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1. WO2018154722 - WAREHOUSE MANAGEMENT SYSTEM AND WAREHOUSE MANAGEMENT METHOD

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明 細 書

発明の名称 倉庫管理システム及び倉庫管理方法

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005  

先行技術文献

特許文献

0006  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019  

課題を解決するための手段

0020  

発明の効果

0021  

図面の簡単な説明

0022  

発明を実施するための形態

0023  

実施例 1

0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049  

実施例 2

0050   0051   0052   0053   0054   0055  

実施例 3

0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074  

実施例 4

0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8  

明 細 書

発明の名称 : 倉庫管理システム及び倉庫管理方法

技術分野

[0001]
 本発明は、倉庫及び工場に適用して有効な技術に関する。

背景技術

[0002]
 倉庫内または工場内では、作業者がオーダーに従って保管された物品を収集し、出荷先へと仕分ける作業、すなわちピッキング作業が行われる。従来、ピッキング作業の方法として、作業者が、物品を格納した棚が配置された倉庫内を歩行して、オーダーに対応する所定の物品を取り出す方法があった。
[0003]
 これに対して、近年、作業者が歩行して物品を取り出すのではなく、作業者の元に自動搬送装置(搬送車)が棚を搬送し、作業者が搬送された棚から物品を取り出すピッキングシステムの運用が盛んである。特許文献1では物流倉庫において、搬送車を利用してピッキング作業者の場所へ対象物品または対象物品が格納されている棚を搬送することでピッキングを行う技術が開示されている。
[0004]
 上記のようなピッキング作業の対象となる棚には、例えば倉庫に搬入された物品が予め格納されている。物品を棚に格納する方法として、例えば特許文献2に記載された方法がある。特許文献2には、「物品を収納する複数の収納部夫々と複数の物品搬出入部との間で物品の搬出入作業を実行する搬送手段の作動を制御する制御手段が設けられ、複数の物品搬出入部を近接配置されるもの同士を同じグループに属させる状態にグループ分けして管理し、作業順序に基づいて物品の搬出作業を行ったとき、その物品搬出入部と同一グループ内の物品搬出入部に搬入すべき物品が存在する場合には、その物品搬出入部の物品の搬入作業を、次の作業順序の物品の搬出入作業よりも優先して行う」と記載されている。
[0005]
 また、物品を事前に格納する棚を選択する方法として、例えば特許文献3に記載された方法がある。特許文献3には棚を選択する段階について、「複数の目録品ホルダーから目録品ホルダーを選択することを、少なくとも部分的に、保管されるべき目録品目の分類および選択される目録品ホルダー内に現在保管されている一つまたは複数の他の目録品目の分類に基づいて行う段階であって、前記保管されるべき目録品目の分類は該保管されるべき目録品目が要求される頻度を含み、前記現在保管されている一つまたは複数の他の目録品目の分類はその目録品ホルダーが選択される頻度を含む、段階」と記載されている。

