特開 2024-66967 物流システム、時間差調整制御方法、物流システム制御プログラム、及び、記憶媒体

(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】P2024066967

(43)【公開日】2024-05-16

(54)【発明の名称】物流システム、時間差調整制御方法、物流システム制御プログラム、及び、記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/137 20060101AFI20240509BHJP

   G05B 19/418 20060101ALI20240509BHJP

【ＦＩ】

B65G1/137 E

G05B19/418 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023058503

(22)【出願日】2023-03-31

(31)【優先権主張番号】P 2022176395

(32)【優先日】2022-11-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000110011

【氏名又は名称】トーヨーカネツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003454

【氏名又は名称】弁理士法人友野国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】林 恭矢

【テーマコード（参考）】

3C100

3F522

【Ｆターム（参考）】

3C100AA48

3C100BB05

3C100BB24

3C100BB25

3F522AA02

3F522BB29

3F522BB35

3F522CC01

3F522CC05

3F522CC06

3F522GG05

3F522GG09

3F522GG39

3F522GG49

3F522JJ02

3F522JJ04

3F522KK05

3F522LL01

3F522LL02

3F522LL06

3F522LL19

(57)【要約】

【課題】
ＡＭＲを採用した物流システムにおいて、いわゆる「出荷準備待ち状態」や「手待ち状態」などの作業の滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減させることを可能にすることである。
【解決手段】
第１工程の作業を行う第１作業領域からその作業結果の収容箱を第２工程の作業を行う第２作業領域まで搬送する複数の搬送ロボットと、
前記複数の搬送ロボットが走行する走行エリアと、
単一の収容箱に対する作業時間である単一作業時間として、前記第１工程における単一作業時間である第１単一作業時間と、前記第２工程における単一作業時間である第２単一作業時間との間で、単一作業時間としての時間差がある場合に、前記時間差を吸収するように調整するための調整手段と、
を備えた物流システム。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１工程の作業を行う第１作業領域からその作業結果の収容箱を第２工程の作業を行う第２作業領域まで搬送する複数の搬送ロボットと、
前記複数の搬送ロボットが走行する走行エリアと、
単一の収容箱に対する作業時間である単一作業時間として、前記第１工程における単一作業時間である第１単一作業時間と、前記第２工程における単一作業時間である第２単一作業時間との間で、単一作業時間としての時間差がある場合に、前記時間差を吸収するように調整するための調整手段と、
を備えた物流システム。

【請求項2】

集品の対象となる入荷品を複数種類入荷する入荷部と、
ピッキング作業により前記集品を行うための集品部と、
配送のために出荷対象となる出荷品を出荷する出荷部と、
前記入荷部、前記集品部および前記出荷部を制御する制御部と、
を備え、
前記入荷部、前記集品部または前記出荷部は、前記入荷品として入荷された１種以上のアイテムを収容した収容箱についての所定の第１工程の作業を行う第１作業領域を有し、
前記入荷部、前記集品部または前記出荷部は、前記第１工程に続く所定の第２工程の作業を行う第２作業領域を有し、
前記入荷部、前記集品部または前記出荷部は、単一の前記収容箱に対する作業時間である単一作業時間として、前記第１工程における単一作業時間である第１単一作業時間と、前記第２工程における単一作業時間である第２単一作業時間との間で、単一作業時間としての時間差がある場合に、前記時間差を吸収するように調整するための調整手段を有する
物流システム。

【請求項3】

前記第２単一作業時間は、前記第１単一作業時間のｎ倍（ｎは１を超える正の値）であり、
前記調整手段は、前記第２単一作業時間内に平均ｎ個以上の収容箱に対して作業可能に調整する手段である、請求項１または２に記載の物流システム。

【請求項4】

前記調整手段は、前記平均ｎ個以上の収容箱に対して前記第２工程をまとめて作業可能とする第２作業構成を有する、請求項３に記載の物流システム。

【請求項5】

前記第２作業構成は、単一の収容箱に対して同一作業を行う第２単一作業構成をｍ個（ｍはｎ以上の整数）並べて、前記ｍ個分の同一作業をまとめて作業可能に構成されている、請求項４に記載の物流システム。

【請求項6】

前記第２作業構成は、
ｍ個（ｍはｎ以上の整数）の収容箱に対して前記第２工程をまとめて作業可能なｍ個作業構成と、
前記ｍ個の収容箱を集約して載置する載置バッファと、
前記載置バッファ上の前記ｍ個の収容箱をまとめて前記ｍ個作業構成に対して供給可能なｍ個供給構成と、
を有する、請求項４に記載の物流システム。

【請求項7】

前記第２作業構成は、
ｍ個（ｍはｎ以上の整数）の収容箱に対して前記第２工程を同時に作業可能なｍ個作業構成と、
前記第１作業領域からの収容箱を各１個搬送してきたｍ台の搬送ロボットが駐留するパーキングと、
前記ｍ台の搬送ロボットが載置している前記ｍ個の収容箱をまとめて前記ｍ個作業構成に対して供給可能なｍ個供給構成と、
を有する、請求項４に記載の物流システム。

【請求項8】

請求項１または２に記載の物流システムに対して、前記時間差を調整するように制御する時間差調整制御方法。

【請求項9】

請求項１または２に記載の物流システムに、請求項８に記載の時間差調整制御方法を実行させる物流システム制御プログラム。

【請求項10】

請求項９に記載の物流システム制御プログラムを記憶した記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物流システム、時間差調整制御方法、物流システム制御プログラムおよび記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の搬送ライン型の物流システムでは、各所にバッファゾーンやアキュムレーションゾーンを設けて後工程での滞留を防ぐように調整箇所が設けられていたが（特許文献１～６等）、自立（自律）走行搬送ロボット（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｏｂｏｔ ：以下「ＡＭＲ」と略す）を用いるＡＭＲ型の物流システムでは、ＡＭＲの走行調整が自在にできることから設ける必要性がなくなった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－０９９０２１号公報

