JP2500986B2 - 物品処理システム及び複数の品目を分配する方法 - Google Patents

物品処理システム及び複数の品目を分配する方法

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  • Control Of Conveyors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は異なる数及び異なる品目
の多重注文を自動的に満たすシステム及び方法に関す
る。特に、1つの注文に対する製品単位数がこの特定の
製品単位が1製品パッケージ即ち製品ケースに詰められ
る標準の数（以下標準製品単位数という）より少なくて
もよいようなシステムが提供される。異なる種類の製品
単位を含む複数の輸送ユニット即ち運搬台に注文品を配
列して、固定数の運搬台充填位置を持つロボット作業域
により注文品が配置されるように、製品単位の製品ケー
ス及び運搬台の処理順序付を決める計画法が実現され
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】1つの
貯蔵ユニット内の複数の異なる製品単位即ち品目銘柄の
自動的な配置に関連する諸問題は当技術分野において周
知である。この問題は貯蔵ユニットに置かれる製品単位
の種類及び数が注文間で変化する時更に解決が困難とな
る。即ち、最初の注文は幾つかの異なる製品単位に対し
て異なる数を要求し、その後の注文は異なる数の同じ製
品単位あるいは異なる数の完全に別の製品単位を要求す
ることがある。更に、1つの注文が1製品ケースの標準製
品単位数より少ない特定数の製品単位を要求する時に問
題が生じる。例えば、1つの注文は第1の製品単位(銘柄
A)を2単位と第2の製品単位(銘柄B)を4単位要求するが、
銘柄Aは12単位/製品ケースで供給される場合を考える
と、銘柄Bへ進む前に銘柄Aの別の10単位が配置される必
要がある。配置ロボットの使用効率を最大化するために
は、ロボットは銘柄Bの製品単位を配置する前に銘柄Aの
配置を完了していなければならない。
【０００３】米国特許第4,588,349号は所要部品で1つの
キットを自動的に充填する方法を記載している。これら
の部品は容器に保持され、輸送場所に設置されるトレー
に裁置される。ロボットは選択された容器を取出してこ
れをキット・ボックスに空ける。
【０００４】米国特許第5,029,095号は構成要素が複数
のビンの1つに置かれ、ディスプレイがその後組立てら
れる部品の完全なキットを表示する多数の構成要素を組
立てるシステムを記載している。
【０００５】米国特許第4,988,256号は部品を個々のキ
ットに組立てる装置及び方法について記載する。所定の
部品が作業ステーションへ送られるように部品がゲート
を経て多数のフィーダ上に並べられる装置を示す。
【０００６】IBMのTDB「Dynamic Database」は自動的な製
品ケース及びペレット化システムを通るデータ・フロー
を管理するため使用されるデータベースについて論述し
ている。ケース・ラインは各区間に対して1つの関連す
るコンピュータにより区間に分割される。キット形成デ
ータベースはケースされる品目が区間の間を移動するに
伴い、各コンピュータから以降のコンピュータへ送られ
る。
【０００７】IBMのTDB「Database Structure」は自動部品
在庫管理システムについて記載している。在庫品は通路
に置かれたパレット上に置かれる。データベースのフィ
ールド内のデータ指標に基くパレットについて情報が格
納される。これらのフィールドはパレット上の部品の種
類、部品を供給した商社、部品が受取られた日付、パレ
ットの位置、特定の部品の最も古い及び最も新しい場所
などの情報を含む。
【０００８】従来技術はその後に要求された銘柄を供給
する前に最も困難な位置に置かれた製品単位(銘柄)が最
も古い運搬台に置かれることを保証することにより、1
製品ケースの標準製品単位数より少ない数の注文を処理
するための最適化手法を提供するものでない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】従来技術とは対照的に、
本発明は注文に要件を課すことなく、標準製品単位数よ
り少ない数の注文品を配置するとができるように、特定
の製品単位(1つの品目の銘柄)の配置を計画し管理する
ための方法及び装置を提供する。他の種類の製品単位に
対する注文を満たす前に最も困難な位置に配置された製
品単位に対する注文品を運搬台に配置させるようにコン
ピュータによる計画法が使用される。本発明によれば、
第1の種類の製品単位の全ての単位が配置されて標準製
品単位数より少ない単位数の注文を満たすことができる
ように第1の種類の製品単位の標準製品単位数未満の注
文が組合わされる。
【００１０】製品単位の製品ケースは運搬台内に配置す
る際の相対的な困難さに応じて分類される。作業域、ロ
ボット、コンベア、供給手段、運搬台などを含む物品処
理システムは最も困難な位置に置かれた製品単位を要求
する注文に対応する運搬台を作業域へ割当てる。
【００１１】広義には、本発明の計画管理法は製品単位
を標準製品単位数一杯に詰めた満杯ケースの数及び満杯
でない製品ケース内の製品単位の数として表わされた、
注文に対して必要な製品ケースの数を決定する。そして
製品ケースの入力シーケンスが決定される。即ち、最大
数の異なる注文を持つ製品ケース(最も配置が困難なも
の)が入力シーケンス内で最初に使用されるのものとな
