(57)【要約】  作業員の心身状態を考慮しつつ、適切な作業割り当てをする。作業割り当て装置は、作業員の生体に関する生体情報を取得するための生体情報取得部と、作業員の作業実績に関する生産情報を取得するための生産情報取得部と、生体情報および生産情報をそれぞれの作業員について関連づけた時系列データを作成するための時系列データ作成部と、時系列データに基づいて、作業員の心身状態を推定するための心身状態推定部と、推定された作業員の心身状態に基づいて、作業員に作業を割り当てるための作業割り当て部とを備える。
2020183570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業員の生体に関する生体情報を取得するための生体情報取得部（１０２）と、
前記作業員の作業実績に関する生産情報を取得するための生産情報取得部（１０３）と、
前記生体情報および前記生産情報をそれぞれの前記作業員について関連づけた時系列データを作成するための時系列データ作成部（１０４）と、
前記時系列データに基づいて、前記作業員の心身状態を推定するための心身状態推定部（１０５）と、
推定された前記作業員の前記心身状態に基づいて、前記作業員に作業を割り当てるための作業割り当て部（１０６）とを備える、
作業割り当て装置（１０１）。
【請求項２】
前記心身状態推定部（１０５）は、前記生体情報が第１のしきい値以上である場合に、前記時系列データに基づいて前記作業員の心身状態を推定する、
請求項１に記載の作業割り当て装置（１０１）。
【請求項３】
前記心身状態推定部（１０５）は、前記生産情報を前記作業員の熟練度に応じて異なる第２のしきい値と比較することによって前記作業員の作業効率を算出し、さらに、前記生体情報および前記作業効率を用いて、前記作業員の前記心身状態を推定する、
請求項１または請求項２に記載の作業割り当て装置（１０１）。
【請求項４】
前記生体情報は、前記作業員の心拍数、脈拍数、瞬目数、眼電位、視線、体表面温度、深部体温、血圧、呼吸数、発汗量または皮膚電位の情報を含む、
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の作業割り当て装置（１０１）。
【請求項５】
前記生産情報は、前記作業員の累計作業数、平均作業数、手戻り回数または不良発生率の情報を含む、
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の作業割り当て装置（１０１）。
【請求項６】
前記心身状態推定部（１０５）は、前記作業員が作業している間に前記作業員の心身状態を推定する、
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の作業割り当て装置（１０１）。
【請求項７】
前記生体情報取得部（１０２）は、前記作業員の動態情報をさらに取得し、
前記時系列データ作成部（１０４）は、前記生体情報、前記生産情報および前記動態情報をそれぞれの前記作業員について関連づけた前記時系列データを作成する、
請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の作業割り当て装置（１０１）。
【請求項８】
前記心身状態推定部（１０５）は、前記動態情報に基づいて前記作業員が前記作業を行っているか否かを判断し、さらに、前記作業員が作業を行っている場合の前記時系列データに基づいて前記作業員の心身状態を推定する、
請求項７に記載の作業割り当て装置（１０１）。
【請求項９】
前記動態情報は、前記作業員の移動加速度、前記作業員の移動経路または前記作業員の位置の情報を含む、
請求項７または請求項８に記載の作業割り当て装置（１０１）。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のうちのいずれか１項に記載の作業割り当て装置（１０１）と、
推定された前記作業員の前記心身状態に基づいて、前記作業員の前記心身状態の経時変化を推定する経時変化推定部（１８０２）とを備え、
前記作業割り当て部（１０６）は、推定された前記作業員の前記心身状態、および、推定された前記作業員の前記心身状態の前記経時変化に基づいて、前記作業員に作業を割り当てる、
作業割り当てシステム（２０００）。
【請求項１１】
作業員の生体に関する生体情報および前記作業員の作業実績に関する生産情報をそれぞれの前記作業員について関連づけた時系列データを作成し、
前記時系列データに基づいて、前記作業員の心身状態を推定し、
推定された前記作業員の前記心身状態に基づいて、前記作業員に作業を割り当てる、
作業割り当て方法。
【請求項１２】
前記作業員が作業している間に前記作業員の心身状態を推定する、
請求項１１に記載の作業割り当て方法。
【請求項１３】
前記生体情報、前記生産情報および前記作業員の動態情報をそれぞれの前記作業員について関連づけた前記時系列データを作成し、
前記動態情報に基づいて前記作業員が前記作業を行っているか否かを判断し、さらに、前記作業員が作業を行っている場合の前記時系列データに基づいて前記作業員の心身状態を推定する、
請求項１１または請求項１２に記載の作業割り当て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願明細書に開示される技術は、作業割り当て装置、作業割り当てシステム、および、作業割り当て方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、安価なウェアラブル端末を用いて、心拍または脈拍などの生体情報を高精度、かつ、連続的に取得することが可能となっている。【０００３】
また、上記のウェアラブル端末を用いて取得された生体情報から作業員の集中度または作業員の疲労度などの心身状態を推定し、推定結果に基づいて作業員の安全または健康などを管理するシステムが開発されている。【０００４】
このようなシステムでは、作業員本人が生体情報を計測されていることを意識する必要がないため、作業員をより自然な状態で管理することが可能である。よって、工場などのように、敷地面積が広く、かつ、複数人が同時に存在する現場などへの適用が検討されている。【０００５】
たとえば、特許文献１には、上記のウェアラブル端末を用いて作業員の生体情報を取得し、さらに、作業員ごとにあらかじめ設定された生体情報のしきい値と取得した生体情報とを比較することによって、作業員の作業への集中の度合いを表す集中度を推定する技術が開示されている。【０００６】
また、たとえば、特許文献２には、工場設備の生産情報を用いて生産工程のシミュレーションを行い、稼働率を指標とするボトルネックを抽出する技術が開示されている。また、ボトルネックの抽出結果に基づいて人員配置の最適化を行う際に、作業員の疲労度および作業員の熟練度を考慮して人員配置を行う技術が開示されている。【０００７】
当該技術によれば、生産工程の中でボトルネックとなっている工程に、作業員の中で疲労度が小さく熟練度が高い作業員を配置することによって、作業効率の均一化を図ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１７−５０８０３号公報
【特許文献２】特開２００７−７９７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、作業員の集中度の推定において生体情報のみが用いられている。【００１０】
この場合、作業員の集中度が高いと推定された作業員の作業効率が低い場合もあり、管理者が適切な人員配置を行うことが難しいという課題があった。【００１１】
また、特許文献２に開示された技術では、ウェアラブル端末などで作業員の生体情報を取得せずに、あらかじめ用意された心身状態の設定値を人員配置に用いている。そのため、ボトルネックとなっている工程に疲労度が高い状態にある作業員が配置されてしまう場合があるという課題があった。【００１２】
本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を鑑みてなされたものであり、作業員の心身状態を考慮しつつ、適切な作業割り当てを可能とする技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、作業員の生体に関する生体情報を取得するための生体情報取得部と、前記作業員の作業実績に関する生産情報を取得するための生産情報取得部と、前記生体情報および前記生産情報をそれぞれの前記作業員について関連づけた時系列データを作成するための時系列データ作成部と、前記時系列データに基づいて、前記作業員の心身状態を推定するための心身状態推定部と、推定された前記作業員の前記心身状態に基づいて、前記作業員に作業を割り当てるための作業割り当て部とを備える。【００１４】
また、本願明細書に開示される技術の第２の態様は、上記の作業割り当て装置と、推定された前記作業員の前記心身状態に基づいて、前記作業員の前記心身状態の経時変化を推定する経時変化推定部とを備え、前記作業割り当て部は、推定された前記作業員の前記心身状態、および、推定された前記作業員の前記心身状態の前記経時変化に基づいて、前記作業員に作業を割り当てる。【００１５】
また、本願明細書に開示される技術の第３の態様は、作業員の生体に関する生体情報および前記作業員の作業実績に関する生産情報をそれぞれの前記作業員について関連づけた時系列データを作成し、前記時系列データに基づいて、前記作業員の心身状態を推定し、推定された前記作業員の前記心身状態に基づいて、前記作業員に作業を割り当てる。
【発明の効果】
