Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7500898B2 - Material handling equipment part replacement prediction system and part replacement prediction method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7500898B2 - Material handling equipment part replacement prediction system and part replacement prediction method - Google Patents

Material handling equipment part replacement prediction system and part replacement prediction method Download PDF

Info

Publication number
JP7500898B2
JP7500898B2 JP2019188234A JP2019188234A JP7500898B2 JP 7500898 B2 JP7500898 B2 JP 7500898B2 JP 2019188234 A JP2019188234 A JP 2019188234A JP 2019188234 A JP2019188234 A JP 2019188234A JP 7500898 B2 JP7500898 B2 JP 7500898B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
material handling
handling equipment
storage
prediction system
frequency components
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019188234A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020076750A (en
Inventor
誠 下遠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Kanetsu KK
Original Assignee
Toyo Kanetsu KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Kanetsu KK filed Critical Toyo Kanetsu KK
Publication of JP2020076750A publication Critical patent/JP2020076750A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7500898B2 publication Critical patent/JP7500898B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)

Description

本発明は、例えば物流センターの立体自動倉庫に設置されるマテハン機器の部品交換予知システム並びに部品交換予知方法に関する。 The present invention relates to a system and method for predicting part replacement for material handling equipment installed in, for example, an automated warehouse in a logistics center.

流通業等の物流センターには、商品を収納したケース(保管用ケース)を保管する保管倉庫部と、保管倉庫部から出庫されたケースから必要な数量の商品をピッキングして出荷ラインに送るピッキングステーションとを備えた立体自動倉庫が設置されている。また、ピッキングステーションの下流には、ピッキングした商品を自動封函装置等で梱包する梱包ラインが設けられている場合もある。 In logistics centers for the distribution industry and the like, there are installed automated warehouses equipped with a storage warehouse section for storing cases (storage cases) containing products, and a picking station for picking the required number of products from the cases removed from the storage warehouse section and sending them to the shipping line. In addition, downstream of the picking station, there may be a packaging line for packaging the picked products using an automatic box sealing device or the like.

立体自動倉庫は、倉庫業務を一括管理するホストコンピュータ(またはサーバ、クラウド等)を備えたWMS(倉庫管理システム:Warehouse Management System)と、WMSのホストコンピュータに接続されたコンピュータを内蔵するWCS(倉庫制御システム:Warehouse Control System)によって管理されている。 Automated warehouses are managed by a WMS (Warehouse Management System) equipped with a host computer (or server, cloud, etc.) that manages all warehouse operations, and a WCS (Warehouse Control System) that incorporates a computer connected to the WMS host computer.

WCSは、WMSからの指示によって立体自動倉庫内のマテハン機器(搬送装置、昇降装置、バッファコンベヤ等)やピッキングステーション及び梱包ラインに対し、無線による遠隔操作や通信回線等を通じて入庫、搬送、出庫、ピッキング、自動封函等の作業指示を出す。 Based on instructions from the WMS, the WCS issues work instructions such as storage, transportation, retrieval, picking, and automatic sealing to the material handling equipment (transportation devices, lifting devices, buffer conveyors, etc.) in the automated warehouse, as well as the picking stations and packaging lines, via wireless remote control and communication lines.

特開平2009-115606号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-115606

上述した物流センターでは、ひとたび立体自動倉庫のマテハン機器(搬送装置、昇降装置(リフタ)、バッファコンベヤ等)に故障が発生して商品の搬送や入出庫がストップすると、搬送システムの回復に多くの時間を要するために、あらかじめ定められた店舗等への入荷時間が間に合わず、大きな損失を生じてしまうことがある。 In the logistics center mentioned above, if a malfunction occurs in the material handling equipment (transport devices, lifting devices (lifters), buffer conveyors, etc.) in the automated warehouse, causing the transportation of goods and the storage and retrieval of goods to stop, it will take a long time to restore the transport system, and goods may not arrive at the stores or other locations in time, resulting in significant losses.

このため、物流センターでは立体自動倉庫のマテハン機器を定期的に点検・修理しており、また故障内容によってはマテハン機器の稼動を止めて点検・修理を行う必要がある。これらの点検・修理は迅速に行う必要があるが、故障の規模や内容によっては時間がかかってマテハン機器の停止時間が長くなったり、修理の見通しが立たなくなったりする場合等がある。このようなケースでは、物流センターの運営者に多大な不便を与えることになるため、こうした事態が発生しないよう、マテハン機器に故障が発生する兆候を事前に察知することが重要である。 For this reason, logistics centers regularly inspect and repair the material handling equipment in their automated warehouses, and depending on the type of malfunction, it may be necessary to stop the operation of the material handling equipment to inspect and repair it. These inspections and repairs need to be carried out quickly, but depending on the scale and type of malfunction, it may take time, resulting in a long downtime for the material handling equipment, or it may become unclear when repairs will be completed. Such cases cause great inconvenience to the operators of the logistics center, so it is important to detect signs of malfunctions in material handling equipment in advance to prevent such situations from occurring.

一方、物流センターにおける物流の効率化は、マンパワー及び時間の面における効率化によって推進されるものと考えられ、そのためには、下記のようなことが必要となる。
・より少ない作業員で行える(人材不足への対応)こと
・作業員を歩かせない、間違えさせない、負担を与えない仕組みづくりを体現すること
・特殊技能を必要とせず、誰でもできること
・24時間稼動できる高い信頼性があること
自動化によるマンパワーの削減も、事故によって止まる可能性が高くなっては本末転倒となる。すなわち、万が一搬送システムが止まれば、ビジネスに与える影響は極めて大となることから、これらを実現するためには、「止めない物流」が必要となる。
On the other hand, the efficiency of logistics at logistics centers is thought to be promoted by improving efficiency in terms of manpower and time, and to achieve this, the following are necessary:
・Can be done by fewer workers (responding to labor shortages) ・Embodying a system that does not make workers walk, make mistakes, or put a burden on them ・No special skills are required, anyone can do it ・High reliability that allows it to operate 24 hours a day Reducing manpower through automation would be counterproductive if the possibility of it stopping due to an accident increases. In other words, if the transport system were to stop, it would have an enormous impact on business, so in order to achieve these goals, "unstoppable logistics" is necessary.

ところが、「止めない物流」の実現のためには、搬送システムの安定した運用が根源的に必要であると考察される。そのためには、マテハン機器の定期的な点検による異常箇所の発見、適切な部品交換が必要となる、とするのが従来の「予防保全」の考え方であった。 However, to achieve "uninterrupted logistics," it is believed that stable operation of the transport system is fundamentally necessary. The conventional idea of "preventive maintenance" was that this requires regular inspections of material handling equipment to find any abnormalities and to replace parts appropriately.

しかしながら、作業員によってマテハン機器の異常箇所を発見するには時間もコストもかかり、また、専門的な知識も必要となる点が不可避であった。 However, it was unavoidable that it took time and money for workers to discover abnormalities in material handling equipment, and specialized knowledge was also required.

特に、マテハン機器の中でも保管用ケースを垂直方向に移動する昇降装置は、保守作業員の立ち入りが困難な保管倉庫部内の狭い空間に設置されているので定期的な点検作業の実施が困難である。そのため、マンパワーによる故障箇所の発見や部品交換時期の予知が困難であった。 In particular, the lifting device that moves the storage cases vertically, which is one of the material handling equipment, is installed in a small space in the storage warehouse that is difficult for maintenance workers to access, making it difficult to carry out regular inspections. This makes it difficult to manually find faults or predict when parts need replacing.

