WO2024047904A1

WO2024047904A1 - ピッキングシステム

Info

Publication number: WO2024047904A1
Application number: PCT/JP2023/005863
Authority: WO
Inventors: 徳之長谷川; 哲平小林; 謙介二橋
Original assignee: 三菱重工業株式会社
Priority date: 2022-08-29
Filing date: 2023-02-17
Publication date: 2024-03-07
Also published as: JP2024032179A

Abstract

ピッキングシステムは、完成パレットにおける所定種類の物品の数が正パレットにおける所定種類の物品の数の所定割合以上である、と判定された場合に、当該完成パレットを転用候補に追加する転用候補追加部と、ピッキングオーダーに応じて所定数の物品をピッキングした後の補充パレットにおける所定種類の物品の残数と完成パレットにおける所定種類の物品の数とが一致する完成パレットが、完成パレットの転用候補に存在する、と判定された場合に、転用候補の完成パレットの順番を、ピッキングオーダーに応じて所定種類の物品を有する補充パレットから所定数の物品をピッキングして構成される別の完成パレットの直後に割り当てる順番割当部と、を有する。

Description

ピッキングシステム

　本開示は、ピッキングシステムに関する。
　本願は、２０２２年８月２９日に、日本に出願された特願２０２２－１３５６８９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来、出荷のオーダーに応じて、パレットに同一種類の物品を積んで保管された一種類又は複数種類の補充パレットから、別のパレット（出荷用のパレット）に一種類又は複数種類の物品を所定数積み付けて、出荷パレットとして出荷するためのピッキングシステムがある。
　非特許文献１には、出荷オーダーに応じて必要な種類の補充パレットから物品をピッキングして、出荷用のパレットに積み付けるパレタイザ（ピッキングロボット）と、補充パレットをパレタイザに運ぶ無人搬送デバイス（無人搬送車；ＡＧＶ）と、を備えるピッキングシステムが開示されている。

゛特売品積み付けパッケージ″、[online]、株式会社Mujin、[令和４年８月８日検索]、インターネット<URL: https://www.mujin.co.jp/solution/distribution/tokubai/>

　この種のピッキングシステムにおいては、パレタイザや無人搬送デバイスなどのロボットの台数が少なくても、複数種類の物品をパレットに所定数積み付ける処理を効率よく実施できることが求められている。

　本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、より少ない台数のロボットによって、複数種類の物品をパレットに所定数積み付ける処理を効率よく行うことが可能なピッキングシステムを提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本開示に係るピッキングシステムは、入力されたピッキングオーダーに基づいて複数種類の物品を積んだ完成パレットを設定する完成パレット設定部と、前記完成パレットにおける所定種類の物品の数が、前記所定種類の物品のみを積んだ正パレットにおける前記所定種類の物品の数の所定割合以上であるか否かを判定する物品数比較判定部と、前記完成パレットにおける前記所定種類の物品の数が前記正パレットにおける前記所定種類の物品の数の所定割合以上である、と判定された場合に、当該完成パレットを転用候補に追加する転用候補追加部と、前記ピッキングオーダーに応じて所定数の物品をピッキングした後の補充パレットにおける前記物品の残数をチェックする補充パレット残数確認部と、前記補充パレットにおける前記所定種類の物品の残数と一致する数の前記所定種類の物品を有する前記完成パレットが、転用候補の前記完成パレットに存在するか否かを判定する転用候補有無判定部と、前記補充パレットにおける前記所定種類の物品の残数と前記完成パレットにおける前記所定種類の物品の数とが一致する前記完成パレットが、前記完成パレットの転用候補に存在する、と判定された場合に、転用候補の前記完成パレットの順番を、前記ピッキングオーダーに応じて前記所定種類の物品を有する補充パレットから所定数の物品をピッキングして構成される別の前記完成パレットの直後に割り当てる順番割当部と、を有する。

　本開示によれば、ピッキングシステムにおいて、より少ない台数のロボットによって、複数種類の物品をパレットに所定数積み付ける処理を効率よく行うことができる。

本開示の実施形態に係るピッキングシステムの配置例を示す図である。本開示の実施形態に係るピッキングシステムに備える制御装置の構成例を示すブロック図である。本開示の実施形態に係るピッキングオーダーの例を示す図である。本開示の実施形態に係るピッキングシステムにおいて、完成パレット順番の更新処理を示す図である。図４に示す処理の途中段階で得られる完成パレット単位のピッキングオーダーの例を示す図である。本開示の実施形態に係るピッキングシステムにおいて、完成パレット単位での物品の積付順番の更新処理を示す図である。本開示の実施形態に係るピッキングシステムにおいて、補充パレットの搬送先の選択処理、及び、無人搬送デバイスのタスク割当処理を示す図である。

　以下、図１～図７を参照して、本開示の一実施形態に係るピッキングシステムについて説明する。

［ピッキングシステムの構成］
　図１に示すように、本実施形態に係るピッキングシステム１は、倉庫などにおいて、入力されたピッキングオーダー（後述）に応じて、パレットに同一種類の物品を積んで保管された複数の補充パレットから、別のパレット（出荷用のパレット）に一種類又は複数種類の物品を所定数積み付けて出荷パレットとして出荷するためのシステムである。
　本実施形態のピッキングシステム１は、補充パレットや出荷パレットを搬送する無人搬送デバイス２と、補充パレットから物品をピッキングして、出荷用のパレットに積み付けるパレタイザ３と、これら無人搬送デバイス２及びパレタイザ３の動作を制御する制御装置４と、を備える。

