JP7548167B2

JP7548167B2 - 物品収容設備

Info

Publication number: JP7548167B2
Application number: JP2021144845A
Authority: JP
Inventors: 淳一嶋村
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2021-09-06
Filing date: 2021-09-06
Publication date: 2024-09-10
Anticipated expiration: 2041-09-06
Also published as: JP2023037988A; CN115771694A; TW202337791A

Description

本発明は、物品収容設備に関する。

例えば半導体工場やフラットパネルディスプレイ工場等では、複数の処理工程を順次行うため、各工程に内部搬送装置を備えた物品収容設備を設けるとともに、外部搬送装置を用いて工程間の物品搬送を行うように構成される場合がある。このような物品収容設備の一例が、特開２００１－１３０７０８号公報（特許文献１）に開示されている。

特許文献１の物品収容設備（自動倉庫システム４）は、物品（カセット３９）を収容可能な収容棚（ラック６）と、外部搬送装置（有軌道台車２４）から物品を受け取る入庫部（一部のステーション８）と、内部搬送装置（スタッカークレーン１２，１４）とを備えている。また、特許文献１には明記されていないが、この物品収容設備は、外部搬送装置に物品を引き渡す出庫部（一部のステーション８）を備えている。このような構成において、内部搬送装置は、入庫部から収納棚への物品の搬送処理（「入庫搬送処理」と言う。）と、収納棚から出庫部への物品の搬送処理（「出庫搬送処理」と言う。）と、収納棚内での物品の搬送処理（「棚内搬送処理」と言う。）とを行う。また、内部搬送装置は、収納棚から処理装置へと物品を搬送して、当該処理装置により各種処理を行う。

ここで、入庫部には複数の保持位置（支持位置６０，６２）が設定されており、この複数の保持位置を有する入庫部は、先行する物品を内部搬送装置が搬送して戻ってくるまでの間に次の物品を仮保持するバッファとして機能する。

ところで、入庫部に実際に保持されている物品で入庫部が満杯となっていると、外部搬送装置が次の物品を搬送してきても、当該物品を移載できずに入庫部に空きが生じるまで待機しなければならなくなる。外部搬送装置が特定の物品収容設備の入庫部に臨む位置で待機することで、外部搬送装置に渋滞が生じ、外部搬送装置と複数の物品収容設備とを備える物品搬送設備全体としての処理効率が低下するという問題が生じる。

特開２００１－１３０７０８号公報

そこで、物品搬送設備全体としての処理効率の低下を抑制することができる物品収容設備の実現が望まれる。

本開示に係る物品収容設備は、
物品を収容する収容部を複数備えた収容棚と、
前記収容棚の外部において前記物品を搬送する外部搬送装置から受け取った前記物品を保持する入庫部と、
前記外部搬送装置に引き渡す前記物品を保持する出庫部と、
前記収容棚の前面に沿って設定された搬送経路に沿って移動し、前記入庫部と前記収容棚との間及び前記収容棚と出庫部との間で前記物品の搬送を行う内部搬送装置と、
前記外部搬送装置及び前記内部搬送装置を制御する制御システムと、を備え、
前記内部搬送装置の搬送処理のうち、前記入庫部から前記物品を搬送する処理を入庫搬送処理とし、前記収容部から前記出庫部へ前記物品を搬送する処理を出庫搬送処理とし、前記収容部から別の前記収容部へ前記物品を搬送する処理を棚内搬送処理として、
前記制御システムは、前記入庫部に保持されている前記物品の個数である保持物品数と、前記外部搬送装置により前記入庫部に搬送される予定の前記物品の個数である搬送物品数との合計数が規定の判定しきい値よりも多い場合には、前記入庫搬送処理を前記出庫搬送処理及び前記棚内搬送処理よりも優先して行う入庫優先制御を実行する。

この構成によれば、収容棚の前面に沿う搬送経路に沿って移動する内部搬送装置により、外部搬送装置から受け取った物品を収容棚に収容し、その収容棚内で保管し、さらには必要に応じて処理を行った後に外部搬送装置に引き渡すことができる。この場合において、制御システムが、入庫部に搬送される予定の搬送物品数も加味した潜在的な保持物品数が判定しきい値よりも多い場合に入庫優先制御を実行することで、入庫搬送処理を優先的に行って入庫部からの物品の搬送を促進することができる。その結果、入庫部が満杯となってしまうことを回避しやすくなり、物品搬送設備全体としての処理効率の低下を抑制することができる。

本開示に係る技術のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。

実施形態の物品搬送設備の全体レイアウト図物品収容設備の模式平面図物品収容設備の斜視図制御システムの模式図搬送指令のデータ構造を示す図入庫搬送処理の一例を示す模式図棚内搬送処理の一例を示す模式図棚内搬送処理の一例を示す模式図棚内搬送処理の一例を示す模式図処理用搬送処理の一例を示す模式図出庫搬送処理の一例を示す模式図運用バッファ数調整制御の処理手順を示すフローチャート入庫最優先制御の処理手順を示すフローチャート内部搬送負荷調整制御の一例を示す模式図内部搬送負荷調整制御の処理手順を示すフローチャート

物品収容設備の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、例えば半導体工場やフラットパネルディスプレイ工場等において、複数の処理工程を順次行うために設置される物品搬送設備１００に備えられる物品収容設備１を例として説明する。

図１に示すように、物品搬送設備１００は、物品収容設備１と、外部搬送装置８と、処理装置９とを備えている。本実施形態では、複数の物品収容設備１が設けられ、これら複数の物品収容設備１を周回するように外部搬送装置８が設けられているとともに、それぞれの物品収容設備１に対応付けて処理装置９が設けられている。物品収容設備１とそれに対応する処理装置９とで１つの工程が構成されており、複数の物品収容設備１を周回する外部搬送装置８は工程間搬送を担っている。

外部搬送装置８は、規定の走行経路（外部搬送経路Ｔｏ）に沿って周回する複数の搬送台車８２を備えている。本実施形態の外部搬送装置８は、外部搬送経路Ｔｏに沿って設置された周回軌道８１と、この周回軌道８１上を走行する複数の搬送台車８２とを備えている。また、本実施形態では、周回軌道８１は床面に設置されている。すなわち、本実施形態の外部搬送装置８は、有軌道の床面走行式の搬送台車８２を複数備えている。また、外部搬送装置８は、搬送台車８２に支持されたフォーク式の移載装置を備えている。外部搬送装置８は、複数の物品収容設備１どうしの間（工程間）で物品１０を搬送する。

物品１０としては、例えば半導体デバイスの製造に用いられる半導体ウェハや、加工用のレチクル等を例示することができる。本実施形態では、これらは、容器（例えば半導体ウェハであればＦＯＵＰ、レチクルであればレチクルポッド）に収容された状態で搬送される。そこで以下では、「物品１０」と言う場合には、当該物品１０を収容する容器も含むものとする。

処理装置９は、物品１０に対する処理を行う。本実施形態では、処理装置９は受渡ポートＰｐを備えており、この受渡ポートＰｐを用いて、内部搬送装置３との間での物品１０の受け渡しを行う。そして、処理装置９は、受渡ポートＰｐで内部搬送装置３から受け取った物品１０を対象として各種の処理を行う。処理装置９は、例えば洗浄装置、成膜装置、露光装置、及びエッチング装置等であって良い。処理装置９は、処理後の物品１０を受渡ポートＰｐで内部搬送装置３に引き渡す。受渡ポートＰｐは、内部搬送装置３の搬送経路（内部搬送経路Ｔｉ）に対して、隣接する位置に配置されている。

図２及び図３に示すように、物品収容設備１は、収容棚２と、内部搬送装置３と、入庫部４と、出庫部５とを備えている。また、物品収容設備１は、制御システム７（図１を参照）を備えている。本実施形態では、制御システム７は、複数の物品収容設備１を個別に制御するとともに、物品搬送設備１００の全体を統括的に制御するように構成されている。

収容棚２は、物品１０を収容する収容部２３を複数備えている。本実施形態では、物品収容設備１は、対向配置された一対の収容棚２（第１収容棚２Ａ及び第２収容棚２Ｂ）を備えている。第１収容棚２Ａと第２収容棚２Ｂとは、間に内部搬送装置３を挟んで対向配置されている。第１収容棚２Ａ及び第２収容棚２Ｂは、それぞれ、所定間隔で床面から立設された複数の支柱２１と、所定間隔で支柱２１に固定された複数の支持部２２とを有する。隣り合う支柱２１における同じ高さに固定された一対の支持部２２の上方の空間により、物品１０を収容する収容部２３が形成されている。第１収容棚２Ａ及び第２収容棚２Ｂは、それぞれ、複数段複数列に亘る収容部２３を備えている。それぞれの収容部２３は、内部搬送装置３の搬送経路（内部搬送経路Ｔｉ）に対して、その直交する方向に隣接する位置に配置されている。

