JP3890873B2

JP3890873B2 - 入出庫制御装置及びその入出庫制御装置を有する自動倉庫

Info

Publication number: JP3890873B2
Application number: JP2000284440A
Authority: JP
Inventors: 伸司富山; 実田鍋; 慶晃西名; 陽一吉永; 洋史石川; 憲昭正田; 善之鈴木
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2020-09-20
Also published as: JP2002087547A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動倉庫内で複数の荷物を同時に運搬可能なスタッカクレーンで荷物を入出庫する時の荷物入出庫方法等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、物流システムにおいては、商品の多品種化や店舗配送の多頻度化に伴い保管、仕分けの効率化が要求され、ケース単位の梱包品を保管、仕分けするために自動倉庫が利用されている。
【０００３】
自動倉庫では、送られてきた荷物は入庫アイルコンベアで入庫口まで運搬される。運搬された荷物はスタッカクレーンに移載され、スタッカクレーンはその荷物を格納棚の所定位置に格納する。また出庫する荷物は、スタッカクレーンにより出庫口まで運搬される。そして、出庫アイルコンベアに移載され、出荷場に送られる。
【０００４】
ここで、この作業を効率よく行おうとした場合、入出庫する荷物の状態（運搬個数等）、スタッカクレーンの運行経路を考慮する必要がある。特開昭６４−７５３０７号公報には、入出庫ともに１個ずつ運搬する場合に、可能な運行経路パターンを見つけだして作業所用時間を計算し、これを最小にする経路を運搬経路として決定する方法が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
スタッカクレーンが複数の荷物を同時に運搬できる場合には、１又は複数の荷物について、１又は複数の位置に格納したり（以下、入庫作業という）、出庫口に運んだり（以下、出庫作業という）することができる。ここで、入庫候補数、出庫オーダ（出庫要求）が多くなればなるほど、スタッカクレーンの運搬経路パターンは多くなる。そのため、全てのパターンについて作業所用時間を計算すると、最適な最小時間を決定することができるものの計算時間も多くなる。特に自動倉庫にある複数のスタッカクレーンを同時に制御しようとすると、計算量も膨大なものとなり、効率的ではなくなってくる。また、そのためだけの高能力の計算機も必要となる。
【０００６】
そこで、本発明は、短時間で効率的に入出庫作業時間の少ない運搬経路パターンを決定する荷物入出庫方法等を得ようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る入出庫制御装置は、複数の格納部からなる格納棚と、複数の荷物を同時に運搬可能なスタッカクレーンとを少なくとも備えた自動倉庫における入出庫を制御する入出庫制御装置であって、入庫要求及び出庫要求のうち、少なくとも出庫要求が複数の場合、各出庫要求を満たす荷物を出庫できる格納部の候補の中から、入庫口から出庫できる格納部を経由して出庫口に至るスタッカクレーンの移動時間が最短となる格納部を、荷物を出庫する格納部として先に決定し、決定した荷物を出庫する格納部の位置に基づいて、入庫しようとする荷物を入庫することができる格納部の候補の中から、荷物を出庫する格納部を経由した上での、入出庫に係る動作時間も含めた入庫口から出庫口までのスタッカクレーンの移動時間が最短となるように、荷物を入庫する格納部を決定し、決定した入出庫に係る格納部の位置に基づいて、入庫口から出庫口に至るスタッカクレーンによる荷物の運搬経路を最終的に決定する。
本発明においては、荷物を出庫する格納部を先に決定して暫定的な経路を決定し、荷物を入庫可能な格納部の選択幅を減らして計算量を抑えた上で、荷物を入庫する格納部を決定し、決定した格納部に基づいて荷物の運搬経路を決定する。