先行技術文献

特許文献

[0006]
 特許文献1:米国特許第8805573号明細書
 特許文献2:特開2000-272722号公報
 特許文献3:特開2009-096637号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0007]
 上記のように、ピッキング作業の対象となる物品を事前に棚に格納する作業が、入庫作業である。入庫作業の一例を図1に示す。
[0008]
 図1の例では、仮置きエリア101に複数の対象物品が仮置きされている。各物品に記載された「A」等は、各物品の品目識別情報(例えば商品名)である。以下の説明において、例えば品目が「A」である物品を「物品A」とも記載する。他の品目の物品についても同様である。図1の例では、空の格納棚104及び105が搬送車106及び107によって入庫作業場所に搬送される。入庫作業者102及び103は、仮置きエリア101の物品を格納棚104及び105に順次格納する。入庫作業が終了すると、格納棚104及び105は、搬送車106及び107によってピッキング作業場所に搬送される。
[0009]
 棚の搬送回数削減はピッキング作業の効率化のアプローチの一つである。一日のピッキング作業は物品取り出しそのものの時間と棚待ち時間の和であり、一日に出荷する物品数が決まれば物品取り出し時間はほぼ固定される一方、棚待ち時間は物品数が固定でも削減の余地があるからである。例えば、格納棚の識別情報が同じオーダーが同じ組に属するようにオーダー組を作成する場合、格納棚の搬送1回で連続したピッキング作業が実現するように格納棚への物品入庫も制御することによって、格納棚の搬送回数をより削減することができる。
[0010]
 図2と図3を用いて、ピッキング作業者が2人の場合における、入庫順による格納棚の搬送回数の変化を説明する。具体的には、図2及び図3は、同じオーダーに基づいて各出荷箱に物品が格納される場合であっても、格納棚への物品の入庫順が異なることによって搬送回数が異なる(すなわちピッキング作業に要する時間の長さが異なる)例を示す。
[0011]
 図2には、オーダーに従って、出荷箱201に物品A及びBを1個ずつ、出荷箱202に物品A及びCを1個ずつ、出荷箱203に物品Bを2個、出荷箱204に物品D及びEを1個ずつ、出荷箱205に物品D及びFを1個ずつ、出荷箱206に物品E及びFを1個ずつ、それぞれ梱包するためのピッキング作業が行われる例を示す。この例において、搬送車213によってピッキング作業場所に搬送された格納棚207には、2個の物品A、3個の物品B及び1個の物品Cが、搬送車214によって格納棚208には、物品D~Fがそれぞれ2個ずつ、入庫作業によって事前に格納されている。
[0012]
 この場合、ピッキング作業者209及び210のもとにそれぞれ格納棚207及び208が搬送され、各ピッキング作業者が格納棚207の物品、格納棚208の物品をそれぞれ仕分棚211及び212に仕分けることで出荷箱201~206の梱包作業を開始することができる。
[0013]
 この例では、仕分棚211に含まれる棚211-1~211-3がそれぞれ出荷箱201~203に対応し、仕分棚212に含まれる棚212-1~212-3がそれぞれ出荷箱204~206に対応するため、格納棚207に格納された物品は全て過不足なく仕分棚211に仕分けられ、格納棚208に格納された物品は全て過不足なく仕分棚212に仕分けられる。
[0014]
 なお、図2の格納棚207の物品Aに重畳されたX印は、物品Aが入庫作業によって格納棚207に格納されたが、その後のピッキング作業によってピッキングされ、仕分棚211に移された(すなわち格納棚207にはもはや格納されていない)ことを示す。これは、他の物品についても同様であり、図3においても同様である。
[0015]
 図3の例では、出荷箱201~206に梱包される物品は図2と同様であるが、格納棚307~308への物品の入庫は図2と異なる。具体的には、格納棚307には3個の物品B、1個の物品C及び2個の物品Fが、格納棚308には、物品D、E及びAがそれぞれ2個ずつ、入庫作業によって事前に格納されている。
[0016]
 この場合、ピッキング作業者209及び210のもとにそれぞれ格納棚307及び308が搬送され、各ピッキング作業者が格納棚307の物品、格納棚308の物品をそれぞれ仕分棚211、212に仕分けるだけでは出荷箱201~206の梱包作業を開始することができない。格納棚307には仕分棚211に仕分けられるべき物品Aが格納されていない一方で物品Fが残っており、格納棚308には仕分棚212に仕分けられるべき物品Fが格納されていない一方で物品Aが残っているためである。
[0017]
 このため、出荷箱201~206の梱包作業を開始するには、続けてピッキング作業者209及び210のもとにそれぞれ格納棚308及び307が搬送され、各ピッキング作業者が格納棚308の物品、格納棚307の物品をそれぞれ仕分棚211、212に仕分ける必要がある。すなわち、図2の例と比較すると、図3の例では格納棚307及び308の搬送回数が増加する。
[0018]
 特許文献2で開示されている、物品搬出入部において近接配置されるもの同士を同じグループ分けする方法では、物品搬出入部への搬入作業の効率化、そして格納棚への物品格納作業の効率化を図ることは可能だが、出庫に何らかのポリシを反映した入庫をすることは出来ず、格納棚の搬送回数削減には直接寄与しない。
[0019]
 特許文献3で開示されている、出庫頻度の似た物品を呼び出し頻度の近い棚に入庫する方法では、出庫頻度の似た在庫物品を特定の棚に集め、さらに、出庫頻度が非常に高い在庫物品が同じタイミングでピッキングされる頻度を高めることはできても、出庫頻度がそれほど高くない在庫物品が同じタイミングでピッキングされる頻度を高めることまでは保証されない。

課題を解決するための手段

[0020]
 上記課題を解決するための、本発明の代表的なものの一例を示すと、次の通りである。すなわち、倉庫管理システムであって、物品の品目、数量及び出荷先を対応付けるオーダー情報と、複数の格納棚の各々に格納されている物品の品目を示す在庫情報と、を保持する記憶部と、前記オーダー情報に基づいて、異なる品目の物品が同じ出荷先に出荷される頻度である共起頻度を計算する共起頻度計算部と、前記共起頻度及び前記在庫情報に基づいて、いずれかの前記格納棚に格納されるべき物品である少なくとも一つの入庫物品が前記各格納棚に格納されたと仮定した場合の、前記入庫物品と、前記各格納棚に既に格納されている前記入庫物品とは異なる品目の物品とが同じ出荷先に出荷される頻度である同時ピック頻度を計算し、前記同時ピック頻度が高い前記格納棚を優先的に前記入庫物品の格納先の格納棚として選択する同時ピック頻度評価部と、前記選択された格納先の格納棚に前記入庫物品を格納する指示を出力する入庫指示部と、を含むコントローラを有することを特徴とする。

発明の効果

[0021]
 本発明の一態様によれば、在庫物品と同じタイミングでピッキングされる確率の高い棚に入庫物品を格納するため、出荷箱の情報を反映した入庫をすることが可能となり、出荷(出庫、検品等)までの作業効率の向上が可能となる。上記した以外の課題、構成、および効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。

図面の簡単な説明

[0022]
[図1] 倉庫における入庫作業の説明図である。
[図2] 倉庫におけるピッキング作業の第1の例の説明図である。
[図3] 倉庫におけるピッキング作業の第2の例の説明図である。
[図4] 本発明の実施例1のコントローラのハードウェア構成を説明するブロック図である。
[図5] 本発明の実施例1の入庫手順を説明するフローチャートである。
[図6] 本発明の実施例1のコントローラが受信してメモリに記憶するオーダーデータの具体例の説明図である。
[図7] 本発明の実施例2のコントローラの共起頻度計算部が実行する計算の具体例の説明図である。
[図8] 本発明の実施例4における入庫作業の一例を説明する図である。

