CN109840649A - 作业人员评价系统、作业人员评价装置及评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供作业人员评价系统、作业人员评价装置及评价方法。作业人员评价系统具备：视频数据取得部，取得通过拍摄作业现场而得到的视频数据；区域提取部，至少根据作业现场的车间规划图划定评价区域，利用车间规划图与视频图像的空间变换关系，从由视频数据取得部取得的视频数据中提取所述评价区域；作业人员识别部，基于区域提取部提取的所述评价区域，识别位于评价区域内的作业人员，并获取作业人员在评价区域内的停留时间和运动速度；以及评价部，根据作业人员识别部得到的作业人员在所述评价区域内的停留时间和运动速度，对作业人员的行为进行分析，利用至少一种评价方法评价作业人员所进行的作业及作业的工厂管理要素。
Description
技术领域
本发明涉及一种作业人员评价系统、作业人员评价装置及评价方法。
背景技术
在现代工厂管理中，运用MES(manufacturing execution system：生产执行系统)来联络管理层与生产现场。但是MES关注的主要是现场有数据输出的物，缺少对人的关注。从事生产活动的作业人员是现在大多数工厂不可缺少的一部分，其劳动情况与生产效率、品质息息相关。
另一方面，以往对作业人员的管理是人为地通过对现场视频进行监视来进行的。因此，难以精确地实现对作业人员的工作情况的把握及评价等。进而，也难以对工厂的生产进度等进行有效的管理。
发明内容
本发明是鉴于现有技术中的上述技术问题而作出的，其目的是提供一种能够提高人员管理能力和工厂生产进度管理能力的作业人员评价系统、作业人员评价装置及评价方法。
为了解决上述问题，本发明的作业人员评价系统，具备：视频数据取得部，取得通过对作业现场进行拍摄而得到的视频数据；区域提取部，至少根据作业现场的车间规划图划定评价区域，利用车间规划图与视频图像的空间变换关系，从由所述视频数据取得部取得的所述视频数据中提取所述评价区域；作业人员识别部，基于由所述区域提取部提取的所述评价区域，识别位于所述评价区域内的作业人员，并获取所述作业人员在所述评价区域内的停留时间和运动速度；以及评价部，根据由所述作业人员识别部得到的所述作业人员在所述评价区域内的停留时间和运动速度，对所述作业人员的行为进行分析，并利用多种评价方法中的至少一个评价方法评价所述作业人员所进行的作业及所述作业的工厂管理要素。
根据本发明的作业人员评价系统，根据车间规划图与视频图像的空间变换关系，从视频数据中提取评价区域，对评价区域内的作业人员的运动信息，评价作业人员的作业和工厂管理要素。由此，能够提高人员管理能力和工厂生产进度管理能力，进一步能够向工厂管理人员提供合理的管理建议。
并且，也可以是，在所述作业人员评价系统中，所述区域提取部根据所述车间规划图，按照区域的性质划定至少一个工位、至少一个作业区以及至少一个物料区作为所述评价区域。
由此，能够结合作业人员的运动信息，提供现场管理信息。
并且，也可以是，在所述作业人员评价系统中，所述区域提取部根据所述车间规划图制定车间工序分布图，并根据所述车间工序分布图，按照区域的性质划定至少一个工位、至少一个按工序的作业区、以及至少一个物料区作为所述评价区域。
由此，能够使作业人员评价系统提供更多的现场管理信息。
并且，也可以是，在所述作业人员评价系统中，在相同性质的两个评价区域之间存在交叠区的情况下，所述评价部根据所述作业人员在所述两个评价区域中的运动路径，将所述交叠区域中的停留时间分配到所述两个评价区域的停留时间。
由此，即使在两个区域间存在交叠区的情况下，也能够根据运动路径来判断作业人员在两个评价区域中的哪个区域进行作业，并将交叠区中的停留时间算入两个评价区域中的某一方，或者将交叠区中的停留时间的各一半时间分别算入两个评价区域双方，因此，能够进行更合理的行为分析。
并且，也可以是，在所述作业人员评价系统中，所述评价部根据所述作业人员在所述评价区域内的运动速度，判断所述作业人员是否在工作，由此评价所述作业人员的工作状态。
由此，能够仅根据作业人员的运动速度，简单地判断作业人员处于工作状态还是非工作状态。