ることが要求される。注文当たりの運搬台数が計算さ
れ、次いで運搬台を充填するシーケンスが決定される。
満たされるべき異なる注文に対応する異なる運搬台が作
業域に同時に関わる位置を充填する運搬台数を節減する
シーケンスでシステムから出力される。
【００１２】本発明の計画法は運搬台を作業域に最初に
割当て、これに連続番号を与えることにより、運搬台を
充填するシーケンスを決定する。この連続番号は別の新
しい運搬台が作業域に割当てられる毎に増進され、最も
小さな数が最も古い運搬台を示す。一時には、注文当た
り1運搬台しか作業域に割当てられず、これにより各作
業域の位置が本計画法により使用される可能性が高ま
る。製品単位はその配置の困難さに応じてランクが付さ
れる。製品単位を満杯より少なく詰めた製品ケースが要
求されるならば、この製品ケースはこの製品単位の他の
満杯の製品ケースの前方に配置される。本計画法は満杯
でない製品ケースが配置されるまでこの製品ケースを通
常のケースとして見做し、次いで満杯の製品ケースが通
常の製品ケースと見做される。運搬台は注文及び運搬台
の容量が必ずしも一致しないため、未充填位置即ち穴を
含むことがある。最後に、運搬台はこれが一杯になる
か、これが注文の最後のユニットであるか、あるいは本
計画法が穴をユニットに割当てる時完了する。
【００１３】本計画法は作業域内の最も古い運搬台を完
了し、最も困難な製品単位を最初に配置するよう試み
る。製品単位を配置する際の困難さは製品単位に対する
注文数を注文されたこの製品単位の製品ケース数で除す
ことにより決定される。商が大きいほど、より多くの運
搬台が製品ケースを再分配するため同時に必要とされ
る。製品単位が配置について調べられる時、この製品単
位に対する次の製品ケースを下記のいずれかで配置でき
るかを決定する。即ち、(1)最も古い運搬台にすべて、
(2)その時作業域にある他の運搬台と組合わせて最も古
いユニットに、あるいは(3)作業域に存在する運搬台と
組合わせて最も古いユニット並びにこの注文を完了する
ために作業域に割当てられた新しいユニットに配置でき
るか。製品単位が配置されると、運搬台がテストされ、
完了していれば作業域から取外される。このように、特
定の製品単位に対する全ての注文が組合わされ、この組
合わされた要件は製品ケースの全内容物の配置が行われ
るように製品ケース内の品目と比較される。
【００１４】以上の要約により、当業者には、本発明の
目的、特徴及び利点は以降の説明及び頭書の特許請求の
範囲を添付図面に関して参照すれば明らかになるであろ
う。
【００１５】
【実施例】図1に本発明のハードウエア・ロボット・コ
ンベヤ及び取出しシステムを示す。本発明の計画及び制
御方法は複数の異なる銘柄の飲料が運搬台に特定の順序
で配置され顧客へ提供されるごとき瓶注文及び充填に応
用されている。それぞれが互いに異なる製品単位(銘柄)
を詰めた複数の製品ケースを含む倉庫在庫品が入力コン
ベヤ26上に置かれ、次いで一連の倉庫在庫品集荷コンベ
ヤ・バッファ28、30、32を介して搬送される。2つの製
品ケースが常に作業域15に進入し出て行くことができる
ように2連入力コンベヤ33が使用される。即ち、1つの製
品ケースは作業域15へ進入でき、別の製品ケースは作業
域15から出て行き後続の製品ケースと置き換えられる。
製品ケース16は作業域15の積降し点17に示され、作業域
15の充填位置14内でロボットにより積降ろされ運搬台12
に置かれるべき位置にある。運搬台12は本発明の望まし
い実施例において使用される運搬台の1つの種類を例示
するものである。無論、本発明により、コンベヤ上の仕
切り領域などの他の種類の運搬台も考えられる。Automa
ker社により市販されている如きロボットを本発明によ
り使用できる。ロボット2は作業域15の各充填位置14に
アクセスして倉庫在庫品の特定の品目を製品ケース16か
ら充填位置14内の運搬台12へアーム・ツールの端部の如
きグリッパ4により移動させる能力を有する。ロボット2
は作業域15の上方にガントリ6により吊下げられてこれ
に沿って積降し点17と充填位置14間を移動される。ロボ
ット2及びグリッパ4の位置は複数の電気サーボ・モータ
及び適当な制御用ハードウエア及びソフトウエア(図示
せず)により制御可能である。更に、瓶以外の倉庫在庫
品を取出して配置できるように、グリッパ4を交換可能
に作ることができる。即ち、本発明は運搬台内の瓶の配
置に限定されず、複数の異なる種類の倉庫在庫品が顧客
の注文を満たすため種々の数で詰め変えられる状況で使
用可能でこれを包含するものである。
【００１６】空の運搬台12がコンベヤ10から作業域15へ
進入し、運搬台12を適正な充填位置14へ指し向ける一連
のゲートなどにより充填位置14へ配置される。望ましい
実施例においては、作業域15に28個の運搬台充填位置14
が設けられている。無論、充填位置14の数は実現される
物品処理の種類に応じて変る。充填位置14においてロボ
ットが倉庫在庫品、例えば瓶を待機中の運搬台12に配置
し、空の製品ケース11が作業域15から運び去られてコン
ベヤ34へ送られ、このコンベヤが空の製品ケース11を再
使用、再利用などのため運び出す。本発明の計画法で
は、瓶が一旦運搬台12に置かれると、完了した運搬台20
はコンベヤ18に沿って作業域15から出て、集荷コンベヤ
22へ、その後顧客配送コンベヤ24へ運ばれ、このコンベ
ヤで各顧客の注文に応じて完了した運搬台が顧客へ分配
される。瓶を運搬台12に配置した後、製品ケース・リス
