JP2012003721A

JP2012003721A - 作業指示表示及び実績収集システムとその方法

Info

Publication number: JP2012003721A
Application number: JP2010140964A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ogawa; 聡小川
Original assignee: Toshiba IT and Control Systems Corp
Current assignee: Toshiba IT and Control Systems Corp
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2012-01-05

Abstract

【課題】作業場所で作業を行う際に、作業者による作業内容の指示の表示と作業時間実績の報告を、省スペースにて簡易かつ効率よく実現する作業指示表示及び実績収集システムとその方法を提供する。
【解決手段】サーバ側システム１は、生産管理サーバ１１と、電子ペーパサーバ１２と、ＲＦＩＤ管理サーバ１３とからなり、さらに端末側システム２との通信を行なう無線アクセスポイント１４と、ＲＦＩＤリーダライタ１５を備える。端末側システム２は、電子ペーパ２１と、この電子ペーパ２１に設けられた無線受信機２２及びＲＦＩＤタグ２３とから構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification ）タグを用いた作業指示の表示と作業実績の収集を行なう作業指示表示及び実績収集システムとその方法に関する。

従来より、ＲＦＩＤを用いた作業実績の収集の方法が提案されている。これによれば、作業者は、作業者コードや作業場所がコードとして記憶された個別のＲＦＩＤタグを、作業に際して作業場所近傍に設置されたＲＦＩＤリーダライタに設置し、ＲＦＩＤタグを読み込ませることにより、どの作業者がいつ作業を行ったかの実績を収集する方法を提供するものである。

これは、古くは磁気カードを使用するタイムレコーダを用い、また、近年はＩＣカードを用いた作業者の勤怠管理システムにおいては、作業者がＩＤカードをリーダに読み込ませる際に、設定ボタンの押下などの付随的操作が必要であったのに対し、ＲＦＩＤタグを用い、これをリーダライタに設置して情報の処理を行なうことで、作業者に特別または付随的な機器操作を強いることなく簡単に作業時間等の管理を可能としたものである。

すなわち、作業者は、作業開始時に、作業場所の近傍に設置されたＲＦＩＤリーダライタの近傍に自己のＲＦＩＤタグを置き、作業終了時にそのＲＦＩＤタグを回収するだけで、ＲＦＩＤリーダライタが近接無線通信によってＲＦＩＤタグを検出し、それに内蔵された不揮発性メモリの時間情報記憶領域に作業場所、作業開始時刻及び作業終了時刻の情報を作業単位ごとに記憶させて、作業時間等の情報収集及び管理を可能としたものである。これは、特に、工場の製造ライン等における各作業者の作業時間を収集する場合において、作業者にキー操作等の負担を極力掛けないことが望ましい環境に設置することでメリットがあった。

特開２００５−１４１５３０号公報

しかしながら、上記従来の技術では、ＲＦＩＤタグに記憶しているデータ内容は、ＲＦＩＤリーダライタを介してパーソナルコンピュータ（以下、パソコンという。）等の表示機器を有する装置に入力し、当該表示機器に表示させなければ読み取ることはできず即座にアウトプットするような手段を備えていなかった。