【特許文献2】特開２００５－２４７５５４号公報

【特許文献3】特開２０１８－０４８０３１号公報

【特許文献4】特開２０１６－１１７５８１号公報

【特許文献5】特開２０１６－０２０２７６号公報

【特許文献6】特開平０９－３０１５０９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、ＡＭＲ型の物流システムであっても、任意の１の作業工程（第１作業工程）における単一の収容箱に対する作業時間（単一作業時間）である第１単一作業時間と、第１作業工程の次の作業工程である第２作業工程における単一作業時間である第２単一作業時間との間で、単一作業時間として相互間に差がある場合がある。第２単一作業時間の方が短い場合には、第２作業工程の作業者が第２作業工程の複数分を掛け持ちするなどにより、作業人数を低減させるなどが可能にもなるが、第２単一作業時間の方が長い場合には、システム全体のクリティカル作業となって、全体の作業を遅れさせる要因となり得る。特に、ＡＭＲの台数が限定されている場合など全てのＡＭＲがフロアで運用されている場合に、本来予定されている作業時間までにＡＭＲが戻ってくることができずに代わりのＡＭＲも運用ができないケースも考え得ることになる。

【0005】

例えば、ＡＭＲでの集品が出荷可能な状態直前まで済んでいてもその後の出荷準備の荷造り等の後工程作業ができていない、いわゆる「出荷準備待ち状態」や、同一のピッキングゾーンに複数台（多数台）のＡＭＲが集結してそのピッキングゾーンにアクセスできない、いわゆる「手待ち状態」となる場合、これらはシステム全体の作業効率の悪化要因となり得る。

【0006】

本発明の目的は、ＡＭＲを採用した物流システムにおいて、いわゆる「出荷準備待ち状態」や「手待ち状態」などの作業の滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減させることを可能にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の１の態様に係る物流システムは、第１工程の作業を行う第１作業領域からその作業結果の収容箱を第２工程の作業を行う第２作業領域まで搬送する複数の搬送ロボットと、前記複数の搬送ロボットが走行する走行エリアと、単一の収容箱に対する作業時間である単一作業時間として、前記第１工程における単一作業時間である第１単一作業時間と、前記第２工程における単一作業時間である第２単一作業時間との間で、単一作業時間としての時間差がある場合に、前記時間差を吸収するように調整するための調整手段と、を備えることを特徴とする。

【0008】

本発明の第２の態様に係る物流システムは、集品の対象となる入荷品を複数種類入荷する入荷部と、ピッキング作業により前記集品を行うための集品部と、配送のために出荷対象となる出荷品を出荷する出荷部と、前記入荷部、前記集品部および前記出荷部を制御する制御部と、を備え、前記入荷部、前記集品部または前記出荷部は、前記入荷品として入荷された１種以上のアイテムを収容した収容箱についての所定の第１工程の作業を行う第１作業領域を有し、前記入荷部、前記集品部または前記出荷部は、前記第１工程に続く所定の第２工程の作業を行う第２作業領域を有し、前記入荷部、前記集品部または前記出荷部は、単一の前記収容箱に対する作業時間である単一作業時間として、前記第１工程における単一作業時間である第１単一作業時間と、前記第２工程における単一作業時間である第２単一作業時間との間で、単一作業時間としての時間差がある場合に、前記時間差を吸収するように調整するための調整手段を有することを特徴とする。

【0009】

また、これらの態様の時間差調整制御方法は、上述の物流システムに対して、前記時間差を調整するように制御する。

【0010】

また、これらの態様のプログラムは、上述の物流システムに、上述の時間差調整制御方法を実行させる。

【0011】

また、これらの態様のプログラム記憶媒体は、上述のプログラムを、上述の物流システムにより利用可能に記憶する。

【0012】

これらの態様の物流システム若しくは時間差調整制御方法では、またはこれらの態様のプログラム若しくはプログラム記憶媒体によれば、単一の収容箱に対する作業時間である単一作業時間として、第１工程における単一作業時間である第１単一作業時間と、第２工程における単一作業時間である第２単一作業時間との間で、単一作業時間としての時間差がある場合に、時間差を吸収するように調整する。この調整により、いわゆる「待ち状態」の作業の滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減させることを可能にできる。

【0013】

第３の態様に係る物流システムとして、第１の態様または第２の態様において、前記第２単一作業時間は、前記第１単一作業時間のｎ倍（ｎは１を超える正の値）であり、前記調整手段は、前記第２単一作業時間内に平均ｎ個以上の収容箱に対して作業可能に調整する手段であるようにしてもよい。

【0014】

この場合、第２単一作業時間は第１単一作業時間のｎ倍（ｎは１を超える正の値）であり、調整手段は、第２単一作業時間内に平均ｎ個以上の収容箱に対して作業可能に調整する。これにより、第２単一作業時間が第１単一作業時間のｎ倍であっても、第１工程においてｎ個の収容箱に対して作業している間に、第２工程において、平均ｎ個以上の収容箱に対して作業ができることで、少なくとも第1工程からの収容箱を、第２工程の作業待ちで待たせることが無くなる。すなわち、「待ち状態」の作業の滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減させることが可能になる。

【0015】

第４の態様に係る物流システムとして、第３の態様において、前記調整手段は、前記平均ｎ個以上の収容箱に対して前記第２工程をまとめて作業可能とする第２作業構成を有するようにしてもよい。