トが各運搬台に置かれて特定の顧客注文を有する運搬台
を識別する。このため、ロボット2及びコンベヤが共働
して瓶を搬送運搬台12へ集めるように働く。
【００１７】図2には、全体的に参照番号1で示される図
1のロボット・システムのハードウエア制御システムが
示される。IBM社により製造され販売されるAS/400中型
コンピュータの如きホスト・コンピュータ・システム10
0が、IBM PS/2コンピュータの如き典型的なパーソナル
・コンピュータである取出しシステム・コントローラ10
2と相互に接続されている。コントローラ102はキーボー
ド106、プリンタ112ならびに完了した運搬台が作業域15
から出る時この各支持に対して製品ケース伝票を提供す
るため使用される製品ケース・リスト・プリンタ114の
如き幾つかの周辺入出力装置と相互に接続されている。
更に、ディスプレイ110及び手持ちのバーコード・スキ
ャナ108がコントローラ102と相互に接続される。ロボッ
ト・コントローラ104もまたコントローラ102と相互に接
続される。キーボード106、プリンタ112及びディスプレ
イ110はオペレータがコントローラ102とインターフェー
スすることを許容する。手持ちのバーコード・スキャナ
108はまたオペレータからの入力をコントローラ102へ与
える。オペレータは制御システムが入力される特定の銘
柄を追跡できるように在庫品集荷コンベヤ26に進入する
各製品ケース上のバーコードを読取る。
【００１８】コンベヤ・コントローラ116はまたコント
ローラ102と通信して、更に図1に示された搬送システム
を制御する。別のバーコード・スキャナ118がデータを
コンベヤ・コントローラ116へ入力する。バーコード・
スキャナ118は図1に示されるコンベヤに沿って置かれ
る。更に、1つのスキャナが入力コンベヤ28、30または3
2に沿って置かれ、残りの2個のバーコード・スキャナ11
8が作業域15の各端部に置かれて空の運搬台12を充填位
置14に関連づけることができ、完了した運搬台が作業域
15を離れる順序を決定できる。即ち作業域15に進入する
最初の運搬台が最も古いものであると見做される。ロボ
ット軸心コントローラ120が設けられ、ロボット・コン
トローラ104と通信する。ロボット軸心コントローラ120
は図2においてブロック122により略図的に示されるロボ
ットが製品ケース積降しステーション17と充填位置14間
を移動する時、このロボットを制御する。ロボット・グ
リッパ124は瓶または他の品目が製品ケース16から取出
されて作業域15内の待機中の空の運搬台12へ置くことが
できるように、ロボット・コントローラ104により直接
制御される。ロボットの誤動作に対して指示灯126がオ
ペレータにより使用される。例えば、青の点滅光はライ
ンが停止中であり即時の対応を必要とすることを示し、
空の物品搬入コンベヤまたは空の運搬台不足などの部品
介入状態は点滅する黄色光による信号である。赤と緑の
光はロボットの状態即ちロボットがオフかオンのいずれ
であるかを表示する。
【００１９】図3は図2に示されたハードウエア・コント
ローラ及びI/O装置が相互に関連して動作することを許
容するソフトウエア・アーキテクチャを示す。
【００２０】図3に示される制御システムは取出しシス
テム・コントローラ102及びロボット・コントローラ104
において実行する高レベルのプロセスからなる。これら
のプロセスは個々にコンパイルされ、独立的にロードさ
れて実行される。これらは共通データベースによりまた
ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)ベースのプロト
コルなどの使用により送られる非同期メッセージの交換
により相互に通信する。計画プロセス及びデータベース
更新プロセスを除いて、システムの動作中残りのプロセ
スは連続的に実行される。計画プロセス及びデータベー
ス更新プロセスは指令に基いてロードされ実行され、そ
の作業が完了する時終了する。データベース200は毎日
の生産に関連する情報を格納するため使用される。この
データはホスト・コンピュータ100へ入力され、データ
ベース200へダウンロードされて、コントローラ102によ
りアクセスされる。ホストPC支援プロセス202はホスト
・コンピュータ100及びコントローラ102がデータベース
200とインターフェースすることを許容するため使用さ
れる。次の日の注文ファイルがコンピュータ100からデ
ータベース200へ一旦ダウンロードされると、次の日の
注文に対する瓶及び製品ケースの取出し及び配置を計画
するため、計画プロセス210がホスト・コンピュータ100
により呼出される。この計画法のプロセスについては、
図8乃至図13に関して以下に詳細に記載される。
【００２１】プロセスは作業域に対する個々の製品ケー
スの逐次の導入に基くシーケンスで充填するためロボッ
トに対して一連の運搬台を生成する。プロセスの完了と
同時に、生産スケジュールがコントローラ102からホス
ト・コンピュータ100に対して更新され、ここでこのプ
ロセスが実現される。次に、コントローラ102はホスト
・コンピュータが注文に対する出荷ドック、トラックの
手配などの更に詳細を含む最終的データ、即ち本プロセ
スによりアクセスされないデータのファイルをダウンロ
ードするのを待機する。データベースはプロセス204を
更新し、次いで製品ケース伝票の印刷中使用されるコン
トローラ102によりアクセスできるように、別のデータ
をデータベース200へ組込む。次に、ロボット仕様212が
