JP2019109856A - 作業改善支援システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】使い勝手のよい作業改善支援システムおよび方法を提供すること。【解決手段】作業改善を支援する作業改善支援システム１は、作業工程ごとの目標時間を算出する目標時間算出部１２４１と、作業工程ごとの作業実績時間を算出する作業実績時間算出部１２４２と、目標時間と作業実績時間とを比較して分析する作業分析部１２４と、を備え、目標時間算出部１２４１は、作業工程に少なくとも一つ含まれる要素作業の数と、要素作業に要する基本時間として定められた要素作業基本時間とから、作業工程ごとの目標時間を算出する。これにより、目標時間の設定に必要な時間を短縮することができ、使い勝手が向上する。【選択図】図１

Description

本発明は、作業改善支援システムおよび方法に関する。

生産現場において、作業の目標時間と実際に要した実績時間とを比較することにより、問題工程を抽出して分析する技術は知られている（特許文献１）。特許文献１には、見積システムで見積もりした計画時間と作業動画から計測した作業実績時間とを比較し、問題工程の分析を行うシステムが開示されている。

特開２００２−３１２０１７号公報

特許文献１では、目標時間を別システムで算出してオペレータが手入力しているため、見積もり工数が大きくなり、作業性が低い。また、特許文献１では、撮影しておいた作業動画をオペレータが計測することにより、作業実績時間を分析システムへ手入力するため、入力工数が大きく、作業性が低い。特に、多品種少量生産品（カスタマイズ製品）の場合は、手入力による作業効率が低すぎるため、分析するのは難しい。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、使い勝手のよい作業改善支援システムおよび方法の提供を目的とする。

上記課題を解決すべく、本発明に従う作業改善支援システムは、作業改善を支援する作業改善支援システムであって、作業工程ごとの目標時間を算出する目標時間算出部と、作業工程ごとの作業実績時間を算出する作業実績時間算出部と、目標時間と作業実績時間とを比較して分析する作業分析部と、を備え、目標時間算出部は、作業工程に少なくとも一つ含まれる要素作業の数と、要素作業に要する基本時間として定められた要素作業基本時間とから、作業工程ごとの目標時間を算出する。

本発明によれば、作業工程に含まれる要素作業の数と要素作業基本時間とから、その作業工程の目標時間を算出できるため、目標時間の設定に必要な時間を短縮することができ、使い勝手が向上する。

本実施形態に係る作業改善支援システムの全体概要を示す説明図である。 作業改善支援システムを実現するコンピュータシステムの例である。 作業改善支援システムの全体の流れを示すフローチャートである。 作業改善支援システムのシステム構成の説明図である。 目標時間および作業実績時間の算出方法と作業指示画面との関係を示す説明図である。 目標時間を設定する処理のフローチャートである。 要素作業時間原単位を自動更新する処理のフローチャートである。 分析結果画面の例である。 目標時間と作業実績時間の差異をグラフ化した画面例である。 作業実績時間とチャンピオン時間の差異をグラフ化した画面例である。 第２実施例に係り、作業者の持つスキル係数に応じて目標時間を設定する処理を示すフローチャートである。 スキル係数を管理するテーブルの例である。 第３実施例に係り、チャンピオン時間を更新する処理を示すフローチャートである。 第４実施例に係り、生産設備のマシンタイムを目標時間へ反映させる処理を示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態に係る作業改善支援システムでは、作業工程の分析に使用する事前データを効率的に準備することができ、分析作業の使い勝手が向上する。

多品種少量生産品（いわゆるカスタマイズ製品）の場合は、作業工程がまちまちであるため、品種ごとに目標時間および作業実績時間を設定するのでは手間がかかり、実用性に乏しい。

これに対し、本実施形態では、作業工程に含まれる要素作業の数と要素作業基本時間とから、その作業工程の目標時間を算出できるため、多品種少量生産品であっても、目標時間の設定に必要な時間を短縮することができる。さらに、本実施形態では、作業工程ごとに作業者へ提供される作業指示画面に対する作業者の反応に応じて、作業実績時間を算出するため、作業実績時間を効率的に入力することができる。

本実施形態では、目標時間の設定において、過去の作業実績時間と設計部品情報（部品点数）から得られる部品単位での作業時間（以下、作業時間原単位）とをデータベース化する。

作業改善の対象製品の目標時間を設定する際には、データベース化した作業時間原単位と対象製品の設計部品情報とから、目標時間を算出する。対象製品の作業実績時間は作業指示システム１１から、１作業単位での作業実績時間を取得する。本実施形態では、１作業単位で目標時間と作業実績時間を比較することにより、対象製品の生産作業（組立作業）を分析する。

図１〜図１０を用いて第１実施例を説明する。以下に詳細に述べる通り、本実施例では例えば生産作業としての組立作業において、１作業単位で目標時間と作業実績時間を比較することで、ネック作業を抽出する。本実施例では、ユーザは、抽出されたネック作業について、作業指示画面および作業動画を呼び出すことができるため、多品種少量生産品の場合であっても、短時間で作業を分析することができる。

図１は、作業改善支援システム１の全体概要を示す説明図である。作業改善支援システム１は、作業指示システム１１と作業分析システム１２を備える。

作業改善支援システム１は、作業現場２で組立作業する作業者に対して作業指示画面３００を提供すると共に、作業者の作業結果を収集して分析する。作業指示画面３００は、作業指示ビュアと呼ぶこともできる。

