(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
寸法が異なる複数種類が混在する複数の箱体をパレット上に積み付ける場合における、積み付けパターンを作成するための積み付け装置を用いた積み付けパターンの作成方法であって、
前記積み付け装置が備える演算手段によって、平面視における箱体の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体の幅を整数倍した寸法と、その他の種類の箱体の幅を整数倍した寸法あるいは箱体の長さを整数倍した寸法と、が前記パレットの大きさを超えない範囲で一致する場合、または、任意の種類の箱体の長さを整数倍した寸法と、その他の種類の箱体の幅を整数倍した寸法あるいは箱体の長さを整数倍した寸法と、が前記パレットの大きさを超えない範囲で一致する場合に、それらの各種類の箱体を同一グループとしてグルーピングする第一の工程と、
前記演算手段によって、側面視における箱体の寸法に係る情報の高さに基づいて、任意の種類の箱体を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、その他の１種類の箱体を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、が、上限値までで一致する場合に、それらの各種類の箱体を同一グループとしてグルーピングする第二の工程と、
前記演算手段によって、前記第一の工程で同一グループにグルーピングされた複数種類の各箱体を平面上に配置して形成することができる箱体の集合体であって、平面視における外形形状が矩形となるもののうち、前記パレット上に配置でき、かつ、平面視における矩形面積が最大となる配置パターンを抽出する第三の工程と、
前記演算手段によって、前記第三の工程で抽出された配置パターンを構成する各箱体に、当該配置パターンを構成する各箱体の積み上げ高さを一致させるように、前記第二の工程において同一のグループにグルーピングされた各箱体を積み上げて、当該配置パターンにおいて存在する積み上げ高さ方向の凹凸を適当な箱体を追加することによって埋めて、平面視における外形形状が矩形となり、かつ、側面視において上面および下面が水平となる前記箱体の集合体たる使用するレイヤーを形成するとともに、該レイヤーを抽出する第四の工程と、
前記演算手段によって、各種類の箱体の必要箱数が満たされるために必要な前記レイヤーの組み合わせパターンを抽出するとともに、各組み合わせパターンを構成する複数の前記レイヤーの積み上げ高さが最小となる前記レイヤーの組み合わせパターンを前記演算手段によって、抽出する第五の工程と、
前記演算手段によって、上段の箱体と下段の箱体との角同士が一致する箇所、または、上段及び下段の箱体数差の値で評価する積み重ね性において、上段の箱体と下段の箱体とで箱体の角の位置が一致するように、及び、下段の箱体数が上段の箱体数に比して多いようにして、前記積み重ね性の評点を高くなるように考慮することにより、前記レイヤーの積み重ね順序を決定する第七の工程と、
を備え、
前記第二の工程において、各箱体を平面上に配置する際には、寸法差が、設定した許容値以下であれば一致すると判断され、
前記第四の工程において、前記レイヤーの内部には、設定した前記許容値以下の隙間は許容される、
ことを特徴とする積み付けパターンの作成方法。
【請求項２】
前記演算手段によって、前記箱体の積み付け高さを、該箱体の積み付け高さの上限値以下として、前記第五の工程で抽出した前記レイヤーの組み合わせパターンを複数に分割する第六の工程を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の積み付けパターンの作成方法。
【請求項３】
前記演算手段によって、前記各箱体に、ワークが実際に納められる箱体である実箱と、ワークが実際には納められない箱体である空箱と、を割り当てる第八の工程を有する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の積み付けパターンの作成方法。
【請求項４】
前記演算手段によって、積み付けパターンを構成する前記各箱体のうち、非必須箱の前記箱体を間引く第九の工程を有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の積み付けパターンの作
成方法。
【請求項５】
寸法が異なる複数種類が混在する複数の箱体をパレット上に積み付ける場合における、積み付けパターンを作成するための積み付け装置に実装される積み付けパターンの作成プログラムであって、
平面視における箱体の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体の幅を整数倍した寸法と、その他の種類の箱体の幅を整数倍した寸法あるいは箱体の長さを整数倍した寸法と、が前記パレットの大きさを超えない範囲で一致する場合、または、任意の種類の箱体の長さを整数倍した寸法と、その他の種類の箱体の幅を整数倍した寸法あるいは箱体の長さを整数倍した寸法と、が前記パレットの大きさを超えない範囲で一致する場合に、それらの各種類の箱体を同一グループとしてグルーピングする第一の処理と、
側面視における箱体の寸法に係る情報の高さに基づいて、任意の種類の箱体を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、その他の１種類の箱体を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、が、上限値までで一致する場合に、それらの各種類の箱体を同一グループとしてグルーピングする第二の処理と、
前記第一の処理で同一グループにグルーピングされた複数種類の各箱体を平面上に配置して形成することができる箱体の集合体であって、平面視における外形形状が矩形となるもののうち、前記パレット上に配置でき、かつ、平面視における矩形面積が最大となる配置パターンを抽出する第三の処理と、
前記第三の処理で抽出された配置パターンを構成する各箱体に、当該配置パターンを構成する各箱体の積み上げ高さを一致させるように、前記第二の処理において同一のグループにグルーピングされた各箱体を積み上げて、当該配置パターンにおいて存在する積み上げ高さ方向の凹凸を適当な箱体を追加することによって埋めて、平面視における外形形状が矩形となり、かつ、側面視において上面および下面が水平となる前記箱体の集合体たる使用するレイヤーを形成するとともに、該レイヤーを抽出する第四の処理と、
各種類の箱体の必要箱数が満たされるために必要な前記レイヤーの組み合わせパターンを抽出するとともに、各組み合わせパターンを構成する複数の前記レイヤーの積み上げ高さが最小となる前記レイヤーの組み合わせパターンを演算手段によって、抽出する第五の処理と、
前記演算手段によって、上段の箱体と下段の箱体との角同士が一致する箇所、または、上段及び下段の箱体数差の値で評価する積み重ね性において、上段の箱体と下段の箱体とで箱体の角の位置が一致するように、及び、下段の箱体数が上段の箱体数に比して多いようにして、前記積み重ね性の評点を高くなるように考慮することにより、前記レイヤーの積み重ね順序を決定する第七の処理と、
を前記積み付け装置により実行させ、
前記第二の処理において、各箱体を平面上に配置する際には、寸法差が、設定した許容値以下であれば一致すると判断され、
前記第四の処理において、前記レイヤーの内部には、設定した前記許容値以下の隙間は許容される、
ことを特徴とする積み付けパターンの作成プログラム。
【請求項６】
前記箱体の積み付け高さを、該箱体の積み付け高さの上限値以下として、
前記第五の処理で抽出した前記レイヤーの組み合わせパターンを複数に分割する第六の処理を、
前記積み付け装置により実行させる、
ことを特徴とする請求項５に記載の積み付けパターンの作成プログラム。
【請求項７】
前記積み付けパターンを構成する各箱体に、
ワークが実際に納められる箱体である実箱と、
ワークが実際には納められない箱体である空箱と、
を割り当てる第八の処理を、
前記積み付け装置により実行させる、
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の積み付けパターンの作成プログラム。
【請求項８】
積み付けパターンを構成する前記各箱体のうち、
非必須箱の前記箱体を間引く第九の処理を、
前記積み付け装置により実行させる、
ことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の積み付けパターンの作成プログラム。
【請求項９】
寸法が異なる複数種類が混在する複数の箱体をパレット上に積み付ける場合に使用する積み付けパターンを作成するための積み付け装置であって、
前記積み付けパターンを演算するための演算手段を備え、
該演算手段は、
平面視における箱体の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体の幅を整数倍した寸法と、その他の種類の箱体の幅を整数倍した寸法あるいは箱体の長さを整数倍した寸法と、が前記パレットの大きさを超えない範囲で一致する場合、または、任意の種類の箱体の長さを整数倍した寸法と、その他の種類の箱体の幅を整数倍した寸法あるいは箱体の長さを整数倍した寸法と、が前記パレットの大きさを超えない範囲で一致する場合に、それらの各種類の箱体を同一グループとしてグルーピングする第一の処理と、
