(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023174376
(43)【公開日】2023-12-07
(54)【発明の名称】倉庫管理システム及びその管理サーバのプログラム
(51)【国際特許分類】
G06Q 10/08 20230101AFI20231130BHJP
B65G 1/137 20060101ALI20231130BHJP
【FI】
G06Q10/08
B65G1/137 B
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022087203
(22)【出願日】2022-05-27
(71)【出願人】
【識別番号】515237061
【氏名又は名称】株式会社LIFE
(71)【出願人】
【識別番号】521460985
【氏名又は名称】株式会社ロンコ・ジャパン
(74)【代理人】
【識別番号】100121371
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 和人
(72)【発明者】
【氏名】前田 剛之
【テーマコード(参考)】
3F522
5L049
【Fターム(参考)】
3F522AA02
3F522BB24
3F522BB28
3F522CC09
3F522DD03
3F522DD04
3F522FF04
3F522FF05
3F522FF12
3F522GG04
3F522GG06
3F522GG07
3F522GG23
3F522GG44
3F522HH02
3F522HH35
3F522JJ02
3F522LL09
3F522LL11
5L049AA16
(57)【要約】
【課題】保管荷物の保管期間を考慮し、入出庫の搬送の利便性も考慮した倉庫管理技術の提供。
【解決手段】倉庫に着荷する各ユニットロードにつき、識別番号,保管期間を含むロード属性をロード属性記憶手段で管理し、各ユニットロードが収納される棚区劃の棚割情報を棚割情報記憶手段で管理する。着荷する各ユニットロードを各パレットラック内の各棚区劃に収納するに当たり、パレットロケーション決定手段は、各ユニットロードのロード属性を参照し、保管日数の短いユニットロードほど、入出荷ゲートまでの距離が短いパレットラックの棚区劃を割り当てる処理を行う。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
着荷し又は出荷されるユニットロードを建屋に出し入れする一乃至複数の入出荷ゲートが設けられ、建屋内の保管スペースには、1つのユニットロードを保管可能な棚区劃を複数個具有するパレットラックが、街区状に複数個設置された倉庫に対して、該倉庫内での各ユニットロードの運搬及び保管に関する作業管理を行う倉庫管理システムの管理サーバであって、
前記管理サーバは、
前記倉庫に着荷するコンテナ内のユニットロードの其々について、該ユニットロードの識別番号,保管期間を含むロード属性を記憶するロード属性記憶手段と、
前記倉庫に保管される各ユニットロードに対して該ユニットロードが収納される棚区劃の割り当て情報である棚割情報を記憶する棚割情報記憶手段と、
前記倉庫に一度に着荷する複数のユニットロードを前記各パレットラック内の各棚区劃に収納するに当たり、前記各ユニットロードを収容する棚区劃の割り当てである棚割を行い、その棚割の情報を前記棚割情報記憶手段に保存するパレットロケーション決定手段と、を備え、
前記パレットロケーション決定手段は、前記各ユニットロードの前記ロード属性を参照し、保管期間の短い前記ユニットロードほど、前記入出荷ゲートまでの距離が短い前記パレットラックの棚区劃を割り当てる処理を行うことを特徴とする管理サーバ。
【請求項2】
前記パレットロケーション決定手段は、
前記保管スペースを複数の保管区C1,…,CMに区劃して、前記各保管区Ci(i=1,…,M)に対して、他の保管区Cj(j≠i)と範囲が重複しないように且つどの範囲にも入らない保管期間が生じないように保管期間の範囲(以下「規準保管時区間」という。)TIiを割り当て、且つ保管区から前記入出荷ゲートまでの距離が小さいほど前記規準保管時区間の区間最小値が小さくなるように前記各保管区Ci(i=1,…,M)の規準保管時区間TIiを割り当て、
前記各ユニットロードに対し、該ユニットロードUkの前記ロード属性に含まれる保管期間を参照して該ユニットロードUkの保管期間Ts(Uk)を取得し、該保管期間Ts(Uk)を含む前記規準保管時区間TImが割り当てられた保管区Cmを選択し、前記棚割情報記憶手段に記憶された棚割の情報を参照し、選択された保管区Cmに含まれる前記各パレットラックの棚区劃のうち、その時点で他の前記ユニットロードが割り当てられていない棚区劃である空棚を、該ユニットロードUkを収容する棚区劃に割り当てることを特徴とする請求項1記載の管理サーバ。
【請求項3】
前記パレットロケーション決定手段は、
前記ユニットロードUkの保管期間Ts(Uk)を含む前記規準保管時区間TImが割り当てられた保管区Cmに含まれる前記各パレットラックの棚区劃において、その時点で空棚である棚区劃が存在しない場合、
前記棚割情報記憶手段に記憶された棚割の情報を参照し、その時点で空棚が存在する保管区Cjのうち、保管区Cmからの距離が最も小さい保管区Clを選択し、選択された保管区Clに含まれる前記各パレットラックの棚区劃のうち、その時点で空棚である棚区劃を、該ユニットロードUkを収容する棚区劃に割り当てることを特徴とする請求項2記載の管理サーバ。
【請求項4】
前記パレットロケーション決定手段は、
前記ユニットロードUkの保管期間Ts(Uk)を含む前記規準保管時区間TImが割り当てられた保管区Cmに含まれる前記各パレットラックの棚区劃において、その時点で空棚である棚区劃が存在しない場合、
前記棚割情報記憶手段に記憶された棚割の情報を参照し、その時点で空棚が存在する保管区Cjのうち、その前記規準保管時区間TIjと前記ユニットロードUkの保管期間Ts(Uk)との時間距離ΔTj(Uk)=min(|Ts(Uk)-Tj-1|,|Ts(Uk)-Tj|)が最も小さい保管区Clを選択し、選択された保管区Clに含まれる前記各パレットラックの棚区劃のうち、その時点で空棚である棚区劃を、該ユニットロードUkを収容する棚区劃に割り当てることを特徴とする請求項2記載の管理サーバ。
【請求項5】
前記ロード属性には、荷主を特定する情報が含まれており、
前記パレットロケーション決定手段は、
前記各ユニットロードに対し、該ユニットロードのロード属性に含まれる保管期間及び荷主を参照し、荷主及び保管期間が同じユニットロードの集合(以下「同属性ユニットロード集合」という。)に属するユニットロードに対しては、選択された保管区内に於いて、該同属性ユニットロード集合の大きさと同数以上の連鎖する隣接関係がある空棚が存在する場合、該ユニットロードに割り当てられる棚区劃が、同じ同属性ユニットロード集合に属する他の何れかのユニットロードに割り当てられる棚区劃と上下又は左右に隣接するように、前記各ユニットロードに対し棚区劃の割り当てを行うことを特徴とする請求項2乃至4の何れか一記載の管理サーバ。
【請求項6】
コンピュータに読み込ませて実行することにより、前記コンピュータを、請求項1乃至5の何れか一記載の倉庫管理システムの管理サーバとして機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、倉庫内における各パレットのロケーション管理を行う倉庫管理システムの管理サーバ及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
物流倉庫やトランクルーム(以下、纏めて「倉庫」という。)においては、ユーザ(一般消費者や企業)から保管荷物を預かり、保管荷物を保管用のパレットに収容してユニットロードとし、一定の契約期間、倉庫に保管する。この際、倉庫内でのパレットのロケーション管理や収納スペースの効率化が求められる。斯かるロケーション管理や収納スペースに関する技術としては、特許文献1~4に記載の技術が公知である。
【0003】
