JP2017199153A - 工程計画作成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より早期に工程計画を更新することができる工程計画作成装置を提供する。
【解決手段】工程計画作成装置は、複数の作業者及び複数の作業種別に関して、作業者毎に作業種別毎の作業能力を記憶する能力データベース５７と、標準の作業能力を有する作業者による作業時間に基づき設定された初期工程計画を取得する初期工程計画取得部６１と、初期工程計画に含まれる作業を実行する作業者を取得する実行作業者取得部５３と、実行作業者取得部５３により取得された作業者、及び、当該作業者の作業能力に基づいて、初期工程計画を変更した更新工程計画を作成する工程計画更新部６２とを備える。
【選択図】図１１

Description

本発明は、工程計画作成装置に関するものである。

複数の処理機械（例えば、工作機械、産業ロボットなど）により構成される生産設備は、複数の対象物についての生産計画に従って実行される。ここで、生産設備には、作業者が全く関与しない完全自動化設備や、作業者が関与する非完全自動化設備が存在する。非完全自動化設備において、複数の処理機械による処理をするために、作業者は、例えば、処理機械の段取り替え、対象物の搬入出、処理機械の起動操作などの作業を行うことがある。

そこで、生産計画に基づいて、複数の処理機械による処理と複数の処理機械に対する作業者による作業とに関する実行順序が規定された工程計画を決定し、作業者は、工程計画に従って作業を実行する。工程計画における作業者による作業として、例えば、処理機械の段取り替え、処理機械へ対象物の搬入、処理機械の起動操作の順に実行され、その後に処理機械による処理が実行される。

特許文献１には、製造業において、離散的に発生する注文、そして特急オーダー、生産遅れなどのイレギュラー発生に対しての全体最適の生産計画作成方法が記載されている。

特開２００４−１２７１７０号公報

作業者によって、作業能力が異なるため、作業に要する時間が異なる。ここで、工程計画において、作業者による作業は、標準的な作業時間に基づいて決定されることが一般的である。そのため、担当する作業者の作業能力によって、作業者による作業時間は異なる。

熟練作業者が作業を担当する場合には、当該作業が標準よりも早く完了し、未熟作業者が作業を担当する場合には、当該作業が標準よりも遅く完了することがある。これまでの技術によれば、作業者による作業が完了した時点で、工程計画を更新することはできる。しかし、さらに早期に工程計画を更新することができれば、作業者による作業をより効率的に行うことができる。

本発明は、より早期に工程計画を更新することができる工程計画作成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る工程計画作成装置は、複数の処理機械を備える設備を対象とし、前記複数の処理機械による処理と前記複数の処理機械に対する作業者による作業とに関する実行順序が規定された工程計画を作成する工程計画作成装置であって、複数の作業者及び複数の作業種別に関して、作業者毎に作業種別毎の作業能力を記憶する能力データベースと、標準の作業能力を有する作業者による作業時間に基づき設定された初期工程計画を取得する初期工程計画取得部と、前記初期工程計画に含まれる作業を実行する作業者を取得する実行作業者取得部と、前記実行作業者取得部により取得された作業者、及び、当該作業者の前記作業能力に基づいて、前記初期工程計画を変更した更新工程計画を作成する工程計画更新部とを備える。

作業者によって、作業能力が異なるため、同一作業であっても、作業に要する時間が異なる。そこで、本発明に係る工程計画作成装置によれば、作業を行う作業者が決定された後に、工程計画更新部が、当該作業者の作業能力に応じて工程計画をリアルタイムで更新する。従って、作業が完了する前に、工程計画を更新することができる。工程計画が早期に更新することができるため、より効率的に次作業を行うことができる。

本実施形態の設備の配置図である。 設備の内部構成を示す図である。 図２の作業者端末（ホーム端末、携帯端末、操作盤）において、作業開始時の操作手順及び表示内容を示す図である。 図２の作業者端末（ホーム端末、携帯端末、操作盤）において、作業完了時の操作手順及び表示内容を示す図である。 図１及び図２に示す管理装置の構成を示す。 図４の表示装置に表示される内容であって、初期工程計画、工程実績及び更新工程計画（予定計画）が表示される。 図４の能力データベースに記憶される作業者の作業能力の第一例を示す図である。 図４の能力データベースに記憶される作業者の作業能力の第二例を示す図である。 図４の作業状態取得部における作業開始時刻推定部による処理を示すフローチャートである。 図４の作業状態取得部における作業完了時刻推定部による処理を示すフローチャートである。 図４の全作業者状態取得部により取得される情報を示す図である。 図４の次作業決定部による処理を示すフローチャートである。 図４の工程計画更新部による処理を示すフローチャートである。

（１．設備１の構成）
本発明の実施形態の工程計画作成装置を適用した設備１の構成について、図１を参照して説明する。設備１は、例えば、種々の対象物の生産を行う生産設備、対象物の搬送を行う物流設備などである。本実施形態においては、設備１は、機械加工を行う生産設備を例にあげる。また、当該設備１は、作業者が関与する非完全自動化設備である。つまり、設備１は、設備１を構成する処理機械ＭＣ１−ＭＣ８の処理を全て自動で稼働するのではなく、各処理機械ＭＣ１−ＭＣ８に対する作業者による作業を必要とする。

