JP2009015529A - 作業分析装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】作業分析時間の削減。
【解決手段】予め定められた作業を繰り返し行う作業者の作業内容を示す映像を記録する映像記録手段111と、作業者の少なくとも一つ複数の部位のそれぞれの動きの軌跡を示す少なくとも一つの複数の軌跡データを記録する軌跡データ記録手段112と、ユーザの指定に応じて前記映像上に1以上のエリアを設定するエリア設定手段101と、前記エリアのエリア情報を記録するエリア情報記録手段113と、前記軌跡データと前記エリア情報とを用いて複数の前記部位のうち少なくとも一つがのうちの1以上の部位が前記エリア内に入った時刻を計算し、この時刻が複数ある場合にそれぞれの時刻で前記軌跡データを分割し、複数の第1分割軌跡データを生成する生成手段102と、複数の前記第1分割軌跡データを記録する分割軌跡データ記録手段115と、を具備する。
【選択図】図1
【解決手段】予め定められた作業を繰り返し行う作業者の作業内容を示す映像を記録する映像記録手段111と、作業者の少なくとも一つ複数の部位のそれぞれの動きの軌跡を示す少なくとも一つの複数の軌跡データを記録する軌跡データ記録手段112と、ユーザの指定に応じて前記映像上に1以上のエリアを設定するエリア設定手段101と、前記エリアのエリア情報を記録するエリア情報記録手段113と、前記軌跡データと前記エリア情報とを用いて複数の前記部位のうち少なくとも一つがのうちの1以上の部位が前記エリア内に入った時刻を計算し、この時刻が複数ある場合にそれぞれの時刻で前記軌跡データを分割し、複数の第1分割軌跡データを生成する生成手段102と、複数の前記第1分割軌跡データを記録する分割軌跡データ記録手段115と、を具備する。
【選択図】図1
Description
本発明は、工場の生産ラインにおける作業分析装置および方法に関する。
工場の生産現場では作業者の作業効率の改善、製品の品質向上のために作業者の作業分析(IE:Industrial Engineering)が行われている。作業分析は生産現場において欠かせない業務の一つである。作業分析では作業改善業務担当者(IEr)が作業者を観測して問題点を分析し、業務の改善を行っている。作業分析は、作業動作の観測、作業動作の分析、要改善作業の特定、改善策の実施などの段階で構成される。例えば、作業動作の観測は、ストップウォッチ等を用いて直接的に、またはビデオ映像等を用いて間接的に行われる。従来、このような作業分析は経験を積んだ作業改善業務担当者が手作業で行っているが、特に作業動作の分析、要改善作業の特定は、観測された膨大な作業動作の映像を対象に行うため、必要とされるコストは莫大なものになる。
従って、このような作業分析では分析効率を向上させるための様々なシステムが利用されている。従来の作業分析装置では、作業者をビデオカメラ等の撮影装置で撮影した映像に作業情報を付加することにより作業を分析するものがある。また、作業者の身体の複数箇所につけたマーカを追跡することで得られた軌跡と予めテンプレートとして用意された作業動作の軌跡とのマッチングを行うことにより作業分析するものもある(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−180162公報
例えば、特許文献1に示される作業分析装置では、予めテンプレートが必要となる。しかしながら、同じ作業動作であっても、個々の作業者により各部位の作業軌跡は異なる。従って、複数の作業者の作業分析を行うためには、1つの作業に対して1つのテンプレートを用意するだけでは必ずしも有効な分析は行えない。
また、作業中は常に同一の作業動作を繰り返すわけではない。ある作業を行った後、その次に行うべき作業が部品の欠品などで行えず、その次の作業を先に行う場合がある。その際、個々の作業動作は同じであっても、作業順序が変わっているため、作業順序を基準に作業分析を行っても有効な分析を行うことはできない。
このように、従来は、個々の作業者で異なり、しかも作業順序が途中で変わるような作業軌跡から、作業中に含まれる無駄を容易に発見することはできないという問題がある。
そこで本発明は、上記の問題に鑑み、作業分析に要する時間を大幅に削減する作業分析装置および方法を提供することを目的とする。
