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公開番号2025176680
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-04
出願番号2025040858
出願日2025-03-14
発明の名称搬送計画作成装置、搬送計画作成方法、及び搬送計画作成プログラム
出願人JFEスチール株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G06Q 10/083 20240101AFI20251127BHJP(計算;計数)
要約【課題】運搬車両間の作業干渉を抑制しつつ運搬車両の作業負荷を平準化し、運搬車両全体の作業効率を向上させる。
【解決手段】搬送計画作成装置10は、運搬車両が前記運搬作業を実行する際に要する時間である運搬作業時間を運搬作業毎に算出し、複数の運搬作業から複数の運搬作業群を生成し、運搬作業群に含まれる一の運搬作業の終了後の搬送先から運搬作業群に含まれる他の運搬作業の搬送先までの、運搬対象の積載されていない状態の台車を載せた運搬車両の移動時間を示す空搬送時間の指標である運搬作業組合せ負荷を運搬作業群毎に算出し、運搬作業組合せ負荷と運搬作業時間から算出される作業負荷評価値を運搬作業群毎に算出し、各運搬作業群の作業負荷評価値が平準化するように複数の運搬作業群を再編成し、運搬作業群の単位で運搬車両に運搬作業を割り当て、運搬車両に割り当てられた運搬作業群に含まれる運搬作業の搬送順番を決定する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
運搬対象が積載された台車を運搬する複数の運搬作業を複数の運搬車両に割り当てる搬送計画を作成する搬送計画作成装置であって、
前記運搬車両が前記運搬作業を実行する際に要する時間である運搬作業時間を前記運搬作業毎に算出する運搬作業負荷計算部と、
前記複数の運搬作業から複数の運搬作業群を生成し、前記運搬作業群に含まれる一の運搬作業の終了後の搬送先から当該運搬作業群に含まれる他の運搬作業の搬送先までの、前記運搬対象の積載されていない状態の台車を載せた運搬車両の移動時間を示す空搬送時間の指標である運搬作業組合せ負荷を前記運搬作業群毎に算出し、該運搬作業組合せ負荷と前記運搬作業時間から算出される作業負荷評価値を前記運搬作業群毎に算出し、各運搬作業群の前記作業負荷評価値が平準化するように前記複数の運搬作業群を再編成する運搬作業集約部と、
前記運搬作業群の単位で前記運搬車両に運搬作業を割り当てる運搬作業群割当部と、
前記運搬車両に割り当てられた前記運搬作業群に含まれる運搬作業の搬送順番を決定する運搬作業搬送順番決定部と、
前記運搬作業群割当部及び前記運搬作業搬送順番決定部の処理結果に関する情報を出力する出力部と、
を備える、搬送計画作成装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前前記運搬作業集約部は、各運搬作業群の前記作業負荷評価値が所定の閾値を超えないように前記運搬作業群を生成又は再編成する、請求項１に記載の搬送計画作成装置。
【請求項３】
前記運搬作業集約部は、搬送先の共通する運搬作業、一の運搬作業の搬送元を搬送先とする他の運搬作業、及び搬送元の共通する運搬作業それぞれについて前記閾値を設定し、搬送先の共通する運搬作業の集約を実行して前記複数の運搬作業群を生成し、予め実行順が決められている一連の運搬作業、一の運搬作業の搬送元を搬送先とする他の運搬作業、及び搬送元の共通する運搬作業の集約を順次実行することにより前記複数の運搬作業群を再編成する、請求項２に記載の搬送計画作成装置。
【請求項４】
前記運搬作業組合せ負荷は、運搬作業群に含まれる搬送元から搬送先までの搬送経路が同一である運搬作業を続けて実行する際の空搬送時間と、運搬作業群に含まれる搬送経路が異なる運搬作業を続けて実行する際の全ての組み合わせの空搬送時間と、運搬作業群に含まれる搬送経路の数と、各搬送経路の搬送回数と、に基づく指標である、請求項１に記載の搬送計画作成装置。
【請求項５】
運搬対象が積載された台車を運搬する複数の運搬作業を複数の運搬車両に割り当てる搬送計画を作成する搬送計画作成方法であって、
前記運搬車両が前記運搬作業を実行する際に要する時間である運搬作業時間を前記運搬作業毎に算出する運搬作業負荷計算ステップと、
前記複数の運搬作業から複数の運搬作業群を生成し、前記運搬作業群に含まれる一の運搬作業の終了後の搬送先から当該運搬作業群に含まれる他の運搬作業の搬送先までの、前記運搬対象の積載されていない状態の台車を載せた運搬車両の移動時間を示す空搬送時間の指標である運搬作業組合せ負荷を前記運搬作業群毎に算出し、該運搬作業組合せ負荷と前記運搬作業時間から算出される作業負荷評価値を前記運搬作業群毎に算出し、各運搬作業群の前記作業負荷評価値が平準化するように前記複数の運搬作業群を再編成する運搬作業集約ステップと、