【0016】

この場合、調整手段は、第２作業構成を有することで、平均ｎ個以上の収容箱に対して第２工程をまとめて作業できる。このため、第１工程においてｎ個の収容箱に対して作業している間に、第２工程において平均ｎ個以上の収容箱に対して作業ができる。これにより、第1工程からの収容箱を、第２工程の作業待ちで待たせることが無くなり、作業滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減させることが可能になる。

【0017】

第５の態様に係る物流システムとして、第４の態様において、前記第２作業構成は、単一の収容箱に対して同一作業を行う第２単一作業構成をｍ個（ｍはｎ以上の整数）並べて、前記ｍ個分の同一作業をまとめて作業可能に構成されているようにしてもよい。

【0018】

この場合、第２作業構成が、単一の収容箱に対して同一作業を行う第２単一作業構成をｍ個（ｍはｎ以上の整数）並べて、ｍ個分の同一作業をまとめて作業可能に構成されているので、第１工程においてｎ個の収容箱に対して作業している間に、第２工程においてｍ個の収容箱に対して作業ができる。これにより、第1工程からの収容箱を、第２工程の作業待ちで待たせることが無くなり、作業滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減可能になる。

【0019】

第６の態様に係る物流システムとして、第４の態様において、前記第２作業構成は、ｍ個（ｍはｎ以上の整数）の収容箱に対して前記第２工程をまとめて作業可能なｍ個作業構成と、前記ｍ個の収容箱を集約して載置する載置バッファと、前記載置バッファ上の前記ｍ個の収容箱をまとめて前記ｍ個作業構成に対して供給可能なｍ個供給構成とを有するようにしてもよい。

【0020】

この場合、第２作業構成が、ｍ個作業構成と、載置バッファと、ｍ個供給構成と、を有していて、ｍ個供給構成により、載置バッファに載置されたｍ個の収容箱をまとめてｍ個作業構成に対して供給できるので、第２単一作業時間内に、ｍ個作業構成により、ｍ個の収容箱に対して作業ができる。このため、第１工程においてｎ個の収容箱に対して作業している間に、第２工程においてｍ個の収容箱に対して作業ができる。これにより、第1工程からの収容箱を、第２工程の作業待ちで待たせることが無くなり、作業滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減可能になる。

【0021】

第７の態様に係る物流システムとして、第４の態様において、前記第２作業構成は、ｍ個（ｍはｎ以上の整数）の収容箱に対して前記第２工程を同時に作業可能なｍ個作業構成と、前記第１作業領域からの収容箱を各１個搬送してきたｍ台の搬送ロボットが駐留するパーキングと、前記ｍ台の搬送ロボットが載置している前記ｍ個の収容箱をまとめて前記ｍ個作業構成に対して供給可能なｍ個供給構成と、を有する。

【0022】

この場合、第２作業構成が、ｍ個作業構成と、パーキングと、ｍ個供給構成と、を有していて、ｍ個供給構成により、ｍ台の搬送ロボットが載置しているｍ個の収容箱をまとめてｍ個作業構成に対して供給できるので、第２単一作業時間内に、ｍ個作業構成により、ｍ個の収容箱に対して作業ができる。このため、第１工程においてｎ個の収容箱に対して作業している間に、第２工程においてｍ個の収容箱に対して作業ができる。これにより、第1工程からの収容箱を、第２工程の作業待ちで待たせることが無くなり、作業滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減可能になる。

【0023】

第８の態様に係る時間差調整制御方法は、第１の態様または第２の態様において、前記時間差を調整するように制御することを特徴とする。

【0024】

第９の態様に係る物流システム制御プログラムは、第1の態様または第２の態様の物流システムに、第８の態様に記載の時間差調整制御方法を実行させることを特徴とする。

【0025】

第１０の態様として、第９の態様に記載の物流システム制御プログラムが記憶された記憶媒体を特徴とする。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、ＡＭＲを採用した物流システムにおいて、いわゆる「出荷準備待ち状態」や「手待ち状態」などの作業の滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】実施形態による物流システムの構成図である。

【図2】ピッキングエリアの構成を簡易化して示すピッキングエリアの模式図である。

【図3】ピッキングエリア内のピッキング作業エリアを構成する複数のピッキングゾーンを簡略化して説明する際の、簡略化の内容を示す説明図である。

【図4】ピッキングエリア内の複数のピッキングゾーンについて、図３の簡略化を適用して示す説明図である。

【図5】実施形態の物流システムの概略制御フローを簡略化して含む機能ブロック図である。

【図6】図１の出荷準備エリアの一部の拡大図であり、前段階を担当するピッキングエリアで集品された収容箱を受領するエリアの説明図である。

【図7】別の例を示す、図６と同様の説明図である。

【図8】さらに別の例として、バッファエリアを追加した構成の例を示す、図６と同様の説明図である。

【図9】さらに別の例として、バッファエリア内の収容箱内のアイテムをパックＰに移し替えることなく直接に出荷箱に詰める構成の例を示す、図６と同様の説明図である。

【図10】図６～９とは別のエリアに適用した実施形態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明の概念は、本発明の概念の特定の実施形態が示されている添付の図面を参照して、以下でより完全に説明される。しかしながら、この発明の概念は、多くの異なる形態で具体化でき、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であり、本発明の概念の範囲を当業者に完全に伝えるように、例として提供される。同様の番号は、説明全体で同様の要素を指す。

【0029】

以下の実施するための形態では、ピッキングを主に例にとって説明している場合があるが、本技術思想はピッキングに対してのみ適用されるべきものとして限定的に解釈すべきではない。すなわち、本発明は入荷、保管、補充、集品、ピッキング、アソート、搬送、出荷を含む物流システム全体に対して適用可能なものである。

