(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-02-20
(45)【発行日】2025-03-03
(54)【発明の名称】作業内容分析装置、作業内容分析方法、プログラム、およびセンサ
(51)【国際特許分類】
G06Q 10/063 20230101AFI20250221BHJP
【FI】
G06Q10/063
(21)【出願番号】P 2021041721
(22)【出願日】2021-03-15
【審査請求日】2023-10-24
(31)【優先権主張番号】P 2020107164
(32)【優先日】2020-06-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】301063496
【氏名又は名称】東芝デジタルソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】山本 一貴
(72)【発明者】
【氏名】森下 敏之
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 潤
(72)【発明者】
【氏名】竹之内 宏樹
(72)【発明者】
【氏名】石井 賢
(72)【発明者】
【氏名】小林 仁志
(72)【発明者】
【氏名】日下部 峻
(72)【発明者】
【氏名】秋本 悠斗
【審査官】渡邉 加寿磨
(56)【参考文献】
【文献】特開2011-191836(JP,A)
【文献】特開2009-301481(JP,A)
【文献】特開2019-161366(JP,A)
【文献】特開2015-197847(JP,A)
【文献】特開2018-180759(JP,A)
【文献】特開2018-5789(JP,A)
【文献】特開2020-35331(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2013/0275187(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G06Q 10/00-99/00
G05B 19/418
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業者の作業内容を、作業者の状態に基づいて分析する作業内容分析装置であって、
1人または複数の前記作業者の状態を表す状態情報を、時間情報および前記作業者の識別情報に関連付けて記憶する第1のデータベースであって、前記状態情報は、前記作業者の位置情報と、前記作業者の手が動作しているか否かを示す動き情報と、前記作業者の周辺の設備の稼働状態を示す情報
とを含む、第1のデータベースと、
前記第1のデータベースに
、同一時間に関連付けられて記憶された状態情報
に基づいて、前記作業者によってなされた作業内容を推定する推定部と、
前記第1のデータベースに記憶された前記状態情報と、前記状態情報に関連付けられた時間情報とから、前記推定された作業内容に費やされた作業時間を特定する特定部と、
前記推定された作業内容と、前記特定された作業時間とに基づいて、前記作業内容を分析する分析部と
、
前記作業内容分析装置が正常に動作しているか否かを判定する判定部と、
前記状態情報を取得できない場合、前記判定部によって、前記作業内容分析装置が正常であると判定されたのであれば、前記状態情報として第1の固定データを、前記判定部によって、前記作業内容分析装置が正常ではないと判定されたのであれば、前記状態情報として第2の固定データを、前記第1のデータベースに記憶させる処理部と
を備えた、作業内容分析装置。
【請求項2】
複数の前記状態情報のうちの1つまたは複数の第1の状態情報に対して数学的な演算処理を行うことによって第2の状態情報を得、前記第1の状態情報と前記第2の状態情報とを、前記第1のデータベースに記憶させる処理部をさらに備えた、請求項1に記載の作業内容分析装置。
【請求項3】
前記状態情報は、前記作業者に取り付けられたセンサ、または前記作業者の周囲に設置されたセンサによって取得され、前記第1のデータベースに記憶される、請求項1に記載の作業内容分析装置。
【請求項4】
前記第1のデータベースは、前記センサと、前記センサが取り付けられている作業者の識別情報とを、または前記センサの設置場所から所定距離内の作業者の識別情報とを関連付けて記憶する、請求項
3に記載の作業内容分析装置。
【請求項5】
前記作業内容毎にあらかじめ決定された基準時間を記憶する第2のデータベースと、
前記推定された作業内容について、前記特定された作業時間と、対応する前記基準時間とを比較する作業時間比較部とをさらに備えた、請求項1に記載の作業内容分析装置。
【請求項6】
前記比較の結果は、前記作業時間と、対応する前記基準時間との差分または割合を含む、請求項
5に記載の作業内容分析装置。
【請求項7】
前記作業内容毎に、前記差分または割合を表示させる表示制御部をさらに備えた、請求項
6に記載の作業内容分析装置。
【請求項8】
前記分析部はさらに、前記差分または割合に基づいて、前記作業者の作業内容を分析する、請求項
6に記載の作業内容分析装置。
【請求項9】
前記分析部による分析結果を表示させる表示制御部をさらに備えた、請求項1に記載の作業内容分析装置。
【請求項10】
前記特定部はさらに、前記第1のデータベースに記憶された状態情報から、前記推定された作業内容に対応する時間帯を特定し、
前記表示制御部は、前記特定された時間帯に基づいて、時間軸上に前記作業内容が表示された作業実績図を、前記分析結果として表示させる、請求項
9に記載の作業内容分析装置。
【請求項11】
作業者の作業内容を、作業者の状態に基づいて分析する作業内容分析装置であって、
1人または複数の前記作業者の状態を表す状態情報を、時間情報および前記作業者の識別情報に関連付けて記憶する第1のデータベースであって、前記状態情報は、前記作業者の位置情報と、前記作業者の手が動作しているか否かを示す動き情報と、前記作業者の周辺の設備の稼働状態を示す情報とを含む、第1のデータベースと、
前記第1のデータベースに、同一時間に関連付けられて記憶された状態情報に基づいて、前記作業者によってなされた作業内容を推定する推定部と、
前記第1のデータベースに記憶された前記状態情報と、前記状態情報に関連付けられた時間情報とから、前記推定された作業内容に費やされた作業時間を特定する特定部と、
前記推定された作業内容と、前記特定された作業時間とに基づいて、前記作業内容を分析する分析部とを備え、
前記作業者は、あらかじめ分類された何れかのグループに属し、
前記識別情報は、前記作業者が属するグループを指定するグループ情報を含み、
前記推定部は、前記第1のデータベースに記憶された同一のグループに属する作業者の状態情報のうち、同一時間に関連付けられ
て記憶された状態情報
に基づいて、前記グループによってなされた作業内容を推定し、
前記特定部は、前記第1のデータベースに記憶された同一のグループに属する作業者の状態情報から、前記推定された作業内容に費やされた作業時間を特定し、
前記分析部は、前記推定された作業内容と、前記特定された作業時間とに基づいて、前記グループの作業内容を分析する
、作業内容分析装置。
【請求項12】
前記状態情報はさらに、前記作業者が移動しているか否かを示す移動情報、前記作業者のバイタル情報、前記作業者の音声情報、前記作業者の周囲音情報、および前記作業者の周囲の映像情報のうちの少なくとも何れかを含む、請求項1に記載の作業内容分析装置。
【請求項13】
前記第1のデータベースに記憶される時間情報は、作業内容分析装置自体の接続先のシステムの計時手段と同期される、請求項1に記載の作業内容分析装置。
【請求項14】
前記推定部によって推定される作業内容は、作業者の休憩を含む、請求項1に記載の作業内容分析装置。
【請求項15】
作業者の作業内容を、作業者の状態に基づいて分析するために、作業内容分析装置によって実施される作業内容分析方法であって、
前記作業内容分析装置は、
1人または複数の前記作業者の状態を表す状態情報を、時間情報および前記作業者の識別情報に関連付けてデータベースに記憶することであって、前記状態情報は、前記作業者の位置情報と、前記作業者の手が動作しているか否かを示す動き情報と、前記作業者の周辺の設備の稼働状態を示す情報
とを含む、データベースに記憶することと、
前記データベースに
、同一時間に関連付けられて記憶された状態情報
に基づいて、前記作業者によってなされた作業内容を推定することと、
前記データベースに記憶された前記状態情報と、前記状態情報に関連付けられた時間情報とから、前記推定された作業内容に費やされた作業時間を特定することと、
前記推定された作業内容と、前記特定された作業時間とに基づいて、前記作業内容を分析することと
、
前記作業内容分析装置が正常に動作しているか否かを判定することと、
前記状態情報を取得できない場合、前記作業内容分析装置が正常であると判定されたのであれば、前記状態情報として第1の固定データを、前記作業内容分析装置が正常ではないと判定されたのであれば、前記状態情報として第2の固定データを、前記データベースに記憶させることとを行う、作業内容分析方法。
【請求項16】
作業者の作業内容を、作業者の状態に基づいて分析する