発明を実施するための形態

[0023]
 以下、実施例について図面を用いて説明する。
実施例 1
[0024]
 図4は、本発明の実施例1のコントローラ400のハードウェア構成を説明するブロック図である。
[0025]
 本実施例の倉庫管理システムを構成するコントローラ400は、一般的な計算機であり、CPU(Central Processing Unit)401、メモリ402、入出力デバイス403、ネットワークインターフェース404、及び補助記憶デバイス405を有する。CPU401、メモリ402、入出力デバイス403、ネットワークインターフェース404、及び補助記憶デバイス405は、バス406を介して相互に接続される。
[0026]
 CPU401は、各種演算処理を実行する。補助記憶デバイス405は非揮発性の非一時的な記憶媒体であり、メモリ402には、補助記憶デバイス405に記憶された各種プログラム及び各種データがロードされ、CPU401がメモリ402にロードされた各種プログラムを実行し、メモリ402にロードされた各種データを読み書きする。
[0027]
 CPU401は、共起頻度計算部407、格納棚同時ピック頻度評価部408、及び入庫指示部409を有する。メモリ402には、共起頻度計算部407、格納棚同時ピック頻度評価部408、及び入庫指示部409それぞれに対応するプログラム、並びに入庫可能物品情報410、格納棚ごとの在庫情報411及びオーダーデータ412が記憶される。CPU401がメモリ402に記憶されたこれらのプログラムを実行することによって、共起頻度計算部407、格納棚同時ピック頻度評価部408、及び入庫指示部409の機能が実現される。
[0028]
 メモリ402に記憶される入庫可能物品情報410には、入庫可能な物品の識別情報、及び入庫数量が登録される。入庫可能な物品とは、これから行われる入庫作業の対象となり得る物品、例えば、図1等の仮置きエリア101に置かれた物品である。
[0029]
 メモリ402に記憶される格納棚ごとの在庫情報411には、格納棚の識別番号、格納棚に格納されている在庫物品の品目及びそれぞれの在庫数量が登録される。なお、後述するようにオーダーデータ412が物品のカテゴリを示す情報を含む場合、在庫情報411はさらに在庫物品のカテゴリを示す情報を含んでもよい。
[0030]
 メモリ402に記憶されるオーダーデータ412には、配送される物品の識別情報、配送された物品の個数、及び配送先等が登録される。オーダーデータ412の詳細は図6で説明する。
[0031]
 ネットワークインターフェース404は、ネットワーク413を介して顧客システム(図示省略)等とデータを通信するインターフェース、作業ステーションに設置された作業指示デバイス(図示省略)とデータを通信するインターフェース、及び搬送車414とデータを通信するインターフェースである。なお、コントローラ400と作業指示デバイスとは、有線で接続されていても無線で接続されていてもよく、コントローラ400と搬送車414とは無線で接続されるものとする。図4には一つの搬送車414を示すが、実際にはネットワーク413に複数の搬送車414が接続されてもよく、それらの搬送車414が図1~図3に示した搬送車106、107、213及び214に相当する。
[0032]
 図5は、本発明の実施例1の入庫手順を説明するフローチャートである。
[0033]
 まず、コントローラ400は、入庫可能物品情報410、各格納棚の在庫情報411、及びオーダーデータ412を受信し、メモリ402に記憶する(ステップ501)。
[0034]
 次に、コントローラ400は、メモリ402に記憶されたオーダーデータ412及び在庫情報411から、共起頻度計算部407の機能によって、品目ペアごとの共起頻度、つまり当該品目ペアが同じタイミングでピックされる頻度を、各出荷箱に格納(すなわち各出荷先に出荷)される物品、または過去に出荷箱に格納された物品の品目及び数量に基づいて、計算する(ステップ502)。この計算の詳細については後述する(実施例2参照)。
[0035]
 なお、本発明の全ての実施例において、同じ出荷箱に格納される(すなわち同じ出荷先に出荷される)二つの品目の物品がピックされることを、それらが同じタイミングで(すなわち同時に)ピックされると表現する。すなわち、本発明の全ての実施例において、「同じタイミング」及び「同時」とは、必ずしも時間的に同一であることを意味しない。
[0036]
 次に、コントローラ400は、上記品目ペアごとの共起頻度の計算結果から、同時ピック頻度評価部408の機能によって、入庫可能物品のいずれかと格納棚内の在庫物品のいずれかとの同時ピック頻度を、空きのある格納棚全てに対して事前に評価する(ステップ504)。ここで、ある格納棚の同時ピック頻度は、入庫物品が当該格納棚に格納された場合の、当該入庫物品と、それとは異なる品目の当該格納棚の在庫物品とが同じ出荷先に出荷される頻度である。同時ピック頻度評価部408は、入庫物品が各格納棚に格納されたと仮定した場合の同時ピック頻度を計算する。この評価の詳細については後述する(実施例3参照)。
[0037]
 次に、コントローラ400は、物品を入庫する棚を、ステップ504で事前に評価した入庫可能物品のいずれかと格納棚内の在庫物品のいずれかとの同時ピック頻度に基づき、選択する(ステップ505)。
[0038]
 次に、コントローラ400は、選択した棚への入庫を、入庫指示部409の機能を持つ作業指示デバイスを通してシステムに指示する(ステップ506)。具体的には、コントローラ400は、入庫物品(例えば入庫可能物品のうちこれから行われる入庫作業の対象となる少なくとも一つの物品)を格納したときの同時ピック頻度が高い格納棚に優先して入庫物品の格納をする指示を、入出力デバイス403を介して、又は、ネットワークインターフェース404からネットワーク413に接続された入庫作業者の端末装置(図示省略)を介して、出力してもよい。
[0039]
 さらに、コントローラ400は、ステップ506において、選択した格納棚を入庫作業場所まで搬送する指示を搬送車414に送信してもよい。この指示に従って、例えば図1に示すように搬送車106等が格納棚104等を搬送し、その格納棚104等を用いて入庫作業者102等が入庫作業を開始することができる。
[0040]
 ステップ504から506は、スキャン済み入庫可能物品が無くなるまで繰り返される(ステップ503から始まるループ)。入庫作業中に新たにスキャン済み入庫可能物品を追加してもよい。
[0041]
 次に、実施例1のオーダーデータ412を説明する。
[0042]
 図6は、本発明の実施例1のコントローラ400が受信してメモリ402に記憶するオーダーデータ412の具体例の説明図である。
[0043]