特許文献1に記載の技術は、荷物を預かり保管エリアに保管するトランクルームに於いて、入庫した荷物を入庫口で保管手段(ボックスパレット)に積み付け、保管エリアの床面を区画して設けたロケーション上に置いて保管するとき、荷物の保管情報を、ボックスパレットを基準に収受して管理サーバでフリーロケーション管理を行うロケーション管理システムに関するものである。ボックスパレットには、荷物管理番号を格納したRFタグ(パレットタグ)が外付され、ボックスパレットに積み付けた保管荷物には、貨物番号を格納したRFタグ(荷物タグ)が外付けされる。トランクルームには、保管エリアの床の各ロケーションの手前位置に、それぞれロケーション番号を格納したRFタグ(床タグ)が設置される。入庫口のゲートに設けられた第1読取装置で、保管荷物を積み付けたボックスパレットが通過するとき荷物タグから保管荷物の貨物番号を読み取り、パレットタグから荷物管理番号を読み取り、管理サーバへ通信回線を介して送信する。保管作業用のフォークリフトには第2読取装置を設け、フォークを差し込んでボックスパレットを持ち上げるとき、前面部に設けたアンテナでパレットタグから荷物管理番号の読み取りを開始し、保管エリアの床面上を走行移動するとき、底面部に設けたアンテナで床タグからロケーション番号を読み取り、管理サーバへ通信回線を介して送信する。フォークリフトがボックスパレットの持ち上げ状態で保管エリアを走行移動中に、前面部のアンテナが所定の読取範囲を超えてパレットタグから離れ、荷物管理番号の読取不能状態になると、その直前に底面部のアンテナで読み取ったロケーション番号が当該ボックスパレットに積み付けた保管荷物の置き場所であると判定し、該ロケーション番号を荷物管理番号に紐付けして管理サーバへ送信する。これにより、各ボックスパレットの保管エリア内のロケーションが、自動的に管理サーバで管理(フリーロケーション管理)がされる。
【0004】
また、特許文献2にも、特許文献1と同様に、パレットタグ,床タグ,フォークリフトの車載RFタグリーダ,及び管理サーバ(主制御装置)を用いて、倉庫内のパレットのフリーロケーション管理を行う技術が記載されている。
【0005】
特許文献3には、フォークリフトに設置されたRFタグ(フォークリフトタグ)と、倉庫の内部(天井又は床)に設置されたRFIDリーダ(天井リーダ又は床リーダ)と、フォークリフトに設置されるフォークリフト通信部と、フォークリフト通信部と通信可能で乗員に対し指示情報を表示する表示部と、サーバを備え、倉庫内においてフォークリフトの位置の経時的な変化をモニターする倉庫管理システムが記載されている。RFIDリーダは、フォークリフトタグのID(フォークリフトID)とRFIDリーダのID(リーダID)を定期的にサーバに送信し、サーバは、このリーダIDとリーダの位置情報とを対応づけてテーブルに格納し、リーダIDを検索キーとしてテーブルを検索することにより位置情報を抽出し、フォークリフトIDと共に表示する。また、位置情報に基づき指示情報を生成し、指示情報をフォークリフトに送信する。フォークリフトは、受信した指示情報を、搭載された液晶ディスプレイに表示する。各時刻のフォークリフトタグの位置推定は、該フォークリフトタグからの電波を受信した各RFIDリーダの位置座標を、該フォークリフトタグからの電波の受信感度で重み付けして足し合わせる方式で推定している。また、指示情報としては、各フォークリフトの現在位置から該フォークリフトがピッキングに向かう棚までの最短経路などとされている(仝文献明細書〔0042〕)。
【0006】
特許文献4には、フォークリフト3搭載の車載端末4又は作業者5が携帯する携帯用端末6に、荷物1接近時に荷物1側に取り付けたRFタグ2を自動認識する固体認識機能を備え、フォークリフト3又は携帯用端末6の位置を検出する位置検出手段を設け、この位置検出手段によりフォークリフト3又は携帯用端末6の位置を検出することで、車載端末4又は携帯用端末6により認識したRFタグ2を取り付けた荷物1の位置を検出し、自動的に荷物1の保管場所を特定するようにした物流管理システムが記載されている。これにより、自動的に荷物の保管場所を特定でき、作業者が荷物の保管場所を入力する作業をなくして作業者への負担が軽減され、作業性の向上が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2009-120380号公報
【特許文献2】特開平4-292305号公報
【特許文献3】特開2007-246250号公報
【特許文献4】特開2005-35716号公報
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】林和則,「狭帯域信号の到来方向推定」,IEICE Fundamentals Review, Vol.8, No.3, pp.143-150, (2018).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
実際の物流倉庫やトランクルームの事業では、ユーザから預かる保管荷物の保管期間が短期のものから長期のものまで極めて多様である。これらの保管期間が異なる保管荷物を倉庫に収納する場合、倉庫内での保管荷物のロケーション及び入庫・出庫日時を漏れなく管理すると共に、入出庫の際の搬送の利便性も考慮したパレットロケーションの管理が必要となる。
【0010】
上記特許文献1,2の倉庫管理システムでは、各パレットにRFタグ(パレットタグ)を外付し、保管エリアの床に位置検出用のRFタグ(床タグ)を埋め込み設置し、フォークリフトに設置したRFIDリーダでパレットタグ及び床タグを読み取ることで、各パレットの保管位置を自動的に検出して、これをサーバで記録・管理するものであるが、各パレットのロケーションを決めるに当たっては保管荷物の保管期間が全く考慮されていない。従って、出し入れが頻繁に行われる保管荷物のパレットが倉庫の奥に配置されることもあり、パレットの入庫・出庫の作業効率が低下することが考えられる。
【0011】
上記特許文献3の倉庫管理システムでは、フォークリフトに設置されたRFタグ(フォークリフトタグ)と倉庫の内部(天井又は床)に設置されたRFIDリーダ(天井リーダ又は床リーダ)を用いて、倉庫内のフォークリフトの位置をリアルタイムで把握し、パレットの入庫・出庫の際に、現在のフォークリフトの位置から目的の棚の位置までの最短経路を自動計算して、経路指示をするものであるが、これも、各パレットのロケーションをどのように決めるかについては考慮されておらず、特許文献1,2の場合と同様に、パレットの入庫・出庫の作業効率が低下することが考えられる。上記特許文献4の倉庫管理システムも同様である。
【0012】
そこで、本発明の目的は、保管荷物の各ユニットロード(パレット)の保管期間を考慮して、倉庫の入出庫の際の搬送の利便性も考慮したユニットロード(パレット)のロケーションの管理が可能な倉庫管理技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明に係る管理サーバの第1の構成は、着荷し又は出荷されるユニットロードを建屋に出し入れする一乃至複数の入出荷ゲートが設けられ、建屋内の保管スペースには、1つのユニットロードを保管可能な棚区劃を複数個具有するパレットラックが、街区状に複数個設置された倉庫に対して、該倉庫内での各ユニットロードの運搬及び保管に関する作業管理を行う倉庫管理システムの管理サーバであって、
前記管理サーバは、
前記倉庫に着荷するコンテナ内のユニットロードの其々について、該ユニットロードの識別番号,保管期間を含むロード属性を記憶するロード属性記憶手段と、
前記倉庫に保管される各ユニットロードに対して該ユニットロードが収納される棚区劃の割り当て情報である棚割情報を記憶する棚割情報記憶手段と、
前記倉庫に一度に着荷する複数のユニットロードを前記各パレットラック内の各棚区劃に収納するに当たり、前記各ユニットロードを収容する棚区劃の割り当てである棚割を行い、その棚割の情報を前記棚割情報記憶手段に保存するパレットロケーション決定手段と、を備え、
前記パレットロケーション決定手段は、前記各ユニットロードの前記ロード属性を参照し、保管期間の短い前記ユニットロードほど、前記入出荷ゲートまでの距離が短い前記パレットラックの棚区劃を割り当てる処理を行うことを特徴とする。
【0014】
この構成によれば、保管期間の短いユニットロードほど、入出荷ゲートまでの距離が短いパレットラックの棚区劃に保管される。従って、入出荷ゲートと棚区劃の間でユニットロードを出し入れする際の運搬仕事を最小化することができる。
【0015】