【０００８】
なお、課題を解決する手段には、以下の発明も含まれる。
複数の格納部からなる格納棚及び複数の荷物を同時に運搬可能なスタッカクレーンを備えた自動倉庫の入出庫制御装置において、出庫要求又は入庫要求の少なくともいずれかが複数である場合に、いずれの格納部から荷物を出庫するかを示す出庫位置を決定することにより、スタッカクレーン経路を暫定的に決定し、この暫定的に決定された経路又はその経路周辺の空き格納部を荷物の入庫位置として決定する自動倉庫の入出庫制御装置。
【０００９】
また、本出願に係る入出庫制御装置は、出庫要求が複数あった場合に、出庫要求を満たす格納部のうち、同時に複数の荷物を出庫できる格納部を優先して、荷物を出庫する格納部として決定する。
本発明においては、荷物を出庫する格納部を決定する際、スタッカクレーンの停止回数を少なくするために、同時に複数の荷物を出庫できる格納部を優先して決定する。
【００１０】
また、本出願に係る入出庫制御装置は、荷物を入庫する格納部を決定するために、
（１）荷物を出庫する格納部の対面の格納部を検索する手段
（２）出庫する格納部の位置並びにスタッカクレーンの入庫口及び出庫口に基づいて暫定的に決定したスタッカクレーンの経路上又はその経路の周辺領域にある格納部を検索する手段
（３）荷物を出庫する格納部の周辺領域にある格納部を検索する手段
のうちの１以上の手段を有し、検索結果に基づいて荷物を入庫する格納部を決定する。
【００１１】
本発明においては、荷物を入庫する格納部を決定する際、荷物を出庫する格納部の対面の格納部を検索する手段、暫定的に決定した経路上又はその経路の周辺領域にある格納部を検索する手段又は荷物を出庫する格納部の周辺領域にある格納部を検索する手段のうち、１つ以上の手段を使って、効率のよい位置にある格納部を検索し、その結果に基づいて、荷物を入庫する格納部を決定する。
【００１２】
また、本出願に係る自動倉庫は上記の入出庫制御装置を有している。
【００１３】
本発明においては、自動倉庫内で効率のよい入出庫の制御を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の第１の実施の形態に係る荷物運搬方法を実現する自動倉庫の一例を示す図である。図１（ａ）は自動倉庫を上方から見た図であり、図１（ｂ）は自動倉庫を側方から見た図である。図１において、１は格納棚である。本実施の形態では格納棚１は、図１（ｂ）に示すように、ｌ段×ｋ連箇所の格納部で構成され、これがｍ列設けられているものとする。２は入庫口である。入庫される荷物がここに運び込まれる。３はスタッカクレーンである。スタッカクレーン３はあらかじめ定められた順番に基づいて移動し、格納棚１の各棚から荷物を入庫又は出庫する動作を行う。本実施の形態では、スタッカクレーン３は最大２個の荷物を同時に運搬できるものとする。各スタッカクレーンは２列分の格納棚についてこの動作を行う。４は出庫口である。出庫する荷物がここに運ばれる。ここで、図１では入庫口２と出庫口４とを別の位置に設けているが、これらを同じ位置に設けるようにしてもよい。
【００１５】
図２はスタッカクレーン３の荷物運搬方法を制御するシステムの構成図である。図２において、１１はスタッカクレーン制御装置である。スタッカクレーン制御装置１１は複数のスタッカクレーン３の制御を行う。また、スタッカクレーン３の状態データ（以下、状態データという）、出庫要求の荷物のデータ（以下、出庫要求データという）及び入庫する荷物のデータ（以下、入庫データという）並びに格納棚１の格納部に格納されている在庫荷物のデータ（格納位置、荷物の種類等。以下、在庫データという）を必要に応じてクレーン動作決定計算機１２に送信する。１２はクレーン動作決定計算機である。クレーン動作決定計算機１２は、さらにデータ保存部１３、ハンドリング決定部１４、入出庫位置候補選択部１５、入出庫位置決定部１６及び巡回順決定部１７で構成されている。データ保存部１３は、状態データ、出庫要求データ、入庫データ及び在庫データを記憶する。ハンドリング決定部１４は、スタッカクレーン３が次に入出庫する荷物の数を決定する。入出庫位置候補選択部１５は、入庫する荷物について入庫位置（荷物を入庫する格納部）の候補（以下、入庫候補という）を決定する。また出庫する荷物についてもその出庫位置（荷物を出庫する格納部）の候補（以下、出庫候補という）を決定する。入出庫位置決定部１６は入出庫位置候補選択部１５が選択したそれぞれの候補に基づいて、出庫位置、入庫位置を決定する。巡回順決定部１７は、決定した出庫位置、入庫位置に基づいて運搬経路及び巡回する順番を決定する。
