JPH0656223A - 自動倉庫の在庫管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】自動倉庫において、最小在庫数量と最大在庫数
量および標準在庫数量のうち少なくともいずれか一つを
作業者の判断によらずに自動的に決定し、その決定した
各在庫数量に基づいて的確な在庫管理を行う。 【構成】棚３ａ，３ｂとは別の場所に、クレーン５の制
御装置１１と光通信装置１１ａ，１２ａを介して入出庫
データをやりとりするコンピュータ１２が設置されてい
る。コンピュータ１２には、収納部２に収納されている
荷の一定期間毎の出庫数量が登録されている。コンピュ
ータ１２は、その出庫数量に基づいて、最小在庫数量と
最大在庫数量および標準在庫数量のうち少なくともいず
れか一つを算出する。そして、コンピュータ１２は、そ
の算出結果をコンピュータ１２のＣＲＴに表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動倉庫の在庫管理方法
に係り、詳しくは、入出庫の管理とクレーンの制御とを
コンピュータで行う自動倉庫の在庫管理方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の自動倉庫は例えば次のよ
うに構成されている。すなわち、図１に示すように、自
動倉庫１は前後に立設され、長さ方向（図２の左右方
向）及び高さ方向に複数の収納部２を有する一対の棚３
ａ，３ｂ（但し、前側の棚３ｂは最下段のみ図示）を備
えている。その棚３ａ，３ｂの各収納部２のうち、最下
段最端部の一方は荷の入出庫を行うためのホームポジシ
ョン４となっている。

【０００３】また、棚３ａ，３ｂの間には、スタッカ・
クレーン５が設けられている。このクレーン５は、地面
に敷設されたレール６上を走行する走行台７と、走行台
７の両端部から立設された一対のマスト８と、マスト８
間に上下動可能に配設された昇降キャレッジ９等を備え
ている。さらに、この昇降キャレッジ９には、前後方向
に移動可能なランニング・フォーク１０が設けられてい
る。

【０００４】走行台７と昇降キャレッジ９およびフォー
ク１０はそれぞれ、図示しないモータによって駆動され
るようになっており、その各モータを制御する制御装置
１１がマスト８に設けられている。また、この自動倉庫
１から離れた場所には、入出庫管理用のコンピュータ１
２（図１には図示しない）が設置されている。そのコン
ピュータ１２および制御装置１１にはそれぞれ、図２に
示すように、光通信装置１２ａ，１１ａが付設されてい
る。すなわち、コンピュータ１２と制御装置１１とが、
光通信装置１２ａ，１１ａを用いた光通信によって入出
庫管理に必要なデータをやりとりするようになってい
る。

【０００５】そして、入庫時には、コンピュータ１２
が、入庫する荷を、どの棚３ａ，３ｂであって、どの連
（長さ方向の収納部２の位置を示す）のどの段（高さ方
向の収納部２の位置を示す）にある収納部２に収納すべ
きかを演算処理する。続いて、コンピュータ１２は、演
算して求めた収納部２にクレーン５の昇降キャレッジ９
を案内するための指令信号、すなわち、走行台７の走行
制御指令信号および昇降キャレッジ９の昇降制御指令信
号を作成する。その各指令信号は、光通信装置１２ａに
て光信号に変換されて送信される。光通信装置１１ａ
は、光通信装置１２ａからの光信号を受信し、その光信
号を各指令信号に再変換して制御装置１１に出力する。

【０００６】制御装置１１は、その走行制御指令信号に
基づいて走行用のモータを駆動させ、ホームポジション
４にある走行台７を目的の収納部２の連まで走行させ
る。それと同時に、制御装置１１は、昇降制御指令信号
に基づいて昇降用のモータを駆動させ、ホームポジショ
ン４にある昇降キャレッジ９を目的の収納部２の段まで
上昇させる。そして、昇降キャレッジ９に載置された荷
を目的の収納部２まで案内し、その収納部２にフォーク
１０を延ばして荷を収納させる。