本実施形態では、第１収容棚２Ａと第２収容棚２Ｂとは、一方の端部を揃えて設置されている。そして、それらの揃った側の端部に隣接して、入庫部４及び出庫部５が設けられている。第１収容棚２Ａに隣接して入庫部４が設けられ、第２収容棚２Ｂに隣接して出庫部５が設けられている。また、本実施形態では、第２収容棚２Ｂは、第１収容棚２Ａに比べて列数が多く設定されている。このため、入庫部４及び出庫部５とは反対側の端部において、第１収容棚２Ａよりも第２収容棚２Ｂが突出配置されている。そして、第１収容棚２Ａに隣接し、かつ、第２収容棚２Ｂに対向する位置に、処理装置９が配置されている。

内部搬送装置３は、対向配置された一対の収容棚２（第１収容棚２Ａ及び第２収容棚２Ｂ）どうしの間に設置されている。内部搬送装置３は、収容棚２の前面に沿って設定された内部搬送経路Ｔｉに沿って移動し、入庫部４と収容棚２との間、同一の収容棚２内、一方の収容棚２と他方の収容棚２との間、及び収容棚２と出庫部５との間で物品１０の搬送を行う。本実施形態では、内部搬送経路Ｔｉが「搬送経路」に相当する。

また、本実施形態の物品収容設備１は、内部搬送経路Ｔｉに沿って並ぶ一対の内部搬送装置３（第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂ）を備えている。本実施形態では、第１内部搬送装置３Ａが「第１搬送ユニット」に相当し、第２内部搬送装置３Ｂが「第２搬送ユニット」に相当する。第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂは、スタッカークレーンで構成されており、走行台車３２とマスト３３と昇降台３４と移載装置３５とをそれぞれ備えている。走行台車３２は、内部搬送経路Ｔｉに沿って床面に設置された走行レール３１上を走行する。マスト３３は、走行台車３２から立設されている。本実施形態では、一対のマスト３３が、走行台車３２における内部搬送経路Ｔｉの両側に分かれて設けられている。マスト３３の上端部は、天井に設置されたガイドレール３６によって案内される。昇降台３４は、一対のマスト３３に沿って昇降する。移載装置３５は、昇降台３４に固定されており、物品１０を移載する。

本実施形態では、第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂは、共通の走行レール３１上に設けられている。すなわち、第１内部搬送装置３Ａの走行台車３２と第２内部搬送装置３Ｂの走行台車３２とが、共通の走行レール３１上を走行するように設けられている。第１内部搬送装置３Ａは、第２内部搬送装置３Ｂに比べて入庫部４及び出庫部５側に設けられている。

図２に示すように、第１内部搬送装置３Ａは、入庫部４と収容棚２の少なくとも一部の収容部２３とを含む第１搬送範囲Ｒ１内で物品１０の搬送を行う。第１搬送範囲Ｒ１は、入庫部４と収容棚２における入庫部４側の一部の収容部２３とを含む範囲に設定されている。また、第１搬送範囲Ｒ１は、入庫部４に対向する出庫部５をも含んでいる。第２内部搬送装置３Ｂは、収容棚２の少なくとも一部の収容部２３を含むと共に入庫部４を含まない第２搬送範囲Ｒ２内で物品１０の搬送を行う。本実施形態では、第２搬送範囲Ｒ２は、収容棚２の少なくとも一部の収容部２３と、入庫部４及び出庫部５とは反対側に配置された処理装置９とを含む範囲に設定されている。第２搬送範囲Ｒ２は、収容棚２における処理装置９側の一部の収容部２３と処理装置９とを含む範囲に設定されている。

これらの第１搬送範囲Ｒ１及び第２搬送範囲Ｒ２は、第１搬送範囲Ｒ１の一部と第２搬送範囲Ｒ２の一部とが互いに重複するように設定されている。第１搬送範囲Ｒ１における処理装置９側の一部と、第２搬送範囲Ｒ２における入庫部４及び出庫部５側の一部とが、互いに重複している。

入庫部４は、外部搬送装置８から物品１０を受け取り、受け取った物品１０を保持する。本実施形態の入庫部４は、入庫コンベヤ４１を含んでいる。入庫コンベヤ４１は、例えばローラコンベヤ、スラットコンベヤ、及びベルトコンベヤ等であって良い。本実施形態では、入庫部４は、静止状態で複数の物品１０を保持するように構成されている。本例では、入庫部４を構成する入庫コンベヤ４１が２つの物品１０を保持する場合の例を示している。この場合、入庫コンベヤ４１は２つの支持位置４３，４４を有し、入庫部４に保持可能な物品１０の最大個数である保持上限数Ｎｍａｘは「２」となっている（Ｎｍａｘ＝２）。

入庫コンベヤ４１は、支持位置４３に物品１０が支持されており支持位置４４には物品１０が支持されていない場合に稼働して、支持位置４３にあった物品１０を支持位置４４に搬送することができる。搬送方向最上流側の支持位置４３は、外部搬送装置８から物品１０を受け取る位置であり、受取ポートＰｒとなっている。搬送方向最下流側の支持位置４４は、物品１０の入庫の際に当該物品１０を内部搬送装置３（第１内部搬送装置３Ａ）に引き渡す位置であり、入庫ポートＰｉとなっている。入庫ポートＰｉは、内部搬送経路Ｔｉに対して、その直交する方向に隣接する位置に配置されている。

出庫部５は、外部搬送装置８に引き渡す物品１０を保持する。出庫部５は、内部搬送装置３（第１内部搬送装置３Ａ）から受け取った物品１０を保持し、当該物品１０を外部搬送装置８に引き渡す。本実施形態の出庫部５は、出庫コンベヤ５１を含んでいる。出庫コンベヤ５１は、例えばローラコンベヤ、スラットコンベヤ、及びベルトコンベヤ等であって良い。本実施形態では、出庫部５は、静止状態で複数の物品１０を保持するように構成されている。本例では、出庫部５を構成する出庫コンベヤ５１が２つの物品１０を保持する場合の例を示している。この場合、出庫コンベヤ５１は２つの支持位置５３，５４を有し、出庫部５に保持可能な物品１０の最大個数は「２」となっている。

出庫コンベヤ５１は、支持位置５３に物品１０が支持されており支持位置５４には物品１０が支持されていない場合に稼働して、支持位置５３にあった物品１０を支持位置５４に搬送することができる。搬送方向最上流側の支持位置５３は、物品１０の出庫の際に内部搬送装置３（第１内部搬送装置３Ａ）から物品１０を受け取る位置であり、出庫ポートＰｏとなっている。出庫ポートＰｏは、内部搬送経路Ｔｉに対して、その直交する方向に隣接する位置であって入庫ポートＰｉとは反対側に配置されている。搬送方向最下流側の支持位置５４は、物品１０を外部搬送装置８に引き渡す位置であり、引渡ポートＰｈとなっている。

入庫ポートＰｉ及び出庫ポートＰｏは、第１搬送範囲Ｒ１の一方の端部に設けられている。入庫ポートＰｉ及び出庫ポートＰｏは、第１搬送範囲Ｒ１だけに含まれており、第２搬送範囲Ｒ２には含まれていない。処理装置９の受渡ポートＰｐは、第２搬送範囲Ｒ２における入庫ポートＰｉ及び出庫ポートＰｏとは反対側の端部に設けられている。受渡ポートＰｐは、第２搬送範囲Ｒ２だけに含まれており、第１搬送範囲Ｒ１には含まれていない。収容棚２の複数の収容部２３には、第１搬送範囲Ｒ１だけに含まれているものと、第２搬送範囲Ｒ２だけに含まれているものと、第１搬送範囲Ｒ１と第２搬送範囲Ｒ２との重複範囲Ｌに含まれているものとが存在する。

このような構成の物品収容設備１において、内部搬送装置３は、入庫搬送処理、棚内搬送処理、処理用搬送処理、及び出庫搬送処理を行う。

入庫搬送処理は、入庫部４から収容棚２の特定の収容部２３へ物品１０を搬送する処理である。入庫搬送処理では、入庫部４の支持位置４４（入庫ポートＰｉ）に支持されている物品１０を、第１内部搬送装置３Ａにより、収容棚２（第１収容棚２Ａ又は第２収容棚２Ｂ）の特定の収容部２３へ搬送して入庫する。

