JP2007072724A - 作業監視装置、フィルタリング方法、作業時間計測システム、制御プログラム、および記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 手組みラインにおける作業時間を自動で計測することが可能な作業時間計測システムを実現する。
【解決手段】 本発明の作業監視装置は、工程の作業場所において生じる物体の動き、または、作業場所に配置される電動設備の電源を監視して、工程における活動の有無を検知するセンサから検知信号を取得する信号取得部５１と、取得した検知信号に含まれる、活動状態または非活動状態を形成する活動状態形成信号が、工程の開始信号および／または終了信号として妥当か否かを判定するための判定条件を示すフィルタ情報に基づき、妥当でないと判定した信号をノイズとして特定するノイズ特定部１４と、特定されたノイズを除去するノイズ除去部１５と、ノイズを除去した検知信号を、作業信号として出力する処理信号出力手段とを備えているので、手組みラインにおける作業時間を自動で計測することが可能な作業時間計測システムを実現することが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、生産ラインの作業時間を計測するシステムに関するものであり、特に、手組みラインにおける作業時間を計測するシステムに関するものである。

近年、工場では、商品ライフサイクル短期化、ニーズの多様化に伴い、機械が自動で製品の加工・組み立てを行う自動化ラインではなく、人が手作業で加工・組み立て作業を行う手組みラインが増加している。

手組みラインの利点は、人の柔軟性を活かすことで、設備を簡素化する(作業台と治工具で済む)とともに、多品種少量の製品を短納期で生産できることにある。

手組みラインでは、製品の生産に必要な一連の作業が複数の工程に分割され、工程ごとに作業場所、作業手順が定められる。各工程には作業者が配置され、先頭工程から最終工程まですべての作業が順に実行されると製品が完成する。ライン全体に配置する作業者の人数や、一人の作業者が担当する工程の数には様々な形態が存在する。

一般に、工場では生産性の向上による競争力向上が至上命題であり、そのために生産効率の改善活動が行われる。工場の生産ラインの生産効率を改善するためには、現状の生産ラインの生産能力を定量的に把握することが重要である。

しかしながら、上述したように、近年増加している人の手作業で成り立つ手組みラインにおいて、その生産能力を直接定量化することは難しい。なぜなら、人の作業方法の良し悪しで生産ラインの生産能力が大きく左右されるが、人の作業方法は、作業を行う人それぞれに多種多様で、柔軟性に富んでおり、一様に定まっていないためである。このような手組みラインにおいては、作業時間を把握することによって、間接的に定量化を行うことが考えられる。

従来、生産ラインの作業時間を取得するための方法として以下のような方法がある。

１．特許文献１には、生産ライン上を流れるパレットの有無検知し、その検知時刻を用いて作業時間を取得する生産状況管理装置および方法が開示されている。

２．特許文献２には、生産設備へのロットの投入時刻および設備からのロットの排出時刻を取得して、作業時間を取得する工程履歴管理装置および方法が開示されている。

３．通過時刻を取得したい箇所ごとに、作業者がなんらかの入力作業（バーコードリーダの読み込みやスイッチの押下など）を行い、入力時刻を通過時刻とする方法が考えられる。これにより、作業の開始時と終了時に入力作業を行うようにすれば、作業時間を取得することができる。

４．作業をビデオカメラで撮影しておく方法が考えられる。これにより、撮影した映像に基づいて、検知したいタイミングの時刻を取得し、作業時間を算出することができる。
特許第3545921号公報（平成16年4月16日（2004.4.16）登録） 特開2004-157741号公報（平成16年6月3日（2004.6.3）公開）

しかしながら、特許文献１の方法では、ベルトコンベアラインでパレットの移動制御がされていることが前提であり、また、特許文献２の方法では、生産設備へ／からのロットの投入／排出が機械的に正確に行われることが前提となっている。すなわち、手組みラインにおいて、上述の特許文献１および２のような作業時間計測方法を適用することはできない。

具体的には、セル生産に代表される手組みラインの場合、製品の移動は、ベルトコンベアのような位置決め精度の高い自動運搬方法を採用せずに、作業者が手で行う。また、作業時間計測対象となるのは、作業者が手作業にて行う組み立て作業の開始/終了時刻である。設備の稼動開始/終了時刻が計測対象の場合のように、作業の開始／終了を検知するのが容易ではない。

つまり、特許文献１および２の方法においては、自動機からの「開始」「終了」という正しい信号を取得することが期待できるということが大前提である。したがって、一人一人動きの異なる作業者の動作から開始／終了時刻を検知する必要がある手組みラインにおいては、工程と工程の区切りを検知することが極めて困難なために、特許文献１および２の方法では、作業時間を計測することができないという問題が生じる。

次に、上記第３の方法は、手組みラインにおける作業時間の計測は可能であるが、各工程における作業者の作業（入力作業）を増加させ、生産性の低下につながるという問題がある。また、第２の方法では、一連のビデオシステムを用意するコストがかかる上に、撮影後、検知したいタイミングの切り出しに多くの時間を要するという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産ラインにおける工程ごとの作業時間を自動で計測するシステムにおいて、計測システム導入コストを安価におさえ、導入前の生産ラインの生産性を維持しつつ、手組みラインにおける作業時間を自動で計測することが可能となる作業監視装置、作業監視方法、作業時間自動計測システム、制御プログラム、および記録媒体を実現することにある。

本発明に係る作業監視装置は、上記課題を解決するために、工程の作業場所において生じる物体の動き、または、作業場所に配置される電動設備の電源を監視して、工程における活動の有無を検知するセンサからの出力信号を検知信号として取得する信号取得手段と、取得した検知信号に含まれる、活動状態または非活動状態を形成する活動状態形成信号が、工程の開始信号および／または終了信号として妥当か否かを判定するための判定条件を示すフィルタ情報に基づき、妥当でないと判定した信号をノイズとして特定するノイズ特定手段と、特定されたノイズを除去するノイズ除去手段と、ノイズを除去した検知信号を、作業信号として出力する処理信号出力手段とを備えていることを特徴としている。

上記構成によれば、ノイズ特定手段は、フィルタ情報が示す判定条件に基づいて、取得した検知信号に含まれるノイズを特定する。判定条件は、検知信号が含む活動状態または非活動状態を形成する活動状態形成信号が、工程の作業開始／終了を示す開始信号および／または終了信号として妥当か否かを判定するのに用いる条件のことであり、例えば、活動状態形成信号が入力された間隔、回数、時刻などによって定義される。

また、妥当でない活動状態形成信号とは、すなわち、実際の作業による動きによって形成されたのではないパルス、または、作業実行とみなされるべきであるのに、パルスが形成されなかったパルスの谷間を作る信号のことである。よって、上記ノイズ特定手段は、上記判定条件に基づいて、妥当でないと判定した活動状態形成信号、または、該信号によって形成されたパルス（またはパルスの谷間）をノイズとして特定する。

次に、ノイズ除去手段は、上記ノイズ特定手段によって特定されたノイズを除去する。ノイズを除去する方法としては、例えば、検知信号がＯＮ／ＯＦＦ信号である場合、ノイズとして特定されたＯＮ／ＯＦＦ信号の入力を破棄することが考えられる。あるいは、ノイズとして特定されたパルスまたはパルスの谷間のＯＮ／ＯＦＦ状態を反転させることにより、実際に行われた実作業のみを工程の作業実行状態として表した、すなわち、工程の開始信号および／または終了信号として妥当な活動状態形成信号のみ含む作業信号を生成することができる。

以上のことから、上記のような作業信号において、一続きの作業実行状態のパルスを形成する開始信号の入力時点（例えば、ＯＮ信号入力時点）および終了信号入力時点（例えば、ＯＦＦ信号入力時点）は、工程の１作業分の作業開始時点と作業終了時点とを正確に表している。したがって、その時点の時刻を取得することで、工程の作業時間を算出することができる。すなわち、手組みライン特有の作業のやり直しや作業者ごとの微妙な手順の違いによるセンサの入力波形のばらつきを吸収することができ、これまで不可能であった手組みラインにおける作業時間の常時自動計測を行うことが可能となる。

本発明に係る作業監視装置は、さらに、取得した検知信号の供給元となるセンサの識別情報を取得するセンサ識別手段と、上記センサ識別情報に対応付けられた１または複数のフィルタ情報を選定するフィルタ選定手段とを備え、上記ノイズ特定手段は、上記フィルタ選定手段により選定された１または複数のフィルタ情報に基づき、上記検知信号に含まれるノイズを特定してもよい。

上記構成によれば、上記センサ識別手段は、上記信号取得手段が取得した検知信号が、どのセンサから供給されたものであるのかを識別する。例えば、検知信号を受信した際の受信データのヘッダ部分などから、送信元のセンサＩＤを抽出するなどして検知信号の供給元となるセンサを識別する。次に、上記フィルタ選定手段は、識別したセンサからの検知信号には、どのフィルタ情報を適用すればよいのかを選定する。つまり、該センサに対応付けて記録されているフィルタ情報を選定する。なお、対応関係については、例えば、自装置に、対応表などを記録し、フィルタ選定手段が、センサＩＤを元にフィルタ情報を特定することが考えられる。

上記フィルタ選定手段は、上記フィルタ選定手段は、ユーザからの上記センサ識別情報と１または複数のフィルタ情報との対応付けを変更する指示を、操作部を介して受信し、変更指示に基づいてフィルタ情報を選定してもよい。

上記構成によれば、ユーザから上記センサ識別情報と１または複数のフィルタ情報との対応付けを変更する指示を操作部を介して受信すると、フィルタ選定手段は、その指示された対応付けに基づいて、フィルタ情報を選定する。

これにより、ユーザは、作業監視装置が取得した検知信号に適用するフィルタを、任意に変更することができる。

本発明に係る作業監視装置は、さらに、上記フィルタ情報が示す判定条件を定義するパラメータを変更するフィルタ調整手段を備え、上記フィルタ選定手段は、パラメータが変更された判定条件を示すフィルタ情報を選定してもよい。

上記構成によれば、フィルタ調整手段は、上記フィルタ情報が示す判定条件を定義するパラメータを変更する。続いて、上記フィルタ選定手段は、その変更されたパラメータによって定義される判定条件を示すフィルタ情報を選定する。したがって、上記ノイズ特定手段は、パラメータが変更された判定条件に基づいて、活動状態形成信号の妥当性を判定し、取得した検知信号のノイズを特定する。

判定条件のパラメータとは、以下に限定されないが、例えば、活動状態形成信号が入力された間隔（何秒以上、何秒以内）、回数（奇数回目、偶数回目）、時刻（８時から９時まで）などが考えられる。これらのパラメータを任意に変更すれば、異なるパルス波形を有する検知信号のノイズ特定・除去に対応することが可能となる。

ある作業を監視する検知信号に最適なパラメータで定義された判定条件を有するフィルタがあるとする。しかし、その作業の作業担当者や作業手順が変更されることにより、その動作パターンに微妙な変化が生じると、検知信号のパルス波形にも変化が生じ、今までの検知信号に最適であったフィルタは、必ずしも適切にノイズの特定を行えるとは限らない。そこで、検知信号のパルス波形の変更に応じて、新たに最適なパラメータを定義すれば、検知信号の微妙な変化に対応することが可能となる。

上記ノイズ特定手段は、取得した検知信号に含まれる活動状態形成信号の入力時間間隔により定義した判定条件を示すフィルタ情報に基づき、ノイズを特定してもよい。

これにより、検知信号において、基準値となる時間間隔をはずれた時間間隔で入力された活動状態形成信号をノイズとして除去し、実際に行われた実作業のみを工程ごとに作業実行状態として表した、工程の開始信号および／または終了信号として妥当な活動状態形成信号からなる作業信号を生成することができる。

上記ノイズ特定手段は、取得した検知信号に含まれる活動状態形成信号の入力回数により定義した判定条件を示すフィルタ情報に基づき、ノイズを特定してもよい。

これにより、あらかじめ動作回数が固定されている作業を検知する検知信号において、基準となる回数をはずれて入力された活動状態形成信号をノイズとして除去し、実際に行われた実作業のみを工程ごとに作業実行状態として表した、工程の開始信号および／または終了信号として妥当な活動状態形成信号からなる作業信号を生成することができる。

上記ノイズ特定手段は、他のセンサの出力信号が表すＯＮかＯＦＦかの状態についての判定条件を示すフィルタ情報に基づき、取得した検知信号のノイズを特定してもよい。

上記構成によれば、上記ノイズ特定手段は、他のセンサの出力信号がＯＮ（あるいは、ＯＦＦ）状態のときに入力された活動状態形成信号をノイズとして特定する。

より具体的には、例えば、上記出力信号がＯＮの状態にあるときは、「試運転」であることを意味する生産ラインがあるとする。試運転中も、実際（本番）の作業によるものではない「活動」が検知信号に反映されてしまい、作業時間の特定に誤差を与えてしまう。

そこで、上記出力信号がＯＮの状態にあるときに入力された活動状態形成信号をノイズとして特定し、それを上記ノイズ除去手段が除去する。

これにより、実際に行われた実作業のみを工程ごとに作業実行状態として表した、工程の開始信号および／または終了信号として妥当な活動状態形成信号からなる作業信号を生成することができる。

上記ノイズ特定手段は、取得した検知信号の活動状態形成信号が自装置に入力された時刻についての判定条件を示すフィルタ情報に基づき、取得した検知信号のノイズを特定してもよい。

上記構成によれば、所定の時間帯に入力された活動状態形成信号をノイズとして特定する。

より具体的には、例えば、朝７時４５分から８時までの間は、生産ラインを稼動させるための準備時間であるとあらかじめ定められている生産ラインがあるとする。準備時間中も、実際（本番）の作業によるものではない「活動」が検知信号に反映されてしまい、作業時間の特定に誤差を与えてしまう。

そこで、朝７時４５分から８時までの間に入力された活動状態形成信号をノイズとして特定し、それを上記ノイズ除去手段が除去する。

これにより、実際に行われた実作業のみを工程ごとに作業実行状態として表した、工程の開始信号および／または終了信号として妥当な活動状態形成信号からなる作業信号を生成することができる。

上記ノイズ特定手段は、取得した検知信号の活動状態形成信号の信号入力時刻と、他の検知信号の活動状態形成信号の信号入力時刻との比較結果についての判定条件を示すフィルタ情報に基づき、取得した検知信号のノイズを特定してもよい。

上記構成によれば、上記ノイズ特定手段は、取得した検知信号の活動状態形成信号の信号入力時刻と、他の検知信号の活動状態形成信号の信号入力時刻との比較結果を参照し、比較結果が条件を満たさない活動状態形成信号をノイズとして特定する。

例えば、入力装置Ｘと入力装置Ｙとの両方で同時に「活動」を検知しなければ、「作業」とみなせないとする。この場合、上記ノイズ特定手段は、入力装置ＸおよびＹの両方の検知信号に含まれる活動状態形成信号の信号入力時刻の比較結果を参照する。これにより、例えば、入力時刻が一致し、両方の入力装置で同時に入力が確認された活動状態形成信号のみを妥当であると判定すれば、両方で同時に入力されなかった活動状態形成信号を、作業により発生したものではないとして、ノイズとして特定し、それを上記ノイズ除去手段が除去する。

これにより、複数のセンサで同時に監視しなければならない作業についても、実際に行われた実作業のみを工程ごとに作業実行状態として表した、工程の開始信号および／または終了信号として妥当な活動状態形成信号からなる作業信号を生成することができる。

なお、上記信号取得手段は、文字列のデータを含む検知信号を取得し、上記ノイズ特定手段は、取得した検知信号の文字列と、あらかじめ定義された文字列との比較結果についての判定条件を示すフィルタ情報に基づき、取得した検知信号のノイズを特定してもよい。

上記構成によれば、上記ノイズ特定手段は、検知信号に含まれている文字列と、あらかじめ定義された文字列との比較結果を参照し、比較結果が条件を満たさない活動状態形成信号をノイズとして特定する。

例えば、この例に限定されないが、入力された文字列が、定義された文字列と一致しない場合に、入力された文字列に誤りがあるとして、ノイズとして特定し、それを上記ノイズ除去手段が除去することが考えられる。

これにより、センサからの作業と関連のない入力による入力ミスを検出することが可能となる。

本発明に係る作業監視装置は、さらに、上記ノイズ特定手段の入出力信号を監視し、検知信号におけるノイズと特定された活動状態形成信号の割合に応じて、ノイズの特定が適切か否かを判定する信号監視手段と、自装置の作業監視処理に影響を与える異常の発生をユーザに報知する警告部とを備え、上記信号監視手段は、ノイズ除去が適切でないと判定した場合に、異常の発生を報知するよう上記警告部を制御するようにしてもよい。

上記構成によれば、上記信号監視手段は、上記ノイズ特定手段に入力される検知信号と、該ノイズ特定手段から出力される、ノイズを特定された検知信号とを監視して、該検知信号におけるノイズと特定された活動状態形成信号の割合を取得する。取得したノイズの割合が基準からはずれる場合、信号監視手段は、ノイズの特定が適切でないと判定する。ノイズが適切に特定されなければ、後の自装置の作業監視処理に影響を与えるので、これを異常として認識し、警告部に、この異常をユーザに報知するよう指示を送る。上記信号監視手段より、指示を受けた警告部は、例えば、音声出力や表示によって、異常の報知を実現する。

これにより、ユーザは、異常状態（例えば、設置した入力装置のセンサ光軸のずれ、光軸上への異物の放置、作業手順変更による最適フィルタの変化、フィルタの設定ミス、など）をいち早く察知することが可能となり、原因の早期特定・解決、フィルタの早期設定変更などの対応ができる。

本発明に係る作業監視装置は、さらに、上記工程の開始信号および／または終了信号の入力時刻より、工程の開始時刻および終了時刻を抽出する時刻抽出手段と、上記工程の開始時刻と、終了時刻との差分より、当該工程の作業時間を算出する作業時間演算手段とを備えていてもよい。

上記構成によれば、上記時刻抽出手段は、上記作業信号の工程の開始信号および／または終了信号から、開始時刻および／または終了時刻を取得し、上記作業時間演算手段は、工程の作業時間を算出する。