【００１６】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、作業員の生体に関する生体情報を取得するための生体情報取得部と、前記作業員の作業実績に関する生産情報を取得するための生産情報取得部と、前記生体情報および前記生産情報をそれぞれの前記作業員について関連づけた時系列データを作成するための時系列データ作成部と、前記時系列データに基づいて、前記作業員の心身状態を推定するための心身状態推定部と、推定された前記作業員の前記心身状態に基づいて、前記作業員に作業を割り当てるための作業割り当て部とを備える。このような構成によれば、作業員の生体情報および作業員の作業実績に関する生産情報を考慮して作業員の実効的な心身状態を推定し、さらに、このように推定された作業員の心身状態に基づいて作業員に作業を割り当てる。そのため、生体情報のみから推定される心身状態に基づいて作業員に作業を割り当てる場合に比べて作業を均一化させることができ、適切な人員配置を実現することができる。【００１７】
また、本願明細書に開示される技術の第２の態様は、上記の作業割り当て装置と、推定された前記作業員の前記心身状態に基づいて、前記作業員の前記心身状態の経時変化を推定する経時変化推定部とを備え、前記作業割り当て部は、推定された前記作業員の前記心身状態、および、推定された前記作業員の前記心身状態の前記経時変化に基づいて、前記作業員に作業を割り当てる。このような構成によれば、作業員の心身状態の経時変化を推定することによって、作業継続によって生じ得る作業員の心身状態の変化を作業割り当てに反映させることができる。【００１８】
また、本願明細書に開示される技術の第３の態様は、作業員の生体に関する生体情報および前記作業員の作業実績に関する生産情報をそれぞれの前記作業員について関連づけた時系列データを作成し、前記時系列データに基づいて、前記作業員の心身状態を推定し、推定された前記作業員の前記心身状態に基づいて、前記作業員に作業を割り当てる。このような構成によれば、作業員の生体情報および作業員の作業実績に関する生産情報を考慮して作業員の実効的な心身状態を推定し、さらに、このように推定された作業員の心身状態に基づいて作業員に作業を割り当てる。そのため、生体情報のみから推定される心身状態に基づいて作業員に作業を割り当てる場合に比べて作業を均一化させることができ、適切な人員配置を実現することができる。【００１９】
また、本願明細書に開示される技術に関連する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態に関する、作業割り当て装置の構成の例をさらに具体的に示す図である。
【図２】作業員に装着されたウェアラブル端末によって取得された生体情報の例を示す図である。
【図３】それぞれの生産工程に対応する生産情報取得部によって取得される生産情報の例を示す図である。
【図４】各種情報連携部によって作成された時系列データの例を示す図である。
【図５】心身状態推定部によって作業員の心身状態を推定する処理手順の例を示すフローチャートである。
【図６】それぞれの心身状態と当該心身状態の推定に用いる生体情報の重み付けの例を示す図である。
【図７】生産情報との比較に用いるしきい値の例を示す図である。
【図８】作業員の熟練度ごとの生産情報の平均値を示す図である。
【図９】ステップＳＴ５０１で取得された生体情報から推定される生産情報と、ステップＳＴ５０１で取得された生産情報とを比較する方法のイメージを示す図である。
【図１０】ステップＳＴ５０１で取得された生体情報から推定される生産情報と、ステップＳＴ５０１で取得された生産情報とを比較する方法のイメージを示す図である。
【図１１】心身状態推定部で推定された作業員の実効集中度の例を示す図である。
【図１２】それぞれの作業に必要な実効集中度の情報の例を示す図である。
【図１３】それぞれの作業に必要な作業員の心身状態の情報の例を示す図である。
【図１４】実施の形態に関する、作業割り当て装置を実際に運用する場合のハードウェア構成を概略的に例示する図である。
【図１５】実施の形態に関する、作業割り当て装置のネットワーク構成の例を示す図である。
【図１６】生体情報取得部によって取得される作業員の動態情報の例を示す図である。
【図１７】作業員から取得される３軸加速度を用いて、当該作業員が作業中であるか否かの判定を行う場合の例を示す図である。
【図１８】心身状態推定部によって作業員の心身状態を推定する処理手順の例を示すフローチャートである。
【図１９】作業員の動態情報を用いて、生体情報および生産情報のノイズ判定を行った結果の例を示す図である。
【図２０】実施の形態に関する、作業割り当て装置の構成およびスキルマップ作成装置を備える作業割り当てシステムの構成の例を概念的に示す図である。
【図２１】スキルマップ作成部で作成される、作業員の心身状態の経時変化情報の例を示す図である。
【図２２】実施の形態に関する、作業割り当て装置の構成の例を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。以下の実施の形態では、技術の説明のために詳細な特徴なども示されるが、それらは例示であり、実施の形態が実施可能となるためにそれらすべてが必ずしも必須の特徴ではない。また、それぞれの実施の形態によって生じる効果の例については、すべての実施の形態に関する説明の後でまとめて記述される。
【００２２】
なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化が図面においてなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、断面図ではない平面図などの図面においても、実施の形態の内容を理解することを容易にするために、ハッチングが付される場合がある。
【００２３】
また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
【００２４】
また、以下に記載される説明において、等しい状態であることを示す表現、たとえば、「同一」「等しい」「均一」または「均質」などは、特に断らない限りは、厳密に等しい状態であることを示す場合、および、公差または同程度の機能が得られる範囲において差が生じている場合を含むものとする。
【００２５】
また、以下に記載される説明において、ある構成要素を「備える」「含む」または「有する」などと記載される場合、特に断らない限りは、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００２６】
また、以下に記載される説明において、「第１の」、または、「第２の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。
【００２７】
＜作業割り当て装置の概念的な構成について＞
図２２は、本実施の形態に関する作業割り当て装置の構成の例を概念的に示す図である。
【００２８】
図２２に例示されるように作業割り当て装置は、作業員の生体に関する生体情報を取得するための生体情報取得部３１０２と、作業員の作業実績に関する生産情報を取得するための生産情報取得部３１０３と、生体情報および生産情報をそれぞれの作業員について関連づけた時系列データを作成するための時系列データ作成部３１０４と、時系列データに基づいて、作業員の心身状態を推定するための心身状態推定部３１０５と、推定された作業員の心身状態に基づいて、作業員に作業を割り当てるための作業割り当て部３１０６とを備える。
【００２９】
＜第１の実施の形態＞
以下、本実施の形態に関する作業割り当て装置、および、作業割り当て方法について説明する。
【００３０】
＜作業割り当て装置の構成について＞
図１は、本実施の形態に関する作業割り当て装置の構成の例をさらに具体的に示す図である。
【００３１】
図１に例が示されるように、作業割り当て装置１０１は、生体情報取得部１０２と、生産情報取得部１０３と、各種情報連携部１０４と、心身状態推定部１０５と、作業割り当て部１０６と、通知部１０７と、生体情報蓄積部１０８と、生産情報蓄積部１０９と、心身状態蓄積部１１０とを備える。
【００３２】
図１における構成のうちの生体情報取得部１０２は、たとえば、工場、プラントまたは建設現場などにおいて作業を行う作業員の身体に装着可能なウェアラブル端末である。生体情報取得部１０２は、取得した生体情報を生体情報蓄積部１０８に送信する。
【００３３】
以下においては、例として、工場における作業員を計測の対象として説明する。なお、一人の作業員が複数のウェアラブル端末を装着して使用する場合があるため、図１に例が示される作業割り当て装置１０１は、計測の対象となる作業員の数と同等またはそれ以上の数に対応する生体情報取得部１０２を備えることができる。
【００３４】
図２は、作業員に装着されたウェアラブル端末によって取得された生体情報の例を示す図である。
【００３５】
ここで、生体情報とは、ウェアラブル端末によって取得された作業員の心拍数（心拍周期）、脈拍数、瞬目数、眼電位、視線、体表面温度、深部体温、血圧、呼吸数、発汗量および皮膚電位などの時系列データである。
【００３６】
生体情報には、作業員ごとに固有の作業員ＩＤ、取得された生体情報の種別を表す生体情報種別（図２においては心拍数）、計測の開始日時を表す計測開始時刻および計測の終了日時を表す計測終了時刻などのヘッダ部、および、取得された生体情報の数値情報（計測値。図２においてはそれぞれの時刻における心拍数）などのデータ部が格納されている。
【００３７】
図２の例では計測値は整数値となっているが、実数値となってもよく、これはウェアラブル端末の仕様によって決定される。
【００３８】
さらに、それぞれの計測値の時刻情報は、それぞれの計測値が取得された時刻が特定できればよい。たとえば、ウェアラブル端末が作業員から生体情報を取得する周期が一定であれば、周期情報をヘッダ部に記載することによってそれぞれの計測値の時刻を特定することができる。この場合、生体情報から、計測値の時刻情報を省略することができる。
