JP2020091556A - 作業支援装置、作業支援システム、作業支援方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】多種多様な作業に対して作業者が意図的な入力動作をすることなく、作業ミスを排除し、正確な作業を支援することのできる作業支援装置、作業支援システム、作業支援方法及びプログラムを提供する。【解決手段】第１検知部１０１が出力する作業者の状況又は状態を示す作業者検知信号に基づいて作業者情報を生成し、第２検知部１０２が出力する作業に使用するモノの状況又は状態を示すモノ検知信号に基づいてモノ情報を生成する。作業者情報に対応した作業者マスタ情報と、モノ情報に対応したモノマスタ情報と、作業者マスタ情報及びモノマスタ情報を統合して生成した作業の手順毎に要求される作業者及びモノに係る要求情報を含む総合マスタ情報と、を予め記憶部２２０に記憶しておく。そして、判定部２１４が、作業者情報及びモノ情報を、作業者マスタ情報、モノマスタ情報及び総合マスタ情報に照合した結果に基づいて、作業の異常を判定する。【選択図】図１

Description

本発明は、作業現場において予め定められた作業を支援する作業支援装置、作業支援システム、作業支援方法及びプログラムに関する。

生産現場を含む作業現場において、人的要因に基づく作業ミス（ヒューマンエラー）は、回避することが非常に困難である。人的ミスが起因となって品質を満たさない不良品が生産され、不良品が市場に流出した場合には、生産者としての信用を失うと共に改修による損失が発生するという問題が生じる。

製品の品質を一定に保つために、作業ミスを未然に防ぐ、いわゆるポカ避け対策は、非常に重要度が高い。生産分野における作業ミスを防ぐ方法として、作業者に作業手順を明示的に示す手法がある（例えば、特許文献１）。また、特定作業手順又は工程の完了を自動で取得し、作業者に示す方法も知られている（例えば、特許文献２）。

特許文献１に記載の作業支援装置は、手作業の進捗状態に対応する作業内容をモニタに報知させるとともに、現時点での手作業工程の進捗状態に応じて次の組立て装置に動作指令を与える。これにより、作業者が進捗状態に応じた作業内容を確認することで、工程の順番および作業内容の間違いによるミスを防止することができ、次の組立装置に動作指令を与える必要がなく、作業性を向上することができると説明されている。

特許文献２に記載の作業完了チェック支援装置は、作業が完了したときに作業者がマーカーの本体をマーキング対象物に押し当てたとき筆圧を筆圧検知手段で検知し、筆圧検知信号を作業管理手段へ送信する。これにより、作業者の認識のみに頼ることなく、作業完了チェックを確実に行うことができると説明されている。

特開２００６−１２６９３１号公報 特開２００８−２９３４４９号公報

特許文献１に記載された技術は、作業者による作業ミスの削減を目的として、報知手段により作業工程を教示し、特定の作業手順又は工程における作業ミスを防止するものであった。しかし、作業ミスを自動で検知することはできず、作業者が意図的に確認もしくは特定の動作を実行することで作業ミスを認識できるものであった。また、特定の作業手順又は工程における作業を対象としたものであり、多種多様な作業に対応できないという課題があった。

また、特許文献２に記載された技術は、作業者の判断により作業が完了したことを認識してマーカーを用いた動作を要するものであり、作業者の意図的な動作が必要であった。このような作業者の意図的な動作を要する作業支援装置は、人的ミスを排除できないという課題があった。

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、多種多様な作業に対して作業者が意図的な入力動作をすることなく、作業ミスを排除し、正確な作業を支援することのできる作業支援装置、作業支援システム、作業支援方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の作業支援装置は、作業者の状況又は状態を示す作業者検知信号に基づいて作業者情報を生成する作業者情報生成部と、作業に使用するモノの状況又は状態を示すモノ検知信号に基づいてモノ情報を生成するモノ情報生成部と、を備える。さらに、作業者情報に対応して予め登録した作業者マスタ情報と、モノ情報に対応して予め登録したモノマスタ情報と、作業者マスタ情報及びモノマスタ情報を統合して生成した作業の手順毎に要求される作業者及びモノに係る要求情報を含む総合マスタ情報と、を記憶する記憶部と、作業者情報及びモノ情報を、作業者マスタ情報、モノマスタ情報及び総合マスタ情報に照合した結果に基づいて、作業の異常の有無又は異常発生が起こりうる状態を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、作業者の状況又は状態及び作業に使用するモノの状況又は状態を検知した信号に基づいて、予め記憶部に登録しておいたマスタ情報と照会して作業内容を判定するため、多種多様な作業に対して作業者が意図的な入力動作をすることなく、作業ミスを排除し、正確な作業を支援することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る作業支援システムの構成例を示すブロック図 （ａ）作業者マスタ情報の例を示す図、（ｂ）モノマスタ情報の例を示す図、（ｃ）設備マスタ情報の例を示す図 総合マスタ情報の例を示す図 （ａ）作業者情報の例を示す図、（ｂ）モノ情報の例を示す図、（ｃ）設備情報の例を示す図 総合情報の例を示す図 作業者判定処理のフローチャート エリア判定処理のフローチャート モノ判定処理のフローチャート 設備判定処理のフローチャート 手順判定処理のフローチャート 異常発生予測処理のフローチャート