本発明は、このような従来技術上の問題点に鑑み、故障発生前に部品交換時期の予知を可能とする、マテハン機器の部品交換予知システム並びに部品交換予知方法を提供することを課題とする。 In view of the problems with the conventional technology, the present invention aims to provide a system and method for predicting part replacement for material handling equipment, which makes it possible to predict the time for part replacement before a failure occurs.

上記の課題を解決すべく、本発明者は、部品交換時期の予知を可能とするためには、故障発生に先立って異常を発見することをシステム化することが必要であること、そのためには“正常な動作”と“異常な動作”をデータ化し、故障を事前に予知する仕組みの構築が必要である、との認識に至った。そして、人工知能(AI)技術及びIoT技術を、これらを実現するための技術として活用する、との着眼に至った。 In order to solve the above problems, the inventor came to the realization that in order to be able to predict when to replace parts, it is necessary to systematize the detection of abnormalities before a failure occurs, and that in order to do so, it is necessary to build a mechanism for converting "normal operation" and "abnormal operation" into data and predicting failures in advance. This led to the idea of utilizing artificial intelligence (AI) technology and IoT technology as the technologies to achieve this.

すなわち、本発明の第1の態様に係るマテハン機器の部品交換予知システムは、マテハン機器に設置されたセンサからの出力を用いて人工知能(AI)技術によって、前記マテハン機器の部品の交換時期を予知する、構成を備える。より具体的には、立体自動倉庫のマテハン機器に振動センサを取り付け、前記マテハン機器を構成する部品から発生する振動の周波数の経時的変動量と前記部品の異常度との関係を学習済みモデルとする人工知能(AI)技術によって、前記部品の交換時期を予知するマテハン機器の部品交換予知システムとして具現化することができる。 That is, the part replacement prediction system for material handling equipment according to the first aspect of the present invention has a configuration that predicts the replacement time of a part of the material handling equipment by artificial intelligence (AI) technology using the output from a sensor installed in the material handling equipment. More specifically, it can be embodied as a part replacement prediction system for material handling equipment that predicts the replacement time of the part by attaching a vibration sensor to the material handling equipment of an automated warehouse and using artificial intelligence (AI) technology that uses a learned model of the relationship between the amount of change over time in the frequency of vibration generated from the parts that make up the material handling equipment and the degree of abnormality of the parts.

ここで、本願において、マテハン(Material Handling)機器とは、運搬や荷役作業を助ける機器のことをいい、特に、物流業務を効率化するために用いられる作業機械として、上述した搬送装置、昇降装置(リフタ)、バッファコンベヤのみならず、フォークリフト、パレット、一般コンベヤを含む概念である。 In this application, material handling equipment refers to equipment that assists in transportation and loading and unloading operations, and is a concept that includes not only the above-mentioned transport devices, lifting devices (lifters), and buffer conveyors, but also forklifts, pallets, and general conveyors as work machines used in particular to make logistics operations more efficient.

本発明の第2の態様に係るマテハン機器の部品交換予知システムとして、前記第1の態様において、前記マテハン機器は、前記立体自動倉庫の保管倉庫部に設置された昇降装置として具現化してもよい。 As a part replacement prediction system for material handling equipment according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the material handling equipment may be embodied as a lifting device installed in the storage warehouse section of the automated warehouse.

本発明の第2の態様に係るマテハン機器の部品交換予知システムとしては、上記とは別の態様として、前記第1の態様において、前記マテハン機器は、前記立体自動倉庫の保管倉庫部に設置されたスタッカークレーン方式の搬送装置として具現化してもよい。 As a part replacement prediction system for material handling equipment according to a second aspect of the present invention, as an aspect different from the above, in the first aspect, the material handling equipment may be embodied as a stacker crane type transport device installed in the storage warehouse section of the automated warehouse.

本発明の第3の態様に係るマテハン機器の部品交換予知システムとして、第1もしくは第2のいずれかの態様において、前記センサは、前記マテハン機器の振動を検出する振動センサであり、前記人工知能技術は、前記マテハン機器の振動の周波数の経時的変動量と前記部品の異常度との関係を学習済みモデルとする構成を備えてもよい。 As a part replacement prediction system for material handling equipment according to a third aspect of the present invention, in either the first or second aspect, the sensor may be a vibration sensor that detects vibrations of the material handling equipment, and the artificial intelligence technology may be configured to create a learned model of the relationship between the amount of change over time in the frequency of the vibrations of the material handling equipment and the degree of abnormality of the part.

本発明の第4の態様に係るマテハン機器の部品交換予知システムとして、第3の態様において、前記センサは、前記マテハン機器を構成する複数の部品から発生する振動をFFTアナライザで解析することにより、前記マテハン機器を構成する部品の周波数成分に分解する、構成を備えてもよい。 As a part replacement prediction system for material handling equipment according to the fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the sensor may be configured to analyze vibrations generated from multiple parts constituting the material handling equipment using an FFT analyzer, thereby decomposing the vibrations into frequency components of the parts constituting the material handling equipment.

本発明の第5の態様に係るマテハン機器の部品交換予知システムは、第3もしくは第4の態様において、前記振動センサは、前記マテハン機器の駆動系に取り付けるように具現化してもよい。 The part replacement prediction system for material handling equipment according to the fifth aspect of the present invention may be embodied in the third or fourth aspect such that the vibration sensor is attached to the drive system of the material handling equipment.

本発明の第6の態様に係るマテハン機器の部品交換予知システムは、前記第5の態様において、前記駆動系は、能動回転手段及び受動回転手段並びにそれらを固定する固定手段を含む構成を含むもの、たとえばモータ及びプーリ並びにそれらを固定するボルトを含むものとして具現化してもよい。 The sixth aspect of the present invention relates to a system for predicting part replacement of material handling equipment, and in the fifth aspect, the drive system may be embodied as one including a configuration including active rotation means and passive rotation means and fixing means for fixing them, for example, a motor and pulleys, and bolts for fixing them.

本発明の第7の態様に係るマテハン機器の部品交換予知システムとして、前記第1~第6のうちのいずれかの態様において、前記センサは、前記センサが設置されてない既存の前記マテハン機器に後付けで設置される、構成を備えてもよい。 As a part replacement prediction system for material handling equipment according to the seventh aspect of the present invention, in any of the first to sixth aspects, the sensor may be configured to be retrofitted to an existing material handling equipment in which the sensor is not installed.

また、上記課題を解決するために、本願の第8の態様に係るマテハン機器の部品交換予知方法は、マテハン機器に設置された振動センサを用いて前記マテハン機器から発生する振動を検出する工程と、前記振動をFFTアナライザで解析することにより、前記振動を周波数に分解する工程と、前記周波数の経時的変動量と前記マテハン機器の異常度との関係を学習済みモデルとする人工知能(AI)技術を用いて前記部品の交換時期を予知する工程とを備えて構成される。 In order to solve the above problems, the method for predicting part replacement for material handling equipment according to the eighth aspect of the present application includes a step of detecting vibrations generated from the material handling equipment using a vibration sensor installed in the material handling equipment, a step of decomposing the vibrations into frequencies by analyzing the vibrations with an FFT analyzer, and a step of predicting the time to replace the part using artificial intelligence (AI) technology that uses the relationship between the amount of change in the frequency over time and the degree of abnormality of the material handling equipment as a learned model.

本発明によれば、人工知能(AI)技術及びIoT技術を活用して昇降装置の故障の前に部品の異常を検知して部品交換時期の予知を行うことで、“予知保全”=“止めない物流”を実現することができる。また、これにより、トータルのコストを削減することができる。 According to the present invention, by utilizing artificial intelligence (AI) technology and IoT technology to detect abnormalities in parts before a breakdown occurs in the lifting device and predict when to replace the parts, it is possible to realize "predictive maintenance" = "non-stop logistics." This also makes it possible to reduce total costs.

