JP2023068509A - 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】生産現場における課題抽出の手間を削減できること。【解決手段】情報処理装置は、信号を取得する主体である信号取得主体と、当該信号取得主体から取得された当該信号の値と、当該信号が取得された時を表すタイムスタンプと、当該信号の信号名とを含むセンサ情報を取得するセンサ情報取得部と、信号取得主体による工程を含む作業工程の構成を示す工程情報を取得する工程情報取得部と、工程情報に基づいて、センサ情報どうしを紐づける紐づけ部と、紐づけ部が紐づけたセンサ情報を、工程情報に基づく表示規則によって表示させる表示制御部と、を備える。【選択図】図3
Description
本発明は、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。
工場などの生産現場では、QCD(品質、費用、納期)の改善が常に課題となっており、IoT(Internet of Things)により得られるデータに基づく課題抽出が行われるようになってきた。例えば、特定の種類の機械に設けられて、センサで得たデータに基づいて不良の発生した製品の生産時の情報を特定する品質管理システムが知られている(特許文献1)。
従来の品質管理システムにおいて、センサから得られる各種のデータは、予め定義されたスキーマに基づいて互いの関連性が表現されていた。しかし、生産物の種類、生産の仕方、データの取れ方などは、生産現場によって様々である。例えば、ワークの識別、設備状態、計測値は工場により様々である。そのため、生産現場における課題を視覚化する処理は、生産現場ごとにスキーマを構築する必要があった。例えば従来、ビジネス・インテリジェンス(Business Intelligence:BI)ツールのように、IoTにより得られるデータに対して、個別の表示設定がなされ画面に表示していた。そのような方法では、得られたデータを見たい情報として表示できるように編集するまでに、個別に編集プログラムを作成する必要があった。
生産現場における課題抽出の手間を削減することが求められている。
生産現場における課題抽出の手間を削減することが求められている。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、生産現場における課題抽出の手間を削減できる情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムを提供する。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、信号を取得する主体である信号取得主体と、当該信号取得主体から取得された当該信号の値と、当該信号が取得された時を表すタイムスタンプと、当該信号の信号名とを含むセンサ情報を取得するセンサ情報取得部と、前記信号取得主体による工程を含む作業工程の構成を示す工程情報を取得する工程情報取得部と、前記工程情報に基づいて、前記センサ情報どうしを紐づける紐づけ部と、前記紐づけ部が紐づけた前記センサ情報を、前記工程情報に基づく表示規則によって表示させる表示制御部と、を備える情報処理装置である。
また、本発明の一態様は、上記の情報処理装置において、前記工程情報及び前記タイムスタンプに基づいて前記センサ情報を作業工程単位にグループ化する分類部をさらに備える。
また、本発明の一態様は、上記の情報処理装置において、前記作業工程とは、前記信号取得主体である設備による工程を含むワークに対する作業工程である。
また、本発明の一態様は、上記の情報処理装置において、前記分類部は、前記工程情報に基づいて、前記センサ情報をワーク単位または設備単位にグループ化する。
また、本発明の一態様は、上記の情報処理装置において、前記作業工程とは、作業者が行う作業の作業工程である。
また、本発明の一態様は、上記の情報処理装置において、前記分類部は、前記工程情報に基づいて、前記センサ情報を作業者単位にグループ化する。
また、本発明の一態様は、上記の情報処理装置において、前記工程情報を生成する工程情報生成部をさらに備える。
また、本発明の一態様は、上記の情報処理装置において、前記センサ情報の属性のうち少なくとも前記信号取得主体および前記信号名を編集するセンサ情報編集部をさらに備える。
また、本発明の一態様は、信号を取得する主体である信号取得主体と、当該信号取得主体から取得された当該信号の値と、当該信号が取得された時を表すタイムスタンプと、当該信号の信号名とを含むセンサ情報を取得するセンサ情報取得ステップと、前記信号取得主体による工程を含む作業工程の構成を示す工程情報を取得する工程情報取得ステップと、前記工程情報に基づいて、前記センサ情報どうしを紐づける紐づけステップと、前記紐づけステップが紐づけた前記センサ情報を、前記工程情報に基づく表示規則によって表示させる表示制御ステップと、を有する情報処理方法である。
また、本発明の一態様は、コンピュータに、信号を取得する主体である信号取得主体と、当該信号取得主体から取得された当該信号の値と、当該信号が取得された時を表すタイムスタンプと、当該信号の信号名とを含むセンサ情報を取得するセンサ情報取得ステップと、前記信号取得主体による工程を含む作業工程の構成を示す工程情報を取得する工程情報取得ステップと、前記工程情報に基づいて、前記センサ情報どうしを紐づける紐づけステップと、前記紐づけステップが紐づけた前記センサ情報を、前記工程情報に基づく表示規則によって表示させる表示制御ステップと、を実行させるためのプログラムである。
本発明によれば、生産現場における課題抽出の手間を削減できる。
(第1の実施形態)
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
[生産管理システム1の概要]
図1及び図2を参照し、本実施形態に係る生産管理システム1の構成、及び処理の概要について説明する。
図1は、本実施形態に係る生産管理システム1の構成の一例を示す図である。生産管理システム1は、工場などの生産現場において、設備や作業者の効率、生産物の品質を表示するためのシステムである。生産管理システム1は、情報処理装置2と、接続装置3と、端末装置4と、表示装置5とを備える。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
[生産管理システム1の概要]
図1及び図2を参照し、本実施形態に係る生産管理システム1の構成、及び処理の概要について説明する。
図1は、本実施形態に係る生産管理システム1の構成の一例を示す図である。生産管理システム1は、工場などの生産現場において、設備や作業者の効率、生産物の品質を表示するためのシステムである。生産管理システム1は、情報処理装置2と、接続装置3と、端末装置4と、表示装置5とを備える。
情報処理装置2は、生産現場に備えられる各種のセンシング主体から、接続装置3または端末装置4を介してセンサ情報を取得する。情報処理装置2は、工程情報に基づいてセンサ情報どうしを紐づける。情報処理装置2は、紐づけたセンサ情報を、工程情報に基づく表示規則によって表示装置5に表示させる。
情報処理装置2は、一例として、1台のサーバである。情報処理装置2では、1台のサーバにおいて、複数のオペレーションシステム(OS)を動作させる。つまり、情報処理装置2は、仮想サーバである。なお、情報処理装置2は、複数台のサーバによって構成されてもよい。
接続装置3、及び端末装置4はそれぞれ、生産現場に備えられる各種のセンシング主体から出力されるセンサ信号を取得する。センサ信号とは、センシング主体から出力される信号である。接続装置3及び端末装置4はそれぞれ、取得したセンサ信号を情報処理装置2に出力する。接続装置3及び端末装置4はそれぞれ、各種のセンシング主体それぞれと有線または無線によって接続され、各種のセンシング主体からセンサ信号をそれぞれ取得する。
各種のセンシング主体には、例えば、各種の設備に備えられるセンサ、ボタン、ブザー、作業者に携帯される携帯端末装置、カメラなどが含まれる。センシング主体は、信号を取得する主体である信号取得主体の一例である。
各種の設備とは、例えば、各種の工作機、加工機、組付機、検査機、コンピュータ数値制御(Computerized Numerical Control:CNC)を利用した工作機械、プログラマブルロジックコントローラ(Programmable Logic Controller:PLC)、ロボットなどである。また、各種の設備には、部品の受け入れ時の検査や、加工し組み立てられて出荷される製品の検査に用いられる検査機も含まれる。各種の設備が取得するセンサ信号には、例えば、作業ID、ロット、生産オーダー、シリアルナンバーなどが含まれる。
各種の設備とは、例えば、各種の工作機、加工機、組付機、検査機、コンピュータ数値制御(Computerized Numerical Control:CNC)を利用した工作機械、プログラマブルロジックコントローラ(Programmable Logic Controller:PLC)、ロボットなどである。また、各種の設備には、部品の受け入れ時の検査や、加工し組み立てられて出荷される製品の検査に用いられる検査機も含まれる。各種の設備が取得するセンサ信号には、例えば、作業ID、ロット、生産オーダー、シリアルナンバーなどが含まれる。
作業者に携帯される携帯端末装置とは、例えば、タブレット端末、スマートフォンなどである。携帯端末装置が取得するセンサ信号とは、作業者によって入力される各種の情報である。作業者は、携帯端末装置に抜取り検査、停止理由、検査結果入力、設備点検結果、保全記録などを入力する。作業者によって各種の情報が入力される携帯端末装置は、信号を取得する主体である信号取得主体の一例である。
カメラは、生産現場を撮像し動画として記録する。カメラが取得するセンサ信号とは、動画データおよび静止画データである。
カメラは、生産現場を撮像し動画として記録する。カメラが取得するセンサ信号とは、動画データおよび静止画データである。
接続装置3は、一例として、センサ信号を取得するために特化された接続装置である。端末装置4は、一例として、サーバやパーソナルコンピュータ(Personal Computer:PC)などのコンピュータである。
なお、図1においては、接続装置3及び端末装置4はそれぞれ1つしか示されていないが、生産管理システム1は、接続装置3及び端末装置4それぞれのセンシング主体の数に応じて接続装置3及び端末装置4それぞれを複数備える。
なお、図1においては、接続装置3及び端末装置4はそれぞれ1つしか示されていないが、生産管理システム1は、接続装置3及び端末装置4それぞれのセンシング主体の数に応じて接続装置3及び端末装置4それぞれを複数備える。
接続装置3、または端末装置4から出力されるセンサ信号は、情報処理装置2に備えられるコネクタを介して情報処理装置2に入力される。情報処理装置2は、入力されるセンサ信号をセンサ情報C1として取得する。つまり、情報処理装置2は、各種のセンシング主体から出力されるセンサ信号をセンサ情報C1として取得する。
情報処理装置2は、取得したセンサ情報C1に基づいて情報処理を行い、結果を表示装置5に表示させる。表示装置5は、情報処理装置2による情報処理の結果を、標準画面上に表示する。または、表示装置5は、当該結果を、ビジネス・インテリジェンス(Business Intelligence:BI)や、AI(Artificial Intelligence)に基づく分析ツールを用いて表示する。
