JP2001166679A - 作業習熟支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】作業者の作業習熟度を客観的に評価し、その評
価結果に基づいて習熟度を向上させる。 【解決手段】作業習熟支援装置１０は、各作業工程の標
準作業時間を記憶した標準作業時間データベース４６を
有し、作業者に出力機器５０により作業指示を行い、作
業者の各作業工程毎の実作業時間を測定し、作業時間デ
ータベース４２に記録する。制御部２２は、標準作業時
間データベースに記録された複数の作業工程の終了まで
の全標準作業時間と、作業時間データベース４２に記録
された作業者の実作業時間の合計である全実作業時間と
を比較し、全実作業時間が全標準作業時間を超過したと
き、各作業工程において実作業時間が標準作業時間を超
過した作業工程を検出して作業者の作業習熟度を評価
し、その評価結果を習熟度データベース４８に記録す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業者に対して、
複数の作業工程からなる作業の習熟訓練を支援する作業
習熟支援装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車のように、非常に多数の
部品から構成される製品を製造する生産ラインでは、各
作業ステーション（作業工程）に対して作業手順書やそ
の作業に使用される部品の番号等が記載された組み立て
説明書が提供されており、作業者は、それらの作業手順
書や組み立て説明書を見ながら所定の部品の組み立て作
業を行っている。

【０００３】また、近年、ユーザの多様なニーズに対応
すべく多品種少量生産が主流になっており、設備投資を
最小限とするため、１つの生産ラインに対して種類の異
なる複数の製品に係わる部品を混在させて供給し組み立
てを行うことが一般化している。この場合、作業者は製
品毎に異なる作業手順書や組み立て説明書を参照して、
誤りなく作業を行わなければならない。

【０００４】そこで、生産ラインにおいて、作業者に対
してビデオや音声によって作業手順を指示することによ
り、組み立て手順の間違いを回避するようにしたもの、
締め付けトルク等の測定データをディスプレイに表示す
ることで作業品質の確認を容易に行えるようにしたも
の、部品の固有番号を部品から読み取り、それに基づい
て指示された作業を行うようにしたもの等、生産ライン
における作業支援装置が種々提案されている。

【０００５】例えば、特開平１１−３９５２４号公報に
は、作業ステーション（作業工程）に配置された作業支
援装置のディスプレイに、当該作業ステーション（作業
工程）での作業を示す作業補助画面を表示させ、その表
示に従って作業を遂行するとともに、作業結果が所定の
範囲内にあるか否かを判定し、範囲内にある場合にのみ
次の作業指示画面に切り換え、正確、かつ、効率的な作
業を行えるようにした作業支援装置が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の作業
支援装置において、作業効率をさらに向上させるために
は、生産ラインに配置される作業者が一定の技能レベル
を身につけていることが必要である。そのためには、作
業者に対して技能訓練を施し、作業者の作業品質や作業
習熟度に係るデータを収集して客観的に評価し、作業者
の作業工程毎の習熟度合いによって、どの工程にどの作
業者を配置すべきか、どの工程の技能訓練をさらに行わ
せるべきか、といった評価を行う必要がある。

【０００７】しかしながら、従来、このような評価は、
作業指導者が主観的に行っていたため、作業習熟度を客
観的に評価することができなかった。

【０００８】本発明は、上記の不都合を解消するために
なされたものであって、製造、組立作業の技能訓練を行
う際、各作業工程おける作業者の実作業時間を計測し、
これを標準作業時間と比較することにより、作業者の作
業習熟度を客観的に評価し、その評価に基づいて習熟度
を向上させることのできる作業習熟支援装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明では、訓練の対象となる作業者が複数の作
業工程の処理を行い、各作業工程での処理に要した時間
を計測手段によって計測し、その計測結果を各作業工程
毎に実作業時間として実作業時間記憶手段に記憶させ
る。次に、習熟度評価手段は、標準作業時間記憶手段に
記憶されている各作業工程毎の標準作業時間から得られ
る全作業工程の処理に要する全標準作業時間と、前記各
作業時間の合計時間として得られる全作業時間とを比較
し、全作業時間が全標準作業時間を超過したことを検出
した際、対応する各作業工程の実作業時間と標準作業時
間とを比較することにより、標準作業時間を超過した作
業工程を特定する。これにより、当該作業者の習熟度が
十分でない作業工程を知ることができる。