物流センターに備わる立体自動倉庫の一例を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of an automated warehouse installed in a logistics center. 図1に示す立体自動倉庫の保管倉庫部の一部を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a part of the storage warehouse section of the automated warehouse shown in FIG. 図1に示す立体自動倉庫を管理するWMS及びWCSのシステム構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of a WMS and a WCS that manage the automated warehouse shown in FIG. 図1に示す立体自動倉庫の保管倉庫部に入庫される保管用ケースの一例の斜視図である。2 is a perspective view of an example of a storage case stored in a storage warehouse section of the automated warehouse shown in FIG. 1 . FIG. 図1に示す立体自動倉庫の保管倉庫部に設置された昇降装置の主要部を示す概略図である。2 is a schematic diagram showing a main part of a lifting device installed in a storage warehouse section of the automated warehouse shown in FIG. 1 . 図5に示す昇降装置の一部を拡大して示す概略図である。6 is an enlarged schematic view of a portion of the lifting device shown in FIG. 5 . 振動センサで測定した振動波形をFFTアナライザで解析した部品ごとの周波数の一例を示すグラフである。1 is a graph showing an example of a frequency for each part obtained by analyzing a vibration waveform measured by a vibration sensor using an FFT analyzer. 振動センサで測定した振動波形をFFTアナライザで解析した部品ごとの周波数の一例を示すグラフである。1 is a graph showing an example of a frequency for each part obtained by analyzing a vibration waveform measured by a vibration sensor using an FFT analyzer. 本実施の形態に係る部品交換予知システムの概念を模式化したグラフである。2 is a graph illustrating the concept of the part replacement prediction system according to the present embodiment. 本実施の形態に係る部品交換予知システムの一例の概念図である。1 is a conceptual diagram of an example of a part replacement prediction system according to an embodiment of the present invention. 本実施の形態に係る部品交換予知システムをボルトの緩み検出に適用した例を示す。An example in which the part replacement prediction system according to the present embodiment is applied to detection of loose bolts will be described.

以下、図面を参照しながら本発明の一実施の形態に係る昇降装置の部品交換予知システムについて説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。 The following describes a system for predicting part replacement in an elevator device according to one embodiment of the present invention, with reference to the drawings. Note that the following shows a schematic view of the scope necessary for the explanation of achieving the object of the present invention, and mainly describes the scope necessary for the explanation of the relevant parts of the present invention. The parts that are omitted from the explanation are based on publicly known technology.

図1は、物流センターに備わる立体自動倉庫の一例を示す概念図、図2は、図1に示す立体自動倉庫の保管倉庫部の一部(棚一列分)を示す斜視図、図3は、図1に示す立体自動倉庫を管理するWMS及びWCSのシステム構成を示すブロック図である。 Figure 1 is a conceptual diagram showing an example of an automated warehouse installed in a logistics center, Figure 2 is a perspective view showing a portion (one row of shelves) of the storage warehouse section of the automated warehouse shown in Figure 1, and Figure 3 is a block diagram showing the system configuration of the WMS and WCS that manage the automated warehouse shown in Figure 1.

本実施の形態に係る立体自動倉庫1は、保管倉庫部(倉庫手段)100と、ピッキングステーション200と、梱包手段300とを備えている。 The automated warehouse 1 in this embodiment includes a storage warehouse section (warehouse means) 100, a picking station 200, and a packaging means 300.

保管倉庫部100は、保管スペースを有する複数の段を通路に沿って配置した複数列の棚10と、各棚10に隣接して配置された複数の通路20と、各通路20に設けられ、通路20に沿って移動する搬送装置30とを有している。なお、通路20は、棚10と棚10との間に挟まれて配置される態様を含んでいる。 The storage warehouse section 100 has multiple rows of shelves 10, with multiple tiers with storage space arranged along the aisles, multiple aisles 20 arranged adjacent to each shelf 10, and a conveying device 30 provided in each aisle 20 and moving along the aisles 20. Note that the aisles 20 may be arranged between the shelves 10.

搬送装置30は、例えば通路20の水平方向及び/又は垂直方向への移動を同時に組み合わせて移動するスタッカークレーン方式を採用した装置であり、商品アイテム70が収納された保管用ケース(保管用部)40を伸縮自在なアーム等で支持して棚10に入庫したり、棚10から出庫したりする。 The conveying device 30 is, for example, a device that employs a stacker crane system that moves by simultaneously combining horizontal and/or vertical movement in the aisle 20, and supports the storage case (storage section) 40 containing the product item 70 with an extendable arm or the like, and stores it on the shelf 10 or removes it from the shelf 10.

保管倉庫部100には、各通路20の端部に配置された昇降装置50と、棚10の各段の端部に配置されたバッファコンベヤ60とがさらに備わっている。昇降装置50は、保管用ケース40を架台55に載せて垂直方向に移送する装置であり、バッファコンベヤ60は、搬送装置30と昇降装置50との間で保管用ケース40の受け渡しを行うコンベヤである。 The storage warehouse section 100 further includes a lifting device 50 arranged at the end of each aisle 20, and a buffer conveyor 60 arranged at the end of each tier of the shelves 10. The lifting device 50 is a device that places the storage cases 40 on a stand 55 and transports them vertically, and the buffer conveyor 60 is a conveyor that transfers the storage cases 40 between the transport device 30 and the lifting device 50.

立体自動倉庫1は、倉庫業務を一括管理するホストコンピュータ(またはサーバ、クラウド等)を備えたWMS(倉庫管理システム)400と、WMS400のホストコンピュータに接続されたコンピュータを内蔵するWCS(倉庫制御システム:Warehouse Control System)500によって管理されている。 The automated warehouse 1 is managed by a WMS (warehouse management system) 400 equipped with a host computer (or server, cloud, etc.) that centrally manages warehouse operations, and a WCS (warehouse control system) 500 that incorporates a computer connected to the WMS 400 host computer.

図3に示すように、WCS500は、CPU、メインメモリ、外部インタフェースを備え、WMS400のホストコンピュータに接続されたコンピュータと、外部インタフェースを介してこのコンピュータに接続されたストレージとを有している。 As shown in FIG. 3, WCS500 has a computer equipped with a CPU, main memory, and an external interface, and is connected to the host computer of WMS400, and storage connected to this computer via the external interface.

WCS500は、WMS400からの指示によって立体自動倉庫1内のマテハン機器(搬送装置30、昇降装置50、バッファコンベヤ60等)やピッキングステーション200及び梱包手段300等に対し、無線による遠隔操作や通信回線等を通じて入庫、搬送、出庫、ピッキング、自動封函等の作業指示を出す。 Based on instructions from the WMS 400, the WCS 500 issues work instructions such as storage, transportation, retrieval, picking, and automatic sealing to the material handling equipment (transportation device 30, lifting device 50, buffer conveyor 60, etc.) in the automated warehouse 1, the picking station 200, and the packaging means 300, etc., via wireless remote control or communication lines.

保管倉庫部100の棚10の任意の間口に入庫されている各保管用ケース40の内部には、図4に示すように、バーコードからなる第1識別子71が設けられた単数または複数の商品アイテム70が収納されている。また、保管用ケース40の外側部には、商品アイテム70の第1識別子71に関連付けることが可能なバーコードからなる第2識別子41が設けられている。 As shown in FIG. 4, inside each storage case 40 stored at any opening of the shelf 10 in the storage warehouse section 100, one or more product items 70 are stored, each having a first identifier 71 made of a barcode. In addition, on the outside of the storage case 40, a second identifier 41 made of a barcode that can be associated with the first identifier 71 of the product item 70 is provided.

