特開 2022-70432 作業指示装置及び作業指示方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022070432

(43)【公開日】2022-05-13

(54)【発明の名称】作業指示装置及び作業指示方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/418 20060101AFI20220506BHJP

   G06Q 50/04 20120101ALI20220506BHJP

【ＦＩ】

G05B19/418 Z

G06Q50/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020179496

(22)【出願日】2020-10-27

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504132272

【氏名又は名称】国立大学法人京都大学

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】永谷 達也

(72)【発明者】

【氏名】高坂 麻里奈

(72)【発明者】

【氏名】松野 文俊

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 孝浩

【テーマコード（参考）】

3C100

5L049

【Ｆターム（参考）】

3C100AA16

3C100AA23

3C100AA43

3C100BB03

3C100BB12

3C100BB13

3C100BB17

5L049CC04

(57)【要約】

【課題】製造装置に適切な作業指示を行うことが可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】作業指示装置は、作業計画を取得する作業計画入力部と、作業計画から人作業を抽出する人作業抽出部と、作業計画から、人作業を実施する前に実施する必要がある作業を抽出し、その抽出結果に基づいて人作業の連結作業群を設定する連結作業群設定部と、連結作業群の作業時間を算出する作業時間推定部と、作業時間に基づいて連結作業群の指示を序列付ける登録部とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

製品の製造を行う製造装置に、前記製造の作業指示を行う作業指示装置であって、
前記製造の情報を含む作業計画を取得する作業計画取得部と、
前記作業計画から、人が担う作業である人作業を抽出する人作業抽出部と、
前記作業計画から、前記人作業を実施する前に実施する必要がある作業を抽出し、その抽出結果に基づいて前記人作業の連結作業群を設定する連結作業群設定部と、
前記連結作業群の作業時間を算出する作業時間推定部と、
前記作業時間に基づいて、前記作業指示に含まれる前記連結作業群の指示を序列付ける登録部と
を備える、作業指示装置。

【請求項2】

請求項１に記載の作業指示装置であって、
前記人作業の優先度を設定する優先度設定部をさらに備え、
前記登録部は、
前記作業時間及び前記優先度に基づいて、前記作業指示に含まれる前記連結作業群の指示を序列付ける、作業指示装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の作業指示装置であって、
前記作業計画から抽出された、前記人作業及び前記連結作業群以外の残り作業への生産資源の割当を制限するための資源制限度を設定する資源制限度設定部をさらに備え、
前記登録部は、
前記資源制限度に基づいて、前記作業指示に含まれる前記残り作業の指示を序列付ける、作業指示装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の作業指示装置であって、
前記人作業の予測作業時間を設定する作業裕度設定部をさらに備え、
前記登録部は、
前記予測作業時間に基づいて、前記作業指示に含まれる前記人作業の指示の序列付けと、前記作業指示に含まれる前記連結作業群の序列付けとを対応付ける、作業指示装置。

【請求項5】

製品の製造を行う製造装置に、前記製造の作業指示を行う作業指示方法であって、
前記製造の情報を含む作業計画を取得し、
前記作業計画から、人が担う作業である人作業を抽出し、
前記作業計画から、前記人作業を実施する前に実施する必要がある作業を抽出し、その抽出結果に基づいて前記人作業の連結作業群を設定し、
前記連結作業群の作業時間を算出し、
前記作業時間に基づいて、前記作業指示に含まれる前記連結作業群の指示を序列付ける、作業指示方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、作業指示装置及び作業指示方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、計画に基づいて製造装置に作業指示を送信する作業指示装置は、製造装置での作業に要する作業時間に基づいて最適な生産スケジューリングを算出し、その算出結果に基づいて製造装置に作業指示を行う（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－１９５６１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の作業指示装置は、作業時間の見積りが困難である作業を要する製品、例えば、合格基準が不明瞭であり人手による作業などを要する製品を製造する場合には、製造装置に適切な作業指示を行うことができないという問題があった。