構成され、プロセス210に基いてロボット122及びグリッ
パ124の相関動作を管理する。更に、ロボット仕様212が
ロボットの誤動作の場合にオペレータに信号するため使
用される状況指示灯126を制御する。最後に、ロボット
仕様はまたコンベヤ・コントローラ116と直接通信する
コンベヤ・インターフェース・プロセス218を介してコ
ンベヤ・コントローラ116に運動を関連させる。このコ
ンベヤ・インターフェース、コンベヤ及びその状態の詳
細をシステムの残部と比較して制御する。即ち、コンベ
ヤが運搬台を作業域を通って移動中であるか、運搬台を
充填位置14へ指し向けるかなどである。コンベヤ・イン
ターフェースはまたバーコード・スキャナ118からデー
タを受取る。
【００２２】オペレータ・インターフェース・プロセス
220はディスプレイ110上の状態スクリーン、選択メニュ
ー、ダイヤログ・メニューなどを含むシステムとのユー
ザ・インターフェースを受け持つ。オペレータ入力はデ
ータベース200における変更を行わせるキーボード及び
手持ちバーコード・スキャナ108によるメニューの選択
及び他の関連するプロセスへ送られるメッセージにより
表現される。手持ちバーコード・スキャナ108はキーボ
ード・ポートとインターフェースされ、オペレータ・イ
ンターフェース・プロセス220からは別のキー入力とし
て見える。無論、オペレータ・インターフェース・プロ
セスに対して入力を行うためにタッチ・スクリーン、ス
タイラスなども使用できる。オペレータ・インターフェ
ース・プロセス220の主な機能の1つはオペレータに対し
て入力コンベヤに装填される一連の製品ケースを表示す
ることである。システムの始動、休止、再始動あるいは
作動停止のためメニューの選択もまた行われ、オペレー
タは全ての毎日の注文に対して必要な製品ケースのリス
トの如きレポートを要求することができる。
【００２３】図5はオペレータ・インターフェース・プ
ロセス220により生成される典型的なスクリーンであ
る。キーボード106または手で持つバーコード・スキャ
ナ108により入力される製品単位数に対するフィールド
が存在する。システムの状態に関する情報もまた示さ
れ、その時システムが活動状態にあること、コンベヤが
オン・ラインであること、ロボットがオフ・ラインであ
ること及びプロセスが遊休中であることを表示する。次
の製品ケース数を示す情報は倉庫からの次の製品ケース
の形態と共に示され、ここでXは存在する瓶その他の品
目を表示し、0は空の位置を表示する。次の銘柄及び数
フィールドは要求される数と共に、コード及び典型的な
品目の銘柄を示す。このように、オペレータは搬入コン
ベヤ26に倉庫在庫品をロードするシーケンスを知る。機
能キーもまたプロセスの付勢、ヘルプ・テキストの表
示、製品ケース数に対する変更などを可能にする。更
に、ファイルの生成ができ、オペレータ・インターフェ
ース・プロセスによりアクセスされたデータの状態に関
するレポートが印刷できる。自動フロー・ラック・コン
ベヤ・システムでオペレータを置換することが可能であ
る。
【００２４】エラー取扱いプロセス206が他のプロセス
により検出され、メッセージとしてこのエラー取扱いプ
ロセスへ送られるエラー条件の処理を制御する。エラー
条件の形態及び種類に応じて、エラー取扱いプロセス20
6はエラーを無視し、これをログ・ファイルに記録し、
あるいはこの条件がオペレータにより確認されるまでシ
ステムを停止するよう強制する。オペレータが条件を確
認するまでシステムが停止する場合は介入と呼ばれ、こ
れはメッセージとしてオペレータ介入プロセス208へ送
られて、このプロセスがこれらエラー条件のオペレータ
・インターフェース・プロセス220を介してオペレータ
に対する提示を監視し、またオペレータ応答の要求を監
視する。
【００２５】システムの構造照会言語(SQL)関数プロセ
ス216はデータをSQLテーブルに記憶し、テーブル内のデ
ータを操作して更新し、SQLテーブルからデータを検索
するため使用される関数の集合である。このデータは通
常の動作中図3に示されたプロセスにより使用される。S
QLテーブルに記憶されたデータは毎日の取出し及び配置
操作の処理に関連する。データ構造は個々のプロセスに
より使用されて、SQLテーブルからデータを検索し、こ
のテーブルにデータを記憶し、データをプロセス間に送
る。SQLテーブルは注文、状態、銘柄、製品ケース、運
搬台、顧客などに関連する情報を含む。照会マネージャ
・プロセス222は、オペレータ・インターフェース・プ
ロセス220から情報を受取り、エラー条件、数及び他の
データが印刷されるように作動状態に関してレポートを
印刷するため使用される。最後に、プロセス・マネージ
ャ214はロボット使用プロセスに関してSQL状態テーブル
を検索して更新し、バーコードを1つの運搬台に割当て
てロボットにより運搬台に置かれる実際の銘柄数を入力
することを含む運搬台記録を更新することを受け持ち、
プロセス・マネージャ214はまた運搬台ケース伝票が作
業域15から出る時、運搬台に配置される前記スリップを
印刷もする。特に、ロボット使用プロセスが開始する
時、このプロセスはプロセス・マネージャ214からシス
テム状態記録のコピーを要求する。この状態記録のコピ
ーはSQL状態テーブルから得られ、ロボット使用プロセ
ス212へ送られる。もしロボット使用が状態を更新する
ならば、メッセージがプロセス・マネージャ214へ送ら
れ、これが更にSQL状態テーブル内の状態記録を更新す
る。運搬台がロボットにより作業終了して作業域から出