【0030】

以下、［１．システム構成例］、［２．課題解決ポイントの例示］、［３．その他の適用・応用例］について、順に説明する。

【0031】

［１．システム構成例］
図１は、本明細書に提示された実施形態による物流システムの構成図である。同図に示すように、物流システム１は、原料の入荷（入庫）から集配物の出荷（出庫）に向けて利用される順に、入荷（入庫）エリア１０Ａ、ピッキングエリア２０Ａ、出荷準備エリア４０Ａ、出荷待ちエリア５０Ａ、出荷（出庫）エリア３０Ａを備えている。

【0032】

入荷（入庫）エリア１０Ａは、原料の入荷（入庫）品を積載して入荷バースに駐車された貨物トラック等からの入荷品を荷捌きする環境温度１０℃設定の入荷荷捌きエリア（図示符号無し）と、その原料を種類別に環境温度５℃設定の原料冷蔵庫（図示符号無し）および環境温度－２５℃設定の原料冷凍庫（図示符号無し）に分けてケースで保管するケース自動倉庫設備（図示符号無し）と、を備え、原料ケース自動補充設備（図示符号無し）を介して、ピッキングエリア２０Ａに対して、ピッキング（集品）対象品を供給する。

【0033】

逆に、出荷側において、出荷（出庫）エリア３０Ａは、配送対象の出荷（出庫）品を貨物トラックに積載するための環境温度１０℃設定の出荷バース３１０を有し、その前段階を担当する出荷待ちエリア５０Ａは、出荷品となる製品等の種類別に環境温度５℃設定の製品冷蔵庫（図示符号無し）および環境温度－２５℃設定の製品冷凍庫（図示符号無し）に分けて出荷を待つように構成（制御）されている。

【0034】

さらにその前段階を担当する出荷準備エリア４０Ａは、さらにその前段階を担当するピッキングエリア２０Ａにおいてピッキング（集品）されて収容箱に収められ、搬送ロボット走行エリア６０を介して搬送ロボットＲにより搬送された収容箱、あるいはパーキングエリア６０１に一時駐車して待機していた搬送ロボットＲにより搬送された収容箱、を受領し、出荷に合わせて全ての出荷対象品を揃え、荷造りやラベル貼付などの出荷前最終準備を実施するように構成（制御）されている。

【0035】

ここで、上述のパーキングエリア６０１には、図示上側と下側のそれぞれにグリッド状に並んだ約４０台分の駐車スペースがあり、それぞれに搬送ロボットＲが待機中に電力供給を受け得る充電設備が備えられている。なお、駐車スペース毎ではなく、待機中の搬送ロボットＲが適宜アクセスできるように、パーキングエリア６０１内の所定個所に充電設備を備えても良い。また、これらの場合の充電方式としては、有線式や接触式でも可能ではあるが、手間や安全性（メンテナンスフリー）の観点から非接触式（ワイヤレス）が好ましい。

【0036】

図２は、ピッキングエリア２０Ａの構成を、理解の容易化のため模式的に簡易化して示すピッキングエリアの模式図である。図１も参照しつつ図２に示すように、ピッキングエリア２０Ａは、ピッキング（集品）対象品を供給するための原料ケース自動補充設備（図示符号無し）と、ピッキング（フロー）ラック２００と、複数の作業台（作業テーブル）Ｔと、その手前側で搬送ロボットＲが自由軌道（平面走行自在）で走行するための搬送ロボット走行エリア６０と、を備えている。

【0037】

ピッキング（フロー）ラック２００は、原料ケース自動補充設備側（背面側）からピックアップ用の間口側（前面側）にかけて下がっていて、いわゆるフローラック（ｆｌｏｗ ｒａｃｋ）構成のピッキングラックであり、環境温度－１５℃に設定されている。このピッキング（フロー）ラック２００の間口から集品可能な各種アイテムを、集品を担当する複数の作業員Ｍが、それぞれが担当する作業台（作業テーブル）Ｔにおいて、それぞれが担当する収容箱Ｂにピッキング（集品）を行う。

【0038】

ここで、アイテムとは、入荷した入荷品をそれぞれ１種類以上含む作業対象の単位を指し、前述のケース自動倉庫設備ではケース単位で作業処理の対象単位とされ、前述の原料ケース自動補充設備を介して、そのアイテム毎に対応して定められたピッキング（フロー）ラック２００の間口に対して、ケース単位、すなわちアイテム単位で供給（補充）される。

【0039】

図３は、ピッキングエリア２０Ａ内で、ピッキング作業エリア２１０を構成する複数のピッキングゾーンを、理解の容易化のため簡略化して説明する際の、簡略化の内容を示す説明図である。

【0040】

図２で前述のピッキング（フロー）ラック２００は、実際には、各作業員が担当する作業台Ｔと対応して区分けされていて、その区分けされた作業領域であるピッキングゾーンＺにおいて、図３に示すように、各担当の作業員Ｍによって、アイテム対応の所定の間口から集品対象の各アイテムが取り出される。

【0041】

以下の説明では、主に、図３（ａ）内左側に示す、アイテム毎に間口に区分けされたピッキング（フロー）ラック２００を、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）のフローラック構成の奥行方向（アイテムの取出し順に区分けされた方向）を水平断面のイメージで簡略化して、同図内右側のように示す。

【0042】

また、図１の詳細部分を拡大すると判明するが、図３（ｂ）内左側に示すように、実際の作業台Ｔは、作業員Ｍに対して左右対称の２台の作業台で構成され、作業箱Ｂを搭載した搬送ロボットＲは、左右両端に到着（アクセス）して、左右それぞれアクセスした作業台Ｔに作業箱Ｂを供給し、それらの作業箱Ｂが作業台Ｔの作動で、作業員Ｍがいる中央部に運ばれ、作業員Ｍは、中央部に運ばれてきた作業箱Ｂに対して、必要な集品作業を行う。

