JP2009126682A - 自動倉庫の背面ピッキングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 ピッカーのピッキング作業における安全性の向上と棚間口のピッチ（上下方向のサイズ）の縮小を実現できる背面ピッキングシステムを実現する。
【解決手段】 本発明は、間隔をおいて配置された２列の棚群１００−１、１００−２の間に、上下に昇降可能であると共に棚群の延在方向に走行可能なスタッカクレーン２００が配置され、各棚群は上下及びその延在方向に関して複数の棚間口に区画されると共に下側の所定段数の棚間口は商品ピッキングのためのコンテナ４００が置かれるフェイスエリアＦＡ、残りの棚間口は商品補充のためのコンテナが置かれる保管エリアＲＡとされる自動倉庫の背面ピッキングシステムに適用される。本発明においては、前記フェイスエリアにおける棚間口に置かれるコンテナをスライドレールによる引き出し式とし、コンテナを引き出さないとコンテナ内の商品を取り出せないようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動倉庫の背面ピッキングシステムに関する。

受注オーダーに応じた商品等の物品を出荷する流通センターや配送センターに適用されるピッキングシステムとして、各種物品を格納している２列の棚群の間にスタッカクレーンを配置し、棚群の背面側においてピッキング作業者（以下、ピッカーと呼ぶ）が指定された商品のピッキングを行う、自動倉庫の背面ピッキングシステムが提案されている（例えば特許文献１参照）。

図５を参照して、背面ピッキングシステムの第１の例について説明する。図５は、商品固定式の自動倉庫の一部及びピッカーの作業エリアを棚群の延在方向から見た図である。

商品を格納するための２列の棚群１００−１と１００−２との間に、上下の昇降及び棚群の延在方向に走行可能なスタッカクレーン２００が設けられている。棚群１００−１、１００−２の構成はほぼ同じであり、棚群１００−１について言えば、上下方向及び棚群１００−１の延在方向について複数に区画されることで、各区画が商品を格納するための棚間口となる。棚群１００−１はまた、ピッカー３００の手の届く高さ位置までの棚間口（通常、３段程度）の存在する領域がフェイスエリア（あるいはピッキングエリア）ＦＡとされ、それよりも上の棚間口の存在する領域が保管エリアＲＡとされる。作業時間帯では、通常、フェイスエリアＦＡにおいてピッカー３００が商品のピッキング作業を行い、スタッカクレーン２００は保管エリアＲＡからフェイスエリアＦＡに対する商品の補充作業を行う。

なお、商品固定式というのは、スタッカクレーン２００が保管エリアＲＡからフェイスエリアＦＡに対する商品の補充作業を主として行うタイプのものであり、フェイスエリアＦＡから保管エリアＲＡへの商品の戻し作業をも行う、後述する商品入れ替え式と区別される。フェイスエリアＦＡの各棚間口はフローラック形式にされている。フローラック形式というのは、商品を載置する棚板が棚群の背面から斜め下方に突出し、スタッカクレーン２００で補充された商品が棚板の先端側に滑り落ち易くなっているタイプのことである。また、商品は、通常、容器に複数個収容した状態で保管され、スタッカクレーン２００によるフェイスエリアＦＡの各棚間口への商品補充も容器単位で行われる。

図６は、背面ピッキングシステムの第２の例を示し、商品入れ替え式と呼ばれる自動倉庫の一部（図６ａ）及びピッカーの作業エリア、つまりフェイスエリアＦＡ（図６ｂ）をそれぞれ棚群の延在方向から見た図である。図６でも２列の棚群１００−１、１００−２を示しているが、それらの間に配置されるスタッカクレーンは、図５のものと同じで良いので、図示を省略している。商品入れ替え式というのは、前述したように、スタッカクレーンが保管エリアＲＡからフェイスエリアＦＡに対する商品の補充作業を行うだけでなく、フェイスエリアＦＡから保管エリアＲＡへの商品の戻し作業をも行うタイプのものである（例えば特許文献２参照）。

特開２００２−１６０８０１号公報 特開平６−１５６６１５号公報

上記の第１、第２の例のいずれの場合も、ピッカーはコンテナとコンテナの隙間Ｇから手を入れてピッキングを行なっている（第１の例のフェイスエリア最上段のコンテナを除く）。したがって、フェイスエリアにおける棚間口の段ピッチは、コンテナ高さに加えて、手を入れる隙間Ｇも加わった段ピッチとする必要がある。特に、第２の例の場合には、最下段の棚間口では腰を曲げた状態でのピッキング作業を容易にするために更に隙間Ｇを大きくする必要があった。この場合、通常サイズのコンテナでは、ピッカーの身長に合わせるとフェイスエリアには３段の棚間口しか確保することができず、棚間口数が不足する場合も発生していた。

