(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】P2024172623
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】倉庫システム、および、物品の投入指示の通知方法
(51)【国際特許分類】
B65G 1/137 20060101AFI20241205BHJP
【FI】
B65G1/137 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023090464
(22)【出願日】2023-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】田口 愛乃
(72)【発明者】
【氏名】竹村 将志
(72)【発明者】
【氏名】若山 達大
【テーマコード(参考)】
3F522
【Fターム(参考)】
3F522AA02
3F522CC05
3F522GG23
3F522GG24
3F522HH02
3F522HH24
3F522LL57
(57)【要約】
【課題】自動倉庫内における作業者やロボットのピッキング作業に係る作業効率化を実現する。
【解決手段】作業者に対して、物品の保管ビンへの投入指示を行う倉庫システムは、前記保管ビン内の状態と前記保管ビンに新たに投入される物品の情報とに基づいて、前記保管ビン内における前記新たに投入される物品の配置および姿勢の少なくともいずれかのレコメンドを生成する生成部と、前記生成部にて生成したレコメンドを含む投入指示を通知する通知部と、を有する。
【選択図】
図7
【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業者に対して、物品の保管ビンへの投入指示を行う倉庫システムであって、
前記保管ビン内の状態と前記保管ビンに新たに投入される物品の情報とに基づいて、前記保管ビン内における前記新たに投入される物品の配置および姿勢の少なくともいずれかのレコメンドを生成する生成部と、
前記生成部にて生成したレコメンドを含む投入指示を通知する通知部と、
を有する、倉庫システム。
【請求項2】
前記レコメンドにて示される配置および姿勢は、前記保管ビンから物品を取り出すロボットの構成に基づいて規定される、請求項1に記載の倉庫システム。
【請求項3】
前記レコメンドにて示される配置および姿勢は、物品の外形の属性に基づいて規定される、請求項1に記載の倉庫システム。
【請求項4】
前記通知部による投入指示に対して作業者により物品の投入が行われた前記保管ビン内の状態が、前記投入指示に含まれるレコメンドに沿った状態であるか否かを判定する判定部を更に有し、
前記通知部は、前記判定部にて前記レコメンドに沿った状態でないと判定された場合、前記レコメンドを含む投入指示を再度、通知する、
請求項1に記載の倉庫システム。
【請求項5】
投入を行う作業者の作業設定に基づいて、前記レコメンドを通知するか否かを決定する決定部を更に有し、
前記通知部は、前記レコメンドを通知しないと決定した場合、前記レコメンドを含まない投入指示を通知する、
請求項1に記載の倉庫システム。
【請求項6】
プロセッサとメモリが協働して、
物品を保管する保管ビン内の状態と前記保管ビンに新たに投入される物品の情報とに基づいて、前記保管ビン内における前記新たに投入される物品の配置および姿勢の少なくともいずれかのレコメンドを生成する生成工程と、
前記生成工程にて生成したレコメンドを含む投入指示を通知する通知工程と、
を有する、物品の投入指示の通知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、倉庫システム、および、物品の投入指示の通知方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、商品が梱包された荷物の入荷・出荷に係る自動倉庫が普及している。例えば、特許文献1では、上流から下流へ搬送される容器に対する商品のピッキング作業において、簡易なロボットと作業者が協働して省力化するためのピッキングシステムの構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、上述した従来の状況に鑑みて案出され、倉庫内における作業者やロボットのピッキング作業に係る作業効率化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、作業者に対して、物品の保管ビンへの投入指示を行う倉庫システムであって、
前記保管ビン内の状態と前記保管ビンに新たに投入される物品の情報とに基づいて、前記保管ビン内における前記新たに投入される物品の配置および姿勢の少なくともいずれかのレコメンドを生成する生成部と、
前記生成部にて生成したレコメンドを含む投入指示を通知する通知部と、
を有する、倉庫システムを提供する。
【0006】
また、本開示は、プロセッサとメモリが協働して、
物品を保管する保管ビン内の状態と前記保管ビンに新たに投入される物品の情報とに基づいて、前記保管ビン内における前記新たに投入される物品の配置および姿勢の少なくともいずれかのレコメンドを生成する生成工程と、
前記生成工程にて生成したレコメンドを含む投入指示を通知する通知工程と、
を有する、物品の投入指示の通知方法を提供する。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、倉庫内における作業者やロボットのピッキング作業に係る作業効率化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】本発明の一実施の形態に係るシステム構成の例を示すブロック図
【
図2】本発明の一実施の形態に係るシステムにて利用可能な情報処理装置の構成例を示すブロック図
【
図3】本発明の一実施の形態に係る倉庫内の構成例を示す概略図
【
図4】本発明の一実施の形態に係るデータ構成の例を示す表図
【
図5】本発明の一実施の形態に係るデータ構成の例を示す表図
【
図6】本発明の一実施の形態に係る投入作業に係る作業者への指示内容の例を示す表図
【
