JP2020086488A - 生産システムおよび生産管理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】作業効率が低下を抑制できる生産システム、および生産管理装置。【解決手段】生産システムは、複数の作業工程を作業者と分担して行う産業機械と、前記作業者の生体に関する生体情報を検出する生体センサー部と、前記複数の作業工程を前記作業者が行う人手作業と前記産業機械が行う機械作業とのいずれかに割り当てることで前記作業者および前記産業機械の作業分担を決定する処理部と、第1期間における前記生体情報を基にして生成される前記作業者の覚醒の程度を示す第1覚醒度を含む第1データセット、および前記作業分担を記憶する記憶部と、を備え、前記処理部は、前記第1期間よりも後の第2期間における前記生体情報を基にして生成される前記作業者の覚醒の程度を示す第2覚醒度を含む第2データセットを生成し、前記第1データセットおよび第2データセットを基にして前記作業分担を調整する。【選択図】図1
Description
本発明は、生産システムおよび生産管理装置に関する。
作業者と協働作業を行うロボットと、ロボットを制御する制御装置とを備える生産システムが知られている。
特許文献1には、作業者が作業スペースにいるか否かによってロボットの作業内容を変更する制御装置を備える生産システムが開示される。かかる生産システムによれば、作業者が不在の場合に、ロボットの可動を止めることなくロボット単独での作業を行わせることができる。
しかし、特許文献1に記載の生産システムでは、作業者の体調について考慮されていない。そのため、特許文献1に記載の生産システムでは、作業スペースに作業者が居ても作業者の体調が悪いと、生産効率が低下してしまうという問題がある。
本発明の生産システムの一態様は、複数の作業工程を作業者と分担して行う産業機械と、前記作業者の生体に関する生体情報を検出する生体センサー部と、前記複数の作業工程を前記作業者が行う人手作業と前記産業機械が行う機械作業とのいずれかに割り当てることで前記作業者および前記産業機械の作業分担を決定する処理部と、第1期間における前記生体情報を基にして生成される前記作業者の覚醒の程度を示す第1覚醒度を含む第1データセット、および前記作業分担を記憶する記憶部と、を備え、前記処理部は、前記第1期間よりも後の第2期間における前記生体情報を基にして生成される前記作業者の覚醒の程度を示す第2覚醒度を含む第2データセットを生成し、前記第1データセットおよび第2データセットを基にして前記作業分担を調整する。
本発明の生産システムの一態様は、複数の作業工程を作業者と分担して行う産業機械と、前記作業者の生体に関する生体情報を検出する生体センサー部と、前記複数の作業工程を前記作業者が行う人手作業と前記産業機械が行う機械作業とのいずれかに割り当てることで前記作業者および前記産業機械の作業分担を決定する処理部と、第1期間における前記生体情報である第1生体情報を含む第1データセット、および前記作業分担を記憶する記憶部と、を備え、前記処理部は、前記第1期間よりも後の第2期間における前記生体情報である第2生体情報を含む第2データセットを生成し、前記第1データセットおよび第2データセットを基にして前記作業分担を調整する。
本発明の生産管理装置の一態様は、複数の作業工程を作業者と分担して行う産業機械を動作させる動作命令を生成する動作命令部と、前記作業者の生体に関する生体情報を検出する生体センサー部から生体情報を取得する生体情報取得部と、前記複数の作業工程を前記作業者が行う人手作業と前記産業機械が行う機械作業とのいずれかに割り当てることで前記作業者および前記産業機械の作業分担を決定する処理部と、第1期間における前記生体情報を基にして生成される前記作業者の覚醒の程度を示す第1覚醒度を含む第1データセット、および前記作業分担を記憶する記憶部と、を備え、前記処理部は、前記第1期間よりも後の第2期間における前記生体情報を基にして生成される前記作業者の覚醒の程度を示す第2覚醒度を含む第2データセットを生成し、前記第1データセットおよび第2データセットを基にして前記作業分担を調整する。
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法や縮尺は実際のものと適宜異なり、理解を容易にするために模式的に示している。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
1.第1実施形態
1−1.基本構成
図1は、第1実施形態における生産システム100の全体構成を示す模式図である。図1に示す生産システム100は、作業者Uと産業機械1とで分担して行う生産作業において、作業者Uおよび産業機械1の各作業状況を管理するシステムである。また、生産システム100は、作業者Uの覚醒の程度である覚醒度等に応じて、産業機械1および作業者Uの作業分担を決定する。
1−1.基本構成
図1は、第1実施形態における生産システム100の全体構成を示す模式図である。図1に示す生産システム100は、作業者Uと産業機械1とで分担して行う生産作業において、作業者Uおよび産業機械1の各作業状況を管理するシステムである。また、生産システム100は、作業者Uの覚醒の程度である覚醒度等に応じて、産業機械1および作業者Uの作業分担を決定する。
生産システム100は、産業機械1と、機械制御装置2と、生体センサー部3と、稼働情報検出部4と、ディスプレイ5と、管理装置6とを有する。管理装置6は、機械制御装置2、生体センサー部3、稼働情報検出部4およびディスプレイ5のそれぞれと例えばネットワーク9を介して接続される。ネットワーク9は、例えば移動通信網またはインターネット網等の公衆網等を含む。また、ネットワーク9は、WAN(Wide Area Network)またはLAN(Local Area Network)等により実現されてもよい。また、産業機械1と機械制御装置2とは通信可能に接続される。
産業機械1、機械制御装置2、生体センサー部3、稼働情報検出部4およびディスプレイ5は、例えば、製品を生産する工場に配置される。また、管理装置6は、当該工場に配置されてもよいし、当該工場とは異なる建物内等に配置されてもよい。
生産システム100の管理装置6は、生産作業が有する複数の作業工程を作業者Uが行う人手作業と産業機械1が行う機械作業とのいずれかに割り当てることで作業者Uおよび産業機械1の作業分担を決定する。図2は、第1実施形態における生産作業の一例を説明するための図である。図2に示すように、作業台91上には、例えば5つの領域A1〜A5が設けられる。5つの領域A1〜A5は、生産作業が有する複数の作業工程を実施する作業領域である。作業者Uと産業機械1とは、5つの領域A1〜A5での作業工程を分担して行う。図示では、領域A2を作業者Uが担当し、領域A1およびA3〜A5を産業機械1が担当する。なお、産業機械1は、移動可能に構成される。また、図2では、産業機械1が行う作業にかかる領域A1およびA3〜A5には、理解を容易にするため網掛けを付す。
領域A1は、例えば、部品および工具等を準備する準備工程を実施する作業領域である。領域A2は、例えば、部品同士をネジ締めするネジ締め工程を実施する作業領域である。領域A3は、例えば、部品同士を嵌め合せる嵌め合せ工程を実施する作業領域である。領域A4は、例えば、嵌め合せ工程を経て得られた完成品を検査する検査工程を実施する作業領域である。領域A5は、例えば、検査結果に応じて完成品を良品または不良品に分類する分類工程である。なお、図2に示す生産作業では、領域A1での作業工程から領域A5での作業工程に向かって各作業工程が順に実行される。なお、領域A1〜A5での各作業工程の作業内容は、前述の例に限定されず、例えば、接着作業、溶接作業、印刷作業、組み立て作業等であってもよい。
1−2.各部の構成