（実施の形態１）
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この発明の実施の形態に係る作業支援システム１の構成例を示すブロック図である。作業支援システム１は、組立、加工、試験を含む作業を実行する生産現場において、作業の抜け、漏れ、手順の誤りを含む作業ミスを判定して、異常発生を回避し、対処方法を指示する支援を行う。

作業支援システム１は、図１に示すように、作業者に関連する信号を検知する第１検知部１０１と、モノに関連する信号を検知する第２検知部１０２と、設備に関する信号を検知する第３検知部１０３と、生産管理情報を格納した生産管理ＤＢ（Data Base）１１０と、を備える。また、作業支援システム１は、第１検知部１０１、第２検知部１０２及び第３検知部１０３から入力される信号と、生産管理ＤＢ１１０から取得した情報と、に基づいて作業の異常の有無を判定し、判定結果を出力し、対処方法の指示を出力する作業支援装置２００を更に備える。

第１検知部１０１は、作業者の状況又は状態を示す作業者検知信号を出力する。作業者の状況又は状態は、例えば、作業者の属性、作業者の存在の有無、作業者の位置である。

第１検知部１０１は、作業者の状況又は状態を示す任意の信号を取得し出力する任意のセンサーである。例えば、カメラを含む画像センサー、モーションセンサーである。画像センサーは作業者の状態又は作業者の周囲の状況を俯瞰的に取得できる位置又は作業者の作業状態を詳細に取得できる位置に配置される。モーションセンサー、は時計型、眼鏡型を含むいわゆるウェアラブル端末であってもよい。

第２検知部１０２は、作業で使用するモノの状況又は状態を示すモノ検知信号を出力する。モノは、例えば、治工具、部品、材料である。モノの状況又は状態は、例えば、モノの属性、モノが予め定めた領域に存在しているか否か、モノが使用されているか否か、モノの使用期限である。

第２検知部１０２は、作業で使用するモノの状況又は状態を示す任意の信号を取得し出力する任意のセンサーである。例えば、カメラを含む画像センサー、光電センサー、リミットスイッチである。画像センサーはモノの状態又はモノの周囲の状況を俯瞰的に取得できる位置に配置される。光電センサー又はリミットスイッチは使用するモノの形態に合わせて配置される。

第３検知部１０３は、作業で使用する設備の状況又は状態を示す設備検知信号を出力する。設備の状況又は状態は、例えば、設備の稼働又は非稼働、駆動又は停止、設備使用の段取りの有無、異常又は警告の有無である。

第３検知部１０３は、作業で使用する設備の状況又は状態を示す、設備に内蔵又は外部接続されたプログラマブルコントローラー、又は、任意の信号を取得し出力する任意のセンサーである。センサーは、例えば、画像センサー、光電センサーである。

生産管理ＤＢ１１０は、生産現場で利用される任意の外部データベースであり、例えば、モノ又は設備の製造元が提示する性能データ又は仕様データ、あるいは、過去の生産実績を示すデータが格納されている。

作業支援装置２００は、第１検知部１０１、第２検知部１０２及び第３検知部１０３が出力する信号に基づいて、データ加工処理を行って各種情報を生成し、生成した情報に基づいて作業内容を判定する演算部２１０と、演算部２１０が生成した情報を記憶する記憶部２２０と、演算部２１０が判定した結果を出力する出力部２３０と、を備える。

演算部２１０は、記憶部２２０に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）である。演算部２１０は、第１検知部１０１の出力信号に基づいて作業者情報を生成する作業者情報生成部２１１と、第２検知部１０２の出力信号に基づいてモノ情報を生成するモノ情報生成部２１２と、第３検知部１０３の出力信号に基づいて設備情報を生成する設備情報生成部２１３と、生成した情報と生産管理ＤＢ１１０に格納されている情報とに基づいて、作業内容を判定する判定部２１４として機能する。

作業者情報生成部２１１は、第１検知部１０１が出力する信号を判定部２１４が判定するのに適した形態に加工して生成した作業者情報を記憶部２２０に格納する。モノ情報生成部２１２は、第２検知部１０２が出力する信号に基づいて、判定部２１４が判定するのに適した形態に加工して生成したモノ情報を記憶部２２０に格納する。設備情報生成部２１３は、第３検知部１０３が出力する信号に基づいて、判定部２１４が判定するのに適した形態に加工して生成した設備情報を記憶部２２０に格納する。

作業者情報生成部２１１、モノ情報生成部２１２、設備情報生成部２１３が実行する信号加工処理は、例えば、画像処理による形状認識又は色認識、バーコード又はカラービットによる個体識別である。