棚内搬送処理は、収容棚２の特定の収容部２３から、同じ又は別の収容棚２の別の収容部２３へ物品１０を搬送する処理である。棚内搬送処理では、搬送元の特定の収容部２３に収容されている物品１０を、第１内部搬送装置３Ａ又は第２内部搬送装置３Ｂにより、搬送先の特定の収容部２３へ搬送する。このとき、搬送元又は搬送先の収容部２３が第１搬送範囲Ｒ１だけに含まれていれば、対象の物品１０を第１内部搬送装置３Ａにより搬送する。搬送元又は搬送先の収容部２３が第２搬送範囲Ｒ２だけに含まれていれば、対象の物品１０を第２内部搬送装置３Ｂにより搬送する。搬送元及び搬送先の収容部２３がどちらも第１搬送範囲Ｒ１と第２搬送範囲Ｒ２との重複範囲Ｌに含まれていれば、対象の物品１０を第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂのいずれかにより搬送する。

処理用搬送処理は、収容棚２の特定の収容部２３と処理装置９との間で物品１０を搬送する処理である。処理用搬送処理では、搬送元の特定の収容部２３に収容されている物品１０を、第２内部搬送装置３Ｂにより、処理装置９の受渡ポートＰｐへ搬送する。或いは、処理用搬送処理では、処理装置９の受渡ポートＰｐに支持されている処理後の物品１０を、第２内部搬送装置３Ｂにより、搬送先の特定の収容部２３へ搬送する。

出庫搬送処理は、収容棚２の特定の収容部２３から出庫部５へ物品１０を搬送する処理である。出庫搬送処理では、収容棚２（第１収容棚２Ａ又は第２収容棚２Ｂ）の特定の収容部２３に収容されている物品１０を、第１内部搬送装置３Ａにより、出庫部５の支持位置５３（出庫ポートＰｏ）へ搬送して出庫する。

上述したように、制御システム７は、複数の物品収容設備１（内部搬送装置３）を個別に制御するとともに、外部搬送装置８を含む物品搬送設備１００の全体を統括的に制御する。このため、図４に示すように、制御システム７は、内部搬送制御ユニット７１と、外部搬送制御ユニット７２と、統括制御ユニット７３とを備えている。なお、簡略化のため、図４では１つの物品収容設備１（内部搬送装置３）に対応する内部搬送制御ユニット７１だけを示しているが、複数の物品収容設備１（内部搬送装置３）のそれぞれに対応する内部搬送制御ユニット７１が備えられている。

内部搬送制御ユニット７１は、内部搬送装置３を制御する。本実施形態では、内部搬送装置３は第１内部搬送装置３Ａと第２内部搬送装置３Ｂとを備えているのに対応して、内部搬送制御ユニット７１は第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂを制御する。内部搬送制御ユニット７１は、搬送指令（ここでは工程内の搬送指令）に基づいて、第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂを制御する。

搬送指令は、例えば図５に示すようなデータ構造を有している。それぞれの搬送指令は、搬送元（搬送開始位置）、搬送先（搬送完了位置）、及び用いる内部搬送装置３の情報を有している。図５において、「Ｓ１」は第１収容棚２Ａを表し、「Ｓ２」は第２収容棚２Ｂを表している。また、「Ｓ１」及び「Ｓ２」に続く「（ｍ，ｎ）」は、入庫部４及び出庫部５側からｍ列目で下からｎ段目の収容部２３を表している。なお、「ｍ」及び「ｎ」はそれぞれ整数である。

例えば搬送指令Ａ－２は、入庫ポートＰｉを搬送元とし、第１収容棚２Ａの１列目第２段の収容部２３を搬送先とする指令である（図６を参照）。これら２つの位置はいずれも第１搬送範囲Ｒ１に含まれているため、搬送指令Ａ－２の担い手には第１内部搬送装置３Ａが割り当てられている。この搬送指令Ａ－２に基づく搬送処理は、上述した入庫搬送処理の一例である。

また、例えば搬送指令Ａ－４は、第１収容棚２Ａの１列目第４段の収容部２３を搬送元とし、第２収容棚２Ｂの５列目第７段の収容部２３を搬送先とする指令である（図７を参照）。これら２つの位置はいずれも第１搬送範囲Ｒ１に含まれているため、搬送指令Ａ－４の担い手には第１内部搬送装置３Ａが割り当てられている。この搬送指令Ａ－４に基づく搬送処理は、上述した棚内搬送処理の一例である。

また、例えば搬送指令Ｂ－２は、第２収容棚２Ｂの１０列目第１段の収容部２３を搬送元とし、第２収容棚２Ｂの４列目第１段の収容部２３を搬送先とする指令である（図８を参照）。これら２つの位置はいずれも第２搬送範囲Ｒ２に含まれているため、搬送指令Ｂ－２の担い手には第２内部搬送装置３Ｂが割り当てられている。この搬送指令Ｂ－２に基づく搬送処理も、上述した棚内搬送処理の一例である。

また、例えば搬送指令Ａ－１は、第１収容棚２Ａの４列目第５段の収容部２３を搬送元とし、第１収容棚２Ａの６列目第５段の収容部２３を搬送先とする指令である（図９を参照）。これら２つの位置はいずれも第１搬送範囲Ｒ１と第２搬送範囲Ｒ２との重複範囲Ｌに含まれているため、搬送指令Ａ－１の担い手には第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂのいずれもがなり得るが、本例では第１内部搬送装置３Ａが割り当てられている。この搬送指令Ａ－１に基づく搬送処理も、上述した棚内搬送処理の一例である。

また、例えば搬送指令Ｂ－１は、第１収容棚２Ａの８列目第３段の収容部２３を搬送元とし、受渡ポートＰｐを搬送先とする指令である（図１０の実線矢印を参照）。これら２つの位置はいずれも第２搬送範囲Ｒ２に含まれているため、搬送指令Ｂ－１の担い手には第２内部搬送装置３Ｂが割り当てられている。また、搬送指令Ｂ－３は、受渡ポートＰｐを搬送元とし、第２収容棚２Ｂの８列目第５段の収容部２３を搬送先とする指令である（図１０の破線矢印を参照）。これら２つの位置はいずれも第２搬送範囲Ｒ２に含まれているため、搬送指令Ｂ－３の担い手には第２内部搬送装置３Ｂが割り当てられている。これらの搬送指令Ｂ－１及びＢ－３に基づく搬送処理は、上述した処理用搬送処理の一例である。

また、例えば搬送指令Ａ－３は、第２収容棚２Ｂの２列目第７段の収容部２３を搬送元とし、出庫ポートＰｏを搬送先とする指令である（図１１を参照）。これら２つの位置はいずれも第１搬送範囲Ｒ１に含まれているため、搬送指令Ａ－３の担い手には第１内部搬送装置３Ａが割り当てられている。この搬送指令Ａ－３に基づく搬送処理は、上述した出庫搬送処理の一例である。

なお、本実施形態では、第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂは、それぞれ、図５において上に表示された搬送指令に基づく搬送処理から順番に実行するものとされている。この例では、第１内部搬送装置３Ａについては搬送指令Ａ－１，Ａ－２，Ａ－３，Ａ－４，・・・の順が予定されている搬送処理の順序であり、第２内部搬送装置３Ｂについては搬送指令Ｂ－１，Ｂ－２，Ｂ－３，・・・の順が予定されている搬送処理の順序である。これらは、例えば第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂのそれぞれの処理効率を優先した搬送順とすることができる。

外部搬送制御ユニット７２は、外部搬送装置８を制御する。外部搬送制御ユニット７２は、周回軌道８１上を走行する複数の搬送台車８２と、それに吊下げ支持された移載装置とを制御する。外部搬送制御ユニット７２は、搬送指令（ここでは、工程間の搬送指令）に基づいて、搬送台車８２及び移載装置を制御する。工程間搬送指令は、搬送元工程（搬送元の物品収容設備１）、搬送先工程（搬送先の物品収容設備１）、及び用いる搬送台車８２の情報を有している。この工程間搬送指令に基づき、搬送元工程の出庫部５に支持されている物品１０が、指定された搬送台車８２により、搬送先工程の入庫部４に搬送される。このとき、複数の工程間搬送指令は同時に実行可能である。

統括制御ユニット７３は、外部搬送制御ユニット７２及び内部搬送制御ユニット７１を統括する。統括制御ユニット７３は、例えば工程間で物品１０を搬送する場合に、搬送元の物品収容設備１に対応する内部搬送制御ユニット７１、外部搬送制御ユニット７２、及び搬送先の物品収容設備１に対応する内部搬送制御ユニット７１を協調的に制御する。統括制御ユニット７３は、搬送元の物品収容設備１の出庫部５に搬送対象の物品１０が支持された状態となるように当該物品収容設備１に対応する内部搬送制御ユニット７１を制御し、その出庫部５に支持されている物品１０を受け取って搬送先の物品収容設備１まで搬送しその入庫部４に移載するように外部搬送制御ユニット７２を制御し、さらに、搬送先の物品収容設備１の入庫部４に支持された物品１０を収容棚２に収容するように当該物品収容設備１に対応する内部搬送制御ユニット７１を制御する。

