(57)【要約】【課題】作業者毎の年齢、性別、体型、疾病の有無に対して考慮し、作業者に過大な負荷量となることのない、作業者が分担する部品群の決定装置を提供する。【解決手段】入荷部品ＩＤ記憶部８と、部品サイズ重量記憶部１０と、部品棚記憶部１２と、作業者記憶部１４と、部品サイズ重量記憶部１０と部品棚記憶部１２を参照し、部品の大きさに起因する負荷レベルと部品の重量に起因する負荷レベルと棚の高さに起因する負荷レベルから部品毎の搬送収容負荷レベルを記憶する手段１６と、作業者に割付けられた部品群の搬送収容負荷レベルを積算した運搬作業者毎の全作業負荷レベルが、作業者記憶部１４に記憶されている当該作業者の許容負荷レベル以下となるという条件で各作業者に部品群を割付ける手段１８とを有する分担決定装置。【選択図】　図２
2004026344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の作業者が分担して複数の部品を部品ごとに定められている保管棚まで搬送して収容する作業を実施する際に、各作業者が分担する部品群を決定する装置であり、
搬送収容作業を必要とする部品群の部品ＩＤ群を記憶した第１記憶部と、
部品ＩＤに対応付けて部品の大きさと部品の重量を記憶した第２記憶部と、
部品ＩＤに対応付けて部品を保管する棚の高さを記憶した第３記憶部と、
作業者ＩＤに対応付けて許容負荷レベルを記憶した第４記憶部と、
部品ＩＤをキーとして第２記憶部と第３記憶部を参照し、部品の大きさに起因する負荷レベルと部品の重量に起因する負荷レベルと保管棚の高さに起因する負荷レベルから部品毎の搬送収容負荷レベルを算出する手段と、
作業者に割付けられた部品群の搬送収容負荷レベルの合計負荷レベルが、第４記憶部に記憶されている当該作業者の許容負荷レベル以下となるという条件で、第１記憶部に記憶されている部品群を各作業者に割付ける手段、
とを有する分担決定装置。
【請求項２】
複数の作業者が分担して複数の部品を部品ごとに定められている保管棚まで搬送して収容する作業を実施する際に、各作業者が分担する部品群を決定する装置であり、
搬送収容作業を必要とする部品群の部品ＩＤ群を記憶した第１記憶部と、
部品ＩＤに対応付けて部品の大きさと部品の重量を記憶した第２記憶部と、
部品ＩＤに対応付けて部品を保管する棚の高さを記憶した第３記憶部と、
作業者ＩＤに対応付けて許容負荷レベルを記憶した第４記憶部と、
部品ＩＤをキーとして第２記憶部と第３記憶部を参照し、部品の大きさに起因する負荷レベルと部品の重量に起因する負荷レベルと保管棚の高さに起因する負荷レベルから部品毎の搬送収容負荷レベルを算出する手段と、
各作業者に部品群を仮に割付ける手段と、
各作業者に仮に割付けられた部品群の搬送収容負荷レベルを合計した合計負荷レベルを算出する手段と、
前記手段で作業者ごとに算出された合計負荷レベルが第４記憶部に記憶されている当該作業者の許容負荷レベル以下となる「作業者と部品群の割付け関係」が得られるまで、前記の仮割付け手段と合計負荷レベル算出手段とを繰返し実行させる手段、
とを有する分担決定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の作業者が分担して複数の部品を部品ごとに定められている保管棚まで搬送して収容する作業を実施する際に、各作業者が分担する部品群を決定する装置に関する。
例えば自動車組立て工場には多種類の部品群が納入され、納入された部品群を多数の作業者が手分けして搬送し、部品ごとに決められている部品保管棚に収容する。このときに、各作業者が担当する部品群が適正に分担されないと、特定作業者の作業負荷が過大となる一方、他の作業者の作業負荷が過小となる。作業者が分担する部品群の搬送収容作業に伴なう負荷が適正に均質化されるように分担を決める必要がある。
【０００２】
