ロケーション情報を取得し、保管場所から出庫された物品の数を示す出庫情報を生成する。在庫管理装置（１４Ａ）は、入庫情報および出庫情報に基づいて、物品の在庫数を算出し、物品の在庫数を示す在庫情報を生成して出力する。

Description

在庫管理システム、在庫管理装置、機械学習装置、在庫管理方法およびプログラム
　本開示は、在庫管理システム、在庫管理装置、機械学習装置、在庫管理方法およびプログラムに関する。
　保管場所で保管される物品の在庫数の計算方法として、指定された時点における物品の在庫数を入荷数、出荷数および廃却数から算出する方法がある。この方法では、ある時点での物品の在庫数を基準として、そこから物品の入荷数、出荷数および廃却数を足し引きすることにより、指定された時点における物品の在庫数を算出する。
　例えば、特許文献１には、リネン製品の入荷数を示す入荷情報、出荷数を示す出荷情報および廃棄数を示す廃棄情報に基づいて、現在の在庫数を算出する在庫管理装置が開示されている。特許文献１に記載の在庫管理装置は、リネン製品の画像および重量に基づいて、入荷情報および廃棄情報を取得し、オペレータが手入力した情報またはリネン製品の受注情報に基づいて、出荷数を示す出荷情報を取得する。
特開２０２０－５４５８７号公報
　特許文献１に記載の技術では、画像を撮影するカメラおよび重量を計測する装置の精度、オペレータのヒューマンエラー、実際の出荷数と受注数との誤差などによって、保管される物品の正確な入庫処理、出庫処理および廃棄処理が実施されない場合がある。この場合、管理している在庫数が実態と大きく乖離していくことがあり、その在庫の誤差を解消するために基準となる在庫数を高頻度で補正する必要がある。これにより、いわゆる棚卸作業と呼ばれる定期的に在庫数を計数しなおす作業が発生する。
　本開示は、保管場所に保管される物品の在庫管理において、定期的に在庫数を計数しなおす作業の頻度を減らすことを目的とする。
　上記目的を達成するため、本開示に係る在庫管理システムは、入庫処理装置、出庫処理装置および在庫管理装置を備え、保管場所に保管される保管物に含まれる物品の在庫数を管理する。保管物には、保管物を一意に識別する保管物識別情報と、保管物に含まれる物品を示す物品情報と、保管物に含まれる物品の数を示す数量情報と、を含む管理情報が付与されている。入庫処理装置は、第１管理情報取得部、入庫時刻情報取得部、第１ロケーション情報取得部、および、入庫情報生成部を含む。第１管理情報取得部は、保管場所に入庫された保管物の管理情報を取得する。入庫時刻情報取得部は、保管物が保管場所に入庫された時刻を示す入庫時刻情報を取得する。第１ロケーション情報取得部は、保管物が入庫された保管場所を示す入庫ロケーション情報を取得する。入庫情報生成部は、保管場所に入庫された保管物の管理情報、入庫時刻情報および入庫ロケーション情報に基づいて、保管場所に入庫された物品の数を示す入庫情報を生成する。出庫処理装置は、第２管理情報取得部、出庫時刻情報取得部、第２ロケーション情報取得部、および、出庫情報生成部を含む。第２管理情報取得部は、保管場所から出庫された保管物の管理情報を取得する。出庫時刻情報取得部は、保管物が保管場所から出庫された時刻を示す出庫時刻情報を取得する。第２ロケーション情報取得部は、保管物が出庫された保管場所を示す出庫ロケーション情報を取得する。出庫情報生成部は、保管場所から出庫された保管物の管理情報、出庫時刻情報および出庫ロケーション情報に基づいて、保管場所から出庫された物品の数を示す出庫情報を生成する。在庫管理装置は、第１入出庫情報取得部、在庫数算出部、および、在庫情報出力部を含む。第１入出庫情報取得部は、入庫情報および出庫情報を取得する。在庫数算出部は、入庫情報および出庫情報に基づいて、物品の在庫数を算出し、物品の在庫数を示す在庫情報を生成する。在庫情報出力部は、在庫数情報を出力する。
　本開示によれば、保管場所に保管される物品の在庫管理において、保管物を一意に識別する保管物識別情報を含む管理情報で保管物の入出庫を管理することによって、管理している在庫数が実態と大きく乖離しないため、定期的に在庫数を計数しなおす作業の頻度を減らすことができる。
実施の形態１に係る在庫管理システムの構成例を示す図 実施の形態１に係る管理情報の例を示す図 実施の形態１に係る入庫処理装置の機能構成例を示す図 実施の形態１に係る出庫処理装置の機能構成例を示す図 実施の形態１に係る記憶装置の機能構成例を示す図 実施の形態１に係る入出庫情報の例を示す図 実施の形態１に係る在庫管理装置の機能構成例を示す図 実施の形態１に係る物品マスタの例を示す図 実施の形態１に係るロケーションマスタの例を示す図 実施の形態１に係るロケーションマスタの他の例を示す図 実施の形態１に係る在庫情報の例を示す図 実施の形態１に係る入庫情報出力処理を示すフローチャート 実施の形態１に係る出庫情報出力処理を示すフローチャート 実施の形態１に係る在庫情報出力処理を示すフローチャート 実施の形態２に係る在庫管理システムの構成例を示す図 実施の形態２に係る在庫管理装置の機能構成例を示す図 実施の形態２に係る作業指示装置の機能構成例を示す図 実施の形態２に係る閾値マスタの例を示す図 実施の形態２に係る指示情報出力処理を示すフローチャート 実施の形態３に係る在庫管理システムの構成例を示す図 実施の形態３に係るリードタイム算出装置の機能構成例を示す図 実施の形態３に係る組立品マスタの例を示す図 実施の形態３に係るリードタイム情報の例を示す図 実施の形態３に係る機械学習装置の機能構成例を示す図 実施の形態３に係る学習済モデル生成処理を示すフローチャート 実施の形態３に係る推論装置の機能構成例を示す図 実施の形態３に係る推論処理を示すフローチャート 実施の形態１から３に係る在庫管理装置のハードウェア構成の一例を示す図
　以下に、本実施の形態に係る在庫管理システム、在庫管理装置、機械学習装置、在庫管理方法およびプログラムについて図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一または相当する部分には同じ符号を付す。以下の実施の形態では、保管物に含まれる物品を部品、仕掛品および製品とする。
（実施の形態１）
　実施の形態１に係る在庫管理システム１００の機能構成について、図１を用いて説明する。図１に示すように、在庫管理システム１００が在庫を管理する保管物１０にはそれぞれ、保管物１０を一意に識別する保管物識別情報を含む管理情報１１０が付与されている。管理情報１１０は、紙、シール、カード、プレート、ＩＣタグなどの媒体で保管物１０に一対一で付与される。例えば、印刷された文字、１次元バーコードおよび２次元バーコードなどで表現された管理情報１１０は、カメラ付き端末、バーコードリーダなどで読み取ることができる。ＩＣタグに格納された管理情報１１０は、ＩＣタグリーダで読み取ることができる。以下、管理情報１１０を読み取るカメラ付き端末、バーコードリーダ、ＩＣタグリーダなどを総称して読取装置という。管理情報１１０の読み取りは、作業者が行ってもよいし、自動的に読み取られる構成にしてもよい。
　保管物１０に付与される管理情報１１０の具体例を図２に示す。図２の例では、管理情報１１０は、保管物を一意に識別する保管物識別情報、保管物に含まれる物品を示す物品情報、保管物に含まれる物品の数量を示す数量情報を含む。
　図１に戻り、在庫管理システム１００は、保管場所に入庫した保管物１０の管理情報１１０と保管物１０を入庫した保管場所および時刻を示す情報とを取得して入庫情報を生成する入庫処理装置１１と、保管場所から出庫した保管物１０の管理情報１１０と保管物１０を出庫した保管場所および時刻を示す情報とを取得して出庫情報を生成する出庫処理装置１２とを備える。また、在庫管理システム１００は、入庫情報および出庫情報を記憶する記憶装置１３と、入庫情報および出庫情報から物品の在庫数を算出して在庫情報を生成する在庫管理装置１４Ａと、ユーザが使用するユーザ端末１５とを備える。入庫情報、出庫情報および在庫情報の詳細は後述する。
　ここで、入庫処理装置１１の機能構成について、図３を用いて説明する。図３に示すように、入庫処理装置１１は、保管場所に入庫された保管物１０の管理情報１１０を取得する管理情報取得部１１１と、保管物１０が保管場所に入庫された時刻を示す入庫時刻情報を取得する入庫時刻情報取得部１１２と、保管物１０が入庫された保管場所を示すロケーション情報を取得するロケーション情報取得部１１３と、管理情報、入庫時刻情報およびロケーション情報に基づいて入庫情報を生成する入庫情報生成部１１４と、入庫情報を記憶装置１３に送信する入庫情報出力部１１５とを備える。
　管理情報取得部１１１は、読取装置と接続している。保管物１０が入庫される際に、読取装置が保管物１０の管理情報１１０を読み取ると、管理情報取得部１１１は、読取装置から管理情報１１０を取得する。管理情報取得部１１１は、管理情報１１０を入庫情報生成部１１４に送る。管理情報取得部１１１は、第１管理情報取得部の例である。