并且，也可以是，在所述作业人员评价系统中，所述评价部进行以下处理中的至少一个：在所述作业的某工位的在作业时间Ti内的平均出勤率Ri小于全勤出勤率1的情况下，通过将所述作业时间Ti与(R+1)*ST进行比较，来判断该工位中是否出现长时间延误，由此评价所述作业的作业效率，其中，R为该工位的最大允许延迟率，ST为该工位的标准作业时间；在所述作业的某工位的在作业时间Ti内的平均出勤率Ri小于全勤出勤率1的情况下，通过将表示实际作业相对于标准作业的效率的ST/(Ri*Ti)与给定的相对效率阈值进行比较，来判断该工位的离岗作业人员是否为低负荷，由此评价所述作业人员的作业负荷；通过将某工位的规定周期内的累计离岗时间与该规定周期内允许的累计离岗时间进行比较，来判断该工位是否出现离岗过多情况，由此评价所述作业中的由过多离岗引起的延误可能性；以及将某工位的存在离岗作业人员的状态持续的时间与给定的时间阈值进行比较，来判断该工位是否出现长时间离岗情况，由此评价所述作业中的离岗情况，或者输出表示某工位的作业人员的出勤率及累计总产量的随时间的变化的图表，以向管理人员提示所述作业中的离岗情况及生产进度。
由此，作业人员评价系统能够通过不同的生产管理方法对出勤率、工作负荷等工厂管理要素进行评价，能够发现异常情况，进而能够向工厂管理人员提供合理的管理建议。
并且，也可以是，在所述作业人员评价系统中，所述区域提取部还按每个工序划定所述至少一个物料区；每个所述工位对应多个工序；所述评价部根据所述作业人员在某工序中在该工序的物料区停留的时间是否大于第一时间阈值，或在该工序所属的工位中的、该工序的作业区及物料区以外的其他区域停留的时间是否大于第二时间阈值，来判断所述作业人员是否非正常离开作业区，由此评价所述作业人员的工作状态。
由此，能够通过跟踪作业人员在作业区的运动来判断作业人员是否在工作。
并且，也可以是，在所述作业人员评价系统中，在工序中被实施作业的产品由结构相同的多个产品单元组成，该工序的作业区由与所述多个产品单元对应的多个单位区间构成，所述评价部在一个产品单元的宽度小于成年人的宽度的情况下，将连续的至少两个单位区间合成而得到子工程区间，以使所述子工程区间的宽度大于成年人的宽度，并按每个所述子工程区间，根据该子工程区间中的停留时间以与被合成的单位区间相同数量的产品单元的标准作业时间为基准是否在规定范围内，来判断该子工程区间中的作业是否异常。
由此，能够使得判断出作业人员在此子工程区间中工作，并且进一步能够判断在该子工程区间的作业中是否出现意想不到的困难、或落下对相应产品单元的作业等的异常。
另外，为了解决所述问题，本发明的作业人员评价装置，具备：存储器，存储有作业人员评价程序和数据；以及处理器，通过执行作业人员评价程序执行如下处理：取得通过对作业现场进行拍摄而得到的视频数据；至少根据作业现场的车间规划图划定评价区域，利用车间规划图与视频图像的空间变换关系，从所述视频数据中提取所述评价区域；基于提取的所述评价区域，识别位于所述评价区域内的作业人员，并获取所述作业人员在所述评价区域内的停留时间和运动速度；以及根据所述作业人员在所述评价区域内的停留时间和运动速度，对所述作业人员的行为进行分析，并利用多种评价方法中的至少一个评价方法评价所述作业人员所进行的作业及所述作业的工厂管理要素。
另外，为了解决所述问题，本发明的作业人员评价方法包括：视频数据取得步骤，取得通过对作业现场进行拍摄而得到的视频数据；区域提取步骤，根据作业现场的车间规划图划定评价区域，利用车间规划图与视频图像的空间变换关系，从在所述视频数据取得步骤中取得的所述视频数据中提取所述评价区域；作业人员识别步骤，基于在所述区域提取步骤中提取的所述评价区域，识别位于所述评价区域内的作业人员，并获取所述作业人员在所述评价区域内的停留时间和运动速度；以及评价步骤，根据在所述作业人员识别步骤中得到的所述作业人员在所述评价区域内的停留时间和运动速度，对所述作业人员的行为进行分析，并利用多种评价方法中的至少一个评价方法评价所述作业人员所进行的作业及所述作业的工厂管理要素。
根据本发明的作业人员评价装置及作业人员评价方法，根据车间规划图与视频图像的空间变换关系，从视频数据中提取评价区域，对评价区域内的作业人员的运动信息，评价作业人员的作业和工厂管理要素。由此，能够提高人员管理能力和工厂生产进度管理能力，进一步能够向工厂管理人员提供合理的管理建议。
附图说明
图1是本发明第一实施方式所涉及的作业人员评价系统的模块图。
图2是本发明第一实施方式所涉及的作业人员评价系统的系统原理图。
图3是本发明第一实施方式所涉及的作业人员评价系统所执行的作业人员评价方法的流程图。
图4A及图4B是用于说明本发明第一实施方式所涉及的作业评价系统的评价方法的一例的图。
图5是用于说明本发明第一实施方式所涉及的作业评价系统的评价方法的一例的图。
图6是用于说明本发明第一实施方式所涉及的作业评价系统的评价方法的一例的图。
图7是用于说明本发明第一实施方式所涉及的作业评价系统的评价方法的一例的图。
图8是用于说明本发明第一实施方式所涉及的作业评价系统的评价方法的一例的图。