図3は、第1実施形態における生産システム100のブロック図である。図3を参照しつつ生産システム100の各部を説明する。なお、以下では、作業者Uが行う人手作業に割り当てられた作業工程を人手作業工程ともいい、産業機械1が行う機械作業に割り当てられた作業工程を機械作業工程ともいう。
図3は、第1実施形態における生産システム100のブロック図である。図3を参照しつつ生産システム100の各部を説明する。なお、以下では、作業者Uが行う人手作業に割り当てられた作業工程を人手作業工程ともいい、産業機械1が行う機械作業に割り当てられた作業工程を機械作業工程ともいう。
〈産業機械1〉
産業機械1は、製品の生産に関する何らかの作業を行うことが可能な産業用の機械である。本実施形態では、産業機械1は、産業用ロボットである。なお、産業機械1は、例えば、NC工作機械等の工作機械、または印刷機等であってもよいが、生産システム100には人手作業と入れ替えることが可能な機械作業を割り当てられる産業用ロボットが配置される。
産業機械1は、製品の生産に関する何らかの作業を行うことが可能な産業用の機械である。本実施形態では、産業機械1は、産業用ロボットである。なお、産業機械1は、例えば、NC工作機械等の工作機械、または印刷機等であってもよいが、生産システム100には人手作業と入れ替えることが可能な機械作業を割り当てられる産業用ロボットが配置される。
〈機械制御装置2〉
機械制御装置2は、「動作制御部」の一例である。機械製制御部は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)などを有するコンピューターシステムを含む。機械制御装置2は、後述の管理装置6から送信されるロボットプログラム等の動作命令に応じて産業機械1の動作を制御する。機械制御装置2は、産業機械1の消費電力を計測する。また、機械制御装置2は、産業機械1に各種センサーが設けられている場合、当該各種センサーから出力される出力値を取得する。なお、産業機械1に設けられた各種センサーとしては、エンコーダー等の位置情報を検出する検出器、ジャイロセンサーおよびトルクセンサー等が挙げられる。また、機械制御装置2は、例えば、消費電力および当該各種センサーからの出力値を所定時間ごとに管理装置6に送信する。
機械制御装置2は、「動作制御部」の一例である。機械製制御部は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)などを有するコンピューターシステムを含む。機械制御装置2は、後述の管理装置6から送信されるロボットプログラム等の動作命令に応じて産業機械1の動作を制御する。機械制御装置2は、産業機械1の消費電力を計測する。また、機械制御装置2は、産業機械1に各種センサーが設けられている場合、当該各種センサーから出力される出力値を取得する。なお、産業機械1に設けられた各種センサーとしては、エンコーダー等の位置情報を検出する検出器、ジャイロセンサーおよびトルクセンサー等が挙げられる。また、機械制御装置2は、例えば、消費電力および当該各種センサーからの出力値を所定時間ごとに管理装置6に送信する。
〈生体センサー部3〉
生体センサー部3は、作業者Uに装着され、当該装着された状態で作業者Uの生体情報を検出する。生体センサー部3は、作業者Uに装着される1以上の生体センサーを含み、当該生体センサーから取得した物理量等を処理して生体情報を計測する。当該生体センサーとしては、例えば発光素子および受光素子を有する光電センサー等が挙げられる。生体情報としては、例えば、脈拍、脈波周期、血圧、体温および呼吸数等が挙げられる。生体センサー部3は、例えば、当該物理量等を所定時間ごとに取得して生体情報を計測し、生体情報を管理装置6に送信する。なお、生体センサー部3の作業者Uの装着部位は、特に限定されないが、例えば足首、手首、腕および胴体等である。
生体センサー部3は、作業者Uに装着され、当該装着された状態で作業者Uの生体情報を検出する。生体センサー部3は、作業者Uに装着される1以上の生体センサーを含み、当該生体センサーから取得した物理量等を処理して生体情報を計測する。当該生体センサーとしては、例えば発光素子および受光素子を有する光電センサー等が挙げられる。生体情報としては、例えば、脈拍、脈波周期、血圧、体温および呼吸数等が挙げられる。生体センサー部3は、例えば、当該物理量等を所定時間ごとに取得して生体情報を計測し、生体情報を管理装置6に送信する。なお、生体センサー部3の作業者Uの装着部位は、特に限定されないが、例えば足首、手首、腕および胴体等である。
〈稼働情報検出部4〉
稼働情報検出部4は、生産作業における生産性を決定する要素である生産性指標の算出に用いられる稼動情報を検出する。生産性とは、良品を生産する効率の程度のことを示し、例えば単位時間あたりの良品の数に相当する。生産性指標としては、例えば、1つの作業工程における1つの対象物に対する作業時間であるタクトタイム[秒/個]、全作業工程を経て1つの製品を完成するのに係る時間である総タクトタイム[分/個]、1つの作業工程ごとの対象物の良品率[%]、および最終的な製品の良品率[%]等が挙げられる。また、稼動情報としては、生産数[個]、部品または原材料等の部品数[個]、良品数[個]、不良品数[個]、各作業工程の作業時間[分]および全作業工程の合計作業時間[分]等がある。
稼働情報検出部4は、生産作業における生産性を決定する要素である生産性指標の算出に用いられる稼動情報を検出する。生産性とは、良品を生産する効率の程度のことを示し、例えば単位時間あたりの良品の数に相当する。生産性指標としては、例えば、1つの作業工程における1つの対象物に対する作業時間であるタクトタイム[秒/個]、全作業工程を経て1つの製品を完成するのに係る時間である総タクトタイム[分/個]、1つの作業工程ごとの対象物の良品率[%]、および最終的な製品の良品率[%]等が挙げられる。また、稼動情報としては、生産数[個]、部品または原材料等の部品数[個]、良品数[個]、不良品数[個]、各作業工程の作業時間[分]および全作業工程の合計作業時間[分]等がある。
本実施形態では、稼働情報検出部4は、作業台91内に配置されているが、当該配置の箇所はこれに限定されない。稼働情報検出部4は、例えば、計測器等を有し、当該計測器等から取得した計測値を処理して稼動情報を計測する。計測器等としては、例えば、計時機能を有する計時器、撮像機能を有する撮像装置および圧力等を検出する圧力センサー等が挙げられる。また、各作業工程の作業時間は、所定の作業工程に部品等が投入されてから次の作業工程に移るまでの時間である。部品等が投入されたか否かは、例えば作業台91に部品等が載置されたことを検出する圧力センサーまたは撮像装置等を用いて判断される。次の作業工程に移ったか否かも同様である。また、良品であるかまたは不良品であるかは、例えば、各種検査装置を用いて判定される。
〈ディスプレイ5〉
ディスプレイ5は、例えば、液晶ディスプレイ、EL(Electronic Luminescent)ディスプレイ等で構成される。ディスプレイ5は、例えば、作業者Uが認識可能な各種の画像を出力する。作業者Uは、ディスプレイ5を介して自身が行う人手作業工程を把握することができる。なお、ディスプレイ5には、例えばスピーカー等が設けられてもよい。音声等によって作業者Uに人手作業工程に関する通知が行われてもよい。また、ディスプレイ5は、図示では作業者Uとは離れた場所に設定されているが、ディスプレイ5は、作業者Uが装着可能なウェアラブル端末等であってもよい。
ディスプレイ5は、例えば、液晶ディスプレイ、EL(Electronic Luminescent)ディスプレイ等で構成される。ディスプレイ5は、例えば、作業者Uが認識可能な各種の画像を出力する。作業者Uは、ディスプレイ5を介して自身が行う人手作業工程を把握することができる。なお、ディスプレイ5には、例えばスピーカー等が設けられてもよい。音声等によって作業者Uに人手作業工程に関する通知が行われてもよい。また、ディスプレイ5は、図示では作業者Uとは離れた場所に設定されているが、ディスプレイ5は、作業者Uが装着可能なウェアラブル端末等であってもよい。
