JP6182000B2 - ピッキングシステム - Google Patents

Description

本発明は、ラック上の商品のうち指定された商品をピッキングし、集品コンベヤにより搬送されてくる集品箱に投入するためのピッキングシステムに関する。

多品種の商品をオーダ（注文）単位に荷揃えするには、一般的に、ライン型のデジタル表示式ピッキングシステムが用いられている。この種のピッキングシステムは、集品箱を搬送する集品コンベヤを備えており、集品コンベヤは、搬送方向に沿って複数のゾーンに区画され、各ゾーンに、商品種毎に商品を保管する保管棚が配設されている。また、保管棚の各商品取出口及び集品コンベヤの側部にはオーダ表示器が取り付けられている。

このようなピッキングシステムにおいては、各ゾーンに作業者が配置され、各作業者は、オーダ表示器に表示されたピッキング指示に基づいて、自分が担当するゾーンの保管棚から指示された商品を取り出して、集品コンベヤにて搬送されてくる集品箱に収納する作業を行うようになっている。

また、従来一般のピッキングシステムでは、集品箱は連続的に移動しており、そのような移動中の集品箱に物品を投入するため、例えば下記特許文献１に開示されたピッキングシステムが広く知られている。このピッキングシステムは、集品コンベヤに沿って多数の追跡型のガイドランプが配置されており、ピッキング対象商品が置かれたゾーンを所定の集品箱が通過する際、ガイドランプが集品箱の移動に同期して順次点灯することで、光を集品箱と併走させ、作業者に投入対象の集品箱を認識させる構成となっている。

特許第２７９９４４５号公報

従来一般のピッキングシステムにおいては、出荷される順番、すなわちトラックに積み込む順番で集品箱が流れるため、システム全体を制御する制御装置に入力される集品オーダのデータの順番は集品箱の流れる順番に整えられている。

このため、オーダ傾向によってはピッキングすべき商品に偏りが生じ、あるゾーンでは忙しいにも拘わらず、他のゾーンでは作業者に待ち状態が生じることがある。特に、あるゾーンに作業が集中した場合には、保管棚からの商品の取出し、集品箱への商品の投入が間に合わず、集品コンベヤを停止させる事態が発生することも考えられる。このように、従来においては、作業負荷に偏りが生じた場合、ピッキング作業の効率が上がらないという問題があった。

本発明の目的は、かかる従来における問題点を解決し、ピッキング作業の効率を向上させることのできる新規なピッキングシステムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、商品を入れるための集品箱を搬送する集品コンベヤと、前記集品コンベヤに沿って設定された複数のゾーンのそれぞれに配置された、複数種の商品を保管する保管棚と、前記ゾーンのそれぞれに配置された、商品を仮置きするための複数の商品待ち台と、前記保管棚のそれぞれに設けられた、ピッキング情報を表示する第１のオーダ表示器と、前記商品待ち台のそれぞれに設けられた、ピッキング情報を表示する第２のオーダ表示器と、集品オーダのデータに基づき前記集品コンベヤ、前記第１のオーダ表示器及び前記第２のオーダ表示器を制御する制御手段とを備えるピッキングシステムであって、前記制御装置が、（ア）連続又は高頻度のピッキング作業の一部に関しての前記保管棚からの商品の取出し及び前記集品箱への該商品の投入を、それ以前のピッキング作業が連続して行われない時に前記保管棚からの商品の取出し及び前記商品待ち台への該商品の仮置きを行うよう、前記集品オーダのデータを書き換え、（イ）前記書き換えられたデータに基づき、前記保管棚からの商品の取出し及び前記集品箱への該商品の投入、並びに、前記保管棚からの商品の取出し及び前記商品待ち台への該商品の仮置きを前記第１のオーダ表示器に表示させ、前記商品待ち台から前記集品箱への商品の投入を前記第２のオーダ表示器に表示させる、よう構成されていることを特徴としている。