图9是用于说明本发明的第二实施方式的评价区域的划定的一例的图。
图10是用于说明本发明的第二实施方式中作业人员所执行的作业的平面示意图。
图11是用于说明本发明第二实施方式所涉及的作业评价系统的评价方法的一例的图。
图12是用于说明本发明的第三实施方式的评价区域的划定的一例的图。
图13是用于说明本发明第三实施方式所涉及的作业评价系统的评价方法的一例的图。
具体实施方式
以下结合附图及实施方式对本发明进行详细的说明。
(第一实施方式)
以下结合附图具体说明本发明的一个具体实施方式，该具体例仅为了使本实施方式的作业人员评价系统容易理解而举出，并不用于对本实施方式的作业人员评价系统进行限定。
(作业人员评价系统1的结构)
首先具体说明作业人员评价系统1的结构。图1是本实施方式所涉及的作业人员评价系统1的模块图。如图1所示，作业人员评价系统1包括视频数据取得部10、区域提取部20、作业人员识别部30、以及评价部40。作业人员评价系统1的上述各部既可以是独立的硬件装置，也可以通过由处理器执行存储器中存储的作业人员评价程序来实现，该处理器与存储器例如构成作业人员评价装置。
视频数据取得部10例如从摄像装置取得其对作业现场、作业人员等拍摄而得的视频数据。摄像装置例如可以利用已安装在工厂等作业现场的用于安保、监控的摄像装置，作为一例，摄像装置可以使用通常设置在作业现场的NVR(network video recorder：网络视频摄像机)，无需为了对作业人员进行评价而额外设置另外的摄像装置。此时，既可以被设置成对作业现场或作业人员等进行实时拍摄，也可以仅在作业人员移动时进行拍摄，以减少数据量，提高后续数据处理的效率，或者还可以设置成根据具体作业要求，通过设定而在某一特定的时间段进行拍摄等。
区域提取部20根据作业现场的车间规划图划定评价区域，利用车间规划图与视频图像的空间变换关系，从视频数据中提取评价区域。作为一例，区域提取部20根据车间规划图，按照区域的性质划定工位、作业区、物料区作为评价区域。区域提取部20根据可在摄像机的设置之后得到的、物理空间与图像空间的变换关系式，将车间规划图提供的位置信息映射到图像之中。另外，优选的是，不仅根据车间规划图，还根据MES数据、作业规范等来划定评价区域。另外，优选的是，还考虑作业人员完成对应作业时可能到达的范围来划定评价区域。
作业人员识别部30基于由区域提取部20提取的评价区域，识别位于该评价区域内的作业人员，获取该作业人员在该评价区域内的停留时间和移动速度。其中，作业人员识别部30例如可以利用ERP(enterprise resource planning：企业资源计划)、ACS(accesscontrol system：访问控制系统)、MES等系统中存储的作业人员的身份信息来识别作业人员。生产类企业、工厂等通常具备上述几种系统中的一种或几种，因此无需额外设置单独的确认作业人员身份的设备或系统。
评价部40根据由作业人员识别部30得到的作业人员在评价区域内的停留时间和运动速度，对作业人员的行为进行分析，评价作业人员所进行的作业、以及该作业的工厂管理要素。其中，工厂管理要素可以包括作业效率、作业负荷、延误可能性、离岗情况、生产进度等。评价部能够以相应的评价方法高精度地、客观全面地对作业人员的作业和/或这些工厂管理要素进行评价，因此能够适应各种评价需求。
接下来利用图2说明第一实施方式的作业人员评价系统1的系统原理。图2是第一实施方式所涉及的作业人员评价系统1的系统原理图。
如图2所示，首先，区域提取部20根据车间规划图划定评价区域。图中，划定工位、作业区、物料区、以及过道位置等。具体地，将车间规划图进行数字化而得到车间规划图数字信息。例如，车间规划图数字信息中，工位的位置用S1、S2、…、Sn1表示，i工位的作业区的位置用SiO1、SiO2、…、SiOn2表示，i工位的物料区的位置用SiM1、SiM2、…、SiMn3表示，过道位置用C1、C2、…、Cn4、L1、L2、…、Ln5表示。这里，一个工位可以包括多个作业区和多个物料区，工位的位置Si为i工位的所有作业区的位置与所有物料区的位置的组合。在如上述那样定义的情况下，当用二维坐标(a’，b’)表示车间规划图上的位置的坐标时，例如工位S1的位置可以用a’s11<x’<a’s12&b’s11<y’<b’s12的范围来表示。
当将对作业现场、作业人员等进行拍摄的摄像装置设置在作业现场的情况下，若用二维坐标(a”，b”)表示视频图像上的位置的坐标，则车间规划图与视频图像之间存在如下位置关系：
其中，表示物理空间与图像空间的变换关系式。