図7】本発明の一実施形態に係る通知処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【0009】
(各実施の形態の内容に至る経緯)
荷物の入荷、保管、梱包、出荷などを行うための倉庫は、人手による作業負荷を軽減するために、ロボットなどを用いた自動化が求められている。近年における荷物の増加に伴って、一連の作業に係る更なる効率化が求められている。このような倉庫では、様々な形状や属性などの特性を有する物品(以下、「商品」とも称する)を扱うため、その商品の特性を考慮して人やロボットが作業を分担して実施することが必要となる。このような作業の一つとして、出荷指示に基づき、商品が保管されている収納部(以下、「保管ビン」と称する)から、出荷対象として1つまたは複数の商品を収納させる収納部(以下、「出荷ビン」と称する)へのピッキング作業が挙げられる。
【0010】
ピッキング作業を行う作業主体であるロボットは、ピッキング作業に係る得意・不得意がある。例えば、同じ商品であっても、その姿勢や向きなどに応じて、ロボットによる把持の成功率は異なる。したがって、商品は、ロボットが把持しやすい状態となっていることがピッキング作業の効率化につながる。倉庫内の一連の作業において、荷物に対する作業工程が上流から下流へと進む。このとき、ロボットがピッキング作業を行う前の人による上流の作業工程にて、下流におけるロボットのピッキング作業を想定した対応を行うことが望ましい。
【0011】
そこで、以下の実施の形態では、ロボットによる効率的なピッキング作業を実現するために、その上流工程における人による作業を適切に実行させるためのシステム、および制御方法の例を説明する。
【0012】
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係るシステム、および制御方法を具体的に開示した各実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【0013】
<実施の形態1>
[システム構成]
図1は、本実施の形態に係る倉庫システム1の全体概要を示すブロック図である。なお、
図1に示すシステム構成は一例であり、1つのシステムが複数に分割されて構成されてもよいし、複数のシステムが1つにまとめて構成されてもよい。また、
図1にて示した1つのシステムや装置が複数備えられてもよい。更には、以下に示す処理主体は一例であり、あるシステムの機能の一部が別のシステムの機能として実現されてもよい。
【0014】
倉庫システム1は、倉庫管理システム100、倉庫運用管理システム200、倉庫制御システム300、400、500、ロボット600、自動倉庫700、無人搬送車800、および操作端末900を含んで構成される。倉庫システム1を構成する各構成は、ネットワークを介して互いに通信可能に構成される。倉庫管理システム100は、倉庫内の物流を管理、制御するシステムであり、
図1に示す構成例では最も上位に位置する。倉庫管理システム100は、例えば、倉庫内における物の在庫管理や、物の出入り(入荷や出荷)や移動を管理する。倉庫管理システムは、WMS(Warehouse Management System)などと称される場合がある。倉庫管理システム100は、
図1では図示していない更に外部のシステムと通信可能に構成され、荷物の入出荷に係る指示や商品情報、ロボット等の倉庫内の設備に関する情報、作業者に関する情報などを取得、管理してよい。
【0015】
倉庫運用管理システム200は、倉庫内の作業を管理、制御するシステムであり、
図1に示す構成例では倉庫管理システム100の下位に位置する。倉庫運用管理システムは、WES(Warehouse Execution System)などと称される場合がある。倉庫運用管理システム200は、例えば、倉庫内における各種作業主体の作業内容や、倉庫内の設備に対する包括的な制御を行う。
【0016】
倉庫制御システム300、400、500は、倉庫内の様々な設備それぞれに対応して、これらを管理、制御する。倉庫制御システムは、WCS(Warehouse Control System)などと称される場合がある。
図1に示す構成例では、倉庫制御システム300、400、500はそれぞれ、ロボット600、自動倉庫700、無人搬送車800の管理、制御を担う。ロボット600は、例えば、直行機構や多軸のアームを備え、その先端部にて商品を保持可能に構成される。ロボット600の先端部の構成としては、例えば、吸着式であってもよいし、多指のハンドによる把持式であってもよく、特に限定するものではない。ロボット600は、様々な商品に対するピッキング作業を想定して、複数種類が倉庫内に設置されてよい。また、ロボット600周辺には、周辺画像、特に周辺に配置されたビンの画像を撮影するためのカメラが設置されてよい。
【0017】
自動倉庫700は、複数のビンを収容可能に構成され、要求に応じて、ビンを、無人搬送車800を用いて搬送する。なお、ビンの搬送は無人搬送車800を用いるものには限らない。例えば、ビンはベルトコンベアなどを用いて搬送されてもよい。自動倉庫700は、例えば、複数のビンを収容可能なように格子上のフレームにて構成される。自動倉庫700に収容されるビンとして、商品を保管するための保管ビンが挙げられる。また、保管ビンについては、商品が収納されていない状態の空のビンや、収容すべき商品が決定されていないビンが含まれてよい。なお、自動倉庫700で使用されるビンには、出荷の際に商品をまとめるための出荷ビンも含まれる。保管ビンと出荷ビンの形状や寸法はそれぞれ異なっていてもよいが、無人搬送車800にて搬送可能に構成されるものとし、ここでは矩形の箱型として同じ構成であるものとして説明する。
【0018】
無人搬送車800は、ビンを所定の位置に搬送するための車両であり、指示に基づき、自動的に移動や待機等を行う。無人搬送車800は、その上部にビンを着脱可能に搭載するような構成であってもよいし、ビンを押したり引いたりして搬送するような構成であってもよい。無人搬送車800は、例えば、移動に係る動作を行うための走行部、周辺情報を取得するためのセンサ、倉庫制御システム300などとデータの送受信を行うための通信部などを含んで構成される。