また、商品待ち台は集品コンベヤに沿った位置に配置することが好ましい。

上述した構成によれば、ピッキング作業が連続して又は高頻度で行われる場合、そのうちの一部のピッキング作業を、それ以前のピッキング作業が連続して行われない時に行うこととなる。そして、取り出した商品は、集品コンベヤに沿う商品待ち台に仮置きされ、対象の集品箱が到着した時にその集品箱に仮置きした商品を投入することとなる。これによって、保管棚から商品を取り出して集品箱に投入するという一連の作業が、余裕のある時間帯を利用して分散されるため、ピッキング作業が平準化されるという効果を奏する。また、商品待ち台から集品箱に商品を投入する際は、商品を探す手間が不要となり、作業効率が向上する。

本発明によるピッキングシステムの概略図である。 本発明によるピッキングシステムを制御する制御装置の構成を概略的に示す図である。 制御装置により実行されるプログラムのフローチャートである。 図３におけるデータ書換処理のフローチャートである。 図３におけるピッキングシステム制御のフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

図示のピッキングシステム１０は、基本的には、上述した特許文献１に開示された従来構成と同様な構成となっており、集品箱１２を搬送するベルトコンベヤ等の集品コンベヤ１４を備えている。この集品コンベヤ１４に沿って複数のゾーンＺが設定されており、各ゾーンＺには、商品を保管する保管棚１６が設けられている。各保管棚１６は、例えばフローラックから構成されるもので、複数種の商品が保管され、集品コンベヤ１４に面する側から商品を取り出すことができるようになっている。

保管棚１６の商品取出口には、ピッキング情報を表示するオーダ表示器（第１のオーダ表示器）１８が取り付けられている。オーダ表示器１８としては従来から知られているものを使用することができ、型式やその取付位置等、様々であるが、デジタル式のオーダ表示器が好適である。また、本実施形態では、表示されるピッキング情報は、保管棚から取り出すべき商品、その数量、及び、以下で述べる商品待ち台の位置等である。このオーダ表示器１８は、図２に示すように、ピッキングシステム１０全体を制御する制御装置２０に接続されており、制御装置２０からの指令によって所定のピッキング情報を点灯表示するようになっている。

各オーダ表示器１８にはリセットボタン２２が設けられている。作業者がオーダ表示器１８の表示に従って商品を取り出し後、このリセットボタン２２を押すことで商品の取出しが完了したことを制御装置２０に認識させることができる。

また、本ピッキングシステム１０は、投入すべき集品箱の位置を示すガイド装置２４を備えている。ガイド装置２４も種々の型式があるが、図示実施形態のガイド装置２４は、上記の特許文献１に記載されたいわゆる追跡型であり、集品コンベヤ１４の側方に、その搬送方向に沿って一定の間隔で配列された多数のガイドランプ２６から構成されている。このガイド装置２４は、ピッキング対象商品が保管されたゾーンＺを所定の集品箱１２が通過する際、ガイドランプ２６がその集品箱１２の移動に同期して順次点灯するようになっている。作業者は、点灯しているガイドランプ２６の横を移動している集品箱１２に商品を投入することになる。

商品を投入したならば、作業者は各ゾーンＺに設けられた商品投入完了スイッチ２８を押すことで、集品箱１２への商品の投入が完了したことを制御装置２０に認識させることができる。商品投入完了スイッチ２８としては種々の型式のものが考えられるが、各ゾーンＺの長さ全体に亘って延びるテープスイッチであることが、そのどの部分を押してもスイッチオンとなるので有効である。

本発明の要部は、簡単に述べるならば、ピッキング作業が連続して又は高頻度で行われる場合、そのうちの一部のピッキング作業を、それ以前のピッキング作業が連続して行われない時に行うこととしたものである。そして、取り出した商品については仮置きしておき、対象の集品箱１２が到着した時にその集品箱１２に仮置きした商品を投入するのである。これによって、保管棚１６から商品を取り出して集品箱１２に投入するという作業が、余裕のある時間帯を利用して分散されるため、ピッキング作業が平準化されるという効果を奏する。