【００１６】
入出庫可能な格納部に対し、全ての組合せに基づいて最小時間を計算するには膨大な時間を費やなければならない。そのため、本実施の形態では、次に入出庫する荷物の個数をハンドリング決定部１４で決定し、入出庫可能な格納部の候補（入庫候補、出庫候補）を入出庫候補選択部１５で決定する。入出庫位置決定部１６は、出庫候補に基づいて出庫位置を決定して暫定的に経路を決定する。その上で入庫候補に基づいて入庫位置を決定し、決定した入庫位置及び出庫位置に基づいて最終的な運搬経路を決定する。入庫位置を決定する際、スタッカクレーン３を最も効率よく動かすには、入庫口２から出庫口４までの運搬経路において、スタッカクレーンが止まる箇所を少なくすればよい。そのため、出庫位置の対面の格納棚１にある格納部等、スタッカクレーンを動かさなくてもよい位置で入庫できるかどうかをまず最初に判断する。適当な入庫位置を見つけることができなければ、出庫動作を最短時間にする経路をなるべく変更しなくてもよい経路上又はその周辺箇所で入庫できるかどうかを判断する。適当な入庫位置を見つけることができなければ、さらに出庫位置の周辺箇所で入庫できるかどうかを判断する。それでも見つけられなければ、入庫口に近い箇所で入庫位置を見つける。このように、先に暫定的に経路を決めておいてから入庫位置を決める分、全ての入庫候補を調べなくてもよくなり、短時間で効率のよい運搬経路、巡回順を決定することができる。特に格納棚、格納部の個数が多くなるほど計算オーダに差がでてくる。しかも、例えばスタッカクレーンに入庫する荷物が２個載せられている場合には出庫用の荷物は載せられない等、出庫の状況によっては、入庫候補に制限が課されるために、調べなければならない入庫候補はますます減る。
【００１７】
次に、スタッカクレーン３の制御による荷物運搬動作について説明する。ハンドリング決定部１４は、状態データ、出庫要求データ及び入庫データに基づいて、スタッカクレーン３が次に入出庫する荷物の数（つまり、どの荷物を入庫し、どの要求を受けて荷物を出庫するか）を決定する。ここで、本実施の形態では、ハンドリング決定部１４が２個ずつ荷物を入出庫することを決定したものとする。
【００１８】
入出庫位置候補選択部１５は、ハンドリング決定部１４の決定を受け、在庫データに基づいて入出庫を行う格納部の候補を選択する。入庫を行う格納部については、空いている箇所から選択されることになる。ここで、候補を選択する場合、例えば入庫の際、入庫する荷物の種類によっては選択される格納部が限定される場合がある。また、例えば空き状態の格納部が隣接したりすることで、２つの格納部に一度に入庫できる場合もある。また、２つの格納部から一度に出庫できる場合もある。入出庫位置候補選択部１５は、同時入庫又は同時出庫可能な格納部の有無、そして入庫又は出庫される荷物に関する情報に基づき、同時入庫又は同時出庫を行うか否かを決定した上で、入庫又は出庫する格納部の候補を選択する。実施の形態１では、同時入庫も同時出庫も行わない場合について説明する。
【００１９】
図３は、同時入庫も同時出庫も行わない場合の入庫位置決定部１６の決定手順を示したフローチャートである。ここで、Ｏ₁ 及びＯ₂ は出庫候補の集合を表すものとする。また、Ｓ₁ 及びＳ₂ は入庫候補の集合を表す。
【００２０】