上述の課題を解決するため、本発明の作業分析装置は、予め定められた作業を繰り返し行う作業者の作業内容を示す映像を記録する映像記録手段と、作業者の少なくとも一つの部位の動きの軌跡を示す少なくとも一つの軌跡データを記録する軌跡データ記録手段と、ユーザの指定に応じて前記映像上に1以上のエリアを設定するエリア設定手段と、前記エリアのエリア情報を記録するエリア情報記録手段と、前記軌跡データと前記エリア情報とを用いて前記部位のうち少なくとも一つが前記エリア内に入った時刻を計算し、この時刻が複数ある場合にそれぞれの時刻で前記軌跡データを分割し、複数の第1分割軌跡データを生成する生成手段と、複数の前記第1分割軌跡データを記録する分割軌跡データ記録手段と、を具備することを特徴とする。
本発明の作業分析装置および方法によれば、作業分析に要する時間を大幅に削減することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る作業分析装置および方法について詳細に説明する。なお、以下の実施形態中では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。
一実施形態の作業分析装置について図1を参照して説明する。
本実施形態の作業分析装置は、エリア設定部101、分割軌跡データ生成部102、標準サイクル設定部103、分割軌跡データマッチング部104、サイクル特定部105、サイクル分析部106、作業映像記録部111、軌跡データ記録部112、エリア情報記録部113、標準サイクル情報記録部114、分割軌跡データ記録部115、マッチング結果記録部116、サイクル情報記録部117、分析結果記録部118、入力部121、出力部122を有する。
一実施形態の作業分析装置について図1を参照して説明する。
本実施形態の作業分析装置は、エリア設定部101、分割軌跡データ生成部102、標準サイクル設定部103、分割軌跡データマッチング部104、サイクル特定部105、サイクル分析部106、作業映像記録部111、軌跡データ記録部112、エリア情報記録部113、標準サイクル情報記録部114、分割軌跡データ記録部115、マッチング結果記録部116、サイクル情報記録部117、分析結果記録部118、入力部121、出力部122を有する。
作業映像記録部111は、予め作業手順書に定められた作業(定型作業)を繰り返し行っている作業者の作業の様子を撮影した映像データを記録している。ここでは、予め作業手順書で定められた定型作業の1周期を「1サイクル」と呼ぶ。例えば組立作業であれば、ラインの前工程から流れてきた製品を受け取り、自分の工程の受け持ちである部品を取り付け、次の工程に製品を渡し、次の製品を前の工程から受け取るまでの一巡の作業が1サイクルに相当する。
軌跡データ記録部112は、作業者の体の複数の部位の動きの情報を、軌跡データとして記録している。軌跡データとは、定型作業を繰り返し行う作業者の身体の複数の部位(作業部位)のそれぞれの動きの軌跡を時系列の座標データとして表したものである。この軌跡データを抽出する一例については後に図2、図3を参照して説明する。
エリア設定部101は、ユーザが入力部121を通じて設定したエリア情報を、エリア情報記録部113に記録する。ユーザがエリア情報を設定する一例については後に図4を参照して説明する。
分割軌跡データ生成部102は、軌跡データ記録部112に記録されている軌跡データと、エリア情報記録部113に記録されているエリア情報とを用いて、分割軌跡データを生成し、分割軌跡データ記録部115に記録する。より詳しくは、分割軌跡データ生成部102は、軌跡データとエリア情報とを用いて複数の部位のうちの1以上の部位がエリア内に入った時刻を計算し、この時刻が複数ある場合にそれぞれの時刻で軌跡データを分割し、複数の分割軌跡データを生成する。分割軌跡データは、ある軌跡データで、所定の動作が行われた時刻で軌跡データが分割されたデータである。分割データについては後に図5を参照して説明する。分割軌跡データ生成部102の動作については後に図6を参照して説明する。
分割軌跡データ記録部115は、一般に、複数の分割軌跡データを記録する。1つの分割軌跡データは、開始時点のエリアとそれに続く軌跡データとのペアを含む。また、分割軌跡データは、それぞれの開始時点の小さい順にソートされて記録されているものとする。