本発明の前記要部に基づき、本実施形態に係るピッキングシステム１０は、商品を仮置きしておく商品待ち台３０が複数個、図示実施形態では３個、ゾーンＺ毎に設けられている。商品待ち台３０が設置される位置は、その上に仮置きされた商品を集品コンベヤ１４上の集品箱１２に迅速に投入できる位置ならばどの位置でもよいが、図示実施形態では、商品待ち台３０は、保管棚１６とは反対側となる集品コンベヤ１４の側方であって、集品コンベヤ１４上の集品箱１２の上縁よりも高い位置に配置されている。この位置が極めて効率的に仮置きされた商品を集品箱に投入できるからである。

商品待ち台３０には、保管棚１６に設けられたオーダ表示器１８及びリセットボタン２２と同様なオーダ表示器（第２のオーダ表示器）３２及びリセットボタン３４が設置されている。オーダ表示器３２及びリセットボタン３４も制御装置２０に接続されている。なお、本実施形態では、オーダ表示器３２が表示するピッキング情報は商品投入を指示する指示情報のみであるので、オーダ表示器３２は単にランプからなるものであってもよい。

次に、上述した構成のピッキングシステム１０の動作の一例について説明する。

まず、集品オーダのデータ（注文データ）が制御装置２０に予め入力され又は運転中に順次入力される。ピッキングシステム１０が運転を開始すると、制御装置２０は入力された集品オーダのデータを順次書き換える処理を行う（図３のＳ１）。この書換処理が本発明の前記要部を成すものであり、図４はその一例としてのフローチャートである。

ここで、次の表１を参照する。この表１は、ゾーンＺ１に対する集品オーダの例であり、最初に入力されたデータは表の「オーダＮｏ」と「オリジナル」で示す部分である。このデータがオーダＮｏの順番に従って順次図４のフローチャートの処理で書き換えられていく。

なお、表のオーダＮｏの数字は集品箱１２の流れる順番であり、また、出荷の順番でもある。また、表中の「×」は、ピッキング作業が行われないこと、すなわち制御装置２０から保管棚１６及び商品待ち台３０のオーダ表示器１８，３２並びにガイド装置２４に指令が発せられないことを示している。「○」は、保管棚１６から商品を取り出した後、その商品を対象の集品箱１２に投入すること、すなわち制御装置２０から保管棚１６のオーダ表示器１８とガイド装置２４に所定の指令が発せられることを示している。「□」は、保管棚１６から商品を取り出した後、その商品を指定の商品待ち台３０に仮置きすること、すなわち制御装置２０から保管棚１６のオーダ表示器１８に指令が発せられることを示している。「△」は、商品待ち台３０の上の商品を対象の集品箱１２に投入すること、すなわち制御装置２０から商品待ち台３０のオーダ表示器３２及びガイド装置２４に指令が発せられることを示している。

データ書換処理においては、まず、オーダ１におけるピッキング作業状況が制御装置２０により読み込まれる。オーダ１では、ピッキング作業がないため、書換えの対象ではないとして、次のオーダ２、そしてオーダ３について同様の処理が繰り返される（Ｓ１０２〜Ｓ１０５）。

オーダ４では「ピッキング有り」なので、Ｓ１０６に進む。ここで、「Ａ」はピッキング作業の連続回数を示すものであり、Ａ＝１となるが、Ａ＝３ではないので（ピッキング作業が３回連続していないので）、Ｓ１０３に戻る。

オーダ５では「ピッキング無し」なので、Ｓ１０２に戻り、Ａは０にリセットされる。そして、オーダ５，６はＳ１０２〜Ｓ１０５が繰り返される。

オーダ７〜９ではピッキング作業が必要となる。そこで、Ｓ１０３〜Ｓ１０７が繰り返され、Ａ＝３となるので（ピッキング作業品が３回連続するので）、Ｓ１０８に進む。

Ｓ１０８ではＭ＝１となり、オーダ１のデータを読み込む（Ｓ１０９）。「Ｍ」は、３回連続するピッキング作業の最後のオーダ（Ｎ番目）から所定の数（Ｂ）だけ遡ったところでのオーダ（Ｎ−Ｂ）を示すものであるが、オーダ９から設定した「Ｎ＝１５」を減算するとマイナスとなってしまうので、ここでは最少数の「１」をＭとした。

