JP2024011521A - 生産指示支援システム、生産指示支援方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】現場で行われた作業が生産計画と異なる場合、現場で行われた作業が運用上問題ない作業であるのか、効果的な作業なのかを容易に判断可能とする。【解決手段】生産現場で用いられるデータ発生装置から、所定の現場作業が行われたときに得られる生産に関する4Mデータを含む稼働情報を受信し、稼働情報を、生産現場で行われる業務ごとにデータベースに蓄積し、あらかじめ定められた生産計画の手順と、データベースに蓄積した稼働情報との差分を分析し、当該分析した結果として、変化があった業務事象と当該業務事象を生じさせた要因とを含む差分データを業務ごとに出力し、分析の結果として、差分データをコンピュータの画面に出力してユーザに提示する。【選択図】図10
Description
本発明は、生産指示支援システム、生産指示支援方法に関する。
従来、生産現場の業務を定義する各種マスタは、生産準備工程の段階で生成される。生産ラインは、このマスタから各種設備への指図情報が生成され、当該指図情報を用いて生産が行われる。生産現場の作業者は、現場での業務改善を日々行っているが、業務の中で改善が行われた結果、設備パラメタの変更情報や治具の改善など変更情報は、生産準備工程で生成されたマスタへの反映は殆ど行われていない。そのため、反映されていないマスタを使った生産計画と、現場で改善が行われた設備パラメタや治具等を用いて行われた生産実績では差分が発生してしまうことがある。
このような問題点に鑑み、現場と計画との間、あるいは装置間、工場間で設備パラメタや治具の設定の差分を考慮して、作業者に対しする生産指示を行う技術が開示されている(例えば、特許文献1)。特許文献1では、製造現場での生産指示を支援する情報処理装置であって、前記製造現場からManデータを含む実績データを取得するデータ抽出部と、前記実績データと前記製造現場での作業内容とを対応付けた作業モデルとを用いて現在の作業状況を推定する作業候補計算部と、を備えることが記載されている。
特許文献1では、製造現場から取得したManデータを含む実績データと製造現場での作業内容とを対応付けた作業モデルとを用いて現在の作業状況を推定している。しかしながら、生産計画と実際の現場で行われた作業を比較してみたときに、当該現場で行われた作業が生産計画と異なる場合、現場で行われた作業が運用上問題ない作業であるのか、効果的な作業なのかを判断することが難しい。
本発明は、現場で行われた作業が生産計画と異なる場合、現場で行われた作業が運用上問題ない作業であるのか、効果的な作業なのかを容易に判断することが可能な技術を提供することを目的とする。
本発明にかかる生産指示支援システムは、プロセッサとメモリとを有したコンピュータにより、生産現場における生産指示を支援する生産指示支援システムであって、前記プロセッサは、生産現場で用いられるデータ発生装置から、所定の現場作業が行われたときに得られる生産に関する4Mデータを含む稼働情報を受信し、前記稼働情報を、生産現場で行われる業務ごとにデータベースに蓄積し、あらかじめ定められた生産計画の手順と、前記データベースに蓄積した前記稼働情報との差分を分析し、当該分析した結果として、変化があった業務事象と当該業務事象を生じさせた要因とを含む差分データを前記業務ごとに出力し、前記分析の結果として、前記差分データをコンピュータの画面に出力してユーザに提示する、ことを特徴とする生産指示支援システムとして構成される。
本発明によれば、現場で行われた作業が生産計画と異なる場合、現場で行われた作業が運用上問題ない作業であるのか、効果的な作業なのかを容易に判断することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態の説明により明らかにされる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
以下の説明では、「データベース」、「テーブル」、「リスト」等の表現にて各種情報を説明することがあるが、各種情報は、これら以外のデータ構造で表現されていてもよい。データ構造に依存しないことを示すために「XXテーブル」、「XXリスト」等を「XX情報」と呼ぶことがある。識別情報について説明する際に、「識別情報」、「識別子」、「名」、「ID」、「番号」等の表現を用いた場合、これらについてはお互いに置換が可能である。
同一あるいは同様な機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。ただし、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。
また、以下の説明では、プログラムを実行して行う処理を説明する場合があるが、プログラムは、プロセッサ(例えばCPU、GPU(Graphics Processing Unit))によって実行されることで、定められた処理を、適宜に記憶資源(例えばメモリ)および/またはインターフェースデバイス(例えば通信ポート)等を用いながら行うため、処理の主体がプロセッサとされてもよい。同様に、プログラムを実行して行う処理の主体が、プロセッサを有するコントローラ、装置、システム、計算機、ノードであってもよい。プログラムを実行して行う処理の主体は、演算部であれば良く、特定の処理を行う専用回路(例えばFPGA(Field-Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit))を含んでいてもよい。
プログラムは、プログラムソースから計算機のような装置にインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布サーバまたは計算機が読み取り可能な記憶メディアであってもよい。プログラムソースがプログラム配布サーバの場合、プログラム配布サーバはプロセッサと配布対象のプログラムを記憶する記憶資源を含み、プログラム配布サーバのプロセッサが配布対象のプログラムを他の計算機に配布してもよい。また、以下の説明において、2以上のプログラムが1つのプログラムとして実現されてもよいし、1つのプログラムが2以上のプログラムとして実現されてもよい。
