(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送物を保管する棚と入出庫口との間で、作業エリアを共有して搬送物の搬送を行う複数台のスタッカクレーンと、各スタッカクレーンに設置されるスタッカクレーン制御装置と、各スタッカクレーンに対する作業指示の管理、通信制御、在庫管理等を行うストッカ制御装置とを備えたストッカの運行管理方法において、ストッカ制御装置が、上位管理システムより受信した複数の作業指示のうち最優先の作業指示を選択し、該最優先作業指示に対してスタッカクレーンを選定するとともに、該最優先作業指示の作業エリアを予約し、かつ予約済み以外のエリア内の作業指示の中から次の優先度の作業指示を選択して、他のスタッカクレーンの次作業として決定することを特徴とするストッカの運行管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台のスタッカクレーンを設置したストッカ（自動倉庫）のスタッカクレーンの運行管理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１〜図２に示すように、１本の走行軌道Ｒ上に数台のスタッカクレーンＳｔ１、Ｓｔ２を設置し、ある一台のスタッカクレーンＳｔ１の作業エリアと当該スタッカクレーンＳｔ１に隣接するスタッカクレーンＳｔ２の走行軌道Ｒ上の作業エリアとを共有させるストッカにおいて、ストッカ制御装置は上位の運行管理システムから「作業ＩＤ」、「搬送物ＩＤ」、「搬送元ＩＤ」、「搬送先ＩＤ」、「優先度ＩＤ」などの情報を含む作業指示を受信すると、次の▲１▼〜▲４▼のような処理を行っていた。
【０００３】
▲１▼  ストッカ制御装置に設置されたＲＡＭにある未実施の作業指示リスト（以下、「作業指示リスト」という。）に登録されている作業情報を確認し、
▲２▼  作業指示リストの中に作業指示ＯｒｄｅｒＡの搬送元ポートにアクセスが可能なスタッカクレーンＳｔ１、Ｓｔ２…を利用する作業指示が無い場合、または、スタッカクレーンＳｔ１、Ｓｔ２を要求する作業指示があるが、作業指示ＯｒｄｅｒＡの優先度を比較した結果、作業指示ＯｒｄｅｒＡの優先度が一番高い場合には、
▲３▼  スタッカクレーンＳｔ１、Ｓｔ２…の状態及び割り付けられている作業の作業エリア（搬送元ポートと搬送先ポート間の搬送に対するスタッカクレーンの走行領域）を確認し、
▲４▼  作業指示ＯｒｄｅｒＡの搬送元ポートにアクセス可能かつ待機中のスタッカクレーンが存在し、作業指示ＯｒｄｅｒＡの作業エリアと、現在実行中の作業指示の作業エリアが干渉しない場合には、当該条件を満たすスタッカクレーンを１台選択し、このスタッカクレーンに作業指示を割り付ける。
【０００４】
また、作業指示ＯｒｄｅｒＡと作業指示リスト中の作業指示とを比較し、作業指示リストの中に、作業指示ＯｒｄｅｒＡの要求するスタッカクレーンと同じスタッカクレーンを要求する作業指示で作業指示ＯｒｄｅｒＡよりも優先度が高いものが存在する場合、作業指示ＯｒｄｅｒＡの優先度が一番高いが、作業指示ＯｒｄｅｒＡの要求するスタッカクレーンで待機中のものが無い場合、又は作業指示ＯｒｄｅｒＡの優先度が一番高く、作業指示ＯｒｄｅｒＡの要求するスタッカクレーンで待機中のものがある場合だが、作業指示ＯｒｄｅｒＡの作業エリアが現在実行中の作業指示の作業エリアと干渉する場合には、作業指示ＯｒｄｅｒＡを作業指示リストヘ登録する。
【０００５】
次に、ストッカ制御装置がスタッカクレーン制御装置より作業完了を受信したときの処理を説明する。
スタッカクレーン制御装置は、いずれかのスタッカクレーン（ここでは「スタッカクレーンＳｔ１」とする。）が搬送作業を終了すると、ストッカ制御装置へ作業完了を報告する。
ストッカ制御装置は、スタッカクレーン制御装置から完了報告を受信すると、次にスタッカクレーンＳｔ１に与える作業指示をストッカ制御装置の持つ作業指示リストより選択する。
【０００６】
この作業指示の選定段階においては、まず、作業指示リストより、スタッカクレーンＳｔ１により搬送可能な作業の内で優先度が一番高いものを選択し、これを次作業候補Ａとする。