作業改善支援システム１は、例えば、少なくとも一つの計算機を用いて構成することができる。作業改善支援システム１を実現するコンピュータシステムの一例は、図２で後述する。

先に作業現場２について説明する。作業現場２は、少なくとも一つのセル２１を含んでいる。セル２１は、いわゆる屋台型の作業台である。セル２１では、作業者Ｗが作業指示端末２３に表示された作業指示画面３００の示す作業手順にしたがって、製品２５を生産する。作業現場２は、生産設備としてのマシンＭを設けることもできる。

ここでは、セル生産方式（屋台方式）を例に挙げて説明するが、これに限らず、例えばライン方式、ダイナミックセル方式に適用してもよい。また、本実施例の作業現場２は、いわゆる多品種少量生産に向いているが、少品種大量生産や少品種少量生産にも適用可能である。

セル２１には、作業者Ｗによる作業の状況を監視するカメラ２４が少なくとも一つ設置されている。カメラ２４は、作業者の作業状況のみならず、セル２１の周囲の状況を監視してもよい。

セル２１またはセル２１の近傍には、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentifier）タグ２６から情報を読み出すＲＦＩＤリーダ２２が設けられている。ＲＦＩＤタグ２６は、例えば、作業者Ｗが持つ作業タグ２６−１と、製品２５に設けられる製品タグ２６−２とに分けることができる。

作業タグ２６−１は、さらに、作業者Ｗの識別情報を格納する作業者タグと、作業者Ｗの配置先のセル（配置先工程）を示す作業指導票タグとに分けることができる（いずれも図示せず）。ＲＦＩＤリーダ２２は、作業タグ２６−１から、作業者Ｗを特定する識別情報と、セル（工程）を特定する識別情報とを読み出す。作業改善支援システム１は、ＲＦＩＤリーダ２２の読み取った情報に基づいて、どのセル２１にどの作業者Ｗが配置されているかを把握できる。また、作業改善支援システム１は、製品タグ２６−２から製品２５に関する情報を取得することにより、製品２５の現在位置や製造履歴等を把握することもできる。

作業指示端末２３は、そのセル２１での作業手順を作業者へ教示する作業指示画面３００を表示する。作業指示画面３００には、例えば、組立対象製品２５や部品の立体モデル３１１と、注意事項および使用工具等を含む関連情報とが表示される。

作業者Ｗは、作業開始前にＲＦＩＤタグ２６−１をＲＦＩＤリーダ２２に読み取らることにより、作業指示画面３００を作業指示端末２３に表示させる。作業者Ｗは、作業指示画面３００を見て作業工程の内容を確認し、指示通りに作業する。

ここで、作業工程、すなわち一つの作業は、少なくとも一つの要素作業を含む。要素作業とは、一つの作業を分割した単位要素である。例えば、「折り曲げ作業」において或る箇所を折り曲げる行為は、その折り曲げ作業の要素作業である。「折り曲げ作業」において複数の箇所を折り曲げる場合、それらの行為はそれぞれ要素作業となる。

作業者は、一つの作業を終えると、作業指示画面３００上において、作業の完了を示す完了ボタンまたは次作業の表示を要求する次ボタン（いずれも不図示）を操作する。作業改善支援システム１は、一つの作業の完了を検知すると、その作業に要した時間（作業実績時間）を算出し、保存する。作業改善支援システム１は、作業指示端末２３（作業指示画面３００）への操作を監視することにより、各セル２１での作業の進捗状況をリアルタイムで把握することができる。

作業者Ｗは、作業者端末２７を持つこともできる。作業者端末２７は、例えば、会社の支給する携帯電話（いわゆるスマートフォンを含む）や携帯情報端末である。作業者端末２７を用いることにより、作業の開始や終了を作業改善支援システム１へ自動または手動で入力する構成としてもよい。

作業改善支援システム１の構成を説明する。作業改善支援システム１は、上述の通り、作業指示システム１１と、作業分析システム１２とを含む。先に作業指示システム１１について説明する。

作業指示システム１１は、各セル２１において作業者Ｗへ提供する作業指示画面３００を生成する。作業指示システム１１は、例えば、３ＤＣＡＤデータ記憶部１１１と、組立順序登録部１１２と、作業指示生成部１１３と、作業指示表示部１１４とを備える。

３ＤＣＡＤデータ記憶部１１１は、三次元ＣＡＤシステム１００３（図２参照）の出力した三次元設計データ（３ＤＣＡＤデータ）を記憶する。

組立順序登録部１１２は、対象物である製品２５の組立についての作業指示に用いる組立順序情報を登録する。組立順序情報とは、３ＤＣＡＤデータから自動的にまたは手動で生成される組立順序（作業手順）に関する情報である。

作業指示生成部１１３は、組立順序登録部１１２に登録された組立順序情報を用いることにより、作業指示画面３００を生成する。

作業指示表示部１１４は、作業指示生成部１１３で生成された作業指示画面３００のデータを作業指示端末２３へ送信することにより、作業指示端末２３に作業指示画面３００を表示させる。

なお、上述の機能１１１〜１１４の全てが作業改善支援システム１内に設けられている必要はない。例えば、３ＤＣＡＤデータ記憶部１１１等は、作業改善支援システム１の外部に設けられてもよい。