表示装置5は、例えば、ディスプレイである。
表示装置5は、例えば、ディスプレイである。
ここで図2を参照し、情報処理装置2による情報処理の流れの概要について説明する。図2は、本実施形態に係る情報処理の流れの概要の一例を示す図である。情報処理装置2による情報処理は、センサ信号マッピング機能、モデル信号生成機能、辞書機能、及び情報表示機能を含む。センサ信号マッピング機能、モデル信号生成機能、辞書機能、及び情報表示機能はそれぞれ、図2において機能F1、機能F2、機能F3、及び機能F4としてそれぞれ示されている。
情報処理装置2は、センサ情報C1に含まれるセンサ信号の信号名とキー信号(予約信号ともいう)とを対応づける(センサ信号マッピング機能)。ここで情報処理装置2は、センサから取得されたセンサ信号に含まれる信号名を、対応づけたキー信号によって更新する。キー信号は、信号辞書または生産資源辞書に、予め定められた工場モデルに応じて登録されている。信号辞書、及び生産資源辞書は、データベースとして情報処理装置2に記憶され、情報処理装置2は、情報処理の過程において参照される(辞書機能)。
工場モデルとは、センシング主体である設備による工程を含むワークに対する作業工程の構成を示すモデルである。工場モデルは、信号辞書、及び生産資源辞書に基づいている(辞書機能)。工場モデルには、トレーサビリティモデル、設備総合効率(Overall Equipment Effectiveness:OEE)モデルなどがある。
情報処理装置2は、センサ信号のセンシング主体と、当該センシング主体から取得された当該センサ信号の値と、当該センサ信号が取得された時を表すタイムスタンプと、当該センサ信号の信号名とを組にしたデータを生成する。当該データを生信号ともいう。
情報処理装置2は、生信号を生成すると、当該生信号を、生信号が時系列に並べられたキュー(時系列キューA2という)に追加する。時系列キューA2は、データベースとして情報処理装置2に記憶されている。
情報処理装置2は、生信号を生成すると、当該生信号を、生信号が時系列に並べられたキュー(時系列キューA2という)に追加する。時系列キューA2は、データベースとして情報処理装置2に記憶されている。
情報処理装置2は、予め定められた工場モデルに基づいて、時系列キューA2に格納されている生信号どうしを紐付けることによってモデル信号を生成する(モデル信号生成機能)。
情報処理装置2は、生成したモデル信号を、モデル信号が並べられたキュー(モデル信号キューA3という)に追加する。モデル信号キューA3は、データベースとして情報処理装置2に記憶されている。
情報処理装置2は、データベースに保存されているモデル信号キューA3に含まれるモデル信号から、表示する対象を信号辞書、生産資源辞書に基づいて選択する(辞書機能)。情報処理装置2は、選択したモデル信号を、画面表示辞書に基づいて表示装置5に表示させる(情報表示機能、辞書機能)。画面表示辞書は、工場モデルに基づく表示規則を示す。モデル信号は、画面表示辞書に基づいて表示画面に対応づけられる。
[情報処理装置2の機能構成]
図3は、本実施形態に係る情報処理装置2の機能構成の一例を示す図である。情報処理装置2は、センサ情報取得部20と、工程情報取得部21と、外部情報取得部22と、センサ信号マッピング部23と、紐づけ部24と、分類部25と、工程情報生成部26と、センサ情報編集部27と、表示制御部28と、記憶部210とを備える。
図3は、本実施形態に係る情報処理装置2の機能構成の一例を示す図である。情報処理装置2は、センサ情報取得部20と、工程情報取得部21と、外部情報取得部22と、センサ信号マッピング部23と、紐づけ部24と、分類部25と、工程情報生成部26と、センサ情報編集部27と、表示制御部28と、記憶部210とを備える。
情報処理装置2が備える各機能部は、CPU(Central Processing Unit)がROM(Read Only Memory)からプログラムを読み込んで処理を実行することにより実現される。なお、上述したように本実施形態では、情報処理装置2は仮想サーバであるため、情報処理装置2が備える各機能部は、1以上の仮想サーバによって分散されて実現される。
センサ情報取得部20は、センサ情報C1を取得する。センサ情報C1は、信号のセンシング主体と、当該センシング主体から取得された当該信号の値と、当該信号が取得された時を表すタイムスタンプと、当該信号の信号名とを含む。
工程情報取得部21は、工程情報A1を取得する。工程情報A1は、センシング主体である設備による工程を含むワークに対する作業工程の構成を示す情報である。工程情報A1には、信号辞書情報A11、及び生産資源辞書情報A12が含まれる。また、上述したように工場モデルは、信号辞書情報A11、及び生産資源辞書情報A12に基づいている。本実施形態では、工場モデルとしてトレーサビリティモデルである工場モデルM1が用いられる。
外部情報取得部22は、外部情報A5を取得する。外部情報A5は、生産現場における計画値、設計値、カレンダー、生産数などを示す。外部情報A5は、例えば、センサ信号の値を評価するために用いられる。例えば、センサ信号の値と、外部情報A5に含まれる設計値とが比較されて、当該センサ信号の値について可否が評価される。
ここで外部情報A5のデータの形式は、生信号のデータの形式と同様である。つまり、外部情報A5は、少なくとも外部情報を取得(生成)する主体と、当該外部情報の情報名と、当該外部情報の値(生産現場における計画値、設計値、カレンダー、生産数など)とを組にしたデータである。これによって、外部情報取得部22は、外部情報A5を参照する際、データの種類によってデータの参照方法を変更する必要がなく、簡便にデータの参照を行うことができる。なお、外部情報A5において、外部情報を取得(生成)する主体の値は、空であってもよい。
センサ信号マッピング部23は、センサ情報C1に含まれるセンサ信号の信号名とキー信号とを対応づける。キー信号は、信号辞書情報A11、または生産資源辞書情報A12によって示されている。
なお、上述したセンサ情報取得部20、及びセンサ信号マッピング部23は、図1に示したコネクタを含んで構成される。
なお、センサ信号の信号名とキー信号を対応づけは、接続装置3または端末装置4によって行われてもよい。その場合、情報処理装置2の構成からセンサ信号マッピング部23は省略されてよい。
なお、センサ信号の信号名とキー信号を対応づけは、接続装置3または端末装置4によって行われてもよい。その場合、情報処理装置2の構成からセンサ信号マッピング部23は省略されてよい。
紐づけ部24は、工程情報A1に基づいて、集計データ、指標値計算結果やセンサ情報C1どうしを紐づける。紐づけ部24は、集計データ、指標値計算結果やセンサ情報C1どうしを紐づけた結果、モデル信号を生成する。紐づけ部24は、集計データ、指標値計算結果やセンサ情報C1どうしを紐付ける処理において、分類部25による集計データ、指標値計算結果やセンサ情報C1のグループ化の結果を用いる。
分類部25は、工程情報A1及びタイムスタンプに基づいてセンサ情報C1を作業工程単位にグループ化する。また、分類部25は、工程情報A1に基づいて、センサ情報C1をワーク単位または設備単位にグループ化する。
工程情報生成部26は、工程情報A1を生成する。
センサ情報編集部27は、センサ情報C1の属性のうち少なくともセンシング主体および信号名を編集する。
工程情報生成部26は、工程情報A1を生成する。
センサ情報編集部27は、センサ情報C1の属性のうち少なくともセンシング主体および信号名を編集する。
表示制御部28は、紐づけ部24が紐づけたセンサ情報C1を、工程情報A1に基づく表示規則によって表示させる。
操作受付部29は、情報処理装置2のユーザからの各種の操作を受け付ける。
操作受付部29は、情報処理装置2のユーザからの各種の操作を受け付ける。
記憶部210は、各種の情報を記憶する。記憶部210が記憶する情報には、工程情報A1、時系列キューA2、モデル信号キューA3、表示規則情報A4、及び外部情報A5が含まれる。
表示規則情報A4は、工程情報A1に基づく表示規則を示す。表示規則情報A4は、上述した画面表示辞書を含む。
記憶部210は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。
表示規則情報A4は、工程情報A1に基づく表示規則を示す。表示規則情報A4は、上述した画面表示辞書を含む。
記憶部210は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。
[情報処理装置2の情報処理の流れ]
図4は、本実施形態に係る情報処理の流れの一例を示す図である。
ステップS10:センサ情報取得部20は、センサ情報C1を取得する。センサ情報取得部20は、センシング主体から接続装置3または端末装置4を介してセンサ情報C1が出力される度に、センサ情報C1を取得する。センサ情報取得部20は、取得したセンサ情報C1をセンサ信号マッピング部23に供給する。
図4は、本実施形態に係る情報処理の流れの一例を示す図である。
ステップS10:センサ情報取得部20は、センサ情報C1を取得する。センサ情報取得部20は、センシング主体から接続装置3または端末装置4を介してセンサ情報C1が出力される度に、センサ情報C1を取得する。センサ情報取得部20は、取得したセンサ情報C1をセンサ信号マッピング部23に供給する。
センサ情報取得部20は、情報処理装置2に備えられるコネクタによってセンサ情報C1を取得する。コネクタは、センシング主体の数に応じて1以上備えられており、コネクタとセンシング主体とは、予め対応づけられている。当該対応づけは、生産管理システム1のユーザによって予め行われる。
ステップS20:工程情報取得部21は、工程情報A1を取得する。工程情報取得部21は、記憶部210から工程情報A1を読み出すことによって工程情報A1を取得する。工程情報取得部21は、取得した工程情報A1に含まれる信号辞書情報A11をセンサ信号マッピング部23に供給する。
ステップS30:センサ信号マッピング部23は、センサ情報C1に含まれるセンサ信号の信号名とキー信号とを対応づける。センサ信号マッピング部23は、工程情報取得部21から供給される信号辞書情報A11または生産資源辞書情報A12に含まれるキー信号によって、当該信号名を更新する。
センサ信号マッピング部23は、信号辞書情報A11または生産資源辞書情報A12に含まれるキー信号のなかから、センサ情報C1を取得したコネクタに対応づけられたセンシング主体に応じて予め指定されたキー信号によって、当該コネクタによって取得された信号名を更新する。
ステップS40:センサ信号マッピング部23は、生信号を生成する。センサ信号マッピング部23は、センサ信号のセンシング主体と、当該センシング主体から取得された当該センサ信号の値と、当該センサ信号が取得された時を表すタイムスタンプと、当該センサ信号の信号名とを組にすることによって生信号を生成する。
センサ信号マッピング部23は、生成した生信号を時系列キューA2に追加する。情報処理装置2は、生成した生信号に含まれるタイムスタンプに基づいて、当該生信号を時系列の順に時系列キューA2に追加する。