通过该位置关系，可以得到视频数据中的评价区域。例如，视频数据中的评价区域中，工位的位置用S”1、S”2、…、S”n1表示，i工位的作业区的位置用S”iO1、S”iO2、…、S”iOn2表示，i工位的物料区的位置用S”iM1、S”iM2、…、S”iMn3表示，过道位置用C”1、C”2、…、C”n4、L”1、L”2、…、L”n5表示。同样，一个工位可以包括多个作业区和多个物料区，工位的位置S”i为i工位的所有作业区的位置与所有物料区的位置的组合。在如上述那样定义的情况下，例如，工位S”1的位置可以用a”s11<x”<a”s12&b”s11<y”<b”s12的范围来表示。
如上述那样，区域提取部20将车间规划图映射到视频图像中，从视频数据中提取评价区域，提供现场管理信息。
接着，作业人员识别部30基于上述区域提取部20提取的评价区域，根据例如MES中存储的作业人员的身份信息，识别位于该评价区域内的作业人员，并记录作业人员的运动信息，得到在该评价区域内的停留时间和移动速度。
之后，评价部40将作业人员的运动信息和例如MES记录的产品、作业人员ID、物料ID等进行整合，对作业人员的行为进行分析。具体而言，得到作业人员在哪个区用什么物料处理什么作业内容。并且利用包括行为评价方法和工厂管理评价方法在内的多种评价方法对作业人员的作业及工厂管理要素进行评价，并根据结果，向管理人员发送即时信息。例如，“某工位出现长时间延误。延误原因可能是作业人员XX长时间离开岗位。”等。由此，能够有效地对作业人员及工厂生产进度等进行管理。
接着，利用图3对作业人员评价系统所进行的作业人员评价方法的动作流程进行说明。图3是第一实施方式所涉及的作业人员评价系统1所执行的作业人员评价方法的流程图。如图3所示，首先，视频数据取得部10取得通过对作业现场进行拍摄而得到的视频数据(步骤S1)。接着，区域提取部20至少根据作业现场的车间规划图划定评价区域，利用车间规划图与视频图像的空间变换关系，从所取得的视频数据中提取评价区域(步骤S2)。接着，作业人员识别部30基于所提取的评价区域，识别位于评价区域内的作业人员，并得到该作业人员在评价区域内的停留时间和运动速度(步骤S3)。最后，评价部40根据作业人员在评价区域内的停留时间和运动速度，对作业人员的行为进行分析，利用多种评价方法中的至少一种评价方法来评价作业人员所进行的作业及作业的工厂管理要素(步骤S4)。
下面，对本发明的作业人员评价系统的评价部利用多种评价方法进行评价的具体例进行说明。
(具体例1)
利用图4A及图4B对作业人员评价系统的一具体评价方法进行说明。图4A及图4B是用于说明本实施方式的作业评价系统的评价方法的一例的图。
在现场作业中，存在两个或两个以上的同一性质区域局部重叠的情况。由于工位、作业区、物料区是按照区域的性质来划定的，因此同一性质区域是指工位之间、作业区之间、或者物料区之间等。在此，以工位之间存在交叠区的情况为例进行说明。图4A所示，ID为001的作业人员在工位A及工位B作业，而工位A与工位B之间存在交叠区。
在此情况下，评价部40根据作业人员经由交叠区而在工位A和工位B移动的运动路径，来判断作业人员所进行的作业，将交叠区中的停留时间分配到各个工位的停留时间。
具体而言，图4B所示，首先，作业人员在时间轴上的12分之前在工位A工作，在12分时向交叠区移动并在交叠区停留一分钟左右之后回到工位A工作。像这样，在作业人员的运动路径为从工位A到交叠区再到工位A的情况下，评价部40判断为作业人员在进行工位A对应的作业而将交叠区中的停留时间全部算入工位A的停留时间。
并且，作业人员在28分之前在工位A工作，在28分时向交叠区移动并在交叠区停留一分钟左右之后，向工位B移动并到达工位B。像这样，在作业人员的运动路径为从工位A到交叠区、然后到工位B的情况下，评价部40判断为作业人员从工位A对应的作业转移到工位B对应的作业而将交叠区的停留时间一半算入工位A的停留时间，一半算入工位B的停留时间。
另外，作业人员在50分之前在工位B工作，在50分时向交叠区移动并到达之后，再次回到工位B。像这样，在作业人员的运动路径为从工位B到交叠区再到工位B的情况下，评价部40判断为作业人员在进行工位B对应的作业而将交叠区的停留时间全部算入工位B的停留时间。
由此，在本实施方式的作业人员评价系统中，在两个区域之间存在交叠区的情况下，也能够根据作业人员的运动路径来判断作业人员在进行哪个区域对应的作业，能够更准确地分析作业人员的行为。
(具体例2)
利用图5对作业人员评价系统的一具体评价方法进行说明。图5是用于说明本实施方式的作业评价系统的评价方法的一例的图。
在现场作业中，人连续地快速运动意味着其在区域内或区域间移动，而不是在进行作业。