側面視における箱体の寸法に係る情報の高さに基づいて、任意の種類の箱体を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、その他の１種類の箱体を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、が、上限値までで一致する場合に、それらの各種類の箱体を同一グループとしてグルーピングする第二の処理と、
前記第一の処理で同一グループにグルーピングされた複数種類の各箱体を平面上に配置して形成することができる箱体の集合体であって、平面視における外形形状が矩形となるもののうち、前記パレット上に配置でき、かつ、平面視における矩形面積が最大となる配置パターンを抽出する第三の処理と、
前記第三の処理で抽出された配置パターンを構成する各箱体に、当該配置パターンを構成する各箱体の積み上げ高さを一致させるように、前記第二の処理において同一のグループにグルーピングされた各箱体を積み上げて、当該配置パターンにおいて存在する積み上げ高さ方向の凹凸を適当な箱体を追加することによって埋めて、平面視における外形形状が矩形となり、かつ、側面視において上面および下面が水平となる前記箱体の集合体たる使用するレイヤーを形成するとともに、該レイヤーを抽出する第四の処理と、
各種類の箱体の必要箱数が満たされるために必要な前記レイヤーの組み合わせパターンを抽出するとともに、各組み合わせパターンを構成する複数の前記レイヤーの積み上げ高さが最小となる前記レイヤーの組み合わせパターンを前記演算手段によって、抽出する第五の処理と、
前記演算手段によって、上段の箱体と下段の箱体との角同士が一致する箇所、または、上段及び下段の箱体数差の値で評価する積み重ね性において、上段の箱体と下段の箱体とで箱体の角の位置が一致するように、及び、下段の箱体数が上段の箱体数に比して多いようにして、前記積み重ね性の評点を高くなるように考慮することにより、前記レイヤーの積み重ね順序を決定する第七の処理と、
を実行する積み付けパターン作成プログラムを備え、
前記第二の処理において、各箱体を平面上に配置する際には、寸法差が、設定した許容値以下であれば一致すると判断され、
前記第四の処理において、前記レイヤーの内部には、設定した前記許容値以下の隙間は許容される、
ことを特徴とする積み付け装置。
【請求項１０】
前記積み付けパターン作成プログラムは、
さらに、
前記箱体の積み付け高さを、該箱体の積み付け高さの上限値以下として、前記第五の処理で抽出した前記レイヤーの組み合わせパターンを複数に分割する第六の処理を実行する、
ことを特徴とする請求項９に記載の積み付け装置。
【請求項１１】
前記積み付けパターン作成プログラムは、
さらに、
前記積み付けパターンを構成する各箱体に、ワークが実際に納められる箱体である実箱と、ワークが実際には納められない箱体である空箱と、を割り当てる第八の処理を実行する、
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の積み付け装置。
【請求項１２】
前記積み付けパターン作成プログラムは、
さらに、
積み付けパターンを構成する前記各箱体のうち、非必須箱の前記箱体を間引く第九の処理を実行する、
ことを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の積み付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積載効率のよいユニットロードを形成することができる積み付けパターンの作成方法および作成プログラム並びに積み付け装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パレット上に複数の箱体を積み上げて一つの輸送単位（以下、ユニットロードと記載する）を形成し、パレット単位で各箱体を輸送する場合において、当該ユニットロードにおける各箱体の配置（以下、積み付けパターンと呼ぶ）の如何によって、輸送効率や輸送時における荷姿の安定度合に差異が生じてくることが知られている。
このため、ユニットロードを形成する際に、最適な積み付けパターンを作成するための技術が種々検討されており、例えば、以下に示す特許文献１にその技術が開示され公知となっている。
【０００３】
特許文献１に開示されている従来技術では、輸送対象たる箱体に、寸法が異なる複数種類の箱体が含まれる場合において、パレット上の領域を該パレットの中心位置を基準として４象限に分割し、各象限において、箱体を積み付ける構成としたパレタイズ装置が開示されている。
そして、当該パレタイズ装置では、ユニットロードを構成するために使用する箱体の個数を予め定めておくとともに、その所定個数の箱体を組み合わせて、各象限における積み付け高さの高低差が小さくなるようにユニットロードにおける積み付けパターンを決定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２７１０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に係るパレタイズ装置で採用されている積み付け方法では、パレット上を４象限に分割するとともに、組み合わせ検討する箱体の個数を予め決めておいて積み付けパターンを作成する構成としているため、生成される積み付けパターン数が限定されており、真に最適な積み付けパターンが作成される方法とはなっていなかった。
【０００６】
本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、寸法が異なる複数種類の箱体が混在するような場合において、最適な積み付けパターンを作成することができる積み付けパターン作成方法およびプログラムならびに積み付け装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、寸法が異なる複数種類が混在する複数の箱体をパレット上に積み付ける場合における、積み付けパターンを作成するための積み付け装置を用いた積み付けパターンの作成方法であって、前記積み付け装置が備える演算手段によって、平面視における箱体の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体の幅を整数倍した寸法あるいは箱体の長さを整数倍した寸法と、その他の種類の箱体の幅を整数倍した寸法あるいは箱体の長さを整数倍した寸法と、が一致する場合に、それらの各種類の箱体を同一グループとしてグルーピングする第一の工程と、前記演算手段によって、側面視における箱体の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、その他の種類の箱体を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、が一致する場合に、それらの各種類の箱体を同一グループとしてグルーピングする第二の工程と、前記演算手段によって、前記第一の工程で同一グループにグルーピングされた複数種類の各箱体を平面上に配置して形成することができる箱体の集合体であって、平面視における外形形状が矩形となるもののうち、前記パレット上に配置でき、かつ、平面視における矩形面積が最大となる配置パターンを抽出する第三の工程と、前記演算手段によって、前記第三の工程で抽出された配置パターンを構成する各箱体に、当該配置パターンを構成する各箱体の積み上げ高さを一致させるように、前記第二の工程において同一のグループにグルーピングされた各箱体を積み上げて、当該配置パターンにおいて存在する積み上げ高さ方向の凹凸を埋めて、平面視における外形形状が矩形となり、かつ、側面視において上面および下面が水平となる前記箱体の集合体たるレイヤーを形成するとともに、該レイヤーを抽出する第四の工程と、前記演算手段によって、各種類の箱体の必要使用個数が満たされるために必要な前記レイヤーの組み合わせパターンを抽出するとともに、各組み合わせパターンを構成する複数の前記レイヤーの積み上げ高さが最小となる前記レイヤーの組み合わせパターンを抽出する第五の工程と、を備えるものである。
【０００９】
請求項２においては、前記演算手段によって、前記箱体の積み付け高さを、該箱体の積み付け高さの上限値以下として、前記第五の工程で抽出した前記レイヤーの組み合わせパターンを複数に分割する第六の工程を有するものである。
【００１０】
請求項３においては、前記演算手段によって、前記箱体の積み重ね性を考慮することにより、前記レイヤーの積み重ね順序を決定する第七の工程を有するものである。
【００１１】
請求項４においては、前記演算手段によって、前記各箱体に、ワークが実際に納められる箱体である実箱と、ワークが実際には納められない箱体である空箱と、を割り当てる第八の工程を有するものである。
【００１２】
請求項５においては、前記演算手段によって、積み付けパターンを構成する前記各箱体のうち、必須でない前記箱体を間引く第九の工程を有するものである。