一方で、工場の製造ライン等における各作業者に対しては、ラインの管理者から作業者に対して指示を渡す必要があるが、紙に印刷された作業指示書を予め印刷し、作業者が当該印刷物を作業場所まで持参する方法が一般的であった。この場合、作業者が、一つの工程のみを担当するのではなく、複数工程を担当するような場合、作業者は、順次行う工程における指示書を、複数持参する必要があり煩雑であった。また、パソコンやＰＤＡなどの携帯可能な情報機器で作業指示を表示させる方法もあるが、情報機器の操作が必要となり、作業者に対する操作教育が必要であったり、各工程において当該情報機器の設置の場所を確保するなどの課題があった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、作業場所で作業を行う際に、作業者による作業内容の指示の表示と作業時間実績の報告を、省スペースにて簡易かつ効率よく実現する作業指示表示及び実績収集システムとその方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、サーバ側システムから端末側システムへ情報を送信し、サーバ側システムの利用者がサーバ側システムからの情報を参照して作業を実行する作業指示表示及び実績収集システムにおいて、前記サーバ側システムは、複数の作業場所における作業手順や作業内容を示す作業指示データを作成するとともに、前記作業指示データに示した作業が終了したか否かに関する実績情報を収集する生産管理手段と、前記端末側システムとの通信を行なう無線通信手段と、を備え、さらに、作業場所の位置情報を記録したＲＦＩＤリーダライタを前記複数の作業場所ごとに備え、前記サーバ側システムの各構成要素はデータ送受信可能に接続され、前記端末側システムは、前記無線通信手段と無線通信が可能な無線通信機能とＩＤデータを記録したＲＦＩＤタグを備えるとともに、前記指示データを表示可能な表示器を備えた携帯情報端末からなり、前記端末側システムのＲＦＩＤタグが、前記ＲＦＩＤリーダライタにおいて検出されると、前記生産管理手段は、前記ＲＦＩＤリーダライタの設置された作業場所を特定し、この特定した作業場所における前記作業指示データを作成し、この作業指示データは、前記無線通信手段を介して、前記携帯情報端末へ送信されることを特徴とする。
また、前記携帯情報端末の表示器は、電子ペーパからなることを特徴とする。

以上のような態様によれば、作業計画を立案する生産管理手段で作成された情報を、作業場所にあわせてリアルタイムで、携帯情報端末、例えば電子ペーパに送信することが可能で、この送信された作業指示の情報が、電子ペーパ上に表示されることで、作業者は、これを参照しながら円滑な作業を行なうことができる。すなわち、各作業場所にＲＦＩＤリーダライタを設け、このリーダライタにＲＦＩＤタグを設けた電子ペーパを近接させることにより、電子ペーパの位置を把握しながら、その位置における作業にあった適切な内容を無線経由で電子ペーパに送信表示させることができるものである。

これにより、作業者は、各作業場所のＲＦＩＤリーダライタ近傍に自己の有する端末側システムである電子ペーパを置くことで作業内容が表示されるので、作業者にとっては余計な操作を必要とせず、作業に集中することができる。

また、ＲＦＩＤタグが、ＲＦＩＤリーダライタに近接中は作業中と判別でき、ＲＦＩＤタグがＲＦＩＤリーダライタから離れれば、生産管理手段において、作業終了と判断し、これを生産管理手段に送信することで、生産管理手段において作業実績の収集を行なうことも可能である。

以上のような本発明によれば、作業場所で作業を行う際に、作業者による作業内容の指示の表示と作業時間実績の報告を、省スペースにて簡易かつ効率よく実現する作業指示表示及び実績収集システムとその方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る作業指示表示及び実績収集システムの構成を示すブロック図。本発明の実施形態に係る作業指示表示及び実績収集システムにおける処理のフローチャート図。本発明の実施形態に係る作業指示表示及び実績収集システムにおける処理のタイミングチャート図（ａ）及びイメージ図（ｂ）。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）について、図１〜図３を参照して具体的に説明する。

［１．本実施形態］
［１−１．構成］
本実施形態の作業指示表示及び実績収集システムは、図１のブロック図に示すように、サーバ側システム１と、端末側システム２とから構成される。サーバ側システム１は、生産管理サーバ１１と、電子ペーパサーバ１２と、ＲＦＩＤ管理サーバ１３とからなり、さらに端末側システム２との通信を行なう無線アクセスポイント１４と、ＲＦＩＤリーダライタ１５を備える。これらのサーバ側システム１の各構成要素は、有線で接続されている。

一方、端末側システム２は、電子ペーパ２１と、この電子ペーパ２１に設けられた無線受信機２２及びＲＦＩＤタグ２３とから構成される。なお、端末側システム２について、図１においては説明の便宜上一つのみを表しているが、実際には作業者各位に持参させるものであり、複数用意して構成するのが通常である。また、前述のＲＦＩＤリーダライタ１５についても、作業場所又は作業工程数に応じて、複数用意されるものである。