ところで、本実施形態の物品搬送設備１００は、設備全体としての処理効率を向上させるため、システム上、物理的なバッファ数である保持上限数Ｎｍａｘ以上の物品１０が入庫部４に保持可能であるとみなして各部が制御される。すなわち、保持上限数Ｎｍａｘに調整数Ａを加算した数が運用バッファ数Ｂ（Ｂ＝Ｎｍａｘ＋Ａ）として設定され（図２を参照）、搬送先の物品収容設備１の入庫部４は、運用バッファ数Ｂ以下の個数の物品１０を受け入れるように構成されている。搬送先の物品収容設備１の入庫部４は、物理的に受入可能な保持上限数Ｎｍａｘの物品１０を実際に支持する以外に、調整数Ａ以下の物品１０をシステム上仮想的に支持しているとみなして、その後の搬送処理が実行される。

ここで、調整数Ａは、可変設定される０以上の整数値である。調整数Ａは、１以上の整数値であることが好ましい。この調整数Ａ以下の物品１０を、搬送先の物品収容設備１の入庫部４が全て埋まっている場合でも、当該入庫部４に向けて先行して搬送することができる。調整数Ａは、外部搬送装置８によって先行して搬送される物品１０が搬送先の物品収容設備１の入庫部４に届くまでの間に、当該入庫部４から収容棚２に内部搬送装置３（第１内部搬送装置３Ａ）によって搬出することができる物品１０の個数に基づいて設定される。このような観点から、調整数Ａは、現実的には例えば１～３程度に設定されることが好ましい。

図２には、保持上限数Ｎｍａｘである「２」に対して調整数Ａとして「２」が加算され、「４」を運用バッファ数Ｂとして４個までの物品１０を入庫部４で仮想的に受入可能とする例が示されている。内部搬送装置３（第１内部搬送装置３Ａ）により、入庫部４の入庫ポートＰｉから収容棚２のいずれかの収容部２３に物品１０が搬送されると、入庫コンベヤ４１が作動して、次の物品１０を入庫ポートＰｉに移送するとともに、外部搬送装置８によって先行して搬送されてくる物品１０の受取スペースを形成する。

このような構成において、搬送先の物品収容設備１において実際に保持されている物品１０で入庫部４が満杯となっていると、外部搬送装置８が次の物品１０を搬送してきても当該物品１０を移載することができない。この場合、入庫部４に空きが生じるまで待機しなければならず、その結果、外部搬送装置８に渋滞が生じて設備全体としての処理効率が低下してしまう。そこで本実施形態の物品搬送設備１００において、制御システム７は、以下に詳述する運用バッファ数調整制御、入庫最優先制御、及び内部搬送負荷調整制御を実行するように構成されている。

＜運用バッファ数調整制御＞
運用バッファ数調整制御は、一定条件下で運用バッファ数Ｂを調整する制御である。上記のとおり、制御システム７は、０以上（好ましくは１以上）の整数値に可変設定される調整数Ａを保持上限数Ｎｍａｘに加算した数を運用バッファ数Ｂとして設定し（Ｂ＝Ｎｍａｘ＋Ａ）、この運用バッファ数Ｂに基づいて物品搬送設備１００を制御する。ここで、各時点において入庫部４に実際に保持されている物品１０の個数を「保持物品数Ｎｒ」とし、外部搬送装置８によって入庫部４へ向けて搬送中の物品１０の個数を「搬送中物品数Ｎｔ」とする。このとき、制御システム７は、搬送中物品数Ｎｔが運用バッファ数Ｂから保持物品数Ｎｒを減算した数（Ｂ－Ｎｒ＝Ｎｍａｘ＋Ａ－Ｎｒ）以下となるように外部搬送装置８を制御する。

このような構成を前提として、運用バッファ数調整制御では、制御システム７は、内部搬送装置３の負荷が高くなるに従って小さい値となるように調整数Ａを設定する。ここでは特に、制御システム７は、入庫部４を含む第１搬送範囲Ｒ１内で作動する第１内部搬送装置３Ａの負荷が高くなるに従って小さい値となるように調整数Ａを設定する。

上述したように、第１内部搬送装置３Ａは入庫搬送処理、棚内搬送処理、及び出庫搬送処理を担当する。このため、第１内部搬送装置３Ａの負荷が高くなる（特に、棚内搬送処理や出庫搬送処理の割合が高くなる）と、入庫部４から収容棚２への物品１０の搬送（入庫搬送処理）が遅滞する可能性が高くなる。そこで、第１内部搬送装置３Ａの負荷が高くなるに従って小さい値となるように調整数Ａを設定することで、第１内部搬送装置３Ａの負荷の程度に応じて、外部搬送装置８によって入庫部４に向けて先行して搬送されてくる物品１０の数を減らすことができる。先行して搬送されてくる物品１０自体が少なくなるため、それらの物品１０が入庫部４に到着した際に入庫部４が満杯となっているという事態を回避しやすくなる。よって、設備全体としての処理効率の低下を抑制することができる。

本実施形態では、制御システム７は、第１内部搬送装置３Ａの負荷を、当該第１内部搬送装置３Ａに対する物品１０の搬送指令の数に基づいて判定する。そして、制御システム７は、第１内部搬送装置３Ａに対する物品１０の搬送指令の数が多くなるに従って負荷が高くなると判定する。

ここで、搬送元又は搬送先が第１搬送範囲Ｒ１内にある（但し、双方が第１搬送範囲Ｒ１と第２搬送範囲Ｒ２との重複範囲Ｌにはない）物品１０の搬送は専ら第１内部搬送装置３Ａが担当するため、これに対応する搬送指令は全て第１内部搬送装置３Ａに対する指令となる。一方、搬送元及び搬送先の双方が第１搬送範囲Ｒ１と第２搬送範囲Ｒ２との重複範囲Ｌにある物品１０の搬送は第１内部搬送装置３Ａと第２内部搬送装置３Ｂとが分担するため、これに対応する搬送指令のうちの一部のみが第１内部搬送装置３Ａに対する指令となる。本実施形態では、制御システム７は、演算処理の軽減のため、重複範囲Ｌにある物品１０の搬送は第１内部搬送装置３Ａと第２内部搬送装置３Ｂとが均等に分担するとみなして、これに対応する搬送指令のうちの半分を第１内部搬送装置３Ａに対する指令とみなす。

すなわち、制御システム７は、搬送元又は搬送先が第１搬送範囲Ｒ１内にある物品１０の搬送指令の数と、搬送元及び搬送先の双方が重複範囲Ｌにある物品１０の搬送指令の数の半分との合計数（以下、「搬送指令数」と言う。）が多くなるに従って第１内部搬送装置３Ａの負荷が高くなると判定し、当該第１内部搬送装置３Ａの負荷が高くなるに従って小さい値となるように調整数Ａを設定する。例えば図２の例において、当初「２」に設定されていた調整数Ａは、搬送指令数が第１基準値以上となると「１」に再設定され、搬送指令数が第１基準値よりも大きい第２基準値以上となると「０」に再設定される。これに伴い、運用バッファ数Ｂは、「４」から「３」、さらには「２」へと次第に減少する。

調整数Ａが小さく再設定されることにより、それに伴って運用バッファ数Ｂ（＝Ｎｍａｘ＋Ａ）も小さくなり、入庫部４に実際に保持されている物品１０の個数（保持物品数Ｎｒ）との差分（＝Ｎｍａｘ＋Ａ－Ｎｒ）も小さくなる。この差分は、その時点で外部搬送装置８によって入庫部４に向けて先行して搬送することができる物品１０の数に相当するところ、これが小さくなることによって当該個数の物品１０が既に搬送中となっている場合がある。このような場合には、制御システム７は、搬送中物品数Ｎｔが、運用バッファ数Ｂから保持物品数Ｎｒを減算した数（Ｂ－Ｎｒ＝Ｎｍａｘ＋Ａ－Ｎｒ）と等しい間は、外部搬送装置８による入庫部４へ向けての新たな物品１０の搬送を開始しないものとされる。

やがて、第１内部搬送装置３Ａによる入庫搬送処理が進むと、搬送中物品数Ｎｔが、運用バッファ数Ｂから保持物品数Ｎｒを減算した数（Ｂ－Ｎｒ＝Ｎｍａｘ＋Ａ－Ｎｒ）未満となる。すると、制御システム７は、外部搬送装置８による入庫部４へ向けての新たな物品１０の搬送を開始する。本実施形態では、制御システム７は、搬送中物品数Ｎｔが運用バッファ数Ｂから保持物品数Ｎｒを減算した数（Ｎｍａｘ＋Ａ－Ｎｒ）未満となると直ちに、外部搬送装置８による新たな物品１０の搬送を開始する。

