JP2007095006A - 作業実績収集システムおよびその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業エリアが広い場合でも作業者のワークに対する作業時間、および作業者が行った作業内容の判別を、高コスト化を招くことなく正確に収集することができる作業実績収集システムおよびその方法を提供する。
【解決手段】作業者Ａに無線ＩＣタグ４を携帯させると共に、作業エリア１に搬送される各ワークａ，ｂ，ｃにも無線ＩＣタグ５ａ，５ｂ，５ｃを取り付け、更に、作業エリア１の周囲に所定間隔で受信機６ａ〜６ｆを配置し、作業実績収集装置８は、各受信機６ａ〜６ｆで受信した無線ＩＣタグ４、５ａ，５ｂ，５ｃからの無線信号を取り込み、各受信機６ａ〜６ｆで受信した位置検出用信号の受信タイミングの差異情報に基づいて、無線ＩＣタグ４、５ａ，５ｂ，５ｃのそれぞれの位置、即ち、作業者Ａおよび各ワークａ，ｂ，ｃの位置を時系列的に算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、生産現場等での所定の作業エリアにおける作業者のワークに対する作業時間や、作業者が行った作業内容の判別等を収集するための作業実績収集システムおよびその方法に関する。

工場等の生産現場で作業者の作業時間を収集する方法として、例えば、作業者にＩＣタグを携帯させると共にワーク（被作業物）にＩＣタグを設ける方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

前記特許文献１の方法では、ＩＣタグを携帯した作業者とＩＣタグを設けたワークの、受信機の受信エリア内への入出を検出することで、作業者のワークに対する作業時間を収集するようにしている。
特開２００５−１１５７２２号公報（［００３１］〜［００３７］、図１、図２）

ところで、前記特許文献１のような収集方法では、受信機の受信エリア範囲内に位置しているＩＣタグの有無しか検出できない。このため、例えば、自動車の製造ラインやユニット住宅などのように広範囲の作業エリア内に多数の工程を有する生産現場では、ＩＣタグを携帯した作業者やＩＣタグを設けたワークが前記作業エリア内に位置していても、場所によってはＩＣタグの信号が受信機まで届かない場合があり、作業者のワークに対する作業時間を正確に把握できないことがある。

また、前記特許文献１では、前記作業エリア内でＩＣタグ（作業員が携帯しているＩＣタグおよびワークに設けたＩＣタグ）の位置を検出して、その位置における作業内容を判別するには、この作業エリア内での受信エリアを細かく分割する必要がある。このため、受信エリアの狭い受信機を近接して多数配置する必要があるので、コストが高くなる。

そこで、本発明は、作業エリアが広い場合でも作業者のワークに対する作業時間、および作業者が行った作業内容の判別を、高コスト化を招くことなく正確に収集することができる作業実績収集システムおよびその方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、所定の作業エリアで作業を行う作業者の作業実績を収集する作業実績収集システムにおいて、作業者が携帯する、該作業者を識別するための識別用信号および位置検出用信号を無線信号で出力する第１の発信体と、前記作業エリアでの作業対象であるワークに設けた、該ワークを識別するための識別用信号および位置検出用信号を無線信号で出力する第２の発信体と、前記作業エリアの周囲に所定間隔で配置した、前記第１の発信体および前記第２の発信体からの前記無線信号を受信する複数の受信体と、前記複数の受信機で受信した前記第１の発信体および前記第２の発信体からの前記無線信号を取り込み、前記複数の受信体で受信した前記位置検出用信号の受信タイミングの差異情報に基づいて、前記第１の発信体および前記第２の発信体のそれぞれの位置を時系列的に算出する作業実績収集装置と、を備えたことを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、前記作業エリアでの作業で使用する工具にも、該工具を識別するための識別用信号および位置検出用信号を無線信号で出力する第３の発信体を設け、前記作業実績収集装置は、前記複数の受信機で受信した前記第３の発信体からの前記無線信号を取り込み、前記複数の受信体で受信した前記位置検出用信号の受信タイミングの差異情報に基づいて、前記工具の位置も時系列的に算出することを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、前記第３の発信体が、前記工具の作動／非作動に応じた信号も併せて無線信号で出力することを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明は、所定の作業エリアで作業を行う作業者の作業実績を収集する作業実績収集方法において、作業者に、該作業者を識別するための識別用信号および位置検出用信号を無線信号で出力する第１の発信体を携帯させると共に、前記作業エリアでの作業対象であるワークに、該ワークを識別するための識別用信号および位置検出用信号を無線信号で出力する第２の発信体を設け、更に、前記作業エリアの周囲に、前記第１の発信体および前記第２の発信体からの前記無線信号を受信する複数の受信体を所定間隔で配置し、前記複数の受信機で受信した前記第１の発信体および前記第２の発信体からの前記無線信号を作業実績収集装置に取り込み、前記作業実績収集装置により、前記複数の受信体で受信した前記位置検出用信号の受信タイミングの差異情報に基づいて、前記第１の発信体および前記第２の発信体のそれぞれの位置を時系列的に算出することを特徴としている。