記憶部２２０は、任意の記憶装置であり、例えば、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）を含む不揮発性半導体メモリ、又は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）である。なお、記憶部２２０は、演算部２１０が実行する演算処理のプログラムも格納されている。

記憶部２２０は、リレーショナルデータベース（Relational Database：関係データベース）で記憶される領域を有する。リレーショナルデータベースは、作業者、モノ、設備、総合の基準情報を格納するマスタ情報部２２１と、作業者、モノ、設備、総合の実績情報を格納する実績情報部２２２を含む。

図２は、マスタ情報部２２１に格納されている作業者マスタ情報、モノマスタ情報、設備マスタ情報を例示したものである。（ａ）が作業者マスタ情報、（ｂ）がモノマスタ情報、（ｃ）が設備マスタ情報である。作業者マスタ情報は、作業者を識別する情報又は作業者の特性を含む。例えば、図２（ａ）に示すように、作業者を識別する情報は作業者ＩＤ、所属、名前であり、作業者の特性は、作業者が所有する資格である。

マスタ情報部２２１に格納されているモノマスタ情報は、モノを識別する情報、モノの特性又はモノの位置の情報を含む。例えば、図２（ｂ）に示すように、モノを識別する情報は治工具ＩＤ、所有部門、名前であり、モノの特性は、校正期限であり、モノの位置は、保管エリア、座標である。

マスタ情報部２２１に格納されている設備マスタ情報は、設備を識別する情報、設備の特性又は設備の位置の情報を含む。例えば、図２（ｃ）に示すように、設備を識別する情報は設備ＩＤ、所有部門、名前であり、設備の特性は、校正期限であり、設備の位置は、保管エリアである。

マスタ情報部２２１に格納されている総合マスタ情報は、作業手順情報に、作業者、モノ、設備のマスタ情報を統合したものであり、作業手順、詳細作業内容及び作業の手順毎に要求される作業者、モノ、設備に係る要求情報を含む。

作業者に係る要求情報は、例えば、作業者の属性、作業者の存在の有無、作業者の位置に対して正常な作業を実行するために要求される情報である。モノに係る要求情報は、例えば、モノの属性、モノが予め定めた領域に存在しているか否か、モノが使用されているか否か、モノの使用期限に対して正常な作業を実行するために要求される情報である。設備に係る要求情報は、例えば、設備の稼働又は非稼働、駆動又は停止、設備使用の段取りの有無、異常又は警告の有無に対して正常な作業を実行するために要求される情報である。

図３は、マスタ情報部２２１に格納されている総合マスタ情報を例示したものである。図３に示す総合マスタ情報は、手順番号に対応づけられた作業手順及び作業順序の情報と、各作業手順の詳細作業内容と、各作業手順を実行するのに要する必要資格、作業エリア、使用工具、使用設備の情報を示している。

実績情報部２２２に格納されている作業者情報、モノ情報、設備情報は、それぞれ作業者情報生成部２１１、モノ情報生成部２１２、設備情報生成部２１３が生成する情報であり、総合情報は、作業者情報、モノ情報、設備情報を統合したものである。

図４は、実績情報部２２２に格納されている作業者情報、モノ情報、設備情報を例示したものであり、（ａ）が作業者情報、（ｂ）がモノ情報、（ｃ）が設備情報である。また、図５は、実績情報部２２２に格納されている総合情報を例示したものである。

実績情報部２２２のデータベース上のデーブル構成はマスタ情報部２２１と同様であるが、作業者情報は、図４（ａ）に示すように作業者の現在位置を含む。また、モノ情報は、図４（ｂ）に示すようにモノの現在位置を含む。総合情報は、図５に示すように、作業者名の情報を含む。

判定部２１４は、記憶部２２０のマスタ情報部２２１と実績情報部２２２、及び生産管理ＤＢ１１０に格納されている情報に基づいて、作業内容を判定する。具体的には、記憶部２２０のマスタ情報部２２１に格納された情報と実績情報部２２２に格納された情報とを突き合わせて比較する。その際、生産管理ＤＢ１１０を参照する。比較した結果、情報の抜け、漏れ、順序の齟齬があった場合には、作業内容に異常があると判定する。

出力部２３０は、画像を表示するディスプレイ又は音声を出力するスピーカーを含む。出力部２３０は、例えば、判定部２１４が出力する異常の情報をディスプレイに表示し、又は、警告音をスピーカーから出力する。ここで、予め記憶部２２０に、異常の内容に対応して対処方法を記憶しておくことにより、出力部２３０は、異常の情報と共に、対処方法を出力することも可能である。対処方法は、例えば、修復方法、再作業の指示、管理者への通知である。

以上のように構成された作業支援システム１の動作について、図６−１０に示すフローチャートを用いて説明する。図６は、作業者に関連する作業者判定処理のフローチャートである。図７は、作業を実行するエリアに関連するエリア判定処理のフローチャートである。図８は、モノに関連するモノ判定処理のフローチャートである。図９は、設備に関連する設備判定処理のフローチャートである。図１０は、作業の手順に関連する手順判定処理のフローチャートである。記憶部２２０のマスタ情報部２２１には、作業開始より前に、作業者マスタ情報、モノマスタ情報、設備マスタ情報及び総合マスタ情報が作業の基準情報として予め格納されている。

作業支援装置２００の演算部２１０は、作業開始時に判定処理をスタートする。演算部２１０の判定部２１４が判定処理を実行している間、作業者情報生成部２１１は第１検知部１０１が出力する信号に基づいて作業者情報を生成し、モノ情報生成部２１２は第２検知部１０２が出力する信号に基づいてモノ情報を生成し、設備情報生成部２１３は第３検知部１０３が出力する信号に基づいて設備情報を生成する。生成された作業者情報、モノ情報、設備情報と、これらを統合した総合情報は作業の実績情報として記憶部２２０の実績情報部２２２に記憶され随時更新される。

最初に、図６に示す作業者判定処理を実行する。判定部２１４は、実績情報部２２２の作業者情報を取得し（ステップＳ１０１）、マスタ情報部２２１及び生産管理ＤＢ１１０に格納されている情報と照合する（ステップＳ１０２）。

実績情報部２２２の作業者情報に現在位置を有する作業者が、マスタ情報部２２１の作業者マスタ情報に含まれる作業者であり（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、かつ、作業者が有する資格が、当該作業に対して適正である場合には（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、作業者名を実績情報部２２２の総合情報に格納し（ステップＳ１０５）、次のフローに進む。

一方、ステップＳ１０３で、現在位置を有する作業者が、作業者マスタ情報に含まれる作業者でなかった場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、又は、作業者が有する資格が適正でなかった場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）は、処理を停止し、出力部２３０のディスプレイ又はスピーカーから警告を出力して（ステップＳ１０６）、終了する。

図６のステップＳ１０５に続いて、図７に示すエリア判定処理を実行する。判定部２１４は、実績情報部２２２の作業者情報を取得し（ステップＳ２０１）、マスタ情報部２２１及び生産管理ＤＢ１１０に格納されている情報と照合する（ステップＳ２０２）。

実績情報部２２２の作業者情報に含まれる作業者の現在位置が、マスタ情報部２２１の総合マスタ情報に含まれる作業エリアであった場合は、作業エリアが適正であると判定して（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、作業エリアを実績情報部２２２の総合情報に格納して（ステップＳ２０４）、次のフローに進む。

一方、ステップＳ２０３で、実績情報部２２２の作業者情報に含まれる作業者の現在位置が、総合マスタ情報に含まれる作業エリア外であった場合は、作業エリアが適正でないと判定して（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、処理を停止し、出力部２３０のディスプレイ又はスピーカーから警告を出力して（ステップＳ２０５）、終了する。

図７のステップＳ２０４に続いて、図８に示すモノ判定処理を実行する。判定部２１４は、実績情報部２２２のモノ情報を取得し（ステップＳ３０１）、マスタ情報部２２１及び生産管理ＤＢ１１０に格納されている情報と照合する（ステップＳ３０２）。

実績情報部２２２のモノ情報に含まれる治工具の現在位置が、マスタ情報部２２１のモノマスタ情報に含まれる治工具の保管エリアに一致して適正であり（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、かつ、作業者が使用する治工具が、当該作業に対して適正であり（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、かつ、治工具の校正期限内である場合には（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、使用工具を実績情報部２２２の総合情報に格納して（ステップＳ３０６）、次のフローに進む。

一方、実績情報部２２２に含まれる治工具の保管エリアが適正でなかった場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、又は、使用する治工具が適正でなかった場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、又は、治工具の校正期限内でない場合は（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、処理を停止し、出力部２３０のディスプレイ又はスピーカーから警告を出力して（ステップＳ３０７）、終了する。

図８のステップＳ３０６に続いて、図９に示す設備判定処理を実行する。判定部２１４は、実績情報部２２２の設備情報を取得し（ステップＳ４０１）、マスタ情報部２２１及び生産管理ＤＢ１１０に格納されている情報と照合する（ステップＳ４０２）。

実績情報部２２２の作業に使用される設備が、当該作業に対して適正であり（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、かつ、設備の校正期限内である場合には（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、使用設備を実績情報部２２２の総合情報に格納して（ステップＳ４０５）、次のフローに進む。

一方、実績情報部２２２に含まれる使用される設備が適正でなかった場合（ステップＳ４０３：Ｎｏ）、又は、設備の校正期限内でない場合は（ステップＳ４０４：Ｎｏ）、処理を停止し、出力部２３０のディスプレイ又はスピーカーから警告を出力して（ステップＳ４０６）、終了する。