作業内容分析装置に適用されるプログラムであって、
1人または複数の前記作業者の状態を表す状態情報を、時間情報および前記作業者の識別情報に関連付けてデータベースに記憶する機能であって、前記状態情報は、前記作業者の位置情報と、前記作業者の手が動作しているか否かを示す動き情報と、前記作業者の周辺の設備の稼働状態を示す情報
とを含む、記憶する機能と、
前記データベースに
、同一時間に関連付けられて記憶された状態情報
に基づいて、前記作業者によってなされた作業内容を推定する機能、
前記データベースに記憶された前記状態情報と、前記状態情報に関連付けられた時間情報とから、前記推定された作業内容に費やされた作業時間を特定する機能、
前記推定された作業内容と、前記特定された作業時間とに基づいて、前記作業内容を分析する機能、
前記作業内容分析装置が正常に動作しているか否かを判定する機能、
前記状態情報を取得できない場合、前記作業内容分析装置が正常であると判定されたのであれば、前記状態情報として第1の固定データを、前記作業内容分析装置が正常ではないと判定されたのであれば、前記状態情報として第2の固定データを、前記データベースに記憶させる機能
をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項17】
請求項
3に記載の作業内容分析装置へ送信される前記状態情報を取得するセンサであって、
前記作業者の状態情報を取得するセンシング部と、
前記取得された状態情報を記憶する状態情報データベースと、
前記作業内容分析装置との通信が可能であるか否かを判定する通信判定部と、
前記通信判定部によって通信が可能であると判定された場合、前記状態情報データベースに記憶されている状態情報を、所定の単位毎に、前記作業内容分析装置へ送信する送信部とを備える、センサ。
【請求項18】
電波強度を変更可能な電波発信器からの電波を受信する電波受信部をさらに備える、請求項
17に記載のセンサ。
【請求項19】
前記作業者に取り付けられるか、または、前記作業者の近傍に設置される、請求項
17または
18に記載のセンサ。
【請求項20】
前記作業者に取り付けられる場合、前記作業者の身体の前面、腰の左右、腕、手首、首、肩、耳、および頭のうちの何れかに取り付けられる、請求項
19に記載のセンサ。
【請求項21】
前記動き情報を取得する場合、前記作業者の利き腕または利き手に取り付けられる、請求項
20に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、工場等における作業者の作業内容を、作業者の状態に基づいて分析するための作業内容分析装置、作業内容分析方法、プログラム、および作業内容分析装置のためのセンサに関する。
【背景技術】
【0002】
通常、作業の効率化を図るためには、実際の作業に要する時間を計測し、作業手順を分析し、この計測結果および分析結果に基づいて、現状の作業の可視化を図り、手順を標準化し、各作業者が、標準化された手順に従って作業することが一般的である。
【0003】
しかしながら、このような従来の作業手順の分析のために必要な作業時間の計測は、計測員によって、ストップウォッチによってなされている。これでは、人件費が余分にかかってしまう。
【0004】
余分な人件費をかけることなく作業時間を計測するために、IoTを利用することもできる。すなわち、人間系の作業を、IoTによって代替させるという発想である。
【0005】
しかしながら、重厚なIoTは、工場の設備自体の改修を要するために、すでに稼働している工場の設備に後付けで設置することは難しい。
【0006】
このように、作業内容分析を実施しようとしても、そのためのデータ収集のために、余分な人件費がかかり、逆に人件費を削減しようとすれば、設備の改造が必要となるというように、実施することは容易ではない。
【0007】
このため、関係するすべての工場における作業効率向上策まで実施する余裕はなく、それぞれの工場の作業効率向上策については、それぞれの工場に任せているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特許第4218669号公報
【文献】特許第5198981号公報
【文献】特許第5107206号公報
【文献】特許第6520029号公報
【文献】特許第6385613号公報
【文献】特許第5159263号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明が解決しようとする課題は、余分な人件費をかけず、設備の大幅な改造も要することなく、工場等の作業者の作業内容を分析する作業内容分析装置、作業内容分析方法、およびプログラムを提供することである。また、作業内容分析装置のために使用されるセンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
実施形態の作業内容分析装置は、作業者の作業内容を、作業者の状態に基づいて分析する作業内容分析装置であって、1人または複数の作業者の状態を表す状態情報を、時間情報および作業者の識別情報に関連付けて記憶する第1のデータベースと、第1のデータベースに記憶された状態情報のうち、同一時間に関連付けられた少なくとも2つの状態情報から、作業者によってなされた作業内容を推定する推定部と、第1のデータベースに記憶された状態情報と、状態情報に関連付けられた時間情報とから、推定された作業内容に費やされた作業時間を特定する特定部と、推定された作業内容と、特定された作業時間とに基づいて、作業内容を分析する分析部とを備えている。状態情報は、作業者の位置情報と、作業者の手が動作しているか否かを示す動き情報と、作業者の周辺の設備の稼働状態を示す情報とのうちの少なくとも何れかを含む。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】
図1は、第1の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置の電子回路構成例を示すブロック図である。
【
図2A】
図2Aは、作業内容分析装置の他の装置との接続関係の一例(カメラを含む)を示す概念図である。
【
図2B】
図2Bは、作業内容分析装置の他の装置との接続関係の一例(設備を含む)を示す概念図である。
【
図2C】
図2Cは、センサの電子回路構成例を示すブロック図である。
【
図3A】
図3Aは、従来、状態情報データベースに記憶されていた状態情報(設備の稼働状態を示すセンシング情報)を時系列的に示す例である。
【
図3B】
図3Bは、状態情報データベースに記憶される状態情報(設備の稼働状態を示すセンシング情報)を時系列的に示す別の例である。
【
図4A】
図4Aは、位置情報としてエリア番号を示すセンシング情報の時系列的な変化の例を示す図である。
【
図4B】
図4Bは、
図4Aに示すセンシング情報に対して演算処理を施すことによって決定された状態情報の例を示す図である。
【
図5】
図5は、第1の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置の動作例を示すフローチャートである。
【
図6】
図6は、作業内容毎に要した時間を示すグラフィック表示例である。
【
図7】
図7は、業務改善の流れを説明するためのフローチャートである。
【
図8】
図8は、第2の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置の動作例を示すフローチャートである。
【
図9】
図9は、グループ内の全作業者による工場内のエリア毎の立ち入り頻度および立ち入り時間長さを示すグラフィック表示例である。
【
図10】
図10は、作業時間実績を、作業内容別に内訳表示したグラフィック表示例である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に、本発明の各実施形態を、図面を参照して説明する。
【0013】
(第1の実施形態)
第1の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置について説明する。
【0014】
図1は、第1の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置の電子回路構成例を示すブロック図である。
【0015】
図2Aは、作業内容分析装置の他の装置との接続関係の一例(カメラを含む)を示す概念図である。
【0016】
作業内容分析装置10は、工場等の作業者による作業内容を分析する装置である。
【0017】
作業内容分析装置10の電子回路は、
図1に示すように、バス11によって互いに接続されたCPU12、記録媒体読取部14、通信部15、表示部16(例えば、ディスプレイ)、メモリ20、および記憶装置30を備えている。
【0018】
メモリ20は、作業内容分析装置10を実現するプログラムとして、処理モジュール21、推定モジュール22、特定モジュール23、作業時間比較モジュール24、分析モジュール25、表示制御モジュール26、および判定モジュール27を記憶している。
【0019】
