JP2023127239A - 作業管理装置、作業管理方法、および作業管理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】中断された作業に対しても適切な作業時間を算出できる。【解決手段】複数の作業工程（Ｐｒ）の各々において、作業対象としてのワークが実質的な作業が可能な状態で滞在している第１時間帯を示すデータと、作業者領域（Ａｒ）に作業者が滞在している第２時間帯と、作業サイクルとを取得し、第１時間帯および第２時間帯の関係に基づき、第２時間帯に含まれる各時間範囲の作業種別を特定する作業種別特定部（１０４）と、少なくとも１つの作業工程について、１つの作業サイクルに含まれる、少なくとも１つの作業種別に対応する時間範囲の総和を算出する時間算出部（１０５）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば生産現場における作業工程を管理する作業管理装置に関する。

従来、工場等の生産現場における作業工程の実施状況を撮像した撮像データを、当該作業工程の改善等に利用する試みが知られている。

特許文献１には、撮像データから得られた作業動線のうち、標準となる標準作業動線を特定し、当該標準作業動線からの作業動線の乖離を改善点とする手法が開示されている。

特許第６７８９５９０号

しかしながら、上述のような従来技術は、作業者の位置と時刻との情報でもって、作業動線を導出している。ここで、作業者がある作業中に作業領域から離れ、別の作業をしてから、再度元の作業に戻ることがあり、例えば、部品補充などがこの例として挙げられる。この場合の作業動線は、ある作業が中断された作業動線となり、この作業に関する作業時間が分断されて記録されることになる。この場合、後で作業時間の統計を行う場合に、該当作業の作業時間が実作業よりも短い時間として統計処理されるため、正確な分析ができなくなる。また、分断された作業が正常な作業であるか否かも判別されないため、正常に行われた作業としての作業時間の統計を正確に行うことができない。

本発明の一態様は、中断された作業に対しても適切な作業時間を算出し、作業動線を分析することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る作業管理装置は、複数の作業工程の各々において、該作業工程での作業対象としてのワークが、該作業工程における実質的な作業が可能な状態で滞在している第１時間帯を示すデータを取得する第１取得部と、前記複数の作業工程の各々に対応した作業者領域に、作業者が滞在している第２時間帯を示すデータを取得する第２取得部と、前記複数の作業工程全体の作業サイクルを取得する第３取得部と、前記第１時間帯および前記第２時間帯の関係に基づき、前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の作業種別を特定する作業種別特定部と、少なくとも１つの前記作業工程について、１つの前記作業サイクルに含まれる、少なくとも１つの前記作業種別に対応する時間範囲の総和を算出する時間算出部と、を備える。

上記の構成によれば、第１時間帯および第２時間帯の関係に基づいて特定される作業種別ごとに、１つの作業サイクルに含まれる時間範囲の総和が算出される。よって、ある作業工程において作業が中断された場合であっても、作業種別ごとに妥当な作業時間を算出することができる。

前記作業種別特定部は、工程分類ごとに前記第１時間帯および前記第２時間帯の関係と前記作業種別とが対応づけられた情報を参照することによって、前記作業工程に対応づけられた前記工程分類に応じて、前記作業種別を特定してもよい。

上記の構成によれば、工程分類に応じて、第１時間帯および第２時間帯の関係に基づく作業種別を特定することができる。よって、より適切に作業種別を特定することができる。

前記工程分類は、正常時には前記作業者を必要とせずに自動装置による作業のみによって実施される自動工程と、前記作業者による準備および後処理が必要とされる半自動装置の作業によって実施される半自動工程と、前記作業者による手作業工程と、を少なくとも含んでもよい。

上記の構成によれば、工程分類として自動工程、半自動工程、および手作業工程を含めることができ、これらの工程分類に応じて、第１時間帯および第２時間帯の関係の考慮の仕方を変えることができる。そのため、作業種別を正確に判定することができる。

前記作業工程が前記自動工程に対応づけられている場合、前記作業種別特定部は、前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の前記作業種別を、非正常作業と特定してもよい。

自動工程では、正常に作業が行われている場合、第２時間帯が発生することはないと見なすことできる。すなわち、上記の構成によれば、自動工程において非正常作業を特定することができる。

前記作業工程が前記半自動工程に対応づけられている場合、前記作業種別特定部は、前記第１時間帯に重畳しない前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の前記作業種別を、前記準備および前記後処理に相当する正常作業と特定し、前記第１時間帯に重畳する前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の前記作業種別を、非正常作業と特定してもよい。

