(57)【要約】【課題】作業工程を作業者が予め理解、把握した手順で作業するような状況において、作業遅れが発生しているか否かを把握、管理可能とする作業分析システムの提供。【解決手段】作業分析システムは、ウェアラブルデバイス１と、生産管理装置２と、を備える。生産管理装置２は、生産ラインに含まれる多数の作業工程のうち、次の実行対象となる作業工程に関するデータを作業者の身体に装着されるウェアラブルデバイス１の表示部１１に表示する処理と、前記作業工程の実行中における作業者の動きに伴いウェアラブルデバイス１の動きセンサ（加速度センサ１２）から出力される実センサデータを取得する処理と、前記取得した実センサデータを標準センサデータと比較することにより、作業遅れが発生しているか否かを判定する処理と、を実行する。【選択図】図１
2020135142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者の身体に装着されかつ入力部、表示部ならびに動きセンサを有するウェアラブルデバイスと、
このウェアラブルデバイスとの間でデータを送受する生産管理装置と、を備え、
前記生産管理装置は、生産ラインに含まれる多数の作業工程のうち、次の実行対象となる作業工程に関するデータを前記ウェアラブルデバイスの表示部に表示する処理と、
前記作業工程の実行中における作業者の動きに伴い前記動きセンサから出力される実センサデータを取得する処理と、
前記取得した実センサデータを標準センサデータと比較することにより、作業遅れが発生しているか否かを判定する処理と、を実行することを特徴とする作業分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェアラブルデバイスを用いた作業分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、ビルの機械設備の定期点検を行う場合において、前記定期点検を行うユーザがタッチパネルディスプレイを有するスマートフォン等のユーザ端末を所持し、所定の機械設備に近づくと、当該機械設備の点検のための電子マニュアルが前記タッチパネルディスプレイ等の表示部に表示されることになり、ユーザが点検作業の開始、終了、中断、再開を示すデータを送信すると、管理者が前記データに基づいて生成された作業ログデータを見て、ユーザによる点検作業の進捗状況を把握する、ということが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１９４９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載している技術は、例えば自動車等の車両の生産ラインのように、一連の多数の作業工程の個々を別々の作業者が予め理解、把握した手順で作業するような状況において、作業遅れを把握、管理することに応用できない。ここに改良の余地がある。
【０００５】
このような事情に鑑み、本発明は、作業工程を作業者が予め理解、把握した手順で作業するような状況において、作業遅れが発生しているか否かを把握、管理可能とする作業分析システムの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る作業分析システムは、作業者の身体に装着されかつ入力部、表示部ならびに動きセンサを有するウェアラブルデバイスと、このウェアラブルデバイスとの間でデータを送受する生産管理装置と、を備え、前記生産管理装置は、生産ラインに含まれる多数の作業工程のうち、次の実行対象となる作業工程に関するデータを前記ウェアラブルデバイスの表示部に表示する処理と、前記作業工程の実行中における作業者の動きに伴い前記動きセンサから出力される実センサデータを取得する処理と、前記取得した実センサデータを標準センサデータと比較することにより、作業遅れが発生しているか否かを判定する処理と、を実行することを特徴としている。
【０００７】
この構成によれば、作業工程を作業者が予め理解、把握した手順で作業するような状況において、当該作業者の動きをウェアラブルデバイスから出力される実センサデータを標準センサデータと比較することにより、作業遅れが発生しているか否かを把握、管理することが可能になる。
【０００８】
ところで、前記作業工程は、一連の多数の要素作業を含む。また、前記生産管理装置は、前記作業遅れが発生していると判定した場合、当該作業遅れの時間を算出する処理と、前記作業遅れが発生した要素作業を特定する処理と、を実行する構成とすることが可能である。
【０００９】
また、前記ウェアラブルデバイスは、作業者の手首に取り外し可能に装着されるリストウォッチタイプとすることが可能である。
【００１０】
また、前記生産管理装置は、記憶部を備え、予め作業者に前記多数の作業工程毎に模範となる動きを行わせることにより前記ウェアラブルデバイスの動きセンサから出力されるセンサデータを取得して前記記憶部に標準センサデータとして記憶する処理と、前記標準センサデータに基づいて前記各作業工程に含まれる一連の要素作業毎に要した作業時間を算出して前記記憶部に標準作業時間として記憶する処理と、を実行する構成とすることが可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、作業工程を作業者が予め理解、把握した手順で作業するような状況において、作業遅れが発生しているか否かを把握、管理可能とする作業分析システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る作業分析システムの一実施形態を示す構成図である。