図１２は、運用バッファ数調整制御の処理手順を示すフローチャートである。運用バッファ数調整制御は、制御システム７を構成する内部搬送制御ユニット７１と外部搬送制御ユニット７２と統括制御ユニット７３とが協働して実行される。運用バッファ数調整制御では、まず、内部搬送制御ユニット７１により第１内部搬送装置３Ａの負荷（搬送指令数）が判定され、当該負荷を示す負荷情報が生成される（ステップ＃０１）。生成された負荷情報は、内部搬送制御ユニット７１から統括制御ユニット７３に送信される。

次に、統括制御ユニット７３により、内部搬送制御ユニット７１から受信した負荷情報に基づいて、第１内部搬送装置３Ａの負荷が高くなるに従って小さい値となるように調整数Ａが設定される（＃０２）。そして、設定された調整数Ａに応じて定まる運用バッファ数Ｂ（Ｂ＝Ｎｍａｘ＋Ａ）に基づいた数の物品１０の工程間搬送指令が、統括制御ユニット７３により外部搬送制御ユニット７２へ送信される。

より具体的には、統括制御ユニット７３により、その時点での搬送中物品数Ｎｔが、運用バッファ数Ｂ（＝Ｎｍａｘ＋Ａ）と保持物品数Ｎｒとの差分（＝Ｎｍａｘ＋Ａ－Ｎｒ）未満であるか否かが判定される（＃０３）。搬送中物品数Ｎｔが運用バッファ数Ｂと保持物品数Ｎｒとの差分未満であれば（＃０３：Ｙｅｓ）、外部搬送装置８による入庫部４へ向けての新たな物品１０の搬送が許容される（＃０４）。この場合、統括制御ユニット７３により、新たな工程間搬送指令が外部搬送制御ユニット７２に送信され、それを受信した外部搬送制御ユニット７２により、当該工程間搬送指令に基づいて外部搬送装置８が制御される。

一方、搬送中物品数Ｎｔが運用バッファ数Ｂと保持物品数Ｎｒとの差分以上（実際にはこれらが同数）であれば（＃０３：Ｎｏ）、外部搬送装置８による入庫部４へ向けての新たな物品１０の搬送が一時停止される（＃０５）。例えば、統括制御ユニット７３による新たな工程間搬送指令の外部搬送制御ユニット７２への送信が保留され、或いは、新たな工程間搬送指令が外部搬送制御ユニット７２に送信された上で、当該工程間搬送指令に基づく外部搬送装置８の動作が保留される。やがて、搬送中物品数Ｎｔが運用バッファ数Ｂと保持物品数Ｎｒとの差分未満となると（＃０３：Ｙｅｓ）、保留が解除され、外部搬送装置８による入庫部４へ向けての新たな物品１０の搬送が許容される（＃０４）。

＜入庫最優先制御＞
入庫最優先制御は、内部搬送装置３による搬送処理に関して、一定条件下で入庫搬送処理を最優先で実行する制御である。本実施形態では、制御システム７は、保持物品数Ｎｒと搬送中物品数Ｎｔとの合計数（以下、「潜在的保持物品数Ｎｐ」と言う。）に基づいて入庫優先制御を実行する。ここで、保持物品数Ｎｒは、上述したように入庫部４に実際に保持されている物品１０の個数であり、搬送中物品数Ｎｔは外部搬送装置８による入庫部４への搬送中の物品１０の個数である。入庫最優先制御において、制御システム７は、潜在的保持物品数Ｎｐが判定しきい値Ｔｈよりも多い場合には、内部搬送装置３による各種の搬送処理のうち、入庫搬送処理を、出庫搬送処理及び棚内搬送処理よりも優先して行う。

本実施形態では、内部搬送装置３を構成する第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂのうち、入庫搬送処理を担当するのは第１内部搬送装置３Ａだけである。このため、制御システム７は、第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂのうち、第１内部搬送装置３Ａに対してのみ入庫優先制御を実行する。本実施形態では、第１内部搬送装置３Ａが「特定搬送ユニット」に相当する。

入庫最優先制御の実行の有無を判定するための基準となる判定しきい値Ｔｈは、本実施形態では、入庫部４に保持可能な物品１０の最大個数である保持上限数Ｎｍａｘに設定されている。このため、本実施形態では、潜在的保持物品数Ｎｐが保持上限数Ｎｍａｘよりも多い場合、言い換えれば、外部搬送装置８が搬送中の全ての物品１０のうちの少なくとも１つについてその時点では入庫部４に受取可能なスペースが存在しない場合に、入庫最優先制御が実行される。

上述したように、本実施形態では、第１内部搬送装置３Ａは、例えばその処理効率を優先した搬送順で実行するものとされており、例えば図５の例では、搬送指令Ａ－１，Ａ－２，Ａ－３，Ａ－４，・・・の順が予定されている搬送処理の順序である。制御システム７は、入庫最優先制御において、この予定されていた搬送処理の順序を変更して入庫優先制御を実行する。例えば図５の例では、搬送指令Ａ－１に基づく搬送処理と搬送指令Ａ－２に基づく搬送処理との順序を入れ替えることによって、搬送指令Ａ－２に基づく入庫搬送処理を最優先で実行する。

入庫搬送処理を最優先で実行することによって、外部搬送装置８が搬送中の物品１０を受け取るためのスペースを早期に入庫部４に形成しやすくなる。すなわち、入庫部４が満杯となってしまうことを回避しやすくなり、設備全体としての処理効率の低下を抑制することができる。特定の物品収容設備１の第１内部搬送装置３Ａの処理効率を多少犠牲にしてでも、物品搬送設備１００全体としての処理効率の低下抑制を優先するという考え方である。

なお、外部搬送装置８における複数の搬送台車８２の稼働率が低い場合には、一部の搬送台車８２がいずれかの入庫部４の手前で待機しなければならない状況になったとしても設備全体に与える影響は小さく済む場合が多い。このため、本実施形態では、制御システム７は、外部搬送装置８における複数の搬送台車８２の稼働率が規定の稼働率しきい値以下である場合には、入庫優先制御を実行しないように構成されている。これにより、物品搬送設備１００全体としての処理効率がさほど問題とはならない場合には、当初の狙い通り、第１内部搬送装置３Ａの処理効率を優先することができる。

ここで、搬送台車８２の稼働率は、搬送台車８２の全台数に対する、工程間搬送指令が割り当てられた搬送台車８２の台数の比（百分率）である。稼働率しきい値は、例えば１台の搬送台車８２が一定時間待機しても後続の搬送台車８２が渋滞しにくい上限付近の値、具体的には例えば１％～２０％程度の値に設定される。

図１３は、入庫最優先制御の処理手順を示すフローチャートである。入庫最優先制御は、制御システム７を構成する内部搬送制御ユニット７１と外部搬送制御ユニット７２と統括制御ユニット７３とが協働して実行される。入庫最優先制御では、まず、統括制御ユニット７３により外部搬送装置８における複数の搬送台車８２の稼働率と稼働率しきい値との大小関係が判定される（＃２１）。搬送台車８２の稼働率が稼働率しきい値以下である場合には（＃２１：Ｎｏ）、入庫最優先制御はそのまま終了する。一方、搬送台車８２の稼働率が稼働率しきい値より大きい場合には（＃２１：Ｙｅｓ）、統括制御ユニット７３により潜在的保持物品数Ｎｐが取得される（＃２２）。具体的には、内部搬送制御ユニット７１から保持物品数Ｎｒが取得され、外部搬送制御ユニット７２から搬送中物品数Ｎｔが取得され、これらを加算することによって潜在的保持物品数Ｎｐが算出される。

そして、統括制御ユニット７３により、潜在的保持物品数Ｎｐに基づいて入庫優先制御を実行するか否かが判定される。具体的には、潜在的保持物品数Ｎｐが判定しきい値Ｔｈよりも大きいか否かが判定される（＃２３）。潜在的保持物品数Ｎｐが判定しきい値Ｔｈよりも多い場合には（＃２３：Ｙｅｓ）、統括制御ユニット７３により、入庫優先制御を実行すると判定される。この場合、統括制御ユニット７３により、その旨の指令が内部搬送制御ユニット７１に送信され、これに基づき、第１内部搬送装置３Ａによる各種の搬送処理に関して、予定されていた搬送処理の順序が変更されて、入庫搬送処理が最優先で実行される（＃２４）。一方、潜在的保持物品数Ｎｐが判定しきい値Ｔｈ以下の場合には（＃２３：Ｙｅｓ）、予定されていた通りの順序で、第１内部搬送装置３Ａによる搬送処理が実行される（＃２５）。