【0019】
操作端末900は、倉庫内外で、作業者が利用可能に構成される情報処理装置である。操作端末900は、例えば、PC(Personal Computer)などの設置式の情報処理装置であってもよいし、タブレット端末、POS端末、ハンディーターミナルやスマートフォンなどのモバイル端末であってもよい。操作端末900は、倉庫管理システム100、倉庫運用管理システム200、倉庫制御システム300、400、500などとデータの送受信を行い、各システムからの通知を受け付けたり、各システムへの設定や操作を行う際に用いられたりする。
【0020】
(ハードウェア構成例)
図1に示す各システムは、倉庫が設けられる拠点にてオンプレミス型のサーバ装置として構成されてもよいし、ネットワーク上にてクラウド型にて構成されてもよい。
図2は、各システムを構成する装置として適用可能な情報処理装置のハードウェア構成の例を示す図である。ここでは、各システムを構成する装置の構成は同じであるものとして説明するが、提供する機能に応じて、一部の部位が省略されたり、他の部位が追加されたりしてよい。追加される部位の例としては、例えば、倉庫内で商品やビンに付されたバーコードから情報の取得するために用いられるバーコードリーダ等が挙げられる。
【0021】
情報処理装置10は、処理装置11、記憶装置12、通信装置13、入力装置14、画像取得部15、外部インタフェース16、および表示装置17を含んで構成される。各部位は、内部インタフェース18を介して通信可能に構成される。処理装置11は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphical Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、またはFPGA(Field-Programmable Gate Array)などを用いて構成されてよい。処理装置11は、例えば、記憶装置12に記憶された各種データベース(以下、DB)を参照したり、プログラムを読み出したりすることで、後述する各種機能を実現する。記憶装置12は、各種データやプログラムなどを記憶するための記憶部であり、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)などの揮発性/不揮発性の記憶装置から構成されてよい。
【0022】
通信装置13は、ネットワーク35を介して外部装置と通信するためのインタフェースである。通信装置13にて対応可能な通信規格は特に限定するものではなく、有線/無線も問わない。また、複数の通信規格に対応可能であってもよい。したがって、ネットワーク35は、複数の通信規格によるネットワークが組み合わせて構成されてよい。
【0023】
入力装置14は、倉庫の利用者(例えば、管理者や作業者)による操作や指示を受け付ける。入力装置14は、マウス、キーボード、タッチパネルディスプレイなどから構成されてよい。画像取得部15は、倉庫内に設置されたカメラ30から倉庫内の画像を取得するためのインタフェースである。外部インタフェース16は、外部システム20と通信するためのインタフェースである。なお、外部システム20とは、通信装置13およびネットワーク35を介して通信可能に接続されてもよい。外部システム20は、
図1に示した各システムに限らず、他のシステムであってもよい。表示装置17は、利用者に対し、各種ユーザインタフェースを表示する。表示装置17は、液晶ディスプレイ、タッチパネルディスプレイ、ランプなどから構成されてよい。
【0024】
[倉庫概要]
図3は、本実施の形態に係る倉庫システム1の倉庫内の構成例を示す概念図である。倉庫内には、自動倉庫700と、1つまたは複数のロボット600が設置される。また、倉庫内には、ビンを搬送する複数の無人搬送車800が、走行可能に配置される。
【0025】
自動倉庫700の周辺には、ピッキング作業の作業主体としての作業者850が作業を行うための作業エリア830が構成される。また、ロボット600が作業を行うための作業エリアも設けられる。作業主体が保管ビンから出荷ビンへ商品を移動させる際により効率的となるビンの配置が決定される。また、出荷作業全体の効率化の観点から、ビンを自動倉庫700内に移動させる代わりに、一時的に待機させておくことが望ましい場合に、当該ビンを待機させるための待機エリア840が設けられる。以下、ピッキング作業を行うエリアを、ピッキングステーションと称する場合がある。
【0026】
なお、
図3の例では、人である作業者850が作業するエリアと、ロボット600が作業するエリアをそれぞれ1つずつ設けた例を示しているが、これに限定するものではない。それぞれのエリアが複数設けられてもよい。または、人が作業するエリア、および、ロボットが作業するエリアのいずれかのみが設けられてもよい。また、ロボット600として、直行機構を備えるロボット600が設置された例を示しているが、多軸のアームを備えるロボットが設置されてもよい。
【0027】
本実施の形態では、外部からの新たな商品を、倉庫システム1内の保管ビン810に収納させる入荷の段階を想定して説明する。入荷作業の後、商品が収納された保管ビン810は、自動倉庫700へ収容される。そして、下流工程である出荷の段階にて、人やロボットによって出荷作業、例えば、保管ビン810から出荷ビン820への商品のピッキング作業が行われる。したがって、本実施の形態では、下流工程におけるロボットのピッキング作業を想定した入荷作業時の処理について説明する。
【0028】
本実施の形態では、入荷作業は、人またはロボット600により保管ビン810へ新たに到着した商品を収納することで行われるものとする。入荷作業を行うエリアとして、例えば、
図3の作業エリア830に示すような作業エリアが設定される。その作業エリアには、作業担当(人やロボット)のためのエリアの周辺に、1または複数の保管ビン810、および新たに到着した商品群が配置される。人が作業する作業エリアには更に、操作端末900が設置される。以下の説明では、商品を保管ビンに収納する作業を「投入」とも称する。
【0029】