図5に、時系列キューA2の一例を示す。図5に示す時系列キューA2に格納されている生信号では、センシング主体である「設備」と、タイムスタンプと、信号名と、センサ信号の値とが組になっている。
図5に示す時系列キューA2では、センシング主体である「設備」として「切断機」と、「組付機1」との2種類が格納されている。図5に示す時系列キューA2では、タイムスタンプが示す時刻は、簡単のため「T1」などの文字によって示されている。「T1」、「T2」、・・・は、この順に時間の順序となっている。図5に示す時系列キューA2では、信号名として「投入」、「S/N」、「加工条件1」、「排出」、「加工条件2」、「搬出」、「子部品S/N」、及び「測定値1」が格納されている。なお、「S/N」はシリアルナンバーの略称である。図5では、センサ信号の信号名のうち、キー信号と対応づけられた信号名は、下線を付して示されている。図5に示す時系列キューA2では、センサ信号の値として、信号名に応じた値が格納されている。
図4に戻って情報処理の流れの説明を続ける。
ステップS50:紐づけ部24は、モデル信号を生成する。紐づけ部24は、工場モデルM1に基づいて生信号どうしを紐づけることによってモデル信号を生成する。
上述したようにモデル信号は、生信号どうしを紐づけることによって生成される。この意味において、モデル信号は生信号どうしの関係を表現する信号である。
ステップS50:紐づけ部24は、モデル信号を生成する。紐づけ部24は、工場モデルM1に基づいて生信号どうしを紐づけることによってモデル信号を生成する。
上述したようにモデル信号は、生信号どうしを紐づけることによって生成される。この意味において、モデル信号は生信号どうしの関係を表現する信号である。
モデル信号のデータの形式は、生信号のデータの形式と同様である。つまり、モデル信号は、少なくともセンサ信号のセンシング主体と、当該センサ信号の信号名と、当該センサ信号の値とを組にしたデータである。モデル信号は、モデル信号キューA3において、上述した形式のデータとして格納される。これによって、情報処理装置2は、モデル信号を参照する際、モデル信号の種類によってデータの参照方法を変更する必要がなく、簡便にデータの参照を行うことができる。
モデル信号においてセンシング主体のデータは、モデル信号の生成の過程において工場モデルに基づいて生成される。上述したように、モデル信号では、センシング主体と、センサ信号の値とは組にされている。そのため、工場モデルにおいては、実際のセンシング主体のように、モデル信号に含まれるセンシング主体はセンサ信号の値を取得する仮想設備に相当する。
なお、モデル信号では、センサ信号の値は、センシング主体から取得された実際のセンサ信号の値が格納される場合と、モデル信号の生成の過程において生成された値が格納される場合とがある。また、モデル信号では、工場モデルに基づいて閾値などを用いて指標が算出された値が、センサ信号の値として格納される場合がある。工場モデルに基づいて値が算出されるという意味においても、モデル信号に含まれるセンシング主体は仮想設備に相当する。
ここで図6を参照し、紐づけ部24がモデル信号を生成する処理であるモデル信号生成処理について説明する。図6は、本実施形態に係るモデル信号生成処理の一例を示す図である。図6では、工場モデルがトレーサビリティモデルである工場モデルM1である場合のモデル信号生成処理について説明する。
ステップS110;紐づけ部24は、「サイクル」信号を生成する。紐づけ部24は、記憶部210に記憶されたモデル信号キューA3を読み出す。紐づけ部24は、分類部25に生信号を作業工程単位にグループ化する処理を実行させる。生信号を作業工程単位にグループ化する方法は、工場モデルM1に示されている。ここでトレーサビリティモデルにおいては、当該作業工程を「サイクル」という。
分類部25は、工場モデルM1に基づいて、モデル信号キューA3において、センシング主体が同一の「設備」である生信号について、信号名が「投入」である生信号(「投入」信号)から信号名が「排出」である生信号(「排出」信号)までの1以上の生信号を1つの「サイクル」に属する生信号に分類する。「投入」信号、及び「排出」信号はそれぞれ、「サイクル」の開始、及び終了にそれぞれ対応する。
ここでモデル信号キューA3では、生信号は時系列に配列されているため、「投入」信号から「排出」信号までのセンサ信号もまたタイムスタンプの順に配列されている。したがって、分類部25は、工場モデルM1及びタイムスタンプに基づいてセンサ情報C1を作業工程単位にグループ化する。これによって、情報処理装置2では、データの種類によらずにグループ化ができるため、データモデルの構築、追加を柔軟に行うことを可能にしている。
なお、分類部25は、センシング主体がある「設備」である生信号について、信号名が「投入」である生信号から信号名が「排出」である生信号を除いた、残りの生信号についても隣り合っている生信号同士をまとめて1つの「サイクル」に分類する。
上述した図5に示す時系列キューA2の例では、生信号は合計3つの「サイクル」に分類される。まず、「設備」が「切断機」である生信号について、信号名が「投入」である生信号から信号名が「排出」である生信号までの4つの生信号(タイムスタンプが「T1」から「T4」までの生信号)が1つ目の「サイクル」に分類される。1つ目の「サイクル」の名称を、「[切断機=C1]」とする。
次に、「設備」が「切断機」である生信号について、1つ目の「サイクル」に分類されなかった残りの生信号として信号名が「S/N」の生信号と、「加工条件2」の生信号との2つの生信号(タイムスタンプが「T5」から「T6」までの生信号)が2つ目の「サイクル」に分類される。2つ目の「サイクル」の名称を、「[切断機=C2]」とする。
最後に、「設備」が「組付機1」である生信号について、信号名が「投入」である生信号から信号名が「排出」である生信号までの5つの生信号(タイムスタンプが「T16」から「T21」までの生信号)が3つ目の「サイクル」に分類される。3つ目の「サイクル」の名称を、「[組付機=C1]」とする。
紐づけ部24は、分類部25が生信号を1つの「サイクル」に分類する度に、「サイクル」信号を1つ生成する。「サイクル」信号は、モデル信号の1つである。「サイクル」信号では、センシング主体のデータとして、当該「サイクル」に分類された生信号のセンシング主体である「設備」が格納される。「サイクル」信号では、信号名として「サイクル」が格納される。「サイクル」信号では、信号の値として、当該「サイクル」の名称が格納される。
紐づけ部24は、生成したモデル信号をモデル信号キューA3に追加する。
紐づけ部24は、生成したモデル信号をモデル信号キューA3に追加する。
図7に、モデル信号キューA3の一例を示す。図7に示す行R1に含まれるモデル信号は、図5に示した時系列キューA2に含まれる生信号が3つの「サイクル」に分類されたことに応じて生成された3つのモデル信号(「サイクル」信号)である。
また、紐づけ部24は、生成した「サイクル」信号と、当該「サイクル」信号を生成する際に1つの「サイクル」に分類した1以上の生信号それぞれとを紐付けることによって、新たなモデル信号を生成する。紐づけ部24は、当該新たに生成したモデル信号において、センシング主体のデータとして、「サイクル」信号におけるセンサ信号の値を格納する。また、紐づけ部24は、当該新たに生成したモデル信号において、センサ信号の信号名、及びセンサ信号の値としてそれぞれ、当該新たに生成した「サイクル」信号を生成する際に「サイクル」信号と紐づけた生信号におけるセンサ信号の信号名、及びセンサ信号の値をそれぞれ格納する。
紐づけ部24は、生成したモデル信号をモデル信号キューA3に追加する。
紐づけ部24は、生成したモデル信号をモデル信号キューA3に追加する。
上述したように、紐づけ部24は、モデル信号を生成すると、当該モデル信号を生成する際に作業工程に分類した1以上の生信号それぞれと、当該モデル信号とを紐付けることによって、新たなモデル信号を生成する。
図7に示す行R2に含まれるモデル信号は、行R1に含まれる3つの「サイクル」信号それぞれに紐づけられて新たに生成されたモデル信号の一例である。行R21、行R22、行R23にそれぞれ含まれるモデル信号は、行R1に含まれる「[切断機=C1]」、「[切断機=C2]」、「[組付機=C1]」それぞれの「サイクル」信号に紐づけられている。
図7に示す行R2に含まれるモデル信号では、行R1に含まれる3つのモデル信号が、それらのモデル信号を生成する際に作業工程に分類した1以上の生信号それぞれと、当該モデル信号とが紐付けられている。行R2に含まれるモデル信号では、センシング主体のデータとして、行R2に含まれるモデル信号を生成する際に生信号と紐づけられた行R1に含まれるモデル信号である「サイクル」信号におけるセンサ信号の値(「[切断機=C1]」、「[切断機=C2]」、「[組付機=C1]」が格納されている。行R2に含まれるモデル信号では、センサ信号の信号名、及びセンサ信号の値としてそれぞれ、行R2に含まれるモデル信号を生成する際にモデル信号と紐づけられた生信号におけるセンサ信号の信号名、及びセンサ信号の値(「投入」、「TRUE」など)がそれぞれ格納されている。
ステップS120:分類部25は、ワーク番号を生成する。分類部25は、モデル信号キューA3を参照し、ある「サイクル」にグループ化された「サイクル」信号に含まれる信号名から「S/N」を抽出する。紐づけ部24は、分類部25によって信号名「S/N」が抽出されると、当該信号名「S/N」に紐づけてワーク番号を生成する。なお、紐づけ部24は、分類部25によって抽出された信号名「S/N」が既に抽出されている場合、当該信号名「S/N」に紐づけられたワーク番号は既に生成されているため、ワーク番号を重複して生成しない。
紐づけ部24は、生成したワーク番号に基づいて新たにモデル信号を生成する。当該モデル信号では、センシング主体のデータとしてワーク番号が格納される。当該モデル信号では、信号名として「S/N」が格納される。当該モデル信号では、センサ信号の値として「S/N」の値が格納される。図7に示す行R3に含まれるモデル信号は、ワーク番号に基づいて生成されたモデル信号の一例である。当該モデル信号では、センシング主体のデータとして「[Work#1]」が格納されている。
紐づけ部24は、生成したモデル信号をモデル信号キューA3に追加する。
紐づけ部24は、生成したモデル信号をモデル信号キューA3に追加する。
ステップS130:紐づけ部24は、「通過ワーク」信号、及び「OK/NG」信号を生成する。「通過ワーク」信号、及び「OK/NG」信号は、モデル信号の一例である。
紐づけ部24は、モデル信号キューA3を参照し、ある「サイクル」にグループ化された「サイクル」信号に含まれる信号名から「排出」を抽出する。紐づけ部24は、信号名「排出」が抽出された場合、当該信号名「排出」に紐づけて「通過ワーク」信号を生成する。
紐づけ部24は、モデル信号キューA3を参照し、ある「サイクル」にグループ化された「サイクル」信号に含まれる信号名から「排出」を抽出する。紐づけ部24は、信号名「排出」が抽出された場合、当該信号名「排出」に紐づけて「通過ワーク」信号を生成する。