【００１３】
請求項６においては、寸法が異なる複数種類が混在する複数の箱体をパレット上に積み付ける場合における、積み付けパターンを作成するための積み付け装置に実装される積み付けパターンの作成プログラムであって、平面視における箱体の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体の幅を整数倍した寸法あるいは箱体の長さを整数倍した寸法と、その他の種類の箱体の幅を整数倍した寸法あるいは箱体の長さを整数倍した寸法と、が一致する場合に、それらの各種類の箱体を同一グループとしてグルーピングする第一の処理と、側面視における箱体の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、その他の種類の箱体を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、が一致する場合に、それらの各種類の箱体を同一グループとしてグルーピングする第二の処理と、前記第一の工程で同一グループにグルーピングされた複数種類の各箱体を平面上に配置して形成することができる箱体の集合体であって、平面視における外形形状が矩形となるもののうち、前記パレット上に配置でき、かつ、平面視における矩形面積が最大となる配置パターンを抽出する第三の処理と、前記第三の工程で抽出された配置パターンを構成する各箱体に、当該配置パターンを構成する各箱体の積み上げ高さを一致させるように、前記第二の工程において同一のグループにグルーピングされた各箱体を積み上げて、当該配置パターンにおいて存在する積み上げ高さ方向の凹凸を埋めて、平面視における外形形状が矩形となり、かつ、側面視において上面および下面が水平となる前記箱体の集合体たるレイヤーを形成するとともに、該レイヤーを抽出する第四の処理と、各種類の箱体の必要使用個数が満たされるために必要な前記レイヤーの組み合わせパターンを抽出するとともに、各組み合わせパターンを構成する複数の前記レイヤーの積み上げ高さが最小となる前記レイヤーの組み合わせパターンを抽出する第五の処理と、を前記積み付け装置により実行させるものである。
【００１４】
請求項７においては、前記箱体の積み付け高さを、該箱体の積み付け高さの上限値以下として、前記第五の処理で抽出した前記レイヤーの組み合わせパターンを複数に分割する第六の処理を、前記積み付け装置により実行させるものである。
【００１５】
請求項８においては、前記箱体の積み重ね性を考慮して、前記レイヤーの積み重ね順序を決定する第七の処理を、前記積み付け装置により実行させるものである。
【００１６】
請求項９においては、前記積み付けパターンを構成する各箱体に、ワークが実際に納められる箱体である実箱と、ワークが実際には納められない箱体である空箱と、を割り当てる第八の処理を、前記積み付け装置により実行させるものである。
【００１７】
請求項１０においては、積み付けパターンを構成する前記各箱体のうち、必須でない前記箱体を間引く第九の処理を、前記積み付け装置により実行させるものである。
【００１８】
請求項１１においては、寸法が異なる複数種類が混在する複数の箱体をパレット上に積み付ける場合に使用する積み付けパターンを作成するための積み付け装置であって、前記積み付けパターンを演算するための演算手段を備え、該演算手段は、平面視における箱体の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体の幅を整数倍した寸法あるいは箱体の長さを整数倍した寸法と、その他の種類の箱体の幅を整数倍した寸法あるいは箱体の長さを整数倍した寸法と、が一致する場合に、それらの各種類の箱体を同一グループとしてグルーピングする第一の処理と、側面視における箱体の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、その他の種類の箱体を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、が一致する場合に、それらの各種類の箱体を同一グループとしてグルーピングする第二の処理と、前記第一の工程で同一グループにグルーピングされた複数種類の各箱体を平面上に配置して形成することができる箱体の集合体であって、平面視における外形形状が矩形となるもののうち、前記パレット上に配置でき、かつ、平面視における矩形面積が最大となる配置パターンを抽出する第三の処理と、前記第三の工程で抽出された配置パターンを構成する各箱体に、当該配置パターンを構成する各箱体の積み上げ高さを一致させるように、前記第二の工程において同一のグループにグルーピングされた各箱体を積み上げて、当該配置パターンにおいて存在する積み上げ高さ方向の凹凸を埋めて、平面視における外形形状が矩形となり、かつ、側面視において上面および下面が水平となる前記箱体の集合体たるレイヤーを形成するとともに、該レイヤーを抽出する第四の処理と、各種類の箱体の必要使用個数が満たされるために必要な前記レイヤーの組み合わせパターンを抽出するとともに、各組み合わせパターンを構成する複数の前記レイヤーの積み上げ高さが最小となる前記レイヤーの組み合わせパターンを抽出する第五の処理と、を実行する積み付けパターン作成プログラムを備えるものである。
【００１９】
請求項１２においては、前記積み付けパターン作成プログラムは、さらに、前記箱体の積み付け高さを、該箱体の積み付け高さの上限値以下として、前記第五の処理で抽出した前記レイヤーの組み合わせパターンを複数に分割する第六の処理を実行するものである。
【００２０】
請求項１３においては、前記積み付けパターン作成プログラムは、さらに、前記箱体の積み重ね性を考慮して、前記レイヤーの積み重ね順序を決定する第七の処理を実行するものである。
【００２１】
請求項１４においては、前記積み付けパターン作成プログラムは、さらに、前記積み付けパターンを構成する各箱体に、ワークが実際に納められる箱体である実箱と、ワークが実際には納められない箱体である空箱と、を割り当てる第八の処理を実行するものである。
【００２２】
請求項１５においては、前記積み付けパターン作成プログラムは、さらに、積み付けパターンを構成する前記各箱体のうち、必須でない前記箱体を間引く第九の処理を実行するものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００２４】
請求項１においては、最適な積み付けパターンを作成することができる。
【００２５】
請求項２においては、最適な積み付けパターンを作成することができる。
【００２６】
請求項３においては、荷崩れを起こしにくい、より最適な積み付けパターンを作成することができる。
【００２７】
請求項４においては、空箱の使用数を低減させて、より少ない個数の箱体で、最適な積み付けパターンを作成することができる。
【００２８】
請求項５においては、空箱の使用数をさらに低減させることができる。
【００２９】
請求項６においては、最適な積み付けパターンを作成することができる。
【００３０】
請求項７においては、最適な積み付けパターンを作成することができる。
【００３１】
請求項８においては、荷崩れを起こしにくい、より最適な積み付けパターンを作成することができる。
【００３２】
請求項９においては、空箱の使用数を低減させて、より少ない個数の箱体で、最適な積み付けパターンを作成することができる。
【００３３】
請求項１０においては、空箱の使用数をさらに低減させることができる。
【００３４】
請求項１１においては、最適な積み付けパターンを作成することができる。
【００３５】
請求項１２においては、最適な積み付けパターンを作成することができる。
【００３６】
請求項１３においては、荷崩れを起こしにくい、より最適な積み付けパターンを作成することができる。
【００３７】
請求項１４においては、空箱の使用数を低減させて、より少ない個数の箱体で、最適な積み付けパターンを作成することができる。
【００３８】
請求項１５においては、空箱の使用数をさらに低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成方法を示すフロー図。
【図２】本発明の一実施形態に係る積み付け装置を示す模式図。
【図３】本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成方法における積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）の詳細な流れを示すフロー図。
【図４】積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）におけるデータ前処理（ＳＴＥＰ−２１０）の詳細な流れを示すフロー図。
【図５】積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）を説明するための模式図、（ａ）複数種類の箱体をグループ化した状況を示す模式図、（ｂ）グループ化の考え方を示す模式図。
【図６】高さ一致グループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１２）を説明するための模式図、（ａ）複数種類の箱体を示す模式図、（ｂ）グループ化の状況を示す模式図。