＜内部搬送負荷調整制御＞
内部搬送負荷調整制御は、内部搬送装置３を構成する第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂの搬送負荷のバランスを調整する制御である。本実施形態では、内部搬送負荷調整制御では、第１内部搬送装置３Ａの動作範囲である第１搬送範囲Ｒ１に関して、入庫部４に保持されている物品１０の個数である保持物品数Ｎｒに少なくとも基づき、一定条件下でその範囲を調整する処理（範囲調整処理）を行う。本実施形態では、保持物品数Ｎｒに、外部搬送装置８による入庫部４への搬送中の物品１０の個数である搬送中物品数Ｎｔを加えた数（保持予定物品数Ｎｅ）に基づいて内部搬送負荷調整制御を実行する。制御システム７は、内部搬送負荷調整制御において、保持予定物品数Ｎｅが多くなるに従って第１搬送範囲Ｒ１を小さくする処理を範囲調整処理として行うことにより、第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂの搬送負荷のバランスを調整する。

また、制御システム７は、内部搬送負荷調整制御（範囲調整処理）において、第１搬送範囲Ｒ１を小さくするのに応じて第２搬送範囲Ｒ２を大きくする。制御システム７は、例えば、第１搬送範囲Ｒ１における処理装置９側の一部を第２搬送範囲Ｒ２に振り替えることにより、第１搬送範囲Ｒ１を小さくするとともに、当該第１搬送範囲Ｒ１が小さくなった分だけ第２搬送範囲Ｒ２を大きくする。

図１４に示すように、本実施形態では、制御システム７は、第１搬送範囲Ｒ１を、通常の大きさの通常範囲Ｒ１ｎと、通常範囲Ｒ１ｎよりも小さい制限範囲Ｒ１ｌとに設定変更可能とされている。また、制御システム７は、第２搬送範囲Ｒ２を、通常の大きさの通常範囲Ｒ２ｎと、通常範囲Ｒ２ｎよりも大きい拡張範囲Ｒ２ｅとに設定変更可能とされている。なお、第１搬送範囲Ｒ１における通常範囲Ｒ１ｎと制限範囲Ｒ１ｌとの大きさの差と、第２搬送範囲Ｒ２における通常範囲Ｒ２ｎと拡張範囲Ｒ２ｅとの大きさの差とが、互いに等しく設定されている。

制御システム７は、内部搬送負荷調整制御（範囲調整処理）において、保持予定物品数Ｎｅが保持上限数Ｎｍａｘ未満である場合には、第１内部搬送装置３Ａの第１搬送範囲Ｒ１を通常範囲Ｒ１ｎに設定するとともに、第２内部搬送装置３Ｂの第２搬送範囲Ｒ２を通常範囲Ｒ２ｎに設定する。なお、これは通常の制御における範囲設定そのものである。

また、制御システム７は、内部搬送負荷調整制御（範囲調整処理）において、保持予定物品数Ｎｅが保持上限数Ｎｍａｘ以上となっている場合には、第１内部搬送装置３Ａの第１搬送範囲Ｒ１を制限範囲Ｒ１ｌに設定するとともに、第２内部搬送装置３Ｂの第２搬送範囲Ｒ２を拡張範囲Ｒ２ｅに設定する。保持予定物品数Ｎｅが保持上限数Ｎｍａｘ以上となっている場合に第１搬送範囲Ｒ１を制限範囲Ｒ１ｌに設定することで、保持予定物品数Ｎｅが多い場合に第１内部搬送装置３Ａの稼働範囲を縮小して回転率を高め、これにより入庫部４からの物品１０の搬送を促進することができる。

例えば図５に示した搬送指令Ａ－１に基づく棚内搬送処理（図９を参照）は、第１搬送範囲Ｒ１が制限範囲Ｒ１ｌとされ、第２搬送範囲Ｒ２が拡張範囲Ｒ２ｅとされることで、もはや重複範囲Ｌ内での搬送処理ではなくなってしまう。これに伴い、搬送指令Ａ－１に基づく棚内搬送処理の割り当ては、第１内部搬送装置３Ａから第２内部搬送装置３Ｂに変更されることになる。このように、第１搬送範囲Ｒ１を狭めることで第１内部搬送装置３Ａの処理負担を減らすことができ、それによって生じる余力を利用して、入庫搬送処理を優先的に実行することができる。これにより、入庫部４が満杯となっている状態を回避しやすくなり、物品搬送設備１００全体としての処理効率の低下を抑制することができる。

本実施形態では、制御システム７は、第２内部搬送装置３Ｂに割り当てられた搬送指令の個数が指令数しきい値以上である場合には、保持予定物品数Ｎｅの大きさによらずに、範囲調整処理を行わない。指令数しきい値は、例えば収容棚２のサイズや第２内部搬送装置３Ｂの処理能力等を考慮の上、第２内部搬送装置３Ｂが割り当てられた搬送処理をある程度の余力を残したまま実行できる上限付近の値に設定される。第２内部搬送装置３Ｂの負荷にある程度の余裕がある場合にのみ範囲調整処理を行うように構成することで、第２搬送範囲Ｒ２が大きくなることに伴う第２内部搬送装置３Ｂの負荷増大に適切に対応することができる。

図１５は、内部搬送負荷調整制御の処理手順を示すフローチャートである。内部搬送負荷調整制御は、制御システム７を構成する内部搬送制御ユニット７１によって実行される。内部搬送負荷調整制御では、まず、第２内部搬送装置３Ｂに割り当てられた搬送指令数と指令数しきい値との大小関係が判定される（＃４１）。第２内部搬送装置３Ｂの搬送指令数が指令数しきい値以上である場合には（＃４１：Ｎｏ）、内部搬送負荷調整制御はそのまま終了する。

一方、第２内部搬送装置３Ｂの搬送指令数が指令数しきい値未満である場合には（＃４１：Ｙｅｓ）、次に、保持予定物品数Ｎｅと保持上限数Ｎｍａｘとの大小関係が判定される（＃４２）。保持予定物品数Ｎｅが保持上限数Ｎｍａｘ未満の場合には（＃４２：Ｙｅｓ）、第１内部搬送装置３Ａの第１搬送範囲Ｒ１が通常範囲Ｒ１ｎに、また、第２内部搬送装置３Ｂの第２搬送範囲Ｒ２が通常範囲Ｒ２ｎに設定される（＃４３）。一方、保持予定物品数Ｎｅが保持上限数Ｎｍａｘ以上の場合には（＃４２：Ｎｏ）、第１内部搬送装置３Ａの第１搬送範囲Ｒ１が制限範囲Ｒ１ｌに、また、第２内部搬送装置３Ｂの第２搬送範囲Ｒ２が拡張範囲Ｒ２ｅに設定される（＃４４）。

〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、運用バッファ数調整制御において、搬送中物品数Ｎｔが運用バッファ数Ｂから保持物品数Ｎｒを減算した数（Ｎｍａｘ＋Ａ－Ｎｒ）未満となると直ちに外部搬送装置８による新たな物品１０の搬送が開始される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、搬送中物品数Ｎｔが運用バッファ数Ｂから保持物品数Ｎｒを減算した数（Ｎｍａｘ＋Ａ－Ｎｒ）未満となった後、一定時間の経過後に、外部搬送装置８による新たな物品１０の搬送が開始されても良い。

（２）上記の実施形態では、入庫最優先制御において、判定しきい値Ｔｈが入庫部４に保持可能な物品１０の最大個数である保持上限数Ｎｍａｘに設定されている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、判定しきい値Ｔｈが保持上限数Ｎｍａｘとは異なる値、例えば「保持上限数Ｎｍａｘ±１」等に設定されても良い。

（３）上記の実施形態では、入庫最優先制御において、潜在的保持物品数Ｎｐが保持物品数Ｎｒと搬送中物品数Ｎｔとの合計数とされる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば潜在的保持物品数Ｎｐに、工程間搬送指令は既に生成されているものの未だ搬送前のものも含めて考えても良い。この場合、潜在的保持物品数Ｎｐは、「入庫部４に保持されている物品１０の個数である保持物品数Ｎｒと、外部搬送装置８により入庫部４に搬送される予定の物品１０の個数である搬送物品数との合計数」と定義することができる。

（４）上記の実施形態では、外部搬送装置８における複数の搬送台車８２の稼働率が稼働率しきい値以下である場合には入庫優先制御が実行されない構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、搬送台車８２の稼働率によらずに一律に入庫優先制御が実行されても良い。

（５）上記の実施形態では、内部搬送負荷調整制御において、第１搬送範囲Ｒ１を小さくするのに応じて同じだけ第２搬送範囲Ｒ２が大きくされる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第１搬送範囲Ｒ１を小さくする程度と第２搬送範囲Ｒ２が大きくする程度とを異なせても良い。或いは、第２搬送範囲Ｒ２の大きさを変更することなく第１搬送範囲Ｒ１だけを小さくしても良い。

