特開 2024-172956 シミュレーションシステム及びシミュレーションプログラム

(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】P2024172956

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】シミュレーションシステム及びシミュレーションプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/04 20120101AFI20241205BHJP

   G06Q 10/06 20230101ALI20241205BHJP

   G16Z 99/00 20190101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/04

G06Q10/06

G16Z99/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023091040

(22)【出願日】2023-06-01

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 貴宏

(72)【発明者】

【氏名】門井 優文

(72)【発明者】

【氏名】松本 健介

(72)【発明者】

【氏名】徳田 茂史

(72)【発明者】

【氏名】滝澤 吉雄

(72)【発明者】

【氏名】ショウ アンビ

(72)【発明者】

【氏名】伴 拓実

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 英男

(72)【発明者】

【氏名】宮原 謙太

(72)【発明者】

【氏名】山内 慎祐

【テーマコード（参考）】

5L010

5L049

5L050

【Ｆターム（参考）】

5L010AA09

5L049AA09

5L049CC04

5L049DD02

5L050CC04

5L050DD02

(57)【要約】

【課題】作業ラインにおいて行われる各種作業に利用される機械において発生するトラブルに応対可能な作業員を適切に配置しつつ、この配置によって作業ライン全体の作業効率が低下するのを抑える。
【解決手段】現実空間の作業ラインに対応するデジタル空間の作業ラインにおけるシミュレーションと、前記現実空間の作業ラインにおいて行われる各種作業に携わる作業員を割り当てる人員配置処理と、が行われる。前記シミュレーションでは、前記デジタル空間の作業ラインにおける前記各種作業に利用される作業機械でのトラブルの発生と、前記トラブルの困難レベルと、が予測される。前記人員配置処理では、前記トラブルに応対可能な作業員が選定され、この作業員が、前記トラブルが発生すると予測された作業機械から所定距離内で行われる作業に割り当てられる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

現実空間の作業ラインにおいて行われる各種作業に関するデータと、前記各種作業に利用される作業機械に関するデータと、前記現実空間の作業ラインにおいて行われる前記各種作業に携わる作業員に関するデータと、が格納された記憶装置と、
前記現実空間の作業ラインに対応するデジタル空間の作業ラインにおけるシミュレーションと、前記現実空間の作業ラインにおける前記各種作業を担当する作業員を割り当てる人員配置処理と、を行うプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、前記シミュレーションにおいて、
前記各種作業に関するデータと、前記作業機械に関するデータと、に基づいて、前記デジタル空間の作業ラインにおける前記各種作業に利用される作業機械でのトラブルの発生と、前記トラブルの困難レベルと、を予測し、
前記プロセッサは、前記人員配置処理において、
前記シミュレーションにおいて予測された前記トラブルの困難レベルと、前記作業員に関するデータと、に基づいて、前記トラブルに応対可能な作業員を選定し、
前記トラブルに応対可能な作業員として選定された作業員を、前記シミュレーションにおいて前記トラブルが発生すると予測された作業機械から所定距離内で行われる作業に割り当てる
ことを特徴とするシミュレーションシステム。

【請求項2】

前記プロセッサは、更に、
前記作業員に関するデータに基づいて、前記作業員のトラブルに応対する能力レベルを設定し、
前記プロセッサは、前記トラブルに応対可能な作業員の選定において、
前記シミュレーションにおいて予測された前記トラブルの困難レベルに見合う能力レベルを特定し、
前記設定された能力レベルが前記特定された能力レベル以上の作業員を、前記トラブルに応対可能な作業員の候補とし、
前記トラブルに応対可能な作業員の候補と、前記作業員に関するデータと、に基づいて、前記トラブルに応対可能な作業員を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレーションシステム。

【請求項3】

前記プロセッサは、前記人員配置処理において、
前記シミュレーションにおいて予測された前記トラブルの困難レベルに基づいて、前記所定距離を可変に設定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシミュレーションシステム。

【請求項4】

前記プロセッサは、前記人員配置処理において、
前記シミュレーションにおいて前記トラブルが発生すると予測された作業機械が少なくとも２つであり、かつ、前記少なくとも２つの作業機械において発生するそれぞれのトラブルに応対可能な１名の作業員を選定する場合は、前記少なくとも２つの作業機械からそれぞれ前記所定距離内で行われる作業に、前記１名の作業員を割り当てる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシミュレーションシステム。