ここで、「保管スペース」(storage space)とは、倉庫の建屋内の床上スペースの内、ラックそのものの設置スペース及びラック前面の通路スペースをいう。「入出荷ゲート」(entry-exit gate)とは、倉庫内の保管スペースに荷物の出し入れを行うためのゲートをいう。「コンテナ」(container)とは、物資を収納し、反復使用に適する耐久性のある包装容器をいう(JIS Z 0111:2006, 1018)が、ここでは特に、トラックコンテナ(トラックで牽引されるコンテナ。コンテナ車の荷台箱)や貨物コンテナ(一般貨物用のコンテナ;JIS Z 1627:2015)を指す。「パレット」(pallet)とは、ユニットロードシステムを推進するために用いられ、物品を荷役,輸送,及び保管するために単位数量に取りまとめて載せる面をもつ台(上部構造物をもつものを含む。)をいう(JIS Z 0106:1997, 1001)。「ユニットロード」(unit load)とは、一般には、複数の物品又は包装貨物を、機械及び器具による取扱いに適するように、パレット,コンテナなどを使って一つの単位にまとめた貨物をいう(JIS Z 0111:2006, 1009)が、ここでは特に、パレットを使って一つの単位にまとめた貨物をいう。「ラック」(rack)とは、物品を保管するために使用する支柱と棚で構成される構造物をいう。「パレットラック」(pallet rack)とは、パレットに積載された物品を保管するラックをいう(JIS Z 0111:2006, 4006)。「棚区劃」(rack compartment)とは、ラック内の各棚板及び支柱で仕切られた荷物を置くための区劃空間をいう。「保管開始日」とは、ユニットロードを倉庫で保管し始める日をいう。「保管終了日」とは、ユニットロードを倉庫で保管し終える日をいう。「保管期間」(storage period)とは、保管開始日から保管終了日までの期間をいう。
【0016】
本発明に係る管理サーバの第2の構成は、前記第1の構成に於いて、前記パレットロケーション決定手段は、
前記保管スペースを複数の保管区C1,…,CMに区劃して、前記各保管区Ci(i=1,…,M)に対して、他の保管区Cj(j≠i)と範囲が重複しないように且つどの範囲にも入らない保管期間が生じないように保管期間の範囲(以下「規準保管時区間」という。)TIiを割り当て、且つ保管区から前記入出荷ゲートまでの距離が小さいほど前記規準保管時区間の区間最小値が小さくなるように前記各保管区Ci(i=1,…,M)の規準保管時区間TIiを割り当て、
前記各ユニットロードに対し、該ユニットロードUkの前記ロード属性に含まれる保管期間を参照して該ユニットロードUkの保管期間Ts(Uk)を取得し、該保管期間Ts(Uk)を含む前記規準保管時区間TImが割り当てられた保管区Cmを選択し、前記棚割情報記憶手段に記憶された棚割の情報を参照し、選択された保管区Cmに含まれる前記各パレットラックの棚区劃のうち、その時点で他の前記ユニットロードが割り当てられていない棚区劃である空棚を、該ユニットロードUkを収容する棚区劃に割り当てることを特徴とする。
【0017】
この構成によれば、保管期間の基準保管区間ごとに保管区を割り当て、入出荷ゲートまでの距離が小さい保管区ほど、基準保管区間の保管期間を短くすることで、保管期間の短いユニットロードほど、入出荷ゲートまでの距離が短いパレットラックの棚区劃に保管される。従って、入出荷ゲートと棚区劃の間でユニットロードを出し入れする際の運搬仕事を極力小さくすることができる。
【0018】
ここで、「規準保管時区間」とは、各保管区Ci(i=1,…,M)に対して割り当てられた保管期間の範囲をいう。「空棚」とは、或る時点で他のユニットロードが割り当てられていない棚区劃をいう。
【0019】
本発明に係る管理サーバの第3の構成は、前記第2の構成に於いて、前記パレットロケーション決定手段は、
前記ユニットロードUkの保管期間Ts(Uk)を含む前記規準保管時区間TImが割り当てられた保管区Cmに含まれる前記各パレットラックの棚区劃において、その時点で空棚である棚区劃が存在しない場合、
前記棚割情報記憶手段に記憶された棚割の情報を参照し、その時点で空棚が存在する保管区Cjのうち、保管区Cmからの距離が最も小さい保管区Clを選択し、選択された保管区Clに含まれる前記各パレットラックの棚区劃のうち、その時点で空棚である棚区劃を、該ユニットロードUkを収容する棚区劃に割り当てることを特徴とする。
【0020】
この構成によれば、ユニットロードUkの保管期間T(Uk)に対応する保管区の棚区劃に空棚がない場合には、その保管区に最も近い空棚のある保管区の棚区劃がユニットロードUkの保管棚に割り当てられる。これにより、倉庫に保管するユニットロードが多くなった場合でも柔軟に保管棚の割り当てを行うと共に、入出荷ゲートと棚区劃の間でユニットロードを出し入れする際の運搬仕事を極力小さくすることができる。
【0021】
ここで、「保管区Cmからから保管区Clまでの距離」は、保管区Cmの中心点(重心)からから保管区Clの中心点までの距離をいう。
【0022】
本発明に係る管理サーバの第4の構成は、前記第2の構成に於いて、前記パレットロケーション決定手段は、
前記ユニットロードUkの保管期間Ts(Uk)を含む前記規準保管時区間TImが割り当てられた保管区Cmに含まれる前記各パレットラックの棚区劃において、その時点で空棚である棚区劃が存在しない場合、
前記棚割情報記憶手段に記憶された棚割の情報を参照し、その時点で空棚が存在する保管区Cjのうち、その前記規準保管時区間TIjと前記ユニットロードUkの保管期間Ts(Uk)との時間距離ΔTj(Uk)=min(|Ts(Uk)-Tj-1|,|Ts(Uk)-Tj|)が最も小さい保管区Clを選択し、選択された保管区Clに含まれる前記各パレットラックの棚区劃のうち、その時点で空棚である棚区劃を、該ユニットロードUkを収容する棚区劃に割り当てることを特徴とする。
【0023】
この構成によれば、ユニットロードUkの保管期間T(Uk)に対応する保管区の棚区劃に空棚がない場合には、空棚のある保管区のうち、その保管期間T(Uk)に最も近い基準保管区間の棚区劃がユニットロードUkの保管棚に割り当てられる。これにより、倉庫に保管するユニットロードが多くなった場合でも柔軟に保管棚の割り当てを行うと共に、入出荷ゲートと棚区劃の間でユニットロードを出し入れする際の運搬仕事を極力小さくすることができる。
【0024】
本発明に係る管理サーバの第5の構成は、前記第2乃至4の何れか一の構成に於いて、前記ロード属性には、荷主を特定する情報が含まれており、
前記パレットロケーション決定手段は、
前記各ユニットロードに対し、該ユニットロードのロード属性に含まれる保管期間及び荷主を参照し、荷主及び保管期間が同じユニットロードの集合(以下「同属性ユニットロード集合」という。)に属するユニットロードに対しては、選択された保管区内に於いて、該同属性ユニットロード集合の大きさと同数以上の連鎖する隣接関係がある空棚が存在する場合、該ユニットロードに割り当てられる棚区劃が、同じ同属性ユニットロード集合に属する他の何れかのユニットロードに割り当てられる棚区劃と上下又は左右に隣接するように、前記各ユニットロードに対し棚区劃の割り当てを行うことを特徴とする。
【0025】
この構成によれば、同属性ユニットロード集合に属するユニットロードには、纏まった位置の棚区劃が割り当てられる。同属性ユニットロード集合に属するユニットロードは、同時に入出荷ゲートと棚区劃の間でユニットロードの出し入れがされるので、このように纏まった位置の棚区劃を割り当てることで、入出荷ゲートと棚区劃の間でユニットロードを出し入れする際の運搬仕事を極力小さくすることができる。
【0026】
ここで、「荷主」(shipper)とは、荷物の持ち主、又は荷送人(発送人)をいう。「同属性ユニットロード」とは、荷主及び保管期間が同じユニットロードの集合をいう。「同属性ユニットロード集合の大きさ」とは、同属性ユニットロード集合に属するユニットロードの数をいう。空棚の集合が、該空棚の集合に属する各空棚が、他の空棚の集合に属する空棚の何れかと隣接関係にある場合、その空棚の集合を「連鎖する空棚群」と呼ぶ。2つ以上の空棚が同じ連鎖する空棚群に属する場合には、それらの空棚を「連鎖する隣接関係がある空棚」と呼ぶ。
【0027】
本発明に係るプログラムは、コンピュータに読み込ませて実行することにより、前記コンピュータを、前記第1乃至5の何れか一記載の倉庫管理システムの管理サーバとして機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0028】
以上のように、本発明によれば、保管期間の短いユニットロードほど、入出荷ゲートまでの距離が短いパレットラックの棚区劃に保管される。従って、入出荷ゲートと棚区劃の間でユニットロードを出し入れする際の運搬仕事を最小化することができる。これにより、保管荷物の各ユニットロードの保管期間を考慮して、倉庫の入出庫の際の搬送の利便性も考慮したロケーションの管理が可能な倉庫管理技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【