【図７】長尺物サイズ変換処理（ＳＴＥＰ−２１３）を説明するための模式図。
【図８】積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）における積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）の詳細な流れを示すフロー図。
【図９】平面配置パターン列挙処理（ＳＴＥＰ−２２１）を説明するための模式図。
【図１０】レイヤー列挙処理（ＳＴＥＰ−２２２）を説明するための模式図。
【図１１】レイヤー組み合わせパターン抽出処理（ＳＴＥＰ−２２３）を説明するための模式図。
【図１２】レイヤー組み合わせパターン分割処理（ＳＴＥＰ−２２４）を説明するための模式図。
【図１３】レイヤー積み重ね順決定処理（ＳＴＥＰ−２２５）を説明するための模式図、（ａ）積み重ね性の評価結果（評点）を示す図、（ｂ）積み重ね性の評価方法（評点の算出方法）を示す図。
【図１４】実箱／空箱割り当て処理（ＳＴＥＰ−２２６）を説明するための模式図。
【図１５】空箱間引き処理（ＳＴＥＰ−２２７）を説明するための模式図。
【図１６】本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成方法における積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）の詳細な流れ（特殊箱積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２１５）を実行する場合）を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成方法における全体の流れについて、図１および図２を用いて説明をする。
本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成方法は、例えば、図２に示すような積み付けパターンを検討するための装置である積み付け装置１０に、当該作成方法を実行するためのプログラム（積み付けパターン作成プログラム）を実装することにより、当該積み付け装置１０によって実現することができる。
このため、以下では、積み付け装置１０を用いて、当該積み付け装置１０に実装されている積み付けパターン作成プログラムに従って、本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成方法を実施する場合を例示して説明をする。
尚、本実施形態では、積み付け装置１０として、汎用的なパーソナルコンピュータを採用する場合を例示しているが、組み付けパターンを作成するための専用品を採用することも可能である。
【００４１】
本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成方法を実行するためのプログラムが実装された積み付け装置を利用して積み付けパターンを作成する場合には、図１に示すように、まず始めに積み付け装置１０に対して、データ入力（ＳＴＥＰ−１００）を行う。
【００４２】
データ入力（ＳＴＥＰ−１００）では、積み付けパターンの作成に必要な各情報を、入力手段１０ｃを用いて積み付け装置１０に入力する。
ここで入力すべき情報としては、積み付け対象たる箱体の仕様（段ボール箱かプラスチック箱か）、箱体の寸法情報（幅、奥行き、高さ）、各箱体の数量、パレットの寸法情報、積み付け高さの上限値、等がある。
そして、入力された各情報は、積み付け装置１０が備える記憶手段１０ｂに記憶される。
【００４３】
本発明において積み付けパターンを作成する対象物たる箱体は、略直方体状（略立方体状を含む）の形状を有し、内部に製品等を収容して輸送するための容器である。
本発明の適用対象たる箱体としては、例えば、樹脂等からなる輸送専用に用いられる５面ボックス（上面が開放されている）であって、その下面に上面の開放部に係合する立ち上がり部が形成され、安定して重ね合わせができる態様とした箱体や、一般に広く用いられる紙製の６面ボックス（所謂段ボール箱）等の箱体を採用し得る。
【００４４】
積み付け装置による積み付けパターンの作成においては、次に積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）を実行する。
積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）は、データ入力（ＳＴＥＰ−１００）において入力され、記憶手段１０ｂに記憶されている各情報に基づき、積み付け装置１０が備える演算装置１０ａによって、当該演算装置１０ａに実装されたプログラムに従って、積み付けパターンを作成するための演算処理が実行される。
【００４５】
そして、積み付け装置による積み付けパターンの作成においては、最後に積み付けパターン出力（ＳＴＥＰ−３００）を行う。
積み付けパターン出力（ＳＴＥＰ−３００）では、積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）で作成された積み付けパターンを、積み付け装置１０が備えるディスプレイ等の出力手段１０ｄに表示することによって、作業者等に提示することができる。
そして作業者は、提示された積み付けパターンを用いて、輸送に必要な箱体の個数や必要な車両台数の検討を行うことができる。
【００４６】
次に、積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）について、図３〜図１６を用いて、さらに詳細に説明をする。
積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）は、図３に示す如く、複数の各処理（ＳＴＥＰ−２１０）〜（ＳＴＥＰ−２３０）からなる構成としている。
【００４７】
積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）では、まず始めに、演算装置１０ａによって、データ入力（ＳＴＥＰ−１００）において入力された各データのデータ前処理（ＳＴＥＰ−２１０）が実行される。
さらにこのデータ前処理（ＳＴＥＰ−２１０）は、図４に示す如く、積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）、高さ一致グループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１２）、長尺物サイズ変換処理（ＳＴＥＰ−２１３）等の複数の処理からなる構成としている。
【００４８】
図４に示す積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）は、積み重ねに適した箱体同士をグループ化するために実行される処理であり、演算装置１０ａによって、データ入力（ＳＴＥＰ−１００）において入力された各箱体の平面視における寸法情報（即ち、箱体の幅と長さ）に基づいて、種類が異なる各箱体をグループ化するものである。
【００４９】
ここでは具体的に、図５（ａ）に示すような平面視における寸法を有する複数種類の箱体１・１・・・（箱体１ａ〜箱体１ｆの合計６種類）を取り扱う場合を例示して説明をする。
各箱体１ａ〜１ｆの平面視における各寸法は、図５（ａ）に記載した寸法であるものと仮定している。
【００５０】
積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）では、演算装置１０ａによって、まずそれぞれの箱体１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄ・１ｅ・１ｆの辺の長さを整数（１以上の整数）倍してみる。
そして、演算装置１０ａによって、その整数倍した各寸法を比較し、そのなかで寸法が一致するものがある場合には、それらの寸法が一致する各箱体１・１同士を同じグループとして設定するようにしている。
尚、整数倍した寸法が一致する場合であっても、その一致する寸法がパレットの大きさを越える寸法である場合には、一致するとは判断しないようにしている。
【００５１】
さらに具体的に説明をすると、図５（ａ）に示した各箱体１ａ〜１ｆでは、図５（ｂ）に示す如く、例えば箱体１ａと箱体１ｂは、箱体１ａの各辺の長さと箱体１ｂの短辺の長さは共に３３５ｍｍとなって一致するため、演算装置１０ａによって、箱体１ａと箱体１ｂが同一グループ（グループＡと呼ぶ）に属するものと設定される。
また、箱体１ａと箱体１ｄは、箱体１ａの各辺の長さを２倍した寸法と箱体１ｄの長辺の長さが共に６７０ｍｍとなって一致するため、演算装置１０ａによって、箱体１ａと箱体１ｄが同一グループに属するものと設定される。
ここで、６７０ｍｍは３３５ｍｍの２倍であるため、演算装置１０ａによって、箱体１ｄもグループＡに属するものとして設定される。
また、演算装置１０ａによって、箱体１ｃと箱体１ｅは、別の同一グループ（グループＢと呼ぶ）に属するものとして設定され、また、箱体１ｄと箱体１ｆは、さらに別の同一グループ（グループＣと呼ぶ）に属するものとして設定される。
【００５２】