【請求項5】

現実空間の作業ラインに対応するデジタル空間の作業ラインにおけるシミュレーションと、前記現実空間の作業ラインにおいて行われる各種作業に携わる作業員を割り当てる人員配置処理と、をコンピュータに行わせるシミュレーションプログラムであって、
前記シミュレーションでは、
前記現実空間の作業ラインにおける前記各種作業に関するデータと、前記各種作業に利用される作業機械に関するデータと、に基づいて、前記デジタル空間の作業ラインにおける前記各種作業に利用される作業機械でのトラブルの発生と、前記トラブルの困難レベルと、が予測され、
前記人員配置処理では、
前記シミュレーションにおいて予測された前記トラブルの困難レベルと、前記作業員に関するデータと、に基づいて、前記トラブルに応対可能な作業員が選定され、
前記トラブルに応対可能な作業員として選定された作業員が、前記シミュレーションにおいて前記トラブルが発生すると予測された作業機械から所定距離内で行われる作業に割り当てられる
ことを特徴とするシミュレーションプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、作業ラインに関するシミュレーションを行うシステム及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０２２－０３５５１６号公報は、設備における生産物の生産計画を生成する装置を開示する。この従来の装置は、生産計画の生成に際し、設備を構成する機械を操作する作業員の人員配置を行う。この人員配置では、作業員ごとに学習された改善能力データが用いられる。改善能力データは、機械において過去に発生した異常や故障に応対した作業員と、この異常等からの復帰時間とを関連付けることにより生成される。改善能力データを用いた人員配置によれば、異常や故障が発生しやすい機械に改善能力の高い作業員を配置することができる。そのため、仮に、異常や故障が発生しやすい機械において異常等が発生したときには、これを短時間で解消することができる。

【0003】

本開示に関連する技術分野の技術水準を示す文献としては、特開２０２２－０３５５１６号公報の他に、特開平１－２７４９５６号公報を例示することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－０３５５１６号公報

【特許文献2】特開平１－２７４９５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、異常や故障といったトラブルが発生しやすい機械に改善能力の高い作業員を優先的に配置すると、このトラブルが発生する前に設備全体の生産効率が低下する可能性がある。また、単純なものから複雑なものまで多岐にわたることが考えられ、故に、このトラブルの解消の難易度にも幅があることが予想される。この観点は従来技術にはなく、故に、改良の余地がある。

【0006】

本開示の１つの目的は、作業ラインにおいて行われる各種作業に利用される機械（以下、「作業機械」とも称す。）において発生するトラブルに応対可能な作業員を適切に配置しつつ、この配置によって作業ライン全体の作業効率が低下するのを抑えることが可能な技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の第１の観点は、シミュレーションシステムであり、次の特徴を有する。
前記シミュレーションシステムは、記憶装置と、プロセッサと、を備える。
前記記憶装置には、現実空間の作業ラインにおいて行われる各種作業に関するデータと、前記各種作業に利用される作業機械に関するデータと、前記現実空間の作業ラインにおいて行われる前記各種作業を担当する作業員に関するデータと、が格納される。
前記プロセッサは、前記現実空間の作業ラインに対応するデジタル空間の作業ラインにおけるシミュレーションと、前記現実空間の作業ラインにおける前記各種作業を担当する作業員を割り当てる人員配置処理と、を行うように構成されている。
前記プロセッサは、前記シミュレーションにおいて、
前記各種作業に関するデータと、前記作業機械に関するデータと、に基づいて、前記デジタル空間の作業ラインにおける前記各種作業に利用される作業機械でのトラブルの発生と、前記トラブルの困難レベルと、を予測する。
前記プロセッサは、前記人員配置処理において、
前記シミュレーションにおいて予測された前記トラブルの困難レベルと、前記作業員に関するデータと、に基づいて、前記トラブルに応対可能な作業員を選定し、
前記トラブルに応対可能な作業員として選定された作業員を、前記シミュレーションにおいて前記トラブルが発生すると予測された作業機械から所定距離内で行われる作業に割り当てる。

【0008】

本開示の第２の観点は、シミュレーションプログラムであり、次の特徴を有する。
前記シミュレーションプログラムは、現実空間の作業ラインに対応するデジタル空間の作業ラインにおけるシミュレーションと、前記現実空間の作業ラインにおいて行われる各種作業に携わる作業員を割り当てる人員配置処理と、をコンピュータに行わせる。
前記シミュレーションでは、
前記現実空間の作業ラインにおける前記各種作業に関するデータと、前記各種作業に利用される作業機械に関するデータと、に基づいて、前記デジタル空間の作業ラインにおける前記各種作業に利用される作業機械でのトラブルの発生と、前記トラブルの困難レベルと、が予測される。
前記人員配置処理では、
前記シミュレーションにおいて予測された前記トラブルの困難レベルと、前記作業員に関するデータと、に基づいて、前記トラブルに応対可能な作業員が選定され、
前記トラブルに応対可能な作業員として選定された作業員が、前記シミュレーションにおいて前記トラブルが発生すると予測された作業機械から所定距離内で行われる作業に割り当てられる。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、作業機械において発生すると予測されたトラブルの困難レベルに応じて、このトラブルに応対可能な作業員が選定される。そして、この選定作業員が、トラブルが発生すると予測された作業機械から所定距離内で行われる作業に割り当てられる。従って、作業機械においてトラブルが発生していない間は、この作業機械から所定距離内で行われる作業に選定作業員を従事させ、作業機械においてトラブルが実際に発生したときには、選定作業員によってこの解消を速やかに図ることが可能となる。従って、作業機械において発生するトラブルに応対可能な作業員を適切に配置しつつ、この配置によって作業ライン全体の作業効率が低下するのを抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態が適用される作業ラインの例を説明する図である。