【従来の技術】特開２００１−１５９９１１号公報に、保管棚に保管されている部品を組立てエリアに運搬するのに要する作業者の数を計算する技術が開示されている。具体的には、図４に示すように、展開データ記憶部４５に、製品番号とその製品を構成する部品品番と部品数量とを記憶しておく。品番データ記憶部４７に、部品品番と部品の大きさと部品の重量とを記憶しておく。在庫データ記憶部４６に、部品品番とその部品を収容している保管棚記号を記憶しておく。棚位置データ記憶部４８に、保管棚記号とその保管棚から組立てエリアまでの距離とを記憶しておく。工数マスタデータ記憶部４９に、必要な作業の分類と工数単位などを記憶しておく。
生産する製品が特定されると、データ抽出部４２によって、展開データ記憶部４５から必要な部品品番と部品数量が抽出され、品番データ記憶部４７から部品の大きさと部品の重量が抽出され、在庫データ記憶部４６と棚位置データ記憶部４８から、保管棚から組立てエリアまでの距離が抽出され、工数マスタデータ記憶部４９から作業の工数単位等が抽出される。工数算出部４３では、抽出されたデータを用いて、製品を生産するのに必要な部品群を組立てエリアまで搬送するのに要する工数を算出する。算出された工数は工数データ記憶部５０に記憶され、ＣＲＴ等の表示装置やプリンタ等のデータ出力部４４で出力される。
この技術によると、生産する製品が指示されると、製品を生産するのに必要な部品群を組立てエリアまで搬送するに要する工数が算出され、その搬送工数を確保するのに必要な搬送作業者数が計算される。この技術によると、製品生産ペースが増減するときに必要とされる搬送作業者数の経時的変化を事前に計算できることから、過不足のない作業者を用意しておくことが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特開２００１−１５９９１１号公報に記載された方法で、部品の大きさと部品の重量と部品の保管位置によって変化する搬送工数を計算することができる。しかしながら、運搬作業者については、全員を平均作業者として均質に扱っており、作業者毎のばらつきを何ら考慮していない。複数の作業者が分担して複数の部品を部品ごとに定められている保管棚まで搬送して収容する作業を実施する際に、各作業者が分担する部品群を決定する段階に特開２００１−１５９９１１号公報に記載の技術を適用すると、全ての作業者が平均的作業者であって均質な能力を持っているとして分担を決定することになる。この結果、作業者一人あたりの作業負荷レベルが均質化された分担が決定されることになる。
しかしながら、実際の作業者は、年齢、性別、体型、体力が様々であり、過大負荷にならない負荷レベルが作業者毎に相違する。にもかかわらず、特開２００１−１５９９１１号公報に記載の技術のように、全作業者が標準的作業者であるとして分担を決めると、全作業者に均質な作業負荷レベルが課されてしまう。この結果、平均以上の負荷レベルに平気で耐えられる屈強な作業者には過小な作業分担となり、平均以下の負荷レベルにしか耐えられない作業者には過大な作業分担となる。作業を適正に分担するためには、一様に均質な作業負荷レベルに分担するのではなく（それでは悪平等になる）、個々の作業者の個々の能力に照らして均等に配分する必要ある（そのことは絶対的な負荷レベルでは不均等に分担することになる）。
【０００４】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、複数の作業者が分担して複数の部品を部品ごとに定められている保管棚まで搬送して収容する作業を実施する際に、年齢、性別、体型、体力が人毎に相違する作業者のばらつきを考慮し、個々の作業者に与えられた作業負荷レベルが、個々の作業者ごとにばらつく許容負荷レベルを超えない作業分担を決定する装置を創作するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る運搬作業の分担決定装置は、搬送収容作業を必要とする部品群の部品ＩＤ群を記憶した第