生産管理サーバ１１の構成は、従来のシステムと同様であり、工場の製造ライン等の各作業場所における作業手順や作業内容を示す「作業指示」を作成する手段であるとともに、作業指示に示した作業が終了したか否かに関する実績情報を収集し、管理し、又は表示装置に表示する手段である。なお、後述するが、生産管理サーバ１１が作業指示を作成するのは、後述のＲＦＩＤ管理サーバ１３が、ＲＦＩＤタグ２３の近接したＲＦＩＤリーダライタ１５から作業場所データを受け、作業場所が確定した後である。

電子ペーパサーバ１２は、生産管理サーバ１１において作成された作業指示データを、後述の電子ペーパ２１における表示フォーマットに合わせた変換処理を行い、無線アクセスポイント１４を介して、電子ペーパ２１に送信する手段である。

ＲＦＩＤ管理サーバ１３は、サーバ側システム１に接続されているＲＦＩＤリーダライタ１５における情報の入力を監視するものであり、ＲＦＩＤリーダライタ１５が端末側システム２のＲＦＩＤタグ２３が近接したことを確認し、ＲＦＩＤタグ２３のＩＤを読み込んだ場合に、ＲＦＩＤ管理サーバ１３はＲＦＩＤリーダライタ１５から当該ＩＤデータをリアルタイムで読み込むようになっている。

無線アクセスポイント１４は、上述のとおり、電子ペーパサーバ１２によってなされる電子ペーパ２１の表示フォーマットデータの電子ペーパ２１への送信を仲介する手段である。

ＲＦＩＤリーダライタ１５は、工場の製造ライン等における各作業場所に設置されるものであり、作業場所の位置を特定する情報を有している。ＲＦＩＤリーダライタ１５は、ＲＦＩＤタグ２３が近接したことを検出した場合に、ＲＦＩＤ管理サーバ１３に、上述のとおり、ＲＦＩＤタグ２３のＩＤデータとともに、作業場所又は工程の特定情報を送信するものである。

電子ペーパ２１は、生産管理サーバ１１において作成され、電子ペーパサーバ１２においてフォーマット変換されて無線アクセスポイント１４を介して送信された作業指示データを表示する手段である。この電子ペーパ２１は、例えば、５〜７インチ程度の大きさからなり、書き込み時及び消去時には電力を必要としつつ、無給電で表示画像を保持する手段であり、本実施形態においては、実用化されているマイクロカプセル、液晶、電子粉流体などいずれの方式のものを用いても良い。

無線受信機２２は、電子ペーパサーバ１２によってなされる電子ペーパ２１の表示フォーマットデータの送信を仲介する無線アクセスポイント１４からの当該データの送信を受けるとともに、これを電子ペーパ２１に入力する手段である。

ＲＦＩＤタグ２３は、作業者を一意に識別できるコードをタグＩＤとして記憶しているものであり、電子ペーパ２１と一体化して設けることにより、ＲＦＩＤタグのコードにより、タグを設けた電子ペーパ２１の判別も可能とするものである。ＲＦＩＤタグ２３は、電池を持たないパッシブ型で、ＲＦＩＤリーダライタ１５からの検出範囲は、１〜２ｃｍ程度から最大でも１ｍ程度であり狭い。したがって、ＲＦＩＤタグ２３を備えた電子ペーパ２１が、ＲＦＩＤリーダライタ１５に近接してはじめて、タグを検出可能であり、また、タグがＲＦＩＤリーダライタ１５から少しでも離れた場合には、タグ検出なしの判断が可能となる。これが、後述の「作業着手」及び「作業終了」の判断を可能とするものである。

また、上述のとおり、電子ペーパ２１とＲＦＩＤタグ２３とは、一体として設けられているのでＲＦＩＤタグ２３のＩＤデータと、電子ペーパ２１の個体情報とを、予め関連付けておくことで、ＲＦＩＤタグ２３のＩＤデータの読み込みにより、電子ペーパ２１の識別が可能である。そのため、ＲＦＩＤリーダライタ１５でＲＦＩＤタグ２３を読み取ると、そのＲＦＩＤタグ２３に記録されたＩＤを取り付けた電子ペーパ２１の位置が特定される。