標準サイクル設定部103は、ユーザの入力により設定された標準サイクル(標準的なサイクル)を設定し、設定された標準サイクルの情報である標準サイクル情報を標準サイクル情報記録部114に記録する。標準サイクル情報記録部114は、標準サイクルに含まれる分割軌跡データとこれらの分割軌跡データの開始時刻情報とを標準サイクル情報として記録する。標準サイクルとは、イレギュラーな作業やムダな作業の行われていない、手順書どおりに作業が行われている1サイクルのサイクルであり、サイクル特定部105がこの標準サイクルを利用して他の分割軌跡データから1サイクルを特定するためのものである。ユーザは作業映像記録部111に記録されている映像を見て標準サイクルを特定し、入力部121を通じて標準サイクルに相当する複数の分割軌跡データを選択する。標準サイクルについては後に図7を参照して説明する。
分割軌跡データマッチング部104は、標準サイクル情報記録部114に記録されている標準サイクル情報と、分割軌跡データ記録部115に記録されている分割軌跡データを用い、標準サイクル外の分割軌跡データに対応する作業を特定する。分割軌跡データマッチング部104は、標準サイクル外の分割軌跡データに対し、標準サイクル内の作業を順にマッチングする。すなわち、分割軌跡データマッチング部104は、標準サイクルに含まれる第1分割軌跡データと、記録されている第2分割軌跡データとの類似度に基づき第1分割軌跡データにマッチングする第2分割軌跡データを選択する。マッチング結果記録部116は、マッチングされた第2分割軌跡データと、各第2分割軌跡データに対応する第1分割軌跡データの作業名とをマッチング結果として記録する。マッチングについては後に図7、図8、図9、図10を参照して説明する。分割軌跡データマッチング部104の動作については後に図11を参照して説明する。
サイクル特定部105は、標準サイクル情報記録部114と、マッチング結果記録部116とのデータを用いて、軌跡データ内のサイクルを抽出し、サイクル情報記録部117にサイクルの情報を記録する。詳しくは、サイクル特定部105は、標準サイクル情報に含まれるサイクルの最初の分割軌跡データに対応する分割軌跡データをマッチング結果からサイクル開始データとして複数特定し、サイクル開始データ間を1サイクルとして特定する。標準サイクル情報記録部114に記録されている標準サイクル情報から、サイクルの最初の作業を抽出する。サイクル特定部105は、特定されたサイクル開始時刻と、サイクル内の作業およびその時間、およびサイクル内の作業順序をサイクル情報記録部117に記録する。すなわち、サイクル情報記録部117は、特定されたサイクルの分割軌跡データを記録する。サイクルの特定については後に図10、図12を参照して説明する。
サイクル分析部106は、標準サイクル情報記録部114と、サイクル情報記録部117の切り出されたサイクルの情報を用いて、サイクルの分析を行う。例えば、サイクル分析部106は、サイクル情報から標準サイクルに合致しないサイクルの分割軌跡データを選択する。サイクル分析部106は、サイクルの分析結果を出力部122に出力する。この分析結果の一例は後に図13を参照して説明する。
次に、軌跡データ記録部112が抽出する軌跡データを抽出する流れの一例について、軌跡データの一例についてそれぞれ図2、図3を参照して説明する。
図2に示されるように、作業者は身体の任意の部位にマーカを装着する。このマーカは例えば、頭に関しては帽子(マーカ201)、左右の手に関してはリストバンド203、202であって、それぞれ異なる色を有している。この状態で作業者は定型作業を行い、その様子を撮影した映像データがビデオカメラで取得され、公知の画像分析手法によって、映像から1フレーム毎に上記各マーカに対応する色を持つ画素をそれぞれ抽出する。これらの画素の重心位置を各マーカの座標として定義する。なお、この例では画像の左上端を原点とし、横方向をx座標、縦方向をy座標としている。この各マーカの座標抽出が全フレームについて行われることにより、座標の時系列データとしての軌跡データが抽出される。
図2に示されるように、作業者は身体の任意の部位にマーカを装着する。このマーカは例えば、頭に関しては帽子(マーカ201)、左右の手に関してはリストバンド203、202であって、それぞれ異なる色を有している。この状態で作業者は定型作業を行い、その様子を撮影した映像データがビデオカメラで取得され、公知の画像分析手法によって、映像から1フレーム毎に上記各マーカに対応する色を持つ画素をそれぞれ抽出する。これらの画素の重心位置を各マーカの座標として定義する。なお、この例では画像の左上端を原点とし、横方向をx座標、縦方向をy座標としている。この各マーカの座標抽出が全フレームについて行われることにより、座標の時系列データとしての軌跡データが抽出される。