　無人搬送デバイス２は、基本的に、補充パレットを保管エリア５と積付エリア６に配置されたパレタイザ３との間で搬送する。また、無人搬送デバイス２は、パレタイザ３による物品の積み付けによって完成した出荷パレットをパレタイザ３から出荷場所（不図示）まで搬送する。無人搬送デバイス２は、例えば、物品が載っていないパレット（空のパレット）を搬送してもよい。
　本実施形態の無人搬送デバイス２には、保管エリア５で稼働する無人フォークリフト２Ａ（ＡＧＦ）と、積付エリア６で稼働する無人搬送車２Ｂ（ＡＧＶ）と、がある。保管エリア５における無人フォークリフト２Ａの数、積付エリア６における無人搬送車２Ｂの数は、それぞれ１つでもよいし複数でもよい。

　無人搬送車２Ｂは、補充パレットや出荷パレット、空のパレットを下から持ち上げて運ぶように構成されている。このため、無人搬送車２Ｂによる補充パレットなどの搬送には、脚付きの搬送架台が用いられる。脚付きの搬送架台は、補充パレットなどを載置することができ、かつ、無人搬送車２Ｂが搬送架台の下側に入り込むように構成されている。パレタイザにおける物品のピッキング及び積み付けを考慮すると、無人搬送車２Ｂは、補充パレットなどを縦方向に重ねて搬送することはできない。

　積付エリア６は、主にパレタイザ３によって補充パレットから物品をピッキングして、出荷用のパレットに積み付けるエリアである。積付エリア６には、仮置き場７が配置されている。仮置き場７は、脚付きの搬送架台に載せられた補充パレットなどが一時的に置かれる場所である。

　保管エリア５は、補充パレットなどを保管するエリアである。保管エリア５は、前述した仮置き場７よりもパレタイザ３から遠くに離れて位置する。本実施形態において、保管エリア５には、補充パレットなどを保管するための棚８（保管棚８）が配置されている。保管棚８は、例えば縦方向に複数の棚板を並べて構成されてよい。この場合、無人フォークリフト２Ａによって、補充パレットなどを縦方向に複数並べることができる。

　保管エリア５と積付エリア６との境界には、無人フォークリフト２Ａと無人搬送車２Ｂとの間で補充パレットなどを受け渡す受渡場所９が設けられている。前述したように、無人搬送車２Ｂは補充パレットなどを１つずつしか搬送できないため、受渡場所９においては、補充パレットなどが無人フォークリフト２Ａと無人搬送車２Ｂとの間で１つずつ受け渡される。

［制御装置の構成］
　本実施形態において、制御装置４は、一般的なコンピュータの構成を有する。すなわち、図２に示すように、制御装置４は、ＣＰＵ１０と、メモリ１１と、入力機器１２と、出力機器１３と、記録媒体１４と、通信インターフェース１５と、を備える。

　ＣＰＵ１０は、ピッキングシステム１のコンピュータとしての動作を司るプロセッサである。
　メモリ１１は、ＣＰＵ１０の動作に必要な記憶領域である。
　入力機器１２は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル等である。
　出力機器１３は、例えば、ディスプレイ等である。
　記録媒体１４は、ＨＤＤ、ＳＳＤ等の大容量記憶デバイスである。本実施形態において、記録媒体１４には、ピッキングオーダーＴ１（後述）を記録することができる。
　通信インターフェース１５は、外部の装置との間で各種のデータを送受信する。本実施形態において、通信インターフェース１５は、ピッキングシステム１全体を管理する倉庫管理システム（不図示）からピッキングオーダーＴ１を受信する。

　図３に示すように、ピッキングオーダーＴ１は、各出荷先（顧客）が必要とする物品の種類と種類毎の物品の数とを示すリストである。図３のピッキングオーダーＴ１では、出荷先毎に、物品の種類と種類毎の物品の数が示されている。

　図２に示すように、ＣＰＵ１０は、特定のプログラムに従って動作することで、完成パレット設定部１００、物品数比較判定部１０１、転用候補追加部１０２、補充パレット残数確認部１０３、転用候補有無判定部１０４、順番割当部１０５、荷種判定部２００、積付順番設定部２０１、第一時間比較判定部３００、搬送指示部３０１、作業時間推定部３０２、第二時間比較判定部３０３、及び、タスク割当部３０４としての機能を有する。

　完成パレット設定部１００は、制御装置４に入力されたピッキングオーダーＴ１に基づいて、複数種類の物品を積んだ完成パレットを設定する。完成パレットは、ピッキングオーダーＴ１に基づいて複数種類の物品の積み付けが最適化された仮想の出荷パレットである。完成パレット設定部１００は、出荷先毎に１つ又は複数の完成パレットを設定する。

　物品数比較判定部１０１は、完成パレットにおける所定種類の物品の数が、所定種類の物品のみを積んだ正パレットにおける所定種類の物品の数の所定割合以上であるか否かを判定する。正パレットは、同一種類の物品を１００％積んだ状態の補充パレットである。正パレットにおける所定種類の物品の数の所定割合は、少なくとも０よりも大きくかつ１よりも小さい値である。当該「所定割合」は、例えば１／２や１／３、１／４などであってよい。

　転用候補追加部１０２は、完成パレットにおける所定種類の物品の数が正パレットにおける所定種類の物品の数の所定割合以上である、と判定された場合に、当該完成パレットを転用候補に追加する。転用候補となる完成パレットは、所定種類の物品の数が正パレットにおける所定種類の物品の数の所定割合以上となっている完成パレットである。

　補充パレット残数確認部１０３は、ピッキングオーダーＴ１に応じて所定数の物品をピッキングした後の補充パレットにおける物品の残数をチェックする。補充パレット残数確認部１０３がチェックする「物品の残数」は、ピッキング前の補充パレットにおける物品の数から、ピッキングオーダーＴ１に応じて当該補充パレットからパレタイザ３がピッキングした物品の数を差し引いた数である。ピッキング前の補充パレットにおける物品の数は、正パレットにおける物品の数であってもよいし、正パレットよりも少ない数の物品を積んだ補充パレットにおける物品の数であってもよい。