また、請求項５に記載の発明は、前記作業エリアでの作業で使用する工具にも、該工具を識別するための識別用信号および位置検出用信号を無線信号で出力する第３の発信体を設け、前記複数の受信機で受信した前記第３の発信体からの前記無線信号を前記作業実績収集装置に取り込み、前記作業実績収集装置により、前記複数の受信体で受信した前記位置検出用信号の受信タイミングの差異情報に基づいて、前記工具の位置を時系列的に算出することを特徴としている。

また、請求項６に記載の発明は、前記第３の発信体が、前記工具の作動／非作動に応じた信号も併せて無線信号で出力することを特徴としている。

本発明に係る作業実績収集システムおよびその方法によれば、作業エリアの周囲に所定間隔で複数の受信体を配置して、各発信体からの無線信号を受信する構成により、作業エリアが広い場合でも各発信体からの無線信号を複数の受信体で確実に受信することができるので、作業実績収集装置は、複数の受信体で受信した位置検出用信号の受信タイミングの差異情報に基づいて、第１の発信体および第２の発信体のそれぞれの位置を時系列的に算出することができる。これにより、収集した第１の発信体および第２の発信体のそれぞれの時系列的な位置情報から、作業者のワークに対する作業時間、および作業者が行った作業内容の判別を、高コスト化を招くことなく正確に収集することが可能となる。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態１に係る作業実績収集システムを示す概略図である。図１に示すように、本実施形態に係る作業実績収集システムは、生産ライン上の所定の作業エリア１で、１人の作業者Ａがラインに沿って搬送されてくる複数のワーク（図では３つのワークａ，ｂ，ｃ）に対して所定の作業を行う例である。図１では、作業エリア１のワークａが位置している側（図の左側）が生産ラインの下流側であり、作業エリア１のワークｃが位置している側（図の右側）が生産ラインの上流側である。

この作業エリア１では、本実施形態においては搬送されてきた各ワークａ，ｂ，ｃは所定の位置に保持された状態にあり、この状態で作業者Ａが所定の作業を行い、その作業が終了後に各ワークａ，ｂ，ｃを次の作業エリアに移動させると共に、次のワークが作業エリア１に搬送される。また、この作業エリア１の一方の側面側（図の手前側）には、所定のマテハン機器（不図示）を設置しているマテハンエリア２を有し、更に、このマテハンエリア２の外側に、前記ワークａ，ｂ，ｃに組み付ける所定の部品（不図示）を置いている部品置場３を有している。