【００３９】
図１における構成のうちの生産情報取得部１０３は、工場内のそれぞれの生産工程に対応して設置される。生産情報取得部１０３は、作業員の作業実績に関する情報である生産情報を取得し、さらに、取得した生産情報を生産情報蓄積部１０９に送信する。なお、生産情報取得部１０３は生産工程ごとに生産情報を取得するため、図１に示される作業割り当て装置１０１は、生産工程の数に応じて生産情報取得部１０３を備えることができる。
【００４０】
図３は、それぞれの生産工程に対応する生産情報取得部によって取得される生産情報の例を示す図である。
【００４１】
ここで、生産情報とは、対象の作業名、累計作業（台）数、任意の時間当たり平均作業（台）数、１台当たりの平均作業時間、手戻り回数および不良発生率などの作業実績に関する時系列データである。
【００４２】
生産情報には、作業員ごとに固有の作業員ＩＤ、作業内容を表す作業名（図３においては組み立て）、作業中の機種を表す機種名、取得された生産情報の種別を表す生産情報種別（図３においては１台当たりの作業時間）、作業の開始日時を表す作業開始時刻および作業の終了日時を表す作業終了時刻などのヘッダ部、および、製品の１台１台を特定する製品ＩＤおよび生産情報の数値情報（図３においては製品ＩＤに対応する作業時間）などのデータ部が格納されている。
【００４３】
なお、１つの生産工程に複数種類の機種が用いられている場合があるため、ヘッダ部として記載されている機種名は、データ部として記載されてもよい。
【００４４】
図１における構成のうちの生体情報蓄積部１０８は、生体情報取得部１０２で取得された生体情報を蓄積する。また、生体情報蓄積部１０８は、管理者によってあらかじめ設定された周期で、各種情報連携部１０４に生体情報を送信する。
【００４５】
図１における構成のうちの生産情報蓄積部１０９は、生産情報取得部１０３で取得された生産情報を蓄積する。また、生産情報蓄積部１０９は、管理者によってあらかじめ設定された周期で、各種情報連携部１０４に生産情報を送信する。
【００４６】
図１における構成のうちの各種情報連携部１０４は、生体情報蓄積部１０８および生産情報蓄積部１０９に蓄積された時系列データを、管理者によってあらかじめ設定された周期およびデータ量で取得する。そして、各種情報連携部１０４は、それぞれのデータ（すなわち、生体情報および生産情報）を用いて、作業員ＩＤに関連づけられた時系列データを新たに作成する。
【００４７】
たとえば、各種情報連携部１０４は、１分ごとに直近３０分間の時系列データを取得する。そして、各種情報連携部１０４は、取得した生体情報および生産情報を用いて新たに時系列データを作成し、かつ、当該時系列データを心身状態推定部１０５に送信する。
【００４８】
図４は、各種情報連携部１０４によって作成された時系列データの例を示す図である。
【００４９】
図４に示される例では、データ部において、生体情報蓄積部１０８から作業員の生体情報として心拍数および瞬目数が取得され、かつ、生産情報蓄積部１０９から工場設備の生産情報として製品ＩＤおよび累計作業台数が取得されている。
【００５０】
なお、各種情報連携部１０４において新たに時系列データを作成する際、複数存在する生体情報取得部１０２の時刻情報に差異が発生する可能性がある。その際、たとえば、ノイズデータを定期的に発生させる方法または作業員に同じ動作を行ってもらうなどの方法で、時刻情報の差異の影響を小さくすることができる。
【００５１】
図１における構成のうちの心身状態推定部１０５は、各種情報連携部１０４によって作成された時系列データを用いて、作業員の心身状態を推定する。また、心身状態推定部１０５は、推定された作業員の心身状態を、時系列データとして心身状態蓄積部１１０に送信する。
【００５２】
ここで、作業員の心身状態とは、作業員の作業への集中度、作業員の疲労度、作業員のストレス度、または、作業員の眠気などである。
【００５３】
心身状態推定部１０５は、作業員が作業している間であっても、各種情報連携部１０４によって随時作成される時系列データを用いて、作業員の心身状態を推定する。
【００５４】
図５は、心身状態推定部１０５によって作業員の心身状態を推定する処理手順の例を示すフローチャートである。以下においては、心身状態として作業員の集中度を推定対象として説明する。
【００５５】
まず、心身状態推定部１０５は、たとえば、図４に例が示されたように、各種情報連携部１０４から、時系列データである生体情報および生産情報を取得する（ステップＳＴ５０１）。
【００５６】
ここでは、心身状態推定部１０５が上記の時系列データを取得する周期およびデータ量は、各種情報連携部１０４が生体情報蓄積部１０８および生産情報蓄積部１０９から時系列データを取得する周期およびデータ量と等しいものとする。
【００５７】
たとえば、各種情報連携部１０４が生体情報蓄積部１０８および生産情報蓄積部１０９から時系列データを取得する周期を１分、データ量を直近３０分間に対応する量と管理者が設定した場合、心身状態推定部１０５は、１分ごとに直近３０分間の生体情報および生産情報を各種情報連携部１０４から取得する。そして、心身状態推定部１０５は、取得した生体情報および生産情報、さらにはそれらの情報の時間変化を用いて、作業員の心身状態の推定を行う。
【００５８】
具体的には、心身状態推定部１０５は、取得した生体情報および生産情報のうち、生体情報のみを用いて作業員の集中度を推定する（ステップＳＴ５０２）。
【００５９】
作業員の集中度の推定方法としては、たとえば、当該作業員の通常時における生体情報を基準値として保持しておき、ステップＳＴ５０１で取得された生体情報の平均値と比較することによって、作業員の集中の度合い（集中度）を数値化（たとえば、１から１０で表現）する方法が考えられる。
【００６０】
上記の方法では、作業員の通常時における生体情報は生体情報蓄積部１０８に蓄積され、心身状態推定部１０５が生体情報蓄積部１０８から直接取得することとなるが、生体情報蓄積部１０８が各種情報連携部１０４に生体情報を送信する際に、作業員の通常時における生体情報が付加されてもよい。
【００６１】
なお、心身状態推定部１０５が心身状態の推定を行う際に、対象の作業員の心身状態に影響する生体情報に重み付けを行って推定を行ってもよい。すなわち、取得されたすべての生体情報を必ずしも基準値と比較する必要はない。
【００６２】
図６は、それぞれの心身状態と当該心身状態の推定に用いる生体情報の重み付けの例を示す図である。
【００６３】
図６に例が示されるように、たとえば、集中度の推定においては、生体情報のうちの瞬目数に大きな重み付けを行い、視線に中程度の重み付けを行い、心拍周期などには小さな重み付けを行ってもよい。
【００６４】
また、たとえば、疲労度の推定においては、生体情報のうちの心拍周期に大きな重み付けを行い、瞬目数に中程度の重み付けを行い、視線などには小さな重み付けを行ってもよい。
【００６５】
また、たとえば、ストレス度の推定においては、生体情報のうちの心拍周期に大きな重み付けを行い、体表面温度に中程度の重み付けを行い、視線などには小さな重み付けを行ってもよい。
【００６６】
次に、心身状態推定部１０５は、推定された作業員の集中度がしきい値以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ５０３）。すなわち、実質的には、生体情報がしきい値以上であるか否かを判定する。
【００６７】
たとえば、しきい値を通常時の集中度である「５」として、推定された作業員の集中度が当該しきい値以上である場合、すなわち、図５に例が示されるステップＳＴ５０３から分岐する「ＹＥＳ」に対応する場合には、作業員の集中度が高いと判定し、ステップＳＴ５０４へ進む。
【００６８】
一方で、推定された作業員の集中度が当該しきい値未満である場合、すなわち、図５に例が示されるステップＳＴ５０３から分岐する「ＮＯ」に対応する場合には、作業員の集中度が低いと判定する。そして、心身状態推定部１０５は、推定された作業員の集中度を、心身状態蓄積部１１０に送信して、動作を終了する。
【００６９】
次に、ステップＳＴ５０４において、心身状態推定部１０５は、作業員が行っている作業の生産情報としきい値とを比較して、作業効率を算出（たとえば、１から１０で表現）する。
【００７０】
ここで、生産情報との比較に用いるしきい値としては、たとえば、対象となる作業員の直近１週間の同作業における生産情報の平均値を利用する。
【００７１】
図７は、生産情報との比較に用いるしきい値の例を示す図である。上記のステップＳＴ５０４では、図７に示されるような生産情報のうち、たとえば、１台当たりの平均作業時間（図７では４秒）または不良発生率（図７では０．０１％）などを、ステップＳＴ５０１で取得された生産情報と比較する。そして、現在の作業効率を判定する。
【００７２】
具体的には、ステップＳＴ５０１で取得された平均作業時間が、図７に示された平均作業時間よりも短いほど、作業効率は高くなり、また、ステップＳＴ５０１で取得された不良発生率が、図７に示された不良発生率よりも低いほど、作業効率は高くなる。
【００７３】
ここで、直近１週間の生産情報は生産情報蓄積部１０９に蓄積され、心身状態推定部１０５が生産情報蓄積部１０９から直接取得することとなるが、生産情報蓄積部１０９が各種情報連携部１０４に生産情報を送信する際に、直近１週間の生産情報が付加されてもよい。
【００７４】
また、従事する作業内容の変更などによって直近１週間以内に現在従事している作業の生産情報がない場合は、直近１週間よりも過去の生産情報を用いて、合計５日間の生産情報となるようにしてもよい。また５日間でなくとも、直近１日または直近１回の生産情報に基づいてしきい値を設定してもよい。