　転用候補有無判定部１０４は、補充パレットにおける所定種類の物品の残数と一致する数の所定種類の物品を有する完成パレットが、転用候補の完成パレットに存在するか否かを判定する。

　順番割当部１０５は、補充パレットにおける所定種類の物品の残数と完成パレットにおける所定種類の物品の数とが一致する完成パレットが、完成パレットの転用候補に存在する、と判定された場合に、転用候補の完成パレットの順番を、ピッキングオーダーＴ１に応じて所定種類の物品を有する補充パレットから所定数の物品をピッキングして構成される別の完成パレットの直後に割り当てる。すなわち、順番割当部１０５は、パレタイザ３が所定種類の物品を有する補充パレットから所定数の物品をピッキングして別の完成パレットに積み付けた後に残った補充パレットが、次の完成パレットに転用されるように、処理される完成パレットの順番を変更する。

　荷種判定部２００は、所定の完成パレットに積まれる物品種類に、所定の完成パレットの直前の完成パレットの最後に積み付けられる末尾物品種類が含まれているか否かを判定する。

　積付順番設定部２０１は、所定の完成パレットに積まれる物品種類に、直前の完成パレットの最後に積み付けられる末尾物品種類が含まれている、と判定された場合に、末尾物品種類を、所定の完成パレットにおいて最初に積まれる物品種類に設定する。すなわち、積付順番設定部２０１は、所定の完成パレットにおいて積まれる物品種類の順番を変更する。

　また、荷種判定部２００は、所定の完成パレットに積まれる物品種類に、所定の完成パレットの直後の完成パレットの最初に積み付けられる先頭物品種類が含まれているか否かを判定する。

　また、積付順番設定部２０１は、所定の完成パレットに積まれる物品種類に、直後の完成パレットの最初に積み付けられる先頭物品種類が含まれている、と判定された場合に、先頭物品種類を、所定の完成パレットにおいて最後に積まれる物品種類に設定する。

　第一時間比較判定部３００は、パレタイザ３において同一の補充パレットを再度使用するまでの推定時間が、所定の第一判定閾値以下であるか否かを判定する。本実施形態において、第一判定閾値は、無人搬送デバイス２によって、補充パレットをパレタイザ３から保管エリア５に返却し、その後、補充パレットを保管エリア５からパレタイザ３まで搬送する往復時間に相当する値として定められている。なお、第一判定閾値は、実際に測定した往復時間、あるいは、測定した往復時間の平均値などであってもよいし、例えば、ピッキングシステム１の管理者が適当に設定した時間であってもよい。

　搬送指示部３０１は、推定時間が第一判定閾値以下である、と判定された場合に、無人搬送デバイス２によって補充パレットをパレタイザ３から仮置き場７に搬送させ、推定時間が第一判定閾値よりも大きい、と判定された場合に、無人搬送デバイス２によって補充パレットをパレタイザ３から保管エリア５に搬送させる。本実施形態において、パレタイザ３から仮置き場７への補充パレットの搬送は、無人搬送デバイス２のうち無人搬送車２Ｂのみによって実施される。また、パレタイザ３から保管エリア５への補充パレットの搬送は、無人搬送デバイス２の無人搬送車２Ｂ及び無人フォークリフト２Ａによって実施される。

　作業時間推定部３０２は、パレタイザ３が同一の補充パレットから物品をピッキングする作業時間を推定する。

　第二時間比較判定部３０３は、パレタイザ３が所定の補充パレットから物品をピッキングする推定作業時間が、所定の第二判定閾値以上であるか否かを判定する。推定作業時間は、作業時間推定部３０２で推定された「作業時間」である。第二判定閾値は、ピッキングシステム１の管理者が設定する時間であり、例えば、無人搬送デバイス２が、補充パレットの搬送以外の仕事（タスク）を十分に行うことが可能な時間であってよい。例えば、無人搬送車２Ｂが１回分の仕事（タスク）を行う時間が５０秒である場合、無人搬送車２Ｂが他の仕事を十分に行うことが可能な時間は、例えば１０回分の仕事を行う時間、すなわち５００秒に設定されてよい。

　タスク割当部３０４は、推定作業時間が第二判定閾値以上である、と判定された場合に、無人搬送デバイス２に、次の補充パレットをパレタイザ３に搬送せずに仮置き場７に搬送するタスクを割り当て、推定作業時間が第二判定閾値よりも小さい、と判定された場合に、無人搬送デバイス２に、次の補充パレットをパレタイザ３に搬送するタスクを割り当てる。無人搬送デバイス２によって搬送される「次の補充パレット」は、パレタイザ３によって物品をピッキングされている「現在の補充パレット」の後に、パレタイザ３によって物品をピッキングされる補充パレットである。

［完成パレット順番の更新処理］
　以下、図４、図５を参照しながら、制御装置４のＣＰＵ１０、特に、完成パレット設定部１００、物品数比較判定部１０１、転用候補追加部１０２、補充パレット残数確認部１０３、転用候補有無判定部１０４、及び、順番割当部１０５の処理について説明する。

　図４に示すように、制御装置４のＣＰＵ１０は、倉庫管理システムからピッキングオーダーＴ１を受信する（ステップＳ１００）。受信したピッキングオーダーＴ１は、記録媒体１４に記録される。