ると、メッセージがプロセス・マネージャ214へ送られ
て、バーコード・スキャナ118からの運搬台に対するバ
ーコード及び運搬台に置かれた各銘柄の実際の量を表示
する。次に、プロセス・マネージャ214はこの情報でSQL
運搬台テーブルを更新する。作業域15から抜けて運搬台
がバーコード・リーダにより走査される時、プロセス・
マネージャ214へメッセージが送られて識別された運搬
台のバーコードに対して製品ケース・リストが印刷され
ることを要求する。次にプロセス・マネージャは要求さ
れたデータを集めて運搬台製品ケース・リストを印刷す
る。
【００２６】図4に図3のプロセス及び図2のハードウエ
アが相互に関連して示される。遠隔位置のホスト100が
共用されるデータベース200に対して情報をダウンロー
ドするためにPC支援プロセス202を実現する。取出しシ
ステム・コントローラ102がオペレータがシステムの始
動、レポートの印刷、製品ケース伝票の印刷、記録の更
新及びデータベースへの記録の追加、システム・エラー
・ログ・ファイルの確認を可能にするオペレータ・イン
ターフェース・プロセスを構成する。エラー取扱いプロ
セス206はオペレータ操作が要求される時、エラー条件
を判定して、オペレータ介入プロセス208に対するメッ
セージを生成する。プロセス・マネージャの使用は取出
しシステム・コントローラ102において実現され、製品
ケース・リスト・プリンタ114を制御する。コンベヤ・
インターフェース・プロセスもまたPSCコントローラ102
上で実行されてコンベヤ・コントローラ116を監視し、
これが更にコンベヤ・ハードウエア・システムを制御す
る。プロセス210がロードされて、ホストPC支援プロセ
ス202を介して遠隔のホスト100から入力されたデータに
基いてPSCコントローラ102上で実行される。データベー
ス更新プロセス204を用いて、情報を遠隔ホスト100から
最初にダウンロードされた顧客注文データへ追加する。
ロボット・コントローラ104は注文情報をプロセスによ
り記載され、データベース200に対して1組の運搬台の連
続番号及び各運搬台により要求される瓶の本数の形態で
入力された通りに受取るロボット使用プロセス212を構
成する。次に、対応する運搬台内の瓶の適正な数及び種
類を組合わせる次のロボットに対して配置スケジュール
が生成される。このように、本プロセスが顧客の注文に
従って、搬入された製品ケースからの瓶の取出し及びこ
れら瓶の適当な運搬台への配置を制御する。この製品ケ
ースは設置が最も困難な製品ケース即ちこれに関連する
大半の顧客注文をもつ製品ケースが作業域15に最初に入
るように順序付けられる。次に、本プロセスはデータベ
ース200に対するデータ入力を介して、適当な運搬台20
に瓶を配置する。ロボット使用プロセス212はコンベヤ
・コントローラ116との間の動作を関連付けるためこの
コントローラと通信状態にある。更に、ロボット使用プ
ロセス212はロボットのアクセス部122及びロボットのロ
ボット・グリッパ124を制御することにより、ロボット
の物理的運動を制御する。更に、ロボット使用プロセス
212は状態指示灯126を監視してロボットのその時の状態
に関連するデータをオペレータへ与える。
【００２７】図6のフロー図は作業域15に関する搬入搬
出を示している。製品単位例えば瓶の製品ケース16がコ
ンベヤ26を介して2つの製品ケース積み降ろし位置17
(図1)へ搬入される。同時に、空の運搬台12がコンベヤ1
0に沿って作業域15へ搬入され、作業域15内の指示され
た運搬台充填位置14へ送られる。ロボットは次に、本プ
ロセスに基いて異なる銘柄を製品ケース16から運搬台12
へ配置する。図6においては、異なる文字は異なる品目
銘柄を示し、黒丸は空の位置を示す。製品ケース16の各
々が本プロセスに基いて運搬台12の間で分配されるべき
1銘柄を含む。更に、本プロセスは1製品ケースの標準製
品単位数未満の単位を種々の注文に分配する、即ち1製
品ケースの製品を2以上の注文の間で分割して分配する
ことができるばかりでなく、運搬台12の間で分配される
べき満杯でない製品ケース16′を予測することができ
る。1製品ケース16が2以上の顧客注文の間で完全に分配
されると、空の製品ケース11が再使用あるいは再利用の
ためコンベヤ34に沿って出て行く。完了した運搬台20に
は次に製品ケース伝票が与えられて作業域15からコンベ
ヤ18に沿って顧客の取出し領域、出荷ドックなどへ出て
行く。本プロセスは製品ケースが種々の注文の間で分割
して分配され、標準製品単位数に満たない製品ケースが
注文に対して配置されることを可能にする。
【００２８】図7は本プロセスに基いてロボット取出し
システムで顧客の注文を満たすように適当な情報をデー
タベース200に入れるための、ホスト・コンピュータ100
及び取出しシステム・コントローラ102の間の制御の流
れを示している。最初に、ホスト・コンピュータ100が
顧客の注文を作業域15に近似したプラントの床上に物理
的に置かれた取出しシステム・コントローラ102へダウ
ンロードする。顧客の注文は顧客の番号、出荷日、商品
説明、数、銘柄コード、ロケータ・コード(オペレータ
が必要な銘柄を見出すことができる)などの如き情報を
含む。ホスト・コンピュータ100は取出しシステム・コ
ントローラ102において実行可能なプロセスを呼び出
し、このコントローラが更に本プロセス及びホスト・コ
ンピュータ100により前に提供された注文ファイルに基
いてロボット及びコンベヤの以後の予定を立てる。次
