(57)【要約】【課題】  生産設備の運転状態を蓄え解析することによって、製品の効率的な生産を行うことができるのみならず、生産管理に有用な情報を複数の生産設備の運転・管理するオペレータに対して機動的に提供することができる運転監視システムの提供。【解決手段】  生産設備に付設する運転監視システムであって、状態表示装置又は操作装置の配色情報を採取する外観採取手段１と、前記配色情報の時系列データを保持する外観記録手段２と、前記配色情報の時系列データを前記状態表示装置又は操作装置が具備する被判定機器それぞれの状態情報の時系列データに変換する外観解析手段３を備えることを特徴とする運転監視システム。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産設備に付設する運転監視システムであって、
生産設備の稼動状態を表示する状態表示装置又は操作装置の配色情報を採取する外観採取手段と、
前記配色情報の時系列データを保持する外観記録手段と、
前記配色情報の時系列データを前記状態表示装置又は操作装置それぞれの状態情報の時系列データに変換する外観解析手段を備えることを特徴とする運転監視システム。
【請求項２】
前記状態表示装置又は操作装置それぞれの配色情報から色データ、テキストデータ又は指示データからなる前記状態情報を検出する前記データ検出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の運転監視システム。
【請求項３】
前記外観解析手段に、
前記配色情報が変化する可変域を導くと共に、当該可変域を含む被判定機器を区分する機器検出手段と、
前記可変域それぞれの配色情報から前記被判定機器の色データ、テキストデータ又は指示データからなる前記状態情報を検出する前記データ検出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の運転監視システム。
【請求項４】
前記状態表示装置の前記配色情報の時系列データから生産進捗情報を検出する時系列解析手段と、
前記生産進捗情報を受けて仕掛かり運転の推定所要時間を出力する計時手段と、
前記状態表示装置の前記状態情報及び前記推定所要時間を示す表示手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の運転監視システム。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生産設備の運転状態及び生産過程の進捗状況などを検出し、生産管理及び運転状態の蓄積などを行うことによって、トラブルの軽減及び生産過程の合理化に資する運転監視システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、生産ラインは、合理的な生産管理の下、オートメーション化及びロボット化が図られているが、未だ、人手に頼らざるを得ない部分が残っており、複数の生産設備に直接対処する人員（以下「オペレータ」という）がそれぞれ担当の生産設備の動作を監視し、適宜対処することによって稼働率の向上が図られている。
また、いかに自動化が進んだとしても、機械やシステムに生じるトラブルを完全に回避することは極めて困難であり、オペレータその他の管理者が、トラブルを如何にして事前に察知し、予防し、又は早期に発見し解決するかが課題となっている。
その様な実情の下、コンピュータシステムを利用した生産管理や生産設備の運転状態の監視などを行う様々なシステム（例えば下記特許文献参照）が案出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３２３２４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４６２５６号公報
【特許文献３】特開２０１２−１６００５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のシステムでは、監視すべきシグナルタワー毎に、当該シグナルタワーに向けた撮像装置を取り付け、採取した画像からシグナルタワーの部分画像の領域を指定して切出しを行うなどの煩雑な作業が伴うと言う問題がある。
【０００５】
また、上記従来のシステムは、シグナルタワーを具備する多くの生産設備の運転状態を、遠隔所から集中管理又は集中監視するシステムであって、専ら、当該システムを遠隔所で操作する管理者の利用に便宜な構成となっている。
