(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数品種の出荷対象商品を品種毎に設けられた出庫間口（ＳＴ01〜ＳＴ18）でピッキングする際にピッキング作業者にピッキング指示情報を提供するピッキング指示装置であって、
出荷対象商品の出荷データに基づいて出荷対象商品のパレットへの積付を計画する積付計画手段（４）と、
前記出荷対象商品のパレットへの積付の結果に基づいて各出庫間口（ＳＴ01〜ＳＴ18）におけるパレット上に積み付けられた出荷対象商品の荷姿画像（Ｇ）を生成する画像生成手段（５）と、
前記荷姿画像（Ｇ）を各出庫間口（ＳＴ01〜ＳＴ18）毎に表示する画像表示手段（ｂ41）と、
を具備することを特徴とするピッキング指示装置。
【請求項２】
複数品種の出荷対象商品を品種毎に設けられた出庫間口（ＳＴ01〜ＳＴ18）でピッキングする際にピッキング作業者にピッキング指示情報を提供するピッキング指示装置であって、
移動搬送手段（Ｖ1〜Ｖ5）に搭載され、移動位置を外部に送信すると共に外部からピッキング指示情報を受信して表示する集荷用移動端末（Ｂ1〜Ｂ5）と、
出荷対象商品の出荷データに基づいて出荷対象商品のパレットへの積付を計画し、この出荷対象商品のパレットへの積付の結果に基づいて各出庫間口（ＳＴ01〜ＳＴ18）におけるパレット上に積み付けられた出荷対象商品の荷姿画像（Ｇ）を生成し、かつ当該各荷姿画像（Ｇ）を前記集荷用移 動端末（Ｂ1〜Ｂ5）に送信する地上局（Ａ）と、
を具備することを特徴とするピッキング指示装置。
【請求項３】
荷姿画像（Ｇ）が３次元画像（Ｇ1）からなることを特徴とする請求項１または２記載のピッキング指示装置。
【請求項４】
荷姿画像（Ｇ）に各出庫間口（ＳＴ01〜ＳＴ18）における出荷対象商品のピッキング数量を示す画像（Ｇ4）を付加することを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のピッキング指示装置。
【請求項５】
移動搬送手段（Ｖ1〜Ｖ5）に備えられた仮置台上に載置された出荷対象商品の数量を示す画像（Ｇ3）を荷姿画像（Ｇ）に付加することを特徴とする請求項２〜４いずれかに記載のピッキング指示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は  ピッキング指示装置及び方法に係わり、特に多品種の商品を取り扱う物流センターにおけるピッキング作業の能率向上技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
商品の配送を行う物流センター等では、品種毎に各商品棚に収納された商品の中から、フォークリフトや無人搬送車（ＡＧＶ）等の移動搬送手段を用いて出荷対象商品を出荷数量だけ出荷用のパレット上に集荷（ピッキング）し、このパレットをトラック等の輸送手段に積み込んでいる。このピッキング作業の際、従来では上記移動搬送手段に作業指示表示用端末を設けると共に物流センター内に作業指示送信用の地上局を設け、この地上局から無線等を介して作業指示表示用端末にピッキング対称商品（例えば商品名や商品コード）とそのピッキング数量をピッキング指示情報としてリスト表示していた。ピッキング作業者は、作業指示表示用端末に表示されたピッキング対称商品とピッキング数量に基づいて各商品棚から出荷対象商品をパレット上にピッキングし、輸送手段に積み込むために所定の出荷場所に搬送する。
【０００３】