半自動工程では、正常に作業が行われている場合、第１時間帯で第２時間帯が発生することはないと見なすことができる。すなわち、上記の構成によれば、半自動工程において非正常作業を特定することができる。

前記作業工程が前記手作業工程に対応づけられている場合、前記作業種別特定部は、前記第１時間帯に重畳する前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の前記作業種別を、正常作業と特定し、前記第１時間帯に重畳しない前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の前記作業種別を、非正常作業と特定してもよい。

手作業工程では、正常に作業が行われている場合、第１時間帯以外で第２時間帯が発生することはないと見なすことができる。すなわち、上記の構成によれば、手作業工程において非正常作業を特定することができる。

所定の前記作業工程における、前記正常作業と特定された作業種別に対応する時間範囲の総和の履歴に基づく統計結果を出力する統計処理部をさらに備えてもよい。

上記の構成によれば、作業動線を用いて、統計処理を行うことができる。特に、正常作業と分類された結果に対して統計処理を行うことで、正常に実施された作業に関する作業状況の検証を行うことができる。

横軸に時間経過を示し、所定の前記作業工程における、前記第１時間帯と前記第２時間帯とを異なる表示形式で表示する制御を行う表示制御部をさらに備えてもよい。

上記の構成によれば、第１時間帯と第２時間帯とが異なる表示形式で表示されることで、ユーザは各作業工程の作業状況の時間経過をより詳細に確認できる。

上記の課題を解決するために、本発明の他の態様に係る作業管理方法は、複数の作業工程の各々において、該作業工程での作業対象としてのワークが、該作業工程における実質的な作業が可能な状態で滞在している第１時間帯を示すデータを取得する第１取得ステップと、前記複数の作業工程の各々に対応した作業者領域に、作業者が滞在している第２時間帯を示すデータを取得する第２取得ステップと、前記複数の作業工程全体の作業サイクルを取得する第３取得ステップと、前記第１時間帯および前記第２時間帯の関係に基づき、前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の作業種別を特定する作業種別特定ステップと、少なくとも１つの前記作業工程について、１つの前記作業サイクルに含まれる、少なくとも１つの前記作業種別に対応する時間範囲の総和を算出する時間算出ステップと、を含む。

上記の課題を解決するために、本発明の他の態様に係る作業管理プログラムは、前記作業管理装置としてコンピュータを機能させるための作業管理プログラムであって、上記第１取得部、上記第２取得部、上記第３取得部、上記作業種別特定部および上記時間算出部としてコンピュータを機能させる。

本発明の一態様によれば、作業者が作業中に作業を中断した場合であっても、作業時間を計測することができる。

作業管理装置の要部の構成を示す図である。 作業管理装置を含む作業管理システムの全体概要を示す図である。 情報処理装置が位置取得装置から取得した画像を示す図である。 第１時間帯の一例を示す図である。 第２時間帯の一例を示す図である。 第１時間帯および作業サイクルをまとめて作業動線にした図である。 本実施形態に係る動作を表すフローチャートである。 作業サイクルごとの第１時間帯および第２時間帯を表す作業動線である。 自動工程での第１時間帯および第２時間帯の関係の一例を示す図である。 半自動工程での第１時間帯および第２時間帯の関係の一例を示す図である。 手作業工程での第１時間帯および第２時間帯の関係の一例を示す図である。 統計処理の一例としての正常作業の積み立て棒グラフである。 統計処理の一例としての正常作業の箱髭線図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

以下の説明において、「ｎ」は「１以上の整数」を示すものとする。

§１ 適用例
本発明の一態様に係る作業管理装置１０についての理解を容易にするため、まず、作業管理装置１０を含む作業管理システム１の概要を、図２を用いて説明する。

図２は、作業管理装置１０を含む作業管理システム１の全体概要を示す図である。作業管理システム１では、少なくとも１台の作業管理装置１０によって、作業現場ＷＳに設けられた制御システム２から取得した情報を、分析する。

制御システム２では、複数の作業工程Ｐｒを管理するＰＬＣ（Programmable Logic Controller）２０によって、作業工程Ｐｒごとのワークの滞在時間を機器４０の動作履歴から取得する。さらに、制御システム２では、位置取得装置３１を用いて作業現場ＷＳにおける作業者Ｐｅの位置を計測し、情報処理装置３０によって各作業者がどの作業工程Ｐｒに従事しているかを分析する。各作業工程Ｐｒにおけるワークの滞在時間と、作業者の従事時間（滞在時間）との関係を分析し、作業工程ごとの工程分類に基づき、正常な作業時間と非正常な作業時間を算出する。

