JP2000344312A - 商品仕分けシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 商品仕分けシステムにおいて、人の経験や勘
に頼った予測の結果生じる作業員への過負荷や作業員の
集品作業の繁閑などの人や時間の無駄及び誤った判断の
発生をなくすることを課題とする。 【解決手段】 商品仕分けシステムにおいて、ホストコ
ンピュータ３は、作業領域Ａにおける集品作業地点の分
布状態と集品作業地点における集品作業量と集品作業に
従事する作業員ａの人数と集品作業に使用する作業車１
の台数とを考慮して、予め最適集品作業形態をシミュレ
ーションする。その作業形態には作業員ａが作業車１に
随行する随行モードと、作業員ａが集品作業地点で待機
する待機モードと、これらのモードを併用する併用モー
ドのいずれかが提示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、商品の流通過程で
用いられるピッキングシステムやソーティングシステム
などの商品仕分けシステムの技術分野に関する。

【０００２】

【従来の技術】スーパーマーケットやコンビニエンスス
トア向けの商品配送センターなどにおいては、各店舗か
らの要求に応じて各種の商品を要求個数だけ取り揃える
という集品作業が行なわれるが、この集品方法として、
例えば注文先別の商品収集容器を搬送しながら、その搬
送経路に沿って設けられた商品収納部から注文商品を要
求個数ずつ取り出して上記収集容器内に集品するピッキ
ング方式と、各商品を品目ごとに搬送しながら、その搬
送経路に沿って設けられた注文先別の商品収納部に注文
先ごとに商品を要求個数ずつ投入していくソーティング
方式とがある。

【０００３】上記のようなピッキング方式を採用したシ
ステムにおいては、近年特公平７−５１７４号公報に開
示されているように運行路に従って自動走行する自走式
の作業車を用いるものや、作業車自体に収集すべき商品
及び収集すべき数などの集品データと、その集品データ
に基づいて、より具体的には収集すべき商品を収納する
商品収納部の位置に基づいて設定される集品作業地点な
どの運行データを記憶させて、作業車が自動で運行路に
従って移動しながら集品作業地点で停止し、その集品作
業地点における集品データを画面表示などにより提示す
るようにした所謂ナビゲート方式を採用したピッキング
システムが実用化されている。

【０００４】このようなピッキングシステムでは作業車
あるいは作業員が集品作業地点を誤って行き過ぎること
がなくなることから集品作業ミスが低減し、多数の商品
収納部の側に表示器を備える必要がなくなるから設備費
が低減するという利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来のピッキ
ングシステムでは、人の経験や勘にのみ頼って作業車の
運行計画や集品作業地点への作業員の配置計画を立案す
るようにしていたので、予測とは異なった事態、すなわ
ち作業員への過負荷や作業員の集品作業の繁閑などが起
き勝ちで、その結果効率的な作業が行われないことがあ
った。

【０００６】また、ソーティングシステムにおいても上
記と同様な問題が発生していた。

【０００７】そこで本発明は、人の経験と勘に頼った予
測の結果生じる作業員への過負荷や作業員の集品作業の
繁閑などの人や時間の無駄及び誤った判断の発生をなく
する商品仕分けシステムを構築することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために次のように構成したことを特徴とする。

【０００９】すなわち、本願の請求項１に係る発明（以
下、第１発明という）は、商品を品目ごとに収納し、も
しくは注文先ごとに収納する多数の商品収納部が設けら
れた作業領域内を所定の経路に沿って作業車を走行させ
ながら、各商品収納部に収納された商品を品目ごとに指
定された個数ずつ取り出して上記作業車に搭載し、もし
くは作業車に積み込まれた商品を注文先ごとに指定され
た個数ずつ取り出して各商品収納部に投入する商品仕分
けシステムにおいて、各注文先からの受注商品データと
上記作業領域内における各商品収納部の配置とに基づい
て上記作業車を停止させる集品作業地点設定手段と、該
設定手段によって設定された集品作業地点の上記作業領
域内における分布状態に基づいて最適集品作業形態をシ
ミュレーションするシミュレーション手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【００１０】請求項２に係る発明（以下、第２発明とい
う）は、上記第１発明の構成において、シミュレーショ
ン手段を、各集品作業地点における集品作業量を考慮し
て最適集品作業形態をシミュレーションするように構成
したことを特徴とする。

【００１１】請求項３に係る発明（以下、第３発明とい
う）は、上記第１発明の構成において、シミュレーショ
ン手段を、集品作業に従事する作業員の人数を考慮して
最適集品作業形態をシミュレーションするように構成し
たことを特徴とする。