【００１０】なお、前記の習熟訓練に当たり、作業指示
手段によって各作業工程の作業内容を作業者に指示する
ことにより、効率的な訓練を遂行することができる。

【００１１】また、表示手段において、計測された各作
業工程の実作業時間と、それに対応する各標準作業時間
とを並べて表示することにより、習熟度をより一層正確
に評価することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る作業習熟支
援装置の一実施形態を適用した技能訓練における作業ス
テーションを示す。この作業ステーションでは、台車１
２に搭載されているワークＷに対して、作業習熟支援装
置１０によって指示された所定の作業が、工具１４、部
品１６等を用いて作業者Ｍにより遂行される。

【００１３】図２は、作業習熟支援装置１０の構成を示
すブロック図である。

【００１４】作業習熟支援装置１０は、作業者Ｍに音声
により作業指示を行うスピーカ５２、ワークＷに対する
作業内容、作業結果等を表示するＣＲＴ等のディスプレ
イ５４（表示手段）、表示ランプ５６等を含む出力機器
５０（作業指示手段）を有する。

【００１５】また、作業習熟支援装置１０は、作業者Ｍ
による作業時間を測定する測定器６２、テスタ６４等の
計測手段６０を有するとともに、作業者Ｍによる確認、
復唱の音声を入力するマイク７２、作業者Ｍが必要に応
じて操作し、入力を行う押しボタン／フットスイッチ７
４、作業対象部品の固有番号を入力するバーコードリー
ダ７６、キーボード／マウス７８等の作業入力手段７０
を有する。

【００１６】さらに、作業習熟支援装置１０は、作業者
Ｍによる作業状況を必要に応じて録画するためのビデオ
カメラ８２、８４（図１参照）を有する。これらは、例
えば、作業者Ｍが押しボタン／フットスイッチ７４を操
作することで作動させることができる。

【００１７】以上の出力機器５０、計測手段６０、作業
入力手段７０、ビデオカメラ８２、８４は、作業習熟支
援装置本体２０の制御部２２（習熟度評価手段）に接続
されている。

【００１８】制御部２２には、ビデオカメラ８２、８４
を介して画像を取り込む画像取り込み部２４と、例え
ば、圧漏れ等の有無を検出するテスタ６４からのＯＮ／
ＯＦＦ信号を処理するＯＮ／ＯＦＦ信号処理部２６と、
例えば、測定器６２によって測定された作業時間等の測
定データを処理する測定データ処理部２８と、作業入力
手段７０のバーコードリーダ７６によって入力された部
品１６またはワークＷ等の固有番号をチェックする固有
番号チェック部３０と、ディスプレイ５４に対する画像
の表示処理を行う画像表示処理部３２と、データベース
処理部３４とが接続される。

【００１９】データベース処理部３４には、ワークＷや
部品１６の固有番号をチェックするための固有番号デー
タ、ディスプレイ５４に表示するための画像データ等の
データべースを格納するデータベースファイル３６が接
続され、制御部２２には、後述する各処理を遂行するた
めの処理プログラムや処理プログラムの実行に必要なア
ドレス等を含むパラメータを格納したプログラムファイ
ル３８が接続される。

【００２０】また、前記データベース処理部３４は、作
業者Ｍによる作業結果である作業品質を記録した作業品
質データベース４０と、測定器６２により測定された作
業者Ｍの実作業時間を記録した作業時間データベース４
２（実作業時間記憶手段）と、習熟度を評価するために
設定した標準的な作業品質および標準的な作業時間を記
録した標準作業品質データベース４４および標準作業時
間データベース４６（標準作業時間記憶手段）と、標準
作業品質および標準作業時間と作業者Ｍによる作業品質
および実作業時間とを比較し、その比較結果に基づいて
評価した作業者Ｍの作業習熟度を記録した習熟度データ
ベース４８とを含んで構成される。

【００２１】次に、前記のように構成された作業習熟支
援装置１０を用いた技能訓練、習熟度評価の処理につい
て、図３および図４に示すフローチャートに従い説明す
る。

【００２２】作業者Ｍが、作業ステーションにおいて作
業習熟支援装置１０を起動すると、制御部２２は、プロ
グラムファイル３８から処理プログラムをローディング
し、作業習熟支援装置本体２０に接続された各機器をイ
ニシャライズし、作業者Ｍに対して指示する最初の作業
の計測準備を行う（ステップＳ１）。

【００２３】次に、制御部２２は、プログラムファイル
３８からローディングした処理プログラムに従って、デ
ィスプレイ５４に作業指示画面を表示するとともに、ス
ピーカ５２を介して音声で作業の開始指示を行う（ステ
ップＳ２）。例えば、作業指示画面では、作業に使用さ
れる工具１４、部品１６やワークＷが画像表示され、ス
ピーカ５２からは、「工具１４を使用してワークＷに部
品１６を取り付けて下さい。」等の音声指示が行われ
る。