一方、特開平８−１１３３１５号公報には、このようなピッキング作業を自動化することにより、出荷作業の作業能率を向上させる技術が開示されている。この技術では、コンピュータ用いた遺伝アルゴリズムとして知られている「ＧＡ（Genetic Algorism）」を用いることにより出荷対象商品（ワーク）のパレットへの割付、つまりに複数の出荷対象商品のうち何れの出荷対象商品を１あるいは複数のパレットの何れに割り当てるかを計画し、さらに各パレットに割付けられた出荷対象商品の積付（どのような順番でどのような荷姿で積み上げるか）を周知のビーム探索手法に幾つかの積付制約条件を加味することにより計画する。そして、このような出荷対象商品のパレットへの割付計画及び各パレットへの出荷対象商品の積付計画は、自動リパレタイズ装置によって自動的に行われるようになっており、この割付計画の結果と積付計画の結果に基づいてピッキング装置が出荷対象商品を自動的にピッキングして各パレットに積み付ける。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載の従来技術は、ピッキング作業を自動化するものであり、ピッキング作業者が移動搬送手段を用いて出荷対象商品を手動ピッキングするものではない。また、上述したピッキング作業者及び移動搬送手段によるピッキング作業方法では、作業指示表示用端末にはピッキング指示情報としてピッキング対称商品とピッキング数量がリスト表示されるのみなので、ピッキング作業者の経験等に左右されてパレットへの積付荷姿にバラツキが生じたり、また作業時間がばらつくといった不具合がある。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ピッキング作業者を介したピッキング作業の作業性向上を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、ピッキング指示装置に係わる第１の手段として、複数品種の出荷対象商品を品種毎に設けられた出庫間口でピッキングする際にピッキング作業者にピッキング指示情報を提供するピッキング指示装置において、出荷対象商品の出荷データに基づいて出荷対象商品のパレットへの積付を計画する積付計画手段と、前記出荷対象商品のパレットへの積付の結果に基づいて各出庫間口におけるパレット上に積み付けられた出荷対象商品の荷姿画像を生成する画像生成手段と、この荷姿画像を各出庫間口毎に表示する画像表示手段とを具備する手段を採用する。
【０００７】
ピッキング指示装置に係わる第２の手段として、複数品種の出荷対象商品を品種毎に設けられた出庫間口でピッキングする際にピッキング作業者にピッキング指示情報を提供するピッキング指示装置において、移動搬送手段に搭載され、移動位置を外部に送信すると共に外部からピッキング指示情報を受信して表示する集荷用移動端末と、出荷対象商品の出荷データに基づいて出荷対象商品のパレットへの積付を計画し、この出荷対象商品のパレットへの積付の結果に基づいて各出庫間口におけるパレット上に積み付けられた出荷対象商品の荷姿画像を生成し、かつ当該各荷姿画像を集荷用移動端末に送信する地上局とを具備する手段を採用する。
【０００８】
ピッキング指示装置に係わる第３の手段として、上記第１または第２の手段において、荷姿画像を３次元画像とするという手段を採用する。
【０００９】
ピッキング指示装置に係わる第４の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、荷姿画像に各出庫間口における出荷対象商品のピッキング数量を示す画像を付加するという手段を採用する。
【００１０】
ピッキング指示装置に係わる第５の手段として、上記第２〜第４いずれかの手段において、移動搬送手段に備えられた仮置台上に載置された出荷対象商品の数量を示す画像を荷姿画像に付加するという手段を採用する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わるピッキング指示装置及び方法の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、移動搬送手段の一種である無人搬送車を用いて出荷対象商品のピッキング作業を行う物流センターに本発明を適用したものである。
【００１６】