【0043】

しかし、以下の説明では、主に、同図内右側に示すように、作業台Ｔを１台に簡略化する。すなわち、収容箱を搭載（搬送）して来た搬送ロボットＲは、図示右端に到着（アクセス）して作業台Ｔに収容箱を供給し、その収容箱が作業台Ｔの作動で作業員Ｍがいる中央部に運ばれ、作業員Ｍは、中央部に運ばれてきた収容箱に対して、必要な集品作業を行う。目的の集品を終了した収容箱は、図示左端にアクセスしている搬送ロボットＲに引き渡され、次のアクセス先まで搬送される。

【0044】

図４は、ピッキングエリア２０Ａ内の複数のピッキングゾーンＺ１、Ｚ２について、図３の簡略化を適用して示す説明図である。同図に示すように、ピッキングゾーンＺ１では、ピッキング（フロー）ラック２０１の間口から集品可能な各種アイテムについて、担当の作業員Ｍが、作業台Ｔにおいて、担当する収容箱に集品を行う。同様に、ピッキングゾーンＺ２では、ピッキング（フロー）ラック２０２の間口から集品可能な各種アイテムについて、担当の作業員Ｍが、作業台Ｔにおいて、担当する収容箱に集品を行う。なお、前述の図２の作業員Ｍと作業台Ｔも、この簡略化されたイメージで示してある。

【0045】

図５は、実施形態の物流システム１の概略制御フローを簡略化して含む機能ブロック図である。同図において、太幅２重線構成の点線矢印は、物（アイテム等）の流れ方向を示し、単線の点線矢印は、制御の流れ方向を示す。

【0046】

同図に示すように、物流システム１は、集品の対象となる入荷品を複数種類入荷する入荷部１０（入荷（入庫）エリア１０Ａに対応）と、集品を行うための集品部２０（ピッキングエリア２０Ａに対応）と、配送のために出荷対象となる出荷品を出荷する出荷部３０（出荷準備エリア４０Ａ＋出荷待ちエリア５０Ａ＋出荷（出庫）エリア３０Ａに対応）と、入荷部１０、集品部２０および出荷部３０を制御する制御部Ｃと、を備えている。

【0047】

制御部Ｃは、上記の入荷部１０、集品部２０および出荷部３０に対応して、入荷部１０を制御する入荷制御（入荷制御工程）１０Ｃ、集品部２０を制御する集品制御（集品制御工程）２０Ｃ、および、出荷部３０を制御する出荷制御（出荷制御工程）３０Ｃを行う。

【0048】

ここで、および以下の説明において、「～部を制御する」とは、「～部をデータベース管理下とする」と言うことを指し、「～部において作業・処理対象となるアイテムのそれぞれについて、そのアイテムのＩＤ（以下「アイテムＩＤ」）に関連付けて、そのアイテムの各時点での状況を把握して更新し（データベースに記憶して状況に合わせて更新し）、後工程のための参照データとすること」を最小要件とする。ここでの「状況」には、各アイテムがどの工程まで作業・処理対象となったか等の情報が含まれる。この場合、この最小要件を満足すれば、少なくとも「参照データを得る」と言う点において、「自然法則の利用」に該当することになる。

【0049】

すなわち、後工程における制御のための参照データを得ることが最小要件なので、実際の作業・処理対象となるアイテムのそれぞれについて、その作業・処理を例えばプログラム制御により全自動で実施する場合はもちろんのこと、その作業・処理の一部または全部を作業員等の人手で実施したとしても、（自然法則に基づいて）参照データを得てシステム全体が作動するので、システム全体として、「自然法則の利用」に該当することになる。

【0050】

なお、上記のアイテムＩＤは、例えば入荷時点でデータベースに登録され、あるいは事前に登録済みの情報を示すものであり、例えば入荷品に付される所定の番号の他に、品種名を含む種類、数量、産地、消費期限、賞味期限等の特性を示す。このデータベースへの登録は、例えば入荷品に付されたバーコードの読み取り、入荷品の箱に内蔵されたＩＣ内の情報の読み取り、その他、各種タグ、各種貼付、付帯品からの情報取得によって行われる。

【0051】

図５の説明に戻り、同図に示すように、入荷部１０は、入荷品を入荷する作業を行う入荷作業部１１（入荷荷捌きエリアに対応）と、入荷した入荷品をそれぞれ１種類以上含むアイテムを複数種類保管するアイテム保管部１２（ケース自動倉庫設備に対応）と、集品部２０での集品に必要になる複数種類のアイテムを、集品部２０に補充するアイテム補充部１３（原料ケース自動補充設備に対応）と、を有する。

【0052】

これに対して、制御部Ｃでは、入荷部１０を制御する入荷制御（入荷制御工程）１０Ｃとして、入荷作業部１１（入荷荷捌きエリアに対応）を制御する入荷作業制御（入荷作業制御工程）１１Ｃと、アイテム保管部１２（ケース自動倉庫設備に対応）を制御するアイテム保管制御（アイテム保管制御工程）１２Ｃと、アイテム補充部１３（原料ケース自動補充設備に対応）を制御するアイテム補充制御（アイテム補充制御工程）１３Ｃと、を行う。

【0053】

集品部２０は、アイテム補充部１３により補充されたアイテムを集品のために一時保管する集品準備部２１（ピッキング（フロー）ラック２００に対応）と、集品担当の作業員が集品準備部２１のアイテムを収容箱に集品する集品作業を行って、出荷品となるアイテムを集品した収容箱の準備を進める集品作業部２２（ピッキング作業エリア２１０に対応）と、集品作業に供する収容箱を搬送するために、搬送ロボットＲが自由軌道（平面走行自在）で走行し、出荷部３０のパーキングエリア６０１（図１参照）まで延びて存在（延在）する搬送走行部２３（搬送ロボット走行エリア６０に対応）と、を有する。