ここで紐づけ部24は、信号名「排出」が抽出された「サイクル」信号のセンサ信号の値が、作業工程が正常に終了したことを示す値(例えば、「TRUE」、「OK」など)である場合、「通過ワーク」信号として、「OK通過ワーク」信号を生成する。一方、紐づけ部24は、信号名「排出」が抽出された「サイクル」信号のセンサ信号の値が、作業工程が正常に終了しなかったことを示す値(例えば、「FALSE」、「NG」など)である場合、「通過ワーク」信号として、「NG通過ワーク」信号を生成する。
また、紐づけ部24は、信号名「排出」を抽出すると、ワーク番号に紐づけて「OK/NG」信号を生成する。
図7に示す行R4に含まれるモデル信号は、「[組付機=C1]」の「サイクル」信号に含まれる信号名から抽出された信号名「排出」に紐づけて生成された「OK通過ワーク」信号の一例である。当該「OK通過ワーク」信号では、センシング主体のデータとして「組立ライン」が格納され、信号名として「OK通過ワーク」が格納され、センサ信号の値として「[Work#1]」が格納されている。ここでセンシング主体として格納されたデータである「組立ライン」は、工場モデルM1に予め含まれている値である。
図7に示す行R5に含まれるモデル信号は、ワーク番号に紐づけて生成された「OK/NG」信号の一例である。当該「OK通過ワーク」信号では、センシング主体のデータとして「[Work#1]」が格納され、信号名として「OK/NG」が格納され、センサ信号の値として「OK」が格納されている。
上述したように、分類部25は、工程情報A1に基づいて、センサ情報C1をワーク単位または設備単位にグループ化する。これによって、情報処理装置2では、モデル信号を介して、各作業工程をワークや設備に紐づけることができる。
ステップS140:紐づけ部24は、「通過サイクル」信号を生成する。「通過サイクル」信号は、モデル信号の一例である。紐づけ部24は、ステップS130において信号名「排出」が抽出された「サイクル」に紐づけて「通過サイクル」信号を生成する。なお、紐づけ部24は、信号名「排出」が抽出されていない「サイクル」については、「通過サイクル」信号を生成しない。
「通過サイクル」信号では、センシング主体のデータとして、ステップS120において生成されたワーク番号が格納される。「通過サイクル」信号では、センサ信号の値として、「サイクル」の名称(「サイクル」信号におけるセンシング主体のデータの値)が格納される。
図7に示す行R5に含まれる2つのモデル信号はそれぞれ、「通過サイクル」信号の一例である。
図7に示す行R5に含まれる2つのモデル信号はそれぞれ、「通過サイクル」信号の一例である。
ステップS150:紐づけ部24は、「サイクル」内に子部品シリアル番号(「子部品S/N」)があるか否かを判定する。紐づけ部24は、分類部25に「サイクル」信号から子部品シリアル番号を抽出させる。紐づけ部24は、分類部25による抽出結果に基づいて判定を行う。
紐づけ部24は、「サイクル」内に子部品シリアル番号があると判定した場合(ステップS150;YES)、ステップS160の処理を実行する。一方、紐づけ部24は、「サイクル」内に子部品シリアル番号がないと判定した場合(ステップS150;NO)、モデル信号生成処理を終了する。
紐づけ部24は、「サイクル」内に子部品シリアル番号があると判定した場合(ステップS150;YES)、ステップS160の処理を実行する。一方、紐づけ部24は、「サイクル」内に子部品シリアル番号がないと判定した場合(ステップS150;NO)、モデル信号生成処理を終了する。
ステップS160:紐づけ部24は、「子部品ワーク」信号を生成する。「子部品ワーク」信号は、モデル信号の一例である。
紐づけ部24は、「子部品ワーク」信号を生成する前に、「子部品S/N」信号を生成する。紐づけ部24は、分類部25が抽出した子部品シリアル番号に紐づけて、「子部品S/N」信号を生成する。図7に示す行R71に含まれるモデル信号は、「子部品S/N」信号の一例である。
紐づけ部24は、「子部品ワーク」信号を生成する前に、「子部品S/N」信号を生成する。紐づけ部24は、分類部25が抽出した子部品シリアル番号に紐づけて、「子部品S/N」信号を生成する。図7に示す行R71に含まれるモデル信号は、「子部品S/N」信号の一例である。
紐づけ部24は、生成した「子部品S/N」信号におけるセンシング主体のデータに格納されているワーク番号に基づいて、子部品ワーク番号を生成する。紐づけ部24は、生成した子部品ワーク番号を、センサ信号の値のデータに格納して、「子部品ワーク」信号を生成する。図7に示す行R72に含まれるモデル信号は、「子部品ワーク」信号の一例である。
以上で、紐づけ部24は、モデル信号生成処理を終了する。
以上で、紐づけ部24は、モデル信号生成処理を終了する。
ここで図8を参照し、工場モデルについて説明する。
図8は、本実施形態に係る工場モデルの一例を示す図である。工場モデルでは、仮想設備において、ワークに対して作業が行われることがモデル化されている。図8に示す工場モデルでは、仮想設備として、「組立ライン」に「切断機」、「組付機」が備えられている。当該工場モデルでは、ワーク番号「[Work#1]」、「[Work#2]」によって示されるワークに対して、「切断機」、「組付機」の設備それぞれによって、「サイクル」という作業工程を単位として作業が行われることがモデル化されている。
図8は、本実施形態に係る工場モデルの一例を示す図である。工場モデルでは、仮想設備において、ワークに対して作業が行われることがモデル化されている。図8に示す工場モデルでは、仮想設備として、「組立ライン」に「切断機」、「組付機」が備えられている。当該工場モデルでは、ワーク番号「[Work#1]」、「[Work#2]」によって示されるワークに対して、「切断機」、「組付機」の設備それぞれによって、「サイクル」という作業工程を単位として作業が行われることがモデル化されている。
上述したようにモデル信号は、紐づけ部24によって工場モデルM1に基づいて生成される。モデル信号は、工場モデルM1に基づいてセンサ情報C1がグループ化され、かつセンサ情報C1どうしが紐づけられて生成される。その結果、センサ情報C1は、工場モデルM1が示す作業工程単位、ワーク単位または設備単位にグループ化される。
図4に戻って情報処理の流れの説明を続ける。
ステップS60:表示制御部28は、モデル信号に含まれるデータを表示規則情報A4に基づいて表示する。
ステップS60:表示制御部28は、モデル信号に含まれるデータを表示規則情報A4に基づいて表示する。
ここで図9を参照し、表示制御部28によるモデル信号に含まれるデータを表示規則情報A4に基づいて表示する表示処理について説明する。図9は、本実施形態に係る表示処理の一例を示す図である。
ステップS210:操作受付部29は、情報処理装置2のユーザから検索条件を示す操作を受け付ける。当該検索条件は、例えば、特定の条件を満たす設備、ワーク、または作業工程のうちいずれか1以上によって示される。
ステップS220:表示制御部28は、操作受付部29が受け付けた操作が示す検索条件と、表示規則情報A4とに基づいて、モデル信号キューA3のなかから当該検索条件を満たす設備、ワーク、または作業工程に紐づけられたモデル信号を抽出する。表示制御部28は、表示規則情報A4に基づいて、抽出したモデル信号に含まれるデータから表示画面を生成する。
表示規則情報A4では、工場モデルM1に基づいて、モデル信号に含まれるデータのうちいずれの種類のデータを組にして表示対象とするかが指定されている。上述したように、モデル信号は、センサ信号のセンシング主体、当該センサ信号の信号名、当該センサ信号の値が組にされた形式のデータである。表示規則情報A4では、例えば、センシング主体のデータが共通する1以上のモデル信号におけるセンサ信号の値の組が表示対象として指定される。
また、表示規則情報A4では、データの種類によっては、工場モデルM1に基づいて、当該データと紐づけられているデータを参照することが指定されている。データが参照されている場合には、参照されたデータが表示対象のデータとなる。例えば、表示対象のデータとしてある信号名が指定され、当該信号名と紐づけられたセンサ信号の値が参照されている場合、当該センサ信号の値が表示対象のデータとなる。
また、表示規則情報A4では、表示対象として指定されたデータの組において、それらのデータが表示される際の配置が工場モデルM1に基づいて指定される。
また、表示規則情報A4では、工場モデルM1に基づいて、データを表示するための表示画面のテンプレートが指定される。当該テンプレートには、表示画面のレイアウトやデザインなどの設定が含まれる。情報処理装置2では、当該テンプレートによって、データの割り当てを行うだけで表示画面を生成できる。
また、表示規則情報A4では、工場モデルM1に基づいて、データを表示するための表示画面のテンプレートが指定される。当該テンプレートには、表示画面のレイアウトやデザインなどの設定が含まれる。情報処理装置2では、当該テンプレートによって、データの割り当てを行うだけで表示画面を生成できる。
ステップS230:表示制御部28は、表示規則情報A4に基づいて、抽出したモデル信号に含まれるデータを表示する。ここで表示制御部28は、表示規則情報A4に基づいて、抽出したモデル信号に含まれるデータを表示するための表示画面を生成する。表示制御部28は、生成した表示画面を表示装置5に表示させる。
なお、表示制御部28は、表示規則情報A4に基づいて、抽出したモデル信号に含まれるデータを、CSV(Comma Separated Value)の形式にしてファイルに出力してもよい。
以上で、表示制御部28は、表示処理を終了する。
以上で、情報処理装置2は、情報処理を終了する。
なお、表示制御部28は、表示規則情報A4に基づいて、抽出したモデル信号に含まれるデータを、CSV(Comma Separated Value)の形式にしてファイルに出力してもよい。
以上で、表示制御部28は、表示処理を終了する。
以上で、情報処理装置2は、情報処理を終了する。
ここで図10を参照し、検索条件及び表示規則情報A4について説明する。
図10に示す例では、検索条件として、入力された「組立ライン」における「OK通過ワーク」が指定されている。ワークのなかから「OK通過ワーク」信号に含まれるセンサ信号の値によって示されるワークが、ワーク番号によって抽出される。抽出されたワーク番号によって示されるワークをセンシング主体のデータとして有するモデル信号が抽出される。
図10に示す例では、検索条件として、入力された「組立ライン」における「OK通過ワーク」が指定されている。ワークのなかから「OK通過ワーク」信号に含まれるセンサ信号の値によって示されるワークが、ワーク番号によって抽出される。抽出されたワーク番号によって示されるワークをセンシング主体のデータとして有するモデル信号が抽出される。
図10に示す例では、表示規則情報A4によって、センシング主体としてワーク番号が指定され、センサ信号の信号名として「S/N」、「OK/NG」、「加工条件」、「検査値」、及び「子部品シリアル番号」が指定されている。また、それらの信号名それぞれについて、当該センサ信号の値を参照することが指定されている。
上述したように、検索条件に基づいて抽出されたモデル信号に含まれるデータから該当するデータが、表示規則情報A4に基づいて抽出、または参照されて表示画面に表示される。