作業分析システム１２について説明する。作業分析システム１２は、各セル２１での各作業者Ｗの作業結果を監視して分析する。作業分析システム１２は、例えば、作業状況監視部１２１と、作業実績管理部１２２と、作業者管理部１２３と、作業分析部１２４とを備える。

作業分析システム１２は、データベースとして、例えば、部品毎の要素作業数を管理するデータベース１２５と、「要素作業基本時間」としての要素作業時間原単位を管理するデータベース１２６と、カメラ２４で撮影した映像を管理するデータベース１２７とを備える。

本実施例では、３ＤＣＡＤデータ（設計製品情報）から自動算出した目標時間に対し、実績データ（作業実績時間）を基にした各工程における要素に対応する時間を再計算し、目標時間に反映させる。目標時間と作業実績時間との単なる差分ではなく、一度要素作業時間原単位と呼ばれる固有の単位へ変換することにより、目標時間に作業実績時間を反映させる。

ここで、要素とは、例えば、「曲げ工程」であれば、曲げを行う回数、曲げるための金型を準備する時間、曲げを実際に行う時間等である。これら細分化された要素ごとに、パラメータ（要素作業時間原単位）が修正される。本実施例では、個々の部品単位（要素作業単位）に所要時間（要素作業時間原単位）を見直すのではなく、工程全体における目標時間と作業実績時間との差分に基づいて、平均化処理を行うことにより、要素作業時間原単位を増減する。

作業分析システム１２は、作業解析者などのユーザが作業分析システム１２との間で情報を交換するためのユーザインターフェース装置１２８を有する。ユーザインターフェース装置１２８は、情報入力装置と情報出力装置とに分けることができる。情報入力装置と情報出力装置とが一体化された構成でもよい。情報入力装置には、例えば、キーボード、タッチパネル、音声入力装置、マウスなどのポインティングデバイスがある。情報出力装置には、例えば、ディスプレイ、プリンタ、音声合成装置がある。

なお、これら機能１２１〜１２７の全ての実体が作業改善支援システム１内に設けられている必要はない。例えば、作業状況監視部１２１と作業実績管理部１２２と作業者管理部１２３とを作業改善支援システム１の外部に設け、それら外部機能１２１〜１２３から必要な情報のみを作業分析部１２４へ送信してもよい。

作業状況監視部１２１は、ＲＦＩＤリーダ２２がＲＦＩＤタグ２６から読み取った識別情報と、作業指示端末２３に対する作業者Ｗによる操作とに基づいて、各セル２１での作業の進捗状況を監視し、作業実績管理部１２２へ送信する。

作業実績管理部１２２は、作業状況監視部１２１からのデータに基づいて、セル（作業工程）毎の作業実績を管理する。

作業者管理部１２３は、例えば、各作業者Ｗの作業員番号、氏名、勤務形態、勤務年数、勤務時間、担当した作業工程の履歴（不良品の発生数など）、各セル２１で必要とされるスキルの有無などを管理する。作業タグ２６−１には、作業者管理部１２３で管理される情報が書き込まれる。

作業分析部１２４は、作業実績管理部１２２で管理する各セル２１の作業実績データに基づいて、各セル２１での作業状況を解析する。作業分析部１２４は、各セル２１の作業工程ごとの目標時間を算出する目標時間算出部１２４１と、各セル２１の作業工程ごとの作業実績時間を算出する作業実績時間算出部１２４２と、分析結果提供部１２４３とを備える。

図１では、作業分析部１２４の内部に、目標時間算出部１２４１および作業実績時間算出部１２４２を設けるかのように示しているが、目標時間算出部１２４１と作業実績時間算出部１２４２とは、作業分析部１２４とは別に設けることもできる。

作業分析部１２４は、各作業の実績値（作業実績時間）と目標値（目標時間）とを比較することにより、各セル２１での作業においてボトルネック作業が発生しているか等を解析する。

作業工程の改善を担当する生産管理責任者などのユーザは、作業分析部１２４の分析結果に基づいて、作業効率を改善するための策を立案することができる。立案された対策は、検証後に、作業指示画面３００に反映させることができる。

分析結果提供部１２４３は、作業工程を分析し、その結果を表示する画面（図８等で後述）を生成し、ユーザインターフェース装置１２８を介してユーザへ提供する。

図２は、作業改善支援システム１を実現するコンピュータシステムの一例である。コンピュータシステム１０００は、例えば、作業指示システムサーバ１００１と、作業分析システムサーバ１００２と、３ＤＣＡＤシステム１００３と、データベースサーバ１００４と、ユーザ管理サーバ１００５とを通信ネットワークＣＮ１を介して接続することにより構成される。さらに、作業指示システムサーバ１００１および作業分析システムサーバ１００２は、通信ネットワークＣＮ２を介して、各セル２１の作業指示端末２３にも接続されている。

作業指示システムサーバ１００１は、作業指示システム１１を実現するコンピュータである。作業指示システムサーバ１００１は、例えば、マイクロプロセッサ（ＣＰＵと略記）１００１１、メモリ１００１２、記憶装置１００１３、ユーザインターフェース装置１００１４、通信部１００１５といったコンピュータ資源を有する。

マイクロプロセッサ１００１１が、記憶装置１００１３に格納されたコンピュータプログラムをメモリ１００１２に読み込んで実施することにより、作業指示システム１１としての機能が実現する。

