JP2020033110A - 倉庫設備の制御システム及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製品の出荷作業の効率を向上可能な倉庫設備の制御システム及び制御方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る倉庫設備の制御システムは、製品を保管する複数の棟と、棟毎に設けられた製品の入出庫作業を行う棟毎荷役設備と、棟間で製品を運搬する運搬機能と製品の荷役機能とを有する棟間移動設備と、を備える倉庫設備の制御システムであって、各棟における製品の入出庫計画情報及び在庫情報に基づいて、各棟の出庫作業の負荷及び出荷製品数を平準化しつつ製品が出庫時に保管されているべき棟を示す情報を含む最適配置情報を生成し、在庫情報及び最適配置情報に基づいて、棟毎荷役設備及び棟間移動設備に実行させる作業内容を決定する作業決定装置と、作業決定装置によって決定された作業内容を実行するように棟毎荷役設備及び棟間移動設備を制御する制御装置と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、倉庫設備の制御システム及び制御方法に関する。

一般に、製造業において工場で製造された製品は、倉庫設備内に搬入され、出荷されるまでの間、倉庫設備内で保管される。倉庫設備には製品の搬入及び搬出時の荷役を行うための天井クレーンが設置されていることが多く、各天井クレーンが倉庫設備内を走行できる範囲は限定されている。図１０は、１機の天井クレーンが４棟からなる倉庫設備のうちの１棟の荷役を担当している倉庫設備の構成例を示す模式図である。図１０中、符号１は倉庫設備、符号１ａ〜１ｄは棟、符号２ａ〜２ｄは天井クレーン、符号３ａ，３ｂは運搬車両、符号４ａ，４ｂは船積クレーン、符号５は運搬船、符号Ｃは製品を示している。

このような倉庫設備内に保管されている製品を出荷する際には、出荷用の運搬車両や運搬船に製品を載せて客先や物流センターに製品を運搬する。こうした出荷作業を行うためには倉庫設備内から製品を搬出する作業が必要になるが、同じ出荷用の運搬車両や同じ運搬船及び船倉（運搬船の製品を入れる部屋を意味し、同じ船倉への搬入作業は同じ船積クレーンを用いて行うことが多い）に積み込まれる製品は近い場所にあった方が搬出作業を効率よく実行することができる。

例えば出荷用の運搬車両を利用して製品を出荷する場合、出荷用の運搬車両に積載する製品が複数の棟にバラバラに保管されていると、出荷用の運搬車両は複数の棟を回って製品を積載しなければならない。この場合、棟間の移動に余計な時間がかかり、さらに製品を搬出する棟で行われている別の作業と搬出作業が競合して待ち時間が発生して搬出作業の効率が低下しやすくなる。出荷用の運搬車両に積載する製品が１棟にまとめて保管されていると、上述した無駄な時間が短くなり、搬出作業の効率が向上する。

これに対して、運搬船を利用して製品を出荷する場合には、必ずしも同じ運搬船及び船倉に積載する製品が１棟にまとめて保管されていることが最適の状態になるとは限らない。これは、例えば１機の船積クレーンが単位時間に荷役できる製品量（以下、荷役能力）に対して１機の天井クレーンの荷役能力が小さい場合、積載する製品が１棟にまとめて保管されていると、天井クレーンによる搬出作業が船積クレーンによる船積作業に追いつかず、船積作業の中断が発生するためである。ところが、この場合であっても、同じ運搬船及び船倉に積載する製品が複数の棟にバラバラに保管されている状況では、搬出作業が非効率になりやすいため、積載する製品を特定の棟にある程度まとめておくことが求められる。

上述した理由から製品の出荷作業を効率化するためには、同じ出荷用の運搬車両や同じ運搬船及び船倉に積載する製品を特定の棟にまとめて保管することが望ましい。ところが、工場から倉庫設備内に製品が搬入される時点では、その製品がどの出荷用の運搬車両や運搬船及び船倉に積載されるかは決まっていないことが多い。よって、倉庫設備内に製品が搬入された後、積載する出荷用の運搬車両や運搬船及び船倉が決まってから棟間で製品を移動する作業が行われることがある。