図１に示すように、設備１は、８台の処理機械ＭＣ１−ＭＣ８、ホーム端末ＨＰ、複数の携帯端末Ｗ、管理装置Ｍを備える。生産の対象物は、例えば、円筒状の部材であるとする。

処理機械ＭＣ１−ＭＣ８は、例えば、マシニングセンタ、旋盤、研削盤などの工作機械であり、処理機械ＭＣ１からＭＣ８の順は、工程順である。処理機械ＭＣ１−ＭＣ８は、２列に配列されており、各列の処理機械ＭＣ１−ＭＣ８は、正面同士が対向するように配列される。

処理機械ＭＣ１−ＭＣ８は、順に、外形の荒加工を行う旋盤、外形の中仕上げ加工を行う研削盤、内形の荒加工を行う旋盤、内形の中仕上げ加工を行う研削盤、外形のストレート部の仕上げ加工を行う研削盤、外形のテーパ部の仕上げ加工を行う研削盤、内形のストレート部の仕上げ加工を行う研削盤、内形のテーパ部の仕上げ加工を行う研削盤である。

ホーム端末ＨＰは、設備１のホームポジションＰに設置される。ホームポジションＰは、設備１の基準となる位置であって、作業上の観点から規定される位置である。ここで、ホーム端末ＨＰは、作業者に対して作業指示を行うと共に、作業者による作業開始情報及び作業完了情報の入力処理を行うための装置である。作業者は、作業を開始及び完了の都度、ホーム端末ＨＰにて入力処理を行う。そこで、作業者の移動距離の観点から、ホーム端末ＨＰが設置されるホームポジションＰは、設備１全体における中央付近としている。なお、ホーム端末ＨＰが設置されるホームポジションＰは、設備１の中央付近に限らず、設備１を構成する処理機械ＭＣ１−ＭＣ８の配列に応じて適宜決定される。

携帯端末Ｗは、ホーム端末ＨＰと同様の機能を有し、作業者が携帯可能な端末である。つまり、携帯端末Ｗは、作業者に対して作業指示を行うと共に、作業者による作業開始情報及び作業完了情報の入力処理を行うための装置である。携帯端末Ｗは、ハンディタイプ、装着タイプの何れでもよい。ハンディタイプの例としては、タブレット、携帯電話、スマートフォンのような非装着型デバイスなどがある。装着タイプの例としはて、腕バンドタイプ、眼鏡タイプ、イヤホンタイプ、ヘルメット取付タイプなどがある。

ここで、ホーム端末ＨＰと携帯端末Ｗとは、同様の機能を有するため、何れか一方を選択的に用いることができる。両者を用いる場合には、例えば、未熟作業者は、ホーム端末ＨＰのみを使用し、熟練作業者は、ホーム端末ＨＰ及び携帯端末の両者を使用可能とすることもできる。後述するが、携帯端末Ｗを用いる場合には、作業能力の一つしての作業時間を推定することになるため、作業者の作業能力を正確に把握することができない。そこで、作業者の作業能力がある程度安定した状態になるまで、すなわち熟練作業者になれば、携帯端末Ｗを使用できるようにするとよい。

管理装置Ｍは、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８による処理、及び、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８に対する作業者による作業について管理する。詳細には、管理装置Ｍは、稼働実績の把握機能、作業者に対する次作業指示機能、更新工程計画の作成機能を有する。管理装置Ｍは、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８及びホーム端末ＨＰと、有線又は無線の通信ネットワークにより接続される。管理装置Ｍは、携帯端末Ｗと無線の通信ネットワークにより接続される。

（２．処理機械ＭＣ、ホーム端末ＨＰ及び携帯端末Ｗの内部構成）
次に、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８、ホーム端末ＨＰ及び携帯端末Ｗの内部構成について、図２を参照して説明する。

処理機械ＭＣ１−ＭＣ８は、機械本体１１、制御装置１２及び操作盤１３を備える。操作盤１３は、入力部１３ａと表示部１３ｂとを備える。ホーム端末ＨＰは、入力部２１と表示部２２とを備える。携帯端末Ｗは、入力部３１、表示部３２、位置センサ３３を備える。操作盤１３の入力部１３ａ、ホーム端末ＨＰの入力部２１、及び、携帯端末Ｗの入力部３１は、例えば、タッチ操作による入力が可能なタッチパネル、機械式ボタンなどである。携帯端末Ｗの位置センサ３３は、設備１内において携帯端末Ｗ自身の位置を認識するためのセンサであって、例えばＧＰＳセンサである。

（３．作業者端末１３，ＨＰ，Ｗの構成及び操作手順）
操作盤１３、ホーム端末ＨＰ及び携帯端末Ｗは、作業者に対する指示を行うと共に、作業者による入力処理を行うための装置であるため、以下において、総称して作業者端末１３，ＨＰ，Ｗと称する。作業者端末１３，ＨＰ，Ｗの構成について、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明する。