【００１２】請求項４に係る発明（以下、第４発明とい
う）は、上記第１発明の構成において、シミュレーショ
ン手段を、集品作業に使用する作業車の台数を考慮して
最適集品作業形態をシミュレーションするように構成し
たことを特徴とする。

【００１３】請求項５に係る発明（以下、第５発明とい
う）は、上記第１発明の構成において、シミュレーショ
ン手段を、最適作業形態として、作業員が作業車に随行
する随行モードと、作業員が集品作業地点で待機する待
機モードと、これらのモードを併用する併用モードのい
ずれかを選択するように構成したことを特徴とする。

【００１４】請求項６に係る発明（以下、第６発明とい
う）は、上記第５発明の構成において、シミュレーショ
ン手段を、最適作業形態として待機モードまたは併用モ
ードのいずれかを選択するときに、各待機作業地点への
作業員の分配配置を設定するように構成したことを特徴
とする。

【００１５】請求項７に係る発明（以下、第７発明とい
う）は、上記第１発明の構成において、集品作業地点設
定手段を、シミュレーション手段によるシミュレーショ
ンの結果に基づいて集品作業地点を修正し、シミュレー
ション手段を、この修正された集品作業地点の分布状態
に基づいて再シミュレーションするように構成したこと
を特徴とする。

【００１６】上記の構成によれば次のような作用が得ら
れる。

【００１７】まず、第１発明から第７発明までのいずれ
においても、集品作業を行なうときには、作業車がナビ
ゲート方式の集品作業車として機能し、作業車が商品収
納部に沿って自走しながら自動的に集品作業地点で停止
してその作業地点での仕分けるべき商品の個数などが提
示される。それゆえ作業車あるいは作業員が集品作業地
点を誤って行き過ぎることがなくなる。さらに表示器を
商品収納の方に多数備える必要がなくなり、設備費が低
減する。

【００１８】特に第１発明によれば、一連の集品作業を
開始するのに先立って、集品作業地点の作業領域内にお
ける分布状態に基づいて最適集品作業形態が予めシミュ
レーションされるので、作業車の効率的な運行計画や作
業員の合理的な配置計画の立案を速やかにかつ誤りなく
行なうことができる。

【００１９】第２発明によれば、各集品作業地点におけ
る集品作業量を考慮して最適集品作業形態がシミュレー
ションされるので、人や時間に無駄の生じない商品仕分
け作業を行なうことができる。

【００２０】第３発明によれば、集品作業に従事する作
業員の人数を考慮して最適集品作業形態がシミュレーシ
ョンされるので、作業領域における無駄のない作業員の
配置を予測することができる。

【００２１】第４発明によれば、集品作業に使用作業車
の台数を考慮して最適集品作業形態がシミュレーション
されるので、作業車の有効な稼動を実現することができ
る。

【００２２】第５発明と第６発明によれば、その日ある
いはその時間帯において、作業員が作業車に随行する随
行モードと、作業員が集品作業地点で待機する待機モー
ドと、これらのモードを併用する併用モードのいずれか
を選択することにより、作業員、作業車及び時間の無駄
の発生をなくすることができる。すなわち、シミュレー
ションの結果、それぞれのモードの場合に推定される所
要集品作業時間の長短に基づき、採用すべき集品作業形
態を決めることができる。

【００２３】ここで、作業員が作業車に随行する随行モ
ードは、集品する商品が少なくまた作業領域に広範に分
散している場合に適用される。作業員が集品作業地点で
待機する待機モードは、集品する商品が多い場合及び特
定の作業地点に商品が偏って集中している場合に適用さ
れ、その作業区域には作業員を集中させておく必要があ
る場合である。そして上記のほかに上記２つのモードを
併用する併用モードの場合もある。

【００２４】特に第６発明によれば、最適作業形態とし
て待機モードまたは併用モードのいずれかを選択すると
き、各集品作業地点への作業員の分配配置を行なうこと
で、作業員へ過度の作業負荷を負わすことがなくなる。

【００２５】さらに第７発明によれば、シミュレーショ
ンの結果に基づいて集品作業地点が修正され、修正され
た集品作業地点の分布状態に基づいて再度シミュレーシ
ョンされるので、作業員の一層合理的な配置及び作業車
の一層効率的な運行を実現することができる。

