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(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】P2024171678
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】自動倉庫システム
(51)【国際特許分類】
B65G 1/137 20060101AFI20241205BHJP
B65G 1/00 20060101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
B65G1/137 G
B65G1/00 501C
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023088823
(22)【出願日】2023-05-30
(71)【出願人】
【識別番号】000006297
【氏名又は名称】村田機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100176245
【弁理士】
【氏名又は名称】安田 亮輔
(74)【代理人】
【識別番号】100180851
【弁理士】
【氏名又は名称】▲高▼口 誠
(72)【発明者】
【氏名】後藤 歩
【テーマコード（参考）】
3F022
3F522
【Ｆターム（参考）】
3F022AA15
3F022FF01
3F022JJ07
3F022JJ11
3F022LL02
3F022MM11
3F022NN31
3F022NN38
3F022NN41
3F022NN51
3F522AA02
3F522BB06
3F522BB24
3F522CC01
3F522GG13
3F522GG18
3F522GG22
3F522JJ02
3F522KK05
3F522LL56
3F522LL57
3F522LL59
(57)【要約】
【課題】ピッキング作業の待ち時間を減らして、単位時間あたりのピッキング処理数を増やすことできる自動倉庫システムを提供する。
【解決手段】自動倉庫システム１は、ラック１０と、搬送台車２０と、作業主体へ伝達されるピッキングオーダーを記憶する記憶部７Ａと、第一方向に配列される載置部１１を複数のゾーンに分けて管理すると共に、ピッキングオーダーに含まれる商品Ｔをラック１０の鉛直方向における下方の載置部１１である取出載置部１１Ａに移動させるように搬送台車２０を制御するコントローラ７と、を備える。コントローラ７は、互いに異なるピッキングオーダーに従って作業する作業主体が同一のゾーンＺにて近似タイミングでピッキング作業をする度合を示す干渉度合を算出し、算出した干渉度合が小さくなるように取出載置部１１ＡのゾーンＺを決定する。
【選択図】図１
【解決手段】自動倉庫システム１は、ラック１０と、搬送台車２０と、作業主体へ伝達されるピッキングオーダーを記憶する記憶部７Ａと、第一方向に配列される載置部１１を複数のゾーンに分けて管理すると共に、ピッキングオーダーに含まれる商品Ｔをラック１０の鉛直方向における下方の載置部１１である取出載置部１１Ａに移動させるように搬送台車２０を制御するコントローラ７と、を備える。コントローラ７は、互いに異なるピッキングオーダーに従って作業する作業主体が同一のゾーンＺにて近似タイミングでピッキング作業をする度合を示す干渉度合を算出し、算出した干渉度合が小さくなるように取出載置部１１ＡのゾーンＺを決定する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
商品を載置する載置部が鉛直方向と水平方向における一方向である第一方向とに配列されると共に、前記鉛直方向と前記第一方向との両方に直交する第二方向における第一端部側から前記商品を取り出し可能なラックと、
前記第二方向における第二端部側において前記第一方向に沿って走行し、前記ラックに対して前記商品を移載可能な搬送台車と、
作業主体へ伝達されるピッキングオーダーを記憶する記憶部と、
前記第一方向に配列される前記載置部を一つ又は複数の前記載置部からなる複数のゾーンに分けて管理すると共に、前記ピッキングオーダーに含まれる前記商品を前記ラックの鉛直方向における下方の前記載置部である取出載置部に移動させるように前記搬送台車を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、互いに異なる前記ピッキングオーダーに従って作業する作業主体が同一の前記ゾーンにて近似タイミングでピッキング作業をする度合を示す干渉度合を算出し、算出した前記干渉度合が小さくなるように前記取出載置部の前記ゾーンを決定する、自動倉庫システム。
前記第二方向における第二端部側において前記第一方向に沿って走行し、前記ラックに対して前記商品を移載可能な搬送台車と、
作業主体へ伝達されるピッキングオーダーを記憶する記憶部と、
前記第一方向に配列される前記載置部を一つ又は複数の前記載置部からなる複数のゾーンに分けて管理すると共に、前記ピッキングオーダーに含まれる前記商品を前記ラックの鉛直方向における下方の前記載置部である取出載置部に移動させるように前記搬送台車を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、互いに異なる前記ピッキングオーダーに従って作業する作業主体が同一の前記ゾーンにて近似タイミングでピッキング作業をする度合を示す干渉度合を算出し、算出した前記干渉度合が小さくなるように前記取出載置部の前記ゾーンを決定する、自動倉庫システム。
【請求項2】
前記コントローラは、前記ピッキングオーダーに従ってピッキング作業を実施する作業主体の前記ゾーン毎のスケジュールに基づいて前記干渉度合を算出する、請求項１記載の自動倉庫システム。