【図2】第１実施形態の特徴を説明する図である。

【図3】第１実施形態の特徴を説明する図である。

【図4】トラブルに応対する作業員の選定例を説明する図である。

【図5】実施形態に係るシミュレーションシステムの構成例を説明する図である。

【図6】第２実施形態の特徴を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態について説明する。尚、各図において、同一又は相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化し又は省略する。

【0012】

１．第１実施形態
図１－５を参照しながら本開示の第１実施形態について説明する。

【0013】

１－１．作業ライン
図１は、第１実施形態が適用される作業ラインの例を説明する図である。図１に描かれる作業ラインＷＬは、製品の生産、保管、包装といった作業を行うためにライン化されたものである。作業ラインＷＬは、製品を大量生産する工場の敷地内、製品やその原材料を保管し又は製品をパッキングして出荷する物流倉庫の敷地内、商品の入荷、検品、保管、ピッキング、パッキング、出荷などを行う物流センタの敷地内に設けられる。

【0014】

図１に示される例では、作業ラインＷＬに、作業機械ＷＭ１、ＷＭ２及びＷＭ３が設置されている。作業機械ＷＭ１、ＷＭ２及びＷＭ３は、作業ラインＷＬにおいて行われる各種作業の少なくとも一部に利用される。作業機械ＷＭ１、ＷＭ２及びＷＭ３は、ロボットアームといった大型の機械でもよいし、フォークリフトといった移動型の機械でもよいし、タグリーダといった携帯型の機械でもよい。各種作業には、上述した製品の生産、保管、包装、保管、パッキング、出荷や、上述した商品の入荷、検品、保管、ピッキング、パッキング、出荷が含まれる。

【0015】

コンピュータＰＣ１、ＰＣ２及びＰＣ３は、作業機械ＷＭ１、ＷＭ２及びＷＭ３を操作するために設けられる。コンピュータＰＣ１、ＰＣ２及びＰＣ３の各機能は、操作対象の作業機械ＷＭの作業内容に応じて任意に設計される。尚、図１に示される例では、コンピュータＰＣ１、ＰＣ２及びＰＣ３は、作業機械ＷＭ１、ＷＭ２及びＷＭ３の外部にそれぞれ設けられている。但し、コンピュータＰＣ１、ＰＣ２及びＰＣ３のそれぞれが、作業機械ＷＭ１、ＷＭ２及びＷＭ３の内蔵コンピュータでもよい。

【0016】

作業員ＷＫ１、ＷＫ２及びＷＫ３は、作業機械ＷＭ１、ＷＭ２及びＷＭ３を利用する作業に携わる人員である。作業員ＷＫ１、ＷＫ２及びＷＫ３の人員配置は、第１実施形態に係るシミュレーションシステム（以下、単に「システム」とも称す。）による処理（人員配置処理）により実現される。この人員配置処理の詳細については後述される。尚、図１に示される例では、作業機械ＷＭ１、ＷＭ２及びＷＭ３を利用する各作業に作業員ＷＫ１、ＷＫ２及びＷＫ３が１人ずつ割り当てられている。但し、１つの作業機械ＷＭを利用する作業に割り当てられる作業員ＷＫの総数は２以上でもよいし、ゼロでもよい。また、作業機械ＷＭを利用しない作業ラインＷＬ上の作業（例えば、手作業）に１人以上の作業員ＷＫが割り当てられてもよい。

【0017】

１－２．第１実施形態の特徴
第１実施形態では、デジタル空間を用いたシミュレーション（以下、「デジタルツインシミュレーション」又は「ＤＴＳ」とも称す。）が行われる。このデジタル空間は、図１で説明した作業ラインＷＬが設けられる現実空間に基づいて再現されたものである。ＤＴＳでは、このデジタル空間において、現実の作業ラインＷＬで行われる各種作業と同じ各種作業を行い、作業ラインＷＬにおける将来の状態が予測される。この将来の状態には、各種作業の進捗状況と、作業機械ＷＭの稼働状況とが含まれる。

【0018】

現実空間の作業ラインＷＬでは、作業機械ＷＭにおいて異常や故障といったトラブルが発生する。作業機械ＷＭにおいてトラブルが発生した場合は、その解消を図るために作業員ＷＫが応対する必要がある。ＤＴＳでは、作業機械ＷＭの稼働状況（トラブル状況）として、作業機械ＷＭでのトラブルの発生が予測される。以下、説明の便宜上、トラブルが発生する作業機械ＷＭを「トラブル機械ＷＭ＿ＴＲ」とも称す。ＤＴＳでは、また、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて発生したトラブルに関連する情報として、トラブルが発生する時間（時刻）も予測される。