１記憶部と、部品ＩＤに対応付けて部品の大きさと部品の重量を記憶した第２記憶部と、部品ＩＤに対応付けて部品を保管する棚の高さを記憶した第３記憶部と、作業者ＩＤに対応付けて許容負荷レベルを記憶した第４記憶部と、部品ＩＤをキーとして第２記憶部と第３記憶部を参照し、部品の大きさに起因する負荷レベルと部品の重量に起因する負荷レベルと保管棚の高さに起因する負荷レベルから部品毎の搬送収容負荷レベルを算出する手段と、作業者に割付けられた部品群の搬送収容負荷レベルの合計負荷レベルが第４記憶部に記憶されている当該作業者の許容負荷レベル以下となるという条件で、第１記憶部に記憶されている部品群を各作業者に割付ける手段とを有する。
【０００６】
この装置によると、作業者の年齢、性別、体型、体力に応じて変化する許容負荷レベルの範囲内に収まる作業分担が決定されるために、個々の作業者の能力に照らして過大な作業が与えられることがない。
【０００７】
特に、請求項２の発明に係る作業分担決定装置は、各作業者に部品群を仮に割付ける手段と、各作業者に仮に割付けられた部品群の搬送収容負荷レベルを合計した合計負荷レベルを算出する手段と、前記手段で作業者ごとに算出された合計負荷レベルが第４記憶部に記憶されている当該作業者の許容負荷レベル以下となる「作業者と部品群の割付け関係」が得られるまで、前記の仮割付け手段と合計負荷レベル算出手段とを繰返し実行させる手段とを備えている。
【０００８】
この場合、電子計算機が繰返し同じ処理を繰返すことによって、うまく分担すると、「作業者に与えられた作業負荷レベルがその作業者の許容負荷レベル以下となる」関係が全作業者について成立する可能性がある場合には、その関係を満足する「作業者と部品群の割付け関係」が確実に探査される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、下記に説明する実施例の主要な特徴を列記する。（形態１）　部品の受入場所から保管場所までの搬送距離、部品のサイズ、部品の重量、部品を収容する棚の高さのそれぞれに対応して、距離係数、サイズ係数、重量係数、持ち上げ高さ係数が決められており、各係数を合計することによって搬送収容作業の負荷レベルが計算される。
（形態２）　作業者の許容負荷レベルは、年齢、性別、体型（身長、体重など）、体力に応じて、作業者毎に決定されている。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。図１は本実施例に係る作業分担決定装置の基本構成を示している。各種情報を入力する入力部はＣＰＵ６を備えたコンピュータ２に繋がっており、メモリー２０はＣＰＵ６と接続されている。ＣＰＵ６は、入荷部品ＩＤ記憶部（第１記憶部）８、部品サイズ重量記憶部（第２記憶部）１０、部品棚記憶部（第３記憶部）１２、作業者記憶部（第４記憶部）１４、負荷レベル記憶手段１６、部品群割付手段１８とそれぞれ繋がっており、各種情報を出力するプリンタやディスプレイなどの出力部２２と接続されている。
入荷部品ＩＤ記憶部（第１記憶部）８には、部品納入場所に納入されて搬送収容作業を必要とする部品を示すＩＤが記憶されている。これは、部品納入場所に納入された部品に取付けられている部品ＩＤを部品納入時に読取ることで整理される。部品の納入は部品の発注に基くために、発注した部品のＩＤから入荷部品ＩＤ記憶部（第１記憶部）８に記憶される部品ＩＤを整備してもよい。この場合部品が実際に納入される以前に入荷部品ＩＤ記憶部８に記憶される部品ＩＤを整理することができ、部品納入に先立って「作業者／担当部品」の分担を決定しておくことができる。
部品サイズ重量記憶部（第２記憶部）１０には、部品ＩＤに対応付けて部品のサイズと重量が記憶されている。部品棚記憶部（第３記憶部）１２には、部品ＩＤと対応付けて、その部品を保管しておく保管棚の位置と高さを示すデータが記憶されている。作業者記憶部（第４記憶部）１４には、作業者のＩＤと、作業者ＩＤに対応付けてその作業者が健康かつ安全に作業を続けられる許容負荷レベルが記憶されている。作業者の許容負荷レベルは、年齢、性別、体型（身長、体重など）、体力に応じて、作業者毎に決定されている。
