JPH03111310A - 物品の積付け計画方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自由形状（異形）の物品をパレット等の容器
に積載効率良く積付けるために、配置や積付は工程を電
子計算機を用いて求める物品積付は計画方法に係り、特
に、複数個の同種類の物品を積付ける場合に、積載効率
を改善する積付は計画支援システムに関するものである
。

〔従来の技術〕

多種類の物品をパレット等の容器に積付ける場合、積載
効率（積付けた物品の体積の和／容器の体積）をできる
だけ高め、必要とする容器の数を少なくすることが望ま
しいが、人の経験にたより物品の配置を決める方法には
限界がある。

そのため、例えば特開昭６０−１０１６０７号では、直
方体の物品を積載効率良く容器に積付ける配置や積み順
を電子計算機で計算する方法が示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、直方体ではないすなわち異形の物品については
、この種の配置や積み順の計算方法は、まだ知られてい
ない。

そこで、自由形状の物品の積付は計画の前提として、第
２図に示すように、パレット等の容器１の奥行き方向に
は容器奥行き寸法の半分以上の長さを持ち積み重ね可能
な物品２を、容器１に横１列に置き、この上に物品２を
積み重ねるものとする。

物品は、例えば倉庫に種類別に保管されており。

ある物品群の出庫要求があると、その物品群をどのよう
な順序で積むかを決定し、容器を選定し。

積載順序に応じて積付けを計画し、容器が一杯になった
ら次の容器を選定して、積付けを計画する。

このようにして、最後の物品まで積付は計画を完了する
と、リストを出力し、そのリストに従って各容器をフォ
ークリフト等に積んで、倉庫内を回り、物品を集める。

この場合、荷扱いの効率および安全等の観点から、奥行
き方向には物品を１列しか積載しないものとする。この
ような条件では、奥行き方向には、荷揃れする心配がな
いので、左右に柱のある容器１であれば、異形の物品２
でも積付けることができる。

物品の占める面積を表現する方法としては、２次元表面
に矩形メツシュを作成し、メツシュ番号により位置を表
現する方法がある。床にメツシュを作成して位置を表現
する方法は、例えば特開昭６０−１６７８０４号に述べ
られている。

本発明は、物品の積み重ねの配置を計画するものである
ので、第３図に示すように、容器の断面に矩形のメツシ
ュを掛ける。

メツシュは横（Ｘ軸）方向および縦（Ｙ軸）方向の座標
で表し、左下をメツシュの原点（０、Ｏ）とする。

メツシュの数は、容器の断面積をメツシュ１個の面積で
割った値であり、メツシュの数が少ないほどメモリの容
量が少なくなり、計算速度が速くなる。

しかし、メツシュ１個の面積を大きくすると、あるメツ
シュに物品の一部が掛かった場合、そのメツシュはすべ
てその物品で占められていると仮定するので、積載効率
が低くなる。

この対策として、特開昭６０−１６７８０４号では、物
品を配置する毎に、配置した物品の角を基準として、新
しいメツシュを作成している。

このようにすると、新しいメツシュを作成するための時
間を必要とし、処理速度の低下を招く。

本発明の目的は、メツシュ１個をできるだけ大きくして
メモリ容量を小さくし、一方でメツシュの作成し直しを
無くして処理を高速化し、同時に積載効率を高めること
ができる物品の積付は計画方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも容器
および積付けるべき物品の寸法や積付は順序等の情報に
基づき、自由形状の物品を容器の奥行き方向には１列に
積付ける物品の配置を電子計算機により求める物品の積
付は計画方法において、容器の奥行き方向と直交する断
面にメツシュを掛け、物品の寸法をその物品の少なくと
も一部が存在するメツシュの集合で表すとともに、横方
向に関しては、実際の物品の大きさおよび配置された物
品の先端の位置も併せて記憶し、前記断面の左右いずれ
か一端から物品を配置し、物品の横方向の配置の可能性
をその前に配置された実際の物品の先端の位置に基づい
て判断し、物品が積付は空間の他端を越えようとすると
き前記一端の上に戻ってその物品の配置を続ける物品の
積付は計画方法を提案するものである。