【0019】

但し、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて発生するトラブルの内容は、単純なものから複雑なものまで多岐にわたると考えられ、故に、このトラブルの解消の難易度にも幅があることが予想される。そこで、ＤＴＳでは、更に、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて発生したトラブルに関連する情報として、トラブルの困難レベルＬＴＲが予測される。困難レベルＬＴＲは、トラブルの解消の難易度を表すものであり、例えば、トラブルの内容を考慮した次の３段階が設定される。
困難レベルＬＴＲ「低」のトラブル＝作業員ＷＫによる目視確認＋確認ボタン操作により解消が期待されるトラブル
困難レベルＬＴＲ「中」のトラブル＝作業機械ＷＭ（又はコンピュータＰＣ）からの指示、又はマニュアル通りに操作等することにより短時間で解消が期待されるトラブル
困難レベルＬＴＲ「高」のトラブル＝「中」レベルのトラブルのうち、その解消に長時間を要するトラブル、及び、トラブルの原因が不明のトラブル

【0020】

第１実施形態では、ＤＴＳにより予測された作業機械ＷＭの稼働状況（トラブル状況）に基づいて、作業員ＷＫの人員配置処理が行われる。人員配置処理では、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて発生するトラブルに応対可能な作業員ＷＫ（以下、「応対作業員ＷＫ＿ＴＲ」とも称す。）が選定される。

【0021】

既に説明したように、作業機械ＷＭの稼働状況（トラブル状況）には、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲと、このトラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいてトラブルが発生する時間（時刻）と、が含まれている。そのため、人員配置処理では、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいてトラブルが発生する時間に、このトラブル機械ＷＭ＿ＴＲの設置場所に応対作業員ＷＫ＿ＴＲが待機している状況となるように応対作業員ＷＫ＿ＴＲが配置される。

【0022】

ここで、作業機械ＷＭにおいてトラブルが発生することが予測されて応対作業員ＷＫ＿ＴＲが選定された直後に、この作業機械ＷＭに選定された応対作業員ＷＫ＿ＴＲを張り付かせることを考える。この場合は、作業機械ＷＭにおいてトラブルが発生したら速やかにこれを解消することが可能となる。しかしながら、応対作業員ＷＫ＿ＴＲの選定直後の張り付けは、作業ラインＷＬの全体の作業効率を低下させる可能性がある。この理由は、応対作業員ＷＫ＿ＴＲとして選定された作業員ＷＫがトラブル機械ＷＭ＿ＴＲを用いた作業に携わっていない場合、この作業員ＷＫが持ち場を離れる必要があり、そうすると現在の作業に支障を来すことになるからである。

【0023】

このような問題に鑑み、人員配置処理では、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲから所定距離Ｄ＿ＴＲ内で行われる作業に応対作業員ＷＫ＿ＴＲが割り当てられる。この所定距離Ｄ＿ＴＲは、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲの基準位置からの直線距離である。この基準位置は任意に設定できる。

【0024】

所定距離Ｄ＿ＴＲは、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいてトラブルが発生する時間に、このトラブル機械ＷＭ＿ＴＲの設置場所に応対作業員ＷＫ＿ＴＲが駆けつけることが可能な距離である。所定距離Ｄ＿ＴＲは固定値でもよいが、困難レベルＬＴＲに応じて可変に設定することが望ましい。図２には、困難レベルＬＴＲに応じた所定距離Ｄ＿ＴＲの設定例が示されている。この例では、困難レベルＬＴＲが高くなるにつれて所定距離Ｄ＿ＴＲが短くなっている。

【0025】

所定距離Ｄ＿ＴＲが可変に設定されることで、応対作業員ＷＫ＿ＴＲは、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲとは異なる作業機械ＷＭを用いた作業に携わりながら、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいてトラブルが発生したら速やかにそれを解消することが可能となる。例えば、応対作業員ＷＫ＿ＴＲは、シミュレーションシステムからの指示に従い、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいてトラブルが発生する時間に間に合うように現在の持ち場を離れてトラブル機械ＷＭ＿ＴＲに向かう。そして、応対作業員ＷＫ＿ＴＲは、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいてトラブルが発生したら速やかにそれを解消し、元の持ち場に戻る。