前記運搬作業群の単位で前記運搬車両に運搬作業を割り当てる運搬作業群割当ステップと、
前記運搬車両に割り当てられた前記運搬作業群に含まれる運搬作業の搬送順番を決定する運搬作業搬送順番決定ステップと、
前記運搬作業群割当ステップ及び前記運搬作業搬送順番決定ステップの処理結果に関する情報を出力する出力ステップと、
を含む、搬送計画作成方法。
【請求項６】
運搬対象が積載された台車を運搬する複数の運搬作業を複数の運搬車両に割り当てる搬送計画を作成する搬送計画作成プログラムあって、
コンピュータを、
前記運搬車両が前記運搬作業を実行する際に要する時間である運搬作業時間を前記運搬作業毎に算出する運搬作業負荷計算部と、
前記複数の運搬作業から複数の運搬作業群を生成し、前記運搬作業群に含まれる一の運搬作業の終了後の搬送先から当該運搬作業群に含まれる他の運搬作業の搬送先までの、前記運搬対象の積載されていない状態の台車を載せた運搬車両の移動時間を示す空搬送時間の指標である運搬作業組合せ負荷を前記運搬作業群毎に算出し、該運搬作業組合せ負荷と前記運搬作業時間から算出される作業負荷評価値を前記運搬作業群毎に算出し、各運搬作業群の前記作業負荷評価値が平準化するように前記複数の運搬作業群を再編成する運搬作業集約部と、
前記運搬作業群の単位で前記運搬車両に運搬作業を割り当てる運搬作業群割当部と、
前記運搬車両に割り当てられた前記運搬作業群に含まれる運搬作業の搬送順番を決定する運搬作業搬送順番決定部と、
前記運搬作業群割当部及び前記運搬作業搬送順番決定部の処理結果に関する情報を出力する出力部と、
として機能させる、搬送計画作成プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の運搬作業を複数の運搬車両に割り当てる搬送計画を作成する搬送計画作成装置、搬送計画作成方法、及び搬送計画作成プログラムに関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、製造業において製造される製品には、現在の状態で出荷が確定している完成製品と次の製造工程で処理が実施される半製品が存在する。半製品を次の製造工程に搬送する形態の一つとして、半製品が保管されている設備の製品ヤードから次の製造工程を行う設備の製品ヤードまで半製品を運搬する形態がある。この場合、製品ヤードには製品の搬入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、天井クレーンが設備内を走行できる範囲は限定されている。半製品を次の製造工程を行う設備の製品ヤードへ運搬する際には、半製品を運搬車両へ積載する。半製品の運搬に用いられる運搬車両の多くは、半製品を積載した台車が車両内部に格納される仕様になっている。この仕様により、牽引部は、各製品ヤードで半製品を荷役している間に他の運搬作業を行うために移動することができる。
【０００３】
一般に、半製品が搬出される製品ヤードの数は、半製品の運搬に使用される運搬車両の数よりも多い。また、ある製品ヤードから搬出された半製品が搬入される搬送先の製品ヤードは一種類であるとは限らない。従って、半製品の運搬が実施される製品ヤード間の搬送経路の組合せは複数存在する。このため、一台の運搬車両に対して複数の搬送経路の運搬作業を担当させる必要が生じる。ここで、各工場の製品ヤードに載置できる台車の数には上限がある。また、一基の天井クレーンは複数の荷役作業を同時に実施することはできない。このため、一つの製品ヤードへの運搬作業が集中する場合、荷役作業の作業遅延が発生する、製品ヤードに載置されている台車の数が上限に達しているために前の台車が運び出されるまで次の台車を載置できない等の要因から、運搬車両の待ち時間が発生することがある。従って、運搬作業の作業量が一つの製品ヤードに集中しないように搬送計画を作成することが望ましい。
【０００４】
特に、ある一つの製品ヤードが搬送元又は搬送先に設定されている複数の搬送経路が別々の運搬車両に割り当てられた場合、異なる運搬車両同士が製品ヤードに同時に到着することによって運搬作業の干渉が発生し、運搬車両の渋滞による待ち時間が発生しやすい。このため、ある一つの製品ヤードが搬送元又は搬送先に設定されている複数の搬送経路の運搬作業は、可能な限り一台の運搬車両に対してまとめて割り当てることが望ましい。但し、一般的に、運搬作業は予め決められた時間内に決められた回数を実施する必要がある。また、全ての製品ヤードにおいて作業干渉を発生させないことは、全ての運搬作業をただ一台の運搬車両に割り当てることで達成可能であるが、時間の制約上、現実的な解であるとは言えない。このため、実行可能であり、且つ、時間の制約条件も満たした搬送計画を策定するためには、複数の運搬車両に対して複数の運搬作業を分担させた上で、可能な限り製品ヤードにおける作業干渉の可能性を低減させる必要がある。