また、整数倍した寸法が完全に一致した場合だけではなく、寸法差の許容値を設定しておき、寸法差が設定した許容値以下であれば、それらの寸法は一致するものと判断するようにしている。
例えば、寸法差の許容値を５ｍｍに設定する場合、図５（ｂ）に示す如く、演算装置１０ａによって、箱体１ｂの短辺の長さを３倍した寸法（１００５ｍｍ）と、箱体１ｃの短辺の長さを２倍した寸法（１００６ｍｍ）は一致すると判断され、箱体１ｄは、グループＡに属するものとして設定される。
【００５３】
そして、最終的に図５（ａ）に示す各箱体１・１・・・は、図５（ａ）に示す如く、演算装置１０ａが積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）を実行することによって、各箱体１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄがグループＡに属し、また、箱体１ｃと箱体１ｅがグループＢに属し、さらに、箱体１ｄと箱体１ｆがグループＣに属するものとして設定される。
【００５４】
積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）により、各箱体１・１・・・をグループ化しておくことによって、グループが異なる箱体１・１同士の積み重ねを検討する必要がなくなるため、積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）をより高速化することができる。
【００５５】
図４に示す高さ一致グループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１２）は、積み上げ高さを揃えるのに適した各箱体１・１・・・同士をグループ化するために実行される処理であり、演算装置１０ａによって、データ入力（ＳＴＥＰ−１００）において入力された各箱体１・１・・・の側面視における寸法情報（高さ寸法）に基づいて、各箱体１・１・・・をグループ化するものである。
【００５６】
ここでは具体的に、図６（ａ）に示すような高さ寸法が与えられた複数種類（ここでは４種類）の箱体１ｐ〜１ｓがある場合を例示して説明をする。
尚、ここで示す各箱体１ｐ〜１ｓは、５面ボックス状の箱体であり、下面に高さ１０ｍｍの立ち上がり部を有するものとする。
【００５７】
そして、積み上げた高さの算定においては、箱体の種類（段ボール箱か輸送専用の箱か）を考慮するようにしており、例えば、下面に立ち上がり部を有する態様の輸送専用の箱体では、最も下に位置する箱体のみ立ち上がり部の高さを加算して、積み上げた高さを算出するようにしている。
具体的には、箱体１の全体高さがｈであって、立ち上がり部の高さがｔである場合、その箱体をｎ個積み上げた場合における積み上げ高さＨを、以下の数式１で算出するようにしている。
【００５８】
【数１】
0006012943.tif 000002
【００５９】
図６（ｂ）に示す如く、箱体１ｐと箱体１ｑは、平面視における寸法（幅および長さ）は相違しているが、高さ寸法がいずれも１０３ｍｍで一致しているため、演算装置１０ａによって、同じグループに属するものとして設定される。
【００６０】
また、箱体１ｒは、それ単体では、高さ寸法が一致するものが見つからないため、演算装置１０ａによって、単独のグループに属するものとして設定される。
【００６１】
また、寸法は完全一致する場合だけでなく、差異の許容値を設定しておき、寸法差が設定した許容値以下であれば、それらの寸法は一致するものと判定するようにしている。
【００６２】
例えば、箱体１ｓの高さは１９５ｍｍであり、箱体１ｐを２個積み重ねたものの積み重ね高さは、数式１によると、１９６ｍｍとなる。
例えば、寸法差の許容値を５ｍｍと設定している場合であれば、箱体１ｓと箱体１ｐを２個積み重ねたものは、演算装置１０ａによって、高さが一致するものと判断され、これらは同じグループに属するものとして設定される。
【００６３】
さらに同様にして、箱体１ｒを２個積み重ねた高さ（２８８ｍｍ）と、箱体１ｐを３個積み重ねた高さ（２８９ｍｍ）と、箱体１ｐと箱体１ｓを積み重ねた高さ（２８８ｍｍ）は、演算装置１０ａによって、それぞれ高さが一致すると判断されるため、これらも同じグループに属するものとして設定される。
【００６４】
高さ一致グループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１２）により、各箱体１・１・・・をグループ化しておくことによって、積み上げたときに高さを一致させるのに適した箱体１・１・・・を選択的に組み合わせつつ、積み付けパターンを作成できるようになるため、積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）をより高速化することができる。
【００６５】
図４に示す長尺物サイズ変換処理（ＳＴＥＰ−２１３）は、箱体１の長さまたは幅がパレット２よりも大きい場合に行われる。
【００６６】
具体的には、図７に示すような幅寸法Ｗ１が与えられた箱体１がある場合を例示すると、箱体１をパレット２に重ねたときにはみ出す部分は計算上考慮しないものとするため、演算装置１０ａによって、箱体１の寸法をＷ１からＷ２（パレット２の幅）に変換する処理を行うようにしている。
【００６７】
長尺物サイズ変換処理（ＳＴＥＰ−２１３）をしておくことによって、パレット２からはみ出した位置に箱体１を配置するような積み付けパターンを検討対象から除外することができるため、ユニットロードにおける荷姿の安定化が図れるとともに、積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）をより高速化することができる。
【００６８】
積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）では、次に、データ前処理（ＳＴＥＰ−２１０）により生成および変換された各データに基づいて、積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）を実行する。
【００６９】
図８に示す如く、積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）は、（ＳＴＥＰ−２２１）〜（ＳＴＥＰ−２２７）の各処理により構成されている。
尚、本実施形態では、層を積み上げていく態様のユニットロード（層積みユニットロードと呼ぶ）の作成手順を例示して説明をする。
【００７０】
積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）では、まず始めに、平面配置パターン列挙処理（ＳＴＥＰ−２２１）を実行する。
平面配置パターン列挙処理（ＳＴＥＰ−２２１）では、データ前処理（ＳＴＥＰ−２１０）における積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）で同じグループに該当するものとして設定された各箱体（例えば、図５（ａ）に示す箱体１ａ〜１ｆ等）を用いて、演算装置１０ａによって、図９に示すような、パレット２からはみ出さずにパレット２上に配置できるパターン（以下、平面配置パターン３と呼ぶ）を全数列挙する。
尚、例えば、箱体１ａは箱体１ｂを２分割した寸法であるため、このような場合、箱体１ｂを配置した場所を、さらに２個の箱体１ａで置換するような平面配置パターン３は無視するものとしている。
【００７１】
積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）では、次に、レイヤー列挙処理（ＳＴＥＰ−２２２）を実行する。
レイヤー列挙処理（ＳＴＥＰ−２２２）では、平面配置パターン列挙処理（ＳＴＥＰ−２２１）で列挙しておいた各平面配置パターン３・３・・・と、データ前処理（ＳＴＥＰ−２１０）における高さ一致グループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１２）で設定しておいた高さ一致グループに関する情報（積み重ね高さ）に基づいて、演算装置１０ａによって、複数の箱体１・１・・・の集合体を作成する。
【００７２】
ここでは、平面配置パターン３に含まれる個々の箱体１・１・・・について、高さ一致グループで設定した積み重ね高さに関する情報を確認する。
例えば、図１０に示す各平面配置パターン３・３は、平面視においては矩形状であるが、高さ方向には凹凸が生じている。
この高さ方向の凹凸を埋めるために、積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）でグループ化しておいた情報を利用する。そして、演算装置１０ａによって、平面配置パターン３を構成する各箱体１・１・・・と高さ一致グループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１２）において同一のグループにグルーピングされた各箱体１・１・・・の情報から、上面および下面を平面状とするのに適当な箱体１・１を追加することによって、平面配置が矩形状であり、かつ、上面および下面を平面状とした複数の箱体１・１・・・の集合体たるレイヤー４を生成する。
【００７３】