【0026】

図３には、所定距離Ｄ＿ＴＲの一例が描かれている。図３に示される例では、作業機械ＷＭ２においてトラブルが発生すると仮定する。応対作業員ＷＫ＿ＴＲの有力候補は、作業員ＷＫ２である。但し、作業機械ＷＭ２において発生するトラブルの困難レベルＬＴＲが「中」の場合は、所定距離Ｄ＿ＴＲが長くなる。所定距離Ｄ＿ＴＲが距離Ｄ１の場合は、作業員ＷＫ２に加えて作業員ＷＫ１が応対作業員ＷＫ＿ＴＲの候補となる。トラブルの困難レベルＬＴＲが「低」の場合の所定距離Ｄ＿ＴＲが距離Ｄ２（＜Ｄ１）のときは、作業員ＷＫ２に加えて作業員ＷＫ１及びＷＫ３が応対作業員ＷＫ＿ＴＲの候補となる。

【0027】

このように、困難レベルＬＴＲに応じた所定距離Ｄ＿ＴＲが設定されることで、応対作業員ＷＫ＿ＴＲの候補が増える。人員配置処理では、応対作業員ＷＫ＿ＴＲの候補が複数の場合は、これらの候補のうちから少なくとも１人が選定される。応対作業員ＷＫ＿ＴＲの選定例については後述される。

【0028】

困難レベルＬＴＲに応じた応対作業員ＷＫ＿ＴＲの選定が行われることで、次のような人員配置が可能となる。即ち、作業機械ＷＭ２を用いた作業が相対的に容易であることから作業員ＷＫ２を割り当てるが、作業機械ＷＭ２においてトラブルが発生することが予測されたときには、困難レベルＬＴＲに応じて選定された作業員ＷＫ１又はＷＫ３が一時的に駆けつけてこれを解消することが可能となる。又は、作業機械ＷＭ２を用いた作業が作業員ＷＫを必要としないものであるが、作業機械ＷＭ２においてトラブルが発生することが予測されたときには、困難レベルＬＴＲに応じて作業員ＷＫ１又はＷＫ３が一時的に駆けつけてこれを解消することも可能となる。

【0029】

応対作業員ＷＫ＿ＴＲの選定例について説明する。図４は、トラブルに応対する作業員の選定例を説明する図である。図４には、困難レベルＬＴＲと、作業員ＷＫの能力レベルＬＷＫとの関係が示されている。能力レベルＬＷＫは、作業員ＷＫがトラブルを解消する能力の高さを表すものであり、作業員ＷＫごとに設定される。能力レベルＬＷＫは、例えば、作業員ＷＫが過去に応対した作業機械ＷＭのトラブルの内容、このトラブルの解消に要した時間などに基づいて設定される。

【0030】

図４に示される例では、能力レベルＬＷＫが６段階で示され、困難レベルＬＴＲが３段階で示されている。前者と後者の関係は、能力レベルＬＷＫが高い作業員ＷＫであれば、困難レベルＬＴＲの高いトラブルに応対可能であることを示している。具体的に述べると、能力レベルＬＷＫが１の作業員ＷＫは、困難レベルＬＴＲが１のトラブルに応対可能である。能力レベルＬＷＫが３の作業員ＷＫは、困難レベルＬＴＲが３以下のトラブルに応対可能である。能力レベルＬＷＫが６の作業員ＷＫは、全ての困難レベルＬＴＲのトラブルに応対可能である。

【0031】

図４には、上述したトラブル応対可能レベルに加えて、優先応対レベルが示されている。優先応対レベルは、作業員ＷＫが優先して応対すべきトラブルの困難レベルＬＴＲを示したものである。具体的に述べると、能力レベルＬＷＫが２の作業員ＷＫは、困難レベルＬＴＲが１のトラブルに優先して応対する。能力レベルＬＷＫが４の作業員ＷＫは、困難レベルＬＴＲが３のトラブルに優先して応対する。能力レベルＬＷＫが６の作業員ＷＫは、困難レベルＬＴＲが５のトラブルに優先して応対する。

【0032】

トラブル機械ＷＭ＿ＴＲに応対作業員ＷＫ＿ＴＲを割り当てれば、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて発生するトラブルは解消しうる。しかしながら、作業員ＷＫが有する能力レベルＬＷＫが困難レベルＬＴＲに見合っていない場合は、トラブルの解消に時間を要するリスクがある。この点、応対作業員ＷＫ＿ＴＲの選定に図４で説明した「トラブル応対可能レベル」の考え方を適用すれば、トラブルの解消に時間を要するリスクを軽減できる可能性がある。また、図４で説明した「優先応対レベル」の考え方を適用すれば、リスク軽減効果を高めることが可能になる。これに加え、自身の能力レベルＬＷＫに見合った困難レベルＬＴＲのトラブルに応対することで、作業員ＷＫの能力レベルＬＷＫの向上に繋がるという副次的効果が期待される。

【0033】

１－３．構成例
１－３－１．システム構成例
図５は、実施形態に係るシステムの構成例を説明する図である。図５に示されるシミュレーションシステム１は、作業ラインＷＬが設けられる実工場２内の現実空間を再現したデジタル空間を用いたシミュレーション（つまり、デジタルツインシミュレーション）を行うための構成として、データベース１１と、データ処理装置１２と、を備えている。