【図２】指示ビラを模式的に示す図である。
【図３】作業手順書を模式的に示す図である。
【図４】ウェアラブルデバイスからの出力されるセンサデータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１から図４に本発明の一実施形態を示している。図１に示す作業分析システムは、任意数のウェアラブルデバイス１、生産管理装置２等、を備えている。
【００１５】
ウェアラブルデバイス１は、作業者の手首に装着されるリストウォッチタイプとされ、表示部１１と、動きセンサとしての加速度センサ１２と、を少なくとも有している。
【００１６】
なお、ここでの表示部１１は、詳細に図示していないが、その表示パネルがタッチパネルになっているので、この表示部１１が作業者により操作入力を行うための入力部を兼ねるようになっている。このことから、入力部の図示、符号を省略している。
【００１７】
表示部１１には、後で詳細に説明するが、例えば自動車等の車両生産ラインの多数のパートに含まれる多数の作業工程のうち、次に実行対象となる作業工程の種類を表すデータや、前記作業工程の生産指示を表すデータ等が表示される。
【００１８】
加速度センサ１２は、ウェアラブルデバイス１のケース内に収納設置されており、ウェアラブルデバイス１の動き（装着対象となる作業者の手の動き）を表すデータ（センサデータ）を出力する。
【００１９】
生産管理装置２は、一般的に公知の制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）であって、中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）、不揮発性記憶装置（Read Only Memory：ＲＯＭ）、一時記憶装置（Random Access Memory：ＲＡＭ）等を備えている。
【００２０】
前記ＲＯＭは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。前記ＣＰＵは、前記ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。前記ＲＡＭは、前記ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。
【００２１】
生産管理装置２の任意の記憶部（図示省略）には、例えば図２に示す指示ビラ３に関するデータと、図３に示す作業手順書４に関するデータと、が少なくとも記憶されている。
【００２２】
図２に示す指示ビラ３において、行に記載されている数字は、上から下に例えば自動車の車両生産ラインに含まれる多数のパートの実行順位であり、また、列に記載されている番号は、左から右に前記各パートに含まれる多数の作業工程の実行順位であり、さらに、各マスには、生産指示毎に割り当てられる簡易コードが記載されている。
【００２３】
なお、指示ビラ３に関するデータは、図示していないプリンタによって紙に印字されて、車両生産ライン上に流れてくる車両骨格に貼られる。
【００２４】
前記各パートには、それぞれ一人の作業者が配置されていて、当該一人の作業者が前記各パートに含まれる多数の作業工程の少なくともいずれか一つに含まれる多数の要素作業を予め理解、把握した手順で作業するようになっている。前記各作業者が、それぞれウェアラブルデバイス１を身体（例えば手首）に装着するようになっている。
【００２５】
前記作業工程としては、例えばハンドル工程やハンドルスイッチ工程等が挙げられるが、図２に示す指示ビラ３には、第１工程、第２工程・・・、第Ｎ工程等と簡略化して記載している。Ｎは自然数である。このことから、表示部１１に表示される作業工程の種類を表すデータは、第１工程、第２工程・・・、第Ｎ工程となる。
【００２６】
前記生産指示とは、作業対象となる車種毎に使用する取り付け部品を特定するための指示のことである。
【００２７】
具体的に、前記生産指示とは、前記各作業工程（例えば前記ハンドル工程）で用いる取り付け部品（例えばハンドルに付属する部品）が、車種毎に第１部品Ａ、第２部品Ｂ、第３部品Ｃ等のように異なることがあるので、当該車種毎の部品を識別して確認するために用いられる。
【００２８】
なお、表示部１１に表示される生産指示を表すデータは、当該生産指示毎に割り当てられる簡易コードとされる。この簡易コードは、任意であるが、例えば図２に模式的に示すように、Ａ１，Ａ２・・・Ａｎ，Ｂ１，Ｂ２・・・Ｂｎ，・・・，Ｎ１，Ｎ２・・・Ｎｎ等とすることが可能である。ｎは自然数である。
【００２９】