これらプログラムモジュール21~27は、メモリ20に予め記憶されていてもよいし、あるいはメモリカード等の外部記録媒体13から記録媒体読取部14を介してメモリ20に読み込まれて記憶されたものであってもよい。これらプログラムモジュール21~27は、書き換えできないようになっている。
【0020】
メモリ20には、このようなユーザ書き換え不可能なエリアの他に、書き換え可能なデータを記憶するエリアとして、書込可能データエリア29が確保されている。
【0021】
CPU12は、各プログラムモジュール21~27を実行可能な1つまたは複数のプロセッサの一例であって、各プログラムモジュール21~27に従い回路各部の動作を制御する。
【0022】
記憶装置30は、作業者データベース31、状態情報データベース32、および基準時間データベース33を備えている。
【0023】
作業者データベース31は、例えば工場の各作業者100の作業者ID(例えば、社員番号等)を記憶する。
【0024】
状態情報データベース32は、各作業者100に取り付けられた各センサ110からのセンシング情報を、各作業者100の状態を表す状態情報として、時間情報、作業者ID、およびセンサIDに関連付けて記憶する。
【0025】
また、状態情報データベース32は、カメラ等、作業者100の近傍あるいは周囲に設置されたセンサ110からのセンシング情報も、各作業者100の状態情報として、時間情報、作業者ID、およびセンサIDに関連付けて記憶することができる。ただし、この場合、センサ110は、作業者100に取り付けられていないが、例えば、所定距離内にいる作業者100のように、センサ110の近傍にいる作業者100の作業者IDに関連付けて記憶する。
【0026】
状態情報は、作業者100の位置情報、作業者100の手が動作しているか否かを示す動き情報、作業者100の周辺の設備の稼働状態を示す情報、作業者100が移動しているか否かを示す移動情報、作業者100のバイタル情報、作業者100の音声情報、作業者100の周囲音情報、および作業者100の周囲の映像情報を含むことができる。
【0027】
また、状態情報データベース32は、状態情報として、センサ110(カメラ115を含む)から取得されたセンシング情報(以下、「第1の状態情報」とも称する)のみならず、センシング情報(第1の状態情報)から、数学的な演算処理がなされた状態情報(以下、「第2の状態情報」とも称する)も、同様に、各作業者100の状態を表す状態情報として、時間情報、作業者ID、およびセンサIDに関連付けて記憶することができる。状態情報は、センサ110からのセンシング情報(第1の状態情報)に限定されず、カメラ115からの画像情報や、例えば、パトランプからの信号を含むこともできる。
【0028】
状態情報は、各作業者100に取り付けられた各センサ110や、定点に設置され、マイクロコントローラ120によって制御されるカメラ115から送信されるセンシング情報として取得されるのみならず、前述した第1の状態情報から得られる第2の状態情報のように、センシング情報に基づいて取得されることも可能である。
【0029】
各作業者100には、1種類に限らず、複数種類のセンサ110を取り付けることもできる。
【0030】
これらセンサ110やカメラ115を含むセンサ類は、作業者の動作を可視化するためのIoTデバイスであり、具体的な種類としては、GPS機能やWiFi機能、ブルートゥース(登録商標)機能、あるいはビーコン125を介して、作業者100の位置を測定する位置センサ、作業者100の手の動きを検出する加速度センサ、作業者100の脈拍等のバイタル情報を測定するバイタルセンサ、作業者100の音声を検出するマイク、作業者100の周囲の音を検出する音センサ、作業者自体に取り付けられ、作業者100の視線上の映像を撮像するカメラ等の撮像センサを含むがこれらに限定されない。
【0031】
これらセンサ類は、ビーコン125からの電波を受信しやすいように、作業者100の身体の前面、腰の左右、腕、手首、首、肩、耳、および頭等に取り付けられる。また、特に、前述した加速度センサのように、動き情報を取得するセンサ110は、作業者100の利き腕または利き手に取り付けられる。
【0032】
位置センサとして、スマートフォンを含むウェアラブル端末を適用することもできる。この場合、スマートフォンをウェストホルダーに入れベルトで固定するか、フックをベルト通しに引っかけて装着する。装着位置が背中側になると、通信部15は、スマートフォンからの信号を受信しにくくなるため、スマートフォンを、作業者100の前面や腰部の左右に装着するのが望ましい。また、作業者100のズボンのポケットや胸ポケットで携帯してもよい。
【0033】
バイタルセンサとして、リストバンド側のデバイスを使用することができる。この場合、作業者100の両腕もしくは両手にデバイスを装着すると、作業に支障をもたらす恐れがあるので、最小限の構成で、作業者100の動きや作業内容を詳しく捉えることができるように、バイタルセンサを、作業者100の利き腕もしくは利き手の、腕や手首に装着するのが好ましい。
【0034】
音センサとして、ヘッドセット型のデバイスを使用することができる。この場合、作業者100の首に掛けたり、肩に載せて使用することができる。
【0035】
音センサとして、イヤホン型のデバイスを使用することができる。この場合、作業者100の耳に取り付けて使用することができる。
【0036】
撮像センサとして、スマートグラス型のデバイスを使用することができる。この場合、作業者100の頭部に取り付けて使用することができる。
【0037】
また、作業者100には取り付けられないが、例えば、定点に設置されたカメラ115も、センサ類に含まれるが、これらに限定されない。
【0038】
図2Bは、作業内容分析装置の他の装置との接続関係の一例(設備を含む)を示す概念図である。
【0039】
図2Bを用いて、状態情報のうち、作業者100の周辺の設備の稼働情報の取得方法について説明する。
【0040】
図2Bに示す接続関係は、
図2Aに示すカメラ115の代わりに設備116を備えた点が異なり、他の構成は同じである。したがって、以下では、
図2Aと異なる点について説明する。
【0041】
設備116は、マイクロコントローラ120によって制御されることによって、設備116の稼働情報を、通信部15へ送信する。また、設備116に、稼働情報を取得するためのセンサ(図示せず)を設置し、これらセンサから取得した稼働情報を、通信部15へ送信することもできる。
【0042】
このようにして、作業内容分析装置10は、状態情報の1つである、作業者100の周辺の設備116の稼働情報を取得することができる。
【0043】
図2Cは、センサの電子回路構成例を示すブロック図である。
【0044】
図2Cに例示するブロック図は、前述したように多くの種類からなるセンサ110を一般的に示す構成例である。
【0045】
センサ110は、一般的に、バス1101によって互いに接続されたCPU1102、センシング部1103、送信部1104、受信部1105、メモリ1110、および記憶装置1120を備えている。
【0046】
CPU12は、バス1101によって互いに接続された上記回路各部の動作を制御するプロセッサである。
【0047】
センシング部1103は、作業者100のセンシング情報を取得する部位である。センシング部1103は、例えば、センサ110が加速度センサである場合、加速度を検出する検出部、バイタルセンサである場合、脈拍等のバイタル値を検出する検出部、音センサである場合、音を検出する集音部、カメラである場合、撮像素子、位置センサである場合、GPS機能やWiFi機能、ブルートゥース機能に相当する。
【0048】
センサ110は、ビーコン125を介して、作業者100の位置を測定する位置センサとなることもできるが、その場合は、受信部1105が、ビーコン125からの信号を、センシング情報として受信する。なお、ビーコン125は、送信する電波強度を変更することが可能である。
【0049】
センシング部1103および受信部1105は、このようにしてセンシング情報を取得すると、記憶装置1120へ出力する。記憶装置1120は、センシング情報を記憶するセンシング情報データベース1121を記憶しており、センシング部1103および受信部1105から出力されたセンシング情報を記憶する。
【0050】
記憶装置1120は、例えばSSD(Solid State Drive)やHDD(Hard Disk Drive)等からなる。
【0051】
メモリ1110は、センサ110が備えているプログラムとして、通信判定モジュール1111を記憶している。
【0052】
通信判定モジュール1111は、センサ110が、作業内容分析装置10と通信可能であるか否かを判定する。
【0053】
通信判定モジュール1111によって、センサ110と作業内容分析装置10との通信が可能であると判定されなかった場合(すなわち、通信判定モジュール1111によって、センサ110と作業内容分析装置10との通信が可能ではないと判定された場合)、センシング情報データベース1121に、センシング情報が記憶され続ける。
【0054】