図1】本実施例で管理対象となる倉庫の建屋内のレイアウト図である。
【
図2】本発明の実施例1に係る倉庫管理システムの構成を表すブロック図である。
【
図3】
図2の管理サーバ10の機能的構成を表すブロック図である。
【
図4】1つのユニットロードをトラックから搬出してパレットラックの棚区劃に収容するまでの倉庫管理システムの一連のセッションの流れを表すフローチャートである。
【
図5】パレットロケーション決定部の動作説明で用いる倉庫の建屋内のレイアウト図である。
【
図6】保管エリアに配置されているパレットラックとその棚区劃を表す図である。
【
図7】実施例1のパレットロケーション決定部23による各ユニットロードU
kを格納する棚区劃4aの決定動作を表すフローチャートである。
【
図8】実施例2のパレットロケーション決定部23による各ユニットロードU
kを格納する棚区劃4aの決定動作を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例0031】
(1)倉庫建屋内のレイアウト
図1は、本実施例で管理対象となる倉庫の建屋内のレイアウト図である。尚、
図1は、あくまでも説明のための一例であり、実際には、倉庫レイアウトは、それぞれの倉庫に応じてケース・バイ・ケースで設定される。ユーザ(荷主)から預かる保管荷物は、荷主毎にパレットに収容されてユニットロードとして一つの単位にまとめられ、ユニットロード単位で倉庫内に保管される。
【0032】
倉庫1の建屋内部は、コンテナ輸送により着荷し又は出荷されるユニットロードを保管する保管エリア2と、保管エリア2に保管されたユニットロードを出し入れする入出荷スペース3とが設けられている。保管エリア2には、複数のパレットラック4が街区状(行列状)に設置されている。ここで、「街区」とは、通路に囲まれた一区画(ラックブロック)をいう。各区画(ラックブロック)の間には、フォークリフト7が自由に走行・離合が可能な通路2aが設けられている。各パレットラック4は、物品を保管するために使用する支柱と棚で構成される構造物であり、1つのユニットロードを保管可能な棚区劃4a(上下の棚板4cの間の空間区劃)を複数個具有する(
図2参照)。また、其々の棚区劃4aの上側の棚板4cには、該棚区劃4aを特定する棚区劃IDが記憶されているRFタグ(JIS X 0500-3:2009 参照)である棚区劃タグ4bが付設されている。各街区の各パレットラック4は、表側が通路2aに面しており、表側から各棚区劃4aへ、ユニットロードの出し入れが行われる。入出荷スペース3は、保管エリア2の一側辺に面して設けられた、フォークリフト7が自由に走行・離合が可能なスペースである。入出荷スペース3の、保管エリア2の反対側は、トラック8を駐車して荷物の積み下ろし又は積み込みをする、倉庫1の外側のスペースであるトラックバース5に面している。入出荷スペース3とトラックバース5の間には、ドックシェルター(dock shelter;トラックから荷物を出し入れする際に虫やホコリなどが入らないように、また外気がトラックや倉庫内に入ることも防ぐ囲い。)などの入出ゲート6が設けられている。
【0033】
保管荷物を纏めたユニットロードは、トラック8で輸送され、着荷の際は、フォークリフト7により入出ゲート6から入出荷スペース3へ搬入され、保管エリア2内の各パレットラック4の棚区劃4aへ収容される。また、出荷の際は、ユニットロードは、フォークリフト7により、保管エリア2内の各パレットラック4の棚区劃4aから入出荷スペース3,入出ゲート6を通ってトラック8の荷台へ搬出される。
【0034】
(2)倉庫管理システムの構成
図2は、本発明の実施例1に係る倉庫管理システムの構成を表すブロック図である。倉庫管理システムは、管理サーバ10,車載端末装置11,車載アレイアンテナ12,車載RFIDリーダ13,天井RFIDリーダ14,荷台RFIDリーダ15,通信回線16,棚区劃タグ4b,フォークリフトタグ7a,パレットタグ9aを構成として備えている。管理サーバ10は、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの汎用コンピュータで構成され、倉庫内での各ユニットロード9の運搬及び保管に関する作業管理を行うコンピュータである。
【0035】
棚区劃タグ4bは、上述の通り、各パレットラック4の各棚区劃4aに対して、其々設けられているRFタグである。棚区劃タグ4bには、それに対応する棚区劃4aの識別情報(棚区劃ID)が記憶されている。フォークリフトタグ7aは、倉庫1の建屋内でユニットロード9の搬送作業を行う各フォークリフト7の天井部に付されたRFタグである。フォークリフトタグ7aには、それに対応するフォークリフト7の識別情報(車両ID)が記憶されている。パレットタグ9aは、ユニットロード9のパレット(平パレット9b,ボックスパレット9c等)に付されたRFタグである。パレットタグ9aには、それに対応するユニットロード9のパレットの識別情報(パレットID)が記憶されている。
【0036】
車載端末装置11は、各フォークリフト7に搭載されたタブレットなどの無線通信可能な可搬型コンピュータであり、タッチパネルやキーボード等の入力装置及び液晶ディスプレイ等の表示装置を備えている。車載アレイアンテナ12は、各フォークリフト7に搭載されたアレイアンテナであり、アダプティブ・アレイ(adaptive array)技術(例えば、非特許文献1参照)により、通信方向を自由に指定してRFタグとの通信を高指向性で行うことが可能なアンテナである。車載RFIDリーダ13は、車載アレイアンテナ12を用いて、各棚区劃タグ4b又は各パレットタグ9a等のRFタグに記録された情報の読み取りを行う装置である。天井RFIDリーダ14は、倉庫1の建屋の各所に複数設けられ、内蔵するアダプティブ・アレイ・アンテナにより、各フォークリフト7のフォークリフトタグ7aに記録された情報の読み取りを行う装置である。荷台RFIDリーダ15は、各トラック8の荷台の天井部に設置されたRFIDリーダである。荷台RFIDリーダ15は、無線により通信回線16に接続される。通信回線16は、無線LAN,有線LANを含むローカル通信ネットワーク(Local Area Network)の通信回線である。管理サーバ10,各車載端末装置11,各天井RFIDリーダ14,及び各荷台RFIDリーダ15は、通信回線16により、相互通信可能に接続されている。
【0037】
尚、各トラック8の荷台RFIDリーダ15の代わりとして、各入出ゲート6の上部に取り付けたRFIDリーダである入出ゲートRFIDリーダを用いることもできる。
【0038】
図3は、
図2の管理サーバ10の機能的構成を表すブロック図である。管理サーバ10は、ロード属性記憶部21,棚割情報記憶部22,パレットロケーション決定部23,車両位置検出部24,搬送指示生成部25,指示送信部26,車両情報受信部27,パレット収納記録部28,通信インタフェース(通信I/F)29を備えている。これら各部のモジュールは、管理サーバ10のコンピュータにシステム用プログラムを読み込ませて実行することにより、コンピュータに機能モジュールとして構成されるものである。
【0039】
ロード属性記憶部21は、コンテナ輸送により倉庫に着荷するコンテナ内のユニットロード9の其々について、該ユニットロード9の「識別番号」,「荷主」,「保管期間」を含む「ロード属性」を記憶し管理するデータベースである。ロードトラッキング記憶部21aは、各ユニットロード9のトラッキング情報を記憶し管理するデータベースである。ここで、「トラッキング情報」とは、各ユニットロードの現在の輸送・保管状況の情報であり、各ユニットロードが、現在までに、輸送又は保管経路上のどこを何時通り、現在どこにあるかに関する情報である。トラッキング情報は、各ユニットロード9のパレットに付されたパレットタグ9aを用いて、輸送又は保管経路上の各所で随時更新され、通信回線16を介して管理サーバ10に送信され、管理サーバ10は受信されるトラッキング情報により、ロードトラッキング記憶部21aのデータベースを随時更新する。棚割情報記憶部22は、倉庫に保管される各ユニットロード9に対して該ユニットロード9が収納される棚区劃4aの割り当て情報である「棚割情報」を記憶し管理するデータベースである。
【0040】
尚、本実施例ではロード属性記憶部21,ロードトラッキング記憶部21aを管理サーバ10内に設けているが、ロード属性記憶部21,ロードトラッキング記憶部21aは、外部のクラウドコンピュータ上に設け、管理サーバ10は通信回線16を介してロード属性記憶部21,ロードトラッキング記憶部21aにアクセスできるようにしてもよい。