【請求項3】
前記干渉度合は、前記ゾーン毎のスケジュールにおいて異なる作業主体同士のピッキング作業時間が互いに重なる回数である干渉数、又は、前記ゾーン毎のスケジュールにおいて異なる作業主体同士のピッキング作業時間が互いに重なる時間である干渉時間である、請求項２記載の自動倉庫システム。
【請求項4】
前記コントローラは、
前記商品を移動させる前記取出載置部の前記ゾーンを決定する仮決定ステップと、
前記仮決定ステップにおいて決定された前記ゾーンに前記商品を移動するに際し、前記干渉度合が最小となるように前記商品の種類を決定する配置ステップと、
前記仮決定ステップおいて決定された前記ゾーンの前記取出載置部に、前記配置ステップにおいて決定された種類の前記商品を配置したときの前記ゾーン毎のスケジュールを更新するスケジュール更新ステップと、を含む処理を繰り返し実行し、
前記配置ステップにおいて算出する前記最小の前記干渉度合が、前回の配置ステップで算出した前記最小の前記干渉度合に比べて所定閾値以上増加した場合には、前記商品の種類を決定することを中止して前記仮決定ステップをやり直す、請求項１～３の何れか一項記載の自動倉庫システム。
前記商品を移動させる前記取出載置部の前記ゾーンを決定する仮決定ステップと、
前記仮決定ステップにおいて決定された前記ゾーンに前記商品を移動するに際し、前記干渉度合が最小となるように前記商品の種類を決定する配置ステップと、
前記仮決定ステップおいて決定された前記ゾーンの前記取出載置部に、前記配置ステップにおいて決定された種類の前記商品を配置したときの前記ゾーン毎のスケジュールを更新するスケジュール更新ステップと、を含む処理を繰り返し実行し、
前記配置ステップにおいて算出する前記最小の前記干渉度合が、前回の配置ステップで算出した前記最小の前記干渉度合に比べて所定閾値以上増加した場合には、前記商品の種類を決定することを中止して前記仮決定ステップをやり直す、請求項１～３の何れか一項記載の自動倉庫システム。
【請求項5】
前記コントローラは、前記配置ステップにおいて算出される前記最小の前記干渉度合が同程度となる前記商品の種類が複数ある場合には、
次の前記配置ステップにおいて、現在の前記配置ステップにおいて決定した前記ゾーンと同じゾーンに前記商品を配置する場合には、前記干渉度合が小さくなるような前記商品を配置するように決定し、
次の前記配置ステップにおいて、現在の前記配置ステップにおいて決定した前記ゾーンとは異なるゾーンに前記商品を配置する場合には、前記干渉度合が大きくなるような前記商品を配置するように決定する、請求項４記載の自動倉庫システム。
次の前記配置ステップにおいて、現在の前記配置ステップにおいて決定した前記ゾーンと同じゾーンに前記商品を配置する場合には、前記干渉度合が小さくなるような前記商品を配置するように決定し、
次の前記配置ステップにおいて、現在の前記配置ステップにおいて決定した前記ゾーンとは異なるゾーンに前記商品を配置する場合には、前記干渉度合が大きくなるような前記商品を配置するように決定する、請求項４記載の自動倉庫システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の一側面は、自動倉庫システムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば物流センタ等では、店舗等からの注文に応じて、種々の商品から指定された商品を指定個数取り揃えるピッキング作業が行われている。作業者は、例えば、伝票等を見ながら、商品が保管されている棚が配置されたゾーンまで移動して必要個数の商品を取り出し、集荷用のコンテナ等に収容している。このような物流センタ内において、棚に対する商品の入出庫をシミュレーションして、ピッキング作業にかかる時間を短縮する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の物品取出管理装置では、棚が配置されたフロアにおける作業者の動線に基づいて、ピッキング作業にかかる時間をシミュレーションしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１０－１００３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、ピッキング作業をする作業主体（例えば作業者）が同じタイミングで同じゾーンでピッキング作業を実施する場合、作業スペースや設備次第では、先の作業主体が商品を取り出すまで、ピッキング作業を中断しなければならない場合がある。このような待ち時間は、ピッキング作業の作業効率を低下させている。
【0005】
そこで、本発明の一側面の目的は、ピッキング作業の待ち時間を減らして、単位時間あたりのピッキング処理数を増やすことできる自動倉庫システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一側面に係る自動倉庫システムは、商品を載置する載置部が鉛直方向と水平方向における一方向である第一方向とに配列されると共に、鉛直方向と第一方向との両方に直交する第二方向における第一端部側から商品を取り出し可能なラックと、第二方向における第二端部側において第一方向に沿って走行し、ラックに対して商品を移載可能な搬送台車と、作業主体へ伝達されるピッキングオーダーを記憶する記憶部と、第一方向に配列される載置部を一つ又は複数の載置部からなる複数のゾーンに分けて管理すると共に、ピッキングオーダーに含まれる商品をラックの鉛直方向における下方の載置部である取出載置部に移動させるように搬送台車を制御するコントローラと、を備え、コントローラは、互いに異なるピッキングオーダーに従って作業する作業主体が同一のゾーンにて近似タイミングでピッキング作業をする度合を示す干渉度合を算出し、算出した干渉度合が小さくなるように取出載置部のゾーンを決定する。