まず、時間を単位とする値であるＤ_1minの初期値として大きな値を設定する（ＳＴＥＰ１）。そして、集合Ｏ₁ 及びＯ₂ の要素である出庫候補の中から移動時間を計算していない格納部を１つ選択（これをＴ₁とする）する（ＳＴＥＰ２）。そして、入庫口からＴ₁を経て出庫口に至るまでの移動時間（これをＤ₁）を計算する（ＳＴＥＰ３）。そして、Ｄ₁の値とＤ_1minの値とを比較し、Ｄ₁＜Ｄ_1minであるかどうかを判断する（ＳＴＥＰ４）。Ｄ₁＜Ｄ_1minであれば、Ｄ₁の値を新たなＤ_1minの値として設定する。また、その時の出庫候補Ｔ₁をＴ_1minとして設定する（ＳＴＥＰ５）。集合Ｏ₁ 及びＯ₂ の全ての要素について、移動時間を計算したかどうかを判断する（ＳＴＥＰ６）。全ての要素について移動時間を計算していないと判断すると、ＳＴＥＰ２に戻ってＤ₁を算出し、最も少ない移動時間であるＤ_1min及びその時の出庫候補Ｔ_1minの検索を続ける。
【００２１】
全ての要素について移動時間Ｄ₁を計算したものと判断すると、もう一方の出庫位置を決定するための準備としてＤ_2minに大きな値を設定する（ＳＴＥＰ７）。そして、出庫候補Ｔ_1minが属していない方の集合の要素（出庫候補）について、移動時間を計算していない格納部を１つ選択（これをＴ₂とする）する（ＳＴＥＰ８）。
【００２２】
そして、入庫口からＴ_1min、Ｔ₂を経て出庫口に至るまでの移動時間を計算する。また、入庫口からＴ₂ 、Ｔ_1minを経て出庫口に至るまでの移動時間を計算する。計算した移動時間のうち、少ない方を移動時間Ｄ₂とする（ＳＴＥＰ９）。そして、Ｄ₂の値とＤ_2minの値とを比較し、Ｄ₂＜Ｄ_2minであるかどうかを判断する（ＳＴＥＰ１０）。Ｄ₂＜Ｄ_2minであれば、Ｄ₂の値を新たなＤ_2minの値として設定する。また、その時の出庫候補Ｔ₂をＴ_2minとして設定する（ＳＴＥＰ１１）。そして、全ての要素について、移動時間を計算したかどうかを判断する（ＳＴＥＰ１２）。全ての要素について移動時間を計算していないと判断すると、ＳＴＥＰ８に戻ってＤ₂を算出し、最も少ない移動時間であるＤ_2min及びその時の出庫候補Ｔ_2minを見つけだす。このとき、仮の巡回順として、最初に訪れる格納部をＴ_O （１）とし、後に訪れる格納部をＴ_O （２）とする（ＳＴＥＰ１３）。
【００２３】
図４は、スタッカクレーン３の経路上とその経路の周辺領域、出庫する格納部の周辺領域を表す図である。出庫における経路が決定すると、次に入庫位置を決定する。まず、作業効率上、最も都合がよいのは、Ｔ_O （１）又はＴ_O （２）の位置で入庫できることである。そこで、対面する格納棚のＴ_O （１）又はＴ_O （２）に位置する格納部が入庫候補Ｓ₁ 又はＳ₂ の要素となっているかどうか（入庫可能かどうか）を判断する（ＳＴＥＰ１４）。
【００２４】
特にフローチャートには表していないが、ここで考慮しなければならないことは、入出庫する荷物の個数等により入庫候補が限られるということである。例えば、スタッカクレーン３に荷物が２個積まれている場合は、出庫用の荷物を積めない等の制限がある。そのため、入庫口からＴ_O （１）までの間において、入力候補Ｓ₁ 又はＳ₂ のうちから必ず１つは空き状態の格納部を決定しなければならないことになる。
【００２５】
図５は同時入庫及び同時出庫がない場合の入出庫パターンを表す図である。図５（ａ）は、集合Ｓ₁ の中から決定した格納部が入庫口からＴ_O （１）の経路上にあり、かつ、集合Ｓ₂ の中から決定した格納部がＴ_O （１）からＴ_O （２）の経路上にある場合を表す。また、図５（ｂ）は、集合Ｓ₂ の中から決定した格納部が入庫口からＴ_O （１）の経路上にあり、かつ、集合Ｓ₁ の中から決定した格納部がＴ_O （１）からＴ_O （２）の経路上にある場合を表す。図５（ｃ）は、集合Ｓ₁ 及び集合Ｓ₂ の中から決定した２つの格納部が、入庫口からＴ_O （１）の経路上にある場合を表す。
【００２６】