【００７５】
しかしながら、この場合には、たとえば、直近１回の作業従事時に体調不良などで作業効率が大きく低下していた場合などの影響が大きくなる可能性があるため、しきい値として用いる生産情報は少なくとも直近２日または直近２回分を用いることが望ましい。
【００７６】
さらに、初めて従事する作業など、当該作業員の過去の生産情報がない場合は、作業員の熟練度によって作業効率を判定してもよい。
【００７７】
図８は、作業員の熟練度ごとの生産情報の平均値を示す図である。心身状態の推定対象となっている作業員の熟練度に基づく図８に示されるような熟練度ごとの平均値と比較することによって、作業効率の算出が可能となる。
【００７８】
図８に示される例では、新人の１台当たりの平均作業時間が６秒で、新人の不良発生率が０．０１％であるのに対し、中堅の１台当たりの平均作業時間が４秒で、中堅の不良発生率が０．０００１％であり、また、熟練の１台当たりの平均作業時間が２秒で、熟練の不良発生率が０．０００１％である。
【００７９】
また、その他の作業効率の算出方法として、直近１週間の生産情報の平均値または熟練度に基づく生産情報の平均値を利用せずに、上記のステップＳＴ５０１で取得された生体情報から推定される生産情報と、上記のステップＳＴ５０１で取得された生産情報とを比較する方法もある。
【００８０】
図９および図１０は、ステップＳＴ５０１で取得された生体情報から推定される生産情報と、ステップＳＴ５０１で取得された生産情報とを比較する方法のイメージを示す図である。なお、図９および図１０では、生体情報としての瞬目数を用いて、１台当たりの平均作業時間を推定する例が示される。
【００８１】
ここで、図９においては、縦軸が瞬目数［回／分］を示し、横軸が時刻を示す。また、図１０においては、縦軸が１台当たりの作業時間［秒］を示し、横軸が時刻を示す。
【００８２】
まず、図９を用いて、作業に従事している作業員の過去の生体情報に基づいて、ある時間間隔ｔ内での瞬目数の平均値、最大値および最小値を算出する。
【００８３】
次に、図１０を用いて、当該作業員の過去の生産情報に基づいて、ある時間間隔ｔ内での１台当たりの平均作業時間を算出する。
【００８４】
次に、これらのデータ間の関係を用いて、瞬目数の平均値、最大値および最小値から１台当たりの平均作業時間を算出するモデルｆを構築する。なお、モデルｆは、以下の式（１）のように示される。
【００８５】
【数１】
2020183570.tif 000003
【００８６】
最後に、上記のモデルｆを用いて、ステップＳＴ５０１で取得された瞬目数から１台当たりの平均作業時間を推定する。
【００８７】
また、本モデルｆの推定値を基準として、ステップＳＴ５０１で取得された生産情報との比較を行い、作業効率を算出してもよい。
【００８８】
なお、図９および図１０の例では瞬目数を用いてモデルｆを構築する例が示されたが、他の生体情報を用いてモデルを構築してもよいし、複数の生体情報を組み合わせてモデルを構築してもよい。
【００８９】
次に、心身状態推定部１０５は、作業員の作業効率を考慮した集中度（以下、実効集中度）の推定を行う（ステップＳＴ５０５）。実効集中度の推定方法としては、たとえば、１０段階で表現された集中度と、同じく１０段階で表現された作業効率との平均値を算出するという方法が考えられる。
【００９０】
このように、心身状態推定部１０５によれば、作業効率を考慮した心身状態（たとえば、実効集中度）の推定が可能となる。そのため、たとえば、ある作業員が生体情報のみに基づけば集中度が高いと推定されたが実際は作業効率が悪いという場合にも、作業員の作業効率も考慮した集中度（実効集中度）を推定することが可能となる。
【００９１】
図１１は、心身状態推定部１０５で推定された作業員の実効集中度の例を示す図である。
【００９２】
図１１に例が示される例では、ヘッダ部において、心身状態種別が「実効集中度」とされ、計測開始時刻および計測終了時刻が示されている。また、データ部において、それぞれの時刻における実効集中度が数値化されて示されている。
【００９３】
図１における構成のうちの心身状態蓄積部１１０は、心身状態推定部１０５によって推定された作業員の心身状態（具体的には、作業効率を考慮した作業員の心身状態）の時系列データを蓄積する。また、心身状態蓄積部１１０は、当該時系列データを作業割り当て部１０６に送信する。
【００９４】
図１における構成のうちの作業割り当て部１０６は、心身状態蓄積部１１０に蓄積された作業員の直近の心身状態の時系列データを取得する。そして、作業割り当て部１０６は、作業員の作業効率の向上を図るための作業割り当て情報を作成する。
【００９５】
その際、作業割り当て部１０６は、それぞれの作業に必要な実効集中度の情報をしきい値として用いる。なお、それぞれの作業における実効集中度は、作業員の熟練度に応じて設定されている。
【００９６】
当該情報は、生産情報蓄積部１０９に蓄積されるが、その他のコンピュータ端末に蓄積されていてもよい。
【００９７】
また、作業割り当て部１０６が心身状態蓄積部１１０からデータを取得する周期はあらかじめ管理者によって設定される。そして、たとえば、データを取得する周期が３０分である場合は、作業割り当て部１０６は、３０分ごとに作業割り当て情報を作成することができる。
【００９８】
図１２は、それぞれの作業に必要な実効集中度の情報の例を示す図である。なお、それぞれの作業における実効集中度は、作業員の熟練度に応じて設定されている。また、それぞれの作業において必要とされる実効集中度は、数値が大きいほど高い集中力が求められることを意味する。
【００９９】
図１２においては、検査作業では、新人が実効集中度「９」を必要とし、中堅が実効集中度「６」を必要とし、熟練が実効集中度「５」を必要とする旨が示されている。また、組み立て作業では、新人が実効集中度「７」を必要とし、中堅が実効集中度「５」を必要とし、熟練が実効集中度「５」を必要とする旨が示されている。また、ピッキング作業では、新人が実効集中度「４」を必要とし、中堅が実効集中度「３」を必要とし、熟練が実効集中度「２」を必要とする旨が示されている。また、棚卸し作業では、新人が実効集中度「２」を必要とし、中堅が実効集中度「１」を必要とし、熟練が実効集中度「１」を必要とする旨が示されている。
【０１００】
作業割り当て部１０６は、心身状態蓄積部１１０から取得した作業員の直近の心身状態の時系列データ（たとえば、作業員の実効集中度）が現在の作業に必要な実効集中度の条件を満たさない場合（すなわち、現在の作業員の実効集中度が必要とされる実効集中度以上でない場合）に、作業に必要な実効集中度が現在の作業員の実効集中度以下で、かつ、必要な実効集中度が現在の作業員の実効集中度に最も近い作業に、当該作業員の作業内容を変更する作業割り当て情報を作成する。
【０１０１】
たとえば、組み立て作業を行っている新人作業員Ａの実効集中度が「３」と判定された場合、当該作業に必要な新人の実効集中度の条件は「７」以上であるため、作業割り当て部１０６は、新人作業員Ａの作業内容を変更するような作業割り当て情報を作成する。
【０１０２】
当該作業割り当て情報における変更先の作業としては、必要な実効集中度の条件が「３」以下で、かつ、必要な実効集中度が「３」に最も近い棚卸し作業（必要な実効集中度の条件が「２」以上）が適当であると判定する。
【０１０３】
また、対象となる新人作業員Ａの実効集中度が低く（たとえば、実効集中度「１」）、変更先の候補となる作業が存在しない場合、作業割り当て部１０６は、休憩指示を行い当該作業員の実効集中度が回復するようにしてもよい。
【０１０４】
さらに、変更先の候補となる作業が存在している場合でも、たとえば、対象となる作業員の実効集中度が「３」より小さい場合は、一律で休憩指示を行うようにあらかじめ設定されていてもよい。
【０１０５】
なお、心身状態蓄積部１１０から取得した実効集中度が現在従事している作業に必要な実効集中度の条件を満たしている場合は、作業割り当て部１０６は、当該作業を継続するような作業割り当て情報を作成する。
【０１０６】
上述された例では、作業員の実効集中度に基づく作業割り当て情報の作成方法が示されたが、作業員の実効集中度以外の、作業効率を考慮した心身状態に基づいて、作業割り当て情報を作成してもよい。
【０１０７】
図１３は、それぞれの作業に必要な作業員の心身状態（実効集中度、作業効率を考慮した疲労度である実効疲労度、および、作業効率を考慮したストレス度である実効ストレス度）の情報の例を示す図である。なお、それぞれの作業における実効集中度、実効疲労度および実効ストレス度は、作業員の熟練度に応じて設定されている。また、それぞれの作業において必要とされる実効疲労度は、数値が小さいほど疲労が蓄積していない状態であることが求められることを意味する。また、それぞれの作業において必要とされる実効ストレス度は、数値が小さいほどストレスが蓄積していない状態であることが求められることを意味する。
【０１０８】
図１３においては、検査作業では、新人が実効集中度「９」、実効疲労度「６」および実効ストレス度「６」を必要とし、中堅が実効集中度「６」、実効疲労度「７」および実効ストレス度「５」を必要とし、熟練が実効集中度「５」、実効疲労度「８」および実効ストレス度「４」を必要とする旨が示されている。また、組み立て作業では、新人が実効集中度「７」、実効疲労度「２」および実効ストレス度「４」を必要とし、中堅が実効集中度「５」、実効疲労度「４」および実効ストレス度「２」を必要とし、熟練が実効集中度「５」、実効疲労度「５」および実効ストレス度「１」を必要とする旨が示されている。また、ピッキング作業では、新人が実効集中度「４」、実効疲労度「７」および実効ストレス度「３」を必要とし、中堅が実効集中度「３」、実効疲労度「８」および実効ストレス度「１」を必要とし、熟練が実効集中度「２」、実効疲労度「８」および実効ストレス度「１」を必要とする旨が示されている。また、棚卸し作業では、新人が実効集中度「２」、実効疲労度「６」および実効ストレス度「２」を必要とし、中堅が実効集中度「１」、実効疲労度「７」および実効ストレス度「１」を必要とし、熟練が実効集中度「１」、実効疲労度「８」および実効ストレス度「１」を必要とする旨が示されている。