通信判定モジュール1111によって、センサ110と作業内容分析装置10との通信が可能であると判定された場合、送信部1104は、新たなセンシング情報が取得されているか否かに関わらず、センシング情報データベース1121に記憶されているセンシング情報を、所定の単位毎(例えば、5秒毎、10秒毎)に、通信ネットワーク70を介して、作業内容分析装置10へ送信する。
【0055】
なお、各センサ110には、センサの識別情報であるセンサIDが付与されているとともに、取り付けられている作業者100の作業者IDに関連付けられており、送信部1104は、センシング情報を状態情報として作業内容分析装置10へ送信する際には、センサIDおよび作業者IDとともに送信する。
【0056】
センサ110が特にカメラ115である場合、送信部1104は、センシング情報である映像情報を、センサIDとともに、作業内容分析装置10へ送信する。
【0057】
図1に戻って説明するように、作業内容分析装置10の通信部15は、通信ネットワーク70に接続されており、通信ネットワーク70を介して、各センサ110から送信されるセンサID、作業者ID、およびセンシング情報を受信し、受信したセンサID、作業者ID、およびセンシング情報を処理モジュール21へ送る。同様に、カメラ115から送信されたセンサIDおよびセンシング情報である映像情報を受信し、受信したセンサID、およびセンシング情報である映像情報を処理モジュール21へ送る。
【0058】
通信部15はまた、後述するように、表示制御モジュール26によって表示部16から表示されるグラフ等を、外部端末130から表示させるために、グラフ表示に必要なデータを、
図2A、
図2Bに示すように、通信ネットワーク70を介して外部端末130へ出力することもできる。
【0059】
このように、センサ110から状態情報として送信されるセンシング情報は、作業者100の位置情報、作業者100の手の動きに関する動き情報、作業者100の移動に関する移動情報、作業者100のバイタル情報、作業者100の音声情報、作業者100の周囲音情報、作業者100の視線上の映像情報、および作業者100の映像情報等を含んでいる。なお、後述するように、カメラ115からの映像情報から、処理モジュール21によって、作業者100の動き情報および位置情報を得ることもできる。
【0060】
状態情報データベース32は、状態情報を記憶するためのデータベースであって、時間情報として、作業内容分析装置10の内部時計(図示せず)によって計時された時間情報を使うことができる。また、作業内容分析装置10の接続先の外部システムの時計(計時手段)と同期された時間情報を使うこともできる。
【0061】
また、接続先のシステムの計時手段との同期ができない場合、センサ間で時刻のずれが発生しないように、作業内容分析装置10自体の時刻を基準時刻とし、各センサ110は作業内容分析装置10と同期された時刻を使うこともできる。
【0062】
基準時間データベース33は、作業内容毎にあらかじめ決定された基準時間を記憶している。基準時間には、限定される訳ではないが、例えば、作業内容毎にあらかじめ決定された目標時間や、作業内容を完成させるために、熟練度の高い人によって費やされる時間を適用することができる。
【0063】
これらデータベース31~33を記憶する記憶装置30もまた、記憶装置1120と同様に、例えばSSD(Solid State Drive)やHDD(Hard Disk Drive)等からなる。
【0064】
処理モジュール21は、通信部15から送られたセンシング情報を、センサIDや、存在する場合には作業者IDとともに受信し、このセンシング情報に対して処理が必要であるか否かを判定する。そして、処理が必要なセンシング情報に対しては、必要な処理を行い、状態情報を取得し、状態情報を、センサID、作業者IDとともに、状態情報データベース32へ送る。一方、処理が必要ではないセンシング情報の場合、センシング情報に対して処理を行わず、センシング情報を状態情報として、センサID、作業者IDとともに、状態情報データベース32へ送る。
【0065】
処理が必要なセンシング情報の例としては、カメラ115からの映像情報がある。この映像情報に対する処理としては、例えばAI技術によって、この映像情報から、撮像されている作業者100を特定し、作業者100の作業者IDを特定し、特定された作業者100の動き情報および位置情報を検出し、検出された動き情報および位置情報を、状態情報とする。このように、映像情報を処理する場合、処理モジュール21は特に映像処理モジュールとして機能する。また、加速度センサからのセンシング情報に対しても、例えばAI技術を使って処理や加工等を行う場合もあり得る。なお、処理が必要なセンシング情報は、これらに限定されないことに留意されたい。
【0066】
状態情報データベース32は、状態情報が、センサIDおよび作業者IDとともに送られると、状態情報、センサID、および作業者IDを、時間情報に関連付けて記憶する。
【0067】
このように、作業内容分析装置10は、センサ110(カメラ115を含む)から送信されるセンシング情報を、状態情報として蓄積することができる。しかしながら、作業内容分析装置10が正常であるにも関わらず、例えば、センサ110(カメラ115を含む)からの通信エラー等によって、センシング情報が送信されず、状態情報を取得できない場合がある。逆に、センサ110(カメラ115を含む)からの通信に問題はないものの、例えば、作業内容分析装置10に何らかのトラブルがあって、センシング情報を受信できず、状態情報を取得できない場合もある。
【0068】
判定モジュール27は、作業内容分析装置10が正常に動作しているか否かを判定する。判定モジュール27は、例えば、CPU12や、通信部15の動作を監視することによって、作業内容分析装置10が正常に動作しているか否かを判定することができる。
【0069】
状態情報を取得できない場合、処理モジュール21は、判定モジュール27によって、作業内容分析装置10が正常であると判定されたのであれば、状態情報として第1の固定データ(例えば、「0(ゼロ)」)を、状態情報データベース32に記憶させ、作業内容分析装置10が正常ではないと判定されたのであれば、状態情報として第2の固定データ(例えば、「-1」)を、状態情報データベース32に記憶させる。なお、「0(ゼロ)」だけでなく、「NULL」等の文字列でも良い。
【0070】
このような固定データを状態情報データベース32に記憶させることによって、以下のようなことが可能となる。
【0071】
例えば、状態情報が、設備116の稼働状態を示すセンシング情報である場合を例に説明する。従来は、設備116を監視しているセンサから、稼働状態を示す「1」であるセンシング情報を受信した場合に、状態情報データベース32に、状態情報として「1」を記憶していた。これによって作業内容分析装置10は、設備116が稼働していると判定することができた。
【0072】
しかしながら、これでは、センシング情報を受信しないと、状態情報は記憶されないことになる。したがって、作業内容分析装置10が正常であるにも関わらず、例えば、設備116を監視しているセンサからの通信エラー等によって、センシング情報を受信できない場合や、逆に、センサからの通信に問題はないものの、作業内容分析装置10の故障等によって、センシング情報を受信できない場合も、状態情報は記憶されないことになる。
【0073】
図3Aは、このような場合に、従来、状態情報データベース32に記憶されていた状態情報(ある設備の稼働状態を示すセンシング情報)を時系列的に示す例である。
【0074】
例えば、最初の4つの時間では、状態情報は記憶されなかったので、状態情報は(無し)と示されている。その後連続する3つの時間では、状態情報が受信されたので、状態情報データベース32に「1」が記憶され、その後(無し)となり、その後「1」が記憶され、その後(無し)となっている。
【0075】
このように、状態データベース32に状態情報が記憶されていない場合、その原因が、作業内容分析装置10側に問題があったからなのか、あるいは作業内容分析装置10以外に問題があったからなのか一切不明である。
【0076】
それに対して、本実施形態では、判定モジュール27によって、作業内容分析装置10が正常であると判定されたにも関わらず状態情報を取得できない場合、処理モジュール21によって、状態情報として、「0(ゼロ)」が、状態情報データベース32に記憶される。一方、判定モジュール21によって、作業内容分析装置10が正常ではないと判定された場合に、状態情報を取得できないときは、処理モジュール21によって、状態情報として「-1」が、状態情報データベース32に記憶される。なお、「0(ゼロ)」だけでなく、「NULL」等の文字列でも良い。
【0077】
図3Bは、本実施形態において状態情報データベースに記憶される状態情報(設備の稼働状態を示すセンシング情報)を時系列的に示す例である。
【0078】
図3Bに示すように、本実施形態では、(無し)ということはなくなる。そして、
図3Bを
図3Aと比較すると、
図3Aに示す最初の2つの(無し)は、
図3Bでは「-1」と示されている。これは、作業内容分析装置10が正常ではないことにより状態情報を取得できなかった状態であることがわかる。また、