作業者Ａは、発信体としての無線ＩＣタグ４を携帯しており、また、作業エリア１に搬送される前記各ワークａ，ｂ，ｃにも、発信体としての無線ＩＣタグ５ａ，５ｂ，５ｃがそれぞれ取り付けられている。無線ＩＣタグ４は、バッテリー内蔵タイプで、かつ小型、軽量であり、位置検出用信号および作業者Ａを識別するための識別用信号を無線信号で出力する。また、無線ＩＣタグ５ａ，５ｂ，５ｃも、バッテリー内蔵タイプで、かつ小型、軽量であり、位置検出用信号および各ワークａ，ｂ，ｃを識別するための識別用信号をそれぞれ無線信号で出力する。なお、前記無線ＩＣタグ４および前記無線ＩＣタグ５ａ，５ｂ，５ｃの通信距離は、本実施形態では数十ｍと遠くまで届くタイプである。

また、作業エリア１から所定距離だけ離れた周囲には、複数（図では６台）の受信体としての受信機６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆが所定間隔（例えば、２０〜３０ｍ間隔）で所定位置に固定配置されており、前記無線ＩＣタグ４および前記無線ＩＣタグ５ａ，５ｂ，５ｃからそれぞれ出力される無線信号を、少なくとも３台以上の受信機で同時に受信可能な位置に配置されている。

各受信機６ａ〜６ｆは、それぞれ配線７を介して作業実績収集装置８に接続されている。作業実績収集装置８は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェイス等を有するパーソナルコンピュータで構成されている。

各受信機６ａ〜６ｆは作業エリア１の周囲に所定間隔で所定位置に固定されているので、各受信機６ａ〜６ｆで受信する、前記無線ＩＣタグ４、５ａ，５ｂ，５ｃからそれぞれ出力される無線信号（位置検出用信号）の受信タイミングに差異が生じる。作業実績収集装置８は、各受信機６ａ〜６ｆで受信される各位置検出用信号の受信タイミングの差異に基づいて、無線ＩＣタグ４、５ａ，５ｂ，５ｃの位置を時系列的に算出する機能を有している。

即ち、作業実績収集装置８は、各受信機６ａ〜６ｆの位置情報、および作業エリア１、マテハンエリア２、部品置場３の各位置情報等を予め記憶しており、無線ＩＣタグ（例えば、作業者Ａが携帯した無線ＩＣタグ４）から出力された無線信号を各受信機６ａ〜６ｆのうちの少なくとも３台の受信機（例えば、受信機６ａ，６ｂ，６ｄ）で受信したときの時間差（受信タイミングの差異）を検出し、この検出結果と前記各位置情報に基づいてこの無線ＩＣタグ４の位置を算出（特定）することができる。

次に、前記した本実施形態に係る作業実績収集システムによる作業実績収集方法について説明する。

図１に示したように、作業エリア１に各ワークａ，ｂ，ｃが搬送されると、無線ＩＣタグ４を携帯した作業者Ａは所定の作業を開始する。なお、各ワークａ，ｂ，ｃには、予め無線ＩＣタグ５ａ，５ｂ，５ｃがそれぞれ取り付けられている。各ワークａ，ｂ，ｃが作業エリア１に搬送されてきた時点から、無線ＩＣタグ４および無線ＩＣタグ５ａ，５ｂ，５ｃから出力される無線信号（位置検出用信号および識別用信号）は、各受信機６ａ〜６ｆのうちの少なくとも３台以上の受信機で常に受信される。なお、各ワークａ，ｂ，ｃは、本実施形態ではそれぞれ少し異なるワークであり、各ワークａ，ｂ，ｃに対する作業も異なるものとする。図１において、破線で示した経路は本実施形態における作業者Ａの定常的な作業経路Ｓ１である。

作業者Ａは、本実施形態では、まず、部品置場３から取り出した所定の部品（不図示）を持ってワークａに向かい、ワークａの部品置場３側の側面でワークａに対して所定の作業を行う。そして、ワークａでの作業が終了すると、作業者Ａはワークｂに移動し、ワークｂの部品置場３側と反対側の側面でワークｂに対して所定の作業を行う。

そして、ワークｂでの作業が終了すると、作業者Ａは一旦部品置場３に所定の部品（不図示）を取りに行った後にワークｃに向かい、ワークｃの部品置場３側と反対側の側面でワークｃに対して所定の作業を行う。そして、作業エリア１でのこれらの定常的な作業が終了すると、作業エリア１の各ワークａ，ｂ，ｃを次工程の作業エリアに搬送する。