また、棚間口の上方に手を入れる隙間Ｇがあったとしても、商品が大きい場合には取り出すことができず、図６（ｂ）に示すように、結局はコンテナを棚間口から引き出して支えた状態で商品のピッキング作業を行う必要があり、ピッカーに労力、作業時間の面で負担を増加させる場合があった。

逆に、商品が小さい場合には棚間口の上方に手を入れる隙間Ｇがあることから、ピッキング作業とは無関係の者が容易に商品を取り出すことができ、セキュリティー上の問題があった。

そこで、本発明の主たる課題は、ピッカーのピッキング作業における安全性の向上と棚間口のピッチ（上下方向のサイズ）の縮小を実現できる背面ピッキングシステムを実現することにある。

本発明の他の課題は、ピッカーの誤ピッキングや、部外者による商品抜き取りを防止することのできる背面ピッキングシステムを実現することにある。

本発明は、間隔をおいて配置された２列の棚群の間に、上下に昇降可能であると共に棚群の延在方向に走行可能なスタッカクレーンが配置され、各棚群は上下及びその延在方向に関して複数の棚間口に区画されると共に下側の所定段数の棚間口は商品ピッキングのためのコンテナが置かれるフェイスエリア、残りの棚間口は商品補充のためのコンテナが置かれる保管エリアとされる自動倉庫の背面ピッキングシステムにおいて、前記フェイスエリアにおける棚間口に置かれるコンテナをスライドレールによる引き出し式とし、コンテナを引き出さないとコンテナ内の商品を取り出せないようにしたことを特徴とする。

本背面ピッキングシステムにおいては、あらかじめ作成されたピッキング計画に基づいて少なくとも前記スタッカクレーンを制御すると共に前記フェイスエリアに設けられた端末装置を通してピッカーに対しピッキング作業内容の指示を行う機能を有する制御装置を備え、前記フェイスエリアの各棚間口には、前記コンテナの引き出しを検出し、これを前記制御装置に報知するセンサーを設けることが望ましい。

本背面ピッキングシステムにおいてはまた、前記制御装置は、前記端末装置による前記ピッキング作業内容の指示を前記フェイスエリアの棚間口毎に行うと共に、棚間口に対するピッキング作業内容の指示と当該棚間口における前記コンテナの引き出し検出を連動させ、ピッキング作業内容を指示していない棚間口の前記センサーからコンテナ引き出しの報知を受けた場合にはその旨を前記端末装置、システム管理者のうち少なくとも前記端末装置に知らせることが望ましい。

フェイスエリアの棚間口上方に、手を入れる隙間を確保するためのスペースを設定する必要が無いので、棚間口の段ピッチ（上下方向のサイズ）を短縮することができ、これにより、同じピッキング作業高さでフェイスエリアの棚間口の段数を増やすことができる。

コンテナを引き出し式としたことにより、ピッカーは棚群の背面から引き出されたコンテナに対して棚群背面からより離れてピッキング作業を行うことになり、ピッカーによるピッキング作業域が、スタッカクレーンの稼動領域からより離れることによるピッカーの安全性を向上させることができる。

図１は、本発明による背面ピッキングシステムの実施形態を示し、本発明を商品入れ替え式と呼ばれる自動倉庫に適用した場合について示している。図６と同様、図１（ａ）は自動倉庫の一部、つまり２列の棚群をその延在方向から見た図であり、図１（ｂ）は２列の棚群の一部であるピッカーの作業エリア、つまりフェイスエリアＦＡを棚群の延在方向から見た図である。図１でも２列の棚群１００−１、１００−２を示しているが、それらの間に配置されるスタッカクレーンは、図５のものと同じで良いので、図示を省略している。

本実施形態における各棚群も、下側の数段をフェイスエリアＦＡ、それより上を保管エリアＲＡとしているが、フェイスエリアＦＡはこれまでの例よりも１段多い４段としている。その理由は後述する。フェイスエリアＦＡにおける各棚間口は、スライドレールによってコンテナを引き出すことができるようにしている。逆に言えば、コンテナを引き出さないとコンテナ内の商品を取り出せないようにしている。