【0007】
この構成の自動倉庫システムでは、取出載置部となるゾーンと当該ゾーンに移動させる商品Ｔの種類とを干渉度合が小さくなるように決定している。これにより、ピッキング作業の待ち時間を減らして、単位時間あたりのピッキング処理数を増やすことできる。
【0008】
本発明の一側面に係る自動倉庫システムでは、コントローラは、ピッキングオーダーに従ってピッキング作業を実施する作業主体のゾーン毎のスケジュールに基づいて干渉度合を算出してもよい。この構成では、干渉度合を容易に算出することができる。
【0009】
本発明の一側面に係る自動倉庫システムでは、干渉度合は、ゾーン毎のスケジュールにおいて異なる作業主体同士のピッキング作業時間が互いに重なる回数である干渉数、又は、ゾーン毎のスケジュールにおいて異なる作業主体同士のピッキング作業時間が互いに重なる時間である干渉時間であってもよい。この構成では、ピッキング作業において互いに異なる作業主体同士が干渉する度合を、算出し易く、かつ当業者にとって分かりやすい指標で評価することができる。
【0010】
本発明の一側面に係る自動倉庫システムでは、コントローラは、商品を移動させる取出載置部のゾーンを決定する仮決定ステップと、仮決定ステップにおいて決定されたゾーンに商品を移動するに際し、干渉度合が最小となるように商品の種類を決定する配置ステップと、仮決定ステップおいて決定されたゾーンの取出載置部に、配置ステップにおいて決定された種類の商品を配置したときのゾーン毎のスケジュールを更新するスケジュール更新ステップと、を含む処理を繰り返し実行し、配置ステップにおいて算出する最小の干渉度合が、前回の配置ステップで算出した最小の干渉度合に比べて所定閾値以上増加した場合には、商品の種類を決定することを中止して仮決定ステップをやり直してもよい。この構成では、より最適なゾーンの取出載置部に商品を移動させることができる。
【0011】
本発明の一側面に係る自動倉庫システムでは、コントローラは、配置ステップにおいて算出される最小の干渉度合が同程度となる商品の種類が複数ある場合には、次の配置ステップにおいて、現在の配置ステップにおいて決定したゾーンと同じゾーンに商品を配置する場合には、干渉度合が小さくなるような商品を配置するように決定し、次の配置ステップにおいて、現在の配置ステップにおいて決定したゾーンとは異なるゾーンに商品を配置する場合には、干渉度合が大きくなるような商品を配置するように決定してもよい。この構成では、作業効率の高いゾーンを有効活用することができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明の一側面によれば、ピッキング作業の待ち時間を減らして、単位時間あたりのピッキング処理数を増やすことできる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照して一実施形態について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0015】
自動倉庫システム１は、店舗等からの注文に応じて、複数の商品群の中から指定された商品Ｔを指定個数取り揃えるピッキング作業が行われる物流センタ等に配備される。図１に示されるように、自動倉庫システム１は、複数の自動倉庫３と、報知部５と、コントローラ７と、を備える。なお、説明の便宜のため、物流倉庫における水平方向の一方向をＸ方向（第一方向）、水平方向においてＸ方向に直交する方向をＹ方向（第二方向）、Ｘ方向及びＹ方向の両方に直交する垂直方向をＺ方向として説明する。図１及び図２に示されるように、自動倉庫３は、一対のラック１０，１０と、搬送台車２０と、搬入リフト１７と、を備える。
【0016】
図１に示されるように、自動倉庫３は、物流センタにおけるピッキングエリアＡに配置されている。本実施形態では、Ｘ方向に二列、Ｙ方向に七列、合計１４基の自動倉庫３が配置されている。自動倉庫３が配置されるピッキングエリアＡは、仮想的に区画されたエリアであってもよいし、一つの建屋からなるエリアであってもよい。ピッキングエリアＡには、ピッキングエリアＡ内部に進入することが可能な一つの入口ＥＮと、ピッキングエリアＡ内部から退出することが可能な一つ又は複数（本実施形態では４つ）の出口ＥＸが設けられている。
【0017】
一対のラック１０，１０のそれぞれは、商品Ｔを載置する載置部１１がＺ方向及びＸ方向に配列されている。本実施形態の載置部１１は、商品Ｔが載置されたパレットが載置される。なお、各載置部１１は、商品Ｔが収容されたケースが載置されてもよい。Ｚ方向に配列される載置部１１のうち、最下段に配置される載置部１１及び最下段の一つ上に配置される載置部１１の二段の載置部１１は、Ｙ方向における第一端部側Ｆ１から作業者（作業主体）が商品Ｔを取り出し可能な取出載置部１１Ａとして構成されている。ラック１０において、取出載置部１１Ａとならない載置部１１の第一端部側Ｆ１には、ブレース材が配置されてもよい。本実施形態では、一対のラック１０，１０は、Ｙ方向に搬送台車２０を挟むように、Ｙ方向における第一端部側Ｆ１とは反対側の第二端部側Ｆ２同士が対向するように配置されている。
【0018】