 オーダーデータ412は、ID601、品目602、個数603、配送先604、出庫作業日605及び物品カテゴリ606を含む。ID601には、オーダーデータ412の各行(オーダー行)の識別情報が登録される。品目602には、配送される物品の識別情報が登録される。物品の識別情報は、当該物品の種類(品目)を識別するための情報である。個数603には、配送される物品の個数(数量)が登録される。配送先604には物品の配送先(例えば、扱われる物品が店舗に出荷される物品である場合、出荷先)が登録される。出庫作業日605には、配送される物品の出庫作業の実施日が登録される。
[0044]
 物品カテゴリ606は、配送される物品の品目の分類であり、それぞれの物品がどのカテゴリに属するかは予め定められる。物品が属するカテゴリを定める方法は任意であるが、出荷される数量の傾向が類似する物品が同一のカテゴリに属するように定めることが望ましい。例えば、食料品、衣類といった属性が同一の物品、又は、相互に代替可能な物品等が同一のカテゴリに属するように定められてもよい。
[0045]
 なお、図6はあくまで具体例であり、オーダーデータ412はID601~物品カテゴリ606の全てを含まなくてもよい。例えば、オーダーデータ412は物品カテゴリ606を含まなくてもよい。
[0046]
 ここで、一つのオーダーは、一つの配送先に対して、当該配送先に配送する少なくとも一つの物品の識別情報、及び当該物品の個数と対応付けられているが、オーダーデータ412の各行では一つの物品に対して一つの行が設定されているので、一つのオーダーが複数の行に登録される場合がある。例えば、配送先「C2」に対する一つのオーダーは、図6に示すID601が「2」及び「3」の二つの行に登録される。
[0047]
 特許文献2に記載された発明によれば、物品搬出入部への搬入作業の効率化、そして格納棚への物品格納作業の効率化を図ることは可能だが、出庫に何らかのポリシを反映した入庫をすることは出来ない。一方、本実施例では、オーダーデータ、つまり配送先と物品の対応付けに関する情報を入庫時に反映することが可能となることによって、出荷(出庫、検品等)までの作業効率の向上が可能となる。
[0048]
 特許文献3に記載された発明によれば、出庫頻度がそれほど高くない在庫物品が同じタイミングでピッキングされる頻度を高めることは考慮されていない。一方、本実施例では、出荷頻度に関わらず、同じタイミングでピッキングされる頻度が高い物品が同じ格納棚に格納されやすくなるため、その後のピッキング作業において、一つの格納棚に格納されている物品が同時にピッキングされる頻度が高まる。これによって、出荷までの作業効率の向上が可能となる。
[0049]
 なお、本実施例は、各店舗に出荷される物品の保管及び仕分けを行う物流倉庫のほか、例えば工場に搬入される物品を保管して工場内に配送する倉庫、又は、工場から出荷される物品を保管する倉庫等、物品を入庫して仕分けを行い出荷する倉庫である限りいかなる種類の倉庫にも適用できる。後述する実施例2~4も同様である。
実施例 2
[0050]
 本実施例では、品目ペアごとの共起頻度の具体例として、当日のオーダーデータが全て既知の場合に当該オーダーデータから算出される共起頻度の計算方法について説明する。以下の説明において相違点を明記しない限り、実施例2のシステムの各部は、図1~図6に示された実施例1の同一の符号を付された各部と同一の機能を有するため、それらの説明は省略する。
[0051]
 図7は、本発明の実施例2のコントローラ400の共起頻度計算部407が実行する計算の具体例の説明図である。
[0052]
 この処理は、図5のステップ502において実行される。この例は、ステップ501において図6に示すオーダーデータ412が読み込まれた場合の共起頻度を示している。図7の出荷箱701~706がそれぞれ図6の配送先C1~C6に対応する。この例において、物品Aと物品Bが同梱される出荷箱は、出荷箱701~706の6箱中、出荷箱702、705及び706の3箱であることからP(A,B)=P(B,A)=3/6と計算できる。同様に、物品Bと物品Cの組み合わせの共起頻度P(B,C)=P(C,B)=4/6、物品Cと物品Aの組み合わせの共起頻度P(C,A)=P(A,C)=2/6と計算できる。
[0053]
 なお、品目ペアごとの共起頻度は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、共起頻度の計算に使用したオーダーデータが全て既知であるとは限らない。例えば、当日(すなわち入庫物品の出荷作業が行われる日)のオーダーデータの少なくとも一部が未知である時点で共起頻度を計算する必要が生じた場合、オーダーデータのうち既知の部分のみを使用して共起頻度を計算してもよいし、推定されたオーダーデータを使用して共起頻度を計算してもよい。
[0054]
 具体的には、例えば、当日のオーダーデータの一部が既知であり、残りが未知である場合に、既知のオーダーデータから構成された出荷箱の物品内容から共起頻度を計算してもよい。当日のオーダーデータが全て未知である場合は、出荷作業日よりも過去のオーダーデータから出荷箱の物品内容を構成し、当該物品内容から共起頻度を計算してもよい。この場合、過去のオーダーデータが出荷作業日の未知のオーダーデータの推定値に相当する。コントローラ400は、上記以外の方法で未知のオーダーデータを推定してもよい。
[0055]
 当日の全てのオーダーデータを取得できる(すなわち当日のオーダーデータが全て既知である)場合には、それを使用して共起頻度を計算することによって、当日の作業効率を向上させることができる。また、出荷日が異なっていても共起頻度の傾向が類似すると想定される場合には、当日のオーダーデータの少なくとも一部が不足していても、それに加えて(又はその代わりに)過去のオーダーデータを使用して共起頻度を計算することによって、当日の作業効率を向上させることができる。
実施例 3
[0056]
 本実施例では、格納棚同時ピック頻度評価部408において実行される同時ピック頻度評価の具体例として、一つの物品Aと格納棚内在庫物品のいずれかとの同時ピック頻度の評価方法について説明する。本実施例は、スキャン済み出庫可能物品が物品A一つのみの特殊な条件を持つ例である。言い換えると、仮置きエリア101に物品Aが置かれている場合に、さらにその他の物品も仮置きエリア101に置かれているか否かに関わらず、その物品Aを格納する格納棚を選択するために本実施例の評価を行うことができる。以下の説明において相違点を明記しない限り、実施例3のシステムの各部は、図4~図7に示された実施例1及び実施例2の同一の符号を付された各部と同一の機能を有するため、それらの説明は省略する。
[0057]
 格納棚同時ピック頻度評価部408は、品目ペアごとの共起頻度P(・,・)、格納棚を識別する情報、当該格納棚の在庫情報を入力とし、式(1)で示される「物品Aと格納棚内の在庫物品のいずれかとの同時ピック頻度」を評価する。この評価は入庫物品を1つ以上入庫可能な格納棚全てに対して行われる。
[0058]
[数1]