[データ構成例]
図4および
図5を用いて、本実施の形態に係るデータの構成例について説明する。ここでは、1つの入荷指示に着目して説明する。1つの入荷指示には、複数の商品を含めることが可能である。これらの情報が1つの入荷指示に含まれているため、1つの入荷指示を商品ごとに分割する。
【0030】
図4(a)は、1つの入荷指示において、3種類の商品A、B、Cが出荷対象の商品として指定されていた場合において、商品ごとに指示を分割したレコードを示す入荷情報40の構成例を示す。各レコードには、入荷商品ID40a、個数40b、および入荷予定日40cの項目が含まれる。
【0031】
図4(b)は、
図4(a)に示す入荷情報40の各レコードに対し、投入担当41d、ビン情報41e、投入準備完了状態41f、および投入完了状態41gの項目を含む。
【0032】
投入担当41dは、保管ビンへ商品の投入作業を行う作業担当を示す。投入担当41dには、作業担当が作業を行う作業エリアの情報などがさらに含められてよい。
図4(b)の例において、各レコードには、ロボットおよび人のいずれかが割り当てられている。ビン情報41eは、作業エリアにおける保管ビンの識別情報、および、作業エリアにおける配置を示す。投入準備完了状態41fは、作業担当によると投入作業のための準備、すなわち、ビン配置の決定や、作業エリアへのビンの設置が完了したか否かの状態を示す。投入完了状態41gは、作業担当による投入作業が完了したか否かの状態を示す。
【0033】
図5(a)は、物品情報の一例である商品情報のデータ構成の例を示す。商品情報50は、商品ID50a、商品分類50b、寸法50c、重量50d、在庫数50e、商品属性情報50f、商品属性情報50g、および格納保管ビン50hを含んで構成される。商品ID50aは、商品を一意に識別するための識別情報である。商品分類50bは、予め規定された商品の分類を示す。商品分類は、例えば、食品、家具などの商業的な分類を示してよい。寸法50cは、商品の寸法を示す。在庫数50eは、倉庫内における商品の在庫数を示す。なお、同じ商品が異なる保管ビンに保管されていてもよく、その場合には、在庫数の総和が示されてもよい。もしくは、同じ商品が保管された保管ビンごとに在庫数が示されてもよい。
【0034】
商品属性情報50fは、該当の商品の外形に関する属性に関する情報を示す。例えば、商品の表面形状や軟度、素材などに基づいて分類が規定されてよい。商品属性情報50gは、該当商品の属性に関する情報を示し、商品属性情報50fとは異なる属性情報が設定されてよい。例えば、該当商品の外形以外の情報が設定されてよい。なお、商品属性情報50fと商品属性情報50gは、別個に設定される必要はなくまとめて定義されてもよい。ここでは、便宜上、商品属性情報50fを「第1の商品属性」とも称し、商品属性情報50gを「第2の商品属性」とも称する。また、2つの商品属性の例を挙げているが、更に詳細な商品属性の分類や階層化などを設定してもよい。格納保管ビン50hは、商品が保管されている保管ビンを一意に識別するための識別情報である。
【0035】
図5(b)は、投入作業が行われる作業エリアに関する作業エリア情報のデータ構成の例を示す。作業エリア情報51は、作業エリアID51a、作業担当51b、アーム構成51c、および先端部構成51dを含んで構成される。作業エリアID51aは、投入作業が行われる作業エリアを一意に識別するための識別情報である。作業担当51bは、当該作業エリアにて投入作業を行う作業担当を示す。例えば、人であれば、「作業者」が設定され、ロボットであれば、その識別情報が設定される。アーム構成51cは、当該作業エリアにおける作業担当がロボットである場合にそのアームの構成に関する情報が設定される。ロボットのアームの構成としては、例えば、多関節型や直行型などが挙げられる。先端部構成51dは、当該作業エリアにおける作業担当がロボットである場合にその先端部の構成に関する情報が設定される。ロボットの先端部の構成としては、例えば、吸着型や多指のハンド型などが挙げられる。
【0036】
[作業者への通知内容]
図6は、本実施の形態において投入作業の対象となる商品の属性に応じて、当該投入作業を行う作業者への指示内容を定義したデータの構成例を示す図である。上述したように、作業エリアの周辺には操作端末900が利用可能に設置されており、投入作業に関する情報が作業者に通知される。ここでの情報には、投入対象の商品の種類や数、投入先となる保管ビンの情報に加え、商品の投入方法も含む。本実施の形態では、商品の属性に応じた商品の保管ビンへの望ましい投入方法を予め規定しておき、これに基づいて、作業者に対して指示を行う。
【0037】
図6(a)は、
図5(a)に示す商品属性情報50f、すなわち、第1の商品属性の値に対応して定義される指示内容を示す指示定義データ60の例を示す。第1の商品属性は、商品の外形に関する属性に基づく。指示定義データ60は、入荷作業よりも下流の工程においてロボットが保管ビンから商品のピッキング作業を行うことを想定して指示が定義される。指示定義データ60は、商品属性情報60a、対応ロボット種類60b、および作業者への指示内容60cの項目を含んで構成される。商品属性情報60aは、各商品の外形の属性を示し、
図5(a)に示す商品属性情報50fの値に対応する。対応ロボット種類60bは、把持可能なロボット600の種類を示す。ここでは、ロボット600の先端部の構成を示している。指示内容60cは、人が該当商品の入荷作業を行う際に通知する指示内容を示す。
【0038】
指示内容としては、例えば、商品の外形において平面が存在する場合には、下流の吸着式のロボットを想定して、平面が保管ビン内において上を向くように配置させるような指示が挙げられる。また、商品の外形において円筒状が含まれる場合には、円筒の側面部を把持できるように、その側面部が縦向きになるように配置させるような指示が挙げられる。
【0039】
図6(b)は、