作業分析システムサーバ１００２は、作業分析システム１２を実現するコンピュータである。作業分析システムサーバ１００２も、マイクロプロセッサやメモリなどのコンピュータ資源（いずれも不図示）を有する。マイクロプロセッサが図示せぬコンピュータプログラムを実行することにより、作業分析システム１２としての機能が実現する。

図２では、作業指示システムサーバ１００１と作業分析システムサーバ１００２とをそれぞれ別々の物理計算機として構成するかのように示すが、これに代えて、サーバ１００１，１００２を仮想計算機として構成し、一つの物理計算機上に設けてもよい。

３ＤＣＡＤシステム１００３は、製品２５および製品２５を構成する各部品の三次元設計データを生成して出力する計算機である。データベースサーバ１００４は、作業現場２からの作業実績データや映像データなどを格納する。ユーザ管理サーバ１００５は、作業改善支援システム１を使用するユーザ（例えばシステム管理者、分析担当者、作業指示作成者、設計者など）を管理する。

図３は、作業改善支援システム１の全体の流れを示すフローチャートである。図３の左側には作業の流れＳ１０が示されており、図３の中央部から右側にかけては作業改善支援システム１での処理の流れが示されている。

作業の流れＳ１０を先に説明する。作業者Ｗが作業指示端末２３に対して作業開始の支持を入力すると（Ｓ１１）、作業指示システム１１は、作業者Ｗに対応する製品の作業指示画面３００を作業指示端末２３へ送信し、端末画面に表示させる（Ｓ１２）。

作業者Ｗは、作業対象の製品の作業指示画面３００を開き（Ｓ１３）、各部品について作業工程ごとのページを参照しながら、指示された作業を実施する（Ｓ１４）。一つの作業には、少なくとも一つの要素作業が含まれる。

作業者Ｗは、一つの作業工程を終了すると、そのページを閉じて、次ページへ進む（Ｓ１５）。作業者Ｗが、次ページへ進むためのボタンを画面３００上で操作することにより、ページが閉じたことが作業改善支援システム１へ入力される。

作業者Ｗがそのセル２１で行うべき全ての作業工程を終了すると（Ｓ１６：ＹＥＳ）、作業指示画面３００が終了し（Ｓ１７）、作業完了を示す情報が作業指示端末２３を通じて作業改善支援システム１へ入力される（Ｓ１８）。ステップＳ１８を終えると、作業改善支援システム１は、本処理を終了する。

未処理の作業工程が残っている場合（Ｓ１６：ＮＯ）、ステップＳ１３へ戻り、ステップＳ１４〜Ｓ１６が再び実行される。

作業改善支援システム１の全体処理Ｓ２０を説明する。作業解析者または生産計画管理責任者などのユーザＵ（図５参照）は、ユーザインターフェース装置１２８を用いてキーワード等を作業改善支援システム１へ入力することにより、作業改善の対象とする製品を検索する（Ｓ２１）。

作業改善支援システム１は、作業改善の対象となる製品の生産について、ボトルネック作業を検出する（Ｓ２２）。ステップＳ２２の詳細は、後述する。以下、ボトルネック作業をネック作業と呼ぶ場合がある。

ステップＳ２２によりネック作業の分析が終了すると、作業改善支援システム１は、対象とする作業指示画面３００を抽出して、ユーザインターフェース装置１２８の画面に表示させる（Ｓ２３）。

さらに、作業改善支援システム１は、対象の作業指示画面３００に対応する作業映像を作業映像データベース１２７から抽出し、ユーザインターフェース装置１２８の画面に表示させることもできる（Ｓ２４）。

ここで、ステップＳ２３で表示させる作業指示画面３００は、ネック作業に対応する画面に限らず、ネック作業の前後の作業に対応する作業指示画面３００でもよい。同様に、ステップＳ２４で表示させる作業映像も、ネック作業の作業映像に限らず、その前後の作業の映像でもよい。

作業改善支援システム１は、ネック作業を分析し（Ｓ２５）、ネック作業を解消するための対策を立案する（Ｓ２６）。作業改善支援システム１は、ネック作業に対する対策立案が終了したか否か、すなわち作業の改善が終了したか否かを判定する（Ｓ２７）。作業改善が終了していない場合（Ｓ２７：ＮＯ）、ステップＳ２２に戻る。作業改善が終了した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、本処理を終了する。

ここで、ステップＳ２６での対策立案は、ユーザＵが経験等に基づいて手動で設定してもよいし、対策実績を格納するデータベース等を利用して自動的または半自動的に設定してもよい。

ステップＳ２２におけるネック作業分析について説明する。作業改善支援システム１は、１つの作業ごと（一作業工程ごと。以下同様）の目標時間を算出する（Ｓ２２１）。目標時間の設定方法の詳細は、図５および図６で後述する。

続いて、作業改善支援システム１は、一つの作業ごとに作業実績時間を算出する（Ｓ２２２）。作業実績時間は、作業指示画面３００の開閉から算出することができる（Ｓ１３，Ｓ１５）。

作業の流れＳ１０で述べたように、一つの作業を開始する際に、作業者Ｗは、その作業に対応する指示ページを開く操作を作業指示画面３００上で実行する（Ｓ１３）。作業者Ｗによるページを開く操作は、作業改善支援システム１へ入力される。作業改善支援システム１は、ページを開く操作が行われた時刻を作業開始時刻として記憶する。そして、作業者Ｗは、一つの作業が終了すると、ページを閉じる操作を作業指示画面３００上で実行する（Ｓ１５）。作業者Ｗによるページを閉じる操作は、作業改善支援システム１へ入力される。作業改善支援システム１は、ページを閉じる操作が行われた時刻を作業終了時刻として記憶する。したがって、作業実績時間は、作業終了時刻と作業開始時刻との差分として算出することができる（Ｓ２２２）。