表1で、フレームは映像データのフレーム番号を示し、x座標とy座標は対応するフレームでの頭の位置を示す。
次に、ユーザが入力部121を介してエリア設定部101によりエリア情報を設定する一例について図4を参照して説明する。
図4は、作業映像記録部111に記録された作業中の作業者の映像の1シーンである。ユーザはこのシーンの画面上において特定のエリアをマウスのドラッグ等に手段により指定する。図4の点線で囲まれた矩形401、402がこの特定エリアに対応する。特定エリアとは、例えば、ネジ置き場の位置、ケーブル入れの位置、ドライバーがある位置、部品がある位置を含むエリアである。エリア情報は、エリアを識別するエリア番号と共に、その座標がエリア情報記録部113に記録される。エリアが矩形で指定されれば、記録される座標は矩形の左上と右下の座標である。コンピュータ上のエリア情報記録部113では、エリア情報は例えば表2のように記録される。
図4は、作業映像記録部111に記録された作業中の作業者の映像の1シーンである。ユーザはこのシーンの画面上において特定のエリアをマウスのドラッグ等に手段により指定する。図4の点線で囲まれた矩形401、402がこの特定エリアに対応する。特定エリアとは、例えば、ネジ置き場の位置、ケーブル入れの位置、ドライバーがある位置、部品がある位置を含むエリアである。エリア情報は、エリアを識別するエリア番号と共に、その座標がエリア情報記録部113に記録される。エリアが矩形で指定されれば、記録される座標は矩形の左上と右下の座標である。コンピュータ上のエリア情報記録部113では、エリア情報は例えば表2のように記録される。
次に、分割軌跡データ生成部102で生成される分割軌跡データについて図5を参照して説明する。
分割軌跡データは、例えば図3で示されるような軌跡データにおいて、左手がある特定のエリアに入った時刻で軌跡データを分割することで生成される。図5は、軌跡データ501がA、B、Cの3つのエリアによって分割された様子を示している。時刻t1、t4、t7では、この時刻に例えば左手がエリアAに入ったことによってそれぞれの時刻で軌跡データが分割されたことを示している。t1とt2の間にある分割軌跡データは、(A,tr(t1,t2))と表される。tr(t1,t2)は、t1とt2の間にある軌跡を示す。
分割軌跡データは、例えば図3で示されるような軌跡データにおいて、左手がある特定のエリアに入った時刻で軌跡データを分割することで生成される。図5は、軌跡データ501がA、B、Cの3つのエリアによって分割された様子を示している。時刻t1、t4、t7では、この時刻に例えば左手がエリアAに入ったことによってそれぞれの時刻で軌跡データが分割されたことを示している。t1とt2の間にある分割軌跡データは、(A,tr(t1,t2))と表される。tr(t1,t2)は、t1とt2の間にある軌跡を示す。
次に、分割軌跡データ生成部102の動作の一例について図6を参照して説明する。
軌跡データをtr、時刻t1から時刻t2までの間の軌跡データをtr(t1,t2)と表す。また時刻tにおける軌跡データの座標値を(xt,yt)で表す。ビデオカメラで撮影した時間を時刻0から時刻MAX_TIMEとする。時刻tは正の整数値を取るものとし、ムービーの撮影フレームに相当する。また、ユーザによって設定された画面上のエリア番号をareaNo(1〜MAX_AREA)とする。MAX_AREAはエリアの数である。
軌跡データをtr、時刻t1から時刻t2までの間の軌跡データをtr(t1,t2)と表す。また時刻tにおける軌跡データの座標値を(xt,yt)で表す。ビデオカメラで撮影した時間を時刻0から時刻MAX_TIMEとする。時刻tは正の整数値を取るものとし、ムービーの撮影フレームに相当する。また、ユーザによって設定された画面上のエリア番号をareaNo(1〜MAX_AREA)とする。MAX_AREAはエリアの数である。
まず、時刻tを0に初期化する(ステップS601)。時刻tがMAX_TIME以下であるかどうかを判定し、時刻tがMAX_TIMEより大きければ分割軌跡データ生成部102の動作は終了し、時刻tがMAX_TIME以下であればステップS603へ進む(ステップS602)。エリア番号を1に初期化する(ステップS603)。エリア番号areaNoがMAX_AREA以下であるかどうかを判定し、エリア番号areaNoがMAX_AREAより大きければステップS605へ進み、エリア番号areaNoがMAX_AREA以下であればステップS606へ進む(ステップS604)。