【0054】

これに対して、制御部Ｃでは、集品部２０を制御する集品制御（集品制御工程）２０Ｃとして、集品準備部２１（ピッキング（フロー）ラック２００に対応）を制御する集品準備制御（集品準備制御工程）２１Ｃと、集品作業部２２（ピッキング作業エリア２１０に対応）を制御する集品作業制御（集品作業制御工程）２２Ｃと、搬送走行部２３（搬送ロボット走行エリア６０に対応）を制御する搬送走行制御（搬送走行制御工程）２３Ｃと、を行う。

【0055】

出荷部３０は、集品部２０で集品された収容箱を受領して、配送対象となる出荷品となる出荷態様に纏める出荷準備部３１（出荷準備エリア４０Ａに対応）と、出荷態様の出荷品に含まれるアイテムの種類別特性に合わせて保管する出荷品保管部３２（出荷待ちエリア５０Ａに対応）と、配送等のために出荷品を揃える作業を行う出荷作業部３３（出荷（出庫）エリア３０Ａに対応）と、を有する。

【0056】

これに対して、制御部Ｃでは、出荷部３０を制御する出荷制御（出荷制御工程）３０Ｃとして、出荷準備部３１（出荷準備エリア４０Ａに対応）を制御する出荷準備制御（出荷準備制御工程）３１Ｃと、出荷品保管部３２（出荷待ちエリア５０Ａに対応）を制御する出荷品保管制御（出荷品保管制御工程）３２Ｃと、出荷作業部３３（出荷（出庫）エリア３０Ａに対応）を制御する出荷作業制御（出荷作業制御工程）３３Ｃと、を行う。

【0057】

［２．課題解決ポイントの例示］
なお、以下の説明において、対応図面上では見易さを重視して使用している丸囲み数字は、丸１は(01)、丸２は(02)、丸３は(03)、・・・のように、半角カッコ内の数字で代用して説明する。

【0058】

図６は、図１で前述の出荷準備エリア４０Ａの一部の拡大図であり、前段階を担当するピッキングエリア２０Ａにおいてピッキング（集品）された収容箱を受領するエリアの拡大図である。

【0059】

同図（ａ）に示すように、ここでは、搬送ロボット走行エリア６０を介して搬送ロボットＲにより搬送された収容箱Ｂ、あるいはパーキングエリア６０１に一時駐車して待機していた搬送ロボットＲにより搬送された収容箱Ｂ、を受領する。

【0060】

この場合、複数の搬送ロボットＲは、ピッキング（集品）作業（第１工程の作業）を行うピッキングエリア（第１作業領域）２０Ａから、その作業結果の収容箱Ｂを、出荷準備エリア４０Ａの入り口で作業員が次の作業（出荷準備作業）を行う作業台まで搬送する。

【0061】

ここで、本実施形態では、単一の収容箱に対する作業時間である単一作業時間として、ピッキングエリア（第１作業領域）２０Ａでの集品作業（第１工程）における単一作業時間である第１単一作業時間と、出荷準備エリア４０Ａの入り口の作業台（第２作業領域）で作業員が行う次の作業（第２工程）における単一作業時間である第２単一作業時間との間で、単一作業時間としての時間差がある場合について説明する。

【0062】

より具体的には、例えば第１単一作業時間に対して、第２単一作業時間がｎ倍（ｎは１を超える正の値）である場合について説明する。ここでは、この時間差を調整する調整手段として、平均ｎ個以上の収容箱に対して第２工程をまとめて作業可能とする第２作業構成を有する。

【0063】

さらに具体的には、上記第２作業構成として、単一の収容箱に対して同一作業を行う第２単一作業構成を、ｍ個（ｍはｎ以上の整数）並べて、ｍ個分の同一作業をまとめて作業可能な構成を有する。

【0064】

そして、最初の具体例として、ｍ（＝ｎ＝２）として、単一の収容箱に対して同一作業を行う第２単一作業構成を２個並べた例について、説明する。

【0065】

図６（ｂ）は、同図（ａ）の(01)の作業台周辺（作業エリア）の拡大図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の垂直断面図に相当する。

【0066】

図６（ｂ）に示すように、作業者Ｍが、図示の上下（作業者Ｍから見て左右）対称の２個の作業台に、それぞれ１個の収容箱Ｂを、それぞれを搬送してきた２台の搬送ロボットから受領し、その２個の収容箱Ｂを中心部に集める（この構成は、図３（ｂ）左側で前述の作業台Ｔに類似）。

【0067】

そして、作業者Ｍは、この２個の収容箱Ｂから、２個同時に、内部のアイテムを、背面に準備済みの空のパックＰに移し替え、空となった収容箱（空循環箱、空収容箱：以下「空箱」）Ｅを、中心部の前面にある下降用のスライド（スライドテーブル：傾斜台）Ｓに
押し出す。

【0068】

この場合、(01)の作業エリアにおける左右対称の２個の作業台にそれぞれ単位時間に１個ずつの計２個の収容箱Ｂが届けられ、その単位時間の間に、単独では１個しか収容箱Ｂから空のパックＰへの移し替え作業ができないとしても、２個同時に移し替え作業ができる構成になっていることにより、集品作業（第１工程の作業）を行うピッキングエリア（第１作業領域）２０Ａからの収容箱Ｂを、出荷準備エリア４０Ａの入り口の作業台（作業エリア：第２作業領域）で作業員Ｍが行う次の作業（第２工程）の作業待ちで待たせることが無くなり、作業滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減させることが可能になる。