棟間の製品移動には、運搬車両や棟間台車（棟間を移動する台車）が用いられることが多い。棟間の製品移動に運搬車両を用いる場合、同じ運搬車両は船積クレーンへの製品の移動にも用いられるため、作業が競合しやすく、作業負荷が集中した場合には遅れが発生しやすい。これに対して、棟間台車を用いる場合には、運搬車両とは違って作業の競合が発生しにくく、遅れが発生するリスクが少ない。ところが、棟間台車への製品の積載や下し作業には天井クレーンを用いる必要があり、天井クレーンとの作業競合が発生する可能性がある。なお、天井クレーンとの作業競合は運搬車両でも発生する。このような背景から、特許文献１，２には、製品移動を行う際に天井クレーンの作業負荷が高くならないようにする技術が記載されている。具体的には、特許文献１，２に記載の技術はいずれも、荷役機能と運搬機能とを兼ね備えた製品移動用車両に関するものであり、この製品移動用車両によって天井クレーンの作業負荷を減らして物流効率を向上させることができる。

特開平１１−３３６２３号公報 特開平１１−１９３１０９号公報

しかしながら、特許文献１，２に記載の製品移動用車両を適用する場合、搬送元及び搬送先の荷物置場が製品移動用車両に対応したものになっている必要がある。図１０に示した倉庫設備１では、運搬車両や岸壁に製品を置く作業が行われるが、一般にこれらの置場には製品移動用車両に対応した設備を設けることが難しい。このため、このような設備がない場所に関係する搬送作業では天井クレーンを用い、棟間での製品の移動作業では倉庫内置場に製品移動用車両に対応した設備を取り付けることによって、天井クレーンの負荷を上げることなく製品移動用車両を使用して棟間の製品移動を行うことができる。ところが、特許文献１，２には、天井クレーンと製品移動用車両とを混在させた倉庫設備に関する記載はなく、それらの制御方法についても具体的な開示や示唆がない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、製品の出荷作業の効率を向上可能な倉庫設備の制御システム及び制御方法を提供することにある。

本発明に係る倉庫設備の制御システムは、製品を保管する複数の棟と、棟毎に設けられた前記製品の入出庫作業を行う棟毎荷役設備と、棟間で前記製品を運搬する運搬機能と前記製品の荷役機能とを有する棟間移動設備と、を備える倉庫設備の制御システムであって、各棟における前記製品の入出庫計画情報及び在庫情報に基づいて、各棟の出庫作業の負荷及び出荷製品数を平準化しつつ前記製品が出庫時に保管されているべき棟を示す情報を含む最適配置情報を生成し、前記在庫情報及び前記最適配置情報に基づいて、前記棟毎荷役設備及び前記棟間移動設備に実行させる作業内容を決定する作業決定装置と、前記作業決定装置によって決定された作業内容を実行するように前記棟毎荷役設備及び前記棟間移動設備を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る倉庫設備の制御方法は、製品を保管する複数の棟と、棟毎に設けられた前記製品の入出庫作業を行う棟毎荷役設備と、棟間で前記製品を運搬する運搬機能と前記製品の荷役機能とを有する棟間移動設備と、を備える倉庫設備の制御方法であって、各棟における前記製品の入出庫計画情報及び在庫情報に基づいて、各棟の出庫作業の負荷及び出荷製品数を平準化しつつ前記製品が出庫時に保管されているべき棟を示す情報を含む最適配置情報を生成し、前記在庫情報及び前記最適配置情報に基づいて、前記棟毎荷役設備及び前記棟間移動設備に実行させる作業内容を決定する作業決定ステップと、前記作業決定ステップにおいて決定された作業内容を実行するように前記棟毎荷役設備及び前記棟間移動設備を制御する制御ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明に係る倉庫設備の制御システム及び制御方法によれば、製品の出荷作業の効率を向上させることができる。

図１は、本発明の一実施形態である倉庫設備及びその制御システムの構成を示す模式図である。 図２は、図１に示す作業決定装置の構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の一実施形態である作業決定処理の流れを示すフローチャートである。 図４は、バース計画情報の一例を示す図である。 図５は、出荷製品リスト情報の一例を示す図である。 図６は、最適配置情報の一例を示す図である。 図７は、出荷製品の出庫作業以外の作業について予定作業時間を計算した例を示す図である。 図８は、作業余力を計算した例を示す図である。 図９は、最適配置情報の一例を示す図である。 図１０は、１機の天井クレーンが４棟からなる倉庫設備のうちの１棟の荷役を担当している倉庫設備の構成例を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である倉庫設備の制御システム及びその制御方法について説明する。

〔倉庫設備の構成〕
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態である倉庫設備の構成について説明する。