【０００７】また、出庫時には、上記の入庫時と逆の動
作を行うことにより、所定の収納部２に収納されている
荷を取り出してホームポジション４まで移動させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の自動
倉庫においては、在庫管理を管理者の経験に基づいて行
っていた。

【０００９】すなわち、在庫管理には、一般に、最小在
庫数量と最大在庫数量および標準在庫数量が必要であ
る。最小在庫数量とは、緊急需要や入荷遅れ等があった
ときに危険補償するための予備ストックである。

【００１０】最大在庫数量とは、注文または補充すると
きにこれ以上にしてはならない数量であって、新しい荷
があったときの在庫量である。標準在庫数量とは、在庫
がこの数量になったときに補充品を注文する数量であっ
て、発注点または注文点とも呼ばれる。

【００１１】管理者は過去数カ月間の入出庫の状況を基
に、上記の各在庫数量を経験から判断して決定し、その
決定した各在庫数量をコンピュータ１２に入力する。そ
して、管理者は、入出庫する度に、入出庫した荷の品種
や数量をコンピュータ１２に入力して各在庫数量を参照
し、各在庫数量を満足するように荷の注文数量または補
充数量を決定する。続いて、管理者は、その注文数量ま
たは補充数量に従って、荷の注文または補充を行う。
尚、新たに在庫する品種があった場合や使用数量が変わ
った場合等、生産計画や発注計画が変更した場合には、
管理者がその都度、各在庫数量を決定し直してコンピュ
ータ１２に再度入力する。

【００１２】このように、従来の自動倉庫１の在庫管理
においては、コンピュータ１２を使用するものの、その
使用は補助的なものであった。つまり、コンピュータ１
２は、各在庫数量を決定するためのデータを管理者に与
えるだけであって、実際に各在庫数量を決定するのは管
理者自身であった。また、各在庫数量の変更、すなわち
メンテナンスを行うのも管理者自身であった。

【００１３】従って、的確な在庫管理を行うためには、
管理者として相当な経験者が必要であった。すなわち、
不慣れな管理者が在庫管理にあたった場合には、各在庫
数量が実際の使用数量に対応しなくなり、生産と在庫と
がかけ離れたものになって在庫管理の信頼性が低下する
という問題があった。

【００１４】さらに、相当な経験者が在庫管理にあたっ
た場合でも、長年のうちには、新たに決定した各在庫数
量をコンピュータ１２へ再入力するのを忘れることもあ
るため、在庫管理の信頼性が低下する恐れがあった。

【００１５】加えて、複数の管理者が在庫管理にあたる
場合は、各管理者の判断の不一致から、やはり、在庫管
理の信頼性が低下する恐れがあった。本発明は上記問題
点を解決するためになされたものであって、その目的
は、最小在庫数量と最大在庫数量および標準在庫数量の
うち少なくともいずれか一つを作業者の判断によらずに
自動的に決定し、その決定した各在庫数量に基づいて的
確な在庫管理を行うことができる自動倉庫の在庫管理方
法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、荷を収納するために、少なくとも長さ方向
と高さ方向に配列された複数の収納部を有する棚と、荷
を搬送するためのクレーンと、そのクレーンを制御する
コンピュータとを備え、荷を所定の収納部に搬送して入
庫したり、所定の収納部に入庫されている荷を出庫した
りするようになっている自動倉庫において、前記コンピ
ュータに対し、収納部に収納されている荷について一定
期間毎に出庫数量を登録し、その出庫数量に基づいて、
前記コンピュータは最小在庫数量と最大在庫数量および
標準在庫数量のうち少なくともいずれか一つを算出し、
その算出結果を、在庫管理者に連絡するようにしたこと
をその要旨とする。

【００１７】

【作用】従って本発明によれば、コンピュータには、収
納部に収納されている荷の一定期間毎の出庫数量が登録
されている。そして、コンピュータは登録した出庫数量
に基づいて、最小在庫数量と最大在庫数量および標準在
庫数量のうち少なくともいずれか一つを算出する。次
に、コンピュータは、その算出結果を在庫管理者に連絡
する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面に
従って説明する。尚、本実施例の構成は図１，図２に示
した従来例とまったく同じであるので、以下の説明では
従来例と同じ符号を用いることとし、構成の詳細につい
ては説明を省略する。