因此，在本例中，评价部40根据作业人员在某区域内的运动速度，来判断作业人员在区域内是否在工作，也就是评价作业人员的工作状态。具体地，评价部40将作业人员的运动速度与阈值V0进行比较。在运动速度小于阈值V0的情况下，判断为作业人员在工作。并且，在运动速度大于阈值V0的情况下，判断为作业人员在移动、即不在工作。这里，阈值V0既可以通过对作业人员的运动速度进行统计分析来设定，也可以根据经验来设定。
这样，本实施方式的作业人员评价系统1能够根据作业人员的运动速度简单地评价作业人员的工作状态。
(具体例3)
利用图6对作业人员评价系统的一具体评价方法进行说明。图6是用于说明本实施方式的作业评价系统的评价方法的一例的图。
在图6中，以对某作业的工位1进行评价的情况为例进行说明。如图6所示，首先，作业人员识别部30在接收到从MES输入的作业启动信息的情况下，对视频数据取得部10取得的视频数据进行图像分析，记录工位1的实际作业人员数量。并且，在接收到从MES输入的作业结束信息的情况下，根据管理系统输入的工位1的指定作业人员数量，求出工位1的在作业时间内的平均出勤率Ri。某时刻的出勤率可以通过该时刻实际作业人员数量相对于指定作业人员数量的比来求出。例如，在管理系统输入的工位1的指定作业人员数量为3，某时刻通过图像分析得到的工位1的实际作业人员数量为2的情况下，该时刻的工位1的出勤率为2/3。将这样的出勤率随时间积分并除以作业时间而得到工位1的在作业时间内的平均出勤率Ri。另外，此时还按每个作业人员记录离开工位的时间。例如，“作业人员A，离岗**分钟，作业人员B，离岗**分钟”等。
接着，评价部40判断该工位的在作业时间内的平均出勤率Ri是否小于全勤出勤率1。在判断为平均出勤率Ri不小于全勤出勤率1、即Ri＝1(图中为“否”)的情况下，结束处理。此时，也可以向管理系统输出表示全勤之意的信息。在判断为平均出勤率Ri小于全勤出勤率1(图中为“是”)的情况下，进一步判断实际作业时间Ti是否大于(R+1)*ST。这里，ST为工位1的标准作业时间，R为工位1的最大允许延迟率，两者均由管理系统输入。另外，实际作业时间Ti可从MES取得。
若实际作业时间Ti小于(R+1)*ST，则评价部40判断为延误在允许范围内，此时可以不作任何处理。
若实际作业时间Ti大于(R+1)*ST，则评价部40判断为工位1出现长时间延误，向管理人员发送该情况。例如，向管理系统输出“工位1出现长时延误。延误原因可能是作业人员**长时离开岗位。离岗清单:…”的信息。
如上述那样，本实施方式的作业人员评价系统1判断是否出现长时间延误，能够评价作业效率。
此外，在判断为平均出勤率Ri小于全勤出勤率1(图中为“是”)的情况下，也还可以进一步判断ST/(Ri*Ti)是否大于相对效率阈值r。这里，ST/(Ri*Ti)为实际作业相对于标准作业的比率((1*ST)/(Ri*Ti))，该比率大于1，则说明实际的作业效率优于标准。相对效率阈值r可以是1附近的值，优选的是大于1的值，由管理系统输入，既可以是通过统计分析得到的值，也可以是根据经验得到的值。
若ST/(Ri*Ti)大于相对效率阈值r，则评价部40判断为工位1的离岗作业人员的工作负荷偏低，向管理人员通知该情况。例如，向管理系统输出“工位1的离岗操作者**可能工作负荷偏低。离岗清单:…”。
若ST/(Ri*Ti)小于相对效率阈值r，则评价部40判断为工位1的离岗作业人员的工作负荷可能在正常范围内，此时可以不作任何处理。
如上述那样，本实施方式的作业人员评价系统1还能够进行低工作负荷评价。因而，能够向管理人员作出合理的建议，以适当提高工作负荷。
(具体例4)
利用图7对作业人员评价系统的一具体评价方法进行说明。图7是用于说明本实施方式的作业评价系统的评价方法的一例的图。
在图7中，以对某作业的工位1进行评价的情况为例进行说明。如图7所示，首先，评价部40根据管理系统输入的工位1的指定作业人员数量N0、和作业人员识别部30在由MES判断为作业中的情况下通过对视频图像进行图像分析而得到的工位1的实际作业人员数量，连续计算A时间内工位1的对应于实际作业人员数量的累计离岗时间la，判断la是否大于A时间内允许的对应于N0人的累计离岗时间l0。这里，A为管理系统输入的采样时间周期。
若la大于l0，则评价部40判断为工位1出现过多离岗，向管理人员通知该情况。例如，向管理系统输出“工位1出现过多离岗，可能造成生产延误，请及时对应。”。
若la小于l0，则评价部40判断为工位1的离岗情况不会造成生产延误。此时可以不作任何处理。
如上述那样，本实施方式的作业人员评价系统1还能够进行延误可能性评价。因而，能够向管理人员作出合理的建议，以免造成生产延误。
(具体例5)