一つのラック１０において、Ｘ方向に配列される複数の載置部１１は、後段にて詳述するコントローラ７によって複数のゾーンＺに分けて管理される。図２に示される一対のラック１０，１０では、例えば、一方のラック１０が二つのゾーンＺ（ＺＡ，ＺＢ）に分けて管理され、他方のラック１０が二つのゾーンＺ（ＺＣ，ＺＤ）に分けて管理される。ゾーンＺＡは、五つの載置部１１からなる取出載置部１１Ａ（取出載置部Ａ－１）と、五つの載置部１１からなる取出載置部１１Ａ（取出載置部Ａ－２）と、六つの載置部１１からなる取出載置部１１Ａ（取出載置部Ａ－３）と、によって構成されている。ゾーンＺＢは、六つの載置部１１からなる取出載置部１１Ａ（取出載置部Ｂ－１）によって構成されている。
【0019】
同様に、ゾーンＺＣは、六つの載置部１１からなる取出載置部１１Ａ（取出載置部Ａ－５）と、六つの載置部１１からなる取出載置部１１Ａ（取出載置部Ａ－６）と、五つの載置部１１からなる取出載置部１１Ａ（取出載置部Ａ－７）と、によって構成されている。ゾーンＺＤは、五つの載置部１１からなる取出載置部（取出載置部Ｂ－２）によって構成されている。ピッキングエリアＡに配置される全てのラック１０についても、上述したように、コントローラ７によって複数のゾーンＺに分けて管理される。
【0020】
搬送台車２０は、一対のラック１０，１０のＹ方向における第二端部側Ｆ２においてＸ方向に沿って走行し、一対のラック１０，１０に対して商品Ｔを移載可能に構成されている。本実施形態の搬送台車２０は、スタッカクレーンであり、Ｘ方向に延在する軌道２１を走行する走行部（図示せず）と、走行部に立設されたマスト（図示せず）と、マストの側面を鉛直方向に移動可能に設けられると共に、ラック１０の載置部１１に対して商品Ｔを移載可能に構成された移載部（図示せず）と、を備える。搬送台車２０における走行と商品Ｔの移載は、コントローラ７によって制御される。
【0021】
搬入リフト１７は、商品Ｔを自動倉庫３の外部から自動倉庫３の内部に搬入するリフトである。搬入リフト１７は、鉛直方向に移動可能に構成されたリフト装置であって、自動倉庫３の外部にあって、ピッキングエリアＡ内の他の自動倉庫３や、ピッキングエリアＡ外の他の自動倉庫等との間で商品Ｔをやりとりする搬送装置から商品Ｔが受け渡される。また、搬入リフト１７は、搬送台車２０との間で商品Ｔをやりとり可能に構成されている。本実施形態では、一つの自動倉庫３に二つの搬入リフト１７が配置されている例を挙げて説明したが、一つの搬入リフト１７のみが配置されていてもよいし、一方は、自動倉庫３から商品Ｔが搬出される搬出リフトであってもよい。
【0022】
報知部５は、ラック１０に配置されている。報知部５は、ゾーンＺごとに配置されており、ゾーンＺ内で作業する作業者に対してピッキングすべき商品Ｔを認識させる。本実施形態の報知部５は、取出載置部１１Ａのそれぞれに取り付けられたランプであり、ピッキングすべき商品Ｔが載置されている取出載置部１１Ａに設けられたランプが点灯するようになっている。報知部５は、ピッキングオーダー（後段にて詳述する。）に基づいて、ピッキングすべき商品Ｔが載置されている取出載置部１１Ａのランプを点灯させる。
【0023】
コントローラ７は、搬送台車２０及び報知部５を制御する。コントローラ７は、作業者へ伝達されるピッキングオーダーを記憶する記憶部７Ａを有している。コントローラ７は、自動倉庫システム１における各種動作を制御する部分であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成されている。コントローラ７は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されことにより、自動倉庫システム１における各種処理を実行する。これらのコントローラ７を構成する各部はハードウェアとして構成されてもよい。
【0024】
このような構成において、自動倉庫システム１は、Ｙ方向における自動倉庫３と自動倉庫３との間、及び、Ｘ方向における自動倉庫３と自動倉庫３との間には、作業者が通行することができる作業通路Ｐが形成されている。以後、Ｙ方向における自動倉庫３と自動倉庫３との間の作業通路をＸ方向作業通路Ｐｘ、Ｘ方向における自動倉庫３と自動倉庫３との間の作業通路をＹ方向作業通路Ｐｙとも称する。作業通路Ｐの幅（延在方向に直交する方向のサイズ）は、ピッキング作業中の作業者の横をすり抜けたり、作業者同士が並走したり、作業者の追い越しができたりするほど十分に広い。
【0025】
自動倉庫３におけるラック１０の取出載置部１１Ａには、搬送台車２０によって商品Ｔが配置される。上述したように、搬送台車２０は、上段の載置部１１に載置されている商品Ｔを下段の取出載置部１１Ａに移動してもよいし、自動倉庫３の外部から搬送されてくる商品Ｔを取出載置部１１Ａに移動してもよい。取出載置部１１Ａは、上述したように、Ｘ方向に複数のゾーンＺに分けて管理されている。上述したように各ゾーンＺには、ピッキング対象となる商品Ｔを作業者に対して報知する報知部５が設けられている。搬送台車２０は、各ゾーンＺにおいて作業者による待ち時間が発生しないように、適切なゾーンＺに、商品Ｔを配置する。なお、具体的な商品Ｔの配置方法については後段にて詳述する。
【0026】
作業者は、コントローラ７からピッキングオーダーを受け取ると、カートＣ（図５参照）と共にこのようなピッキングエリアＡに入口ＥＮから進入する。ピッキングオーダーは、コントローラ７から出力される、作業者の一人一人に与えられるオーダーである。コントローラ７から作業者が受け取るピッキングオーダーには、ピッキング対象となる商品Ｔが載置されている取出載置部１１ＡのゾーンＺに関する情報が含まれている。なお、作業者が受け取るピッキングオーダーには、ピッキングすべき商品Ｔの名称及び個数等、他の情報が含まれていてもよい。なお、作業者は、紙媒体、カートＣに配備されたタブレット等を介してコントローラ７からピッキングオーダーを受け取る。本実施形態では、ピッキングオーダーは、所定の間隔（例えば１０秒）で作業者に受け渡される。このため、ピッキングエリアＡには、ピッキングオーダーを受け取った作業者が所定の時間間隔で進入してくることになる。