【０１０９】
図１３に例が示されるように、検査作業は他の作業に比べて実効集中度の影響が大きく（すなわち、作業員の実効集中度が高いことが求められる）、組み立て作業は他の作業に比べて実効疲労度の影響が大きく（すなわち、作業員の実効疲労度が低い状態であることが求められる）、また、棚卸し作業は他の作業に比べて実効ストレス度の影響が大きい（すなわち、作業員の実効ストレス度が低い状態であることが求められる）ことなど、作業ごとに影響を与える心身状態が異なることが分かる。
【０１１０】
たとえば、上述された例では、組み立て作業を行っている新人作業員Ａの実効疲労度が「１」である場合は、当該作業に必要な実効疲労度の条件「２」以下を満たしているため、作業割り当て部１０６は、当該作業の継続を指示してもよい。
【０１１１】
ここで、実効疲労度および実効ストレス度を用いた条件判定では、現在の実効疲労度および実効ストレス度がそれぞれの作業に必要な実効疲労度および実効ストレス度以下である場合に、当該作業を行うための条件を満たしているとする。
【０１１２】
すなわち、作業割り当て部１０６が作業割り当て情報を作成する際は、対象となる作業に最も影響を与える心身状態を選択して、作業割り当て情報を作成してもよい。
【０１１３】
また、対象となる作業に最も影響を与える心身状態が当該作業を行うための条件を満たしている場合でも、その他の心身状態のうち少なくとも１つが当該作業の条件を大幅に（たとえば、５０％以上）満たしていない場合は、作業割り当て部１０６は、作業の変更を指示するような作業割り当て情報を作成してもよい。
【０１１４】
上述された例では、組み立て作業を行っている新人作業員Ａの実効集中度が「３」であり、かつ、実効疲労度が「１」である場合、当該作業に最も影響を与える実効疲労度の条件「２」以下を満たすため作業の継続を指示することができるが、新人作業員Ａの実効集中度「３」が、組み立て作業に必要とされる実効集中度「７」を５０％以上下回っているため、作業内容の変更を指示してもよい。
【０１１５】
その際、作業員の推定された心身状態のうち、最も優れた心身状態を基準として変更先の候補となる作業を選定してもよい。
【０１１６】
上述された例では、組み立て作業を行っている新人作業員Ａの実効集中度が「３」であり、実効疲労度が「１」であり、かつ、実効ストレス度が「４」である場合、新人作業員Ａの心身状態として実効疲労度が最も優れていると判定する。
【０１１７】
ここで、心身状態が「優れている」とは、実効集中度であれば高い値であり、実効疲労度および実効ストレス度であれば低い値であることを意味する。
【０１１８】
上記のうち、組み立て作業に必要な条件のうち実効疲労度は条件を満たしているが、実効集中度が条件を５０％以上下回っているため、当該作業の継続が不可と判定された場合、作業に必要な実効疲労度が「１」以上で、かつ、作業に必要な実効疲労度が「１」に最も近い、検査作業および棚卸し作業（ともに必要な実効疲労度の条件は「６」）を、変更先の作業の候補として選択することができる。
【０１１９】
検査作業の場合は、必要な実効集中度の条件が「９」以上である。よって、新人作業員Ａの現在の実効集中度「３」は当該条件を５０％以上下回るため、検査作業は変更先の作業として適さない。
【０１２０】
これに対し、棚卸し作業の場合は、必要な実効集中度の条件が「２」以上であり、新人作業員Ａの現在の実効集中度「３」は当該条件を満たす。また、棚卸し作業に必要な実効ストレス度の条件は「８」以下であり、新人作業員Ａの現在の実効ストレス度「４」は当該条件も満たす。そのため、変更先の作業として棚卸し作業が適当であると判定される。
【０１２１】
なお、棚卸し作業の条件も満たさなかった場合は、作業に必要な実効疲労度が棚卸し作業以上であるピッキング作業を変更先の作業として選択する。そして、実効集中度および実効ストレス度が条件を満たすまたは条件の５０％以上下回っていない場合に、ピッキング作業への変更を指示する。
【０１２２】
一方で、変更先の作業候補が存在しない場合は、休憩指示を行ってもよい。
【０１２３】
図１における構成のうちの通知部１０７は、作業割り当て部１０６で作成された作業割り当て情報を管理者へ通知する。当該通知は、管理者のコンピュータ端末に接続されたディスプレイモニターにメッセージ通知を行う方法で実現される。
【０１２４】
また、管理者が所定の位置から離れて作業を行っている場合にはメッセージ通知の受け取りができないため、管理者が身に付けているスマートフォンまたはタブレットなどの端末にメッセージ通知を行ってもよい。さらに、それぞれの生産工程を行う箇所にディスプレイモニターまたはタブレットを設置することによって、管理者だけでなく作業員本人にも同時にメッセージ通知を行ってもよい。
【０１２５】
図１４は、本実施の形態に関する作業割り当て装置を実際に運用する場合のハードウェア構成を概略的に例示する図である。図１４においては、特に、生産情報取得部１０３と、各種情報連携部１０４と、心身状態推定部１０５と、作業割り当て部１０６とを実現するためのコンピュータ端末のハードウェア構成の例が示されている。
【０１２６】
なお、図１４に例示されるハードウェア構成は、図１に例示される構成とは数などが整合しない場合があるが、これは図１に例示される構成が概念的な単位を示すものであることに起因する。
【０１２７】
よって、少なくとも、図１に例示される１つの構成が、図１４に例示される複数のハードウェア構成から成る場合と、図１に例示される１つの構成が、図１４に例示されるハードウェア構成の一部に対応する場合と、さらには、図１に例示される複数の構成が、図１４に例示される１つのハードウェア構成に備えられる場合とが想定され得る。
【０１２８】
また、図１４に例示されるハードウェア構成は、図１に例示される作業割り当て装置の概念的な構成を具体化して例示するものである。したがって、図１４には、図１に例示される作業割り当て装置の概念的な構成に対応するハードウェア構成に加えて、新たなハードウェア構成が追加される場合があるが、新たに追加されるそれらのハードウェア構成が備えられない場合であっても、本実施の形態に関する作業割り当て装置は成立し得る。
【０１２９】
図１４におけるコンピュータ端末は、情報を入力することができる入力装置としてのキーボード１２０１およびマウス１２０２と、演算装置としてのマイクロプロセッサ１２０３と、記憶装置としてのハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ  ｄｒｉｖｅ、すなわち、ＨＤＤ）１２０４、ランダムアクセスメモリー（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ、すなわち、ＲＡＭ）１２０５およびリードオンリーメモリー（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ、すなわち、ＲＯＭ）１２０６と、グラフィックチップ１２０７と、フレームバッファ１２０８と、情報を出力することができる出力装置としてのディスプレイモニター１２０９とを備えている。
【０１３０】
なお、演算装置には、たとえば、中央演算処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ、すなわちＣＰＵ）、マイクロコンピュータ、または、デジタルシグナルプロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、すなわちＤＳＰ）なども含まれる。また、演算装置は、記憶装置などに格納されたプログラムを実行するものであってもよい。
【０１３１】
図１５は、本実施の形態に関する作業割り当て装置のネットワーク構成の例を示す図である。ここで、通知部１０７は、作業割り当て部１０６に相当するコンピュータ端末に含まれるものとする。
【０１３２】
図１５に例が示されるように、作業割り当て装置におけるすべての構成要素がネットワークで接続されている。ただし、生体情報取得部１０２は、作業員が身に付けているスマートフォンまたはタブレットなどを介して、作業員の数に対応してネットワークに接続されてもよい。
【０１３３】
また、生体情報取得部１０２は、作業員が身に付けているスマートフォンまたはタブレット端末などとの間で、たとえば、３Ｇ移動体通信、４Ｇ移動体通信またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などによって接続されてもよい。
【０１３４】
さらに、心身状態推定部１０５、生体情報蓄積部１０８、生産情報蓄積部１０９および心身状態蓄積部１１０は、それぞれ外部ネットワークで接続されていてもよい。この場合、心身状態の推定を工場とは離れた位置に設置された社内のデータセンターまたは他社のクラウドコンピューティングなどを用いて実行することが可能となる。
【０１３５】
工場内において、製品「Ｐ００１」の組み立て作業中の新人作業員Ｗ（作業員ＩＤ「Ｗ００１」）にグラス型のウェアラブル端末を装着させる。
【０１３６】
生体情報取得部１０２としてのグラス型のウェアラブル端末で取得可能な生体情報は瞬目数であり、たとえば、直近１分間における瞬目数を５秒ごとに取得する。そして、生体情報取得部１０２は、当該生体情報を生体情報蓄積部１０８に送信する。