　入庫時刻情報取得部１１２は、作業者からの保管物１０の入庫時刻の入力を受け付け、保管物１０の入庫時刻を示す入庫時刻情報を取得する。または、作業者が保管場所に設けられた端末に保管物１０の入庫時刻を入力すると、端末が入庫時刻情報を入庫時刻情報取得部１１２に送信する構成にしてもよい。あるいは、入庫時刻情報取得部１１２は、管理情報取得部１１１が管理情報１１０を取得した時刻を入庫時刻として入庫時刻情報を生成してもよい。入庫時刻情報取得部１１２は、入庫時刻情報を入庫情報生成部１１４に送る。
　ロケーション情報取得部１１３は、作業者からの保管物１０の保管場所の入力を受け付け、保管物１０の保管場所を示すロケーション情報を取得する。ロケーション情報取得部１１３が取得するロケーション情報は、入庫ロケーション情報の例である。または、作業者が保管場所に設けられた端末に保管物１０の保管場所を入力すると、端末がロケーション情報をロケーション情報取得部１１３に送信する構成にしてもよい。あるいは、読取装置と保管場所とが紐付けられている場合には、ロケーション情報取得部１１３は、管理情報取得部１１１が管理情報１１０を受信した読取装置に紐付けられた保管場所を示すロケーション情報を生成してもよい。端末と保管場所とが紐付けられている場合には、ロケーション情報取得部１１３は、入庫時刻情報を受信した端末に紐付けられた保管場所を示すロケーション情報を生成してもよい。ロケーション情報取得部１１３は、ロケーション情報を入庫情報生成部１１４に送る。ロケーション情報取得部１１３は、第１ロケーション情報取得部の例である。
　入庫情報生成部１１４は、管理情報取得部１１１から受け取った管理情報、入庫時刻情報取得部１１２から受け取った入庫時刻情報、および、ロケーション情報取得部１１３から受け取ったロケーション情報に基づいて、入庫情報を生成する。入庫情報は、例えば、保管物識別情報と、物品情報と、数量情報と、ロケーション情報と、入庫時刻情報と、入庫したことを示す入庫処理情報とを対応付けた情報である。
　入庫情報出力部１１５は、入庫情報生成部１１４が生成した入庫情報を記憶装置１３に送信する。
　続いて、出庫処理装置１２の機能構成について、図４を用いて説明する。図４に示すように、出庫処理装置１２は、保管場所から出庫された保管物１０の管理情報１１０を取得する管理情報取得部１２１と、保管物１０が保管場所に出庫された時刻を示す出庫時刻情報を取得する出庫時刻情報取得部１２２と、保管物１０が出庫された保管場所を示すロケーション情報を取得するロケーション情報取得部１２３と、管理情報、出庫時刻情報およびロケーション情報に基づいて出庫情報を生成する出庫情報生成部１２４と、出庫情報を記憶装置１３に送信する出庫情報出力部１２５とを備える。
　管理情報取得部１２１は、読取装置と接続している。保管物１０が出庫される際に、読取装置が保管物１０の管理情報１１０を読み取ると、管理情報取得部１２１は、読取装置から管理情報１１０を取得する。管理情報取得部１２１は、管理情報１１０を出庫情報生成部１２４に送る。管理情報取得部１２１は、第２管理情報取得部の例である。
　出庫時刻情報取得部１２２は、作業者からの保管物１０の出庫時刻の入力を受け付け、保管物１０の出庫時刻を示す出庫時刻情報を取得する。または、作業者が保管場所に設けられた端末に保管物１０の出庫時刻を入力すると、端末が出庫時刻情報を出庫時刻情報取得部１２２に送信する構成にしてもよい。あるいは、出庫時刻情報取得部１２２は、管理情報取得部１２１が管理情報１１０を取得した時刻を出庫時刻として出庫時刻情報を生成してもよい。出庫時刻情報取得部１２２は、出庫時刻情報を出庫情報生成部１２４に送る。
　ロケーション情報取得部１２３は、作業者からの保管物１０の保管場所の入力を受け付け、保管物１０の保管場所を示すロケーション情報を取得する。ロケーション情報取得部１２３が取得するロケーション情報は、出庫ロケーション情報の例である。または、作業者が保管場所に設けられた端末に保管物１０の保管場所を入力すると、端末がロケーション情報をロケーション情報取得部１２３に送信する構成にしてもよい。あるいは、読取装置と保管場所とが紐付けられている場合には、ロケーション情報取得部１２３は、管理情報取得部１２１が管理情報１１０を受信した読取装置に紐付けられた保管場所を示すロケーション情報を生成してもよい。端末と保管場所とが紐付けられている場合には、ロケーション情報取得部１２３は、出庫時刻情報を受信した端末に紐付けられた保管場所を示すロケーション情報を生成してもよい。ロケーション情報取得部１２３は、ロケーション情報を出庫情報生成部１２４に送る。ロケーション情報取得部１２３は、第２ロケーション情報取得部の例である。
　出庫情報生成部１２４は、管理情報取得部１２１から受け取った管理情報、出庫時刻情報取得部１２２から受け取った出庫時刻情報、および、ロケーション情報取得部１２３から受け取ったロケーション情報に基づいて、出庫情報を生成する。出庫情報は、例えば、保管物識別情報と、物品情報と、数量情報と、ロケーション情報と、出庫時刻情報と、出庫したことを示す出庫処理情報とを対応付けた情報である。
　出庫情報出力部１２５は、出庫情報生成部１２４が生成した出庫情報を記憶装置１３に送信する。
　続いて、記憶装置１３の機能構成について、図５を用いて説明する。図５に示すように、記憶装置１３は入庫情報および出庫情報を受信する入出庫情報取得部１３１と、入庫情報および出庫情報をまとめた入出庫情報を記憶する入出庫情報記憶部１３２と、入出庫情報を在庫管理装置１４Ａに送信する入出庫情報出力部１３３とを備える。
　入出庫情報取得部１３１は、入庫処理装置１１および出庫処理装置１２からそれぞれ入庫情報および出庫情報を受信する。入出庫情報取得部１３１は、入庫情報および出庫情報をまとめた入出庫情報を入出庫情報記憶部１３２に記憶させる。
　ここで、図６を用いて、入出庫情報記憶部１３２が記憶する入出庫情報について説明する。図６の例では、入出庫情報は、保管物識別情報である「保管物ＩＤ」と、物品情報である「物品」と、数量情報である「数量」と、ロケーション情報である「ロケーション」と、入庫時刻情報または出庫時刻情報である「時刻」と、入庫処理情報または出庫処理情報である「処理」との項目を含む。例えば、保管物ＩＤがＰ００００１である保管物１０は、部品Ａを５個含み、倉庫Ｗ１に２０１０／１０／０１の０９：１０：００に入庫されている。
　続いて、在庫管理装置１４Ａの機能構成について、図７を用いて説明する。図７に示すように、在庫管理装置１４Ａは、入出庫情報を取得する入出庫情報取得部１４１と、物品の一覧を示す物品マスタを記憶する物品マスタ記憶部１４２と、保管場所の一覧を示すロケーションマスタを記憶するロケーションマスタ記憶部１４３と、物品の在庫数を示す在庫情報を生成する在庫数算出部１４４と、在庫数情報をユーザ端末１５に送信する在庫情報出力部１４５と、物品の在庫数の算出を要求する要求情報を受信する要求情報取得部１４６と、を備える。
　要求情報取得部１４６は、ユーザ端末１５から、ユーザが指定した時点での各保管場所における物品の在庫数を示す在庫情報を要求する要求情報を受信する。以下、ユーザが指定した時点を指定時点という。指定時点は現時点であってもよいし、過去の時点であってもよい。要求情報取得部１４６が要求情報を受信すると、在庫数算出部１４４は、物品マスタ記憶部１４２が記憶する物品マスタと、ロケーションマスタ記憶部１４３が記憶するロケーションマスタとを参照し、入出庫情報取得部１４１を介して、記憶装置１３から各保管場所における指定時点までの各物品の入出庫情報を取得する。入出庫情報取得部１４１は、第１入出庫情報取得部の例である。
　図８に物品マスタの例を示す。物品マスタは、保管物１０に含まれる物品の一覧である。図９Ａおよび図９Ｂにロケーションマスタの例を示す。ロケーションマスタは、保管物１０が保管される保管場所の一覧である。図９Ａに示すロケーションマスタは、保管場所を１つのレベルで管理している。図９Ｂに示すロケーションマスタは、保管場所をＮ個のレベルで管理している。
　図７に戻り、在庫数算出部１４４は、各保管場所における指定時点までの各物品の入出庫情報に基づいて、指定時点での各保管場所における各物品の在庫数を算出する。具体的には、在庫数算出部１４４は、保管場所ごとに、入庫時刻が指定時点よりも前である保管物１０を抽出する。在庫数算出部１４４は、抽出した保管物１０のうち、出庫時刻が指定時点よりも後である、または、まだ出庫されていない保管物１０に含まれる各物品の数を合計して、指定時点での各保管場所における各物品の在庫数を算出する。在庫数算出部１４４は、指定時点での各保管場所における各物品の在庫数を示す在庫情報を生成する。在庫情報出力部１４５は、在庫数算出部１４４が生成した在庫情報をユーザ端末１５に送信する。ユーザ端末１５は、在庫管理装置１４Ａから受信した在庫情報を画面表示、音声出力などで出力する。
　なお、要求情報取得部１４６は、ユーザからの要求情報の入力を受け付けてもよい。また、在庫情報出力部１４５は、在庫数算出部１４４が生成した在庫情報を画面表示、音声出力などで出力してもよい。このような構成にした場合、在庫管理システム１００は、ユーザ端末１５を備えなくてもよい。