これにより、工程の手作業の開始と終了を、センサからの信号のみで特定して、その手作業の作業時間を工程ごとに正確に算出することが可能となる。

なお、上記作業監視装置は、上記時刻抽出手段によって上記検知信号から抽出された、工程の開始時刻または終了時刻を補正対象時刻として取得し、取得した補正対象時刻に、あらかじめ定められた補正時間を付加して、該補正対象時刻を補正する時刻補正手段をさらに備えていてもよい。

上記構成によれば、時刻補正手段は、時刻を取得することが可能な箇所の時刻（すなわち、検知信号に含まれる、工程の開始時刻または終了時刻）を補正対象時刻として取得し、その時刻に、あらかじめ定められた補正時間（±α秒、分、時など）を付加することで、上記補正対象時刻を補正する。

なお、このような時刻補正が適用される例としては、例えば、センサが工程の区切りに設置できないために、工程の区切りの前後にずらして設置され、実際の工程の開始（終了）時刻とは、ずれて動作を検知して検知信号を出力するようなセンサが考えられる。

上述のように、工程の区切りにおいて、センサによって動作が検知できない場合（工程開始・終了時刻のいずれかが検出できなかった場合）でも、工程の開始時刻と終了時刻を正確に取得することが可能となり、作業時間を算出することが可能となる。

また、上記作業監視装置は、上記時刻抽出手段によって上記検知信号から抽出された、工程の開始時刻または終了時刻を補正対象時刻として取得し、取得した補正対象時刻に、補正時間を付加して、該補正対象時刻を補正する時刻補正手段をさらに備え、上記補正時間は、上記補正対象時刻から、該補正対象時刻以外の開始時刻または終了時刻までの時間をあらかじめ定められた分割比率で分割した値によって設定されるようにしてもよい。

上記構成によれば、時刻補正手段は、時刻を取得することが可能な箇所の時刻（すなわち、検知信号に含まれる、工程の開始時刻または終了時刻）を時刻補正対象として取得する。

ここでは、時刻補正手段は、補正時間を求めるために、上記補正対象時刻以外に、工程の開始時刻または終了時刻（測定可能時刻）を取得する。この補正時間は、上記補正対象時刻から、該補正対象時刻以外の測定可能時刻までの時間を、あらかじめ定められた分割比率で分割した値によって設定される。

上記で設定された補正時刻を上記補正対象時刻に付加して、時刻の補正を行う。

以上のことから、工程の区切りにおいて、センサによって動作が検知できない場合（工程開始・終了時刻のいずれも検出できなかった場合）でも、所望時点に対して、その前後の取得可能時点の時刻を取得して、工程の開始時刻または終了時刻を正確に取得することが可能となり、作業時間を算出することが可能となる。

本発明に係る作業時間計測システムは、上記課題を解決するために、工程の作業場所において生じる物体の動き、または、作業場所に配置される電動設備の電源を監視して、工程における活動の有無を検知し、検知信号を出力するセンサと、上記センサより検知信号を取得し、ノイズを除去した検知信号を作業信号として出力する上述の作業監視装置とを含むことを特徴としている。

上記構成によれば、センサは、工程ごとに設置され、工程の作業を監視する。上記センサによって検知された、ノイズを含んだ検知信号を、作業監視装置は、フィルタリングして、ノイズを含まない（実作業のみ正しく「作業実行状態」として表す）作業信号として出力する。

これにより、工程ごとの手作業の開始と終了を、センサからの信号のみで特定することが可能となり、作業者が個々に、作業の開始と終了のための入力作業を別途行う必要はなくなる。さらに、作業監視装置に検知信号を供給する上記センサとしては、光電センサなどの比較的安価で、設置の自由度が高いものを用いれば、生産設備を改装する必要もなく、導入コストを安価に抑えることができる。

さらに、上記作業監視装置が、上記作業信号から、工程の開始時刻および終了時刻を取得し、工程ごとに作業時間を算出する機能を備えていれば、工程ごとの作業時間を自動で計測することが可能となる。

以上のことから、計測システム導入コストを安価におさえ、導入前の生産ラインの生産性を維持しつつ、手組みラインにおける作業時間を高い精度で算出し、自動で計測することが可能な作業時間計測システムを構築することが可能となる。

本発明に係るフィルタリング方法は、上記課題を解決するために、工程の作業場所において生じる物体の動き、または、作業場所に配置される電動設備の電源を監視して、工程における活動の有無を検知するセンサからの出力信号を検知信号として取得して、作業信号を出力する作業監視装置における、上記検知信号のフィルタリング方法であって、上記検知信号に含まれる、活動状態または非活動状態を形成する活動状態形成信号が、工程の開始信号および／または終了信号として妥当か否かを判定するための判定条件を示すフィルタ情報に基づき、妥当でないと判定した信号をノイズとして特定するノイズ特定ステップと、特定されたノイズを除去するノイズ除去ステップと、ノイズを除去した検知信号を、作業信号として出力する信号出力ステップとを含むことを特徴としている。

上記方法によれば、ノイズ特定ステップにて、フィルタ情報が示す判定条件に基づいて、取得した検知信号に含まれるノイズを特定する。より詳細には、上記判定条件に基づいて、妥当でないと判定した活動状態形成信号、または、該信号によって形成されたパルス（またはパルスの谷間）をノイズとして特定する。

次に、ノイズ除去ステップにて、上記ノイズ特定ステップにて特定されたノイズを除去する。これにより、実際に行われた実作業のみを工程の作業実行状態として表した、工程の開始信号および／または終了信号として妥当な活動状態形成信号からなる作業信号を生成し出力することができる。

以上のことから、上記のような作業信号において、一続きの作業実行状態のパルスを形成する開始信号の入力時点（例えば、ＯＮ信号入力時点）および終了信号入力時点（例えば、ＯＦＦ信号入力時点）は、工程の１作業分の作業開始時点と作業終了時点とを正確に表している。したがって、その時点の時刻を取得することで、工程の作業時間を算出することができる。すなわち、手組みライン特有の作業のやり直しや作業者ごとの微妙な手順の違いによるセンサの入力波形のばらつきを吸収することができ、これまで不可能であった手組みラインにおける作業時間の常時自動計測を行うことが可能となる。

なお、上記作業監視装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記作業監視装置をコンピュータにて実現させる作業監視装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明に係る作業監視装置は、以上のように、１以上の工程の作業を監視する１以上の入力装置が検知した検知信号を取得する信号取得手段と、取得した検知信号に含まれる、作業実行状態または非作業実行状態を形成する作業状態形成信号が妥当か否かを判定するための判定条件を示すフィルタ情報に基づき、妥当でないと判定した信号をノイズとして特定するノイズ特定手段と、特定されたノイズを除去するノイズ除去手段と、ノイズを除去した検知信号を、作業の有無を表す作業信号として工程ごとに出力する処理信号出力手段とを備えている。したがって、手組みラインにおける作業時間を正確に表す信号を出力することができ、結果として、計測システム導入コストを安価におさえ、導入前の生産ラインの生産性を維持しつつ、手組みラインにおける作業時間を自動で計測することが可能となるという効果を奏する。

本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すると以下の通りである。本実施形態では、一例として、４つの工程からなる手組み生産ラインを有する生産システムに適用される、作業時間自動計測システムについて説明する。

なお、以下では、説明の簡略化のため、一本の生産ラインを１つの作業監視装置で監視し、生産ラインの各工程に、作業者が一人ずつ配置される構成について説明する。

〔作業時間自動計測システムの概要〕
まず、本実施形態に係る作業時間自動計測システム（作業時間計測システム）１００が適用されるある製品の生産システム１について、図２に基づいて説明する。図２に示す例では、生産システム１は、作業者の手作業により製品を製造する４つの工程（Ａ〜Ｄ工程）を含む生産ラインと、上記各工程の作業を監視する作業監視装置２と、作業監視装置２が出力する作業監視結果を用いて、作業時間の算出など、生産管理のための各種処理を行う監視結果処理装置３とを含む構成となっている。

Ａ工程、Ｂ工程、Ｃ工程、および、Ｄ工程は、生産システム１の製造対象物（ワーク）の流れの上流から下流に向けてこの順序で配置されており、ワークが先頭工程（Ａ工程）から最終工程（Ｄ工程）までを経て、すべての工程の作業が順に実行されると製品が完成する。この生産システム１では、ロット生産は行っておらず、したがって、本実施形態では、ワークは1つの製品を製造するための作業対象物であり、１つのオーダに対して、１つのワークが工程を流れ、その１工程１ワークに対して１つの作業が実行され、全工程を経ると１つの製品が製造される。

さらに、生産システム１は、工程ごとに、作業者の作業を検知するための、センサ４ａ〜４ｄを備えている。また、先頭工程のＡ工程の作業場所と、最終工程のＤ工程の作業場所にそれぞれ、バーコードリーダ（ＢＣＲ）５ａ、５ｄを配置する。なお、以下では、センサ４ａ〜４ｄ、および、バーコードリーダ５ａ、５ｄを区別する必要のない場合には、それぞれ単に、センサ４、バーコードリーダ５と称する。また、センサ４またはバーコードリーダ５のように、自装置で検知・取得した信号、または、自装置に入力された信号を、作業監視装置２または監視結果処理装置３に入力する装置を、総じて入力装置と称する。

作業監視装置２、監視結果処理装置３、センサ４、およびバーコードリーダ５は、通信回線によって互いに接続されることによって、無線あるいは、有線による通信ネットワークを形成している。これにより、センサ４は、検知したＯＮ／ＯＦＦ信号を、また、バーコードリーダ５は、ＯＮ／ＯＦＦ信号または読み取ったバーコードのデータ信号を、作業監視装置２に送信することができ、次に、作業監視装置２は、上記各信号に基づき生成した作業監視結果を、監視結果処理装置３に送信することができる。

なお、通信ネットワークとしては、送信元となる装置が自装置の情報を送信相手に送信可能な形態であればどのようなものでもよい。例えば、センサ４（バーコードリーダ５）−作業監視装置２間は、赤外線やBluetooth（登録商標）などにより実現される無線ＬＡＮ（Local Area Network）、作業監視装置２−監視結果処理装置３間は、例えば、相互に通信可能なＬＡＮ（Local Area Network）が形成される形態が想定される。なお、各入力装置は、自装置が検知した信号を直接監視結果処理装置３に送信することも可能である。

以上のように、作業監視装置２、監視結果処理装置３、センサ４、および、バーコードリーダ５とで、本発明に係る作業時間自動計測システム１００が構成されている。

なお、本実施形態では、各工程に作業者が一人配置され、それぞれの工程（Ａ〜Ｄ工程）ごとの作業場所と作業手順が定められている。また、それぞれの作業場所に作業台が設置されており、バーコードリーダ５の他に、作業者が用いる製品の組み立て・製造に必要な治工具が配置されている。あるいは、作業者が操作する生産設備が設置されていてもよい。

センサ４は、各工程における、作業者の実作業時間や、生産設備の実稼働時間を監視するものであり、各工程に少なくとも１つ設置される。例えば、センサ４は、ワークの有無、治具の動き、指図書の有無、扉の開閉、電動設備の電源のＯＮ／ＯＦＦなどを検知し、ＯＮとＯＦＦの状態を表した検知信号を、作業監視装置２に出力する。

センサ４は、検知対象物の有無や、動きを検知し、ＯＮとＯＦＦの状態を表す検知信号を出力するものである。センサ４が出力する検知信号は、作業監視装置２が、ＯＮとＯＦＦの状態を認識できるものであれば何でもよい。具体的なセンサ４の例としては、光電センサ、近接センサ、変位センサ、フォトマイクロセンサ、超音波センサ、圧力センサなど、ＯＮ／ＯＦＦ信号を出力するものがある。

本実施形態では、センサ４は、作業が行われているか否かを、図３（ｃ）に示すようなＯＮ信号とＯＦＦ信号の出力を繰り返すことにより表し、そのＯＮ信号（またはＯＦＦ信号）を検知した時刻とともに、作業監視装置２に供給する。本実施形態では、作業監視装置２は、ＯＮ信号が入力されると、次にＯＦＦ信号入力されるまでの間を、「作業実行状態」として認識し、逆にＯＦＦ信号が入力されて、次にＯＮ信号が入力されるまでの間を、「非作業実行状態」として認識するものとする。そして、その信号が入力された時刻は、監視結果処理装置３が作業時間を算出するときに利用する。

なお、上記例に限定されず、直接ＯＮ／ＯＦＦ信号を出力しないで、アナログ値を出力するセンサであっても、本発明の作業時間自動計測システム１００に用いることができる。この場合、センサ４は、閾値を設定し、例えば、閾値以上ならＯＮ信号、閾値以下であればＯＦＦ信号として出力するための機能を備えていればよい。あるいは、アナログ値による検知信号を受信する作業監視装置２が、閾値にしたがってＯＮ／ＯＦＦ信号に変換する機能を備えていてもよい。

本実施形態では、センサ４に光電センサを用いる。光電センサは、比較的安価であり、既存の生産ライン上に、治工具の改造や変更を行うことなく設置することが可能であることから、低コストで導入できるというメリットがある。

バーコードリーダ５は、生産システム１の生産ラインに流れている生産中の製品（ワーク）が、どのオーダに対応しているのかを識別するために、ワークに対応するバーコードを読み取るものである。例えば、バーコードに、ワークを識別するためのワークＩＤの情報が含まれていることにより、そのワークに係る作業と、ワーク（オーダ）とを紐付けすることができる。また読み取った時刻を記録することにより、ワークの通過時刻を取得することが可能となる。本実施形態では、１つのワーク（オーダ）につき、１つのバーコード（ワークＩＤ）が割り当てられており、指図書６に記載されている。バーコードは、ワーク自体に印字されたものを読み取ってもよい。

指図書６には、各工程における、ワークに施す作業手順が記載されており、そのほかにも、ワークについてのさまざまな情報が記載されている。例えば、ワークのロット番号、製品シリアル番号、作業日時、作業者名などが記録されている。また、それらの情報が、バーコードに集約されて記載されていてもよい。これにより、バーコードのデータをバーコードリーダ５から取得した作業監視装置２は、入力装置から取得した作業のＯＮ／ＯＦＦ信号と、ワーク（または、オーダや、最終工程を経て最終的に完成した製品）とを、１対１で対応付けることができ、指図書に記載されたワークの上述の情報を紐付けることもできる。これにより、取得した情報を、生産管理の各種処理に利用することができる。作業者は作業を行う際にこの指図書６を必ず所定の場所に置くこととする。

なお、本実施形態では、指図書６には、先頭工程での作業開始時に読み取るためのバーコードＳと、最終工程での作業終了時に読み取るためのバーコードＥとが記載されている。Ａ工程およびＤ工程の作業者はそれぞれの作業場所に配置されているバーコードリーダ５ａ、５ｄを用いる。Ａ工程の作業者は、ワークが到着し、作業を開始する時にバーコードＳを読み取り、Ｄ工程の作業者は、受け取ったワークに対する作業を完了させたときに、バーコードＥを読み取る。読み取られたバーコードのデータは、通信ネットワークを介して、作業監視装置２へ送信される。

このとき、例えば、作業監視装置２において、送信されたバーコードのデータとともに、該データを取得した時刻を記録しておけば、ワークごとの生産ラインの開始時刻と終了時刻を取得することができる。

なお、本実施形態では、バーコードリーダ５を先頭工程（Ａ工程）と最終工程（Ｄ工程）とのみに配置し、指図書６のバーコードを作業開始時と終了時に読み取る構成としたが、上記に限定されない。本発明に係る作業時間自動計測システム１００では、例えば、全工程にバーコードリーダ５を配置し、各作業員が、自身の作業開始時および終了時にバーコードを読み取るようにしてもよい。

また、本実施形態では、入力装置がバーコードリーダ５である場合、その検知信号には、バーコードが読み取られたことを示す信号と、読み取られたバーコードデータの情報と、そのデータが読み取られた時刻とが含まれているものとする。

あるいは、もし、各工程の作業が並行して処理されることがない場合（つまり、１つ目のワークがＤ工程を終えないと、次のワークをＡ工程に投入できないような生産システム１の場合）は、バーコードリーダ５をいずれの工程の作業場所にも配置しない構成であってもよい。このとき、先頭工程と最終工程とを識別する必要がある場合は、例えば、先頭工程（Ａ工程）および最終工程（Ｄ工程）に設置されているセンサ４ａおよび４ｄを、識別ＩＤなどを用いて識別し、作業監視装置２が、当該センサ４ａ、４ｄからの検知信号を受信した時の時刻を取得すれば、当該ワークの生産ラインの開始時刻と終了時刻を取得することが可能である。

また、バーコードは、指図書６ではなく、ワーク自身に記載されていてもよい。例えば、基板などに刻印されている２次元バーコードを、２次元バーコードリーダで読み取ることなどが考えられる。また、バーコードリーダの読み取りは、作業者の手によらず、機械によって自動で行われてもよい。

また、本実施形態では、生産システム１の全工程は、作業者の手作業による手組みラインとしたが、生産設備によって、自動で組み立て・製造が行われる工程を含む生産システムにおいても、本発明の作業時間自動計測システム１００を適用することは可能である。

以上のように、センサ４およびバーコードリーダ５で検知された、作業者の作業を監視した結果である検知信号、および、バーコードリーダ５により読み取られたデータ信号は、作業監視装置２に送られる。作業監視装置２は、受信した信号から、実作業を示していないパルス、または、誤って入力されたパルス（ノイズ）などの除去（フィルタリング処理）を行って、工程ごとに、手組みラインにおける作業を示す作業信号を作業監視結果として生成する。監視結果処理装置３は、上記作業信号を入力装置ごとに蓄積し、作業時間を示す信号のパルスと、オーダ（または、ワーク）との紐付け処理（グルーピング処理）を行うことにより、生産システム１に係る実作業時間を工程ごと、または、ワークごとに計測する。

以下、本発明に係るフィルタリング処理を行う作業監視装置２、および、グルーピング処理を行う監視結果処理装置３について、さらに詳しく説明する。

〔作業監視装置の構成〕
図１は、本実施形態に係る作業監視装置２の要部構成を示すブロック図である。作業監視装置２は、図１に示すとおり、制御部１０、通信部２０、操作部３１、発音部３２、表示部３３、フィルタ記録部４１、フィルタ−入力装置対応表４２、および、フィルタレベル調整テーブル４３を備えた構成となっている。