作業者端末１３、ＨＰ，Ｗは、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、次作業又は現在作業を表示するための作業表示欄４１、次作業候補の一覧を表示するための候補欄４２、作業者名ボタン、作業者毎に作業の開始ボタン、完了ボタン、キャンセルボタンを表示する入力欄４３を備える。

作業表示欄４１には、作業対象の処理機械ＭＣ１−ＭＣ８、及び、作業種別が記載される。さらに、作業表示欄４１には、図３Ａに示すように、次作業を開始しようとする作業者に対して次作業を指示する欄として機能するとともに、図３Ｂに示すように、現在作業の完了処理をしようとする作業者に対して現在作業を表示する欄として機能する。

候補欄４２には、現在、作業者により実行できる作業（以下、次作業候補と称する）が表示されており、作業対象の処理機械ＭＣ１−ＭＣ８、及び、作業種別が記載される。さらに、候補欄４２には、複数の次作業候補が表示される場合には、優先順位も表示される。

次に、作業者が次作業を開始する場合において、作業者による操作手順について図３Ａを参照して説明する。ここで、作業者端末１３，ＨＰ，Ｗの候補欄４２には、現在実行可能な次作業候補が常時表示されている。そして、現在作業を行っていない作業者は、作業者端末１３、ＨＰ，Ｗの自身の作業者名ボタンをタッチする（図３Ａの（１）にて図示）。そうすると、作業者端末１３，ＨＰ，Ｗの作業表示欄４１には、次作業が表示される（図３Ａの（２）にて図示）。この次作業は、候補欄４２に表示されている次作業候補の中の一つである。つまり、作業者は、作業者端末１３，ＨＰ，Ｗにより次作業を指示される。続いて、作業者は、開始ボタンをタッチして（図３Ａの（３）にて図示）、指示された次作業に取りかかる。

次に、作業者が現在作業を完了する場合において、作業者による操作手順について図３Ｂを参照して説明する。処理機械ＭＣ１−ＭＣ８における作業を完了した作業者は、作業者端末１３、ＨＰ，Ｗの自身の作業者名ボタンをタッチする（図３Ｂの（１）にて図示）。そうすると、作業者端末１３，ＨＰ，Ｗの作業表示欄４１には、現在行っていた作業が表示される（図３Ｂの（２）にて図示）。つまり、作業者は、作業表示欄４１にて、現在行っていた作業を確認できる。続いて、作業者は、完了ボタンをタッチして（図３Ｂの（３）にて図示）又は処理機械ＭＣ１−ＭＣ８からの信号等により、現在行っていた作業を完全に完了する。

（４．管理装置Ｍの概要）
次に、管理装置Ｍの概要について、図４を参照して説明する。管理装置Ｍは、図４に示すように、工程計画記憶部５１、機械状態取得部５２、実行作業者取得部５３、位置情報取得部５４、作業状態取得部５５、工程実績記憶部５６、能力データベース５７、次作業候補抽出部５８、全作業者状態取得部５９、次作業決定部６０、初期工程計画取得部６１、工程計画更新部６２、表示装置６３、作業種別取得部６４を備える。

管理装置Ｍを構成する各部のうち、機械状態取得部５２は、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８の制御装置１２から処理機械ＭＣ１−ＭＣ８の現在状態（稼働状態）に関する情報を取得する。また、実行作業者取得部５３、位置情報取得部５４、及び、作業状態取得部５５は、作業者端末１３，ＨＰ，Ｗから、実行作業者の情報、位置情報、作業状態に関する情報を取得する。実行作業者取得部５３は、作業者端末１３，ＨＰ，Ｗにおいて、タッチされた作業者名ボタンに対応する作業者の情報を、実行作業者として取得する。つまり、実行作業者取得部５３は、作業を実行する作業者のＩＤ情報（作業者の名称など）を取得する。管理装置Ｍを構成する他部は、管理装置Ｍ内に処理を行う部位であり、後に詳述する。

ここで、管理装置Ｍは、上述したように、稼働実績の把握機能、作業者に対する次作業指示機能、更新工程計画の作成機能（本発明の工程計画作成装置に相当する）を有する。稼働実績の把握機能は、工程計画記憶部５１、機械状態取得部５２、作業状態取得部５５、工程実績記憶部５６、表示装置６３、作業種別取得部６４により構成される。

作業者に対する次作業指示機能は、工程計画記憶部５１、機械状態取得部５２、実行作業者取得部５３、位置情報取得部５４、作業状態取得部５５、能力データベース５７、次作業候補抽出部５８、全作業者状態取得部５９、次作業決定部６０により構成される。更新工程計画の作成機能（本発明の工程計画作成装置に相当する）は、工程計画記憶部５１、工程実績記憶部５６、初期工程計画取得部６１、実行作業者取得部５３、作業状態取得部５５、作業種別取得部６４、能力データベース５７、工程計画更新部６２により構成される。