尚、レイヤー４を多く作成しすぎると、計算時間が増大する原因になるため、最終的に採用される可能性が低いレイヤー４を破棄する等して使用するレイヤー４の種類数を削減する構成とするのが好適である。
【００７４】
積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）では、次に、レイヤー組み合わせパターン抽出処理（ＳＴＥＰ−２２３）を実行する。
レイヤー組み合わせパターン抽出処理（ＳＴＥＰ−２２３）では、図１１に示すように、演算装置１０ａによって、必要箱数を満たす複数のレイヤー４・４・・・の組み合わせ（レイヤー組み合わせパターン５と呼ぶ）をまず抽出するとともに、さらにその中から、各レイヤー４・４・・・の積み重ね高さが最も小さくなる（Ｈｍｉｎとなる）レイヤー組み合わせパターン５を抽出する。
尚、ここでいう必要箱数を満たすとは、例えば、各箱体１・１・・・ごとの必要個数が決まっているときに、レイヤー組み合わせパターン５に含まれる各箱体１・１・・・のそれぞれの個数が、その必要個数以上の個数確保されていることを意味している。
【００７５】
この抽出処理は、整数計画問題として処理することができる。
目的関数は、レイヤー組み合わせパターン５の高さを以下の数式２で表し、数式２が最小となるレイヤー組み合わせパターン５を抽出するようにする。
また、制約条件としては、各箱体の種類が、使用すべき箱数以上となるようにするため、以下の数式３および数式４を規定する。
尚、各数式中に示すａijは、ｊ番目のレイヤーで使用する箱種ｉの箱数を示しており、ｂiは、箱種ｉの最低使用数を示している。また、ｃjは、ｊ番目のレイヤーの高さを示しており、ｘjは、ｊ番目のレイヤーを示している。
【００７６】
【数２】
0006012943.tif 000003
【００７７】
【数３】
0006012943.tif 000004
【００７８】
【数４】
0006012943.tif 000005
【００７９】
即ち、本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成方法は、寸法が異なる複数種類が混在する複数の箱体１・１・・・をパレット２上に積み付ける場合において、前記複数の箱体１・１・・・の積み付けパターン８を作成するものであって、平面視における箱体１の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体１の幅を整数倍した寸法あるいは箱体１の長さを整数倍した寸法と、その他の種類の箱体１の幅を整数倍した寸法あるいは箱体１の長さを整数倍した寸法と、が一致する場合に、それらの各種類の箱体１・１を同一グループとしてグルーピングする第一の工程たる積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）と、側面視における箱体１の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体１を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、その他の種類の箱体１を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、が一致する場合に、それらの各種類の箱体１・１を同一グループとしてグルーピングする第二の工程たる高さ一致グループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１２）と、積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）で同一グループにグルーピングされた複数種類の各箱体１・１・・・を平面上に配置して形成することができる箱体の集合体であって、平面視における外形形状が矩形となるもののうち、前記パレット上に配置でき、かつ、平面視における矩形面積が最大となる平面配置パターン３を抽出する第三の工程たる平面配置パターン列挙処理（ＳＴＥＰ−２２１）と、平面配置パターン列挙処理（ＳＴＥＰ−２２１）で抽出された平面配置パターン３を構成する各箱体１・１・・・と高さ一致グループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１２）において同一のグループにグルーピングされた各箱体１・１・・・を、当該平面配置パターン３を構成する各箱体１・１・・・に積み上げて形成される、平面視における外形形状が矩形となり、かつ、側面視において上面および下面が水平となる箱体１・１・・・の集合体たるレイヤー４を抽出する第四の工程たるレイヤー列挙処理（ＳＴＥＰ−２２２）と、各種類の箱体１・１・・・の必要使用個数が満たされるために必要なレイヤー４・４・・・の組み合わせパターンたるレイヤー組み合わせパターン５を抽出するとともに、各レイヤー組み合わせパターン５を構成する複数のレイヤー４・４・・・の積み上げ高さが最小となるレイヤー組み合わせパターン５を抽出する第五の工程たるレイヤー組み合わせパターン抽出処理（ＳＴＥＰ−２２３）と、を備えるものである。
【００８０】
また、本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成プログラムは、寸法が異なる複数種類が混在する複数の箱体１・１・・・をパレット２上に積み付ける場合において、前記複数の箱体１・１・・・の積み付けパターン８を作成するためのプログラムであって、平面視における箱体１の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体１の幅を整数倍した寸法あるいは箱体１の長さを整数倍した寸法と、その他の種類の箱体１の幅を整数倍した寸法あるいは箱体１の長さを整数倍した寸法と、が一致する場合に、それらの各種類の箱体１・１を同一グループとしてグルーピングする第一の処理たる積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）と、側面視における箱体１の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体１を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、その他の種類の箱体１を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、が一致する場合に、それらの各種類の箱体１・１を同一グループとしてグルーピングする第二の処理たる高さ一致グループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１２）と、積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）で同一グループにグルーピングされた複数種類の各箱体１・１・・・を平面上に配置して形成することができる箱体の集合体であって、平面視における外形形状が矩形となるもののうち、前記パレット上に配置でき、かつ、平面視における矩形面積が最大となる平面配置パターン３を抽出する第三の処理たる平面配置パターン列挙処理（ＳＴＥＰ−２２１）と、平面配置パターン列挙処理（ＳＴＥＰ−２２１）で抽出された平面配置パターン３を構成する各箱体１・１・・・と高さ一致グループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１２）において同一のグループにグルーピングされた各箱体１・１・・・を、当該平面配置パターン３を構成する各箱体１・１・・・に積み上げて形成される、平面視における外形形状が矩形となり、かつ、側面視において上面および下面が水平となる箱体１・１・・・の集合体たるレイヤー４を抽出する第四の処理たるレイヤー列挙処理（ＳＴＥＰ−２２２）と、各種類の箱体１・１・・・の必要使用個数が満たされるために必要なレイヤー４・４・・・の組み合わせパターンたるレイヤー組み合わせパターン５を抽出するとともに、各レイヤー組み合わせパターン５を構成する複数のレイヤー４・４・・・の積み上げ高さが最小となるレイヤー組み合わせパターン５を抽出する第五の処理たるレイヤー組み合わせパターン抽出処理（ＳＴＥＰ−２２３）と、を実行するものである。
【００８１】