〈管理装置6〉
管理装置6は、「生産管理装置」の一例である。管理装置6は、CPU、RAMおよびROM等を有するコンピューターシステムを含む。CPUはプロセッサーの一例である。RAMおよびROMは、それぞれプロセッサーが読み取り可能な記録媒体の一例である。また、管理装置6は、記録媒体としてHDD(Hard Disk Drive)等を備えてもよい。
管理装置6は、「生産管理装置」の一例である。管理装置6は、CPU、RAMおよびROM等を有するコンピューターシステムを含む。CPUはプロセッサーの一例である。RAMおよびROMは、それぞれプロセッサーが読み取り可能な記録媒体の一例である。また、管理装置6は、記録媒体としてHDD(Hard Disk Drive)等を備えてもよい。
管理装置6は、計時部71、通信部72、処理装置60および記憶装置70を有する。これらは、単体または複数のバスで相互に接続される。なお、管理装置6は、1つのサーバーにより構成されてもよいし、複数のサーバーの集合で構成されてもよい。例えば、管理装置6は、アプリケーションサーバーと、それにネットワーク等を介して接続されるデータベースサーバーとの集合で構成されてもよい。
(計時部71)
計時部71は、例えば、リアルタイムクロック(RTC)回路等を含んで構成される。計時部71は、年、月、日、時、分および秒等の時刻データを生成する。
計時部71は、例えば、リアルタイムクロック(RTC)回路等を含んで構成される。計時部71は、年、月、日、時、分および秒等の時刻データを生成する。
(通信部72)
通信部72は、インタフェイス回路等を含んで構成される。通信部72は、ネットワーク9を介して機械制御装置2および生体センサー部3等との間でデータ通信を行う。例えば、通信部72は、処理装置60からデータを受け取って機械制御装置2に所定のフォーマットで当該データを送信する。また、例えば、通信部72は、機械制御装置2からデータを受信して処理装置60に送る。
通信部72は、インタフェイス回路等を含んで構成される。通信部72は、ネットワーク9を介して機械制御装置2および生体センサー部3等との間でデータ通信を行う。例えば、通信部72は、処理装置60からデータを受け取って機械制御装置2に所定のフォーマットで当該データを送信する。また、例えば、通信部72は、機械制御装置2からデータを受信して処理装置60に送る。
(処理装置60)
処理装置60は、「処理部」の一例であって、プロセッサーで構成される。処理装置60は、生体情報取得部61、覚醒度算出部62、稼働情報取得部63、生産性指標算出部64、データセット作成部65、作業計画作成部66、動作命令部67および判定部68を有する。これらはそれぞれ処理装置60が有する機能部である。処理装置60は、記憶装置70に記憶される管理プログラムP1を読み出して実行することによって各種機能を実行する。
処理装置60は、「処理部」の一例であって、プロセッサーで構成される。処理装置60は、生体情報取得部61、覚醒度算出部62、稼働情報取得部63、生産性指標算出部64、データセット作成部65、作業計画作成部66、動作命令部67および判定部68を有する。これらはそれぞれ処理装置60が有する機能部である。処理装置60は、記憶装置70に記憶される管理プログラムP1を読み出して実行することによって各種機能を実行する。
生体情報取得部61は、通信部72を介して、生体センサー部3から出力される生体情報を取得する。生体情報取得部61は、数値化された生体情報を取得する。覚醒度算出部62は、生体情報を基にして作業者Uの覚醒度を算出する。覚醒度算出部62は、数値化された覚醒度を求める。例えば、覚醒度は10段階の数値で求められる。また、覚醒度算出部62は、覚醒度を作業工程ごとに生成する。
生体情報としては、例えば、心電図のR波の間隔(RR間隔)の揺らぎを計測する。覚醒度算出部62は、三次スプライン補間を用いて、計測したR波のデータを等間隔時系列に変換する。その後、フーリエ変換することにより周波数成分を抽出する。周波数成分は0.15〜0.40Hzの高周波数成分と、0.04〜0.15Hzの低周波数成分とを有する。この周波数成分を比較することで覚醒度を求める。作業者が眠気に襲われた場合には、副交感神経の活動が活発になるため高周波数成分が増加する。覚醒度算出部62は、高周波数成分の値に基づいて低い覚醒度を算出する。作業者が、ストレスを感じている場合には、副交感神経の活動が低下するため高周波数成分および低周波数成分が低下する。覚醒度算出部62は、高周波数成分の値に基づいて8以上の高い覚醒度を算出する。
稼働情報取得部63は、通信部72を介して、稼働情報検出部4から出力される稼働情報を取得する。生産性指標算出部64は、稼働情報を基にして生産性指標を算出する。生産性指標算出部64は、数値化された生産性指標を求める。また、生産性指標算出部64は、生産性指標を作業工程ごとに生成する。
データセット作成部65は、第1データセットD1および第2データセットD2を作成する。図4は、第1実施形態における第1期間X11および第2期間X21を示す図である。第1データセットD1は、第1期間X11における各種データを含む。第2データセットD2は、第2期間X21における各種データを含む。第1期間X11は、例えば、2018年11月1日の10:00から2018年11月1日の18:00までであり、第2期間X21は、例えば、2018年11月2日の10:00から2018年11月2日の11:00までである。なお、第1期間X11および第2期間X22の各長さはこれに限定されず任意である。また、当該時刻は、例えば協定世界時で示される。なお、当該時刻は、例えば、計時部71で計測された時差を考慮した標示時でもよいし、生体センサー部3で生体情報を取得した時刻であって生体センサー部3で取得した標示時であってもよい。
図5は、第1実施形態における第1データセットD1を示す図である。本実施形態では、第1データセットD1は、作業者Uを識別する作業者番号、作業工程を識別するための作業番号、タクトタイム、第1覚醒度、および判定結果を対応付けた複数のレコードを有する。当該タクトタイムは、同レコード内の作業番号に対応する作業工程でのタクトタイムであって、第1期間X11における稼働情報である第1稼働情報を基にして算出される生産性指標を示す第1生産性指標の一例である。第1覚醒度は、第1期間X11における生体情報である第1生体情報を基にして算出される作業者Uの覚醒度である。当該判定結果は、後述する判定部68による第1覚醒度の判定結果である。なお、第1データセットD1は、通信部72を介して取得した作業者Uの健康診断の結果等を含んでもよい。なお、図示では、領域A1における作業工程の作業番号は「1」であり、領域A2における作業工程の作業番号は「2」であり、領域A3における作業工程の作業番号は「3」である。また、図示では判定結果は「○」と「×」との2種類であるが、3種類以上であってもよい。
図6は、第1実施形態における第2データセットD2を示す図である。第2データセットD2は、作業者Uを識別する作業者番号、作業工程を識別するための作業番号、タクトタイム、第2覚醒度、および判定結果を対応付けた複数のレコードを有する。当該タクトタイムは、同レコード内の作業番号に対応する作業工程についてのタクトタイムであって、第2期間X21における稼働情報である第2稼働情報を基にして算出される生産性指標を示す第2生産性指標の一例である。第2覚醒度は、第2期間X21における生体情報である第2生体情報を基にして算出される作業者Uの覚醒度である。当該判定結果は、後述する判定部68による第2覚醒度の判定結果である。また、図示では判定結果は「○」と「×」との2種類であるが、3種類以上であってもよい。
なお、データセット作成部65は、第1データセットD1を生成しなくてもよい。その場合、データセット作成部65は、記憶装置70に記憶された第1データセットD1を取得する。