そして、次に隣接スタッカクレーンに割り付けられている作業指示を確認し、隣接スタッカクレーンの実行中の作業が、この候補Ａの作業エリアと干渉しない場合には、候補Ａをスタッカクレーンヘと割り付ける。
また、隣接スタッカクレーンの実行中の作業と候補Ａの作業エリアが干渉する場合には、候補Ａをスキップし、次に優先度の高い搬送指示を次の作業候補とし、再度、隣接スタッカクレーン作業との作業エリアの干渉をチェックする。
このような手順を、最終的に実行可能な搬送指示が見つかるか若しくは作業指示リストの最終まで繰り返す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような作業指示のスケジューリングは、作業指示リストの中から実行可能なものを順番に実施していくため、搬送回数の最大化という観点では、効率が高くなると思われる。
しかしながら、上記従来の方法では、搬送指示の優先度は高くても、隣接スタッカクレーンに割り付けられている作業の作業エリアによっては作業を実施できないケースが生じ、優先度は高いがスタッカクレーンヘ作業指示が割り付けられるまでの待ち時間が非常に長くなるという現象が確率的に生じる。
このような特性は、例えば、複数のストッカを設置し、かつストッカ間を自動搬送設備で接続して搬送を行う半導体工場などにおいて、一部の搬送物に対して搬送時間の長期化をもたらすという問題点がある。
【０００８】
本発明は、１本の軌道上に複数のスタッカクレーンを設置したストッカにおいて、上位管理システムよりストッカヘ与えられた作業指示の作業指示リストの中にある優先度の高い作業指示を確実に実行することを保証するとともに、各スタッカクレーン相互の作業の干渉を防止し、スタッカクレーンの利用率の高いストッカの運行管理方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のストッカの運行管理方法は、搬送物を保管する棚と入出庫口との間で、作業エリアを共有して搬送物の搬送を行う複数台のスタッカクレーンと、各スタッカクレーンに設置されるスタッカクレーン制御装置と、各スタッカクレーンに対する作業指示の管理、通信制御、在庫管理等を行うストッカ制御装置とを備えたストッカの運行管理方法において、ストッカ制御装置が、上位管理システムより受信した複数の作業指示のうち最優先の作業指示を選択し、該最優先作業指示に対してスタッカクレーンを選定するとともに、該最優先作業指示の作業エリアを予約し、かつ予約済み以外のエリア内の作業指示の中から次の優先度の作業指示を選択して、他のスタッカクレーンの次作業として決定することを特徴とする。
【００１０】
上記本発明のストッカの運行管理方法では、ストッカヘ与えられた作業指示の中で優先度の高い作業指示から順次確実に実行することから、最優先作業が後回しになるという従来の欠点を解決することができ、また、最優先の作業指示と作業エリアの干渉しない作業を同時に実行することから、搬送効率を大きく向上させることが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明では、上位管理システムから送信された「作業ＩＤ」、「搬送物ＩＤ」、「搬送元ＩＤ」、「搬送先ＩＤ」、「優先度ＩＤ」（「搬送元ＩＤ」及び「搬送先ＩＤ」はストッカ制御装置側で決定する場合もある。）の情報を含む作業指示をストッカ制御装置が受信したときに、当該搬送指示を、ストッカ制御装置の記憶装置にある作業指示リストに登録し、作業指示リストを優先順に並べ替え、リストの先頭作業を次作業の候補とする第１機能を備えている。
【００１２】
また、作業指示の搬送元ＩＤと搬送先ＩＤより当該搬送を実行させるスタッカクレーンのＩＤを決定する第２機能と、作業指示の搬送元ＩＤと搬送先ＩＤより搬送元のスタッカクレーンの停止位置アドレスと搬送先のスタッカクレーンの停止位置アドレスを決定し、搬送元アドレス、搬送先アドレスにより当該作業指示により利用される作業エリアを特定する第３機能を備え、この第３機能により、作業エリアの利用状況の把握及び作業エリアの予約管理を行う。
【００１３】
さらに、複数の作業指示がストッカ制御装置の作業指示リストに登録された場合に、同期搬送モードヘと遷移し、ストッカに設置されたすべてのスタッカクレーンが現在実行中の作業を完了するまで次の作業指示を与えないように制限する第４機能を備えている。