【００２６】なお、シミュレーションにあたっては、以
下の基準を設定することができる。作業車停止地点で仕
分けする商品数に応じた人数の作業員を待機させること
とする。また、隣接する作業ブロック同士で集品する商
品数が少ない場合あるいは投入できる作業員の人数に不
足がある場合は、該作業ブロックを統合して一つの作業
ブロックとみなして合計した商品数に応じた作業員を配
置するなどの基準を設定すればよい。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を説明す
る。

【００２８】図１は本発明を適用したピッキングシステ
ムのレイアウト図である。図１に示すように、自走式の
作業車１…１の巡回運行路Ｒが敷設されている。作業車
１…１の移動方向は図中矢印で示してある。

【００２９】運行路Ｒは、基本的に、作業領域Ａに複数
列に配置された多数の商品収納部２…２に沿って延びる
複数の集品作業路ｒ１ａ，ｒ１ｂ，ｒ１ｃ，ｒ１ｄ，ｒ
１e，ｒ１ｆと、これらの集品作業路ｒ１ａ〜ｒ１ｆと
交差して商品収納部２…２をバイパスする複数のバイパ
ス路ｒ１１ａ，ｒ１１ｂ，ｒ１１ｃとさらに集品作業路
ｒ１ａと集品作業路ｒ１ｆを連絡する連絡路ｒ１２とに
より格子状に形成されている。

【００３０】次に、図２に基づいてピッキングシステム
の制御システムを説明する。図１に示す作業車１に搭載
された車載コンピュータ６には、バーコードスキャナ７
と、各種データを画面表示するディスプレイ８と、各種
データを手動入力するときに押下操作されるキー入力部
９と、各種作業が完了したときに押下操作される完了ボ
タン１０と、無線アンテナ１１とが設けられている。

【００３１】また、このピッキングシステムのホストコ
ンピュータ３には連結路ｒ１２の近傍に設置された作業
管理装置４が双方向に通信可能に接続されている。作業
管理装置４には無線アンテナ５が設けられ、この無線ア
ンテナ５と車載コンピュータ６の無線アンテナ１１とを
介して作業管理装置４と車載コンピュータ６との間で情
報が無線交信される。

【００３２】図２に示す駆動装置１２と該駆動装置１２
を制御する運行用コントローラ１３も作業車１に設けら
れている。この運行用コントローラ１３と車載コンピュ
ータ６のコンピュータ本体１４とが双方向に通信可能に
接続されている。運行用コントローラ１３は作業車１が
所望の停止地点Ｐで停止するよう駆動装置１２を制御す
る。

【００３３】図１に示すように、運行路Ｒには作業ブロ
ックＢごとに作業車１の停止地点Ｐが設けられ、このよ
うな停止地点Ｐ…Ｐが運行路Ｒに多数配置されている。
作業車１が停止する必要のある停止地点Ｐは集品作業地
点を意味し、作業車１が該集品作業地点に到達すると作
業員ａは作業車１のディスプレイ８に提示される集品作
業指令に基づき集品作業を行なう。

【００３４】次に、このピッキングシステムの具体的運
用例を図３に示す主な動作のフローチャートに従って説
明する。

【００３５】なお、ホストコンピュータ３には注文先ご
との受注データと、商品収納部２の品目ごとのロケーシ
ョンデータとが記憶され、該データが作業管理装置４に
受け渡されている。

【００３６】まず、ホストコンピュータ３は作業領域Ａ
における作業量の分布状態と、集品作業に従事する作業
員ａの人数と、使用する作業車１の台数とに基づいて、
最適集品作業形態を予めシミュレーションする（ステッ
プＳ１，Ｓ２）。

【００３７】その結果に基づいて、業務責任者ｍは、作
業員ａが作業車に随行する随行モードと、作業員ａが集
品作業地点で待機する待機モードと、これらのモードを
併用する併用モードのいずれかを選択して、作業管理装
置４を介してホストコンピュータ３に作業指令内容を入
力する（ステップＳ３）。

【００３８】その場合に随行モードが選択されたときに
は、作業員ａは作業管理装置４に今回の注文先の店舗番
号を入力する。作業管理装置４は該当番号に対応する店
舗の受注データを呼び出し、該受注データと商品の保管
場所を示すロケーションデータとに基づいて、当該店舗
向けの作業データと、作業車１が最短距離を移動するた
めの運行パターンとを生成して、これらのデータを作業
開始を待っている作業車１の車載コンピュータ６に一括
して送信する（ステップＳ４〜Ｓ７）。