前記他端から前記一端の上に戻ったときの他端側の空き
部分を積付は禁止部分に指定することができる。

物品の寸法をその物品に外接する直方体の寸法で表すこ
とも可能である。

いずれの場合も、配置された複数の物品上端の高さの差
が所定値以下のときは、それら複数の物品上端の高さを
最高の高さで代表させて次段の物品の配置を決めるよう
にしてもよい。

〔作用］ 自由形状物品の寸法の表現には、物品に外接する直方体
を用いる。この直方体の長手方向を容器の奥行き方向に
向け、容器の奥行き寸法は直方体の奥行き寸法よりも大
きく選んであるので、積付は効率の問題は、容器１を正
面から見た断面に物品２を何個配置できるかという２次
元の問題に帰着する。

出庫すべき物品のデータには、少なくとも物品の種類を
示す物品コード番号９個数、断面の幅と高さ、長さ、積
む方向を変更できるかどうかのデータ、要求元指定の積
み順、倉庫内の位置（ロケーション番号）が含まれてい
る。これらの物品を積む容器のデータには、少なくとも
容器の積載可能空間の幅、高さ、長さが含まれている。

積付けるべき物品のデータが入力されたら、物品と容器
との長さをチエツクしながら、容器の種類を決める。

次に、要求元の積み順やロケーション番号、物品の寸法
を考慮して積み順を決定し、それに従って物品を容器の
例えば左から右に向かって積付ける。ロケーション番号
は、フォークリフトの道順に従って付けられているめで
、原則として幅の大きい物の順に倉庫内に物品を配置し
ておけば、ロケーション番号順に物品をフォークリフト
に積むと、幅が大きい順から物品を積付けることになり
、荷揃れしにくい良好な積付けを実行できるとともに、
フォークリフトが物品を集めながら移動する距離（動線
）を短縮できる。

積載効率を上げるには、横方向にいかに隙間なく物品を
並べられるかが重要である。１段目右端の最後の空間に
ついては、その空間に入る幅の物品を探して積む。ロケ
ーション番号は後になるが、２段目を左側から積めば、
普通は１段目の右端の物品の真上の位置に２段目が積ま
れて来る前に１段目右端に指定した物品が達するので、
後戻りの必要がない。

右端の積み残しが広くなると、その上にも物品を積めな
くなるから、特に、横方向には積み残し部分が生じない
ように留意する必要がある。

そこで、横方向については、メツシュ単位で位置を指定
するのに加えて、実際の寸法も用い、物品の間に無駄な
空間が生じないようにした。

ただし、縦方向については、上の段を積むための空き断
面積を評価する必要があり、多少の段差を無視しても上
の段に積む面積を確保した方が良いなどの事情を考慮す
ると、精度は横方向はど重要ではない。また、縦方向ま
で実寸法を管理すると、メツシュを掛ける効果がなくな
り、データ量の増加も著しいので、縦方向については、
実寸法は管理しない。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例における物品の寸法と物品が
占めるメツシュとの関係を示す図である。

図において、２１は最初に積む物品の断面方向の投影図
である。メツシュ寸法をＡｍＸΩｍとする。物品の寸法
４をメツシュの単位で表すと、Ｘ軸方向に４．５．Ｙ軸
方向に２．６である。このとき、物品２１の占める面積
は、原点と座４１１（５゜３）を頂点とする長方形５と
なる。次の物品２２は、メツシュ座標（６，０）から右
の方のメツシュの数を数え、配置する空間が有れば配置
する。

物品を順次配置し、右側のメツシュに配置できない物品
が生ずるまで繰り返す。配置できなくなったら、その物
品をとばし、次の物品を配置できないかを調べ、これを
繰り返す。配置できる物品がない場合は、残りの空間を
積付は禁止部分として、２段目の最も低い部分を探し、
積み残した物品を配置できないかを検討し、配置可能な
物品を配置する。