に、本プロセスにより運搬台の情報ファイルが生成され
て、ホスト・システムへアップロードされる。このファ
イルは各運搬台に配置される各銘柄毎に1つの記録を含
み、また顧客番号、銘柄コード、注文された品目数など
の情報を含む。ホスト・コンピュータ100は次に、運搬
台の注文ファイルがアップロードされた後、取出しシス
テム・コントローラ102に対して顧客配置ファイルをダ
ウンロードする。この配置ファイルは倉庫のどの部分か
ら顧客の注文が出荷されるかを指定し、これにより運搬
台を顧客配送のために最も便利な、プラント部分に配置
させる。顧客配置ファイルは顧客番号、注文品が出荷さ
れる建物の場所、運送証券番号などの情報を含む。次
に、ホスト・コンピュータはホスト・コンピュータ100
から前にダウンロードされた配置情報に基いて、プロセ
スを実行して運搬台情報を更新する取出しシステム・コ
ントローラ102にデータベース更新プロセス204及びデー
タベース200を呼出す。データベース200を配置情報で更
新した後、本システムは注文を実行する用意が整う。
【００２９】次に、本プロセスについて、図8乃至図13
のフローチャートを参照して説明する 。このプロセス
はコンピュータで実行可能なプロセスであり、ステップ
1で、プロセスが開始し、ステップ2で、満たされるべき
全ての注文が計画されたかどうかを判定する。もしそう
であれば、本プロセスが実行され、ステップ3で終了す
る。しかし、全ての注文が計画されなかったならば、ス
テップ4で、作業域15に運搬台12が存在するかどうか判
定する。この判定は、作業域に運搬台が物理的に存在す
る前に本プロセスが実行されるため、以前の顧客注文の
計画に基き行われる。ステップ4で運搬台が作業域15に
ないことが判定されると、本プロセスは運搬台に配置す
るのに最も困難な製品単位（銘柄または品目の種類）を
決定する。配置の困難さは製品ケース当たりの最大顧客
注文数によって決定される。例えば12本の瓶を有する製
品ケースに対して6つの顧客注文がある製品ケース(即
ち、注文当たり2本の瓶)は12本の瓶を有する製品ケース
に対して1つの顧客注文しかない製品ケースよりも配置
が困難である。具体的には、困難性は特定の銘柄に対す
る注文数を使用される製品製品ケース数で除すことによ
り生成される統計値によって決定される。使用される製
品ケースの数が大きくなるほど、ある特定の注文により
一層多くの運搬台がある時間に作業域に存在することが
要求されるため、銘柄の使用が更に困難となる。最も困
難な製品単位が決定されると、本プロセスはこの特定の
製品単位を使用するいずれかの注文から1つの運搬台を
作業域へ割当てる。ステップ6で、本プロセスは作業域
内の最も古い運搬台を見出して、前述のステップ5の方
法を用いて製品単位を関連する顧客注文を完了するため
に必要なシーケンスで最も困難なものから最も容易なも
のに並べることにより、製品単位を分類する。ステップ
7で、最も古い運搬台に関連する顧客注文を完了するた
めに必要なその次に困難な製品単位を選択する。
【００３０】ステップ8で、製品ケースの製品単位数を
決定する。即ち、何個の製品単位例えば瓶がロボットに
より作業域内の運搬台へ分配される製品ケース内にある
かである。次いで、ステップ9で、最も古い運搬台に割
当てることができる製品単位数即ち製品ケースから何本
の瓶が作業域内の最も古い運搬台に配置できるかを決定
する。1製品ケース内の製品単位数は通常は製品ケース
の標準製品単位数(例えば12または24本の瓶)の如き所定
の数であるが、オペレータがシステムに対して何個の品
目(瓶)が所定数を構成するかを手持ちのバーコード・ス
キャナ108により通知できるため、任意の数でよい。ス
テップ10で、作業域内の最も古い運搬台に対して注文さ
れた単位数が製品ケースの標準製品単位数より大きいか
あるいはこれに等しいかを判定し、もしそうであれば、
製品単位ケース全体、例えば瓶の製品ケース全体を配置
し、プロセスはステップ2へ戻り、全ての注文が計画さ
れたかどうかを判定する。しかし、必要な製品単位数が
製品ケースの標準製品単位数より小さければ、本プロセ
スはステップ11へ進み、ここで要求された単位数が0に
等しいかどうかを判定する。もしそうであれば、考察中
の製品単位ケース内のいずれの単位も作業域内の最も古
い運搬台により要求されていないため、本プロセスはス
テップ7へ進み、その次に困難な製品単位へと続く。ス
テップ11で、要求された単位数がゼロに等しくなけれ
ば、これは考察中の製品ケース内の製品単位数より小さ
いはずである。そこで、ステップ12で、プロセスは最も
古いものから最も新しいものへの順で分類された運搬台
の内のその次に割当てられる運搬台即ち最も長い間作業
域にあった次に古い運搬台を選択する。
【００３１】次にステップ13で、その次に古く選択され
た運搬台に割当て得る考察中の製品ケース内の特定の製
品単位に対して要求される単位数を決定し、次いでこの
要求された単位数をその時の単位数に加算する。このよ
うに、最も古い及びその次に古い運搬台に対する注文が
組合わされる。次に本プロセスはステップ14で、新しい
単位数の注文が製品ケースの標準製品単位数より大きい
かあるいはこれに等しいかを判定し、もしそうであれ
ば、本プロセスはその特定の製品ケースが配置されるべ
きと考えてステップ20へ進み、製品ケース内の製品単位
を運搬台へ割当て、ここで単位数が0に等しくなる。ス
テップ21で、完了した運搬台を作業域15から取出し、プ