前記した作業者Ａの作業エリア１での作業開始から作業終了時の間において、無線ＩＣタグ４、５ａ，５ｂ，５ｃからそれぞれ出力される無線信号（位置検出用信号および識別用信号）は各受信機６ａ〜６ｆで受信され、受信した各信号は配線７を介して作業実績収集装置８に出力される。作業実績収集装置８は、各受信機６ａ〜６ｆで受信される各位置検出用信号の受信タイミングの差異情報に基づいて無線ＩＣタグ４、５ａ，５ｂ，５ｃの位置、即ち、作業者Ａおよび各ワークａ，ｂ，ｃの位置を時系列的に算出する。更に、作業実績収集装置８は、算出した作業者Ａおよび各ワークａ，ｂ，ｃの時系列的な位置情報から、作業者Ａの各ワークａ，ｂ，ｃに対する作業時間、および作業者Ａが行った作業内容の判別を収集する。

図２は、前記した定常的な作業時における、作業実績収集装置８で算出された各ワークａ，ｂ，ｃおよび作業者Ａの時系列的な位置を示した図である。この図から明らかなように、作業実績収集装置８は、定常的な作業時における作業者Ａの作業位置と作業経路を時系列的に正確に算出することができるので、定常的な作業時における作業者Ａの各ワークａ，ｂ，ｃに対する作業時間、および作業者Ａが行った作業内容の判別を正確に収集することができる。

また、前記した作業者Ａの作業エリア１での作業時において、例えば、図３に示すように、ワークａとワークｂの作業が終了後、部品置場３に部品を取りに行った後にワークｃの部品置場３側と反対側の側面で作業を開始しようとした際に、部品置場３での部品の取り間違いに気づいて、再度部品置場３に正規の部品を取りに戻るような非定常的な作業を行うこともある。なお、図３において、破線で示した経路は本実施形態における作業者Ａの作業経路Ｓ２である。

図４は、前記した定常的な作業の最中に非定常的な作業を行ったときにおける、作業実績収集装置８で算出された各ワークａ，ｂ，ｃおよび作業者Ａの時系列的な位置を示した図である。この図から明らかなように、定常的な作業中に非定常的な作業を行ったときにおいても、作業者Ａの作業位置と作業経路を時系列的に正確に収集することができるので、定常的な作業中に非定常的な作業を行ったときでも、作業者Ａの各ワークａ，ｂ，ｃに対する作業時間、および作業者Ａが行った作業内容の判別を正確に収集することができる。

このように、本発明の実施形態１に係る作業実績収集システムによれば、作業者Ａの作業位置と作業経路を時系列的に正確に算出することができるので、作業者Ａの各ワークａ，ｂ，ｃに対する作業時間、および作業者Ａが行った作業内容の判別を正確に収集することが可能となり、生産管理上必要な正確な作業工程管理を行うことができる。

また、本発明の実施形態１に係る作業実績収集システムによれば、作業エリアの周囲に所定間隔で複数の受信機６ａ〜６ｆを配置して各無線ＩＣタグ４、５ａ，５ｂ，５ｃからの無線信号を受信する構成により、作業エリア１が広い場合でもこの作業エリア１内での受信エリアを細かく分割する必要がなく、これにより、受信機の数が少なくてすむので、システムの低コスト化を図ることができる。

〈実施形態２〉
図５は、本発明の実施形態２に係る作業実績収集システムを示す概略図である。なお、図１に示した実施形態１の作業実績収集システムと同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態では、図５に示すように、部品置場３に隣接して工具置場９を備えており、この工具置場９に置いている所定の工具（例えば、釘うち工具）１０にも、発信体としての無線ＩＣタグ１１を取り付けている。この無線ＩＣタグ１１は、バッテリー内蔵タイプで、かつ小型、軽量であり、この工具１０の位置検出用信号、識別用信号、およびＯＮ／ＯＦＦ（作動／非作動）に応じたＯＮ／ＯＦＦ信号を無線信号で出力する。他の構成は実施形態１と同様である。