また、作業者は作業工程Ｐｒ間を行き来する必要があり、ある作業工程Ｐｒに従事している最中に、別の作業工程Ｐｒに割込みで従事することもある。そのため、作業工程Ｐｒに従事される時間が分割されることもある。このような場合、所定のサイクルごとに、分割された作業工程Ｐｒに従事された作業時間を合計する。

作業工程Ｐｒごとの作業時間を統計処理することで、作業工程Ｐｒにおける無駄を発見することができ、工程改善につながる。

§２ 構成例
（作業管理システム１の構成）
作業管理システム１は、作業管理装置１０と、制御システム２と、を備えている。

制御システム２は、作業現場ＷＳにおけるワークと作業者との動向（滞在時間）を取得し、作業管理装置１０に出力するシステムである。

作業管理装置１０は、入力されたワークと作業者との滞在時間を用いて、作業工程Ｐｒを分析し、工程改善につながる情報を提示する。作業管理装置としては、パソコン、ＩＰＣ（Industrial PC）などが挙げられる。

（制御システム２の構成）
制御システム２は、複数の機器４０を制御ネットワーク５０で接続したＰＬＣ２０と、位置取得装置３１を接続した情報処理装置３０と、を備える。

ＰＬＣ２０は、制御システム２全体を制御する制御装置（コントローラ）であり、複数の機器４０の各々と通信可能に接続されている。ＰＬＣ２０は、入力デバイス（計測デバイス）としての複数の機器４０の各々からの情報を入力データとして取得する。ＰＬＣ２０は、予め組み込まれたユーザプログラムに従って、取得した入力データを用いた演算処理を実行する。ＰＬＣ２０は、前記演算処理を実行して、制御システム２に対する制御内容を決定し、例えば、アクチュエータなどの出力デバイスとしての複数の機器４０の各々への制御内容を決定し、その制御内容に対応する制御データを、複数の機器４０の各々へと出力する。ＰＬＣ２０は、複数の機器４０の各々からの入力データの取得と、複数の機器４０の各々への制御データの取得とを、所定の周期（制御周期）で繰り返し実行する。ＰＬＣ２０には、例えば、不図示の表示部および操作部が接続されてもよい。表示部は、画像を表示可能な液晶パネル等で構成され、また、操作部は、典型的には、タッチパネル、キーボード、マウス等で構成される。

機器４０は、ＰＬＣ２０によって制御される機器である。機器４０は、所定の制御周期ごとに繰り返し入力データをＰＬＣ２０へと送信する入力デバイスであり、または、所定の制御周期ごとに繰り返し制御データをＰＬＣ２０から受信し、受信した制御データにしたがって動作する出力デバイスである。機器４０は、例えば、入力データとして、ＰＬＣ２０に検知結果等を送信する入力デバイスとしてのセンサ（例えば、光電センサ）であってもよく、読み取り結果を送信するバーコードリーダであってもよく、検査結果を送信する検査機（テスター）であってもよい。また、機器４０は、複数の入力デバイスが接続されたＰＴ（Programmable Terminal）であってもよい。さらに、機器４０は、ネジ締め、ピッキング等を実行する出力デバイスとしてのロボット等であってもよい。

制御ネットワーク５０は、ＰＬＣ２０が受信し、またはＰＬＣ２０が送信する各種データを伝送し、典型的には、各種の産業用イーサネット（登録商標）を用いることができ、フィールドネットワークと称されることもある。産業用イーサネット（登録商標）としては、たとえば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、Ｐｒｏｆｉｎｅｔ ＩＲＴ、ＭＥＣＨＡＴＲＯＬＩＮＫ（登録商標）－ＩＩＩ、Ｐｏｗｅｒｌｉｎｋ、ＳＥＲＣＯＳ（登録商標）－ＩＩＩ、ＣＩＰ Ｍｏｔｉｏｎなどが知られており、これらのうちのいずれを採用してもよい。さらに、産業用イーサネット（登録商標）以外のフィールドネットワークを用いてもよい。たとえば、モーション制御を行わない場合であれば、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ、ＣｏｍｐｏＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）などを用いてもよい。

情報処理装置３０は、位置取得装置３１にて計測した、作業現場ＷＳにおける作業者Ｐｅの位置を、作業管理装置１０に出力する。位置取得装置３１は、作業者Ｐｅの位置を取得する装置であり、天井取り付けの広角カメラである。