通信部２０は、作業時間自動計測システム１００（図２）において、他の装置との通信を行うものであり、センサ４およびバーコードリーダ５などの各入力装置からの検知信号を受信する受信部２１と、上記検知信号に基づいて、自装置が生成した作業監視結果としての作業信号を監視結果処理装置３に送信する送信部２２とで構成されている。

上記作業信号とは、上記検知信号と同様、「作業実行状態」、「非作業実行状態」を示すための信号であり、本実施形態では、上記検知信号と同様に、例えば、連続して交互に入力されるＯＮ／ＯＦＦ信号およびその入力時刻の情報からなっている。なお、以下では、上記各入力装置からの検知信号と、作業監視装置２からの、作業監視結果としての作業信号とを特に区別する必要がない場合には、作業検知信号と称する。

操作部３１は、ユーザからの指示入力、および情報入力などを受け付けるものであり、例えばキーボードやボタンなどのキー入力手段や、マウスなどのポインティングデバイスなどによって構成される。発音部３２は、作業監視装置２が生成した音声データを音声として出力する音声出力手段であり、スピーカなどによって構成される。表示部３３は、作業監視装置２における各種処理内容を表示するものであり、例えば液晶表示装置、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などの表示装置によって構成される。

上述の各部（操作部３１、発音部３２、表示部３３）は、制御部１０が有する入出力制御部（図示せず）を介して、作業監視装置２の制御部１０と情報をやりとりする。入出力制御部は、操作部３１からの入力情報を受け付けるとともに、発音部３２に対して音声データを出力する制御、および、表示部３３に対して表示制御を行う。

フィルタ記録部４１は、フィルタ情報を記録している。フィルタとは、センサ４やバーコードリーダ５（図２）などから得られた、各工程の作業の有無を示す検知信号の中から、実際の作業により発生したのではないパルス（例えば、ＯＮ―ＯＦＦ信号間）、または、実際は作業実行中とみなされるべきであるのに、ＯＦＦの状態と検知されたパルスの谷間（例えば、ＯＦＦ−ＯＮ信号間）（これらのパルス、パルスの谷間を以下、ノイズと称する）を特定し、それを除去する機能のことである。フィルタ情報は、少なくとも、フィルタの種類と、検知信号のどの部分がノイズであるかを判定するときに用いるフィルタリング条件とを含んでいる。上記フィルタリング条件は、１つ以上のパラメータを用いて定義される。条件を定義するパラメータの例としては、例えば、パルス間隔、パルス回数、ＯＮ／ＯＦＦ状態の継続時間、パルス検出時刻などの閾値や、検知信号に含まれる文字列を、比較によって判定するときに用いる比較対象となる基準値の文字列、あるいは、複数の同時刻の検知信号を比較することによる判定に用いる前件部（Ｉｆ文）などが考えられる。各種ノイズを含んだパルス波形の例、およびそれらを除去する各種フィルタの詳細については後述する。

フィルタ-入力装置対応表４２は、上記フィルタ記録部４１に記録されている複数種類のフィルタと、作業／非作業を表す検知信号を供給する各入力装置との対応関係を記録している。センサ４は、作業の動作内容が異なる種々の工程に設置され、種類が異なれば、検知する内容も異なる。また、同じ種類のセンサであっても、垂直方向の動作なのか、水平方向の動作なのか、その動きが何回繰り返されて１つの作業なのか、などによって、その動きが作業であると判定されるための条件はさまざまである。

そこで、最も正確な結果を得るためには、どの工程のどの入力装置からの検知信号に、どのフィルタを適用すればよいのかについての情報が必要となる。このフィルタ-入力装置対応表４２を参照することにより、制御部１０は、取得した検知信号に最適なフィルタを選択することが可能となる。

フィルタレベル調整テーブル４３は、フィルタごとに、あらかじめ規定した、条件の厳しさを示すフィルタレベルに対応させて、上記フィルタリング条件を定義する各種パラメータを記録している。すなわち、１つの検知信号に対して、適用されるフィルタの種類は一種類しかない場合でも、フィルタリング条件の厳しさを調整して当該フィルタを適用することができる。例えば、ある工程において、熟練度の低い作業者が作業を担当したり、一定時間ごとに担当の作業者が頻繁に入れ替わったりするなどの理由から、作業の動きにばらつきがあるときなどは、その工程のセンサからの検知信号には、フィルタリング条件を緩くしたフィルタを適用する。一方、一人の作業者が手馴れた作業を担当するため、動きにばらつきがないときは、フィルタリング条件を厳しくしたフィルタを適用する。このように、同じ型のフィルタでも、作業環境に応じて、フィルタレベルを調整して、フィルタを適用することができ、フィルタリング処理の精度を向上させることが可能となる。なお、フィルタレベルの選択は、ユーザが操作部３１を用いて行えばよい。

なお、このフィルタ-入力装置対応表４２がない場合、ユーザが、検知信号に適用するフィルタをフィルタ記録部４１の中から選択する構成としてもよい。また、フィルタ-入力装置対応表４２に記録された対応関係を、ユーザが任意に変更できるようにしてもよい。また、フィルタ記録部４１に、適当なフィルタが記録されていないとユーザが判断した場合に、ユーザが、上述した、各種フィルタのフィルタリング条件を、任意に変更して適用するようにしてもよい。また、新たなフィルタをフィルタ記録部４１に追加するようにしてもよい。これらの作業監視装置２に対する操作は、操作部３１を用いてユーザが行う。

上記のフィルタ記録部４１、フィルタ-入力装置対応表４２、および、フィルタレベル調整テーブル４３は、例えばハードディスク装置などの不揮発性の記録媒体によって実現される。

制御部１０は、作業監視装置２における処理を制御するものであり、信号取得部（信号取得手段）１１、入力装置識別部（センサ識別手段）１２、フィルタ選定部（フィルタ選定手段）１３、ノイズ特定部（ノイズ特定手段）１４、ノイズ除去部（ノイズ除去手段）１５、処理信号出力部（処理信号出力手段）１６、フィルタ調整部（フィルタ調整手段）１７、および、信号監視部（信号監視手段）１８を備えている。

入力装置識別部１２、フィルタ選定部１３、ノイズ特定部１４、および、ノイズ除去部１５が、フィルタリング処理部４０を構成している。

信号取得部１１は、受信部２１を介して、受信データの本文から、入力装置の検知信号を取得する。入力装置識別部１２は、受信データのヘッダなどから、入力装置ＩＤを抽出し、該信号の送信元となる入力装置を識別する。フィルタ選定部１３は、取得した入力装置ＩＤに基づいて、フィルタ-入力装置対応表４２を参照し、取得した検知信号に適用するフィルタを選定する。ノイズ特定部１４は、フィルタ記録部４１を参照して、選定されたフィルタのフィルタ情報を取得し、該フィルタのフィルタリング条件に基づいて、特定のＯＮまたはＯＦＦ信号をノイズ信号として検出し、検知信号に含まれるノイズを特定する。ノイズ除去部１５は、特定されたノイズを除去する。処理信号出力部１６は、フィルタリング処理により、ノイズ信号が除去されたのちの検知信号、すなわち、パルスが実際の作業状況のみを表している作業信号を、作業監視結果として、送信部２２を介して、監視結果処理装置３に送信する。

上記構成によれば、フィルタ記録部４１に記録されているフィルタリング条件に基づいて、ノイズ特定部１４は、取得した検知信号の中で、実際の作業によって検知されたのではないパルス、または、作業とみなされるべきであるのに、ＯＮ状態が検知されなかったパルスの谷間を、ノイズとして特定する。ノイズ除去部１５は、特定されたノイズを除去する。これにより、実際に行われた実作業時間帯のみ識別することが可能な作業信号を生成することができる。

したがって、上記のような作業信号を受信した監視結果処理装置３は、作業信号が含むパルスの開始時点（ＯＮ信号入力時点）と終了時点（ＯＦＦ信号入力時点）から、各工程の作業開始時点と作業終了時点とを正確に認識し、その時刻を取得することで、作業時間を算出することができる。

作業監視装置２に検知信号を供給する各入力装置としては、光電センサなどの比較的安価で、設置の自由度が高いものを用いれば、生産設備を改装する必要もなく、導入コストを安価に抑えることができる。また、工程ごとの手作業の開始と終了を、センサからの信号のみで特定することが可能となり、作業者が個々に、作業の開始と終了のための入力作業を別途行う必要はなくなる。以上のことから、計測システム導入コストを安価におさえ、導入前の生産ラインの生産性を維持しつつ、手組みラインにおける作業時間を高い精度で算出し、自動で計測することが可能となる。

なお、フィルタ選定部１３は、フィルタ-入力装置対応表４２に記録された入力装置ＩＤとフィルタ情報の対応付けに基づき、検知信号に適用するフィルタを選定しているが、ユーザからの指示により、適用するフィルタを選定しなおしてもよい。

この場合、フィルタ選定部１３は、ユーザより、上記入力装置ＩＤとフィルタ情報との対応付けを変更する指示信号を、操作部３１を介して受信し、その指示内容に基づいて、取得した検知信号に適用するフィルタを選定する。

次に、フィルタリング処理部４０が扱うノイズを含んだ、各入力装置（以下では、センサＸ（またはＹ）およびバーコードリーダＺ）から出力される、検知信号の例と、該信号に適用されるフィルタの例について、図３〜９に基づき説明する。なお、図３〜９において、検知信号を視覚的に分かりやすくするために、例えば、図３（ｃ）に示すとおり、検知信号の縦軸に＋（プラス）と−（マイナス）をとり、それぞれ、＋がＯＮの状態（作業実行状態）、−がＯＦＦの状態（非作業実行状態）を示すものとする。また、横軸は時間の経過を表し、右にいくほど時間が経過していることを表す。しかしながら、上記のパルス波形は、上記各入力装置が出力するデジタル情報、および、作業監視装置２および監視結果処理装置３が扱うデジタル情報の「０」と「１」とを、パルス波形に対応付けて伝送するときの伝送方式、ならびにパルス波形を限定するものではない。

なお、本実施形態では、作業監視装置２および監視結果処理装置３は、自装置が入出力する信号のＯＮの状態（＋）を「作業実行状態」、ＯＦＦの状態（−）を「非作業実行状態」として取り扱うこととするが、これに限定されず、例えば、入力装置が検知したＯＦＦ状態を、作業監視装置２がＯＮ状態として取り扱い、それを「作業実行状態」を示す信号として取り扱ってもよい。

また、図３〜９において、（ａ）は、ある工程の作業場所に取り付けられたセンサＸ（Ｙ）の、フィルタ適用前の検知信号を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の検知信号にフィルタを適用した後の、作業監視結果としての作業信号を示す図である。さらに、図３〜６において、（ｃ）は、（ａ）の検知信号における、１作業分のパルス（枠内）の拡大図である。１作業分のパルスとは、ある工程において、１つのワークに施される処理、つまり、１オーダ分の作業を示す。

〔ノイズの種類とフィルタの種類（ノイズ除去方法）〕
作業を監視するセンサ４またはバーコードリーダ５の入力信号に含まれるノイズ信号の発生要因は、主に、以下の７つに分類することができる。

（１）ワークの位置ずれ
ワークや指図書といった対象物の有無をセンサで検知する場合、作業者が対象物を置き直したり、対象物を動かしたりすることで、センサが、ワークが無いと検知してしまう。実際には作業していたにもかかわらず、ワークが無いと検知された部分が発生することになり、これがノイズ発生の要因となる。

（２）動作回数の変動（繰り返し回数が不明な作業）
例えば、圧着作業などの組み立て作業をセンサで検知する場合、作業者それぞれに動きやすいリズムがあったり、作業者の個性、あるいは、熟練度により圧着動作の回数が異なったりすることで、同じ組み立て作業でも、一様に作業時間帯を特定することができない。この、動作回数の変動がノイズ発生の要因となる。

（３）非対象物検知
光電センサの光軸上を、作業者の体の一部や、工具が通過することにより、それが、検知対象である「作業」による動きでなくとも、それを「作業」として検知してしまう。実際には作業をしていないのに、作業したと検知される部分が発生することになり、これがノイズ発生の要因となる。

（４）非対象作業検知（繰り返し回数が固定されている作業）
また、定まった複数の回数の動作を実行することで１工程の１作業であるとみなす場合にもノイズが発生する。具体的には、実行された動作と次に実行される動作との間に、静止の間あるいは、センサで動きを検知できない間（ＯＦＦ状態）が存在することがある。しかし、そのＯＦＦ状態は、１作業と１作業の間ではなく、単に１作業内の動作と動作間の間であったとしたら、それは「作業実行状態」として検知されなければならないのに、検知されない。したがって、１作業の開始、終了時点に関係のないパルス（またはパルス間の谷間）はノイズとして扱う必要がある。

（５）不完全作業
ある作業を実行中であることを検知するのに、複数のセンサでセンシングしなければならない場合も考えられる。例えば、２つのセンサを用いて動作をセンシングし、両方のセンサによって検知されてはじめて「作業実行状態」と判断できるとする。この場合、片方のセンサからパルスが検知されても、同時にもう片方のセンサから検知されなかった場合は、検知対象である作業は正常に行われなかったと判断する必要がある。したがって、取得した片側のセンサからのパルスはノイズとみなす。

（６）実作業時以外の動作（点検、準備、練習）
実際の計測対象である作業ではない、点検、準備、清掃、作業の練習などで発生する信号は、ノイズとして扱う必要がある。

（７）バーコードリーダ入力ミス
作業者が指図書に複数記載されたバーコードの中から、実際に読み取るべきバーコードと異なるバーコードを誤って読み取った場合、バーコードリーダの入力ミスが、ノイズ発生の要因となる。

上述した７つの要因によって発生するノイズは、以下の６つのフィルタの１つを、あるいは、それらの組み合わせを適用することにより、除去することができる。

（ｉ）間隔フィルタ
（間隔フィルタのフィルタリング条件）
１．センサＸによってＯＦＦ信号が入力された時点（あるいは、別のセンサＹやバーコードリーダＺから入力があった時点）を起点とし、該時点から次のＯＮ信号が入力された時点までの間隔が、ｘ秒以内である場合の、ＯＦＦ状態の部分をノイズとみなす。

２．センサＸによってＯＮ信号が入力された時点（あるいは、別のセンサＹやバーコードリーダＺから入力があった時点）を起点とし、該時点から次のＯＦＦ信号が入力された時点までの間隔が、ｘ秒以内である場合の、ＯＮ状態の部分をノイズとみなす。

（間隔フィルタの適用例）
センサＸがある検査工程の検査機の扉の開閉を検知するように設置した場合を考える。センサＸは、扉が開いていることを検知してＯＦＦになり、扉が閉じていることを検知してＯＮになる。扉は検査をするたびに必ず閉められるが、扉が閉められるからといって検査が開始されるとは限らないため、単純に扉の開閉のみで、検査機の動作時刻とすることはできない。このような場合に、検査工程の直前に必ず行われる作業をセンサＹで検知し、センサＸに間隔フィルタを適用して、センサＹからの入力があった直後（ｘ秒以内）のセンサＸのＯＮ（ＯＦＦ）信号の入力のみを通すことで、検査のための作業以外で扉の開閉が行われることによって発生するノイズを除去できる。

（ii）回数フィルタ
（回数フィルタのフィルタリング条件）
パルス（または、パルスとパルスの間にできるＯＦＦ状態の谷間）の出現回数によって、ノイズを特定する。より具体的には、Ｎ回中Ｍ回目に入力されたＯＦＦ信号（または、ＯＮ信号）をノイズ信号とみなす。

（iii）状態判定フィルタ
（状態判定フィルタのフィルタリング条件）
第一のセンサＸが、ＯＮ（またはＯＦＦ）の状態であるときのみ、第二のセンサＹの入力信号を有効とする。すなわち、センサＸが、ＯＮ（またはＯＦＦ）の状態でないときの、第二のセンサＹの入力信号をノイズ信号とみなす。

（iv）時間外フィルタ
（時間外フィルタのフィルタリング条件）
あらかじめ設定した時間帯に入力された信号のみを有効とする。設定した時間帯以外の時間帯に入力されたＯＮ／ＯＦＦ信号をノイズ信号とみなす。

（ｖ）包含フィルタ
（包含フィルタのフィルタリング条件）
１．第一のセンサＸにて検出したパルスにおいて、該パルス発生と同時に、第二のセンサＹのパルスが検出されない場合に、センサＸの上記パルスをノイズとみなす。

２．第一のセンサＸにて検出したパルスにおいて、該パルス発生と同時に、あるバーコードリーダからの入力が所定回数検出されない場合に、センサＸの上記パルスをノイズとみなす。

（vi）文字列フィルタ
入力装置により入力された文字列が、指定したフォーマットのもののみ通過させるフィルタ。フォーマットの指定は、例えば、フィルタリング条件としての下記サブフィルタを複数個組み合わせて行うことができる。

（文字列フィルタのフィルタリング条件）
１．文字数：入力文字列の文字数がｘ文字以上ｙ文字以下のものだけフィルタを通す。（それ以外は、ノイズとみなす。）
２．指定位置文字：入力文字列のｘ文字目が、指定した文字である場合だけフィルタを通す。（それ以外は、ノイズとみなす。）
３．特定文字列検索：指定した文字列が、入力文字列に含まれている場合のみフィルタを通す。（それ以外は、ノイズとみなす。）

（文字列フィルタの適用例）
例えば、作業者による、バーコードの読み取り間違いなどを検出することが可能となる。バーコードリーダが読み取るバーコードに、ワーク（もしくは、オーダ）を特定するためのワーク（オーダ）ＩＤが含まれている場合、バーコードが正しく読み取られた場合は、バーコードの読み取り時刻と、後続する作業の作業時間とを正しく紐付けることが可能であるが、誤って読み取られた場合、ワーク（オーダ）と作業との紐付けが正しく行えない。そこで、バーコードの誤読を検出し、誤読により発生した信号をノイズとして除去することで、ワークの紐付け処理の精度を向上させることが可能となる。なお、文字列フィルタを用いた、ワークの紐付け処理については、後述する。

上述の６つのノイズ発生要因（「（７）バーコードリーダ入力ミス」を除く）に起因するノイズ信号を、上述の５つのフィルタ（およびその組み合わせ）（「（vi）文字列フィルタ」を除く）を用いて除去する方法について、図を用いてさらに詳細に説明する。

（適用例１）ワークの位置ずれ⇒間隔フィルタ
図３（ａ）〜（ｃ）は、ワークの有無を検知するセンサＸの検知信号における、間隔フィルタの適用例を示す図である。

ある工程の作業場所に取り付けられたセンサＸは、作業台上にワークが存在するときは、ＯＮ状態になり、存在しないときにはＯＦＦ状態になるように設置されている。例えば、作業者が、１作業の間に、ワークを一旦作業台に置いて、作業しやすいように置き直したりした場合、図３（ｃ）に示すとおり、作業開始（Ｓ）から終了（Ｅ）までの間に、ＯＦＦ−ＯＮ間（ＯＦＦ信号が入力されてから、再びＯＮ信号が入力されるまでの間）において、パルスの谷間が発生する（Ｎの部分）。

間隔フィルタを用いれば、ノイズ特定部１４（図１）は、上記パルスの谷間の部分が、ｘ秒以内である場合の、ＯＦＦ信号とＯＮ信号の間の部分をノイズＮとして特定することができ、ノイズ除去部１５は、上記ノイズ信号を破棄してＮの部分を除去することができる（図３（ａ）から（ｂ）へ）。

これにより、Ｓを作業開始時点、Ｅを作業終了時点とした、１のパルスを特定することが可能となる。

（適用例２）動作回数の変動⇒間隔フィルタ
図４（ａ）〜（ｃ）は、圧着動作が行われる度にその動作を検知するセンサＸの検知信号における、間隔フィルタの適用例を示す図である。

ある工程では、１オーダにつき、つまり、１つのワークに対して、基本的には４回圧着動作が行われ、それを１作業としている。センサＸは、圧着動作が実行される度に、ＯＮ−ＯＦＦ信号入力によるパルスが出力されるように設置されている。

しかし、作業者の熟練度や癖などに応じて、１作業における圧着作業の動作回数に変動が生じる。そのため、４つのパルスを１作業として作業の開始／終了時点を特定する方法では、正確な作業時間を計測することができない。

例えば、図４（ｃ）に示すとおり、１作業につき、６回の圧着動作が実行されたとき、単にパルスの回数（４回）のみで１作業を特定しようとすれば、Ｅ’の時点が作業終了時点として特定されてしまう。

そこで、間隔フィルタを用いれば、ノイズ特定部１４（図１）は、上記パルスの谷間の部分が、ｘ秒以内である場合の、当該ＯＦＦ状態の部分をノイズＮとして特定することができ、ノイズ除去部１５は、その特定されたノイズを除去することができる（図４（ａ）から（ｂ）へ）。

これにより、１作業に含まれる、繰り返し動作について、作業者によって、動作回数に変動があっても、１作業に対応する１のパルスを導出することができる。

（適用例３）非対象物検知⇒間隔フィルタ
図５（ａ）〜（ｃ）は、ワークの有無を検知するセンサＸとバーコードリーダＺの検知信号における、間隔フィルタの適用例を示す図である。

ある工程では、２回の作業を行うごとに、バーコード読み取りが１回行われる。この工程に設置されているセンサＸは、例えば、ワークの有無を検知する光電センサである。しかし、作業者がバーコードの読み取りを行う際に、作業者の体の一部や、バーコードリーダＺが、センサＸの光軸上を通過するため、バーコードの読み取り動作が「作業」として検知されてしまう。

図５（ａ）に示すとおり、バーコードリーダでの入力が行われた瞬間を点Ｐで表すと、点Ｐの時点で、バーコード読み取り動作により検知されたノイズ信号Ｎが検知されてしまう。この検知信号が、監視結果処理装置３にそのまま入力されると、この工程における作業は、実際は６回であるのに、９回実行されたとして処理されてしまう。

そこで、間隔フィルタを用いれば、ノイズ特定部１４は、ＯＮ信号が検知された時点から、次のＯＦＦ信号が入力された時点までのパルスの間隔（例えば、図５（ｃ）のＷやＮ）が、ｘ秒以内である場合の、該パルスをノイズ信号Ｎとして特定することができ、ノイズ除去部１５は、その特定されたノイズ信号を除去することができる（図５（ａ）から（ｂ）へ）。

（適用例４）非対象作業検知⇒回数フィルタ
図６（ａ）〜（ｃ）は、治工具の動きを検知するセンサＸの検知信号における、回数フィルタの適用例を示す図である。

部材を切断するある工程では、切断動作中に切断する刃を検知することで、切断中はＯＮとなり、非切断時はＯＦＦとなるようセンサを設置する。この工程では、１オーダにつき、つまり、１のワークに対して、切断動作を必ず２回実施する。よって、１回目の切断開始から２回目の切断終了までを工程の１作業として検出する必要がある。

図６（ｃ）に示すとおり、１回目の切断終了（Ｄ１）、および２回目の切断開始（Ｄ２）の間のＯＦＦ状態の部分を、「作業実行状態」として検知しなければ、この工程の１作業における作業開始／終了時点（Ｓ／Ｅ）を正確に検出することができない。

そこで、回数フィルタを用いて、１作業につき２回発生するＯＦＦ信号（Ｄ１、Ｅ）のうち、奇数回目の信号（Ｄ１）をノイズ信号として特定する。また、ＯＮ信号（Ｓ、Ｄ２）のうち、偶数回目の信号（Ｄ２）をノイズ信号として特定する。

これにより、ノイズ特定部１４は、Ｄ１−Ｄ２間のＯＦＦ状態をノイズＮとして特定することができ、ノイズ除去部１５は、その特定されたノイズを除去することができる（図６（ａ）から（ｂ）へ）。

なお、回数フィルタは、１度回数のカウントミスが発生してしまうと、その回数のずれが修正されずに作業時間の特定に大きな影響を与えてしまうので、単独では用いず、通常は、間隔フィルタなどの他のフィルタと組み合わせて用いることが望ましい。

（適用例５）不完全作業⇒包含フィルタ
図７（ａ）および（ｂ）は、ワークの有無を検知するセンサＸと治工具の動きを検知するセンサＹを組み合わせて用いる場合の検知信号における、包含フィルタの適用例を示す図である。

ワークを治具に置き、切断動作によってワークを加工する工程があるとする。この工程では、センサＸを、ワークを検知したらＯＮ、それ以外はＯＦＦとなるように設置し、センサＹを、切断工具が動作中であればＯＮ、それ以外はＯＦＦとなるように設置する。

このような工程で、ワークを設置したが、単に設置したのみで、切断動作を行っていないといった状況が発生することがある。この場合は、作業中とはいえないので、このときにワークが存在するとして検知されたセンサＸのパルスは、除去する必要がある。

図７（ａ）および（ｂ）の２つの検知信号のうち、上段は、実際の作業監視に用いるための、フィルタリングの対象となる、センサＸからの検知信号であり、下段は、センサＹの検知信号である。図７（ａ）の、一点鎖線により囲まれた部分では、センサＸが検知したパルスＮに対応する、センサＹのパルスが検出されていない。これは、ワークは置かれたが、実際の切断作業が行われなかったことを示している。

そこで、センサＸに包含フィルタを適用すれば、センサＸがワークを検出している間（ＯＮ−ＯＦＦ間のパルスＮ）にセンサＹによる切断作業の検知信号がない場合、ノイズ特定部１４は、そのセンサＸのパルスＮをノイズとして特定することができる。ノイズ除去部１５は、その特定されたノイズを除去することができる（図７（ａ）から（ｂ）へ）。

（適用例６−１）実作業時以外の動作⇒状態フィルタ
図８（ａ）および（ｂ）は、各種入力装置による検知信号と、ラインが稼動中かどうかを指定するスイッチによる検知信号とを組み合わせて用いる場合の、状態フィルタの適用例を示す図である。

作業監視中、すなわち、センサ４やバーコードリーダ５などの各入力装置がセンシング中に、点検業務や清掃業務を行うと、様々なセンサが反応してしまう可能性がある。これらの信号はすべてノイズ信号として除去する必要がある。しかし、点検業務などは実際の作業と同様の動作を行うため、ＯＮ／ＯＦＦ信号で形成される波形の特徴からノイズ信号を特定する上述の方法では、実際の製品を生産しているのか、点検しているのかを判断することは困難である。

そこで、基準となるＯＮ／ＯＦＦ状態を表すスイッチを設置して、点検、清掃業務時はそのスイッチをＯＦＦにするというルールを規定する。例えば、生産ラインが実際の生産活動のために稼動中であることをＯＮ信号によって示す稼動中スイッチ（図示せず）が設置されているとする。図８（ａ）、（ｂ）に示すとおり、稼動中スイッチがＯＦＦの状態のとき、すなわち、点Ｐ以前において、各種入力装置から検知された検知信号は（一点鎖線枠内）、始業点検や、準備などで発生したノイズとして、除去する必要がある。

ここで、全入力装置の検知信号に対して、状態判定フィルタを適用すれば、上記稼動中スイッチからの信号がＯＦＦのときの、パルスはすべてノイズとして特定し、除去することができる（図８（ａ）から（ｂ）へ）。

これにより、波形の特徴からノイズか否かを判定するのが困難な場合でも、実際の計測対象である作業ではない、点検、準備、清掃、作業の練習などで発生する信号をノイズとして除去することが可能となる。

（適用例６−２）実作業時以外の動作⇒時間外フィルタ
図９（ａ）および（ｂ）は、生産ラインの稼動時間をあらかじめ設定した場合の、各種入力装置による検知信号における、時間外フィルタの適用例を示す図である。

毎日の点検、清掃、休憩などのように、非稼動時間があらかじめ分かっている場合は、その時間に入力された信号は、作業実行を示していないことがはっきりしている。例えば、ある生産ラインにおいては、始業時間がＡＭ８：３０（時点Ｐ）と定められている。図９（ａ）に示すとおり、時点Ｐ以前に各入力装置から検知された検知信号は（一点鎖線枠内）、始業前に行われる始業点検や、準備などで発生したものであるので、ノイズ信号として除去する必要がある。

ここで、全入力装置の検知信号に対して、ＡＭ８：３０以前を時間外とする時間外フィルタを適用すれば、時点Ｐ以前の、パルスはすべてノイズとして特定し、除去することができる（図９（ａ）から（ｂ）へ）。

これにより、波形の特徴からノイズを特定するのが困難な場合でも、実際の計測対象である作業ではない、点検、準備、清掃、作業の練習などで発生するＯＮ／ＯＦＦ信号を、検出時刻を条件に用いてノイズ信号として特定し、除去することが可能となる。

これまで述べた、ノイズの発生要因の一例と適用するフィルタの種類との対応関係をまとめると、例えば、図１０のようになる。

上述の各種フィルタの情報を、フィルタ記録部４１に記録すれば、各フィルタが有するフィルタリング条件に基づいて、ノイズ特定部１４は、取得した検知信号の中で、実際の工程の作業によって検知されたのではないパルス、あるいは、作業中とみなすべきであるのに検知されなかったパルス間を、ノイズとして特定する。ノイズ除去部１５は、特定されたノイズを除去する。これにより、実際に行われた実作業時間帯のみ識別することが可能な作業信号を生成することができる。

したがって、上記のような作業信号を受信した監視結果処理装置３は、そのパルス波形から、各工程の作業開始時点と作業終了時点を正確に認識し、その時刻を取得することで、作業時間を算出することができる。

作業監視装置２に検知信号を供給する各入力装置としては、光電センサなどの比較的安価で、設置の自由度が高いものを用いれば、導入コストを安価に抑えることができる。また、工程ごとの手作業の開始と終了を、センサからの信号のみで特定することが可能となり、作業者が個々に、作業の開始と終了のための入力作業を別途行う必要はなくなる。

以上のことから、計測システム導入コストを安価におさえ、導入前の生産ラインの生産性を維持しつつ、手組みラインにおける作業時間を高い精度で算出し、自動で計測することが可能となる。

なお、文字列などの情報を入力できるバーコードを入力装置として適用すれば、文字列フィルタを用いることにより、バーコードの読み取りミスを検知することもできる。

〔作業監視装置の変形例１〕
なお、本実施形態では、取得される検知信号に、どのフィルタを適用するかは、フィルタ-入力装置対応表４２によってあらかじめ定められているが、フィルタ記録部４１に記録されているフィルタ情報をユーザが操作し、調整して検知信号に適用する構成も可能である。

この場合、作業監視装置２は、図１に示すとおり、制御部１０内部にさらに、フィルタ調整部１７を備え、ユーザからの指示に応じて、フィルタ記録部４１に記録されているフィルタ情報を微調整する。

フィルタ調整部１７は、ユーザからの指示に応じてフィルタレベル調整テーブル４３を参照し、フィルタ記録部４１のフィルタ情報に含まれる、フィルタリング条件を定義するパラメータを変更する。より具体的には例えば、一定時間ごとに担当の作業者が頻繁に入れ替わったりする作業環境の作業時間を監視するとき、動作にばらつきがあるので、フィルタのフィルタリング条件を緩く（レベルを低く設定）して、検知信号に適用したいとする。図１１（ａ）の表の「間隔フィルタ０１」を、上記作業環境の検知信号に適用する場合、ユーザは、操作部３１を用いて、あらかじめフィルタレベル「低（フィルリング条件をゆるめる）」を設定する。

これにより、フィルタ調整部１７は、図１１（ｂ）に示すような、フィルタレベル調整テーブル４３を参照して、パラメータの調整量（＋１秒）を取得し、図１１（ａ）の表の「間隔フィルタ０１」のパラメータ（５秒）を、６秒に変更して、フィルタ選定部１３に出力する。したがって、以降のフィルタリング処理は、パラメータが６秒に変更された「間隔フィルタ０１」を用いて実行される。

なお、本変形例では、ユーザが操作部３１を用いてフィルタレベル設定する構成としたが、ユーザが直接パラメータ値を任意に変更したものを適用できる構成にすることも可能である。

〔作業監視装置の変形例２〕
さらに、作業監視装置２は、図１に示すとおり、制御部１０内部にさらに、信号監視部１８を備え、フィルタリング処理が正常に動作していないことを検知すると、警告を発する構成としてもよい。

信号監視部１８は、ノイズ特定部１４の入出力を監視し、入力された検知信号の中から、ノイズ信号と特定された信号の割合を検出する。ノイズ信号と特定された信号の割合があらかじめ定めた基準を上回っている場合には、正しい信号まで不要にノイズ信号とみなされている可能性があるとして、この異常状態の情報を、入出力制御部を介して警告部３０に出力する。なお、警告の発動は、発音部３２から音声を出力することや、表示部３３に警告メッセージを表示させることなどによって実現することができる。

さらに、信号監視部１８は、ノイズ除去部１５から出力される、フィルタリング処理が行われた後の作業信号を監視して、上記の方法では検出されない異常を発見し、警告を行う。

例えば、センサの不具合として、センサの光軸が完全にずれてしまった場合には、そのセンサからの信号がまったく取得できなくなる恐れがある。少しずれた程度で、検知されるＯＮ信号が減少する場合は、前述したようにフィルタ通過率の低下を検知することでずれを発見できるが、完全にずれてしまいＯＮ信号を全く検知できない状態になってしまっては、上述の方法で異常を検知することはできない。

この問題に対して、信号監視部１８は、作業信号を監視し、各工程に滞留しているワーク（オーダ）数を認識することで、ＯＮ信号を全く検知できない異常状態を検知することができる。滞留しているワーク数とは、前の工程からワークが排出されたこと、あるいは、当該工程にそのワークが投入されたことが検知されているにも関わらず、当該工程からそのワークが排出されたことが検知されない場合に、当該工程に滞留している（実際に滞留している場合と、検知ミスから滞留しているようにシステム側にはみえる）ワーク（オーダ）数のことである。

生産ラインが正常稼動時に、各工程に実際に滞留するワーク数は、特別なことがないかぎり大きく変動することはない。そこで、想定されている滞留ワーク数を上回るワークが滞留していると信号監視部１８が検知した場合に、信号監視部１８は、その工程のワークの排出を検知するセンサに異常がある可能性を認識することができる。

信号監視部１８は、作業信号を監視し、そのＯＮ／ＯＦＦ信号が工程開始を示す信号であれば、当該工程に、一方、工程終了を示す信号であれば、その次の工程に滞留するワーク数を数え、あらかじめ設定した一定数以上のワークが滞留していると判定した場合に、センサが作業を検知できていない可能性があるとみなし、上述のとおり、警告部３０にその異常情報を出力する。

以上のことから、ユーザは、フィルタの設定間違いや、センサの光軸がずれていることなどに起因する異常をいち早く検知し、異常の原因究明および処置のための対応に迅速に移行できる。

本実施形態に係る作業時間自動計測システム１００においては、さらに、監視結果処理装置３が、センサ４やバーコードリーダ５などの入力装置から供給された検知信号、および／または作業監視装置２が出力した作業信号を用いて、作業時間を計測する処理を行う。

特に、本実施形態に係る監視結果処理装置３は、パルスをワーク（オーダ）ごとにグルーピングすることにより、工程ごとのみならず、ワークごとに作業時間を算出することが可能となる。すなわち、１つの製品が製造されるのにかけられた作業時間などを、その製品ごとに計測することが可能な、作業時間自動計測システム１００を構築することが可能となる。以下、グルーピング処理を行う監視結果処理装置３について、さらに詳しく説明する。

〔監視結果処理装置の構成〕
図１２は、本実施形態に係る監視結果処理装置３の要部構成を示すブロック図である。監視結果処理装置３は、図１２に示すとおり、制御部５０、通信部７０、操作部８１、表示部８２、取得信号記憶部９１、入力装置−精度レベル対応表９２、グルーピング結果記憶部９３、および、累積作業時間記憶部９４を備えた構成となっている。

通信部７０は、作業時間自動計測システム１００（図２）において、他の装置との通信を行うものであり、各入力装置からの検知信号、または、作業監視装置２からの、作業監視結果としての作業信号を受信する受信部７１を備えている。なお、通信部７０は、自装置が出力する作業計測時間を他の装置に送信するための送信部（図示せず）を、さらに備えていてもよい。