図3に示す作業計画作成部66は、産業機械1と作業者Uとが行う生産作業の計画である生産計画を作成する。作業計画には、複数の作業工程の各作業内容および作業分担等が含まれる。また、作業計画作成部66は、作業者Uの覚醒度に応じて作業分担を調整して、作業計画を更新する。なお、生産計画に含まれる各作業工程における作業内容は、例えば、通信部72を介した図示しないユーザーの指示内容を基にして設定される。
動作命令部67は、産業機械1の動作命令を生成し、通信部72を介して当該動作命令を機械制御装置2に送信する。動作命令部67は、産業機械1が機械作業工程を実行するための動作命令を生成する。例えば、動作命令には、ネジ締めおよび嵌め合い等の機械作業工程での作業内容と、作業時間および作業個数等が含まれる。前述の機械制御装置2は、当該作業命令を基にして、産業機械1が有するアクチュエーターの駆動量等を算出し、産業機械1の駆動を制御する。また、動作命令部67は、人手作業工程に関する画像情報を生成し、通信部72を介して当該画像情報をディスプレイ5に送信する。
判定部68は、作業者Uの覚醒度を定量的に評価する。判定部68は、作業者Uの覚醒度の閾値範囲を生成する。閾値範囲は、作業工程ごとに生成される。閾値範囲は、目的とする作業の達成に支障を及ぼし難いとされる適正範囲である。覚醒度の閾値範囲は、例えば、作業者Uの健康診断の結果、および第1期間X11よりも前の期間における人手作業工程での作業者Uの覚醒度を基にして生成される。なお、覚醒度の閾値範囲は、第1期間X11における第1覚醒度も用いて生成してもよい。また、判定部68は、作業工程ごとの覚醒度の閾値範囲の集合である閾値範囲データD3を生成する。
また、判定部68は、覚醒度が閾値範囲外であるか否かを判定する。図7は、第1実施形態における覚醒度の閾値範囲を説明するための図である。図7の横軸は覚醒度「AI」を示し、縦軸は作業者Uのパフォーマンス「PI」を示す。図7の例では、覚醒度は、1から10の10段階で表される。図7の例では、1が最も覚醒度が低く、10が最も覚醒度が高い。この例では、1に近づくほど、作業者Uは、眠気が強く、かつ集中力が低下し易い。一方、10に近づくほど、作業者Uは、ストレスが過剰で興奮し易い。図7の例では、閾値範囲は、例えば2以上8以下の範囲に設定できる。なお、閾値範囲はこれに限定されず任意である。また、閾値範囲は、全ての作業工程について同一であってもよいし、作業工程ごとに異なっていてもよい。閾値範囲が作業工程ごとに異なる場合、例えば、繊細な作業を行う作業工程での閾値範囲の中央値は、単純な作業を行う作業工程での閾値範囲の中央値よりも低く設定することができる。
また、判定部68は、人手作業工程における生産性指標を定量的に評価する。判定部68は、人手作業工程における生産性指標の閾値を生成する。当該生産性指標の閾値は、人手作業工程ごとに生成される。なお、判定部68は、人手作業工程ごとの生産性指標の閾値の集合である閾値データD4を生成する。また、判定部68は、生産性指標が閾値を超えるか否かを判定する。具体的には、判定部68は、タクトタイムおよび良品率の各閾値を設定する。
なお、判定部68は、機械作業工程における生産性指標についても、人手作業工程における生産性指標と同様に定量的に評価してもよい。また、判定部68は、全工程を含む生産作業における生産性指標も定量的に評価してもよい。
なお、判定部68は、前述の覚醒度の閾値範囲、覚醒度の閾値範囲データD3、生産性指標の閾値、および生産性指標の閾値データD4を生成しなくてもよい。その場合、判定部68は、記憶装置70に記憶された閾値範囲データD3および閾値データD4を取得する。
(記憶装置70)
図3に示す記憶装置70は、「記憶部」の一例であって、処理装置60が読取可能な記録媒体で構成される。記憶装置70は、処理装置60が実行する各種プログラム、および処理装置60が使用する各種データを記憶する。具体的には例えば、記憶装置70は、管理プログラムP1を記憶する。また、記憶装置70は、第1データセットD1、第2データセットD2、覚醒度の閾値範囲データD3および生産性指標の閾値データD4を記憶する。
図3に示す記憶装置70は、「記憶部」の一例であって、処理装置60が読取可能な記録媒体で構成される。記憶装置70は、処理装置60が実行する各種プログラム、および処理装置60が使用する各種データを記憶する。具体的には例えば、記憶装置70は、管理プログラムP1を記憶する。また、記憶装置70は、第1データセットD1、第2データセットD2、覚醒度の閾値範囲データD3および生産性指標の閾値データD4を記憶する。
1−3.生産管理方法
図8は、第1実施形態における管理装置6による生産管理方法を説明するためのフロー図である。以下では、管理装置6による生産管理方法を説明する。特に、管理装置6による作業負担の調整方法を説明する。管理装置6が有する処理装置60は、図8に示すフローの実施にあたり、覚醒度の閾値範囲、生産性指標の閾値、および第1データセットD1を生成する。また、これらを記憶装置70が記憶する。また、図8に示すフローの開始時は、例えば、図3に示す第2期間X21の終了時である2018年11月1日11:00とする。また、図8に示すフローは、例えば所定周期ごとに定期的に開始される。
図8は、第1実施形態における管理装置6による生産管理方法を説明するためのフロー図である。以下では、管理装置6による生産管理方法を説明する。特に、管理装置6による作業負担の調整方法を説明する。管理装置6が有する処理装置60は、図8に示すフローの実施にあたり、覚醒度の閾値範囲、生産性指標の閾値、および第1データセットD1を生成する。また、これらを記憶装置70が記憶する。また、図8に示すフローの開始時は、例えば、図3に示す第2期間X21の終了時である2018年11月1日11:00とする。また、図8に示すフローは、例えば所定周期ごとに定期的に開始される。
ステップS11では、判定部68は、覚醒度の閾値範囲を取得する。次に、ステップS12では、生体情報取得部61は、第2期間X21における第2生体情報を生体センサー部3から取得する。また、ステップS12では、稼働情報取得部63は、第2期間X21における第2稼働情報を稼働情報検出部4から取得する。次に、ステップS13では、覚醒度算出部62は、第2生体情報を基にして作業者Uの第2覚醒度を算出する。また、ステップS13では、生産性指標算出部64は、第2稼働情報を基にして第2生産性指標を算出する。
次に、ステップS14では、判定部68は、第2覚醒度が閾値範囲外であるか否かを判定する。次に、判定部68が、第2覚醒度が閾値範囲外であると判定したら、ステップS15において、データセット作成部65は、図5に示す第1データセットD1を取得する。また、判定部68が、第2覚醒度が閾値範囲外であると判定したら、ステップS15において、データセット作成部65は、図6に示す第2データセットD2を生成する。当該第2データセットD2は、ステップS14における判定結果を含む。
次に、ステップS16では、作業計画作成部66は、第1データセットD1および第2データセットD2を基にして、作業者Uと産業機械1との作業分担を調整する。具体的には、作業計画作成部66は、第2期間X21で産業機械1が担当している機械作業のうち、第1期間X11において第1覚醒度が閾値範囲以内であると判定された作業を人手作業に割り当てる。特に、作業計画作成部66は、第1期間X11において第1覚醒度が閾値範囲以内であると判定された作業のうち、第1覚醒度が閾値範囲以内であると複数回判定された作業を人手作業に割り当てることが好ましい。閾値範囲以内であると複数回判定された作業を人手作業に割り当てることで、産業機械1の代わりに作業者Uが行っても、生産作業全体での生産効率の低下を抑制し易い。また、ステップS16の作業分担の調整において、作業計画作成部66は、第2期間X21で作業者Uが実施している人手作業を機械作業に割り当てる。