上述したように、検索条件に基づいて抽出されたモデル信号に含まれるデータから該当するデータが、表示規則情報A4に基づいて抽出、または参照されて表示画面に表示される。
図11に表示画面の一例を示す。図11に示す例では、表示画面は、ワーク番号毎に各種データが格納される行と列からなる2次元の表形式のデータである。当該各種データは、上述したように表示規則情報A4によって、ワークと組にして表示することが指定されている信号名の参照先であるセンサ信号の値である。
ここで図12を参照し、表示規則情報A4によって指定されるテンプレートが用いられた場合の表示画面について説明する。図12は、本実施形態に係る表示画面の一例を示す図である。表示画面P1は、工場モデルがトレーサビリティモデルである場合のテンプレートを用いて生成された表示画面の一例である。表示画面P1では、指定期間内に対象のラインにおいて生産された構成品を含めた製品の品質が表示されている。
領域P10には、検索条件が示されている。領域P11には、製品(ワーク)について、シリアル番号、サイクル、構成品(子部品)のシリアル番号、各種のセンサ信号の値、「OK/NG」信号の値、構成品(子部品)のサイクル、加工条件が表示されている。
上述したように、表示処理では、表示画面に表示するためのデータが工場モデルM1に基づいて抽出される。
ここで図13を参照し、表示制御部28によるデータ抽出処理の別の一例について説明する。図13は、本実施形態に係る表示処理におけるデータ抽出処理の流れの一例を示す図である。
ここで図13を参照し、表示制御部28によるデータ抽出処理の別の一例について説明する。図13は、本実施形態に係る表示処理におけるデータ抽出処理の流れの一例を示す図である。
図13に示すデータには、生産資源、IoT(Internet of Things)データ、外部データが含まれる。生産資源は、生産資源辞書情報A12によって予め指定されるデータである。生産資源には、ライン構成、監視対象などのデータが含まれる。IoTデータは、各種のセンシング主体から取得されたデータであり、時系列キューA2、モデル信号キューA3の一例である。外部データは、計画や設計値についてのデータである。外部データは、CSVファイルや表計算ソフトによって作成されたファイルを用いて読み込まれるか、生産管理システム1の外部のデータベースから取得される。
また、モデル信号を生成することによってセンサ信号の値としてIoTデータ(モデル信号キューA3)に予めに格納すると、データのリソースの面でコストが高くなってしまう場合がある。その場合には、関数による戻り値が利用されてよい。検索条件が入力されると、検索条件に応じた外部関数による演算が即時に実行される。その結果、検索条件で指定された値として、外部関数による戻り値が検索結果として表示される。
データのリソースの面でコストが高くなってしまう場合とは、例えば、個体識別による追跡(トレーサビリティ)が不可能な場合である。追跡が不可能な場合の具体例としては、各工程の標準サイクルタイムと稼働状況とに基づいて、「時間」により通過工程の「通過時刻」を予測計算する場合がある。
上述したように、情報処理装置2では、信号辞書情報A11に基づいてモデル信号キューA3が生成され、かつモデル信号どうしが紐付けられている(信号辞書機能)。また、表示規則情報A4では、工場モデルM1に基づいて、モデル信号どうしが紐付けられた結果に基づいて、データの参照先が指定されている。
上述したように、表示制御部28は、検索条件と、表示規則情報A4とに基づいて、モデル信号キューA3のなかから当該検索条件を満たす設備、ワーク、または作業工程に紐づけられたモデル信号を抽出する(データ抽出機能)。表示規則情報A4は、信号辞書情報A11を含む工程情報A1に基づいている。そのため、表示制御部28は、モデル信号を抽出する際に、信号辞書情報A11に基づいて、検索条件に応じたモデル信号を抽出する。表示制御部28は、表示規則情報A4に基づいて、抽出したモデル信号に含まれるデータから表示画面を生成する(画面表示機能)。
例えば、ある一日にラインを通過したワークのシリアル番号を表示するために、検索条件として、期間を指定する情報とともに「組立ライン」、及び「OK通過ワーク」が入力される。信号辞書情報A11では、例えば、信号名「OK通過ワーク」と、「情報ソース=IoT」とのデータの参照先とが対応づけられている。この場合、IoTデータとして保存されているモデル信号から「OK通過ワーク」信号が抽出される。
また例えば、製品シリアル番号から特定工程の通過時刻を表示するために、検索条件として、シリアル番号と、工程名が入力される。信号辞書情報A11では、例えば、「通過時刻」と、「情報ソース=関数F(x)」とのデータの参照先とが対応づけられている。この場合、関数F(x)が呼び出されて時刻が算出される。
上述した構成によって、情報処理装置2では、工場モデルに基づいて生成されたモデル信号キューA3からデータを抽出する際に、信号辞書情報A11によってあるデータと当該データの参照先とが対応づけられているため、工場モデルの構造に依存せずにデータを抽出できる。
また、情報処理装置2では、計画値、設計値の参照、予め指定される生産資源(ライン構成など)の参照、関数によって即時に算出して得られる指標なども、目的に応じた信号名を検索条件として指定するだけで表示されるため、ユーザは参照するデータの種類によらず同様の操作を行うだけで済む。
工場モデルM1では、予め用意されたパッケージに含まれていないセンサ信号が追加されてもよい。ここで図14を参照し、センサ信号として動画データが追加される場合について説明する。図14は、本実施形態に係るセンサ信号として動画データが追加される場合の情報処理の概要の一例を示す図である。生産設備に備えられる各種の設備がセンシングできる範囲は限られている。各種の設備がセンシングできる範囲を補足するためにカメラによって撮像される動画データを用いる。
センサ信号として動画データが追加される場合、生産管理システム1は、図1や図3に示した構成とともに、動画切り出しサーバ6を備える。動画切り出しサーバ6は、情報処理装置2とは別体として備えられてもよいし、情報処理装置2が備える各機能部と同様に仮想サーバとして情報処理装置2に備えられてもよい。
動画切り出しサーバ6は、工場内に設置されたカメラ(不図示)によって撮像された動画データを取得する。動画切り出しサーバ6は、当該動画データに含まれるフレームから切り出し信号に基づいて所定のフレームを切り出す。
切り出し信号は、フレームの切り出しの開始と終了の時期に対応づけられたセンサ信号である。フレームの切り出しの開始の時期に対応づけられた切り出し信号を「From」信号ともいう。フレームの切り出しの終了の時期に対応づけられた切り出し信号を「To」信号ともいう。切り出し信号としていずれのセンサ信号を用いるかは、信号辞書情報A11において設定される。
図14に示す例では、組立機にワークが搬入されると信号名が「搬入」であるセンサ信号(「搬入」信号)が出力され、組立機からワークが搬出されると信号名が「搬出」であるセンサ信号(「搬出」信号)が出力される。「搬入」信号は、「From」信号として用いられる。「搬出」信号は、「To」信号として用いられる。
動画切り出しサーバ6は、「From」信号を取得してから「To」信号を取得するまでの時期に、「インデックス」信号を出力する。「インデックス」信号は、センサ信号であって、動画切り出しサーバ6が切り出す動画データのインデックスを値としてもつ。
動画切り出しサーバ6が出力する「インデックス」信号は、センシング主体を「カメラ」、信号名を「インデックス」、センサ信号の値を動画データのインデックスとして、他のセンサ信号と同様に情報処理装置2が備えるセンサ情報取得部20によって取得される。
動画データのインデックスは、紐つけて切り出された動画データを、生産時の異常、設備の状態などと紐づけて再生するために用いられる。例えば、動画データを停止理由に紐つけて参照する場合、当該動画データを再生することによって設備異常などを確認できる。また、例えば、動画データをサイクルに紐づけて参照する場合、当該動画データを再生することによって加工状態や待ちなどを確認できる。
ここで図15を参照し、工場モデルと表示画面との関係についてまとめる。図15は、本実施形態に係る工場モデルと表示画面との関係の概要の一例を示す図である。
工場モデルM1は、本実施形態で説明したトレーサビリティの工場モデルの一例である。工場モデルでは、信号どうしが階層構造によって紐づいている。例えば、工場モデルM1では、「工場」信号が最上層に配置される。「工場」信号の直下には、「ライン」信号が配置される。「ライン」信号の直下には、1以上の「設備」信号、及び1以上の「ワーク」信号がそれぞれ配置される。1以上の「設備」信号の直下には、1以上の「サイクル」信号が配置される。
工場モデルM1は、本実施形態で説明したトレーサビリティの工場モデルの一例である。工場モデルでは、信号どうしが階層構造によって紐づいている。例えば、工場モデルM1では、「工場」信号が最上層に配置される。「工場」信号の直下には、「ライン」信号が配置される。「ライン」信号の直下には、1以上の「設備」信号、及び1以上の「ワーク」信号がそれぞれ配置される。1以上の「設備」信号の直下には、1以上の「サイクル」信号が配置される。
上述したように、情報処理装置2では、工場モデルに基づいてモデル信号が生成される。工場モデルM1に含まれている各種の信号名に、1以上の各種のモデル信号が紐づけられる。モデル信号には、各種のデータ(センサ情報C1)が組にされて含まれる。
表示対象となるデータを指定する検索条件に応じて、工場モデルに基づいてデータが参照されることによって、モデル信号に含まれる各種のデータから表示対象のデータが抽出される。
画面表示機能によって、抽出されたデータが工場モデルに基づいて表示される。表示画面D1は、トレーサビリティの工場モデルに基づいて表示される表示画面を示す。
画面表示機能によって、抽出されたデータが工場モデルに基づいて表示される。表示画面D1は、トレーサビリティの工場モデルに基づいて表示される表示画面を示す。
なお、少なくともセンシング主体および信号名は、ユーザによって編集されてよい。編集には、変更、追加を含む。当該編集の操作は、操作受付部29によって受け付けられる。センサ情報編集部27は、操作受付部29が受け付けた編集の操作に基づいて、センサ情報C1の属性のうち少なくともセンシング主体および信号名を編集する。これによって、情報処理装置2では、生産現場固有の設備からセンサ信号を取得したい場合に、ユーザはセンシング主体および信号名を編集できる。
また、工場モデルの構成要素は、ユーザによって追加されてよい。例えば、ユーザによる操作によって、信号辞書、または生産資源辞書には予め含まれていないライン、設備、または作業工程などの信号名が追加されてよい。また、工場モデル自体が、ユーザによって追加されてよい。
工場モデルの構成要素を追加する操作、または工場モデルを追加する操作はそれぞれ、操作受付部29によって受け付けられる。工程情報生成部26は、操作受付部29が受け付けた操作に基づいて、信号辞書情報A11、または生産資源辞書情報A12に信号名を追加する。工程情報生成部26は、追加した信号名と、信号辞書、または生産資源辞書に予め含まれている信号名とを紐づける。