［１−２．作用］
以上のような構成からなる作業指示表示及び実績収集システムの作用効果について、図２及び図３を参照して説明する。

ＲＦＩＤ管理サーバ１３は、サーバ側システム１に有線接続されたＲＦＩＤリーダライタ１５を常時監視しており、リアルタイムでＲＦＩＤリーダライタ１５上にＲＦＩＤタグ２３が近接していないかを確認する（図２Ｓ２０１）。ＲＦＩＤタグ２３が近接すれば（Ｓ２０１のＹＥＳ）、そのタグＩＤを読み込む（Ｓ２０２）。なお、このとき、図３のタイミングチャート図に示すように、当該タグＩＤに関連付けられた作業者が作業に着手したと判断する（「作業着手」の判断）。

また、ＲＦＩＤリーダライタ１５は任意の作業場所に設置されているため、ＲＦＩＤ管理サーバ１３では、ＲＦＩＤリーダライタ１５の設置場所情報を読み込み、読み込んだＩＤを持つＲＦＩＤタグ２３の作業場所の特定を行う（Ｓ２０３）。この作業場所情報は、ＲＦＩＤ管理サーバ１３から生産管理サーバ１１へ送信される。

次に、生産管理サーバ１１は、読み込んだＩＤを持つＲＦＩＤタグ２３の作業場所における作業指示を作成する（Ｓ２０４）。生産管理サーバ１１によって作成された作業指示データは、電子ペーパサーバ１２に送られ、電子ペーパ２１での表示フォーマットに変換処理が行われる（Ｓ２０５）。電子ペーパサーバ１２は、フォーマットを変換した作業指示データを、無線アクセスポイント１４を介して、電子ペーパ２１に対して送信する（Ｓ２０６）。電子ペーパ２１は、無線アクセスポイント１４を介して送信された作業指示データを表示する。

以上のような作用に基づき、作業者は、電子ペーパ２１に表示された作業指示の内容を参照して作業場所において、所定の作業を実行する。

作業中の段階（図３（ａ）参照）において、ＲＦＩＤリーダライタ１５は、設置されたＲＦＩＤタグ２３の検出を継続的に監視する（Ｓ２０７）。そして、ＲＦＩＤリーダライタ１５が、設置されたＲＦＩＤタグ２３を検出しなくなった場合（Ｓ２０７のＹＥＳ）、設置されたＲＦＩＤタグ２３を備えた端末側システム２の作業者が、当該作業場所における作業を終了したものと判断する（「作業終了」の判断）。この作業終了の判断結果は、生産管理サーバ１１において、実績情報として収集される。

このとき、当該作業場所において作業を終了した作業者に対しては、次の作業場所における作業指示を知らせる必要がある。そこで、上記作業終了の判断に基づいて、生産管理サーバ１１は、読み込んだＩＤを持つＲＦＩＤタグ２３の作業者の次の作業場所における作業指示を作成する（Ｓ２０８）。そして、上記同様、生産管理サーバ１１によって作成された作業指示データは、電子ペーパサーバ１２に送られ、電子ペーパ２１での表示フォーマットに変換処理が行われ（Ｓ２０９）、電子ペーパサーバ１２は、フォーマットを変換した作業指示データを、無線アクセスポイント１４を介して、電子ペーパ２１に対して送信する（Ｓ２１０）。電子ペーパ２１は、無線アクセスポイント１４を介して送信された作業指示データを表示する（図３参照）。