図９のステップＳ４０５に続いて、図１０に示す手順判定処理を実行する。判定部２１４は、実績情報部２２２の総合情報を取得し（ステップＳ５０１）、マスタ情報部２２１及び生産管理ＤＢ１１０に格納されている情報と照合する（ステップＳ５０２）。

実績情報部２２２の総合情報に含まれる作業者名、作業エリア、使用工具、使用設備を含む情報から作業者が実施している詳細作業内容を判別する。そして、判別した詳細作業内容が、マスタ情報部２２１の総合マスタ情報に含まれる作業手順に一致して適正であり（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、かつ、作業手順の順番に不整合がなく（ステップＳ５０４：Ｙｅｓ）、かつ、作業手順に抜けがない場合には（ステップＳ５０５：Ｙｅｓ）、詳細作業内容を実績情報部２２２の総合情報に格納して（ステップＳ５０６）、処理を完了する。

一方、判別した詳細作業内容が作業手順に一致しない場合（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、又は、作業手順の順番に不整合がある場合（ステップＳ５０４：Ｎｏ）、又は、作業手順に抜けがあった場合は（ステップＳ５０５：Ｎｏ）、処理を停止し、出力部２３０のディスプレイ又はスピーカーから警告を出力して（ステップＳ５０７）、終了する。

なお、図６のステップＳ１０６、図７のステップＳ２０５、図８のステップＳ３０７、図９のステップＳ４０６、図１０のステップＳ５０７において、異常発生に対する対処方法をディスプレイに表示させ、又は、他の端末に通知させてもよい。例えば、異常発生に対する修復方法又は再作業の指示などをディスプレイに表示させ、管理者への通知を実行してもよい。

このようにして、作業支援システム１は、作業者が意図的な入力動作をすることなく、かつ、作業者の認識・判断に委ねることなく、自動で作業の抜け、漏れ、作業手順の誤りを検知して通知し、作業ミス防止のための方法を提示することが可能となる。作業支援システム１は、特定作業又は手順に限定したものでなく、広範囲な作業又は手順に適用することができる。

以上説明したように本実施の形態に係る作業支援システム１は、作業者に関連する信号を検知する第１検知部１０１と、モノに関連する信号を検知する第２検知部１０２と、設備に関する信号を検知する第３検知部１０３と、が検知する信号に基づいて、作業者情報、モノ情報及び設備情報、並びにこれらを統合した総合情報を記憶部２２０の実績情報部２２２に保存する。そして、予め記憶部２２０のマスタ情報部２２１に記憶しておいた作業者マスタ情報、モノマスタ情報、設備マスタ情報及び総合マスタ情報と、実績情報部２２２に保存された情報とを照合して、作業の異常の有無を判定し、判定結果を出力する。これにより、多種多様な作業に対して作業者が意図的な入力動作をすることなく、作業の誤りを排除し、正確な作業を支援することが可能になる。

（実施の形態２）
本発明を実施の形態２に係る作業支援システム１は、組立、加工、試験を含む作業を実行する生産現場において、作業の異常発生が起こりうる状況を判定し、異常発生を回避し、対処方法を指示する支援を行う。

作業支援システム１は、実施の形態１と同様に、作業者に関連する信号を検知する第１検知部１０１と、モノに関連する信号を検知する第２検知部１０２と、設備に関する信号を検知する第３検知部１０３と、生産管理情報を格納した生産管理ＤＢ（Data Base）１１０と、を備える。また、作業支援システム１は、第１検知部１０１、第２検知部１０２及び第３検知部１０３から入力される信号と、生産管理ＤＢ１１０から取得した情報と、に基づいて作業の異常発生が起こりうる状況を判定し、判定結果を出力し、対処方法の指示を出力する作業支援装置２００を更に備える。

第１検知部１０１は、作業者の状況又は状態を示す作業者検知信号を出力する。作業者の状況又は状態は、実施の形態１における作業者の属性、作業者の存在の有無、作業者の位置の他に、例えば、作業者の予め定めた動作、作業者の視線の動き、脈拍、体温を含む。作業者の予め定めた動作は、例えば、作業の対象であるモノをつかむ、モノを置く、２以上の部品を組み付ける、ボタンを操作する動作である。

第１検知部１０１は、作業者の状況又は状態を示す任意の信号を取得し出力する任意のセンサーである。例えば、カメラを含む画像センサー、モーションセンサー、視線検出センサー、心拍・温度センサーである。画像センサーは作業者の状態又は作業者の周囲の状況を俯瞰的に取得できる位置又は作業者の作業状態を詳細に取得できる位置に配置される。モーションセンサー、視線検出センサー、心拍・温度センサーは時計型、眼鏡型を含むいわゆるウェアラブル端末であってもよい。

第２検知部１０２は、作業で使用するモノの状況又は状態を示すモノ検知信号を出力する。モノは、例えば、治工具、部品、材料である。モノの状況又は状態は、実施の形態１におけるモノの属性、モノが予め定めた領域に存在しているか否か、モノが使用されているか否か、モノの使用期限の他に、例えば、モノの位置又は配置方向を含む。

第２検知部１０２は、作業で使用するモノの状況又は状態を示す任意の信号を取得し出力する任意のセンサーである。例えば、カメラを含む画像センサー、光電センサー、リミットスイッチである。画像センサーはモノの状態又はモノの周囲の状況を俯瞰的に取得できる位置に配置される。光電センサー又はリミットスイッチは使用するモノの形態に合わせて配置される。

第３検知部１０３、生産管理ＤＢ１１０、作業支援装置２００の演算部２１０及び出力部２３０の構成は実施の形態１と同様である。

記憶部２２０のマスタ情報部２２１に格納されている総合マスタ情報は、作業手順情報に、作業者、モノ、設備のマスタ情報を統合したものであり、作業手順、詳細作業内容及び作業の手順毎に要求される作業者、モノ、設備に係る要求情報を含む。本実施の形態では、総合マスタ情報は、更に、作業者又はモノに係る禁止情報を含む。

作業者に係る禁止情報は、例えば、異常が発生するときの作業者の予め定めた動作、作業者の視線の動き、脈拍、体温の範囲を示す禁止情報を含む。また、モノに係る禁止情報は、例えば、異常が発生するときのモノの位置、モノの配置方向を含む。

記憶部２２０の実績情報部２２２に格納されている作業者情報、モノ情報、設備情報は、それぞれ作業者情報生成部２１１、モノ情報生成部２１２、設備情報生成部２１３が生成する情報であり、総合情報は、作業者情報、モノ情報、設備情報を統合したものである。実績情報部２２２のデータベース上のデーブル構成はマスタ情報部２２１と同様であり、作業者情報は、実施の形態１と同様の作業者情報に加えて、作業者の予め定めた動作、作業者の視線の動き、脈拍、体温の情報が記憶されている。また、モノ情報は、実施の形態１と同様のモノ情報に加えて、モノの位置、モノの配置方向が記憶されている。

判定部２１４は、記憶部２２０のマスタ情報部２２１と実績情報部２２２、及び生産管理ＤＢ１１０に格納されている情報に基づいて、作業内容を判定する。具体的には、記憶部２２０のマスタ情報部２２１に格納された情報と実績情報部２２２に格納された情報とを突き合わせて比較する。その際、生産管理ＤＢ１１０を参照する。比較した結果、異常発生が起こりうる状況とその対処方法を出力する。

以上のように構成された作業支援システム１の動作について、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。図１１は、異常発生予測処理のフローチャートである。なお、この異常発生予測処理は、実施の形態１の図６−１０に示した各判定処理の前後の任意のタイミングで実行してよい。記憶部２２０のマスタ情報部２２１には、作業開始より前に、作業者マスタ情報、モノマスタ情報、設備マスタ情報及び総合マスタ情報が作業の基準情報として予め格納されている。

作業支援装置２００の演算部２１０は、作業開始時に処理をスタートする。演算部２１０の判定部２１４が判定処理を実行している間、作業者情報生成部２１１は第１検知部１０１が出力する信号に基づいて作業者情報を生成し、モノ情報生成部２１２は第２検知部１０２が出力する信号に基づいてモノ情報を生成し、設備情報生成部２１３は第３検知部１０３が出力する信号に基づいて設備情報を生成する。生成された作業者情報、モノ情報、設備情報と、これらを統合した総合情報は作業の実績情報として記憶部２２０の実績情報部２２２に記憶され随時更新される。

判定部２１４は、作業者情報を取得し（ステップＳ６０１）、モノ情報を取得して（ステップＳ６０２）、マスタ情報部２２１及び生産管理ＤＢ１１０に格納されている情報と照合する（ステップＳ６０３）。

作業者情報に含まれる作業者の動き、視線、体温、脈拍が、マスタ情報部２２１の総合マスタ情報に含まれている作業者に係る禁止情報に合致せず適正な範囲内であるか判定する（ステップＳ６０４）。また、モノ情報に含まれるモノの位置、配置方向が、マスタ情報部２２１の総合マスタ情報に含まれているモノに係る禁止情報に合致せず適正な範囲内であるか判定する（ステップＳ６０５）。作業者の動き、視線、体温、脈拍が適正な範囲内であり（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、かつ、モノの位置、配置方向が適正な範囲内である場合には（ステップＳ６０５：Ｙｅｓ）、作業者名又はモノの名称を実績情報部２２２の総合情報に格納して（ステップＳ６０６）、完了する。

一方、作業者の動き、視線、体温、脈拍が適正でなかった場合（ステップＳ６０４：Ｎｏ）、又は、モノの位置、配置方向が適正でなかった場合（ステップＳ６０５：Ｎｏ）は、異常発生が起こりうる状況と判定する。