ＳＴＥＰ１４において、２箇所の入庫位置を決定できなければ、次に入庫口からＴ_O （１）、Ｔ_O （２）を経て出庫口に至るまでの経路線分上又はその周辺領域に位置する格納部が入庫候補Ｓ₁ 又はＳ₂ の要素となっているかどうかを判断する（ＳＴＥＰ１５）。ここで、経路線分上の格納部とは、垂直（段）方向を１つの組とした場合できるｋ組の各組において、経路の線分が最も長い格納部をいうものとする。具体的には、各組において、経路による線分と中心座標との距離が最も近い格納部が、各組を代表する経路線分上の格納部となる。また、ここでいう周辺領域とは、図４に示しているように、経路線分上の格納部の１つ上下の格納部のことをいうものとする。つまり、各連につき、経路線分上の格納部を中心とする３つの格納部が、経路線分上の格納部を含む周辺領域部分となる。例外として、例えばＴ_O （１）からＴ_O （２）への経路が垂直であった場合には、１つ左右の格納部を周辺領域とする。ここでは、このように周辺領域を定めているが、この周辺領域は設定によって自由に変更することができるものである。
【００２７】
ＳＴＥＰ１５において、２箇所の入庫位置が決定できなければ、入庫口からＴ_O （１）、Ｔ_O （２）を経て出庫口に至るまでの経路に要する時間と入庫口からＴ_O （２）、Ｔ_O （１）を経て出庫口に至るまでの経路に要する時間とを比較し、同時間であるかどうかを判断する（ＳＴＥＰ１６）。これは、同時間となる場合とは、例えば入庫口と出庫口とが同じ位置にあった場合である。また、異なる位置にあったとしても同じ時間となる場合もある。このような経路を調べるのは、制限の関係上、入庫口からＴ_O （１）、Ｔ_O （２）を経て出庫口に至るまでの経路では入庫できなかった荷物が、経路を逆順することで入庫できる場合があるからである。そのため、同じ時間であると判断すると、入庫口からＴ_O （２）、Ｔ_O （１）を経て出庫口に至るまでの経路線分上又はその周辺領域に位置する格納部が入庫候補Ｓ₁ 又はＳ₂ の要素となっているかどうかを判断する（ＳＴＥＰ１７）。
【００２８】
ＳＴＥＰ１７においても２箇所の入庫位置が決定できなければ、Ｔ_O （１）又はＴ_O （２）の周辺領域に位置する格納部が入庫候補Ｓ₁ 又はＳ₂ の要素となっているかどうかを判断する（ＳＴＥＰ１８）。この周辺領域とは、図４に示しているようにＴ_O （１）又はＴ_O （２）の１つ上下、左右及び斜めの格納部をいうものとする。つまり、１つの出庫位置につき、８つの格納部が周辺領域部分となる。ただ、これも前述した周辺領域と同様に設定によって自由に変更することができる。そして、ＳＴＥＰ１６においても２箇所の入庫位置が決定できなければ、入庫口に近い空き状態の格納部を入庫位置として決定する（ＳＴＥＰ１９）。このようにして見つけた入庫位置をＴ_I （１）、Ｔ_I （２）として決定する（ＳＴＥＰ２０）。
【００２９】
以上のようにして決定した出庫位置Ｔ_O （１）及びＴ_O （２）並びに入庫位置Ｔ_I （１）及びＴ_I （２）に基づいて、巡回順決定部１７は、最終的な運搬経路（巡回順を含む）を決定する。そして、決定した運搬経路のデータをスタッカクレーン制御装置１１に送信する。スタッカクレーン制御装置１１は、その運搬経路のデータに基づいてスタッカクレーン３を制御し、荷物の入出庫を行わせる。
【００３０】
以上、第１の実施の形態によれば、スタッカクレーン制御装置１１にスタッカクレーン３の動作を効率的に行わせるための運搬経路を、入出庫候補選択部１５で決定した入庫候補及び出庫候補に基づいて、入出庫位置決定部１６が出庫位置を決定して暫定的に経路を決定した上で入庫候補に基づいて入庫位置を決定して、巡回順決定部１７において最終的な運搬経路及びその巡回順を決定するようにしたので、全ての入出庫位置に関する運搬経路パターンを調べなくても効率のよい運搬経路を算出することができ、計算量を抑えることができる。そのため、計算を長い時間行う必要もなく、また、高機能の計算機を用いる必要もない。
【００３１】
実施の形態２．
上述の第１の実施の形態では、同時入庫及び同時出庫については考慮しないで説明した。本実施の形態では同時入庫又は同時出庫が可能な入庫候補、出庫候補が存在する場合を考える。図は第１の実施の形態と同様に図１及び図２を用いて説明する。
【００３２】