【0027】
ピッキングエリアＡに進入した作業者は、逆走することなく作業通路Ｐを一方向に進行しながら、可能ならＹ方向作業通路Ｐｙをショートカットしながら、ピッキング対象となる商品Ｔが配置されたゾーンＺ（すなわち、ピッキングオーダーに含まれるゾーンＺ）に行き、対象となる商品Ｔが載置された取出載置部１１Ａを報知する報知部５の情報に従って、ピッキング対象となる商品Ｔをピッキングする。作業者は、一つ又は複数のゾーンＺを回りながら、ピッキングオーダーに示された商品Ｔのピッキング作業を繰り返し、全ての商品Ｔのピッキング作業が完了すると、何れかの出口ＥＸから退出する。作業者によってピッキングされた商品Ｔは、梱包され、注文者に配送される。
【0028】
このような構成のピッキングエリアＡでは、上述したとおり各ゾーンＺにおいて、ピッキング対象となる商品Ｔを作業者に対して報知する報知部５が設けられているため、一つのゾーンＺでは、一人の作業者しか作業ができない。このため、作業者同士が同じタイミング、同じゾーンＺでピッキングをすることになると、待ち時間が発生して全体のピッキング効率が低下する。本実施形態の自動倉庫システム１では、このような待ち時間を低減することができる仕組み（以下、「商品配置最適化手順」と称する。）を有していることに一つの特徴がある。
【0029】
コントローラ７は、上位コントローラからオーダーを受信する。上位コントローラ（図示せず）がコントローラ７に送信するオーダー（以下、「オリジナルオーダー」とも称する。）には、例えば、発注主に関する情報、発注商品の種類及び発注商品の個数が含まれている。オリジナルオーダーは、例えば、インターネット、発注システム等を介して、受け付けた発注者からの注文情報である。
【0030】
コントローラ７は、上位コントローラから送信されてくるオリジナルオーダーのいくつかを一つの単位（バッチ）として、バッチごとに作業者が効率的に（ゾーンＺにおいて可能な限り待ち時間が発生することがないように、かつ作業者の移動距離が短くなるように）に、ラック１０における商品Ｔの配置を決定する。コントローラ７は、搬送台車２０を制御して、上段の載置部１１に載置されている商品Ｔを下段に移動させて、適切なゾーンＺの取出載置部１１Ａに載置する。その後、作業者は、コントローラ７から与えられたピッキングオーダーに従って、カートＣと共にピッキングエリアＡにおいて商品Ｔのピッキングを実施する。
【0031】
商品配置最適化手順は、図３に示されるように、仮決定ステップＳ１、配置ステップＳ２及びスケジュール更新ステップＳ３の大きく三つのステップに分けられる。仮決定ステップＳ１、配置ステップＳ２及びスケジュール更新ステップＳ３は、一つのバッチに含まれるピッキングオーダーに含まれる全商品Ｔの配置が決定するまで繰り返し実行されることがある。ここで、商品Ｔの取出載置部１１Ａへの配置が一つも決定していない場合に始めるステップＳ１～ステップＳ３を一回目のルーティンと定義し、ステップＳ１に戻って繰り返されるステップＳ１～ステップＳ３を二回目のルーティン、三回目のルーティン、・・・と定義する。
【0032】
仮決定ステップＳ１は、商品Ｔを配置する配置ゾーンを仮決定するステップである。具体的には、優先度の高いゾーンＺから順に、配置ゾーンを仮決定する。本実施形態における優先度は、図１に示されるように、ピッキングエリアＡに入口ＥＮから進入した作業者が、逆走することなく作業通路Ｐを一方向に進行しながら、また、ショートカットをすることなく出口ＥＸから退出するときの入口ＥＮに近いゾーンＺほど高くなるように設定されている。
【0033】
コントローラ７は、同じバッチ内における商品配置最適化手順において、「前回の干渉数Ｉが閾値Ａ以下」かつ「配置未定の取出載置部１１Ａが対象となるゾーンＺ内に存在」するか否かを判定する。一つのバッチにおける一回目のルーティンの場合、前回の干渉数Ｉは「０」に設定される。閾値Ａは、ユーザパラメータであって、任意の設定が可能である。なお、適切な閾値Ａの設定値が分からない場合には、閾値Ａは相対的に低い値（例えば０）を設定し、後段に記載する配置ステップＳ２、スケジュール更新ステップＳ３を実行しても全商品Ｔの配置が決定できない場合（配置ゾーンが不足する場合）は、閾値Ａを１プラスして、再び初めから手順を実行する等、段階的に設定するのが好ましい。
【0034】
配置ステップＳ２は、ステップＳ１において仮決定されたゾーンＺに対象となる商品Ｔを配置するとした場合、干渉数Ｉがいくつになるかという計算を全ての配置未定の商品候補それぞれに対して実行する。このとき、作業者の動作を仮定して、ピッキングすべきゾーンＺにまで移動するのに要する時間、ピッキングすべき商品Ｔを取出載置部１１Ａから取り出すときに要する時間等、作業者の動作に基づいてシミュレーションを実行する。
【0035】
配置ステップＳ２は、具体的には処理１及び処理２の二つの処理を実行する。処理１は、一の商品Ｔを特定のゾーンＺ（取出載置部１１Ａ）に配置すると仮定した場合に干渉数Ｉがいくつになるかという計算を実行する処理である。なお、干渉数Ｉの計算は、現段階でゾーンＺへの配置が未定の商品Ｔの全てに実行される。処理２は、処理１によって計算された全ての商品Ｔの干渉数Ｉに基づいて、干渉数Ｉが最小となる商品Ｔを、その特定のゾーンＺに配置すると決定する処理である。
【0036】