図9は、第1実施形態における作業分担の調整後の生産作業の一例を説明するための図である。例えば、図2に示すような生産作業での作業分担を、図9に示すような生産作業での作業分担に変更する。前述のように図2に示す生産作業では、領域A2での作業を作業者Uが担当し、領域A1およびA3〜A5での作業を産業機械1が担当する。これに対し、調整後の図9に示す生産作業において、領域A1での作業を作業者Uが担当し、領域A2〜A5での作業を産業機械1が担当するよう、作業計画作成部66は作業分担を調整する。
次に、図8に示すステップS17では、作業計画作成部66は、新たな作業分担を反映して作業計画を更新する。また、当該作業計画の更新では、動作命令部67は、新たな産業機械1の動作命令を生成する。例えば、動作命令部67は、生産作業全体の生産効率が低下しないよう、産業機械1の駆動を調整した動作命令を新たに作成する。また、動作命令部67は、新たな画像情報も作成する。
次に、ステップS18では、動作命令部67は、新たな作業計画を実行する。具体的には、動作命令部67は、新たな作業計画を実行して、機械制御装置2に対して動作命令を出力するとともに、ディスプレイ5に対して人手作業に関する内容を示す画像情報を出力する。これにより、産業機械1は機械作業に割り当てられた作業工程を実行し、作業者Uは、ディスプレイ5を介して認識した人手作業に割り当てられた作業工程を実行することができる。
また、前述のステップS14において、判定部68が、第2覚醒度が閾値範囲以内であると判定した場合、作業計画作成部66は、現在の作業分担を変更せずに、図8に示すフローを終了する。つまり、第2覚醒度が閾値範囲以内であると判定された場合、作業計画作成部66は、将来の作業分担を現在の作業分担と同一の分担内容とする。なお、図示はしないが、図8に示すフローを終了する前に、判定部68が、第2覚醒度が閾値範囲以内であると判定した場合にも、閾値範囲外であると判定した場合と同様に、データセット作成部65は第2データセットS2を作成する。
以上説明した生産システム100は、複数の作業工程を作業者Uと分担して行う産業機械1と、作業者Uの生体に関する生体情報を検出する生体センサー部3と、複数の作業工程を作業者Uが行う人手作業と産業機械1が行う機械作業とのいずれかに割り当てることで作業者Uおよび産業機械1の作業分担を決定する「処理部」の一例である処理装置60とを備える。また、生産システム100は、作業分担と、第1期間X11における生体情報を基にして生成される作業者Uの覚醒の程度を示す第1覚醒度を含む第1データセットD1とを記憶する「記憶部」の一例である記憶装置70を備える。また、生産システム100が有する管理装置6は、「生産管理装置」の一例であって、複数の作業工程を作業者Uと分担して行う産業機械1を動作させる動作命令を生成する動作命令部67と、作業者Uの生体に関する生体情報を検出する生体センサー部3から生体情報を取得する生体情報取得部61とを有する。そして、処理装置60は、第1期間X11よりも後の第2期間X21における生体情報を基にして生成される作業者Uの覚醒の程度を示す第2覚醒度を含む第2データセットD2を生成し、第1データセットD1および第2データセットD2を基にして作業分担を調整する。
かかる生産システム100は、第1データセットD1および第2データセットD2を基にして作業分担を調整するので、作業者Uの体調の要因、心理的要因および生理的要因に起因する作業効率の低下および生産性の低下を抑制できる。そのため、作業者Uが通常の状態よりも体調が悪い状態で作業を行っても場合であっても、作業効率の低下および生産性の低下を抑制できる。また、生産システム100によれば、作業者Uの個人的な判断でなく、生体情報を用いた覚醒度を基にして作業者Uの体調等を判断して、その判断に応じて作業分担を調整できるので、作業者Uの体調管理にも貢献できる。また、第1データセットD1および第2データセットD2が生体情報を含まず覚醒度のみを含むことで、生体情報を含む場合に比べて第1データセットD1および第2データセットD2がそれぞれコンパクトになるので、処理装置60による作業負担の調整における解析時間を短縮できる。
また、前述のように、生産システム100は、産業機械1の動作を制御して、機械作業に割り当てられた作業工程を産業機械1に実行させる「動作制御部」の一例としての機械制御装置2と、人手作業に割り当てられた作業工程を作業者Uに通知する「通知部」としてのディスプレイ5と、をさらに備える。そのため、調整された作業分担を反映させた新たな作業計画に基づいて、産業機械1と作業者Uとに安全かつ的確に協働作業を行わせることができる。また、作業者Uのその時々の体調の要因、心理的要因および生理的要因に応じて作業計画を都度更新しても、産業機械1および作業者Uはそれぞれ新たな作業を迅速にかつ的確に行うことができる。
また、前述のように、記憶装置70は、作業者Uの覚醒の程度を示す覚醒度の閾値範囲を記憶している。また、処理装置60は、第1覚醒度および第2覚醒度のそれぞれが閾値範囲外であるか否かに応じて作業分担を調整する。具体的には、前述のように、処理装置60は、第2覚醒度が閾値範囲以内である場合には作業分担を変更せず、第2覚醒度が閾値範囲外である場合に作業者Uと産業機械1の作業分担を変更する。そして、第2覚醒度が閾値範囲外である場合、第1覚醒度が閾値範囲以内であった作業を人手作業に割り当てる。このように覚醒度が閾値範囲外であるか否かに応じて作業分担を調整することで、作業者Uの体調等の善し悪しの判断を容易かつ的確に行うことができ、生産効率の低下を抑制できる新たな作業計画を迅速に作成できる。
また、本実施形態では、処理装置60は、第2覚醒度が閾値範囲外である場合、作業分担の調整において、第2覚醒度が閾値範囲外である人手作業を機械作業に割り当て、かつ、第1覚醒度が閾値範囲以内である機械作業を人手作業に割り当てる。具体的には、図9に示すように、調整後には、領域A2での人手作業を機械作業に割り当て、領域A1での機械作業を人手作業に割り当てる。第1覚醒度が閾値範囲以内である作業は、作業者Uを人手作業が集中し易く得意とする作業であると言える。そのため、第1覚醒度が閾値範囲以内である作業、例えば領域A1での作業を人手作業として割り当てることで、第1覚醒度が閾値範囲外である作業を人手作業に割り当てる場合に比べ、生産作業の作業効率の低下および最終的な製品の良品率の低下を低減できる。また、第2覚醒度が閾値範囲外である場合、作業者Uの体調等に起因するミスが生じやすいので、第2期間X21で行っていた人手作業は機械作業に割り当てる。ここで、例えば、第2覚醒度が閾値下限値未満である場合、作業者Uは、疲労度合が通常よりも高い状態または注意力が散漫である状態であって、部品のピックアップのミス、または、良品と不良品との判断を誤るおそれがある。また、第2覚醒度が閾値上限値を超える場合、作業者Uは、興奮状態または落ち着きが無い状態であって、部品を破壊するそれがある。そのため、第2覚醒度が閾値範囲外である場合、作業者Uの行う作業を産業機械1が対応することで、作業者Uの健康管理および安全等に配慮でき、かつ生産効率の低下を抑制できる。
なお、第1期間X11および第2期間X21は前述の説明の期間に限定されない。図10は、第1実施形態における第1期間X11および第2期間X22の他の例を示す図であって、他の例としての第1期間X12および第2期間X22を示す。例えば、第1期間X11および第2期間X21における管理装置6による調整を1回目の調整として場合、2回目の調整では、1回目の調整における第1期間X11と第2期間X21とを足し合わせた期間を新たな第1期間X12とし、第1期間X12よりも後の任意の期間を新たな第2期間X22とすることができる。なお、図示では、例えば、新たな第2期間X22は、2018年11月2日の11:30から2018年11月2日の12:30まである。