　次に、制御装置４の完成パレット設定部１００は、入力されたピッキングオーダーＴ１に基づいて、複数種類の物品を積んだ完成パレットを設定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１の処理において、完成パレット設定部１００は、ピッキングオーダーＴ１に基づいて、図５に示す完成パレット単位のピッキングオーダーＴ２を作成する。具体的に、完成パレット設定部１００は、ピッキングオーダーＴ１に基づいて、所定の出荷先（例えば図３，５に示す出荷先Ａ）に出荷すべき複数種類の物品を、複数の完成パレット（例えば図５に示す複数の完成パレットＡ１，Ａ２，…）に適切に分配するように設定する。なお、同一の出荷先に出荷すべき同一種類の物品は、同一の完成パレットに配置されることが好ましい。異なる出荷先に出荷される同一種類の物品は、別個の完成パレット（例えば図４に示す完成パレットＡ２と完成パレットＢ１）に分けて配置される。

　次に、物品数比較判定部１０１は、完成パレットにおける所定種類の物品の数が、所定種類の物品のみを積んだ正パレットにおける所定種類の物品の数の所定割合以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

　完成パレットにおける所定種類の物品の数が正パレットにおける所定種類の物品の数の所定割合以上である、と物品数比較判定部１０１が判定した場合、転用候補追加部１０２は、当該完成パレットを転用候補に追加する（ステップＳ１０３）。一方、完成パレットにおける所定種類の物品の数が正パレットにおける所定種類の物品の数の所定割合よりも少ない、と物品数比較判定部１０１が判定した場合、転用候補追加部１０２は、当該完成パレットを転用候補に追加しない（ステップＳ１０４）。
　これらステップＳ１０２～Ｓ１０４の処理は、完成パレット単位で実施される。

　全ての完成パレットについてステップＳ１０２～Ｓ１０４が適宜実施された後には、制御装置４のＣＰＵ１０が、全ての完成パレットを順番に並べる（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５において並べられる完成パレットの順番は、ピッキングシステム１において出荷パレットを作成する暫定的な順番に相当する。

　ステップＳ１０５の後に、補充パレット残数確認部１０３は、ピッキングオーダーＴ１に応じて所定数の物品をピッキングした後の補充パレットにおける物品の残数をチェックする（ステップＳ１０６）。ピッキングした後の補充パレットにおける物品の残数は、ピッキングオーダーＴ１におけるリスト（物品の種類と物品の数とが１対１で対応する物品種類）単位でチェックされる。
当該物品の残数は、全てのリスト（物品品種）についてチェックされてよいが、例えば、転用候補の完成パレットに含まれる物品種類のうち、物品の数が正パレットにおける物品数の所定割合以上の物品種類については、補充パレットにおける物品の残数がチェックされなくてもよい。

　その後、転用候補有無判定部１０４は、補充パレットにおける所定種類の物品の残数と一致する数の所定種類の物品を有する完成パレットが、転用候補の完成パレットに存在するか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７において取り上げられる補充パレットにおける物品の残数は、正パレットにおける物品数の所定割合以上となるものに限られてよい。補充パレットにおける所定種類の物品の残数と完成パレットにおける所定種類の物品の数とが一致する完成パレットが、完成パレットの転用候補に存在することは、ある補充パレットにおける所定種類の物品の残数が、ある転用候補となっている完成パレットにおいて所定種類の物品の数と一致し、かつ、正パレットにおける所定種類の物品数の所定割合以上であることを意味する。

　補充パレットにおける所定種類の物品の残数と完成パレットにおける所定種類の物品の数とが一致する完成パレットが、完成パレットの転用候補に存在する、と転用候補有無判定部１０４が判定した場合、順番割当部１０５は、転用候補の完成パレットの順番を、ピッキングオーダーＴ１に応じて所定種類の物品を有する補充パレットから所定数の物品をピッキングして構成される別の完成パレットの直後に割り当てる（ステップＳ１０８）。一方、補充パレットにおける所定種類の物品の残数と完成パレットにおける所定種類の物品の数とが一致する完成パレットが、完成パレットの転用候補に存在しない、と転用候補有無判定部１０４が判定した場合、順番割当部１０５は、転用候補の完成パレットの順番の割り当てを実施しない（ステップＳ１０９）。これらステップＳ１０７～Ｓ１０９の処理は、転用候補の完成パレット単位で実施される。

［完成パレット単位での物品の積付順番の更新処理］
　次に、図６を参照しながら、制御装置４の荷種判定部２００及び積付順番設定部２０１の処理について説明する。以下で説明する処理は、図４に示した全ての処理の後に行われるものとして説明する。

　図６に示すように、荷種判定部２００は、所定の完成パレットに積まれる物品種類に、所定の完成パレットの直前の完成パレットの最後に積み付けられる末尾物品種類が含まれているか否かを判定する（ステップＳ２００）。

　所定の完成パレットに積まれる物品種類に、直前の完成パレットの最後に積み付けられる末尾物品種類が含まれている、と荷種判定部２００が判定した場合、積付順番設定部２０１は、末尾物品種類を、所定の完成パレットにおいて最初に積まれる物品種類に設定する（ステップＳ２０１）。すなわち、積付順番設定部２０１は、所定の完成パレットにおいて積まれる物品種類の順番を更新する。一方、所定の完成パレットに積まれる物品種類に、直前の完成パレットの最後に積み付けられる末尾物品種類が含まれていない、と荷種判定部２００が判定した場合、積付順番設定部２０１は、所定の完成パレットにおいて積まれる物品種類の順番を更新しない（ステップＳ２０２）。

　上記したステップＳ２０１又はＳ２０２の後に、荷種判定部２００は、所定の完成パレットに積まれる物品種類に、所定の完成パレットの直後の完成パレットの最初に積み付けられる先頭物品種類が含まれているか否かを判定する（ステップＳ２０３）。