第1識別子71は商品アイテム70を識別するためのものであり、商品ごとに異なっている。また、第2識別子41は保管用ケース40を識別するためのものであり、保管用ケース40ごとに異なっている。第1識別子71及び第2識別子41は、バーコード以外の識別子、例えば二次元コードやRFID等で構成してもよい。 The first identifier 71 is used to identify the product item 70 and is different for each product. The second identifier 41 is used to identify the storage case 40 and is different for each storage case 40. The first identifier 71 and the second identifier 41 may be configured as an identifier other than a barcode, such as a two-dimensional code or an RFID.

保管用ケース40に収納されたすべての商品アイテム70の属性データ(数量、日付、入出荷先、保管場所、重量等)は、当該商品アイテムの第1識別子とその商品アイテムを収納する保管ケース40の第2識別子ととともに対応付けて記憶され、上述したWMS400及びWCS500によって管理されている。 The attribute data (quantity, date, shipping/receiving destination, storage location, weight, etc.) of all product items 70 stored in the storage case 40 is stored in association with the first identifier of the product item and the second identifier of the storage case 40 storing the product item, and is managed by the WMS 400 and WCS 500 described above.

図示は省略するが、立体自動倉庫1を備える物流センターには、各メーカーからの商品アイテム70が到着するトラックバースが備わっている。トラックバースに各メーカーからの商品アイテム70が到着すると、各商品アイテム70をダンボール等の包装容器から開梱して保管倉庫部100へ入庫するためのトレー化作業が行われる。トレー化作業とは、各商品アイテム70に付した第1識別子71と保管用ケース40に付した第2識別子41とを紐づけ(上述した関連付け)する工程である。 Although not shown in the figures, the logistics center equipped with the automated multi-level warehouse 1 is equipped with a truck berth where product items 70 from each manufacturer arrive. When the product items 70 from each manufacturer arrive at the truck berth, a traying process is carried out in order to unpack each product item 70 from its packaging container such as a cardboard box and store it in the storage warehouse section 100. The traying process is a process in which the first identifier 71 attached to each product item 70 is linked (associated as described above) to the second identifier 41 attached to the storage case 40.

保管用ケース40に付した第2識別子41は、トレー化作業場所に設けられたバーコードリーダの前を保管用ケース40が通過する際に読み取られる。第2識別子41の読み取りには、LED光源を照射し、その反射光をフォトダイオードで受光する等の公知技術が用いられる。一方、商品アイテム70に付した第1識別子71は、商品アイテム70を保管用ケース40に入れる毎に、トラックバースの商品投入場所に設けられたハンディスキャナによって読み取られる。 The second identifier 41 attached to the storage case 40 is read when the storage case 40 passes in front of a barcode reader installed in the traying work area. The second identifier 41 is read using a known technique, such as irradiating an LED light source and receiving the reflected light with a photodiode. Meanwhile, the first identifier 71 attached to the product item 70 is read by a handy scanner installed at the product input location of the truck berth every time the product item 70 is placed in the storage case 40.

そして、WCS500のコンピュータは、読み取られた第1識別子71とその数量と第2識別子41とに基づいてトレー化テーブルを作成し、これをストレージ内のトレー化テーブル用メモリ領域に格納する。これにより、各保管用ケース40に収納された商品アイテム70の名称とその数がWCS500に把握される。 Then, the computer of the WCS 500 creates a traying table based on the first identifiers 71 and their quantities and the second identifiers 41 that have been read, and stores this in a memory area for traying tables in the storage. This allows the WCS 500 to know the names and quantities of the product items 70 stored in each storage case 40.

上述したトレー化作業が完了した保管用ケース40は、入庫用コンベヤ600(図2参照)によって保管倉庫部100へ搬送される。なお、トレー化作業場所と保管倉庫部100とを接続する入庫用コンベヤ600の一端は、ピッキングステーション200の上部に配置されるので、図1では、ピッキングステーション200の構成を見易くするために、入庫用コンベヤ600の図示が省略されている。 After the above-mentioned traying process is completed, the storage cases 40 are transported to the storage warehouse section 100 by the receiving conveyor 600 (see FIG. 2). Note that one end of the receiving conveyor 600, which connects the traying process area with the storage warehouse section 100, is located above the picking station 200, so in FIG. 1, the receiving conveyor 600 is omitted from the illustration in order to make it easier to see the configuration of the picking station 200.

保管用ケース40を保管倉庫部100に入庫する際は、まず、WMS400のホストコンピュータで下された入庫命令がWCS500のコンピュータに伝達される。 When storing a storage case 40 in the storage warehouse section 100, a storage command issued by the host computer of the WMS 400 is first transmitted to the computer of the WCS 500.

WCS500のCPUは、保管倉庫部100に入庫する商品アイテム70の名称と数量を上記入庫命令によって把握する。WCS500のCPUは、ハードディスクドライブに格納され、予め決められた作業指示プログラムに基づいて保管データテーブルと入庫テーブルとを比較し、最適な入庫順情報を作成して保管倉庫部100のマテハン機器(搬送装置30、バッファコンベヤ60、昇降装置50等)に作業指示を出す。ここで、入庫順情報とは、各保管用ケース40をどの順序でどの間口に格納するかを決める経路と順序のことである。
The CPU of the WCS 500 grasps the names and quantities of the product items 70 to be stored in the storage warehouse section 100 by the above-mentioned storing command. The CPU of the WCS 500 compares the storage data table and the storing table based on a predetermined work instruction program stored in the hard disk drive, creates optimal storing order information, and issues work instructions to the material handling equipment (transport device 30, buffer conveyor 60, lifting device 50, etc.) of the storage warehouse section 100. Here, the storing order information refers to the route and order that determines the order and the width of each storage case 40 to be stored.

このとき、WCS500のCPUは、入庫テーブルとトレー化テーブルとを参照し、各商品アイテム70がいずれの保管用ケース40に格納されているかを確認した後、保管情報テーブルとトレー化テーブルとを比較し、各保管用ケース40をどの棚10のどの段に保管するかを決定する。 At this time, the CPU of the WCS 500 refers to the inventory table and the traying table to confirm in which storage case 40 each product item 70 is stored, and then compares the storage information table with the traying table to determine which shelf 10 and which level each storage case 40 should be stored.

保管用ケース40を入庫するアドレス(通路20の棚10の段の間口のアドレスを示す)を決定する際には、すでに入庫されている保管用ケース40のアドレス情報を保管データテーブルから読み出し、保管用ケース40の数が少ない通路20の棚10の段に入庫させる。 When determining the address (indicating the address of the frontage of the tier of shelves 10 in aisle 20) for storing a storage case 40, the address information of the storage case 40 that has already been stored is read from the storage data table, and the storage case 40 is stored in the tier of shelves 10 in the aisle 20 where the number of storage cases 40 is small.

入庫命令が下された各保管用ケース40は、マテハン機器の動作に従い、順次決定された通路20の棚10の段に移動して入庫される。そして、WCS500は、この入庫データ(保管用ケース40のアドレス情報や入庫時刻等)に従って保管データテーブルを更新する。 Each storage case 40 for which a storage command has been issued is moved to the shelf 10 of the aisle 20 in the order determined by the operation of the material handling equipment, and is stored there. The WCS 500 then updates the storage data table according to this storage data (address information of the storage case 40, storage time, etc.).