図3Aに示す他の4つの(無し)は、
図3Bでは「
0」と示されている。これは、作業内容分析装置10が正常であるにも関わらず状態情報を取得できなかった状態であることがわかる。
【0079】
また、処理の別の例として、処理モジュール21は、複数の状態情報のうちの1つまたは複数の第1の状態情報に対して数学的な演算処理を行うことによって第2の状態情報を得る。そして、第1の状態情報と第2の状態情報とを、状態情報データベース32に記憶させる。このように、1つの状態情報から、別の状態情報を派生させることができる。
【0080】
数学的な演算処理として、例えば、平均化や多数決を採用することができる。数学的な演算処理として平均化や多数決を採用した例として、位置情報を示すセンシング情報に適用した場合について以下に説明する。
【0081】
図4Aは、位置情報としてエリア番号を示すセンシング情報の時系列的な変化の例を示す図である。
【0082】
図4Aに示す例では、作業者100に取り付けられたセンサ110によって、毎秒検出された位置情報を示す10個のセンシング情報を時系列的に並べたものである。番号は、エリア番号を示している。すなわち、
図4Aは、作業者100が10秒間の間に存在していたエリア番号を1秒毎に示している。この例によれば、作業者100は、最初の1秒間は、エリア1にいたものの、1秒後にエリア2に移動し、さらに1秒後にエリア1に戻り、その後も毎秒目まぐるしくエリア1、2,3間を移動していることが示されている。
【0083】
しかしながら、位置の検出においては、しばしば誤検出が発生することが知られている。また、現実的には、短時間の間に作業者100の位置が、瞬間移動的に3つのエリアの間を頻繁に移動するとは考えにくい。そのため、状態情報として、位置情報を示すセンシング情報を取り扱う場合には、生データをそのまま使用するのではなく、例えば10秒間のような任意の一定の期間内で、センシング情報を平均化したり、多数決を採るといった演算処理を施すことによって、状態情報を決定することが望ましい。
【0084】
図4Bは、
図4Aに示すセンシング情報に対して演算処理を施すことによって決定された状態情報の例を示す図である。
【0085】
図4Aの例に示す10秒間では、位置情報は、エリア1を示すことが6回と最も多い。したがって、1→2→1のような場合、前後のエリア1は、正しいと判断し、確定する。一方、中間のエリア2は、現実的ではなく、エリア1と考えることが妥当であろうから、1→1→1のように修正する。また、1→2→3→1のような場合、最初と最後のエリア1は正しいと判断し、確定する。すると、中間のエリア2、3も、現実的ではなく、エリア1と考えることが妥当であろうから、エリア1と見なして、1→1→1→1のように修正する。
【0086】
このような演算処理によって、
図4Aに示すような時系列を示すセンシング情報から、
図4Bに示すような時系列の状態情報が得られる。
【0087】
なお、図示していないが、
図4Aと同様に、位置情報は、エリア1を示すことが最も多い条件において、位置情報が1→2→2→1のような時系列を示す場合は、最初と最後のエリア1は正しいと判断し、確定するが、エリア1とエリア2とが近い場合、エリア1からエリア2に移動し、2秒間滞在してからエリア1に戻ることはあり得るので、そのまま1→2→2→1とすることができる。
【0088】
再び
図1に戻って説明するように、推定モジュール22は、状態情報データベース32に記憶された作業者100の状態情報のうち、同一時間に関連付けられた少なくとも2つの状態情報から、作業者100によってなされた作業内容を推定する。なお、本明細書において、作業内容としては、例えば、手作業や、台車を移動させる移動作業のような、有用作業や付帯作業のみならず、単なる歩行、その場での静止、および休憩のような非有用作業をも含むものとする。
【0089】
推定モジュール22は、例えば、作業者100(#1)の作業内容を推定する場合、状態情報データベース32に記憶された状態情報のうち、作業者100(#1)の作業者IDに関連付けられている状態情報を対象とする。さらに、状態情報に関連付けられている時間情報と、状態情報に関連付けられているセンサIDとに基づいて、同一時間に関連付けられた少なくとも2つの状態情報に着目し、作業者100(#1)によってなされた作業内容を推定する。なお、同一時間に関連付けられた少なくとも2つの状態情報は、本例における作業者100(#1)のように、1人の作業者の状態情報のみならず、本例における作業者100(#1)と、他の作業者100(#2)とのように、複数の作業者の状態情報とすることもできる。
【0090】
少なくとも2つの状態情報が、1人の作業者(例えば、作業者100(#1))からの2つの状態情報である場合の例として、1人の作業者の位置センサからの位置情報と、加速度センサからの加速度情報である場合について説明する。この場合、位置情報が作業エリア内を示し、加速度情報が、所定値よりも大きな値(手作業のために手が動いている状態)を示すのであれば、推定モジュール22は、この作業者100(#1)の作業内容は手作業であると推定することができる。
【0091】
一方、位置情報がまったく変化せず、加速度情報も、所定値よりも大きな加速度を示さない状態(ほとんど手の動きのない状態)を示すのであれば、推定モジュール22は、この作業者100(#1)は静止している、すなわち、何も作業していないと推定することができる。この場合、さらに、時間情報を考慮することによって、それが作業者100(#1)の休憩時間内であれば、作業者100(#1)は休憩していると推定することができ、休憩時間内でなければ、作業者100(#1)は待ちの状態であると推定することもできる。
【0092】
また、少なくとも2つの状態情報が、1人の作業者(例えば、作業者100(#1))からの2つの状態情報である場合の別の例として、位置情報が経時的に変化しており、加速度情報が変化しないのであれば、推定モジュール22は、この作業者100(#1)は移動中であったと推定することができる。しかしながら、これでは、作業者100(#1)は、例えば、台車を押すような作業による移動であったのか、あるいは作業ではなく、単に歩いていただけなのかを区別することができない。このような場合、推定モジュール22はさらに、状態情報として、マイクからの音にも着目し、台車の移動に伴い発生する音が検出されているか否かに応じて、作業者100(#1)が、台車の移動作業を行っていたのか、単に歩いていただけなのかを区別することができる。
【0093】
少なくとも2つの状態情報が、複数(例えば、作業者100(#1)と作業者100(#2)との2人)の作業者からの状態情報である場合の例として、作業者100(#1)の位置センサからの位置情報およびマイクからの音声情報と、作業者100(#2)の位置センサからの位置情報およびマイクからの音声情報である場合について説明する。この場合、作業者100(#1)の位置情報および作業者100(#2)の位置情報が同じ作業エリア内であることを示し、作業者100(#1)の音声情報と作業者100(#2)の音声情報より、作業者100(#1)と作業者100(#2)とが作業に関する会話をしているのであれば、推定モジュール22は、作業者100(#1)と作業者100(#2)とは、一緒に作業していたと推定することができ、さらに会話の内容に基づいて、作業内容を推定することができる。
【0094】
少なくとも2つの状態情報が、複数(例えば、作業者100(#1)と作業者100(#2)との2人)の作業者からの状態情報である場合の別の例として、作業者100の位置情報と、作業者100の手が動作しているか否かを示す動き情報と、作業者100の周辺の設備の稼働状態を示す情報とのうちの少なくとも何れかとすることができる。
【0095】
位置情報と動き情報との2つのデータを使用することで、作業場所単位での作業内容を推定することが可能となる。
【0096】
位置情報と設備情報との2つのデータを使用することで、稼働状態に合わせた作業者100の行動を推定することが可能なる。
【0097】
動き情報と設備情報との2つのデータを使用することで、稼働状態に合わせた作業者100の作業を推定することが可能となる。
【0098】
さらに、上記3ケースについて、複数人の作業者100からなるグループのデータを使用することでグループとしての作業を推定することも可能となる。
【0099】
なお、上記は、単なる一例であり、推定モジュール22は、その他様々な状態情報の組合せから、様々な作業内容を推定することができる。そして、推定された作業内容を、対応する状態情報に関連付けて、状態情報データベース32に記憶する。
【0100】
特定モジュール23は、状態情報データベース32に記憶された作業者100の状態情報と、状態情報に関連付けられた時間情報とから、推定モジュール22によって推定された作業内容に費やされた作業時間を特定する。例えば、推定モジュール22によって、手作業がなされていたと推定された場合、手作業の開始タイミングに対応する時間情報に対応する時刻から、手作業の終了タイミングに対応する時間情報に対応する時刻までの時間帯を、手作業に費やされた作業時間として特定する。そして、このように特定した作業時間を、対応する状態情報に関連付けて、状態情報データベース32に記憶する。