図１は、本発明の一実施形態である倉庫設備及びその制御システムの構成を示す模式図である。図１に示すように、本発明の一実施形態である倉庫設備１は、複数の棟１ａ〜１ｄによって構成され、各棟には天井クレーン２ａ〜２ｄが１機ずつ設置されている。各天井クレーン２ａ〜２ｄは、各棟内に入ってきた運搬車両３ａ，３ｂに積載されている製品Ｃを各棟内の空き置場に移動（入庫）したり、各棟内に保管されている製品Ｃを運搬車両３ａ，３ｂ上又は岸壁に移動（出庫）したり、各棟内で製品Ｃを移動させて配置を変更（配替）したりする。天井クレーン２ａ〜２ｄは、本発明に係る棟毎荷役設備として機能する。

運搬船５への船積時期が近づいた製品（以降、出荷製品と呼ぶ）は、岸壁に移動され、使用する船積クレーン４ａ，４ｂの届く位置に載置される。一般に、近い時間帯で同じ船積クレーン４ａ，４ｂを使って船積される出荷製品は同じ棟に入っていた方が、天井クレーン２ａ〜２ｄの作業の干渉が少なくなり、出荷作業（製品の岸壁出し＋船積）がスムーズに進むことが多い。また、使用する船積クレーン４ａ，４ｂの近くにある棟に出荷製品が入っていた方が運搬車両３ａ，３ｂが移動する距離が短くなるので、運搬車両３ａ，３ｂの負荷が小さく済み、作業遅れが発生しにくくなり、出荷作業の効率が高くなる傾向がある。このように、出荷作業の効率は出荷製品がどの棟に保管されているかに影響を受けると言える。

しかしながら、各製品がどの船積クレーン４ａ，４ｂを使用して岸壁のどの位置でどの運搬船５に積載されるかを規定したバース計画は、製品Ｃが入庫されるタイミングでは決定していないことが多く、出荷製品は必ずしも理想的な棟に入庫されているとは限らない。このため、入庫後の製品Ｃはしばしば別の棟に移動させられる。以降、入庫後の製品を別の棟に移動する作業を棟間移動作業と呼ぶ。ここで、棟間移動作業を行うのは運搬車両３ａ，３ｂや台車等の設備である。運搬車両３ａ，３ｂや台車に製品を載せおろしする作業は搬送元棟及び搬送先棟の天井クレーン２ａ〜２ｄで行われ、１回の１製品の棟間移動作業につき天井クレーン２ａ〜２ｄの荷役作業が搬送元棟と搬送先棟とで１回ずつ合計２回発生する。

ところが、天井クレーン２ａ〜２ｄには入庫製品を棟内に受け入れる作業及び出荷製品を運搬車両に載せたり岸壁に出したりする作業がある。このため、天井クレーン２ａ〜２ｄの作業負荷はもともと高いことが多く、天井クレーン２ａ〜２ｄに棟間移動作業のための製品の積み下ろし作業を十分に行える時間の余裕がないことが多い。このような背景から、図１に示す倉庫設備１には、天井クレーン２ａ〜２ｄを使わなくても製品Ｃの棟間移動作業を行うことが可能なように棟間移動設備６ａ，６ｂが設けられている。棟間移動設備６ａ，６ｂは、本発明に係る棟間移動設備として機能する。

棟間移動設備６ａ，６ｂは、単独で製品Ｃの積み下ろしを行うことができ、製品Ｃの運搬のための走行機能も備えている。棟間移動設備６ａ，６ｂを用いることにより、天井クレーン２ａ〜２ｄや運搬車両３ａ，３ｂの作業負荷を上げることなく、棟間移動作業を行うことができる。また、天候等の影響によって運搬船５への船積荷役を担当する船積クレーン４ａ，４ｂが変更された場合、製品Ｃの保管されている棟と船積を行う岸壁位置とが離れた状態での出荷作業が発生しやすく、この場合は作業効率が低下する。図１に示す倉庫設備１では、このような担当クレーン変更等があった場合であっても、棟間移動設備６ａ，６ｂを用いて棟間移動作業を積極的に行うことにより出荷製品を船積岸壁位置に近い棟に集めることができる。これは、製品Ｃの棟間移動に必要な製品Ｃの積み下ろし作業と入出庫作業との競合を抑えることができるためである。