【0005】

そこで、本開示は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、製造装置に適切な作業指示を行うことが可能な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る作業指示装置は、製品の製造を行う製造装置に、前記製造の作業指示を行う作業指示装置であって、前記製造の情報を含む作業計画を取得する作業計画取得部と、前記作業計画から、人が担う作業である人作業を抽出する人作業抽出部と、前記作業計画から、前記人作業を実施する前に実施する必要がある作業を抽出し、その抽出結果に基づいて前記人作業の連結作業群を設定する連結作業群設定部と、前記連結作業群の作業時間を算出する作業時間推定部と、前記作業時間に基づいて、前記作業指示に含まれる前記連結作業群の指示を序列付ける登録部とを備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、人作業抽出部が作業計画から人作業を抽出し、連結作業群設定部が人作業を実施する前に実施する必要がある作業の抽出結果に基づいて連結作業群を設定するので、製造装置に適切な作業指示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る作業指示装置の概略構成を示すブロック図である。

【図2】実施の形態１に係る作業計画の例を示す図である。

【図3】人作業の抽出結果の一例を示す図である。

【図4】連結作業群の設定結果の一例を示す図である。

【図5】実施の形態２に係る作業指示装置の概略構成を示すブロック図である。

【図6】実施の形態３に係る作業指示装置の概略構成を示すブロック図である。

【図7】実施の形態４に係る作業指示装置の概略構成を示すブロック図である。

【図8】その他の変形例に係る作業指示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図9】その他の変形例に係る作業指示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜実施の形態１＞
工芸品や服飾品等の意匠的な側面が強い製品では、製品を製造するための作業の一部において、人手による作業、つまり人が担う作業である人作業が必要となる場合がある。ここで、作業と工程とは実質的に同じであり、以下の説明でも同様である。

【0010】

人作業が必要となる一例としては、複数の製品の基本部分が機械加工で共通に製造されるが、各製品の一部の部品が人作業によって個別に製造される場合などが想定される。他の例としては、大部分の工程は機械加工で実現可能であるが、一部の工程が繊細な人作業を必要とする場合、または、作業実績が少ない工程や合格基準が不明な工程があり、品質管理の工程が人作業で行われる場合などが想定される。

【0011】

従来、人作業を要する製品の委託生産には様々な問題が生じていた。例えば、全ての工程を委託先に委託する場合、委託先で人作業を実施するための技術が必要となるため、委託先が見つからない、または、その技術分だけ委託コストが増加してしまうという問題があった。また例えば、委託先で機械加工などによって製造された部品や仕掛品を委託元に郵送して、人作業だけを委託元で実施する場合、輸送コストが発生するだけでなく、製造期間が長くなってしまうという問題があった。

【0012】

以上のような問題は、委託元が、作業指示などの遠隔操作によって委託先で人作業を実施することができれば解決できると考えられる。特に近年、ＣＡＤ（Computer Aided Design）等の設計デジタル化の技術発展により複雑な造形物を対象とした作業指示が可能であり、また、３Ｄプリンタ等のデジタルデータなどの作業指示に基づく加工技術の発展により機械の加工範囲が広がっている。また、ＩＣＴ（Information and Communication Technology）の発展により、遠隔地からの製造工程の進捗確認や、画像や音声等のリアルタイムでの通信による遠隔地での作業品質の確認、ロボットのマスター及びスレーブの設定、製造装置へのネットワーク経由の作業入力、作業員への直接指示等、リアルタイム性を有した遠隔操作による作業の適用範囲も広がってきている。今後、これらの技術を活用することで、人作業を要する製品の委託生産は拡大することが予想される。

【0013】

その一方で、委託先で用いられる加工装置等の製造設備（生産設備）は高価であるため、委託先は、複数の委託元から受託して、製造設備を効率的に運用する必要がある。製造工程も含めて設計管理されている製品の製造では、一般的には、各工程の作業時間が事前に見積もられ、各工程で作業が失敗することは稀である。

【0014】

しかしながら、製品の製造に人作業が含まれる場合、例えば意匠的な側面が強い製品の製造に人作業が含まれる場合、不具合が人作業で発生すると、作業対象の手直しや再製造などが要求されるため、人作業の作業時間を事前に適切に見積もることができない。さらに、人作業は、技術要求が高い、または、作業方法及び作業要求品質が明確でない等の理由で、委託元の専任の作業員でしか実現できないというような生産資源の制約も発生し得る。

【0015】

そのため、委託元が遠隔操作で委託先の製造装置に直接的に作業指示を行うことによって、人作業を要する製品を製造装置で効率的に製造するためには、人作業を優先させるなどの適切な生産スケジューリングが必要となる。そこで、以下で説明する本実施の形態１に係る作業指示装置は、人作業を要する製品の製造において、適切な生産スケジューリングを実現することが可能となっている。