【００１１】
図２に、作業者毎の分担部品群を決定する処理手順を示すフローチャートを示す。発注された部品は、工場の受入場に入荷する。これを受入場の納入レーンに荷卸する（Ｓ２）。荷卸が完了すると、荷降ろしされた部品につけられている部品ＩＤを読み取って、入荷部品ＩＤ記憶部８に記憶する（Ｓ４）。前記したように、納品されてから納入部品ＩＤを整理するよりも、部品発注情報に基づいて納入部品ＩＤを整理する方が好ましい。
次に、部品サイズ重量記憶部１０を検索して、入荷した部品のサイズと重量を得る（Ｓ６）。次に、部品棚記憶部１２を検索して、入荷した部品を保管する棚の位置と棚の高さを取得する（Ｓ８）。
図３の３２は、品番α、β、γ、δの部品が受入場に入荷した場合を例示している。部品棚記憶部１２を検索した結果、部品αの配送先は１−１−１であり、部品サイズ重量記憶部１０を検索した結果、部品αのサイズは１００ｃｍ×３０ｃｍ×２０ｃｍであり、重量は５ｋｇであり、部品棚記憶部１２を検索した結果、部品αを保管する棚の高さは１５０ｃｍであることが抽出されたことを例示している。部品β、γ、δについても同様の処理で同種のデータが把握される。
【００１２】
次に作業者記憶部１４を検索して、搬送収容作業を分担して実行する作業者の許容負荷レベルを作業者毎に取得する（Ｓ１０）。
【００１３】
次に、部品の搬送距離（納入レーンから保管棚までの搬送距離）、サイズ、重量、保管棚の高さから、負荷レベルを読み出す。図３の３４に、負荷レベル記憶手段１６に記憶されている各種の負荷レベルが例示されている。
部品αを納入箇所から配送先１−１−１に搬送するのに要する負荷レベルは５である。納入箇所から配送先２−２−２に搬送するのに要する負荷レベルは８である。納入箇所から配送先４−４−４に搬送するのに要する負荷レベルは２である。納入箇所から配送先２−２−３に搬送するのに要する負荷レベルは２である。負荷レベル記憶手段１６には、各種の搬送先に対して、その搬送先にまで搬送するのに要する搬送作業に伴なう作業負荷レベルが記憶されている。
１００ｃｍ×３０ｃｍ×２０ｃｍのサイズの部品を搬送して収容する作業の負荷レベルは９であり、１００ｃｍ×６０ｃｍ×２０ｃｍのサイズの部品を搬送して収容する作業の負荷レベルは９であり、６０ｃｍ×６０ｃｍ×２０ｃｍのサイズの部品を搬送して収容する作業の負荷レベルは６であり、３０ｃｍ×３０ｃｍ×２０ｃｍのサイズの部品を搬送して収容する作業の負荷レベルは２である。負荷レベル記憶手段１６には、各種の部品サイズに対して、サイズに起因して生じる負荷レベルが記憶されている。
５ｋｇの重量の部品を搬送して収容する作業の負荷レベルは５であり、７ｋｇの重量の部品を搬送して収容する作業の負荷レベルは７であり、１３ｋｇの重量の部品を搬送して収容する作業の負荷レベルは１０である。負荷レベル記憶手段１６には、各種の重量に対して、重量に起因して生じる負荷レベルが記憶されている。
高さが１５０ｃｍの保管棚に部品を収容する負荷レベルは１０であり、高さが３０〜６０ｃｍの保管棚に部品を収容する負荷レベルは５である。負荷レベル記憶手段１６には、各種の保管棚の高さに対して、高さに起因して生じる負荷レベルが記憶されている。
【００１４】
次に、部品ごとの負荷レベルを計算する（ステップＳ１２）。具体的には、各部品毎に、搬送距離に起因する負荷レベルと、サイズに起因する負荷レベルと、重量に起因する負荷レベルと、棚高さに起因する負荷レベルを合計して、部品を所定の保管棚にまで搬送して所定高さの保管棚に収容する作業に要する作業負荷レベルを算出する。図３の３４の最右欄に、合計負荷レベルが例示されている。例えば、部品αの場合、搬送距離に起因する負荷レベル５と、サイズに起因する負荷レベル９と、重量に起因する負荷レベル５と、棚高さに起因する負荷レベル１０を合計した結果、部品αを搬送して収容する作業の負荷レベルが２９であることが例示されている。