ロセスは次にステップ2へ戻って別の顧客注文を考察す
る。ステップ14で、要求された単位数が製品ケースの標
準製品単位数より小さければ、本プロセスはステップ15
へ進み、作業域に割当てられた全ての運搬台が考察中の
特定の製品単位に対して調べられたかどうかを判定す
る。即ち、運搬台注文リストの全ての運搬台が最も古い
ものから最も新しいものまで考察中の製品単位に対して
調べられたかを判定する。もしそうでなければ、プロセ
スはステップ12へ戻り、最も古いものから最も新しいも
のまでの順で次に割当てられる運搬台を選択し、考察中
の製品ケース内の製品単位が要求されるかどうか判定す
る。作業域に割当てられた全ての運搬台が特定の製品単
位について調べられたならば、プロセスはステップ16
で、最も古い運搬台に関連する注文に対して全ての製品
単位を使用するのに必要な残りの単位数の注文が最も古
い運搬台に適合するかどうかを判定する。即ち、最も古
い運搬台に残量の製品単位を収容する空のスペースが存
在するかである。もしそうであれば、プロセスはステッ
プ17へ進み、ここで未済の運搬台を割当てるための空の
位置が作業域内にあるかどうかが判定される。もしそう
であれば、プロセスはステップ22へ進み、ここで本プロ
セスが作業域内にその時ある運搬台に関連しない注文の
中から次に満たされるべき注文を選択する。これらの注
文は考察中の製品単位の最も使用頻度の高いものから最
も低い使用頻度のものの順に分類される。
【００３２】ステップ22で、新しい運搬台が選択された
注文に対する未済リストに加えられ、新しく割当てられ
た運搬台により受取られるべき製品単位の要求された単
位数がその時の単位数の注文に加えられる。ステップ24
で、単位数の注文がその時製品単位ケースの製品単位数
より大きいかあるいはこれに等しいかが判定され、もし
そうであれば、未済の運搬台がステップ25で作業域に割
当てられる。ステップ25の後、プロセスは先に述べたよ
うにステップ20へ進む。ステップ24で、注文された単位
数が配置される製品ケースの標準製品単位数より小さけ
れば、プロセスはステップ17へ進み、未済の運搬台を割
当てるために使用可能な空の充填位置が存在するかどう
か再び判定される。もしそうであれば、本プロセスは先
に述べたように、ステップ17及びステップ22乃至25を反
復する。
【００３３】未済の運搬台の割当てのために使用可能な
空の位置が作業域になければ、プロセスはステップ18へ
進み、ここで全ての銘柄の配置が試みられたかどうか判
定される。換言すれば、ステップ18は(ステップ5で判定
された)配置が最も困難な単位から最も容易なものの順
で分類されたリスト上の他の全ての製品単位が試みられ
たかどうかを判定する。もしそうでなければ、プロセス
はステップ7へ戻り、次に困難な銘柄即ち製品単位が配
置のために選択される。ステップ18で全ての製品単位を
分類リストに置く試みがなされたことが判定されると、
最も古い運搬台がステップ19で作業域から除かれる。ス
テップ19の後、プロセスはステップ2へ戻って、全ての
注文が計画されたか判定され、もしそうであれば、ステ
ップ3で終了する。
【００３４】本発明が、異なる銘柄の瓶及び関連する瓶
の製品ケースである製品ケースを持つ製品単位に関して
記述された。本プロセス及び制御システムは異なる種類
の品目が所定の割当てに基いて特定の方法で組合わされ
る任意の組合わせ形式の用途において使用できる。無
論、ロボットのアーム・ツールの端部即ちグリッパは取
出されて運搬台に配置されるべき異なる形状の物体に対
応できる異なる取付け具を持つことができるので、異な
る品目は瓶の場合のように物理的に同一形状にされる必
要はない。更に、本発明は製品ケースの標準製品単位数
に満たない数の顧客の注文に対して、特定数の品目を注
文することを顧客に要求する必要なく、対応できるシス
テム及び方法を提供する。即ち、顧客は特定銘柄の1本
の瓶でも19本の瓶でも注文することができ、本発明の方
法はこれらの注文品を特定の顧客に関連した運搬台に配
置する。このため、本発明は顧客注文が製品ケース単位
のみによることを要求する現在使用されているものより
を更に有効な分配システムを提供する。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、製品ケー
スの標準製品単位数と等しくない製品単位数を注文する
ことができ、運搬台に複数の製品単位例えば銘柄を配置
するための方法及び装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による物品処理システムを示す平面図で
ある。
【図２】図1の物品処理システムに対するハードウエア
制御を示すブロック図である。
【図３】本発明のプロセス制御を示すブロック図であ
る。
【図４】本発明による異なる種類の物品の配置を制御す
るソフトウエア・アーキテクチャを示す図である。
【図５】本発明の特定の一実施例で使用されるオペレー
タ・インターフェースの表示を示す図である。
【図６】運搬台及び物品処理システムの作業域内の流れ
を示す図である。
【図７】プロセス制御コンピュータとホスト・コンピュ
ータ間の制御の流れを示すチャートである。
【図８】本発明の計画法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の計画法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の計画法を示すフローチャートであ
る。
【図１１】本発明の計画法を示すフローチャートであ