隣の部分との段差がある程度以下であれば、高い方を基
準とした空間を積付けの対象とする。

このような手順を、高さの制限から物品を積むことがで
きなくなるまで、繰り返す。

この場合、各段にできるだけ多くの物品を置くことが望
ましいので、物品２１の横方向については、メツシュ寸
法５ではなく、実際の寸法Ｑｘも計算し、Ｑ１分を節約
する。すなわち、太い矢印で示すように、物品２２を０
１だけ左に寄せる。

本発明による物品の積付は計画方法を実行するための計
算機システムの一実施例の構成を第４図に示す。図にお
いて、６は電子計算機であり、ＣＰＵ６１と、主メモリ
６２と、入出力回路６３と。

バス６４とを含んでいる。周辺装置としては、制御信号
を入力するキーボード７１と、計算した積付はデータ等
を出力し他の計算機でもオフラインで利用できるように
するフロッピディスクドライバ７２と、補助メモリ７３
と、計算結果をプリントアウトするためのプリンタ７４
と、ＣＲＴ７５等がある。

主メモリ６２の中には、ＣＰＵ６１のプログラム領域６
２１と、物品マスタテーブルＴｍ領域６２２と、容器マ
スタテーブルＴｐ領域６２３と、物品テーブルＴｔ領域
６２４と、物品展開テーブルＴａ領域６２５と、メツシ
ュテーブルＴＱ領域６２６とがある。

積付は計画の実施に当たっては、まず、補助メモリ７３
から物品マスタテーブルＴｍと容器マスタテーブルＴｐ
とが、主メモリ６２に移される６本実施例で採用する物
品マスタテーブルＴｍの構成の一例を第５図に示す。物
品マスタテーブルＴｍは、物品コードを付したすべての
種類の物品について、積付けに必要なデータをすべて記
憶するテーブルであり、積付けるべき物品については、
物品コードと個数とだけを入力すると、積付けに要求さ
れるデータが物品マスタテーブルＴｍから得られるよう
になっている。

異形物品の場合は、直方体の場合とは異なり、複数の物
品または複数種類の物品を組み合わせると、その容積は
全物品の容積の和より少なくなる場合がある。それは、
異形物品の場合の寸法は、その物品に外接する直方体の
寸法で表示しているので１組み合わせた物品に外接する
直方体の体積は、それぞれの体積の和よりも小さくなる
からである。

物品コードに加えて、横、縦、長さの寸法、２個組み合
わせ時のスペース節約量すなわち空き寸法増加量、３個
組み合わせ時の空き寸法増加量、ロケーション番号、回
転データもある。回転データは、例えば回転不可の場合
はＯ１縦横回転可能の場合は１．縦横の他に長さ方向で
も向きを変えられる場合は２というように表す。

その他に、物品の分類を表す品名グループ、荷主等から
要求がある場合に記憶する詰め合わせ順序等がある。

容器マスクテーブルＴｐの構成の一例を第６図に示す。

容器マスタテーブルＴｐは、容器の仕様を記憶するテー
ブルであり、容器コードと横、縦。

長さの内寸法および外寸法とからなる。

積付けるべき物品を指定する物品テーブルＴｔの構成の
一例を第７図に示す。物品テーブルＴｔは、荷主コード
、物品コード、個数からなり、積付けるべき物品の種類
と数、および荷主を記憶する。

物品展開テーブルＴａの構成の一例を第８図に示す。物
品展開テーブルＴａは積付けの計算結果を記憶するため
のテーブルであり、物品コード、荷主コード、ロケーシ
ョン番号、容器コード、積み順等からなる。このテーブ
ルから、プリンタ７４により、物品−つ毎にデータ順に
従ってラベルを打ち出し、ラベルを物品に貼り付けるの
に使用したり、積み順に従って集荷したりするのに用い
ることかできる。

メツシュテーブルＴＱの構成の一例を第９図に示す。メ
ツシュテーブルＴＱは、すべてのメツシュについて０か
１の値を有しており、物品が積付けられたメツシュの部
分３２および積付は禁止部分３１のメツシュには１、そ
の他の部分のメツシュにはＯが記憶される。