利用图8对作业人员评价系统的一具体评价方法进行说明。图8是用于说明本实施方式的作业评价系统的评价方法的一例的图。
在图8中，以对某作业的工位1进行评价的情况为例进行说明。如图8所示，评价部40将工位1的存在离岗作业人员的状态、即工位1的出勤率小于全勤出勤率1的状态持续的时间与给定的时间阈值进行比较，来判断该工位1中是否出现长时间离岗情况，由此评价所述作业中的离岗情况。在每一时刻，工位1的出勤率为该时刻的实际作业人员数量相对于从管理系统输入的指定作业人员数量的比率。
具体而言，在工位1的存在离岗作业人员的状态(工位1的出勤率小于全勤出勤率1的状态)持续的时间比时间阈值t1小的情况下，判断为常规短期离岗。此情况对应于图8中用虚线小椭圆表示的部分。并且，在工位1的存在离岗作业人员的状态(工位1的出勤率小于全勤出勤率1的状态)持续的时间比时间阈值t1大的情况下，判断为长时间离岗，并通知管理人员关注。此情况对应于图8中用单点划线椭圆、虚线大椭圆表示的部分。像这样，本实施方式的作业人员评价系统1能够评价离岗情况。
另外，优选的是，仅在工位1的出勤率小于1且大于0的状态持续的时间比时间阈值t1大的情况下，判断为非常规长时间离岗，并通知管理人员关注。此情况对应于图8中用单点划线椭圆表示的部分。另一方面，在工位1的出勤率等于0的状态持续的时间比大于时间阈值t1的时间阈值t2大的情况下，判断为常规长期离岗，例如午休时间。此情况对应于图8中用虚线大椭圆表示的部分。这样，作业人员评价系统1能够进行更准确的评价。
另外，优选的是，评价部40输出表示工位1的作业人员的出勤率及累计总产量的随时间的变化的图表，并至少将长时间离岗情况强调显示。或者，也可以将常规短期离岗及午休的情况与非常规长时间离岗情况区分显示。也就是说，将图8所示的图表提示给管理人员。通过这样的可视化，能够使管理人员更直观地了解离岗情况和生产进度。
以上通过多个具体例对本实施方式的评价部的多个评价方法进行了说明。但是，并不限于利用所有评价方法对所有要素进行评价，只要利用至少一个评价方法对至少一个评价要素进行评价、或者根据需求利用适当的评价方法对所期望的要素进行评价即可。
另外，在上述多个具体例中以工位为例进行了说明。但不限于此，也可同样适用于其它区域的评价。
(第二实施方式)
以下，对本发明的第二实施方式所涉及的作业人员评价系统进行说明。
在现场作业中，各个工序也是按照规划在指定位置进行的，根据工序的指定作业内容，可以确认工序的作业区。因此，可以利用车间规划图制定车间工序分布图。在本实施方式中，区域提取部根据这样的车间工序分布图划定工位、按工序的作业区、以及物料区作为评价区域。除了这一点，本实施方式与第一实施方式相同。因此这里以不同点为中心进行说明。
图9是用于说明本发明的第二实施方式的评价区域的划定的一例的图。图9中用虚线表示工序1～4的作业区，相当于按每个工序提供作业区。另外，图4中示出的ID002、ID005、ID012、ID013为作业人员的ID，分为上下两部分的实线框表示物料箱，大实线框表示工件。实际上，这样的工序分布图是根据车间规划图得到的。通常，一个工位(未图示)对应多个工序，每个工序可以根据空间或作业人员来划分。
因此，可以说车间工序分布图是一种特殊的车间规划图。这样的车间工序分布图同样可以映射到图像空间中，从而使作业人员评价系统可以提供更多的现场管理信息。
(具体例)
接着，利用图10、图11对本实施方式的作业人员评价系统的一具体评价方法进行说明。图10是用于说明作业人员所执行的作业的平面示意图。图11是用于说明本实施方式的作业评价系统的评价方法的一例的图。
在图10中，以对某作业的工位1中执行的工序3进行评价的情况为例进行说明。如图10所示，假设在例如工序3的作业区W3进行与ID501的产品有关的作业。产品由结构相同的n个产品单元1～n组成，相应地，作业区W3也由相互相同的n个单位区间构成。并且构成工序3的针对各产品单元n～1的作业内容均相同。另外，这里假设图中一个产品单元的宽度小于成年人的宽度。在此情况下，在本具体例中用两个以上(图中为两个)单位区间合成一个子工程区间W3A1、W3A2、…W3An来进行讨论，以保证子工程区间W3A1、W3A2、…W3An各自的宽度大于成年人宽度。这是因为，只有执行作业的区域即子工程区间的宽度大于成年人的宽度而可容纳一名作业人员，才能判断出该作业人员是否位于该区域。