【0016】

図１は、本実施の形態１に係る作業指示装置の概略構成を示すブロック図である。図１の作業指示装置は、製品の製造を行う製造設備などの製造装置に、製造の作業指示を行う装置である。図１の作業指示装置は、作業計画入力部１と、人作業抽出部２と、連結作業群設定部３と、作業時間推定部４と、作業順序登録部５と、連結作業登録確認部６と、自動化作業登録部７と、作業送信部８とを備える。なお、作業計画入力部１は作業計画取得部の概念に含まれ、作業順序登録部５、連結作業登録確認部６、及び、自動化作業登録部７は登録部の概念に含まれる。

【0017】

作業計画入力部１は、製品の作業計画を取込んで取得する。作業計画は、製品の製造の情報である製造情報を含み、製造情報は、各作業（各工程）を実現するための情報などを含む。

【0018】

図２は、本実施の形態１に係る作業計画の例を示す図である。図２の例では、第１製品、第２製品、第３製品からなる３種類の製品の作業計画が示されている。第１製品及び第２製品のそれぞれの作業計画は、９個の作業工程（作業）を含み、第３製品の作業計画は、７個の作業工程（作業）を含む。

【0019】

なお、図２の例では、各製品の作業工程が、暫定的な順序で一列に示されている。しかしながら、ある作業工程と別の作業工程との間に順序の制約がない場合には、ある作業工程と別の作業工程との順序は適宜変更されてもよいし、ある作業工程と別の作業工程とは並列的に実施されてもよい。例えば、ある製品の２種類の部品をそれぞれ前工程で組立てた後に、それらの部品を後工程で組み合わせる場合には、２種類の部品の前工程の間には順序の制約がないとして扱うことができる。

【0020】

各作業を実現するための情報は、例えば、部品の設計情報、部品の組立て情報、検査方法、作業手順、及び、その作業が人作業であるか否か等の、その作業の実施に必要となる情報などを含む。ただし、各作業を実現するための情報が、人作業を示す情報を含む場合には、人作業を示す情報以外の情報を含まなくてもよい。

【0021】

図１の人作業抽出部２は、作業計画入力部１に取込まれた作業計画から、人作業を抽出する。前述のように、作業計画入力部１に取込まれた作業計画には、人作業であるか否かを示す情報が含まれている。人作業としては、例えば、作業を委託するに当たって適切な製造情報として記載できない、または、委託先の作業員が作業情報を基に実施できないなどの理由で、委託元が遠隔操作で行う作業などが適用される。そのような作業としては、例えば、加工及び塗装等における繊細な調整または検査などの作業、並びに、設計情報及び検査基準が不明確であり、委託元が実物の映像などに基づいて判断する作業などが想定される。人作業抽出部２は、作業計画に含まれる全ての人作業を抽出する。

【0022】

図３は、人作業抽出部２が人作業を抽出した結果の一例を示す図である。図３の例では、＄印が付いた作業、つまり作業１－２、作業１－６、作業２－７、作業１－７、及び作業３－７が人作業として抽出されている。

【0023】

ここで、作業計画には、前工程のように、ある作業を実施する前に実施する必要がある作業が含まれる場合がある。例えば複数部品を組み合わせる作業では、組み合わせる対象の部品の加工を事前に実施する必要がある。

【0024】

図１の連結作業群設定部３は、人作業抽出部２で抽出された人作業について、そのような作業を抽出する。つまり、連結作業群設定部３は、作業計画から、人作業を実施する前に実施する必要がある作業を抽出する。そして、連結作業群設定部３は、その抽出結果に基づいて人作業の連結作業群を設定する。

【0025】

人作業を実施する前に実施する必要がある作業は、人作業を実施する前に直接的に実施する必要がある直接作業だけを含む場合もあれば、当該直接作業と、人作業を実施する前に間接的に実施する必要がある間接作業との両方を含む場合もある。直接作業の数は１つ以上であればよく、間接作業の数は１つ以上であればよい。例えば、直接作業の数が１つ、かつ、間接作業の数が１つである場合、人作業を実施する前に実施する必要がある作業は、人作業を実施する前に連鎖的（直列的）に実施される複数の作業を含むことになる。例えば、直接作業の数が複数、または、間接作業の数が複数である場合、人作業を実施する前に実施する必要がある作業は、人作業を実施する前に分岐的（並列的）に実施される複数の作業を含むことになる。