[0059]
 格納棚同時ピック頻度評価部408は、入庫物品を1つ以上入庫可能な格納棚全てに対して式(1)を評価した後、ステップ505で評価値の大きな格納棚を選択する。
[0060]
 ここで、図2及び図3を参照して、同時ピック頻度評価の具体例を説明する。この例において、オーダーデータ412には、図2等に示すように、物品A~Fを出荷箱201~206に仕分けることを指示する情報が登録されている。例として、格納棚207に三つの物品B及び一つの物品Cが格納され、格納棚208に二つの物品D及び二つの物品Eが格納され、物品A及び物品Fはまだいずれの格納棚にも格納されていない時点において、物品Aを格納する格納棚を選択する場合の同時ピック頻度評価を説明する。
[0061]
 この例において、物品Aと物品Bの共起頻度P(A,B)は1/6となる。同様に、P(A,C)は1/6、P(A,D)、P(A,E)及びP(A,F)はいずれも0となる。格納棚207には物品B及び物品Cが既に格納されていることから、物品Aと格納棚207との組に関して式(1)で計算される同時ピック頻度は、1-(1-1/6)×(1-1/6)×(1-0)×(1-0)×(1-0)=11/36となる。一方、物品Aと格納棚208との組に関して式(1)で計算される同時ピック頻度は、1-(1-0)×(1-0)×(1-0)×(1-0)×(1-0)=0となる。
[0062]
 この場合、同時ピック頻度がより大きい格納棚207が物品Aを入庫すべき格納棚として優先的に選択され(ステップ505)、物品Aを格納棚207に格納するように物品入庫指示が送信される(ステップ506)。その結果、これから格納先を選択しようとする物品(上記の例では物品A)は、その物品と同じ出荷箱に梱包される(すなわち同じ出荷先に出荷される)確率がより大きい物品が既に格納されている格納棚(上記の例では物品B及び物品Cが格納されている格納棚207)に格納されやすくなり、図3に示すように格納棚を入れ替えるための搬送が発生しにくくなることによって、作業効率が向上する。
[0063]
 なお、「物品Aと格納棚内の在庫物品のいずれかとの同時ピック頻度」の評価方法は上記の式(1)に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。式(1)の第2項は確率値の積であり、在庫物品の品目数が多くなること、つまり式(1)において積算される確率値が多くなることで処理系によっては積算結果の情報が落ちる(具体的には、第2項の値が処理系の有効桁数で表現できないほど小さくなった結果、0として扱われてしまう)おそれがある。そのため、式(1)の第2項目の対数値に相当する式(2)を同時ピック頻度の評価に用いてもよい。この場合、式(1)と式(2)とでは大小関係が逆転することから、ステップ505では評価値の小さな格納棚を選択する必要がある。これによって、例えば在庫物品の品目数が多い場合等にも適切な格納先を選択することが可能になる。
[0064]
[数2]