そのため、その検出内容は、例えば、現時点における運転状態や進捗情報など、オペレータにとって重要な情報を欠いている場合も少なくない。
この様な情況では、当該管理・監視システムが蓄積し又は逐次得られる有益な情報が、実際に生産設備を運転しトラブルなどに対処するオペレータへ機動的に伝達されず、有益な情報を効率的な生産の実現に活かし難いという問題がある。
【０００６】
一方で、生産設備とその管理・監視システムを通信可能とし、当該通信手段を保守管理することも極めて煩雑な作業であることに鑑み、生産設備の増減を簡単に実現できるシステムであることも要請されているところである。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、生産設備の運転状態を蓄え解析することによって、製品の効率的な生産を行うことができるのみならず、生産管理に有用な情報を複数の生産設備の運転・管理するオペレータに対して機動的に提供することができる運転監視システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明による運転監視システムは、生産設備に付設する運転監視システムであって、生産設備の稼働状態を表示する状態表示装置又は操作装置の配色（色、配置）情報を採取する外観採取手段と、前記配色情報の時系列データを保持する外観記録手段と、前記配色情報の時系列データを前記状態表示装置又は操作装置それぞれの状態情報の時系列データに変換する外観解析手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明による運転監視システムは、前記状態表示装置又は操作装置それぞれの配色情報から色データ、テキストデータ又は指示データからなる前記状態情報を検出する前記データ検出手段を備える構成を採ることができる他、前記外観解析手段に、前記配色情報が変化する可変域を導くと共に、当該可変域を含む被判定機器を区分する機器検出手段と、前記可変域それぞれの配色情報から前記被判定機器の色データ、テキストデータ又は指示データからなる前記状態情報を検出する前記データ検出手段を備える構成を採ることができる。
【００１０】
また、本発明による運転監視システムは、前記状態表示装置の前記配色情報の時系列データから生産進捗情報を検出する時系列解析手段と、前記生産進捗情報を受けて仕掛かり運転の推定所要時間を出力する計時手段と、前記状態表示装置の前記状態情報及び前記推定所要時間を示す表示手段を備える構成を採ることができる。  
【発明の効果】
【００１１】
本発明による運転監視システムによれば、生産設備の運転及び生産管理に有用な情報を、運転場面により近い者が逐次享受できるために、限られた時間をより有効に利用しつつ対処することができる他、エラーの発生やロット終了の認識及び予測を正確に行うことができることから、エラーやロット終了の放置などによる運転時間のロスやエラーからの復旧遅延を回避し、製品の効率的な生産を行うことができる。
【００１２】
また、記録した画像データなどを解析することによって、トラブル発生前の運転状態を振り返って検証し、トラブルの発生原因を断定又は推定し、早期の改修・改善及び設備の品質の向上などを図ることによって、トラブル後において当該生産設備の生産性をより高いレベルに引き上げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による運転監視システムの一例を示す実施態様図である。
【図２】本発明による運転監視システムから出力されるタイムチャートの一例を示す説明図である。
【図３】本発明による運転監視システムから出力される稼動履歴表の一例を示す説明図である。
【図４】本発明による運転監視システムの一例を示すブロック図である。
【図５】本発明による運転監視システムで外観採取されるシグナルタワーの一例を示すと共に、被判定機器として切り出される領域の一例を示す説明図である。
【図６】本発明による運転監視システムで外観採取される操作盤の一例を示すと共に、被判定機器として切り出される領域の一例を示す説明図である。
【図７】本発明による運転監視システムで外観採取される計器の一例を示すと共に、被判定機器として切り出される領域の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による運転監視システムの実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