【0041】
パレットロケーション決定部23は、それぞれのコンテナにより倉庫1に着荷する複数のユニットロード9を、各パレットラック4内の各棚区劃4aに収納するに当たり、各ユニットロード9を収容する棚区劃4aの割り当てを行い、その棚割情報を棚割情報記憶部22に格納する処理を行うモジュールである。
【0042】
車両位置検出部24は、各天井RFIDリーダ14によって検出される各フォークリフト7のフォークリフトタグ7aの位置(天井RFIDリーダ14に対する方位)から、倉庫1の建屋内における該フォークリフト7の位置を検出する処理を行うモジュールである。尚、各天井RFIDリーダ14の位置は、建屋の天井に固定されており、各フォークリフト7のフォークリフトタグ7aの床面からの高さはほぼ一定であることから、天井RFIDリーダ14に対するフォークリフトタグ7aの方位が検出できれば、三角法によって該フォークリフト7の位置を容易に計算することができる。天井RFIDリーダ14に対するフォークリフトタグ7aの方位の検出については、天井RFIDリーダ14によるアレイアンテナの信号処理による到来方向推定法(MUSIC法やESPRIT法等。例えば、非特許文献1参照。)により推定することができる。
【0043】
搬送指示生成部25は、パレットロケーション決定部23により決定された棚割情報と車両位置検出部24により検出される各フォークリフト7の位置情報に基づき、各フォークリフト7に対するユニットロード9の運搬指示情報を生成する処理を行うモジュールである。指示送信部26は、各フォークリフト7の車載端末装置11に対して、パレットロケーション決定部23により決定された棚割情報を送信するとともに、搬送指示生成部25が生成する運搬指示情報を送信する処理を行うモジュールである。
【0044】
車両情報受信部27は、各フォークリフト7の車載端末装置11から送られてくる、
パレットタグ9a又は棚区劃タグ4bから読み取られる情報(パレットID,棚区劃IDの情報)を受信する処理を行うモジュールである。パレット収納記録部28は、各フォークリフト7がユニットロード9を棚区劃4aに収納したときに、その収納時の(パレットID,棚区劃ID)の組み合わせの情報を、棚割情報記憶部22に記録する処理を行うモジュールである。
【0045】
通信I/F29は、通信回線16を介して、管理サーバ10と、各天井RFIDリーダ14及び各フォークリフト7の車載端末装置11との間での通信処理を行うモジュールである。
【0046】
(3)倉庫管理システムの単位ユニットロード収容セッションの動作
以上のように構成された本実施例の倉庫管理システムについて、以下、その動作を説明する。
【0047】
図4は、1つのユニットロードをトラックから搬出してパレットラックの棚区劃に収容するまでの倉庫管理システムの一連のセッションの流れを表すフローチャートである。
【0048】
まず、トラックバース5の入出ゲート6(ここでは「Gate1」とする。)にトラック8が到着すると、通信回線16を介して、トラック8の荷台RFIDリーダ15が管理サーバ10と交信を行い、管理サーバ10は、トラック8が入出ゲートGate1に到着したことを検知する(S10,S30)。
【0049】
管理サーバ10のパレットロケーション決定部23は、荷台RFIDリーダ15の識別番号によって特定されるトラック8の荷台に搭載されている全てのユニットロード9を、ロードトラッキング記憶部21aを参照することによって抽出し、抽出された各ユニットロード9を収納するパレットラック4の棚区劃4aを決定し、その結果を棚割情報記憶部22のデータベースに保存する(S11)。この決定方法については、後述する。
【0050】
尚、本実施例では、パレットロケーション決定部23による各ユニットロード9を収納するパレットラック4の棚区劃4aの決定を行うタイミングは、トラック8が入出ゲートに到着した後として説明するが、この棚区劃4aの決定を行うタイミングは、保管荷物の受け付けや予約を行ったとき(例えば、配送センターやインターネット上の予約サイト等などで保管荷物の受け付けや予約を行ったとき。)とすることもできる。
【0051】
次に、トラックバース5の入出ゲート6(ここでは「Gate1」とする。)に駐車したトラック8の荷台にフォークリフト7が侵入し、荷台に積まれたユニットロード9の1つをフォークで捕捉し、荷台から入出ゲートGate1を通って入出荷スペース3へ退出する。このとき、フォークリフト7の車載RFIDリーダ13は、捕捉したユニットロード9のパレットに付されたパレットタグ9aのパレットID(ここでは「PID1」とする。)を読み取り、車載端末装置11は、読み取ったパレットID(PID1)を管理サーバ10へ送信する(S02)。また、トラック8の荷台出口の天井部中央に設けられた荷台RFIDリーダ15は、荷台から退出するフォークリフト7のフォークリフトタグ7aの車両ID(ここでは「FID1」とする。)、及び、荷台から退出するユニットロード9のパレットに付されたパレットタグ9aのパレットID(PID1)を読み取り、読み取った車両ID(FID1)及びパレットID(PID1)を管理サーバ10へ送信する(S32)。また、フォークリフト7が退出する入出ゲートGate1付近の建屋天井に設けられた天井RFIDリーダ14は、入出ゲートGate1から退出するフォークリフト7のフォークリフトタグ7aの車両ID(FID1)、及び、入出ゲート6から退出するユニットロード9のパレットに付されたパレットタグ9aのパレットID(PID1)を読み取り、読み取った車両ID(FID1)及びパレットID(PID1)を管理サーバ10へ送信する(S22)。
【0052】
管理サーバ10は、これら、フォークリフト7の車載端末装置11,トラック8の荷台RFIDリーダ15,入出ゲートGate1付近の天井RFIDリーダ14から同時刻に送信される車両ID(FID1)及びパレットID(PID1)を受信すると、車両IDがFID1のフォークリフト7(以下「フォークリフトFID1」と呼ぶ。)がパレットIDがPID1のユニットロード9(以下「ユニットロードPID1」と呼ぶ。)を捕捉して入出ゲートGate1を出たと判定する(S12)。そして、フォークリフトFID1がユニットロードPID1を捕捉して入出ゲートGate1を退出したことが検出されると、ユニットロードPID1を収納するパレットラック4の棚区劃4aを棚割情報記憶部22から読み出す。ここでは、決定された棚区劃4aの棚区劃タグ4bの棚区劃IDを「RID1」とし、以下ではこの棚区劃IDが「RID1」の棚区劃4aを「棚区劃RID1」と呼ぶ。
【0053】
次に、管理サーバ10の車両位置検出部24は、各天井RFIDリーダ14で検出されるフォークリフトFID1の位置(天井RFIDリーダ14に対する相対位置)から、倉庫1の建屋内に於けるフォークリフトFID1の現在の位置(絶対位置)を逐次算出し続ける。管理サーバ10の搬送指示生成部25は、フォークリフトFID1の現在の位置から棚区劃RID1までの通路2aを通る最短経路を計算し、この最短経路の情報を、ユニットロードPID1を収納する棚区劃ID(RID1)とともに、フォークリフトFID1の車載端末装置11へ送信する(S13)。フォークリフトFID1の車載端末装置11は、この情報を受信すると、ディスプレイに、
図1のような建屋内のレイアウト図を表示するとともに、この図内に、ユニットロードPID1を収納する棚区劃RID1の位置と、現在のフォークリフトFID1の位置と、現在のフォークリフトFID1の位置から棚区劃RID1までの最短経路とを表示する(S03)。
【0054】
フォークリフトFID1を運転する作業者は、このディスプレイに表示された経路に沿って、フォークリフトFID1を移動させる。フォークリフトFID1が建屋内を移動すると、車両位置検出部24は、各天井RFIDリーダ14で検出されるフォークリフトFID1の位置(天井RFIDリーダ14に対する相対位置)から、倉庫1の建屋内に於けるフォークリフトFID1の現在の位置(絶対位置)を逐次算出し、搬送指示生成部25は、フォークリフトFID1の現在の位置から棚区劃RID1までの通路2aを通る最短経路を再計算し、この最短経路の情報及びフォークリフトFID1の現在位置の情報を、フォークリフトFID1の車載端末装置11へ送信する(S24,S14)。フォークリフトFID1の車載端末装置11は、逐次更新される最短経路の情報及び現在位置を、ディスプレイ上のレイアウト図上に表示する(S04)。
【0055】