【0026】

図４は、連結作業群設定部３が連結作業群を設定した結果の一例を示す図である。図４の例では、＆印が付いた作業が連結作業群として設定されている。以下説明の簡略化のため、例えば、作業１－５が、作業１－６を実施する前に直接的に実施する必要がある作業であることを、作業１－５が作業１－６の入力となる作業である、というように記すこともある。

【0027】

図４において、例えば、作業１－１が人作業１－２の入力となる作業である場合、作業１－１が、人作業１－２の連結作業群として設定される。例えば、作業１－５が人作業１－６の入力となる作業であり、作業１－４が作業１－５の入力となる作業である場合、作業１－４及び作業１－５が、人作業１－６の連結作業群として設定される。例えば、作業２－３及び作業２－６が人作業２－７の入力となる作業であり、作業２－５が作業２－６の入力となる作業である場合、作業２－３，２－５，２－６が、人作業２－７の連結作業群として設定される。このように、連結作業群設定部３は、人作業抽出部２が抽出した人作業ごとに、上記のような抽出を行うことによって連結作業群を設定する。

【0028】

なお、図４の例では、人作業１－２，１－６は互いの入力関係にはない。つまり、人作業１－２及び人作業１－６の一方の人作業は、他方の人作業を実施する前に実施する必要がない関係であり、一方の人作業は、他方の人作業の連結作業群に含まれない。このため、人作業１－２と人作業１－６との順序は適宜変更することが可能であり、人作業１－２と人作業１－６とは並列的に実施することが可能である。本実施の形態１では説明を簡単にするために、このように、一方の人作業と他方の人作業とが互いの入力関係にない例について説明する。

【0029】

なお、以下の説明で記載される各連結作業群は、１つの連結作業群内の複数の作業のそれぞれを意味するのではなく、１つの連結作業群内の複数の作業の全体を意味するものとする。また、以下の説明で記載される複数の連結作業群は、１つの人作業の連結作業群内の複数の作業を意味するのではなく、複数の人作業の連結作業群を意味するものとする。

【0030】

図１の作業時間推定部４は、連結作業群設定部３が設定した各連結作業群について、連結作業群の作業時間と、連結作業群内の作業順序を規定する作業群指示計画とを算出する。本実施の形態１では人作業が各連結作業群に含まれないため、作業時間推定部４は、予め定められた作業時間の算出方法を用いて、各連結作業群の作業時間合計及び作業群指示計画を算出することができる。予め定められた作業時間の算出方法としては、例えば、事前に判明している各作業の標準作業時間を流用する方法、または、シミュレータ等で作業時間を見積もる方法などがある。

【0031】

本実施の形態１では、複数の連結作業群において、同一の機械または同一の作業員などの同一の生産資源を使用する場合、作業時間推定部４は、複数の連結作業群の間での生産資源の割当を考慮しないで、各連結作業群の作業時間及び作業群指示計画を算出する。一方、一つの連結作業群内の複数の作業において、同一の生産資源を使用する場合には、作業時間推定部４は、複数の作業の間での生産資源の割当を考慮して、当該一つの連結作業群の作業時間を算出する。例えば、一つの連結作業群内に含まれる複数の作業が、互いの入力関係になくても、当該複数の作業において同一の機械を使用する場合には、作業時間推定部４は、当該複数の作業を同時に実行できないことを条件にして作業時間と作業順序とを算出する。

【0032】

作業順序登録部５は、作業時間推定部４で算出した作業時間に基づいて、連結作業群の作業群指示計画と人作業とを作業指示計画に登録する。なお、作業指示計画は、製造装置に送信する作業指示の順序を規定する計画、つまり作業順序を規定する計画である。作業順序登録部５は、作業時間推定部４で算出した作業時間に基づいて、このような作業指示計画への連結作業群の登録を行うことにより、製造装置への作業指示に含まれる連結作業群の指示及び人作業の指示を序列付ける。

【0033】

本実施の形態１に係る作業順序登録部５は、作業時間推定部４で算出した作業時間が最も短い連結作業群の指示と、それに続く人作業の指示とが優先的に製造装置に送信されるように、当該連結作業群の作業群指示計画と人作業とを作業指示計画に登録する。作業時間が同一である複数の連結作業群が存在する場合には、作業順序登録部５は、予め定められた選定方法に基づいて連結作業群を選定することと、作業指示計画に登録することとを繰り返すことによって、複数の連結作業群の指示を序列付ける。予め定められた選定方法としては、例えば、生産資源の余裕が多い連結作業群を優先的に登録する方法等などの生産スケジューリング方法などがある。