（５．稼働実績の把握機能）
管理装置Ｍの稼働実績の把握機能について、図４及び図５を参照して説明する。まずは、稼働実績の把握機能に用いられる初期工程計画、工程実績及び更新工程計画について、図５を参照して説明する。

図５は、表示装置６３に表示される内容である。図５には、現在時刻を表すペースメーカー、工程計画記憶部５１に記憶される対象物毎の初期工程計画、工程計画記憶部５１に記憶される対象物毎の更新工程計画、及び、工程実績記憶部５６に記憶される対象物毎の工程実績が表示される。対象物１ａ，１ｂ，１ｃは、同種の対象物であって、対象物２ａ，２ｂ，２ｃは、同種の対象物である。ここで、対象物とは、生産設備においては生産対象物（工作物、組立品など）であり、物流設備において物流対象物（搬送物）である。また、対象物１ａ，１ｂ，１ｃと、対象物２ａ，２ｂ，２ｃと、対象物３とは、異種の対象物である。

ここで、工程計画とは、複数の処理機械ＭＣ１−ＭＣ８による処理と複数の処理機械に対する作業者による作業とに関する実行順序が規定された計画である。初期工程計画及び更新工程計画は、工程計画記憶部５１に記憶されている。初期工程計画とは、対象物の生産計画に基づいて、管理者によって予め決定される。さらに、初期工程計画は、標準の作業能力を有する作業者による作業時間に基づき設定された工程計画である。更新工程計画とは、処理機械の稼働実績及び作業者の作業実績に応じて、初期工程計画を更新した工程計画である。工程実績とは、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８による処理実績、及び、作業者による作業実績を表す。工程実績は、工程実績記憶部５６に記憶されている。

図５において、ペースメーカーの表示より、現在時刻が２３時３０分頃であることが分かる。初期工程計画は、図５の対象物毎の初期計画欄に表示されている。初期計画欄において、白抜き実線枠は、作業者による作業であり、ハッチング実線枠は、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８による処理である。

工程実績は、図５の対象物毎の実績予定欄のうち、白抜き実線枠及びハッチング実線枠である。実績予定欄において、白抜き実線枠は、作業者による作業実績であり、ハッチング実線枠は、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８による処理実績である。更新工程計画は、図５の対象物毎の実績予定欄のうち、白抜き破線枠及びハッチング破線枠である。白抜き破線枠は、作業者による予定作業であり、ハッチング破線枠は、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８による予定処理である。ここで、図５において、黒塗りは、現在実行している処理機械ＭＣ１−ＭＣ８による処理又は作業者による作業である。また、枠と枠の隙間は、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８による処理も作業者による作業も行われない時間帯である。

ここで、工程実績記憶部５６は、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８による処理実績及び作業者による作業実績を記憶する。処理機械ＭＣ１−ＭＣ８による処理実績は、機械状態取得部５２が取得する情報である。機械状態取得部５２は、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８の制御装置１２から、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８の現在状態（稼働状態）を取得する。

また、作業者による作業実績は、作業状態取得部５５及び作業種別取得部６４が取得する情報である。作業状態取得部５５は、作業実績の一つとして、作業者による作業状態に関する情報を取得する。ここで、作業者による作業状態に関する情報とは、作業開始時刻、作業完了時刻、並びに、作業中であるか作業完了状態であるかの情報である。

さらに、作業種別取得部６４は、作業実績の他の一つとして、作業者が実行する作業種別を取得する。作業種別取得部６４は、後述する次作業決定部６０により決定された次作業を取得することで、作業種別を取得している。なお、作業状態取得部５５の処理及び次作業決定部６０の処理の詳細は、後述する。

（６．能力データベース５７）
次に、管理装置Ｍの作業者に対する次作業指示機能に用いられる能力データベース５７について、図６Ａ、図６Ｂを参照して説明する。図６Ａは、第一例の能力データベース５７であり、図６Ｂは、第二例の能力データベース５７である。

能力データベース５７は、複数の作業者及び複数の作業種別に関して、作業者毎に作業種別毎の作業能力を記憶する。作業種別としては、例えば、段取り、試加工、異常復帰処理などである。さらに、各情報は、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８毎に記憶されている。

図６Ａに示すように、第一例の能力データベース５７は、該当する作業種別について、各作業者が実行可能か否かの情報を有している。図中、○印は、当該作業種別を作業可能であることし表し、×印は、当該作業種別を作業不可であることを表す。作業者Ａは、全ての作業種別を作業可能であるのに対して、作業者Ｂ，Ｃ，Ｄは、一部の作業種別のみを作業可能である。さらに、第一例の能力データベース５７は、作業可能な場合に、各作業者による作業時間を有している。この作業時間は、過去の実績の中の最短時間、又は、最近の平均時間などとされる。