判定部２１４が、異常発生が起こりうる状況と判定すると、その予測結果及び異常発生の種類に対応して予め記憶しておいた対処方法を出力部２３０のディスプレイ又はスピーカーから出力して（ステップＳ６０７）、処理を終了する。

このようにして、作業支援装置２００は、作業者が意図的な入力動作をすることなく、かつ、作業者の認識・判断に委ねることなく、自動で異常発生が起こりうる状況を検知して通知し、防止のための方法を提示することが可能となる。また、作業者及びモノの状況又は状態について客観的に判定する基準を設けたことにより、熟練工と素人工との間で作業中確認するポイントの違いによって発生する作業ミスも排除することができる。

以上説明したように本実施の形態に係る作業支援システム１は、作業者情報、モノ情報、設備情報及びこれらを統合した総合情報を取得し、これらの情報を予め記憶部２２０のマスタ情報部２２１に記憶しておいた作業者マスタ情報、モノマスタ情報及び設備マスタ情報、並びにこれらを統合した総合マスタ情報と照合する。総合マスタ情報は、作業者又はモノに係る禁止情報を含む。作業者情報に含まれる作業者の動き、視線、体温、脈拍又はモノ情報に含まれるモノの位置、配置方向が禁止情報に合致せず適正であるか否かを判定し、適正でない場合には、異常発生が起こりうる状況と判定し、判定結果と対処方法を出力部２３０から出力する。これにより、作業者が意図的な入力動作をすることなく、作業又はモノの状況又は状態から異常発生が起こりうる状態を判定し、異常発生を回避することが可能になる。

このように本発明は、作業者の状況又は状態を示す作業者検知信号に基づいて作業者情報を生成し、作業に使用するモノの状況又は状態を示すモノ検知信号に基づいてモノ情報を生成し、作業者情報に対応して予め登録した作業者マスタ情報と、モノ情報に対応して予め登録したモノマスタ情報と、作業者マスタ情報及びモノマスタ情報を統合して生成した作業の手順毎に要求される作業者及びモノに係る要求情報を含む総合マスタ情報と、を予め記憶部に記憶しておく。そして、作業者情報及びモノ情報を、作業者マスタ情報、モノマスタ情報及び総合マスタ情報に照合した結果に基づいて、作業の異常の有無又は異常発生が起こりうる状態を判定することとした。これにより、多種多様な作業に対して作業者が意図的な入力動作をすることなく、作業ミスを排除し、正確な作業を支援することが可能となる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。

例えば、上記実施の形態において、実績情報部２２２に格納された作業者情報、モノ情報、設備情報を、各マスタ情報と比較することにより、作業内容の異常を判定するとしたが、作業者情報、モノ情報、設備情報のいずれか１つ又は２つのみを判定に用いてもよい。又は他の情報と組み合わせて判定してもよい。

また、上記実施の形態に示したハードウェア構成及びフローチャートは一例であり、任意に変更及び修正が可能である。演算部２１０及び記憶部２２０で実現する各機能は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。

例えば、上記実施の形態の動作を実行するためのプログラムを、コンピュータが読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto Optical Disc）、メモリカード等の記録媒体に格納して配布し、プログラムをコンピュータにインストールすることにより、各機能を実現することができるコンピュータを構成してもよい。そして、各機能をＯＳ（Operating System）とアプリケーションとの分担、又はＯＳとアプリケーションとの協同により実現する場合には、ＯＳ以外の部分のみを記録媒体に格納してもよい。

１ 作業支援システム、１０１ 第１検知部、１０２ 第２検知部、１０３ 第３検知部、１１０ 生産管理ＤＢ、２００ 作業支援装置、２１０ 演算部、２１１ 作業者情報生成部、２１２ モノ情報生成部、２１３ 設備情報生成部、２１４ 判定部、２２０ 記憶部、２２１ マスタ情報部、２２２ 実績情報部、２３０ 出力部。

Claims (10)

