JP2019016226A - 作業データ管理システム及び作業データ管理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献2に記載の技術では、作業者が加速度センサや位置センサを装着する必要があるため、そのぶん手間がかかるという事情がある。
<作業データ管理システムの構成>
図1は、第1実施形態に係る作業データ管理システムWの構成を示す機能ブロック図である。
図1に示す作業データ管理システムWは、作業現場での作業に関するデータ(作業データという)を管理するシステムである。本実施形態では、所定の製品を製造するために、作業者が所定の作業(部材の加工等)を繰り返す様子を撮影し、その撮影結果に基づいて、作業の分析・表示を行うようにしている。なお、前記した部材は、完成品である製品と略同一の物であってもよいし、また、完成品である製品の構成部品であってもよい。
第1計測装置G1及び第2計測装置G2は、情報処理装置100の解析に用いられるセンシングデータを取得する装置である。第1計測装置G1は、作業者の広範囲での動きを捉える(つまり、遠景を撮影する)ためのネットワークカメラであり、作業現場に設置されている。第2計測装置G2は、作業者の細かい動きを捉える(つまり、近景を撮影する)ためのネットワークカメラであり、作業現場に設置されている。第1計測装置G1及び第2計測装置G2は、時々刻々の撮影結果を、所定の通信プロトコルに基づき、ネットワークNを介して情報処理装置100に送信する。なお、ネットワークNは、例えば、LAN(Local Area Network)である。
図1に示すように、情報処理装置100は、計測インタフェース11と、計測データ記憶手段12と、特徴量抽出手段13と、第1入力手段14と、大工程設定手段15と、詳細工程分類手段16と、詳細工程記憶手段17と、を備えている。
詳細工程分類手段16は、特徴量抽出手段13から入力される特徴量データ、及び大工程設定手段15から入力される大工程データに基づいて、「大工程」をより詳細な「詳細工程」に細分化する。なお、複数の「詳細工程」は、「大工程」に対応付けて予め設定されている。
図2に示すように、詳細工程分類手段16は、イベント判定手段16aと、イベント判定リスト16bと、工程判定手段16cと、工程判定リスト16dと、を備えている。
イベント判定リスト16bは、イベントを判定するための特徴量の条件をリストアップしたものであり、予め設定されている。
図3に示す「♯」は、各イベントに付されている識別情報である。「頭の位置α」は、映像データの画面中における頭の位置をXY座標で表したものである。例えば、「X:75(±50)」は、映像データを画面に表示した場合の左上角部を基準として、右側に75ピクセルの位置を中心に±50ピクセルの範囲内であることを意味している。
工程判定リスト16dは、詳細工程を判定するための大工程データ及びイベントデータの条件をリストアップしたものであり、予め設定されている。
図4に示す「♯」は、各詳細工程に付されている識別情報である。「大工程γ」は、大工程の種別(本実施形態では「加工」)であり、第1入力手段14(図1参照)を介して入力される。
詳細工程記憶手段17は、前記した詳細工程データをメモリ領域に逐次書き込み、また、データ可視化手段24からの読出命令に応じて、詳細工程データをデータ可視化手段24に出力する。
図5に示す例では、作業現場の撮影が行われた日付・時刻、詳細工程、詳細工程の開始時からの経過時間、作業者の頭の位置、及び作業者の手の位置が、作業動作データに含まれている。
結果表示手段26は、例えば、液晶ディスプレイであり、データ可視化手段24によって生成される画面イメージを表示する機能を有している。
図6Aは、再生時刻バーP5が詳細工程A1に位置している時の画面イメージである(適宜、図1を参照)。
図6Aに示す画面イメージは、ガントチャートP1と、ガントチャートP1に重畳表示される複数の箱ヒゲ図P2と、計測データ表示エリアP3,P4と、を含んで構成される。
図6Bに示す例では、詳細工程M1のチャートの行に作業逸脱マーカP6が表示されている。この作業逸脱マーカP6は、作業者の動作が、過去に繰り返された作業から逸脱した場合、ガントチャートP1の要素Pa1に表示されるマーカである。このようにデータ可視化手段24は、所定の詳細工程において、所定部位(作業者の頭又は手)の位置が存在確率分布から逸脱した(存在確率が略ゼロである)場合、この詳細工程に対応するガントチャートP1の要素Pa1に作業逸脱マーカP6を表示させる。
図6Cに示す例では、詳細工程A2のチャートの行に動線ばらつき異常マーカP7が表示されている。この動線ばらつき異常マーカP7は、過去に繰り返された作業の動作(つまり、動線履歴)が大きくばらついている場合、ガントチャートP1の要素Pa1に対応付けて表示されるマーカである。なお、動線ばらつき異常マーカP7を表示させるか否かは、動線履歴P12の分散値に基づいて判定される。