第1期間X12を長くするほど、第1データセットD1が含むレコードの数を増やすことができる。そのため、第1期間X11を長くするほど、作業者Uの覚醒度が閾値範囲外である場合に、より適切な作業を作業者Uに提供できるので、作業者Uの体調の要因等に起因する作業効率の低下をより抑制できる。また、2回目の調整では、1回目の調整で作成した第2データセットD2は、第1データセットD1の一部として記憶される。
なお、2回目の調整方法では、第1期間X11を固定し、第2期間X22のみを新たな第2期間X22としてもよい。つまり、2回目の調整方法では、第2期間X21を用いなくてもよい。
ここで、2回目の調整でのステップS14おいて、判定部68が、第2覚醒度が閾値範囲以内であると判定した場合、1回目の調整による作業分担の調整内容は、適切であったといえる。そのため、2回目の調整でのステップS14おいて、判定部68は、第2覚醒度が閾値範囲以内であると判定したら、その調整内容が適切であるという評価を行う。そして、次の3回目以降の調整でのステップS16において作業分担を調整する際、当該評価結果も用いる。当該評価結果を用いることで、これを用いない場合に比べ、作業者Uの体調の要因等に起因する作業効率の低下を抑制できる。
なお、2回目の調整でのステップS14おいて、判定部68が、第2覚醒度が閾値範囲外であると判定した場合には、1回目の調整による作業分担の調整内容は不適切であったとする評価を行ってもよい。
また、前述のように、第1データセットD1および第2データセットD2は、それぞれ、人手作業における生産性に関する生産性指標を含む。そのため、例えば、前述のステップS16の作業分担の調整では、第2覚醒度が閾値範囲外である場合に、第1覚醒度が閾値範囲以内であると判定された作業を人手作業に割り当てたが、例えば第1生産性指標が閾値を超える作業を人手作業に割り当ててもよい。例えば、タクトタイムが閾値を超える作業は、作業者Uが集中し易く得意とする作業であると言える。そのため、タクトタイムが閾値を超える作業を作業者Uに担当させることで、タクトタイムが閾値以下である作業を担当させる場合に比べ、生産作業の作業効率の低下を低減できる。
また、生産性指標は、前述した例では、人手作業におけるタクトタイムであるが、生産性指標は、人手作業における作業対象である対象物の良品率であってもよい。例えば、良品率が閾値を超える作業は、作業者Uが集中し易く得意とする作業であると言える。そのため、良品率が閾値を超える作業を作業者Uに担当させることで、良品率が閾値以下である作業を担当させる場合に比べ、作業効率の低下を低減できる。
2.変形例
以上に例示した形態は多様に変形され得る。前述の形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
以上に例示した形態は多様に変形され得る。前述の形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
2−1.第1変形例
図11は、第1変形例における第1データセットD1を示す図である。図11に示すように、第1データセットD1は、生体センサー部3で生体情報の検出を開始した取得開始時刻を示す時刻情報を含む。取得開始時刻は、例えば協定世界時で示されるが、生体センサー部3で取得した標示時であってもよい。また、取得開始時刻には、作業者Uを識別する作業者番号、作業工程を識別するための作業番号、タクトタイム、第1覚醒度、および判定結果を対応付けられる。なお、取得開始時刻に加えて、または取得開始時刻に代えて、例えば覚醒度算出部62が第1覚醒度を算出した時刻が第1データセットD1に含まれていてもよい。また、図示はしないが、第2データセットD2も同様に取得開始時刻等を示す時刻情報を含む。
図11は、第1変形例における第1データセットD1を示す図である。図11に示すように、第1データセットD1は、生体センサー部3で生体情報の検出を開始した取得開始時刻を示す時刻情報を含む。取得開始時刻は、例えば協定世界時で示されるが、生体センサー部3で取得した標示時であってもよい。また、取得開始時刻には、作業者Uを識別する作業者番号、作業工程を識別するための作業番号、タクトタイム、第1覚醒度、および判定結果を対応付けられる。なお、取得開始時刻に加えて、または取得開始時刻に代えて、例えば覚醒度算出部62が第1覚醒度を算出した時刻が第1データセットD1に含まれていてもよい。また、図示はしないが、第2データセットD2も同様に取得開始時刻等を示す時刻情報を含む。
本実施形態では、前述のように、第1データセットD1および第2データセットD2は、それぞれ、生体情報が検出される時刻である取得開始時刻を示す時刻情報を含む。第1データセットD1および第2データセットD2がそれぞれ覚醒度と対応付けられた時刻情報を含むことで、作業者Uの時刻に応じた覚醒度の傾向を把握できる。そのため、例えば、ステップS14において第2覚醒度が閾値範囲外である場合、判定部68は、ステップS16の作業分担の調整の際に、第1データセットD1のうちの第2期間X21と同時期の情報と、第2データセットD2とを比較する。この比較により、第2覚醒度が閾値範囲外である理由が、作業工程の内容による傾向ではなく、時刻特有の傾向であるのか否かを判断できる。時刻特有の傾向であると判断した場合、処理装置60は、その判断結果を、次の調整でのステップS16における作業分担の調整で用いる。当該判断結果を用いることで、これを用いない場合に比べて適切な作業分担の調整ができる。
2−2.第2変形例
図12は、第2変形例における生産作業の一例を説明するための図である。図13は、第2変形例における作業分担の調整後の生産作業の一例を説明するための図である。
図12は、第2変形例における生産作業の一例を説明するための図である。図13は、第2変形例における作業分担の調整後の生産作業の一例を説明するための図である。
図12に示す生産作業では、領域A1およびA2を作業者Uが担当し、領域A3〜A5を産業機械1が担当する。つまり、作業者Uは1つの生産作業において複数の作業工程を担当する。この例の場合、図8に示すステップS14の判断は、各人手作業工程ごとに行われる。
また、ステップS14の判断において、複数の第2覚醒度が閾値範囲以下であると判断された場合、作業計画作成部66は、ステップS16において、例えば第2覚醒度が閾値以下であると判断された複数の人手作業のうちのいずれかを機械作業に割り当てる。
具体的には、判定部68は、第2覚醒度が閾値範囲外である場合、作業分担の調整において、第1覚醒度も閾値範囲外であった人手作業を機械作業に割り当てる。図12に示す例において、領域A1およびA2での各人手作業における第2覚醒度が両方ともに閾値範囲以下である場合を想定する。この場合に、領域A1での人手作業における第1覚醒度が閾値範囲以内であり、領域A2での人手作業における第1覚醒度が閾値範囲外であるならば、作業計画作成部66は、図13に示すように、領域A2の人手作業を機械作業に割り当てる。それゆえ、図12および図13を参照して分かるように、調整後の人手作業工程の数は、調整前の人手作業工程の数よりも少ない。このように第1覚醒度および第2覚醒度の両方が閾値範囲外である人手作業を機械作業とすることで、作業者Uにとって特に負担となる作業が除かれる。ここで、複数の作業を作業者Uに実行させることで、作業者Uが過度に緊張してしまい、複数の人手作業での第2覚醒度が全て閾値範囲外になってしまう場合がある。そのため、複数の人手作業のうち、第1覚醒度および第2覚醒度の両方が閾値範囲外である作業のみを除くことで、残された作業における覚醒度の改善が見込まれる。
なお、複数の人手作業工程がある場合、判定部68は、第2覚醒度が閾値以下であると判断された人手作業の全てを機械作業に割り当ててもよい。また、作業者Uは、前述のように、領域A2での作業を行なわないのではなく、領域A2の作業の割合を低下さてもよい。つまり、領域A2を作業者Uと産業機械1との両方で行ってもよい。
また、前述のように、第2覚醒度が閾値範囲外である場合、作業分担の調整において第1生産性指標が閾値以下である作業を機械作業に割り当ててもよい。