[0065]
 また、格納棚同時ピック頻度評価部408は、物品Aの入庫数量で重みを変えることを目的として、例えば式(1)又は式(2)の中のP(A,X)をP(A,X) n(A)(ただし、n(A)は物品Aの入庫数量)に変更して評価してもよい。具体的には、ステップ501で取得される入庫可能物品情報410に、物品Aの入庫数量(例えば、仮置きエリア101に置かれている、入庫可能な物品Aの数量)が含まれ、それらの全てが入庫の対象となる場合に、格納棚同時ピック頻度評価部408は上記の情報で重み付けを行うことができる。物品Aがそれ以外の種々の物品と同じ出荷先に出荷される可能性があるという条件下では、物品Aの入庫数量が多い場合、それと同じ出荷先に出荷される可能性がある品目の物品がより多く格納されている格納棚に物品Aを格納した方が、実際の作業における同時ピック頻度が向上すると考えられる。このため、上記のように物品Aの入庫数量に基づく重み付けをすることによって、物品Aの入庫数量が増すほどに、物品Aと同じ出荷先に出荷される可能性がある品目の物品がより多く格納されている格納棚の評価値が高くなるため、作業効率が向上する。
[0066]
 また、格納棚同時ピック頻度評価部408は、出庫タイミングを調整することを目的として、物品ペアごとに入庫日の差の閾値をシステムにあらかじめ記憶しておき、当該閾値を用いて式(1)又は式(2)の中のP(A,X)を補正してもよい。具体的には、例えば、ステップ501で取得される各格納棚の在庫情報に、各格納棚に既に格納されている在庫物品の実際の入庫日(すなわち各格納棚に格納された日)の情報が含まれてもよい。格納棚同時ピック頻度評価部408は、入庫物品Aの入庫日と在庫物品Xの入庫日との差の閾値をT SH(A,X)、入庫物品Aの実際の入庫日と在庫物品Xの実際の入庫日との差をT(A,X)と表すとき、式(1)又は式(2)の中の入庫物品Aと在庫物品Xの共起頻度P(A,X)を例えば、P(A,X)(Arctan(50(T SH(A,X)-T(A,X)))/π+0.5)のように補正してもよい。この場合、補正後の入庫物品Aと在庫物品Xの共起頻度は、入庫日の差T(A,X)がT SH(A,X)より小さくなるとP(A,X)に近づき、T(A,X)がT SH(A,X)の近くで急に減少し、T(A,X)がT SH(A,X)より大きくなると0に近づく。
[0067]
 これによって、入庫日が近い物品が同じ格納棚に格納されやすくなる。一般に、格納棚に格納されている物品は、入庫日が早いものから優先的に出庫(出荷)される。上記のように入庫日が近い物品を同じ格納棚に格納することによって、実際のピッキング作業において、同じ格納棚に格納された物品を同時に(すなわち同じ出荷箱に入れるために)ピックする頻度を高めることができ、作業効率が向上する。
[0068]
 上記の例では入庫日の差に基づく補正の例を示したが、入庫の時点の差であれば、例えば入庫時刻の差なども補正に用いることができる。
[0069]
 あるいは、格納棚同時ピック頻度評価部408は、入庫商品が多くの格納棚に分散されることを抑制することを目的として、格納棚の商品充填率を用いて式(1)又は式(2)の中のP(A,X)を補正してもよい。保管棚Sの商品充填率をR(S)(0≦R(S)≦1)と表すとき、式(1)又は式(2)の中の入庫物品Aと在庫物品Xの共起頻度P(A,X)を例えば、P(A,X)(1-R(S))のように補正してもよい。この場合、補正後の入庫物品Aと在庫物品Xの共起頻度は、商品充填率R(S)が小さいほどP(A,X)に近づき、R(S)が大きいほど0に近づく。
[0070]
 具体的には、例えば、ステップ501で取得される各格納棚の在庫情報に、各格納棚の商品充填率を示す情報が含まれてもよい。あるいは、コントローラ400が各格納棚の総容量を示す情報及び各物品の単位数量当たりの大きさを示す情報を保持しており、ステップ501で取得される各格納棚の在庫情報に各格納棚の在庫物品の数量を示す情報が含まれており、コントローラ400がそれらに基づいて各格納棚の商品充填率を計算してもよい。これによって、商品充填率が小さい(すなわち空きが大きい)格納棚に入庫物品が格納されやすくなり、入庫物品が多くの格納棚に分散されることが抑制されるため、実際のピッキング作業における同時ピック頻度を高めることができ、作業効率が向上する。
[0071]
 式(1)の評価値が最大(又は式(2)の評価値が最小)の格納棚が複数ある場合、当該複数の格納棚からどの格納棚を選択するかは自由である。例えば、格納棚同時ピック頻度評価部408は、当該複数の格納棚からランダムに格納棚を選択してもよいし、当該複数の格納棚について別の評価値を用いて選択してもよい。
[0072]
 上記の「別の評価値」として、格納棚同時ピック頻度評価部408は、格納棚の在庫商品種類数を採用してもよい。具体的には、格納棚同時ピック頻度評価部408は、既に格納されている物品の品目数が多い格納棚ほど高くなるように評価値を計算し、評価値が最大の格納棚を選択してもよい。一つの格納棚により多くの品目の物品が格納されているほど、図3に示すような格納棚の入れ替えが発生しにくくなると考えられるため、作業効率が向上する。
[0073]
 あるいは、オーダーデータ412が物品カテゴリ606を含み、在庫情報411も同様に物品カテゴリの情報を含んでいる場合、格納棚同時ピック頻度評価部408は、物品カテゴリに対して式(1)(評価値最大の格納棚を選択)又は式(2)(評価値最小の格納棚を選択)と同等の式による計算を行い、その結果を採用してもよい。具体的には、格納棚同時ピック頻度評価部408は、物品Aと物品Xとの共起頻度P(A,X)の代わりに、物品Aが属する物品カテゴリの物品と物品Xが属する物品カテゴリの物品との共起頻度を計算し、それを用いて式(1)又は式(2)を計算することによって得られた同時ピック頻度を評価値として使用してもよい。
[0074]
 これによって、例えば物品Aをこれから格納する格納棚を選択しようとするときに、その物品Aがいままで出荷されたことがない新商品であるために、いずれの格納棚にも物品Aが格納されていない場合であっても、物品Aと、それとは異なるカテゴリの物品との同時ピック頻度の評価値を計算することができる。
実施例 4
[0075]
 本実施例では、格納棚同時ピック頻度評価部408において実行される同時ピック頻度評価の具体例として、複数の入庫可能物品のいずれかと格納棚内在庫物品のいずれかとの同時ピック頻度の評価方法について説明する。実施例3は、スキャン済み入庫可能物品が物品A一つのみの特殊な条件下での(言い換えると、仮置きエリア101に物品Aが置かれている場合に、さらにその他の物品も仮置きエリア101に置かれているか否かに関わらず、物品Aを格納する格納棚を選択するために行われる)計算の例だが、本実施例はそれを一般化した例である。複数のスキャン済み入庫可能物品は例えば、あらかじめ決められた作業領域内の物品、または、入庫すべき物品をあらかじめグループ分けしたうちの1グループ、のようなものを想定している。以下の説明において相違点を明記しない限り、実施例4のシステムの各部は、図4~図7に示された実施例1~実施例3の同一の符号を付された各部と同一の機能を有するため、それらの説明は省略する。
[0076]
 図8は、本発明の実施例4における入庫作業の一例を説明する図である。
[0077]
 図1との違いは、ベルトコンベア801によって入庫商品をあらかじめ決められた作業領域(例えば仮置きエリア101)の手前まで移動し、作業者802がベルトコンベアから仮置きエリア101に入庫商品を移動すること、そして、ベルトコンベア801の途中に入庫商品をシステムに通知するスキャナ803を有することである。
[0078]
 ベルトコンベア801、作業者802、及びスキャナ803の組み合わせは、あらかじめ決められた作業領域への入庫商品の移動とシステムへの通知の方法の一例であり、自動入庫機等、ベルトコンベア以外のマテリアルハンドリング機器及び入庫物品の検出方法を使用してもよい。また、ベルトコンベア801による入庫物品の移動順序は任意である。例えば、入庫すべき物品をあらかじめグループ分けし、グループ単位で入庫すべき物品をベルトコンベア801で移動してもよい。また、あらかじめ決められた仮置きエリア101の手前まで移動した入庫物品を仮置きエリア101に移動する作業者802は人でなくロボットでもよい。
[0079]
 また、仮置きエリア101に移動する入庫物品は、自動倉庫に格納されている物品としてもよい。その場合、自動倉庫が入庫物品を仮置きエリア101に移動する際に、仮置きエリア101に移動済みの入庫物品のいずれかとの同時ピック頻度の高い物品を優先する等、同時ピック頻度に基づいて仮置きエリア101に移動する順序を決定してもよい。
[0080]
 本実施例の場合、格納棚同時ピック頻度評価部408は、品目ペアごとの共起頻度P(・,・)、格納棚を識別する情報、及び当該格納棚の在庫情報を入力とし、式(3)で示される「入庫可能物品からなる集合Gに含まれる物品のいずれかと格納棚内の在庫物品のいずれかとの同時ピック頻度」を評価する。この評価は入庫物品を1つ以上入庫可能な格納棚全てに対して行われる。
[0081]
[数3]