図5(a)に示す商品属性情報50g、すなわち、第2の商品属性の値に対応して定義される指示内容を示す指示定義データ61の例を示す。第2の商品属性は、商品の外形以外の属性に基づく。指示定義データ61は、入荷作業よりも下流の工程においてピッキング作業とは異なる作業を行うことを想定して指示が定義されてよい。指示定義データ61は、商品属性情報61a、および作業者への指示内容61bの項目を含んで構成される。商品属性情報60aは、各商品の外形以外の属性を示し、
図5(a)に示す商品属性情報50gの値に対応する。指示内容61bは、人が該当商品の入荷作業を行う際に通知する指示内容を示す。
【0040】
指示内容としては、例えば、カメラによる商品の撮影を想定する場合、商品のより広い面がカメラ側を向くように配置させる指示が挙げられる。同様に、商品にラベルが貼り付けられている場合には、当該ラベルがカメラ側を向くように配置させる指示が挙げられる。
【0041】
なお、
図6に示す指示内容は、一例であり、下流の工程の内容や、下流の工程で作業を行うロボット600やそのほかの装置(例えば、カメラ30)の機能などに応じて変更されてよい。また、作業者が任意に指示内容を変更可能であってもよい。また、各商品属性に対応した指示内容に関し、商品属性に優先度を設け、より優先度の高い商品属性に基づいて指示内容を選択してもよい。
【0042】
[処理フロー]
以下、本実施の形態に係る入荷作業の処理について
図7を用いて説明する。
図7は、本実施の形態に係る倉庫システム1において、倉庫運用管理システム200による商品の入荷時の処理の流れを説明するためのフローチャートである。なお、本例において、処理主体を倉庫運用管理システム200として説明するが、一部の機能が他のシステムにて実行されるように構成されてもよい。
【0043】
倉庫運用管理システム200は、上位システムである倉庫管理システム100から入荷指示を受信する(ステップS701)。
【0044】
倉庫運用管理システム200は、ステップS701にて受信した入荷指示に対し、商品ごとに分解して、商品ごとの投入作業として登録する(ステップS702)。本処理の結果、
図4(a)に示すような入荷情報が生成される。
【0045】
倉庫運用管理システム200は、ステップS702にて生成した商品ごとの投入作業に対して、当該投入作業を行う作業担当への仕分け、すなわち、人またはロボットへの割り当てを行う(ステップS703)。ここでの仕分けは、例えば、各作業エリアにおける稼働率に基づいて行われてもよいし、入荷商品の特性(数、重量、寸法など)に基づいて行われてもよい。
【0046】
倉庫運用管理システム200は、ステップS703にて仕分けされた作業担当の作業エリアに、商品が投入される保管ビンが配置されるように、倉庫制御システム400、500を介して自動倉庫700および無人搬送車800に指示する(ステップS704)。このとき、倉庫運用管理システム200は、保管ビンを作業エリアのどの位置に配置するかも併せて決定してよい。
【0047】
倉庫運用管理システム200は、各投入作業に対し、ステップS703にて仕分けされた作業担当が人か否かを判定する(ステップS705)。本判定は、
図4(b)に示すような入荷情報41に基づいて行われる。作業担当が人である場合(ステップS705:YES)、倉庫運用管理システム200の処理はステップS706へ進む。一方、作業担当が人でない、すなわち、ロボットである場合(ステップS705:NO)、倉庫運用管理システム200の処理はステップS719へ進む。
【0048】
倉庫運用管理システム200は、作業設定を参照する(ステップS706)。作業設定は、作業担当である作業者に対するレコメンドの要否に設定や、作業者の作業スケジュールに関する設定が含まれてよい。また、早期に投入作業を完了させるべき旨の作業設定が行われてもよい。これらの設定は、予め利用者(管理者や作業者)によって設定されていてよい。本実施の形態においてレコメンドとは、
図6に示す指示定義データの内容に応じて、商品を保管ビンに対してどのように収納すればよいかの情報が含まれる。
【0049】
倉庫運用管理システム200は、ステップS706にて参照した設定に基づいて、作業担当である作業者に操作端末900を介してレコメンドを提供する必要があるか否かを判定する(ステップS707)。例えば、作業者の作業スケジュールに基づいて、投入作業を行うための時間に比較的余裕がある場合には、レコメンドを提供すると判定してよい。この場合には、作業者に対し、下流のロボット600による作業を想定して、より効率的な作業のための商品の収納を促す。作業者がレコメンドを不要であると設定してる場合には、レコメンドは不要と判定してよい。レコメンドが必要である場合(ステップS707:YES)、倉庫運用管理システム200の処理はステップS710へ進む。一方、レコメンドが不要である場合(ステップS707:NO)、倉庫運用管理システム200の処理はステップS708へ進む。
【0050】
倉庫運用管理システム200は、作業者が利用する操作端末900に対して商品の投入指示を行う(ステップS708)。このとき、投入指示にはレコメンドは含まれない。そのため、作業者は、商品を保管ビンに対して任意の姿勢や配置にて投入可能であり、当該作業者の作業効率を向上させることが可能となる。
【0051】
倉庫運用管理システム200は、人による商品の投入が完了したか否かを判定する(ステップS709)。ここでの判定は、作業者が投入完了時に操作端末900を操作することで入力された情報に基づいて行われてよい。投入が完了した場合(ステップS709:YES)、倉庫運用管理システム200の処理はステップS725へ進む。一方、投入が完了していない場合(ステップS709:NO)、倉庫運用管理システム200の処理は、ステップS708へ戻り、待機する。このとき、倉庫運用管理システム200は、操作端末900の画面を更新し、作業者に投入を実行するように促してもよい。
【0052】
倉庫運用管理システム200は、投入先となる保管ビンの画像を取得する(ステップS710)。保管ビンの画像は、作業エリアの周辺に設置されたカメラ30を介して取得されてよい。
【0053】
倉庫運用管理システム200は、ステップS710にて取得した画像の解析を行い、保管ビン内におけるその時点での商品の配置や姿勢、商品を新たに投入可能な位置の特定などを行う(ステップS711)。