【0034】

データベース１１は、本開示の記憶装置に相当する構成である。データベース１１は、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリの内部に形成される。図５に示される例では、データベース１１は、２種類のデータベース１１ａ及び１１ｂを含んでいる。データベース１１ａには、作業ラインデータＤＷＬが格納されている。データベース１１ｂには、作業員データＤＷＫが格納されている。

【0035】

作業ラインデータＤＷＬは、作業ラインＷＬに関するデータである。作業ラインデータＤＷＬは、実工場２の作業ラインＷＬに設けられた各種センサ、この作業ラインＷＬの作業機械ＷＭに取り付けられた各種センサなどから取得される。ＤＴＳを実行するとデジタル空間内の作業ラインＷＬからもデータが取得される。このＤＴＳの実行により得られたデータも、作業ラインデータＤＷＬに含まれる。但し、現実空間から得られた作業ラインデータＤＷＬと、デジタル空間から得られたそれとは区別されてデータベース１１ａに格納される。

【0036】

作業ラインデータＤＷＬとしては、作業ラインＷＬにおいて行われる各種作業に関するデータＤＷＣと、この各種作業に用いられる作業機械ＷＭに関するデータＤＷＭとが例示される。データＤＷＣには、各種作業の進捗状況に関するデータが含まれている。データＤＷＭには、作業機械ＷＭの識別データと、作業機械ＷＭの稼働状況に関するデータと、作業機械ＷＭのトラブル状況に関するデータとが含まれている。作業機械ＷＭのトラブル状況に関するデータには、トラブルの内容に関するデータと、このトラブルの解消に要した時間に関するデータとが含まれている。

【0037】

作業員データＤＷＫは、作業ラインＷＬにおいて行われる各種作業に携わる作業員ＷＫに関するデータである。作業員データＤＷＫとしては、作業員ＷＫの識別データと、作業員ＷＫの勤務状況に関するデータが含まれる。勤務状況に関するデータには、勤務時間に関するデータと、作業履歴に関するデータとが含まれる。作業履歴に関するデータには、作業員ＷＫが担当した作業機械ＷＭの種類に関するデータと、作業員ＷＫがこの作業機械ＷＭを担当した時間に関するデータとが含まれる。作業履歴に関するデータには、作業員ＷＫがそのトラブルに応対した作業機械ＷＭの種類に関するデータと、作業員ＷＫがそのトラブルに応対した時間に関するデータも含まれている。

【0038】

データ処理装置１２は、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのメモリとを含むコンピュータである。少なくとも１つのプロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む。少なくとも１つのメモリには、ＤＴＳ、人員配置処理、及びその他のデータ処理を実行するためのプログラムが格納されている。これらのプログラムは、データ処理装置１２が読み取り可能な記録媒体に格納されていてもよい。

【0039】

１－３－２．データ処理装置の機能構成例
図５には、データ処理装置１２が有する機能として、レベル設定部１２ａと、シミュレーション部１２ｂと、人員配置処理部１２ｃとが描かれている。これらの機能は、データ処理装置１２のプロセッサが、データ処理装置１２のメモリに格納された各種プログラムを実行することにより実現される。

【0040】

レベル設定部１２ａは、困難レベルＬＴＲの設定処理と、能力レベルＬＷＫの設定処理とを行う。困難レベルＬＴＲの設定処理では、まず、作業ラインデータＤＷＬに含まれる作業機械ＷＭのトラブル状況に関するデータが取得される。既に説明したように、作業機械ＷＭのトラブル状況に関するデータには、トラブルの内容に関するデータと、このトラブルの解消に要した時間に関するデータとが含まれている。困難レベルＬＴＲの設定処理では、取得したデータが事前に設計されたモデルに入力され、このモデルの出力として困難レベルＬＴＲを得る。尚、困難レベルＬＴＲの設定に使用するモデルは、例えば、機械学習により生成することができる。

【0041】

能力レベルＬＷＫの設定処理では、まず、作業員データＤＷＫに含まれる作業履歴に関するデータが取得される。既に説明したように、作業履歴に関するデータには、作業員ＷＫがそのトラブルに応対した作業機械ＷＭの種類に関するデータと、作業員ＷＫがそのトラブルに応対した時間に関するデータとが含まれている。能力レベルＬＷＫの設定処理では、取得したデータが事前に設計されたモデルに入力され、このモデルの出力として能力レベルＬＷＫを得る。尚、能力レベルＬＷＫの設定に使用するモデルは、例えば、機械学習により生成することができる。