〔制御システムの構成〕
次に、図１，２を参照して、上記倉庫設備１の制御システムの構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態である倉庫設備及びその制御システムの構成を示す模式図である。図２は、図１に示す作業決定装置１３の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、上記倉庫設備１の制御システム１０は、通信装置１１、制御装置１２、作業決定装置１３、及び操業データベース（操業ＤＢ）１４を備えている。

通信装置１１は、棟間移動設備６ａ，６ｂと制御装置１２との間の相互の情報通信を制御する装置である。

制御装置１２は、情報処理装置により構成され、制御システム１０全体の動作を制御する。

作業決定装置１３は、情報処理装置により構成され、制御装置１２から送信された情報に基づいて指定された対象運搬設備（天井クレーン２ａ〜２ｄ及び棟間移動設備６ａ，６ｂ）の作業の内容を決定する。具体的には、図２に示すように、作業決定装置１３は、情報処理装置内部の演算処理装置がコンピュータプログラムを実行することにより、入力部１３ａ、最適配置生成部１３ｂ、最適配置記憶部１３ｃ、作業決定部１３ｄ、及び出力部１３ｅとして機能する。これら各部の機能について後述する。

図１に戻り、操業ＤＢ１４は、倉庫設備１の操業実績及び操業計画に関する情報を格納している。なお、本実施形態では、倉庫設備１の操業実績及び操業計画に関する情報には以下に示す情報が含まれている。

・各棟製品在庫情報（現在各棟内に保管されている製品の情報）
・製品入庫計画情報（運搬車両によって工場から倉庫設備に運ばれてくる製品に関する情報、製品が入庫する棟及び入庫予定時刻の情報等）
・船積計画情報（製品の船積時間帯、船積順、担当船積クレーン、船積バース位置、船舶向け先情報等）
・運搬計画情報（岸壁、他棟、工場に移動する製品ロットに関する情報（製品リスト、製品の搬送元、製品の搬送先、搬送作業予定時刻情報）等）
・各設備情報（天井クレーン、船積クレーン、棟間移動設備、運搬車両、運搬船が実行中及び実行予定の作業についての情報、各設備の現在位置情報等）
・実績情報（計画情報のうち、完了している部分の情報及び計画の変更情報等）

このような構成を有する倉庫設備１では、制御システム１０が以下に示す作業決定処理を実行することにより、製品Ｃの出荷作業の効率を向上させる。以下、図３に示すフローチャートを参照して、作業決定処理を実行する際の制御システム１０の動作について説明する。

〔作業決定処理〕
図３は、本発明の一実施形態である作業決定処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すフローチャートは、作業決定装置１３が制御装置１２から作業を割り付ける対象運搬設備（天井クレーン２ａ〜２ｄ及び棟間移動設備６ａ，６ｂ）の情報と操業実績及び操業計画に関する情報とを受信したタイミングで開始となり、作業決定処理はステップＳ１の処理に進む。なお、本実施形態では、対象運搬設備は、登録されていた作業を完了したタイミングで制御装置１２に作業が完了したことを連絡し、制御装置１２は、作業完了の連絡があった対象運搬設備の作業決定を行うために作業決定装置１３を起動する。そして、制御装置１２は、作業決定装置１３が起動されると、操業実績及び操業計画に関する情報を操業ＤＢ１４から抽出し、抽出した情報と作業を割り付ける対象運搬設備の情報とを作業決定装置１３に送信する。

ステップＳ１の処理では、入力部１３ａが、制御装置１２が送信した情報を受信し、受信した情報を最適配置生成部１３ｂに送信する。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、作業決定処理はステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２の処理では、最適配置生成部１３ｂが、入力部１３ａから送信された情報を用いて出荷製品の最適配置棟（製品が出庫時に保管されているべき棟）を示す最適配置情報を生成し（最適配置情報生成処理）、生成した最適配置情報を最適配置記憶部１３ｃに保存する。最適配置情報生成処理の詳細については後述する。そして、最適配置生成部１３ｂは作業決定部１３ｄを起動する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、作業決定処理はステップＳ３の処理に進む。

ステップＳ３の処理では、作業決定部１３ｄが、対象運搬設備に割り付ける作業の内容（対象製品、搬送先）を生成し（作業内容生成処理）、生成した作業の内容を示す作業内容情報を出力部１３ｅに送信する。作業内容生成処理の詳細については後述する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、作業決定処理はステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４の処理では、出力部１３ｅが、ステップＳ３の処理において送信された作業内容情報を制御装置１２に送信する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、一連の作業決定処理は終了する。