1. 作業者の状況又は状態を示す作業者検知信号に基づいて作業者情報を生成する作業者情報生成部と、
   作業に使用するモノの状況又は状態を示すモノ検知信号に基づいてモノ情報を生成するモノ情報生成部と、
   前記作業者情報に対応して予め登録した作業者マスタ情報と、前記モノ情報に対応して予め登録したモノマスタ情報と、前記作業者マスタ情報及び前記モノマスタ情報を統合して生成した作業の手順毎に要求される作業者及びモノに係る要求情報を含む総合マスタ情報と、を記憶する記憶部と、
   前記作業者情報及び前記モノ情報を、前記作業者マスタ情報、前記モノマスタ情報及び前記総合マスタ情報に照合した結果に基づいて、作業の異常の有無又は異常発生が起こりうる状態を判定する判定部と、を備える、
   作業支援装置。
2. 前記作業者検知信号は、作業者の属性、作業者の存在の有無及び作業者の位置のいずれかを示す信号を含み、
   前記総合マスタ情報は、前記作業者の属性、前記作業者の存在の有無及び前記作業者の位置のいずれかに対して正常な作業を実行するために要求される情報を含む、
   請求項１に記載の作業支援装置。
3. 前記作業者検知信号は、作業者の予め定めた動作、作業者の視線の動き、脈拍及び体温のいずれかを示す信号を含み、
   前記総合マスタ情報は、異常が発生するときの前記作業者の予め定めた動作、前記作業者の視線の動き、前記脈拍及び前記体温のいずれかの範囲を示す禁止情報を含む、
   請求項１又は２に記載の作業支援装置。
4. 前記モノ検知信号は、作業で使用するモノについて、モノの属性、モノが予め定めた領域に存在しているか否か、モノが使用されているか否か及びモノの使用期限のいずれかを示す信号を含み、
   前記モノマスタ情報は、前記モノの属性、前記モノが予め定めた領域に存在しているか否か、前記モノが使用されているか否か及び前記モノの使用期限のいずれかに対して正常な作業を実行するために要求される情報を含む、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の作業支援装置。
5. 前記モノ検知信号は、作業で使用するモノについて、モノの位置又はモノの配置方向を示す信号を含み、
   前記総合マスタ情報は、異常が発生するときの前記モノの位置又は前記モノの配置方向を示す禁止情報を含む、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の作業支援装置。
6. 作業に使用する設備の状況又は状態を示す設備検知信号に基づいて設備情報を生成する設備情報生成部を、更に備え、
   前記記憶部は、前記設備情報に対応して予め登録した設備マスタ情報を含み、
   前記総合マスタ情報は、前記作業者マスタ情報、前記モノマスタ情報及び前記設備マスタ情報を統合して生成され、作業の手順毎に要求される作業者、モノ及び設備に係る要求情報を含み、
   前記判定部は、前記作業者情報、前記モノ情報及び前記設備情報を、前記作業者マスタ情報、前記モノマスタ情報、前記設備マスタ情報及び前記総合マスタ情報に照合した結果に基づいて、作業の異常の有無又は異常発生が起こりうる状態を判定する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の作業支援装置。
7. 前記設備検知信号は、設備の稼働又は非稼働、駆動又は停止、設備使用の段取りの有無及び異常又は警告の有無のいずれかを示す信号を含み、
   前記総合マスタ情報は、設備の稼働又は非稼働、駆動又は停止、設備使用の段取りの有無及び異常又は警告の有無のいずれかに対して正常な作業を実行するために要求される情報を含む、
   請求項６に記載の作業支援装置。
8. 作業者の状況又は状態を示す信号を検知して作業者検知信号を出力する第１検知部と、
   作業に使用するモノの状況又は状態を示す信号を検知してモノ検知信号を出力する第２検知部と、
   前記第１検知部が出力する前記作業者検知信号に基づいて作業者情報を生成する作業者情報生成部と、
   前記第２検知部が出力する前記モノ検知信号に基づいてモノ情報を生成するモノ情報生成部と、
   前記作業者情報に対応して予め登録した作業者マスタ情報と、前記モノ情報に対応して予め登録したモノマスタ情報と、前記作業者マスタ情報及び前記モノマスタ情報を統合して生成した作業の手順毎に要求される作業者及びモノに係る要求情報を含む総合マスタ情報と、を記憶する記憶部と、
   前記作業者情報及び前記モノ情報を、前記作業者マスタ情報、前記モノマスタ情報及び前記総合マスタ情報に照合した結果に基づいて、作業の異常の有無又は異常発生が起こりうる状態を判定する判定部と、を備える、
   作業支援システム。
9. 作業者の状況又は状態を示す作業者情報を生成する作業者情報生成ステップと、
   作業に使用するモノの状況又は状態を示すモノ情報を生成するモノ情報生成ステップと、
   記憶部に予め登録した、前記作業者情報に対応して要求される情報を含む作業者マスタ情報、前記モノ情報に対応して要求される情報を含むモノマスタ情報、及び作業の手順毎に要求される作業者及びモノに係る要求情報を含む総合マスタ情報に、前記作業者情報及び前記モノ情報を照合した結果に基づいて、作業の異常の有無又は異常発生が起こりうる状態を判定する判定ステップと、を有する、
   作業支援方法。
10. コンピュータを、
    作業者の状況又は状態を示す作業者情報を生成する作業者情報生成部、
    作業に使用するモノの状況又は状態を示すモノ情報を生成するモノ情報生成部、
    前記作業者情報に対応して予め登録した作業者マスタ情報と、前記モノ情報に対応して予め登録したモノマスタ情報と、作業の手順毎に要求される作業者及びモノに係る要求情報を含む総合マスタ情報と、を記憶する記憶部、
    前記作業者情報及び前記モノ情報を、前記作業者マスタ情報、前記モノマスタ情報及び前記総合マスタ情報に照合した結果に基づいて、作業の異常の有無又は異常発生が起こりうる状態を判定する判定部、
    として機能させるプログラム。

Images