【００２４】作業者Ｍは、この作業指示に従って部品１
６を取り出し、その固有番号等をバーコードリーダ７６
に読み取らせる。バーコードリーダ７６により読み取ら
れた部品１６のデータは、固有番号チェック部３０に送
られ、作業者Ｍが指示された適切な部品１６を選択して
いるかをチェックするために使用される。

【００２５】この際、作業者Ｍは押しボタン／フットス
イッチ７４を操作し、ビデオカメラ８２、８４を操作
し、自己の作業状況の映像を録画する。この映像は、後
に再生し、作業者Ｍが自己の作業状況の確認や、作業ミ
スの確認等に利用したり、技能訓練部門等の関係者が作
業者Ｍの技能習熟の経過等の観察に利用することができ
る。

【００２６】ステップＳ２において作業開始指示がなさ
れると、制御部２２は、測定器６２、テスタ６４等の計
測手段６０を駆動し、作業者Ｍによる作業時間の計測お
よび作業品質データの計測を開始する（ステップＳ
３）。そして、作業者Ｍは、指示された作業を完了する
と、押しボタン／フットスイッチ７４を操作し、作業完
了の入力をするとともに、マイク７２を介して音声で作
業完了の復唱を行う。

【００２７】制御部２２は、作業完了の入力がなされる
まで作業時間、作業品質データの計測を続け、ステップ
Ｓ４において作業完了の入力が検知されると、作業時
間、作業品質データの計測を終了させ（ステップＳ
５）、計測された作業時間のデータを作業時間データベ
ース４２に記録し、作業品質データを作業品質データベ
ース４０に記録する（ステップＳ６）。

【００２８】ここで、作業時間は、作業習熟支援装置１
０がディスプレイ５４、スピーカ５２に作業指示を出力
してから作業者Ｍが作業完了の入力を行うまでの時間で
あり、作業品質データは、例えば、作業内容がボルトの
締め付けである場合、工具１４によりボルトを締め付け
た際のトルクである。

【００２９】次に、制御部２２は、技能訓練として予定
された最後の作業工程か否かを判断し（ステップＳ
７）、作業工程が残っている場合には、次の作業の計測
準備を行い（ステップＳ８）、ステップＳ２からの処理
を繰り返す。

【００３０】ステップＳ７において、所定の作業工程が
全て終了したと判断された場合、制御部２２は、作業時
間データベース４２に記録された作業者Ｍの作業工程毎
の作業時間のデータと、標準作業時間データベース４６
に記録されている各作業毎の標準作業時間のデータとを
比較し、主として標準作業時間を超えた作業工程につい
て評価を行う（ステップＳ９）。

【００３１】すなわち、制御部２２は、作業者Ｍによる
所定数の作業工程の合計の作業時間を全作業時間として
求め、この全作業時間が、同じ所定数の作業工程を処理
するのに要する標準作業時間を合計した全標準作業時間
を超えていると判定された場合、各作業工程の作業時間
と標準作業時間とを比較し、作業者Ｍがどの作業工程に
おいて標準作業時間を超過したかを分析し、標準作業時
間を超過した作業工程における作業者Ｍの習熟度が低い
と評価する。また、標準作業時間を超過していない作業
工程においては、習熟度が高いものと評価する。これら
の評価結果は、習熟度データベース４８に記録される
（ステップＳ１０）。なお、習熟度の評価結果は、習熟
度の低さ、高さの程度に応じてランク分けするようにし
てもよい。

【００３２】以上のようにして得られた評価結果は、デ
ィスプレイ５４に表示することで、評価を一層容易且つ
正確に行うことができる。図５は、各作業工程１〜５の
標準作業時間および作業者Ａ〜Ｃによる作業時間を並べ
て表示した図である。この表示において、作業者Ａ、Ｂ
は比較的熟練度の高い作業者であり、作業者Ｃは熟練度
の低い作業者であり、特に、工程２および５において、
さらなる習熟が必要であると判断することができる。

【００３３】なお、作業工程４においては、各作業者と
も標準作業時間を超過しており、作業工程４における標
準作業時間の設定に無理があると判断することができ
る。この判断に基づき、作業工程毎の標準作業時間の配
分を設定し直すことが可能となる。

【００３４】すなわち、前記の評価結果に基づき、最適
な標準作業時間を設定する場合、先ず、作業習熟支援装
置１０を起動し、プログラムファイル３８から処理プロ
グラムをローディングし、作業習熟支援装置本体２０に
接続された各機器をイニシャライズし、最初の作業の分
析準備を行う（ステップＳ１１）。