【００１４】
また、同期搬送モードヘ遷移したとき、第３機能を実施すると同時に、各々のスタッカクレーンに対して次に与える作業指示の決定処理を実施する第５機能を備えている。
この第５機能では、まず作業指示リストの先頭にある最優先作業に対して、第２機能によりスタッカクレーンを選定し、このスタッカクレーンに作業指示リストの最優先作業を実施させることを決定し、当該作業指示の作業エリアを予約する。
【００１５】
次に、他のスタッカクレーンに対する作業指示を作業指示リストより選択する。選択条件は、既に決定した作業に対して第３機能により作業指示の作業エリアを決定し、当該作業エリアを予約済みとし、予約済み以外のエリア内の作業指示の中から、優先度の高いものをスタッカクレーンの次作業として決定していく。
【００１６】
同期搬送モードヘ遷移後、すべてのスタッカクレーンが作業を完了し、待機状態になった段階で、第５機能により決定した各々のスタッカクレーンに対する次作業を各スタッカクレーン制御装置へ同時に与える第６機能を備えている。
ここでは、同期搬送を実施するか否かを容易に判別可能なように、同期搬送モードと非同期搬送モードと区分して管理しているが、同期搬送を行うかどうかの条件判定を、作業指示リストに登録されている作業の数が０のときには、非同期搬送の処理を実施し、また、作業指示リストの登録数が１以上の場合には、同期搬送に関する処理を実施してもかまわない。
【００１７】
以下、本発明のストッカの運行管理方法の一実施例を図１〜図８を参照して説明する。
【００１８】
本実施例のストッカの運行管理方法は、図１〜図２に示すようなストッカに適用される。
すなわち、このストッカは、上位管理システムより与えられた作業指示に基づき、棚Ｓｈ１と入出庫ポートＰ１、Ｐ２との間を複数のスタッカクレーンＳｔ１〜ＳｔＮ（ここでは説明を簡単にするため、スタッカクレーンＳｔ１、Ｓｔ２の２台とする。）で搬送物を搬送するように構成されている。
【００１９】
ストッカに設置される棚及び入出庫口には、図３に示すようなＩＤ（これらを総称して「ポートＩＤ」という。）を割り当てる。
また、スタッカクレーンの走行軌道は、図４に示すように作業エリアを区分して管理する。１つの作業エリアには、１つの停止点が含まれる。
スタッカクレーン制御装置Ｓｔｃ１〜ＳｔｃＮは、ストッカ制御装置より、「搬送物ＩＤ」、「搬送元ＩＤ」、「搬送先ＩＤ」を受信するとスタッカクレーンの制御を行い、指定された搬送物を搬送元ＩＤから搬送先ＩＤへと搬送し、搬送が完了するとストッカ制御装置に完了報告を送信する。
【００２０】
ストッカ制御装置ＳＴＣは、上位管理システムＵＳＣより「搬送物ＩＤ」、「作業ＩＤ」、「搬送元ＩＤ」、「搬送先ＩＤ」及び「優先度ＩＤ」からなる作業指示を受信すると、当該搬送指示の情報を元に搬送元エリアＩＤ、搬送先エリアＩＤ、利用スタッカクレーンＩＤの情報を識別し、当該作業指示をスタッカクレーンに割り付けることができない場合には、ストッカ制御装置ＳＴＣに設置されるＲＡＭの作業指示リスト（図８参照）に登録する。
本実施例のストッカの運行管理方法は、ストッカの作業指示リストに作業指示が多数登録された場合に作業指示のスケジューリングを実施するものであり、本適用例では、図７に示すように、非同期搬送モードＭ７１と同期搬送モードＭ７２で区分して状態を管理し、同期搬送モードの場合に、複数スタッカクレーンの作業指示のスケジューリングを実施する。
【００２１】
次に、本実施例のストッカの運行管理方法の動作を説明する。
【００２２】
まず、図７の搬送モードの遷移の説明を行う。
ストッカ制御装置ＳＴＣは、同期搬送モードＭ７２と非同期搬送モードＭ７１とを有し、作業指示リストの登録数が１から０に変化するときに、同期搬送モードＭ７１から非同期搬送モードヘ状態遷移５１させる。
また、非同期搬送モードから同期搬送モードヘの状態遷移５２は、作業指示リストの登録数が０から１に変化するときに行われる。
【００２３】
次に、ストッカ制御装置ＳＴＣが上位管理システムＵＳＣより作業指示を受信したときの処理の流れを図５を参照して説明する。
ストッカ制御装置ＳＴＣが上位管理システムＵＳＣより作業指示を受信すると、Ｓｔｅｐ１１により現在の動作モードを確認する。