図１は、本実施形態におけるピッキング指示装置の機能構成を示すブロック図である。この図において、符号Ａは地上局、Ｂ1，Ｂ2，……は無人搬送車に各々備えられる集荷用移動端末である。地上局Ａは、出荷データ記憶部１、レイアウトデータ記憶部２、作業ルート計画部３、割付／積付計画部４（積付計画手段）、荷姿画像生成部５（画像生成手段）及び通信部６から構成されている。集荷用移動端末Ｂ1は、通信部ｂ11、作業位置検出部ｂ21、制御部ｂ31及び荷姿画像表示部ｂ41（画像表示手段）から構成され、また集荷用移動端末Ｂ2は、通信部ｂ12、作業位置検出部ｂ22、制御部ｂ32及び荷姿画像表示部ｂ42（画像表示手段）から構成されている。
【００１７】
図２は、当該物流センターのレイアウト構成を示す模式図である。この図において、符号ＳＴ01〜ＳＴ18は出荷対象商品の品種毎に設けられた複数の出庫間口、Ｖ1〜Ｖ5は複数備えられた無人搬送車（移動搬送手段）、Ｌsは無人搬送車Ｖ1〜Ｖ5の通常走行用の走行軌道、Ｌtは無人搬送車Ｖ1〜Ｖ5が待機するための待機軌道である。出庫間口ＳＴ01〜ＳＴ18は、２列に直線配置されている。走行軌道Ｌsは、全ての出庫間口ＳＴ01〜ＳＴ18にを取り囲むようにループ状に設けられている。待機軌道Ｌtは、この走行軌道Ｌsの外側に当該走行軌道Ｌsと交差するようにループ状に設けられている。
【００１８】
無人搬送車Ｖ1〜Ｖ5は、図示しない走行制御装置による制御の下に走行軌道Ｌs上を走行することにより、各出庫間口ＳＴ01〜ＳＴ18からピッキングされた出荷対象商品を所定の出荷場所に搬送するものである。各無人搬送車Ｖ1〜Ｖ5の走行軌道Ｌs及び待機軌道Ｌt上における移動方向は予め決められており、例えば矢印で示すように反時計方向に設定されている。また、ピッキング作業が終了した無人搬送車Ｖ1〜Ｖ5は、走行軌道Ｌs上に留まることなく、待機軌道Ｌtに移動して待機するように設定されている。なお、上記集荷用移動端末Ｂ1は無人搬送車Ｖ1に備えられ、集荷用移動端末Ｂ2は無人搬送車Ｖ2に備えられている。
【００１９】
この図２では、無人搬送車Ｖ4が出庫間口ＳＴ08に停車してピッキング作業中であると共に、無人搬送車Ｖ5が出庫間口ＳＴ13に停車して別のピッキング作業が行われている状態であることを示している。また、この他の無人搬送車Ｖ1〜Ｖ3は、搬送作業を終え待機軌道Ｌtにおいて待機中である。
【００２０】
上記出荷データ記憶部１は、当該物流センターの出荷データを記憶するものである。レイアウトデータ記憶部２は、上述した物流センターのレイアウト構成をレイアウトデータとして記憶するものである。作業ルート計画部３は、上記レイアウトデータ及び出荷データに基づいて、作業ルートの計画、つまりどのような順番で出庫間口ＳＴ01〜ＳＴ18を回ってピッキング作業を行うかを計画するものである。割付／積付計画部４は、出荷データに基づいて出荷対象商品のパレットへの割付及び各パレット上における出荷対象商品の積付を計画するものである。荷姿画像生成部５は、この割付計画及び積付計画に基づいて各出庫間口ＳＴ01〜ＳＴ18でパレット上に積み付けられる出荷対象商品の荷姿画像Ｇを生成するものである。通信部６は、上記作業ルートと荷姿画像Ｇとを集荷用移動端末Ｂ1，Ｂ2，……からの要求に応じて各集荷用移動端末Ｂ1，Ｂ2に送信するものである。
【００２１】
また、各集荷用移動端末Ｂ1，Ｂ2において、通信部ｂ11，ｂ12は、上記作業ルートと荷姿画像Ｇの送信要求を地上局Ａの通信部６に送信すると共に、これら作業ルート及び荷姿画像Ｇを受信するものである。作業位置検出部ｂ21，ｂ22は、各出庫間口ＳＴ01〜ＳＴ18への到着を自らの位置情報として検出するものである。制御部ｂ31，ｂ32は、この位置情報に基づいて上記送信要求の送信を通信部ｂ11，ｂ12に指示すると共に、該通信部ｂ11，ｂ12から作業ルートと荷姿画像Ｇを取り込んで荷姿画像表示部ｂ41，ｂ42に出力するものである。荷姿画像表示部ｂ41，ｂ42は、これら作業ルートと荷姿画像Ｇを画像表示するものである。