（６）上記の実施形態では、内部搬送負荷調整制御において、第１搬送範囲Ｒ１及び第２搬送範囲Ｒ２がそれぞれ２段階に切り替えられる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば第１搬送範囲Ｒ１及び第２搬送範囲Ｒ２がそれぞれ３段階以上に切り替えられても良い。この場合において、第１搬送範囲Ｒ１の切り替えの段数と第２搬送範囲Ｒ２の切り替えの段数とが互いに異なっていても良い。

（７）上記の実施形態では、保持予定物品数Ｎｅ（入庫部４に保持されている物品１０の個数である保持物品数Ｎｒに外部搬送装置８による入庫部４への搬送中の物品１０の個数である搬送中物品数Ｎｔを加えた数）に基づいて内部搬送負荷調整制御が実行される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば搬送中物品数Ｎｔを考慮せずに保持物品数Ｎｒだけに基づいて内部搬送負荷調整制御が実行されても良い。

（８）上記の実施形態では、第２内部搬送装置３Ｂに割り当てられた搬送指令の個数が指令数しきい値以上である場合には内部搬送負荷調整制御（範囲調整処理）が実行されない構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第２内部搬送装置３Ｂに割り当てられた搬送指令数によらずに一律に内部搬送負荷調整制御（範囲調整処理）が実行されても良い。

（９）上記の実施形態では、運用バッファ数調整制御、入庫最優先制御、及び内部搬送負荷調整制御の全てが実行される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、これらのうちの１つ又は２つのみが実行されても良い。

（１０）上記の実施形態では、第１内部搬送装置３Ａと第２内部搬送装置３Ｂとが共通の走行レール３１上に設けられている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば第１内部搬送装置３Ａと第２内部搬送装置３Ｂとが、互いに平行に敷設されたそれぞれ専用の走行レール３１上に設けられても良い。

（１１）上記の実施形態では、内部搬送装置３が第１内部搬送装置３Ａ及び第２内部搬送装置３Ｂを有する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば内部搬送装置３が１台だけで構成されても良い。この場合、１台の内部搬送装置３が、入庫部４及び出庫部５から収容棚２を経由して処理装置９までの全範囲の搬送処理を担当し、入庫部４から処理装置９へ物品１０を直接搬送することも可能となる。このような場合には、内部搬送装置３により入庫部４の入庫ポートＰｉから処理装置９の受渡ポートＰｐへ物品１０を直接搬送する処理も、入庫搬送処理に含めて考えるものとする。また、１台の内部搬送装置３が、入庫部４から出庫部５へ物品１０を直接搬送することも可能であり、このような場合には、内部搬送装置３により入庫部４から出庫部５へ物品１０を直接搬送する処理も、入庫搬送処理に含めて考えるものとする。

（１２）上記の実施形態では、入庫部４及び出庫部５がそれぞれ２個の物品１０を物理的に保持可能とされている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、入庫部４や出庫部５が物理的に保持可能な物品数は１個でも良いし３個以上でも良い。この場合において、入庫部４が物理的に保持可能な物品数と出庫部５が物理的に保持可能な物品数とが互いに異なっていても良い。

（１３）上記の実施形態では、内部搬送装置３がスタッカークレーンで構成されている例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、内部搬送装置３が例えば複数段のシャトル式台車（収容棚２の各段に対応する高さにおいて収容棚２の前面に沿って往復移動する複数の搬送台車を備えた搬送装置）等で構成されても良い。

（１４）上記の実施形態では、外部搬送装置８が有軌道の床面走行式の搬送台車８２を備えている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、外部搬送装置８が例えば床面走行式の無軌道台車を備えて構成されても良いし、或いは、天井搬送式の有軌道台車を備えて構成されても良い。外部搬送装置８が天井搬送式の有軌道台車を備えて構成される場合には、当該外部搬送装置８は搬送台車８２から吊下支持されたホイスト式の移載装置を備えても良い。

（１５）上記の実施形態では、外部搬送装置８が移載装置を備えている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、外部搬送装置８が移載装置を備えずに、入庫部４や出庫部５側に移載装置が設けられても良い。

（１６）上記の実施形態では、制御システム７が互いに協働する内部搬送制御ユニット７１と外部搬送制御ユニット７２と統括制御ユニット７３とを備える構成を例として説明した。しかし、制御システム７の具体的構成に関しては、複数の制御ユニットを組み合わせたり、１つの制御ユニットをさらに細分化したりしても良い。また、他の機能を実現可能とするための他の制御ユニットをさらに備えていても良い。

（１７）上述した各実施形態（上記の実施形態及びその他の実施形態を含む；以下同様）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

〔実施形態の概要〕
以上をまとめると、本開示に係る物品収容設備は、好適には、以下の各構成を備える。

物品収容設備であって、
物品を収容する収容部を複数備えた収容棚と、
前記収容棚の外部において前記物品を搬送する外部搬送装置から受け取った前記物品を保持する入庫部と、
前記外部搬送装置に引き渡す前記物品を保持する出庫部と、
前記収容棚の前面に沿って設定された搬送経路に沿って移動し、前記入庫部と前記収容棚との間及び前記収容棚と出庫部との間で前記物品の搬送を行う内部搬送装置と、
前記外部搬送装置及び前記内部搬送装置を制御する制御システムと、を備え、
前記内部搬送装置の搬送処理のうち、前記入庫部から前記物品を搬送する処理を入庫搬送処理とし、前記収容部から前記出庫部へ前記物品を搬送する処理を出庫搬送処理とし、前記収容部から別の前記収容部へ前記物品を搬送する処理を棚内搬送処理として、
前記制御システムは、前記入庫部に保持されている前記物品の個数である保持物品数と、前記外部搬送装置により前記入庫部に搬送される予定の前記物品の個数である搬送物品数との合計数が規定の判定しきい値よりも多い場合には、前記入庫搬送処理を前記出庫搬送処理及び前記棚内搬送処理よりも優先して行う入庫優先制御を実行する。

一態様として、
前記制御システムは、前記保持物品数と前記搬送物品数との合計数が前記判定しきい値以下の場合には予定された順序で前記搬送処理を行うように前記内部搬送装置を制御し、前記保持物品数と前記搬送物品数との合計数が前記判定しきい値よりも多くなると、前記内部搬送装置について予定されていた前記搬送処理の順序を変更して前記入庫優先制御を実行することが好ましい。

この構成によれば、入庫部に搬送される予定の搬送物品数も加味した潜在的な保持物品数が判定しきい値以下の場合には、内部搬送装置について予定されていた通りの順序（例えば効率重視の順序）で搬送処理が実行される。これにより、例えば効率重視で内部搬送装置を稼働させることができ、内部搬送装置と外部搬送装置とを含む物品搬送設備全体としての処理効率を向上させることが容易となる。

一態様として、
前記判定しきい値が、前記入庫部に保持可能な前記物品の最大個数である保持上限数に設定されていることが好ましい。

この構成によれば、入庫部が物理的に満杯となってしまう可能性を、保持上限数に等しく設定された判定しきい値に基づいて適切に判定することができる。そして、そのように判定された場合には入庫優先制御を実行することで、入庫部が満杯となってしまうことを適切に回避することができ、物品搬送設備全体としての処理効率の低下を抑制することができる。

一態様として、
前記搬送物品数は、前記外部搬送装置により前記入庫部へ搬送中の前記物品の個数であることが好ましい。

この構成によれば、外部搬送装置による入庫部へ搬送中の物品の個数も加味して入庫優先制御の実行の要否を判定することで、近い将来における入庫部が満杯となってしまう事態を適切に回避できる。よって、物品搬送設備全体としての処理効率の低下を適切に抑制することができる。

一態様として、
前記外部搬送装置は、複数の搬送台車を備え、
前記制御システムは、前記搬送台車の稼働率が規定の稼働率しきい値以下である場合には前記入庫優先制御を実行しないことが好ましい。

外部搬送装置の搬送台車の稼働率がある程度低い場合には、仮にいずれかの入庫部の手前で搬送台車が待機せざるを得ない状況が生じたとしても、設備全体に与える影響は小さく済む場合が多い。そこで、上記の構成のように搬送台車の稼働率が規定の稼働率しきい値以下である場合には入庫優先制御を実行しないようにすることで、例えば効率重視で内部搬送装置を稼働させることができる。よって、内部搬送装置と外部搬送装置とを含む物品搬送設備全体としての処理効率を向上させることが容易となる。

一態様として、
前記搬送経路に隣接する位置に受渡部が配置されており、
前記受渡部は、前記物品に対する処理を行う処理装置と前記内部搬送装置との間での前記物品の受け渡しに用いられ、
前記入庫搬送処理には、前記内部搬送装置により前記入庫部から前記収容部、前記受渡部、又は前記出庫部へ前記物品を搬送する処理が含まれることが好ましい。