【００１５】
次に、ＣＰＵ６は、作業者と担当部品群の関係を仮に決定する（Ｓ１４）。例えば、作業者Ｅが部品αとδを担当し、作業者Ｆが部品γとβを担当する分担計画を仮に決定する。
ステップＳ１６では、作業者毎の作業負荷を計算する。作業者Ｅが部品αとδを担当する場合、作業者Ｅの作業負荷レベルは２９（αの作業負荷レベル）＋１９（δの作業負荷レベル）で計算され、４８となる（図３の３６参照）。部品γとβを担当する作業者Ｆの作業負荷レベルは、２９（βの作業負荷レベル）＋１８（γの作業負荷レベル）で計算され、４７となる（図３の３６参照）。
【００１６】
図３の４０には、作業者記憶部１４に記憶されている作業者毎の許容負荷レベルを例示している。作業者Ｅは屈強であり、負荷レベル４０までの作業であれば、無理なく持続できる。作業者ＦとＧは平均的であり、負荷レベル３０までの作業であれば無理なく持続できるが、負荷レベル３０を超える作業に従事すると無理がかかる。
【００１７】
図２のステップＳ１６では、ステップＳ１４で作業者に仮に割付けた部品群に対する作業負荷レベルの合計を、図３の４０に例示されている作業者毎の許容負荷レベルを比較する。
全ての作業者について、その作業者が分担する部品の搬送収容作業に要する作業負荷レベルがその作業者の許容負荷レベル以下であれば、ステップＳ１４で仮に決定した分担を持って本当の分担計画とする（Ｓ２０）。
今回の場合、作業者Ｅが分担する作業負荷レベルは４８であり、作業者Ｅの許容負荷レベル４０を超えるので、仮に決定した分担では無理がかかることがわかる。この場合、ステップＳ１８がＮＯとなるために、ステップＳ１４に戻って新たな分担を模索する。
【００１８】
ステップＳ１６が何度も実行されるうちに、部品αを搬送して収容する作業と、部品βを搬送して収容する作業と、部品γとδを搬送して収容する作業の３つに分割して分担する計画が算出される。
この場合、部品αを搬送して収容する作業の作業負荷レベルは２９であり、部品βを搬送して収容する作業の作業負荷レベルは２９であり、部品γとδを搬送して収容する作業の作業負荷レベルは３７である（図３の３８参照）。
この場合、作業負荷レベルの３７の分担作業を作業者Ｅによるものとし、作業負荷レベル２９の分担作業を作業者ＦとＧによるものとすると、全ての作業者について、その作業者が分担する部品の搬送収容作業に要する作業負荷レベルがその作業者の許容負荷レベル以下となる。この場合には、その分担を持って本当の分担計画とする（Ｓ２０）。
【００１９】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、運搬作業者の年齢、性別、体型、体力の差を考慮に入れ、各作業者が無理なく実施できる作業配分が決定されるので、いずれの作業者にとっても過大な分担が割りあてられることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る分担決定装置の基本構成を示す図である。
【図２】本発明に係る部品群分担を確定する過程を示すフローチャートである。
【図３】一実施例に係る部品群分担を確定する過程を示す図である。
【図４】運搬作業に必要な作業者数を計算する従来例を示す図である。
【符号の説明】
２　　分担決定装置
４　　入力部
６　　ＣＰＵ
８　　入荷部品ＩＤ記憶部
１０　部品サイズ重量記憶部
１２　部品棚記憶部
１４　作業者記憶部
１６　負荷レベル記憶手段
１８　部品群割付手段
２０　メモリー
２２　出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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