【００１９】コンピュータ１２の入出庫管理ソフトに
は、最小在庫数量と最大在庫数量および標準在庫数量を
算出するプログラムが設けられている。最小在庫数量に
ついては、在庫切れが出来るだけ起こらないように定め
る必要がある。但し、在庫切れが絶対にないということ
は過剰在庫の表れであり、最小在庫数量をどんなに大き
くしても、１００％の安全性を補償することはできな
い。つまり、ある一定の在庫切れを起こすように、最小
在庫数量を定めることが最も効率的である。

【００２０】ところで、在庫切れは、出庫と入手期間と
がそれぞれ平均値を中心として変動するために発生す
る。出庫（すなわち需要）の変動と入手期間の変動とを
比べると、出庫の変動の方が激しく、また、自主的な調
整も難しい。そのため、最小在庫数量は出庫の変動に対
応できるように定めなければならない。そこで、式
（１）に示すように、過去の一定期間、例えば、３ヵ月
間における、出庫数量の最大値と最小値との差をとり、
その範囲Ｒを求める。

【００２１】 Ｒ＝過去３ヵ月間の（出庫数量の最大値）−（出庫数量の最小値） …（１） すると、出庫数量の標準偏差σは、式（２）に示すよう
に、範囲Ｒとある係数１／ｄ₂ との積で近似することが
できる。尚、係数１／ｄ₂ は、入出庫する荷（ボックス
パレットを用いる場合は、その中に収納される物品）の
大きさによって異なる係数であって、公知なものであ
る。

【００２２】σ≒Ｒ×１／ｄ₂ …（２） 次に、許容欠品率（品切率）を適宜に定め、その許容欠
品率に対応する安全係数αに出庫数量の標準偏差σを乗
じれば、安全在庫数量Ａが求められる。尚、許容欠品率
に対応する安全係数αは公知なものであって、在庫方針
や実際の入出庫に応じて適当な値を選択する。例えば、
許容欠品率を５％とすると安全係数αは１．６５にな
る。式（３）に、安全係数α＝１．６５とした場合の安
全在庫数量Ａを示す。

【００２３】 Ａ＝１．６５σ≒１．６５×Ｒ×１／ｄ₂ …（３） この安全在庫数量Ａを出庫の変動の分布を考慮して補正
したものが、最小在庫数量となる。

【００２４】例えば、出庫の変動が正規分布であって定
量注文方式をとる場合は、式（４）に示すように、入手
期間Ｄの１／２乗と安全係数Ｋとを安全在庫数量Ａに乗
じれば、最小在庫数量を求めることができる。尚、定量
注文方式は注文点法とも呼ばれ、在庫数量がある数量
（これを注文点と呼ぶ）まで下がると、自動的に一定数
量だけ補充注文を出し、在庫数量を常に計画した最大在
庫数量と最小在庫数量との間に保っておく方式である。
また、安全係数Ｋは２とか３とか４とかの任意の数を選
択すればよい。

【００２５】 最小在庫数量（予備ストック）＝Ｋ×１．６５×Ｒ×１／ｄ₂ ×Ｄ^1/2 ≒Ｋ×１．６５σ×Ｄ^1/2 ＝Ｋ×Ａ×Ｄ^1/2 …（４） 最大在庫数量は、この最小在庫数量に発注数量（注文数
量）を加えたものになる。ところで、発注数量を少なく
してその分発注回数を多くすれば、在庫数量が減少して
在庫維持（管理）費は低下するが、逆に発注回数が多く
なることにより発注に要する費用が増加してしまう。そ
のため、発注数量は、総費用が最小になるように定めな
ければならない。

【００２６】１回の発注数量によって変化する年間総費
用のうち変動費用のみを年間総費用Ｙとすると、その年
間総費用Ｙは、式（５）に示すように在庫維持費Ｂと発
注費用Ｃとを加えたものになる。