このようにして棚10の任意の間口に保管された商品アイテム70に対し、店舗等の顧客から注文があった場合には、当該商品アイテム70が入った保管用ケース40が搬送装置30によって棚10の間口から出庫され、バッファコンベヤ60及び昇降装置50を介してピッキングステーション200に搬送される。 When an order is placed by a customer of a store or the like for a product item 70 stored in any opening of the shelf 10 in this manner, the storage case 40 containing the product item 70 is removed from the opening of the shelf 10 by the transport device 30 and transported to the picking station 200 via the buffer conveyor 60 and the lifting device 50.

保管倉庫部100から商品アイテム70を出庫する際には、まずWMS400から商品アイテム70の出庫命令が下され、これがWCS500のコンピュータを介してピッキングステーション200に伝達される。出庫命令には、商品アイテム70とその数量、出庫時刻及び配送先を対応付けた出庫情報が含まれている。 When a product item 70 is to be shipped from the storage warehouse section 100, a shipping command for the product item 70 is first issued from the WMS 400, and this command is transmitted to the picking station 200 via the computer of the WCS 500. The shipping command contains shipping information that associates the product item 70 with its quantity, shipping time, and delivery destination.

WCS500のCPUは、ストレージに格納された既定の作業指示プログラムに従って保管情報と出庫情報とを比較し、最適な出庫順情報を作成してマテハン機器(搬送装置30、バッファコンベヤ60、昇降装置50等)を動作させる。 The CPU of the WCS 500 compares the storage information and the shipping information according to a predefined work instruction program stored in the storage, creates optimal shipping order information, and operates the material handling equipment (the transport device 30, the buffer conveyor 60, the lifting device 50, etc.).

具体的には、WCS500のストレージに格納された既定の作業指示プログラムに従って出庫命令に対応する商品アイテム70が収納された保管用ケース40を選択し、当該保管用ケース40を棚10から出庫するために搬送装置30を移動させる。そして、出庫の対象である保管用ケース40の保管位置に到着した搬送装置30は、保管用ケース40を把持してバッファコンベヤ60に移載する。 Specifically, the WCS 500 selects a storage case 40 containing a product item 70 corresponding to the out-of-stock command according to a default work instruction program stored in the storage, and moves the transport device 30 to take the storage case 40 out of the shelf 10. When the transport device 30 arrives at the storage location of the storage case 40 to be taken out, it grasps the storage case 40 and transfers it to the buffer conveyor 60.

保管倉庫部100から出庫された保管用ケース40がピッキングステーション200に到着すると、作業者やロボット等のピッキング部90は、当該保管用ケース40内の商品アイテム70とその数量とを表示したディスプレイ画面の指示に従って商品アイテム70をピッキングし、出荷用コンベヤ91を流れる出荷先別の出荷用ケース(出荷用媒体)80(または段ボール等の梱包資材)に投入する。 When a storage case 40 released from the storage warehouse section 100 arrives at the picking station 200, a picking section 90 such as a worker or robot picks the product item 70 according to instructions on a display screen that shows the product items 70 and their quantities in the storage case 40, and places the product items 70 in shipping cases (shipping media) 80 (or packaging materials such as cardboard) for each shipping destination that travels along a shipping conveyor 91.

出荷用ケース80への商品アイテム70の投入が完了すると、ピッキング部90は、ディスプレイ画面に表示されたピッキング完了ボタンをタッチする。これにより、WCS500は、ストレージに格納された既定の作業指示プログラムに従い、出荷用ケース80を梱包部300に向かって搬送させる。 When the placement of the product items 70 in the shipping case 80 is complete, the picking section 90 touches the picking complete button displayed on the display screen. This causes the WCS 500 to transport the shipping case 80 toward the packing section 300 according to the default work instruction program stored in the storage.

ピッキングステーション200において商品アイテム70がピッキングされた保管用ケース40のうち、内部に商品アイテム70が残っている保管用ケース40は、バッファコンベヤ60及び昇降装置50によって再び保管倉庫部100に搬送され、搬送装置30によって棚10に戻される。この場合、保管用ケース40が戻される場所は元の場所である必要はなく、任意の棚10の空いた保管スペースが利用される(フリーロケーション方式)。 Of the storage cases 40 from which product items 70 have been picked at the picking station 200, those with product items 70 remaining inside are transported again to the storage warehouse section 100 by the buffer conveyor 60 and the lifting device 50, and are returned to the shelf 10 by the transport device 30. In this case, the location to which the storage case 40 is returned does not have to be the original location, and any available storage space on any shelf 10 can be used (free location method).

一方、商品アイテム70のピッキングが完了して空になった保管用ケース40は、保管倉庫部100の上流のトレー化作業場所に搬送され、新たに入荷した商品アイテム70が収納された後、入庫用コンベヤ600を通じて保管倉庫部100に搬送される。 Meanwhile, once the picking of the product items 70 has been completed and the storage case 40 is empty, it is transported to the traying work area upstream of the storage warehouse section 100, and after the newly arrived product items 70 have been stored, it is transported to the storage warehouse section 100 via the receiving conveyor 600.

梱包部300では、ピッキングステーション200から送られてきた出荷用ケース80から商品アイテム70が取り出され、ダンボール箱等の梱包資材で梱包された後、出荷及び配送処理に付される。 In the packaging department 300, the product items 70 are removed from the shipping cases 80 sent from the picking station 200, packaged in packaging materials such as cardboard boxes, and then sent for shipping and delivery.

梱包部300に送られてきた出荷用ケース80は、WCS500のストレージから読み出された出荷情報と、当該出荷用ケース80内の商品アイテム70及びその数量、出荷先の顧客情報及び店舗情報、出荷日時等の情報との間に齟齬がないかチェックされ、その後、当該出荷用ケース80内の商品アイテム70が取り出されて自動封函装置等によって梱包される。 The shipping case 80 sent to the packing department 300 is checked for discrepancies between the shipping information read from the storage of the WCS 500 and information such as the product items 70 and their quantities in the shipping case 80, customer information and store information of the shipping destination, and shipping date and time.The product items 70 are then removed from the shipping case 80 and packed using an automatic box-sealing device, etc.

上記のような作業が行われる立体自動倉庫1では、保管倉庫部100のマテハン機器(搬送装置30、昇降装置50、バッファコンベヤ60等)に故障が発生して商品アイテム70の搬送や入出庫がストップすると、顧客への入荷時間が遅延し、大きな損失を生じてしまうことがある。 In the automated warehouse 1 where the above-mentioned operations are carried out, if a malfunction occurs in the material handling equipment (transport device 30, lifting device 50, buffer conveyor 60, etc.) in the storage warehouse section 100 and the transportation or storage and retrieval of product items 70 stops, the arrival time to customers may be delayed, resulting in significant losses.

特に、保管倉庫部100のマテハン機器の中でも昇降装置50は、保管倉庫部100内の狭い空間に設置されている(図1)。そのため、物流センターの立体自動倉庫1のように、マテハン機器が長期間に亘って24時間稼動している場合には、保守作業員が保管倉庫部100に立ち入って昇降装置50の定期的な点検作業を実施することが困難である。また、昇降装置50は、保管用ケース40を載せた架台55を垂直方向に上下動させるための動力伝達機構となるプーリやベルトを備えているが、プーリに内蔵されたベアリングは外部から目視点検することができないので、ベアリングの異常の程度や交換時期をマンパワーによって検知することは極めて困難である。 In particular, the lifting device 50, among the material handling equipment of the storage warehouse section 100, is installed in a narrow space within the storage warehouse section 100 (Figure 1). Therefore, when the material handling equipment operates 24 hours a day for a long period of time, such as in the automated warehouse 1 of a logistics center, it is difficult for maintenance workers to enter the storage warehouse section 100 and perform regular inspection work of the lifting device 50. In addition, the lifting device 50 is equipped with pulleys and belts that serve as a power transmission mechanism for vertically moving the stand 55 on which the storage case 40 is placed up and down, but since the bearings built into the pulleys cannot be visually inspected from the outside, it is extremely difficult to detect the degree of abnormality of the bearings or the time to replace them by manpower alone.