　ここで、図１０を用いて、在庫数算出部１４４が生成する在庫情報について説明する。図１０の例では、在庫情報は、保管場所を示す「ロケーション」と、物品を示す「物品」と、指定時点を示す「時刻」と、指定時点での保管場所における物品の在庫数を示す「在庫数」との項目を含む。例えば、倉庫Ｗ１における２０１０／１０／１０の０９：００：００時点での部品Ａの在庫数は、１５個である。
　例えば、図９Ｂに示したように、ロケーションマスタが複数のレベルで管理される保管場所の一覧である場合、在庫数算出部１４４は、ロケーションのレベルに応じた物品の在庫数の集計が可能である。例えば、要求情報取得部１４６が、ユーザ端末１５から、棚Ｓ１に保管されているある物品の在庫数を示す在庫情報を要求する要求情報を受信した場合、在庫数算出部１４４は、棚Ｓ１に保管される当該物品の在庫数だけでなく、上位のフロアＦ１に保管される当該物品の在庫数の集計、倉庫Ｗ１に保管される当該物品の在庫数の集計なども可能である。
　続いて在庫管理システム１００が実行する処理の流れについて説明する。まず、入庫処理装置１１が実行する処理の流れについて、図１１を用いて説明する。図１１に示す入庫情報出力処理は、入庫処理装置１１が起動したときに開始する。
　入庫処理装置１１の管理情報取得部１１１が保管物１０の管理情報１１０を取得しない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、処理はステップＳ１６に移行する。保管物１０の管理情報１１０を取得した場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、管理情報取得部１１１は、管理情報１１０を入庫情報生成部１１４に送る。ステップＳ１１は、第１管理情報取得ステップの例である。入庫時刻情報取得部１１２が保管物１０の入庫時刻情報を取得しない場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、処理はステップＳ１６に移行する。保管物１０の入庫時刻情報を取得した場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、入庫時刻情報取得部１１２は、入庫時刻情報を入庫情報生成部１１４に送る。ステップＳ１２は、入庫時刻情報取得ステップの例である。ロケーション情報取得部１１３が保管物１０のロケーション情報を取得しない場合（ステップＳ１３；ＮＯ）、処理はステップＳ１６に移行する。保管物１０のロケーション情報を取得した場合（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、ロケーション情報取得部１１３は、ロケーション情報を入庫情報生成部１１４に送る。ステップＳ１３は、第１ロケーション情報取得ステップの例である。
　入庫情報生成部１１４は、管理情報取得部１１１から受け取った管理情報、入庫時刻情報取得部１１２から受け取った入庫時刻情報、および、ロケーション情報取得部１１３から受け取ったロケーション情報に基づいて、入庫情報を生成する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４は、入庫情報生成ステップの例である。入庫情報は、例えば、保管物識別情報と、物品情報と、数量情報と、ロケーション情報と、入庫時刻情報と、入庫したことを示す入庫処理情報とを対応付けた情報である。
　入庫情報出力部１１５は、入庫情報生成部１１４が生成した入庫情報を出力する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５は、入庫情報出力ステップの例である。入庫処理装置１１の電源がＯＦＦになっていなければ（ステップＳ１６；ＮＯ）、処理はステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１～ステップＳ１６を繰り返す。電源がＯＦＦになると（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、処理を終了する。
　続いて、出庫処理装置１２が実行する処理の流れについて、図１２を用いて説明する。図１２に示す出庫情報出力処理は、出庫処理装置１２が起動したときに開始する。
　出庫処理装置１２の管理情報取得部１２１が保管物１０の管理情報１１０を取得しない場合（ステップＳ２１；ＮＯ）、処理はステップＳ２６に移行する。保管物１０の管理情報１１０を取得した場合（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、管理情報取得部１１１は、管理情報１１０を出庫情報生成部１２４に送る。ステップＳ２１は、第２管理情報取得ステップの例である。出庫時刻情報取得部１２２が保管物１０の出庫時刻情報を取得しない場合（ステップＳ２２；ＮＯ）、処理はステップＳ２６に移行する。保管物１０の出庫時刻情報を取得した場合（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、出庫時刻情報取得部１２２は、出庫時刻情報を出庫情報生成部１２４に送る。ステップＳ２２は、出庫時刻情報取得ステップの例である。ロケーション情報取得部１２３が保管物１０のロケーション情報を取得しない場合（ステップＳ２３；ＮＯ）、処理はステップＳ２６に移行する。保管物１０のロケーション情報を取得した場合（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、ロケーション情報取得部１２３は、ロケーション情報を出庫情報生成部１２４に送る。ステップＳ２３は、第２ロケーション情報取得ステップの例である。
　出庫情報生成部１２４は、管理情報取得部１２１から受け取った管理情報、出庫時刻情報取得部１２２から受け取った出庫時刻情報、および、ロケーション情報取得部１２３から受け取ったロケーション情報に基づいて、出庫情報を生成する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４は、出庫情報生成ステップの例である。出庫情報は、例えば、保管物識別情報と、物品情報と、数量情報と、ロケーション情報と、出庫時刻情報と、出庫したことを示す出庫処理情報とを対応付けた情報である。
　出庫情報出力部１２５は、出庫情報生成部１２４が生成した出庫情報を出力する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５は、出庫情報出力ステップの例である。出庫処理装置１２の電源がＯＦＦになっていなければ（ステップＳ２６；ＮＯ）、処理はステップＳ２１に戻り、ステップＳ２１～ステップＳ２６を繰り返す。電源がＯＦＦになると（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、処理を終了する。
　続いて、在庫管理装置１４Ａが実行する処理の流れについて、図１３を用いて説明する。図１３に示す在庫情報出力処理は、在庫管理装置１４Ａが起動したときに開始する。在庫管理装置１４Ａの要求情報取得部１４６が要求情報を受信しない場合（ステップＳ３１；ＮＯ）、処理はステップＳ３６に移行する。要求情報を受信した場合（ステップＳ３１；ＹＥＳ）、在庫数算出部１４４は、物品マスタ記憶部１４２が記憶する物品マスタと、ロケーションマスタ記憶部１４３が記憶するロケーションマスタとを参照し、入出庫情報取得部１４１を介して、記憶装置１３から各保管場所における各物品の指定時点までの入出庫情報を取得する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２は、入出庫情報取得ステップの例である。
　在庫数算出部１４４は、各保管場所における各物品の指定時点までの入出庫情報に基づいて、指定時点での各保管場所における各物品の在庫数を算出する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３は、在庫数算出ステップの例である。在庫数算出部１４４は、指定時点での指定保管場所における指定物品の在庫数を示す在庫情報を生成する（ステップＳ３４）。ステップＳ３４は、在庫情報生成ステップの例である。
　例えば、図１０に示すように、在庫情報は、保管場所を示す「ロケーション」と、物品を示す「物品」と、指定時点を示す「時刻」と、指定時点での保管場所における物品の在庫数を示す「在庫数」との項目を含む。
　図１３に戻り、在庫情報出力部１４５は、在庫数算出部１４４が生成した在庫情報を出力する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５は、在庫情報出力ステップの例である。ステップＳ３５では、在庫情報をユーザ端末１５に送信してもよいし、画面表示、音声出力などで出力してもよい。在庫管理装置１４Ａの電源がＯＦＦになっていなければ（ステップＳ３６；ＮＯ）、処理はステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１～ステップＳ３６を繰り返す。電源がＯＦＦになると（ステップＳ３６；ＹＥＳ）、処理を終了する。
　実施の形態１に係る在庫管理システム１００によれば、保管場所に保管される物品の在庫管理において、保管物１０を一意に識別する保管物識別情報を含む管理情報１１０で保管物の入出庫を管理することによって、管理している在庫数が実態と大きく乖離しないため、定期的に在庫数を計数しなおす作業の頻度を減らすことができる。