オーダ１は集品がないので、Ｓ１１１，Ｓ１１２，Ｓ１１３を経てＳ１０９に戻る。Ｓ１１１の「Ｃ」はピッキング作業が連続して何回行われないかを示すものである。更に、オーダ３のデータを読み込むと、Ｃ＝３となり（ピッキング無しが３回続く）、Ｓ１１４に進む。

Ｓ１１４では、オーダＭから１を減算したオーダ、すなわち、この場合はオーダ２のデータを、保管棚１６のオーダ表示器１８を点灯表示するように書き換える。書換内容は、「取出し商品とその数量の点灯表示」、及び、「商品を仮置きする商品待ち台３０の位置」である。表１では、第１回の書換えとして、書換え１の列において□印を付けた。

また、Ｓ１１４では、オーダＮ、すなわちこの場合はオーダ９のデータを書き換える。書換内容は、商品待ち台３０のオーダ表示器３２に対して「載せられた商品を投入する旨の情報」である。表１では△印を付けて示してある。

データの書換が完了したならば、Ｓ１０２に戻り、オーダ１０のデータから、上と同じ手順が繰り返される。オーダ１７に達したところで、第２回の書換えが行われ、表１では書換え２の列でその書換え状態が示されている。更に、オーダ２０に達したところで、第３回の書換えが行われ、表１では書換え３の列でその書換え状態が示されている。

なお、Ｓ１１０で、ピッキング有りと判断した場合には、Ｓ１１６でＣをリセットした上で、Ｓ１１３からＳ１０９に進む。また、ピッキング無しが３回続かないこともあるので、Ｓ１１５においてオーダＭがオーダＮの３つ前に達した場合にはＳ１０２に戻るようにしてある。

以上の書換処理は、他のゾーンでも同様に行われる。次の表２はゾーンＺ２のデータ書換えの一例を示したものであるが、集品オーダの内容が異なる場合には、書換え回数も異なることがこの表から理解されよう。

なお、図４のフローチャートにおける「Ｂ」の値は、３回連続するピッキング作業からどの程度遡ってピッキング作業のない状態を調べるか、ということを定める値である。すなわち、この「Ｂ」の値を大きくすればするほど、３回連続するピッキング作業からより遠くに遡ってピッキング作業のない状態を探ることになり、このピッキングシステム１０が用いられる環境に応じて適宜定めることができる。

例えば、次の表３の集品オーダはオーダ１９から相当数連続してピッキング作業が続いている。このような場合が生じる環境では、「Ｂ」の値を大きく設定することで、よりピッキング作業の平準化を図ることができることが、この表３から理解されよう。

上述したようにして集品オーダのデータの書換処理が進められ、所定数のオーダの書換処理が完了したならば、順次、書き換えられたデータが改めて制御装置２０により読み取られていく（図３のＳ２）。

そして、制御装置２０は、書き換えられたデータのオーダ順に、図５に示すフローチャートに従ってピッキングシステム１０を制御する。まず、制御装置は、集品コンベヤ１４を起動して集品箱１２を流し始める（Ｓ３０１）。次いで、制御装置２０は、点灯指示のあるオーダ、すなわち表１〜表３において、「○」、「□」、「△」が付けられたオーダの集品箱１２が、そのオーダに対応するゾーンＺに入ったかどうかを判断する（Ｓ３０２）。この判断は周知の方法、例えば、集品箱１２に付着されたＲＦＩＤ等の識別手段をセンサで読み取ってその信号を制御装置２０に送ることにより、或いは、集品箱１２が発進してからの時間を計算することにより、行われる。