【0101】
作業時間比較モジュール24は、推定モジュール22によって推定された作業内容について、特定モジュール23によって特定された作業時間と、基準時間データベース33に記憶されている基準時間とを比較する。この比較結果は、作業時間と、対応する基準時間との差分とすることができる。例えば、推定モジュール22によって作業内容として手作業が推定され、特定モジュール23によって、この手作業として特定された作業時間が30分であり、基準時間データベース33に、手作業の基準時間として33分が記憶されている場合、作業時間比較モジュール24は、この手作業は基準時間+3分という比較結果を得る。あるいは、比較結果は、差分ではなく、基準時間に対するパーセンテージ(この場合、基準時間+10%)とすることもできる。
【0102】
分析モジュール25は、作業時間比較モジュール24による比較結果や、状態情報データベース32および基準時間データベース33に記憶されている情報を使って、様々な観点から作業者100の作業内容を分析する。
【0103】
表示制御モジュール26は、分析モジュール25によって行われた様々な分析結果を表すグラフ等を、表示部16から表示させたり、また、通信ネットワーク70を介して、外部端末130から表示させる。これらグラフとしては、例えば、作業時間比較モジュール24によって得られた作業時間の比較結果、特定モジュール23によって特定された時間帯に基づいて作成される作業実績図等が含まれる。
【0104】
分析モジュール25によってなされる分析や、表示制御モジュール26によって表示される分析結果等の具体例については後述する。
【0105】
次に、以上のように構成した第1の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置の動作例について説明する。
【0106】
図5は、第1の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置の動作例を示すフローチャートである。
【0107】
作業者100の作業内容を分析するためには、各作業者100にセンサ110を取り付ける必要がある。各作業者100には、1種類に限らず、複数種類のセンサ110を取り付けることも可能である。
【0108】
これらセンサ110は、作業者100の動作を可視化するためのIoTデバイスであり、例えば、GPS機能やWiFi機能、ブルートゥース機能、あるいはビーコン125を介して、作業者100の位置を測定する位置センサ、作業者100の手の動きを検出する加速度センサ、作業者100の脈拍等のバイタル情報を測定するバイタルセンサ、作業者100の音声を検出するマイク、作業者100の周囲の音を検出する音センサ、作業者100の視線上の映像を撮像するカメラ等が挙げられるが、これらに限定されない。
【0109】
また、作業者100の作業内容を分析するために、定点に設置されたカメラ115からの映像情報や設備116に取り付けられたセンサからのセンシング情報を用いることもできる。
【0110】
各センサ110には、固有のセンサIDが付与されているとともに、取り付けられている作業者100の作業者IDも関連付けられている。カメラ115には、固有のセンサIDが付与されている。
【0111】
作業者100や設備116に取り付けられた各センサによって計測されたセンシング情報は、センサIDおよび作業者IDとともに、センサ110から通信ネットワーク70を介して作業内容分析装置10へ送信される。カメラ115によって計測されたセンシング情報である映像情報は、センサIDとともに、通信ネットワーク70を介して作業内容分析装置10へ送信される。(S1)。
【0112】
作業内容分析装置10へ送信されたこれらセンシング情報は、センサIDや、存在する場合には作業者IDとともに通信部15によって受信され、通信部15から処理モジュール21へ送られる。処理モジュール21では、センシング情報に対して処理が必要か否かが判定される(S2)。
【0113】
そして、処理が必要なセンシング情報の場合(S2:Yes)、処理モジュール21において、センシング情報に対して必要な処理が行われ、センシング情報から状態情報が取得される(S3)。
【0114】
ステップS2において、処理が必要なセンシング情報の例としては、カメラ115からの映像情報がある。この映像情報に対する処理としては、処理モジュール21において、例えばAI技術によって、この映像情報から、撮像されている作業者100が特定され、作業者100の作業者IDが特定され、特定された作業者100の動き情報および位置情報が検出され、検出された動き情報および位置情報が、状態情報とされる。
【0115】
このように、映像情報を処理する場合、処理モジュール21は特に映像処理モジュールとして機能することができる。
【0116】
また、処理モジュール21では、加速度センサからのセンシング情報に対しても、例えばAI技術を使って処理や加工等を行うこともできる。なお、処理モジュール21によって処理を必要とされるセンシング情報は、これらに限定されない。
【0117】
この状態情報は、センサID、作業者IDとともに、処理モジュール21から、状態情報データベース32へ送られる(S4)。
【0118】
処理が必要なセンシング情報の例としては、カメラ115からの映像情報や、加速度センサからのセンシング情報がある。
【0119】
カメラ115からの映像情報に対する処理が行われる場合、処理モジュール21は、映像処理モジュールとして機能する。そして、処理モジュール21では、例えばAI技術によって、この映像情報から、撮像されている作業者100が特定され、作業者100の作業者IDが特定され、特定された作業者100の動き情報および位置情報が検出され、検出された動き情報および位置情報が、状態情報とされる。
【0120】
また、加速度センサからのセンシング情報に対する処理が行われる場合、処理モジュール21では、例えばAI技術が適用されたた処理や加工等が行われることによって、状態情報が取得される。
【0121】
一方、処理が必要ではないセンシング情報の場合(S2:No)、処理モジュール21では、センシング情報に対する処理は行われず、センシング情報は、状態情報として、センサID、作業者IDとともに、状態情報データベース32へ送られる(S5)。
【0122】
状態情報データベース32では、ステップS4およびステップS5において送られた状態情報、センサID、および作業者IDが、時間情報に関連付けて記憶される(S6)。
【0123】
なお、判定モジュール27は、CPU12や通信部15の動作監視を常時行い、作業内容分析装置10が正常に動作しているか否かを常に判定している。これに応じて、判定モジュール27によって、作業内容分析装置10が正常に動作していると判定されたにも関わらず、状態情報を取得できない場合、処理モジュール21によって、状態情報として「0」が状態情報データベース32に記憶される一方、判定モジュール27によって、作業内容分析装置10が正常に動作していないと判定された場合に状態情報を取得できないときは、
図3Bに例示されるように、処理モジュール21によって、状態情報として「-1」が状態情報データベース32に記憶される。
【0124】
さらに、
図4Aおよび
図4Bを用いて説明したように、必要に応じて、処理モジュール21によって演算処理がなされ、状態情報が決定される。
【0125】
その後、推定モジュール22では、状態情報データベース32に記憶された作業者100の状態情報のうち、同一時間に関連付けられた少なくとも2つの状態情報から、作業者100によってなされた作業内容が推定される(S7)。推定結果は、対応する状態情報に関連付けられて、状態情報データベース32に記憶される。
【0126】
特定モジュール23では、状態情報データベース32に記憶された作業者100の状態情報と、状態情報に関連付けられた時間情報とから、推定モジュール22によって推定された作業内容に費やされた作業時間が特定される(S8)。
【0127】
作業時間比較モジュール24では、推定モジュール22によって推定された作業内容について、特定モジュール23によって特定された作業時間と、基準時間データベース33に記憶されている基準時間とが比較される(S9)。この比較の結果は、作業時間と、対応する基準時間との差分、または作業時間の基準時間に対する割合(パーセンテージ)とすることができる。例えば、推定モジュール22によって作業内容として手作業が推定され、特定モジュール23によって、この手作業として特定された作業時間が30分であり、基準時間データベース33に、手作業の基準時間として33分が記憶されている場合、作業時間比較モジュール24によって、この手作業は基準時間+3分、あるいは基準時間+10%という比較結果が得られる。
【0128】
分析モジュール25では、この比較結果や、状態情報データベース32および基準時間データベース33に記憶されている情報を使って、様々な観点から作業者100の作業内容が分析される(S10)。
【0129】