［１−３．効果］
以上のような本実施形態の作業指示表示及び実績収集システムによれば、作業計画を立案する生産管理サーバ１１で作成された情報を、作業場所にあわせてリアルタイムで、電子ペーパ２１に送信することが可能で、この送信された作業指示の情報が、電子ペーパ２１上に表示されることで、作業者はこれを参照しながら円滑な作業を行なうことができる。すなわち、各作業場所にＲＦＩＤリーダライタ１５を設け、このリーダライタ１５にＲＦＩＤタグ２３を設けた電子ペーパ２１を近接させることにより、電子ペーパ２１の位置を把握しながら、その位置における作業にあった適切な内容を無線経由で電子ペーパ２１に送信表示させることができるものである。

これにより、従来は、パソコンやＰＤＡなどの携帯可能であるが操作が必要な機器と異なり、作業者は、各作業場所にＲＦＩＤリーダライタ１５近傍に自己の有する端末側システム２である電子ペーパ２１を置くことで作業内容が表示されるので、作業者にとっては余計な操作を必要とせず、作業に集中することができる。

また、ＲＦＩＤタグ２３が、ＲＦＩＤリーダライタ１５に近接中は作業中と判別でき、ＲＦＩＤタグ２３がＲＦＩＤリーダライタ１５から離れれば、生産管理サーバ１１において、作業終了と判断し、これを生産管理サーバ１１に送信することで、生産管理サーバ１１において作業実績の収集を行なうことも可能である。

また、生産管理サーバ１１において、ＲＦＩＤタグ２３がＲＦＩＤリーダライタ１５から離れれば作業終了と判断した場合に、生産管理サーバ１１は、ＲＦＩＤタグ２３を備えた電子ペーパ２１の次に担当する作業場所の作業指示を作成し、これを、電子ペーパサーバ１２を通して電子ペーパ２１に送信することが可能である。これにより、従来は、作業者が順次行う工程における指示書を複数の指示書を持参する必要があったが、本実施形態では、作業者が一つの工程での作業を終え、次の工程に移動し端末側システム２である電子ペーパ２１を次工程のＲＦＩＤリーダライタ１５近傍に置くことで、電子ペーパ２１に次工程の作業指示が表示されることとなり、作業効率が高まる。

本実施形態では、端末側システム２は、無線受信機２２とＲＦＩＤタグ２３を設けた電子ペーパ２１で構成しているが、ＲＦＩＤタグ２３には一意に識別できるコードをタグＩＤとして記憶しているため、これを電子ペーパ２１と一体化することによりＲＦＩＤタグ２３コードを読み込みさえすれば、電子ペーパ２１の識別も可能である。

本実施形態の端末側システム２は、例えば、電子ペーパ２１として、反射型液晶を使用することで消費電力が格段に少なく、また、ＲＦＩＤタグ２３としてパッシブ型のものを用いることで電源が不要であるから、省エネルギーの観点から見て、端末側システム２として、他の携帯端末を用いる場合に比して非常に有効である。

［２．他の実施形態］
本発明の実施形態は、上記本実施形態で示した態様に限定されるものではなく、例えば、次の態様も包含する。端末側システム２の表示器として、電子ペーパ２１を挙げているが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡなどいわゆる携帯情報端末を幅広く含むものであるが、上述のとおり、書き込み時及び消去時には電力を必要としつつ、無給電で表示画像を保持する電子ペーパを用いるのが、省エネルギー運用上最も好ましい態様である。

本実施形態においては、サーバ側システム１と端末側システム２とのデータ通信を無線アクセスポイント１４と無線受信機２２とによる無線通信として、無線ＬＡＮ通信が想定されるが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、赤外線通信や可視光通信など、従来又は将来実現し得る無線通信を広く包含するものである。

１…サーバ側システム
１１…生産管理サーバ
１２…電子ペーパサーバ
１３…管理サーバ
１４…無線アクセスポイント
１５…ＲＦＩＤリーダライタ
２…端末側システム
２１…電子ペーパ
２２…無線受信機
２３…ＲＦＩＤタグ