[0082]
 入庫物品を1つ以上入庫可能な格納棚全てに対して式(1)を評価した後、ステップ505で評価値の大きな格納棚を選択する。
[0083]
 なお、「複数の入庫可能物品のいずれかと格納棚内の在庫物品のいずれかとの同時ピック頻度」の評価方法は上記の式(3)に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。式(3)の第2項は確率値の積であり、既に説明した式(1)と同様に、物品数、つまり積算する確率値が多くなることで処理系によっては積算結果の情報が落ちるおそれがある。そのため、式(3)の第2項目の対数値に相当する式(4)を同時ピック頻度の評価に用いてもよい。この場合、式(3)と式(4)とでは大小関係が逆転することから、ステップ505では評価値の小さな格納棚を選択する必要がある。
[0084]
[数4]


[0085]
 また、実施例3と同様に、格納棚同時ピック頻度評価部408は、物品の入庫数量で重みを変えることを目的として、例えば式(3)又は式(4)の中のP(A,X)をP(A,X) n(A)(ただし、n(A)は物品Aの入庫数量)に変更して評価してもよい。
[0086]
 例えば、図8に示すように仮置きエリア101に複数の品目の物品が置かれている状況で実施例1~3を適用した場合、コントローラ400は、仮置きエリア101に置かれた物品の品目ごとに実施例1~3に記載した処理を実行してそれぞれの物品に対応する各格納棚の評価値を計算する。しかし、その場合、品目ごとにことなる格納棚が格納先として選択される可能性があるため、作業者は品目に対応する格納先を確認しながら作業を行う必要がある。一方、実施例4によれば、仮置きエリア101に置かれた全ての品目の物品を格納したときの同時ピック頻度が小さくなる格納棚の評価値が高くなる。このため、評価値が高い格納棚を格納先として選択することによって、作業者は品目を確認せずに、仮置きエリア101に置かれた物品を選択された格納棚に格納することができ、作業効率が向上する。
[0087]
 なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
[0088]
 また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によってハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによってソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、SSD(Solid State Drive)等の記憶デバイス、または、ICカード、SDカード、DVD等の計算機読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納することができる。
[0089]
 また、制御線及び情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線及び情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