スライドレール自体は良く知られているので図２、図３を参照して一例を簡単に説明する。便宜上、図１〜図３において、図６と同じ部分には同じ参照番号を付している。そして、スタッカクレーンは伸縮自在な載置板を有するものとする。

図２、図３において、１つの棚間口１１０は、上下方向に延びる４本のフレーム（支柱）１１５で規定される。棚間口１１０内であって商品、すなわち図３中に一点鎖線で示すコンテナ４００の出し入れ方向に並ぶ対の２本のフレーム１１５の間にはそれぞれ、上下方向に延びる支持板１０が設けられている。スライドレールは、本体側レール２０と引き出し側レール３０とから成る。本体側レール２０は支持板１０の内面側、つまり棚間口１１０に面した側に取り付けられ、引き出し側レール３０は引き出し４０の両側縁に取り付けられている。引き出し側レール３０のスライドが本体側レール２０によりガイドされ、２本の本体側レール２０により引き出し４０の出し入れがガイドされる。

引き出し４０は、前板４１と、コンテナ４００を載せるために前板４１に一体的に取り付けられた搭載部４２と、引き出し側レール３０を取り付けるために搭載部４１の側縁から少し立ち上がった取付部４３とから成る。搭載部４２は、スタッカクレーン２００における伸縮自在な載置板２１０によるコンテナ４００の受け渡しを可能とするために、コンテナ４００の幅よりは狭く、載置板２１０の幅より大きな幅の切り込み４２ａを有するものとしている。搭載部４２には、そこに載るコンテナ４００を位置決めするためのガイド等を設けることが望ましい。

以上のようなスライドレール及び引き出し４０により、コンテナ４００を棚間口１１０から出し入れ自在にしている。その結果、商品のピッキングに際してはコンテナ４００を棚間口１１０から引き出して商品を取り出すので、その真上の棚間口にスタッカクレーンの載置板２１０が進入したとしても、ピッカーの身体の一部に接触する等の問題は生じない。従って、棚間口１１０の天井部近くに手を入れる隙間（図６ｂにＧで示す）を確保する必要が無い。このようにして削減されるスペースは３段分（図６の場合）あるので、この３段分のスペースを利用してフェイスエリアＦＡにもう１段分の棚間口を確保することができ、図１に示すように、合計４段の棚間口によるフェイスエリアＦＡを形成することができる。

なお、上記のスタッカクレーンによるコンテナの移載形態、スライドレールによるコンテナの出し入れ形態はあくまでも一例にすぎず、図１（ｂ）に簡略化して示しているように、コンテナ４００を２本の引き出し側レールに直接載せるようにし、前板も省略して棚間口に対し、コンテナ４００自体をスライドレールを介して手で引き出し、押入れ可能にしても良い。

図４は、スタッカクレーンによるコンテナの移載形態の他の例を示す。棚群の延在方向に関するフレーム１１５の間隔が１つの棚間口の幅よりも十分に大きい場合、４本のフレーム１１５の間に棚板１５が設けられる。そして、棚板１５の上方空間が複数の支持板１０により複数の棚間口１１０に区画され、各棚間口１１０に図２、図３で説明したようなスライドレールによる引き出し４０が設けられる。一方、スタッカクレーンとしては、載置板による、いわばすくい取りタイプではなく、棚間口１１０に出し入れ自在で、互いの間隔が接近、離反可能な２本の挟み板２２０による挟持機構を備えるものが使用される。スタッカクレーンは、この挟持機構により棚間口１１０に収納状態にある引き出し４０の搭載部４２に対し、コンテナ４００の移載を行う。

上記のように、スタッカクレーンによるコンテナの移載形態、スライドレールによるコンテナの出し入れ形態は様々なタイプのものが提供されており、本発明は、スタッカクレーンによるコンテナの移載形態、スライドレールによるコンテナの出し入れ形態によって制限を受けるものではない。