【0042】

シミュレーション部１２ｂは、ＤＴＳを実行する。ＤＴＳでは、データベース１１に格納されている各種データ（作業ラインデータＤＷＬ及び作業員データＤＷＫ）、実工場２における生産計画のデータ、実工場２における人員配置のデータなどに基づいて、作業ラインＷＬにおける将来の状態が予測される。この将来の状態には、各種作業の進捗状況と、作業機械ＷＭの稼働状況とが含まれる。既に説明したように、作業機械ＷＭの稼働状況には、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて発生したトラブルに関連する情報として、トラブルが発生する時間（時刻）と、このトラブルの困難レベルＬＴＲとが予測される。作業機械ＷＭの稼働状況のデータは、人員配置処理部１２ｃに送信される。

【0043】

人員配置処理部１２ｃは、データベース１１に格納されている各種データ（作業ラインデータＤＷＬ及び作業員データＤＷＫ）、実工場２における生産計画のデータなどに基づいて、実工場２における人員配置処理を行う。シミュレーション部１２ｂから作業機械ＷＭの稼働状況のデータを受信した場合、人員配置処理では、このデータを用いて、実工場２における人員配置を更新するための処理を行う。人員配置を更新するための処理には、作業員データＤＷＫと、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて発生したトラブルに関連する情報と、に基づいて応対作業員ＷＫ＿ＴＲを選定する処理が含まれる。

【0044】

例えば、応対作業員ＷＫ＿ＴＲを選定する処理では、まず、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲと、このトラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいてトラブルが発生する時間（時刻）と、このトラブルの困難レベルＬＴＲとが特定される。続いて、特定されたトラブル発生時間に、特定されたトラブル機械ＷＭ＿ＴＲから所定距離Ｄ＿ＴＲ内で行われる作業に携わる作業員ＷＫが特定される。所定距離Ｄ＿ＴＲは、固定値でもよいし、困難レベルＬＴＲに応じて設定されてもよい。困難レベルＬＴＲに応じて所定距離Ｄ＿ＴＲを設定する場合は、図２で説明した関係が用いられる。

【0045】

作業員ＷＫが特定されたら、応対作業員ＷＫ＿ＴＲが選定される。作業員ＷＫが１人の場合はこの作業員ＷＫが応対作業員ＷＫ＿ＴＲとして選定される。作業員ＷＫが２人以上の場合は、これらの作業員ＷＫは応対作業員ＷＫ＿ＴＲの候補とされる。この場合は、応対作業員ＷＫ＿ＴＲの候補のうちから１名を応対作業員ＷＫ＿ＴＲとして選定する。この選抜に際しては、作業員ＷＫの能力レベルＬＷＫが考慮されることが望ましい。好ましい例では、能力レベルＬＷＫが最も高い作業員ＷＫが選定される。

【0046】

応対作業員ＷＫ＿ＴＲの選定に際しては、図４で説明した「トラブル応対可能レベル」の考え方を適用して、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて発生するトラブルの困難レベルＬＴＲに見合う作業員ＷＫの能力レベルＬＷＫ＿Ｃが特定されることが望ましい。この能力レベルＬＷＫ＿Ｃが特定された場合は、能力レベルＬＷＫ＿Ｃ以上の能力レベルＬＷＫを有する作業員ＷＫが応対作業員ＷＫ＿ＴＲの候補として抽出される。好ましい例では、抽出された候補のうちから、能力レベルＬＷＫが最も高い作業員ＷＫが選定される。

【0047】

応対作業員ＷＫ＿ＴＲの選定に際しては、図４で説明した「優先応対レベル」の考え方を適用して、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて発生するトラブルの困難レベルＬＴＲに見合う作業員ＷＫの能力レベルＬＷＫ＿Ｃが特定されてもよい。この能力レベルＬＷＫ＿Ｃが特定された場合は、能力レベルＬＷＫ＿Ｃを有する作業員ＷＫが応対作業員ＷＫ＿ＴＲの候補として抽出される。好ましい例では、抽出された候補のうちから、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲの基準位置からの直線距離が最も短い作業員ＷＫが選定される。

【0048】

応対作業員ＷＫ＿ＴＲが選定されたら、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいてトラブルが発生する時間に間に合うように応対作業員ＷＫ＿ＴＲの割り当てが行われる。応対作業員ＷＫ＿ＴＲの割り当てが応対作業員ＷＫ＿ＴＲの現在の持ち場を離れるようなものである場合、応対作業員ＷＫ＿ＴＲを除いた残りの作業員ＷＫを含めた人員再配置が行われる。人員配置処理の結果は、実工場２及び作業員ＷＫに通知される。作業員ＷＫへの通知は、例えば、作業員ＷＫが携帯する端末に行われる。通知内容は、例えば、作業員ＷＫが携わる作業（機械操作、トラブル応対など）と、その作業を行う場所及び時間である。

【0049】

１－４．効果
以上説明した第１実施形態によれば、ＤＴＳにより作業機械ＷＭにおいてトラブルが発生すると予測された場合、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲから所定距離Ｄ＿ＴＲ内で行われる作業に応対作業員ＷＫ＿ＴＲが選定される。従って、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて発生するトラブルに応対可能な作業員ＷＫを適切に配置しつつ、この配置によって作業ラインＷＬ全体の作業効率が低下するのを抑えることが可能となる。