（作業工程Ｐｒおよび作業者Ｐｅについて）
図３は、情報処理装置３０が位置取得装置３１から取得した画像を示す図である。情報処理装置３０は、当該画像を画像解析し、作業現場ＷＳに作業者Ｐｅが存在するか否かを判定し、作業現場ＷＳに作業者Ｐｅが存在すると判定すると、作業現場ＷＳに存在する作業者Ｐｅの作業者ＩＤを特定する。

作業現場ＷＳでは、複数の作業工程Ｐｒが行われる。各作業工程は、各々を区別する必要がある場合、符号として「（１）」、「（２）」、「（３）」、・・・、「（ｎ）」等の添え字を付して区別し、特に区別する必要がない場合は単に「作業工程Ｐｒ」と称する。

作業現場には、複数の作業者Ｐｅがいることがある。各作業者は、各々を区別する必要がある場合、符号として「（１）」、「（２）」、「（３）」、・・・、「（ｎ）」等の添え字を付して区別し、特に区別する必要がない場合は単に「作業者Ｐｅ」と称する。

各作業工程Ｐｒには、作業者領域Ａｒが定められている。作業者領域Ａｒは、当該作業者領域Ａｒに作業者Ｐｅの存在を判定する領域である。各作業者領域は、各々を区別する必要がある場合、符号として「（１）」、「（２）」、「（３）」、・・・、「（ｎ）」等の添え字を付して区別し、特に区別する必要がない場合は単に「作業者領域Ａｒ」と称する。

情報処理装置３０は、画像解析によって、作業者領域Ａｒに作業者Ｐｅが存在していた場合、当該作業者Ｐｅを囲う矩形領域Ａｐを設定する。また、矩形領域Ａｐの中心点を、作業者Ｐｅの位置Ｐｐとする。矩形領域Ａｐおよび位置Ｐｐに関しても、各々を区別する必要がある場合、符号として「（１）」、「（２）」、「（３）」、・・・、「（ｎ）」等の添え字を付して区別する。

（作業管理装置１０について）
図１は、作業管理装置１０の要部の構成を示す図である。作業管理装置１０は、第１取得部１０１と、第２取得部１０２と、第３取得部１０３と、作業種別特定部１０４と、時間算出部１０５と、統計処理部１０６と、表示制御部１０７と、記憶部１１０と、を備える。

第１取得部１０１は、ＰＬＣ２０から各作業工程Ｐｒの状況を判定する信号を取得し、各作業工程Ｐｒがいつ実施されたかを判断し、第１時間帯とする。第１時間帯は、複数の作業工程の各々において、該作業工程での作業対象としてのワークが該作業工程における実質的な作業が可能な状態で滞在している時間帯のことである。判断材料としては、機器４０からＰＬＣ２０に入力されたデータを用いる。具体的には、第１時間帯としては、ワークが作業可能な状態であることをセンサで検出している時間帯、またはネジ締め、ピッキング等をロボットが実行している時間帯である。もちろん、第１時間帯としてはこれらに限定されず、ＰＬＣ２０から取得した信号を用いた任意の期間としてよい。第１取得部１０１は、第１時間帯を記憶部１１０の第１時間帯データ群１１１に記憶する。

図４は、第１時間帯の一例を示す図である。図４に示すように、第１時間帯は、対象となる作業工程Ｐｒを判別する情報と、ワークが滞在を開始および終了した時刻とが記録されている。

第２取得部１０２は、情報処理装置３０から作業者Ｐｅの位置Ｐｐを取得し、各作業工程Ｐｒをいつ作業者Ｐｅが実施していたかを判断し、第２時間帯とする。つまり、第２時間帯は、複数の作業工程Ｐｒの各々に対応した作業者領域Ａｒに、作業者Ｐｅが滞在している時間帯である。第２取得部１０２は、第２時間帯を記憶部１１０の第２時間帯データ群１１２に記憶する。

図５は、第２時間帯の一例を示す図である。図５に示すように、第２時間帯は、対象となる作業工程Ｐｒを判別する情報と、作業者が滞在を開始および終了した時刻とが記録されている。第２時間帯においては、作業工程Ｐｒにおいてどの作業者Ｐｅが作業に従事したかの情報までは含めなくてもよい。

第３取得部１０３は、ＰＬＣ２０から複数の作業工程Ｐｒ全体が開始または終了するタイミングを作業サイクルとして取得する。第３取得部１０３は、作業サイクルを記憶部１１０の作業サイクルデータ群１１３に記憶する。