前記要素作業とは、前記各作業工程に含まれる任意数の作業のことである。具体的に、前記要素作業としては、例えば図３の作業手順書に模式的に示すように、例えばウェアラブルデバイス１の表示部１１を見て次の作業工程が何であるかを確認する第１要素作業（Ｎｏ．１）、例えば生産指示に該当する部品（例えばハンドルに付属する部品）を部品置き場から取る第２要素作業（Ｎｏ．２）、前記部品の種類を確認する第３要素作業（Ｎｏ．３）、前記部品を取り付けるためのボルトを取る第４要素作業（Ｎｏ．４）、車両において作業場所（例えば運転席）まで移動する第５要素作業（Ｎｏ．５）、前記部品を取り付け場所にあてがう第６要素作業（Ｎｏ．６）、工具（例えばインパクト等）で締結する第７要素作業（Ｎｏ．７）、運転席から退出する第８要素作業（Ｎｏ．８）、等が挙げられる。
【００３０】
なお、図３に示す作業手順書が、生産管理装置２の記憶部（図示省略）に記憶されている。この作業手順書において、第１、第５、第８要素作業の標準作業時間は、それぞれ３秒、４秒、５秒と設定されている。第２、第３、第４要素作業の標準作業時間は、取り付け部品が第１部品Ａ、第２部品Ｂ、第３部品Ｃの三つであることを考慮して、第２要素作業の標準作業時間は、第１部品Ａの場合だと４秒、第２部品Ｂの場合だと５秒、第３部品Ｃの場合だと６秒と分けて設定され、第３要素作業の標準作業時間は、第１部品Ａの場合だと２秒、第２部品Ｂの場合だと３秒、第３部品Ｃの場合だと４秒と分けて設定され、第４要素作業の標準作業時間は、第１部品Ａの場合だと３秒、第２部品Ｂの場合だと４秒、第３部品Ｃの場合だと５秒と分けて設定されている。第６、第７要素作業の標準作業時間は、個人差を考慮して、それぞれ１２〜１６秒、２０〜２５秒と設定されている。また、第１工程における第１〜第８要素作業全体に要する標準作業時間は例えば５５〜５９秒に設定されている。
【００３１】
そして、生産管理装置２は、前記各パートに配置される作業者のそれぞれが装着しているウェアラブルデバイス１に、個別に次の作業指示のための上記作業工程の名称データと上記簡易コードとを無線で送信する。
【００３２】
さらに、生産管理装置２の任意の記憶部（図示省略）には、車両生産ラインに含まれる多数のパート毎における多数の作業工程毎に、当該各作業工程に含まれる多数の要素作業を実行するときの作業者の一連の動きを示す標準センサデータや、前記多数の要素作業毎に要する標準作業時間が記憶されている。
【００３３】
これら標準センサデータおよび標準作業時間については、予めティーチング処理により取得する。
【００３４】
このティーチング処理では、前記作業工程に含まれる多数の要素作業を実際に所定数の作業者により模範となるような動きで行わせることにより、当該各作業者に装着しているウェアラブルデバイス１の加速度センサ１２から出力される作業者の動きに対応するセンサデータを個別に取得し、当該取得した各センサデータを統計、分析することにより所定の標準センサデータを作成するとともに、当該取得した各センサデータに基づいて各要素作業毎に要した作業時間を個別に算出し、当該算出した各作業時間を統計、分析することにより所定の標準作業時間を作成するようにしている。
【００３５】
なお、前記各作業時間は、前記取得したセンサデータから多数の要素作業毎の切れ目を判別し、前の切れ目から後の切れ目までの経過時間を計測することにより算出することができる。
【００３６】
そして、生産管理装置２は、後述する作業遅れが発生しているか否かを判定する処理と、作業遅れが発生している場合に当該作業遅れの時間を算出する処理と、作業遅れが発生している場合に当該作業遅れが発生した要素作業を特定する処理と、を実行する。
【００３７】
次に、自動車等の車両生産における流れについて説明する。
【００３８】
図示していないが、紙からなる指示ビラ３が貼られた車両骨格が車両生産ライン上に流れてくるが、生産管理装置２は、車両生産ラインの各パートに配置される作業者それぞれが身に着けているウェアラブルデバイス１に、個別に次の実行対象となる作業工程のデータおよび生産指示のデータを送信することにより、ウェアラブルデバイス１の表示部１１に前記作業工程および生産指示を表示させる（図１参照）。
【００３９】
前記車両骨格が各パートに到達すると、各作業者は、まず、表示部１１に表示されている内容に基づいて、次の実行対象となる作業工程を視認するとともに、当該作業工程での生産指示を視認する。
【００４０】
この後、作業者は、視認した作業工程、例えば第１工程を実行する。つまり、第１工程に含まれる第１〜第８要素作業を順次実行すると、前記第１工程の実行中における作業者の動きに伴い作業者が装着しているウェアラブルデバイス１の加速度センサ１２から実際のセンサデータ（図４参照、実センサデータと言う）が生産管理装置２に送信される。
【００４１】
この生産管理装置２は、受信した実センサデータを任意の記憶部（図示省略）に記憶するとともに、当該実センサデータに基づいて第１〜第８要素作業毎に要した実際の作業時間（実作業時間と言う）を算出する。なお、前記実作業時間は、前記実センサデータから各要素作業の切れ目を判別し、前の切れ目から後の切れ目までの経過時間を計測することにより算出することができる。
【００４２】
そして、作業者は、第８要素作業が終了すると、次の実行対象となる作業工程の指示を確認するために、ウェアラブルデバイス１の表示部１１の表示パネルをタッチすることにより操作入力を行う。
【００４３】