操作部８１は、ユーザからの指示入力、および情報入力などを受け付けるものであり、例えばキーボードやボタンなどのキー入力手段や、マウスなどのポインティングデバイスなどによって構成される。表示部８２は、監視結果処理装置３における各種処理内容（例えば、作業時間計測結果など）を表示するものであり、例えば液晶表示装置、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などの表示装置によって構成される。

上述の各部（操作部８１、表示部８２）は、制御部５０が有する入出力制御部（図示せず）を介して、監視結果処理装置３の内部と情報をやりとりする。入出力制御部は、操作部８１からの入力情報を受け付けるとともに、表示部８２に対して表示制御を行う。

取得信号記憶部９１は、受信部７１を介して取得した、各入力装置または作業監視装置２からの作業検知信号を記録している。作業検知信号は、どの工程の、どの入力装置により検知されたものであるかを示す識別情報（工程ＩＤ／入力装置ＩＤ）に関連付けられて保存されている。ここに記録されている作業検知信号は、工程ごと、ワークごとの作業時間や、工程ごと（またはワークごと）の累積作業時間を計測するために、制御部５０によって必要に応じて読み出される。

なお、受信部７１を介して取得された作業検知信号が作業監視装置２からの作業信号である場合には、作業監視装置２が該作業信号を生成するために用いた検知信号の供給元となる入力装置に関する識別情報に関連付けられて、該作業信号は保存される。

入力装置-精度レベル対応表９２は、入力装置のセンシングの精度をいくつかのレベル別に分類したもの（精度レベル）と、作業時間自動計測システム１００が監視する各工程に設置された、センサ４やバーコードリーダ５などの全入力装置との対応関係を記録している。入力装置を識別するための入力装置ＩＤと、その入力装置の精度を示す精度レベルとを関連付けて記録する。さらに、本実施形態では、その入力装置が属する工程の工程ＩＤを管理する項目を設け、入力装置を特定することで、工程を特定できる構成としている。またこのように記録すれば、同じ入力装置が作業環境によって、別の工程に設置されることがあって、設置される工程によって精度に変動がある場合などに対応することができる。

なお、精度レベルについては、本実施形態では、「優」「良」「劣」の３段階に分類することとし、「優」から順に精度が高いことを示す。精度レベルの設定方法は、上記に限定されず、数値を用いてもよいし、何段階に分類してもよい。

また、入力装置ごとの精度レベルの割り当ては、入力装置の種類や、過去の誤認率、センシング実績などに基づいてあらかじめ決定しておく。なお、入力装置−精度レベル対応表９２を用いたグルーピング処理の詳細については後述する。

グルーピング結果記憶部９３は、取得した全作業検知信号に含まれるパルスごとに、そのパルスがどのワークに属しているのかを示すワークＩＤと、該パルスの入力装置ＩＤおよび工程ＩＤとを対応付けて記録している。さらに、本実施形態では、パルスごとに取得した、該パルスのＯＮ信号が入力された時点（＝作業開始時点）およびＯＦＦ信号が入力された時点（＝作業終了時点）の時刻を取得し、記録している。

累積作業時間記憶部９４は、各入力装置または作業監視装置２からの作業検知信号を用いて、各工程の作業ごとに算出した作業時間、および、各作業時間の累積結果としての累積作業時間を記録している。これらの作業時間は、制御部５０によって、累積作業時間を算出する過程で、必要に応じて読み出される。なお、制御部５０によって、算出過程の現時点での累積作業時間が、累積作業時間記憶部９４に書き込まれ、必要に応じて読み出される構成にしてもよい。

上記取得信号記憶部９１、入力装置−精度レベル対応表９２、グルーピング結果記憶部９３、および、累積作業時間記憶部９４は、例えばハードディスク装置などの不揮発性の記録媒体によって実現される。

制御部５０は、監視結果処理装置３における処理を制御するものであり、信号取得部５１、工程識別部５２、ワーク識別部５３、時刻抽出部（時刻抽出手段）５４、作業時間演算部（作業時間演算手段）５５、累積作業時間演算部５６、作業時間出力部５７、精度レベル特定部５８、および、作業時間補正部５９を備えている。

工程識別部５２、ワーク識別部５３、および、精度レベル特定部５８が、グルーピング処理部６０を構成しており、時刻抽出部５４、作業時間演算部５５、累積作業時間演算部５６、および、作業時間補正部５９が、作業時間計測部８０を構成している。

信号取得部５１は、受信部７１を介して、受信データの本文から、入力装置（または作業監視装置２）からの作業検知信号を取得する。

工程識別部５２は、受信データのヘッダなどから、入力装置ＩＤを抽出し、該信号の送信元となる入力装置を識別して、該入力装置が属する工程を特定する。なお、送信元が作業監視装置２である場合は、作業監視装置２が挿入した、大元の供給元を示す入力装置ＩＤを抽出すればよい。本実施形態では、工程識別部５２は、入力装置−精度レベル対応表９２を参照し、入力装置ＩＤに基づいて、対応する工程ＩＤから、取得した作業検知信号がどの工程の作業の監視結果であるのかを特定する。

ワーク識別部５３は、１の入力装置から供給された検知信号（または、それが作業監視装置２によって加工された作業信号）について、ＯＮ／ＯＦＦ信号の波形から、パルスを特定し、パルスごとにワークＩＤを付与する。ワークＩＤは、１の入力装置によって検出されたＯＮ／ＯＦＦ信号のパルスひとつひとつに割り当てられるシリアル番号である。ワークＩＤの割り当ては、入力装置ごとに行われ、同一ワークに属するパルスには、同一のワークＩＤが割り当てられる。

さらに、同一のワークＩＤを付与する順番は、上流工程に設置された入力装置の検知信号から順に行う（先入れ先出し方式）とは限らず、検知信号を供給する入力装置の種類、または、そのセンシングの精度などに応じて決定される。すなわち、ワークＩＤを付与する優先順位を、入力装置（の種類／精度）別で決定する。これにより、ワークＩＤの付与をより正確に行うことができ、結果としてグルーピング処理の精度を向上させることが可能である。

このワーク識別部５３が付与するワークＩＤを用いれば、複数の入力装置から、複数のパルスを含む検知信号を受け取る場合でも、監視結果処理装置３は、１のオーダから完成する１の製品（ワーク）について、そのワークの製造に係る作業を示すパルスを正確に特定する（オーダごとのグルーピング処理を行う）ことが可能となる。ワークＩＤの割り当て方法については、後段の〔グルーピングアルゴリズム〕の項で詳しく説明する。

なお、ワーク識別部５３は、検出したパルスごとに付与したワークＩＤを、該パルスに対応付けて、グルーピング結果記憶部９３に記憶する。

時刻抽出部５４は、取得したＯＮ／ＯＦＦ信号のパルス波形に基づき、パルスの開始時点（ＯＦＦからＯＮに切り替わる時点）を特定して、作業の開始時刻を取得し、該パルスの終了時点（ＯＮからＯＦＦに切り替わる時点）を特定して、該パルスが示す作業の終了時刻を取得する。取得した作業開始／終了時刻は、工程ＩＤおよびワークＩＤと関連付けて、グルーピング結果記憶部９３に記録され、作業時間を算出する際に用いられる。

作業時間演算部５５は、時刻抽出部５４が取得した作業開始／終了時刻を用いて、検出されたパルスごとに作業時間を算出する。より具体的には、作業終了時刻と作業開始時刻との差分を作業時間として算出する。算出した作業時間は、累積作業時間記憶部９４に記録され、工程ごとまたはワークごとの累積作業時間を算出する際に用いられる。

累積作業時間演算部５６は、作業時間演算部５５が算出したパルスごとの作業時間を用いて、累積作業時間を算出する。より具体的には、同一工程に属する入力装置からのパルスの全作業時間を合計し、工程ごとの累積作業時間（以下、工程累積作業時間と称する）を算出する。また、各入力装置のパルスの中から、同一ワークに属するパルスの全作業時間を合計し、ワークごとの累積作業時間（以下、ワーク累積作業時間と称する）を算出する。算出した累積作業時間は、累積作業時間記憶部９４に記憶される。

作業時間出力部５７は、作業時間演算部５５、または、累積作業時間演算部５６が算出した、１作業ごとの作業時間、または、工程累積作業時間／ワーク累積作業時間を、監視結果処理の処理結果として外部に出力する。上記処理結果は、例えば、制御部５０の入出力制御部（図示せず）を介して、表示部８２に表示される。

精度レベル特定部５８は、取得した検知信号の供給元となる入力装置の精度レベルを特定する。精度レベルの特定は、工程識別部５２が取得した、入力装置ＩＤと工程ＩＤに基づいて、入力装置-精度レベル対応表９２を参照することで行われる。

作業時間補正部５９は、例えば、ある工程の開始（終了）時点の動作を、センサが検知できないため、あるいは、その工程の区切り箇所に正確にセンサを設置することがされないために、正確な作業開始時刻および終了時刻が検出できない作業に対して、作業開始時刻および終了時刻を推測して、補正時刻を割り出す。また、ワーク識別部５３によって、ワークの紐付けが行われなかったために、対応するパルスを特定できず、時刻抽出部５４が作業開始時刻および終了時刻を取得できなかった作業に対して、推測処理を行って仮の作業時間を算出する。この補正方法については後述する。

次に、従来のグルーピング処理における問題点を示し、それを解決するための本発明のグルーピング処理方法、また、そのグルーピング処理に基づいて作業計測方法について、さらに詳細に説明する。

〔従来のグルーピング処理の課題〕
図２２は、従来の先入れ先出し方式に基づいて行われたグルーピング処理の結果を示す図である。図２２に示す波形は、６つの工程ａ〜ｆからなる生産ラインにおいて、各工程に１つずつ設置された、センサなどの入力装置ａ〜ｆよりそれぞれ出力された作業時間を示す検知信号である。検知信号は、時点ＰからＰ’までのある時間帯に計測されたものであり、横軸は時間の経過、縦軸の＋はＯＮ状態、−はＯＦＦ状態を表している。ここでは、ＯＮ状態が「作業実行状態」を意味している。したがって、１つの信号の山（パルス）が、１のワーク（オーダ）についての、ある工程での「作業（時間）」を示している。

先入れ先出し方式に基づいて、ワークごとのグルーピングの処理を行う場合、上流工程の検知信号から順に、かつ、時系列でワークの紐付けが行われる。すなわち、図２２に示すとおり、１つのワークの紐付けの作業は、括弧内に示した数字の順序で（上流工程から下流工程へ）行われる。また、丸で囲んだ数字がワークの番号（ワークＩＤ）を示しているが、オーダの発生時刻、つまり、ワークの投入時刻の早いものから順に（左から右へ）行われる。したがって、先頭の工程ａの先頭に発生したパルスに対する、第１ワークとの紐付け処理からスタートして、工程ｂ〜ｆの先頭のパルスに対して第１ワークとの紐付け処理が繰り返される。なお、上流の工程が終了するよりも先に下流の工程の作業が開始されることはないので、紐付け対象となるパルスは、必ず、直前の工程の作業終了時刻以降に発生するパルスが選択される。

このようにすれば、上流工程から下流工程の順に、また、ワーク投入順に、各パルスのワークとの紐付けが可能となる。しかしながらこのグルーピング処理方法では、以下のような問題を生じる。

例えば、入力装置ｃ、および、入力装置ｄのセンシングの精度が低く、実際に行われた作業を正確に検知することができず、パルス抜け（Ｅｒｒ１、２の部分）が発生したとする。上述の方法で、ワークとの紐付け処理を行うと、第３ワークとの紐付けを、入力装置ｃからのセンサパルスに対して行う段階になって、第３ワークの作業を示すパルスとして、誤ったパルス（Ｐｌｓ１１）が選択されてしまう。これは、Ｅｒｒ１のパルス抜けによって、パルスＰｌｓ１１が、入力装置ｃのセンサパルスのうち、直前の工程ｂの第３ワークの作業終了時刻以降に発生したパルスの中で最も発生時刻が早いパルスとして認識されたためである。

以降も同様にしてワークとの紐付け処理を繰り返すため、パルス抜けによる紐付けのずれは、最後まで修正されることなく、また、パルス抜けが発生すればするほどそのずれは大きくなって、最後まで正確にワークのグルーピング処理が行えないという問題が生じる。つまり、図２２に示すとおり、本来は、第６ワークまでに対して作業が行われたのに、第４ワークまでのグルーピング処理しか行えておらず、またこのグルーピングの処理結果は、誤りが多く、信頼できないものであるので、このようなグルーピングの処理結果を用いても、ワーク累積作業時間を計測することはできない。

なお、図２２のパルスとパルスを繋ぐ直線について、二重線は、両方あるいは片方のパルスについて正しく紐付けが行えたものを示し、一重線は、両方のパルスともに実際とは異なるワークで紐付けされたものを示し、破線は、最後までワークの紐付けが行えず未処理になったものを示している。

本発明に係る監視結果処理装置３では、先入れ先出し方式にのみ基づいた順序でワークの紐付け処理を行わず、入力装置の種類、または、センシング精度に応じて、ワークの紐付け処理の順序を変更することにより、グルーピング処理の精度を向上させることを可能としている。

〔グルーピングアルゴリズム〕
図２に示す作業時間自動計測システム１００における、本発明の監視結果処理装置３のグルーピング処理について、図１３〜２０に基づき説明する。なお、本実施形態では、作業監視装置２が、各入力装置（センサ４、バーコードリーダ５）からの検知信号を処理し、監視結果処理装置３は、作業監視装置２が処理して出力した作業信号を取得して、グルーピング処理および作業計測処理を行うものとする。なお、作業監視装置２は、上記作業信号に、入力装置ＩＤを付与して監視結果処理装置３に出力するものとする。上記入力装置ＩＤとは、上記作業信号の元となる検知信号を、どの入力装置が作業監視装置２に供給したのかを識別するための識別情報のことである。

図１３（ａ）は、本実施形態に係る監視結果処理装置３において、グルーピング処理を行うグルーピング処理部６０のさらに詳細な構成を示すブロック図である。

図１３（ａ）に示す各ブロックに付された各符号は、図１の各構成要素に付された符号に対応しており、同じ符号は、同じ構成要素を示している。したがってここでは説明を省略する。

ワーク識別部５３は、付与順序決定部５３ａおよびワークＩＤ付与部５３ｂを備えている。付与順序決定部５３ａは、ワークＩＤ付与部５３ｂが、作業検知信号のパルスにワークＩＤの紐付け処理を実行する際の、実行対象となる作業検知信号に対して、ワークＩＤの付与順序を決定するものである。例えば、図２２の例では、上流の工程ａから下流の工程ｆの順に、ワークＩＤの付与順序が決定されているが、付与順序決定部５３ａは、所定のルールにしたがって、このワークＩＤを付与する優先順序を変更することができる。この優先順序は、どの工程、および／または、どの入力装置の作業検知信号であるかによって、様々なパターンで決定する。優先順序の決定方法については後述する。

ワークＩＤ付与部５３ｂは、工程ごとに取得した作業検知信号に含まれる、作業実行状態を示すパルスに対して、ワークＩＤを付与するものである。付与すべきワークＩＤは、どのワークのワークＩＤがどの工程まで付与済みかによって、刻々と変化するので、本実施形態では、レジスタ群Ｒｎに、次に検出されたパルスにはどのワークＩＤを付与するかを、工程ごとに一時的に記憶し、ワークＩＤ付与部５３ｂがそれを参照して適切なワークＩＤを付与することとする。レジスタ群Ｒｎに記憶されるワークＩＤは、例えば、任意の数字（あるいは、文字列）から初めて、ワークＩＤが付与される度に、数字をインクリメント（ユニークな文字列への変更）されてもよい。

あるいは、さらに、バーコードリーダ５で読み取られたバーコードのデータにワークＩＤが含まれている場合、信号取得部５１が、バーコードリーダ５からバーコードのデータに含まれるワークＩＤを取得して、レジスタ群Ｒｎの、適切な、いずれかのレジスタに書き込むようにしてもよい。これにより、工程の所々でバーコードリーダ５からワークＩＤを取得するようにすれば、万一、ワークＩＤとパルスとの紐付けにずれが生じても、バーコードの読み取りが行われる度にそのずれを解消することが可能となる。

なお、ワーク識別部５３は、さらに、文字列判定部５３ｃを備えていてもよい。文字列判定部５３ｃは、上述した、文字列フィルタを用いて、信号取得部５１が取得したバーコードのデータ（ワークＩＤ）が正しいか否かを判定するものである。例えば、上述のとおり、文字数や、指定位置文字、あるいは、特定文字列などをフィルタリング条件としたフィルタ情報を文字列フィルタ記憶部９５に記録しておく。文字列判定部５３ｃは、文字列フィルタ記憶部９５を参照し、フィルタ情報に基づいて、取得されたバーコードデータが正しいか否かを判定し、正しいと判定した場合のみ、該バーコードデータに含まれるワークＩＤを、その入力時刻に応じて、該ワークＩＤの付与対象となる工程を特定し、適切なレジスタに格納する。

上記構成により、バーコードの誤読を検出し、誤読により取得されたワークＩＤは、ノイズとして除去、すなわち破棄することで、ワーク紐付け処理におけるずれが発生することを回避することができ、結果として、ワークの紐付け処理の精度を向上させることが可能となる。

図１３（ｂ）は、本実施形態に係る監視結果処理装置３の、グルーピング処理の流れの概要を示すフローチャートである。本発明に係るグルーピング処理は、図１３（ａ）に示すとおり、グルーピング処理部６０内部の、工程識別部５２、ワーク識別部５３の各部、および、精度レベル特定部５８によって行われる。