这样，评价部40可以根据作业人员在每个子工程区间W3A1、W3A2、…W3An中的停留时间来判断与每个子工程区间对应的作业是否正常。作为一例，图11中示出了作业人员001在工序3的作业区W3的停留时间。评价部40根据作业人员在每个子工程区间W3A1、W3A2、…W3An停留的时间，在停留时间以(被合成的单位区间个数(本例中为2个)*产品单元的标准作业时间)为基准在一定范围内的情况下，判断为与该子工程区间对应的作业正常。该一定范围可以由管理系统输入的上限值及下限值决定，该上限值及下限值可通过统计分析或经验来得到。另外，在停留时间以(被合成的单位区间个数(本例中为2个)*产品单元的标准作业时间)为基准超过上述一定范围、即大于上限值或小于下限值的情况下，判断为与该子工程区间对应的作业非正常。这里，在某子工程区间的停留时间过长(大于上限值)，则有可能发生了作业人员难以解决的状况、作业人员偷懒等情况，而停留时间过短(小于下限值)，则有可能是对应的产品单元被落下。
如上所述，通过跟踪子工程的作业时间，能够判断子工程作业是否正常。
以上，对第二实施方式的评价方法中的一个具体例进行了说明。但不限于此，在本实施方式中也能够采用第一实施方式的多个具体例中记载的一个或多个评价方法。
(第三实施方式)
以下，对本发明的第三实施方式所涉及的作业人员评价系统进行说明。
相对于在第二实施方案中按每个工序划定作业区，在本实施方式中，按每个工序划定作业区和物料区，并且同样一个工位对应多个工序，每个工序可以根据空间或作业人员来划分。除了这一点，本实施方式与第一实施方式及第二实施方式相同。因此，这里以上述不同点为中心进行说明，省略重复说明。
图12是表示用于说明本发明的第三实施方式的评价区域的划定的一例的图。图12中示出了工序1的作业区(用圆点表示)、工序1的物料区(用长划线表示)、以及工位1(用阴影区域表示)。在该图中仅关于工位1示出了工序1的作业区及物料区，但关于工位1的其他工序的作业区及物料区、以及其他工位中的工序的作业区及物料区也同样能够表示。
如上述那样划定评价区域，本实施方式的作业人员评价系统能够提供更多的现场管理信息。
(具体例)
接着，利用图13对本实施方式的作业人员评价系统的一具体评价方法进行说明。图13是用于说明本实施方式的作业评价系统的评价方法的一例的图。
在图13中，以对某作业的工位1中执行的工序1进行评价的情况为例进行说明。如图13所示，作业人员识别部30跟踪作业人员的运动，随时间经过得到作业人员在每个区域的停留时间。评价部40根据在各个区域的停留时间来判断是否属于非正常离开作业区的行为，由此评价作业人员的工作状态。
具体而言，在如图13中用圆点表示的部分那样执行工序1的作业人员在工序1的物料区所停留的时间小于时间阈值T1的情况下，评价部40视为作业人员取料而判断为正常行为。另一方面，在如图13中用单点划线表示的部分那样执行工序1的作业人员在其物料区停留的时间大于时间阈值T1、或者在工位1的除了作业区及物料区以外的其他区域停留的时间大于时间阈值T2的情况下，判断为该作业人员非正常地离开作业区，通知管理部门关注。这里，两个时间阈值T1、T2均由管理系统输入，是可通过统计分析或经验来决定的值。
如上所述，在本实施方式中，能够通过跟踪作业人员的运动来判断其工作状态。
以上，对第三实施方式的评价方法中的一个具体例进行了说明。但不限于此，在本实施方式中也能够采用第一实施方式及第二实施方式的多个具体例中记载的一个或多个评价方法。
以上参照附图说明了本发明的实施方式和具体例。其中，以上说明的实施方式和具体例仅是本发明的具体例子，用于理解本发明，而不用于限定本发明的范围。本领域技术人员能够基于本发明的技术思想对各实施方式进行各种变形、组合和要素的合理省略，由此得到的方式也包括在本发明的范围内。例如在各实施方式中视频取得部也可以分别设置于区域提取部、作业人员识别部、评价部中。
Claims (10)
1.一种作业人员评价系统，其特征在于，具备：
视频数据取得部，取得通过对作业现场进行拍摄而得到的视频数据；
区域提取部，至少根据作业现场的车间规划图划定评价区域，利用车间规划图与视频图像的空间变换关系，从由所述视频数据取得部取得的所述视频数据中提取所述评价区域；
作业人员识别部，基于由所述区域提取部提取的所述评价区域，识别位于所述评价区域内的作业人员，并获取所述作业人员在所述评价区域内的停留时间和运动速度；以及
评价部，根据由所述作业人员识别部得到的所述作业人员在所述评价区域内的停留时间和运动速度，对所述作业人员的行为进行分析，并利用多种评价方法中的至少一种评价方法评价所述作业人员所进行的作业及所述作业的工厂管理要素。
2.如权利要求1所述的作业人员评价系统，其特征在于，
所述区域提取部根据所述车间规划图，按照区域的性质划定至少一个工位、至少一个作业区以及至少一个物料区作为所述评价区域。
3.如权利要求1所述的作业人员评价系统，其特征在于，