作業改善支援システム１は、作業毎に、ステップＳ２２１で設定した目標時間とステップＳ２２２で算出した作業実績時間とを比較し、目標時間と作業実績時間との偏差を算出する（Ｓ２２３）。偏差の大きい作業ほど、目標時間と作業実績時間とが乖離しており、ネック作業であると考えることができる。

作業改善支援システム１は、ステップＳ２２３で算出された作業毎の偏差を大きい順に並び替えることにより（Ｓ２２４）、ネック作業を抽出する（Ｓ２２５）。例えば、偏差の大きい順に並び替えた作業のうち上位の所定数の作業をネック作業として抽出することができる。あるいは、例えば、ステップＳ２２４で並び替えた各作業のうち、偏差が所定の閾値以上である作業をネック作業として抽出してもよい。

図４は、作業改善を支援する様子を示すシステム構成図である。作業改善支援システム１は、設計情報として、部品ごとの要素作業数を管理するデータベース１２３と、要素作業時間原単位を管理するデータベース１２６と、作業指示画面３００のデータを管理する作業指示画面情報１１３１とを有する。

作業改善支援システム１は、要素作業数データベース１２３と要素作業時間原単位データベース１２６とに基づいて、作業ごとの目標時間を算出する。

作業改善支援システム１は、作業指示画面情報１１３１に基づいて作業指示画面３００を作成し、作業指示端末２３へ提供する。作業者Ｗは、作業指示画面３００を参照して作業する。作業者Ｗの作業中の様子は、カメラ２４により撮影されて作業映像データベース１２７に保存される。

上述の通り、ＲＦＩＤタグ２６の情報は、ＲＦＩＤリーダ２２により読み取られて、作業改善支援システム１へ送られる。ＲＦＩＤタグ２６から情報を取得した時刻情報は、ＲＦＩＤ入力実績時間１２１１として保存される。作業改善支援システム１は、ＲＦＩＤ入力実績時間１２１１と作業指示画面３００への操作とに基づいて、作業実績時間１２２１を算出して記憶する。

図５は、目標時間および作業実績時間の算出方法と作業指示画面との関係を示す説明図である。

設計者は、３ＤＣＡＤシステム１００３を用いて製品を設計する。作業改善支援システム１は、３ＤＣＡＤシステム１００３で作成された設計データから、部品ごとの要素作業数１２５を取得する。

作業改善支援システム１は、要素作業時間原単位１２６を、作業実績時間１２２１により更新し、更新後の要素作業時間原単位１２６と部品ごとの要素作業数１２５とに基づいて、目標時間２３１を算出する。

算出された目標時間２３１は、作業指示端末２３の画面に表示させてもよいし、あるいは、端末２３とは別体の表示器に表示させてもよい。

図６は、目標時間を設定する処理Ｓ３０のフローチャートである。目標時間設定処理Ｓ３０は、作業改善支援システム１の目標時間算出部１２４１が実行する。

目標時間算出部１２４１は、３ＤＣＡＤデータ記憶部１１１に記憶された部品情報に基づいて、部品ごとの要素作業数１２５を取得する（Ｓ３１）。さらに、目標時間算出部１２４１は、要素作業時間原単位１２６を参照し、ステップＳ３１で取得した各要素作業についての作業時間原単位（要素作業基本時間）を設定する（Ｓ３２）。

そして、目標時間算出部１２４１は、ステップＳ３１で取得した要素作業の数と、ステップＳ３２で設定された要素作業時間原単位とに基づいて、１作業工程ごとの（１作業ごとの）目標時間を算出し（Ｓ３３）、設定する（Ｓ３４）。

図７は、要素作業時間原単位を自動更新する処理Ｓ４０のフローチャートである。作業改善支援システム１は、対象の作業についての作業実績時間１２２１を取得し（Ｓ４１）、さらに要素作業数データベース１２５から対象作業に含まれる要素作業の数を取得する（Ｓ４２）。

作業改善支援システム１は、ステップＳ４１で取得した作業実績時間をステップＳ４２で取得した要素作業数で割ることにより（要素作業時間原単位＝作業実績時間／要素作業数）、要素作業時間原単位を算出する（Ｓ４３）。

作業改善支援システム１は、ステップＳ４４で算出された要素作業時間原単位（新要素作業時間原単位）と、現在の要素作業時間原単位（旧要素作業時間原単位）とを比較する（Ｓ４４）。

作業改善支援システム１は、要素作業時間原単位が短縮されたか、すなわち、新要素作業時間原単位の方が旧要素作業時間原単位よりも短くなったか（新要素作業時間原単位＜旧要素作業時間原単位）を判定する（Ｓ４５）。

作業改善支援システム１は、新たに算出した要素作業時間原単位の方が現在の要素作業時間原単位（旧要素作業時間原単位）よりも短いと判定すると（Ｓ４５：ＹＥＳ）、現在の要素作業時間原単位を新要素作業時間原単位で更新する（Ｓ４６）。要素作業時間原単位が新たな値に更新されることにより、要素作業時間原単位と要素作業数とから算出される目標時間（次サイクルでの目標時間）も更新される（Ｓ４７）。この後、本処理は終了する。

新たに算出された要素作業時間原単位が現在の要素作業時間原単位を短縮できない場合（Ｓ４５：ＮＯ）、すなわち、新要素作業時間原単位が旧要素作業時間原単位以上である場合、作業改善支援システム１は、現在の要素作業時間原単位を維持し（Ｓ４８）、本処理を終了する。

算出された目標時間は、作業改善支援システム１における製品単位の目標時間となり、例えば設計部署、生産管理部署、製造部署で共有される。設計部署では、設定された目標時間を元に、製造コストを算出する。生産管理部署では、設定された目標時間を元に、生産計画を立てることができる。製造部署では、設定された目標時間を元に、作業人員を定めることが出来る。

図８〜図１０を用いて、製品の作業工程を分析する様子を説明する。本実施例では、設計部署から取得した組立設計図（作業指示画面（１部品ごと）と、自動算出した目標時間とを活用する。本実施例では、目標時間と作業実績時間とを比較することにより、偏差の大きい作業を抽出し、ネック作業を分析できる。

図８は、作業改善支援システム１がユーザインターフェース装置１２８を介して提供する分析画面Ｇ１の例である。

作業工程を分析する画面Ｇ１は、例えば、複数のボタンＢ１１〜Ｂ１３と、分析結果画面Ｃ１０と、作業指示画面抽出部Ｃ２０と、作業映像抽出部Ｃ３０とを含む。

分析結果画面Ｃ１０は、例えば作業Ｎｏ．Ｃ１１、図番Ｃ１２、工程Ｃ１３、ＲＦＩＤ開始Ｃ１４、ＲＦＩＤ終了Ｃ１５、作業時間Ｃ１６、目標時間Ｃ１７、偏差Ｃ１８を含んで構成される。

作業者が、例えば作業Ｎｏ．Ｃ１１が「１」の作業を行う場合、すなわち、図番Ｃ１２が「ＦＧ１」、工程Ｃ１３が「ＰＲ１」である作業を実行する場合に、作業改善支援システム１は、作業指示システム１１からＲＦＩＤ開始Ｃ１４（作業開始時刻）とＲＦＩＤ終了Ｃ１５（作業終了時刻）とを取得する。

上述の通り、作業者は、作業者タグと作業指導票タグの２枚の情報をＲＦＩＤリーダ２２により読み取らせる。作業指示システム１１は、ＲＦＩＤリーダ２２の読み取った情報にしたがって、作業対象の組立設計図（１部品ごとの作業指示画面３００）を呼び出し、作業指示端末２３へ送信する。

１部品ごとの作業の起動時間と終了時間とは、作業指示画面３００の開閉時間の差分として求められ、特定のデータベース１２２１に保管される。作業指示画面３００の開閉時間の差分は、作業者がセル２１を起動させた時刻であるＲＦＩＤ開始Ｅ１４における「Ｔ１１」と、作業の終了した時刻であるＲＦＩＤ終了Ｅ１５における「Ｔ１２」との差として求めることができる。この差分（＝Ｔ１２−Ｔ１１）は、作業時間Ｅ１６に「Ｔ１３」として格納される。偏差Ｃ１８は、目標時間Ｃ１７と作業時間Ｃ１６との差分である（偏差＝（Ｔ１２−Ｔ１１）−Ｔ１３）。

工程ボタンＢ１１がユーザにより操作されると、作業改善支援システム１は、分析結果画面Ｃ１０内のレコードの順序を工程順に並べ替える。作業Ｎｏ．ボタンＢ１２がユーザにより操作されると、作業改善支援システム１は、分析結果画面Ｃ１０内のレコードを作業Ｎｏ．順に並べ替える。同様に、ワースト順ボタンＢ１３がユーザにより操作されると、作業改善支援システム１は、分析結果画面Ｃ１０内のレコードをワースト順に、すなわち偏差の大きい順に並べ替える。

目標時間Ｃ１７は、上述の通り、対象製品の３ＤＣＡＤデータの部品情報から得られる要素作業の数（部品要素の数）と要素作業時間原単位とから算出することができる。部品要素数は、例えば、曲げ回数、板厚、材質、溶接長さ、取付部品数等からなり、各要素ごとの回数、種別より算出することができる。

算出された目標時間は、作業指示画面３００の各ページに割り付けられる。目標時間は、作業指示端末２３の画面内に表示させてもよいし、あるいは、作業指示端末２３とは別の表示器に表示させてもよい。

作業改善支援システム１は、抽出されたネック作業について、そのネック作業に対応する作業指示画面３００（ページ）を抽出して表示する。これにより、ユーザは、作業指示の内容を確認することができる。

例えば、曲げ工程の場合、作業指示システム１１の部品ごとに作業指示画面３００のページが用意されている。作業改善支援システム１は、指定された曲げの指示画面ページを直接呼び出して画面Ｇ１に表示させることができる。

作業中の映像（動画）は、一つ以上のカメラ２４により常時録画されている。作業の行われていない時間帯の映像を録画することもできる。作業改善支援システム１は、抽出されたネック作業のタイムスタンプに基づいて、ネック作業の映像を作業映像データベース１２７から抽出し、画面Ｇ１に表示させることができる。

このように作業改善支援システム１は、分析画面Ｇ１において、ネック作業を偏差順に表示する分析結果画面Ｃ１０に加えて、画面Ｃ１０で選択されたネック作業に対応する作業指示画面３００のページと作業映像１２７１とを表示する。これにより、ユーザは、効率良くネック作業を分析することができる。

図９，図１０を用いて、繰り返し実行される部品ごとの作業を過去の実績値と対比する画面の例を説明する。

図９は、目標値と作業実績時間とを比較する画面Ｇ２の例である。画面Ｇ２の上側には、リードタイム（図中「ＬＴ」）を実績値（作業実績時間）と目標値（目標時間）とで比較するグラフが示されている。画面Ｇ２の下側には、実績値と目標値との差分の解析結果の棒グラフが示されている。画面Ｇ２の下には、棒グラフの隣に位置して、分析結果画面Ｃ１０と同様の内容を示すリストが示されている。

図１０は、チャンピオンデータと実績値（作業実績時間）とを比較する画面Ｇ３の例である。図９に示す画面Ｇ２と図１０に示す画面Ｇ３とは基本的に同様であるが、画面Ｇ３はチャンピオンデータを更新させるボタンを備える。チャンピオンデータとは、対象作業において最短の作業実績時間を得たデータである。

図１１，図１２を用いて第２実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例は、上述した第１実施例の変形例に相当するため、第１実施例との相違を中心に述べる。本実施例では、作業者のスキルのレベルを考慮して、目標時間を修正する。

作業改善支援システム１は、図６のステップＳ３１〜Ｓ３３でも述べたように、要素作業数を取得し（Ｓ５１）、要素作業時間原単位を設定し（Ｓ５２）、要素作業数と要素作業時間原単位とから１作業工程ごとの目標時間を算出する（Ｓ５３）。

さらに、本実施例では、作業改善支援システム１は、作業者のスキル係数に基づいて、ステップＳ５２で算出された目標時間を修正する（Ｓ５４）。そして、作業改善支援システム１は、修正された目標時間を設定する（Ｓ５５）。

図１２は、スキル係数を管理するテーブル１２３１の例である。スキル係数管理テーブル１２３１は、例えば、作業者管理部１２３により管理される。

スキル計数管理テーブル１２３１は、例えば、管理番号１２３１１、作業者名１２３１２、経験年数１２３１３、資格保持数１２３１４、不良数１２３１５、作業者ランク１２３１６、スキル係数１２３１７を有する。

管理番号１２３１１には、連続した番号が設定される。作業者名１２３１２は、各作業者を一意に特定する情報である。作業者名１２３１２には、作業者の氏名および／または作業者ＩＤを設定することができる。

経験年数１２３１３は、作業者の経験年数（例えば、作業現場２に配属されてからの期間）を示す。資格保持数１２３１４は、作業者の持つ資格の数である。不良数１２３１５は、作業中に生じた不良品の数を示す。

作業者ランク１２３１６は、作業者の能力をランク分けした場合の値である。ここでは、「Ａ」〜「Ｄ」といったアルファベット順にランク分けしている。ランク「Ａ」は、最も優秀な作業者に与えられる。

スキル係数１２３１７は、「所定の係数」に相当する。スキル係数は、経験年数１２３１３、資格保持数１２３１４、不良数１２３１５および作業者ランク１２３１６の値に応じて設定される。図１２の例では、ランク１２３１６の値が良ければ良いほど、スキル係数も大きくなる。図１２の例では、ランク「Ａ」なら係数「１．２」、ランク「Ｂ」なら係数「１．０」、ランク「Ｃ」なら係数「０．９」、ランク「Ｄ」なら係数「０．５」となるように設定されている。

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、作業者ごとに設定されるスキル係数に応じて目標時間を調整することができるため、作業者のスキルレベルに応じた目標時間を設定することができる。したがって、本実施例によれば、無理な目標時間を設定することによる不具合（例えば、不良数の増加、作業者のストレス増大等）を抑制することができ、作業現場２の環境を改善できる。

図１３を用いて、第３実施例を説明する。本実施例では、チャンピオンデータ（チャンピオン時間）を自動的に更新する。以下、ここでは、チャンピオンデータをチャンピオン時間と表現する。

作業改善支援システム１は、作業実績時間を取得し（Ｓ６１）、取得した作業実績時間と現在のチャンピオン時間とを比較する（Ｓ６２）。

作業改善支援システム１は、作業実績時間がチャンピオン時間よりも短いか判定する（Ｓ６３）。作業実績時間がチャンピオン時間よりも短い場合（Ｓ６３：ＹＥＳ）、作業改善支援システム１は、チャンピオン時間を更新する（Ｓ６４）。すなわち、ステップＳ６１で取得した作業実績時間が新たなチャンピオン時間として使用される。

作業実績時間がチャンピオン時間以上である場合（Ｓ６３：ＮＯ）、作業改善支援システム１は、現在のチャンピオン時間を維持する（Ｓ６５）。

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例によれば、ベスト作業については自動的にチャンピオン時間として登録される。ベスト作業とは、その工程における最短の作業時間で実施された作業である。本実施例によれば、各工程でのベスト作業の作業実績時間はチャンピオン時間として保管され、それぞれの工程で参照可能である。

図１４を用いて第４実施例を説明する。本実施例では、生産設備（図１のマシンＭ）のマシンタイムを目標時間へ自動的に反映させる。マシンタイムとは、マシンＭでの加工所要時間である。