（実施の形態２）
　実施の形態２では、物品の在庫数に基づいて部品の手配、設備の復旧などの作業の指示を行う。実施の形態２に係る在庫管理システム２００の機能構成について、図１４を用いて説明する。図１４に示すように、在庫管理システム２００は、入庫処理装置１１と、出庫処理装置１２と、記憶装置１３と、在庫管理装置１４Ｂとに加え、在庫情報に基づいて作業の要否を判定して指示情報を生成する作業指示装置１６を備える。指示情報の詳細は後述する。
　入庫処理装置１１、出庫処理装置１２および記憶装置１３の機能構成については、実施の形態１と同様である。
　実施の形態２に係る在庫管理装置１４Ｂの機能構成について、図１５を用いて説明する。図１５に示すように、在庫管理装置１４Ｂは、入出庫情報取得部１４１と、物品マスタ記憶部１４２と、ロケーションマスタ記憶部１４３と、在庫数算出部１４４と、在庫情報出力部１４５とを備える。入出庫情報取得部１４１は、定期的に記憶装置１３から各保管場所の物品の現時点までの入出庫情報を取得し、在庫数算出部１４４に送る。
　在庫数算出部１４４は、物品マスタ記憶部１４２が記憶する物品マスタと、ロケーションマスタ記憶部１４３が記憶するロケーションマスタとを参照し、入出庫情報取得部１４１を介して、記憶装置１３から各保管場所の物品の現時点までの入出庫情報を定期的に取得する。在庫数算出部１４４は、各保管場所の物品の現時点までの入出庫情報に基づいて、現時点での各保管場所における物品の在庫数を算出する。在庫数算出部１４４は、現時点での各保管場所における物品の在庫数を示す在庫情報を生成する。在庫情報出力部１４５は、在庫数算出部１４４が生成した在庫情報を作業指示装置１６に順次送信する。
　続いて、作業指示装置１６の機能構成について、図１６を用いて説明する。図１６に示すように、作業指示装置１６は、在庫情報を取得する在庫情報取得部１６１と、各物品に設定された在庫数の閾値の一覧を示す閾値マスタを記憶する閾値マスタ記憶部１６２と、在庫情報および閾値マスタに基づいて、作業が必要であるか否かを判定し、作業が必要であると判定した場合には作業を指示する指示情報を生成する作業要否判定部１６３と、指示情報を出力する指示情報出力部１６４とを備える。
　在庫情報取得部１６１は、在庫管理装置１４Ｂから在庫情報を順次受信し、作業要否判定部１６３に送る。在庫情報取得部１６１は、第１在庫情報取得部の例である。作業要否判定部１６３は、在庫情報取得部１６１から受け取った在庫情報と閾値マスタ記憶部１６２が記憶する閾値マスタとに基づいて、部品の手配、設備の復旧などの作業が必要であるか否かを判定する。具体的には、作業要否判定部１６３は、在庫情報が示す物品の在庫量が、当該物品に設定された閾値を超えていた場合に、作業が必要であると判定する。
　ここで、図１７を用いて閾値マスタ記憶部１６２が記憶する閾値マスタについて説明する。図１７の例では、閾値マスタは、保管場所を示す「ロケーション」と、物品を示す「物品」と、設定された閾値を示す「閾値」と、閾値を超えた場合に必要となる作業を示す「作業」との項目を含む。閾値の横に記載された（Ｌ）は、閾値以下である場合に作業が必要となることを示している。閾値の横に記載された（Ｈ）は、閾値以上である場合に作業が必要となることを示している。例えば、在庫情報が示す倉庫Ｗ１における部品Ａの在庫数が４５個以下になった場合、部品Ａの部品手配が必要である。「ロケーション」のラインＬ１およびラインＬ２は、組み立て、加工などの行う設備である製造ラインに設けられた保管場所である。例えば、在庫情報が示すラインＬ１における仕掛品Ｗａの在庫数が５９個以上になった場合、ラインＬ１の設備復旧が必要である。
　図１６に戻り、作業要否判定部１６３は、部品の手配、設備の復旧などの作業が必要であると判定した場合、部品の手配、設備の復旧などの作業を指示する指示情報を生成する。指示情報出力部１６４は、作業要否判定部１６３が生成した指示情報を出力する。指示情報の出力方法は、例えば、画面表示、音声出力などである。あるいは、指示情報出力部１６４は、作業者が使用する作業者端末に指示情報を送信してもよい。例えば、倉庫Ｗ１における部品Ａの在庫数が４５個以下になって部品Ａの部品手配が必要になった場合、部品Ａの部品手配を指示する指示情報が出力される。また、ラインＬ１における仕掛品Ｗａの在庫数が５９個以上になってラインＬ１の設備復旧が必要になった場合、ラインＬ１の設備復旧を指示する指示情報が出力される。
　続いて、作業指示装置１６が実行する処理の流れについて、図１８を用いて説明する。図１８に示す指示情報出力処理は、作業指示装置１６が起動したときに開始する。作業指示装置１６の在庫情報取得部１６１が在庫情報を受信しない場合（ステップＳ４１；ＮＯ）、処理はステップＳ４６に移行する。在庫情報取得部１６１が在庫情報を受信すると（ステップＳ４１；ＹＥＳ）、作業要否判定部１６３は、在庫情報取得部１６１から受け取った在庫情報と閾値マスタ記憶部１６２が記憶する閾値マスタとに基づいて、部品の手配、設備の復旧などの作業が必要であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。
　閾値マスタ記憶部１６２が図１７に示す閾値マスタを記憶していた場合、作業要否判定部１６３は、例えば、在庫情報が示す倉庫Ｗ１における部品Ａの在庫数が４５個以下である場合、部品Ａの部品手配が必要であると判定する。作業要否判定部１６３は、例えば、在庫情報が示すラインＬ１における仕掛品Ｗａの在庫数が５９個以上である場合、ラインＬ１の設備復旧が必要であると判定する。
　図１８に戻り、作業要否判定部１６３が部品の手配、設備の復旧などの作業が必要と判定された物品がなかった場合（ステップＳ４３；ＮＯ）、処理はステップＳ４６に移行する。部品の手配、設備の復旧などの作業が必要と判定された物品があった場合（ステップＳ４３；ＹＥＳ）、作業要否判定部１６３は、部品の手配、設備の復旧などの作業を指示する指示情報を生成する（ステップＳ４４）。指示情報出力部１６４は、作業要否判定部１６３が生成した指示情報を出力する（ステップＳ４５）。ステップＳ４５では、指示情報を画面表示、音声出力などで出力してもよいし、作業者が使用する作業者端末に送信してもよい。作業指示装置１６の電源がＯＦＦになっていなければ（ステップＳ４６；ＮＯ）、処理はステップＳ４１に戻り、ステップＳ４１～ステップＳ４６を繰り返す。電源がＯＦＦになると（ステップＳ４６；ＹＥＳ）、処理を終了する。
　実施の形態２に係る在庫管理システム２００によれば、保管場所に保管される物品の在庫管理において、保管物１０を一意に識別する保管物識別情報を含む管理情報１１０で保管物の入出庫を管理することによって、管理している在庫数が実態と大きく乖離しないため、定期的に在庫数を計数しなおす作業の頻度を減らすことができる。また、管理している在庫数が実態と大きく乖離しないため、部品の手配、設備の復旧などの作業を適切に指示することができる。
（実施の形態３）
　実施の形態３では、入出庫情報に基づいて組立品のリードタイムを算出し、物品のリードタイムおよび在庫数を用いて、機械学習を行う。組立品とは、製造ラインで構成部品を組み立てて製造される製品または仕掛品である。リードタイムとは、構成部品が製造ラインに投入されて、組立品が製造ラインから払い出されるまでの時間である。
　実施の形態３に係る在庫管理システム３００の機能構成について、図１９を用いて説明する。図１９に示すように、在庫管理システム３００は、入庫処理装置１１と、出庫処理装置１２と、記憶装置１３と、在庫管理装置１４Ｂとに加え、入出庫情報からリードタイムを算出してリードタイム情報を生成するリードタイム算出装置１７と、在庫情報およびリードタイム情報を用いて学習済モデルを生成する機械学習装置１８とを備える。リードタイム情報および学習済モデルの詳細は後述する。
　入庫処理装置１１、出庫処理装置１２および記憶装置１３の機能構成については、実施の形態１と同様である。在庫管理装置１４Ｂの機能構成については、実施の形態２と同様である。ただし、在庫管理装置１４Ｂの在庫情報出力部１４５は、在庫数算出部１４４が生成した在庫情報を機械学習装置１８に順次送信する。
　リードタイム算出装置１７の機能構成について、図２０を用いて説明する。図２０に示すように、リードタイム算出装置１７は、入出庫情報を取得する入出庫情報取得部１７１と、物品の一覧を示す物品マスタを記憶する物品マスタ記憶部１７２と、保管場所の一覧を示すロケーションマスタを記憶するロケーションマスタ記憶部１７３と、組立品の一覧を示す組立品マスタを記憶する組立品マスタ記憶部１７４と、製品または仕掛品のリードタイムを算出してリードタイム情報を生成するリードタイム算出部１７５と、リードタイム情報を機械学習装置１８に送信するリードタイム情報出力部１７６とを備える。