フォークリフトFID1が棚区劃RID1に到着し、フォークリフトFID1のフォークからユニットロードPID1を棚区劃RID1へ下ろすと、フォークリフトFID1の車載RFIDリーダ13は、棚区劃RID1の棚区劃タグ4bの電波到来方向及びユニットロードPID1のパレットタグ9aの電波到来方向を検出し、車載端末装置11は、これらの電波到来方向の関係から、ユニットロードPID1が棚区劃RID1に収納されたことを判定する。そして、車載端末装置11は、パレットID(PID1)及び棚区劃ID(RID1)の情報と共に、収納完了の情報を管理サーバ10に送信する(S05)。管理サーバ10のパレット収納記録部28は、これらの情報を受信すると、棚割情報記憶部22に、ユニットロードPID1が棚区劃RID1に収納された旨の情報を記録する(S15)。以上により、1つのユニットロードをトラックから搬出してパレットラックの棚区劃に収容するまでの倉庫管理システムの一連のセッション処理が終了する。
【0056】
(4)パレットロケーション決定動作の説明
次に、
図4のステップS12に於ける、パレットロケーション決定部23による、ユニットロードPID1を収納するパレットラック4の棚区劃4aの決定方法について詳述する。
【0057】
(4.1)基本的な用語及び記号の定義
図5は、パレットロケーション決定部の動作説明で用いる倉庫の建屋内のレイアウト図である。
図6は、保管エリア2に配置されているパレットラック4とその棚区劃4aを表す図である。尚、
図5では、保管エリア2内のパレットラック4の配置と、入出荷スペース3の入出ゲート6の配置は、
図1と同様としている。以下では、まず、パレットロケーション決定動作の説明において用いる基本的な用語及び記号について説明する。
【0058】
〔A〕入出荷スペース
入出荷スペース3は、保管エリアと入出ゲートの間で貨物(ユニットロード9)を出し入れするためのスペースである。入出荷スペース3のトラックバース5の側の右辺には、N
g個の入出ゲートGate
j(j=1,2,…,N
g)が設けられている(
図5ではN
g=5)。ここで、jは入出ゲート番号を表す。また、入出ゲートGate
jの位置座標を(x
j
(g), y
j
(g))とする。入出荷スペース3の保管エリア2の側の左辺は、保管エリア2の通路口及び入出荷スペース3に隣接するラックR
1,yに面している。これらの通路口及び隣接ラックR
1,yの位置を、
図5の上側から順に、M
1,M
2,…,M
Ny+Npyとする。ここで、N
yは保管エリアに行列状に配置されたラックの行数、N
pyは保管エリアの行方向の通路の数である。
図5では、N
y=6,N
py=3である。これらの各点M
1,M
2,…,M
Ny+Npyを「始点」と呼ぶ。また、始点M
k(k=1,…,N
y+N
py)の座標を(x
k
(m), y
k
(m))とする。入出ゲートGate
jから始点M
kまでの直線距離(
図5の線分Gate
jM
kの長さ)をl
jk
(0)とする。
【0059】
【0060】
〔B〕保管エリア
今、
図5に示すように、x方向とy方向を設定し、保管エリアの床面上にN
y×N
x行列で配置された各パレットラック4をR
x,y(x=1,…,N
x;y=1,…,N
y)と記す。ここで、N
yはパレットラック4の行数、N
xはパレットラック4の列数(
図5ではN
x=10,N
y=6)である。そして、各パレットラックR
x,yの棚の段数をN
rowとする。また、パレットラックR
x,yのr段目(r=1,…,N
row)の棚区劃4aをS
x,y,rと記す(
図6参照)。簡単化のため、各棚区劃には通し番号を割り当てることとし、各パレットラックの各棚区劃をS
i(i=1,2,…,N
s)と記す。ここで、iは棚番号を表し、
【0061】
【0062】
行列状に配置された各パレットラック4は2列毎に縦通路で仕切られ、3行毎に横通路で仕切られている。そして、保管エリア2を、
図5の点線(以下「格子線」)で示すように格子状に分割する。横方向の格子間隔はd
x、縦方向の格子間隔はd
yとする。各パレットラック4の通路(又は入出荷スペース3)に面する縦辺(パレットラック4の貨物入出側面)中央近傍の通路2a上の格子点(
図5の白丸点)を、そのパレットラック4の「入出点」とする。また、
図5で一点鎖線(
図5では、格子線との重なりを避けて見易くするため僅かにずらして記載。)で示したように、通路上の格子線をフォークリフトの「動線」(traffic line)とする。各パレットラックR
x,yの入出点をq
x,yと記し、その格子座標を(i
x,i
y)とする。ここで、i
xは入出荷スペースから入出点q
x,yまでの横方向の格子点数、i
yは入出点q
x,yに最も近い横通路上の格子点から入出点q
x,yまでの縦方向の格子点数とする。例えば、
図5において、パレットラックR
5,3の入出点q
5,3の格子座標は(8,1)、パレットラックR
8,5の入出点q
8,5の格子座標は(15,2)である。
【0063】
入出荷スペースからパレットラックRx,yまでの格子線に沿った最短距離を「道程距離」と呼び、l(Rx,y)と記す。道程距離l(Rx,y)は、パレットラックRx,yの入出点qx,y(ix,iy)から、入出点qx,yに最も近い始点Mkまでのシティーブロック距離である。すなわち、
【0064】
【0065】
また、入出荷スペースからパレットラックRx,y内の棚区劃Sx,y,r(=Si)までの道程距離li(=l(Si)=l(Sx,y,r))をl(Rx,y)とする。
【0066】
【0067】
また、入出点qx,yに最も近い始点をMkとすると、入出ゲートGatejから棚区劃Sx,y,r(=Si)までの最短道程距離ljiを、
【0068】
【0069】
〔C〕ユニットロード
入出ゲート6に着荷したユニットロード9をUk(k=1,2,…,Nu)とする。kはユニットロード番号を表す。Nuは着荷したユニットロード9の数を表す。ユニットロードUkの識別番号をID(Uk)と記す。ユニットロードUkの保管期間をTs(Uk)と記す。ユニットロードUkの荷主をOw(Uk)と記す。また、ユニットロードUkを格納する棚区劃をS(Uk)と記す。各ユニットロードUkのパレットに付されているパレットラック4には、そのユニットロードUkの識別番号ID(Uk)が記憶されている。
【0070】
各ユニットロードUkには、識別番号ID(Uk),荷主Ow(Uk),保管期間Ts(Uk)を含むロード属性が与えられており、これらロード属性は、ユーザから保管荷物を預かる際に管理サーバ10に入力され、ロード属性記憶部21のデータベースに記憶・管理されている。ロード属性は組(識別番号,荷主,保管期間,…)により表されるが、このうち、荷主と保管期間のみを抜き出した組(荷主,保管期間)を「特定ロード属性」と呼ぶこととし、記号Ap(p=1,2,…)で記す。ここで、pは特定ロード属性の組み合わせを指定する番号である。1台のトラック8により倉庫1の或る入出ゲート6に着荷する全てのユニットロードUkの集合{Uk}のうち、特定ロード属性がApであるユニットロードUkの部分集合(以下「同属性ユニットロード集合」という。)を{Uk|Ap}と記す。また、同属性ユニットロード集合{Uk|Ap}の元の個数を、同属性ユニットロード集合{Uk|Ap}の「大きさ」と呼び、|Ap|と記す。例えば、或る1台のトラック8により倉庫1に着荷する30個の全てのユニットロードUkのうち、特定ロード属性が、A1=(P株式会社,10日)のユニットロードが10個,A2=(P株式会社,30日)のユニットロードが15個,A3=(Q株式会社,30日)のユニットロードが4個,A4=(Q株式会社,60日)のユニットロードが1個とした場合、|A1|=10,|A2|=15,|A3|=4,|A4|=1である。
【0071】
〔D〕基本棚区劃集合
保管エリア2内の棚区劃4aの全体集合を、入出荷スペース3から棚区劃4aまでの最短距離に応じてM個の部分集合G1,G2,…,GMにグループ分けする。部分集合Gmに属する棚区劃Siの道程距離liは、Lm-1≦li<Lmであるとし、L0=0≦L1<…<LM-1<LM=∞とする。すなわち、
【0072】
【数6】
とする。この部分集合G
mを「基本棚区劃集合」と呼ぶ。m≠m’とすると、G
m∧G
m’=φ(φは空集合)である。基本棚区劃集合G
mに含まれる棚区劃の数(G
mの元の個数)を|G
m|と記し、これを基本棚区劃集合G
mの「要素数」と呼ぶ。
図5では、各棚区劃を、M=6個の基本棚区劃集合G
1,G
2,G
3,G
4,G
5,G
6にグループ分けしている。各基本棚区劃集合は、
【0073】
【数7】