作業種別特定部１０４は、第１時間帯および第２時間帯の関係に基づき、第２時間帯に含まれる各時間範囲の作業種別を特定する。作業種別は、正常作業と非正常作業に大別される。正常作業は、ワークの加工・検査などの製造に実質的に必要な作業である。非正常作業は、段取りまたは故障対応などの、製造に実質的に必要ではない作業である。つまり、作業種別特定部１０４は、作業者Ｐｅが行っていた作業が、作業工程Ｐｒにおいて実質的に製造に寄与するかいなかを判断している。

作業種別特定部１０４は、作業工程Ｐｒごとに予め定義されている工程分類に従って、作業種別を特定する。すなわち、作業種別特定部１０４は、工程分類ごとに第１時間帯および第２時間帯の関係と作業種別とが対応付けられた情報を参照することによって、作業工程に対応付けられた工程分類に応じて、作業種別を特定する。ここで工程分類は少なくとも、自動工程・半自動工程・手作業工程を含むが、これらの工程分類の詳細に関しては後述する。

時間算出部１０５は、少なくとも１つの作業工程Ｐｒについて、１つの作業サイクルに含まれる、少なくとも１つの作業種別に対応する時間範囲の総和を算出する。つまり、作業サイクル毎に、複数の第２時間帯に分割された作業を統合し、作業種別ごとにかかった時間を算出する。

統計処理部１０６は、所定の作業工程Ｐｒにおける正常作業と特定された作業種別に対応する時間範囲の総和の履歴に基づく統計処理を行う。統計処理部１０６は統計処理の結果を表示制御部１０７に出力する。また、統計処理の結果は、データとしてファイル保存（出力）しても構わない。

表示制御部１０７は、作業管理装置１０による第１時間帯および第２時間帯に関する分析結果をディスプレイ６１に表示する。表示する内容としては、作業動線を表示してもよい。また、統計処理部１０６によって分析された統計処理の結果を表示してもよい。

作業動線の表示に関しては、横軸に時間経過を示し、所定の作業工程Ｐｒにおける第１時間帯と第２時間帯とを異なる表示形式で表示する。つまり第１時間帯と第２時間帯とを比較検討し易く表示する。

記憶部１１０は、作業管理装置１０に用いるデータおよびプログラムを記憶している。データとしては、第１時間帯データ群１１１、第２時間帯データ群１１２、および作業サイクルデータ群１１３である。

（作業動線について）
図６は、第１時間帯および作業サイクルをまとめて作業動線７０にした図である。作業動線は、縦軸に作業工程Ｐｒを、横軸に時間経過を設けた図である。また、作業サイクルは符号７１で表している。作業工程Ｐｒが上から下に順に並んでいる場合、作業サイクル７１ごとに左上から右下に向けて作業工程Ｐｒが流れるような図になることが一般的である。

しかしながら、図６のように、単一の作業サイクル７１の中で、同一の作業工程Ｐｒが何度も実施されることもある。これは、作業工程Ｐｒが一度で終了せず、中断しており再開している場合である。

§３ 動作例
図７は、本実施形態に係る動作を表すフローチャートである。

Ｓ１１において、第１取得部１０１は第１時間帯データ群１１１から第１時間帯を、第２取得部１０２は第２時間帯データ群１１２から第２時間帯を、第３取得部１０３は作業サイクルデータ群１１３から作業サイクルをそれぞれ取得する。

Ｓ１２において、第１取得部１０１および第２取得部１０２は、それぞれ第１時間帯および第２時間帯を、作業サイクルごとに分割し、作業動線を作成する。

図８は、作業サイクルごとの第１時間帯および第２時間帯を表す作業動線７０である。作業動線７０において、作業サイクルは符号７１で表し、第１時間帯は符号７２によって四角で表し、第２時間帯は符号７３によって線分で表す。符号７２および符号７３は同一の作業工程Ｐｒごとに重畳して表示する。第１時間帯の時間の長さは四角（符号７２）の長さであり、第２時間帯の時間の長さは線分（符号７３）の長さである。第１時間帯および第２時間帯の表示の仕方はこれら方法に限定されず、任意の異なる表示形式で表示すればよい。

（工程分類について）
Ｓ１３において、作業種別特定部１０４は、第２時間帯に含まれる各時間範囲の作業種別を特定する。

図８に示すように、第１時間帯だけの作業工程も存在すれば、第１時間帯に加えて第２時間帯も存在する作業工程もある。このように同一の作業工程における第１時間帯と第２時間帯との関係によって、工程分類が分かれることになる。工程分類としては、自動工程・半自動工程・手作業工程の３種類が少なくともある。工程分類に関しては、ユーザが各作業工程Ｐｒに合わせて判断して設定することになる。