【0054】
倉庫運用管理システム200は、ステップS711の画像解析の結果に基づき、保管ビンに対して新たな商品を投入することが可能な商品の配置位置を導出する(ステップS712)。
【0055】
倉庫運用管理システム200は、ステップS712にて導出した商品の配置位置や、
図5および
図6にて示した各種情報に基づいて、商品を投入する際のレコメンドを生成する(ステップS713)。例えば、
図6に示したように、投入する際の商品の姿勢や状態がレコメンドに含まれてよい。また、保管ビン内の空き領域のうち、保管ビンの中心に近い位置に対して優先的に配置するように決定された配置位置がレコメンドに含まれてよい。商品が保管ビンの角等に配置されていると、ピッキング作業までにビンが回転した場合に商品が把持しにくくなるおそれがある。例えば、ロボットから遠すぎる位置に配置されているとロボットの関節が伸び切ってしまったり、ロボットから近すぎる位置に配置されているとビンの側面によってロボットの軌道が制限されてしまったりするおそれがある。そのため、商品が保管ビンの中心に近い位置が利用可能であれば、その位置に商品を配置した方がピッキング作業が効率的に行われる可能性が高くなる。また、保管ビン内の商品の間に緩衝材や仕切りの挿入、一定の間隔を空けるなどの作業を促す指示がレコメンドに含まれてよい。同じ種類の商品を複数、1つの保管ビンに投入させる場合には、それらの投入位置の順番などを併せてレコメンドに含めてもよい。
【0056】
倉庫運用管理システム200は、ステップS713にて生成されたレコメンドを含む投入指示を、作業者が利用する操作端末900に対して商品の投入指示を行う(ステップS714)。これにより、作業者は、操作端末900を介してレコメンドを参照することで、下流のロボット600による作業を想定して、より効率的な作業のための商品の投入を行うことが可能となる。なお、レコメンドの提供方法は、操作端末900の表示部(不図示)を介して行うことに限られず、例えば、保管ビンに対する投入位置を知らせるようにプロジェクタやスピーカなどで示してもよい。
【0057】
倉庫運用管理システム200は、人による商品の投入が完了したか否かを判定する(ステップS715)。ここでの判定は、作業者が投入完了時に操作端末900を操作することで入力された情報に基づいて行われてよい。投入が完了した場合(ステップS715:YES)、倉庫運用管理システム200の処理はステップS716へ進む。一方、投入が完了していない場合(ステップS715:NO)、倉庫運用管理システム200の処理は、ステップS714へ戻り、待機する。このとき、倉庫運用管理システム200は、操作端末900の画面を更新し、作業者に投入を実行するように促してもよい。
【0058】
倉庫運用管理システム200は、商品投入後の保管ビンの画像を取得する(ステップS716)。保管ビンの画像は、作業エリアの周辺に設置されたカメラ30を介して取得されてよい。
【0059】
倉庫運用管理システム200は、ステップS716にて取得した画像の解析を行い、保管ビン内におけるその時点での商品の配置や姿勢、商品の収納位置の特定などを行う(ステップS717)。
【0060】
倉庫運用管理システム200は、ステップS717の画像解析の結果と、ステップS713にて生成したレコメンドの内容に基づき、保管ビンに対して、レコメンドに沿った投入が行われているか否かを判定する(ステップS718)。レコメンドに沿った投入が行われた状態である場合(ステップS718:YES)、倉庫運用管理システム200の処理はステップS725へ進む。一方、レコメンドに沿った投入が行われていない状態である場合(ステップS718:NO)、倉庫運用管理システム200の処理はステップS714へ戻り、商品の投入状態の調整を促す。この場合、倉庫運用管理システム200は、再度、レコメンドを出力させるような構成であってもよい。
【0061】
なお、レコメンドに沿った投入が行われた状態とは、レコメンドにて示す内容と、画像解析の結果とが完全一致することに限定するものではない。例えば、姿勢や配置などに対する所定の投入条件を満たさない場合にのみ、レコメンドに沿った投入が行われていない状態であると判定されてよい。また、レコメンドに沿った投入が行われているか否かの判断に用いる情報は2次元画像に限る必要はない。例えば、保管ビンをLiDAR等でスキャンして得た3次元データや重量等を用いてレコメンドに沿った投入が行われているか否かの判断を行ってもよい。3次元データを利用することで平面等が上を向いているかを判定することができ、重量等を用いることで保管ビンに投入されている商品の数等が指示通りであるか判定することができる。また、バーコードリーダ等のデバイスを用いて、指示通りの数のバーコード面が認識できるかを確認することで、商品の面や数が指示通りであるか判定するようにしてもよい。
【0062】
倉庫運用管理システム200は、投入先となる保管ビンの画像を取得する(ステップS719)。保管ビンの画像は、作業エリアの周辺に設置されたカメラ30を介して取得されてよい。
【0063】
倉庫運用管理システム200は、ステップS719にて取得した画像の解析を行い、保管ビン内におけるその時点での商品の配置や姿勢、商品を新たに投入可能な位置の特定などを行う(ステップS720)。ここでの解析内容は、ステップS711の工程と同様であってもよいし、異なっていてもよい。
【0064】
倉庫運用管理システム200は、ステップS720の画像解析の結果に基づき、ロボット600により、保管ビンに対して新たな商品を投入することが可能な状態か否かを判定する(ステップS721)。ロボット600が商品を投入可能でない状態とは、例えば、商品が整列して収納されておらず、空き領域が特定できない場合などが挙げられる。ここでの判定に用いられる条件は特に限定するものではなく、例えば、保管ビンに収納されている商品の特性などに応じて切り替えられてよい。ロボット600により、保管ビンに対して新たな商品を投入することが可能な状態である場合(ステップS721:YES)、倉庫運用管理システム200の処理は、ステップS724へ進む。一方、ロボット600により、保管ビンに対して新たな商品を投入することが可能な状態でない場合(ステップS721:NO)、倉庫運用管理システム200の処理は、ステップS722へ進む。