【0034】

連結作業登録確認部６は、連結作業群設定部３が設定した全ての連結作業群が作業指示計画に登録されているかを確認する。作業指示計画に登録されていない連結作業群が残っている場合には、作業時間推定部４は、作業指示計画に登録されていない連結作業群の作業時間及び作業群指示計画を算出し直す。以下、既に作業指示計画に登録された連結作業群の作業を「登録連結作業群」と記し、作業指示計画に登録されていない連結作業群の作業を「未登録連結作業群」と記して説明する。

【0035】

本実施の形態１では前述したように、複数の連結作業群において、同一の機械または同一の作業員などの同一の生産資源を使用する場合、作業時間推定部４は、複数の連結作業群の間での生産資源の割当を考慮しないで作業時間及び作業群指示計画を算出する。このため、作業時間推定部４は、未登録連結作業群の実行が登録連結作業群の実行に影響を与えないことを前提として、未登録連結作業群の作業時間及び作業群指示計画を算出する。例えば、登録連結作業群の実行中に当該登録連結作業群で使用される生産資源は、未登録連結作業群では使用できないことを前提として、作業時間推定部４は、未登録連結作業群の作業時間及び作業群指示計画を算出する。

【0036】

登録連結作業群の実行前に、登録連結作業群と同じ生産資源を使用する未登録連結作業群の実行を序列付けるか否かは、作業時間及び作業群指示計画の算出方法に依存する。例えば、複数の連結作業群の生産資源の割当を考慮して作業時間及び作業群指示計画を算出する場合には、登録連結作業群の実行を妨げないことを前提として、登録連結作業群の実行前に、それと同じ生産資源を使用する未登録連結作業群の実行を序列付けてもよい。

【0037】

連結作業登録確認部６で未登録連結作業群が確認され、処理が作業時間推定部４に戻った後には、作業順序登録部５は、前述と同様の処理を行い、未登録連結作業群を作業指示計画に登録する。未登録連結作業群がなくなるまで、つまり作業指示計画に登録されていない連結作業群がなくなるまで、この一連の処理が繰り返される。連結作業登録確認部６が、全ての連結作業群が作業指示計画に登録されていることを確認した場合、自動化作業登録部７へ処理が移行する。以下、連結作業群及び人作業以外の作業を「残り作業」と記して説明する。

【0038】

自動化作業登録部７は、予め定められた評価指標に基づいて、残り作業を作業指示計画に登録することにより、製造装置への作業指示に含まれる残り作業の指示を序列付ける。予め定められた評価指標としては、例えば、作業計画の登録順序、全ての製品が完成するまでの時間が最短となる順序、または、生産資源の余裕がある順序等の周知の指標などがある。

【0039】

図４の第１製品の場合、自動化作業登録部７は、＄印も＆印も付いていない非連結作業１－３，１－７，１－８，１－９の指示を序列付ける。以上によって、作業計画に含まれる全ての作業が、作業指示計画に登録される。

【0040】

作業送信部８は、作業指示計画に基づいて製造装置に作業指示を送信する。作業送信部８は、基本的には、作業指示計画に登録された順序で製造装置に作業指示を送信するが、送信タイミングに特定の条件が付与されている場合にはそれに従う。例えば、作業送信部８は、ある作業の入力となる別の作業がある場合には、別の作業の完了を待ってからある作業の作業指示を送信する。例えば、作業送信部８は、ある作業が作業指示計画に先に登録された別の作業に対して作業指示送信待ちであっても、ある作業と別の作業とが並列実行可能であれば、ある作業の作業指示を先んじて送信してもよい。

【0041】

本実施の形態１では、作業送信部８は、送信する作業が人作業である場合には、作業内容を委託元等に通知して人作業の実施を促す。作業送信部８は、人作業ではない作業のうち、機械ではなく作業員が実施する作業について、委託先の作業員への作業指示を行う。

【0042】

作業指示を受領した委託先の製造装置及び作業員は、作業指示装置からの作業指示に従って作業を実施する。作業が完了すると、作業完了の情報を作業指示装置に通知することで、作業計画の作業が進められる。作業計画に含まれる全ての作業が完了すると、作業指示装置は作業計画を完了したことを、図示しない上位の管理システムなどに通知して処理を完了する。