【００２４】
現在のモードが同期搬送モードの場合、図８に示すような作業指示リストヘ作業指示を優先度ＩＤ順に登録する（Ｓｔｅｐ１２）。
【００２５】
そして、Ｓｔｅｐ１３に移り、各スタッカクレーンヘの作業指示候補を決定する。
ここで、作業指示候補の決定方式の詳しい説明を行う。
Ｓｔｅｐ１３終了後の作業指示リストが、図８に示す作業指示リストとする。まず、最優先の作業（作業番号１番、搬送元ＩＤ７００１→搬送先ＩＤ０５０３）を、スタッカクレーンＳｔ１に与えることを決定する。
そして、作業番号１の搬送指示の搬送元エリアＡｒ０２、搬送先エリアＡｒ０５であることから、スタッカクレーンの作業エリアＡｒ０２〜Ａｒ０５を予約済みとする。
【００２６】
次に、スタッカクレーンＳｔ２に対する作業を選定する。
作業リストの中から、作業エリアＡｒ０２〜Ａｒ０５を利用しない作業で、かつスタッカクレーンＳｔ２により搬送可能な作業指示の内、優先度が一番高いものをスタッカクレーンＳｔ２の次作業候補とする。
【００２７】
一方、前記Ｓｔｅｐ１１にて非同期搬送モードが選択された場合の処理を説明する。
まず、Ｓｔｅｐ２１にて、作業指示に対して、当該作業を実施可能なスタッカクレーンの有無を判定する。
【００２８】
利用可能なスタッカクレーンが存在しない場合には、Ｓｔｅｐ２２にて非同期搬送モードヘと状態遷移を行い（図７の状態遷移５２）、作業指示リストに作業指示を登録する（Ｓｔｅｐ２３）。
【００２９】
また、Ｓｔｅｐ２１にて利用可能なスタッカクレーンが存在する場合には、当該スタッカクレーンのスタッカクレーン制御装置に作業指示を与える。
【００３０】
次に、同期搬送の手順を図６を参照して説明する。
ストッカ制御装置が同期搬送モードに遷移すると、スタッカクレーン制御装置からの完了報告を待機する状態となる（Ｓｔｅｐ５１）。
ここで、スタッカクレーン制御装置からの完了報告を受信すると、スタッカクレーンの作業状態を確認し、すべてのスタッカクレーンが待機状態にあるか否かの判定を行う（Ｓｔｅｐ５２）。
【００３１】
この場合、作業指示を実施中のスタッカクレーンがあれば、再度Ｓｔｅｐ５１に移り、スタッカクレーン制御装置からの完了報告待ちとなる。
【００３２】
また、Ｓｔｅｐ５２にて、全スタッカクレーンが待機中である場合には、図５のＳｔｅｐ１３で決定されている各スタッカクレーンヘの次作業指示をそれぞれ送信する。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のストッカの運行管理方法によれば、ストッカヘ与えられた作業指示の中で優先度の高い作業指示から順次確実に実行することから、最優先作業が後回しになるという従来の欠点を解決することができ、また、最優先の作業指示と作業エリアの干渉しない作業を同時に実行することから、搬送効率を大きく向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のストッカの運行管理方法を適用するストッカの一例を示す平面図である。
【図２】同制御システムの構成図である。
【図３】同ストッカのポートＩＤを示す説明図である。
【図４】同スタッカクレーンの作業エリアＩＤを示す説明図である。
【図５】同ストッカの制御論理を示すチャート図である。
【図６】同ストッカの搬送指示の送信手順を示すチャート図である。
【図７】同ストッカの搬送モードの状態遷移を示す説明図である。
【図８】同ストッカの作業指示リストを示す図である。
【符号の説明】
Ｓｈ１    棚
Ｔ０１〜Ｔ１０  棚列
Ｓｔ１〜ＳｔＮ  スタッカクレーン
Ｓｔｃ１〜ＳｔｃＮ  スタッカクレーン制御装置
ＳＴＣ    ストッカ制御装置
ＵＳＣ    上位管理システム
【図１】
0003849836.tif 000002
【図２】
0003849836.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003849836.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003849836.tif 000008
【図８】
0003849836.tif 000009