【0065】
倉庫運用管理システム200は、作業主体をロボットから人へ変更した上で、該当の保管ビンの再配置を指示する(ステップS722)。このとき、倉庫運用管理システム200は、作業担当として変更された作業者が利用可能な操作端末900に対して投入指示を送信する。なお、人による投入が可能な作業エリアが複数ある場合には、各作業エリアの稼働率に基づいて、割り当てる作業者を決定してもよい。
【0066】
倉庫運用管理システム200は、倉庫制御システム300を介してロボット600に対して、商品の投入指示を送信する(ステップS723)。
【0067】
倉庫運用管理システム200は、ロボット600による商品の投入が完了したか否かを判定する(ステップS724)。ここでの判定は、倉庫制御システム300を介して受信した完了通知に基づいて行われてよい。ロボット600による商品の投入が完了した場合(ステップS724:YES)、倉庫運用管理システム200の処理はステップS725へ進む。一方、ロボット600による商品の投入が完了していない場合(ステップS724:NO)、倉庫運用管理システム200の処理はステップS723へ戻り、待機する。このとき、倉庫運用管理システム200は、倉庫制御システム300に対して投入指示を再送するような構成であってもよい。
【0068】
倉庫運用管理システム200は、商品の投入が完了した保管ビンを自動倉庫700に収容させるように、倉庫制御システム400、500に対して指示する(ステップS725)。そして、本処理フローを終了する。
【0069】
なお、本処理フローは、倉庫に対して新たな商品が入荷される度に実行される。また、本処理フローと同時並行的に、入荷作業よりも下流の工程である出荷作業などが実行される。
【0070】
以上、本実施の形態に係る倉庫システム(例えば、1)は、作業者に対して、物品の保管ビン(例えば、810)への投入指示を行う倉庫システムであって、保管ビン内の状態と保管ビンに新たに投入される物品の情報とに基づいて、保管ビン内における新たに投入される物品の配置および姿勢の少なくともいずれかのレコメンドを生成する生成部(例えば、200、10、11)と、生成部にて生成したレコメンドを含む投入指示を通知する通知部(例えば、200、10、11、900)と、を有する。この構成により、倉庫内における作業者やロボットのピッキング作業に係る作業効率化を実現することが可能となる。特に、倉庫内の一連の作業において、下流側のロボットの作業を想定して、上流側で適切な保管ビンへの商品の投入が可能となる。そのため、下流側でのロボットによるピッキング作業の効率化を実現することが可能となる。
【0071】
また、レコメンドにて示される配置および姿勢は、保管ビンから物品を取り出すロボット(例えば、600)の構成に基づいて規定される。この構成により、下流側にて保管ビンに対するピッキング作業を行うロボットを想定して、保管ビンへの商品の投入が可能となる。
【0072】
また、レコメンドにて示される配置および姿勢は、物品の外形の属性に基づいて規定される。この構成により、商品の外形の属性に基づいて、保管ビン内への投入に係るレコメンドを提示することが可能となる。
【0073】
また、通知部による投入指示に対して作業者により物品の投入が行われた保管ビン内の状態が、投入指示に含まれるレコメンドに沿った状態であるか否かを判定する判定部(例えば、200、10、11)を更に有し、通知部は、判定部にて前記レコメンドに沿った状態でないと判定された場合、レコメンドを含む投入指示を再度、通知する。この構成により、レコメンドに沿った商品の投入が行われていない場合には保管ビン内の商品の配置や姿勢の調整を促すことが可能となる。これにより、下流側にて保管ビンに対するピッキング作業を行うロボットを想定して、より適切な保管ビンへの商品の投入が可能となる。
【0074】
投入を行う作業者の作業設定に基づいて、前記レコメンドを通知するか否かを決定する決定部(例えば、200、10、11)を更に有し、通知部は、レコメンドを通知しないと決定した場合、レコメンドを含まない投入指示を通知する。この構成により、利用者の設定に応じて、レコメンドの通知を切り替えることが可能となる。
【0075】
(その他の変形例)
また、本開示は、上述した実施の形態の装置の機能を実現するプログラムを、ネットワークあるいは各種記憶媒体を介して装置に供給し、この装置内のコンピュータが読み出して実行するプログラム及び記憶媒体も適用範囲である。
【0076】
上記の実施の形態では、作業者への指示内容として、ビン内での商品の配置または向きに係る情報を指示していた。しかし、指示する内容はこれらには限られない。例えば、壊れ物のため丁寧に扱うよう指示したり、物品を下段から上段に積載する順序を指示したりする等、商品自体の取り扱いについても指示してもよい。この場合、保管ビンへの望ましい投入方法として、商品自体の取り扱いが規定されていてもよい。
【0077】
上記の実施の形態における商品情報のデータ構成の例は一例であり、各情報が別々のデータベースから提供されるようにしてもよい。例えば、主に倉庫で使用される情報と、小売店などの倉庫外でも使用される情報とが別のデータベースから提供されるようにしてもよい。主に倉庫で使用される情報の例としては、例えば、保管ビンの情報が挙げられる。また、倉庫外でも使用される情報の例としては、商品を一意に識別するための商品ID等が挙げられる。ここで、倉庫外でも使用される情報は、例えば、小売店または商品のメーカ等の、倉庫を運用する主体とは異なる主体から提供されるデータベースから取得してもよい。
【0078】
なお、倉庫を運用する主体とは異なる主体から提供されるデータベースが店頭での売り上げの管理等を目的としたものである場合、当該データベースの商品情報には商品の形状や材質等の上記の実施の形態で利用した商品属性が含まれていないことがある。この場合、商品情報に含まれる商品名等に基づき、商品名と商品の3次元形状の情報や2次元画像等が対応付けられたデータベースを参照して、上記の実施の形態で利用する商品属性を取得するように構成してもよい。なお、2次元画像を利用する場合、ハイライトや陰影の情報から平面の有無や形状を推定するようにしてもよい。