【0043】

＜実施の形態１のまとめ＞
以上のような本実施の形態１に係る作業指示装置によれば、人作業抽出部２が作業計画から人作業を抽出し、連結作業群設定部３が人作業を実施する前に実施する必要がある作業の抽出結果に基づいて連結作業群を設定する。このような構成によれば、製造装置に適切な作業指示を行うことができる。例えば、人作業に係る一連の作業を選定し、それらの作業を優先して実行するように作業指示を送信することができるので、作業時間の見積りが困難である人作業、及び、作業できる作業員が限定される人作業を優先して実行することができる。

【0044】

＜実施の形態１の変形例＞
実施の形態１では、作業計画に含まれる全ての作業を作業指示計画に登録した後に各作業の作業指示が送信されたが、全ての作業の登録完了を待たずに、作業指示計画に登録された作業の作業指示が送信されてもよい。そのような構成は、全ての作業の登録が完了される前に、作業送信部８が作業指示を送信するように変更されることを除けば、実施の形態１と同じ構成で実現される。

【0045】

ただし、作業の進捗または他の作業計画との兼合いを監視した上で作業指示の登録（序列付け）を行ったほうが効率的である場合がある。例えば、作業失敗などで特定の作業の進捗が遅れて作業資源の計画がずれる場合には、当該特定の作業とは無関係の作業を優先した方がよい場合がある。そのため、作業時間推定部４及び作業順序登録部５は、作業の進捗に基づいて処理を実施してもよい。つまり、事前に全ての作業指示の登録（序列付け）を行うのではなく、作業指示計画への登録が適切なタイミングまで待ってから、作業時間推定部４及び作業順序登録部５は処理を実施してもよい。

【0046】

作業指示計画への登録が適切なタイミングとしては、例えば、実行待ちとなっている人作業の数が閾値以下である場合、実行している作業の数が閾値以下である場合、または、作業指示計画の中で作業指示が未送信である作業の数が閾値以下である場合などがある。

【0047】

また、これらの動作に加えて、連結作業群設定部３等が作業時間を考慮する動作も行う場合には、作業時間推定部４は、すでに完了した作業の作業時間を０として扱ってもよい。また作業指示計画に登録されている作業のうちのいくつかの未送信の作業を、作業指示計画から適宜削除する操作が実施されてもよい。

【0048】

ところで実施の形態１では、ある人作業が別の人作業の連結作業群に含まれなかったが、ある人作業が別の人作業の連結作業群に含まれてもよい。例えば、連結作業群に人作業が含まれる場合に、作業順序登録部５が、当該人作業の作業時間を適当な時間で代替しつつ、実施の形態１と同じ処理を行う方法がある。人作業の作業時間の代替となる適当な時間の設定方法としては、例えば、目安となる時間が予め入力される方法、または、作業指示装置が、人作業に類似する過去の実作業の時間から代替となる時間をＡＩ学習などによって設定する方法などがある。ある人作業が別の人作業の連結作業群に含まれる場合に、ある人作業の作業時間が上記方法で設定された後は、ある人作業とその連結作業群とが、別の人作業の連結作業群として用いられるように、連結作業群設定部３は連結作業群を設定し直す。

【0049】

＜実施の形態２＞
作業計画によっては、特定の人作業を、他の人作業よりも優先して実施したい場合がある。例えば、ある製品を仕上げる人作業を行った後に他の製品の人作業を行いたい場合、または、失敗する可能性が高い人作業を他の人作業よりも先に実施したい場合などがある。そこで本実施の形態２に係る作業指示装置では、人作業に優先度が設定され、人作業の連結作業群がその優先度に従って実行されるように構成されている。

【0050】

図５は、本実施の形態２に係る作業指示装置の概要構成を示すブロック図である。以下、本実施の形態２に係る構成要素のうち、前述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

【0051】

本実施の形態２の構成は、実施の形態１の構成（図１）に、優先度設定部１１が追加された構成と同様である。優先度設定部１１は、人作業抽出部２が抽出した人作業に対して、人作業の優先度である人作業優先度を設定する。この設定方法としては、例えば、作業計画に人作業優先度が予め設定されている方法、または、作業指示装置が過去の実作業の順序から人作業優先度をＡＩ学習などによって設定する方法などがある。ある製品の製造を優先するために、ある製品の複数の人作業に対して人作業優先度が等しくかつ高く設定されてもよいし、異なる製品の同じ複数の人作業を纏めて実施するために、それら人作業に対して人作業優先度が等しく設定されてもよい。