そこで、以下では本実施の形態に係る昇降装置50の部品交換予知システムについて、図面を参照しながら説明する。 Therefore, the following describes the part replacement prediction system for the lifting device 50 according to this embodiment, with reference to the drawings.

図5は、保管倉庫部100に設置された昇降装置50の主要部を示す概略図、図6は、図5に示す昇降装置50の一部(上部プーリ近傍)を拡大して示す概略図である。 Figure 5 is a schematic diagram showing the main parts of the lifting device 50 installed in the storage warehouse section 100, and Figure 6 is a schematic diagram showing an enlarged view of a portion (near the upper pulley) of the lifting device 50 shown in Figure 5.

昇降装置50は、受動回転手段である下部プーリ51及び上部プーリ52と、それらの間に懸架されたベルト53と、下部プーリ51を回転駆動する能動回転手段である減速機付きモータ54と、上部プーリ52の回転に連動して垂直方向に上下動する架台55等の駆動系(駆動部品)を備えている。下部プーリ51及び減速機付きモータ54は、ボルト56a,56b(固定手段)によってステージ57上に固定されており、上部プーリ53は、ボルト58(固定手段)によってフレーム59に固定されている。 The lifting device 50 includes a drive system (driving parts) including a lower pulley 51 and an upper pulley 52, which are passive rotation means, a belt 53 suspended between them, a motor with a speed reducer 54, which is an active rotation means that drives the rotation of the lower pulley 51, and a stand 55 that moves up and down in the vertical direction in conjunction with the rotation of the upper pulley 52. The lower pulley 51 and the motor with a speed reducer 54 are fixed onto a stage 57 by bolts 56a and 56b (fixing means), and the upper pulley 53 is fixed to a frame 59 by a bolt 58 (fixing means).

昇降装置50の駆動系を構成する上記各部品(下部プーリ51、上部プーリ52、減速機付きモータ54、ボルト56a、56b、58)の近傍には、各部品から発生する振動を検知する振動センサ2が取り付けられている。振動センサ2としては、定期的に振動レベルを自動計測し、その計測値を無線通信によってWCS500等の上位デバイスに送信することができる無線型振動センサが適している。 A vibration sensor 2 that detects vibrations generated by each of the above-mentioned components (lower pulley 51, upper pulley 52, motor with speed reducer 54, bolts 56a, 56b, 58) that make up the drive system of the lifting device 50 is attached near each of the above-mentioned components. A wireless vibration sensor that can automatically measure vibration levels periodically and transmit the measured values to a higher-level device such as the WCS 500 by wireless communication is suitable as the vibration sensor 2.

昇降装置50を構成する上記各部品は、当該部品に固有の共振周波数(固有周波数)を有している。振動センサ2は、各部品から発生する3軸(X・Y・Z方向)の振動(加速度)を同時に計測し、これら全ての振動が合わさった複雑な振動波形をFFT(Fast Fourier Transformation;高速フーリエ変換)アナライザで解析することにより、振動源である各部品ごとの単純な周波数成分に分解する。 Each of the above components that make up the lifting device 50 has its own resonant frequency (natural frequency). The vibration sensor 2 simultaneously measures the vibrations (acceleration) in three axes (X, Y, and Z directions) generated by each component, and analyzes the complex vibration waveform that is the combination of all these vibrations with an FFT (Fast Fourier Transformation) analyzer to break it down into simple frequency components for each component that is the source of the vibration.

一方、昇降装置50を構成する各部品は、経時的な劣化(ボルトの場合は、緩み)が進行するにつれて当該部品から発生する振動の大きさと周波数が変化していく。そこで、振動センサ2を使って、各部品から発生する振動を長期間に亘って継続的に測定し、部品ごとの周波数の経時的変化(固有周波数からの変動量)を観測することにより、異常が発生した部品と当該部品の故障発生時期とを推定することが可能となる。 Meanwhile, as each component that makes up the lifting device 50 deteriorates over time (loosening in the case of bolts), the magnitude and frequency of the vibration generated by that component changes. Therefore, by using the vibration sensor 2 to continuously measure the vibration generated by each component over a long period of time and observing the change in frequency over time for each component (the amount of deviation from the natural frequency), it is possible to estimate the component in which an abnormality has occurred and the time when the component will fail.

図7及び図8は、振動センサ2で測定した振動波形をFFTアナライザで解析した部品ごとの周波数の一例を示している。各図において、横軸は周波数で左から右に向かって増加する。縦軸は計測回数(毎回2秒間ずつ計測した総回数)で、上から下に向かって増加することを表している。この図は周波数と回数について、それぞれ所定の範囲を抜粋したものである。 Figures 7 and 8 show examples of the frequency of each part, obtained by analyzing the vibration waveform measured by the vibration sensor 2 with an FFT analyzer. In each figure, the horizontal axis is frequency, which increases from left to right. The vertical axis is the number of measurements (total number of measurements taken for 2 seconds each time), which increases from top to bottom. This figure shows an excerpt of a specified range for both frequency and number of measurements.

図7は、交換直後の初期状態にある部品から発生する周波数、図8は、交換から所定時間経過後に同一部品から発生する周波数をそれぞれ示している。交換から所定時間経過後の部品から発生する周波数(図8)は、初期状態にある同一部品から発生する周波数(図7)から変動していることが判る。 Figure 7 shows the frequency generated by a part in its initial state immediately after replacement, and Figure 8 shows the frequency generated by the same part a specified time after replacement. It can be seen that the frequency generated by the part after a specified time has elapsed since replacement (Figure 8) varies from the frequency generated by the same part in its initial state (Figure 7).

図9は、本実施の形態に係る部品交換予知システムの概念を模式化したグラフである。グラフの縦軸は、部品から発生する周波数の変動量を異常度として表したものであり、横軸は時間を表している。 Figure 9 is a graph that shows the concept of the part replacement prediction system according to this embodiment. The vertical axis of the graph represents the amount of frequency fluctuation generated by the part as the degree of anomaly, and the horizontal axis represents time.

昇降装置50の駆動系を構成する各部品は、経時的な劣化が進行するにつれて、当該部品から発生する周波数の変動量(固有周波数からの変動量)が大きくなるなどの変化をする。そこで、各部品から発生する周波数の変動量と部品の劣化の程度(異常度)との関係をあらかじめ学習し、その学習済みモデルに基づいて周波数の変動量に閾値を設けておく。 As the components that make up the drive system of the lifting device 50 deteriorate over time, they undergo changes such as an increase in the amount of frequency fluctuation (variation from the natural frequency) generated by the component. Therefore, the relationship between the amount of frequency fluctuation generated by each component and the degree of deterioration (degree of abnormality) of the component is learned in advance, and a threshold value is set for the amount of frequency fluctuation based on the learned model.

そして、ある部品の周波数の変動量が当該閾値を超えたときには、振動センサ2の計測値を受信した上位デバイス(例えばWCS500)から物流センターの運営者の端末機に対し、インターネット等の情報通信網を通じて表1のような警告メールを自動送信する。 When the amount of change in the frequency of a certain part exceeds the threshold, a warning email like that shown in Table 1 is automatically sent from the higher-level device (e.g., WCS500) that received the measurement value of the vibration sensor 2 to the terminal device of the operator of the logistics center via an information and communication network such as the Internet.