所述区域提取部根据所述车间规划图制定车间工序分布图，并根据所述车间工序分布图，按照区域的性质划定至少一个工位、至少一个按工序的作业区、以及至少一个物料区作为所述评价区域。
4.如权利要求2或3所述的作业人员评价系统，其特征在于，
在相同性质的两个评价区域之间存在交叠区的情况下，所述评价部根据所述作业人员在所述两个评价区域中的运动路径，将所述交叠区域中的停留时间分配到所述两个评价区域的停留时间。
5.如权利要求2或3所述的作业人员评价系统，其特征在于，
所述评价部根据所述作业人员在所述评价区域内的移动速度，判断所述作业人员是否在工作，由此评价所述作业人员的工作状态。
6.如权利要求2或3所述的作业人员评价系统，其特征在于，
所述评价部利用以下评价方法中的至少一个进行评价：
在所述作业的某工位的在作业时间Ti内的平均出勤率Ri小于全勤出勤率1的情况下，通过将所述作业时间Ti与(R+1)*ST进行比较，来判断该工位中是否出现长时间延误，由此评价所述作业的作业效率，其中，R为该工位的最大允许延迟率，ST为该工位的标准作业时间；
在所述作业的某工位的在作业时间Ti内的平均出勤率Ri小于全勤出勤率1的情况下，通过将表示实际作业相对于标准作业的效率的ST/(Ri*Ti)与给定的相对效率阈值进行比较，来判断该工位的离岗作业人员是否为低负荷，由此评价所述作业人员的作业负荷；
通过将某工位的规定周期内的累计离岗时间与该规定周期内允许的累计离岗时间进行比较，来判断该工位是否出现离岗过多情况，由此评价所述作业中的由过多离岗引起的延误可能性；以及
将某工位的存在离岗作业人员的状态持续的时间与给定的时间阈值进行比较，来判断该工位是否出现长时间离岗情况，由此评价所述作业中的离岗情况，或者输出表示某工位的作业人员的出勤率及累计总产量的随时间的变化的图表，以向管理人员提示所述作业中的离岗情况及生产进度。
7.如权利要求3所述的作业人员评价系统，其特征在于，
所述区域提取部还按每个工序划定所述至少一个物料区；
每个所述工位对应多个工序；
所述评价部根据所述作业人员在某工序中在该工序的物料区停留的时间是否大于第一时间阈值，或在该工序所属的工位中的、该工序的作业区及物料区以外的其他区域停留的时间是否大于第二时间阈值，来判断所述作业人员是否非正常离开作业区，由此评价所述作业人员的工作状态。
8.如权利要求3所述的作业人员评价系统，其特征在于，
在工序中被实施作业的产品由结构相同的多个产品单元组成，该工序的作业区由与所述多个产品单元对应的多个单位区间构成，
所述评价部在一个产品单元的宽度小于成年人的宽度的情况下，将连续的至少两个单位区间合成而得到子工程区间，以使所述子工程区间的宽度大于成年人的宽度，并按每个所述子工程区间，根据该子工程区间中的停留时间以与被合成的单位区间相同数量的产品单元的标准作业时间为基准是否在规定范围内，来判断该子工程区间中的作业是否异常。
9.一种作业人员评价装置，其特征在于，具备：
存储器，存储有作业人员评价程序和数据；以及
处理器，通过执行作业人员评价程序执行如下处理：
取得通过对作业现场进行拍摄而得到的视频数据；
至少根据作业现场的车间规划图划定评价区域，利用车间规划图与视频图像的空间变换关系，从所述视频数据中提取所述评价区域；
基于提取的所述评价区域，识别位于所述评价区域内的作业人员，并获取所述作业人员在所述评价区域内的停留时间和运动速度；以及
根据所述作业人员在所述评价区域内的停留时间和运动速度，对所述作业人员的行为进行分析，并利用多种评价方法中的至少一种评价方法评价所述作业人员所进行的作业及所述作业的工厂管理要素。
10.一种作业人员评价方法，其特征在于，包括：
视频数据取得步骤，取得通过对作业现场进行拍摄而得到的视频数据；
区域提取步骤，至少根据作业现场的车间规划图划定评价区域，利用车间规划图与视频图像的空间变换关系，从在所述视频数据取得步骤中取得的所述视频数据中提取所述评价区域；
作业人员识别步骤，基于在所述区域提取步骤中提取的所述评价区域，识别位于所述评价区域内的作业人员，并获取所述作业人员在所述评价区域内的停留时间和运动速度；以及
评价步骤，根据在所述作业人员识别步骤中得到的所述作业人员在所述评价区域内的停留时间和运动速度，对所述作业人员的行为进行分析，并利用多种评价方法中的至少一种评价方法评价所述作业人员所进行的作业及所述作业的工厂管理要素。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190604 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |