DE112019000567T5

DE112019000567T5 - Arbeitsanalyseeinrichtung und arbeitsanalyseverfahren

Info

Publication number: DE112019000567T5
Application number: DE112019000567.7T
Authority: DE
Inventors: Shintaro Hamada; Minami Sugimura
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2020-10-15
Also published as: CN111771035A; US11828044B2; US20210032846A1; WO2019181685A1; JP7141225B2; CN111771035B; JP2019163626A

Abstract

Eine Zustandsdaten-Erhaltungseinheit ist konfiguriert zum Erhalten von Zustandsdaten, die einen Zustand einer Arbeitsmaschine angeben. Eine Arbeitsspezifikationseinheit ist konfiguriert zum Spezifizieren, basierend auf den erhaltenen Zustandsdaten, einer Arbeitsklassifikation der Arbeitsmaschine. Eine Ausgabeeinheit ist konfiguriert zum Ausgeben einer Zeitreihe der spezifizierten Arbeitsklassifikation.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Arbeitsanalyseeinrichtung und ein Arbeitsanalyseverfahren für eine Arbeitsmaschine.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-051801 , die in Japan am 19. März 2018 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
[Stand der Technik]
Es ist eine Technik zum Bewerten der Arbeit einer Arbeitsmaschine bekannt, in der Aktionsinformationen in Bezug auf Aktionen der Arbeitsmaschine gesammelt werden. Das Patentdokument 1 gibt eine Technik an, die einen Arbeitsinhalt einer Arbeitsmaschine basierend auf zeitabhängigen Änderungen von mehreren Betriebsvariablen in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Arbeitsmaschine bewertet.
[Dokument aus dem Stand der Technik]
[Patentdokument]
[Patentdokument 1] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Erstveröffentlichungsnummer 2014-214566
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Problemstellung]
Wenn die Fähigkeiten eines Bedieners geprüft und bewertet werden und die Arbeit analysiert wird, müssen zu einer Arbeitsanalyseeinrichtung Informationen für das umfassende Erkennen eines Arbeitsschätzungsergebnisses ausgegeben werden, um eine Bewertung zu bewerkstelligen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Arbeitsanalyseeinrichtung und ein Arbeitsanalyseverfahren vorzusehen, die Informationen für das umfassende Erkennen eines Arbeitsschätzungsergebnisses ausgeben.
[Problemlösung]
Eine Arbeitsanalyseeinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Zustandsdaten-Erhaltungseinheit, die konfiguriert ist zum Erhalten von Zustandsdaten, die einen Zustand einer Arbeitsmaschine zu mehreren Zeiten angeben, eine Arbeitsspezifikationseinheit, die konfiguriert ist zum Spezifizieren, basierend auf den erhaltenen Zustandsdaten, einer Arbeitsklassifikation der Arbeitsmaschine für jede der mehreren Zeiten, und weiterhin konfiguriert ist zum Sammeln der Arbeitsklassifikation in einer chronologischen Reihenfolge, und eine Ausgabeeinheit, die konfiguriert ist zum Ausgeben einer Zeitreihe der spezifizierten Arbeitsklassifikation.
[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
Gemäß dem oben genannten Aspekt kann die Arbeitsanalyseeinrichtung Informationen für das umfassende Erkennen eines Arbeitsschätzungsergebnisses der Arbeitsmaschine ausgeben.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration eines Arbeitsanalysesystems gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau eines Hydraulikbaggers gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Etikettierungsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Arbeitsanalyseeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5 ist eine beispielhafte Heatmap, die Arbeitsklassifikationen angibt.
6 ist ein beispielhaftes Tortendiagramm, das die Aufteilung einer Arbeitsklassifikation angibt.
7 ist ein Diagramm, das die Aufteilung von Elementarbeiten für jedes Ausheben-und-Laden angibt.
8 ist ein Diagramm, das die Anzahl der Ladevorgänge für jedes Ausheben-und-Laden angibt.
9 ist ein Flussdiagramm, das einen Lernprozess der Arbeitsanalyseeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Arbeitsanalysemethode der Arbeitsanalyseeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.

[AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG]
<Gesamtaufbau>
1 ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften Arbeitsanalysesystems gemäß einer Ausführungsform.
Ein Zustandsanalysesystem umfasst Arbeitsmaschinen 100, eine Arbeitsanalyseeinrichtung 300 und eine Etikettierungseinrichtung 200.
Die Arbeitsmaschine 100 ist ein Ziel der Arbeitsanalyse der Arbeitsanalyseeinrichtung 300. Beispiele für die Arbeitsmaschine 100 sind ein Hydraulikbagger, ein Radlader und ähnliches. In der ersten Ausführungsform wird ein Hydraulikbagger als ein Beispiel für die Arbeitsmaschine 100 beschrieben. Die Arbeitsmaschine 100 ist mit einer Vielzahl von Sensoren und einer Bildaufnahmeeinrichtung versehen, wobei Informationen zu Messwerten der Sensoren und ein Bewegtbild zu der Arbeitsanalyseeinrichtung 300 gesendet werden.
Die Etikettierungseinrichtung 200 erzeugt Etikettdaten, in denen das in der Arbeitsanalyseeinrichtung 300 gespeicherte Bewegtbild mit einem Etikett versehen ist, das eine Arbeitsklassifikation der Arbeitsmaschine 100 zu diesem Zeitpunkt angibt. Die Etikettdaten sind also eine Zeitreihe von Etiketten, die die Arbeitsklassifikationen angeben.
Die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 gibt ein Bild aus, das die Arbeitsklassifikationen der Arbeitsmaschine 100 basierend auf einem Modell angibt, das basierend auf den von der Arbeitsmaschine 100 empfangenen Informationen und den von der Etikettierungseinrichtung 200 empfangenen Etikettdaten gelernt wird. Ein Benutzer kann die Arbeit der Arbeitsmaschine 100 durch das Betrachten des durch die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 ausgegebenen Bilds erkennen.
<Hydraulikbagger>
2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau des Hydraulikbaggers gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
Die Arbeitsmaschine 100 umfasst einen Wagen 110, einen Schwenkkörper 120, der durch den Wagen 110 getragen wird, und eine Arbeitsausstattung 130, die durch einen Hydraulikdruck betrieben wird und durch den Schwenkkörper 120 getragen wird. Der Schwenkkörper 120 wird durch den Wagen 110 derart getragen, dass der Schwenkkörper 120 um eine Drehmitte herum gedreht werden kann.
Der Wagen 110 umfasst zwei kontinuierliche Ketten 111, die jeweils links und rechts vorgesehen sind, und zwei Antriebsmotoren 112 für das Antreiben der kontinuierlichen Ketten 111.
Die Arbeitsausstattung 130 umfasst einen Ausleger 131, einen Arm 132, eine Schaufel 133, einen Auslegerzylinder 134, einen Armzylinder 135 und einen Schaufelzylinder 136.
Ein Basisende des Auslegers 131 ist an dem Schwenkkörper 120 über einen Auslegerstift P1 befestigt.
Der Arm 132 verbindet den Ausleger 131 mit der Schaufel 133. Ein Basisende des Arms 132 ist an einem Spitzenende des Auslegers 131 über einen Armstift P2 befestigt.
Die Schaufel 133 umfasst Zähne für das Ausheben von Erde und ähnlichem und eine Aufnahmeeinheitfür das Aufnehmen der ausgehobenen Erde. Ein Basisende der Schaufel 133 ist einem Spitzenende des Arms 132 über einen Schaufelstift P3 befestigt. Die Schaufel 133 kann eine Schaufel für ein Planieren wie etwa eine Planierschaufel sein oder kann eine Schaufel ohne eine Aufnahmeeinheit sein. Die Arbeitsausstattung 130 kann anstelle der Schaufel 133 auch einen Zertrümmerer für ein schlagendes Zertrümmern oder eine andere Einrichtung wie etwa einen Haken für das Greifen eines Objekts umfassen.
Der Auslegerzylinder 134 ist ein Hydraulikzylinder für das Betätigen des Auslegers 131. Ein Basisende des Auslegerzylinders 134 ist an dem Schwenkkörper 120 befestigt. Ein Spitzenende des Auslegerzylinders 134 ist an dem Ausleger 131 befestigt.
Der Armzylinder 135 ist ein Hydraulikzylinder für das Antreiben des Arms 132. Ein Basisende des Armzylinders 135 ist an dem Ausleger 131 befestigt. Ein Spitzenende des Armzylinders 135 ist an dem Arm 132 befestigt.
Der Schaufelzylinder 136 ist ein Hydraulikzylinder für das Antreiben der Schaufel 133. Ein Basisende des Schaufelzylinders 136 ist an dem Arm 132 befestigt. Ein Spitzenende des Schaufelzylinders 136 ist an der Schaufel 133 befestigt.
Der Schwenkkörper 120 umfasst eine Kabine 121, in der ein Bediener fährt. Die Kabine 121 ist vor dem Schwenkkörper 120 und links von der Arbeitsausstattung 130 vorgesehen.
Der Schwenkkörper 120 umfasst einen Motor 122, eine Hydraulikpumpe 123, ein Steuerventil 124, einen Schwenkmotor 125, eine Betätigungseinrichtung 126, eine Bildaufnahmeeinrichtung 127 und eine Datensammeleinrichtung 128. In einer anderen Ausführungsform kann die Arbeitsmaschine 100 durch eine Fernsteuerung über ein Netzwerk betätigt oder auch automatisch betätigt werden. In diesem Fall muss die Arbeitsmaschine 100 die Kabine 121 und die Betätigungseinrichtung 126 nicht umfassen.
Der Motor 122 ist eine Antriebseinrichtung, die die Hydraulikpumpe 123 antreibt.
Die Hydraulikpumpe 123 wird durch den Motor 122 angetrieben und führt Hydrauliköl zu jedem Stellglied (dem Auslegerzylinder 134, dem Armzylinder 135, dem Schaufelzylinder 136, dem Antriebsmotor 112 und dem Schwenkmotor 125) über das Steuerventil 124 zu.
Das Steuerventil 124 steuert die Flussrate des von der Hydraulikpumpe 123 zugeführten Hydrauliköls.
Der Schwenkmotor 125 wird durch das von der Hydraulikpumpe 123 über das Steuerventil 124 zugeführte Hydrauliköl angetrieben, um den Schwenkkörper 120 zu schwenken.
Die Betätigungseinrichtung 126 besteht aus zwei Hebeln, die in der Kabine 121 vorgesehen sind. Die Betätigungseinrichtung 126 nimmt Befehle für eine Hebebetätigung und eine Senkbetätigung des Auslegers 131, eine Schubbetätigung und eine Zugbetätigung des Arms 132, eine Aushebebetätigung und eine Abladebetätigung der Schaufel 133, eine Rechtsschwenkbetätigung und eine Linksschwenkbetätigung des Schwenkkörpers 120 und eine Vorwärtsbetätigung und eine Rückwärtsbetätigung des Wagens 110 an. Insbesondere entspricht eine Betätigung des rechten Betätigungshebels nach vorne einem Befehl zum Senken des Auslegers 131. Eine Betätigung des rechten Betätigungshebels nach hinten entspricht einem Befehl zum Heben des Auslegers 131. Eine Betätigung des rechten Betätigungshebels nach rechts entspricht einem Abladebefehl für die Schaufel 133. Eine Betätigung des rechten Betätigungshebels nach links entspricht einem Aushebebefehl für die Schaufel 133. Eine Betätigung des linken Betätigungshebels nach vorne entspricht einem Befehl zum Ziehen des Arms 132. Eine Betätigung des linken Betätigungshebels nach hinten entspricht einem Befehl zum Schieben des Arms 132. Eine Betätigung des linken Betätigungshebels nach rechts entspricht einem Befehl für eine Rechtsdrehbetätigung des Schwenkkörpers 120. Eine Betätigung des linken Betätigungshebels nach links entspricht einem Befehl für eine Linksdrehbetätigung des Schwenkkörpers 120.
Das Öffnen eines mit jedem Stellglied des Steuerventils 124 verbundenen Flusspfads wird in Entsprechung zu einer Neigung der Betätigungseinrichtung 126 gesteuert. Die Betätigungseinrichtung 126 weist ein Ventil auf, das die Flussrate eines Pilothydrauliköls in Entsprechung zu zum Beispiel der Neigung ändert, und das Pilothydrauliköl steuert die Öffnung des Steuerventils 124 durch das Betätigen einer Spule des Steuerventils 124.
Die Bildaufnahmeeinrichtung 127 ist an einem oberen Teil der Kabine 121 vorgesehen. Die Bildaufnahmeeinrichtung 127 erfasst ein Bewegtbild der Arbeitseinrichtung 130, das ein Bild des Bereichs vor der Kabine 121 ist. Das durch die Bildaufnahmeeinrichtung 127 aufgenommene Bewegtbild wird in der Datensammeleinrichtung 128 zusammen mit einem Zeitstempel gespeichert.
Die Datensammeleinrichtung 128 sammelt Erfassungswerte von einer Vielzahl von in der Arbeitsmaschine 100 enthaltenen Sensoren und speichert die Erfassungswerte in Assoziation mit dem Zeitstempel. Die Datensammeleinrichtung 128 sendet auch die Zeitreihe der von der Vielzahl von Sensoren gesammelten Erfassungswerte und das durch die Bildaufnahmeeinrichtung 127 aufgenommene Bewegtbild zu der Arbeitsanalyseeinrichtung 300. Die Erfassungswerte der Sensoren und das Bewegtbild sind Beispiele für Zustandsdaten, die einen Zustand der Arbeitsmaschine 100 angeben. Die Datensammeleinrichtung 128 ist ein Computer, der einen Prozessor, einen Hauptspeicher, einen Speicher und eine Schnittstelle (alle nicht gezeigt) enthält. Ein Speicher der Datensammeleinrichtung 128 speichert ein Datensammelprogramm. Der Prozessor der Datensammeleinrichtung 128 liest das Datensammelprogramm aus dem Speicher, expandiert es in den Hauptspeicher und führt eine Sammelverarbeitung und eine Sendeverarbeitung für die Erfassungswerte und das Bewegtbild gemäß dem Datensammelprogramm durch. Die Datensammeleinrichtung 128 kann in der Arbeitsmaschine 100 oder außerhalb der Arbeitsmaschine 100 vorgesehen sein.
Die Arbeitsmaschine 100 umfasst die Vielzahl von Sensoren. Jeder Sensor gibt einen gemessenen Wert zu der Datensammeleinrichtung 128 aus. Insbesondere enthält die Arbeitsmaschine 100 einen Drehgeschwindigkeitssensor 141, einen Drehmomentsensor 142, einen Kraftstoffsensor 143, einen Pilotdrucksensor 144, einen Auslegerzylinderkopfdrucksensor 145, einen Auslegerzylinderbodendrucksensor 146, einen Auslegerhubsensor 147, einen Armhubsensor 148 und einen Schaufelhubsensor 149.
Der Drehgeschwindigkeitssensor 141 ist in dem Motor 122 vorgesehen und misst die Drehgeschwindigkeit des Motors 122.
Der Drehmomentsensor 142 ist in dem Motor 122 vorgesehen und misst das Drehmoment des Motors 122.
Der Kraftstoffsensor 143 ist in dem Motor 122 vorgesehen und misst die durch den Motor verbrauchte Kraftstoffmenge (augenblicklicher Kraftstoffverbrauch).
Der Pilotdrucksensor 144 ist in dem Steuerventil 124 vorgesehen und misst einen Druck (PPC-Druck) jedes Pilothydrauliköls von der Betätigungseinrichtung 126. Insbesondere misst der Pilotdrucksensor 144 einen PPC-Druck in Bezug auf die Hebebetätigung des Auslegers 131 (Ausleger-Heben-PPC-Druck), einen PPC-Druck in Bezug auf die Senkbetätigung des Auslegers 131 (Ausleger-Senken-PPC-Druck), einen PPC-Druck in Bezug auf die Schubbetätigung des Arms 132 (Arm-Schieben-PPC-Druck), einen PPC-Druck in Bezug auf die Zugbetätigung des Arms 132 (Arm-Ziehen-PPC-Druck), einen PPC-Druck in Bezug auf die Aushebebetätigung der Schaufel 133 (Schaufel-Ausheben-PPC-Druck), einen PPC-Druck in Bezug auf die Abladebetätigung der Schaufel 133 (Schaufel-Abladen-PPC-Druck), einen PPC-Druck in Bezug auf die Rechtsschwenkbetätigung des Schwenkkörpers 120 (Rechtsschwenken-PPC-Druck), einen PPC-Druck in Bezug auf die Linksschwenkbetätigung des Schwenkkörpers 120 (Linksschwenken-PPC-Druck), einen PPC-Druck in Bezug auf die Vorwärtsbetätigung der linken kontinuierlichen Kette 111 (Links-Vorwärts-PPC-Druck), einen PPC-Druck in Bezug auf die Rückwärtsbetätigung der linken kontinuierlichen Kette 111 (Links-Rückwärts-PPC-Druck), einen PPC-Druck in Bezug auf die Vorwärtsbetätigung der rechten kontinuierlichen Kette 111 (Rechts-Vorwärts-PPC-Druck) und einen PPC-Druck in Bezug auf die Rückwärtsbetätigung der rechten kontinuierlichen Kette 111 (Rechts-Rückwärts-PPC-Druck). In einer anderen Ausführungsform kann der Pilotdrucksensor 144 durch einen Detektor ersetzt werden, der ein durch die Betätigungseinrichtung 126 ausgegebenes Betätigungssignal erfasst.
Der Auslegerzylinderkopfdrucksensor 145 misst einen Druck in einer Ölkammer auf der Kopfseite des Auslegerzylinders 134.
Der Auslegerzylinderbodendrucksensor 146 misst einen Druck in einer Ölkammer auf der unteren Seite des Auslegerzylinders 134.
Der Auslegerhubsensor 147 misst eine Hubgröße des Auslegerzylinders 134.
Der Armhubsensor 148 misst eine Hubgröße des Armzylinders 135.
Der Schaufelhubsensor 149 misst eine Hubgröße des Schaufelzylinders 136. In einer anderen Ausführungsform kann jeder Hubsensor durch einen Winkelmesser, der direkt den Winkel der Arbeitsausstattung 130 misst, oder durch einen Neigungsmesser und eine IMU, die jeweils in dem Ausleger 131, dem Arm 132 und der Schaufel 133 vorgesehen sind, ersetzt werden. In einer anderen Ausführungsform kann der Winkel der Arbeitsausstattung 130 aus dem durch die Bildaufnahmeeinrichtung 127 aufgenommenen Bild der Arbeitsausstattung 130 berechnet werden.
Die Datensammeleinrichtung 128 kann andere Zustandsdaten der Arbeitsmaschine 100 basierend auf dem Messwert jedes Sensors spezifizieren. Insbesondere kann die Datensammeleinrichtung 128 das tatsächliche Gewicht der Arbeitsausstattung 130 basierend auf dem Messwert des Auslegerzylinderbodendrucksensors 146 berechnen. Die Datensammeleinrichtung 128 kann ein Hebegewicht der Arbeitsausstattung 130 basierend auf den Messwerten des Auslegerhubsensors 147, des Armhubsensors 148 und des Schaufelhubsensors 149 berechnen.
<Konfiguration der Etikettierungseinrichtung>
3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration der Etikettierungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Etikettierungseinrichtung 200 ist ein Computer, der einen Prozessor 21, einen Hauptspeicher 22, einen Speicher 23 und eine Schnittstelle 24 enthält. Beispiele für die Etikettierungseinrichtung 200 sind ein PC, ein Smartphone, ein Tablet und ähnliches. Die Etikettierungseinrichtung 200 kann an einer beliebigen Position vorgesehen sein. Die Etikettierungseinrichtung 200 kann an der Arbeitsmaschine 100 montiert sein, kann an der Arbeitsanalyseeinrichtung 300 montiert sein oder kann separat zu der Arbeitsmaschine 100 oder der Arbeitsanalyseeinrichtung 300 vorgesehen sein. Der Speicher 23 speichert ein Etikettierungsprogramm. Der Prozessor 21 liest das Etikettierungsprogramm aus dem Speicher 23, expandiert es in den Hauptspeicher 33 und führt eine Verarbeitung gemäß dem Etikettierungsprogramm durch.
Beispiele für den Speicher 23 sind ein Halbleiterspeicher, ein Diskmedium, ein Bandmedium und ähnliches. Der Speicher 23 kann ein internes Medium sein, das direkt mit einer gemeinsamen Kommunikationsleitung der Etikettierungseinrichtung 200 verbunden ist, oder ein externes Medium, das konfiguriert ist, um mit der Etikettierungseinrichtung 200 über die Schnittstelle 24 verbunden zu sein. Der Speicher 23 ist ein nicht-transitorisches, greifbares Speichermedium.
Der Prozessor 21 enthält eine Bewegtbild-Erhaltungseinheit 211, eine Bewegtbild-Anzeigeeinheit 212, eine Etiketteingabeeinheit 213, eine Etikettdaten-Erzeugungseinheit 214 und eine Etikettdaten-Sendeeinheit 215, die das Etikettierungsprogramm ausführen.
Die Bewegtbild-Erhaltungseinheit 211 empfängt das Bewegtbild von der Arbeitsanalyseeinrichtung 300. Jedes Einzelbild des Bewegtbilds ist mit einem Zeitstempel, der die Bildaufnahmezeit angibt, assoziiert.
Die Bewegtbild-Anzeigeeinheit 212 zeigt das durch die Bewegtbild-Erhaltungseinheit 211 erhaltene Bild an einer Anzeige an.
Die Etiketteingabeeinheit 213 empfängt eine Eingabe eines Etikettwerts, der eine Klassifikation einer durch die Arbeitsmaschine 100 ausgeführten Arbeit mit einem Wiedergabetiming von einem Benutzer während einer Wiedergabe des Bewegtbilds empfängt.
Die Etikettdaten-Erzeugungseinehit 214 erzeugt die Etikettdaten, in denen zu der Etiketteingabeeinheit 213 eingegebene Etikettwerte mit Eingabezeitstempeln, die jeweils das Wiedergabetiming angeben, assoziiert sind. Die Etikettdaten können zum Beispiel eine Matrix, die Arbeitsklassifikationen als Reihen und Zeiten als Spalten und Werte als Elemente, die jeweils angeben, ob eine Arbeit in Bezug auf die Klassifikation zu dieser Zeit ausgeführt wird, sein. Die Etikettdaten können eine Matrix sein, in welcher der Wert w i j eines Elements in der i-ten Spalte und der j-ten Reihe zu 1 gesetzt ist, wenn eine Arbeit in Bezug auf eine Klassifikation a j zu einer Zeit t j ausgeführt wird, und zu 0 gesetzt ist, wenn eine Arbeit in Bezug auf die Klassifikation a j nicht zu der Zeit t j ausgeführt wird.
Die Etikettdaten-Sendeeinheit 215 sendet die Etikettdaten zu der Arbeitsanalyseeinrichtung 300.
<Beispiel für Arbeitsklassifikationen>
Im Folgenden wird ein Beispiel für in die Etiketteingabeeinheit 213 eingegebene Arbeitsklassifikationen beschrieben. Die Etiketteingabeeinheit 213 empfängt eine Eingabe von Etikettwerten in Bezug auf Einheitsarbeiten und von Etikettwerten in Bezug auf Elementarbeiten von dem Benutzer. Eine Einheitsarbeit ist eine Arbeit, die ein Arbeitsziel ausführt. Eine Elementarbeit ist eine Arbeit, die eine Reihe von Aktionen angibt, oder eine Arbeit, die anhand des Zwecks, der Reihe von Aktionen oder der Arbeit der Einheitsarbeit klassifiziert wird.
Beispiele für die Klassifikationen des Arbeitselements sind „Ausheben“, „Ladeschwenken“, „Abladen“, „Entladeschwenken“, „Warten-auf-Abladen“, „Abladebehälter-Drücken“, „Verdichten“, „Schieben-und-Glätten“ und „Fegen“.
Das Ausheben ist eine Arbeit, in der eine Schaufel 133 verwendet wird, um Erde oder Steine auszugeben und die Erde oder Steine aufzunehmen.
Das Ladeschwenken ist eine Arbeit zum Schwenken des Schwenkkörpers 120, während die aufgenommene(n) Erde oder Steine in der Schaufel 133 gehalten werden.
Das Abladen ist eine Arbeit zum Abladen der aufgenommenen Erde oder Steine von der Schaufel 133 zu einem Transportfahrzeug oder einem vorbestimmten Platz.
Das Entladeschwenken ist eine Arbeit zum Schwenken des Schwenkkörpers 120 in einem Zustand, in dem die Schaufel 133 frei von Erde und Steinen ist.
Das Warten-auf-Abladen ist eine Arbeit zum Halten der aufgenommenen Erde oder Steine in der Schaufel 133, während auf ein zu beladendes Transportfahrzeug gewartet wird.
Das Abladebehälter-Drücken ist eine Arbeit zum Flachdrücken von in einen Abladebehälter eines Transportfahrzeugs geladener Erde durch das Drücken derselben mit der Schaufel 133 von oben.
Das Verdichten ist eine Arbeit zum Drücken von Erde gegen den aufgelockerten Boden mit der Schaufel 133, um den Boden zu formen und zu festigen.
Das Schieben-und-Glätten ist eine Arbeit, in der eine Bodenfläche der Schaufel 133 für das Verteilen und Ebnen von Erde verwendet wird.
Das Fegen ist eine Arbeit, in der eine Seitenfläche der Schaufel 133 für das Verteilen und Ebnen von Erde verwendet wird.
Beispiele für die Klassifikationen der Einheitsarbeit sind „Ausheben-und-Laden“, „Grabenausheben“, „Rückfüllen“, „Pflügen“, „Anschrägen (von oben)“, „Anschrägen (von unten)“, „Lastsammeln“, „Fahren“ und „Stoppen“.
Das Ausheben-und-Laden ist eine Arbeit zum Ausheben von Erde oder Steinen, zum Aufnehmen derselben und zum Laden der aufgenommenen Erde oder Steine auf den Ladebehälter des Transportfahrzeugs. Das Ausheben-und-Laden ist die Einheitsarbeit, die aus dem Ausheben, dem Ladeschwenken, dem Abladen, dem Leerschwenken, dem Warten-auf-Abladen und dem Abladebehälter-Drücken besteht.
Das Grabenausheben ist eine Arbeit zum Ausheben eines langen und schmalen Grabens im Boden und zum Aufnehmen von Erde und Steinen. Das Grabenausheben ist die Einheitsarbeit, die aus dem Ausheben, dem Ladeschwenken, dem Abladen und dem Leerschwenken besteht und das Schieben und Glätten umfassen kann.
Das Rückfüllen ist eine Arbeit, in der Erde oder Steine in einen Graben oder ein Loch, der bzw. das sich bereits im Boden öffnet, gefüllt wird, um den Boden zu füllen und zu glätten. Das Rückfüllen ist eine Einheitsarbeit, die aus dem Ausheben, dem Ladeschwenken, dem Abladen, dem Verdichten und dem Leerschwenken besteht und das Glätten und Fegen umfassen kann.
Das Pflügen ist eine Arbeit zum flachen Aufnehmen von Erde oder Steinen, um Wellungen zu einer vorbestimmten Höhe abzuflachen. Das Pflügen ist eine Einheitsarbeit, die aus dem Ausheben und Abladen oder dem Ausheben, dem Ladeschwenken, dem Abladen und dem Entladeschwenken besteht und das Schieben und Glätten und das Fegen umfassen kann.
Das Abschrägen (von oben) ist eine Arbeit zum Vorsehen einer Schräge durch die über der Zielposition positionierte Arbeitsmaschine 100. Das Abschrägen (von oben) ist die Einheitsarbeit, die aus dem Verdichten, dem Ausheben, dem Ladeschwenken, dem Abladen und dem Entladeschwenken besteht und das Schieben und Glätten umfassen kann.
Das Abschrägen (von unten) ist eine Arbeit zum Vorsehen einer Schräge durch die unter der Zielposition positionierte Arbeitsmaschine 100. Das Abschrägen (von unten) ist die Einheitsarbeit, die aus dem Verdichten, dem Ausheben, dem Ladeschwenken, dem Abladen und dem Entladeschwenken besteht und das Schieben und Glätten umfassen kann.
Das Lastsammeln ist eine Arbeit zum Sammeln von durch ein Ausheben oder ähnliches erzeugter Erde vor dem Laden derselben auf das Transportfahrzeug. Das Lastsammeln ist die Einheitsarbeit, die aus dem Ausheben, dem Ladeschwenken, dem Abladen und dem Entladeschwenken besteht und das Schieben und Glätten umfassen kann.
Das Fahren ist eine Arbeit zum Bewegen der Arbeitsmaschine 100. Das Fahren als Einheitsarbeit ist die Einheitsarbeit, die aus dem Fahren als Elementarbeit besteht.
Das Stoppen ist ein Zustand, in dem sich keine Erde und Steine in der Schaufel 133 befinden und die Schaufel 133 für eine vorbestimmte Periode oder länger gestoppt ist. Das Stoppen als Einheitsarbeit ist die Einheitsarbeit, die aus dem Stoppen als Elementarbeit besteht.
Das „Ausheben-und-Laden“, das „Grabenausheben“, das „Rückfüllen“, das „Pflügen“, das „Anschrägen (von oben)“ und das „Anschrägen (von unten)“ sind Beispiele für eine Hauptarbeit, die eine direkt zu dem Arbeitszweck beitragende Arbeit ist. Das „Lastsammeln“ und das „Fahren“ sind Beispiele für eine die Hauptarbeit begleitende Arbeit.
<Konfiguration der Arbeitsanalysemaschine>
4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration der Arbeitsanalyseeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 ist ein Computer, der einen Prozessor 31, einen Hauptspeicher 33, einen Speicher 35 und eine Schnittstelle 37 enthält. Der Speicher 35 speichert ein Arbeitsanalyseprogramm. Der Prozessor 31 liest das Arbeitsanalyseprogramm aus dem Speicher 35, expandiert es in den Hauptspeicher 33 und führt die Verarbeitung gemäß dem Arbeitsanalyseprogramm aus. Die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 gemäß der ersten Ausführungsform ist außerhalb der Arbeitsmaschine 100 vorgesehen, wobei jedoch in einer anderen Ausführungsform einige oder alle Funktionseinheiten der Arbeitsanalyseeinrichtung 300 auch in der Arbeitsmaschine 100 vorgesehen sein können.
Beispiele für den Speicher 35 sind ein Halbleiterspeicher, ein Diskmedium, ein Bandmedium und ähnliches. Der Speicher 35 kann ein internes Medium sein, das direkt mit einer gemeinsamen Kommunikationsleitung der Arbeitsanalyseeinrichtung 300 verbunden ist, oder kann ein externes Medium sein, das konfiguriert ist, um mit der Arbeitsanalyseeinrichtung 300 über die Schnittstelle 37 verbunden zu werden. Der Speicher 35 ist ein nicht-transitorisches Speichermedium.
Um das Arbeitsanalyseprogramm auszuführen, enthält der Prozessor 31 eine Zustandsdaten-Erhaltungseinheit 311, eine Bewegtbild-Erhaltungseinheit 312, eine Etikettdaten-Erhaltungseinheit 313, eine Lerneinheit 314, eine Arbeitsspezifikationseinheit 315, eine Glättungseinheit 316, eine Heatmap-Erzeugungseinheit 317, eine Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318, eine Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 und eine Ausgabeeinheit 320. Weiterhin reserviert der Prozessor 31 Speicherbereiche einer Zustandsdaten-Speichereinheit 331, einer Bewegtbild-Speichereinheit 332, einer Etikettdaten-Speichereinheit 333 und einer Modell-Speichereinheit 334 in dem Hauptspeicher 33 durch das Ausführen des Arbeitsanalyseprogramms.
Die Zustandsdaten-Erhaltungseinheit 311 erhält eine Zeitserie der Zustandsdaten, die einen Zustand der Arbeitsmaschine 100 angeben, von der Datensammeleinrichtung 128 der Arbeitsmaschine 100. Das heißt, dass die Zustandsdaten-Erhaltungseinheit 311 eine Vielzahl von Kombinationen aus Zeitstempeln und Zustandsdaten erhält. Die Zustandsdaten können einen Messwert jedes Sensors der Arbeitsmaschine 100 und einen durch die Datensammeleinrichtung 128 erhaltenen Wert basierend auf dem Messwert enthalten. Die Zustandsdaten-Erhaltungseinheit 311 speichert die erhaltene Zeitreihe der Zustandsdaten in der Zustandsdaten-Speichereinheit 331 in Assoziation mit einer ID der Arbeitsmaschine 100.
Die Bewegtbild-Erhaltungseinheit 312 erhält das durch die Bildaufnahmeeinrichtung 127 aufgenommene Bewegtbild von der Datensammeleinrichtung 128 der Arbeitsmaschine 100. Die Bewegtbild-Erhaltungseinheit 312 speichert das erhaltene Bewegtbild in der Bewegtbild-Speichereinheit 332 in Assoziation mit der ID der Arbeitsmaschine 100.
Die Etikettdaten-Erhaltungseinheit 313 erhält die Etikettdaten für die Einheitsarbeiten und die Etikettdaten für die Elementarbeiten von der Etikettierungseinrichtung 200. Wenn der Bildzyklus der Bildaufnahmeeinrichtung 127 und der Erfassungszyklus jedes Sensors verschieden sind, gleicht die Etikettdaten-Erhaltungseinheit 313 den Zeitstempel der Etikettdaten mit dem Zeitstempel der Zustandsdaten ab. Zum Beispiel konfiguriert die Etikettdaten-Erhaltungseinheit 313 die Zeitreihe der Etikettdaten um, sodass der Zeitstempel der Etikettdaten dem Zeitstempel der Zustandsdaten entspricht. Die Etikettdaten-Erhaltungseinheit 313 speichert die erhaltene Zeitreihe von Etikettdaten in der Etikettdaten-Speichereinheit 333 in Assoziation mit der ID der Arbeitsmaschine 100. Das heißt, dass die Etikettdaten-Erhaltungseinheit 313 die Vielzahl von Kombinationen der Zeitstempel und die Etikettdaten in der Etikettdaten-Speichereinheit 333 in Assoziation mit der ID der Arbeitsmaschine 100 speichert.
Die Lerneinheit 314 trainiert ein Prädiktionsmodell unter Verwendung einer Kombination aus der Zeitreihe der in der Zustandsdaten-Speichereinheit 331 gespeicherten Zustandsdaten und der Zeitreihe der in der Etikettdaten-Speichereinheit 333 gespeicherten Etikettdaten als Lerndaten, sodass das Prädiktionsmodell die Zeitreihe der Zustandsdaten eingibt und eine Zeitreihe der Arbeitsklassifikationen ausgibt. Beispiele für das Prädiktionsmodell sind ein Neuronales-Netz-Modell, ein Entscheidungsbaummodell und ein Support-Vector-Machine-Modell. Die Lerneinheit 314 speichert das trainierte Prädiktionsmodell in der Modell-Speichereinheit 334.
Die Arbeitsspezifikationseinheit 315 erhält eine Zeitreihe von Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Arbeitsklassifikationen basierend auf der Zeitreihe von durch die Zustandsdaten-Erhaltungseinheit 311 erhaltenen neuen Zustandsdaten und auf dem in der Modell-Speichereinheit 334 gespeicherten Prädiktionsmodell. Zum Beispiel erhält die Arbeitsspezifikationseinheit 315 die Zeitreihe von Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Arbeitsklassifikationen durch die folgende Prozedur. Die Arbeitsspezifikationseinheit 315 erhält die Zustandsdaten zum Zeitpunkt des Spezifizierens einer Arbeit aus der Zeitreihe der Zustandsdaten. Dann spezifiziert die Arbeitsspezifikationseinheit 315 die Wahrscheinlichkeit jeder Arbeitsklassifikation basierend auf dem erhaltenen Zustand und erhält das Ergebnis. Die Arbeitsspezifikationseinheit 315 sammelt die Wahrscheinlichkeiten der für jeden Zeitpunkt spezifizierten Arbeitsklassifikation als eine Zeitreihe.
Insbesondere erhält die Arbeitsspezifikationseinheit 315 eine Matrix, die Arbeitsklassifikationen als Reihen und Zeiten als Spalten aufweist, und eine Matrix, die Elemente der Wahrscheinlichkeiten von Arbeit in Bezug auf die Klassifikationen zu diesem Zeitpunkt aufweist. Das heißt, dass die Zeitreihen der Wahrscheinlichkeiten eine Matrix sein können, in welcher der Wert w i j des Elements in der i-ten Spalte und der j-ten Reihe die Wahrscheinlichkeit einer Arbeit in Bezug auf eine Klassifikation aj zu dem Zeitpunkt t j ist. Die Arbeitsspezifikationseinheit 315 spezifiziert die Klassifikation der Einheitsarbeit der Arbeitsmaschine 100 durch das Erhalten der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Einheitsarbeit. Die Arbeitsspezifikationseinheit 315 spezifiziert die Klassifikation der Elementarbeit der Arbeitsmaschine 100 durch das Erhalten der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Elementarbeit.
Die Glättungseinheit 316 führt einen Glättungsprozess auf der durch die Arbeitsspezifikationseinheit 315 erhaltenen Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten für jede Arbeitsklassifikation durch. Zum Beispiel glättet die Glättungseinheit 316 die Zeitreihe von Wahrscheinlichkeiten durch das Anwenden eines Zeitdurchschnittsfilters auf die Zeitreihe von Wahrscheinlichkeiten. Das heißt, dass die Glättungseinheit 316 einen repräsentativen Wert pro Einheitszeit für jeweils die Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten der Einheitsarbeit und die Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten der Elementarbeit spezifiziert.
Dabei ist die Größe einer Fensterfunktion des Zeitdurchschnittsfilters in Bezug auf die Elementarbeit (Länge der Einheitszeit) kleiner als die Größe der Fensterfunktion des Zeitdurchschnittsfilters in Bezug auf die Einheitsarbeit. Es ist zu beachten, dass die Glättungsmethode nicht auf eine Zeitdurchschnittsbildung beschränkt ist, wobei jedoch vorzugsweise die Größe der Fensterfunktion in Bezug auf die Elementarbeit kleiner ist als die Größe der Fensterfunktion in Bezug auf die Einheitsarbeit. Der Grund hierfür ist, dass die Dauer einer Elementarbeit kürzer ist als die Dauer einer Einheitsarbeit, weil die Einheitsarbeit aus einer oder mehreren Elementarbeiten besteht.
Fig. 5 ist eine beispielhafte Heatmap, die Arbeitsklassifikationen angibt.
Die Heatmap-Erzeugungseinheit 317 erzeugt eine gefärbte Heatmap, die die Wahrscheinlichkeiten der Arbeitsklassifikationen in einer Ebene, in der die vertikale Achse die Arbeitsklassifikationen angibt und die horizontale Achse die Zeit angibt, basierend auf der durch die Glättungseinheit 316 geglätteten Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten. Die Farbe in der Heatmap kann näher an Blau sein, wenn die Wahrscheinlichkeit der Arbeitsklassifikation niedriger ist, und näher an Rot, wenn die Wahrscheinlichkeit der Arbeitsklassifikation höher ist. Weiterhin kann die mit der Heatmap assoziierte Farbe eine niedrigere Helligkeit aufweisen, wenn die Wahrscheinlichkeit der Arbeitsklassifikation niedriger ist, und eine höhere Helligkeit aufweisen, wenn die Wahrscheinlichkeit der Arbeitsklassifikation höher ist. Der Farbmodus der Heatmap kann ein beliebiger Modus sein, solange er den Wahrscheinlichkeitswert angibt. Die Heatmap kann den Wahrscheinlichkeitswert durch den Farbton, die Helligkeit, die Dichte, die Sättigung oder andere farbliche Aspekte wiedergeben.
Insbesondere erzeugt die Heatmap-Erzeugungseinheit 317 eine Einheitsarbeit-Heatmap H1, die die Wahrscheinlichkeit der Einheitsarbeit für jede Zeit angibt, basierend auf der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten der Einheitsarbeiten. Die Heatmap-Erzeugungseinheit 317 erzeugt eine Elementarbeit-Heatmap H2, die die Wahrscheinlichkeit der Elementarbeit für jede Zeit wiedergibt, basierend auf der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten der Elementarbeiten. Dabei ist die Skala der horizontalen Achse in der Elementarbeit-Heatmap H2 größer (gibt eine kürzere Zeit wieder) als die Skala der horizontalen Achse der Einheitsarbeit-Heatmap H1.
6 ist ein beispielhaftes Tortendiagramm, das die Aufteilung der Arbeitsklassifikationen angibt.
Die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 erzeugt ein Tortendiagramm, das die Aufteilung der Arbeitsklassifikationen in einer vorbestimmten Zeitperiode angibt, basierend auf der durch die Glättungseinheit 316 geglätteten Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten. Insbesondere integriert die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 für jede Einheitsarbeit die Zeit, zu der die Wahrscheinlichkeit am höchsten im Vergleich zu den anderen Einheitsarbeiten ist, basierend auf der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Einheitsarbeiten. Die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 erzeugt ein Einheitsarbeit-Tortendiagramm G1 durch das Zeichnen der akkumulierten Zeit für jede Einheitsarbeit in einem Tortendiagramm. Die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 integriert für jede Einheitsarbeit die Zeit, zu der die Wahrscheinlichkeit jeder Elementarbeit am relativ höchsten in der Zeit in Bezug auf jede Einheitsarbeit ist, basierend auf der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Elementarbeiten. Die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 erzeugt ein Elementarbeit-Tortendiagramm G2 für jede Einheitsarbeit durch das Zeichnen der akkumulierten Zeit für jede Elementarbeit jeder Einheitsarbeit in einem Tortendiagramm.
7 ist ein beispielhaftes Diagramm, das die Aufteilung der Elementarbeiten für jedes Ausheben-und-Laden angibt.
8 ist ein beispielhaftes Diagramm, das die Anzahl der Ladevorgänge für jedes Ausheben-und Laden angibt.
Die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 erzeugt ein Diagramm, das Informationen für jedes Ausheben-und-Laden basierend auf der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Einheitsarbeit und der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Elementarbeiten angibt. Zum Beispiel erzeugt die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 ein Diagramm, das die Aufteilung der Elementarbeiten für jedes Ausheben-und-Laden wie in 7 gezeigt angibt, und ein Diagramm, das die Anzahl von Ladevorgängen für jedes Ausheben-und-Laden wie in 8 gezeigt angibt.
Insbesondere spezifiziert die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 eine Startzeit und ein Endzeit des Ausheben-und-Laden basierend auf der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Einheitsreihen und auf der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Elementarbeiten. Zum Beispiel spezifiziert die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 die Endzeit von „Warten-auf-Abladen“ in der Zeitperiode in Bezug auf das Ausheben-und-Laden als die Startzeit des Ausheben-und-Laden. Weiterhin spezifiziert die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 die Startzeit von „Abladebehälter-Drücken“ in der Zeitperiode in Bezug auf das Ausheben-und-Laden als die Endzeit des Ausheben-und-Laden. Mit anderen Worten ist Warten-auf-Abladen ein Beispiel für die Elementarbeit, die das Ladestarttiming spezifizieren kann, und ist Abladebehälter-Drücken ein Beispiel für die Elementarbeit, die das Ladeendtiming spezifizieren kann.
Die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 erhält gesammelte Werte in Bezug auf die Startdaten oder Elementarbeiten für jedes spezifizierte Ausheben-und-Laden und erzeugt ein Diagramm, das die gesammelten Werte in Bezug auf das Ausheben und Laden für jedes Transportfahrzeug angibt. Beispiele für den gesammelten Wert sind der integrierte Wert der Zeit für jede Elementarbeit, die Anzahl von Ladevorgängen und der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch. Das „Ausheben-und-Laden“ der Einheitsarbeit besteht aus einer Vielzahl von Ladearbeiten, und die „Anzahl-der-Ladevorgänge“ ist die Anzahl von Ladearbeiten in einem „Ausheben- und-Laden“. Ein „Ausheben-und-Laden“ wird zum Beispiel basierend auf dem „Abladen“ oder dem „Abladebehälter-Drücken“ bestimmt. Zum Beispiel spezifiziert die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 als die Anzahl von Ladevorgängen die Anzahl von Erscheinungen in der Zeitperiode, in denen das „Ladeschwenken“ dominant in der Zeitperiode in Bezug auf das Ausheben-und-Laden ist. Das Ladeschwenken ist also ein Beispiel für eine Elementarbeit in Bezug auf einen Ladezyklus.
Die Ausgabeeinheit 320 gibt die durch die Heatmap-Erzeugungseinheit 317 erzeugte Heatmap, das durch die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 erzeugte Tortendiagramm und das durch die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 erzeugte Diagramm mit den Informationen für jedes Ausheben-und-Laden aus. Die Ausgabe der Ausgabeeinheit 320 umfasst zum Beispiel ein Anzeigen an einer Anzeige, ein Drucken auf ein Papierblatt durch einen Drucker, ein Senden an einen über ein Netzwerk verbundenen Server, ein Schreiben zu einem mit der Schnittstelle 37 verbundenen externen Speichermedium und ähnliches. Auf diese Weise können ein Analyst oder andere Personen eine umfassende Analyse eines Arbeitsinhalts an einem anderen Ort und zu einer anderen Zeit als der Zeit und dem Ort der Ausführung der Arbeit durchführen.
<Lernmethode>
Die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 erzeugt das Prädiktionsmodell vor dem Durchführen der Arbeitsanalyse für eine Arbeitsmaschine 100.
9 ist ein Flussdiagramm, das einen Lernprozess der Arbeitsanalyseeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Zustandsdaten-Erhaltungseinheit 311 der Arbeitsanalyseeinrichtung 300 empfängt die Zeitreihen der Zustandsdaten der Arbeitsmaschine 100 von jeder aus der Vielzahl von Arbeitsmaschinen 100 (Schritt S1). Die Zustandsdaten-Erhaltungseinheit 311 speichert die empfangenen Zeitreihen der Zustandsdaten in der Zustandsdaten-Speichereinheit 311 in Assoziation mit der ID der Arbeitsmaschine 100 (Schritt S2). Außerdem empfängt die Bewegtbild-Erhaltungseinheit 312 von jeder aus der Vielzahl von Arbeitsmaschinen 100 das durch die Bildaufnahmeeinrichtung 127 der Arbeitsmaschine 100 aufgenommene Bewegtbild (Schritt S3). Die Bewegtbild-Erhaltungseinheit 312 speichert das empfangene Bewegtbild in der Bewegtbild-Speichereinheit 332 in Assoziation mit der ID der Arbeitsmaschine 100 (Schritt S4).
Die Etikettierungseinrichtung 200 erhält das in der Bewegtbild-Speichereinheit 332 gespeicherte Bewegtbild und erzeugt die Etikettdaten in Entsprechung zu der Betätigung des Benutzers. Die Etikettierungseinrichtung 200 assoziiert die erzeugten Etikettdaten mit der ID der Arbeitsmaschine 100 und sendet sie zu der Arbeitsanalyseeinrichtung 300. Die Etikettierungseinrichtung 200 erzeugt die Etikettdaten für die Einheitsarbeiten und die Etikettdaten für die Elementarbeiten für jedes aus einer Vielzahl von Bewegtbildern durch die oben beschriebene Verarbeitung.
Die Etikettdaten-Erhaltungseinheit 313 der Arbeitsanalyseeinrichtung 300 empfängt eine Vielzahl von Etikettdaten von der Etikettierungseinrichtung 200 (Schritt S5). Die Etikettdaten-Erhaltungseinheit 313 speichert die Vielzahl von Etikettdaten in der Etikettdaten-Speichereinheit 333 in Assoziation mit den IDs der Arbeitsmaschinen 100 (Schritt S6).
Dann lernt die Lerneinheit 314 ein Einheitsarbeit-Prädiktionsmodell unter Verwendung der Zeitreihen einer Vielzahl von in der Zustandsdaten-Speichereinheit 331 gespeicherten Zustandsdaten und der in der Etikettdaten-Speichereinheit 333 gespeicherten Etikettdaten einer Vielzahl von Einheitsarbeiten als Lerndaten (Schritt S7). Und das gelernte Einheitsarbeit-Prädiktionsmodell wird in der Modellspeichereinheit 334 gespeichert (Schritt S8). Weiterhin lernt die Lerneinheit 314 ein Elementarbeit-Prädiktionsmodell unter Verwendung der Zeitreihen der Vielzahl von in der Zustandsdaten-Speichereinheit 331 gespeicherten Zustandsdaten und der in der Etikettdaten-Speichereinheit 333 gespeicherten Etikettdaten der Vielzahl von Elementarbeiten als Lerndaten (Schritt S9). Und das gelernte Elementarbeit-Prädiktionsmodell wird in der Modell-Speichereinheit 334 gespeichert (Schritt S10).
Dabei trainiert die Lerneinheit 314 die Prädiktionsmodelle derart, dass die Zeitreihen der Zustandsdaten eingegeben werden und die Etikettdaten (Matrix, die die Zeitreihen für die Klassifikation jeder Arbeit angibt) ausgegeben werden.
<Arbeitsanalysemethode>
Wenn die vorstehend beschriebene Vorbereitung abgeschlossen ist, kann die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 die Arbeit einer Arbeitsmaschine 100 analysieren.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Arbeitsanalysemethode durch die Arbeitsanalyseeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Zustandsdaten-Erhaltungseinheit 311 der Arbeitsanalyseeinrichtung 300 empfängt die Zeitreihe der Zustandsdaten von einer Arbeitsmaschine 100 (Schritt S51). Dann gibt die Arbeitsspezifikationseinheit 315 die empfangene Zeitreihe der Zustandsdaten in das in der Modell-Speichereinheit 334 gespeicherte Einheitsarbeit-Prädiktionsmodell ein, um die Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Einheitsarbeiten zu erhalten (Schritt S52). Dementsprechend spezifiziert die Arbeitsspezifikationseinheit 315 die Einheitsarbeit zu jeder Zeit in der Zeitreihe. Weiterhin gibt die Arbeitsspezifikationseinheit 315 die empfangene Zeitreihe der Zustandsdaten in das in der Modell-Speichereinheit 334 gespeicherte Elementarbeit-Prädiktionsmodell ein, um die Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Elementarbeiten zu erhalten (Schritt S53). Die Glättungseinheit 316 glättet die Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten durch das Geben der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten der Einheitsarbeiten und der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten der Elementarbeiten jeweils zu dem Zeitdurchschnittsfilter (Schritt S54).
Wie in 5 gezeigt, erzeugt die Heatmap-Erzeugungseinheit 317 die Einheitsarbeit-Heatmap H1, die die geglättete Zeitreihe von Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Einheitsarbeiten angibt, und die Elementarbeit-Heatmap H2, die die geglättete Zeitreihe von Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Elementarbeiten wiedergibt (Schritt S55).
Die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 spezifiziert die Einheitsarbeit mit der höchsten Wahrscheinlichkeit für jede Zeit in der geglätteten Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Einheitsarbeiten (Schritt S56). Das heißt, dass die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 die Einheitsarbeit, für die die Wahrscheinlichkeit dominant ist, für jede Zeit spezifiziert. Dann erhält die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 einen integrierten Wert der Zeiten, zu denen die Wahrscheinlichkeit dominant ist, für jede Einheitsarbeit (Schritt S57). Die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 erzeugt das Einheitsarbeit-Tortendiagramm G1 wie in 6 gezeigt durch das Zeichnen der akkumulierten Zeit für jede Einheitsarbeit in einem Tortendiagramm (Schritt S58).
Dann wählt die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 die Klassifikation der Einheitsarbeit eine nach der anderen aus und führt die Prozesse der folgenden Schritte S60 bis S63 durch (Schritt S59).
Die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 spezifiziert eine Vielzahl von Zeiten, zu denen die Wahrscheinlichkeit der in Schritt S59 ausgewählten Einheitsarbeit dominant ist (Schritt S60). Die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 spezifiziert die Einheitsarbeit, für die die Wahrscheinlichkeit dominant ist, für jede spezifizierte Zeit basierend auf der geglätteten Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Elementarbeiten (Schritt S61). Dann erhält die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 einen integrierten Wert der Zeiten, zu denen die Wahrscheinlichkeit dominant ist, für jede Elementarbeit (Schritt S62). Die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 erzeugt das Elementarbeit-Tortendiagramm G2 wie in 6 gezeigt durch das Zeichnen der akkumulierten Zeit für jede Elementarbeit in einem Tortendiagramm (Schritt S63).
Dann spezifiziert die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 eine Zeitperiode, in der die Wahrscheinlichkeit von „Ausheben-und-Laden“ dominant ist, basierend auf der geglätteten Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Einheitsarbeiten (Schritt S64). Dann spezifiziert die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 in der spezifizierten Zeitperiode eine Vielzahl von Zeitperioden, in denen die Wahrscheinlichkeit von „Warten-auf-Abladen“ dominant ist, und eine Vielzahl von Zeitperioden, in denen die Wahrscheinlichkeit von „Abladebehälter-Drücken“ dominant ist (Schritt S65). Die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 spezifiziert die Periode von der Endzeit der Zeitperiode, in der die Wahrscheinlichkeit von „Warten-auf-Abladen“ dominant ist, zu der Startzeit der Zeitperiode, in der die Wahrscheinlichkeit von „Abladebehälter-Drücken“ dominant ist, als die Zeitperiode, während welcher das Ausheben-und-Laden für ein Transportfahrzeug durchgeführt wird (Schritt S66).
Die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 spezifiziert den integrierten Wert der Zeit jeder Elementarbeit für jedes spezifizierte Ausheben-und-Laden und erzeugt ein Diagramm, das die Aufteilung der Elementarbeiten für jedes Ausheben-und-Laden wie in 7 gezeigt angibt (Schritt S67). Weiterhin spezifiziert die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 die Anzahl der Zeitpunkte in der Zeitperiode, in der „Ladeschwenken“ dominant ist, für jedes in Schritt S66 spezifizierte Ausheben-und-Laden und erzeugt ein Diagramm, das die Anzahl von Ladevorgängen wie in 8 gezeigt angibt (Schritt S68).
Die Ausgabeeinheit 320 gibt die durch die Heatmap-Erzeugungseinheit 317 erzeugte Heatmap, das durch die Tortendiagramm-Erzeugungseinheit 318 erzeugte Tortendiagramm und das durch die Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit 319 erzeugte Diagramm mit den Informationen für jedes Ausheben-und-Laden aus (Schritt S69).
<Betrieb und Effekt>
Wie weiter oben beschrieben, spezifiziert die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 gemäß der ersten Ausführungsform die Klassifikation der Einheitsarbeit und die Klassifikation der Elementarbeit, die durch die Arbeitsmaschine ausgeführt werden, basierend auf den Zustandsdaten, die den Zustand der Arbeitsmaschine 100 angeben, und gibt diese aus. Der Benutzer kann den Arbeitszustand der Einheitsarbeit und den Arbeitszustand der Elementarbeit der Arbeitsmaschine 100 erkennen, wobei der Anteil der Elementarbeiten einer Einheitsarbeit, während der die Fähigkeit eines Bedieners geprüft und bewertet wird, und die Arbeit analysiert werden. Auf diese Weise kann der Benutzer eine vielschichtige Analyse der Arbeit der Arbeitsmaschine 100 durchführen.
Weiterhin spezifiziert gemäß der ersten Ausführungsform die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 die Klassifikationen der durch die Arbeitsmaschine durchgeführten Arbeiten basierend auf den Zustandsdaten, die den Zustand der Arbeitsmaschine 100 angeben, und gibt die spezifizierten Arbeitsklassifikationen in Zeitreihen aus. Deshalb kann der Benutzer die Arbeit der Arbeitsmaschine 100 umfassend erkennen und die Qualität jede Fähigkeit basierend auf der Arbeit des Bedieners beurteilen.
Insbesondere spezifiziert in der ersten Ausführungsform die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 die Wahrscheinlichkeit der Arbeitsklassifikation der Arbeitsmaschine 100 für jede Zeit und gibt die Zeitreihe der Wahrscheinlichkeit der Arbeitsklassifikation aus. Insbesondere erzeugt die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 wie in 5 gezeigt die Heatmap, in der eine Ebene, die durch eine die Zeit wiedergebende Achse und eine die Arbeitsklassifikationen wiedergebende Achse gebildet wird, mit Farben in Entsprechung zu der Wahrscheinlichkeit gefärbt ist. Dementsprechend kann die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 einen Arbeitszustand, in dem eine Vielzahl von Einheitsarbeiten oder eine Vielzahl von Elementarbeiten in Kombination durchgeführt werden, einen gestoppten nicht-Arbeitszustand oder einen sich nahtlos zu einer anderen Arbeitsklassifikation an der Heatmap ändernden Arbeitszustand wiedergeben. Indem die Arbeitsklassifikationen in einer Zeitreihe angezeigt werden, kann bestimmt werden, ob der Bediener arbeitet oder eine Pause macht. Außerdem erscheint unter Verwendung der Heatmap für eine Wiedergabe der Arbeitszustand, in dem eine Vielzahl von Einheitsarbeiten oder eine Vielzahl von Elementarbeiten kombiniert sind, als ein Zustand, in dem die Wahrscheinlichkeiten einer Vielzahl von Arbeitsklassifikationen gleichzeitig hoch sind.
Die für die Einheitsarbeit erforderliche Zeit kann durch das kombinierte Durchführen einer Vielzahl von Elementarbeiten verkürzt werden. Und wenn die Hauptarbeit und die Nebenarbeit kombiniert durchgeführt werden, besteht zwar die Möglichkeit, dass die Einrichtung durch die Nebenarbeit unzureichend sein kann, wobei jedoch auch die Möglichkeit besteht, dass die Einrichtung effizient vorgenommen wird, indem gleichzeitig zu der Hauptarbeit die Nebenarbeit in Bezug auf eine andere Hauptarbeit durchgeführt wird. Wie weiter oben beschrieben, trägt der Zustand, in dem eine Vielzahl von Arbeitsklassifikationen kombiniert durchgeführt werden, zu der Bewertung der Fähigkeit des Bedieners bei und gibt die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 Informationen für das Verstehen eines derartigen Zustands aus. Der Benutzer kann also die Fähigkeit eines Bedieners einfach bewerten.
Beispiele für Arbeitszustände, in denen eine Vielzahl von Einheitsarbeiten kombiniert durchgeführt werden, sind ein Zustand, in dem die Lastsammlung durchgeführt wird, während das Ausheben-und-Laden durchgeführt wird, ein Zustand, in dem das Lastsammeln durchgeführt wird, während das Pflügen durchgeführt wird, usw. Beispiele für Arbeitszustände, in denen eine Vielzahl von Elementarbeiten kombiniert durchgeführt werden, sind ein Zustand, in dem das Schieben-und-Glätten durchgeführt wird, während das Ausheben durchgeführt wird, ein Zustand in dem das Abladebehälter-Drücken durchgeführt wird, während das Abladen durchgeführt wird, usw. Weiterhin sind Beispiele für ein nahtloses Übergehen zu einer anderen Arbeit ein Zustand, in dem das Abladen mitten während eines Lastsammelns durchgeführt wird, usw.
Weiterhin spezifiziert die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 den repräsentativen Wert pro Einheitszeit durch das Durchführen des Glättungsprozesses an jeweils der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeit der Einheitsarbeit und der Zeitreihe der Wahrscheinlichkeit der Elementarbeit. Dabei ist die Länge der Einheitszeit in Bezug auf die Elementarbeit kürzer als die Länge der Einheitszeit in Bezug auf die Einheitsarbeit. Der Grund hierfür ist, dass die Dauer einer Elementarbeit kürzer ist als die Dauer einer Einheitsarbeit, da die Einheitsarbeit aus den Elementarbeiten besteht.
Weiterhin umfasst die Einheitsarbeit gemäß der ersten Ausführungsform eine Hauptarbeit und eine Nebenarbeit. Insbesondere gibt die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 wie in 5 gezeigt die Einheitsarbeit-Heatmap H1, die die Hauptarbeit wie etwa das Ausheben-und-Laden usw. und die Nebenarbeit wie etwa das Lastsammeln, das Fahren usw. enthält, aus. Auf diese Weise kann der Benutzer erkennen, welche Arbeit die Arbeitsmaschine 100 neben der Hauptarbeit wie etwa dem Ausheben-und-Laden oder ähnlichem durchführt. Der Benutzer kann also die Nebenarbeit spezifizieren, die für ein effizientes Durchführen des Ausheben-und-Laden erforderlich ist.
Weiterhin gibt die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 gemäß der ersten Ausführungsform das Elementarbeit-Tortendiagramm G2 aus, das die Zeit und das Verhältnis jeder Elementarbeit einer Einheitsarbeit angibt. Wenn also die Einheitsarbeit der Arbeitsmaschine 100 bewertet wird, kann der Benutzer die Klassifikationen der Elementarbeiten der Einheitsarbeit spezifizieren. Insbesondere gibt die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 das Elementarbeit-Tortendiagramm G2 wie in 6 gezeigt aus, sodass der Benutzer die Verhältnisse von „Ausheben“, „Lastschwenken“, „Abladen“, „Entladeschwenken“, „Warten-auf-Abladen“ und „Abladebehälter-Drücken“ in dem „Ausheben- und-Laden“ erkennen kann, wenn der Benutzer das Bewerten des „Ausheben-und-Laden“ durchführt. Auf diese Weise kann der Benutzer das Ausheben und Laden korrekt bewerten.
Insbesondere ist die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 befähigt zum Spezifizieren der Ladestartzeit durch das Spezifizieren des „Warten-auf-Abladen“ und befähigt zum Spezifizieren der Ladeendzeit durch das Spezifizieren des „Abladebehälter-Drücken“. Weiterhin spezifiziert die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 das „Ausheben“, das „Ladeschwenken“, das „Abladen“ und das „Entladeschwenken“, sodass die Arbeit des Bedieners bewertet werden kann und die Performanz mit dem Plan bei einer statistischen Sammlung des Arbeitszustands verglichen werden kann.
Die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 gemäß der ersten Ausführungsform gibt ein Diagramm aus, das eine Aufteilung der Elementarbeiten für jedes Ausheben-und-Laden wie in 7 gezeigt angibt. Auf diese Weise kann der Benutzer die für das Beladen des Transportfahrzeugs erforderliche Zeit und weiterhin den Grund für eine lange für das Beladen des Transportfahrzeugs erforderliche Zeit erkennen. In dem Beispiel von 7 kann erkannt werden, dass die Zeit für das Ausheben-und-Laden bei 14:44 länger als bei den anderen Ausheben-und-Laden-Vorgängen ist. Unter Bezugnahme auf die Aufteilung der Elementarbeiten des Ausheben-und-Laden bei 14:44 ist zu erkennen, dass das Warten-auf-Abladen länger als bei den anderen Ausheben-und-Laden-Vorgängen ist. Es kann also erkannt werden, dass das Ausheben-und-Laden bei 14:44 lang ist, weil das Ankunftsintervall des Transportfahrzeugs lang ist.
Die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 gemäß der ersten Ausführungsform gibt ein Diagramm aus, das die Anzahl von Ladevorgängen für jedes Ausheben und Laden wie in 8 gezeigt angibt. Der Benutzer kann die Fähigkeit des Bedieners erkennen, indem er die Anzahl von Ladevorgängen an dem Transportfahrzeug erkennt. In dem Beispiel von 8 ist deutlich, dass die Anzahl von Ladevorgängen bei 15:00 höher ist als bei anderen Ausheben-und-Laden-Vorgängen. Deshalb kann geschlossen werden, dass in dem Ausheben-und-Laden bei 15:00 ein Ereignis wie etwa eine kleine Menge der in die Schaufel 133 zu ladenden Erde oder ein Überlauf von Erde von dem Transportfahrzeug während des Ladens aufgetreten ist.