　リードタイム算出部１７５は、物品マスタ記憶部１７２が記憶する物品マスタと、ロケーションマスタ記憶部１７３が記憶するロケーションマスタとを参照し、入出庫情報取得部１７１を介して、記憶装置１３から各保管場所の物品の現時点までの入出庫情報を定期的に取得する。入出庫情報取得部１７１は、第２入出庫情報取得部の例である。リードタイム算出部１７５は、組立品マスタ記憶部１７４が記憶する組立品マスタと、各保管場所の物品の現時点までの入出庫情報とに基づいて、各製造ラインにおける組立品のリードタイムを算出する。
　ここで、図２１を用いて組立品マスタ記憶部１７４が記憶する組立品マスタについて説明する。図２１の例では、組立品マスタは、組立品を組み立てる製造ラインを示す「ライン」と、組立品を示す「組立品」と、組立品の構成部品を示す「構成部品」との項目を含む。例えば、製品Ｐａは、ラインＬ１で仕掛品Ｗａと部品Ａと部品Ｂとを組み立てて製造される。仕掛品ＷａはラインＬ５で部品Ｃおよび部品Ｄを組み立てて製造される。
　図２０に戻り、リードタイム算出部１７５は、保管場所が製造ラインである構成部品の出庫時刻を製造ラインに構成部品が投入された時刻とみなし、保管場所が製造ラインである組立品の入庫時刻を製造ラインから組立品が払い出された時刻とみなす。つまり、リードタイム算出部１７５は、各保管場所の物品の現時点までの入出庫情報に基づいて、保管場所が製造ラインである組立品の入庫時刻から保管場所が製造ラインである構成部品の出庫時刻を減算した時間を当該組立品のリードタイムとして算出する。リードタイム情報出力部１７６は、リードタイム算出部１７５が生成したリードタイム情報を機械学習装置１８に順次送信する。
　図２１に示す組立品マスタの例を用いてリードタイムの算出方法を説明する。ラインＬ１における製品Ｐａのリードタイムを算出する場合、リードタイム算出部１７５は、「ロケーション」がラインＬ１であって、「物品」が仕掛品Ｗａ、部品Ａおよび部品Ｂであって、「処理」が出庫である入出庫情報を抽出して「時刻」が示す出庫時刻を特定する。次に、リードタイム算出部１７５は、「ロケーション」がラインＬ１であって、「物品」が製品Ｐａであって、「処理」が入庫である入出庫情報を抽出して「時刻」が示す入庫時刻を特定する。製品Ｐａの入庫時刻は仕掛品Ｗａ、部品Ａおよび部品Ｂの出庫時刻よりも後の時刻である。製品Ｐａの入庫時刻が複数ある場合には、仕掛品Ｗａ、部品Ａおよび部品Ｂの出庫時刻に最も近い時刻を採用する。
　リードタイム算出部１７５は、ラインＬ１への製品Ｐａの入庫時刻からラインＬ１からの仕掛品Ｗａ、部品Ａおよび部品Ｂの出庫時刻を減算して、ラインＬ１における製品Ｐａのリードタイムを算出する。
　続いて、図２２を用いて、リードタイム算出部１７５が生成するリードタイム情報について説明する。図２２の例では、リードタイム情報は、組立品を組み立てる製造ラインを示す「ライン」と、組立品を示す「組立品」と、組立品の構成部品を示す「構成部品」と、組立品のリードタイムを示す「リードタイム」との項目を含む。例えば、ラインＬ１において仕掛品Ｗａ、部品Ａおよび部品Ｂを組み立てて製品Ｐａを製造するリードタイムは、１０分である。
　ここで、機械学習装置１８の機能構成について、図２３を用いて説明する。図２３に示すように、機械学習装置１８は、学習データを取得する学習データ取得部１８１と、組立品の納期遵守率を示す納期遵守率情報を取得する納期遵守率情報取得部１８２と、在庫情報を受信する在庫情報取得部１８３と、リードタイム情報を受信するリードタイム情報取得部１８４と、を備える。学習データの詳細は後述する。また、機械学習装置１８は、学習データ、在庫情報およびリードタイム情報に基づいて組立品の組立順序計画を学習して学習済モデルを生成するモデル生成部１８５と、モデル生成部１８５が生成した学習済モデルを記憶する学習済モデル記憶部１８６とを備える。
　学習データ取得部１８１は、外部のシステムまたは装置から学習データを取得し、モデル生成部１８５に送る。学習データは、例えば、組立品の組立順序計画を示す組立順序計画情報、組立品の納期、台数などの出荷状況を示す出荷情報、製造ラインの稼働時間、作業者の人数などの稼働状況を示す稼働情報などである。納期遵守率情報取得部１８２は、外部のシステムまたは装置から組立品の納期遵守率を示す納期遵守率情報を取得し、モデル生成部１８５に送る。在庫情報取得部１８３は、在庫管理装置１４Ｂから在庫情報を受信し、モデル生成部１８５に送る。在庫情報取得部１８３は、第２在庫情報取得部の例である。リードタイム情報取得部１８４は、リードタイム算出装置１７からリードタイム情報を受信し、モデル生成部１８５に送る。
　モデル生成部１８５は、学習データ取得部１８１から受け取った学習データと、納期遵守率情報取得部１８２から受け取った納期遵守率情報と、在庫情報取得部１８３から受け取った在庫情報と、リードタイム情報取得部１８４から受け取ったリードタイム情報とに基づいて、組立品の組立順序計画を学習し、学習済モデルを生成する。学習済モデル記憶部１８６はモデル生成部１８５が生成した学習済モデルを記憶する。
　モデル生成部１８５が用いる学習アルゴリズムには、教師あり学習、教師なし学習、強化学習等の公知のアルゴリズムを用いることができる。一例として、強化学習（Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　Ｌｅａｒｎｉｎｇ）を適用した場合について説明する。強化学習では、ある環境内におけるエージェント（行動主体）が、現在の状態（環境のパラメータ）を観測し、取るべき行動を決定する。エージェントの行動により環境が動的に変化し、エージェントには環境の変化に応じて報酬が与えられる。エージェントはこれを繰り返し、一連の行動を通じて報酬が最も多く得られる行動方針を学習する。強化学習の代表的な手法として、Ｑ学習（Ｑ－ｌｅａｒｎｉｎｇ）、ＴＤ学習（Ｔｅｍｐｏｒａｌ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　Ｌｅａｒｎｉｎｇ）などが知られている。例えば、Ｑ学習の場合、行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）の一般的な更新式は数１で表される。
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　数１において、ｓｔは時刻ｔにおける環境の状態を表し、ａｔは時刻ｔにおける行動を表す。行動ａｔにより、状態はｓｔ＋１に変わる。ｒｔ＋１はその状態の変化によってもらえる報酬を表し、γは割引率を表し、αは学習係数を表す。なお、γは０＜γ≦１、αは０＜α≦１の範囲とする。
　数１で表される更新式は、時刻ｔ＋１における最良の行動ａの行動価値が、時刻ｔにおいて実行された行動ａの行動価値Ｑよりも大きければ、行動価値Ｑを大きくし、逆の場合は、行動価値Ｑを小さくすることを示している。換言すれば、時刻ｔにおける行動ａの行動価値Ｑを、時刻ｔ＋１における最良の行動価値に近づけるよう、行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）を更新する。それにより、ある環境における最良の行動価値が、それ以前の環境における行動価値に順次伝播していく。
　モデル生成部１８５がＱ学習を用いる場合、学習データに含まれる組立順序計画が示す組立順序計画が行動ａｔ、学習データに含まれる出荷情報が示す組立品の納期、台数など、および、稼働情報が示す製造ラインの稼働時間、作業者の人数などが状態ｓｔである。モデル生成部１８５は、納期遵守率情報、在庫情報およびリードタイム情報に基づいて、報酬ｒｔを増減させる。モデル生成部１８５は、時刻ｔの状態ｓｔにおける最良の行動ａｔを学習する。
　モデル生成部１８５がＱ学習を用いる場合、モデル生成部１８５は、納期遵守率情報取得部１８２から受け取った納期遵守率情報、在庫情報取得部１８３から受け取った在庫情報およびリードタイム情報取得部１８４から受け取ったリードタイム情報を記憶する報酬基準記憶部１８５１と、報酬基準記憶部１８５１が記憶する納期遵守率情報、在庫情報およびリードタイム情報に基づいて報酬ｒｔを算出する報酬計算部１８５２と、時刻ｔにおける行動ａの行動価値Ｑを時刻ｔ＋１における最良の行動価値に近づけるよう、行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）を更新する関数更新部１８５３とを備える。
　報酬計算部１８５２は、報酬基準記憶部１８５１が記憶する納期遵守率情報、在庫情報およびリードタイム情報に基づいて、報酬ｒを計算する。例えば、後工程への納期遵守率の上昇の場合には報酬ｒを増大させる（例えば「１」の報酬を与える）。他方、在庫数またはリードタイムの増加の場合には報酬ｒを低減する（例えば「－１」の報酬を与える）。
　関数更新部１８５３は、報酬計算部１８５２によって計算された報酬に従って、組立品の組立順序計画を決定するための関数を更新し、学習済モデル記憶部１８６に記憶させる。Ｑ学習の場合、式１で表される行動価値関数Ｑ（ｓｔ，ａｔ）を、組立品の組立順序計画を算出するための関数として用いる。なお、学習済モデル記憶部１８６は、機械学習装置１８の外部のシステムまたは装置が備えてもよい。