時刻tを1だけインクリメントしてステップS602に戻る(ステップS605)。ステップS604において条件を満たしていれば、座標値がエリア内に入っているかどうかを判定する(ステップS606)。InArea(areaNo,t)は判定するための関数である。InArea(areaNo,t)は、時刻tにおける軌跡データの座標値(xt,yt)がエリア番号areaNoをもつエリア内に入っているかどうかを判定し、入っていればYES、入っていなければNOを返す。判定は単純な座標値の比較で行われる。もし座標値がエリア内に入っていなければ、エリア番号areaNoを1だけインクリメントしてステップS604に戻る(ステップS608)。座標値がエリア内に入っていれば、ステップS607に移る。エリア内に座標値が入っていたという情報をもって分割軌跡データ記録部115を更新する(ステップS607)。
次に、標準サイクルについて図7を参照して説明する。
例えば、図7においてt1からt4に相当する作業が標準サイクルであるとユーザが選択したとする。そのとき、標準サイクル設定部103は、(A,tr(t1,t2))、(B,tr(t2,t3))、(C,tr(t3,t4))に対応する作業名をそれぞれTask1、Task2、Task3と名づけ、分割軌跡データと作業名のペアを標準サイクル情報記録部114に記録する。Task1は、例えば、部品を所定位置から取って別の所定位置に取り付ける動作を示す。通常、Task2、Task3は、Task1とは異なる作業を示す。
例えば、図7においてt1からt4に相当する作業が標準サイクルであるとユーザが選択したとする。そのとき、標準サイクル設定部103は、(A,tr(t1,t2))、(B,tr(t2,t3))、(C,tr(t3,t4))に対応する作業名をそれぞれTask1、Task2、Task3と名づけ、分割軌跡データと作業名のペアを標準サイクル情報記録部114に記録する。Task1は、例えば、部品を所定位置から取って別の所定位置に取り付ける動作を示す。通常、Task2、Task3は、Task1とは異なる作業を示す。
次に、分割軌跡データマッチングについて図7、図8、図9、図10を参照して説明する。
例えば、図7のように標準サイクル701内にTask1、Task2、Task3がある場合、Task1、Task2、Task3の順番でマッチングを行う。マッチングは、まず、その作業に対応するエリアで分割されている分割軌跡データを探し、見つかった分割時刻に続く軌跡データとの類似度を求める。例えば、図8のように、Task1であればエリアAで分割されている分割軌跡データを探す。このとき見つかるのは(A,tr(t4,t5))、(A,tr(t7,t8))である。
例えば、図7のように標準サイクル701内にTask1、Task2、Task3がある場合、Task1、Task2、Task3の順番でマッチングを行う。マッチングは、まず、その作業に対応するエリアで分割されている分割軌跡データを探し、見つかった分割時刻に続く軌跡データとの類似度を求める。例えば、図8のように、Task1であればエリアAで分割されている分割軌跡データを探す。このとき見つかるのは(A,tr(t4,t5))、(A,tr(t7,t8))である。
軌跡データ同士の類似度は、例えば、tr(t1,t2)の軌跡とtr(t4,t5)の軌跡の重なり度合いにより定義される。すなわち、tr(t1,t2)の軌跡とtr(t4,t5)の軌跡を重ねようとした場合、より重なりが大きい方がより類似度が高くなる。具体的には、単位時間毎に、t1での軌跡位置を原点とした場合のt1からの軌跡位置(例えば、座標で示す)と、t2での軌跡位置を原点とした場合のt2からの軌跡位置(例えば、座標で示す)とのずれ(差)を検出し、tr(t1,t2)はt2までtr(t4,t5)はt5までのずれを検出し、これらずれの合計の逆数を類似度と定義する。
この場合、類似度が予め定められた閾値以上であれば、分割軌跡データ同士はマッチングOK、類似度が閾値より小さければ、分割軌跡データ同士はマッチングNGとなる。マッチングOKであれば、マッチング対象の分割軌跡データは、マッチング元の標準サイクル内の作業に相当すると考えられるので、マッチング元の標準サイクル内の作業と同じ作業名を、マッチング結果記録部116に記録する。標準サイクル内の他の作業についても、同様に図9のように、他の分割軌跡データに対してマッチングを行う。全ての分割軌跡データについてマッチングが終わった状態が図10である。
次に、分割軌跡データマッチング部104の動作の一例について図11を参照して説明する。