まず、操作部８１を介して、ワークごとの作業時間算出処理の実行指示をユーザから受け取ると、ワーク識別部５３は、例えば、取得信号記憶部９１に記憶されている複数の作業検知信号を参照して、それに対応付けられている工程ＩＤおよび／または入力装置ＩＤに基づき、作業検知信号ごとに入力順序を設定する（Ｓ１０１）。入力順序とは、「作業実行中」を示すパルスの発生順序を示す数値であり、実際の作業が行われる順序に基づき設定される。したがって、図２の例では、作業は、左から右に向かって（上流工程から下流工程に向かって）順に実行されているので、入力順序は、
バーコードリーダ５ａ＝１
センサ４ａ ＝２
センサ４ｂ ＝３
センサ４ｃ ＝４
センサ４ｄ ＝５
バーコードリーダ５ｄ＝６
と設定する。なお、この入力順序は、ユーザによってあらかじめ設定されていてもよいし、試験作業や動作確認などで取得したサンプルとなるパルスの入力時刻から、監視結果処理装置３が自動で設定してもよい。また、工程識別部５２が、工程ＩＤを取得した際に、続けて工程の順序に基づいて、入力順序を設定してもよい。

次に、ワーク識別部５３は、グルーピング処理を実施する対象となる作業検知信号の総数（ｉＭＡＸ）を取得する（Ｓ１０２）。総数は、入力順序の最下位の数字と同数になるので、それを取得すればよい。ここでは、「６」が、ｉＭＡＸとして取得される。

次に、ワーク識別部５３は、グルーピング処理を実施する対象となるオーダの総数（ｊＭＡＸ）を取得する（Ｓ１０３）。オーダの総数とはすなわち、いくつ分のワークついて紐付け処理を行うのかを示す数値であり、ここでは、例えば、ｊＭＡＸ＝６を取得する。つまり、本グルーピング処理は、６つのワークについてパルスの紐付けを行い、処理結果として、作業検知信号のパルスが６つのグループにグループ分けされた時点で処理を終了することになる。

なお、上記変数ｊＭＡＸは、グルーピング処理の終了条件を規定するものであるので、変数ｊＭＡＸに限定されず、処理の終了条件を規定するものならなんでもよい。例えば、オーダの総数ではなく、グルーピング処理を実施する対象となる時間帯を取得してもよい。このようにすれば、取得された作業検知信号の、該当する時間帯の部分を抽出して、その範囲内でグルーピング処理を行う。この場合、グルーピング処理可能なパルスがなくなった時点で処理を終了することになる。また、変数ｊＭＡＸの値（または、時間帯）は、ユーザによってグルーピング処理の実行指示が送られるときに併せて入力されてもよいし、取得信号記憶部９１に記録されている任意の作業検知信号が有するパルス数（または、時間帯）に基づいて、自動で決定されてもよい。

そして最終的に、紐付けが完了した６つのグループに対して、それぞれ、バーコードリーダ５から取得したワークＩＤを関連付けることも可能である。

また、グルーピング処理の開始は、実行指示をユーザから受け取る場合に限定されない。例えば、所望のオーダ数や、時間帯をあらかじめ登録しておき、登録されたオーダ数を満たす作業検知信号、または、所望の時間帯分の作業検知信号を、監視結果処理装置３が取得したことを自身で監視して、グルーピング処理を自動で開始する構成も考えられる。この場合、グルーピング処理を開始するタイミングを示す、上述のオーダ数や時間帯を記憶する記憶部を備え、ワーク識別部５３が必要に応じて読み出せるようにすればよい。

次に、ワーク識別部５３の付与順序決定部５３ａは、作業検知信号のパルスに対してワークの紐付け処理（すなわち、ワークＩＤの付与）を行う、優先順序を設定するための優先順序設定処理を行う（Ｓ１０４）。優先順序は、その作業検知信号に対応付けられた入力装置の種類に基づいて設定されてもよいし（処理方法ｉ）、入力装置のセンシング精度に基づいて設定されてもよい（処理方法ii）。Ｓ１０４の上記各処理方法（ｉ、ii）については後に詳述する。

すべての作業検知信号について優先順序が設定された後は、ワークＩＤ付与部５３ｂは、優先順序を示す変数ｉの初期化を行い（Ｓ１０５）、作業検知信号のパルスごとに、ワークＩＤを付与するワーク紐付け処理に移行する（Ｓ１０６）。最後に、ワークＩＤ付与部５３ｂは、Ｓ１０６にて実施されたグルーピング処理の結果をグルーピング結果記憶部９３に記録する（Ｓ１０７）。具体的には、パルスごとに入力装置ＩＤ、工程ＩＤ、および、ワークＩＤを対応付けて記録する。

上記方法によれば、Ｓ１０６において、付与順序決定部５３ａが設定した優先順序に基づき、紐付け処理が行われる。さらに、本発明のグルーピング処理方法によれば、ワークＩＤ付与部５３ｂは、すでにワーク紐付け処理が完了している下流工程のパルスが存在する場合、「該パルス開始時点より前に発生したもの」という条件を追加して探索範囲を限定し、その探索範囲内に紐付けすべきパルスが存在するか否かを判定することによって、入力装置のセンシングミスによるパルス抜けを的確に検出することができる。これにより、単なる先入れ先出し方式による紐付けと比べて、グルーピング処理の精度が向上する。

なお、上記パルスの開始時点とは、１つのパルスの波形において、ＯＦＦ信号からＯＮ信号に切り替わった時点のことを指し、反対に、ＯＮ信号からＯＦＦ信号に切り替わった時点のことを、以下、パルスの終了時点を表記する。

まず、以下では、Ｓ１０４の優先順序設定処理について詳細に説明する。

〔優先順序設定処理〕
（処理方法ｉ）入力装置の種類による紐付け順序の決定
図１４は、入力装置の種類によって紐付けの優先順序を設定する優先順序設定処理（処理方法ｉ）の流れを示すフローチャートであり、図１７は、作業検知信号に関して、取得信号記憶部９１より取得した情報および、処理方法ｉに基づき行われたグルーピング処理の結果を示している。

図１３（ｂ）に示すとおり、Ｓ１０２にて、グルーピング処理を実施する対象となる作業検知信号の総数（ｉＭＡＸ）を取得すると、付与順序決定部５３ａは、優先順序設定処理を開始する。ここで、付与順序決定部５３ａは、まず、特定の種類の入力装置に優先的に順序を設定するため、種類別優先順序設定処理（ループ１）を開始し（Ｌ１）、次に、残りの入力装置に対して優先順序を設定するための優先順序設定処理（ループ２）を開始する（Ｌ２）。

本実施形態では、種類がバーコードリーダである入力装置に対して優先的に順序を設定するものとし、したがって、ループ１の処理はすべてのバーコードリーダに優先順序が設定されるまで実行される。また、上述の例を用いれば、ｉＭＡＸ＝６であるので、ループ１およびループ２の処理は、入力装置に６番目の順序が設定されるまで繰り返し実行される（終了条件：ｉ＞ｉＭＡＸ）。

まず、付与順序決定部５３ａは、入力順序が取得された、優先順序が未設定の入力装置のうち、入力装置の種類としてバーコードリーダが有るか否かを判定し（Ｓ２０１）、そのようなバーコードリーダが存在すると判定すれば（Ｙｅｓ）、入力順序が最上位のバーコードリーダの入力装置ＩＤを取得する（Ｓ２０２）。例えば、具体的には、入力順序が１のバーコードリーダ５ａの入力装置ＩＤが取得される。次に、バーコードリーダ５ａに対して、優先順序ｉを設定する（Ｓ２０３）。本実施形態の例では、初期値ｉ＝１であるので、バーコードリーダ５ａに優先順序１が設定される。優先順序が設定されると、次の優先順序を設定するための処理を行って（優先順序ｉのインクリメント）、Ｓ２０１からＳ２０３の処理を繰り返す。ここでは、２回目の処理でバーコードリーダ５ｄを取得し、優先順序２を設定する。

ここで、最後の優先順序６を設定し終えるかあるいは、優先順序未設定のバーコードリーダが存在すると判定した場合は、次のループ２の処理に移行する。

次に付与順序決定部５３ａは、優先順序未設定の残りの入力装置のうち、入力順序が最上位の入力装置のＩＤを取得し（Ｓ２０４）、上述のバーコードリーダのときと同様に、ＩＤを取得した入力装置に対して、優先順序ｉを設定する（Ｓ２０５）。ここでは、すでに２つのバーコードリーダに優先順序が設定されているので、残りの入力装置、センサ４ａ、センサ４ｂ、センサ４ｃ、センサ４ｄに対して、入力順序順にそれぞれ、優先順序３、４
、５、６が設定される。このようにして、最後の優先順序６を設定し終えると（ｉ＞ｉＭＡＸ）、ループ２の処理も終了して、入力装置の種類による優先順序設定処理（処理方法ｉ）を終了する。

上記処理方法ｉを、図２に示す作業時間自動計測システム１００に適用すると、優先順序は、図１７に示すとおり、
バーコードリーダ５ａ＝１
バーコードリーダ５ｄ＝２
センサ４ａ ＝３
センサ４ｂ ＝４
センサ４ｃ ＝５
センサ４ｄ ＝６
と設定される。各入力装置の左に記載されている括弧に囲まれた数字が、上記優先順序を示している。これにより、後に続くワーク紐付け処理においては、上述の順番で、１のワークＩＤが付与される。

（処理方法ii）入力装置の精度レベルによる紐付け順序の決定
図１５は、入力装置のセンシングの精度レベルによって紐付けの優先順序を設定する優先順序設定処理（処理方法ii）の流れを示すフローチャートである。図１８は、作業検知信号に関して、取得信号記憶部９１より取得した情報および、処理方法iiに基づき行われたグルーピング処理の結果を示している。

ループ１の処理は、上述の種類別優先順序設定処理であるので、ここでは説明を省略する。上述の例と同様に、バーコードリーダ５ａに１、バーコードリーダ５ｄに２の優先順序が設定されると、ループ３の精度別優先順序設定処理に移行する（Ｌ３）。

まず、精度レベル特定部５８は、入力装置-精度レベル対応表９２（図１２）から、優先順序未設定の入力装置ごとに精度レベルを取得する（Ｓ３０１）。より具体的には、精度レベル特定部５８は、入力装置-精度レベル対応表９２から、図１９（ａ）に示すとおり、優先順序未設定の入力装置ごとの精度レベルを抽出する。図１９（ａ）の対応表の入力装置ＩＤ「Ｓ００４ａ〜Ｓ００４ｄ」は、それぞれ、センサ４ａ〜４ｄを示していることから、ワーク識別部５３は、残りの入力装置の精度レベル（センサ４ｄ＝優、センサ４ａ＝良、センサ４ｂ＝劣、センサ４ｃ＝劣）を取得する。

次に、付与順序決定部５３ａは、精度レベル特定部５８が取得した精度レベルに基づいて、上記４つの残りの入力装置のうち、精度レベルが最上位の入力装置のＩＤを取得する（Ｓ３０２）。もし、精度レベルが同じ入力装置が複数存在する場合には、かつ、入力順序が最上位の入力装置を選択すればよい。

続いてＩＤを取得した入力装置に対して、優先順序ｉを設定する（Ｓ３０３）。ここでは、すでに、ループ１の処理によって、２つのバーコードリーダに優先順序が設定されているので、残りの入力装置、センサ４ｄ、センサ４ａ、センサ４ｂ、センサ４ｃに対して、精度レベル順（または、かつ入力順序順）にそれぞれ、優先順序３、４、５、６が設定される。このようにして、最後の優先順序６を設定し終えると（ｉ＞ｉＭＡＸ）、ループ３の処理は終了して、入力装置の精度レベルによる優先順序設定処理（処理方法ii）を終了する。

上記処理方法iiを、図２に示す作業時間自動計測システム１００に適用すると、優先順序は、図１８に示すとおり、
バーコードリーダ５ａ＝１
バーコードリーダ５ｄ＝２
センサ４ｄ ＝３
センサ４ａ ＝４
センサ４ｂ ＝５
センサ４ｃ ＝６
と設定される。各入力装置の左に記載されている括弧に囲まれた数字が、上記優先順序を示している。これにより、後に続くワーク紐付け処理においては、上述の順番で、１のワークＩＤが付与される。

なお、本実施形態では、図１５において、処理方法ｉの種類別優先順序設定処理と組み合わせた優先順序設定方法を採用しているが、上記に限定されず、処理方法iiを単独で用いてもよい。この場合に、さらに、バーコードリーダに、最上位の精度レベルを対応付けて入力装置-精度レベル対応表９２に記録しておけば、略同様の結果が得られる。

上述のいずれかの方法を用いて、設定された優先順序に基づき、ワークＩＤ付与部５３ｂは、続いて、ワーク紐付け処理を行う（図１３のＳ１０６）。以下、図１６〜１７に基づいて、パルス探索範囲を限定したワーク紐付け処理について詳細に説明する。なお、以下では図１７の例を用いて、優先順序が、バーコードリーダ５ａ＝１、バーコードリーダ５ｄ＝２、センサ４ａ＝３、センサ４ｂ＝４、センサ４ｃ＝５、センサ４ｄ＝６と設定された場合について説明する。

〔ワーク紐付け処理−実施形態１〕
図１６は、本実施形態に係る監視結果処理装置３の、探索範囲を限定した紐付け処理の流れを示すフローチャートである。まず、Ｓ１０４、Ｓ１０５（図１３）にて、優先順序が決定され、優先順序（ｉ）が初期化されると、ワークＩＤ付与部５３ｂは、ワーク紐付け処理を開始する（図１６、Ｌ４）。ループ４の処理は、グルーピング処理の対象となったワーク（オーダ）分の紐付けを行うまで繰り返される。つまり、上述の例では、図１３のＳ１０３において、オーダの総数として、ｊＭＡＸ＝６を取得したので、ループ４の処理は、６つのワーク（オーダ）についてパルスの紐付けを完了した時点で処理を終了することになる。

ループ４の処理は、１〜６のワークＩＤを付与するループ５の処理の繰り返し（本実施形態では６回の繰り返し）により成り立っている。ループ５の処理とは、ワークＩＤ１〜６のうち１つのワークＩＤを、当該ワークの先頭工程の作業を示すパルスから、最終工程の作業を示すパルスに至るまで、ひとつひとつ特定して、該パルスワークＩＤを付与するワークＩＤ付与処理（Ｌ５）である。ループ５の処理は、１のワークＩＤｊを付与するか否かを、優先順序ｉ〜ｉＭＡＸ（ここでは、１〜６）までの全部の入力装置の作業検知信号において判定した時点で終了となる。

すなわち、上述の例では、図１７に示すとおり、６回（作業検知信号総数ｉＭＡＸ）×６回（オーダ総数ｊＭＡＸ）の合計３６回の判定が行われることになる。図１７に示すパルスの上部に記した丸で囲まれた数字は、付与されたワークＩＤを示し、バツ印（×）は、判定の結果パルス抜けと判断され、ＩＤが付与されなかった作業検知信号の箇所を示す。いずれにしても、判定は、ループ４、５の処理に基づいた順序で３６回行われる。図１７の、ワークＩＤおよびバツ印のそばに小さく付した数字は、判定が行われた順番（回数）を示す。この数字よれば、入力装置の優先順序で、かつ、第１ワークから第６ワーク分まで順番に、ワークＩＤの付与が実施されたことが分かる。

以下、上記判定のステップを含む、ループ処理５についてさらに詳細に説明する。以下では、ワークＩＤ４を付与する段階、（つまり、ｊ＝４）の場合について、図１６および図１７に基づき説明する。

ワークＩＤ付与部５３ｂは、まず、優先順序１（ｉの初期値は１）の作業検知信号を取得する（Ｓ４０１）。次に、取得した作業検知信号以外で、ワークＩＤｊ番（ここでは、ワークＩＤ４）がすでに付与されているパルスを有する作業検知信号が有るか否かを検知する（Ｓ４０２）。

ここで、例えば、ｉ＝１の場合、Ｓ４０１にて取得した作業検知信号は、図１７によれば、バーコードリーダ５ａの作業検知信号となり、この１９回目のＩＤ付与処理にして初めてワークＩＤ４が付与されるので、ワークＩＤ４付与済みパルスが他の作業検知信号で検知されることはない。したがって、ワークＩＤ付与済みパルスは無いと判定され（Ｓ４０３においてＮｏ）、Ｓ４０４の処理に移行する。

次に、取得したバーコードリーダ５ａの作業検知信号において、ワークＩＤｊ−１（ここではワークＩＤ３）を付与済みのパルス（図１７のＰｌｓ１）を基準パルスとして選定し、そのパルスの終了時点Ｋを取得する（Ｓ４０４）。続いて、ワークＩＤ４を付与するパルスを探索する探索範囲ｒを「時点Ｋ以降」と定め（Ｓ４０５）、Ｓ４０９以降のワークＩＤ４を付与する処理に移行する。

一方、例えば、ｉ＝５の場合、Ｓ４０１にて取得した作業検知信号は、図１７によれば、センサ４ｃの作業検知信号となる。この２３回目のＩＤ付与処理を行う段階では、その上流工程の作業検知信号において、１９回目のパルス（Ｐｌｓ２）、２１回目のパルス（Ｐｌｓ３）、２２回目のパルス（Ｐｌｓ４）、また、その下流工程において、２０回目のパルス（Ｐｌｓ５）、にすでにワークＩＤ４が付与されていることを、ワーク識別部５３は検知する。したがって、ワークＩＤ付与済みパルス有りと判定され（Ｓ４０３においてＹｅｓ）、Ｓ４０６の処理に移行する。

次に、取得したセンサ４ｃの作業検知信号より上流工程の作業検知信号の該当パルス（Ｐｌｓ２、Ｐｌｓ３、Ｐｌｓ４）のいずれかを下限基準パルスとして選定し、そのパルスの終了時点Ｑを取得する（Ｓ４０６）。ここでは、センサ４ｃのＣ工程に最も近い上流工程であるＢ工程のパルス（Ｐｌｓ４）を基準パルスとするが、先頭工程のパルス（Ｐｌｓ２）を基準パルスとしてもよい。この場合は、時点ｑが終了時点として取得される。また、ここで、上流工程に該当パルスが存在しない場合は、探索範囲の下限となるＱを取得せずにＳ４０７に進む。

続いて、下流工程の作業検知信号の該当パルス（Ｐｌｓ５）のいずれかを基準パルスとして選定し、そのパルスの開始時点Ｑ’を取得する（Ｓ４０７）。ここでは、該当パルス（Ｐｌｓ５）が１つしかないのでそれを上限基準パルスとするが、複数ある場合は、取得したセンサ４ｃの作業検知信号（Ｃ工程）に最も近い下流工程の該当パルスを上限基準パルスとして選択することが望ましい。このようにすれば、上流工程の作業が終了する前に下流工程の作業が開始されることがないような、生産ラインにおいては、上記探索範囲を最小限にすることが可能となり、ワーク識別部５３の処理効率が向上し、紐付け対象となるパルスの特定またはパルス抜けの判定の精度が向上する。