さらに、本発明の一実施形態に係る積み付け装置１０は、寸法が異なる複数種類が混在する複数の箱体１・１・・・をパレット２上に積み付ける場合に使用する積み付けパターン８を作成するためのものであって、積み付けパターン８を演算するための演算手段たる演算装置１０ａを備え、該演算装置１０ａは、寸法が異なる複数種類が混在する複数の箱体１・１・・・をパレット２上に積み付ける場合において、前記複数の箱体１・１・・・の積み付けパターン８を作成するためのプログラムであって、平面視における箱体１の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体１の幅を整数倍した寸法あるいは箱体１の長さを整数倍した寸法と、その他の種類の箱体１の幅を整数倍した寸法あるいは箱体１の長さを整数倍した寸法と、が一致する場合に、それらの各種類の箱体１・１を同一グループとしてグルーピングする第一の処理たる積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）と、側面視における箱体１の寸法に係る情報に基づいて、任意の種類の箱体１を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、その他の種類の箱体１を一個あるいは複数個積み上げたときの積み上げ高さと、が一致する場合に、それらの各種類の箱体１・１を同一グループとしてグルーピングする第二の処理たる高さ一致グループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１２）と、積み重ねグループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１１）で同一グループにグルーピングされた複数種類の各箱体１・１・・・を平面上に配置して形成することができる箱体の集合体であって、平面視における外形形状が矩形となるもののうち、前記パレット上に配置でき、かつ、平面視における矩形面積が最大となる平面配置パターン３を抽出する第三の処理たる平面配置パターン列挙処理（ＳＴＥＰ−２２１）と、平面配置パターン列挙処理（ＳＴＥＰ−２２１）で抽出された平面配置パターン３を構成する各箱体１・１・・・と高さ一致グループ作成処理（ＳＴＥＰ−２１２）において同一のグループにグルーピングされた各箱体１・１・・・を、当該平面配置パターン３を構成する各箱体１・１・・・に積み上げて形成される、平面視における外形形状が矩形となり、かつ、側面視において上面および下面が水平となる箱体１・１・・・の集合体たるレイヤー４を抽出する第四の処理たるレイヤー列挙処理（ＳＴＥＰ−２２２）と、各種類の箱体１・１・・・の必要使用個数が満たされるために必要なレイヤー４・４・・・の組み合わせパターンたるレイヤー組み合わせパターン５を抽出するとともに、各レイヤー組み合わせパターン５を構成する複数のレイヤー４・４・・・の積み上げ高さが最小となるレイヤー組み合わせパターン５を抽出する第五の処理たるレイヤー組み合わせパターン抽出処理（ＳＴＥＰ−２２３）と、を実行する積み付けパターン作成プログラムを備えるものである。
【００８２】
このような構成により、最適な積み付けパターン８を作成することができる。
【００８３】
積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）では、次に、レイヤー組み合わせパターン分割処理（ＳＴＥＰ−２２４）を実行する。
レイヤー組み合わせパターン分割処理（ＳＴＥＰ−２２４）では、演算装置１０ａによって、各スキッド６・６・・・の高さが、ユニットロードの上限高さ以下となるように、抽出したレイヤー組み合わせパターン５を複数のスキッド６・６・・・に分割する処理を行うものである。
【００８４】
図１２に示す如く、抽出されたレイヤー組み合わせパターン５を、ユニットロードの上限高さＨｍａｘ以下の高さに納まる複数のスキッド６・６・・・に分割する。
この分割時におけるレイヤー４・４・・・の選択結果によって、例えば、図１２に示すように３個のスキッド６・６・・・に分割しなければ納まらなかったり、あるいは、２個のスキッド６・６に分割するだけで納まる等の違いが出てくる。
この違いは、輸送効率の良否（より具体的には、必要な運搬車両の大きさ、台数や、運搬回数）に影響を及ぼすものであるため、スキッド６の個数が最小となるように分割処理がなされる。
【００８５】
この分割処理は、各レイヤー４・４・・・の高さとスキッド６の上限高さを入力要素とした、ビンパッキング問題として処理することができる。
【００８６】
即ち、本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成方法は、箱体１・１・・・の積み付け高さの上限値を考慮して、レイヤー組み合わせパターン抽出処理（ＳＴＥＰ−２２３）で抽出したレイヤー組み合わせパターン５を複数のスキッド６・６・・・に分割する第六の工程たるレイヤー組み合わせパターン分割処理（ＳＴＥＰ−２２４）を有するものである。
【００８７】
また、本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成プログラムは、箱体１・１・・・の積み付け高さの上限値を考慮して、レイヤー組み合わせパターン抽出処理（ＳＴＥＰ−２２３）で抽出したレイヤー組み合わせパターン５を複数のスキッド６・６・・・に分割する第六の処理たるレイヤー組み合わせパターン分割処理（ＳＴＥＰ−２２４）を実行するものである。
【００８８】
さらに、本発明の一実施形態に係る積み付け装置において、積み付けパターン作成プログラムは、箱体１・１・・・の積み付け高さの上限値を考慮して、レイヤー組み合わせパターン抽出処理（ＳＴＥＰ−２２３）で抽出したレイヤー組み合わせパターン５を複数のスキッド６・６・・・に分割する第六の処理たるレイヤー組み合わせパターン分割処理（ＳＴＥＰ−２２４）を実行するものである。
【００８９】
このような構成により、最適な積み付けパターン８を作成することができる。
【００９０】
積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）では、次に、レイヤー積み重ね順決定処理（ＳＴＥＰ−２２５）を実行する。
レイヤー積み重ね順決定処理（ＳＴＥＰ−２２５）では、演算装置１０ａによって、分割した各スキッド６・６・・・に対して、さらに積み重ね順序を考慮する処理を行う。
ここで積み重ね順序が決定された各レイヤー４・４・・・の集合体を、レイヤー積み重ねパターン７と呼ぶものとする。
【００９１】
ここでは、スキッド６を構成する全てのレイヤー４・４・・・について、図１３（ａ）に示す如く、演算装置１０ａによって、総当り的に２つずつ組み合わせたときの「積み重ね性」を評価する。
まず、「積み重ね性」の評価が最も悪かった２つのレイヤー４・４を抽出し、これらのレイヤー４・４を当該スキッド６における、上端と下端に配置する。
そして、当該スキッド６における残りのレイヤー４・４・・・について、「積み重ね性」の評価が最もよくなるように、積み重ね順序を決定する。
尚、ここでいう「積み重ね性」の定義は、図１３（ｂ）に示すように、各箱体１・１・・・の特徴に着目して評価を行うものである。
【００９２】
箱体１・１・・・を積み重ねる場合、上段の箱体と下段の箱体で箱の角が一致するように積む積み方の方が、角を一致させない積み方に比して耐荷重が高くなる。
また、箱体の壁面が上からの荷重を支えるので、下段に壁面が多いと（即ち、下段の箱体数が上段の箱体数に比して多いと）、より強度が安定する。
このため、「積み重ね性」の評価においては、箱体の角同士が一致する箇所や上下の箱体数差の値で評価するようにしている。
【００９３】
このレイヤー積み重ね順決定処理（ＳＴＥＰ−２２５）は、積み重ね性の評価値（図１３（ａ）参照）を、完全グラフの辺の重みと見立てることで、ＴＳＰ（巡回セールスマン問題）として処理することができる。
【００９４】
即ち、本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成方法は、箱体１・１・・・の積み重ね性を考慮して、レイヤー４の積み重ね順序を考慮して、積み付けパターン８を修正する（即ち、レイヤー積み重ねパターン７を作成する）第七の工程たるレイヤー積み重ね順決定処理（ＳＴＥＰ−２２５）を有するものである。
【００９５】
また、本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成プログラムは、箱体１・１・・・の積み重ね性を考慮して、レイヤー４の積み重ね順序を考慮して、積み付けパターン８を修正する（即ち、レイヤー積み重ねパターン７を作成する）第七の処理たるレイヤー積み重ね順決定処理（ＳＴＥＰ−２２５）を実行するものである。
【００９６】
さらに、本発明の一実施形態に係る積み付け装置において、積み付けパターン作成プログラムは、箱体１・１・・・の積み重ね性を考慮して、レイヤー４の積み重ね順序を考慮して、積み付けパターン８を修正する（即ち、レイヤー積み重ねパターン７を作成する）第七の処理たるレイヤー積み重ね順決定処理（ＳＴＥＰ−２２５）を実行するものである。
【００９７】
このような構成により、荷崩れを起こしにくい、より最適な積み付けパターン８を作成することができる。
【００９８】
積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）では、次に、演算装置１０ａによって、実箱／空箱割り当て処理（ＳＴＥＰ−２２６）を実行する。
実箱／空箱割り当て処理（ＳＴＥＰ−２２６）では、演算装置１０ａによって、ここまでの処理で作成したレイヤー積み重ねパターン７の各箱体１・１・・・に実箱か空箱を割り当てていく。
ここでいう実箱とは、実際にワークが収められる箱体１のことであり、空箱とは、実際にはワークが納められない、ユニットロードを形成するためにダミーで追加される箱体１のことである。
【００９９】
実箱／空箱割り当て処理（ＳＴＥＰ−２２６）においては、次の空箱間引き処理（ＳＴＥＰ−２２７）でできるだけ多くの空箱を間引くことができるように、演算装置１０ａによって、各箱体１・１・・・に対してその配置位置に応じた間引き優先度を設定する。