作業改善支援システム１は、マシンＭのマシンタイムを取得し（Ｓ７１）、取得したマシンタイムを含む作業実績時間と目標時間とを比較する（Ｓ７２）。ここでの目標時間とは、後述のステップＳ７５で前回設定されたマシンデータ（設備データ）から算出される時間である。

作業改善支援システム１は、目標時間の方が作業実績時間よりも小さいか判定する（Ｓ７３）。

目標時間の方が作業実績時間よりも小さい場合（Ｓ７３：ＹＥＳ）、作業改善支援システム１は、目標時間と作業実績時間との差分を解析し（Ｓ７４）、解析結果に基づいてマシンデータを修正する（Ｓ７５）。

目標時間が作業実績時間以上の場合（Ｓ７３：ＮＯ）、作業改善支援システム１は、目標時間を修正する（Ｓ７６）

このように構成される本実施例では、３ＤＣＡＤデータ（設計製品情報）から自動算出した目標時間に対し、マシンデータ（設備データ）に基づくマシンタイムを反映させることができる。

対象製品を生産するための作業工程の中には、設備に依存する工程にも存在するため、本実施例では、マシンタイムも考慮して作業改善のための分析を支援する。

作業改善支援システム１は、設備に依存する各工程の設備データを抽出することにより、作業者の人手による作業時間だけでは抽出できない工数まで算出できる。

例えば、穿孔機の場合、部品を穿孔する時間中では、作業者は作業していない。このため、マシンデータを取得しない限り、正確な作業実績時間を取得することができない。また、設備の元々の設定時間だけでは、加工途中の外乱等を考慮することができない。

そこで、本実施例の作業改善支援システム１は、マシンデータを取得することにより、目標時間を正確に算出するようになっている。

このように構成される本実施例は、例えば、「作業改善を支援する作業改善支援システムであって、作業工程ごとの目標時間を、作業工程で使用される設備の設備データを考慮して算出する目標時間算出部と、前記作業工程ごとの作業実績時間を前記設備での作業に要した加工時間を考慮して算出する作業実績時間算出部と、前記目標時間と前記作業実績時間とを比較して分析する作業分析部と、を備え、前記目標時間算出部は、前記作業工程に少なくとも一つ含まれる要素作業の数と、前記要素作業に要する基本時間として定められた要素作業基本時間とから、前記作業工程ごとの目標時間を算出する、作業改善支援システム。」と表現することもできる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。上述の実施形態において、添付図面に図示した構成例に限定されない。本発明の目的を達成する範囲内で、実施形態の構成や処理方法は適宜変更することが可能である。

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。

１：作業改善支援システム、２：作業現場、１１：作業指示システム、１２：作業分析システム、２１：セル、２２：ＲＦＩＤリーダ、２３：作業指示端末、２４：カメラ、２５：製品、１１１：３ＤＣＡＤデータ記憶部、１１３：作業指示生成部、１１４：作業指示表示部、１２１：作業状況監視部、１２２：作業実績管理部、１２３：作業者管理部、１２４：作業分析部、１２５：要素作業データベース、１２６：要素作業時間原単位データベース、１２７：作業映像データベース、１２８：ユーザインターフェース部、１２４１：目標時間算出部、１２４２：作業実績時間算出部、１２４３：分析結果提供部、３００：作業指示画面

Claims (7)

1. 作業改善を支援する作業改善支援システムであって、
   作業工程ごとの目標時間を算出する目標時間算出部と、
   前記作業工程ごとの作業実績時間を算出する作業実績時間算出部と、
   前記目標時間と前記作業実績時間とを比較して分析する作業分析部と、
   を備え、
   前記目標時間算出部は、前記作業工程に少なくとも一つ含まれる要素作業の数と、前記要素作業に要する基本時間として定められた要素作業基本時間とから、前記作業工程ごとの目標時間を算出する、
   作業改善支援システム。
2. 前記作業実績時間算出部は、前記作業工程ごとに作業者へ提供される作業指示画面に対する前記作業者の反応に応じて、前記作業実績時間を算出する、
   請求項１に記載の作業改善支援システム。
3. さらに、前記作業分析部による比較結果を少なくとも含む分析結果を提供する分析結果提供部を備えた、
   請求項２に記載の作業改善支援システム。
4. 前記作業工程ごとの作業実績時間に基づいて、前記作業工程に含まれる前記要素作業に対応する要素作業基本時間が更新される、
   請求項３に記載の作業改善支援システム。
5. 前記分析結果提供部は、選択された作業工程に関する、前記作業指示画面と前記選択された作業工程の作業映像とを対比させて、前記比較結果と共に提供する、
   請求項４に記載の作業改善支援システム。
6. 前記目標時間算出部は、作業者ごとに予め設定された所定の係数に基づいて、前記目標時間を修正する、
   請求項５に記載の作業改善支援システム。
7. 計算機を用いて、作業改善を支援する作業改善支援方法であって、
   前記計算機は、
   作業工程に少なくとも一つ含まれる要素作業の数と、前記要素作業に要する基本時間として定められた要素作業基本時間とから、前記作業工程ごとの目標時間を算出し、
   前記作業工程ごとの作業実績時間を算出し、
   前記目標時間と前記作業実績時間とを比較して分析し、
   分析結果を他の計算機へ提供する、
   作業改善支援方法。

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