る。
【図１２】本発明の計画法を示すフローチャートであ
る。
【図１３】本発明の計画法を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
1 ハードウエア・ロボット・コンベヤ／取出しシステ
ム 2 ロボット 4 グリッパ 6 ガントリ 10 コンベヤ 11 製品ケース 12 運搬台 14 充填位置 15 作業域 16 製品ケース 17 積降し点 18 コンベヤ 20 運搬台 22 集荷コンベヤ 24 顧客搬出コンベヤ 26 在庫品集荷コンベヤ 28 倉庫在庫品集荷コンベヤ・バッファ 30 倉庫在庫品集荷コンベヤ・バッファ 32 倉庫在庫品集荷コンベヤ・バッファ 33 2連入力コンベヤ 34 コンベヤ 100 ホスト・コンピュータ 102 取出しシステム・コントローラ(PSC)プロセス・マ
ネージャ、計画、CIC及びオペレータ・インターフェー
ス 104 ロボット・コントローラ(リアルタイム・コントロ
ーラ・ロボット・アプリケーション) 106 キーボード 108 手持ちバーコード・スキャナ 110 ディスプレイ 112 プリンタ 114 ケース・リスト・プリンタ 116 コンベヤ・コントローラ 118 バーコード・スキャナ 120 ロボット軸心コントローラ 122 ロボット 124 ロボット・グリッパ 126 状態指示灯 200 データベース 202 ホストPC支援プロセス 204 データベース更新プロセス 206 エラー取扱いプロセス 208 オペレータ介入プロセス 210 計画プロセス 212 ロボット使用プロセス 214 プロセス・マネージャ 216 構造的照会言語(SQL)関数プロセス 218 コンベヤ・インターフェース・コントローラ(CIC) 220 オペレータ・インターフェース(OPIF)・プロセス 222 照会マネージャ・プロセス

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】特定数の製品単位数の品目に対する複数の
    個別注文に従って複数の品目を分配するための物品処理
    システムにおいて、 前記注文を受ける手段と、 前記複数の品目をそれぞれ標準製品単位数で受取る手段
    と、 標準製品単位数に満たない単位数の注文を含む複数の注
    文に応じて前記システム内の作業域内に置かれた運搬台
    に注文された品目を配置する手段と、 最大注文数の品目に対応する標準製品単位数が最初に前
    記作業域で受け取られるように前記品目を配列すること
    により前記品目の分配を指示する手段とを含み、 前記指示手段は特定数の製品単位数の品目を対応する運
    搬台に割り当てる手段、前記複数の個別注文の内の少な
    くとも2つの注文の品目の製品単位数を組み合わせる手
    段、及び組み合わされた製品単位数を標準製品単位数と
    比較する手段を含むむことを特徴とするシステム。
  2. 【請求項２】前記指示手段は前記運搬台が前記作業域内
    にあった時間長に基づいて最も古いものから最も新しい
    ものへの順に前記運搬台を追跡する手段、及び第1の標
    準製品単位数を最も古い運搬台に対応する品目に対する
    前記特定数と比較する手段を含むことを特徴とする請求
    項1記載のシステム。
  3. 【請求項３】前記指示手段は前記標準製品単位数が前記
    特定数より小さいか等しい場合に前記組立手段に前記第
    1の標準製品単位数の品目を最も古い運搬台に配置する
    よう命令する手段を含むことを特徴とする請求項2記載
    のシステム。
  4. 【請求項４】特定数の製品単位数の品目に対する複数の
    個別注文に従って物品処理システムを用いて複数の品目
    を分配する方法において、 前記注文を受けるステップと、 前記複数の品目をそれぞれ標準製品単位数で受取るステ
    ップと、 標準製品単位数に満たない単位数の注文を含む複数の注
    文に応じて前記システム内の作業域内に置かれた運搬台
    に注文された品目を配置するステップと、 最大注文数の品目に対応する標準製品単位数が最初に前
    記作業域で受け取られるように前記品目を配列すること
    により前記製品単位の分配を指示するステップとを含
    み、 前記指示するステップは特定数の製品単位数の品目を対
    応する運搬台に割り当てるステップ、前記複数の個別注
    文の内の少なくとも2つの注文の品目を組み合わせるス
    テップ、及び組み合わされた製品単位数を標準製品単位
    数と比較するステップを含むことを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】前記指示するステップは前記運搬台が前記
    作業域内にあった時間長に基づいて最も古いものから最
    も新しいものへの順に前記運搬台を追跡するステップ、
    及び第1の標準製品単位数を最も古い運搬台に対応する
    品目に対する前記特定数と比較するステップを含むこと
    を特徴とする請求項4記載の方法。
  6. 【請求項６】前記指示するステップは前記標準製品単位
    数が前記特定数より小さいか等しい場合に前記組み立て
    るステップに前記第1の標準製品単位数の品目を最も古
    い運搬台に配置するよう命令するステップを含むことを
    特徴とする請求項5記載の方法。
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