図7は、情報処理装置100の処理を示すフローチャートである(適宜、図1を参照)。
ステップS101において情報処理装置100は、計測データを取得する。すなわち、情報処理装置100は、計測インタフェース11によって、第1計測装置G1及び第2計測装置G2から、ネットワークNを介して計測データ(映像データ)を取得する。
ステップS104において情報処理装置100は、大工程の設定を行う。すなわち、情報処理装置100は、第1入力手段14を介して取得した大工程データを、大工程設定手段15によってデコードする。
ステップS107において情報処理装置100は、作業時間の統計解析を行う。すなわち、情報処理装置100は、各詳細工程について、前記した箱ヒゲ図P2(図6A参照)の作成に用いられる作業時間統計データを、作業時間統計解析手段20によって生成する。また、ステップS106,S107と並行して、次に説明するステップS108,S109の処理が行われる。
ステップS109において情報処理装置100は、作業動作の統計解析を行う。すなわち、情報処理装置100は、作業動作統計解析手段23によって、存在確率分布図P9,P11や動線履歴P12,P13等(図6A、図6B、図6C参照)の作成に用いられる作業動作統計データを、作業動作統計解析手段23によって生成する。
第1実施形態によれば、作業現場の映像データ等に基づいて、作業者が行う大工程が時系列的な複数の詳細工程に細分化され、ガントチャートP1として結果表示手段26に表示される(図6A参照)。これによって、各詳細工程でどれくらいの時間を要したのかをユーザ(管理者)が容易に把握できる。また、作業者が位置センサ(図示せず)や加速度センサ(図示せず)を装着する必要がなく、作業者側の手間を省くことができる。
第2実施形態は、データの解析や可視化がリアルタイムで行われる点が、第1実施形態とは異なっている。また、第2実施形態は、例えば、作業の遅延が生じた場合、データ可視化手段24A(図8参照)が、その施策に関するデータを結果表示手段26(図8参照)に表示させる点が、第1実施形態とは異なっている。なお、その他については第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
図8に示す情報処理装置100Aは、第1実施形態の構成(図1参照)に生産効率解析手段27を追加し、さらに、作業時間統計解析手段20Aやデータ可視化手段24Aに付加的な機能を追加した構成になっている。
生産効率解析手段27は、各種データに基づいて作業の進捗状況を推定するとともに、その進捗状況に応じて、生産性を向上させるための所定の施策を提示する。
図9に示すように、生産効率解析手段27は、工程完了予測手段27aと、大工程生産計画27bと、工程進捗解析手段27cと、施策リスト27dと、施策選択手段27eと、を備えている。
図10に示す「レベル」は、所定の遅延データ及び施策に対応付けられる識別情報である。「遅延データ」は、予定よりも作業が遅れている(又は早すぎる)度合いを示すデータである。「施策」は、生産効率を向上させるための対応策であり、遅延データに対応付けられている。
図11に示す例では、ガントチャートP1や再生時刻バーP5の他、大工程生産計画27b(図9参照)に基づく計画完了時刻の線P21や、遅延データに基づく予測完了時刻の線P22が表示されている。このように、データ可視化手段24Aは、現在時刻を示す線P5をガントチャートP1に重畳表示させるとともに、予め設定された大工程の計画完了時刻を示す線P21、及び予測完了時刻を示す線P22をガントチャートP1に重畳表示させる。
第2実施形態によれば、リアルタイムで作成されるガントチャートP1(図11参照)に、大工程の計画完了時刻を示す線P21や予測完了時刻を示す線P22が重畳表示される。これによってユーザ(管理者)は、計画完了時刻と予測完了時刻とを見比べることで、作業の進捗状況を容易に把握できる。また、遅延データに基づいて、メッセージエリアP24に所定の施策情報が表示される。この施策情報を参考にして、ユーザは、生産効率等を向上させるための今後の対策を立てることができる。
第3実施形態は、情報処理装置100Ba(図12参照)が所定の作業現場に関する解析を行い、情報処理装置100Bb(図12参照)が別の作業現場に関する解析を行う点が、第1実施形態とは異なっている。また、データ統合装置200(図12参照)が、情報処理装置100Ba,100Bbの解析結果を統合する点が、第1実施形態とは異なっている。なお、その他については第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