最後に、ワークＩＤ４を付与するパルスを探索する探索範囲ｒを、上記下限基準パルスの終了時点Ｑ、および、上限基準パルスの開始時点Ｑ’に基づき、「時点ＱからＱ’まで」と定め（Ｓ４０８）、Ｓ４０９以降のワークＩＤ４を付与する処理に移行する。

探索範囲ｒを特定すると、次に、ワーク識別部５３は、取得した作業検知信号（ここでは、センサ４ｃの信号）において、探索範囲内にワークＩＤがまだ付与されていないパルスが有るか否かを判定する（Ｓ４０９）。探索範囲内にＩＤ未付与パルスがあると判定された場合には（Ｓ４０９においてＹｅｓ）、その探索範囲内のＩＤ未付与パルスの中で、発生時刻の最も早いものを検出する（Ｓ４１０）。そして、検出したパルスにワークＩＤｊ（ここでは、４）を付与して（Ｓ４１１）、次の優先順序（ｉ＋１）の作業検知信号について、Ｓ４０１移行の処理を繰り返す。

一方、探索範囲内に、ＩＤ未付与パルスがないと判定された場合には（Ｓ４０９においてＮｏ）、優先順序ｉ番目のワークＩＤｊの作業を示すパルスは、うまくセンシングされなかったものとみなし、パルス抜けと判断して（Ｓ４１２）、次の優先順序（ｉ＋１）の作業検知信号について、Ｓ４０１移行の処理を繰り返す。なお、図１７の探索範囲Ｑ〜Ｑ’においては、優先順序５のワークＩＤ４の作業を示すパルスは、パルス抜けであると判断される。パルス抜けであると判断された箇所（バツ印、ＩＤ付与処理の２３回目）は、「優先順序５のワークＩＤ４」という情報とともに、グルーピング結果記憶部９３に記録される。

上記方法によれば、付与順序決定部５３ａは、特定された入力装置の種類によって、ワークＩＤを付与する優先順序を決定し、ワークＩＤ付与部５３ｂは、決定した順序に基づいて、ワークＩＤを付与する。次の優先順序の作業検知信号におけるワークＩＤの付与については、それまでにワークＩＤが付与されたパルスの開始時点および終了時点に基づいて、探索範囲を限定し、探索範囲内に存在するパルスのみを当該ワークに属するパルスとして認識し、ワークＩＤを付与する。そして、探索範囲内に該当するパルスを見出せなかった場合には、パルス抜けが生じたと判断し、紐付けを行わずに、次の紐付け処理に移行する。

例えば、図２２に示すとおり、単純な先入れ先出し方式に基づいて紐付けの順序を設定した従来の方法では、Ｅｒｒ１部分のパルス抜けによる紐付けのずれを解消できず、さらに、Ｅｒｒ２部分のパルス抜けの影響も受けて、誤った紐付けがなされた上に、６つのワークについてのグルーピング処理を完了できていない。

一方、図１７に示すとおり、入力装置の種類によって紐付けの優先順序を設定した、処理方法ｉを適用し、探索範囲を限定してグルーピング処理を行う本発明の方法によれば、例えば、先頭工程の始めと最終工程の終わりに（あるいは、複数の工程の合間に所々）バーコードリーダの読み取りがある場合には、それらのバーコードリーダが出力するパルスから優先的にワーク紐付け処理を行うようにすることが可能である。

これにより、入力順序が最後である最終工程のバーコードリーダ５ｄからのパルスに対して先に紐付け処理を行うことで、そのパルスを基準にして、紐付け対象となるパルスを探索するための探索範囲を限定することが可能となる。

より具体的には、例えば、図１７のＥｒｒ２部分では、探索範囲を時点ＱからＱ’までに限定することで、本来パルスがあるべき箇所にパルスを検出できなかったことから、パルス抜けを的確に発見することができ、そのような場合には誤った紐付けを行わないようにする。

これにより、パルス抜けが生じても、ワーク識別部５３のワークＩＤ付与部５３ｂは、そのパルス抜けを検知し、パルス抜けのために、紐付けにずれが生じることを防止する、あるいは、すでに生じている紐付けのずれを吸収する。結果としてグルーピング処理の精度を向上させることができる。

さらに、上述のバーコードリーダのみならず、すべての入力装置について、センシングの精度の高いものから順に、優先順序を設定する（処理方法iiを適用する）ことで、グルーピング処理の精度はさらに向上する。

例えば、図１８に示すとおり、精度レベル「劣」のセンサ４ｂ、４ｃの作業検知信号パルスよりも優先的に、精度レベルの高い（「優」と「良」の）センサ４ａ、４ｄの作業検知信号パルスからワークの紐付け処理を行うことにより、図１７の例では解消できなかったＥｒｒ１部分のパルス抜けによる紐付けのずれを回避することができる。

具体的には、図１８に示すとおり、第３ワークの紐付け処理に関し、センサ４ｂのパルスを紐付ける段階では、センサ４ａのパルス（Ｐｌｓ６）と、センサ４ｄのパルス（Ｐｌｓ７）とに対する紐付け処理が先に完了していることにより、探索範囲ｒを時点Ｑから時点Ｑ’に限定して、パルスの探索を行う。このため、この探索範囲ｒに該当パルスが存在しないことから、パルス抜けを的確に判断することが可能となる。図１７の例では、探索範囲ｒの上限がＱ”の時点であったため、該当パルス（Ｐｌｓ８）が紐付けられてしまっていた。

同様に、Ｅｒｒ２部分のパルス抜けも的確に判断し、最後の第６ワークまで、正しく紐付け処理を行うことができる。結果として、グルーピング処理の精度をより向上させることが可能となる。

以上のように、ワークごとのグルーピング処理が行われると、最後に、ワークＩＤ付与部５３ｂは、グルーピング処理の結果をグルーピング結果記憶部９３に記録する。具体的には、図１９（ｂ）に示すように、パルスごとにパルスＩＤを付与し、入力装置ＩＤ、工程ＩＤ、および、ワークＩＤを対応付けて記録する。なお、図１９（ｂ）のテーブルに、パルスの開始時点と終了時点とを格納する項目を設けてもよい。

なお、パルス抜けと判断されて紐付けされなかったときは、ワークＩＤ付与部５３ｂは、入力装置ＩＤ、工程ＩＤに対して、仮想パルスＩＤを付与し、本来は、存在するはずのパルスに紐付けられるべきであったワークＩＤと、実際はそのようなパルスが存在せず紐付けが行われなかったことを示すＮｕｌｌ値とを対応付けて記録する。これは、累積作業時間演算部５６がパルス抜けを加味して累積作業時間を算出するのに必要となる。

〔ワーク紐付け処理−実施形態２〕
上述の実施形態では、バーコードリーダからの作業検知信号のパルスに対して優先的に紐付けをおこなうグルーピング処理を、取得信号記憶部９１にあらかじめ記録されている一定分量の作業検知信号に対して適用し、一定分のワーク（オーダ）ごと、工程ごとの作業時間を算出する場合（オフライン出力／バッチ処理）について述べたが、本発明のグルーピング処理方法、ならびに、作業時間算出処理方法は、上記の場合に限定されない。

例えば、パルスが発生した（監視結果処理装置３に入力された）時刻順に順次ワークＩＤが付与され、そのワークＩＤに基づき、ワークごとの作業時間を順次積算する場合（オンライン出力／リアルタイム処理）にも適用できる。本発明のグルーピング処理をリアルタイム処理に適用した場合でも、図２２に示した、単なる先入れ先出し方式に基づくグルーピング処理の方法と比較して、グルーピング処理の精度を向上させるという、本実施形態と略同様の効果が得られる。以下、図２の作業時間自動計測システム１００の例を用いて、本変形例について説明する。

なお、本変形例においては、入力装置がバーコードリーダ５である場合、バーコードリーダ５は、バーコードの読み取り作業を示すＯＮ信号だけでなく、バーコードリーダ５が読み取ったバーコードデータに含まれる、ワークを識別するためワークＩＤを文字列形式で監視結果処理装置３に供給するものとし、監視結果処理装置３は、上記文字列形式で取得したワークＩＤを用いて、ワークの紐付けを行うこととする。

なお、バーコードリーダ５は、先頭工程と、先頭工程以外の工程の少なくとも１箇所に設定されている構成であればどのような生産ラインでもよい。さらに、バーコードリーダ５が最終工程に配置されている構成が望ましい。これは、本変形例において、バーコードリーダ５の入力信号から取得されるワークＩＤおよびその入力時刻が最も確実で正確なので、最終工程にバーコードリーダ５を配置しておけば、紐付けのずれが生じても、最終工程の段階で確実にそのずれを吸収することができるからである。

図２０は、監視結果処理装置３に供給された作業検知信号に関して、リアルタイム処理にて行われたグルーピング処理の結果を示している。

図１７、１７と同様に、丸で囲まれた数字はワークＩＤを、そのそれぞれに付与された小さな数字は、そのワークＩＤが付与された処理が行われた順番を示している。時間はＰからＰ’へと経過する。つまり、作業検知信号上の左にあるパルスほど発生時刻が早い。したがって、本変形例では、ワークＩＤの付与はリアルタイム処理で行われているので、左にあるパルスから順に、ワークＩＤが付与される。

リアルタイム処理で、ワークＩＤが付与される場合、従来の単なる先入れ先出し方式に基づくグルーピング処理の方法であれば、図２２に示した結果と同じになる。一方、バーコードリーダからの作業検知信号のパルスに対して優先的に紐付けをおこなうグルーピング処理を適用すれば、図２０に示すとおり、Ｅｒｒ１、および、Ｅｒｒ２部分のパルス抜けによる紐付けのずれを吸収することが可能となる。

すなわち、ワーク識別部５３（図１２）は、最終工程のＤ工程において、第３ワークのバーコード読み取りが行われた時点（Ｓ）で、ワークＩＤ３を読み取って、第３ワークの紐付けを完了する。これにより、センサ４ｄの作業検知信号上の時点Ｓ以降のパルス（例えば、Ｐｌｓ９）が誤って第３ワークに紐付けされるのを回避する。結果として、Ｅｒｒ１部分のパルス抜けによるずれを吸収する。また、第４ワークのバーコード読み取りが行われた時点（Ｔ）でも同様に、第４ワークの紐付けを完了し、例えば、センサ４ｄのパルス（Ｐｌｓ１０）が誤って紐付けされるのを回避する。これにより、Ｅｒｒ２部分のパルス抜けによるずれを吸収することができる。

本変形例では、生産ラインの先頭工程と最終工程でのみバーコードリーダを読み取るようにしたが、バーコードの読み取りを、複数の工程からなる生産ラインの複数箇所で読み込むようにすれば、グルーピング処理の精度を高める効果は特に大きい。例えば、不良を発生した製品をラインから抜き取ったり、抜き取ったあとにラインに復帰させたりすることでセンサがその製品を検知できない場合や、光電センサの光軸が何かのはずみでずれてしまい、正しくセンシングできない場合が考えられるので、センサからの検知信号のみを取得して、そのパルスを単純な先入れ先出し方式でグルーピングすることは難しい。しかし、本発明の監視結果処理装置３によれば、バーコードリーダから製品ＩＤ（ワークＩＤまたは、オーダＩＤ）の入力が行われる度に、その段階で紐付けにずれが生じていてもそのずれを修正することが可能となる。

以上のことから、リアルタイム処理でワークの紐付けを行う場合においても、グルーピング処理の精度を向上させることが可能となる。これにより、監視結果処理装置３は、ワークごとの累積作業時間を都度算出し、リアルタイムでその時点での最新のワーク累積作業時間をより正確に出力することが可能となる。

続いて、監視結果処理装置３が、上述のグルーピング結果記憶部９３の情報を用いて、作業時間を計測する方法について説明する。

〔作業時間算出処理〕
作業時間計測部８０の時刻抽出部５４、作業時間演算部５５、および、累積作業時間演算部５６が、監視結果処理装置３に入力される作業検知信号を用いて、作業時間を算出する。上記作業検知信号は、ＯＮ／ＯＦＦ信号で、１つの工程の、１つの作業を、１つのパルス（ＯＮ信号の山になる部分）で表現する。すなわちＯＮ信号が「作業実行中」を示しており、そのＯＮ信号が継続している時間を求めることで作業時間を算出することができる。

時刻抽出部５４は、上記作業検知信号からパルスを検出し、パルスの開始時刻および終了時刻を取得する。取得した時刻は、図１９（ｂ）の表に示すとおり、パルスごとにグルーピング結果記憶部９３に記録される。なお、バーコードリーダからの入力信号については、読み取りによってデータが入力された時点の時刻を取得するのみでよい。

これにより、作業時間演算部５５は、上記パルスの終了時刻と開始時刻との差分から、１パルスの１作業分の作業時間を算出する。算出結果は、累積作業時間記憶部９４に記録される（図１９（ｃ））。なお、作業検知信号が含むパルスで、ワークＩＤが付与されなかったパルスについても、工程ＩＤに対応付けることで作業時間が記録されてもよい。

２．累積作業時間を算出する
累積作業時間演算部５６は、累積作業時間記憶部９４を参照し、パルスごとに算出された作業時間を積算して累積作業時間を算出する。工程ごとに作業時間を算出した工程累積作業時間は、例えば、図１９（ｄ）に示すように、累積作業時間記憶部９４に記録される。ワークごとに作業時間を算出したワーク累積作業時間は、例えば、図１９（ｅ）に示すように、累積作業時間記憶部９４に記録される。

上記構成によれば、入力装置ごとに供給された作業検知信号は、グルーピング処理部６０によって解析される。より詳細には、まず、工程識別部５２が、上記作業検知信号の供給元である入力装置、その入力装置が設置されている工程をそれぞれのＩＤより特定する。ワーク識別部５３は、入力装置からの作業検知信号に含まれるパルスごとにワークＩＤを付与し、グルーピング処理を行う。

続いて、上記のグルーピング処理結果を用いて、作業時間計測部８０の累積作業時間演算部５６は、ワーク累積作業時間を算出する。

これにより、監視結果処理装置３は、より高い精度でグルーピング処理を行い、そのグルーピング処理結果に基づいてワーク累積作業時間を算出するのでより正確に、ワークごとの作業時間を算出することが可能となる。

（作業時間の算出・出力のタイミング）
なお、監視結果処理装置３における作業時間算出、および算出結果出力の方法は、取得した作業時間のデータを利用する目的によって変更可能である。つまり、グルーピング処理部６０および作業時間計測部８０内の各部の機能をそのままに、作業時間計測処理開始のトリガ、作業時間算出手順、算出結果出力のタイミングを変えることによって、利用目的に応じた作業時間の情報をユーザが利用できるように、監視結果処理装置３を構成することが可能となる。

（算出方法ｉ）リアルタイム処理（オンライン出力）
例えば、算出された作業時間のデータを進捗管理に利用する場合、作業時間の実績値をできるだけ早く入手できることが望ましい。このような場合に対応するために、監視結果処理装置３は、各種入力装置（あるいは、作業監視装置２）から作業検知信号が入力され、パルスが検知されたら順次作業時間を算出し、リアルタイム処理にてデータ出力を行う。

したがって、グルーピング処理部６０は、信号取得部５１が作業検知信号を取得したのをトリガにして、グルーピング処理を開始、続いて、作業時間計測部８０は、作業時間計測処理を開始する。複数の入力作業検知信号から複数の作業検知信号が入力され、工程識別部５２およびワーク識別部５３は、図２０に示した、パルスが検出された順に、工程ＩＤ、ワークＩＤの対応付けをそれぞれ行う。引き続き、時刻抽出部５４、作業時間演算部５５は、パルスが検出された順にパルスごと（作業ごと）の作業時間を算出し、累積作業時間演算部５６は、作業時間が算出されると随時加算処理を行う。したがって、その時点での、工程累積作業時間、ワーク累積作業時間、生産ラインの総作業時間などをリアルタイム処理で算出し、これらの算出結果を、作業時間出力部５７を介して、表示部８２などにリアルタイムで出力する。

これにより、ユーザは、生産ラインにおける、その時点での、工程累積作業時間、ワーク累積作業時間、生産ラインの総作業時間などをリアルタイムで確認することができ、進捗管理に利用することができる。

（算出方法ii）バッチ処理（オフライン出力）
例えば、算出された作業時間のデータを工程分析に利用する場合、できるだけ正確に求められた作業時間を取得できることが望ましい。このような場合に対応するために、監視結果処理装置３は、各種入力装置（あるいは、作業監視装置２）から作業検知信号が入力され、工程分析に必要な所定のパルス数（あるいは、所定の時間分の作業検知信号）を蓄積したら、グルーピング処理、および、作業時間算出処理を開始し、ユーザが所望する範囲の作業時間のデータをバッチ処理にて出力する。

１作業分の作業時間、工程累積作業時間、および、ワーク累積作業時間の算出手順は、実施形態１で述べたのでここでは説明を省略する。作業時間計測処理の開始のトリガ、および、出力のタイミングは、ユーザによって操作されてもよいし、あらかじめ設定しておいた条件を満たしたら、自動で開始（出力）するように定めておいてもよい。いずれにしても、制御部５０が、ユーザからの指示入力または作業検知信号入力を監視し、作業時間算出開始（結果出力）のタイミングを判定して、グルーピング処理部６０および作業時間計測部８０が動作する。これにより、ユーザが所望する範囲の作業時間のより正確なデータを所望するタイミングで入手することが可能となる。

（パルス抜けによるワーク累積作業時間の誤差補正）
なお、ワーク累積作業時間を算出するときに、先のグルーピング処理によって、パルス抜けがあると判断された場合、図１９（ｂ）の表の「Ｎｕｌｌ」値のように、実際作業は行われているのに、作業時間を算出するための作業開始時刻と終了時刻を取得できないという状況が生じる。したがって、ワーク累積作業時間を算出しても、パルス抜けが多ければ多いほど、実作業時間よりも短い時間が算出されてしまい、その情報の信頼性も低下する。