ここでいう干渉数Ｉとは、一つのバッチ内において、一のゾーンＺ内において少なくとも二人の作業者がピッキング作業をする時間帯が重なる回数を意味する。例えば、図４（Ａ）に示されるように、一のゾーンＺにおけるピッキング作業時間が互いにずれており、ピッキング作業時間が互いに重複しない場合には、干渉数Ｉは０となる。一方、図４（Ｂ）に示されるように、一のゾーンＺにおけるピッキング作業時間が互いに重複するとき、干渉があると判定する。図４（Ｂ）に示される例では、作業者αと作業者βとのピッキング作業時間が重複すると共に、作業者βと作業者γとのピッキング作業時間が重複している。ここでいう、作業者同士においてピッキング作業の時間帯が重なる回数を干渉数Ｉ（図４（Ｂ）に示される斜線ハッチングのブロックの数）といい、作業者同士においてピッキング作業の時間帯が重なる時間を干渉時間Ｉｔ（図４（Ｂ）に示される斜線ハッチングの横軸の長さ）という。本実施形態では、ステップＳ２における判定指標として干渉数Ｉを用いている。
【0037】
処理２において、干渉数Ｉが最小の商品Ｔが複数ある場合には、以下の処理２１又は処理２２が設定される。処理２１は、次のルーティンも、そのゾーンＺにその商品Ｔを配置すると仮定した場合、当該商品Ｔのピッキング作業にかかる作業者の合計ピッキング作業時間が最小の商品Ｔを、そのゾーンＺに配置する商品Ｔとして選択する処理である。処理２２は、次のルーティンでは別のゾーンＺに配置すると仮定した場合、当該商品Ｔのピッキング作業にかかる作業者の合計ピッキング作業時間が最大の商品Ｔを、そのゾーンＺに配置する商品Ｔとして選択する処理である。
【0038】
すなわち、コントローラ７は、次の配置ステップＳ２において、現在の配置ステップＳ２において決定したゾーンＺと同じゾーンＺに商品Ｔを配置する場合には、干渉度合が小さくなるような商品Ｔを配置するように決定し、次の配置ステップＳ２において、現在の配置ステップＳ２において決定したゾーンＺとは異なるゾーンＺに商品Ｔを配置する場合には、干渉度合が大きくなるような商品Ｔ（例えば、統計的に人気のある商品（高頻度ランク商品であったり、一つのバッチに含まれるピッキングオーダーに多く含まれる商品であったりしてもよい）を配置するように決定する。
【0039】
なお、上記処理２１を採用した場合のメリットは、以下の通りである。すなわち、合計ピッキング作業時間が短い商品Ｔを配置するほど、次のルーティンでも同じゾーンＺに別の商品Ｔを配置したときに干渉数Ｉが増大しにくいため、同ゾーンＺ内により多くの商品種類を配置できるというメリットがある。また、上記処理２２を採用した場合のメリットは、以下の通りである。すなわち、そのゾーンＺへの商品Ｔの配置が最後と仮定されるなら、合計ピッキング作業時間が最大の商品Ｔを配置することで、その後の商品配置決定に際する干渉数Ｉの増加を抑制できるというメリットがある。
【0040】
ただし、ステップＳ２においては、以下の例外処理を設けることが好ましい。すなわち、前回のルーティンで商品Ｔを配置した場合の干渉数Ｉと、今回のルーティンで商品Ｔを配置した場合の干渉数Ｉとの差を算出し（ステップＳ２１）、算出された差が所定値以上ある場合には（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ステップＳ３には進まずステップＳ１に戻る。例えば、前回のルーティンでの商品Ｔの配置では干渉数Ｉが０だったものが、今回のルーティンでの同ゾーンＺへの商品Ｔの配置によって干渉数Ｉが急増した（例えば、閾値Ａ以上増加した）場合には（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、当該ゾーンＺへの商品Ｔの配置は中止し、別ゾーンＺへの配置を検討するために、ステップＳ１に戻る。
【0041】
このような例外処理を実行するメリットは以下の通りである。すなわち、今回のルーティンで干渉数Ｉが急増するのは、前回のルーティンまでに同ゾーンＺに配置した商品Ｔの組合せと、今回のルーティンによってゾーンＺに配置すると仮定した商品Ｔとのピッキング作業時間が重複し易いことを意味している。このため、ゾーンＺを変更して、別の商品Ｔとの組合せと同じゾーンＺに配置させたほうが干渉数Ｉを抑制できる可能性が高い。
【0042】
スケジュール更新ステップＳ３は、ステップＳ１及びステップＳ２によって決定されたゾーンＺと商品Ｔとに基づいて、これらの商品Ｔをピッキングする全作業者のスケジュールを更新する。ここでいうスケジュールとは、例えば、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されように、ステップＳ２によって商品Ｔが配置されるゾーンＺが決定された範囲における最新のゾーンＺ毎（ラック１０毎）の作業者ごとのピッキング作業時刻を意味する。なお、作業者のピッキング作業時刻は、入口からピッキングエリアＡに進入する時刻、ピッキング作業を実行するゾーンＺまでの移動時間、ピッキング作業を実施しようとするゾーンＺにおいて他の作業者がピッキング作業を完了するまでの時間（待機時間）、ピッキングの個数等に応じたゾーンＺでの作業時間等を考慮して算出することができる。
【0043】
なお、スケジュール更新ステップＳ３では、想定外の事象が発生せず、最短での移動やピッキング作業ができることを前提として最短時刻となるピッキング作業時刻を算出してもよいし、何らかの想定外の事象が発生することを考慮して、上記の最短時刻に所定の係数（安全係数：例えば１％）を乗じてピッキング作業時刻を算出してもよい。前者の場合には、干渉数Ｉを計算する時の作業開始時刻が安全側に評価され、後者の場合には、時間の経過に伴ってスケジュールが崩れてくる懸念に対してもロバストなピッキング作業時刻が算出される。
【0044】
以上に説明したステップＳ１～ステップＳ３について、二つのゾーン（ゾーンＺＡ及びゾーンＺＢ）に分けて管理される一つのラック１０を含む一つの自動倉庫３に対して商品Ｔを配置する場合を例に挙げて説明する。具体的には、下記の通り設定する。