そして、間引き優先度が低い順に実箱を割り当てていき、残ったところには空箱を割り当てるようにする。
【０１００】
具体的には、間引き優先度は、図１４および以下に示す手順で決定する。
（１）ユニットロード（ここではレイヤー積み重ねパターン７）の最上の四隅にある箱体を「必須箱」に設定する。
（２）「必須箱」を支える位置にある箱体も「必須箱」に設定し、この処理を最下段に至るまで行う。
（３）「必須箱」と設定されなかった箱体を「非必須箱」に設定する。
（４）そして、「必須箱」に対しては、以下の数式５により、また、「非必須箱」に対しては、以下の数式６により、それぞれ間引き優先度Ｍを設定する。
尚、以下の数式中に示す値ｚは、箱体１のパレット２からの高さを表しており、値ｈはレイヤー積み重ねパターン７の全高を表している。
【０１０１】
【数５】
0006012943.tif 000006
【０１０２】
【数６】
0006012943.tif 000007
【０１０３】
「必須箱」が間引かれると荷姿が崩れてしまうため、「必須箱」の間引き優先度Ｍは、「非必須箱」の間引き優先度Ｍに比して常に低くなる（即ち、「非必須箱」から優先して間引かれる）ようにしている。
【０１０４】
そして、実箱／空箱割り当て処理（ＳＴＥＰ−２２６）においては、「必須箱」と設定された箱体１に、優先して実箱を割り当てていくようにしている。
【０１０５】
即ち、本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成方法は、積み付けパターン８を構成する各箱体１・１・・・に、ワークが実際に納められる箱体１である実箱と、ワークが実際には納められない箱体１である空箱と、を割り当てて、積み付けパターン８を修正する第八の工程たる実箱／空箱割り当て処理（ＳＴＥＰ−２２６）を有するものである。
【０１０６】
また、本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成プログラムは、積み付けパターン８を構成する各箱体１・１・・・に、ワークが実際に納められる箱体１である実箱と、ワークが実際には納められない箱体１である空箱と、を割り当てて、積み付けパターン８を修正する第八の処理たる実箱／空箱割り当て処理（ＳＴＥＰ−２２６）を実行するものである。
【０１０７】
さらに、本発明の一実施形態に係る積み付け装置において、積み付けパターン作成プログラムは、積み付けパターン８を構成する各箱体１・１・・・に、ワークが実際に納められる箱体１である実箱と、ワークが実際には納められない箱体１である空箱と、を割り当てて、積み付けパターン８を修正する第八の処理たる実箱／空箱割り当て処理（ＳＴＥＰ−２２６）を実行するものである。
【０１０８】
このような構成により、空箱の使用数を低減させて、より少ない個数の箱体１・１・・・で、最適な積み付けパターン８を作成することができる。
【０１０９】
積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）では、次に、演算装置１０ａによって、空箱間引き処理（ＳＴＥＰ−２２７）を実行する。
空箱間引き処理（ＳＴＥＰ−２２７）では、図１５に示す如く、演算装置１０ａによって、レイヤー積み重ねパターン７から、実箱／空箱割り当て処理（ＳＴＥＰ−２２６）で割り当てた箱体１・１・・・のうち、空箱であって、かつ、「非必須箱」であるものを間引く。
そして、このようにして積み付けパターン８を作成するようにしている。
以上により、積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）を終了する。
【０１１０】
即ち、本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成方法は、積み付けパターン８を一旦作成した後に、積み付けパターン８を構成する各箱体１・１・・・のうち、必須でない箱体１を間引く第九の工程たる空箱間引き処理（ＳＴＥＰ−２２７）を有するものである。
【０１１１】
また、本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成プログラムは、積み付けパターン８を一旦作成した後に、積み付けパターン８を構成する各箱体１・１・・・のうち、必須でない箱体１を間引く第九の処理たる空箱間引き処理（ＳＴＥＰ−２２７）を実行するものである。
【０１１２】
さらに、本発明の一実施形態に係る積み付け装置において、積み付けパターン作成プログラムは、積み付けパターン８を一旦作成した後に、積み付けパターン８を構成する各箱体１・１・・・のうち、必須でない箱体１を間引く第九の処理たる空箱間引き処理（ＳＴＥＰ−２２７）を実行するものである。
【０１１３】
このような構成により、空箱の使用数をさらに低減させることができる。
【０１１４】
積み付けパターン計算（ＳＴＥＰ−２００）では、次に、上面不一致積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２３０）に移行する。
上面不一致積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２３０）では、規格外の大きさや寸法のために積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）ではうまく処理することができなかった箱体１を対象として積み付けを実行する。
【０１１５】
上面不一致積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２３０）は、積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）を行った結果、積載効率が悪いユニットロードが作成された場合において、他の積載効率が悪いスキッドを混ぜて、上面が揃っていないスキッドを作成する。
そして、これにより積載効率が向上するようであれば、その作成したユニットロードを採用する。
尚、上面不一致積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２３０）は、規格外の大きさや寸法のために積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）ではうまく処理することができなかった箱体が無い場合には行わなくて良い。
【０１１６】
また、規格外の大きさや寸法のために積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）ではうまく処理することができなかった箱体１が有ることが予め判っているような場合には、図１６に示す如く、積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）に先立って、特殊箱積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２１５）を実行する構成とすることも可能である。
【０１１７】
特殊箱積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２１５）では、積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）において、特殊サイズの箱体１を考慮する必要がなくなるため、演算速度の低下を回避でき、さらに、非効率なユニットロードが作成されることを回避できる。
【０１１８】
また、本実施形態では、複数種類の箱体が混在している場合の積み付けパターン作成方法について説明してきたが、箱体１の種類が１種類に限定されている場合には、積み付けパターン作成処理を簡略化することができる。
【０１１９】
箱体１の種類が１種類に限定されている場合における積み付けパターン作成処理（ＳＴＥＰ−２２０）では、異なる寸法の箱体１・１・・・の組み合わせを考慮する必要がないため、ＪＩＳ規格に規定されている基本的な積み方（ブロック積、レンガ積、交互列積、ピンホイール積等）を試し、１層分のレイヤー４を構成したら、後は必要な箱数分積み上げていくことによって、積み付けパターンを作成することができる。
【０１２０】
尚、本実施形態では、積み付けパターンを検討するための装置である積み付け装置１０に積み付けパターン作成プログラムを実装し、本発明の一実施形態に係る積み付けパターンの作成方法を実施する場合を例示して説明をしたが、積み付けパターンの作成結果を輸送コスト等の検討に用いるだけではなく、例えば、ロボットアーム等を備えた、箱体を並べるための積み付け装置に積み付けパターン作成プログラムを実装し、積み付けパターンを作成しつつ、実際にユニットロードを作成していくことも可能である。
【符号の説明】
【０１２１】
１    箱体
２    パレット
３    平面配置パターン
４    レイヤー
５    レイヤー組み合わせパターン
６    スキッド
７    レイヤー積み重ねパターン
８    積み付けパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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