このような操作入力が行われると、ウェアラブルデバイス１が前記操作入力に対応したデータを生産管理装置２に送信する。これにより、生産管理装置２は、前記操作入力に対応したデータを認識した時点で前記第１工程が終了したと判定するとともに、次の実行対象となる作業工程に関するデータをウェアラブルデバイス１に送信する。
【００４４】
この後、生産管理装置２は、前記取得した実センサデータを上記ティーチング処理で作成した標準センサデータと比較するとともに、前記算出した実作業時間を上記ティーチング処理で作成した標準作業時間と比較することにより、作業遅れが発生しているか否かを判定する処理と、作業遅れが発生している場合に当該作業遅れの時間を算出する処理と、作業遅れが発生している場合に当該作業遅れが発生した要素作業を特定する処理と、を実行する。
【００４５】
ここで、前記実センサデータとしては、例えば図４に示すような例が挙げられるが、この例では、第１要素作業が終了したときの経過時間が例えば４秒であり、第２要素作業が終了したときの経過時間が例えば８秒であり、第８要素作業が終了したときの経過時間が例えば６０秒であることを示している。但し、図４に示す実センサデータには、説明を簡単にするために、第３要素作業〜第７要素作業がそれぞれ終了したときの各経過時間を記載していない。
【００４６】
換言すると、第１要素作業に要した実作業時間は４秒となり、第２要素作業に要した実作業時間は４秒となる。仮に、第１要素作業に要する標準作業時間が３秒、第２要素作業に要する標準作業時間は４秒であるとすると、生産管理装置２は、前記実作業時間と前記標準作業時間とを比較することにより、第１要素作業で１秒の作業遅れが発生していると判定し、第２〜第８要素作業では作業遅れが発生していないと判定することになる。
【００４７】
以上説明したように本発明を適用した実施形態によれば、一連の多数の作業工程の個々を別々の作業者が予め理解、把握した手順で作業するような状況において、当該各作業者の動きをウェアラブルデバイス１から出力される実センサデータを標準センサデータと比較することにより、作業遅れが発生しているか否かを把握、管理可能とする作業分析システムを提供することができる。
【００４８】
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。
【００４９】
（１）上記実施形態では、ウェアラブルデバイス１を作業者の手首に装着するリストウォッチタイプとする例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。
【００５０】
ウェアラブルデバイス１は、例えば図示していないが、作業者の腕のどこかに装着するようなものとすることが可能である他、例えばスマートグラス等と呼ばれるメガネタイプのようなものとすることが可能である。
【００５１】
（２）上記実施形態では、ウェアラブルデバイス１の表示部１１をタッチパネルとすることによって表示部１１に入力部を兼用させた例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。
【００５２】
例えばウェアラブルデバイス１に専用の入力部を設けることが可能である。この入力部としては、例えば音声データの認識手段とし、音声で入力を行うことが可能である。
【００５３】
（３）上記実施形態では、指示ビラ３を紙に印字する例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。
【００５４】
指示ビラ３は、例えば図示していないが、例えば作業場所に配置される適宜のモニター装置あるいは携帯端末等の画面に表示する形態であってもよい。
【００５５】
（４）上記実施形態では、動きセンサとして加速度センサ１２を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。
【００５６】
（５）上記実施形態では、生産管理装置２が、作業遅れが発生しているか否かを判定する処理と、作業遅れが発生している場合に当該作業遅れの時間を算出する処理と、作業遅れが発生している場合に当該作業遅れが発生した要素作業を特定する処理と、を実行する例に挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。
【００５７】
生産管理装置２は、例えば作業遅れが発生しているか否かを判定する処理のみを実行する構成とすることが可能である他、作業遅れが発生しているか否かを判定する処理と、作業遅れが発生している場合に当該作業遅れの時間を算出する処理と、を実行する構成とすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、ウェアラブルデバイスを用いる作業分析システムに好適に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１  ウェアラブルデバイス
１１  表示部
１２  加速度センサ
２  生産管理装置
３  指示ビラ
４  作業手順書
【図１】
2020135142.tif 000003
【図２】
2020135142.tif 000004
【図３】
2020135142.tif 000005
【図４】
2020135142.tif 000006