【0052】

作業順序登録部５は、人作業優先度と、実施の形態１で説明した連結作業群の作業時間とに基づいて、作業指示に含まれる連結作業群の指示を序列付ける。例えば、作業順序登録部５は、まず人作業優先度が高い人作業の連結作業群の指示と、当該人作業の指示とが、優先的に製造装置に送信されるように、連結作業群及び人作業を作業指示計画に登録する。ただし、作業順序登録部５は、人作業優先度が同じ人作業及びその連結作業群に対しては、実施の形態１と同様に、作業時間が最も短い連結作業群の指示と、それに続く人作業の指示とが優先的に製造装置に送信されるように、作業指示計画の登録を行う。

【0053】

以上のような本実施の形態２に係る作業指示装置によれば、委託元が人作業の優先度を設定することによって、委託元が優先的に実行したい特定の人作業を優先して実行することができる。

【0054】

＜実施の形態３＞
人作業以外の作業は、委託先で独立して実施可能であるため、委託元が拘束される人作業と比較して優先度が低く、作業完了までの時間が長くても問題が少ない。そのため、人作業及びその連結作業群は、複数の機械または作業員によって並列実行されるように比較的多い生産資源で実施され、人作業及び連結作業群以外の残り作業は、比較的少ない生産資源で実施されるというようにして、生産資源の融通性が高められてもよい。

【0055】

図６は、本実施の形態３に係る作業指示装置の概念構成を示すブロック図である。以下、本実施の形態３に係る構成要素のうち、前述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

【0056】

本実施の形態３の構成は、実施の形態１の構成（図１）に、資源制限度設定部１２が追加された構成と同様である。資源制限度設定部１２は、作業計画から抽出された、人作業及び連結作業群以外の残り作業について、当該残り作業への生産資源の割当を制限するための資源制限度を設定する。

【0057】

自動化作業登録部７は、資源制限度に基づいて、作業指示に含まれる残り作業の指示を序列付ける。例えば、自動化作業登録部７は、資源制限度が高い残り作業の指示を、資源制限度が低い残り作業の指示よりも制限するように、残り作業を作業指示計画に登録する。例えば、自動化作業登録部７は、資源制限度が閾値以上である残り作業と、当該残り作業以外の人作業及び連結作業群などとが同時に実行される数が閾値以下となるように、資源制限度が閾値以上である残り作業を作業指示計画に登録する。これにより、作業送信部８による、資源制限度が高い作業の指示の送信が制限される。

【0058】

以上のような本実施の形態３に係る作業指示装置によれば、実施の形態１と同様に人作業及び連結作業群を優先して実行しつつ、資源制限度を設定することによって生産資源を有効活用することができる。

【0059】

＜実施の形態４＞
人作業は同時に実施可能な作業数が限られるため、人作業の指示が特定時間に集中して実施待ちの人作業が多くなると利点が少ない。実施待ちの人作業が適切な数だけ確保できている状態で、生産資源の余裕度などの他の指標が優れている作業指示計画が策定されることが望ましい。そこで、人作業の作業時間を予測し、それによって得られた予測作業時間が完了するまでに連結作業群が終わるように、人作業の指示の序列付けと、連結作業群の指示の序列付けとが対応付けられてもよい。

【0060】

図７は、本実施の形態４に係る作業指示装置の概念構成を示すブロック図である。以下、本実施の形態４に係る構成要素のうち、前述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

【0061】

本実施の形態４の構成は、実施の形態１の構成（図１）に、作業裕度設定部１３が追加された構成と同様である。作業裕度設定部１３は、人作業抽出部２が抽出した人作業の作業時間を予測し、それによって得られた予測作業時間である作業裕度を設定する。この設定方法としては、例えば、作業計画に作業時間が予め設定されている方法、または、作業指示装置が、人作業に類似する過去の実作業の時間から予測作業時間をＡＩ学習などによって設定する方法などがある。

【0062】

作業順序登録部５は、作業裕度に基づいて、作業指示に含まれる人作業の指示の序列付けと、作業指示に含まれる連結作業群の序列付けとを対応付ける。例えば、人作業が、第１人作業と、第１人作業の後に指示されるべき第２人作業とを含む場合を想定する。この場合、第１人作業の予測作業時間の完了時刻までに、第２人作業の連結作業群が完了するように、作業順序登録部５は、第１人作業の作業裕度に従って、第１人作業の指示と第２人作業の連結作業群の指示とを対応付けて、作業指示計画に登録する。