そこで、累積作業時間演算部５６が、ワーク累積作業時間の算出過程で、例えば、図１９（ｂ）の表からＮｕｌｌ値取得した場合、作業時間補正部５９は、そのＮｕｌｌ値に対応する工程の他のパルスから平均作業時間を算出し、それを、仮想の作業時間としてＮｕｌｌ値に替えて、累積作業時間演算部５６に供給する。これにより、パルス抜けによるワーク累積作業時間の誤差を縮めることが可能となる。

（取得時刻補正）
生産ラインに作業時間自動計測システム１００を適用する場合、各工程にセンサを設置する際（つまりシステム導入時）、あらかじめ定められている工程の区切りを検知するためには、工程の始め（終わり）の動きを検知できるセンサを当該工程の区切りの箇所に設置すればよい。

しかしながら、設置の自由度の低いセンサでは、例えば設備の物理的な制約から、工程の区切りに正確にセンサを設置することができない（あるいはセンサが工程の区切り時点における動きを検知できない）場合がある。このような場合には、センサは、工程の区切りの前後で、設置可能な（動きを検知可能な）場所に設置され、工程開始（終了）時点の前後に発生する動きを検知する。すなわち、人が管理する工程の区切りと、システムが検出可能な工程の区切りは、必ずしも一致せず、むしろ異なることの方が多い。

上述した例では、工程の区切り、つまり、ある工程の開始（終了）時点の動作を、センサによって正確に検知できない。したがって、時刻抽出部５４が、パルスの開始時点／終了時点から、正確な開始時刻、終了時刻を検出できず、作業時間が算出できないという状況が生じる。

この場合、作業時間補正部５９は、上記の問題を解決するために、以下の補正方法を用いて、実際の作業開始（終了）時刻を推測して作業時間演算部５５に供給する。

なお、本実施形態では、作業検知信号を供給するセンサごとに、「該センサが工程の区切りに設置できなかったために時刻の補正が必要である」あるいは「補正は必要ない」という情報をあらかじめ補正情報記録部（図示せず）に記録しておく。これにより、作業時間補正部５９は、信号取得部５１を介して作業検知信号を受信し、取得した作業検知信号に対して、時刻の補正が必要か否かの判断を行うことができる。

・時刻補正方法１
補正方法１は、作業開始・終了時刻のいずれかが検出できなかった場合に適用する。作業時間補正部５９は、時刻を取得したいが、取得するのが困難な箇所（所望箇所）の前後いずれかで、なおかつ時刻を取得することが可能な箇所（取得可能箇所）の時刻を取得し、その時刻に、あらかじめ定められた補正時間、つまり±αの時間（秒、分、時など）を付加することで、所望箇所の時刻を取得する。

図２１（ａ）は、時刻補正方法１の補正例を示す図である。例えば、ある作業の終了時刻（ｔｘ）が取得できない場合、少し前部にある取得可能ポイントＰの時刻（ｔ１）を取得し、そこから時間α（例えば、秒）を加えることで、実際の工程終了時刻（ｔｘ）を求める。

なお、上記補正情報記録部には、時刻補正の要・不要の情報の他に、さらに、上述の取得可能箇所と、その箇所の時刻に付加すべき補正時間（±α秒、分、時間、など）との情報が記録されている。作業時間補正部５９は、上記補正情報記録部を参照して、取得した作業検知信号ごとの、「取得可能箇所」と「補正時間」とから、正確な工程の区切り時点の時刻を求めることが可能となる。

・時刻補正方法２
補正方法２は、所望箇所に対して、その前後の取得可能箇所の時刻を取得して、所望箇所の時刻を求める方法である。この方法では、あらかじめ設定しておいた分割比率αを用いて、所望箇所の時刻を下記式（１）で計算する。ここで、
所望箇所の時刻：ｘ
所望箇所前部通過時刻：ａ
所望箇所後部通過時刻：ｂ
分割比率：α（０＜α＜１）
とすると、所望箇所の時刻ｘは、
ｘ＝ａ＋（ｂ−ａ）×α ・・・（１）
で求めることができる。

図２１（ｂ）は、時刻補正方法２の補正例を示す図である。例えば、作業の終了ポイントＥの時刻（ｘ）の取得が困難であるが、前後２箇所（Ｐｅ、Ｐｌ）の時刻（ａ、ｂ）は取得可能である。「前部取得可能ポイント（Ｐｅ）と作業の終了ポイント（Ｅ）との間の作業時間」と「作業の終了ポイント（Ｅ）と後部取得可能ポイント（Ｐｌ）との間の作業時間」に統計的に一定比率α：1−αが成り立つ場合、作業の終了時刻（ｘ）を、上記式（１）を用いて求める。

以上のことから、ある作業の開始（終了）時点間際（工程の区切り）の動作が、センサによって検知されない場合、また、工程の区切りにセンサが設置できない場合に、時刻抽出部５４が正確な開始時刻、終了時刻を検出できない場合でも、作業時間を算出することが可能となる。

なお、上述の補正方法２では、上記補正情報記録部に、上記所望箇所前部の取得可能箇所、後部の取得可能箇所、および、分割比率を、作業検知信号（センサ）に対応付けて記録させておく。これにより、作業時間補正部５９は、補正情報記録部を参照して、補正時間を求めて、正確な工程の区切り時点の時刻を求めることが可能となる。

また、監視結果処理装置３の作業時間計測部８０を、作業監視装置２が有している場合、この作業時間補正部５９および補正情報記録部は、作業監視装置２が備えていてもよい。

以上のように、本発明の作業時間自動計測システム１００は、手組みラインにおける各工程の作業時間を高い精度で特定することが可能な作業監視装置２と、パルスとワークとのグルーピング処理を行うことにより、ワークごとの累積作業時間を計測することが可能な監視結果処理装置３とを含んでいるので、作業の開始と終了を機械的に特定することが難しい手組みラインにおいて、ワークごとの作業時間をより高い精度で計測することが可能となる。

作業監視装置２は、センサ４から取得したＯＮ／ＯＦＦ信号の入力をそのまま用いるのではなく、ＯＮ−ＯＦＦ信号間の間隔や複数のセンサのＯＮ／ＯＦＦ状態の遷移の仕方を判断材料として、ノイズを除去することで、手組みライン特有の作業のやり直しや作業者ごとの微妙な手順の違いによるセンサの入力波形のばらつきを吸収することができ、これまで不可能であった手組みラインにおける作業時間の常時自動計測が実現できる。

例えば、製品の通過時刻を知りたいポイントに光電センサなどの比較的安価なセンサを設置すれば、そのＯＮ／ＯＦＦ信号から作業時間を取得するという構成のため、既存ラインに対して、治工具の改造や変更を行う必要がなく、またビデオで撮影したあとに画像処理を施す従来手法に比べて低コストで導入できるため特に効果が大きい。

なお、本実施形態では、フィルタリング処理部４０を有する作業監視装置２が作業監視結果としての作業信号を監視結果処理装置３に供給し、グルーピング処理部６０を有する監視結果処理装置３が、上記作業信号のパルスとワークとのグルーピング処理行って、ワークごとの累積作業時間を計測する構成とした。しかし、本発明に係る作業時間自動計測システム１００は、上記構成に限定されるものではない。例えば、監視結果処理装置３がグルーピング処理部６０を有していない構成でも、フィルタリング処理部４０を有する作業監視装置２が出力する作業信号により、手組みラインにおける各工程の作業時間帯を高い精度で特定することができ、人が行う作業の作業時間を正確に計測することが可能となる。あるいは、監視結果処理装置３が有する作業時間計測部８０の各部を、作業監視装置２が有する構成としても、本実施形態と略同様の効果が得られる。

なお、上述した各実施形態において、本発明の作業監視装置２および監視結果処理装置３が有する各記録部に記録されている情報を、テーブル構造で表現したが、各記録部に記録されるデータは、テーブル構造に限定されず、上述の目的を達成できるものであれば、どのようなデータ構造で記録されてもよい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

最後に、作業監視装置２および監視結果処理装置３の各ブロック、特にフィルタリング処理部４０、グルーピング処理部６０、および、作業時間計測部８０内の各部は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。

すなわち、作業監視装置２および監視結果処理装置３は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである作業監視装置２および監視結果処理装置３の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記作業監視装置２および監視結果処理装置３に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、作業監視装置２および監視結果処理装置３を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを、通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明の作業時間自動計測システムは、導入コストを安価に抑え、新たな人件費を費やすことなく、より精度の高い作業監視処理を行うので、例えば、複数の工程からなる生産ラインにおいて、生産効率や進捗を把握する目的で行われる各工程の作業時間計測に好適に用いることができる。

本実施形態に係る作業監視装置の要部構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る作業時間自動計測システムが適用される、生産システムの構成を示す図である。 本発明に係る間隔フィルタの適用例を示す図である。 本発明に係る間隔フィルタの適用例を示す図である。 本発明に係る間隔フィルタの適用例を示す図である。 本発明に係る回数フィルタの適用例を示す図である。 本発明に係る包含フィルタの適用例を示す図である。 本発明に係る状態フィルタの適用例を示す図である。 本発明に係る時間外フィルタの適用例を示す図である。 ノイズ信号の発生要因と本発明に係る適用すべきフィルタの種類との対応関係を示す表である。 （ａ）は、本実施形態に係る作業監視装置のフィルタ記録部に記録されているフィルタ情報の例を示す表であり、（ｂ）は、フィルタレベル調整テーブルの例を示す表である。 本実施形態に係る監視結果処理装置の要部構成を示すブロック図である。 （ａ）は、本実施形態に係る監視結果処理装置において、グルーピング処理を行うグルーピング処理部のさらに詳細な構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る監視結果処理装置の、グルーピング処理の流れの概要を示すフローチャートである。 本実施形態に係る監視結果処理装置の種類別優先順序設定処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態に係る監視結果処理装置の精度別優先順序設定処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態に係る監視結果処理装置の、探索範囲を限定した紐付け処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の監視結果処理装置に供給された作業検知信号の、優先順序設定処理を適用した場合のグルーピング処理の結果を示す図である。 本発明の監視結果処理装置に供給された作業検知信号の、他の優先順序設定処理を適用した場合のグルーピング処理の結果を示す図である。 （ａ）は、本発明に係る監視結果処理装置が有する入力装置-精度レベル対応表の一部を示す表であり、（ｂ）は、本発明に係る監視結果処理装置が実施するグルーピング処理の結果の例を示す表であり、（ｃ）は、作業時間演算部が、１パルスの１作業分の作業時間を算出したときの、算出結果の例を示す表であり、（ｄ）は、累積作業時間演算部が、工程累積作業時間を算出したときの、算出結果の例を示す表であり、（ｅ）は、累積作業時間演算部が、ワーク累積作業時間を算出したときの、算出結果の例を示す表である。 本発明の監視結果処理装置に供給された作業検知信号の、リアルタイム処理にて行われたグルーピング処理の結果を示す図である。 本発明に係る時刻補正方法による補正の例を示す図である。 従来の先入れ先出し方式に基づいて行われたグルーピング処理の結果を示す図である。

符号の説明

１ 生産システム
２ 作業監視装置
３ 監視結果処理装置
４ センサ
５ バーコードリーダ
６ 指図書
１０ 制御部
１１ 信号取得部（信号取得手段）
１２ 入力装置識別部（センサ識別手段）
１３ フィルタ選定部（フィルタ選定手段）
１４ ノイズ特定部（ノイズ特定手段）
１５ ノイズ除去部（ノイズ除去手段）
１６ 処理信号出力部（処理信号出力手段）
１７ フィルタ調整部（フィルタ調整手段）
１８ 信号監視部（信号監視手段）
３０ 警告部
３１ 操作部
３２ 発音部
３３ 表示部
４０ フィルタリング処理部
４１ フィルタ記録部
４２ フィルタ−入力装置対応表
４２ 入力装置対応表
４３ フィルタレベル調整テーブル
５０ 制御部
５１ 信号取得部
５２ 工程識別部
５３ ワーク識別部
５３ａ 付与順序決定部
５３ｂ ワークＩＤ付与部
５３ｃ 文字列判定部
５４ 時刻抽出部（時刻抽出手段）
５５ 作業時間演算部（作業時間演算手段）
５６ 累積作業時間演算部
５７ 作業時間出力部
５８ 精度レベル特定部
５９ 作業時間補正部
６０ 作業時間計測部
８１ 操作部
８２ 表示部
９１ 取得信号記憶部
９２ 入力装置−精度レベル対応表
９３ グルーピング結果記憶部
９４ 累積作業時間記憶部
９５ 文字列フィルタ記憶部
１００ 作業時間自動計測システム（作業時間計測システム）

Claims (17)

1. 工程の作業場所において生じる物体の動き、または、作業場所に配置される電動設備の電源を監視して、工程における活動の有無を検知するセンサからの出力信号を検知信号として取得する信号取得手段と、
   取得した検知信号に含まれる、活動状態または非活動状態を形成する活動状態形成信号が、工程の開始信号および／または終了信号として妥当か否かを判定するための判定条件を示すフィルタ情報に基づき、妥当でないと判定した信号をノイズとして特定するノイズ特定手段と、
   特定されたノイズを除去するノイズ除去手段と、
   ノイズを除去した検知信号を、作業信号として出力する処理信号出力手段とを備えていることを特徴とする作業監視装置。
2. 取得した検知信号の供給元となるセンサの識別情報を取得するセンサ識別手段と、
   上記センサ識別情報に対応付けられた１または複数のフィルタ情報を選定するフィルタ選定手段とを備え、
   上記ノイズ特定手段は、上記フィルタ選定手段により選定された１または複数のフィルタ情報に基づき、上記検知信号に含まれるノイズを特定することを特徴とする、請求項１に記載の作業監視装置。
3. 上記フィルタ選定手段は、ユーザからの上記センサ識別情報と１または複数のフィルタ情報との対応付けを変更する指示を、操作部を介して受信し、変更指示に基づいてフィルタ情報を選定することを特徴とする、請求項２に記載の作業監視装置。
4. 上記フィルタ情報が示す判定条件を定義するパラメータを変更するフィルタ調整手段を備え、
   上記フィルタ選定手段は、パラメータが変更された判定条件を示すフィルタ情報を選定することを特徴とする、請求項２または３に記載の作業監視装置。
5. 上記ノイズ特定手段は、取得した検知信号に含まれる活動状態形成信号の入力時間間隔により定義した判定条件を示すフィルタ情報に基づき、ノイズを特定することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の作業監視装置。
6. 上記ノイズ特定手段は、取得した検知信号に含まれる活動状態形成信号の入力回数により定義した判定条件を示すフィルタ情報に基づき、ノイズを特定することを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の作業監視装置。
7. 上記ノイズ特定手段は、他のセンサの出力信号が表すＯＮかＯＦＦかの状態についての判定条件を示すフィルタ情報に基づき、取得した検知信号のノイズを特定することを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の作業監視装置。
8. 上記ノイズ特定手段は、取得した検知信号の活動状態形成信号が自装置に入力された時刻についての判定条件を示すフィルタ情報に基づき、取得した検知信号のノイズを特定することを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の作業監視装置。
9. 上記ノイズ特定手段は、取得した検知信号の活動状態形成信号の信号入力時刻と、他の検知信号の活動状態形成信号の信号入力時刻との比較結果についての判定条件を示すフィルタ情報に基づき、取得した検知信号のノイズを特定することを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の作業監視装置。
10. 上記ノイズ特定手段の入出力信号を監視し、検知信号におけるノイズと特定された活動状態形成信号の割合に応じて、ノイズの特定が適切か否かを判定する信号監視手段と、
    自装置の作業監視処理に影響を与える異常の発生をユーザに報知する警告部とを備え、
    上記信号監視手段は、ノイズ除去が適切でないと判定した場合に、異常の発生を報知するよう上記警告部を制御することを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の作業監視装置。
11. さらに、上記工程の開始信号および／または終了信号の入力時刻より、工程の開始時刻および終了時刻を抽出する時刻抽出手段と、
    上記工程の開始時刻と、終了時刻との差分より、当該工程の作業時間を算出する作業時間演算手段とを備えていることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載の作業監視装置。
12. 上記時刻抽出手段によって上記検知信号から抽出された、工程の開始時刻または終了時刻を補正対象時刻として取得し、取得した補正対象時刻に、あらかじめ定められた補正時間を付加して、該補正対象時刻を補正する時刻補正手段をさらに備えていることを特徴とする、請求項１１に記載の作業監視装置。
13. 上記時刻抽出手段によって上記検知信号から抽出された、工程の開始時刻または終了時刻を補正対象時刻として取得し、取得した補正対象時刻に、補正時間を付加して、該補正対象時刻を補正する時刻補正手段をさらに備え、
    上記補正時間は、上記補正対象時刻から、該補正対象時刻以外の開始時刻または終了時刻までの時間をあらかじめ定められた分割比率で分割した値によって設定されることを特徴とする、請求項１１に記載の作業監視装置。
14. 工程の作業場所において生じる物体の動き、または、作業場所に配置される電動設備の電源を監視して、工程における活動の有無を検知し、検知信号を出力するセンサと、
    上記センサより検知信号を取得し、ノイズを除去した検知信号を作業信号として出力する請求項１から１３のいずれか１項に記載の作業監視装置とを含むことを特徴とする、作業時間計測システム。
15. 工程の作業場所において生じる物体の動き、または、作業場所に配置される電動設備の電源を監視して、工程における活動の有無を検知するセンサからの出力信号を検知信号として取得して、作業信号を出力する作業監視装置における、上記検知信号のフィルタリング方法であって、
    上記検知信号に含まれる、活動状態または非活動状態を形成する活動状態形成信号が、工程の開始信号および／または終了信号として妥当か否かを判定するための判定条件を示すフィルタ情報に基づき、妥当でないと判定した信号をノイズとして特定するノイズ特定ステップと、
    特定されたノイズを除去するノイズ除去ステップと、
    ノイズを除去した検知信号を、作業信号として出力する信号出力ステップとを含むことを特徴とするフィルタリング方法。
16. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の作業監視装置を動作させる制御プログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるための制御プログラム。
17. 請求項１６に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

Images