Claims

サーバ側システムから端末側システムへ情報を送信し、サーバ側システムの利用者がサーバ側システムからの情報を参照して作業を実行する作業指示表示及び実績収集システムにおいて、
前記サーバ側システムは、
複数の作業場所における作業手順や作業内容を示す作業指示データを作成するとともに、前記作業指示データに示した作業が終了したか否かに関する実績情報を収集する生産管理手段と、
前記端末側システムとの通信を行なう無線通信手段と、を備え、
さらに、作業場所の位置情報を記録したＲＦＩＤリーダライタを前記複数の作業場所ごとに備え、
前記サーバ側システムの各構成要素はデータ送受信可能に接続され、
前記端末側システムは、前記無線通信手段と無線通信が可能な無線通信機能とＩＤデータを記録したＲＦＩＤタグを備えるとともに、前記指示データを表示可能な表示器を備えた携帯情報端末からなり、
前記端末側システムのＲＦＩＤタグが、前記ＲＦＩＤリーダライタにおいて検出されると、前記生産管理手段は、前記ＲＦＩＤリーダライタの設置された作業場所を特定し、この特定した作業場所における前記作業指示データを作成し、
この作業指示データは、前記無線通信手段を介して、前記携帯情報端末へ送信されることを特徴とする作業指示表示及び実績収集システム。
前記携帯情報端末の表示器は、電子ペーパからなることを特徴とする請求項１記載の作業指示表示及び実績収集システム。
前記生産管理手段は、
前記端末側システムを有する作業者が、いずれか複数の作業場所を巡回する場合に、その巡回する作業場所の順序を予め記憶しており、
前記端末側システムのＲＦＩＤタグが、前記ＲＦＩＤリーダライタにおいて検出された後、当該検出されたＲＦＩＤタグが、前記ＲＦＩＤリーダライタによって検出されなくなると、これを当該作業場所における作業の終了と判定し、前記端末側システムの作業者が次に巡回する作業場所を特定し、この特定した作業場所における前記作業指示データを作成し、この作業指示データは、前記無線通信手段を介して、前記携帯情報端末へ送信されることを特徴とする請求項１又は２記載の作業指示表示及び実績収集システム。
サーバ側システムから端末側システムへ情報を送信し、サーバ側システムの利用者がサーバ側システムからの情報を参照して作業を実行するための作業指示表示及び実績収集方法において、
前記サーバ側システムは、
複数の作業場所における作業手順や作業内容を示す作業指示データを作成するとともに、前記作業指示データに示した作業が終了したか否かに関する実績情報を収集する生産管理処理と、
前記端末側システムとの通信を行なう無線通信処理と、を実行するものであり、
さらに、作業場所の位置情報を記録したＲＦＩＤリーダライタを前記複数の作業場所ごとに備え、
前記端末側システムは、ＩＤデータを記録したＲＦＩＤタグと前記指示データを表示可能な表示器とを備えるとともに、前記サーバ側システムと無線通信が可能な無線通信機能を実行する携帯情報端末からなり、
前記端末側システムは、
前記端末側システムのＲＦＩＤタグが、前記ＲＦＩＤリーダライタにおいて検出されると、前記生産管理処理は、前記ＲＦＩＤリーダライタの設置された作業場所を特定し、この特定した作業場所における前記作業指示データを作成し、
この作業指示データは、前記無線通信処理によって、前記携帯情報端末へ送信されることを特徴とする作業指示表示及び実績収集方法。
前記携帯情報端末の表示器として、電子ペーパを用いることを特徴とする請求項４記載の作業指示表示及び実績収集方法。
前記生産管理処理は、
前記端末側システムを有する作業者が、いずれか複数の作業場所を巡回する場合に、その巡回する作業場所の順序に基づいて、
前記端末側システムのＲＦＩＤタグが、前記ＲＦＩＤリーダライタにおいて検出された後、当該検出されたＲＦＩＤタグが、前記ＲＦＩＤリーダライタによって検出されなくなると、これを当該作業場所における作業の終了と判定し、前記端末側システムの作業者が次に巡回する作業場所を特定し、この特定した作業場所における前記作業指示データを作成し、この作業指示データは、前記無線通信処理によって、前記携帯情報端末へ送信されることを特徴とする請求項４又は５記載の作業指示表示及び実績収集方法。