【００３５】次に、制御部２２は、作業時間データベー
ス４２、作業品質データベース４０に蓄積されたデータ
から、技能訓練により得た標準的な作業者Ｍの作業に係
る作業時間データおよび作業品質データを読み出し（ス
テップＳ１２）、ステップＳ１３において統計処理を行
い、最適な標準作業時間を導出する（ステップＳ１
４）。次いで、得られた標準作業時間により標準作業時
間データベース４６を書き換える（ステップＳ１５）。

【００３６】以上の処理を必要な作業工程の全てに対し
て行うことにより（ステップＳ１６、Ｓ１７）、最適な
標準作業時間を標準作業時間データベース４６に設定す
ることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る作業習熟支
援装置によれば、作業者による複数の作業工程における
合計の実作業時間が合計の標準作業時間を超過している
場合に、各作業工程毎の実作業時間と標準作業時間とを
比較し、実作業時間が標準作業時間を超過している作業
工程、すなわち、当該作業者の習熟度が十分でない作業
工程を知ることができる。

【００３８】この結果、作業者個々に対し、習熟の十分
でない作業工程を繰り返し訓練させることにより、効率
的に技能を向上させることができる。また、この作業習
熟支援装置で収集した各作業者の習熟度データは、生産
ラインへの作業者の配置や、生産計画に利用することが
できる。さらに、作業者の各作業工程における作業時間
に基づいて、標準作業時間の設定を変更することが可能
となり、これによって、より適切な習熟度の評価を行う
ことができるとともに、作業時間の短縮に寄与すること
のできる技能訓練の実施が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る作業習熟支援装置の一実施形態を
適用した技能訓練における作業ステーションの説明図で
ある。

【図２】図１に示す作業習熟支援装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】図１に示す作業習熟支援装置による作業習熟処
理を示すフローチャートである。

【図４】図１に示す作業習熟支援装置による作業習熟処
理を示すフローチャートである。

【図５】複数の作業者Ａ〜Ｃの習熟訓練を行ったときの
各作業工程１〜５の標準作業時間および実作業時間を並
べて表示した図である。

【符号の説明】

１０…作業習熟支援装置 ２０…作業習熟支
援装置本体 ２２…制御部 ２８…測定データ
処理部 ３２…画像表示処理部 ３４…データベー
ス処理部 ３６…データベースファイル ３８…プログラム
ファイル ４０…作業品質データベース ４２…作業時間デ
ータベース ４４…標準作業品質データベース ４６…標準作業時
間データベース ４８…習熟度データベース ５０…出力機器 ５４…ディスプレイ ６０…計測手段 ６２…測定器 ７０…作業入力手
段 ７４…押しボタン／フットスイッチ ７８…キーボード
／マウス Ｍ…作業者 Ｗ…ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新田 政雄 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5B049 BB07 CC21 CC31 DD01 DD02 DD03 EE01 EE05 EE07 FF01 FF03 FF06 9A001 JJ44 KK09 KK36

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業者に対して、複数の作業工程からなる
   作業の習熟訓練を支援する作業習熟支援装置であって、 作業者による各作業工程の実作業時間を計測する計測手
   段と、 前記実作業時間を記憶する実作業時間記憶手段と、 前記各作業工程の標準作業時間を記憶する標準作業時間
   記憶手段と、 前記標準作業時間記憶手段に記憶された前記標準作業時
   間および複数の作業工程の終了までの前記標準作業時間
   の合計時間である全標準作業時間と、前記実作業時間記
   憶手段に記憶された前記実作業時間および複数の作業工
   程の終了までの前記実作業時間の合計時間である全実作
   業時間とを比較し、作業者の作業習熟度を評価する習熟
   度評価手段と、 を備え、 前記習熟度評価手段は、前記全実作業時間が前記全標準
   作業時間を超過したとき、前記各実作業時間と、対応す
   る前記各標準作業時間とを比較し、前記実作業時間が対
   応する前記標準作業時間を超過した作業工程を検出して
   評価することを特徴とする作業習熟支援装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、 各作業工程の作業内容を作業者に指示する作業指示手段
   を備え、作業者は、前記作業指示手段により指示された
   作業内容に従って作業を行うことを特徴とする作業習熟
   支援装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の装置において、 前記各実作業時間および対応する前記各標準作業時間と
   を並べて表示する表示手段を備えることを特徴とする作
   業習熟支援装置。