【０１３７】
一方で、生産情報取得部１０３では、製品「Ｐ００１」１台の組み立てに要した作業時間を取得する。そして、生産情報取得部１０３は、当該精算情報を生産情報蓄積部１０９に送信する。
【０１３８】
各種情報連携部１０４は、周期（たとえば、１分）ごとに直近３０分間の時系列データを、生体情報蓄積部１０８および生産情報蓄積部１０９から取得する。
【０１３９】
心身状態推定部１０５は、図５に例が示された処理手順にしたがって、作業員の心身状態の推定を行う。
【０１４０】
そして、心身状態推定部１０５は、各種情報連携部１０４から取得した時系列データのうち、生体情報（ここでは瞬目数）の平均値［回／分］（ここでは、１０とする）を算出する。そして、心身状態推定部１０５は、算出された平均値（ここでは１０）を通常時の平均値［回／分］（ここでは、２０とする）と比較する。
【０１４１】
そして、心身状態推定部１０５は、各種情報連携部１０４から取得した時系列データから算出された生体情報の平均値が、通常時の平均値よりも５０％減少していることに基づいて、集中度を算出する（ここでは７）。ここで、通常時の集中度は「５」と設定されている。
【０１４２】
算出された集中度「７」は通常時の集中度「５」よりも大きいため、生産情報（１台当たりの作業時間）としきい値とを比較して、作業効率の算出を行う。
【０１４３】
心身状態推定部１０５は、各種情報連携部１０４から取得された時系列データのうち、生産情報（作業時間）の平均値［秒］（１台当たりの平均作業時間。ここでは８．５とする）を算出する。そして、心身状態推定部１０５は、算出された平均値を直近１週間の同作業における平均値［秒］（ここでは５とする）とを比較する。
【０１４４】
そして、心身状態推定部１０５は、算出された平均値が直近１週間の同作業における平均値よりも７０％増加していることに基づいて、作業効率を算出する（ここでは２とする）。ここで、通常時（直近１週間の同作業における平均値）の作業効率は「５」と設定されている。
【０１４５】
最後に、心身状態推定部１０５は、生体情報から推定された集中度「７」と作業効率「２」との平均値「４．５」を算出し、当該値を実効集中度として心身状態蓄積部１１０に送信する。
【０１４６】
作業割り当て部１０６では、管理者が設定した周期（たとえば、３０分）ごとに、心身状態蓄積部１１０から新人作業員Ｗの直近の心身状態を取得する。そして、作業割り当て部１０６は、取得した実効集中度「４．５」と、たとえば図１２に例が示されたそれぞれの作業において必要な熟練度に対応する実効集中度の条件とに基づいて、たとえば、必要な実効集中度が「２」である棚卸し作業を新人作業員Ｗに割り当てる作業割り当て情報を作成する。そして、作業割り当て部１０６は、当該情報を通知部１０７に送信する。
【０１４７】
通知部１０７では、作業割り当て部１０６から取得した作業割り当て情報を管理者のコンピュータ端末に通知する。
【０１４８】
このように、本実施の形態によれば、作業員の生体情報と工場設備の生産情報とを用いて作業員の心身状態を推定することによって、心身状態の推定精度を向上させることが可能となる。
【０１４９】
また、本実施の形態によれば、作業員の心身状態の推定結果に基づいて作業員の心身状態に適する作業の作業員への割り当てを実施することができるため、作業の効率化を図ることが可能となる。
【０１５０】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態に関する作業割り当て装置、および、作業割り当て方法について説明する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【０１５１】
本実施の形態における作業割り当て装置では、コンピュータ端末のハードウェア構成またはネットワーク構成などは上述の第１の実施の形態と同様であるため、ここではその詳しい説明を省略する。本実施の形態では、第１の実施の形態と異なる部分について主に説明する。
【０１５２】
＜作業割り当て装置の構成について＞
本実施の形態において、生体情報取得部１０２は、上述した第１の実施の形態において説明した作業員の生体情報に加えて、移動などのために生じる加速度（移動加速度）、３軸加速度、移動経路、滞留時間、作業員の位置情報などの動態情報をさらに取得する。動態情報は、作業員が身に付けたウェアラブル端末によって取得するが、スマートフォンまたはタブレットに内蔵された加速度センサーまたはＧＰＳなどを用いて取得してもよい。
【０１５３】
図１６は、生体情報取得部１０２によって取得される作業員の動態情報の例を示す図である。なお、図１６におけるｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、それぞれ、水平方向の軸、ｘ軸と直交する水平方向の軸、および、鉛直方向の軸に対応するものとする。
【０１５４】
図１６に例が示されるように、動態情報には作業員ごとに固有の作業員ＩＤ、取得された動態情報の種別を表す動態情報種別、計測の開始日時を表す計測開始時刻、計測の終了日時を表す計測終了時刻などのヘッダ部、および、取得された動態情報の数値情報（計測値）などのデータ部が格納されている。
【０１５５】
上記の作業員の動態情報を取得し、さらに、分析することによって、作業員が従事すべき作業の作業中であるか否かなどを判定することが可能となる。
【０１５６】
たとえば、作業員が従事すべき工程の工場内の位置が（ｘ，ｙ）であり、作業員の位置情報が（ｘ±５，ｙ±５）を示している場合は、作業員が本来従事すべき作業とは異なる作業を行っていると判定することができる。また、位置情報ではなく加速度および３軸加速度を用いて、作業員が従事すべき作業の作業中であるか否かなどを判定することも可能である。
【０１５７】
図１７は、作業員から取得される３軸加速度を用いて、当該作業員が作業中であるか否かの判定を行う場合の例を示す図である。図１７において、縦軸が３軸加速度［ｍ／ｓ２］を示し、横軸が時刻を示す。なお、図１７におけるｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、それぞれ、水平方向の軸、ｘ軸と直交する水平方向の軸、および、鉛直方向の軸に対応するものとする。
【０１５８】
作業員が行う作業は、作業指示書などであらかじめ決められた手順にしたがって行われる。そのため、作業中は、作業員の身体の動きが反映される３軸加速度が一定の周期で変化する。
【０１５９】
図１７に示された例では、ｙ軸方向の加速度が一定の周期で変化していることが分かる。そして、ｙ軸方向の加速度の周期的な変化が、作業員が作業中であることを示すものと判定することができる。
【０１６０】
図１８は、心身状態推定部１０５によって作業員の心身状態を推定する処理手順の例を示すフローチャートである。
【０１６１】
まず、心身状態推定部１０５は、各種情報連携部１０４から、時系列データである生体情報、生産情報、さらには、動態情報を取得する（ステップＳＴ１６０１）。なお、各種情報連携部１０４においては、あらかじめ、生体情報、生産情報および動態情報を用いて、作業員ＩＤに関連づけられた時系列データが作成される。
【０１６２】
次に、心身状態推定部１０５は、作業員の動態情報を用いて、ステップＳＴ１６０１において取得された生体情報および生産情報からノイズを除去する（ステップＳＴ１６０２）。
【０１６３】
具体的には、心身状態推定部１０５は、作業員の動態情報を用いて、作業員が従事すべき作業の作業中であるか否か（たとえば、加速度に基づいて、作業中ではなく歩行移動中であるか）などを判断する。そして、心身状態推定部１０５は、各種情報連携部１０４から取得した生体情報および生産情報からノイズを除去する。
【０１６４】
図１９は、作業員の動態情報を用いて、生体情報および生産情報のノイズ判定を行った結果の例を示す図である。
【０１６５】
図１９に例が示されるように、心身状態推定部１０５は、作業員から取得された３軸加速度の波形を分析することによって、当該作業員が従事すべき作業の作業中であるか否かを判定する。そして、心身状態推定部１０５は、作業中であれば「ｗｏｒｋｉｎｇ」のフラグを、そうでなければ「ｎｏｔ  ｗｏｒｋｉｎｇ」のフラグを時刻情報とともに生成する。
【０１６６】
次に、心身状態推定部１０５は、ノイズ除去された生体情報および生産情報のうち、生体情報のみを用いて作業員の集中度を推定する（ステップＳＴ１６０３）。具体的には、図１９における「ｗｏｒｋｉｎｇ」のフラグに対応する生体情報のみを用いて、作業員の集中度を推定する。
【０１６７】
次に、心身状態推定部１０５は、推定された作業員の集中度がしきい値以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ１６０４）。
【０１６８】
推定された作業員の集中度が当該しきい値以上である場合、すなわち、図１８に例が示されるステップＳＴ１６０４から分岐する「ＹＥＳ」に対応する場合には、作業員の集中度が高いと判定し、ステップＳＴ１６０５へ進む。
【０１６９】
一方で、推定された作業員の集中度が当該しきい値未満である場合、すなわち、図１８に例が示されるステップＳＴ１６０４から分岐する「ＮＯ」に対応する場合には、作業員の集中度が低いと判定する。そして、心身状態推定部１０５は、推定された作業員の集中度を、心身状態蓄積部１１０に送信して、動作を終了する。
【０１７０】
次に、ステップＳＴ１６０５において、心身状態推定部１０５は、作業員が行っている作業の生産情報としきい値とを比較して、作業効率を算出する。
【０１７１】