以後、制御装置１２は、対象運搬設備に作業内容情報を送信し、対象移動設備が作業内容情報に従って作業を実行する。具体的には、対象移動設備は、対象製品の近くまで移動し、その対象製品を積み、搬送先まで移動を開始する。製品が搬送先まで到着すると、対象運搬設備は搬送先に到着したことを制御装置１２に送信する。制御装置１２は対象運搬設備が運んできた製品の置場を決定し、その決定結果を対象運搬設備に送信する。対象運搬設備は制御装置１２から指示された置場に製品を運び下ろす。製品の置場候補が複数ある場合には、操業状況に応じて置場を決めればよい。搬送先棟の在庫量が多い場合にはできるだけ段積みをするように置場を決めるとよいし、在庫量が少ない場合には製品を積み重ねないようにして作業効率が落ちないようにするとよい。対象運搬設備が運搬した製品を搬送先棟の置場に置き終わると、登録作業完了の連絡が制御装置１２に送られて、また新たな作業が対象運搬設備に割り当てられる。

〔最適配置情報生成処理〕
次に、上記ステップＳ２の最適配置情報生成処理について詳しく説明する。

本実施形態では、最適配置生成部１３ｂは、以下に示す方針１〜３に従って最適配置情報を生成する。

（方針１）出荷製品をできるだけその出荷岸壁（使用する船積クレーン）に近い棟に保管する。
（方針２）各棟の製品サイズ毎の空き置場数（さらに製品を置くことができる量）を平準化する。すなわち、棟によって製品置場が極端に少なくならないようにする。
（方針３）各船積クレーンが船積する出荷製品に関して、天井クレーンの荷役能力が使用する船積クレーンの荷役能力を下回らないようにする。

ここで、（方針１）は、出荷製品を岸壁に移動させる時にできるだけ運搬車両を使わなくて済むようにするための方針である。出荷岸壁に近い棟に保管されている製品は、天井クレーンを使って船積クレーンが届く場所（岸壁）に置くことができる。運搬車両を使わなければ、出荷製品の岸壁への移動が運搬車両の稼働台数や他の運搬作業との競合に影響を受けることがない。また、運搬車両を使わないことによって岸壁への移動にかかる時間を節約できる。従って、（方針１）に基づいて各棟に製品を配置することにより、岸壁への製品の移動作業を安定して効率的に行うことができる。

一方、（方針２）は、出荷製品の棟間移動によって各棟の空き置場数のバランスが崩れることを回避するための方針である。特に棟間移動によって多くの出荷製品が入庫された棟では、空き置場数が少なくなりやすく、その棟に入庫すべき出荷製品をその棟に入庫できない状況が発生し得る。このような状況を回避するためには、空き置場数が少ない棟に置かれている製品で出荷製品以外のものを他棟に移動することが有効である。従って、（方針２）に基づいて各棟に製品を配置することより、出荷製品及び出荷製品以外の製品トータルでの在庫量を平準化できる。

また、（方針３）は、船積クレーンの能力と出荷製品を担当する天井クレーンの荷役能力とのバランスを適正にする方針である。本実施形態では、天井クレーンが１回のサイクルで荷役できる製品数を１個としている。船積クレーンが複数個の製品を同時に荷役できると仮定すると、岸壁へ製品を移動する天井クレーンが１回のサイクルで１個移動するのに対して、船積クレーンは複数個の製品を同時に運搬船に積み込むことになる。１機の船積クレーンが担当する全出荷製品が１つの棟に入っている場合、天井クレーンのサイクルタイムが船積クレーンのサイクルタイムと同じであれば、船積クレーンの荷役能力が天井クレーンの荷役能力を上回っているため、製品が岸壁に出てくるのを船積クレーンが待つ（作業中断が発生する）状態が多く発生し、船積効率が低下する。もし１機の船積クレーンが担当する出荷製品が、１棟だけでなく複数棟に入っていると複数の天井クレーンによって複数の出荷製品が並行して岸壁に出されるので、船積クレーン作業中断は減少する。従って、（方針３）に基づいて船積クレーンと天井クレーンの同時荷役可能製品数に従って船積クレーンが担当する出荷製品を何棟かに分散して保管することにより、船積作業の中断を抑制できる。