【0063】

第１人作業の予測作業時間の完了時刻までに、第２人作業の連結作業群が完了できない場合には、作業順序登録部５は、実施の形態１と同様に連結作業群の作業時間に基づいて、連結作業群の指示を序列付ける。つまり、作業順序登録部５は、作業時間が最も短い連結作業群を作業指示計画に登録する。作業時間が同一である複数の人作業の連結作業群が存在する場合には、作業順序登録部５は、生産資源の余裕度などの他の指標が良くなるように連結作業群を作業指示計画に登録する。

【0064】

以上のような本実施の形態４に係る作業指示装置によれば、予測作業時間である作業裕度を設定することによって、委託元の人作業になるべく影響を与えずに、生産資源を有効活用することができる。

【0065】

＜その他の変形例＞
前述した図１の作業計画入力部１、人作業抽出部２、連結作業群設定部３、作業時間推定部４、作業順序登録部５、連結作業登録確認部６、及び、自動化作業登録部７を、以下「作業計画入力部１等」と記す。作業計画入力部１等は、図８に示す処理回路８１により実現される。すなわち、処理回路８１は、作業計画を取得する作業計画入力部１と、作業計画から人作業を抽出する人作業抽出部２と、作業計画から、人作業を実施する前に実施する必要がある作業を抽出し、その抽出結果に基づいて人作業の連結作業群を設定する連結作業群設定部３と、連結作業群の作業時間を算出する作業時間推定部４と、作業時間に基づいて、作業指示に含まれる連結作業群の指示を序列付ける作業順序登録部５、連結作業登録確認部６、及び、自動化作業登録部７と、を備える。処理回路８１には、専用のハードウェアが適用されてもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサが適用されてもよい。プロセッサには、例えば、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などが該当する。

【0066】

処理回路８１が専用のハードウェアである場合、処理回路８１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。作業計画入力部１等の各部の機能それぞれは、処理回路を分散させた回路で実現されてもよいし、各部の機能をまとめて一つの処理回路で実現されてもよい。

【0067】

処理回路８１がプロセッサである場合、作業計画入力部１等の機能は、ソフトウェア等との組み合わせにより実現される。なお、ソフトウェア等には、例えば、ソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェア及びファームウェアが該当する。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリに格納される。図９に示すように、処理回路８１に適用されるプロセッサ８２は、メモリ８３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、作業指示装置は、処理回路８１により実行されるときに、作業計画を取得するステップと、作業計画から人作業を抽出するステップと、作業計画から、人作業を実施する前に実施する必要がある作業を抽出し、その抽出結果に基づいて人作業の連結作業群を設定するステップと、連結作業群の作業時間を算出するステップと、作業時間に基づいて、作業指示に含まれる連結作業群の指示を序列付けるステップと、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ８３を備える。換言すれば、このプログラムは、作業計画入力部１等の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ８３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、そのドライブ装置等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。

【0068】

以上、作業計画入力部１等の各機能が、ハードウェア及びソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、作業計画入力部１等の一部を専用のハードウェアで実現し、別の一部をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、作業計画入力部１については専用のハードウェアとしての処理回路８１、インターフェース及びレシーバなどでその機能を実現し、それ以外についてはプロセッサ８２としての処理回路８１がメモリ８３に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

【0069】

以上のように、処理回路８１は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、前述の各機能を実現することができる。

【0070】

また、以上で説明した作業指示装置は、製造装置と、携帯電話、スマートフォン及びタブレットなどの携帯端末を含む通信端末と、製造装置及び通信端末の少なくとも１つにインストールされるアプリケーションの機能と、サーバとを適宜に組み合わせてシステムとして構築される作業指示システムにも適用することができる。この場合、以上で説明した作業指示装置の各機能あるいは各構成要素は、前記システムを構築する各機器に分散して配置されてもよいし、いずれかの機器に集中して配置されてもよい。

【0071】

なお、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

【符号の説明】

【0072】

１ 作業計画入力部、２ 人作業抽出部、３ 連結作業群設定部、４ 作業時間推定部、５ 作業順序登録部、６ 連結作業登録確認部、７ 自動化作業登録部、１１ 優先度設定部、１２ 資源制限度設定部、１３ 作業裕度設定部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】