自動工程は、正常時には作業者Ｐｅを必要とせずに自動装置による作業のみによって実施される作業工程Ｐｒである。つまり、自動工程に属する作業工程Ｐｒでは、ワークに対する処理（加工、部品取り付け、検査など）が１以上の機器４０によって自動的に実行される。そのため、１以上の機器４０が正常に動作している場合、自動工程に属する作業工程Ｐｒには作業者Ｐｅが立ち入らない。

半自動工程は、作業者Ｐｅによる準備および後処理が必要とされる作業工程Ｐｒである。つまり、半自動工程に属する作業工程Ｐｒでは、１以上の機器４０によるワークに対する処理（加工、部品取り付け、検査など）のために、準備作業（例えば、投入作業）または後処理作業（例えば、取出し作業）が作業者Ｐｅによって実行される。

手作業工程は、作業者Ｐｅによる作業によって構成された作業工程Ｐｒである。つまり、１以上の機器４０と作業者Ｐｅとが協働してワークに対する処理（加工、部品取り付け、検査など）を実行する。

（自動工程について）
図９は、自動工程での第１時間帯および第２時間帯の関係の一例を示す図である。上述したように１以上の機器４０が正常に動作している場合、自動工程に属する作業工程Ｐｒには正常に作業が行われている場合、作業者Ｐｅが立ち入らず、第２時間帯が発生することはないと見なすことができる。そのため、自動工程における第２時間帯に対応した時間は非正常作業である。

具体的には、第２時間帯が存在しなく、第１時間帯７２のみの場合、当該作業工程Ｐｒの作業種別は、作業者Ｐｅは作業に従事していない。そのため、この場合は正常作業の時間も、非正常作業の時間も存在しない。

また、第１時間帯７２と第２時間帯７３ａとが重畳する場合、当該作業工程Ｐｒの作業種別は、作業者Ｐｅは非正常作業として故障対応を行っていることを示す。

さらに、第１時間帯７２より前後に第２時間帯７３ａが存在する場合、当該作業工程Ｐｒの作業種別は、作業者Ｐｅは非正常作業として段取り替えを行っていることを示す。

したがって、作業工程Ｐｒが自動工程に対応づけられている場合、作業種別特定部１０４は、第２時間帯に含まれる各時間範囲の作業種別を、非正常作業と特定する。

（半自動工程について）
図１０は、半自動工程での第１時間帯および第２時間帯の関係の一例を示す図である。上述したように、半自動工程に属する作業工程Ｐｒでは正常に作業が行われている場合、作業者Ｐｅによって準備作業および／または後処理作業が実行され、第１時間帯で第２時間帯が発生することはないと見なすことができる。そのため、半自動工程における第２時間帯は、理想的には第１時間帯の前後に存在することになる。

具体的には、第１時間帯７２と第２時間帯７３ａとが重畳する場合、当該作業工程Ｐｒの作業種別は、作業者Ｐｅは非正常作業として段取り替え、故障対応、または手待ちを行っていることを示す。

また、第１時間帯７２より前後に第２時間帯７３ｂが存在する場合、当該作業工程Ｐｒの作業種別は、作業者Ｐｅは正常作業として準備作業または後処理作業を行っていることを示す。

したがって、作業工程Ｐｒが半自動工程に対応づけられている場合、作業種別特定部１０４は、第１時間帯に重畳しない第２時間帯に含まれる各時間範囲の作業種別を、準備および後処理に相当する正常作業と特定し、第１時間帯に重畳する第２時間帯に含まれる各時間範囲の作業種別を、非正常作業と特定する。

（手作業工程について）
図１１は、手作業工程での第１時間帯および第２時間帯の関係の一例を示す図である。上述したように、手作業工程に属する作業工程Ｐｒでは正常に作業が行われている場合、作業者Ｐｅと１以上の機器４０とが協働してワークに対して処理を行い、第１時間帯以外で第２時間帯が発生することはないと見なすことができる。そのため、手作業工程における第２時間帯は、正常に作業が行われた場合には第１時間帯と同じ期間で重畳する。

具体的には、第１時間帯７２の全期間において第２時間帯７３ｂが重畳する場合、当該作業工程Ｐｒの作業種別は、作業者Ｐｅは正常作業としてワークに対して処理を行っている。

また、第１時間帯７２より前後に第２時間帯７３ａが存在する場合、当該作業工程Ｐｒの作業種別は、作業者Ｐｅは非正常作業としてワーク待ちまたは手待ちを行っていることを示す。