・ゾーンＺＡは、三つの取出載置部（取出載置部Ａ－１、取出載置部Ａ－２及び取出載置部Ａ－３）によって形成される。
・ゾーンＺＢは、一つの取出載置部Ｂ－１によって形成されていると仮定する。
・ゾーンＺの優先度は、ゾーンＺＡの方が、ゾーンＺＢよりも高く設定されていると仮定する。
・商品Ｔは、三種類の商品Ｔ（商品Ｔｐ、商品Ｔｑ及び商品Ｔｒ）があると仮定する。
・作業者は、作業者α及び作業者βの二人がいると仮定する。
・作業者が入口ＥＮからゾーンＺＡに移動するのに要する時間を、１０秒と仮定する。
・作業者がゾーンＺＡからゾーンＺＢに移動するのに要する時間を、１０秒と仮定する。
・作業者が、取出載置部１１Ａから商品Ｔをピッキングするのに要する時間を、３０秒と仮定する。
・ゾーンＺＡは、三つの取出載置部（取出載置部Ａ－１、取出載置部Ａ－２及び取出載置部Ａ－３）によって形成される。
・ゾーンＺＢは、一つの取出載置部Ｂ－１によって形成されていると仮定する。
・ゾーンＺの優先度は、ゾーンＺＡの方が、ゾーンＺＢよりも高く設定されていると仮定する。
・商品Ｔは、三種類の商品Ｔ（商品Ｔｐ、商品Ｔｑ及び商品Ｔｒ）があると仮定する。
・作業者は、作業者α及び作業者βの二人がいると仮定する。
・作業者が入口ＥＮからゾーンＺＡに移動するのに要する時間を、１０秒と仮定する。
・作業者がゾーンＺＡからゾーンＺＢに移動するのに要する時間を、１０秒と仮定する。
・作業者が、取出載置部１１Ａから商品Ｔをピッキングするのに要する時間を、３０秒と仮定する。
【0045】
このような仮定において、商品配置最適化手順を実行するとき、一回目のルーティンでは、全て空棚（どの載置部にも商品Ｔは配置されていない）である。このような状態において、コントローラ７は、三種類の商品Ｔの全てを取出載置部１１Ａに載置し、このように決定された載置に対して、搬送台車２０を利用して配置し、このような配置にしたがって、ピッキングオーダーを決定する。
【0046】
一つのバッチに、商品Ｔｐ、商品Ｔｑ及び商品ＴｒをピッキングエリアＡからピッキングするピッキングオーダーと、商品ＴｐをピッキングエリアＡからピッキングするピッキングオーダーとが、含まれていると仮定する。
ステップＳ１では、配置ゾーンを優先度にしたがって決定する。ここでは、上記の設定（ゾーンＺＡ＞ゾーンＺＢという優先度）に基づいて、配置ゾーンをゾーンＺＡにすることを仮決定する。
ステップＳ１では、配置ゾーンを優先度にしたがって決定する。ここでは、上記の設定（ゾーンＺＡ＞ゾーンＺＢという優先度）に基づいて、配置ゾーンをゾーンＺＡにすることを仮決定する。
【0047】
次に、ステップＳ２では、ゾーンＺＡの取出載置部Ａ－１に配置する商品Ｔを商品Ｔｐ、商品Ｔｑ及び商品Ｔｒの中から決定する。もし、商品Ｔｐを配置すると決定した場合、作業者αと作業者βとのピッキング作業がゾーンＺＡで干渉する。もし、商品Ｔｑ又は商品ＴｒをゾーンＺＡに配置すると決定した場合、ゾーンＺＡにおいて作業者αと作業者βとのピッキング作業は干渉しない。すなわち、ゾーンＺＡにおける干渉数は０となる。これにより、ゾーンＺＡの取出載置部Ａ－１に配置する商品Ｔを、商品Ｔｑと決定する。なお、この場合は、ゾーンＺＡの取出載置部Ａ－１に配置する商品Ｔを、商品Ｔｒと決定してもよい。また、ゾーンＺＡにおいて商品Ｔが配置される取出載置部Ａ－１を、取出載置部Ａ－２又は取出載置部Ａ－３としてもよい。
【0048】
次に、ステップＳ３では、ピッキングする全作業者（作業者α及び作業者β）のスケジュールを更新する。具体的には、ゾーンＺＡには、ｔ＝０で入口ＥＮを出発した作業者αがｔ＝１０秒に到着し、ｔ＝４０秒に商品Ｔｑのピッキング作業を終了するという情報(図６（Ａ）参照)を記憶する。現段階では、商品Ｔｐ及び商品Ｔｒの配置が決定していないので、ステップＳ１に戻る。
【0049】
ステップＳ１では、配置ゾーンを優先度にしたがって決定する。ここでは、上記の設定（ゾーンＺＡ＞ゾーンＺＢという優先度）と、ゾーンＺＡに空きの取出載置部（取出載置部Ａ－２及び取出載置部Ａ－３）があることと、前回のステップＳ２を計算したときの干渉数Ｉ（Ｉ＝０）が所定値（Ｉｎ＜２）であることに基づいて、配置ゾーンをゾーンＺＡにすることを仮決定する。
【0050】
次に、ステップＳ２では、ゾーンＺＡの取出載置部Ａ－２に配置する商品Ｔを商品Ｔｐ及び商品Ｔｒの中から決定する。もし、商品Ｔｐを配置すると決定した場合、作業者αと作業者βとのピッキング作業がゾーンＺＡで干渉する。もし、商品ＴｒをゾーンＺＡに配置すると決定した場合、ゾーンＺＡにおいて作業者αと作業者βとのピッキング作業は干渉しない。すなわち、ゾーンＺＡにおける干渉数Ｉは０となる。これにより、ゾーンＺＡの取出載置部Ａ－２に配置する商品Ｔを、商品Ｔｑと決定する。なお、この場合は、ゾーンＺＡにおいて商品Ｔが配置される取出載置部Ａ－２を、取出載置部Ａ－３としてもよい。
【0051】
次に、ステップＳ３では、ピッキングする全作業者（作業者α及び作業者β）のスケジュールを更新する。具体的には、ゾーンＺＡには、ｔ＝０で入口ＥＮを出発した作業者αがｔ＝１０秒に到着し、ｔ＝４０秒に商品Ｔｑのピッキング作業を終了するという情報(図６（Ａ）参照)に加えて、ｔ＝７０秒に商品Ｔｒのピッキング作業を終了するという情報(図６（Ｂ）参照)を記憶する。現段階では、商品Ｔｐの配置が決定していないので、ステップＳ１に戻る。
【0052】
ステップＳ１では、配置ゾーンを優先度にしたがって決定する。ここでは、上記の設定（ゾーンＺＡ＞ゾーンＺＢという優先度）と、ゾーンＺＡに空きの取出載置部（取出載置部Ａ－３）があることと、前回のステップＳ２を計算したときの干渉数Ｉ（Ｉ＝０）が所定値（Ｉｎ＜２）であることに基づいて、配置ゾーンをゾーンＺＡにすることを仮決定する。