　所定の完成パレットに積まれる物品種類に、直後の完成パレットの最初に積み付けられる先頭物品種類が含まれている、と荷種判定部２００が判定した場合、積付順番設定部２０１は、先頭物品種類を所定の完成パレットにおいて最後に積まれる物品種類に設定する（ステップＳ２０４）。すなわち、積付順番設定部２０１は、所定の完成パレットにおいて積まれる物品種類の順番を更新する。一方、所定の完成パレットに積まれる物品種類に、直後の完成パレットの最初に積み付けられる先頭物品種類が含まれていない、と荷種判定部２００が判定した場合、積付順番設定部２０１は、所定の完成パレットにおいて積まれる物品種類の順番を更新しない（ステップＳ２０５）。
　上記したステップＳ２００～Ｓ２０５は、完成パレット単位で実施される。

　なお、図６に示す処理において、ステップＳ２０３～Ｓ２０５の処理は、例えばステップＳ２００～Ｓ２０２の処理の前に実施されてもよい。
　また、図６に示す処理は、図４に示した全ての処理の後に行われることに限らず、例えば図４におけるステップＳ１０１の処理の後に続けて行われてもよい。

［補充パレットの搬送先の選択処理］
　次に、図７を参照しながら、制御装置４の第一時間比較判定部３００及び搬送指示部３０１の処理について説明する。以下で説明する処理は、図６に示した全ての処理の後に行われるものとして説明する。

　図７に示すように、第一時間比較判定部３００は、パレタイザ３において同一の補充パレットを再度使用するまでの推定時間が、所定の第一判定閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。第一時間比較判定部３００による推定時間の判定は、ピッキングオーダーＴ１におけるリスト（物品の種類と物品の数とが１対１で対応する物品種類）単位で実施される。

　推定時間が第一判定閾値以下である、と第一時間比較判定部３００が判定した場合、搬送指示部３０１は、無人搬送デバイス２によって補充パレットをパレタイザ３から仮置き場７に搬送させる（ステップＳ３０２）。一方、推定時間が第一判定閾値よりも大きい、と第一時間比較判定部３００が判定した場合、搬送指示部３０１は、無人搬送デバイス２によって補充パレットをパレタイザ３から保管エリア５に搬送させる（ステップＳ３０３）。すなわち、ステップＳ３０１～Ｓ３０３では、仮置き場７を使用するか否かを、ピッキングオーダーＴ１におけるリスト単位で判定する。

［無人搬送デバイスのタスク割当処理］
　次に、図７を参照しながら、制御装置４の作業時間推定部３０２、第二時間比較判定部３０３及びタスク割当部３０４の処理について説明する。以下で説明する処理は、図６に示した全ての処理の後に行われるものとして説明する。

　作業時間推定部３０２は、パレタイザ３が同一の補充パレットから物品をピッキングする作業時間を推定する（ステップＳ３００）。作業時間推定部３０２による作業時間の推定は、ピッキングオーダーＴ１における「物品の種類」毎に行われる。図７において、ステップＳ３００の処理は、前述したステップＳ３０１～Ｓ３０３の処理の前に実施されるが、例えばステップＳ３０１～Ｓ３０３の処理の後に実施されてもよい。

　第二時間比較判定部３０３は、パレタイザ３が所定の補充パレットから物品をピッキングする推定作業時間が、所定の第二判定閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０４において使用する推定作業時間は、前述したステップＳ３００の処理において推定した作業時間である。

　推定作業時間が第二判定閾値以上である、と第二時間比較判定部３０３が判定した場合、タスク割当部３０４は、無人搬送デバイス２に、次の補充パレットをパレタイザ３に搬送せずに仮置き場７に搬送するタスクを割り当てる（ステップＳ３０５）。一方、推定作業時間が第二判定閾値よりも小さい、と第二時間比較判定部３０３が判定した場合、タスク割当部３０４は、無人搬送デバイス２に、次の補充パレットをパレタイザ３に搬送するタスクを割り当てる（ステップＳ３０６）。本実施形態において、ステップＳ３０５及びステップＳ３０６においてタスク割当部３０４が所定のタスクを割り当てる主な対象は無人搬送車２Ｂであるが、当該対象には例えば無人フォークリフト２Ａが含まれてもよい。
　ステップＳ３０５の処理においては、例えば、タスク割当部３０４が無人搬送デバイス２（特に無人搬送車２Ｂ）に、他のタスクを割り当ててもよい。他のタスクには、例えば空のパレットや搬送架台を搬送するタスクなどがある。

　図７において、上記したステップＳ３０４～Ｓ３０６の処理は、ステップＳ３０１～Ｓ３０３の処理の後に実施されるが、少なくともステップＳ３００の処理の後に実施されればよい。このため、ステップＳ３０４～Ｓ３０６の処理は、例えばステップＳ３０１～Ｓ３０３の処理の前に実施されてもよい。
　図７に示す全ての処理は、図４，６に示した全ての処理の後に行われることに限らず、例えば図４におけるステップＳ１０１の処理の後に続けて行われてもよい。

［作用、効果］
　本実施形態のピッキングシステム１では、完成パレットにおける所定種類の物品の数が、所定種類の物品のみを積んだ正パレットにおける所定種類の物品の数の所定割合以上である、と物品数比較判定部１０１が判定した場合、転用候補追加部１０２が完成パレットを転用候補に追加する。そして、ピッキングオーダーＴ１に応じて所定数の物品をピッキングした後の補充パレットにおける所定種類の物品の残数と完成パレットにおける所定種類の物品の数とが一致する完成パレットが、完成パレットの転用候補に存在する、と転用候補有無判定部１０４が判定した場合、順番割当部１０５が、転用候補の完成パレットの順番を、ピッキングオーダーＴ１に応じて所定種類の物品を有する補充パレットから所定数の物品をピッキングして構成される別の完成パレットの直後に割り当てる。

　これにより、パレタイザ３が所定種類の物品を有する補充パレットから所定数の物品をピッキングして別の完成パレットに積み付けた後に残った補充パレットを、次の完成パレットに転用することができる。ここで、残った補充パレットにおける所定種類の物品の数は、正パレットにおける物品数の所定割合以上であり、次の完成パレットにおいて設定されている所定種類の物品の数と一致する。