　ここで、機械学習装置１８が実行する処理の流れについて、図２４を用いて説明する。図２４に示す学習済モデル生成処理は、機械学習装置１８が起動したときに開始する。機械学習装置１８の学習データ取得部１８１が学習データを取得しない場合（ステップＳ５１；ＮＯ）、処理はステップＳ５５に移行する。学習データ取得部１８１が学習データを取得すると（ステップＳ５１；ＹＥＳ）、報酬計算部１８５２は、報酬基準記憶部１８５１が記憶する納期遵守率情報、在庫情報およびリードタイム情報に基づいて、報酬を計算する（ステップＳ５２）。例えば、後工程への納期遵守率の上昇の場合には「１」の報酬を与える。他方、在庫数またはリードタイムの増加の場合には「－１」の報酬を与える。
　関数更新部１８５３は、報酬計算部１８５２によって計算された報酬に従って、組立品の組立順序計画を決定するための関数を更新し（ステップＳ５３）、学習済モデル記憶部１８６に記憶させる（ステップＳ５４）。Ｑ学習の場合、式１で表される行動価値関数Ｑ（ｓｔ，ａｔ）を、組立品の組立順序計画を算出するための関数として用いる。機械学習装置１８の電源がＯＦＦになっていなければ（ステップＳ５５；ＮＯ）、処理はステップＳ５１に戻り、ステップＳ５１～ステップＳ５５を繰り返す。電源がＯＦＦになると（ステップＳ５５；ＹＥＳ）、処理を終了する。
　このようにして、機械学習装置１８が生成した学習済モデルを用いて、組立品の納期、台数などを示す出荷情報、製造ラインの稼働時間、作業者の人数などを示す稼働情報などのデータを入力すると、入力したデータに適した組立順序計画が出力される推論装置を構成することができる。以下、組立品の納期、台数などを示す出荷情報、製造ラインの稼働時間、作業者の人数などを示す稼働情報などのデータを推論対象データという。
　このように構成した推論装置の機能構成例について図２５を用いて説明する。推論装置１９は、機械学習装置１８が生成した学習済モデルを記憶する学習済モデル記憶部１９１と、推論対象データの入力を受け付けるデータ取得部１９２と、推論対象データに適した組立順序計画を推論し、推論結果を示す推論結果情報を生成する推論実行部１９３と、推論結果情報を出力する結果出力部１９４とを備える。
　ユーザは、データ取得部１９２に推論対象データを入力する。あるいは、データ取得部１９２は、ユーザが使用する端末に入力された推論対象データを端末から取得してもよい。データ取得部１９２は、取得した推論対象データを推論実行部１９３に送る。
　推論実行部１９３は、学習済モデル記憶部１９１が記憶する学習済モデルを用いて、推論対象データに適した組立順序計画を推論し、推論結果を示す推論結果情報を生成する。
　結果出力部１９４は、推論実行部１９３が生成した推論結果情報を出力する。推論結果情報の出力は、画面表示、音声出力などでもよいし、ユーザが使用する端末に送信してもよい。推論結果情報を生産指示に用いる場合、製造ラインの作業者は出力された推論結果情報が示す組立順序計画に従って作業を行う。あるいは、ロボット、センサなどを用いて自動で組立作業を行う製造ラインでは、ロボット、センサなどを制御する制御装置が、推論結果情報が示す組立順序計画に従って制御を行う。
　続いて、推論装置１９が実行する処理の流れについて、図２６を用いて説明する。図２６に示す推論処理は、推論装置１９が起動したときに開始する。推論装置１９のデータ取得部１９２が推論対象データを取得しない場合（ステップＳ６１；ＮＯ）、処理はステップＳ６５に移行する。推論装置１９のデータ取得部１９２が推論対象データを取得すると（ステップＳ６１；ＹＥＳ）、学習済モデル記憶部１９１が記憶する学習済モデルを用いて、推論対象データに適した組立順序計画を推論し（ステップＳ６２）、推論結果を示す推論結果情報を生成する（ステップＳ６３）。
　結果出力部１９４は、推論実行部１９３が生成した推論結果情報を出力する（ステップＳ６４）。出力された推論結果情報は例えば生産指示に用いられる。推論装置１９の電源がＯＦＦになっていなければ（ステップＳ６５；ＮＯ）、処理はステップＳ６１に戻り、ステップＳ６１～ステップＳ６５を繰り返す。電源がＯＦＦになると（ステップＳ６５；ＹＥＳ）、処理を終了する。
　実施の形態３に係る在庫管理システム３００によれば、保管場所に保管される物品の在庫管理において、保管物１０を一意に識別する保管物識別情報を含む管理情報１１０で保管物の入出庫を管理することによって、管理している在庫数が実態と大きく乖離しないため、定期的に在庫数を計数しなおす作業の頻度を減らすことができる。また、機械学習装置１８によって、精度の高い学習済モデルを生成することができる。また、推論装置１９によって、各組立品の納期、台数、製造ラインの稼働時間、作業者の人数などの条件に好適な組立順序計画を得ることができる。
　在庫管理装置１４Ａおよび１４Ｂのハードウェア構成について図２７を用いて説明する。図２７に示すように、在庫管理装置１４Ａおよび１４Ｂは、一時記憶部１０１、記憶部１０２、計算部１０３、入力部１０４、送受信部１０５および表示部１０６を備える。一時記憶部１０１、記憶部１０２、入力部１０４、送受信部１０５および表示部１０６はいずれもＢＵＳを介して計算部１０３に接続されている。
　計算部１０３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。計算部１０３は、記憶部１０２に記憶されている制御プログラムに従って、在庫管理装置１４Ａおよび１４Ｂの在庫数算出部１４４の処理を実行する。
　一時記憶部１０１は、例えばＲＡＭ（Random-Access Memory）である。一時記憶部１０１は、記憶部１０２に記憶されている制御プログラムをロードし、計算部１０３の作業領域として用いられる。
　記憶部１０２は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ－ＲＡＭ（Digital Versatile Disc - Random Access Memory）、ＤＶＤ－ＲＷ（Digital Versatile Disc - ReWritable）などの不揮発性メモリである。記憶部１０２は、在庫管理装置１４Ａおよび１４Ｂの処理を計算部１０３に行わせるためのプログラムを予め記憶し、また、計算部１０３の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを計算部１０３に供給し、計算部１０３から供給されたデータを記憶する。物品マスタ記憶部１４２、ロケーションマスタ記憶部１４３は、記憶部１０２に構成される。
　入力部１０４は、キーボード、ポインティングデバイス、音声入力機器などの入力装置と、入力装置をＢＵＳに接続するインタフェース装置である。入力部１０４を介して、ユーザが入力した情報が計算部１０３に供給される。ユーザが在庫管理装置１４Ａに要求情報を直接入力する構成では、入力部１０４は、要求情報取得部１４６として機能する。
　送受信部１０５は、ネットワークに接続する網終端装置または無線通信装置、およびそれらと接続するシリアルインタフェースまたはＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースである。送受信部１０５は、入出庫情報取得部１４１、在庫情報出力部１４５および要求情報取得部１４６として機能する。
　表示部１０６は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（electroluminescence）ディスプレイなどの表示装置である。在庫管理装置１４Ａが在庫情報を画面表示する構成では、表示部１０６は、在庫情報出力部１４５として機能する。
　図７または図１５に示す在庫管理装置１４Ａおよび１４Ｂの入出庫情報取得部１４１、物品マスタ記憶部１４２、ロケーションマスタ記憶部１４３、在庫数算出部１４４、在庫情報出力部１４５、および、要求情報取得部１４６の処理は、制御プログラムが、一時記憶部１０１、計算部１０３、記憶部１０２、入力部１０４、送受信部１０５および表示部１０６などを資源として用いて処理することによって実行する。
　その他、前記のハードウェア構成およびフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
　計算部１０３、一時記憶部１０１、記憶部１０２、入力部１０４、送受信部１０５、表示部１０６などの在庫管理装置１４Ａおよび１４Ｂの処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc - Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc - Read Only Memory）などのコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する在庫管理装置１４Ａおよび１４Ｂを構成してもよい。また、インターネットに代表される通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロードすることで在庫管理装置１４Ａおよび１４Ｂを構成してもよい。
　また、在庫管理装置１４Ａおよび１４Ｂの機能を、ＯＳ（Operating System）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体、記憶装置に格納してもよい。