次に、心身状態推定部１０５は、作業員の作業効率を考慮した集中度（実効集中度）の推定を行う（ステップＳＴ１６０６）。
【０１７２】
ここで、上記のノイズ除去を行わないと、たとえば、作業員が管理者の指示によって生産工程を離れる場合、当該時間中の生体情報および生産情報を用いて心身状態の推定を行ってしまうと、当該作業員の実効集中度が低いと推定されてしまう可能性があった。
【０１７３】
これに対し、上述のように、作業員の動態情報を用いて生体情報および生産情報から「ｎｏｔ  ｗｏｒｋｉｎｇ」時のデータを除去し、さらに、ノイズ除去後の生体情報および生産情報に基づいて作業員の心身状態の推定を行うことによって、作業員の心身状態の推定精度を向上させることができる。
【０１７４】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態に関する作業割り当て装置、作業割り当てシステム、および、作業割り当て方法について説明する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。本実施の形態においても、第１および第２の実施の形態と異なる部分について主に説明する。
【０１７５】
＜作業割り当て装置の構成について＞
図２０は、本実施の形態に関する作業割り当て装置の構成およびスキルマップ作成装置を備える作業割り当てシステムの構成の例を概念的に示す図である。
【０１７６】
図２０に例が示されるように、作業割り当てシステム２０００は、作業割り当て装置１０１と、スキルマップ作成装置１８０１とを備える。
【０１７７】
このうち、作業割り当て装置１０１は、生体情報取得部１０２と、生産情報取得部１０３と、各種情報連携部１０４と、心身状態推定部１０５と、作業割り当て部１０６と、通知部１０７と、生体情報蓄積部１０８と、生産情報蓄積部１０９と、心身状態蓄積部１１０とを備える。
【０１７８】
一方で、スキルマップ作成装置１８０１は、スキルマップ作成部１８０２と、スキルマップ蓄積部１８０３とを備える。
【０１７９】
図２０における構成のうちのスキルマップ作成部１８０２は、心身状態推定部１０５から作業員の心身状態の推定結果を取得する。そして、スキルマップ作成部１８０２は、当該推定結果に基づいて、作業を継続することに起因する作業員の心身状態の経時変化を推定し、かつ、当該経時変化を示す経時変化情報を作成する。そして、スキルマップ作成部１８０２は、当該経時変化情報をスキルマップ蓄積部１８０３に送信する。
【０１８０】
なお、スキルマップ作成部１８０２は、心身状態推定部１０５で作業員の心身状態が推定された直後に、心身状態推定部１０５から作業員の心身状態の推定結果を取得する。
【０１８１】
図２１は、スキルマップ作成部１８０２で作成される、作業員の心身状態（ここでは、実効集中度）の経時変化情報の例を示す図である。
【０１８２】
図２１に例が示されるように、作業員の心身状態の経時変化情報には、作業員ごとに固有の作業員ＩＤ、作業内容を表す作業名、作業対象の機種を表す機種名、心身状態の種別を表す心身状態種別などのヘッダ部、および、心身状態の数値情報（推定値）などのデータ部が格納されている。
【０１８３】
なお、心身状態の数値情報（推定値）の取得周期は、管理者が任意に設定可能である。また、心身状態の数値情報（推定値）の取得周期が一定であれば当該数値情報（推定値）が得られた経過時間が取得可能であるため、数値情報（推定値）の取得周期がヘッダ部に記載されてもよい。
【０１８４】
なお、図２１の例では、作業員ＩＤ「Ｗ００１」の作業員が製品「Ｐ００２」のピッキング作業に過去従事した際の、５分ごとの実効集中度の変化が示されている。
【０１８５】
スキルマップ蓄積部１８０３は、スキルマップ作成部１８０２で作成された作業員の心身状態の経時変化情報を取得し蓄積する。
【０１８６】
作業割り当て部１０６は、心身状態蓄積部１１０に蓄積された作業員の直近の心身状態の時系列データを取得する。同時に、作業割り当て部１０６は、スキルマップ蓄積部１８０３から当該作業員の過去の心身状態の経時変化情報を取得する。
【０１８７】
そして、作業割り当て部１０６は、取得した２種類のデータ（作業員の心身状態の時系列データ、および、当該作業員の心身状態の経時変化情報）を用いて、作業の効率化を図るための作業割り当て情報を作成する。
【０１８８】
たとえば、製品「Ｐ００１」の組み立て作業に従事する新人作業員Ｗ（作業員ＩＤ「Ｗ００１」）の直近の実効集中度が「６」であった場合、これまでは図１２に示されるようなそれぞれの作業に必要な実効集中度の条件を用いて、必要な実効集中度の条件が「６」以下で、かつ、最も「６」に近いピッキング作業（必要な実効集中度の条件「５」）を新人作業員Ｗに割り当て、１時間の作業を指示するような作業割り当て情報を作成していた。
【０１８９】
しかしながらここでは、作業割り当て部１０６は、図２１に例が示されるような過去の心身状態の経時変化情報を用いて、作業開始後３０分の時点における実効集中度「３」を考慮して作業割り当て情報を作成する。
【０１９０】
上記の場合には、新人作業員Ｗはピッキング作業を１時間継続することが困難であると判定されるため、作業割り当て部１０６は、ピッキング作業よりも必要な実効集中度の条件が小さい棚卸し作業を新人作業員Ｗに割り当てるような作業割り当て情報を作成する。
【０１９１】
以上のように、それぞれの作業に必要な実効集中度の条件に加えて、過去の心身状態の経時変化を考慮した作業割り当て情報を作成することによって、効率的な作業の割り当てを行うことができる。そして、その結果として、作業効率の向上を図ることができる。
【０１９２】
＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果の例を示す。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例が示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例が示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。
【０１９３】
また、当該置き換えは、複数の実施の形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施の形態において例が示されたそれぞれの構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。
【０１９４】
以上に記載された実施の形態によれば、作業割り当て装置は、生体情報取得部１０２と、生産情報取得部１０３と、時系列データ作成部と、心身状態推定部１０５と、作業割り当て部１０６とを備える。ここで、時系列データ作成部は、たとえば、各種情報連携部１０４に対応するものである。生体情報取得部１０２は、作業員の身体に装着可能なウェアラブル端末である。生体情報取得部１０２は、作業員の生体に関する生体情報を取得する。生産情報取得部１０３は、作業員の作業実績に関する生産情報を取得する。各種情報連携部１０４は、生体情報および生産情報をそれぞれの作業員について関連づけた時系列データを作成する。心身状態推定部１０５は、時系列データに基づいて、作業員の心身状態（たとえば、作業員の作業への集中度、作業員の疲労度、作業員のストレス度、または、作業員の眠気など）を推定する。作業割り当て部１０６は、推定された作業員の心身状態に基づいて、作業員に作業を割り当てる。
【０１９５】
また、以上に記載された実施の形態によれば、作業割り当て装置は、プログラムを実行する処理回路としてのマイクロプロセッサ１２０３と、実行されるプログラムを記憶する記憶装置（たとえば、ＨＤＤ１２０４、ＲＡＭ１２０５またはＲＯＭ１２０６など）とを備える。そして、処理回路がプログラムを実行することによって、以下の動作が実現される。
【０１９６】
すなわち、作業員の生体に関する生体情報および作業員の作業実績に関する生産情報をそれぞれの作業員について関連づけた時系列データが作成される。そして、時系列データに基づいて、作業員の心身状態を推定される。そして、推定された作業員の心身状態に基づいて、作業員に作業を割り当てられる。
【０１９７】
また、以上に記載された実施の形態によれば、作業割り当て装置は、専用のハードウェアである処理回路を備える。そして、専用のハードウェアである処理回路は、以下の動作を行う。
【０１９８】
すなわち、専用のハードウェアである処理回路は、作業員の生体に関する生体情報および作業員の作業実績に関する生産情報をそれぞれの作業員について関連づけた時系列データを作成する。そして、専用のハードウェアである処理回路は、時系列データに基づいて、作業員の心身状態を推定する。そして、専用のハードウェアである処理回路は、推定された作業員の心身状態に基づいて、作業員に作業を割り当てる。
【０１９９】
このような構成によれば、作業員の生体情報および作業員の作業実績に関する生産情報を考慮して作業員の実効的な心身状態（すなわち、作業員が作業を行う上での実効的な指標）を推定し、さらに、このように推定された作業員の心身状態に基づいて作業員に作業を割り当てる。そのため、生体情報のみから推定される心身状態に基づいて作業員に作業を割り当てる場合に比べて作業を均一化させることができ、適切な人員配置を実現することができる。
【０２００】
なお、本願明細書に例が示される他の構成のうちの少なくとも１つを、以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては言及されなかった本願明細書に例が示される他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【０２０１】