【0069】

なお、同図（ａ）の(02)や(03)の作業エリアでも、同様の関係となり、(01)～(03)の３個の作業エリアにおいて、単位時間に計２個×３か所＝６個の収容箱Ｂが届けられるが、それに対して、それぞれ２個づつを同時に移し替え出来る計３個（３か所）の構成により、単位時間に計６個の移し替えが可能になり、作業待ちで待たせることが無くなり、作業滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減させることが可能になる。

【0070】

図７は、別の例を示す、図６と同様の説明図である。図６の例では、作業者Ｍの背面側にアイテムを移し替えるパックＰを用意したが、この例では、２か所の隣り合う作業エリアの間に、空のパックＰの供給ルートと、移し替えられたアイテムが入っているパック（実のパック）Ｐを、その次の出荷準備工程であるプッシャー（図示符号無し）による段積み用並べ替え作業の工程に進める出荷前順立てルートとを設けている。

【0071】

ここでは、空のパックＰは、２か所の作業エリアの間に供給され、２人の作業者Ｍは、必要になったときに、空のパックＰを手元に引き寄せて、搬送ロボットＲが搬送してきた収容箱Ｂの中のアイテムを、そのパックＰに移し替えて、出荷前順立てルートに送り出している。また、アイテムが取り出された空箱Ｅは、図６で前述の例と同様に、下降用のスライドＳに押し出される。また、ここでの構成には、搬送ロボットＲの走行面である搬送ロボット走行エリア６０の下の層に、空箱Ｅの回収のための搬送ルートである回収ルートが設けられている。

【0072】

なお、前述したように、上記の例は、第１単一作業時間に対して、第２単一作業時間がｎ倍（ｎは１を超える正の値）である例であり、さらには、第２作業構成として、単一の収容箱に対して同一作業を行う第２単一作業構成を、ｍ個（ｍはｎ以上の整数）並べて、ｍ個分の同一作業をまとめて作業可能な構成を有する例であり、さらに具体例として、ｍ（＝ｎ＝２）として、単一の収容箱に対して同一作業を行う第２単一作業構成を２個並べた例について、説明したが、ここでの倍数であるｍやｎとしては、各種の組合せが可能である。

【0073】

［３．その他の適用・応用例］
図８は、図７の例の構成を(03)および(04)の作業エリアとして、図示の上下（作業者目線では左右）対称の作業エリア(01)および(02)の作業エリアをさらに加えた例に相当するが、ここではさらに上述のｍやｎの別の例について、追加説明する。

【0074】

すなわち、図８は、同図に示すように、さらに別の例として、バッファエリア６０２を追加した構成の例を示す、図６と同様の説明図である。

【0075】

図６や図７の例では、搬送ロボットＲによって(01)等の作業エリアに搬送された各２個の収容箱Ｂは、到着次第、作業者Ｍの手元である中心部まで届けられて、第２工程における第２作業としてアイテムの移し替えに供されたが、図８の例では、それぞれ最大４個の収容箱Ｂを載置して保留できる図示上下（作業者目線で左右）の２組のバッファエリア６０２、すなわち１つの作業エリアで最大（ｍ＝４×２＝）８個のバッファエリア６０２を有し、第２工程として第２作業時間内に最大８個分のアイテムのパックＰへの移し替え作業ができる第２作業構成となっている。

【0076】

この場合、第２作業構成において、第２単一作業時間内に、バッファエリア（載置バッファ）６０２に載置された最大（ｍ＝４×２＝）８個の収容箱Ｂに対してまとめて作業ができるため、集品作業（第１工程の第1作業）を行うピッキングエリア（第１作業領域）２０Ａからの収容箱Ｂを、出荷準備エリア４０Ａの入り口の作業台（作業エリア：第２作業領域）で作業員Ｍが行う次の作業（第２工程）の作業待ちで待たせることが無くなり、作業滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減させることが可能になる。

【0077】

また、上述した図８の例では、タイミングの調整作業にバッファエリア（載置バッファ）６０２を利用したが、図７の例と同様に、バッファエリア（載置バッファ）６０２が無く、搬送された各２個の収容箱Ｂが、到着次第、作業者Ｍの手元である中心部まで届けられる構成であっても、この図８の例で対応できる。

【0078】

すなわち、バッファエリア（載置バッファ）６０２を設置するまでもなく、ｍ台以上の搬送ロボットＲを駐留できるパーキングエリア（パーキング）６０１を備えているので、これを利用して、ｍ台の搬送ロボットＲが載置しているｍ個の収容箱Ｂに対してまとめて作業ができるため、集品作業（第１工程の第1作業）を行うピッキングエリア（第１作業領域）２０Ａからの収容箱Ｂを、出荷準備エリア４０Ａの作業エリア（第２作業領域）で作業員Ｍが行う次の作業（第２工程）の作業待ちで待たせることが無くなり、システム全体の作業効率の悪化を低減させることが可能になる。

【0079】

図９は、さらに別の例を示す、図６と同様の説明図である。この例では、搬送されてきた収容箱Ｂ内のアイテムを一旦パックに移し替える構成の前述した図６～８の例とは異なり、収容箱Ｂ内のアイテムをパックに移し替えることなく、直接に出荷箱Ｆに詰める作業工程を第２工程としている。

【0080】

この例では、一列で最大５個のシュート（同じ出荷箱Ｆに入る同じオーダ内で指定された）単位の、４列のバッファエリア６０２を、それぞれの作業エリアに有し、その作業エリアを全体で３組備えている。