分析モジュール25によって行われた様々な分析の結果は、例えばグラフの形式で表示制御モジュール26によって表示部16から、および/または外部端末130から表示される(S11)。これらグラフとしては、例えば、作業時間比較モジュール24によって得られた作業時間の比較結果や、特定モジュール23によって特定された時間帯に基づいて作成される作業実績図のみならず、次に説明するようなグラフィック表示も含まれる。
【0130】
図6は、作業内容毎に要した時間を示すグラフィック表示例である。
【0131】
ここでは、例として、基準時間データベース33には、主作業、付帯作業、およびその他の作業の各基準時間(主作業150分、付帯作業90分、その他60分)が記憶されているとする。
【0132】
また、状態情報データベース32には、作業者100の状態情報に、推定モジュール22によって推定された作業内容(主作業、付帯作業、その他)と、特定モジュール23によって特定された各作業内容の作業時間(120分、150分、120分)とが関連付けて記憶されているとする。
【0133】
図6(a)には、各作業内容の累積時間(分)が基準時間と実績時間とに分けて表示されている。
【0134】
前述したように、基準時間データベース33には、主作業、付帯作業、およびその他の基準時間として、150分、90分、および60分が記憶されているので、分析モジュール25が、基準時間データベース33を参照することによって、基準時間グラフa1に示すように、作業内容別に基準時間が累積されたグラフが作成される。
【0135】
同様に、状態情報データベース32には、ある作業者100の状態情報に、作業内容(主作業、付帯作業、その他)と、各作業内容の作業時間(120分、150分、120分)とが関連付けて記憶されているので、分析モジュール25が、状態情報データベース32を参照することによって、実績時間グラフa2に示すように、作業者100について作業内容別に作業時間が累積されたグラフが作成される。また、実績時間グラフa2の各作業内容の横には、基準時間グラフa1の同一作業内容との差分時間(分)が示されている。
【0136】
この例によれば、作業者100は、主作業については基準時間よりも実績時間が30分短く、付帯作業については基準時間よりも実績時間が60分長く、その他については基準時間よりも実績時間が90分長いことが示されている。
【0137】
一方、
図6(b)には、各作業内容の時間割合がパーセント表示されている。
【0138】
基準時間グラフb1は、基準時間グラフa1を、実績時間グラフb2は、実績時間グラフa2を、それぞれ全時間を100%として、各作業内容の時間割合をパーセント表示したものである。
【0139】
このような
図6(a)および
図6(b)のグラフィック表示から、実績時間は、基準時間と比較して主作業については短時間しかなされておらず、作業全体に対する割合も低く、逆に、付帯作業やその他については、基準時間よりも長くなっていることのみならず、作業全体に対する割合も基準時間よりも高くなっていることがわかる。したがって、作業効率を高めるためには、主作業にかける時間をもっと増やし、付帯作業およびその他に費やす時間をもっと短時間で済ませるようにすればよいと、具体的な対応策を明確化することが可能となる。
【0140】
このようなグラフィック表示によって、作業内容が可視化され、作業に内在する隠れた無駄を特定することができる。これによって、作業効率向上のための具体的な改善点が明確になるので、改善案を効率的に策定することが可能となる。
【0141】
さらには、この改善効果によって、生産性が向上すれば、生産コストや調達コストの抑制にもつながるので、費用削減効果も期待できる。
【0142】
図7は、業務改善の流れを説明するためのフローチャートである。
【0143】
上述したように、第1の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置によれば、
図7のフローチャートに示すように、作業者100や設備116に取り付けられたセンサ110や、定点に設置されたカメラ115(S21)からのセンシング情報を取得することによって、作業に関する様々な状態情報を収集し(S22)、状態情報データベース32に蓄積し(S23)、種々の分析を行い(S24)、この分析の結果により、作業内容が可視化され、作業に内在する隠れた無駄が特定されるので、生産性を向上させるための具体的かつ効果的な改善案を立案することが可能となる(S25)。
【0144】
このように、作業内容分析装置10は、センシング情報の取得のための要員を要することなく、また、工場側の設備に対する改造を要することもなく、作業内容を分析することができる。
【0145】
そして、改善案の実施(S26)によって、効果として、生産性の向上が測定されれば(S27)、生産コストや調達コストの抑制にもつながるので、費用削減効果も期待できる。
【0146】
(第2の実施形態)
第2の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置について説明する。
【0147】
作業者個人の作業内容分析は、個人攻撃に陥る恐れもある。そして、その場合、個人は生産意欲を失い、作業内容分析結果が素直に受け入れられることは難しく、生産性向上につながりにくいという懸念もある。
【0148】
一方、個人の評価ではなく、グループとしての評価であれば、個人攻撃になることはないので、作業内容分析結果は受け入れられ易くなる。これによって、グループ内での協調意識も高まり、もって、生産性向上につながることも期待できる。
【0149】
グループには、作業チームとして編成された複数の作業者が含まれる場合、検査作業や組み立て作業など、同一作業を実施する複数の作業者が含まれる場合、班長や検査担当など、役割によって区別された複数の作業者が含まれる場合などがある。
【0150】
このため、第2の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置は、作業内容分析を、例えば作業チームのようなグループ単位で行うものとする。
【0151】
したがって、本実施形態では、各作業者は、あらかじめ分類された何れかのグループに属しており、第1の実施形態とは異なり、作業内容分析を、作業者単位に行うのではなく、グループ単位で行う。
【0152】
このような第2の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置の構成は、
図1を用いて説明できるので、以下では、
図1を参照しながら、重複説明をすることなく、第1の実施形態と異なる点について説明する。
【0153】
本実施形態では、各作業者100は、いずれかのグループに分類されている。グループは、例えば、ともに作業を実施する作業グループとすることができる。
【0154】
これに応じて、各作業者100の作業者IDは、作業者100を識別する識別情報のみならず、作業者100が属するグループを指定するグループ情報も含んでいる。例えば、グループ情報として、グループにあらかじめ付与されたグループ番号とした場合、作業者IDを、社員番号とグループ番号を直列的に結合した数字情報とすることができる。
【0155】
したがって、作業者データベース31は、作業者を特定する識別情報と、作業者が属するグループを指定する識別情報とを含む作業者IDを、作業者100毎に記憶している。同様に、状態情報データベース32に、時間情報とともに記憶される状態情報も、このような作業者IDに関連付けられて記憶される。
【0156】
推定モジュール22は、状態情報データベース32に記憶された、同一のグループに属する複数の作業者100の状態情報のうち、同一時間に関連付けられた少なくとも2つの状態情報から、当該グループによってなされた作業内容を推定する。
【0157】
例えば、少なくとも2つの状態情報が、同一のグループに属する2人の作業者100(#1)、100(#2)からの状態情報である場合の例として、作業者100(#1)の位置センサからの位置情報およびマイクからの音声情報と、作業者100(#2)の位置センサからの位置情報およびマイクからの音声情報である場合について説明する。この場合、作業者100(#1)の位置情報および作業者100(#2)の位置情報がともに作業エリア内であることを示し、作業者100(#1)の音声情報と作業者100(#2)の音声情報より、作業者100(#1)と作業者100(#2)とが作業に関する会話をしているのであれば、推定モジュール22は、当該グループは、作業中であったと推定することができ、さらに会話の内容に基づいて、作業内容を推定することができる。
【0158】
なお、上記は、単なる一例であり、推定モジュール22は、同一のグループに属する複数の作業者からのその他様々な状態情報の組合せから、当該グループによってなされた様々な作業内容を推定することができる。そして、推定結果を、対応する作業者100の状態情報に関連付けて、状態情報データベース32に記憶する。
【0159】