したがって、工程情報生成部26は、信号辞書情報A11、または生産資源辞書情報A12を生成する。つまり、工程情報生成部26は、工程情報A1を生成する。これによって、情報処理装置2では、生産現場に共通の課題とともに、生産現場固有の課題を抽出したい場合に、ユーザは工程情報A1(信号辞書情報A11及び生産資源辞書情報A12によって示される工場モデル)を変更できる。
[工場モデルの特徴]
上述したように、本実施形態に係る情報処理装置2による情報処理とは、工場モデルに基づくデータの可視化の処理である。ここで情報処理装置2による情報処理の特徴についてまとめる。以下に説明する特徴は、工場モデルの種類によらず共通する特徴である。
上述したように、本実施形態に係る情報処理装置2による情報処理とは、工場モデルに基づくデータの可視化の処理である。ここで情報処理装置2による情報処理の特徴についてまとめる。以下に説明する特徴は、工場モデルの種類によらず共通する特徴である。
当該情報処理では、生産現場において可視化したいデータ(見たい情報)を、必要最小限の信号(キー信号)を入力するだけで提供できる。
当該情報処理では、生産現場において可視化したいデータが、予めパッケージ(信号辞書情報A11、生産資源辞書情報A12)に組み込まれている。また当該情報処理では、パッケージに予め組み込まれていないデータについては、アドインソフトにより随時追加できる。
当該情報処理では、必要最小限の信号(キー信号)の組は工場モデル毎に決められ、ユーザがキー信号に、実際にセンサから取得されるセンサ信号の値を予め割り当てる。これによって、キー信号とセンサ信号との間での信号名が異なる場合であっても、工場モデルにおいては、実際のセンサ信号をキー信号として扱うことができる。
当該情報処理では、生産現場において可視化したいデータが、予めパッケージ(信号辞書情報A11、生産資源辞書情報A12)に組み込まれている。また当該情報処理では、パッケージに予め組み込まれていないデータについては、アドインソフトにより随時追加できる。
当該情報処理では、必要最小限の信号(キー信号)の組は工場モデル毎に決められ、ユーザがキー信号に、実際にセンサから取得されるセンサ信号の値を予め割り当てる。これによって、キー信号とセンサ信号との間での信号名が異なる場合であっても、工場モデルにおいては、実際のセンサ信号をキー信号として扱うことができる。
当該情報処理では、センサ信号、生産資源(例えば、ライン構成など)、設計・計画値(例えば、生産計画やカレンダーなど)、及びそれらを組み合わせて計算した結果を同じ形式(センサ信号のセンシング主体、センサ信号の信号名、センサ信号の値)で統一的に扱うことができる。そのため、当該情報処理では、表示画面に表示させるデータの抽出を、信号辞書を介してデータソースを意識せずに扱えるため、キー信号と併せることでテンプレート化が可能である。
当該情報処理では、センサ信号を組み合わせて計算した結果(例えば、出来高予測やOEE値など)は、関数による即時計算だけでなく、事前計算して、IoTデータ(生信号、モデル信号)と同じ形式で保存して参照可能となる。そのため、当該情報処理では、参照時の計算コストが低減できる。例えば、日毎の集計を日に一度事前計算しておくことできる。また、例えば、数か月のスパンでは、日毎のOEE指標値の推移をみるなどすることができる。
当該情報処理では、キー信号、仮想設備(工場モデルに基づくモデル信号の生成)、テンプレート画面の組で生産現場におけるデータの可視化が可能となる。キー信号、仮想設備、テンプレート画面それぞれは、アドインソフトにより随時追加できる。当該情報処理では、このキー信号、仮想設備、テンプレート画面の組を用いることで、従来に比べて大幅に可視化の手間が省ける。
当該情報処理では、モデル信号を生成する処理において、時系列キューA2においてあるキー信号から別のキー信号までの生信号が1つのグループに分類される。つまり、あるセンサ信号が出力されてから別のセンサ信号が出力されるまでの期間において出力されたセンサ信号をグループ化することができる。これにより、キー信号に対応するセンサ信号以外のセンサ信号もモデルの中に組み込むことができる。トレーサビリティモデルの例では、該当工程の該当サイクルにおいて各種のセンサ信号が出力される。例えば、該当サイクルにおいて、油圧などの設備状態や半径などの品質測定値をそれぞれセンサ信号の値としてもつセンサ信号が出力される。
以上、情報処理装置2による情報処理の特徴のうち工場モデルの種類によらず共通する特徴について説明した。一方、工場モデル毎に、キー信号、モデル信号、テンプレート画面は異なる。以下に、本実施形態の工場モデルM1であるトレーサビリティモデルの特徴を説明する。
トレーサビリティモデルでは、信号名がシリアル番号でないモデル信号であっても、モデル信号どうしをワーク番号に基づいて紐づけることによって、モデル信号がいずれのワークの作業工程に対応しているかを識別できる。本実施形態では、ワーク番号をセンシング主体として、サイクルをセンサ信号の値としてもつモデル信号である「サイクル通過」信号が生成される例について説明した。当該「サイクル通過」信号によって、ワーク番号とサイクルとが紐づけられるため、当該サイクルに含まれる各種のモデル信号が、ワーク番号に対応するワークの作業工程に対応しているかを識別できる。
トレーサビリティモデルでは、再加工の場合など、同一工程を複数通過したワークであっても、通過毎に識別できる。同一のワークの測定値などが複数回記録されるが、何回目の通過の測定値であったか識別可能である。
トレーサビリティモデルでは、並列工程の場合に、いずれの設備をワークが通過したかを識別できる。
トレーサビリティモデルでは、各設備から出力されるセンサ信号の値に基づいて、ラインや工場での出来高、NG数などを自動算出できる。
トレーサビリティモデルでは、並列工程の場合に、いずれの設備をワークが通過したかを識別できる。
トレーサビリティモデルでは、各設備から出力されるセンサ信号の値に基づいて、ラインや工場での出来高、NG数などを自動算出できる。
トレーサビリティモデルでは、予め用意されたパッケージに含まれていないセンサ信号(例えば、動画データ)を追加した場合、当該追加されたセンサ信号をサイクルの開始(例えば、「投入」信号が発生する時期)から終了(例えば、「排出」信号が発生する時期)までの間で発生させる。これによって、追加されたセンサ信号を簡単にサイクルに含めることが可能で、当該追加されたセンサ信号を追跡可能な信号とすることができる。
[変形例1]
工場モデルの他の例として、OEEモデルがある。以下では、本実施形態の変形例として、OEEモデルについて説明する。
図16は、本変形例に係る工場モデルの一例を示す図である。工場モデルM21、工場モデルM22はそれぞれ、OEEモデルの一例である。工場モデルM21では、「設備1」信号が最上層に配置される。「設備1」信号の直下には、「稼働」信号、「停止」信号、「OK」信号、及び「NG」信号がそれぞれ配置される。「稼働」信号、及び「停止」信号それぞれの直下には、設備の稼働状態を示す各種の信号(「油圧異常」信号など)が1以上配置される。
工場モデルの他の例として、OEEモデルがある。以下では、本実施形態の変形例として、OEEモデルについて説明する。
図16は、本変形例に係る工場モデルの一例を示す図である。工場モデルM21、工場モデルM22はそれぞれ、OEEモデルの一例である。工場モデルM21では、「設備1」信号が最上層に配置される。「設備1」信号の直下には、「稼働」信号、「停止」信号、「OK」信号、及び「NG」信号がそれぞれ配置される。「稼働」信号、及び「停止」信号それぞれの直下には、設備の稼働状態を示す各種の信号(「油圧異常」信号など)が1以上配置される。
工場モデルM22では、「OEE」信号が最上層に配置される。「OEE」信号は、工場モデルM21と同じ構造をもつ工場モデルの「設備1」信号の下に、「OK」信号、及び「NG」信号とともに配置されている。「OEE」信号の直下には、「OEE指標」信号、「ロス時間」信号、及び「頻度」信号が配置される。
OEEモデルでは、設備の各種の稼働状態(設備停止や待ちなど)を示すモデル信号が、稼働状態のさらに詳細な状態や原因(停止理由など)を示すモデル信号とともに保持される。
稼働状態のさらに詳細な状態や原因の把握の方法には、いくつかの種類が設けられる。例えば、チョコ停については、設定値以下の停止時間のものは、自動でチョコ停に分類される。また、例えば、アラームなどの状態を見て、特定の停止理由をユーザが予め設定する。モデル信号が生成された後に、ユーザが停止理由を入力してもよい。監視信号を指定して、理由をユーザが予め設定する。監視信号は、例えば、上述の図14において説明した「From」信号及び「To」信号などが利用される。カレンダーを参照して、理由(非稼働や休み時間など)をつける。
OEEモデルでは、指標値やロス時間を区分別に予め区間集計したものを自動生成する。例えば、不良ロス、性能ロスを数量などから算出して、稼働時間から差し引きロス時間として集計する。
ここで図17を参照し、表示規則情報A4によって指定されるテンプレートが用いられた場合の表示画面について説明する。図17は、本変形例に係る表示画面の一例を示す図である。表示画面P2は、工場モデルがOEEモデルである場合のテンプレートを用いて生成された表示画面の一例である。表示画面P2では、指定期間内に対象のラインにおけるある加工工程における各種のOEEが表示されている。
領域P20には、検索条件が示されている。領域P21には、算出されたOEEと目標OEEとの比較結果が示されている。OEEは、設備稼働率と、性能稼働率と、良品率との積として算出されている。目標OEEは、外部情報A5に含まれている。領域P22には、出来高が示されている。領域P23には、算出された性能稼働率が示されている。領域P24には、設備停止理由の分析結果が示されている。
[各種データの整理]
各工場モデルについて、生産資源辞書情報A12、外部情報A5、生信号、モデル信号、表示規則情報A4のそれぞれについて、パッケージ(PKG)として予め提供されるデータと、ユーザによって設定されるデータとを表にして整理する。図18は、本実施形態に係るパッケージとして予め提供されるデータと、ユーザによって設定されるデータとを整理した表の一例を示す図である。
各工場モデルについて、生産資源辞書情報A12、外部情報A5、生信号、モデル信号、表示規則情報A4のそれぞれについて、パッケージ(PKG)として予め提供されるデータと、ユーザによって設定されるデータとを表にして整理する。図18は、本実施形態に係るパッケージとして予め提供されるデータと、ユーザによって設定されるデータとを整理した表の一例を示す図である。
生産資源辞書は、生産資源辞書情報A12に含まれる。生信号は各種センシング主体から取得されるセンサ信号である。計画値、設計値は、外部情報A5に含まれる。モデル信号は、工場モデルに基づいて生成されるセンサ信号であるため、ユーザによっては設定されない。表示画面のテンプレートは、表示規則情報A4に含まれる。
次に図19を参照し、各工場モデルの構成要素について整理する。
図19は、本実施形態に係る各工場モデルの構成要素の一覧の一例を示す図である。図19では、トレーサビリティモデル、及びOEEモデルそれぞれの構成要素の一覧を示す。