【0079】
上記の実施の形態では、ロボットの種類はロボットの先端部の構成によって分類されていた。しかし、ロボットの種類はロボットの構成に関する他の情報によって分類されてもよい。例えば、ロボットの動作の誤差や、把持可能な物品の断面積等の情報を用いて規定してもよい。これらの情報を考慮することで、例えば、誤差の影響が低減されるよう商品間の間隔をあけるように指示したり、狭い面が上に向くように配置するように指示したりすることができる。すなわち、ロボットの種類は、商品の把持に係るロボットの様々な物理的または論理的な構成によって分類されてよい。
【0080】
上記の実施の形態では、下流側の工程において、ロボットによるピッキング作業を想定したレコメンドの例を挙げて説明した。これに限定するものではなく、下流側の工程において人のピッキング作業も想定してレコメンドを行ってもよい。例えば、人が作業を行う場合、商品を把持するために手を入れられる程度の隙間が必要になるため、そのような隙間を設けるようなレコメンドを含めた投入指示を行うことが考えられる。また、人の体格、筋力、経験、利用可能な補助具等の、人の属性の情報に基づいて、レコメンドの内容を切り替えるようにしてもよい。上述した実施の形態におけるロボットの種類に替えて、人の属性の情報を用いればこのような動作を実現することができる。
【0081】
上記の実施の形態において、入荷作業の対象物は商業的な流通に置かれる「商品」には限らない。上記の各実施の形態の構成は、非売品や部品などのいわゆる「商品」には該当しないことがある物品全般の入荷作業に適用することができる。
【0082】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に相当し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【0083】
(付記)
以上の実施の形態の記載により、下記の技術が開示される。
(技術1)
作業者に対して、物品の保管ビンへの投入指示を行う倉庫システムであって、
前記保管ビン内の状態と前記保管ビンに新たに投入される物品の情報とに基づいて、前記保管ビン内における前記新たに投入される物品の配置および姿勢の少なくともいずれかのレコメンドを生成する生成部と、
前記生成部にて生成したレコメンドを含む投入指示を通知する通知部と、
を有する、倉庫システム。
この構成により、倉庫内における作業者やロボットのピッキング作業に係る作業効率化を実現することが可能となる。特に、倉庫内の一連の作業において、下流側のロボットの作業を想定して、上流側で適切な保管ビンへの商品の投入が可能となる。そのため、下流側でのロボットによるピッキング作業の効率化を実現することが可能となる。
【0084】
(技術2)
前記レコメンドにて示される配置および姿勢は、前記保管ビンから物品を取り出すロボットの構成に基づいて規定される、技術1に記載の倉庫システム。
この構成により、下流側にて保管ビンに対するピッキング作業を行うロボットを想定して、保管ビンへの商品の投入が可能となる。
【0085】
(技術3)
前記レコメンドにて示される配置および姿勢は、物品の外形の属性に基づいて規定される、技術1または技術2に記載の倉庫システム。
この構成により、商品の外形の属性に基づいて、保管ビン内への投入に係るレコメンドを提示することが可能となる。
【0086】
(技術4)
前記通知部による投入指示に対して作業者により物品の投入が行われた前記保管ビン内の状態が、前記投入指示に含まれるレコメンドに沿った状態であるか否かを判定する判定部を更に有し、
前記通知部は、前記判定部にて前記レコメンドに沿った状態でないと判定された場合、前記レコメンドを含む投入指示を再度、通知する、
技術1から技術3のいずれかに記載の倉庫システム。
この構成により、レコメンドに沿った商品の投入が行われていない場合には保管ビン内の商品の配置や姿勢の調整を促すことが可能となる。これにより、下流側にて保管ビンに対するピッキング作業を行うロボットを想定して、より適切な保管ビンへの商品の投入が可能となる。
【0087】
(技術5)
投入を行う作業者の作業設定に基づいて、前記レコメンドを通知するか否かを決定する決定部を更に有し、
前記通知部は、前記レコメンドを通知しないと決定した場合、前記レコメンドを含まない投入指示を通知する、
技術1から技術4のいずれかに記載の倉庫システム。
この構成により、利用者の設定に応じて、レコメンドの通知を切り替えることが可能となる。
【0088】
(技術6)
プロセッサとメモリが協働して、
物品を保管する保管ビン内の状態と前記保管ビンに新たに投入される物品の情報とに基づいて、前記保管ビン内における前記新たに投入される物品の配置および姿勢の少なくともいずれかのレコメンドを生成する生成工程と、
前記生成工程にて生成したレコメンドを含む投入指示を通知する通知工程と、
を有する、物品の投入指示の通知方法。
この構成により、倉庫内における作業者やロボットのピッキング作業に係る作業効率化を実現することが可能となる。特に、倉庫内の一連の作業において、下流側のロボットの作業を想定して、上流側で適切な保管ビンへの商品の投入が可能となる。そのため、下流側でのロボットによるピッキング作業の効率化を実現することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【0089】
本開示は、倉庫システム、および、入荷作業における物品の投入指示の通知方法として有用である。
【符号の説明】
【0090】
1…倉庫システム
10…情報処理装置
11…処理装置
12…記憶装置
13…通信装置
14…入力装置
15…画像取得部
16…外部インタフェース
17…表示装置
18…内部インタフェース
20…外部システム
30…カメラ
35…ネットワーク
100…倉庫管理システム
200…倉庫運用管理システム
300,400,500…倉庫制御システム
600…ロボット
700…自動倉庫
800…無人搬送車
900…操作端末