上記方針１〜３に従った最適配置情報生成処理の例を以下に示す。本例では、最適配置生成部１３ｂは、船積計画情報から出荷製品の船積予定時刻及び出庫予定時刻を計算し（ステップＳ２ａ）、各棟に出庫作業を割り付け（山積み処理）（ステップＳ２ｂ）、各棟の出庫作業を平準化し（山崩し処理）（ステップＳ２ｃ）、最適配置情報を生成する（ステップＳ２ｃ）。

具体的には、まず、ステップＳ２ａの処理では、最適配置生成部１３ｂは、船積計画情報を用いて各出荷製品の船積予定時刻を計算する。船積計画情報は、例えば下記の情報から構成される。

（ａ）バース計画情報
（ｂ）出荷製品リスト情報

ここで、バース計画情報は、船積クレーンの荷役作業に関する情報である。具体例を図４に示す。図４に示すバース計画情報の各項目の意味は以下の通りである。

・対象製品グループ：１つの運搬船の１つの船倉に積み込む出荷製品が属するグループに割り当てられた番号（１つの対象製品グループの船積では１機の船積クレーンを連続して使用する）
・使用船積クレーン：対象製品グループに属する出荷製品の船積に使用する船積クレーン
・使用岸壁位置：対象製品グループに属する出荷製品の船積に使用する岸壁の位置
・理想保管棟：使用岸壁位置の近くにある倉庫設備の棟（その棟の天井クレーンを用いて出荷製品を岸壁に出せば、岸壁上で移動することなしに使用船積クレーンが出荷製品を岸壁から船倉へ積み込み可能）
・対象運搬船：対象製品グループに属する出荷製品を積み込む運搬船
・対象船倉：対象製品グループに属する出荷製品を積み込む対象運搬船の船倉番号
・船積開始予定時刻：対象製品グループに属する出荷製品の船積を開始できる最早時刻（対象運搬船の入港時刻や先行する対象製品グループの船積作業計画から計算。但し、この時刻に使用船積クレーンが先行する対象製品グループの船積を完了していなければ実際の船積開始時刻はこの時刻より遅れることになる）

また、出荷製品リスト情報は、対象製品グループに属する出荷製品に関する情報である。具体例を図５に示す。図５に示す出荷製品リスト情報の各項目の意味は以下の通りである。

・対象製品グループ：バース計画情報の同名項目と同じ
・製品ＩＤ：出荷製品毎に割り付けられた識別子
・船積順：出荷製品が船積される順番（但し、対象製品グループの中で１から順に割り当てられるものとする。また、同一対象製品グループ内で同じ順番が複数個の出荷製品についている場合は、船積クレーンが１サイクルで複数個の出荷製品を同時荷役することを意味する）
・製品幅：製品の幅長
・製品外径：製品の外径長
・製品単重：製品の重量

最適配置生成部１３ｂは、出荷製品リスト情報内に含まれる各出荷製品の船積予定時刻を計算する。具体的には、最適配置生成部１３ｂは、バース計画情報の各対象製品グループに属する出荷製品について船積順に、船積開始予定時刻と使用する船積クレーンの荷役サイクルタイム（設定値）に基づいて船積予定時刻を計算する。なお、先行する対象製品グループの製品の最も遅い船積予定時刻が船積開始予定時刻より遅い場合、最適配置生成部１３ｂは、最も遅い船積予定時刻をその対象製品グループの船積開始予定時刻として対象製品グループに属する出荷製品の船積予定時刻を計算する。

なお、設備非稼働時間や運搬船内で必要になる保定作業を考慮することにより、船積予定時刻をさらに正確に計算できる。また、船積クレーンが同時に荷役できる製品数によって異なるサイクルタイムを設定して船積予定時刻を計算してもよい。各出荷製品の船積予定時刻が計算できたら、最適配置生成部１３ｂは、その時刻情報に基づいて各出荷製品の出庫予定時刻（出荷のために天井クレーンによって製品を倉庫から出す時刻）を計算する。出庫作業は船積作業より先に行われるので、出庫してから船積が完了するまでの時間（推定値）だけ船積予定時刻からさかのぼった時刻を出庫予定時刻とすればよい。

次に、ステップＳ２ｂの処理では、最適配置生成部１３ｂが、出庫予定時刻及びバース計画情報内の理想保管棟情報に基づいて、各出荷製品が出庫時に保管されるべき棟を決定する。ここで、各出荷製品が出庫時に保管されるべき棟は、バース計画情報の理想保管棟の中から選択するものとし、この処理においては棟の天井クレーンの作業負荷は一切考慮に入れない。各棟への出荷製品の割り付けは例えば以下のルール１，２に従って行えばよい。