次に、オーダ内容が「□」であり、商品を保管棚１６から取り出して商品待ち台３０に仮置きするというものであれば、保管棚１６のオーダ表示器１８を点灯して、作業者に対して対象商品がある保管棚１６の位置と個数、並びに、仮置きする商品待ち台３０の位置を知らしめる（Ｓ３０３、Ｓ３０４）。そして、作業者は、保管棚１６からその商品を取り出して商品待ち台３０の上に置き、保管棚１６のリセットボタン２２を押す（Ｓ３０５）。これによって、制御装置２０は商品の仮置き作業が完了したと認識し、Ｓ３０２に戻る。

一方、Ｓ３０３において、オーダ内容が商品の仮置きでないと判断された場合、それは商品を集品箱１２に投入する場合であり、Ｓ３０６に進み、制御装置２０は、集品オーダのデータに基づき、商品待ち台３０からの投入か、保管棚１６からの投入かを判断する。データが「○」である場合、すなわち保管棚１６から商品を取り出して直接集品箱１２に投入する場合、まず、制御装置２０はガイド装置２４を制御して、ガイドランプ２６を対象の集品箱１２の移動に同期させて点灯する（Ｓ３０７）。そして、保管棚１６のオーダ表示器１８に、投入対象の商品がある保管棚１６の位置と個数を表示させる（Ｓ３０８）。作業者は、オーダ表示器１８の表示を見て、保管棚１６から商品を取り出し、保管棚１６のリセットボタン２２を押すと共に、点灯しているガイドランプ２６の横の集品箱１２にその商品を投入し、テープスイッチ２８を押す（Ｓ３０９、Ｓ３１０）。テープスイッチ２８が押されたならば、制御装置２０は、その商品についてのピッキング作業が完了したと判断し、保管棚１６のオーダ表示器１８を消灯し（Ｓ３１１）、Ｓ３０２に戻る。なお、集品箱１２がそのゾーンＺを通過したにも拘わらず、テープスイッチ２８が押されなかった場合には、制御装置は何らかの異常が発生したと判断し、集品コンベヤを停止することとなる（Ｓ３１０，Ｓ３１２）。

Ｓ３０６において、データが「△」、すなわち商品待ち台３０からの商品の投入であると判断された場合、制御装置２０は保管棚１６からの商品の直接投入と同様にガイド装置２４を制御して、ガイドランプ２６を対象の集品箱１２の移動に同期させて点灯する（Ｓ３１３）。そして、対象商品が載っている商品待ち台３０のオーダ表示器３２を点灯して、作業者に対して投入を指示する（Ｓ３１４）。この指示が出たならば、作業者は、商品待ち台３０上の商品を全て集品箱１２に投入するだけでよい。そして、作業者は、リセットボタン３４を押し、テープスイッチ２８を押す（Ｓ３１５、Ｓ３１６）。テープスイッチ２８が押されたならば、制御装置２０は、その商品についてのピッキング作業が完了したと判断し、商品待ち台３０のオーダ表示器３２を消灯し（Ｓ３１７）、Ｓ３０２に戻る。集品箱１２がそのゾーンＺを通過したにも拘わらず、テープスイッチ２８が押されなかった場合には、制御装置２０は何らかの異常が発生したと判断し、集品コンベヤ１４を停止することは前記と同様である（Ｓ３１６，Ｓ３１８）。

このようにピッキングシステム１０は動作するが、ここで表１及び表２を再度参照する。表１及び表２のオリジナルと、表１の書換え３及び表２の書換え４を見ると、データの書換え後はピッキングを行っていない状態がなくなっており、これによって、作業者が待ち状態となる無駄な時間が減じられ、作業が平準化されていることが分かる。一方、「△」で示される部分が増えているが、これは保管棚１６から商品を集品箱１２に投入するのではなく、商品待ち台３０から商品を集品箱１２に投入する作業に置き換えられたものである。保管棚３０から商品を集品箱１２に投入する場合、作業者は身体の向きを１８０度変えて、商品の取出しと投入を行うが、商品待ち台３０は集品コンベヤ１４に沿った位置にあるため、身体の向きを変える必要なく、肉体的な負担が大幅に軽減される。加えて、商品待ち台３０上の商品は全て投入対象であるため、商品を選択したり数を確認したりという手間が不要となり、商品投入時間が短縮され、精神的な負担も軽減されることになる。かくして、本発明によるピッキングシステムによれば、ピッキング作業の効率が大幅に改善されることになる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、集品コンベヤを連続運転することにしているが、集品コンベヤを間欠的に動作させる場合にも本発明は適用可能である。勿論、その場合にはガイド装置は追跡型ではなく、停止した集品箱の横のガイドランプを点灯させる型式のもので足る。