【００２７】Ｙ＝Ｂ＋Ｃ …（５） ここで、最も経済的な発注数量を経済的発注数量Ｑと
し、在庫金額に対する維持費の割合を年間在庫維持費率
ｉとし、入出庫する荷（ボックスパレットを用いる場合
は、その中に収納される物品）の単価を単価ｃとする
と、在庫維持費Ｂは式（６）によって求められる。

【００２８】Ｂ＝Ｑ×ｃ×ｉ／２ …（６） また、購入１件あたりの発注費用を発注費用Ａとし、年
間での消費量を年間消費量Ｕとすると、発注費用Ｃは式
（７）によって求められる。

【００２９】Ｃ＝Ｕ×Ａ／Ｑ …（７） この両式（６),（７) から、年間総費用Ｙは式（８）に
示すようになる。 Ｙ＝（Ｑ×ｃ×ｉ／２）＋（Ｕ×Ａ／Ｑ） …（８） 式（８）から、年間総費用Ｙを最小にするには、年間総
費用Ｙを経済的発注数量Ｑで微分した結果が「０」にな
ればよい。

【００３０】ｄＹ／ｄＱ＝０ …（９） 従って、両式（８),（９) から式（１０）が求められ、
経済的発注数量Ｑは式（１１）に示すようになる。

【００３１】 （ｃ×ｉ／２）−（Ｕ×Ａ／Ｑ² ）＝０ …（１０） Ｑ＝｛（２×Ｕ×Ａ）／（ｃ×ｉ）｝^1/2 …（１１） 式（１１）の年間消費量Ｕを月間消費量Ｕm に置き換え
ると、経済的発注数量Ｑは式（１２）に示すようにな
る。

【００３２】 Ｑ＝｛（２４×Ｕm ×Ａ）／（ｃ×ｉ）｝^1/2 …（１２） 購入の場合は一般に、Ａ＝５００〜１０００円、ｉ＝１
５〜３４％ぐらいになるため、式（１２）は式（１３）
に近似することができる。

【００３３】 Ｑ≒１００×（Ｕm ×ｃ）^1/2 …（１３） 従って、両式（４),（１３）から、最大在庫数量は式
（１４）に示すようになる。

【００３４】 最大在庫数量＝経済的発注数量Ｑ＋最小在庫数量 ＝｛１００×（Ｕm ×ｃ）^1/2 ｝＋（Ｋ×１．６５σ×Ｄ^1/2 ） …（１４） 標準在庫数量については定量注文方式により、一品目毎
に式（１５）によって算出する。

【００３５】 標準在庫数量（発注点）＝平均の消費の速さ×平均入手期間Ｄ＋最小在庫数量 …（１５） ここで、「平均の消費の速さ」とは、過去の出庫実績の
平均値を計算し、これを将来の見通しによって手直しし
たものである。具体的には、移動平均法を用いて、過去
数カ月分の移動平均をとればよい。例えば、１〜３ヵ月
前の出庫実績をそれぞれＤ１〜Ｄ３とすると、「平均の
消費の速さ」は式（１６）で求められる。

【００３６】 平均の消費の速さ＝（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）／３ …（１６） 従って、標準在庫数量は式（１７）に示すようになる。 標準在庫数量＝（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）×Ｄ／３＋（Ｋ×Ａ×Ｄ^1/2 ） …（１７） 生産計画がない場合、または、生産計画とは独立した荷
を入出庫する場合、管理者はコンピュータ１２に設けら
れたキーボード（図示略）により、上記各式（１）〜
（１７）を求めるために必要なデータを入力しておく。
そして、以後は入出庫する度に（ボックスパレットを用
いる場合は、物品のピッキングや補充も含む）、管理者
は入出庫した荷の品種や数量を入力する。

【００３７】すると、コンピュータ１２は各式（１）〜
（１７）に基づいて、最小在庫数量と最大在庫数量およ
び標準在庫数量を算出する。そして、コンピュータ１２
は、算出した各在庫数量と、その各在庫数量を満足する
ための注文数量または補充数量とを、コンピュータ１２
のＣＲＴ１２ｂに表示する。尚、新たに在庫する品種が
あった場合や使用数量が変わった場合等、生産計画や発
注計画が変更した場合には、それに応じて各式（１）〜
（１７）の係数を変更することにより、コンピュータ１
２は各在庫数量を算出し直す。