また、以上に記載された実施の形態によれば、心身状態推定部１０５は、生体情報が第１のしきい値以上である場合に、時系列データに基づいて作業員の心身状態を推定する。このような構成によれば、生体情報自体が所望の値を示していない場合に、当該情報をノイズとして除去することができるため、心身状態の推定精度が向上する。
【０２０２】
また、以上に記載された実施の形態によれば、心身状態推定部１０５は、生産情報を作業員の熟練度に応じて異なる第２のしきい値と比較することによって作業員の作業効率を算出し、さらに、生体情報および作業効率を用いて、作業員の心身状態を推定する。このような構成によれば、作業員の作業効率を考慮して、作業員の実効的な心身状態を推定することができるため、生体情報のみから推定される心身状態に基づいて作業員に作業を割り当てる場合に比べて作業を均一化させることができ、適切な人員配置を実現することができる。
【０２０３】
また、以上に記載された実施の形態によれば、生体情報は、作業員の心拍数、脈拍数、瞬目数、眼電位、視線、体表面温度、深部体温、血圧、呼吸数、発汗量または皮膚電位の情報を含む。このような構成によれば、作業員の状態を作業割り当てに反映させることができる。
【０２０４】
また、以上に記載された実施の形態によれば、生産情報は、作業員の累計作業数、平均作業数、手戻り回数または不良発生率の情報を含む。このような構成によれば、作業員の作業実績を作業割り当てに反映させることができる。
【０２０５】
また、以上に記載された実施の形態によれば、心身状態推定部１０５は、作業員が作業している間に作業員の心身状態を推定する。このような構成によれば、作業員の心身状態をリアルタイムで推定することによって、作業員の心身状態に基づく作業割り当てをすばやく行うことができる。また、作業中の心身状態の変化が作業割り当てに即時反映されるため、作業員の作業効率が高まる。
【０２０６】
また、以上に記載された実施の形態によれば、生体情報取得部１０２は、作業員の動態情報を取得する。そして、各種情報連携部１０４は、生体情報、生産情報および動態情報をそれぞれの作業員について関連づけた時系列データを作成する。このような構成によれば、たとえば、作業者が階段を昇降した直後に作業に従事する場合など、生体情報の急激な変化が予想される場合において、動態情報に基づいて生体情報のノイズを除去することができる。そのため、作業員の心身状態の推定精度が高まる。
【０２０７】
また、以上に記載された実施の形態によれば、心身状態推定部１０５は、動態情報に基づいて作業員が作業を行っているか否かを判断する。そして、心身状態推定部１０５は、作業員が作業を行っている場合の時系列データに基づいて作業員の心身状態を推定する。このような構成によれば、動態情報に基づいて作業員が作業を行っていない場合の生体情報のノイズおよび生産情報のノイズを除去することができる。そのため、作業員の心身状態の推定精度が高まる。
【０２０８】
また、以上に記載された実施の形態によれば、動態情報は、作業員の移動加速度、作業員の移動経路または作業員の位置の情報を含む。このような構成によれば、動態情報に基づいて、作業員が作業を行っているか否か、または、作業員の生体情報に急激な変化が生じるような行動がとられているか否かなどを把握することができる。
【０２０９】
また、以上に記載された実施の形態によれば、作業割り当てシステム２０００は、上記の作業割り当て装置１０１と、経時変化推定部とを備える。ここで、経時変化推定部は、たとえば、スキルマップ作成部１８０２に対応するものである。スキルマップ作成部１８０２は、推定された作業員の心身状態に基づいて、作業員の心身状態の経時変化を推定する。作業割り当て部１０６は、推定された作業員の心身状態、および、推定された作業員の心身状態の経時変化に基づいて、作業員に作業を割り当てる。このような構成によれば、作業員の心身状態の経時変化を推定することによって、作業継続によって生じ得る作業員の心身状態の変化を作業割り当てに反映させることができる。
【０２１０】
以上に記載された実施の形態によれば、作業割り当て方法において、作業員の生体に関する生体情報および作業員の作業実績に関する生産情報をそれぞれの作業員について関連づけた時系列データを作成し、時系列データに基づいて、作業員の心身状態を推定し、推定された作業員の心身状態に基づいて、作業員に作業を割り当てる。
【０２１１】
このような構成によれば、作業員の生体情報および作業員の作業実績に関する生産情報を考慮して作業員の実効的な心身状態を推定し、さらに、このように推定された作業員の心身状態に基づいて作業員に作業を割り当てる。そのため、生体情報のみから推定される心身状態に基づいて作業員に作業を割り当てる場合に比べて作業を均一化させることができ、適切な人員配置を実現することができる。
【０２１２】
なお、本願明細書に例が示される他の構成のうちの少なくとも１つを、以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては言及されなかった本願明細書に例が示される他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【０２１３】
また、特段の制限がない場合には、それぞれの処理が行われる順序は変更することができる。
【０２１４】
＜以上に記載された実施の形態における変形例について＞
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面においてひとつの例であって、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
【０２１５】
したがって、例が示されていない無数の変形例、および、均等物が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施の形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態における構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【０２１６】
また、矛盾が生じない限り、以上に記載された実施の形態において「１つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよいものとする。
【０２１７】
さらに、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素は概念的な単位であって、本願明細書に開示される技術の範囲内には、１つの構成要素が複数の構造物から成る場合と、１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成要素が１つの構造物に備えられる場合とを含むものとする。
【０２１８】
また、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれるものとする。
【０２１９】
また、本願明細書における説明は、本技術に関連するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。
【０２２０】
また、以上に記載された実施の形態で記載されたそれぞれの構成要素は、ソフトウェアまたはファームウェアとしても、それと対応するハードウェアとしても想定され、その双方の概念において、それぞれの構成要素は「部」または「処理回路」などと称される。
【符号の説明】
【０２２１】
１０１  作業割り当て装置、１０２  生体情報取得部、１０３  生産情報取得部、１０４  各種情報連携部、１０５  心身状態推定部、１０６  作業割り当て部、１０７  通知部、１０８  生体情報蓄積部、１０９  生産情報蓄積部、１１０  心身状態蓄積部、１２０１  キーボード、１２０２  マウス、１２０３  マイクロプロセッサ、１２０４  ＨＤＤ、１２０５  ＲＡＭ、１２０６  ＲＯＭ、１２０７  グラフィックチップ、１２０８  フレームバッファ、１２０９  ディスプレイモニター、１８０１  スキルマップ作成装置、１８０２  スキルマップ作成部、１８０３  スキルマップ蓄積部、２０００  作業割り当てシステム。
【図１】
2020183570.tif 000004
【図２】
2020183570.tif 000005
【図３】
2020183570.tif 000006
【図４】
2020183570.tif 000007
【図５】
2020183570.tif 000008
【図６】
2020183570.tif 000009
【図７】
2020183570.tif 000010
【図８】
2020183570.tif 000011
【図９】
2020183570.tif 000012
【図１０】
2020183570.tif 000013
【図１１】
2020183570.tif 000014
【図１２】
2020183570.tif 000015
【図１３】
2020183570.tif 000016
【図１４】
2020183570.tif 000017
【図１５】
2020183570.tif 000018
【図１６】
2020183570.tif 000019
【図１７】
2020183570.tif 000020
【図１８】
2020183570.tif 000021
【図１９】
2020183570.tif 000022
【図２０】
2020183570.tif 000023
【図２１】
2020183570.tif 000024
【図２２】
2020183570.tif 000025
【国際調査報告】
2020183570.tif 000026
2020183570.tif 000027
2020183570.tif 000028
2020183570.tif 000029