請求の範囲

[請求項1]
 物品の品目、数量及び出荷先を対応付けるオーダー情報と、複数の格納棚の各々に格納されている物品の品目を示す在庫情報と、を保持する記憶部と、
 前記オーダー情報に基づいて、異なる品目の物品が同じ出荷先に出荷される頻度である共起頻度を計算する共起頻度計算部と、
 前記共起頻度及び前記在庫情報に基づいて、いずれかの前記格納棚に格納されるべき物品である少なくとも一つの入庫物品が前記各格納棚に格納されたと仮定した場合の、前記入庫物品と、前記各格納棚に既に格納されている前記入庫物品とは異なる品目の物品とが同じ出荷先に出荷される頻度である同時ピック頻度を計算し、前記同時ピック頻度が高い前記格納棚を優先的に前記入庫物品の格納先の格納棚として選択する同時ピック頻度評価部と、
 前記選択された格納先の格納棚に前記入庫物品を格納する指示を出力する入庫指示部と、を含むコントローラを有することを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項2]
 請求項1に記載の倉庫管理システムであって、
 前記同時ピック頻度評価部は、前記各格納棚に既に格納されている前記入庫物品とは異なる品目の各物品と前記入庫物品との前記共起頻度を1から減じた値の総乗を1から減じた値を前記同時ピック頻度の評価値として計算し、前記評価値が大きい格納棚を優先的に前記格納先の格納棚として選択することを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項3]
 請求項1に記載の倉庫管理システムであって、
 前記同時ピック頻度評価部は、前記各格納棚に既に格納されている前記入庫物品とは異なる品目の各物品と前記入庫物品との前記共起頻度を1から減じた値の対数の総和を前記同時ピック頻度の評価値として計算し、前記評価値が小さい格納棚を優先的に前記格納先の格納棚として選択することを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項4]
 請求項1に記載の倉庫管理システムであって、
 前記記憶部は、入庫物品の数量を示す情報をさらに保持し、
 前記同時ピック頻度評価部は、前記入庫物品の数量に応じて重み付けをした前記共起頻度に基づいて、前記格納先の格納棚を選択することを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項5]
 請求項1に記載の倉庫管理システムであって、
 前記オーダー情報は、前記入庫物品が出荷される日に出荷される物品の品目、数量及び出荷先を対応付ける情報であることを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項6]
 請求項1に記載の倉庫管理システムであって、
 前記オーダー情報は、前記入庫物品が出荷される日より前の日に出荷された物品の品目、数量及び出荷先を対応付ける情報を含むことを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項7]
 請求項1に記載の倉庫管理システムであって、
 前記入庫物品は、所定の作業領域に置かれた物品であることを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項8]
 請求項1に記載の倉庫管理システムであって、
 前記少なくとも一つの入庫物品は、複数の品目の物品を含み、
 前記同時ピック頻度評価部は、前記複数の品目の入庫物品と、前記各格納棚に既に格納されている前記入庫物品とは異なる品目の物品とが同じ出荷先に出荷される頻度である同時ピック頻度を計算することを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項9]
 請求項8に記載の倉庫管理システムであって、
 前記同時ピック頻度評価部は、前記各格納棚に既に格納されている前記入庫物品とは異なる品目の各物品と前記入庫物品との前記共起頻度を1から減じた値の総乗を1から減じた値を前記入庫物品の品目ごとに計算し、それらの総乗を前記同時ピック頻度の評価値として計算し、前記評価値が大きい格納棚を優先的に前記格納先の格納棚として選択することを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項10]
 請求項8に記載の倉庫管理システムであって、
 前記同時ピック頻度評価部は、前記各格納棚に既に格納されている前記入庫物品とは異なる品目の各物品と前記入庫物品との前記共起頻度を1から減じた値の対数の総和を前記入庫物品の品目ごとに計算し、それらの総和を前記同時ピック頻度の評価値として計算し、前記評価値が小さい格納棚を優先的に前記格納先の格納棚として選択することを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項11]
 請求項1に記載の倉庫管理システムであって、
 前記コントローラと通信し、前記コントローラから受信した指示に従って前記複数の格納棚をそれぞれ搬送する複数の搬送車をさらに有し、
 前記入庫指示部は、前記同時ピック頻度評価部によって選択された格納棚を搬送する前記搬送車に、前記入庫物品を格納する作業が行われる所定の場所に前記選択された格納棚を搬送する指示を送信することを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項12]
 請求項1に記載の倉庫管理システムであって、
 前記オーダー情報及び前記在庫情報は、前記各物品の品目が属するカテゴリを示す情報をさらに含み、
 前記共起頻度計算部は、前記共起頻度として、互いに異なるカテゴリに属する品目の物品が同じ出荷先に出荷される頻度を計算し、
 前記同時ピック頻度評価部は、前記同時ピック頻度として、前記入庫物品と、前記各格納棚に既に格納されている前記入庫物品とは異なるカテゴリに属する品目の物品とが同じ出荷先に出荷される頻度を計算することを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項13]
 請求項1に記載の倉庫管理システムであって、
 前記在庫情報は、前記各格納棚に既に格納されている物品が前記各格納棚に格納された時点を示す情報をさらに含み、
 前記同時ピック頻度評価部は、前記入庫物品が前記各格納棚に格納される時点と前記各格納棚に既に格納されている物品が前記各格納棚に格納された時点との差が大きいほど小さくなるように補正した前記共起頻度に基づいて前記同時ピック頻度を計算することを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項14]
 請求項1に記載の倉庫管理システムであって、
 前記在庫情報は、前記各格納棚に既に格納されている物品の充填率を示す情報をさらに含み、
 前記同時ピック頻度評価部は、前記充填率が大きいほど小さくなるように補正した前記共起頻度に基づいて前記同時ピック頻度を計算することを特徴とする倉庫管理システム。
[請求項15]
 プロセッサと、前記プロセッサに接続される記憶部と、を有する倉庫管理システムが実行する倉庫管理方法であって、
 前記記憶部は、物品の品目、数量及び出荷先を対応付けるオーダー情報と、複数の格納棚の各々に格納されている物品の品目を示す在庫情報と、を保持し、
 前記倉庫管理方法は、
 前記プロセッサが、前記オーダー情報に基づいて、異なる品目の物品が同じ出荷先に出荷される頻度である共起頻度を計算する手順と、
 前記プロセッサが、前記共起頻度及び前記在庫情報に基づいて、いずれかの前記格納棚に格納されるべき物品である少なくとも一つの入庫物品が前記各格納棚に格納されたと仮定した場合の、前記入庫物品と、前記各格納棚に既に格納されている前記入庫物品とは異なる品目の物品とが同じ出荷先に出荷される頻度である同時ピック頻度を計算する手順と、
 前記プロセッサが、前記同時ピック頻度が高い前記格納棚を優先的に前記入庫物品の格納先の格納棚として選択する手順と、
 前記プロセッサが、前記選択された格納先の格納棚に前記入庫物品を格納する指示を出力する手順と、を含むことを特徴とする倉庫管理方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]