Figure 0007500898000001
また、振動センサ2の計測値を受信した上位デバイスは、図10に示すような深層学習等の人工知能(AI)技術を用い、部品の周波数の変動量(入力値)と、前述した学習済みモデルに基づいて設定した閾値との比較を行って部品の交換時期を予測し(出力値)、上記警告メールと共に物流センターの運営者に交換時期を通知する。そして、当該警告メール及び交換時期の通知を受信した物流センターの運営者は、保守作業員に対し、交換対象となる部品の交換を指示する。
Figure 0007500898000001
Furthermore, the upper device that receives the measurement value of the vibration sensor 2 uses artificial intelligence (AI) technology such as deep learning as shown in Fig. 10 to compare the amount of fluctuation in the frequency of the part (input value) with a threshold value set based on the learned model described above to predict the time to replace the part (output value), and notifies the operator of the logistics center of the replacement time together with the warning email. The operator of the logistics center, having received the warning email and the notification of the replacement time, then instructs a maintenance worker to replace the part to be replaced.

図11は、本実施の形態に係る部品交換予知システムをボルトの緩み検出に適用した例を示す。 Figure 11 shows an example of applying the part replacement prediction system according to this embodiment to detecting loose bolts.

昇降装置50の駆動系をステージ57やフレーム59に固定しているボルト(56a,56b、58)は、駆動系の振動に伴って次第に緩みが大きくなり、これに伴ってボルトと駆動系との締結部から発生する周波数の変動量が大きくなる。そこで、当該締結部から発生する周波数の変動量とボルトの緩みの程度(異常度)との関係をあらかじめ学習し、その知見に基づいて周波数の変動量に閾値を設けておく。 The bolts (56a, 56b, 58) that secure the drive system of the lifting device 50 to the stage 57 and frame 59 gradually loosen as the drive system vibrates, and this causes an increase in the amount of frequency fluctuation generated from the fastening portion between the bolts and the drive system. Therefore, the relationship between the amount of frequency fluctuation generated from the fastening portion and the degree of bolt loosening (degree of abnormality) is learned in advance, and a threshold value is set for the amount of frequency fluctuation based on this knowledge.

この場合も、振動センサ2の計測値を受信した上位デバイスは、深層学習等の人工知能(AI)技術を用い、ボルトの周波数の変動量(入力値)と、前述した学習済みモデルに基づいて設定した閾値との比較を行ってボルトの交換時期を予測し(出力値)、物流センターの運営者にボルトの増し締め時期を通知する。そして、当該通知を受信した物流センターの運営者は、保守作業員に対し、増し締め対象となるボルトの増し締めを指示する。 In this case too, the higher-level device that receives the measurement value of vibration sensor 2 uses artificial intelligence (AI) technology such as deep learning to compare the amount of fluctuation in the bolt frequency (input value) with a threshold value set based on the trained model described above to predict when to replace the bolt (output value) and notify the operator of the logistics center when it is time to retighten the bolts. The operator of the logistics center who receives this notification then instructs a maintenance worker to retighten the bolts that need to be retightened.

このように、本実施の形態に係る部品交換予知システムによれば、人工知能(AI)技術及びIoT技術を活用して故障の前に異常を検知し、事故発生前のメンテナンスを実施することにより、“予知保全”=“止めない物流”を実現することができる。また、これにより、トータルのコストを削減することができる。 In this way, the part replacement prediction system according to this embodiment utilizes artificial intelligence (AI) technology and IoT technology to detect abnormalities before breakdowns occur, and perform maintenance before an accident occurs, making it possible to realize "predictive maintenance" = "non-stop logistics." This also makes it possible to reduce total costs.

前記実施の形態では、立体自動倉庫1に設置されるマテハン機器のうち、昇降装置50の部品交換予知システムに適用した例を説明したが、本発明は、昇降装置50以外のマテハン機器(例えばスタッカークレーン方式の搬送装置30)の部品交換予知システムに適用することもできる。 In the above embodiment, an example was described in which the present invention was applied to a parts replacement prediction system for the lifting device 50, one of the material handling devices installed in the automated warehouse 1. However, the present invention can also be applied to a parts replacement prediction system for material handling devices other than the lifting device 50 (for example, a stacker crane type transport device 30).

本発明によれば、立体自動倉庫の搬送システム全体を実働状態で検査することができ、マテハン機器の故障発生が予想される部位をいち早く対処することにより、事故を未然に防ぐことができる。 According to the present invention, the entire transport system of an automated warehouse can be inspected while in operation, and accidents can be prevented by quickly addressing areas of material handling equipment where failures are expected to occur.

従って、本発明によれば、人工知能(AI)技術及びIoT技術を活用して故障の前に異常を検知し、事故発生前のメンテナンスを実施することにより、“予知保全”=“止めない物流”を実現することができる。また、これにより、トータルのコストを削減することができる。 Therefore, according to the present invention, by utilizing artificial intelligence (AI) technology and IoT technology to detect abnormalities before breakdowns occur and to carry out maintenance before accidents occur, it is possible to realize "predictive maintenance" = "uninterrupted logistics." This also makes it possible to reduce total costs.

よって、本発明は、物流センターの搬送システムを用いている箇所に広く利用することができ、将来の物流管理システムに多大貢献をすることが期待できる。 Therefore, the present invention can be widely used in locations where transportation systems are used in logistics centers, and is expected to make a significant contribution to future logistics management systems.

1:立体自動倉庫
2:振動センサ
10:棚
20:通路
30:搬送装置
31:アーム
40:保管用ケース(保管用手段)
41:第2識別子
50:昇降装置
51:下部プーリ
52:上部プーリ
53:ベルト
54:減速機付きモータ
55:架台
56a、56b:ボルト
57:ステージ
58:ボルト
59:フレーム
60:バッファコンベヤ(バッファ手段)
70:商品アイテム
71:第1識別子
80:出荷用ケース(出荷用媒体)
90:ピッキング手段
91:出荷用コンベヤ
100:保管倉庫部(倉庫手段)
200:ピッキングステーション
300:梱包手段
400:倉庫管理システム(WMS)
500:倉庫制御システム(WCS)
600;入庫用コンベヤ
1: Automated warehouse 2: Vibration sensor 10: Shelf 20: Passage 30: Conveyor device 31: Arm 40: Storage case (storage means)
41: Second identifier 50: Lifting device 51: Lower pulley 52: Upper pulley 53: Belt 54: Motor with reducer 55: Stand 56a, 56b: Bolt 57: Stage 58: Bolt 59: Frame 60: Buffer conveyor (buffer means)
70: Product item 71: First identifier 80: Shipping case (shipping medium)
90: Picking means 91: Shipping conveyor 100: Storage warehouse section (warehouse means)
200: Picking station 300: Packing means 400: Warehouse management system (WMS)
500: Warehouse Control System (WCS)
600: Storage conveyor

Claims (6)