【００２２】
次に、このように装置構成されたピッキング指示装置の動作、すなわち当該ピッキング指示装置によるピッキング指示方法について詳しく説明する。
【００２３】
まず、ピッキング作業の開始が外部、例えば上位の制御装置から当該ピッキング指示装置に入力されると、作業ルート計画部３は、上記レイアウトデータ及び出荷データに基づいて作業ルートを計画する。すなわち、出荷データによって指示された出荷対象商品に該当する出庫間口の位置をレイアウトデータに基づいて検出し、無人搬送車の最も短い走行距離で出荷データによって指示された全ての出荷対象商品をピッキングできるように出庫間口の巡回順序つまり作業ルートを計画する。
【００２４】
例えば、出庫間口ＳＴ01，ＳＴ08，ＳＴ18に該当する出荷対象商品が出荷データによって指示された場合、当該各出荷対象商品のピッキング作業を待機中の無人搬送車Ｖ1に割り当てる場合には、ＳＴ01→ＳＴ08→ＳＴ18の順番となるように作業ルートを計画する。このように作業ルートを計画することによって、走行軌道Ｌs上を約１週することによってピッキング作業を終了することができる。これを、例えばＳＴ18→ＳＴ01→ＳＴ08の順番に作業ルートを計画した場合には、無人搬送車Ｖ1は、約１週無駄な走行をした後に出庫間口ＳＴ18で最初のピッキング作業を行うことになり、無人搬送車Ｖ1の走行距離が長くなって作業効率が悪くなる。
【００２５】
割付／積付計画部４は、このようにして作業ルートが作業ルート計画部３によって計画されると、各出庫間口ＳＴ01，ＳＴ08，ＳＴ18毎について、当該作業ルート及び出荷データに基づく出荷対象商品のパレットへの割付及び各パレット上における出荷対象商品の積付を計画する。すなわち、割付／積付計画部４は、上記ＳＴ18→ＳＴ01→ＳＴ08の順番でピッキングする場合について、上記割付計画と積付計画を作成する。
【００２６】
ここで、これら割付計画及び積付計画は、既に実用化されている特開平８−１１３３１５号公報の技術、すなわちＧＡ（Genetic Algorism）及びビーム探索手法を用いた割付手法及び積付手法を用いて実行されるようになっている。このＧＡを用いた割付手法によって当該出荷データで指定された出荷対象商品を何枚のパレットに割り当ててピッキングするか、またこのように割り当てられた各パレット上に如何なる荷姿で上記作業ルート計画の順番で各出庫間口ＳＴ01，ＳＴ08，ＳＴ18に該当する出荷対象商品を積み付けるか、が決定される。なお、物流センターによっては、出荷データを１つのパレットに積載可能な出荷対象商品の数量に限定して作成する場合がある。このような物流センターについては、割付／積付計画部４において割付計画を行う必要がない。
【００２７】
さらに、荷姿画像生成部５は、上記積付計画に基づいて各出庫間口ＳＴ01，ＳＴ08，ＳＴ18でパレット上に積み付けられる出荷対象商品の荷姿画像Ｇを生成する。図３及び図４は、このような荷姿画像Ｇの例を示す図である。これらの図に示すように、荷姿画像Ｇは、３次元画像部Ｇ1、上面画像部Ｇ2、仮置台画像部Ｇ3、積付数量表示部Ｇ4及び付属文字情報から構成されている。
【００２８】
３次元画像部Ｇ1は、パレット上に出荷対象商品を積み付けた状態を３次元画像として表示する部分である。上面画像部Ｇ2は、パレット上に出荷対象商品を積み付けた状態をパレットの上方から見た上面図を表示する部分である。仮置台画像部Ｇ3は、各無人搬送車Ｖ1〜Ｖ5に備えられた仮置台上に便宜上載置した出荷対象商品の状態を示す部分である。積付数量表示部Ｇ4は、各出庫間口ＳＴ01，ＳＴ08，ＳＴ18で積み付ける出荷対象商品の数量を数値表示するものである。また、付属文字情報としては、出庫間口ＳＴ01，ＳＴ08，ＳＴ18の番号「１」あるいは「１８」、出荷対象商品の品目「ＫＴＹＫ」あるいは「ＤＣＲＳ」、等々である。
【００２９】
荷姿画像生成部５は、このような荷姿画像Ｇを積付計画に基づいて各出庫間口ＳＴ01，ＳＴ08，ＳＴ18毎に生成する。