まず、同時出庫について考える。入出庫候補選択部１５は、出庫候補を選択する場合に同時出庫できる格納部を判断する。前述したように、スタッカクレーン３を最も効率よく動かすには、入庫口４から出庫口４までの運搬経路においてスタッカクレーンが止まる箇所を少なくすることである。これは、移載時間及び移動時間を短縮できるからである。したがって、荷物を同時に出庫できる位置がある場合には、その位置を優先させる方が効率がよいことになる。そこで、第１の実施の形態で集合Ｏ₁ 及びＯ₂ を定めたが、この要素である格納部の中で同時出庫可能なものの集合をＯ₃とする。そして、このＯ₃の各要素について移動時間を計算し、移動時間を最小にする要素（格納部）を第１の実施の形態と同様にＴ_O とする。ここでＴ_O を決定してしまうため、第１の実施の形態のＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ１３は行わない。
【００３３】
このＴ_O に基づいて第１の実施の形態のＳＴＥＰ１４〜ＳＴＥＰ２０と同様の処理で入庫位置を決定する。ただ、同時出庫の場合、出庫位置で２個の荷物を同時に移載するため、入庫口２から出庫位置までの経路の中に存在する入庫候補から入庫位置を決定しなければならないという制限が入庫候補に課せられる。
【００３４】
次に同時入庫について考える。同時入庫の場合も、荷物を同時に入庫できる位置がある場合にはその位置を優先させる。そのため、第１の実施の形態で集合Ｓ₁ 及びＳ₂ を定めたが、この要素である格納部の中で同時入庫可能なものの集合をＳ₃とする。そして、このＳ₃の各要素について第１の実施の形態のＳＴＥＰ１４〜ＳＴＥＰ２０と同様の処理で入庫位置Ｔ_Iを決定する。この場合には、入庫口２からＴ_O （１）までの間で入庫位置を決定しなければならないという制限が入庫候補に課せられることになる。
【００３５】
以上のように第２の実施の形態によれば、同時出庫できる出庫候補に対して他に優先して移動時間を計算して経路を決定し、その経路に基づいて入庫候補に基づいて入庫位置を決定して、巡回順決定部１７において最終的な運搬経路及びその巡回順を決定するようにしたので、より効果的な運搬経路を計算量を多くすることなく算出することができる。また、同時入庫できる入庫候補についても、他に優先して入庫位置として決定するようにしたので、効率的な運搬経路を得ることができる。
【００３６】
実施の形態３．
上記の第１の実施の形態では、それぞれ２個の荷物を入出庫する場合について述べた。また第２の実施の形態では同時入庫及び同時出庫について述べた。次に、出庫要求が１つの場合について説明する。
【００３７】
出庫要求が１つであれば、第１の実施の形態で説明した図３のフローチャートについて、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ６までを行って経路を決定すればよく、ＳＴＥＰ７〜ＳＴＥＰ１３は行わなくてよい。これは、第２の実施の形態の同時出庫とよく似ている。異なる点は、同時出庫の場合、出庫位置ではスタッカクレーン３に載せられている荷物は０でなければならないが、これが１個載っていてもよいということである。つまり、入庫すべき荷物が２個の場合は、入庫口２から出庫位置までの経路の中で入庫位置を最低１箇所決めなくてはいけないという制限が課されることになる。入庫すべき荷物が１個の場合はこのような制限がない。このため、同時出庫よりも制限が重くない。入出庫位置決定部１６は、この制限内で第１の実施の形態のＳＴＥＰ１４〜ＳＴＥＰ２０と同様の処理で入庫位置を決定する。
【００３８】
実施の形態４．
本実施の形態では入庫すべき荷物が１個であった場合について説明する。入庫すべき荷物が１個であった場合に課される制限は、例えば２個の荷物を出庫する場合には、入庫口からＴ_O （１）を経てＴ_O （２）に至るまで又はその出庫位置において、入庫作業を行う入庫位置を決定しなければならないということである。同時出庫の場合も入庫口からＴ_O に至るまで又は出庫位置において入庫位置を決定しなければならない。入出庫位置決定部１６は、この制限内で第１の実施の形態のＳＴＥＰ１４〜ＳＴＥＰ２０と同様の処理で入庫位置を決定する。
【００３９】
実施の形態５．