2−3.第3変形例
図14は、第3変形例における生産作業の一例を説明するための図である。図15は、第3変形例における作業分担の調整後の生産作業の一例を説明するための図である。図16は、第4変形例における第1データセットD1を示す図である。
図14は、第3変形例における生産作業の一例を説明するための図である。図15は、第3変形例における作業分担の調整後の生産作業の一例を説明するための図である。図16は、第4変形例における第1データセットD1を示す図である。
図14に示す生産作業では、領域A1での作業を作業者U1が担当し、領域A2での作業を作業者U2が担当し、領域A3での作業を作業者U3が担当し、領域A4での作業を産業機械1dが担当し、領域A5での作業を産業機械1eが担当する。
この例における図8に示すステップS14の判断は、作業者U1、U2およびU3ごとに行われる。例えば、作業者U2の第2覚醒度が閾値範囲以下である場合、作業計画作成部66は、ステップS16の作業分担の調整において、図15に示すように領域A2での作業を作業者U2の代わりに産業機械1bに担当させる。産業機械1bに担当させることで、体調が回復するまで作業者U2には休養を取らせることができる。なお、作業者U1の第2覚醒度が閾値範囲以下である場合には、領域A1での作業を作業者U1の代わりに産業機械1aに担当させ、作業者U3の第2覚醒度が閾値範囲以下である場合には、領域A3での作業を作業者U3の代わりに産業機械1cに担当させる。
また、データセット作成部65は、作業者U1、U2、U3ごとに第1データセットD1を作成してもよいが、図16に示すように、作業者U1、U2およびU3の各第1覚醒度を含む1つの第1データセットD1を作成してもよい。なお、図示はしないが、第2データセットD2についても同様である。また、図示では、作業者U1の作業者番号は「0001」であり、作業者U2の作業者番号は「0002」であり、作業者U2の作業者番号は「0003」である。第1データセットD1および第2データセットD2に複数の作業者U1、U2およびU3が含まれることで、個々の作業者U1、U2およびU3に起因する覚醒度の傾向だけでなく、いかなる作業者U1、U2およびU3でも覚醒度が閾値範囲外になり易い作業を抽出できる。そのため、抽出結果を用いて作業分担を調整することで、当該抽出結果を用いない場合に比べて生産作業全体の作業効率の低下をより低減できる。
また、ステップS16の作業分担の調整において、例えば作業者U2の人手作業を機器作業に割り当てるか否かを、作業者U2の第1覚醒度に加えて、作業者U2以外の他の作業者U1およびU3の第1覚醒度の情報を用いてもよい。例えば、作業者U2が新人等であって作業者U2の第1覚醒度の情報が他の作業者U1およびU3に比べて少ない場合に、他の作業者U1およびU3の第1覚醒度も用いることで、これを用いない場合に比べて、作業者U2に関して適切な人手作業を割り当てることができる。
3.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図17は、第2実施形態おける第1データセットD1を示す図である。図18は、第2実施形態おける第2データセットD2を示す図である。図19は、第2実施形態における管理装置6による生産管理方法を説明するための図である。本実施形態は、生体情報を基にした閾値範囲を用いて作業分担を調整することが第1実施形態と異なる。なお、第2実施形態において第1実施形態と同様の事項については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜省略する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図17は、第2実施形態おける第1データセットD1を示す図である。図18は、第2実施形態おける第2データセットD2を示す図である。図19は、第2実施形態における管理装置6による生産管理方法を説明するための図である。本実施形態は、生体情報を基にした閾値範囲を用いて作業分担を調整することが第1実施形態と異なる。なお、第2実施形態において第1実施形態と同様の事項については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜省略する。
図17に示すように、本実施形態における第1データセットD1は、作業者Uを識別する作業者番号、作業工程を識別するための作業番号、タクトタイム、複数の第1生体情報、および判定結果を対応付けた複数のレコードを有する。図示では、当該複数の生体情報は、体温[℃]、脈拍[bpm]、血圧[mmHg]および呼吸数[bpm]であるが、第1データセットD1に含まれる生体情報はこれら以外であってもよい。当該判定結果は、複数の生体情報の総合的な判定結果である。
図18に示すように、本実施形態における第2データセットD2は、作業者Uを識別する作業者番号、作業工程を識別するための作業番号、タクトタイム、複数の第2生体情報、および判定結果を対応付けた複数のレコードを有する。図示では、当該複数の生体情報は、体温[℃]、脈拍[bpm]、血圧[mmHg]および呼吸数[bpm]であるが、第2データセットD2に含まれる生体情報はこれら以外であってもよい。当該判定結果は、複数の生体情報の総合的な判定結果である。また、第2データセットD2に含まれる生体情報は、第1データセットD1に含まれる生体情報と同種であることが好ましい。
また、図示はしないが、記憶装置70は、生体情報ごとの閾値範囲の集合である閾値範囲のデータを記憶する。また、当該閾値範囲のデータには、複数の生体情報の総合的な閾値範囲を含む。
図19に示すステップS20において、判定部68は、第2期間X21における生体情報である第2生体情報が閾値範囲外であるか否かを判定する。例えば、判定部68が、複数の生体情報の総合結果が総合的な閾値範囲外であると判定したら、データセット作成部65は、ステップS15を実行する。
また、作業者Uに特有の体調に関する傾向がある場合、その特有の体調にかかる生体情報のみが特異的に変化し易いことが想定される。そのため、ステップS20において、複数の生体情報のうちのいずれかが、対応する閾値範囲外であると判定されたら、データセット作成部65は、ステップS15を実行してもよい。
本実施形態における生産システム100は、複数の作業工程を作業者Uと分担して行う産業機械1と、作業者Uの生体に関する生体情報を検出する生体センサー部3と、複数の作業工程を作業者Uが行う人手作業と産業機械1が行う機械作業とのいずれかに割り当てることで作業者Uおよび産業機械1の作業分担を決定する「処理部」の一例である処理装置60とを備える。また、生産システム100は、作業分担と、第1期間X11における生体情報である第1生体情報を含む第1データセットD1とを記憶する「記憶部」の一例である記憶装置70を備える。そして、処理装置60は、第1期間X11よりも後の第2期間X21における生体情報である第2生体情報を含む第2データセットD2を生成し、第1データセットD1および第2データセットD2を基にして作業分担を調整する。
本実施形態における生産システム100は、第1データセットD1および第2データセットD2を基にして作業分担を調整するので、作業者Uの体調の要因、心理的要因および生理的要因に起因する生産性の低下を抑制できる。特に、複数の生体情報を用いることは、前述のように、作業者Uに特有の体調に関する傾向がある作業者Uに対しても適切に対応できる点で有効である。
以上、好適な実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は前述の各実施形態に限定されない。また、本発明の各部の構成は、前述の実施形態の同様の機能を発揮する任意の構成に置換でき、また、任意の構成を付加できる。