【００３９】作業車１が出発の後停止すべき地点Ｐ、す
なわち集品作業地点で停止すると、作業員ａは該当する
作業ブロックＢにおいてピッキング作業を開始する。す
なわち、作業員ａはディスプレイ８の画面表示を見て、
商品棚２から該当商品を表示個数だけピッキングした
後、バーコードスキャナ７を用いて商品コードを読み取
る（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。

【００４０】このようにして、商品を集品した後、完了
ボタン１０をＯＮ操作する（ステップＳ１３，Ｓ１
４）。このＯＮ信号を受信したコンピュータ本体１４
は、作業データを消し込む。

【００４１】この後コンピュータ本体１４は当該作業ブ
ロックＢでの集品作業が全て終了したか否かを判定し、
終了していなければステップＳ１０に戻って次の商品に
関する作業データを表示する一方、終了していればステ
ップＳ１６に進んで次の作業ブロックＢが残っているか
否かを判定する。次の作業ブロックＢが残っていると判
定したときには、ステップＳ８に戻って次の停止地点Ｐ
へ移動するように運行用コントローラ１３に指令信号を
出力する。

【００４２】こうして計画された全ての停止地点Ｐに停
止して全ての作業を終了した作業車１はスタート地点に
戻り、作業管理装置４の前で次の作業の指示に待機す
る。

【００４３】次に、シミュレーションの結果に基づいて
集品作業を実施する場合をより具体的に例示する。

【００４４】すなわち、図４は作業員ａが作業車１に随
行する随行モードの場合である。商品収納部２において
密な斜線部は集品対象の商品数が多いことを、疎な斜線
部は集品対象の商品数が少ないことを、そして空白部は
集品対象の商品がないことを示している。図示した停止
地点Ｐ…Ｐが集品作業地点として指定され、実線で示し
たような移動経路（ア）が生成される。

【００４５】図４のように作業車１の各停止地点Ｐで集
品すべき商品数が少なく、しかも作業領域Ａの全体にわ
たって停止地点Ｐが分散している場合には、予め作業員
ａが各停止地点Ｐに待機する待機モードではなく、作業
員ａが作業車１に随行する随行モードが推奨される。

【００４６】図５は作業員ａは作業車１には随行せず、
その代わりに作業員ａが停止地点Ｐで待機する待機モー
ドの場合を示す。図示した停止地点Ｐ…Ｐが集品作業地
点として指定され、実線で示したような移動経路（イ）
が生成される。

【００４７】図４の場合に比べて特徴的なことは、大き
な作業量を必要とする停止地点Ｐ、言い換えれば密な斜
線部の商品収納部２の集中した作業ブロックＢの比率が
多く作業領域Ａに分布していることである。このとき作
業員ａが作業車１に随行する随行モードを採用すると、
集中した多量の商品を集品対象とする必要があることか
ら作業員ａの疲労は甚だしくなり、また集品間違いも起
こりやすい。このような場合には作業員ａを停止地点Ｐ
に集中して配置して待機させる待機モードの方が作業員
ａの疲労は少なく敏速で過ちの少ない集品作業ができる
ことになる。なおこの場合の注文先の店舗番号の入力作
業は、業務責任者ｍまたはほかの人員によって行われ
る。

【００４８】図６は上記の２つのモードを併用する併用
モードの場合である。図示した停止地点Ｐ…Ｐが集品作
業地点として指定され、実線で示したような移動経路
（ウ）が生成される。

【００４９】この場合作業開始より作業員ａの随行完了
地点Ｅ（随行する作業員ａが随行することが必要である
最終の停止地点Ｐ）までの領域は集品すべき商品数が少
なく、しかも作業領域Ａの全体にわたって停止地点Ｐが
分散しているので、作業員ａが作業車１に随行する随行
モードを採用する。随行完了地点Ｅ以降は大きな作業量
を必要とする停止地点Ｐが偏って存在しているので、停
止地点Ｐに集中して待機している作業員ａに集品作業を
まかせ、これまで作業車１に随行してきた作業員ａ自身
は随行から解放される。こうしてそれぞれの作業員ａは
必要以上の過酷な集品作業を負うことはないため、疲労
は少なくまた過ちを犯すことも軽減されることとなる。

【００５０】ところで、シミュレーションの結果提示さ
れた集品作業地点を修正して集品作業地点の分布状態を
修正し、修正された集品作業地点の分布状態に基づいて
再度シミュレーションすることができる。ここでいう修
正は集品作業地点の統合あるいは廃止あるいは増設を含
む。こうして臨機応変に状況に応じた集品作業形態を採
用することができるので、より一層合理的な作業員の配
置及びより一層効果的な作業車の運行を実現できる。