　このように、残った補充パレットを次の完成パレットに転用することで、パレタイザ３による次の完成パレットへの所定種類の物品の積み付けを省略することができる。また、無人搬送デバイス２によって補充パレットをパレタイザ３に供給（搬送）する回数を削減することもできる。すなわち、パレタイザ３及び無人搬送デバイス２の作業量を削減することができる。したがって、より少ない台数のロボット（パレタイザ３、無人搬送デバイス２）によって、複数種類の物品をパレットに所定数積み付ける処理を効率よく行うことが可能となる。

　また、本実施形態のピッキングシステム１では、所定の完成パレットに積まれる物品種類に、直前の完成パレットの最後に積み付けられる末尾物品種類が含まれている、と荷種判定部２００が判定した場合、積付順番設定部２０１が末尾物品種類を所定の完成パレットにおいて最初に積まれる物品種類に設定する。このため、パレタイザ３は、補充パレットに積まれた同一種類の物品を、ある完成パレットの最後に積み付けた後、次の完成パレットの最初に積み付けることができる。すなわち、同一の補充パレットに積まれた物品を、連続する２つの完成パレットに積み付けることができる。これにより、無人搬送デバイス２によって同一種類の補充パレットをパレタイザ３に供給（搬送）する回数を削減することができる。すなわち、無人搬送デバイス２の作業量を削減することができる。したがって、より少ない台数の無人搬送デバイス２によって、複数種類の物品をパレットに所定数積み付ける処理を効率よく行うことが可能となる。

　また、本実施形態のピッキングシステム１では、所定の完成パレットに積まれる物品種類に、直後の完成パレットの最初に積み付けられる先頭物品種類が含まれている、と荷種判定部２００が判定した場合、積付順番設定部２０１が先頭物品種類を所定の完成パレットにおいて最後に積まれる物品種類に設定する。このため、パレタイザ３は、補充パレットに積まれた同一種類の物品を、所定の完成パレットの最後に積み付けた後、直後の完成パレットの最初に積み付けることができる。すなわち、同一の補充パレットに積まれた物品を、連続する２つの完成パレットに積み付けることができる。これにより、無人搬送デバイス２によって同一種類の補充パレットをパレタイザ３に供給（搬送）する回数を削減することができる。すなわち、無人搬送デバイス２の作業量を削減することができる。したがって、より少ない台数の無人搬送デバイス２によって、複数種類の物品をパレットに所定数積み付ける処理を効率よく行うことが可能となる。

　また、本実施形態のピッキングシステム１では、パレタイザ３において同一の補充パレットを再度使用するまでの推定時間が第一判定閾値以下である、と第一時間比較判定部３００が判定した場合、無人搬送デバイス２が、補充パレットを保管エリア５まで戻さず、保管エリア５よりもパレタイザ３に近い仮置き場７に搬送する。これにより、無人搬送デバイス２の作業量を削減することができる。したがって、より少ない台数の無人搬送デバイス２によって、複数種類の物品をパレットに所定数積み付ける処理を効率よく行うことが可能となる。

　また、本実施形態のピッキングシステム１では、第一判定閾値が、無人搬送デバイス２によって、補充パレットをパレタイザ３から保管エリア５に返却し、その後、補充パレットを保管エリア５からパレタイザ３まで搬送する往復時間に相当する値として定められている。これにより、無人搬送デバイス２の作業量を効率よく削減することができる。

　また、本実施形態のピッキングシステム１では、パレタイザ３が所定の補充パレットから物品をピッキングする作業推定時間が第二判定閾値以上である、と第二時間比較判定部３０３が判定した場合、無人搬送デバイス２が、次の補充パレットをパレタイザ３まで搬送せずに仮置き場７に搬送する。これにより、次の補充パレットを仮置き場７に置いたままとすることができる。このため、タスク割当部３０４は、当該無人搬送デバイス２に、他のタスク（例えば空のパレットや搬送架台を搬送するタスク）を割り当てることができる。すなわち、無人搬送デバイス２の待機時間を削減することができる。したがって、より少ない台数の無人搬送デバイス２によって、複数種類の物品をパレットに所定数積み付ける処理を効率よく行うことが可能となる。

　以上、本開示の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこれらの実施形態によって限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

　例えば、上記の実施形態では、制御装置４のＣＰＵ１０が、完成パレット設定部１００、物品数比較判定部１０１、転用候補追加部１０２、補充パレット残数確認部１０３、転用候補有無判定部１０４、順番割当部１０５、荷種判定部２００、積付順番設定部２０１、第一時間比較判定部３００、搬送指示部３０１、作業時間推定部３０２、第二時間比較判定部３０３、及び、タスク割当部３０４を、全て備える、としたが、これに限ることはない。

　ＣＰＵ１０は、例えば、完成パレット設定部１００、物品数比較判定部１０１、転用候補追加部１０２、補充パレット残数確認部１０３、転用候補有無判定部１０４、及び、順番割当部１０５だけを備えてもよい。
　また、ＣＰＵ１０は、例えば荷種判定部２００及び積付順番設定部２０１だけを備えてもよい。
　また、ＣＰＵ１０は、例えば第一時間比較判定部３００及び搬送指示部３０１だけを備えてもよい。
　また、ＣＰＵ１０は、例えば作業時間推定部３０２、第二時間比較判定部３０３、及び、タスク割当部３０４だけを備えてもよい。

　本開示において、ピッキングシステム１の制御装置４が実行する各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体１４に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体１４とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。

　上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。更に、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

　また、本開示において、ピッキングシステム１の制御装置４は、内部にＣＰＵ１０を具備し、当該ＣＰＵ１０がプログラムに従って上記処理を実行する態様の他、ハードウェアのみで実現することとしてもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのカスタムＬＳＩで実現することとしてもよい。