ここでは、標準サイクル情報記録部114に記録された標準サイクルCycleSを構成する作業をTask ntaskとし、Task ntaskはTask1からTask Ntaskまでをとるものとする。また、分割軌跡データ記録部115に記録されている分割軌跡データは(Area divNo,tr(startdivNo,enddivNo))と記録されているものとする。ここでdivNoは分割軌跡データ記録部115に記録されている分割軌跡データの番号で、1からNdivまでをとるものとする。Area divNoはdivNo番目の分割軌跡データの切り出しに使用されたエリア番号、tr(startdivNo,enddivNo)はstartdivNoからenddivNoまでの軌跡データである。
ここでは、標準サイクル情報記録部114に記録された標準サイクルCycleSを構成する作業をTask ntaskとし、Task ntaskはTask1からTask Ntaskまでをとるものとする。また、分割軌跡データ記録部115に記録されている分割軌跡データは(Area divNo,tr(startdivNo,enddivNo))と記録されているものとする。ここでdivNoは分割軌跡データ記録部115に記録されている分割軌跡データの番号で、1からNdivまでをとるものとする。Area divNoはdivNo番目の分割軌跡データの切り出しに使用されたエリア番号、tr(startdivNo,enddivNo)はstartdivNoからenddivNoまでの軌跡データである。
分割軌跡データマッチング部104は、divNoを1に初期化する(ステップS1101)。divNoがNdiv以下かどうかを判定し、divNoがNdivより大きければ分割軌跡データマッチング部104の動作は終了し、divNoがNdiv以下であればステップS1103に移行する(ステップS1102)。分割軌跡データ番号divNoに対応する分割軌跡データと、標準サイクル内の作業番号ntaskに対応する軌跡データとの類似性を調べるために、ntaskを1に初期化する(ステップS1103)。作業番号ntaskがNtask以下かどうかを判定し、ntaskがNtask以下であればステップS1105に移行し、ntaskがNtaskより大きければステップS1106に移行する。divNoを1だけインクリメントしてステップS1102に戻る(ステップS1106)。分割軌跡データ(Area divNo,tr(startdivNo,enddivNo))とntaskに対応する軌跡データとのマッチングを行い、Match(divNo,ntask)は、分割軌跡データ(Area divNo,tr(startdivNo,enddivNo))とntaskに対応する軌跡データとの類似度が閾値以上であればYesを返し、閾値より小さければNoを返す(ステップS1105)。類似度の求め方は上述した通りである。
Match(divNo,ntask)がNoを返した場合、ntaskを1だけインクリメントし(ステップS1108)、ステップS1104に戻る。Yesを返した場合、ステップS1107に移行する。ntaskに対応するマッチングした作業名を、マッチング結果記録部116に記録し、ステップS1106に移行する(ステップS1107)。
次に、サイクル特定部105が行うサイクルを特定することについて図10、図12を参照して説明する。
例えば、図10の例ではTask1が最初の作業に該当する。Task1がサイクルの開始作業であるため、マッチング結果記録部116においてTask1の作業を持つ他の分割軌跡データの前にサイクルの区切りを入れる。図12はサイクルの区切り1201、1202、1203が入れられ、サイクルが特定された状態の例である。
例えば、図10の例ではTask1が最初の作業に該当する。Task1がサイクルの開始作業であるため、マッチング結果記録部116においてTask1の作業を持つ他の分割軌跡データの前にサイクルの区切りを入れる。図12はサイクルの区切り1201、1202、1203が入れられ、サイクルが特定された状態の例である。
次に、サイクル分析部106の分析結果について図13を参照して説明する。