これらのハードウェアやテーブルを用いて積付は計画を
支援する場合のフローチャートの一例を第１０図に示す
。

ステップ１００では、補助メモリ７３に記憶されている
物品マスクテーブルＴｍと容器マスタテーブルＴｐとを
主メモリの領域６２２と６２３とに読み込む。

ステップ１０１でフロッピディスクドライバ７２により
、物品テーブルＴｔを主メモリ６２の領域６２４に読み
込む。その結果、積付けるべき物品の仕様と容器の仕様
とが分かるので、ステップ１０２で容器の仕様を決める
。容器の仕様の決め方は、物品の長さから自動的に決め
る方法と周囲の条件から人が決める方法とがある。

容器の仕様が決まると、ステップ２００を経て、ステッ
プ１０３で物品を１個選択して積付けを実行し、その結
果を記憶する。この部分の手順については、後で詳しく
述べる。

次に、ステップ３００を経て、ステップ１０４ですべて
の物品の積付けを終了したかどうかを調べる。終了して
いなければ、ステップ１０５で容器の積載効率を求め、
所定の値を越えているかどうかを調べる。所定の積載効
率を越えていなければ、次の物品を選んで積付けるため
に、ステップ２００に行く。一方、越えていれば、その
容器の積付けを終了して、次の容器の種類を決めるため
に、ステップ１０２に行く。ステップ１０４ですべての
物品の積付けを終了していれば、ステップ１０６で積付
けを終了する。

ステップ１０３の物品１個の積付は手順の詳細を第１１
図により説明する。ステップ２００から出発し、ステッ
プ２０１で積付けるべき物品を選ぶ。荷主から指定され
ている詰め合わせ順序があれば、それに従い、無ければ
ロケーション番号に従って次に積むべき物品番決める。

次に、ステップ２０２で最も低い空間を探す。

その方法としては、メツシュテーブルＴＭを使用し、原
点から右に走査し、右端に来たら上の段の左端からとい
うように走査し、最初に０のデータが記憶されているメ
ツシュの座標を探す。求めたメツシュの座標は、次回の
走査の開始点として記憶しておく。

次に、その高さの幅すなわち０が続く範囲を求める。ま
た、その前後の空間との高さの差を求め、それが例えば
メツシュの座標で２以内であれば、高い方に合わせて平
面を併合する。すなわち、高い方の平面以下のくぼみを
無視する。

例えば、第９図の例では、まず、メツシュ座標（１４，
３）でＯを見付け、その左側の平面との高さの差が２で
あるので、Ｙ軸の４までのデータを１に変え、メツシュ
座標（０，５）から（Ｍ−１，５）のメツシュよりも上
部を積付は空間とする。

次に、このようにして求めた空間に物品を配置する。ス
テップ２０３で空間の最も左の位置に物品を配置し、ス
テップ２０４で配置した物品の右端のＸ座標を求める。

Ｘ座標の求めがたについて、第１２図を用いて説明する
。検討している空間の左側のＸ座標は、メツシュのＸ座
標Ｘｎと、そのメツシュにおける空き寸法ｆｉｎで表示
される。

ここに、横寸法Ｘａの物品を積付ける場合の物品の右端
のメツシュＸ座標Ｘｎ４．は、Ｘｎ＋（Ｘａ−Ｏｎ）／
１２ｍの端数を切り上げた値であり、その空き寸法Ｑｎ
４１は、Ｑｍ　（Ｘｎ＋ｘ−Ｘｎ）−Ｘ　ａ　＋　Ｑ　
ｎとなる。

このようにすると、メツシュ単位で空間を計算する場合
よりも、横方向に２１分だけ残りの空間を広げることが
できる。

新しい空き寸法１２ｎ＋、は、記憶しておいて次回のＸ
座標計算に使用する。

このようにして計算した物品の右端の位置が積付は空間
の右端を越えているかどうかをステップ２０５で調べ、
越えていればこの物品を残しておいて、次の物品を選ぶ
ためにステップ２１１に行く。

ステップ２１１では、それが最後の物品であるかどうか
を調べ、最後の物品でなければ、ステップ２０１に行き
、次の物品を選ぶ。

ステップ２０５で右端を越えなければ、積付けが可能で
あるから、ステップ２０６でメツシュテーブルＴＱの新
しく占めた空間のメツシュをＯから１に変え、展開物品
テーブルＴａに、今回積付けたすべての物品の容器コー
ドと積み順等とを入力して、ステップ３００に行く。