＜付記＞
　上述の実施形態に記載のピッキングシステム１は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係るピッキングシステム１は、入力されたピッキングオーダーＴ１に基づいて複数種類の物品を積んだ完成パレットを設定する完成パレット設定部１００と、前記完成パレットにおける所定種類の物品の数が、前記所定種類の物品のみを積んだ正パレットにおける前記所定種類の物品の数の所定割合以上であるか否かを判定する物品数比較判定部１０１と、前記完成パレットにおける前記所定種類の物品の数が前記正パレットにおける前記所定種類の物品の数の所定割合以上である、と判定された場合に、当該完成パレットを転用候補に追加する転用候補追加部１０２と、前記ピッキングオーダーＴ１に応じて所定数の物品をピッキングした後の補充パレットにおける前記物品の残数をチェックする補充パレット残数確認部１０３と、前記補充パレットにおける前記所定種類の物品の残数と一致する数の前記所定種類の物品を有する前記完成パレットが、転用候補の前記完成パレットに存在するか否かを判定する転用候補有無判定部１０４と、前記補充パレットにおける前記所定種類の物品の残数と前記完成パレットにおける前記所定種類の物品の数とが一致する前記完成パレットが、前記完成パレットの転用候補に存在する、と判定された場合に、転用候補の前記完成パレットの順番を、前記ピッキングオーダーＴ１に応じて前記所定種類の物品を有する補充パレットから所定数の物品をピッキングして構成される別の前記完成パレットの直後に割り当てる順番割当部１０５と、を有するピッキングシステム１である。

　上記の構成では、パレタイザ３が所定種類の物品を有する補充パレットから所定数の物品をピッキングして別の完成パレットに積み付けた後に残った補充パレットを、次の完成パレットに転用することができる。ここで、残った補充パレットにおける所定種類の物品の数は、正パレットにおける物品数の所定割合以上であり、次の完成パレットにおいて設定されている所定種類の物品の数と一致する。
　このように、残った補充パレットを次の完成パレットに転用することで、パレタイザ３による次の完成パレットへの所定種類の物品の積み付けを省略することができる。また、無人搬送デバイス２によって補充パレットをパレタイザ３に供給（搬送）する回数を削減することもできる。すなわち、パレタイザ３及び無人搬送デバイス２の作業量を削減することができる。したがって、より少ない台数のロボット（パレタイザ３、無人搬送デバイス２）によって、複数種類の物品をパレットに所定数積み付ける処理を効率よく行うことが可能となる。

（２）第２の態様に係るピッキングシステム１は、所定の前記完成パレットに積まれる物品種類に、所定の前記完成パレットの直前の前記完成パレットの最後に積み付けられる末尾物品種類が含まれているか否かを判定する荷種判定部２００と、所定の前記完成パレットに積まれる物品種類に、直前の前記完成パレットの最後に積み付けられる末尾物品種類が含まれている、と判定された場合に、前記末尾物品種類を、所定の前記完成パレットにおいて最初に積まれる物品種類に設定する積付順番設定部２０１と、を有する（１）に記載のピッキングシステム１である。

　上記の構成では、所定の完成パレットに積まれる物品種類に、直前の完成パレットの最後に積み付けられる末尾物品種類が含まれている、と荷種判定部２００が判定した場合、積付順番設定部２０１が末尾物品種類を所定の完成パレットにおいて最初に積まれる物品種類に設定する。このため、パレタイザ３は、補充パレットに積まれた同一種類の物品を、ある完成パレットの最後に積み付けた後、次の完成パレットの最初に積み付けることができる。すなわち、同一の補充パレットに積まれた物品を、連続する２つの完成パレットに積み付けることができる。これにより、無人搬送デバイス２によって同一種類の補充パレットをパレタイザ３に供給（搬送）する回数を削減することができる。すなわち、無人搬送デバイス２の作業量を削減することができる。したがって、より少ない台数の無人搬送デバイス２によって、複数種類の物品をパレットに所定数積み付ける処理を効率よく行うことが可能となる。

（３）第３の態様に係るピッキングシステム１は、パレタイザ３において同一の補充パレットを再度使用するまでの推定時間が、所定の第一判定閾値以下であるか否かを判定する第一時間比較判定部３００と、前記推定時間が前記第一判定閾値以下である、と判定された場合に、無人搬送デバイス２によって前記補充パレットを前記パレタイザ３から仮置き場７に搬送させ、前記推定時間が前記第一判定閾値よりも大きい、と判定された場合に、前記無人搬送デバイス２によって前記補充パレットを前記パレタイザ３から保管エリア５に搬送させる搬送指示部３０１と、を有する（１）又は（２）に記載のピッキングシステム１である。

　上記の構成では、パレタイザ３において同一の補充パレットを再度使用するまでの推定時間が第一判定閾値以下である、と第一時間比較判定部３００が判定した場合、無人搬送デバイス２が、補充パレットを保管エリア５まで戻さず、保管エリア５よりもパレタイザ３に近い仮置き場７に搬送する。これにより、無人搬送デバイス２の作業量を削減することができる。したがって、より少ない台数の無人搬送デバイス２によって、複数種類の物品をパレットに所定数積み付ける処理を効率よく行うことが可能となる。

（４）第４の態様に係るピッキングシステム１は、前記第一判定閾値が、前記無人搬送デバイス２によって、前記補充パレットを前記パレタイザ３から前記保管エリア５に返却し、その後、前記補充パレットを前記保管エリア５からパレタイザ３まで搬送する往復時間に相当する値として定められている（３）に記載のピッキングシステム１である。