本実施の形態では、入庫すべき荷物が０個であった場合又は出庫要求が０であった場合について述べる。まず、入庫すべき荷物が０個であった場合には、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ１３と同様の処理で出庫位置を決定する。ただし、ここでは出庫作業だけを行うので、スタッカクレーン３は現在の位置から入庫位置まで移動する必要がない。このため、現在位置から２つの出庫位置を経由して出庫口まで移動するものとして、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ１３と同様の処理が行われ、２つの出庫位置Ｔ_O （１）、Ｔ_O （２）が決定される。巡回順決定部１７は、決定した経路を最終的な運搬経路として、そのデータをスタッカクレーン制御装置１１に送信する。スタッカクレーン制御装置１１はスタッカクレーン３を制御し、荷物の出庫を行わせる。
【００４０】
一方、出庫要求が０であった場合、出庫位置とスタッカクレーン３の経路自体がないので、ＳＴＥＰ１９〜ＳＴＥＰ２０の処理を行って入庫位置Ｔ_I （１）、Ｔ_I （２）を決定する。具体的には、まず入庫口からの移動時間が最小になる格納部を入庫候補Ｓ₁ 、Ｓ₂ から選択し、次に１つ目の入庫位置が属していない入庫候補集合の中から、１つ目の入庫位置からの移動時間が最も短い格納部を選択し、これを２つ目の入庫位置とする。そして、巡回順決定部１７は、決定した経路を最終的な運搬経路として、そのデータをスタッカクレーン制御装置１１に送信して、スタッカクレーン３を制御し、荷物の入庫を行わせる。
【００４１】
実施の形態６．
上述の第１の実施の形態では、ＳＴＥＰ１４の後、ＳＴＥＰ１５〜１７において経路上又はその周辺箇所で入庫できるかどうかを判断し、ＳＴＥＰ１８において出庫位置の周辺箇所で入庫できるかどうかを判断している。ＳＴＥＰ１４は、スタッカクレーンが止まる箇所が少なくなり、時間短縮の効果が大きいので、優先して行うことが望ましいが、特に最初に行うことを限定するものではない。また、ＳＴＥＰ１５〜１７とＳＴＥＰ１８については、システムの使用、構成等の事情により、短縮の効果が異なるので、場合によってこれらの順序を入れ替えてもよい。
【００４２】
実施の形態７．
上述の実施の形態で説明した制限は、同じ荷物等を運搬する場合について課されるものについて述べている。ただ、荷物の大きさ等が異なり、それに基づく制限が多くなったとしても、複雑にはなるものの上述の実施の形態で説明した装置を適用することは可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明の入出庫制御装置では、荷物を出庫する格納部を先に決定して、荷物を出庫する格納部を先に決定して暫定的な経路を決定し、その決定に基づいて荷物を入庫する格納部を決定し、決定した格納部に基づいて荷物の運搬経路を決定するようにしたので、先に荷物を出庫する格納部を決定して暫定的な経路を確保し、荷物を入庫可能な格納部の選択幅を減らした上で入庫する格納部を決定することができ、計算量を抑えることができる。特に格納部の数が多くなるほど有効である。また、荷物を出庫する格納部、荷物を入庫する格納部の少なくともいずれかを複数決定する必要がある場合には特に効果的である。
【００４４】
また、本発明の入出庫制御装置によれば、最短時間で出庫要求を満たす格納部を荷物を出庫する格納部を決定するようにしたので、効率のよいスタッカクレーンの制御を行うことができる。
【００４５】
また、本発明の入出庫制御装置によれば、荷物を出庫する格納部を決定する際、同時に複数の荷物を出庫できる格納部を優先して決定するようにしたので、スタッカクレーンの停止回数を少なくすることができ、作業効率がよく、入出庫作業時間を短縮することができる。
【００４６】
また、本発明の入出庫制御装置によれば、荷物を入庫する格納部を決定する際、荷物を出庫する格納部の対面の格納部を検索する手段、暫定的に決定した経路上又はその経路の周辺領域にある格納部を検索する手段又は荷物を出庫する格納部の周辺領域にある格納部を検索する手段のうち、１つ以上の手段を使って、その結果に基づいて、荷物を入庫する格納部を決定するようにしたので、作業効率のよい格納部を決定することができるようになる。