【００５１】本発明をソーティングシステムに適用した
場合については説明を省くが、ピッキングシステムとは
システムの構成には基本的には大きな差異はない。従っ
て運用例もほぼ同様であるので省略する。この場合もピ
ッキングシステムのときと同様な作用が得られる。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、商品を
品目ごとに収納し、もしくは注文先ごとに収納する多数
の商品収納部が設けられた作業領域内を所定の経路に沿
って作業車を走行させながら、各商品収納部に収納され
た商品を品目ごとに指定された個数ずつ取り出して上記
作業車に積載し、もしくは作業車に積み込まれた商品を
注文先ごとに指定された個数ずつ取り出して各商品収納
部に投入する商品仕分けシステムにおいて、作業領域内
における最適集品作業形態をシミュレーションするよう
にしたので、作業員の配置計画や作業車の運行計画をよ
り合理的に速やかにかつ誤りなく設定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ピッキングシステムのレイアウト図である。

【図２】 同システムの制御システム構成図である。

【図３】 同システムの運用例を示す主な動作のフロー
チャートである。

【図４】 作業員が作業車に随行する随行モードの一例
を示すレイアウト図である。

【図５】 作業員が集品作業地点で待機する待機モード
の一例を示すレイアウト図である。

【図６】 上記の２つのモードを併用する併用モードの
一例を示すレイアウト図である。

【符号の説明】

１ 作業車 ２ 商品収納部 ３ ホストコンピュータ（制御手段、シミュレー
ション手段） ４ 作業管理装置（制御手段） ６ 車載コンピュータ（制御手段） １３ 運行用コントローラ（運行手段） Ａ 作業領域 Ｐ 停止地点（作業地点） Ｒ 運行路 ａ 作業員

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 啓 滋賀県栗太郡栗東町下鈎959番地の１ 株 式会社イシダ滋賀事業所内 Ｆターム(参考） 3F022 FF01 LL05 MM08 MM11 MM22 MM36 MM44 PP04

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商品を品目ごとに収納し、もしくは注文
   先ごとに収納する多数の商品収納部が設けられた作業領
   域内を所定の経路に沿って作業車を走行させながら、各
   商品収納部に収納された商品を品目ごとに指定された個
   数ずつ取り出して上記作業車に積載し、もしくは作業車
   に積み込まれた商品を注文先ごとに指定された個数ずつ
   取り出して各商品収納部に投入する商品仕分けシステム
   であって、各注文先からの受注商品データと上記作業領
   域内における各商品収納部の配置とに基づいて上記作業
   車を停止させる集品作業地点を設定する集品作業地点設
   定手段と、該設定手段によって設定された集品作業地点
   の上記作業領域内における分布状態に基づいて最適集品
   作業形態をシミュレーションするシミュレーション手段
   とが備えられていることを特徴とする商品仕分けシステ
   ム。
2. 【請求項２】 シミュレーション手段は、各集品作業地
   点における集品作業量を考慮して最適集品作業形態をシ
   ミュレーションするように構成されていることを特徴と
   する請求項１に記載の商品仕分けシステム。
3. 【請求項３】 シミュレーション手段は、集品作業に従
   事する作業員の人数を考慮して最適集品作業形態をシミ
   ュレーションするように構成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の商品仕分けシステム。
4. 【請求項４】 シミュレーション手段は、集品作業に使
   用する作業車の台数を考慮して最適集品作業形態をシミ
   ュレーションするように構成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の商品仕分けシステム。
5. 【請求項５】 シミュレーション手段は、最適作業形態
   として、作業員が作業車に随行する随行モードと、作業
   員が集品作業地点で待機する待機モードと、これらのモ
   ードを併用する併用モードのいずれかを選択するように
   構成されていることを特徴とする請求項１に記載の商品
   仕分けシステム。
6. 【請求項６】 シミュレーション手段は、最適作業形態
   として待機モードまたは併用モードのいずれかを選択す
   るときに、各待機作業地点への作業員の分配配置を設定
   するように構成されていることを特徴とする請求項５に
   記載の商品仕分けシステム。
7. 【請求項７】 集品作業地点設定手段は、シミュレーシ
   ョン手段によるシミュレーションの結果に基づいて集品
   作業地点を修正し、シミュレーション手段は、この修正
   された集品作業地点の分布状態に基づいて再シミュレー
   ションするように構成されていることを特徴とする請求
   項１に記載の商品仕分けシステム。