本背面ピッキングシステムはシステム全体を統括制御するための制御装置として機能する管理計算機（図示せず）を備える。管理計算機は、あらかじめ作成された１日のピッキング計画に基づいてシステム全体の制御を行うが、作業開始前に、どの棚間口にどの商品が格納され、またどの棚間口が空き状態にあるかを把握している。制御の一部を簡単に説明すると、管理計算機は、ピッカー毎にフェイスエリアＦＡに設置される端末装置（図示せず）に対し、そのディスプレイにピッキングすべき商品の種別や個数を表示させる。各棚間口に表示灯を持つ表示器が設けられている場合、ディスプレイでの表示と並行して、管理計算機がピッキングすべき商品のある棚間口の表示灯を点滅させるようなことも行われている。管理計算機はまた、スタッカクレーン２００を制御してピッカーがピッキングを行う棚間口に対して保管エリアＲＡからの商品の補充を行ったり、場合によっては棚間口間での商品の移し替えを行ったりする。ピッカーはディスプレイに表示された内容のピッキングを終了すると、端末装置を通してこれを管理計算機に知らせ、これを受けた管理計算機は端末装置を通してピッカーに対し新たなピッキングを指示する。その結果、管理計算機は、どの棚間口にどの商品がどれ位存在するかを常に把握することができ、把握した内容に応じてスタッカクレーン２００を制御する。

ピッカーに対するピッキング指示は、棚間口毎に設置した表示器を端末装置とし、この表示器を通して行う場合もある。この場合、表示器は表示灯のほか、個数表示部、ピッキング完了押しボタン等を持つ。ピッカーは、表示灯の点滅している表示器における個数表示部でピッキングすべき商品、個数を確認し、ピッキングを終了するとピッキング完了押しボタンを押す。

いずれにしても、管理計算機は、指示した商品が指示した個数だけピッキングされたかどうかを自動倉庫のすべてのフェイスエリアについて把握している。

ところで、上記のようなピッキング指示が行われるにもかかわらず、ピッカーが指示されていない商品を誤ってピッキングしてしまうことがある。あるいはまた、ピッカー以外の部外者が商品を取り出して持ち去るというセキュリティー上の問題がある。このような部外者による商品取出しは、特に、図５、図６のように容器あるいはコンテナ４００を棚間口から引き出さずとも商品の取出しが可能になっている場合に行われ易い。

このような問題点を解消するために、本背面ピッキングシステムでは、フェイスエリアＦＡの棚間口におけるコンテナ４００を引き出し式としているだけでなく、引き出し４０（あるいはコンテナ４００）の引き出しを検出するスライド検出センサーをフェイスエリアＦＡの棚間口毎に設けている。図１（ｂ）に示すように、ここでは棚間口の対のスライドレールの一方にスライド検出センサーＳＤを設け、引き出し４０が引き出され時にはこれを管理計算機に報知するようにしている。

管理計算機では、各棚間口のスライド検出センサーＳＤからの報知のログ（記録）を取り、ピッキング作業のトレースを行うことができるようにしている。管理計算機はまた、ピッキング指示とスライド検出センサーＳＤからの報知を連動させることにより、指示した商品以外の商品がピッキングされた時、すなわちピッキング指示を出していない棚間口のスライド検出センサーＳＤから引き出し４０の引き出しの報知を受けた場合には、該当するフェイスエリアＦＡの端末装置あるいは該当する棚間口の表示器に対して警報表示を行わせる。特に、指示した商品以外の商品を収容した引き出し４０の引き出しが、ピッキング作業の行われていないフェイスエリア、すなわちピッカーのいないフェイスエリアＦＡで検出された場合、管理計算機はピッカー以外の部外者による商品抜き取りが行われたものと判定し、その旨をシステムの管理者に報知することでセキュリティーを向上させることができる。なお、セキュリティーの観点から言えば、各棚間口のスライドレールに引き出しをロックするロック機構を設けて常時引き出しをロックする状態におき、ある棚間口の商品ピッキング指示を出した時にその棚間口のロック機構を解除してピッキング可能とするようにしても良い。

以上のように、本実施形態による背面ピッキングシステムによれば、コンテナあるいはこれを載せた引き出しをスライドレールによって棚間口に出し入れ可能とし、コンテナあるいは引き出しが引き出されたことを検出できるようにしたことにより、以下の効果が得られる。

フェイスエリアの棚間口上方に、手を入れる隙間を確保するためのスペースを設定する必要が無いので、棚間口の段ピッチ（上下方向のサイズ）を短縮することができ、これにより、同じピッキング作業高さでフェイスエリアの棚間口の段数を増やすことができる。

コンテナを引き出し式としたことにより、ピッカーは棚群の背面から引き出されたコンテナに対して棚群背面からより離れてピッキング作業を行うことになり、ピッカーによるピッキング作業域が、スタッカクレーンの稼動領域からより離れることによるピッカーの安全性を向上させることができる。