【００３８】このように本実施例においては、管理者は
入出庫する度に荷の品種や数量をコンピュータ１２に入
力するだけで、各在庫数量の決定は全てコンピュータ１
２によって行っている。そして、管理者はコンピュータ
１２のＣＲＴ１２ｂに表示される注文数量や補充数量の
指示に従って、荷の注文数量や補充数量を行う。また、
生産計画や発注計画が変更した場合には、管理者が必要
なデータを入力するだけで、コンピュータ１２が自動的
に各在庫数量を決定し直す。

【００３９】従って、ＣＲＴ１２ｂをみるだけで必要な
注文数量や補充数量を正確に把握することができるた
め、不慣れな管理者であっても的確な在庫管理を行うこ
とができる。その結果、各在庫数量は実際の使用数量に
対応するようになり、在庫管理の信頼性が向上する。

【００４０】また、生産計画や発注計画が変更した場合
でも、管理者が各式（１）〜（１７）の係数を変更する
だけでよいため、その度に管理者が判断して各在庫数量
を決定し直す従来例に比べ、本実施例の方がメインテナ
ンスが容易である。そのため、自動倉庫１を長期間にわ
たって使用しても、在庫管理の信頼性が低下する恐れは
なくなる。

【００４１】さらに、複数の管理者が在庫管理にあたる
場合でも、各管理者は同じようにコンピュータ１２の指
示に従えばよく、各管理者に判断を仰がないため、管理
者毎に各在庫数量が異なることがなくなり、在庫管理の
信頼性が向上する。

【００４２】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、コンピュータ１２が、最小在庫数量
と最大在庫数量および標準在庫数量のうち少なくともい
ずれか一つを算出するようにしてもよい。すなわち、生
産計画や発注計画がある程度まで決められている場合に
は、自動倉庫１側で各在庫数量を全て決定してはいけな
いことがある。その場合は、例えば、生産計画や発注計
画の変更に伴って変化する平均出庫数量に応じて、コン
ピュータ１２に標準在庫数量のみを算出させ、管理者は
その標準在庫数量を参照して在庫管理を行うようにす
る。

【００４３】また、コンピュータ１２には各在庫数量の
算出と、その算出結果の表示のみを行わせ、各在庫数量
の決定は管理者が行うようにしてもよい。その場合、管
理者はＣＲＴ１２ｂに表示された各在庫数量を参考にし
て、実際の各在庫数量を適宜に設定できるようにすれば
よく、上記実施例を全自動式とすれば半自動式の在庫管
理といえる。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、自
動倉庫において、最小在庫数量と最大在庫数量および標
準在庫数量のうち少なくともいずれか一つを作業者の判
断によらずに自動的に決定し、その決定した各在庫数量
に基づいて的確な在庫管理を行うことができる優れた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例の自動倉庫を示す
斜視図である。

【図２】一実施例におけるコンピュータ１２と自動倉庫
１の制御装置１１との間の通信伝達状態を示すブロック
回路図である。

【符号の説明】

２…収納部、３ａ，３ｂ…棚、５…クレーン、１２…コ
ンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷を収納するために、少なくとも長さ方
   向と高さ方向に配列された複数の収納部を有する棚と、 荷を搬送するためのクレーンと、 そのクレーンを制御するコンピュータとを備え、荷を所
   定の収納部に搬送して入庫し、所定の収納部に入庫され
   ている荷を出庫するようになっている自動倉庫におい
   て、 前記コンピュータに対し、収納部に収納されている荷に
   ついて一定期間毎に出庫数量を登録し、その出庫数量に
   基づいて、前記コンピュータは最小在庫数量と最大在庫
   数量および標準在庫数量のうち少なくともいずれか一つ
   を算出し、その算出結果を、在庫管理者に連絡するよう
   にしたことを特徴とする自動倉庫の在庫管理方法。