次に、本実施形態に係る作業実績収集システムによる作業実績収集方法について説明する。

図５に示したように、作業エリア１に各ワークａ，ｂ，ｃが搬送されると、前記無線ＩＣタグ４を携帯した作業者Ａは所定の作業を開始する。なお、本実施形態では、ワークｃに対してのみ工具１０を用いて所定の作業を行う例であり、破線で示した経路は本実施形態における作業者Ａの作業経路Ｓ３である。

作業者Ａは、まず、部品置場６から所定の部品（不図示）を取り出し、その後、工具置場９から所定の工具（例えば、釘うち工具）１０を持ち出す。そして、作業者Ａは、部品置場３から取り出した所定の部品および工具置場９から持ち出した所定の工具１０を持ってワークｃに向かい、ワークｃの部品置場３側の側面でワークｃに対して所定の作業を行う。この作業としては、例えば、釘うち工具を用いて、部品である釘をワークｃの所定位置に固定したり、釘の増し打ちなどを行う。

そして、ワークｃでの作業が終了すると、工具１０を工具置場９に戻し、作業エリア１の各ワークａ，ｂ，ｃを次工程の作業エリアに搬送する。

前記した作業者Ａの作業エリア１での作業開始から作業終了時の間において、無線ＩＣタグ４、５ａ，５ｂ，５ｃ、１１からそれぞれ出力される無線信号は各受信機６ａ〜６ｆで受信され、受信した各信号は作業実績収集装置８に出力される。作業実績収集装置８は、各受信機６ａ〜６ｆで受信される各位置検出用信号の受信タイミングの差異に基づいて、無線ＩＣタグ４、５ａ，５ｂ，５ｃ、１１の位置、即ち、作業者Ａ、各ワークａ，ｂ，ｃおよび工具１０の位置を時系列的に算出する。

更に、作業実績収集装置８は、この各受信機６ａ〜６ｆで受信される工具１０の前記ＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、工具１０のＯＮ／ＯＦＦ（作動／非作動）の動作を時系列的に算出する。

図６（ａ）は、工具１０を用いた前記作業時における、作業実績収集装置８で算出された作業者Ａ、各ワークａ，ｂ，ｃおよび工具１０の時系列的な位置を示した図、図６（ｂ）は、作業時における工具１０のＯＮ／ＯＦＦ（作動／非作動）の動作を時系列的に示した図である。この図から明らかなように、作業実績収集装置８は、作業時における作業者Ａの作業位置と作業経路、および工具１０の位置を時系列的に正確に算出することができるので、作業時における作業者Ａの各ワークａ，ｂ，ｃに対する作業時間、および作業者Ａが行った工具１０による作業内容の判別を正確に収集することができ、生産管理上必要な正確な作業工程管理を行うことが可能となる。

更に、本実施形態では、図６（ｂ）のように作業時における工具１０のＯＮ／ＯＦＦの時間やＯＮ／ＯＦＦの回数を時系列的に正確に収集することができるので、これらの収集結果から、例えば、前記したように工具１０として釘うち工具を用いた場合に、釘をワークｃの所定位置に固定しているときの作業時間と、釘の増し打ちをしている作業時間を分離して収集することも可能となる。

なお、前記した各実施形態では、所定の作業エリアで１人の作業者が作業する例であったが、所定の作業エリアで複数の作業者がそれぞれ異なる作業する場合においても、同様に本発明を適用することができる。