上述したように、工場モデルの構成要素には、センサからのセンサ信号が割当てられる生信号、生産資源として予め定義されるデータ、工場モデルに基づいて仮想設備によって生成されるセンサ信号(モデル信号)の値などが含まれる。
図19は、本実施形態に係る各工場モデルの構成要素の一覧の一例を示す図である。図19では、トレーサビリティモデル、及びOEEモデルそれぞれの構成要素の一覧を示す。
上述したように、工場モデルの構成要素には、センサからのセンサ信号が割当てられる生信号、生産資源として予め定義されるデータ、工場モデルに基づいて仮想設備によって生成されるセンサ信号(モデル信号)の値などが含まれる。
ここで図20及び図21を参照し、ユーザが設定を行うための設定画面について説明する。
図20は、本実施形態に係る設定画面P3の一例を示す図である。設定画面P3では、生産資源が設定される。領域P30には、ライン構成、及び設備構成が階層構造をなして表示されている。領域P31には、プロパティが表示されている。当該階層構造は、それらのライン構成、設備構成、及びプロパティが互いにどのように紐づいているかを示す。ユーザは、設定画面P3によって、生産資源について各構成がどのように紐づいているかを確認しながら生産資源の設定を行うことができる。
図20は、本実施形態に係る設定画面P3の一例を示す図である。設定画面P3では、生産資源が設定される。領域P30には、ライン構成、及び設備構成が階層構造をなして表示されている。領域P31には、プロパティが表示されている。当該階層構造は、それらのライン構成、設備構成、及びプロパティが互いにどのように紐づいているかを示す。ユーザは、設定画面P3によって、生産資源について各構成がどのように紐づいているかを確認しながら生産資源の設定を行うことができる。
図21は、本実施形態に係る設定画面P4の一例を示す図である。設定画面P4では、信号の割り当てが設定される。領域P40には、生信号、及びモデル信号の一覧が階層構造をなして表示されている。当該階層構造は、それらの生信号、及びモデル信号が互いにどのように紐づいているかを示す。領域P41には、センシング主体から取得されるセンサ信号の一覧が表示されている。ユーザは、設定画面P4によって、センサ信号を生信号に割り当てるための設定を行うことができる。また、ユーザは、設定画面P4によって、生信号、及びモデル信号がどのように紐づいているかを確認できる。
なお、本実施形態では、作業工程とは、信号取得主体である設備による工程を含むワークに対する作業工程であり、分類部25は、当該作業工程の構成を示す工程情報に基づいて、センサ情報C1をワーク単位または設備単位にグループ化する場合の一例について説明したが、これに限られない。作業工程とは、作業者が行う作業の作業工程であってもよい。その場合、分類部25は、作業者が行う作業の作業工程の構成を示す工程情報に基づいて、センサ情報C1を作業者単位にグループ化する。作業者が行う作業には、例えば、作業者が部品を運搬する作業、作業者が部品を加工する作業、作業者が部品を組み立てる作業などが含まれる。
作業工程が作業者が行う作業の作業工程である場合、信号取得主体は、本実施形態と同様に、例えば、各種の設備に備えられるセンサ、ボタン、ブザー、作業者に携帯される携帯端末装置、カメラなどである。特に、信号取得主体が携帯端末装置である場合、作業者は、携帯端末装置に作業工程に関する各種の情報を入力することによって、当該携帯端末装置に信号を取得させる。
また、作業工程には、設備による工程を含むワークに対する作業工程と、作業者が行う作業の作業工程との両方が含まれてもよい。
作業工程が作業者が行う作業の作業工程である場合、信号取得主体は、本実施形態と同様に、例えば、各種の設備に備えられるセンサ、ボタン、ブザー、作業者に携帯される携帯端末装置、カメラなどである。特に、信号取得主体が携帯端末装置である場合、作業者は、携帯端末装置に作業工程に関する各種の情報を入力することによって、当該携帯端末装置に信号を取得させる。
また、作業工程には、設備による工程を含むワークに対する作業工程と、作業者が行う作業の作業工程との両方が含まれてもよい。
以上に説明したように、本実施形態に係る情報処理装置2は、センサ情報取得部20と、工程情報取得部21と、紐づけ部24と、表示制御部28とを備える。
センサ情報取得部20は、信号を取得する主体である信号取得主体(本実施形態において、センシング主体)と、当該信号取得主体(本実施形態において、センシング主体)から取得された当該信号の値と、当該信号が取得された時を表すタイムスタンプと、当該信号の信号名とを含むセンサ情報C1を取得する。
工程情報取得部21は、信号取得主体(本実施形態において、センシング主体)である設備による工程を含む作業工程の構成を示す工程情報A1を取得する。
紐づけ部24は、工程情報A1に基づいて、センサ情報C1どうしを紐づける。
表示制御部28は、紐づけ部24が紐づけたセンサ情報C1を、工程情報A1に基づく表示規則によって表示させる。
センサ情報取得部20は、信号を取得する主体である信号取得主体(本実施形態において、センシング主体)と、当該信号取得主体(本実施形態において、センシング主体)から取得された当該信号の値と、当該信号が取得された時を表すタイムスタンプと、当該信号の信号名とを含むセンサ情報C1を取得する。
工程情報取得部21は、信号取得主体(本実施形態において、センシング主体)である設備による工程を含む作業工程の構成を示す工程情報A1を取得する。
紐づけ部24は、工程情報A1に基づいて、センサ情報C1どうしを紐づける。
表示制御部28は、紐づけ部24が紐づけたセンサ情報C1を、工程情報A1に基づく表示規則によって表示させる。
この構成により、本実施形態に係る情報処理装置2では、生産現場に共通する課題抽出の方法を汎用的にパッケージ(工程情報A1)に内包できるため、生産現場における課題抽出の手間を大幅に削減できる。
工場などの生産現場では、QCD(品質、費用、納期)の改善が常に課題となっており、IoT(Internet of Things)により得られるデータに基づく課題抽出が行われるようになってきた。しかしながら、生産物の種類、生産の仕方、データの取れ方などは、生産現場によって様々である。一方で、抽出したい課題はQCDに基づいており、設備や作業者の効率や結果としての生産物の品質などであり、生産現場で共通である。
情報処理装置2では、課題抽出に用いられるデータが生産現場によって様々であることと、抽出したい課題は生産現場で共通であることとのギャップを埋める手間を大幅に削減するものである。情報処理装置2では、生産現場に共通する課題抽出の方法を汎用的にパッケージ(工程情報A1)に内包できるため、結果として素早く工場の課題抽出が行え、改善のサイクルを短期化することができる。
情報処理装置2では、課題抽出に用いられるデータが生産現場によって様々であることと、抽出したい課題は生産現場で共通であることとのギャップを埋める手間を大幅に削減するものである。情報処理装置2では、生産現場に共通する課題抽出の方法を汎用的にパッケージ(工程情報A1)に内包できるため、結果として素早く工場の課題抽出が行え、改善のサイクルを短期化することができる。
情報処理装置2では、データの形式においても従来に比べて柔軟なデータモデル構築、追加を可能にしている。従来は、予め定義されたスキーマに基づいてデータが保存され、データ間の関係は、予め定義されたスキーマ内で表現されていた。情報処理装置2では、生信号どうしの関係を表現するモデル信号のデータ形式は、生信号のデータ形式と同様であるため、生信号どうしの関係を表現するモデル信号を生信号と同様にして保持することができる。情報処理装置2では、生信号どうしの関係を表現するモデル信号(本実施形態において、例えば、サイクル信号)を生成する処理において、時系列キューA2において時系列の順に生信号が格納されていることを利用する。これによって、情報処理装置2では、データモデルの構築、追加を柔軟に行うことを可能にしている。
情報処理装置2では、生産現場に共通する課題抽出の方法を汎用的にパッケージ(工程情報A1)に内包している。情報処理装置2では、パッケージ(工程情報A1)によって、IoTデータ(各種のセンシング主体から出力されるセンサ信号)から柔軟なデータモデルを機構することができる。情報処理装置2では、パッケージ(工程情報A1)によって、工程情報A1に基づく表示規則(表示規則情報A4)に基づいて生産現場に共通の表示設定ができ、当該表示設定に基づく表示画面が実現できる。
また、情報処理装置2では、ユーザは、取得されたセンサ信号をキー信号に割り当て、検索条件を指定するだけで、主要指標が得られるため、生産現場における課題抽出の手間を大幅に削減できる。
従来、センサからセンサ信号を取得するために、工場のライン毎に個別にビジネス・インテリジェンス(Business Intelligence:BI)ツールを設定、または個別のプログラムによって処理する必要があった。センサから取得されるセンサ信号や、知りたい設備の状態、ワークの計測値、ワークの個体の識別方法などがライン毎に異なるため、個別に設定をする必要があったためである。特にワークの個体の識別方法がライン毎に異なる場合が多く、またシリアル番号などのワークの個体の識別子を全てのセンサデータに含めることが現実的に難しく、個別の設定が複雑になり、BIツールの活用スピードが上がらなかった。
情報処理装置2では、モデル信号を介して、各作業工程をワーク番号に紐づけることができる。
従来、センサからセンサ信号を取得するために、工場のライン毎に個別にビジネス・インテリジェンス(Business Intelligence:BI)ツールを設定、または個別のプログラムによって処理する必要があった。センサから取得されるセンサ信号や、知りたい設備の状態、ワークの計測値、ワークの個体の識別方法などがライン毎に異なるため、個別に設定をする必要があったためである。特にワークの個体の識別方法がライン毎に異なる場合が多く、またシリアル番号などのワークの個体の識別子を全てのセンサデータに含めることが現実的に難しく、個別の設定が複雑になり、BIツールの活用スピードが上がらなかった。
情報処理装置2では、モデル信号を介して、各作業工程をワーク番号に紐づけることができる。
なお、本実施形態では、情報処理装置2が、工場などの生産現場におけるIoTを利用した課題抽出に用いられる場合の一例について説明したが、これに限られない。工場モデルを他の業種に対応させたモデルに変更することによって、情報処理装置2の構成は、農業、建設業、医療などの各種の業種における課題抽出に適用することができる。
(第2の実施形態)
以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施形態について詳しく説明する。
本実施形態では、システムが、設備の稼働状態、人の位置、モノ(ワーク、台車など)から、作業者による作業をシステムで判定し、作業のロス時間、価値時間を視覚化する場合について説明をする。
本実施形態に係るシステムを作業みなしシステム1aといい、情報処理装置を情報処理装置2aという。
以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施形態について詳しく説明する。