<Anderes>
Vorstehend wurde eine Ausführungsform im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, wobei die spezifische Konfiguration jedoch nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und verschiedene Entwurfsänderungen und ähnliches möglich sind.
In der oben beschriebenen Ausführungsform sendet die Datensammeleinrichtung 128 der Arbeitsmaschine 100 den gemessenen Wert jedes Sensors zu der Arbeitsanalyseeinrichtung 300 und spezifiziert die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 die Arbeitsklassifikation basierend auf dem gemessenen Wert, wobei jedoch andere Ausführungsformen nicht auf diese Konfiguration beschränkt sind. Zum Beispiel kann in einer anderen Ausführungsform die Datensammeleinrichtung 128 die Arbeitsklassifikation basierend auf dem gemessenen Wert jedes Sensors spezifizieren. Zum Beispiel kann in einer anderen Ausführungsform das durch die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 erzeugte Prädiktionsmodell in der Datensammeleinrichtung 128 gespeichert werden und kann die Datensammeleinrichtung 128 das Prädiktionsmodell für das Spezifizieren der Arbeitsklassifikation verwenden. In einer anderen Ausführungsform kann also die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 in der Datensammeleinrichtung 128 vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Datensammeleinrichtung 128 veranlassen, dass die an der Arbeitsmaschine 100 montierte Anzeige das Analyseereignis der aktuellen Arbeitsklassifikation in Echtzeit anzeigt. Daraus resultiert, dass der Bediener eine Arbeit durchführen kann, während er die Arbeitsklassifikation erkennt.
Die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform spezifiziert die Zeitreihe der Wahrscheinlichkeit jeder Arbeitsklassifikation, wobei aber andere Ausführungsformen nicht auf diese Konfiguration beschränkt sind und die Zeitreihe des Wahr/Falsch-Werts jeder Arbeitsklassifikation spezifiziert werden kann. Auch in diesem Fall kann die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 die Zeitreihe der Wahrscheinlichkeiten von Arbeitsklassifikationen durch das Glätten der spezifizierten Zeitreihe erhalten.
Weiterhin erzeugt die Etikettierungseinrichtung 200 gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen Etikettdaten basierend auf der Betätigung des Benutzers, wobei aber andere Ausführungsformen nicht auf diese Konfiguration beschränkt sind. Zum Beispiel kann die Etikettierungseinrichtung 200 gemäß einer anderen Ausführungsform automatisch Etikettdaten durch eine Bildverarbeitung oder ähnliches erzeugen.
Weiterhin spezifiziert die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform die Arbeitsklassifikation der Arbeitsmaschine 100 basierend auf dem gelernten Prädiktionsmodell, wobei aber andere Ausführungsformen nicht auf diese Konfiguration beschränkt sind. Zum Beispiel kann die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 gemäß einer anderen Ausführungsform die Arbeitsklassifikation der Arbeitsmaschine 100 basierend auf einem Programm spezifizieren, das nicht auf einem maschinellen Lernen beruht. Ein Programm, das nicht auf einem maschinellen Lernen beruht, ist ein Programm, das die Arbeitsklassifikation aus einer Kombination von Operationen spezifiziert, die zuvor basierend auf der Eingabe von Zustandsdaten definiert wurden. In diesem Fall muss das Zustandsanalysesystem 1 die Bildaufnahmeeinrichtung 127, die Etikettierungseinrichtung 200, die Bewegtbild-Erhaltungseinheit 312, die Etikettdaten-Erhaltungseinheit 313, die Lerneinheit 314, die Bewegtbild-Speichereinheit 332 und die Etikettdaten-Speichereinheit 333 nicht enthalten.
Weiterhin bewertet die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform die Arbeitsklassifikation basierend auf den Erfassungswerten der Vielzahl von Sensoren oder den basierend auf den Erfassungswerten berechneten Werten, wobei aber andere Ausführungsformen nicht auf diese Konfiguration beschränkt sind. Zum Beispiel kann die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 gemäß einer anderen Ausführungsform die Arbeitsklassifikation basierend auf dem durch die Bildaufnahmeeinrichtung 127 aufgenommenen Bewegtbild bewerten. Das heißt, dass das durch die Bildaufnahmeeinrichtung 127 aufgenommene Bild ein Beispiel für die Zustandsdaten, die den Zustand der Arbeitsmaschine 100 angeben, ist.
Weiterhin speichert die Datensammeleinrichtung 128 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform die Zustandsdaten in der Speichereinheit in Assoziation mit dem Zeitstempel und sendet diese an die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 als eine Zeitreihe der Zustandsdaten, wobei aber andere Ausführungsformen nicht auf diese Konfiguration beschränkt sind. Zum Beispiel kann die Datensammeleinrichtung 128 gemäß einer anderen Ausführungsform sequentiell die gesammelten Zustandsdaten zu der Arbeitsanalyseeinrichtung 300 in Assoziation mit dem Zeitstempel senden. In diesem Fall erhält die Arbeitsanalyseeinrichtung 300 sequentiell die Kombination aus den Zustandsdaten und dem Zeitstempel und summiert diese als eine Zeitreihe.
[Industrielle Anwendbarkeit]
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Verwalter eine vielschichtige Analyse der Arbeit der Arbeitsmaschine basierend auf durch die Arbeitsanalyseeinrichtung spezifizierten Informationen zu der Einheitsarbeit und der Elementarbeit durchführen.
Bezugszeichenliste

1: Zustandsanalysesystem;
100: Arbeitsmaschine;
200: Etikettierungseinrichtung;
211: Bewegtbild-Erhaltungseinheit;
212: Bewegtbild-Anzeigeeinheit;
213: Etiketteingabeeinheit;
214: Etikettdaten-Erzeugungseinheit;
215: Etikettdaten-Sendeeinheit;
300: Arbeitsanalyseeinrichtung;
311: Zustandsdaten-Erhaltungseinheit;
312: Bewegtbild-Erhaltungseinheit;
313: Etikettdaten-Erhaltungseinheit;
314: Lerneinheit;
315: Arbeitsspezifikationseinheit;
316: Glättungseinheit;
317: Heatmap-Erzeugungseinheit;
318: Tortendiagramm-Erzeugungseinheit;
319: Ausheben-und-Laden-Diagramm-Erzeugungseinheit;
320: Ausgabeeinheit;
331: Zustandsdaten-Speichereinheit;
332: Bewegtbild-Speichereinheit;
333: Etikettdaten-Speichereinheit;
334: Modellspeichereinheit.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018051801 [0002]

Claims

Arbeitsanalyseeinrichtung, umfassend: eine Zustandsdaten-Erhaltungseinheit, die konfiguriert ist zum Erhalten von Zustandsdaten, die einen Zustand einer Arbeitsmaschine zu mehreren Zeiten angeben, eine Arbeitsspezifikationseinheit, die konfiguriert ist zum Spezifizieren, basierend auf den erhaltenen Zustandsdaten, einer Arbeitsklassifikation der Arbeitsmaschine für jede der mehreren Zeiten, und weiterhin konfiguriert ist zum Sammeln der Arbeitsklassifikation in einer chronologischen Reihenfolge, und eine Ausgabeeinheit, die konfiguriert ist zum Ausgeben einer Zeitreihe der spezifizierten Arbeitsklassifi kation.
Arbeitsanalyseeinrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Arbeitsspezifikationseinheit die Wahrscheinlichkeit jeder von mehreren Arbeitsklassifikationen einer Arbeit zu jeder Zeit spezifiziert, und die Ausgabeeinheit eine Zeitreihe von Wahrscheinlichkeiten der mehreren Arbeitsklassifikationen ausgibt.
Arbeitsanalyseeinrichtung nach Anspruch 2, wobei: die Ausgabeeinheit eine Heatmap, die in Farben in Entsprechung zu den Wahrscheinlichkeiten gefärbt ist, zu einem Raum, der eine die Zeit angebende Achse und eine die Arbeitsklassifikationen angebende Achse enthält, ausgibt.
Arbeitsanalyseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die Arbeitsspezifikationseinheit eine Klassifikation einer Einheitsarbeit, die eine Arbeit zum Ausführen eines Arbeitsziels für die Arbeitsmaschine angibt, spezifiziert, eine Klassifikation einer Elementarbeit der Einheitsarbeit spezifiziert und eine Reihe von anhand des Zwecks klassifizierten Aktionen oder Arbeiten angibt.
Arbeitsanalyseeinrichtung nach Anspruch 4, wobei: die Arbeitsspezifikationseinheit die Wahrscheinlichkeit der Arbeitsklassifikation in einer Einheitszeit spezifiziert, und die Einheitszeit in Bezug auf die Einheitsarbeit kürzer als die Einheitszeit in Bezug auf die Elementarbeit ist.
Arbeitsanalyseverfahren, das die folgenden Schritte umfasst: Erhalten von Zustandsdaten, die einen Zustand einer Arbeitsmaschine zu mehreren Zeiten angeben, Spezifizieren, basierend auf den erhaltenen Zustandsdaten, einer Arbeitsklassifikation der Arbeitsmaschine für jede der mehreren Zeiten, und Sammeln der Arbeitsklassifikation in einer chronologischen Reihenfolge, und Ausgeben einer Zeitreihe der spezifizierten Arbeitsklassifikation.