ルール１：現時点で理想保管棟に置かれている出荷製品は現在保管されている棟に割り付ける（棟を変えない）。
ルール２：出庫時刻を複数の時間帯に分け、各時間帯で理想保管棟の各棟に割り付けられた出荷製品数をできるだけ平準化する。

各棟に出荷製品の出庫作業を割り付けた最適配置情報の一例を図６に示す。図６に示す最適配置情報には、各棟の各時間帯に割り付けられた出荷製品の製品ＩＤとその出庫予定時刻が表示されている。但し、現段階では天井クレーンの作業負荷が考慮されていないので、時間帯によっては天井クレーンの能力以上の出庫作業が割り当てられている可能性がある。また、実際の操業では、天井クレーンは出庫作業以外の作業も行わなければならないので、必ずしも図６に示す全ての出庫作業を割り付けられた時間帯内に完了できるとは限らない。

次に、ステップＳ２ｃの処理では、最適配置生成部１３ｂが、天井クレーンの能力を超えて割り付けられた出庫作業を平準化する。詳しくは、まず、最適配置生成部１３ｂは、ステップＳ２ｂの処理結果において各時間帯及び各棟に“出荷製品の出庫作業”以外の作業（入庫又は工場への返品のための搬出作業）が割り当てられる予定作業時間を計算する。図７は、出荷製品の出庫作業以外の作業について予定作業時間を計算した例を示す図である。次に、最適配置生成部１３ｂは、予定作業時間の計算結果に基づいて、各時間帯及び各棟の“出荷製品の出庫作業”を行える時間（作業余力）を計算する。図８は、作業余力を計算した例を示す図である。次に、最適配置生成部１３ｂは、作業余力を超えている出荷製品の出庫作業を他の棟に変更することにより最適配置情報を変更する。図９は、図６に示す最適配置情報の変更例を示す図である。図９に示す例では、１製品あたりの天井クレーンハンドリング時間を５分として処理をしており、Ａ０１棟及びＡ０２棟における出庫作業がＡ０３棟の出庫作業に変更されている。

なお、この変更処理では、出庫作業を理想保管棟以外の棟に割り付ける場合もある。理想保管棟以外の棟に割り付ける出荷製品は、現時点で理想保管棟以外に保管されている出荷製品から必要最小限だけ選択する。すなわち、最適配置生成部１３ｂは、作業余力の範囲でできるだけ理想保管棟に割り付けて、作業余力を超える分だけを理想保管棟以外の棟に割り付ける。また、理想保管棟以外の棟に割り付ける場合も、最適配置生成部１３ｂは、その割り付け棟は理想保管棟から最も近い（移動時間が最も短い）棟を選ぶようにする。これにより、最適配置情報が生成され、最適配置生成部１３ｂは最適配置記憶部１３ｃに最適配置情報を記憶する。

〔作業内容生成処理〕
次に、上記ステップＳ３の作業内容生成処理について詳しく説明する。

作業内容生成処理では、まず、作業決定部１３ｄは、操業ＤＢ１４から各棟製品在庫情報を読み込むと共に最適配置記憶部１３ｃに記憶されている最適配置情報を読み込む。次に、作業決定部１３ｄは、各棟製品在庫情報と最適配置情報とで棟が異なっている出荷製品を抽出し、抽出された出荷製品を出庫予定時刻順に並べる。次に、作業決定部１３ｄは、各出荷製品について以下に示す作業１又は作業２のどちらかを作業内容として生成する。なお、作業決定部１３ｄは、作業１が生成できた場合は作業２を生成せず、作業１が生成できない場合に作業２を生成する。

（作業１）現在保管されている棟を搬送元、最適配置情報で割り付けられている棟を搬送先とする作業を生成する。但し、搬送先に製品を保管できる空き置場が設定数以上ない場合は作業１を生成しない。
（作業２）搬送先に保管されている出荷製品以外の製品を別の棟に運搬する作業を生成する。但し、運搬対象の製品は、以下に示す条件１，２を満足する製品を対象とする。また、作業２の搬送先は、条件２を満たす棟のうち、空き置場数が最大の棟とする。

（条件１）その製品をのけることによってできた空き置場に出荷製品を保管できるか、その製品をのけることによって出荷製品が保管できる空き置場を作りやすくなる。
（条件２）その製品の搬送先として、設定数以上の空き置場（但し、下に出荷製品がない置場）がある棟が存在する。