本実施形態では、システムが、設備の稼働状態、人の位置、モノ(ワーク、台車など)から、作業者による作業をシステムで判定し、作業のロス時間、価値時間を視覚化する場合について説明をする。
本実施形態に係るシステムを作業みなしシステム1aといい、情報処理装置を情報処理装置2aという。
図22は、本実施形態に係る作業みなしシステム1aの構成の一例を示す図である。作業みなしシステム1aは、設備の稼働状態、人の位置、モノ(ワーク、台車など)から、作業者の作業工程と作業を判定し、作業のロス時間、価値時間を視覚化するためのシステムである。作業みなしシステム1aは、情報処理装置2aと、表示装置5と、位置情報収集装置7aと、設備情報収集装置8aとを備える。
位置情報収集装置7aは、作業者に装着されるセンサから出力される当該作業者の位置情報を取得する。当該センサは、一例として、GPS(Global Positioning System)モジュールを備え、自装置の位置情報を取得する。当該センサの代わりに、ウォッチ型の携帯端末やスマートフォンなどの携帯端末が用いられてもよい。位置情報とは、3次元の位置情報である。
設備情報収集装置8aは、各種のセンシング主体から各種の設備情報を取得する。各種のセンシング主体とは、例えば、CNC、PLCなどである。PLCは、作業現場の所定の位置に備えられるセンサから各種のセンサ信号を取得し、センサ信号の値に基づいて設備情報を生成する。設備情報とは、例えば、設備稼働、設備状態、モノの状態などを示す情報である。
位置情報収集装置7a、及び設備情報収集装置8aはそれぞれ、サーバやPCなどのコンピュータである。なお、位置情報収集装置7a、及び設備情報収集装置8aのうち少なくとも一方は、仮想サーバとしてその機能が情報処理装置2aに備えられてもよい。
情報処理装置2aは、位置情報収集装置7aから作業者の位置情報を取得する。また、情報処理装置2aは、設備情報収集装置8aから設備情報を取得する。情報処理装置2aは、取得した位置情報及び設備情報から信号辞書に基づいて、作業者の作業を判定する。情報処理装置2aは、判定した作業を、表示規則によって表示装置5に表示させる。
情報処理装置2aは、一例として、1台のサーバで複数のOSを動作させる仮想サーバである。なお、情報処理装置2は、複数台のサーバによって構成されてもよい。
情報処理装置2aは、一例として、1台のサーバで複数のOSを動作させる仮想サーバである。なお、情報処理装置2は、複数台のサーバによって構成されてもよい。
情報処理装置2aによる信号辞書に基づく情報処理について説明する。情報処理装置2aは、取得した位置情報から、信号辞書に基づいて、作業者の滞在エリアと紐づけられている作業工程を判定する。情報処理装置2aは、取得した設備情報から、信号辞書に基づいて、設備の稼働の状態、作業者の状態、モノの状態などと紐づけられている作業を判定する。情報処理装置2aは、判定した作業工程、判定した作業などから信号辞書に基づいてモデル信号を生成する。
ここで図23を参照し、情報処理装置2aの情報処理に用いられる信号辞書について説明する。図23は、本実施形態に係る信号辞書の一例を示す図である。当該信号辞書では、作業者の滞在エリアと作業工程とが紐づけられている。また、当該信号辞書では、設備の稼働の状態、作業者の状態、モノの状態などの設備情報と、作業工程における作業とが紐づけられている。作業みなしシステム1aでは、作業者の実際の作業の状況を直接観察することなく、信号辞書を用いて判定された作業が作業者による作業とみなされる。
作業を判定するための設備の稼働情報には、例えば、設備の稼働状況(稼働または停止)、設備の在荷状況(空または在荷)、設備アラーム(アラームコード、滞留メッセージなど)、作業者(動きまたは静止)、作業者と台車の関係(作業者と台車との距離が所定の距離以下であるか、動きの有無など)が含まれる。
情報処理装置2aは、例えば、位置情報が示す位置が設備前エリアである場合、信号辞書において設備稼働状況と紐づけられた作業を判定する。情報処理装置2aは、例えば、位置情報が示す位置が設備前以外のエリアである場合、信号辞書において当該エリアと紐づけられた作業を判定する。
情報処理装置2aは、判定した作業(みなし作業)から、信号辞書に基づいて、作業者による作業の時間を、価値時間と、作業ロス時間とに分類する。情報処理装置2aは、ロス時間、価値時間の分析を行う。情報処理装置2aは、分析結果を分析画面として表示装置5に表示させる。
また、作業をみなす条件とロス時間の条件はユーザ毎に異なる。情報処理装置2aが保持する信号辞書では、作業をみなす条件とロス時間の割り当てとがマトリックス形式の定義体で保持され、当該定義体をユーザ毎に変更可能である。情報処理装置2aは、信号辞書に含まれる当該定義体を参照しながら作業情報をモデル信号として生成する。作業みなしシステム1aでは、上記の定義体を保持する信号辞書を用いることによって、生産現場毎の条件(作業をみなす条件とロス時間の条件)の差異があっても、汎用性が担保されている。
図24は、本実施形態に係る分析画面P5の一例を示す図である。分析画面P5では、ロス時間、価値時間がグラフによって表示される。分析画面の例は、図24に示す分析画面P5に限らない。分析画面では、作業者、設備の稼働状況、作業が即時に表示されてもよい。分析画面では、作業の属人性が分析された結果(作業経験、匠状況など)が表示(可視化)されてもよい。
本実施形態に係る作業みなしシステム1aでは、作業者の作業の状況、設備の稼働状況などを可視化できるため、生産現場、作業現場において稼働率及び生産性の向上に役立てることができる。
従来、作業の状況を分析するために、作業の手入力やセンサでの作業特定が難しい場合があった。例えば、作業現場、作業工程によっては、ウォッチ型の携帯端末やスマートフォンなどの携帯端末が装着できない場合がある。また、作業の入力が煩わしい場合、費用の関係でセンサを増やせない場合などがある。
作業みなしシステム1aでは、上述したような場合であっても、設備の稼働情報を取得可能なセンサからのセンサ信号と、作業者の位置情報とを組み合わせることによって、予め設定された信号辞書に基づいて作業の特定及び分析ができる。作業みなしシステム1aでは、生産現場から直接取得できない作業の情報を、取得可能なセンサからのセンサ信号と、位置情報とを組み合わせて作業を判定することによって、作業状況を示す新たなモデル信号を生成する。これによって作業みなしシステム1aでは、生産現場に少ない数のセンサしか設置されていない場合であっても、ある程度の精度での作業の可視化、分析を可能とする。
なお、上述した実施形態における情報処理装置2、2aの一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、情報処理装置2、2aに内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
また、上述した実施形態における情報処理装置2、2aの一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現してもよい。情報処理装置2、2aの各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
また、上述した実施形態における情報処理装置2、2aの一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現してもよい。情報処理装置2、2aの各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
2、2a…情報処理装置、20…センサ情報取得部、21…工程情報取得部、24…紐づけ部、28…表示制御部、C1…センサ情報、A1…工程情報
Claims (10)
- 信号を取得する主体である信号取得主体と、当該信号取得主体から取得された当該信号の値と、当該信号が取得された時を表すタイムスタンプと、当該信号の信号名とを含むセンサ情報を取得するセンサ情報取得部と、
前記信号取得主体による工程を含む作業工程の構成を示す工程情報を取得する工程情報取得部と、
前記工程情報に基づいて、前記センサ情報どうしを紐づける紐づけ部と、
前記紐づけ部が紐づけた前記センサ情報を、前記工程情報に基づく表示規則によって表示させる表示制御部と、
を備える情報処理装置。 - 前記工程情報及び前記タイムスタンプに基づいて前記センサ情報を作業工程単位にグループ化する分類部をさらに備える
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記作業工程とは、前記信号取得主体である設備による工程を含むワークに対する作業工程である
請求項1または請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記分類部は、前記工程情報に基づいて、前記センサ情報をワーク単位または設備単位にグループ化する
請求項2に従属する請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記作業工程とは、作業者が行う作業の作業工程である
請求項1または請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記分類部は、前記工程情報に基づいて、前記センサ情報を作業者単位にグループ化する
請求項2に従属する請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記工程情報を生成する工程情報生成部をさらに備える
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記センサ情報の属性のうち少なくとも前記信号取得主体および前記信号名を編集するセンサ情報編集部をさらに備える
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 信号を取得する主体である信号取得主体と、当該信号取得主体から取得された当該信号の値と、当該信号が取得された時を表すタイムスタンプと、当該信号の信号名とを含むセンサ情報を取得するセンサ情報取得ステップと、
前記信号取得主体による工程を含む作業工程の構成を示す工程情報を取得する工程情報取得ステップと、
前記工程情報に基づいて、前記センサ情報どうしを紐づける紐づけステップと、
前記紐づけステップが紐づけた前記センサ情報を、前記工程情報に基づく表示規則によって表示させる表示制御ステップと、
を有する情報処理方法。 - コンピュータに、
信号を取得する主体である信号取得主体と、当該信号取得主体から取得された当該信号の値と、当該信号が取得された時を表すタイムスタンプと、当該信号の信号名とを含むセンサ情報を取得するセンサ情報取得ステップと、
前記信号取得主体による工程を含む作業工程の構成を示す工程情報を取得する工程情報取得ステップと、
前記工程情報に基づいて、前記センサ情報どうしを紐づける紐づけステップと、
前記紐づけステップが紐づけた前記センサ情報を、前記工程情報に基づく表示規則によって表示させる表示制御ステップと、
を実行させるためのプログラム。
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