さらに、第１時間帯７２の一部において第２時間帯７３ｂが途切れている場合、その途切れている期間７４だけ作業者Ｐｅは非正常作業として部品不足により部品補充を行っていることを示す。そのため、当該作業工程Ｐｒの作業種別は、作業者Ｐｅは正常作業としてワークに対する処理と、部品不足による部品補充を行っていることを示す。

したがって、作業工程Ｐｒが手作業工程に対応づけられている場合、作業種別特定部１０４は、第１時間帯に重畳する第２時間帯に含まれる各時間範囲の作業種別を、正常作業と特定し、第１時間帯に重畳しない第２時間帯に含まれる各時間範囲の作業種別を、非正常作業と特定する。

（時間算出部１０５について）
Ｓ１４において、時間算出部１０５は、少なくとも１つの作業工程Ｐｒについて、１つの作業サイクルに含まれる少なくとも１つの作業種別に対応する時間範囲の総和を算出する。例えば、作業工程Ｐｒごとの時間範囲の総和を算出してもよい。また、例えば、準備作業・段取り作業などの作業種別ごとの時間範囲の総和を算出してもよい。

（統計処理部１０６について）
Ｓ１５において、統計処理部１０６は、正常作業と特定された作業種別に対応する時間範囲の総和の履歴に基づいて統計処理を行い、表示制御部１０７に統計処理の結果を出力する。

図１２は、統計処理の一例としての正常作業の積み立て棒グラフ８０である。図１２では、作業工程Ｐｒの標準工数を積み立てたものと、第１時間帯および第２時間帯から算出した時間範囲を用いた実績工数を積み立てたものと、を比較している。実績工数としては、平均時間を積み上げたものであってもよい。

図１２によって、どの作業工程Ｐｒに時間がかかっているか、また標準工数よりも実績工数が多い作業工程Ｐｒがわかり、改善を行うべき作業工程Ｐｒが明確になる。

図１３は、統計処理の一例としての正常作業の箱髭線図９０である。図１３では、各作業工程Ｐｒの実施結果の分布度合いを箱髭で確認することができる。また、図１３において、標準作業時間を表す標準時間線も合わせて示すことによって、標準作業時間に対する乖離も一見してわかるようになる。

表示制御部１０７は、統計処理の結果をディスプレイ６１に表示する。表示する内容としては、作業動線７０、積み立て棒グラフ８０、および箱髭線図９０などを、画面分割してまとめて表示してもよい。また、作業工程Ｐｒごとのヒストグラムなどを表示してもよい。

§４ 作用・効果
時間算出部１０５によって、第２時間帯に含まれる各時間範囲を作業種別ごとに総和することができる。そのため、ある作業工程において作業が中断された場合であっても、該作業工程の時間を作業サイクルにおいて総和することによって、該作業工程を妥当な作業時間とすることができる。それゆえ、妥当な作業時間による作業動線によって分析をおこなうことができる。

また、作業種別特定部１０４によって、第１時間帯および第２時間帯の関係に応じて、第２時間帯に含まれる各時間範囲がどのような作業を行っていたかが特定することができる。特に、作業ごとに正常作業または非正常作業なのかが特定されるため、生産に寄与した正常作業の総和を算出することができるようになる。

ここで、作業種別の特定に際し、作業工程ごとの自動工程、半自動工程、および手作業工程である工程分類を考慮することができる。そのため、作業種別を正確に判定することができる。

さらに、統計処理部１０６および表示制御部１０７によって、作業動線の統計処理と、その結果の表示をすることができ、ユーザが容易に作業動線の分析を行うことができる。特に、正常作業と分類された結果に対して統計処理を行うため、正常に実施された作業に関する作業状況の検証を行うことが可能になる。

§５ 変形例
（非正常作業の統計処理）
時間算出部１０５において、正常作業だけではなく、非正常作業の総和を算出してもよい。また、統計処理部１０６において、正常作業ではなく、非正常作業の統計処理を行ってもよい。

非正常作業の統計処理を行うことで、非正常作業に対する分析を行うことができ、改善点を見出すことができる。

（位置取得装置）
実施形態１では、位置取得装置３１として広角カメラとしたが、これに限定されない。位置取得装置３１としては、作業者Ｐｅの位置がわかる装置であればよい。

例えば、作業者ＰｅはＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）タグを所持しており、当該ＲＦＩＤタグは複数のアンテナに対するアンテナ強度を、アンテナを介して情報処理装置３０に出力する。複数のアンテナに対するアンテナ強度を計測することによって、三角測量を応用して作業者Ｐｅの位置Ｐｐを特定することができる。