この構成によれば、内部搬送装置を用いて入庫部から収容部へと物品を搬送することで、外部搬送装置から受け取った物品の入庫部からの搬送を促進し、そのまま収容棚内で保管することができる。また、内部搬送装置を用いて入庫部から処理装置へと物品を直接搬送することができる。よって、内部搬送装置による入庫部からの物品の搬送を促進しながら、例えば処理装置への物品の搬送も優先的に行いたいような場合に、それに適切に対応することができる。また、内部搬送装置を用いて入庫部から出庫部へと物品を直接搬送することもできる。よって、内部搬送装置による入庫部からの物品の搬送を促進しながら、例えば他の収容棚に物品をすぐに搬送したいような場合に、それに適切に対応することができる。

一態様として、
前記内部搬送装置は、複数の搬送ユニットを備え、複数の前記搬送ユニットの一部である特定搬送ユニットのみが前記入庫部から前記物品を受け取るように構成されており、
前記制御システムは、前記特定搬送ユニットに対してのみ前記入庫優先制御を実行することが好ましい。

この構成によれば、複数の搬送ユニットの協働により、入庫搬送処理、出庫搬送処理、及び棚内搬送処理を含む各種搬送処理を効率的に行うことができる。また、そのような構成において、入庫部から物品を受け取るように構成された特定搬送ユニットに対して、適切に入庫優先制御を実行することができる。

一態様として、
前記内部搬送装置は、第１搬送ユニットと第２搬送ユニットとを備え、
前記第１搬送ユニットは、前記入庫部及び前記収容棚の少なくとも一部の前記収容部を含む第１搬送範囲内で前記物品の搬送を行い、
前記第２搬送ユニットは、前記収容棚の少なくとも一部の前記収容部を含むと共に前記入庫部を含まない第２搬送範囲内で前記物品の搬送を行い、
前記第１搬送範囲の一部と前記第２搬送範囲の一部とが重複するように設定され、
前記制御システムは、前記保持物品数が多くなるに従って前記第１搬送範囲を小さくする範囲調整処理を行うことが好ましい。

この構成によれば、制御システムが範囲調整処理を行うことで、保持物品数が多くなるに従って第１搬送ユニットの稼働範囲を縮小して回転率を高め、これにより入庫部からの物品の搬送を促進することができる。その結果、入庫部が満杯となっている状態をさらに回避しやすくなり、物品搬送設備全体としての処理効率の低下をより一層抑制することができる。

一態様として、
前記制御システムは、前記外部搬送装置を制御する外部搬送制御ユニットと、前記内部搬送装置を制御する内部搬送制御ユニットと、前記外部搬送制御ユニット及び前記内部搬送制御ユニットを統括する統括制御ユニットと、を備え、
前記統括制御ユニットが、前記内部搬送制御ユニットから取得した前記保持物品数と前記外部搬送制御ユニットから取得した前記搬送物品数とに基づいて前記入庫優先制御を実行するか否かを判定し、前記入庫優先制御を実行する場合には、その指令を前記内部搬送制御ユニットに送信することが好ましい。

この構成によれば、統括制御ユニットが中心となって内部搬送制御ユニットと外部搬送制御ユニットとの間で必要な情報や指令を送受信することにより、入庫優先制御を適切に実行することができる。

本開示に係る物品収容設備は、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができれば良い。

１物品収容設備
２収容棚
２Ａ第１収容棚
２Ｂ第２収容棚
３内部搬送装置
３Ａ第１内部搬送装置（第１搬送ユニット、特定搬送ユニット）
３Ｂ第２内部搬送装置（第２搬送ユニット）
４入庫部
５出庫部
７制御システム
８外部搬送装置
９処理装置
１０物品
２３収容部
７１内部搬送制御ユニット
７２外部搬送制御ユニット
７３統括制御ユニット
８２搬送台車
Ｔｉ内部搬送経路（搬送経路）
Ｐｉ入庫ポート
Ｐｏ出庫ポート
Ｐｐ処理用ポート（受渡部）
Ｒ１第１搬送範囲
Ｒ１ｎ通常範囲
Ｒ１ｌ制限範囲
Ｒ２第２搬送範囲
Ｒ２ｎ通常範囲
Ｒ２ｅ拡張範囲
Ｌ重複範囲
Ｂ運用バッファ数
Ｎｍａｘ保持上限数
Ａ調整数
Ｎｒ保持物品数
Ｎｐ潜在的保持物品数
Ｎｔ搬送中物品数
Ｎｅ保持予定物品数

Claims

物品を収容する収容部を複数備えた収容棚と、
前記収容棚の外部において前記物品を搬送する外部搬送装置から受け取った前記物品を保持する入庫部と、
前記外部搬送装置に引き渡す前記物品を保持する出庫部と、
前記収容棚の前面に沿って設定された搬送経路に沿って移動し、前記入庫部と前記収容棚との間及び前記収容棚と出庫部との間で前記物品の搬送を行う内部搬送装置と、
前記外部搬送装置及び前記内部搬送装置を制御する制御システムと、を備え、
前記内部搬送装置の搬送処理のうち、前記入庫部から前記物品を搬送する処理を入庫搬送処理とし、前記収容部から前記出庫部へ前記物品を搬送する処理を出庫搬送処理とし、前記収容部から別の前記収容部へ前記物品を搬送する処理を棚内搬送処理として、
前記制御システムは、前記入庫部に保持されている前記物品の個数である保持物品数と、前記外部搬送装置により前記入庫部に搬送される予定の前記物品の個数である搬送物品数との合計数が規定の判定しきい値よりも多い場合には、前記入庫搬送処理を前記出庫搬送処理及び前記棚内搬送処理よりも優先して行う入庫優先制御を実行する、物品収容設備。
前記制御システムは、前記保持物品数と前記搬送物品数との合計数が前記判定しきい値以下の場合には予定された順序で前記搬送処理を行うように前記内部搬送装置を制御し、前記保持物品数と前記搬送物品数との合計数が前記判定しきい値よりも多くなると、前記内部搬送装置について予定されていた前記搬送処理の順序を変更して前記入庫優先制御を実行する、請求項１に記載の物品収容設備。
前記判定しきい値が、前記入庫部に保持可能な前記物品の最大個数である保持上限数に設定されている、請求項１又は２に記載の物品収容設備。
前記搬送物品数は、前記外部搬送装置により前記入庫部へ搬送中の前記物品の個数である、請求項１から３のいずれか一項に記載の物品収容設備。
前記外部搬送装置は、複数の搬送台車を備え、
前記制御システムは、前記搬送台車の稼働率が規定の稼働率しきい値以下である場合には前記入庫優先制御を実行しない、請求項１から４のいずれか一項に記載の物品収容設備。
前記搬送経路に隣接する位置に受渡部が配置されており、
前記受渡部は、前記物品に対する処理を行う処理装置と前記内部搬送装置との間での前記物品の受け渡しに用いられ、
前記入庫搬送処理には、前記内部搬送装置により前記入庫部から前記収容部、前記受渡部、又は前記出庫部へ前記物品を搬送する処理が含まれる、請求項１から５のいずれか一項に記載の物品収容設備。
前記内部搬送装置は、複数の搬送ユニットを備え、複数の前記搬送ユニットの一部である特定搬送ユニットのみが前記入庫部から前記物品を受け取るように構成されており、
前記制御システムは、前記特定搬送ユニットに対してのみ前記入庫優先制御を実行する、請求項１から６のいずれか一項に記載の物品収容設備。
前記内部搬送装置は、第１搬送ユニットと第２搬送ユニットとを備え、
前記第１搬送ユニットは、前記入庫部及び前記収容棚の少なくとも一部の前記収容部を含む第１搬送範囲内で前記物品の搬送を行い、
前記第２搬送ユニットは、前記収容棚の少なくとも一部の前記収容部を含むと共に前記入庫部を含まない第２搬送範囲内で前記物品の搬送を行い、
前記第１搬送範囲の一部と前記第２搬送範囲の一部とが重複するように設定され、
前記制御システムは、前記保持物品数が多くなるに従って前記第１搬送範囲を小さくする範囲調整処理を行う、請求項１から７のいずれか一項に記載の物品収容設備。
前記制御システムは、前記外部搬送装置を制御する外部搬送制御ユニットと、前記内部搬送装置を制御する内部搬送制御ユニットと、前記外部搬送制御ユニット及び前記内部搬送制御ユニットを統括する統括制御ユニットと、を備え、
前記統括制御ユニットが、前記内部搬送制御ユニットから取得した前記保持物品数と前記外部搬送制御ユニットから取得した前記搬送物品数とに基づいて前記入庫優先制御を実行するか否かを判定し、前記入庫優先制御を実行する場合には、その指令を前記内部搬送制御ユニットに送信する、請求項１から８のいずれか一項に記載の物品収容設備。