そして最後に、作業決定部１３ｄは、作成した各出荷製品の作業内容（作業１又は作業２のどちからだけがある）について、上から順に以下に示す処理（１）〜（４）を実行し、対象運搬設備に作業内容を割り付ける。

（１）対象運搬設備の現在位置（棟）と対象作業内容の搬送元（棟）が同じである場合、対象作業内容を対象運搬設備に割り付けて処理終了。
（２）対象運搬設備の現在位置（棟）と対象作業内容の搬送元（棟）が異なる場合、他の運搬設備（作業内容の仮割り付けがされていない運搬設備）の中で移動先（棟）が対象作業内容の搬送元（棟）と同じものがない場合、対象作業内容を対象運搬設備に割り付けて処理終了。
（３）（２）の処理において、他の運搬設備の中で移動先（棟）が対象作業内容の搬送元（棟）と同じものがあった場合、対象作業内容を他の運搬設備に仮割り当てする。
（４）対象作業内容を変更して（１つ下に移動）（１）の処理に戻る。

以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である倉庫設備１の制御システム１０によれば、各棟の在庫量と設備作業負荷の平準化を考慮した上で棟間での製品配置が最適化されるので出荷作業を遅滞なく効率的に実行することができる。例えばバース計画を変更した際には、全棟での製品配置をバース計画に合わせて変更する時間が足りず、その結果として船積作業中断が発生して船積作業効率が大幅に低下することが多い。しかしながら、本発明の一実施形態である倉庫設備１の制御システム１０によれば、バース計画の変更に対して製品配置を迅速に変更できるので、船積作業効率の低下を防ぐことができる。換言すれば、従来設備では船積作業効率の低下のおそれがあるためにバース計画を自由に変更できなかったが、本発明の一実施形態である倉庫設備１の制御システム１０によれば、操業状況に対応してバース計画を柔軟に変更できるのでバースの効率的な運用が可能になる。

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

１ 倉庫設備
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 棟
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 天井クレーン
３ａ，３ｂ 運搬車両
４ａ，４ｂ 船積クレーン
５ 運搬船
６ａ，６ｂ 棟間移動設備
１０ 制御システム
１１ 通信装置
１２ 制御装置
１３ 作業決定装置
１３ａ 入力部
１３ｂ 最適配置生成部
１３ｃ 最適配置記憶部
１３ｄ 作業決定部
１３ｅ 出力部
１４ 操業データベース（操業ＤＢ）
Ｃ 製品

Claims (2)

1. 製品を保管する複数の棟と、棟毎に設けられた前記製品の入出庫作業を行う棟毎荷役設備と、棟間で前記製品を運搬する運搬機能と前記製品の荷役機能とを有する棟間移動設備と、を備える倉庫設備の制御システムであって、
   各棟における前記製品の入出庫計画情報及び在庫情報に基づいて、各棟の出庫作業の負荷及び出荷製品数を平準化しつつ前記製品が出庫時に保管されているべき棟を示す情報を含む最適配置情報を生成し、前記在庫情報及び前記最適配置情報に基づいて、前記棟毎荷役設備及び前記棟間移動設備に実行させる作業内容を決定する作業決定装置と、
   前記作業決定装置によって決定された作業内容を実行するように前記棟毎荷役設備及び前記棟間移動設備を制御する制御装置と、
   を備えることを特徴とする倉庫設備の制御システム。
2. 製品を保管する複数の棟と、棟毎に設けられた前記製品の入出庫作業を行う棟毎荷役設備と、棟間で前記製品を運搬する運搬機能と前記製品の荷役機能とを有する棟間移動設備と、を備える倉庫設備の制御方法であって、
   各棟における前記製品の入出庫計画情報及び在庫情報に基づいて、各棟の出庫作業の負荷及び出荷製品数を平準化しつつ前記製品が出庫時に保管されているべき棟を示す情報を含む最適配置情報を生成し、前記在庫情報及び前記最適配置情報に基づいて、前記棟毎荷役設備及び前記棟間移動設備に実行させる作業内容を決定する作業決定ステップと、
   前記作業決定ステップにおいて決定された作業内容を実行するように前記棟毎荷役設備及び前記棟間移動設備を制御する制御ステップと、
   を含むことを特徴とする倉庫設備の制御方法。

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