棚間口においてはコンテナを載せる載置部からコンテナを浮かさないため、コンテナ戻り時のコンテナ位置が一定しており、スタッカクレーンで搬送したときの、位置ずれエラーか発生しにくい。

管理計算機からの端末装置に対する棚間口毎のピッキング指示と棚間口毎に設けたスライド検出センサーの検出とを連動させることにより、誤ピッキングを検出して端末装置を介しピッカーに報知することができ、ピッキング精度の向上を図ることができる。また、スライド検出センサーの検出信号を用いてコンテナ引き出しのログ（記録）を取ることにより、後でピッキング作業のトレースが可能となる。更に、コンテナを棚間口から引き出さないと商品を取り出せないようにし、ピッキング指示を出していない棚間口のスライド検出センサーからコンテナの引き出しの報知を受けた場合には、部外者による商品抜き取りが発生したものと判定してシステム管理者にその旨を報知することにより、フェイスエリアにおけるセキュリティーの向上を図ることができる。

本発明は、ピッキングフェイスを持つ商品入れ替え式の自動倉庫だけでなく、商品固定式のラックにおいても、スライドレールによる引き出し方式と引き出しを検出するセンサーを取り付けることにより、商品入れ替え式と同様の効果を得ることができる。

図１は、本発明による背面ピッキングシステムの自動倉庫の実施形態を示し、図１（ａ）は自動倉庫の一部である棚群をその延在方向から見た図であり、図１（ｂ）は棚群の一部であるピッカーの作業エリア、つまりフェイスエリアを棚群の延在方向から見た図である。 図２は、スライドレールによる引き出しの基本構成を説明するための側面図である。 図３は、図２の基本構造を上方から見た図である。 図４は、スタッカクレーンによるコンテナ移載形態の他の例を説明するための平面図である。 図５は、商品固定式の従来の自動倉庫の一部及びピッカーの作業エリアを棚群の延在方向から見た図である。 図６は、商品入れ替え式の従来の自動倉庫の一部（図６ａ）及びピッカーの作業エリア、つまりフェイスエリア（図６ｂ）をそれぞれ棚群の延在方向から見た図である。

符号の説明

１０ 支持板
２０ 本体側レール
３０ 引き出し側レール
４０ 引き出し
４１ 前板
４２ 搭載部
１００−１、１００−２ 棚群
１１０ 棚間口
１１５ フレーム（支柱）
２００ スタッカクレーン
２１０ 載置板
４００ コンテナ
ＦＡ フェイスエリア
ＲＡ 保管エリア

Claims (3)

1. 間隔をおいて配置された２列の棚群の間に、上下に昇降可能であると共に棚群の延在方向に走行可能なスタッカクレーンが配置され、各棚群は上下及びその延在方向に関して複数の棚間口に区画されると共に下側の所定段数の棚間口は商品ピッキングのためのコンテナが置かれるフェイスエリア、残りの棚間口は商品補充のためのコンテナが置かれる保管エリアとされる自動倉庫の背面ピッキングシステムにおいて、
   前記フェイスエリアにおける棚間口に置かれるコンテナをスライドレールによる引き出し式とし、コンテナを引き出さないとコンテナ内の商品を取り出せないようにしたことを特徴とする自動倉庫の背面ピッキングシステム。
2. 請求項１に記載の背面ピッキングシステムにおいて、
   あらかじめ作成されたピッキング計画に基づいて少なくとも前記スタッカクレーンを制御すると共に前記フェイスエリアに設けられた端末装置を通してピッカーに対しピッキング作業内容の指示を行う機能を有する制御装置を備え、
   前記フェイスエリアの各棚間口には、前記コンテナの引き出しを検出し、これを前記制御装置に報知するセンサーを設けたことを特徴とする自動倉庫の背面ピッキングシステム。
3. 請求項２に記載の背面ピッキングシステムにおいて、
   前記制御装置は、前記端末装置による前記ピッキング作業内容の指示を前記フェイスエリアの棚間口毎に行うと共に、棚間口に対するピッキング作業内容の指示と当該棚間口における前記コンテナの引き出し検出を連動させ、
   ピッキング作業内容を指示していない棚間口の前記センサーからコンテナ引き出しの報知を受けた場合にはその旨を前記端末装置、システム管理者のうち少なくとも前記端末装置に知らせることを特徴とする自動倉庫の背面ピッキングシステム。

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