特定モジュール23は、状態情報データベース32に記憶された同一のグループに属する複数の作業者100の状態情報から、推定モジュール22によって推定された作業内容に対応する作業時間を特定する。例えば、推定モジュール22によって、当該グループにおいて手作業がなされていたと推定された場合、手作業の開始タイミングに対応する時間情報に対応する時刻から、手作業の終了タイミングに対応する時間情報に対応する時刻までの時間帯を、手作業に費やされた作業時間として特定する。そして、このように特定した作業時間を、対応する作業者100の状態情報に関連付けて、状態情報データベース32に記憶する。
【0160】
作業時間比較モジュール24は、第1の実施形態と同様に、推定モジュール22によって推定された作業内容について、特定モジュール23によって特定された作業時間と、基準時間データベース33に記憶されている基準時間とを比較する。
【0161】
分析モジュール25は、推定モジュール22によって推定された作業内容と、特定モジュール23によって特定された作業時間とに基づいて、当該グループの作業内容を分析する。あるいは、推定モジュール22によって推定された作業内容と、特定モジュール23によって特定された作業時間とに基づいて、当該グループに属する各作業者100の作業内容を分析し、さらに、この結果に基づいて、グループ全体としての作業内容を分析する。
【0162】
次に、以上のように構成した第2の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置の動作例について説明する。
【0163】
図8は、第2の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置の動作例を示すフローチャートである。
【0164】
図8では、
図5と同一の処理については、同じステップ番号を付し、重複説明を避け、異なる内容について説明する。
【0165】
各作業者100には、第1の実施形態と同様に、1種類または複数種類のセンサ110が取り付けられている。また、第1の実施形態と同様に、定点にカメラ115が設置されている。
【0166】
各センサ110には、センサIDが付与され、作業者IDが関連付けられているが、作業者IDには、作業者100の識別情報のみならず、作業者100が属するグループの識別番号も含まれている。
【0167】
したがって、以下では、
図5の説明において、作業者IDには、作業者100の識別情報のみならず、作業者100が属するグループの識別番号も含まれているものとする。
【0168】
推定モジュール22では、状態情報データベース32に記憶された、同一のグループに属する複数の作業者100の状態情報のうち、同一時間に関連付けられた少なくとも2つの状態情報から、当該グループによってなされた作業内容が推定される(S7a)。
【0169】
特定モジュール23では、状態情報データベース32に記憶された同一のグループに属する複数の作業者100の状態情報から、推定モジュール22によって推定された作業内容に費やされた作業時間が特定される(S8a)。
【0170】
作業時間比較モジュール24では、第1の実施形態と同様に、推定モジュール22によって推定された作業内容について、特定モジュール23によって特定された作業時間と、基準時間データベース33に記憶されている基準時間とが比較される(S9a)。
【0171】
分析モジュール25では、推定モジュール22によって推定された作業内容と、特定モジュール23によって特定された作業時間とに基づいて、当該グループの作業内容が分析される。あるいは、推定モジュール22によって推定された作業内容と、特定モジュール23によって特定された作業時間とに基づいて、当該グループに属する各作業者100の作業内容が分析され、さらに、この結果に基づいて、グループ全体としての作業内容が分析される(S10a)。
【0172】
この分析は、第1の実施形態と同様に、状態情報データベース32および基準時間データベース33に記憶されている情報を使って、様々な観点から実施することも可能である。
【0173】
当該グループについて、分析モジュール25によって行われた様々な分析結果を表すグラフが、表示制御モジュール26によって、表示部16や外部端末130から表示される(S11a)。
【0174】
以下に、分析モジュール25による分析結果に基づいて、表示部16および/または外部端末130から表示されるグラフィック表示の例を紹介する。
【0175】
図9は、グループ内の全作業者による工場内のエリア毎の立ち入り頻度および立ち入り時間長さを示すグラフィック表示例である。
【0176】
図9(a)は、手作業のために1日(あるいは、1週間)に各エリアA~J別に作業者100が滞在していた累積時間を示している。
図9(a)において、縦軸は累積時間を表し、横軸はエリアを表す。
【0177】
図9(a)によれば、エリアDには、手作業のために当該グループに属する作業者が累積して6時間15分滞在していたことが分かる。さらに、
図9(b)によれば、6時間15分の内訳として、作業者Xが3時間33分、作業者Yが1時間24分、作業者Zが1時間18分であったことが分かる。
【0178】
図9(c)は、
図9(a)に示す全エリアの累積時間の総和に対する各エリア毎の滞在時間割合(エリア集中度)に基づいて3分類した結果を示している。
図9(c)において、各エリアは、工場内の実際のレイアウトにしたがう位置関係にしたがって模式的に表示されている。
図9(c)の例によれば、手作業のためにエリア集中度が21%以上であるのはエリアDのみであり、エリア集中度が4%以下であるのはエリアIのみであり、他のエリアはエリア集中度が5~20%であることがわかる。
【0179】
また、
図9(a)の凡例に示されているように、手作業のみならず、台車作業、歩行、静止など、作業者100の各作業内容に応じて、
図9のような表示を行うことも可能である。
【0180】
このような表示によれば、どの作業の時に、どのエリアに作業者が集中する/しないか、どの担当者の負担が大きい/小さいかといったグループ全体での現場での行動実態を可視化することができる。
【0181】
図10に、熟練度の高い人と低い人との作業実績比較の別の例を示す。
【0182】
図10は、作業時間実績を、作業内容別に内訳表示したグラフィック表示例である。
【0183】
作業内容としては、この例では、主作業、付帯作業、その他に分類されている。
【0184】
図10(a)は、縦軸が累積時間を表し、
図10(b)は、縦軸が時間割合(%)を表す。
【0185】
例えば経験者のように熟練度の高い人と、例えば初心者のように熟練度の低い人との作業時間実績の比較である
図10(a)および
図10(b)によれば、経験者である作業者Xに対して、初心者である作業者Yは、総労働時間が長く、主作業の割合が低く、付帯作業と、その他作業の割合が多くなっていることが分かる。したがって、初心者の作業効率向上のための要改善項目は、付帯作業や、その他作業の割合を減らし、主作業の割合を高めることによって、総労働時間の短縮化を図ることであると具体的に明確化することができる。
【0186】
上述したように、第2の実施形態の作業内容分析方法が適用された作業内容分析装置によれば、第1の実施形態において作業者個人別に対してなされている作業内容分析を、グループ単位で実施することができる。
【0187】
これによって、作業者個人は批判されることはなくなるので、各作業者は、分析結果や、分析結果から得られる要改善項目を、受け入れ易くなる。これにより、各作業者は、必然的に、自ら積極的に業務改善に取り組むようになり、グループ内の協調意識も醸成も期待できる。これによって、例えば、グループ内でのコミュニケーションが増したり、作業手順や、レイアウトの変更など、必要な業務改善に対しても、積極的に取り組むようになるなど、グループの活性化を期待することができる。
【0188】
そして、最終的には、生産性の向上、生産コストや調達コストの抑制といった費用削減効果につながることが大いに期待できる。
【0189】
なお、上記では、作業効率改善のために、経験者の作業時間や、作業時間内訳に着目することについて説明したが、その他にも、経験者の移動場所(例えば、経験者は、その場所に行ったが、初心者は行かなかった)や移動経路(経験者は、この経路で移動したが、初心者は、別の経路で移動した)に着目して、作業効率改善に活用することもできる。
【0190】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0191】
10・・作業内容分析装置、11・・バス、13・・外部記録媒体、14・・記録媒体読取部、15・・通信部、16・・表示部、20・・メモリ、21・・処理モジュール、22・・推定モジュール、23・・特定モジュール、24・・作業時間比較モジュール、25・・分析モジュール、26・・表示制御モジュール、27・・判定モジュール、29・・書込可能データエリア、30・・記憶装置、31・・作業者データベース、32・・行動情報データベース、33・・基準時間データベース、70・・通信ネットワーク、100・・作業者、110・・センサ、115・・カメラ、116・・設備、120・・マイクロコントローラ、125・・ビーコン、130・・外部端末、1101・・バス、1102・・CPU、1103・・センシング部、1104・・送信部、1105・・受信部、1110・・メモリ、1111・・通信判定モジュール、1120・・記憶装置、1121・・センシング情報データベース