図６Ｂに示すように、第二例の能力データベース５７は、該当する作業種別について、各作業者が作業可能か否か、作業可能であるとした場合に、習熟度レベルを含む。例えば、第二例の能力データベース５７は、各作業者が作業可能である場合に、習熟度レベルとして、標準能力以上を有しているか、標準能力を有していないかを表す。図中、○印は、標準能力以上を有することを表し、△印は、標準能力を有していないことを表し、×印は、当該作業種別の実行不可であることを表す。さらに、第二例の能力データベース５７は、作業可能な場合に、各作業者による作業時間を有している。この作業時間は、過去の実績の中の最短時間、又は、最近の平均時間などとされる。

（７．作業状態取得部５５による処理）
管理装置Ｍによる作業者に対する次作業指示機能及び稼働状態の把握機能に用いられる作業状態取得部５５による処理について、図３Ａ、図３Ｂ、図７及び図８を参照して説明する。作業状態取得部５５は、作業開始時刻推定部５５ａ及び作業完了時刻推定部５５ｂを備える。

図７に示すように、作業開始時刻推定部５５ａは、作業者端末１３，ＨＰ，Ｗにより開始情報を取得したかを判定する（Ｓ１１）。すなわち、推定部５５ａは、作業者が作業者端末１３，ＨＰ，Ｗの図３Ａに示す開始ボタンをタッチしたか否かを判定する。推定部５５ａは、開始情報を取得した場合には、操作された作業者端末がホーム端末ＨＰであるか（Ｓ１２）、ホーム端末ＨＰでなければ携帯端末Ｗであるか（Ｓ１３）を判定する。

作業者がホーム端末ＨＰを操作した場合には（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、推定部５５ａは、開始ボタンをタッチした現在時刻を開始時刻とする（Ｓ１４）。作業者が携帯端末Ｗを操作した場合には（Ｓ１２：Ｎｏ→Ｓ１３：Ｙｅｓ）、推定部５５ａは、位置情報取得部５４にて取得された携帯端末Ｗの位置情報を取得する（Ｓ１５）。続いて、推定部５５ａは、作業者の標準移動速度と、携帯端末Ｗの現在位置からホームポジションＰまでの距離とに基づいて、作業者の移動時間を推定する（Ｓ１６）。作業者の標準移動速度は、予め設定されている。続いて、推定部５５ａは、推定した移動時間を現在時刻に加算した時刻を、開始時刻として推定する（Ｓ１７）。

作業者が操作盤１３を操作した場合には（Ｓ１２：Ｎｏ→Ｓ１３：Ｎｏ）、推定部５５ａは、作業者の標準移動速度と、操作された操作盤１３の位置からホームポジションＰまでの距離とに基づいて、作業者の移動時間を推定する（Ｓ１８）。続いて、推定部５５ａは、推定した移動時間を現在時刻に加算した時刻を、開始時刻として推定する（Ｓ１９）。

図８に示すように、作業完了時刻推定部５５ｂは、作業者端末１３，ＨＰ，Ｗにより完了情報を取得したかを判定する（Ｓ２１）。すなわち、推定部５５ｂは、作業者が作業者端末１３，ＨＰ，Ｗの図３Ｂに示す完了ボタンをタッチしたか否かを判定する。推定部５５ｂは、完了情報を取得した場合には、操作された作業者端末がホーム端末ＨＰであるか（Ｓ２２）、ホーム端末ＨＰでなければ携帯端末Ｗであるか（Ｓ２３）を判定する。

作業者がホーム端末ＨＰを操作した場合には（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、推定部５５ｂは、完了ボタンをタッチした現在時刻を完了時刻とする（Ｓ２４）。作業者が携帯端末Ｗを操作した場合には（Ｓ２２：Ｎｏ→Ｓ２３：Ｙｅｓ）、推定部５５ｂは、位置情報取得部５４にて取得された携帯端末Ｗの位置情報を取得する（Ｓ２５）。続いて、推定部５５ｂは、作業者の標準移動速度と、携帯端末Ｗの現在位置からホームポジションＰまでの距離とに基づいて、作業者の移動時間を推定する（Ｓ２６）。続いて、推定部５５ｂは、推定した移動時間を現在時刻に加算した時刻を、完了時刻として推定する（Ｓ２７）。

作業者が操作盤１３を操作した場合には（Ｓ２２：Ｎｏ→Ｓ２３：Ｎｏ）、推定部５５ｂは、作業者の標準移動速度と、操作された操作盤１３の位置からホームポジションＰまでの距離とに基づいて、作業者の移動時間を推定する（Ｓ２８）。続いて、推定部５５ｂは、推定した移動時間を現在時刻に加算した時刻を、完了時刻として推定する（Ｓ２９）。

（８．全作業者状態取得部５９による取得情報）
管理装置Ｍによる作業者に対する次作業指示機能に用いられる全作業者状態取得部５９による処理について、図９を参照して説明する。全作業者状態取得部５９は、実行作業者取得部５３により取得された実行作業者、及び、作業状態取得部５５により取得された作業状態に関する情報を受け取る。詳細には、全作業者状態取得部５９は、図９に示すように、作業者毎に、作業開始情報の入力時刻、ホームポジションを基準とした作業開始の推定時刻（ＨＰ作業開始推定時刻）、作業完了情報の入力時刻、ホームポジションを基準とした作業完了の推定時刻（ＨＰ作業完了推定時刻）を有する。