【００４７】
また、本発明の入出庫制御装置によれば、出庫要求に基づいて荷物を出庫する格納部があらかじめ決定されている場合に、荷物を入庫する格納部を決定する際、荷物を出庫する格納部の対面の格納部を検索する手段、暫定的に決定した経路上又はその経路の周辺領域にある格納部を検索する手段又は荷物を出庫する格納部の周辺領域にある格納部を検索する手段のうち、１つ以上の手段を使って、効率のよい位置にある格納部を検索し、その結果に基づいて、荷物を入庫する格納部を決定するようにしたので、作業効率のよい格納部を決定することができるようになる。
【００４８】
また、本発明の入出庫制御装置によれば、効率のよい位置にある格納部を検索するための手段でも、格納部を検索することができなかった場合には、最終的に入庫口に近い順に入庫可能な格納部を検索し、荷物を入庫する格納部として決定するようにしたので、作業効率的には多少悪くなるものの、従来より効率のよい格納部を確実に決定することができる。
【００４９】
また、本発明によれば、上記の入出庫制御装置により自動倉庫での作業を運用するようにしたので作業効率をよくすることができる自動倉庫を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る荷物運搬方法を実現する自動倉庫の一例を示す図である。
【図２】スタッカクレーン３の荷物運搬方法を制御するシステムの構成図である。
【図３】同時入庫も同時出庫も行わない場合の入庫位置決定部１６の決定手順を示したフローチャートである。
【図４】スタッカクレーン３の経路上とその経路の周辺領域、出庫する格納部の周辺領域を表す図である。
【図５】同時入庫及び同時出庫がない場合の入出庫パターンを表す図である。
【符号の説明】
１格納棚
２入庫口
３スタッカクレーン
４出庫口
１１スタッカクレーン制御装置
１２クレーン動作決定計算機
１３データ保存部
１４ハンドリング決定部
１５入出庫位置候補選択部
１６入出庫位置決定部
１７巡回順決定部

Claims

複数の格納部からなる格納棚と、複数の荷物を同時に運搬可能なスタッカクレーンとを少なくとも備えた自動倉庫における入出庫を制御する入出庫制御装置であって、入庫要求及び出庫要求のうち、少なくとも出庫要求が複数の場合、
各出庫要求を満たす荷物を出庫できる格納部の候補の中から、入庫口から前記出庫できる格納部を経由して出庫口に至る前記スタッカクレーンの移動時間が最短となる格納部を、荷物を出庫する格納部として先に決定し、決定した前記荷物を出庫する格納部の位置に基づいて、前記入庫しようとする荷物を入庫することができる格納部の候補の中から、前記荷物を出庫する格納部を経由した上での、入出庫に係る動作時間も含めた入庫口から出庫口までの前記スタッカクレーンの移動時間が最短となるように、荷物を入庫する格納部を決定し、決定した入出庫に係る格納部の位置に基づいて、前記入庫口から前記出庫口に至る前記スタッカクレーンによる荷物の運搬経路を最終的に決定することを特徴とする入出庫制御装置。
前記出庫要求が複数あった場合に、前記出庫要求を満たす格納部のうち、同時に複数の荷物を出庫できる格納部を優先して、前記荷物を出庫する格納部として決定することを特徴とする請求項１記載の入出庫制御装置。
前記荷物を入庫する格納部を決定するために、
（１）前記荷物を出庫する格納部の対面の格納部を検索する手段
（２）前記出庫する格納部の位置並びに前記スタッカクレーンの入庫口及び出庫口に基づいて暫定的に決定した前記スタッカクレーンの経路上又はその経路の周辺領域にある格納部を検索する手段
（３）前記荷物を出庫する格納部の周辺領域にある格納部を検索する手段
のうちの１以上の手段を有し、検索結果に基づいて前記荷物を入庫する格納部を決定することを特徴とする請求項１又は２記載された入出庫制御装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載された入出庫制御装置を有する自動倉庫。