本発明の実施形態１に係る作業実績収集システムの構成を示す概略図。 本発明の実施形態１に係る作業実績収集方法で得られた作業者および各ワークの時系列的な位置を示した図。 作業者が作業エリアで定常的な作業と非定常的な作業とを行った場合の作業経路を示す図。 作業者が作業エリアで定常的な作業と非定常的な作業を行った場合における、作業者および各ワークの時系列的な位置を示した図。 本発明の実施形態２に係る作業実績収集システムの構成を示す概略図。 （ａ）は、本発明の実施形態２に係る作業実績収集方法で得られた作業者、各ワークおよび工具の時系列的な位置を示した図、（ｂ）は、作業時における工具のＯＮ／ＯＦＦ（作動／非作動）の動作を時系列的に示した図。

符号の説明

１ 作業エリア
２ マテハンエリア
３ 部品置場
４ 無線ＩＣタグ（第１の発信体）
５ａ，５ｂ，５ｃ 無線ＩＣタグ（第２の発信体）
６ａ〜６ｆ 受信機（受信体）
７ 配線
８ 作業実績収集装置
９ 工具置場
１０ 工具
１１ 無線ＩＣタグ（第３の発信体）
ａ，ｂ，ｃ ワーク

Claims (6)

1. 所定の作業エリアで作業を行う作業者の作業実績を収集する作業実績収集システムにおいて、
   作業者が携帯する、該作業者を識別するための識別用信号および位置検出用信号を無線信号で出力する第１の発信体と、
   前記作業エリアでの作業対象であるワークに設けた、該ワークを識別するための識別用信号および位置検出用信号を無線信号で出力する第２の発信体と、
   前記作業エリアの周囲に所定間隔で配置した、前記第１の発信体および前記第２の発信体からの前記無線信号を受信する複数の受信体と、
   前記複数の受信機で受信した前記第１の発信体および前記第２の発信体からの前記無線信号を取り込み、前記複数の受信体で受信した前記位置検出用信号の受信タイミングの差異情報に基づいて、前記第１の発信体および前記第２の発信体のそれぞれの位置を時系列的に算出する作業実績収集装置と、を備えた、
   ことを特徴とする作業実績収集システム。
2. 前記作業エリアでの作業で使用する工具にも、該工具を識別するための識別用信号および位置検出用信号を無線信号で出力する第３の発信体を設け、
   前記作業実績収集装置は、前記複数の受信機で受信した前記第３の発信体からの前記無線信号を取り込み、前記複数の受信体で受信した前記位置検出用信号の受信タイミングの差異情報に基づいて、前記工具の位置も時系列的に算出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業実績収集システム。
3. 前記第３の発信体は、前記工具の作動／非作動に応じた信号も併せて無線信号で出力する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の作業実績収集システム。
4. 所定の作業エリアで作業を行う作業者の作業実績を収集する作業実績収集方法において、
   作業者に、該作業者を識別するための識別用信号および位置検出用信号を無線信号で出力する第１の発信体を携帯させると共に、前記作業エリアでの作業対象であるワークに、該ワークを識別するための識別用信号および位置検出用信号を無線信号で出力する第２の発信体を設け、更に、前記作業エリアの周囲に、前記第１の発信体および前記第２の発信体からの前記無線信号を受信する複数の受信体を所定間隔で配置し、
   前記複数の受信機で受信した前記第１の発信体および前記第２の発信体からの前記無線信号を作業実績収集装置に取り込み、前記作業実績収集装置により、前記複数の受信体で受信した前記位置検出用信号の受信タイミングの差異情報に基づいて、前記第１の発信体および前記第２の発信体のそれぞれの位置を時系列的に算出する、
   ことを特徴とする作業実績収集方法。
5. 前記作業エリアでの作業で使用する工具にも、該工具を識別するための識別用信号および位置検出用信号を無線信号で出力する第３の発信体を設け、
   前記複数の受信機で受信した前記第３の発信体からの前記無線信号を前記作業実績収集装置に取り込み、前記作業実績収集装置により、前記複数の受信体で受信した前記位置検出用信号の受信タイミングの差異情報に基づいて、前記工具の位置を時系列的に算出する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の作業実績収集方法。
6. 前記第３の発信体は、前記工具の作動／非作動に応じた信号も併せて無線信号で出力する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の作業実績収集方法。

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