　また、輸送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して提供することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS, Bulletin Board System）に前記コンピュータプログラムを掲示し、通信ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを提供してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できる構成にしてもよい。
　上記の実施の形態１から３では、管理情報１１０は、保管物を一意に識別する保管物識別情報、保管物に含まれる物品を示す物品情報、保管物に含まれる物品の数量を示す数量情報を含むが、その他の保管物に含まれる物品に関連する情報を含んでもよい。例えば、保管物に含まれる物品が部品である場合には、管理情報１１０は、これらの情報のほかに、部品の使用期限を示す使用期限情報、部品の投入先を示す投入先情報、部品の納品元を示す納品元情報などを含んでもよい。例えば、保管物に含まれる物品が仕掛品である場合には、管理情報１１０は、これらの情報のほかに、仕掛品の製造日を示す製造日情報、仕掛品を製造する製造ラインを示すライン情報、仕掛品の納入先を示す納入先情報などを含んでもよい。例えば、保管物に含まれる物品が製品である場合には、管理情報１１０は、これらの情報のほかに、製品の製造日を示す製造日情報、製品を製造する製造ラインを示すライン情報、製品の納品先を示す納品先情報などを含んでもよい。また、これらの保管物に含まれる物品に関連する情報を在庫情報に含んでもよい。
　上記の実施の形態では、実施の形態１から３について別々に説明したが、実施の形態１から３のうち、２つまたは３つを組みあわせてもよい。
　上記の実施の形態１から３では、在庫管理システム１００、在庫管理システム２００、および、在庫管理システム３００は、保管物に含まれる物品の在庫数を管理する。これに限らず、保管物に含まれる物品が１つである場合、つまり、すべての保管物が物品そのものである場合は、管理情報１１０は、少なくとも保管物を一意に識別する保管物識別情報を含んでいればよい。また、保管場所が１つである場合には、ロケーション情報はなくてもよい。この場合、入庫処理装置１１は、ロケーション情報取得部１１３を備えなくてもよい。出庫処理装置１２は、ロケーション情報取得部１２３を備えなくてもよい。
　上記の実施の形態１から３では、入庫処理装置１１と、出庫処理装置１２と、記憶装置１３と、在庫管理装置１４Ａまたは１４Ｂとは、別々の装置であるが、これに限らない。いずれかの組み合わせ、または、すべての装置を１つの装置で実現してもよい。
　上記の実施の形態１では、在庫管理装置１４Ａの要求情報取得部１４６は、ユーザが指定した時点での各保管場所における物品の在庫数を示す在庫情報を要求する要求情報を取得するが、これに限らない。例えば、要求情報は、ユーザが指定した時点でのユーザが指定した保管場所におけるユーザが指定した物品の在庫数を示す在庫情報を要求するものであってもよい。この場合、在庫数算出部１４４は、要求情報に基づいて、入出庫情報取得部１４１を介して、記憶装置１３から指定された保管場所における指定された時点までの指定された物品の入出庫情報を取得する。この場合、在庫管理装置１４Ａは、物品マスタ記憶部１４２およびロケーションマスタ記憶部１４３を備えなくてもよい。
　上記の実施の形態２では、在庫管理装置１４Ｂと作業指示装置１６は別々の装置であるが、これに限らず、１つの装置で実現してもよい。
　上記の実施の形態２では、在庫管理装置１４Ｂは、記憶装置１３から各保管場所の物品の現時点までの入出庫情報を定期的に取得し、部品の手配、設備の復旧などの作業が必要であるか否かを判定する。これに限らず、在庫管理装置１４Ｂは、指示情報の出力を要求する指示要求情報を取得する構成にしてもよい。この場合、在庫管理装置１４Ｂは、指示要求情報を取得すると、記憶装置１３から各保管場所の物品の現時点までの入出庫情報を取得し、部品の手配、設備の復旧などの作業が必要であるか否かを判定する。指示要求情報は、作業指示装置１６から取得してもよいし、ユーザが在庫管理装置１４Ｂに入力してもよい。
　上記の実施の形態１および２では、保管物に含まれる物品が部品、仕掛品および製品である例について説明したが、これに限らない。保管物に含まれる物品は、数量で数えられる固体の他に重量または体積で管理する液体および気体も含み、在庫を管理する物品であれば何でもよい。
　上記の実施の形態３では、機械学習装置１８が物品のリードタイムおよび在庫数を用いて、製造ラインで物品を組み立てて製造される組立品の組立順序計画を機械学習する例について説明したが、これに限らない。機械学習装置１８は、少なくとも物品の在庫数を用いて、システム、装置、人などの行動を機械学習する装置であればよい。機械学習装置１８が機械学習に物品のリードタイムを用いない場合には、在庫管理システム３００は、リードタイム算出装置１７を備えなくてもよい。
　上記の実施の形態３では、機械学習装置１８が用いる学習アルゴリズムに強化学習を適用した例について説明したが、これに限られない。機械学習装置１８が用いる学習アルゴリズムに、教師あり学習、教師なし学習、または半教師あり学習などを適用してもよい。また、機械学習装置１８が用いる学習アルゴリズムに、特徴量そのものの抽出を学習する、深層学習（Ｄｅｅｐ　Ｌｅａｒｎｉｎｇ）を用いることもできる。機械学習装置１８は、例えばニューラルネットワーク、遺伝的プログラミング、機能論理プログラミング、サポートベクターマシンなどに従って機械学習を実行してもよい。
　なお、機械学習装置１８および推論装置１９は、独立した装置でもよいし、製造ラインに組み込まれた装置でもよいし、クラウドサーバ上に存在していてもよい。
　また、機械学習装置１８の学習データ取得部１８１は、製造ラインから学習用データを取得してもよい。なお、モデル生成部１８５は、同一のエリアで使用される製造ラインから学習用データを取得してもよいし、異なるエリアで独立して動作する複数の製造ラインから収集される学習用データを利用して組立順序計画を学習してもよい。また、学習用データを収集する製造ラインを途中で対象に追加したり、対象から除去したりすることも可能である。さらに、ある製造ラインに関して組立順序計画を学習した学習装置を、これとは別の製造ラインに適用し、当該別の製造ラインに関して組立順序計画を再学習して更新してもよい。
　なお、本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。即ち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この開示の範囲内とみなされる。
　本出願は、２０２０年１０月２０日に出願された、日本国特許出願特願２０２０－１７６２２１号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０２０－１７６２２１号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
　１０　保管物、１１　入庫処理装置、１２　出庫処理装置、１３　記憶装置、１４Ａ，１４Ｂ　在庫管理装置、１５　ユーザ端末、１６　作業指示装置、１７　リードタイム算出装置、１８　機械学習装置、１９　推論装置、１００　在庫管理システム、１０１　一時記憶部、１０２　記憶部、１０３　計算部、１０４　入力部、１０５　送受信部、１０６　表示部、１１０　管理情報、１１１　管理情報取得部、１１２　入庫時刻情報取得部、１１３　ロケーション情報取得部、１１４　入庫情報生成部、１１５　入庫情報出力部、１２１　管理情報取得部、１２２　出庫時刻情報取得部、１２３　ロケーション情報取得部、１２４　出庫情報生成部、１２５　出庫情報出力部、１３１　入出庫情報取得部、１３２　入出庫情報記憶部、１３３　入出庫情報出力部、１４１　入出庫情報取得部、１４２　物品マスタ記憶部、１４３　ロケーションマスタ記憶部、１４４　在庫数算出部、１４５　在庫情報出力部、１４６　要求情報取得部、１６１　在庫情報取得部、１６２　閾値マスタ記憶部、１６３　作業要否判定部、１６４　指示情報出力部、１７１　入出庫情報取得部、１７２　物品マスタ記憶部、１７３　ロケーションマスタ記憶部、１７４　組立品マスタ記憶部、１７５　リードタイム算出部、１７６　リードタイム情報出力部、１８１　学習データ取得部、１８２　納期遵守率情報取得部、１８３　在庫情報取得部、１８４　リードタイム情報取得部、１８５　モデル生成部、１８６　学習済モデル記憶部、１８５１　報酬基準記憶部、１８５２　報酬計算部、１８５３　関数更新部。

Claims (8)

  1. 　入庫処理装置、出庫処理装置および在庫管理装置を備え、保管場所に保管される保管物に含まれる物品の在庫数を管理する在庫管理システムであって、