【０００５】
また、策定された搬送計画における運搬車両と運搬作業の組合せ方によっては、運搬車両の作業負荷に偏りが生じる場合がある。この場合、作業負荷が高い運搬車両のみ運搬作業の終了時間が遅れ、運搬車両全体の作業効率に悪影響が生じる。実操業ではこのような問題を解消するために、より作業負荷の低い運搬車両がより作業負荷の高い運搬車両の運搬作業の一部を代わりに実施するように指示が出される場合がある。このような事項を考慮した上で実行可能な搬送計画を作成するためには、例えば運搬車両に運搬作業を割り当てた際、運搬作業の作業量を計算する必要がある。従来までの搬送計画の作成においては、このような計算は人が経験に基づいて行い、人が各運搬作業に割り当てる運搬車両を選択していた。また、搬送計画の変更作業は人手により２４時間体制で行われてきた。
【０００６】
このような背景から、近年、人の作業負荷を低減するために、計算機を用いて搬送計画を作成する方法が提案されている。例えば特許文献１には、複数の車両が予め設定された顧客を巡って拠点に戻る経路問題を解き、出力された各経路に対して予め設定されている立ち寄る必要のある工場を挿入し、最終的に各拠点及び工場を巡る巡回セールスマン問題を解くことで車両の最適経路を計算する方法が記載されている。また、特許文献２には、複数の車両に対して予め定められた経路情報の状況に変化が生じた際、対象のサービスについて変化した状況下における複数の車両それぞれに割り当てるサービスの組合せ及びサービスの実行順序を決定し、車両の最適経路を再計算する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２１－１１１２３７号公報
特開２０２３－６９４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
搬送経路の種類が多い環境の搬送計画を作成するにあたっては、運搬車両や各工場の製品ヤード等の多くの設備の制約条件や作業負荷を考慮し、各設備の作業負荷が平準化されるように搬送計画を作成する必要がある。しかしながら、特許文献１，２に記載の方法は、各設備に運搬作業が割り当てられていることを前提として、各設備の最適経路を設定する方法であり、各設備の作業負荷が平準化されるように各設備に運搬作業を割り当てる搬送計画を作成するものではない。また、特許文献１，２に記載の方法が対象としている車両は、車両本体に製品を直接積載して運搬するものを前提としており、製品を荷役するために用いる空の台車の運び出しに要する余分な作業負荷を考慮していない。さらに、各設備の搬送経路が予め設定されていれば、各設備の作業負荷を搬送距離や搬送時間等により評価することができる。しかしながら、特許文献１，２には、搬送経路が設定される前に各設備の作業負荷を平準化するように各設備に運搬作業を割り当てる搬送計画を作成する方法は開示されていない。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的は、運搬車両間の作業干渉を抑制しつつ運搬車両の作業負荷を平準化し、運搬車両全体の作業効率を向上させる搬送計画を作成可能な搬送計画作成装置、搬送計画作成方法、及び搬送計画作成プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［１］本発明に係る搬送計画作成装置は、運搬対象が積載された台車を運搬する複数の運搬作業を複数の運搬車両に割り当てる搬送計画を作成する搬送計画作成装置であって、前記運搬車両が前記運搬作業を実行する際に要する時間である運搬作業時間を前記運搬作業毎に算出する運搬作業負荷計算部と、前記複数の運搬作業から複数の運搬作業群を生成し、前記運搬作業群に含まれる一の運搬作業の終了後の搬送先から当該運搬作業群に含まれる他の運搬作業の搬送先までの、前記運搬対象の積載されていない状態の台車を載せた運搬車両の移動時間を示す空搬送時間の指標である運搬作業組合せ負荷を前記運搬作業群毎に算出し、該運搬作業組合せ負荷と前記運搬作業時間から算出される作業負荷評価値を前記運搬作業群毎に算出し、各運搬作業群の前記作業負荷評価値が平準化するように前記複数の運搬作業群を再編成する運搬作業集約部と、前記運搬作業群の単位で前記運搬車両に運搬作業を割り当てる運搬作業群割当部と、前記運搬車両に割り当てられた前記運搬作業群に含まれる運搬作業の搬送順番を決定する運搬作業搬送順番決定部と、前記運搬作業群割当部及び前記運搬作業搬送順番決定部の処理結果に関する情報を出力する出力部と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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