また、ピッキング作業の連続回数やピッキング無しの連続回数を上記実施形態では３としているが、４以上とすることも可能である（図４においてはＸとＹの数値変更）。

更に、ピッキング作業が連続していなくても、高頻度で行われる場合も本発明の概念に含まれる。例えば連続するオーダが４つあり、そのうちピッキング作業が３回ある場合も、作業は高頻度と考えることができるので、この３回のピッキング作業の一つをピッキング作業が連続して行われていない所に移動させてもよい。

また、上記実施形態では、連続する３回のピッキング作業のうち最後のピッキング作業を商品待ち台から商品箱に投入することとしているが、この商品待ち台からの投入を真ん中のピッキング作業や最初のピッキング作業にて行うようにしてもよい。

更にまた、本発明の要部は、ピッキング作業が連続した場合には、ピッキング作業がないところにピッキング作業を配するというものであるので、これが実行できるものであれば、プログラム（フローチャート）は上記実施形態に記載のものに限られないことは言うまでもない。例えば、上記実施形態では、集品オーダのデータをゾーン毎にオーダの順番に従って読み込み、順次書き換えることとしているが、集品オーダのデータを一日の作業分全て読み込んだ後、一斉に書き換えるプログラムとすることも可能である。

１０…ピッキングシステム、１２…集品箱、１４…集品コンベヤ、１６…保管棚、１８…第１のオーダ表示器、２０…制御装置、２２…リセットボタン、２４…ガイド装置、２６…ガイドランプ、２８…商品投入完了スイッチ（テープスイッチ）、３０…商品待ち台、３２…第２のオーダ表示器、３４…リセットボタン。

Claims (1)

1. 商品を入れるための集品箱（１２）を搬送する集品コンベヤ（１４）と、
   前記集品コンベヤ（１４）に沿って設定された複数のゾーン（Ｚ）のそれぞれに配置された、複数種の商品を保管する保管棚（１６）と、
   前記ゾーン（Ｚ）のそれぞれに配置された、商品を仮置きするための複数の商品待ち台（３０）と、
   前記保管棚（１６）のそれぞれに設けられた、ピッキング情報を表示する第１のオーダ表示器（１８）と、
   前記商品待ち台（３０）のそれぞれに設けられた、ピッキング情報を表示する第２のオーダ表示器（３２）と、
   集品オーダのデータに基づき前記集品コンベヤ（１４）、前記第１のオーダ表示器（１８）及び前記第２のオーダ表示器（３２）を制御する制御手段（２０）と
   を備えるピッキングシステム（１０）であって、
   前記制御手段（２０）が、
   連続又は高頻度のピッキング作業の一部に関しての前記保管棚（１６）からの商品の取出し及び前記集品箱（１２）への該商品の投入を、それ以前のピッキング作業が連続して行われない時に前記保管棚（１６）からの商品の取出し及び前記商品待ち台（３０）への該商品の仮置きを行うよう、前記集品オーダのデータを書き換え、
   前記書き換えられたデータに基づき、前記保管棚（１６）からの商品の取出し及び前記集品箱（１２）への該商品の投入、並びに、前記保管棚（１６）からの商品の取出し及び前記商品待ち台（３０）への該商品の仮置きを前記第１のオーダ表示器（１８）に表示させ、前記商品待ち台（３０）から前記集品箱（１２）への商品の投入を前記第２のオーダ表示器（３２）に表示させる
   よう構成されていることを特徴とする、ピッキングシステム。

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