【0081】

このシュート単位の最大５個の収容箱Ｂから出荷箱Ｆに、第２工程として第２作業時間内にアイテムを詰め替えられる場合、単位時間当たり第１工程としての集品作業において５（＝ｍ）個の収容箱Ｂに対して集品作業している間に、第２工程においてｍ個の収容箱Ｂに対して作業ができる。これにより、集品作業（第1工程）からの収容箱Ｂを、第２工程の作業待ちで待たせることが無くなり、作業滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減可能になる。

【0082】

図８や図９の例において、集品作業（第1工程）において単位時間当たりｎ個の収容箱に対して作業している間に、後続の第２工程においてｍ個の収容箱に対して作業ができ、ｍ≧ｎであれば、第1工程からの収容箱を、第２工程の作業待ちで待たせることが無くなり、作業滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減可能になる。

【0083】

図１０は、上述の図６～９の例とは別のエリアに適用した実施形態を示す説明図である。上述した図６～９の例とは異なり、ピッキングエリア２０Ａでの集品作業の工程内において、搬送ロボットＲによる収容箱Ｂの搬送作業を第１工程における第１作業とし、搬送された収容箱Ｂにアイテムを集品するピッキング作業エリア２１０内での作業員Ｍによる集品作業を第２工程における第２作業とした例を示す。

【0084】

同図に示すように、この例では、作業員Ｍが集品作業を行う作業台Ｔの中央部の前後に、それぞれ最大５（＝ｍ≧ｎ）個の収容箱Ｂを載置して保留できるバッファエリアＧを備えている。このため、例えば同一種のアイテムをまとめて一緒に集品するなどにより、集品作業の加速が可能になる。

【0085】

これにより、搬送ロボットＲによる収容箱Ｂの搬送作業（第１工程の第１作業）においてｎ個の収容箱Ｂを搬送して作業台Ｔに供給している間に、作業員Ｍによる集品作業（第２工程の第２作業）においてｍ個の集品作業ができれば、搬送ロボットＲ（第1工程）からの収容箱Ｂを、作業員Ｍによる集品作業（第２工程の第２作業）の作業待ちで待たせることが無くなり、作業滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減可能になる。

【0086】

なお、上述した例では、集品部２０での集品作業や出荷部３０での出荷準備作業の例を挙げたが、本発明の適用範囲はこれらに限られない。

【0087】

入荷部１０、集品部２０、出荷部３０のいずれかの内部にとどまる関係であっても、入荷部１０と集品部２０との間、集品部２０と出荷部３０との間など、相互間であっても、入荷品として入荷された１種以上のアイテムを収容した単一の収容箱に対する作業時間である単一作業時間として、先行する作業の工程（第１工程）の作業（第１作業）の単一作業時間である第１単一作業時間と、その第1工程に後続する第２工程における単一作業時間である第２単一作業時間との間で、単一作業時間としての時間差がある場合に、時間差を吸収するように調整が必要であり、本発明によれば、この種の調整が可能になる。

【0088】

そして、これらの調整により、いわゆる「待ち状態」の作業の滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減可能にできる。

【0089】

上述のように、本発明によれば、ＡＭＲを採用した物流システムにおいて、いわゆる「出荷準備待ち状態」や「手待ち状態」などの作業の滞留によるシステム全体の作業効率の悪化を低減させることが可能になる。

【0090】

本発明の概念は、主に、いくつかの実施形態を参照して説明してきた。しかしながら、当業者によって容易に理解されるように、上述のもの以外の実施形態は、添付の特許請求の範囲によって定義されるように、本発明の概念の範囲内で等しく可能である。

【産業上の利用可能性】

【0091】

本発明の各態様に係る物流システムおよび各種制御は、入荷・集品・出荷・搬送の対象となるアイテムをデータベース管理するシステムについてのものであり、その意味で自然法則を利用しており、プログラム制御でハードウェアを作動させる点で工業的価値を有し、また、搬送の行為（役務）やアイテム自体は商取引の対象である点で経済的価値を有しており、これらの技術分野において、幅広い産業上の利用可能性を有する。

【符号の説明】

【0092】

１ 物流システム
１０ 入荷部
１０Ａ 入荷（入庫）エリア
１０Ｃ 入荷制御（工程）
１１ 入荷作業部
１１Ｃ 入荷作業制御（工程）
１２ アイテム保管部
１２Ｃ アイテム保管制御（工程）
１３ アイテム補充部
１３Ｃ アイテム補充制御（工程）
２０ 集品部
２０Ａ ピッキングエリア
２０Ｃ 集品制御（工程）
２１ 集品準備部
２１Ｃ 集品準備制御（工程）
２２ 集品作業部
２２Ｃ 集品作業制御（工程）
２３ 搬送走行部
２３Ｃ 搬送走行制御（工程）
３０ 出荷部
３０Ａ 出荷（出庫）エリア
３０Ｃ 出荷制御（工程）
３１ 出荷準備部
３１Ｃ 出荷準備制御（工程）
３２ 出荷品保管部
３２Ｃ 出荷品保管制御（工程）
３３ 出荷作業部
３３Ｃ 出荷作業制御（工程）
４０Ａ 出荷準備エリア
５０Ａ 出荷待ちエリア
６０ 搬送ロボット走行エリア
２００、２０１、２０２ ピッキング（フロー）ラック
２１０ ピッキング作業エリア
３１０ 出荷バース
６０１ パーキングエリア
Ｂ 収容箱
Ｃ 制御部
Ｅ 空箱（空循環箱、空収容箱）
Ｆ 出荷箱（発送箱、送付箱）
Ｍ 作業員
Ｐ パック
Ｒ 搬送ロボット（ＡＭＲ）
Ｓ スライド（スライドテーブル：傾斜台）
Ｔ 作業台（作業テーブル）
Ｚ、Ｚ１、Ｚ２ ピッキングゾーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】