【００３０】
このようにして作業ルート計画、割付計画及び積付計画並びに荷姿画像Ｇの生成が終了すると、地上局Ａは、これら情報を各集荷用移動端末Ｂ1，Ｂ2，……の求めに応じて提供可能な状態となる。上記作業ルート計画は走行制御装置に供給され、該走行制御装置によって待機状態にある無人搬送車が選択されてピッキング作業が割り当てられる。例えば、無人搬送車Ｖ1にピッキング作業が割り当てられた場合、当該無人搬送車Ｖ1は、作業ルート計画に基づいてＳＴ01→ＳＴ08→ＳＴ18の順番で各出庫間口ＳＴ01，ＳＴ08，ＳＴ18を巡回して出荷対象商品をピッキングすることになる。
【００３１】
例えば、無人搬送車Ｖ1が出庫間口ＳＴ01まで走行して停止すると、当該無人搬送車Ｖ1に搭載された集荷用移動端末Ｂ1の作業位置検出部ｂ21は、出庫間口ＳＴ01への到着を検出する。そして、制御部ｂ31は、通信部ｂ１１を介して地上局Ａに当該出庫間口ＳＴ01に対応する荷姿画像Ｇの送信要求を発信させる。この送信要求は、地上局Ａの通信部６に受信されて荷姿画像生成部５に提供される。
【００３２】
この結果、荷姿画像生成部５は、出庫間口ＳＴ01に対応する荷姿画像Ｇを通信部６に供給して集荷用移動端末Ｂ1に送信させる。この荷姿画像Ｇが通信部ｂ１１に受信されると、制御部31は当該荷姿画像Ｇを荷姿画像表示部ｂ41に提供して表示させる。ピッキング作業者は、この荷姿画像表示部ｂ41に表示された荷姿画像Ｇを参照することにより、当該出庫間口ＳＴ01におけるピッキング作業を行う。このような集荷用移動端末Ｂ1及び地上局Ａにおける一連の処理は、無人搬送車Ｖ1が他の出庫間口ＳＴ08，ＳＴ18に停止した場合においても同様に行われ、各出庫間口ＳＴ08，ＳＴ18に対応する荷姿画像Ｇが荷姿画像表示部ｂ41に表示される。
【００３３】
例えば、２番目のピッキング作業場所である出庫間口ＳＴ08では、図３に示す荷姿画像Ｇが荷姿画像表示部ｂ41に表示される。すなわち、「ＫＴＹＫ」という品目の出荷対象商品を８個、先に出庫間口ＳＴ01で積み付けた出荷対象商品（平積みされている）の上に、互いに重ねることなく平積みすることを指示する荷姿画像Ｇが表示される。また、この荷姿画像Ｇでは、出庫間口ＳＴ01で先に積み付けた出荷対象商品のうち、２個が無人搬送車Ｖ1の仮置台（ワークスペース）上に載置されていることが仮置台画像部Ｇ3によって示されている。
【００３４】
また、図４には、最後のピッキング作業場所である出庫間口ＳＴ18に対応する荷姿画像Ｇが示されている。すなわち、この荷姿画像Ｇは、「ＤＣＲＳ」という品目の出荷対象商品を１個、最上段に積み付けることを示している。なお、この荷姿画像Ｇでは、仮置台上に２個の出荷対象商品が載置されていることが仮置台画像部Ｇ3によって示されているので、当該２個の出荷対象商品をパレット上に移載することによって、当該パレットに対する出荷対象商品の積み付けが終了する。
【００３５】
このように本実施形態では、出荷対象商品のピッキングを行う各出庫間口ＳＴ08，ＳＴ18毎に、そこで積み付けるべき出荷対象商品の荷姿を示す荷姿画像Ｇが荷姿画像表示部ｂ41に表示されるので、ピッキング作業者は、出荷対象商品の積み付け方について思考を巡らすことなく、パレット上に出荷対象商品を容易に積み付けることができる。したがって、ピッキング作業の作業効率が従来に比較して格段に向上する。
【００３６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態では、地上局Ａ側において作業ルート計画、割付計画及び積付計画並びに荷姿画像Ｇの生成を行うように構成したが、本発明は、これに限定されるものではない。集荷用移動端末Ｂ1，Ｂ2，……側に作業ルート計画、割付計画及び積付計画並びに荷姿画像Ｇの生成機能を設けるように構成しても良い。この場合、地上局Ａと集荷用移動端末Ｂ1，Ｂ2，……との間の通信機能を削除することが可能であり、装置構成が簡単化される。