標準サイクル内の作業順序はTask1、Task2、Task3の順である。図12のように抽出されたサイクルにおいてもTask1、Task2、Task3の順序であれば問題ないが、図13のようにTask1、Task2の後にTask1が挿入された場合、サイクルの中の作業順序はTask1、Task2となり、標準サイクルの作業順序とは異なるため、サイクル分析部106は、イレギュラーな作業が含まれるということ認識することができる。この認識をユーザに出力部122を通じて提示する。順序の比較は、標準サイクルの作業を作業順序の順に対象サイクルの作業と照合することで行われる。
標準サイクル内の作業順序はTask1、Task2、Task3の順である。図12のように抽出されたサイクルにおいてもTask1、Task2、Task3の順序であれば問題ないが、図13のようにTask1、Task2の後にTask1が挿入された場合、サイクルの中の作業順序はTask1、Task2となり、標準サイクルの作業順序とは異なるため、サイクル分析部106は、イレギュラーな作業が含まれるということ認識することができる。この認識をユーザに出力部122を通じて提示する。順序の比較は、標準サイクルの作業を作業順序の順に対象サイクルの作業と照合することで行われる。
以上に示した実施形態によれば、作業順序の変わる可能性のある作業を行っている作業者の作業軌跡から、標準的なサイクルを基に1サイクルを複数特定することにより、作業分析を容易に行うことにより、作業分析に要する時間を大幅に削減することができる。
なお、本実施形態では、一般的な製造工場の組立作業ラインにおいて用いられる場合について説明したが、製造作業や検査作業、梱包作業等、一般的な定型作業に適用しても同様の効果を得られる。
また、上述の実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した実施形態の作業分析装置による効果と同様な効果を得ることも可能である。上述の実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク(フレキシブルディスク、ハードディスクなど)、光ディスク(CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD±R、DVD±RWなど)、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータまたは組み込みシステムが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をCPUで実行させれば、上述した実施形態の作業分析装置と同様な動作を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合はネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。
また、記憶媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のMW(ミドルウェア)等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。
さらに、本願発明における記憶媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、LANやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。
また、記憶媒体は1つに限られず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も、本発明における記憶媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
また、記憶媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のMW(ミドルウェア)等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。
さらに、本願発明における記憶媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、LANやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。
また、記憶媒体は1つに限られず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も、本発明における記憶媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