　上記の構成では、無人搬送デバイス２の作業量を効率よく削減することができる。

（５）第５の態様に係るピッキングシステム１は、パレタイザ３が同一の補充パレットから物品をピッキングする作業時間を推定する作業時間推定部３０２と、前記パレタイザ３が所定の補充パレットから物品をピッキングする推定作業時間が、所定の第二判定閾値以上であるか否かを判定する第二時間比較判定部３０３と、前記推定作業時間が前記第二判定閾値以上である、と判定された場合に、無人搬送デバイス２に、次の補充パレットを前記パレタイザ３に搬送せずに仮置き場７に搬送するタスクを割り当て、前記推定作業時間が前記第二判定閾値よりも小さい、と判定された場合に、前記無人搬送デバイス２に、次の補充パレットを前記パレタイザ３に搬送するタスクを割り当てるタスク割当部３０４と、を有する（１）から（４）のいずれか一項に記載のピッキングシステム１である。

　上記の構成では、パレタイザ３が所定の補充パレットから物品をピッキングする作業推定時間が第二判定閾値以上である、と第二時間比較判定部３０３が判定した場合に、無人搬送デバイス２が、次の補充パレットをパレタイザ３まで搬送せずに仮置き場７に搬送する。これにより、次の補充パレットを仮置き場７に置いたままとすることができる。このため、タスク割当部３０４は、当該無人搬送デバイス２に、他のタスク（例えば空のパレットや搬送架台を搬送するタスク）を割り当てることができる。すなわち、無人搬送デバイス２の待機時間を削減することができる。したがって、より少ない台数の無人搬送デバイス２によって、複数種類の物品をパレットに所定数積み付ける処理を効率よく行うことが可能となる。

１　ピッキングシステム
２　無人搬送デバイス
３　パレタイザ
５　保管エリア
６　積付エリア
７　仮置き場
１００　完成パレット設定部
１０１　物品数比較判定部
１０２　転用候補追加部
１０３　補充パレット残数確認部
１０４　転用候補有無判定部
１０５　順番割当部
２００　荷種判定部
２０１　積付順番設定部
３００　第一時間比較判定部
３０１　搬送指示部
３０２　作業時間推定部
３０３　第二時間比較判定部
３０４　タスク割当部
Ｔ１　ピッキングオーダー

Claims

　入力されたピッキングオーダーに基づいて複数種類の物品を積んだ完成パレットを設定する完成パレット設定部と、
　前記完成パレットにおける所定種類の物品の数が、前記所定種類の物品のみを積んだ正パレットにおける前記所定種類の物品の数の所定割合以上であるか否かを判定する物品数比較判定部と、
　前記完成パレットにおける前記所定種類の物品の数が前記正パレットにおける前記所定種類の物品の数の所定割合以上である、と判定された場合に、当該完成パレットを転用候補に追加する転用候補追加部と、
　前記ピッキングオーダーに応じて所定数の物品をピッキングした後の補充パレットにおける前記物品の残数をチェックする補充パレット残数確認部と、
　前記補充パレットにおける前記所定種類の物品の残数と一致する数の前記所定種類の物品を有する前記完成パレットが、転用候補の前記完成パレットに存在するか否かを判定する転用候補有無判定部と、
　前記補充パレットにおける前記所定種類の物品の残数と前記完成パレットにおける前記所定種類の物品の数とが一致する前記完成パレットが、前記完成パレットの転用候補に存在する、と判定された場合に、転用候補の前記完成パレットの順番を、前記ピッキングオーダーに応じて前記所定種類の物品を有する補充パレットから所定数の物品をピッキングして構成される別の前記完成パレットの直後に割り当てる順番割当部と、
　を有するピッキングシステム。
　所定の前記完成パレットに積まれる物品種類に、所定の前記完成パレットの直前の前記完成パレットの最後に積み付けられる末尾物品種類が含まれているか否かを判定する荷種判定部と、
　所定の前記完成パレットに積まれる物品種類に、直前の前記完成パレットの最後に積み付けられる末尾物品種類が含まれている、と判定された場合に、前記末尾物品種類を、所定の前記完成パレットにおいて最初に積まれる物品種類に設定する積付順番設定部と、
　を有する請求項１に記載のピッキングシステム。
　パレタイザにおいて同一の補充パレットを再度使用するまでの推定時間が、所定の第一判定閾値以下であるか否かを判定する第一時間比較判定部と、
　前記推定時間が前記第一判定閾値以下である、と判定された場合に、無人搬送デバイスによって前記補充パレットを前記パレタイザから仮置き場に搬送させ、前記推定時間が前記第一判定閾値よりも大きい、と判定された場合に、前記無人搬送デバイスによって前記補充パレットを前記パレタイザから保管エリアに搬送させる搬送指示部と、
　を有する請求項１又は請求項２に記載のピッキングシステム。
　前記第一判定閾値が、前記無人搬送デバイスによって、前記補充パレットを前記パレタイザから前記保管エリアに返却し、その後、前記補充パレットを前記保管エリアからパレタイザまで搬送する往復時間に相当する値として定められている請求項３に記載のピッキングシステム。
　パレタイザが同一の補充パレットから物品をピッキングする作業時間を推定する作業時間推定部と、
　前記パレタイザが所定の補充パレットから物品をピッキングする推定作業時間が、所定の第二判定閾値以上であるか否かを判定する第二時間比較判定部と、
　前記推定作業時間が前記第二判定閾値以上である、と判定された場合に、無人搬送デバイスに、次の補充パレットを前記パレタイザに搬送せずに仮置き場に搬送するタスクを割り当て、前記推定作業時間が前記第二判定閾値よりも小さい、と判定された場合に、前記無人搬送デバイスに、次の補充パレットを前記パレタイザに搬送するタスクを割り当てるタスク割当部と、
　を有する請求項１又は請求項２に記載のピッキングシステム。