【００３７】
（２）上記実施形態では、集荷用移動端末Ｂ1，Ｂ2，……を無人搬送車Ｖ1〜Ｖ2に搭載するように構成したが、移動搬送手段としてフォークリフトを用いてピッキング作業を行う場合には集荷用移動端末Ｂ1，Ｂ2，……をフォークリフトにそれぞれ搭載する。また、集荷用移動端末Ｂ1，Ｂ2，……を携帯自在に構成し、ピッキング作業者によって携帯移動するように構成しても良い。
【００３８】
（３）上記実施形態では、ループ状の走行軌道Ｌsに沿って各出庫間口ＳＴ01〜ＳＴ18が配置されたレイアウト構成の物流センターについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、網目状の走行軌道に沿って出庫間口が設けられている場合であっても、作業ルートは無人搬送車の走行距離が最も短くなるように、つまり無人搬送車が走行軌道上の同一箇所を複数回極力航行しないように計画される。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わるピッキング指示装置及び方法によれば、以下のような効果を奏する。
【００４０】
（１）請求項１記載の発明によれば、各出庫間口毎にそこでパレット上に積み付けるべき出荷対象商品のパレット上の荷姿画像が表示されるので、ピッキング作業者は、ピッキング経験に左右されることなく、各出庫間口において短時間かつ容易に出荷対象商品をパレット上に積み付けることができる。この結果、ピッキング作業者を介したピッキング作業の作業能率が向上する。
【００４１】
（２）請求項２記載の発明によれば、地上局で生成された各出庫間口における荷姿画像が移動端末に送信されて表示される。したがって、移動端末の負荷を軽減することができると共に、地上局側で移動端末側におけるピッキング作業を集中的に管理することができる。
【００４２】
（３）請求項３記載の発明によれば、荷姿画像が３次元画像として生成されるので、ピッキング作業者は、どのような荷姿で出荷対象商品をパレット上に積み付けるかを直感的に理解することができる。
【００４３】
（４）請求項４記載の発明によれば、荷姿画像に各出庫間口における出荷対象商品のピッキング数量を示す画像を付加するので、確実に所定のピッキング数量の出荷対象商品をパレット上に積み付けることができる。
【００４４】
（５）請求項５記載の発明によれば、移動搬送手段に備えられた仮置台上に載置された出荷対象商品の数量を示す画像を荷姿画像に付加するので、仮置台上に載置された出荷対象商品をパレット上に確実に積み付けることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係わるピッキング指示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係わる配送センターのレイアウト構成の概要を示す模式図である。
【図３】  本発明の一実施形態に係わる荷姿画像の構成を示す第１の説明図である。
【図４】  本発明の一実施形態に係わる荷姿画像の構成を示す第２の説明図である。
【符号の説明】
Ａ……地上局
Ｂ1，Ｂ2……集荷用移動端末
ｂ21，ｂ22……作業位置検出部
ｂ31，ｂ32……制御部
ｂ41，ｂ42……荷姿画像表示部（画像表示手段）
１……出荷データ記憶部
２……レイアウトデータ記憶部
３……作業ルート計画部
４……割付／積付計画部（積付計画手段）
５……荷姿画像生成部（画像生成手段）
６，ｂ11，ｂ12……通信部
Ｌs……走行軌道
Ｌt……待機軌道
ＳＴ01〜ＳＴ18……出庫間口
Ｖ1〜Ｖ5……無人搬送車（移動搬送手段）
【図１】
0004432164.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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