さらに、全作業者状態取得部５９は、作業者が、作業中であるか、作業完了した状態であるかの情報を有する。全作業者状態取得部５９は、作業を開始した後にまだ完了していなければ作業中であると判定し、作業を完了した後にまだ開始していなければ作業完了状態であると判定する。

さらに、全作業者状態取得部５９は、作業中の作業者が指示された作業を完了する予測時刻を有する。このとき、全作業者状態取得部５９は、次作業決定部６０から作業者に指示した作業種別を取得することにより、作業種別に応じた標準作業時間を考慮して、予測時刻を算出する。

ここで、図９において、作業者Ａは、作業中であって、作業開始入力時刻とＨＰ作業開始推定時刻が同時刻である。つまり、作業者Ａは、ホーム端末ＨＰを用いて作業開始の操作を行っている。また、作業者Ｃも同様にホーム端末ＨＰを用いて作業完了の操作を行っている。一方、作業者Ｄは、作業開始入力時刻とＨＰ作業開始推定時刻が異なる。つまり、作業者Ｄは、携帯端末Ｗ又は操作盤１３を用いて操作を行っている。作業者Ｂも同様である。

（９．次作業指示機能）
次に、管理装置Ｍによる作業者に対する次作業指示機能について、図３Ａ、図４及び図１０を参照して説明する。作業者に対する次作業指示機能は、工程計画記憶部５１、機械状態取得部５２、実行作業者取得部５３、位置情報取得部５４、作業状態取得部５５、能力データベース５７、次作業候補抽出部５８、全作業者状態取得部５９、次作業決定部６０により構成される。

図４に示すように、次作業候補抽出部５８は、機械状態取得部５２により取得された複数の処理機械ＭＣ１−ＭＣ８の現在状態、及び、工程計画記憶部５１に記憶されている工程計画を取得する。そして、次作業候補抽出部５８は、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８の現在状態及び工程計画に基づいて、作業者が行う次作業候補を抽出する。次作業候補は、設備１全体として、現在、作業者による作業を必要とする作業である。この次作業候補は、図３Ａの作業者端末１３，ＨＰ，Ｗの候補欄４２に表示される。次作業候補抽出部５８が、複数の次作業候補を抽出する場合には、複数の次作業候補について順位を決定する。順位についても、図３Ａの候補欄４２に表示される。

次に、次作業決定部６０が、所定の作業者に対する次作業を決定する。次作業決定部６０による処理については、図１０を参照して説明する。決定部６０は、実行作業者取得部５３から実行作業者を取得したか否かを判定する（Ｓ３１）。つまり、何れかの作業者が作業者端末１３，ＨＰ，Ｗにて作業者ボタンをタッチした場合に、決定部６０は、実行作業者を取得したと判定する。

決定部６０は、実行作業者を取得しなければ、処理を進めることはない（Ｓ３１：Ｎｏ）。一方、決定部６０は、実行作業者を取得したならば（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、全作業者状態取得部５９から、当該実行作業者の状態を取得する（Ｓ３２）。そして、決定部６０は、当該実行作業者の状態が作業完了状態であるか否かを判定する（Ｓ３３）。作業完了状態でなければ（Ｓ３３：Ｎｏ）、決定部６０は、Ｓ３１に戻り処理を繰り返す。

一方、作業完了状態であれば（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、次作業候補抽出部５８により抽出された次作業候補を取得する（Ｓ３４）。続いて、決定部６０は、実行作業者の作業能力を、能力データベース５７から取得する（Ｓ３５）。続いて、決定部６０は、全作業者状態取得部５９から、他の作業者の状態を取得する（Ｓ３６）。例えば、決定部６０は、他の作業者で現在次作業を開始可能な状態であるか、他の作業者で間もなく作業を完了する状態であるかなどを取得する。続いて、決定部６０は、他の作業者の作業能力を、能力データベース５７から取得する（Ｓ３７）。

最後に、決定部６０は、次作業候補、実行作業者の作業能力、他の作業者の状態、他の作業者の作業能力に基づいて、実行作業者に対する次作業を決定する（Ｓ３８）。決定部６０は、上位順位の次作業候補を実行作業者が作業可能か否かを判定し、作業可能な次作業候補を実行作業者の次作業とする。ただし、他の作業者も作業を開始することができる状態の場合には、当該実行作業者の作業能力と他の作業者の作業能力を考慮して、当該実行作業者の次作業を決定する。

例えば、図６Ａに示すように、作業者Ａは全ての作業種別の作業が可能であるが、作業者Ｂ，Ｃ，Ｄは、一部の作業種別のみの作業が可能である。作業者Ａの次作業を決定する場合において、作業者Ｂが現在次作業を開始可能な状態、又は、作業者Ｂが間もなく次作業を開始可能な状態であるとする。このとき、作業者Ａも作業者Ｂも作業可能な作業種別が、上位順位の次作業候補となっている場合には、決定部６０は、下位順位の次作業候補を作業者Ａに対する次作業とする。上位順位の次作業候補は、作業者Ｂの次作業として指示することができるが、下位順位の次作業候補は、作業者Ｂの次作業として指示できないことがある。そこで、上位順の次作業候補は、作業者Ｂに対する次作業とし、下位順位の次作業候補を、作業者Ａに対する次作業とすることで、次作業候補を効率的に実行することができる。

（１０．更新工程計画作成機能）
次に、管理装置Ｍの更新工程計画の作成機能（本発明の工程計画作成装置に相当する）について、図４、図５及び図１１を参照して説明する。更新工程計画の作成機能は、工程計画記憶部５１、工程実績記憶部５６、初期工程計画取得部６１、実行作業者取得部５３、作業状態取得部５５、作業種別取得部６４、能力データベース５７、工程計画更新部６２により構成される。

初期工程計画取得部６１は、工程計画記憶部５１に記憶されている初期工程計画を取得する。工程計画更新部６２は、初期工程計画取得部６１により取得された初期工程計画、工程実績記憶部５６に記憶されている工程実績、実行作業者取得部５３により取得される実行作業者、作業状態取得部５５により取得される作業状態、作業種別取得部６４により取得される作業種別、能力データベース５７に基づいて、図５の破線枠にて示すような更新工程計画をできるだけ早期に作成する。

詳細には、工程計画更新部６２による処理は、図１１に示す。更新部６２は、初期工程計画取得部６１から初期工程計画を取得する（Ｓ４１）。続いて、更新部６２は、工程実績記憶部５６に記憶されている実績が更新されたか否かを判定する（Ｓ４２）。実績が更新されていれば（Ｓ４２：Ｙｅｓ）、更新部６２は、工程実績に基づいて、工程計画を更新する（Ｓ４３）。続いて、更新部６２は、工程計画の全てが実行されたか否かを判定し、まだであればＳ４２に戻り処理を繰り返す（Ｓ４４：Ｎｏ）。一方、更新部６２は、工程計画の全てが実行されていれば（Ｓ４４：Ｙｅｓ）、処理を終了する。

一方、Ｓ４２において、実績が更新されていなければ（Ｓ４２：Ｎｏ）、初期工程計画に含まれていない割込処理が有るかを判定する（Ｓ４５）。割込処理がなければ（Ｓ４５：Ｎｏ．）、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８の何れかに異常が発生して、異常処理が必要となったかを判定する（Ｓ４６）。異常処理が必要でなければ（Ｓ４６：Ｎｏ）、通常処理となる。この場合、更新部６２は、作業状態取得部５５により作業開始を取得したかを判定する（Ｓ４７）。作業が開始されていなければ（Ｓ４７：Ｎｏ）、更新部６２は、Ｓ４２に戻り処理を繰り返す。

作業が開始されていれば（Ｓ４７：Ｙｅｓ）、更新部６２は、実行作業者取得部５３より実行作業者を取得し（Ｓ４８）、作業種別取得部６４より当該実行作業者により行われる作業種別を取得する（Ｓ４９）。続いて、更新部６２は、能力データベース５７から、当該実行作業者の作業能力を取得する（Ｓ５０）。

続いて、工程計画が更新される（Ｓ４３）。この場合、Ｓ４３における工程計画の更新では、作業者の作業能力としての作業時間を用いて、当該作業の完了時刻を予測して、工程計画を更新する。つまり、作業者により作業を開始した直後に、作業者に応じた作業時間を反映させた工程計画に更新される。

Ｓ４５にて割込処理が有る場合（Ｓ４５：Ｙｅｓ）、割込処理に対する作業を実行する作業者を取得して（Ｓ５１）、割込処理の作業種別を取得し（Ｓ５２）、当該作業者の作業能力を取得する（Ｓ５３）。続いて、工程計画が更新される（Ｓ４３）。この場合、Ｓ４３の工程計画の更新では、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８に対する割込処理と、割込処理に対する作業を実行する作業者の作業能力としての作業時間とを用いて、割込処理の完了時刻を予測して、工程計画を更新する。つまり、割込処理を開始した直後に、割込処理に要する処理時間及び作業者に応じた作業時間を反映させた工程計画に更新される。

また、Ｓ４６にて異常処理が必要となった場合（Ｓ４６：Ｙｅｓ）、異常に対する復旧作業を実行する作業者を取得して（Ｓ５１）、復旧処理の作業種別を取得し（Ｓ５２）、当該作業者の作業能力を取得する（Ｓ５３）。続いて、工程計画が更新される（Ｓ４３）。この場合、Ｓ４３の工程計画の更新では、復旧作業を実行する作業者の作業能力としての作業時間を用いて、復旧作業の完了時刻を予測して、工程計画を更新する。つまり、異常に対する復旧作業を開始した直後に、異常に対する復旧作業の作業時間を反映させた工程計画に更新される。

（１１．実施形態の効果）
上記実施形態に係る管理装置Ｍの工程計画作成機能（工程計画作成装置に相当）は、複数の処理機械ＭＣ１−ＭＣ８を備える設備１を対象とし、複数の処理機械ＭＣ１−ＭＣ８による処理と複数の処理機械ＭＣ１−ＭＣ８に対する作業者による作業とに関する実行順序が規定された工程計画を作成する工程計画作成装置である。

この工程計画作成機能は、複数の作業者及び複数の作業種別に関して、作業者毎に作業種別毎の作業能力を記憶する能力データベース５７と、標準の作業能力を有する作業者による作業時間に基づき設定された初期工程計画を取得する初期工程計画取得部６１と、初期工程計画に含まれる作業を実行する作業者を取得する実行作業者取得部５３と、実行作業者取得部５３により取得された作業者、及び、当該作業者の作業能力に基づいて、初期工程計画を変更した更新工程計画を作成する工程計画更新部６２とを備える。

ここで、作業者によって、作業能力が異なるため、同一作業であっても、作業に要する時間が異なる。そこで、管理装置Ｍの工程計画作成機能によれば、作業を行う作業者が決定された後に、工程計画更新部６２が、当該作業者の作業能力に応じて工程計画をリアルタイムで更新する。従って、作業が完了する前に、工程計画を更新することができる。工程計画が早期に更新することができるため、より効率的に次作業を行うことができる。

また、実行作業者取得部５３は、初期工程計画に含まれていない割込処理が発生した場合に、割込処理に対する作業を実行する作業者を取得する。そして、工程計画更新部６２は、初期工程計画に含まれていない割込処理が発生した場合に、処理機械ＭＣ１−ＭＣ８に対する割込処理と割込処理に対する作業を実行する作業者の作業能力とに基づいて、初期工程計画を変更した更新工程計画を作成する。

割込処理が発生した時に、割込処理に対する作業を実行する作業者が決定された後に、工程計画更新部６２が、当該作業者の作業能力に応じて工程計画をリアルタイムで更新する。従って、割込処理の作業が完了する前に、工程計画を更新することができる。工程計画が早期に更新することができるため、より効率的に次作業を行うことができる。

また、工程計画更新部６２は、複数の処理機械ＭＣ１−ＭＣ８の何れかに異常が発生した場合に、異常に対する復旧作業を実行する作業者の作業能力に基づいて、初期工程計画を変更した更新工程計画を作成する。つまり、処理機械に異常が発生した時に、異常に対する復旧作業を実行する作業者が決定された後に、工程計画更新部６２が、当該作業者の作業能力に応じて工程計画をリアルタイムで更新する。従って、異常に対する復旧作業が完了する前に、工程計画を更新することができる。工程計画が早期に更新することができるため、より効率的に次作業を行うことができる。

１：設備、 １３：操作盤、 ３３：位置センサ、 ５１：工程計画記憶部、 ５２：機械状態取得部、 ５３：実行作業者取得部、 ５４：位置情報取得部、 ５５：作業状態取得部、 ５５ａ：作業開始時刻推定部、 ５５ｂ：作業完了時刻推定部、 ５６：工程実績記憶部、 ５７：能力データベース、 ５８：次作業候補抽出部、 ５９：全作業者状態取得部、 ６０：次作業決定部、 ６１：初期工程計画取得部、 ６２：工程計画更新部、 ６３：表示装置、 ６４：作業種別取得部、 ＨＰ：ホーム端末、 Ｍ：管理装置、 ＭＣ１−ＭＣ８：処理機械、 Ｐ：ホームポジション、 Ｗ：携帯端末

Claims (3)

1. 複数の処理機械を備える設備を対象とし、前記複数の処理機械による処理と前記複数の処理機械に対する作業者による作業とに関する実行順序が規定された工程計画を作成する工程計画作成装置であって、
   複数の作業者及び複数の作業種別に関して、作業者毎に作業種別毎の作業能力を記憶する能力データベースと、
   標準の作業能力を有する作業者による作業時間に基づき設定された初期工程計画を取得する初期工程計画取得部と、
   前記初期工程計画に含まれる作業を実行する作業者を取得する実行作業者取得部と、
   前記実行作業者取得部により取得された作業者、及び、当該作業者の前記作業能力に基づいて、前記初期工程計画を変更した更新工程計画を作成する工程計画更新部と、
   を備える、工程計画作成装置。
2. 前記実行作業者取得部は、前記初期工程計画に含まれていない割込処理が発生した場合に、前記割込処理に対する作業を実行する作業者を取得し、
   前記工程計画更新部は、
   前記初期工程計画に含まれていない割込処理が発生した場合に、
   前記処理機械に対する前記割込処理と前記割込処理に対する作業を実行する前記作業者の前記作業能力とに基づいて、前記初期工程計画を変更した前記更新工程計画を作成する、請求項１に記載の工程計画作成装置。
3. 前記工程計画更新部は、
   前記複数の処理機械の何れかに異常が発生した場合に、
   前記異常に対する復旧作業を実行する前記作業者の前記作業能力に基づいて、前記初期工程計画を変更した前記更新工程計画を作成する、請求項１又は２に記載の工程計画作成装置。

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