【0053】
次に、ステップＳ２では、ゾーンＺＡの取出載置部Ａ－３に配置する商品を商品Ｔｐと決定した場合、作業者αと作業者βとのピッキング作業がゾーンＺＡで干渉する。すなわち、ゾーンＺＡにおける干渉数Ｉは１に増えてしまう。ここでは、前回の二回のステップＳ２における処理のように他に配置する商品Ｔがないため、取出載置部１１ＡのゾーンＺをゾーンＺＢに変更する。もし、商品ＴｐをゾーンＺＢに配置すると決定した場合、ゾーンＺＢにおいて作業者αと作業者βとのピッキング作業は干渉しない。すなわち、ゾーンＺＢにおける干渉数Ｉは０となる。これにより、ゾーンＺＢの取出載置部Ｂ－１に配置する商品を、商品Ｔｐと決定する。
【0054】
次に、ステップＳ３では、ピッキングする全作業者（作業者α及び作業者β）のスケジュールを更新する。具体的には、図６（Ｂ）で示したゾーンＺＡにおける作業者のスケジュールに加え、ゾーンＺＢには、ｔ＝１０で入口を出発した作業者βがｔ＝２０秒に到着し、ｔ＝５０秒に商品Ｔｐのピッキング作業を終了し、（ｔ＝０でピッキングエリアＡに進入し、ｔ＝１０秒に商品Ｔｑが載置されたゾーンＺに到着し、ｔ＝４０秒に商品Ｔｑのピッキング作業を終了し、ｔ＝７０秒に商品Ｔｑのピッキング作業を終了した）作業者αが、ｔ＝８０秒に到着し、ｔ＝１１０秒に商品Ｔｐのピッキング作業を終了するという情報(図６（Ｃ）参照)を記憶する。この段階で、商品Ｔｐ、商品Ｔｑ及び商品Ｔｒの配置が決定するので、一連の処理を決定する。
【0055】
上記実施形態の自動倉庫システム１における作用効果について説明する。上記実施形態の自動倉庫システム１では、配置ゾーン（取出載置部１１ＡとなるゾーンＺ）と配置ゾーンに移動させる商品Ｔの種類とを干渉度合が小さくなるように決定している。これにより、ピッキング作業の待ち時間を減らして、単位時間あたりのピッキング処理数を増やすことできる。
【0056】
上記実施形態の自動倉庫システム１では、コントローラ７は、ピッキングオーダーに従ってピッキング作業を実施する作業者のゾーンＺ毎のスケジュールに基づいて干渉数Ｉ（干渉度合）を算出しているので、干渉度合を容易に算出することができる。
【0057】
上記実施形態の自動倉庫システム１では、干渉度合として、ゾーンＺ毎のスケジュールにおいて異なる作業主体同士のピッキング作業時間が互いに重なる回数である干渉数を採用している。これにより、ピッキング作業において互いに異なる作業者同士が干渉する度合を、算出し易く、かつ当業者にとって分かりやすい指標で評価することができる。
【0058】
上記実施形態の自動倉庫システム１では、コントローラ７は、仮決定ステップＳ１と、配置ステップＳ２と、スケジュール更新ステップＳ３と、を含む処理を繰り返し実行し、配置ステップＳ２において算出する最小の干渉数Ｉが、前回の配置ステップＳ２で算出した最小の干渉数Ｉに比べて所定閾値以上増加した場合には、商品Ｔの種類を決定することを中止して仮決定ステップＳ１をやり直している。これにより、より最適なゾーンＺの取出載置部１１Ａに商品Ｔを移動させることができる。
【0059】
以上、一実施形態について説明したが、本発明の一側面は、上記実施形態に限られない。発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0060】
上記実施形態では、配置ステップＳ２において特定のゾーンＺに商品Ｔを配置するときの干渉数Ｉが最小となるように商品Ｔの種類を決定する例を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、配置ステップＳ２において特定のゾーンＺに商品Ｔを配置するときの干渉時間Ｉｔが最短となるように、商品Ｔの種類を決定してもよい。
【0061】
上記実施形態及び変形例では、複数の取出載置部１１ＡからなるゾーンＺの何れかに商品Ｔを載置（移動）させる例を挙げて説明したが、例えば一つの取出載置部１１ＡからなるゾーンＺの何れかに商品Ｔを載置させるように制御してもよい。
【0062】
上記実施形態及び変形例では、商品Ｔのピッキング作業を実施する作業主体の例として作業者を例に挙げて説明したが、作業主体は、例えばロボットや、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）、搬送台車等であってもよい。作業主体をＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）又は搬送台車等に適用すると、本発明の一側面は、例えば、立体自動倉庫における在庫配置手順として適用することができる。
【0063】
上記実施形態及び変形例では、自動倉庫３に設けられる搬送台車２０としてスタッカクレーンを適用した例を挙げて説明したが、搬送台車２０として、ラック１０の各段に設けられると共に水平方向に沿って走行可能なシャトル台車を適用してもよい。
【0064】
上記実施形態及び変形例では、ピッキングエリアＡにある全てのゾーンＺに何れかの商品Ｔを載置する例を挙げて説明したが、商品Ｔを載置しないゾーンＺを設定しておいてもよい。この場合には、一つのバッチの途中で新たな種類の商品Ｔが追加された場合であっても、柔軟に対応することが可能となる。
【符号の説明】
【0065】
１…自動倉庫システム、３…自動倉庫、５…報知部、７…コントローラ、１０…ラック、１１…載置部、１１Ａ…取出載置部、１７…搬入リフト、２０…搬送台車、２１…軌道。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】