であり、Δを0<Δ<min(d
x,d
y)の或る定数として、
【0074】
【数8】
としている。また、各基本棚区劃集合G
1,G
2,G
3,G
4,G
5,G
6の要素数は、|G
1|=|G
6|=6,|G
2|=|G
3|=|G
4|=|G
5|=12である。
【0075】
保管エリア2を基本棚区劃集合G
1,G
2,…,G
Mが設置された部分領域(
図5に於いて一点鎖線で囲まれた各部分領域)C
1,C
2,…,C
Mに分割するとき、其々の基本棚区劃集合G
mに対応する保管エリア2の分割領域C
mを「保管区」と呼ぶ。保管区と基本棚区劃集合とは一対一対応する。
【0076】
〔E〕基準保管時区間
其々の基本棚区劃集合Gmに属する各棚区劃4aに保管されるユニットロード9の保管期間の範囲の規準値を「規準保管時区間」と呼ぶ。基本棚区劃集合Gm(m=1,2,…,M)の規準保管時区間をTIm=[Tm-1,Tm)とし、T0=0<T1<…<TM=∞とする。
【0077】
〔F〕空棚
各パレットラック4の各棚区劃Siのうち、ユニットロード9が保管されておらず、且つ保管予約もされていない棚区劃を「空棚」と呼ぶ。Nq個(Nq>1)の空棚の其々が、他の何れかの空棚に対し上下又は左右で隣接している(連鎖する隣接関係がある)場合、このNq個の空棚を「連鎖するNq個の空棚群」と呼ぶ。基本棚区劃集合Gmに含まれる空棚の集合をZ(Gm)と記し、集合Z(Gm)の元の個数(要素数)を|Z(Gm)|と記す。また、基本棚区劃集合Gmに含まれる連鎖するNq個の空棚群の集合をZ(Gm;Nq)と記し、集合Z(Gm;Nq)の元の個数(要素数)を|Z(Gm;Nq)|と記す。また、基本棚区劃集合Gmに含まれる連鎖するNq個以上の空棚群の集合をZ(Gm;≧Nq)と記し、集合Z(Gm;≧Nq)の元の個数(要素数)を|Z(Gm;≧Nq)|と記す。例えば、基本棚区劃集合Gmに10個の空棚S1~S10があり、このうち、5個の空棚S1~S5が独立(他の空棚と隣接していない)で、2個の空棚S6,S7が互いに隣接し、3個の空棚S8,S9,S10が連鎖する隣接関係にあり、空棚(S6,S7)と空棚(S8,S9,S10)との間では隣接関係が全くないとすると、|Z(Gm;1)|=5,|Z(Gm;2)|=1,|Z(Gm;3)|=1,|Z(Gm;≧1)|=10,|Z(Gm;≧2)|=2,|Z(Gm;≧3)|=1である。
【0078】
連鎖するNq個の空棚群の集合Z(Gm;Nq)が空集合ではない場合、集合Z(Gm;Nq)に属する(集合Z(Gm;Nq)の要素である)、個々の連鎖するNq個の空棚群をBα(Gm;Nq)(α=1,…,|Z(Gm;Nq)|)と記す。また、連鎖するNq個以上の空棚群の集合Z(Gm;≧Nq)が空集合はでない場合、集合Z(Gm;≧Nq)に属する(集合Z(Gm;≧Nq)の要素である)、個々の連鎖するNq個以上の空棚群をBβ(Gm;≧Nq)(β=1,…,|Z(Gm;≧Nq)|)と記す。また、空棚群Bα(Gm;Nq),Bβ(Gm;≧Nq)の要素数を、それぞれ|Bα(Gm;Nq)|,|Bβ(Gm;≧Nq)|と記す。
【0079】
(4.2)パレットロケーション決定動作の説明
入出ゲートGatejにNu個のユニットロードUk(k=1,…,Nu)が着荷した場合、パレットロケーション決定部23は、各ユニットロードUkを格納する棚区劃4aを、次のようなロケーション決定アルゴリズムに従って決定する。
【0080】
(A)ユニットロードUkが属する同属性ユニットロード集合{Uk|Aq}の大きさ|Aq|=Nqが1の場合
【0081】
(A.1)ユニットロードUkの保管期間Ts(Uk)が属する規準保管時区間TIm=[Tm-1,Tm)(Ts(Uk)∈TIm)を検索し、ユニットロードUkを格納する棚区劃4aを、基本棚区劃集合Gmに属するものと仮決定する。また、探索範囲rを1に設定する。
【0082】
(A.2) 基本棚区劃集合Gmに空棚がある場合(|Z(Gm)|>0の場合)には、基本棚区劃集合Gmを、ユニットロードUkの棚区劃が属する基本棚区劃集合G(Uk)と決定する。
【0083】
(A.3) 基本棚区劃集合Gmに空棚がない場合(|Z(Gm)|=0の場合)、基本棚区劃集合Gm-r,Gm+rの何れかの基本棚区劃集合であって空棚がある基本棚区劃集合を、ユニットロードUkの棚区劃が属する基本棚区劃集合G(Uk)と決定する。このとき、基本棚区劃集合Gm-r,Gm+rの何れにも空棚があった場合には、ユニットロードUkの棚区劃が属する基本棚区劃集合G(Uk)は、基本棚区劃集合Gm-r,Gm+rのうち入出荷スペース3に近い方に決定する。
【0084】
(A.4) 基本棚区劃集合Gm-r,Gm+rの何れにも空棚がない場合には、探索範囲rを1だけ増やして再び(A.3)の探索を行うという処理を、空棚がある基本棚区劃集合が見つかるまで繰り返す。これにより、ユニットロードUkの棚区劃が属する基本棚区劃集合G(Uk)を決定する。
【0085】
(A.5) (A.2)~(A.4)で決定された基本棚区劃集合G(Uk)に属する空棚のうち、入出ゲートGatejからの最短道程距離ljαが最小の空棚を検索し、これをユニットロードUkの棚区劃S(Uk)に決定する。
【0086】
(B)ユニットロードUkが属する同属性ユニットロード集合{Uk|Aq}の大きさ|Aq|=Nqが2以上の場合
この場合、それぞれの同属性ユニットロード集合{Uk|Ap}をひとまとまりとして、属する同属性ユニットロード集合{Uk|Ap}に属する全てのユニットロードUkについての棚区劃S(Uk)の決定を行う。具体的には、次のようにして行う。
【0087】
(B.1) 或るユニットロードUkが属する同属性ユニットロード集合{Uk|Ap}に属する全てのユニットロードUkについて、ユニットロードUkの保管期間Ts(Uk)が属する規準保管時区間TIm=[Tm-1,Tm)(Ts(Uk)∈TIm)を検索し、ユニットロードUkを格納する棚区劃4aを、基本棚区劃集合Gmに属するものと仮決定する。また、探索範囲rを1に設定する。
【0088】
(B.2) 基本棚区劃集合Gmに連鎖するNq個以上の空棚群がある場合(|Z(Gm;≧Nq)|>0の場合)には、基本棚区劃集合Gmを、ユニットロードUkの棚区劃が属する基本棚区劃集合G(Uk)と決定する。
【0089】
(B.3) 基本棚区劃集合Gmに連鎖するNq個以上の空棚群がない場合(|Z(Gm;≧Nq)|=0の場合)、基本棚区劃集合Gm-r,Gm+rの何れかの基本棚区劃集合で連鎖するNq個以上の空棚群がある基本棚区劃集合を、ユニットロードUkの棚区劃が属する基本棚区劃集合G(Uk)と決定する。このとき、基本棚区劃集合Gm-r,Gm+rの何れにも連鎖するNq個以上の空棚群があった場合には、ユニットロードUkの棚区劃が属する基本棚区劃集合G(Uk)は、基本棚区劃集合Gm-r,Gm+rのうち入出荷スペース3に近い方に決定する。
【0090】
(B.4) 基本棚区劃集合Gm,Gm-r,Gm+rの何れにも連鎖するNq個以上の空棚群がない場合(即ち、|Z(Gm;≧Nq)|=0∧|Z(Gm-r;≧Nq)|=0∧|Z(Gm+r;≧Nq)|=0の場合)、ユニットロードUkが属する同属性ユニットロード集合{Uk|Ap}を2つに等分割(Nqが奇数の場合は要素数[Nq/2]個の集合と要素数[Nq/2]+1個の集合に分割。但し、[ ]はガウス記号。)して、分割した其々の同属性ユニットロード集合に対して、上記(B.2),(B.3)の基本棚区劃集合G(Uk)の決定処理を再度行う。この分割と分割後の再度の基本棚区劃集合G(Uk)の決定処理は、同属性ユニットロード集合{Uk|Ap}に属する全てのユニットロードUkの基本棚区劃集合G(Uk)が決定されるまで繰り返される。
【0091】
(B.5) 上記(B.2)~(B.4)の処理でも同属性ユニットロード集合{Uk|Ap}に属する全てのユニットロードUkの基本棚区劃集合G(Uk)が決定できない場合には、探索範囲rを1だけ増やして再び(B.2)~(B.4)の探索を行うという処理を、空棚群がある基本棚区劃集合が見つかるまで繰り返す。これにより、ユニットロードUkの棚区劃が属する基本棚区劃集合G(Uk)を決定する。
【0092】
(B.6) (B.2)~(A.5)で決定された基本棚区劃集合G(Uk)に属する連鎖するNq個以上の空棚群Bβ(Gm;≧Nq)(β=1,…,|Z(Gm;≧Nq)|)のうち、入出ゲートGatejからの最短道程距離lj[Bβ(Gm;≧Nq)]が最小の空棚を検索し、これをユニットロードUkの棚区劃S(Uk)に決定する。ここで、連鎖するNq個以上の空棚群Bβ(Gm;≧Nq)の入出ゲートGatejからの最短道程距離lj[Bβ(Gm;≧Nq)]は、次式で定義されるものとする。