【0050】

また、第１実施形態によれば、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて発生するトラブルの困難レベルＬＴＲに応じて応対作業員ＷＫ＿ＴＲの選定を行うことができる。また、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて発生するトラブルの困難レベルＬＴＲに見合う作業員ＷＫの能力レベルＬＷＫ＿Ｃが特定され、この能力レベルＬＷＫ＿Ｃ以上の能力レベルＬＷＫを有する作業員ＷＫが応対作業員ＷＫ＿ＴＲとして選定されれば、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて実際に発生したトラブルを速やかに解消することが可能となる。

【0051】

また、第１実施形態によれば、所定距離Ｄ＿ＴＲが可変に設定される。そのため、応対作業員ＷＫ＿ＴＲは、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲとは異なる作業機械ＷＭを用いた作業に携わりながら、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいてトラブルが発生したら速やかにそれを解消することが可能となる。このことは、作業ラインＷＬ全体の作業効率の低下に寄与することが期待される。

【0052】

２．第２実施形態
図６を参照しながら本開示の第２実施形態について説明する。尚、第１実施形態と共通する内容についての記載は適宜省略される。

【0053】

２－１．第２実施形態の特徴
第１実施形態では、ＤＴＳによって作業ラインＷＬにおける将来の状態が予測された。第１実施形態では、また、作業機械ＷＭの稼働状況（トラブル状況）として、作業機械ＷＭでのトラブルの発生が予測された。このＤＴＳは第２実施形態においても行われる。

【0054】

第２実施形態では、少なくとも２つの作業機械ＷＭにおいてトラブルが発生することが予測された場合を考える。この場合は、各トラブルに対して応対作業員ＷＫ＿ＴＲを選定すればよい。但し、これらのトラブルの困難レベルＬＴＲが何れも「低」の場合には、応対効率の観点から１名の作業員ＷＫがこれらのトラブルに応対することが望ましいことがある。また、少なくとも２つの作業機械ＷＭが連携して動作するような場合は、これらの作業機械ＷＭにおいて発生したトラブルを決められた順に解消することが望ましいこともある。このような場合は、応対手順の観点から１名の作業員ＷＫがこれらのトラブルに応対することが望ましい。

【0055】

そこで、第２実施形態の人員配置処理では、事前に設定した応対条件が満たされる場合、少なくとも２つの作業機械ＷＭにおいて発生したトラブルについて１名の応対作業員ＷＫ＿ＴＲが選出される。また、この場合、作業機械ＷＭ１から所定距離Ｄ＿ＴＲ内、かつ、作業機械ＷＭ３から所定距離Ｄ＿ＴＲ内において行われる作業に、この１名の応対作業員ＷＫ＿ＴＲが割り当てられる。

【0056】

図６には、１名の応対作業員ＷＫ＿ＴＲが選出される場合の所定距離Ｄ＿ＴＲの一例が描かれている。図６に示される例では、作業機械ＷＭ１及びＷＭ３において同時間帯にトラブルが発生すると仮定する。所定距離Ｄ＿ＴＲが固定値（距離Ｄ３）の場合は、所定距離Ｄ＿ＴＲは距離Ｄ４（＜Ｄ３）よりも長い。そのため、図６に示される例では、応対作業員ＷＫ＿ＴＲには、１名の応対作業員ＷＫ＿ＴＲとして作業員ＷＫ２が選定されることになる。

【0057】

第１実施形態同様、第２実施形態では、所定距離Ｄ＿ＴＲが困難レベルＬＴＲに応じて可変に設定されてもよい。但し、少なくとも２つの作業機械ＷＭにおいて発生したトラブルの困難レベルＬＴＲが異なる場合は、可変に設定された少なくとも２つの所定距離Ｄ＿ＴＲのうち、最も長い所定距離Ｄ＿ＴＲを基準として１名の応対作業員ＷＫ＿ＴＲを選定することが望ましい。

【0058】

２－２．効果
以上説明した第２実施形態によれば、少なくとも２つの作業機械ＷＭにおいて発生したトラブルについて１名の応対作業員ＷＫ＿ＴＲを選出することができる。そのため、応対効率や手順効率の向上を図りながら、トラブル機械ＷＭ＿ＴＲにおいて発生するトラブルの解消を図ることが可能となる。

【符号の説明】

【0059】

１ シミュレーションシステム、２ 実工場、１１ データベース、１２ データ処理装置、Ｄ１－Ｄ４ 距離、ＷＫ，ＷＫ１－ＷＫ３ 作業員、ＷＬ 作業ライン、ＷＭ，ＷＭ１－ＷＭ３ 作業機械 ＤＷＫ 作業員データ、ＤＷＬ 作業ラインデータ、ＬＴＲ 困難レベル、ＬＷＫ 能力レベル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】