1…産業機械、1a…産業機械、1b…産業機械、1c…産業機械、1d…産業機械、1e…産業機械、2…機械制御装置、3…生体センサー部、4…稼働情報検出部、5…ディスプレイ、6…管理装置、9…ネットワーク、60…処理装置、61…生体情報取得部、62…覚醒度算出部、63…稼働情報取得部、64…生産性指標算出部、65…データセット作成部、66…作業計画作成部、67…動作命令部、68…判定部、70…記憶装置、71…計時部、72…通信部、91…作業台、100…生産システム、A1…領域、A2…領域、A3…領域、A4…領域、A5…領域、D1…第1データセット、D2…第2データセット、D3…閾値範囲データ、D4…閾値データ、P1…管理プログラム、S11…ステップ、S12…ステップ、S13…ステップ、S14…ステップ、S15…ステップ、S16…ステップ、S17…ステップ、S18…ステップ、S20…ステップ、U…作業者、U1…作業者、U2…作業者、U3…作業者、X11…第1期間、X12…第1期間、X21…第2期間、X22…第2期間。
Claims (11)
- 複数の作業工程を作業者と分担して行う産業機械と、
前記作業者の生体に関する生体情報を検出する生体センサー部と、
前記複数の作業工程を前記作業者が行う人手作業と前記産業機械が行う機械作業とのいずれかに割り当てることで前記作業者および前記産業機械の作業分担を決定する処理部と、
第1期間における前記生体情報を基にして生成される前記作業者の覚醒の程度を示す第1覚醒度を含む第1データセット、および前記作業分担を記憶する記憶部と、を備え、
前記処理部は、
前記第1期間よりも後の第2期間における前記生体情報を基にして生成される前記作業者の覚醒の程度を示す第2覚醒度を含む第2データセットを生成し、
前記第1データセットおよび第2データセットを基にして前記作業分担を調整することを特徴とする生産システム。 - 前記産業機械の動作を制御して、前記機械作業に割り当てられた1以上の作業工程を前記産業機械に実行させる動作制御部と、
前記人手作業に割り当てられた1以上の作業工程を前記作業者に通知する通知部と、をさらに備える請求項1に記載の生産システム。 - 前記記憶部は、前記作業者の覚醒の程度を示す覚醒度の閾値範囲を記憶しており、
前記処理部は、前記第1覚醒度および前記第2覚醒度のそれぞれが前記閾値範囲外であるか否かに応じて前記作業分担を調整する請求項1または2に記載の生産システム。 - 前記処理部は、
前記第2覚醒度が前記閾値範囲外である場合、
前記作業分担の調整において、前記第2覚醒度が前記閾値範囲外である前記人手作業を前記機械作業に割り当て、かつ、前記第1覚醒度が前記閾値範囲外である前記機械作業を前記人手作業に割り当てる請求項3に記載の生産システム。 - 前記処理部は、
前記第2覚醒度が前記閾値範囲外である場合、
前記作業分担の調整において、前記第1覚醒度および前記第2覚醒度が前記閾値範囲外である前記人手作業を前記機械作業に割り当てる請求項3に記載の生産システム。 - 前記第1データセットおよび前記第2データセットは、それぞれ、前記人手作業における生産性に関する生産性指標を含む請求項1ないし5のいずれか1項に記載の生産システム。
- 前記生産性指標は、前記人手作業におけるタクトタイム、または前記人手作業における作業対象である対象物の良品率である請求項6に記載の生産システム。
- 前記第1データセットおよび前記第2データセットは、それぞれ、前記生体情報が検出される時刻を示す時刻情報を含む請求項1ないし7のいずれか1項に記載の生産システム。
- 前記第1データセットおよび前記第2データセットは、それぞれ、前記作業者を含む複数の作業者それぞれの覚醒の程度を示す覚醒度を含む請求項1ないし8のいずれか1項に記載の生産システム。
- 複数の作業工程を作業者と分担して行う産業機械と、
前記作業者の生体に関する生体情報を検出する生体センサー部と、
前記複数の作業工程を前記作業者が行う人手作業と前記産業機械が行う機械作業とのいずれかに割り当てることで前記作業者および前記産業機械の作業分担を決定する処理部と、
第1期間における前記生体情報である第1生体情報を含む第1データセット、および前記作業分担を記憶する記憶部と、を備え、
前記処理部は、
前記第1期間よりも後の第2期間における前記生体情報である第2生体情報を含む第2データセットを生成し、
前記第1データセットおよび第2データセットを基にして前記作業分担を調整することを特徴とする生産システム。 - 複数の作業工程を作業者と分担して行う産業機械を動作させる動作命令を生成する動作命令部と、
前記作業者の生体に関する生体情報を検出する生体センサー部から生体情報を取得する生体情報取得部と、
前記複数の作業工程を前記作業者が行う人手作業と前記産業機械が行う機械作業とのいずれかに割り当てることで前記作業者および前記産業機械の作業分担を決定する処理部と、
第1期間における前記生体情報を基にして生成される前記作業者の覚醒の程度を示す第1覚醒度を含む第1データセット、および前記作業分担を記憶する記憶部と、を備え、
前記処理部は、
前記第1期間よりも後の第2期間における前記生体情報を基にして生成される前記作業者の覚醒の程度を示す第2覚醒度を含む第2データセットを生成し、
前記第1データセットおよび第2データセットを基にして前記作業分担を調整することを特徴とする生産管理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018214367A JP2020086488A (ja) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 生産システムおよび生産管理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018214367A JP2020086488A (ja) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 生産システムおよび生産管理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2020086488A true JP2020086488A (ja) | 2020-06-04 |
Family
ID=70908028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018214367A Pending JP2020086488A (ja) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 生産システムおよび生産管理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020086488A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112016718A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-01 | 浙江尚摩工贸有限公司 | 智能车间远程共享管理系统及其管理方法 |
US20220222607A1 (en) * | 2021-01-14 | 2022-07-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Work system, control method, and computer-readable storage medium storing program |
WO2022209498A1 (ja) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | ソニーグループ株式会社 | 生体情報処理装置および生体情報処理システム |
-
2018
- 2018-11-15 JP JP2018214367A patent/JP2020086488A/ja active Pending
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