マテハン機器を構成する部品に設置されたセンサからの出力を用いて人工知能技術によって、前記部品の交換時期を予知する部品交換予知システムであって、
前記センサは、前記マテハン機器の振動を検出する振動センサであり、
前記振動センサは、前記マテハン機器を構成する複数の部品から発生する振動波形をFFTアナライザで解析することにより、前記マテハン機器を構成する部品の周波数成分に分解し、
前記人工知能技術は、前記部品の周波数成分の経時的変動量と前記部品の異常度との関係を予め学習した学習済みモデルに基づいて設定された周波数成分の変動量に係る閾値と前記部品ごとの周波成分数の変動量との比較を行うことで前記部品の交換時期を予測するものであ
とを特徴するマテハン機器の部品交換予知システム。
A part replacement prediction system that predicts the replacement time of a part by using an artificial intelligence technology using an output from a sensor installed in a part constituting a material handling device,
The sensor is a vibration sensor that detects vibration of the material handling equipment,
The vibration sensor analyzes the vibration waveform generated from the multiple components constituting the material handling equipment using an FFT analyzer to decompose the vibration waveform into frequency components of the components constituting the material handling equipment,
The artificial intelligence technology predicts the replacement time of the part by comparing a threshold value related to the amount of fluctuation of the frequency components set based on a trained model that has previously trained the relationship between the amount of fluctuation of the frequency components of the part over time and the degree of abnormality of the part with the amount of fluctuation of the frequency components of each part.
This is a parts replacement prediction system for material handling equipment.
前記マテハン機器は、保管倉庫部に設置された昇降装置であることを特徴する請求項1記載のマテハン機器の部品交換予知システム。 The material handling equipment part replacement prediction system according to claim 1, characterized in that the material handling equipment is a lifting device installed in a storage warehouse section. 前記振動センサは、前記マテハン機器の駆動系を構成する部品に取り付けることを特徴する請求項1もしくは2に記載のマテハン機器の部品交換予知システム。 The material handling equipment part replacement prediction system according to claim 1 or 2, characterized in that the vibration sensor is attached to a part that constitutes the drive system of the material handling equipment. 前記駆動系は、能動回転手段及び受動回転手段並びにそれらを固定する固定手段を含むことを特徴する請求項3記載のマテハン機器の部品交換予知システム。 The part replacement prediction system for material handling equipment according to claim 3, characterized in that the drive system includes active rotation means, passive rotation means, and fixing means for fixing them. 前記センサは、前記センサが設置されてない既存の前記マテハン機器に後付けで設置されることを特徴する請求項1~4のいずれか一項に記載のマテハン機器の部品交換予知システム。 The material handling equipment part replacement prediction system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor is retrofitted to an existing material handling equipment that does not have the sensor installed. マテハン機器を構成する部品に設置された振動センサを用いて前記部品から発生する振動を検出する工程と、
前記振動に係る振動波形をFFTアナライザで解析することにより、前記振動波形を周波数成分に分解する工程と、
前記周波数成分の経時的変動量と前記部品の異常度との関係を予め学習した学習済みモデルに基づいて設定された周波数成分の変動量に係る閾値と前記部品ごとの周波数成分の変動量との比較を行うことで前記部品の交換時期を予測するものである人工知能技術を用いて前記マテハン機器を構成する部品の交換時期を予知する工程と、
を有するマテハン機器の部品交換予知方法。
A step of detecting vibrations generated from a component constituting a material handling device using a vibration sensor installed in the component;
A step of decomposing the vibration waveform into frequency components by analyzing the vibration waveform by an FFT analyzer;
a step of predicting the replacement time of the parts constituting the material handling equipment using an artificial intelligence technology for predicting the replacement time of the parts by comparing a threshold value related to the amount of fluctuation of the frequency components set based on a trained model that has previously trained the relationship between the amount of fluctuation of the frequency components over time and the degree of abnormality of the parts with the amount of fluctuation of the frequency components of each of the parts;
A method for predicting part replacement in material handling equipment.
JP2019188234A 2018-10-11 2019-10-11 Material handling equipment part replacement prediction system and part replacement prediction method Active JP7500898B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018192986 2018-10-11
JP2018192986 2018-10-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020076750A JP2020076750A (en) 2020-05-21
JP7500898B2 true JP7500898B2 (en) 2024-06-18

Family

ID=70724997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019188234A Active JP7500898B2 (en) 2018-10-11 2019-10-11 Material handling equipment part replacement prediction system and part replacement prediction method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7500898B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022007653A (en) * 2020-06-26 2022-01-13 トーヨーカネツ株式会社 Mobile body constant monitoring system for prediction maintenance service
JP7503477B2 (en) * 2020-11-09 2024-06-20 株式会社イトーキ Automatic warehouse
JP7809913B2 (en) * 2021-03-24 2026-02-03 トーヨーカネツ株式会社 Logistics System
JP7832019B2 (en) * 2022-03-09 2026-03-17 ロジスティード株式会社 Vehicle maintenance prediction system, vehicle maintenance prediction method, and program

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001178565A (en) 1999-12-27 2001-07-03 Kongo Co Ltd Electrically-driven movable shelf apparatus
JP2006315813A (en) 2005-05-13 2006-11-24 Murata Mach Ltd Mobile diagnostic system
JP2008265884A (en) 2007-04-16 2008-11-06 Hitachi Plant Technologies Ltd Abnormality detection method for stacker crane
JP2011203116A (en) 2010-03-25 2011-10-13 Toyota Motor Corp Abnormality prediction device for vehicle, and method of the same
JP2018072029A (en) 2016-10-25 2018-05-10 ファナック株式会社 Learning model structuring device, trouble forecasting system, learning model structuring method, and learning model structuring program

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001178565A (en) 1999-12-27 2001-07-03 Kongo Co Ltd Electrically-driven movable shelf apparatus
JP2006315813A (en) 2005-05-13 2006-11-24 Murata Mach Ltd Mobile diagnostic system
JP2008265884A (en) 2007-04-16 2008-11-06 Hitachi Plant Technologies Ltd Abnormality detection method for stacker crane
JP2011203116A (en) 2010-03-25 2011-10-13 Toyota Motor Corp Abnormality prediction device for vehicle, and method of the same
JP2018072029A (en) 2016-10-25 2018-05-10 ファナック株式会社 Learning model structuring device, trouble forecasting system, learning model structuring method, and learning model structuring program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020076750A (en) 2020-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7500898B2 (en) Material handling equipment part replacement prediction system and part replacement prediction method
AU2021203812B2 (en) A controller and method for transporting devices
JP7809913B2 (en) Logistics System
JP2023061942A (en) Conveying system inspection device (doctor logistics)
US11948120B2 (en) Systems and methods of merging retail products between containers to optimize storing capacity of retail storage facilities
JP2006273464A (en) Loading information preparing device, loading information preparing method using the same, method for carrying conveyance object into transportation container, physical distribution control system, computer-readable storing medium used for these and its program
CN105005887A (en) Intelligent electricity metering warehouse management system
US20220277256A1 (en) Systems and methods for product dimension correction
JPH07315527A (en) Preventive maintenance alarm system of physical distribution system
CN106903060A (en) For the sorting facility of goods to be sorted
Giner et al. A computer vision based approach to reduce system downtimes in an automated high-rack logistics warehouse
JP2009280294A (en) Article transport system
JP2023076236A (en) Production line abnormality notification device and method
US7409363B2 (en) Centralized management system for maintenance parts
JP2001325333A (en) Physical distribution management system
JP7503477B2 (en) Automatic warehouse
JP5457322B2 (en) Inspection method
US20250078642A1 (en) Gatekeeping system and methods to detect and alert errors during parts receiving
TWI867511B (en) Pallet transport system and computer-implemented method for product intake, stocking, and retrieval
CN120534662A (en) Functional structure of an intelligent transit warehouse
Misund et al. Simulating The Automation Of Sorting Crates-A Stepwise Approach.
Nowotarska-Romaniak et al. The implementation of a tier-captive SBS/RS solution: a case study
KR20230064442A (en) Apparatus for processing article transfer unit and method for processing article transfer unit
WO2025209655A1 (en) Order fulfillment and storage system for goods
TW202546714A (en) Computer-implemented systems and computer-implemented methods for intelligent allocation of products in a warehouse

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20191014

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220912

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20220912

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221005

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230704

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230901

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240415

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240507

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240509

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7500898

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150