図12に示すように、作業データ管理システムWBは、2系統の情報処理システムWBa,WBbと、データ統合装置200と、を備えている。
他方の情報処理システムWBbは、別の作業現場における作業者の作業を解析するシステムである。情報処理システムWBbは、第1計測装置G1と、第2計測装置G2と、情報処理装置100Bbと、を備えている。
図13に示す情報処理装置100Baは、第1実施形態で説明した情報処理装置100(図1参照)の各記憶手段を外部インタフェース31〜34に置き換えた構成になっている。これは、ネットワークNを介して各種データをデータ統合装置200(図12参照)に集約させるためである。なお、外部インタフェース31〜34は、それぞれ、同様の処理を実行する。また、外部インタフェース31〜34の四角枠の上側に記載した矢印は、ネットワークNに接続されていることを示している。
図14に示すように、データ統合装置200は、外部インタフェース201と、データ管理手段202と、統合データ記憶手段203と、同一製品判定リスト204と、を備えている。
図15に示す「大工程」は、情報処理装置100Baの第1入力手段14を介して設定される大工程(加工)と、他方の情報処理装置100Bbの第1入力手段14を介して設定される大工程(組立て)と、を含んでいる。
なお、第1実施形態で示した作業逸脱マーカP6(図6A参照)や動線ばらつき異常マーカP7(図6A参照)については、図示を省略している。
第2入力手段25(図13参照)を介したユーザの操作によって、生産番号選択ボタンP31が選択されると、過去に作業対象となった製品の一覧(つまり、生産番号の一覧)が表示される。図16に示す例では、生産番号0001の製品の加工・組立てに関するガントチャートP1等が表示されている。
第3実施形態によれば、「時刻」及び作業者の頭・手の「位置」をキーにして、データ統合装置200が、情報処理装置100Ba,100Bbの解析結果を紐付け、同一製品に係る作業データを統合する。これによって、複数の作業者が別の場所で作業を行っている場合にも、各作業を統合したガントチャートP1等を結果表示手段26(図13参照)に表示できる。したがって、作業遅延や作業ミスの多い工程やその発生傾向をユーザ(管理者)が効率的に把握することが可能となり、製品の生産性を高めることができる。
以上、本発明に係る作業データ管理システムW等について各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第1実施形態では、作業データ管理システムW(図1参照)が第1計測装置G1及び第2計測装置G2を含む構成について説明したが、これに限らない。すなわち、計測装置の個数は1つであってもよいし、また、3つ以上であってもよい。なお、第2実施形態や第3実施形態についても同様である。
また、各実施形態では、計測データ表示エリアP3,P4(図6A参照)のコンテンツが映像である例について説明したが、これに限らない。ユーザが効率的に詳細工程の状況を把握できるのであれば、センサデータの計測値のグラフ表示等であってもよい。
100,100A,100Ba,100Bb 情報処理装置
11 計測インタフェース
12 計測データ記憶手段
13 特徴量抽出手段
14 第1入力手段
15 大工程設定手段
16 詳細工程分類手段
16a イベント判定手段
16b イベント判定リスト
16c 工程判定手段
16d 工程判定リスト
17 詳細工程記憶手段
18 作業時間集計手段
19 作業時間記憶手段
20,20A 作業時間統計解析手段
21 作業動作集計手段
22 作業動作記憶手段
23 作業動作統計解析手段
24,24A データ可視化手段
25 第2入力手段
26 結果表示手段(表示手段)
27 生産効率解析手段
27a 工程完了予測手段
27b 大工程生産計画
27c 工程進捗解析手段
27d 施策リスト(記憶手段)
27e 施策選択手段
31,32,33,34 外部インタフェース
200 データ統合装置
201 外部インタフェース
202 データ管理手段
203 統合データ記憶手段
204 同一製品判定リスト
G1 第1計測装置
G2 第2計測装置
N ネットワーク
P1 ガントチャート
P2 箱ヒゲ図
P5 再生時刻バー(再生時の時刻を示す線)
P6 作業逸脱マーカ
P7 動線ばらつき異常マーカ
P9,P11 存在確率分布
P12,P13 動線履歴
P21 線(大工程の計画完了時刻を示す線)
P22 線(大工程の予測完了時刻を示す線)
Pa1 要素(ガントチャートの要素)
Claims (15)
- 作業現場の映像データを含む作業データに基づいて、前記作業現場で作業者によって行われる作業を複数の時系列的な詳細工程に分類する詳細工程分類手段と、
少なくとも前記映像データ及び複数の時系列的な前記詳細工程を表示手段に表示させるデータ可視化手段と、を備えること