図１に示す例は、生産設備の運転状態を表示するシグナルタワーなどの状態表示装置や操作盤などの又は操作装置を具備する生産設備に付設する運転監視システムであって、生産設備の稼動状態を表示する状態表示装置であるシグナルタワーやランプ及び計器並びに操作装置であるスイッチを撮影し、その画像の解析処理を適宜行うことによって、生産設備のトラブル分析に資する配色情報を検出し、当該配色情報を時系列に副って保存するものである。
【００１５】
この例は、所謂コンピュータシステムとして構成され、状態表示装置又は操作装置の配色情報（画像データなど）を採取する外観採取手段１と、前記配色情報の時系列データを保持する外観記録手段２と、前記配色情報の時系列データを前記状態表示装置又は操作装置それぞれの状態情報の時系列データに変換する外観解析手段３を備える（図４参照）。
尚、この例における前記配色情報は、取得した画像に含まれる色情報、各色情報の範囲、及びその配置を定義する色情報と位置座標からなる。
【００１６】
前記外観採取手段１は、シグナルタワーやランプなどの状態表示装置に対しては、Red、Green、Blueにそれぞれ感度をもつ単色センサ、多様な色に対して感度をもつカラーセンサ及びＣＣＤカメラなどの撮像装置を採用し、計器の指針や７セグメントＬＥＤなどの状態表示装置や操作装置の状態検知に対しては、ＣＣＤカメラなどの撮像装置などを採用する。
【００１７】
この例の前記外観記録手段２は、前記外観採取手段１で検出したＲＧＢデータ（色データ）を時系列でメモリ又は各種記憶メディアなどの記憶手段４に記録する。
この例の前記外観解析手段３は、前記配色情報が変化する領域を可変域とみなし、当該可変域を含む領域を被判定機器として区分する機器検出手段５と、前記被判定機器それぞれから色データ、テキストデータ又は指示データからなる前記状態情報を検出するデータ検出手段６を備える。
【００１８】
前記機器検出手段５は、例えば前記外観採取手段１で検出したＲＧＢデータについて相対的に変化が激しい部分（可変域）を、中央部分に合理的な割合（判定に支障が無く且つ判定に不要な領域が過多とならないように設定された割合）で内包する所定形状（例えば方形状や円形状など）の領域を被判定機器として画像データから切り出すと共に、切り出された各被判定機器に、その機能や役割に応じた属性を付すものである。
【００１９】
前記データ検出手段６は、色データ、テキストデータ又は指示データからなる前記状態情報を検出する際に、以下の処理を行う。
前記色データは、例えば、前記外観採取手段１で検出した可変域の輝度を用い、シグナルタワーなどの赤、青又は黄などのそれぞれの位置において、赤、青又は黄などそれぞれの閾値と比較することによって各々の点灯又は消灯などを判定し、各々のフラグ又は赤、青又は黄などの色彩コードを出力する。
また、例えば、前記外観採取手段１で検出した前記可変域のＲＧＢデータを、判別すべき色が予め設定された色テーブルを参照し、検出したＲＧＢデータに対応する点灯若しくは消灯のフラグ又は赤、青又は黄などの色彩コードを出力する（図５又は図６参照）。
【００２０】
前記テキストデータは、前記撮像装置で採取した画像データから切り出された可変域の文字と思われる部分をＯＣＲ（Optical Character Recognition）で解析し、コンピューター上で扱える文字データに変換し出力する。
前記指示データは、例えば、前記計器の針の稼動範囲（可変域）に対する当該時点での針の占有位置から指示値を算出し出力する（図７参照）。
【００２１】
この様に、画像認識技術を用い、配色情報から可変域を包含する被判定機器を自動的に切り出す処理を行うことによって、設備との配線工事を要することなく安価な運転監視システムを構築することができる。
そして、前記シグナルタワーや制御盤が具備する状態表示装置又は操作装置それぞれの状態情報を時系列データで保持することによって、人員を削減し省力化された工場や施設などの状況把握を統計的に且つ合理的に行い、将来の運転効率の向上につなげることができる。
【００２２】
更に、当該運転監視システムは、生産設備のオペレータにとっても便宜な構成を採ることができる。
以下、その実施例を例示する。
【実施例】
【００２３】