    　前記保管物には、前記保管物を一意に識別する保管物識別情報と、前記保管物に含まれる前記物品を示す物品情報と、前記保管物に含まれる前記物品の数を示す数量情報と、を含む管理情報が付与されており、
    　前記入庫処理装置は、
    　保管場所に入庫された前記保管物の前記管理情報を取得する第１管理情報取得部、
    　前記保管物が保管場所に入庫された時刻を示す入庫時刻情報を取得する入庫時刻情報取得部、
    　前記保管物が入庫された保管場所を示す入庫ロケーション情報を取得する第１ロケーション情報取得部、および、
    　保管場所に入庫された前記保管物の前記管理情報、前記入庫時刻情報、および、前記入庫ロケーション情報に基づいて、保管場所に入庫された前記物品の数を示す入庫情報を生成する入庫情報生成部、
    　を含み、
    　前記出庫処理装置は、
    　保管場所から出庫された前記保管物の前記管理情報を取得する第２管理情報取得部、
    　前記保管物が保管場所から出庫された時刻を示す出庫時刻情報を取得する出庫時刻情報取得部、
    　前記保管物が出庫された保管場所を示す出庫ロケーション情報を取得する第２ロケーション情報取得部、および、
    　保管場所から出庫された前記保管物の前記管理情報、前記出庫時刻情報、および、前記出庫ロケーション情報に基づいて、保管場所から出庫された前記物品の数を示す出庫情報を生成する出庫情報生成部、
    　を含み、
    　前記在庫管理装置は、
    　前記入庫情報および前記出庫情報を取得する第１入出庫情報取得部、
    　前記入庫情報および前記出庫情報に基づいて、前記物品の在庫数を算出し、前記物品の在庫数を示す在庫情報を生成する在庫数算出部、および、
    　前記在庫数情報を出力する在庫情報出力部、
    　を含む在庫管理システム。
  2. 　前記在庫管理装置は、
    　指定された時点での前記物品の在庫数の算出を要求する要求情報を受信する要求情報取得部をさらに含み、
    　前記在庫数算出部は、前記指定された時点までの前記入庫情報および前記出庫情報に基づいて、前記指定された時点での前記物品の在庫数を算出し、前記指定された時点での前記物品の在庫数を示す前記在庫情報を生成する、
    　請求項１に記載の在庫管理システム。
  3. 　前記在庫情報を取得する第１在庫情報取得部、
    　前記在庫情報が示す前記物品の在庫数が前記物品に設定された閾値を超えていた場合に作業が必要であると判定し、作業を指示する指示情報を生成する作業要否判定部、および、
    　前記指示情報を出力する指示情報出力部、
    　を含む作業指示装置をさらに備える、
    　請求項１または２に記載の在庫管理システム。
  4. 　前記入庫情報および前記出庫情報を取得する第２入出庫情報取得部、
    　前記入庫情報および前記出庫情報に基づいて、製造ラインで前記物品を組み立てて製造される組立品のリードタイムを算出し、前記組立品のリードタイムを示すリードタイム情報を生成するリードタイム算出部、および、
    　前記リードタイム情報を出力するリードタイム情報出力部、
    　を含むリードタイム算出装置と、
    　前記組立品の組立順序計画を示す組立順序計画情報、前記組立品の出荷状況を示す出荷情報および前記製造ラインの稼働状況を示す稼働情報を含む学習データを取得する学習データ取得部、
    　前記組立品の納期遵守率を示す納期遵守率情報を取得する納期遵守率情報取得部、
    　前記在庫情報を取得する第２在庫情報取得部、
    　前記リードタイム情報を取得するリードタイム情報取得部、ならびに、
    　前記学習データ、前記納期遵守率情報、前記在庫情報および前記リードタイム情報に基づいて、前記組立品の組立順序計画を学習して学習済モデルを生成するモデル生成部と、
    　を含む機械学習装置と、
    　を備える、
    　請求項１から３のいずれか１項に記載の在庫管理システム。
  5. 　保管場所に保管される保管物に含まれる物品の在庫数を管理する在庫管理装置であって、
    　前記保管物には、前記保管物を一意に識別する保管物識別情報と、前記保管物に含まれる前記物品を示す物品情報と、前記保管物に含まれる前記物品の数を示す数量情報と、を含む管理情報が付与されており、
    　保管場所に入庫された前記保管物の前記管理情報、前記保管物が保管場所に入庫された時刻を示す入庫時刻情報、および、前記保管物が入庫された保管場所を示す入庫ロケーション情報に基づいて生成された、保管場所に入庫された前記物品の数を示す入庫情報、ならびに、保管場所から出庫された前記保管物の前記管理情報、前記保管物が保管場所から出庫された時刻を示す出庫時刻情報、および、前記保管物が出庫された保管場所を示す出庫ロケーション情報に基づいて生成された、保管場所から出庫された前記物品の数を示す出庫情報、を取得する第１入出庫情報取得部と、
    　前記入庫情報および前記出庫情報に基づいて、前記物品の在庫数を算出し、前記物品の在庫数を示す在庫情報を生成する在庫数算出部と、
    　前記在庫数情報を出力する在庫情報出力部と、
    　を備える在庫管理装置。
  6. 　請求項５に記載の在庫管理装置に接続される機械学習装置であって、
    　製造ラインで前記物品を組み立てて製造される組立品の組立順序計画を示す組立順序計画情報、前記組立品の出荷状況を示す出荷情報および前記製造ラインの稼働状況を示す稼働情報を含む学習データを取得する学習データ取得部と、
    　前記組立品の納期遵守率を示す納期遵守率情報を取得する納期遵守率情報取得部と、
    　前記在庫管理装置から前記在庫情報を取得する第２在庫情報取得部と、
    　前記組立品のリードタイムを示すリードタイム情報取得部と、
    　前記学習データ、前記納期遵守率情報、前記在庫情報および前記リードタイム情報に基づいて、前記組立品の組立順序計画を学習して学習済モデルを生成するモデル生成部と、
    　を備える機械学習装置。
  7. 　保管場所に保管される保管物に含まれる物品の在庫数を管理する在庫管理システムが実行する在庫管理方法であって、
    　前記保管物には、前記保管物を一意に識別する保管物識別情報と、前記保管物に含まれる前記物品を示す物品情報と、前記保管物に含まれる前記物品の数を示す数量情報と、を含む管理情報が付与されており、
    　保管場所に入庫された前記保管物の前記管理情報を取得する第１管理情報取得ステップと、
    　前記保管物が保管場所に入庫された時刻を示す入庫時刻情報を取得する入庫時刻情報取得ステップと、
    　前記保管物が入庫された保管場所を示す入庫ロケーション情報を取得する第１ロケーション情報取得ステップと、
    　保管場所に入庫された前記保管物の前記管理情報、前記入庫時刻情報および前記入庫ロケーション情報に基づいて、保管場所に入庫された前記物品の数を示す入庫情報を生成する入庫情報生成ステップと、
    　保管場所から出庫された前記保管物の前記管理情報を取得する第２管理情報取得ステップと、
    　前記保管物が保管場所から出庫された時刻を示す出庫時刻情報を取得する出庫時刻情報取得ステップと、
    　前記保管物が出庫された保管場所を示す出庫ロケーション情報を取得する第２ロケーション情報取得ステップと、
    　保管場所から出庫された前記保管物の前記管理情報、前記出庫時刻情報および前記出庫ロケーション情報に基づいて、保管場所から出庫された前記物品の数を示す出庫情報を生成する出庫情報生成ステップと、
    　前記入庫情報および前記出庫情報を取得する入出庫情報取得ステップと、
    　前記入庫情報および前記出庫情報に基づいて、前記物品の在庫数を算出し、前記物品の在庫数を示す在庫情報を生成する在庫数算出ステップと、
    　前記在庫数情報を出力する在庫情報出力ステップと、
    　を備える在庫管理方法。
  8. 　保管場所に保管される保管物に含まれる物品の在庫数を管理するコンピュータに実行させるプログラムであって、
    　前記保管物には、前記保管物を一意に識別する保管物識別情報と、前記保管物に含まれる前記物品を示す物品情報と、前記保管物に含まれる前記物品の数を示す数量情報と、を含む管理情報が付与されており、
    　前記コンピュータを、
    　保管場所に入庫された前記保管物の前記管理情報、前記保管物が保管場所に入庫された時刻を示す入庫時刻情報、および、前記保管物が入庫された保管場所を示す入庫ロケーション情報に基づいて生成された、保管場所に入庫された前記物品の数を示す入庫情報、ならびに、保管場所から出庫された前記保管物の前記管理情報、前記保管物が保管場所から出庫された時刻を示す出庫時刻情報、および、前記保管物が出庫された保管場所を示す出庫ロケーション情報に基づいて生成された、保管場所から出庫された前記物品の数を示す出庫情報、を取得する第１入出庫情報取得部、および、
    　前記入庫情報および前記出庫情報に基づいて、前記物品の在庫数を算出し、前記物品の在庫数を示す在庫情報を生成する在庫数算出部、
    　として機能させるプログラム。
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