ステップ２１１で最後の物品であり、検討中の空間に積
むべき物品が無いことが分かったら、ステップ２１２で
、その空間を積付は禁止にする。

さらに、ステップ２１３で空間が残っているかどうかを
調べ、有ればその空間を求めてステップ３００に行く。

無ければ、積むべき物品がなく、しかもステップ１０７
で積載効率が満足されていないことを調べているので、
積載効率が不満足と判定し、そのことをＣＲＴ７５に表
示し、操作者の判定を待つ。

〔発明の効果〕

本発明によれば、異形物品の積付は計画を電子計算機に
より行い、横方向と縦方向に物品の積付は位置を決定す
る場合、荒いメツシュを作成し、積付は空間を求めるた
めに走査する時間やメモリ容量を低減し、Ｘ軸方向には
実際の寸法のデータを持つことにより、その場合の積載
効率の低下を抑制できるため、全体としての積載効率を
高めることができる。

また、積付は禁止部分の幅が、いがなる積付は候補物品
の幅よりも狭いので、荷揃れを生ずることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において物品を積付ける際の空間を節約
する状況を示す図、第２図は本発明を適用する容器と物
品との外観の一例を示す図、第５図は積付は位置を表示
するための本発明によるメツシュ作成の方法を示す図、
第４図は本発明方法を実行するのに用いるハードウェア
の構成の一例を示す図、第５図、第６図、第７図、第８
図は本発明に使用するテーブルの一例を示す図、第９図
は本発明で作成するメツシュの一例を示す図、第１ｏ図
は本発明の積付は手順の一例を示す図、第１１図は第１
０図の手順において物品１個の積付は手順の詳細を示す
図、第１２図はＸ軸方向の寸法を計算する方法を示す図
である。 １・・・容器、２，２１．２２・・・物品、３・・・メ
ツシュ、４・・・物品２１の寸法。 ５・・・メツシュ空間、６・・・電子計算機、６１・・
・ｃｐｕ、６２・・・主メモリ、６３・・・入出力回路
、６４・・・バス、７１・・・キーボード、 ７２・・・フロッピディスクドライバ、７３・・・補助
メモリ、７４・・・プリンタ、７５・・・ＣＲＴ、Ｔｍ
・・・物品マスタテーブル、Ｔｐ・・・容器マスタテー
ブル、 Ｔｔ・・・物品テーブル、Ｔａ・・・物品展開テーブル
、ＴＱ・・・メツシュテーブル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも容器および積付けるべき物品の寸法や積
   付け順序等の情報に基づき、自由形状の前記物品を前記
   容器の奥行き方向には１列に積付ける物品の配置を電子
   計算機により求める物品の積付け計画方法において、 前記容器の前記奥行き方向と直交する断面にメッシュを
   掛け、 前記物品の寸法を当該物品の少なくとも一部が存在する
   メッシュの集合で表すとともに、横方向に関しては、実
   際の物品の大きさおよび配置された物品の先端の位置も
   併せて記憶し、前記断面の左右いずれか一端から物品を
   配置し、 物品の横方向の配置の可能性をその前に配置された実際
   の物品の先端の位置に基づいて判断し、 物品が積付け空間の他端を越えようとするとき前記一端
   の上に戻って当該物品の配置を続ける ことを特徴とする物品の積付け計画方法。 ２、請求項１に記載の物品の積付け計画方法において、 前記他端から前記一端の上に戻ったときの前記他端側の
   空き部分を積付け禁止部分に指定することを特徴とする
   物品の積付け計画方法。 ３、請求項１または２に記載の物品の積付け計画方法に
   おいて、 物品の寸法を当該物品に外接する直方体の寸法で表すこ
   とを特徴とする物品の積付け計画方法。 ４、請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品の積付け
   計画方法において、 配置された複数の物品上端の高さの差が所定値以下のと
   きは、当該複数の物品上端の高さを最高の高さで代表さ
   せて次段の物品の配置を決めることを特徴とする物品の
   積付け計画方法。