【0093】
【0094】
ここで、上式中の空棚群Bα(Gm;Nq)は、空棚群Bβ(Gm;≧Nq)に属する連鎖するNq個の空棚群である。棚区劃Siは、空棚群Bα(Gm;Nq)に属する個々の棚区劃である。ljiは、棚区劃Siに対して式(5)で定義される入出ゲートGatejからの最短道程距離である。
【0095】
図7は、実施例1のパレットロケーション決定部23による各ユニットロードU
kを格納する棚区劃4aの決定動作を表すフローチャートである。
図7は、上記のロケーション決定アルゴリズムをさらに具体化したものである。
図7では、1台のトラック8により、入出ゲートGate
jにN
u個のユニットロード9が着庫した場合につてのパレットロケーション決定部23による各ユニットロードU
kを格納する棚区劃4aの決定動作を表す。
【0096】
まず、パレットロケーション決定部23は、ロードトラッキング記憶部21aを参照して、トラック8により入出ゲートGatejに着庫した(即ち、トラック8の荷台に積まれている)全ユニットロードの集合{Uk}を得る。次いで、パレットロケーション決定部23は、ロード属性記憶部21を参照して集合{Uk}に属する各ユニットロードUk(k=1,…,Nu)の特定ロード属性((荷主,保管期間)属性)を取得する。そして、全ユニットロードの集合{Uk}を、特定ロード属性が同一の部分集合(同属性ユニットロード集合){Uk|A1},{Uk|A2},…,{Uk|An}に分割する(S101)。ここで、nは、分割された同属性ユニットロード集合の数である。ここで、{Uk|A1},{Uk|A2},…,{Uk|An}は、パレットロケーション決定部23によって、要素数が大きい順にソーティングされているものとする。即ち、|A1|≧|A2|≧…≧|An|であるとする。
【0097】
次に、パレットロケーション決定部23は、同属性ユニットロード集合{Uk|Aa}のインデックスaを1からnまで変化させながら、以下のステップS103~S119の動作を繰り返す(S102,S120)。
【0098】
まず、パレットロケーション決定部23は、内部変数として保持している探索範囲rを1に設定する(S103)。
【0099】
次に、パレットロケーション決定部23は、同属性ユニットロード集合{Uk|Aa}に属するユニットロード数|Aa|を内部変数Nqに設定し、特定ロード属性Aaの保管期間Ts(Uk|Uk∈{Uk|Aa})を内部変数Tsaに設定する(S104)。
【0100】
次に、パレットロケーション決定部23は、M個の規準保管時区間TI1,TI2,…,TIM(TIm=[Tm-1,Tm);m=1,2,…,M;T0=0<T1<…<TM=∞)の中から、保管期間Tsaが属する規準保管時区間TIm=[Tm-1,Tm)を索出し、検索の基点となる基本棚区劃集合Gmを決定する(S105)。
【0101】
次に、ステップS106に於いて、パレットロケーション決定部23は、基本棚区劃集合Gmの中に、連鎖するNq個以上の空棚群が存在するか否かを判定し、
存在する場合には、ユニットロードUk(∈{Uk|Aa})を格納する棚区劃が属する基本棚区劃集合G(Uk)を基本棚区劃集合Gmに設定して(S107)、後述のステップS119の処理へ進み、
存在しない場合には、次のステップS108の処理に進む。
【0102】
ステップS108に於いて、パレットロケーション決定部23は、基本棚区劃集合Gm-rの中に、連鎖するNq個以上の空棚群が存在するか否かを判定し、
存在する場合には、ユニットロードUk(∈{Uk|Aa})を格納する棚区劃が属する基本棚区劃集合G(Uk)を基本棚区劃集合Gm-rに設定して(S109)、後述のステップS119の処理へ進み、
存在しない場合には、次のステップS110の処理に進む。
尚、m-r<1の場合には、このステップS108は省略される。
【0103】
ステップS110に於いて、パレットロケーション決定部23は、基本棚区劃集合Gm+rの中に、連鎖するNq個以上の空棚群が存在するか否かを判定し、
存在する場合には、ユニットロードUk(∈{Uk|Aa})を格納する棚区劃が属する基本棚区劃集合G(Uk)を基本棚区劃集合Gm+rに設定して(S111)、後述のステップS119の処理へ進み、
存在しない場合には、次のステップS112の処理に進む。
尚、m+r>Mの場合には、このステップS110は省略される。
【0104】
ステップS112に於いて、パレットロケーション決定部23は、集合{Uk|Aa}に属するユニットロードの数Nqが1よりも大きいか否かを判定し、
Nq>1の場合には、集合{Uk|Aa}を二等分に分割(Nqが奇数の場合は要素数[Nq/2]個の集合と要素数[Nq/2]+1個の集合に分割。但し、[ ]はガウス記号。)して、2つの集合{Uk|Aa’},{Uk|An+1}とし(S113)、(n-a+2)個の集合{Uk|Aa’},{Uk|Aa+1},…,{Uk|An},{Uk|An+1}を、要素数が大きい順に再度並べ替えて、並べ替え後の特定ロード属性Aのインデックスを昇順に付け直して、改めて{Uk|Aa},{Uk|Aa+1},…,{Uk|An},{Uk|An+1}とし(S114)、分割された同属性ユニットロード集合の数nの値を1だけ増加させ(S115)、ステップS103の処理へ戻る。
一方、ステップS112に於いて、Nq=1の場合には、これ以上、集合{Uk|Aa}は分割できないので、探索範囲rの値を1だけ増加させる(S116)。
ここで、rの値の増加後にm+r>M且つm-r<1となる場合には(S117)、これ以上の探索範囲rの拡大は出来ないので、パレットロケーション決定部23は、「空棚が不足している」旨のエラーメッセージを出力して、パレットロケーション決定動作を中断する(S118)。
一方、rの値の増加後にもm+r≦M又はm-r≧1である場合には(S117)、ステップS108の処理へ戻る。
【0105】
ここまでの一連の処理で、ユニットロードUk(∈{Uk|Aa})を格納する棚区劃が属する基本棚区劃集合G(Uk)が決定されるので、
次に、ステップS119に於いて、基本棚区劃集合G(Uk)に属する、連鎖するNq個以上の空棚群Bβ(G(Uk);≧Nq)(β=1,2,…)のうち、最短道程距離lj[Bβ(G(Uk);≧Nq)]が最小の空棚群を、ユニットロード集合{Uk|Aa}の各ユニットロードを格納する空棚群に決定する。ここで、最短道程距離lj[Bβ(G(Uk);≧Nq)]は式(9a)の通りである。
【0106】
以上のようなパレットロケーション決定処理により、保管期間Tsの短いユニットロードほど、入出荷ゲート6までの距離が短いパレットラック4の棚区劃4aに保管される。従って、入出荷ゲート6と棚区劃4aの間でユニットロード9を出し入れする際の運搬仕事を極力小さくすることができる。
【0107】
尚、本実施例に於いては、パレットロケーション決定部23による各ユニットロード9を収納するパレットラック4の棚区劃4aの決定を行うタイミングは、トラック8が入出ゲートに到着した後として説明したが、この棚区劃4aの決定を行うタイミングを、保管荷物の受け付けや予約を行ったとき(例えば、配送センターやインターネット上の予約サイト等などで保管荷物の受け付けや予約を行ったとき。)とした場合には、トラック8が着庫する入出ゲートGatejは、棚区劃4aの決定を行う時点では未決定となる。この場合には、式(5)の最短道程距離ljiの計算に於いて、ljk
(0)=0(入出荷スペース3内の移動距離を考慮しない)とするか、又は、トラック8が着庫する入出ゲートGatejを中央の入出ゲート6(入出ゲート6の数が偶数の場合は、中央の2つの入出ゲート6の何れか)と仮定して最短道程距離ljiを計算すればよい。
本実施例2の倉庫管理システムは、管理サーバ10のパレットロケーション決定部23のパレットロケーション決定処理の部分のみが実施例1と異なり、他は、実施例1と同様とする。実施例1では、ユニットロードUkを格納する棚区劃S(Uk)を決定するに当たり、基本棚区劃集合Gmに空棚が不足している場合には、基本棚区劃集合Gmに順序的に近い基本棚区劃集合から順に(Gm±1,Gm±2,…の順に)、空棚の探索を行うことにより、棚区劃S(Uk)を決定した。しかし、この手法では、パレットラック4の混み具合によっては、長期間保管が必要なユニットロードUkが手前側(入出荷スペース3に近い側)に格納されたり、短期間しか保管しないユニットロードUkが奥側(入出荷スペース3から遠い側)に格納されるケースも稀に起こりえる。そこで、本実施例では、このようなケースをより生じにくくなるように改良する。