この運転監視システムの例は、生産設備の稼働状態を表示するシグナルタワー（状態表示装置）の点滅情報（前記配色情報）の時系列データを保持する前記外観記録手段２と、前記点滅情報の時系列データからシグナルタワーの状態情報の時系列データを導く前記外観解析手段３と、前記シグナルタワーの状態情報の時系列データから生産進捗情報を検出する運転履歴検出手段７と、前記生産進捗情報を受けて仕掛かり運転の推定所要時間若しくは残り時間又は双方を出力する計時手段８と、生産設備の稼働状態を表示する前記シグナルタワーの状態情報（シグナルタワー情報）及び前記推定所要時間又は残り時間を示す表示手段９を備える運転監視システムである。  
【００２４】
この例のシグナルタワーは、上から、赤、黄、青からなる三段のアラームライトが適宜点灯又は点滅する構成を持ち、ここでは、赤がエラー、黄が待機、青が正常運転を意味する。
前記アラームライトの点灯及び点滅は、この運転監視システムにおいて、所定の画像データ（配色情報）その他のデータに変換され、シグナルタワー情報として用いられる。
【００２５】
この例の前記外観採取手段１は、当該運転監視システムを付設した生産設備が具備するシグナルタワーの画像をその近傍と共に採取するＣＣＤカメラなどの撮像装置である。
前記外観記録手段２は、前記外観採取手段１から各生産設備が具備するシグナルタワーの画像データを受け、当該画像データを時系列で記録する。
前記外観解析手段３は、その画像データから点灯などしているアラームライトのシグナル色を検出すると共に、当該シグナル色を、採取した時刻及び採取した画像データと共に時系列データ化し、運転履歴情報の一部である前記シグナルタワー情報として前記記憶手段４に保存する（図２又は図３参照）。
前記外観採取手段１は、各生産設備に対して各々一台設置する構成を採ることもできるが、一台の外観採取手段１に複数の生産設備及びその近傍の撮影を担当させる構成を採ることもできる（図１参照）。
【００２６】
この例の前記記憶手段４は、オーダー情報及び運転履歴情報を含む生産管理の基準となり得る情報並びに各種演算に要する諸情報を保持する。
前記オーダー情報は、当該運転監視システム及び当該システムを付設した生産設備のコントローラに入力され、当該生産設備に対して製品の仕様に応じた加工をアクチュエータに実施させる制御データに変換して利用されるものであって、例えば、製品の属性、製品の仕様、生産数量及び生産期限を決めるデータを含む。
前記運転履歴情報は、例えば、前記シグナルタワー情報及び前記オーダー情報により稼動した際に生じた実際の工数、生産数量及び生産期間並びにアイドリング時間及びインターバル時間（段取り換えに要する時間など）をそれらの検出日時と組み合わせた情報並びにそれらから導かれた単位生産数量当たりの工数などの加工情報などである。
【００２７】
この例の前記運転履歴検出手段７は、各生産設備の正常運転時、エラー時、待機時、停止時又はそれ以外の時からなる運転状態を、前記データ検出手段６から出力された点灯及び点滅など並びにその組合せからなる前記シグナルタワー情報から導くと共に、前記運転状態が遷移する過渡期における検出時を前記計時手段８から検出する。
前記運転履歴検出手段７は、導いた運転状態を、前記計時手段８から受けたそれらの検出日時と組合せた運転履歴情報として前記記憶手段４に記録する。
また、前記運転履歴検出手７段は、前記正常運転信号を受けて、前記オーダー情報及び前記諸情報から前記推定生産所要時間を導き、当該作業において当該正常運転下で経過した時間を前記記憶手段４に蓄えられた当該作業所定の推定生産所要時間から減じ残り時間を前記表示手段９へ出力する。
【００２８】
この例の前記表示手段９は、ディスプレイ装置であって、前記シグナルタワー情報を担当装置ごとに、当該アラームライトの色彩又は文字などで表示すると共に、各装置の前記残り時間を組み合わせて表示する。
視覚的に瞬時に把握できる様に、担当する複数の装置が置かれたレイアウトに副って表示することが望ましい。
【００２９】
この例は、前記記憶手段４が保持する前記オーダー情報及び前記生産予定時間などの算出に要する情報を読み込むために、キーボードなどの入力手段又はＵＳＢインターフェースなどの記録メディア読取手段を備える。
【符号の説明】
【００３０】
１  外観採取手段，２  外観記録手段，３  外観解析手段，
４  記憶手段，５  機器検出手段，６  データ検出手段，
７  運転履歴検出手段，８  計時手段，９  表示手段，
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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