を特徴とする作業データ管理システム。 - 前記詳細工程分類手段は、前記作業者の身体における所定部位の位置の変化に基づいて、前記作業者が行っている前記詳細工程を特定すること
を特徴とする請求項1に記載の作業データ管理システム。 - 前記データ可視化手段は、複数の時系列的な前記詳細工程をガントチャートとして前記表示手段に表示させること
を特徴とする請求項2に記載の作業データ管理システム。 - 前記データ可視化手段は、前記映像データを動画として前記表示手段に表示させているとき、前記映像データの再生時の時刻を示す線を前記ガントチャートに重畳表示させること
を特徴とする請求項3に記載の作業データ管理システム。 - 複数の時系列的な前記詳細工程が過去の所定期間に繰り返された場合において、前記表示手段の画面上における前記所定部位の存在確率を算出する作業動作統計解析手段を備え、
前記データ可視化手段は、前記存在確率の分布である存在確率分布を、前記作業現場の撮影結果に重畳表示させること
を特徴とする請求項4に記載の作業データ管理システム。 - 前記データ可視化手段は、所定の前記詳細工程において、前記所定部位の位置が前記存在確率分布から逸脱した場合、当該詳細工程に対応する前記ガントチャートの要素に作業逸脱マーカを表示させること
を特徴とする請求項5に記載の作業データ管理システム - 前記作業動作統計解析手段は、さらに、前記所定部位の時々刻々の位置に基づいて、前記所定部位の動線履歴を生成し、
前記データ可視化手段は、前記動線履歴を前記作業現場の撮影結果に重畳表示させること
を特徴とする請求項5に記載の作業データ管理システム。 - 前記データ可視化手段は、所定の前記詳細工程において、複数本の前記動線履歴の分散値が所定閾値以上である場合、当該詳細工程に対応する前記ガントチャートの要素に動線ばらつき異常マーカを表示させること
を特徴とする請求項7に記載の作業データ管理システム。 - 過去の所定期間における前記詳細工程のそれぞれについて、前記詳細工程に要した作業時間の中央値及び/又は平均値を含む作業時間統計データを生成する作業時間統計解析手段を備え、
前記データ可視化手段は、前記詳細工程及び前記映像データを前記表示手段に表示させるとともに、前記作業時間統計データを前記表示手段に表示させること
を特徴とする請求項3に記載の作業データ管理システム。 - 前記データ可視化手段は、前記作業時間統計データに基づいて、それぞれの前記詳細工程の箱ヒゲ図を前記ガントチャートの要素に重畳表示させること
を特徴とする請求項9に記載の作業データ管理システム。 - 前記作業現場の前記映像データが、前記表示手段にリアルタイムで表示される場合において、
前記作業時間統計解析手段は、前記作業時間の平均値及び現在時刻に基づいて、時系列的な複数の前記詳細工程を含む大工程の予測完了時刻を算出し、
前記データ可視化手段は、現在時刻を示す線を前記ガントチャートに重畳表示させるとともに、予め設定された前記大工程の計画完了時刻を示す線、及び前記予測完了時刻を示す線を前記ガントチャートに重畳表示させること
を特徴とする請求項9に記載の作業データ管理システム。 - 前記計画完了時刻と前記予測完了時刻との時間差と、前記作業に関する所定の施策情報と、が予め対応付けて格納される施策リストと、
前記時間差に基づいて、当該時間差に対応する前記施策情報を選択する施策選択手段と、を備え、
前記データ可視化手段は、前記施策選択手段によって選択された前記施策情報を前記表示手段に表示させること
を特徴とする請求項11に記載の作業データ管理システム。 - 複数種類の前記作業が順次に行われることで、所定の製品が製造される場合において、
複数種類の前記作業は、それぞれ、時系列的な複数の前記詳細工程を含む大工程として、異なる作業者が担当しており、
前記作業の開始時及び完了時の時刻、並びに前記所定部位の位置に基づいて、複数種類の前記作業に対応する前記作業データを紐付け、さらに、所定の識別情報を付与するデータ管理手段を備えること
を特徴とする請求項2に記載の作業データ管理システム。 - 前記データ可視化手段は、それぞれの前記作業を構成する複数の時系列的な前記詳細工程をガントチャートとして前記表示手段に表示させること
を特徴とする請求項13に記載の作業データ管理システム。 - 情報処理装置が、
作業現場の映像データを含む作業データに基づいて、前記作業現場で作業者によって行われる作業を複数の時系列的な詳細工程に分類する詳細工程分類処理と、
少なくとも前記映像データ及び複数の時系列的な前記詳細工程を表示手段に表示させるデータ可視化処理と、を順次に実行すること
を特徴とする作業データ管理方法。
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