なお、本願発明におけるコンピュータまたは組み込みシステムは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の1つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。
また、本願発明の実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
また、本願発明の実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
101・・・エリア設定部、102・・・分割軌跡データ生成部、103・・・標準サイクル設定部、104・・・分割軌跡データマッチング部、105・・・サイクル特定部、106・・・サイクル分析部、111・・・作業映像記録部、112・・・軌跡データ記録部、113・・・エリア情報記録部、114・・・標準サイクル情報記録部、115・・・分割軌跡データ記録部、116・・・マッチング結果記録部、117・・・サイクル情報記録部、118・・・分析結果記録部、121・・・入力部、122・・・出力部、201・・・マーカ、202,203・・・リストバンド、401,402・・・矩形、501・・・軌跡データ、701・・・標準サイクル、1201、1202、1203・・・サイクルの区切り。
Claims (6)
- 予め定められた作業を繰り返し行う作業者の作業内容を示す映像を記録する映像記録手段と、
作業者の少なくとも一つの部位の動きの軌跡を示す少なくとも一つの軌跡データを記録する軌跡データ記録手段と、
ユーザの指定に応じて前記映像上に1以上のエリアを設定するエリア設定手段と、
前記エリアのエリア情報を記録するエリア情報記録手段と、
前記軌跡データと前記エリア情報とを用いて前記部位のうち少なくとも一つが前記エリア内に入った時刻を計算し、この時刻が複数ある場合にそれぞれの時刻で前記軌跡データを分割し、複数の第1分割軌跡データを生成する生成手段と、
複数の前記第1分割軌跡データを記録する分割軌跡データ記録手段と、を具備することを特徴とする作業分析装置。 - ユーザの指定に応じて前記第1分割軌跡データを分割し、複数の第2分割軌跡データを生成し、前記複数の第2分割軌跡データを標準サイクルとして設定する設定手段と、
複数の前記第2分割軌跡データと複数の該第2分割軌跡データの開始時刻情報とを標準サイクル情報として記録する標準サイクル情報記録手段と、をさらに具備することを特徴とする請求項1記載の作業分析装置。 - 複数の前記第2分割軌跡データにマッチングする第1分割軌跡データを選択する選択手段と、
前記標準サイクル情報に含まれるサイクルの最初の第2分割軌跡データに対応する分割軌跡データを前記マッチング結果からサイクル開始データとして複数特定し、該サイクル開始データ間を1サイクルとして特定する特定手段と、
前記特定されたサイクルの分割軌跡データを特定サイクル情報として記録するサイクル情報記録手段と、をさらに具備することを特徴とする請求項2に記載の作業分析装置。 - 予め定められた作業を繰り返し行う作業者の作業内容を示す映像を記録し、
作業者の少なくとも一つの部位の動きの軌跡を示す少なくとも一つの軌跡データを記録し、
ユーザの指定に応じて前記映像上に1以上のエリアを設定し、
前記エリアのエリア情報を記録し、
前記軌跡データと前記エリア情報とを用いて前記部位のうち少なくとも一つが前記エリア内に入った時刻を計算し、この時刻が複数ある場合にそれぞれの時刻で前記軌跡データを分割し、複数の第1分割軌跡データを生成し、
複数の前記第1分割軌跡データを記録することを特徴とする作業分析方法。 - ユーザの指定に応じて前記第1分割軌跡データを分割し、複数の第2分割軌跡データを生成し、前記複数の第2分割軌跡データを標準サイクルとして設定し、
複数の前記第2分割軌跡データと複数の該第2分割軌跡データの開始時刻情報とを標準サイクル情報として記録することをさらに具備することを特徴とする請求項4記載の作業分析方法。 - 複数の前記第2分割軌跡データにマッチングする第1分割軌跡データを選択し、
前記標準サイクル情報に含まれるサイクルの最初の第2分割軌跡データに対応する分割軌跡データを前記マッチング結果からサイクル開始データとして複数特定し、該サイクル開始データ間を1サイクルとして特定し、
前記特定されたサイクルの分割軌跡データを特定サイクル情報として記録することをさらに具備することを特徴とする請求項5に記載の作業分析方法。
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