また、位置取得装置３１としては、ビーコン等を用いてもよい。

（工程分類・作業種別ごとの表示）
工程分類ごとに異なる表示形態をとってもよい。具体的には、工程分類ごとに色を変えたり、線種を変えたりする。これにより、作業動線７０を確認するだけで、ユーザは、工程分類まで考慮して分析することができる。

また、作業種別に関しても、作業種別に応じて異なる表示形態をとってもよい。これにより、各作業サイクルにおける第２時間帯が正常作業なのか非正常作業なのか、また、それらの詳細の作業内容が一見してわかり、ユーザは改善業務を行いやすくなる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
作業管理装置１０（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロックとしてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

また、上記各実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１０ 作業管理装置
１０１ 第１取得部
１０２ 第２取得部
１０３ 第３取得部
１０４ 作業種別特定部
１０５ 時間算出部
１０６ 統計処理部
１０７ 表示制御部

Claims (10)

1. 複数の作業工程の各々において、該作業工程での作業対象としてのワークが、該作業工程における実質的な作業が可能な状態で滞在している第１時間帯を示すデータを取得する第１取得部と、
   前記複数の作業工程の各々に対応した作業者領域に、作業者が滞在している第２時間帯を示すデータを取得する第２取得部と、
   前記複数の作業工程全体の作業サイクルを取得する第３取得部と、
   前記第１時間帯および前記第２時間帯の関係に基づき、前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の作業種別を特定する作業種別特定部と、
   少なくとも１つの前記作業工程について、１つの前記作業サイクルに含まれる、少なくとも１つの前記作業種別に対応する時間範囲の総和を算出する時間算出部と、を備える作業管理装置。
2. 前記作業種別特定部は、工程分類ごとに前記第１時間帯および前記第２時間帯の関係と前記作業種別とが対応づけられた情報を参照することによって、前記作業工程に対応づけられた前記工程分類に応じて、前記作業種別を特定する、請求項１に記載の作業管理装置。
3. 前記工程分類は、正常時には前記作業者を必要とせずに自動装置による作業のみによって実施される自動工程と、前記作業者による準備および後処理が必要とされる半自動装置の作業によって実施される半自動工程と、前記作業者による手作業工程と、を少なくとも含む、請求項２に記載の作業管理装置。
4. 前記作業工程が前記自動工程に対応づけられている場合、前記作業種別特定部は、前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の前記作業種別を、非正常作業と特定する、請求項３に記載の作業管理装置。
5. 前記作業工程が前記半自動工程に対応づけられている場合、前記作業種別特定部は、前記第１時間帯に重畳しない前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の前記作業種別を、前記準備および前記後処理に相当する正常作業と特定し、前記第１時間帯に重畳する前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の前記作業種別を、非正常作業と特定する、請求項３に記載の作業管理装置。
6. 前記作業工程が前記手作業工程に対応づけられている場合、前記作業種別特定部は、前記第１時間帯に重畳する前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の前記作業種別を、正常作業と特定し、前記第１時間帯に重畳しない前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の前記作業種別を、非正常作業と特定する、請求項３に記載の作業管理装置。
7. 所定の前記作業工程における、前記正常作業と特定された作業種別に対応する時間範囲の総和の履歴に基づく統計結果を出力する統計処理部をさらに備える、請求項５または６に記載の作業管理装置。
8. 横軸に時間経過を示し、所定の前記作業工程における、前記第１時間帯と前記第２時間帯とを異なる表示形式で表示する制御を行う表示制御部をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の作業管理装置。
9. 複数の作業工程の各々において、該作業工程での作業対象としてのワークが、該作業工程における実質的な作業が可能な状態で滞在している第１時間帯を示すデータを取得する第１取得ステップと、
   前記複数の作業工程の各々に対応した作業者領域に、作業者が滞在している第２時間帯を示すデータを取得する第２取得ステップと、
   前記複数の作業工程全体の作業サイクルを取得する第３取得ステップと、
   前記第１時間帯および前記第２時間帯の関係に基づき、前記第２時間帯に含まれる各時間範囲の作業種別を特定する作業種別特定ステップと、
   少なくとも１つの前記作業工程について、１つの前記作業サイクルに含まれる、少なくとも１つの前記作業種別に対応する時間範囲の総和を算出する時間算出ステップと、を含む作業管理方法。
10. 請求項１に記載の作業管理装置としてコンピュータを機能させるための作業管理プログラムであって、上記第１取得部、上記第２取得部、上記第３取得部、上記作業種別特定部および上記時間算出部としてコンピュータを機能させるための作業管理プログラム。

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