以下、本実施例にかかる生産指示支援システム、生産指示支援方法の一実施例について説明する。
図1は、本実施例における生産指示支援システムの構成の一例を示す図である。本実施例にかかる生産指示支援システム1000は、運用管理センタ7に設けられた生産情報管理サーバ1と、本システムの管理者が操作する生産情報管理端末2と、工場などの1または複数の拠点5(5-1~5-M)のそれぞれに設けられた業務情報収集端末3(3-1~3-M)と、業務情報収集端末3に接続された1または複数のデータ発生装置4(4-11~4-13、4-M1~4-M2)を有し、これらが互いにネットワーク6を介して接続されている。業務情報収集端末3やデータ発生装置4の数は、本システムが適用される環境に応じて任意に定めることができる。データ発生装置4は、例えば、生産現場となる工場のライン上を搬送される物品に対する様々な動作(仕訳や梱包など)を行うロボットアームである。当該データ発生装置4は、作業のための様々な動作を行ったときの制御量に関する情報(例えば、時刻ごとのアームの回転量やアームの向きなどの業務実績データ)を業務情報収集端末3に出力する。業務情報収集端末3は、自装置の配下にあるデータ発生装置4から受け取った上記制御量に関する情報を集約し、生産情報管理サーバ1に送信する。
図2は、生産情報管理サーバ1の構成例を示す図である。図2に示すように、生産情報管理サーバ1は、ネットワークインタフェース(I/F)10と、制御部(CPU)12と、外部記憶装置14と、内部記憶装置16とが、バス18を介して接続されている。
ネットワークI/F10は、ネットワークNを介し他の装置と接続するためのインタフェースである。
CPU12は、内部記憶装置16に記憶されるプログラムを実行することにより、本システムに必要な処理を実行するプロセッサである。
外部記憶装置14は、本システムの処理で使用される様々なデータを格納するストレージである。図2に示すように、外部記憶装置14は、業務情報DB(Data Base)163と、業務関連要素情報DB165と、事象原因推定情報DB167と、現場変化実施権限DB169とを記憶する。これらの具体的な内容については後述する。
内部記憶装置16は、本システムの処理を実行するためのプログラムや、プログラムを実行することで一時的に使用される中間データを記憶するメモリである。図2に示すように、内部記憶装置16は、生産情報管理プログラム161を記憶する。生産情報管理プログラム161が行う具体的な動作については後述する。
図3Aは、図2に示した業務情報DB163の一例を示す図である。業務情報DB163は、生産現場で行われる生産工程を含む業務の手順を時系列に記憶したデータベースである。図3に示すように、業務情報DB163は、生産現場の拠点を識別するためのノード識別子と、当該ノード識別子で識別される拠点で行われる業務の業務名と、当該業務で用いられる4Mデータのリストである業務関連要素リストと、業務名の業務の手順を示す業務項目リストと、当該手順の作業を行ったときの制御量に関する情報を含む業務実績データが記憶されている場所を示す業務実績データポインタとが対応付けて記憶されている。業務実績データには、制御量だけでなく、作業された時刻や時間を含む。4Mデータとは、生産現場で品質管理業務を適切に行うための4つの要素(4M:huMan、Machine、Material、Method)に関するデータである。
ノード識別子は、例えば、拠点を識別するための「N0001」等の識別番号が記憶され、業務名には、「部品Bの組み立て」が記憶され、当該「部品Bの組み立て」のための業務関連要素リスト「R0001~R000N」が記憶される。また、当該業務の業務項目リスト「L0001~L000M」が記憶され、業務項目リストに記憶された各業務における業務実績データ「2022年4月1日12時00分00秒~2022年4月1日12時00分10秒:10秒(L001)、2022年4月1日12時01分00秒~2022年4月1日12時01分20秒:20秒(L0002)、2022年4月1日12時02分00秒~2022年4月1日12時02分30秒:30秒(L0003)・・・2022年4月1日12時03分00秒~2022年4月1日12時03分M0秒:M0秒(L000M)」が、当該データにアクセスするためのアクセスポイントとともに記憶される。
この例では、部品Bを組み立てるために、L0001~L0004までの4つの工程が記憶され、それぞれの工程において、例えば、L0001~L0004までのそれぞれの工程に対応付けて、業務関連要素リスト「R0001~R000N」が記憶される。
図3Bは、図2に示した業務関連要素情報DB165の一例を示す図である。業務関連要素情報DB165は、業務項目リストに対応する業務関連要素リストに記憶されている業務関連要素の具体的な項目を時系列に記憶したデータベースである。業務関連要素として、ここでは、4Mデータを記憶する。図3Bに示すように、業務関連要素情報DB165は、業務関連要素IDと、当該業務関連要素IDで識別される業務関連要素名と、当該業務関連要素名の要素を構成する具体的な業務関連項目1~Nとが対応付けて記憶されている。
業務関連要素IDは、例えば、業務情報DB163と同様の「R0001」等の識別番号が記憶され、業務関連要素名には「手順ID:S002」と、当該業務関連要素名の要素を構成する業務関連項目1として「作業開始時刻」、業務関連項目Nとして「作業終了時刻」が記憶される。これらの時刻は、後述するような機器稼働データから取得できる。例えば、業務情報収集端末3やデータ発生装置4に対する操作(例えば、これらの端末や装置に接続されたタッチパネルへのタッチ操作が検知された場合、当該タッチ操作された時刻を「作業開始時刻」、「作業終了時刻」として取得できる。ここでは4Mデータのうち、huManデータについて例示したが、Machineデータについても同様に考えればよい。例えば、「手順ID:S002」の作業を、機械Aを用いて行う場合、当該機械Aの「起動時刻」や「停止時刻」がMachineデータとなり、作業の開始時刻、終了時刻として、業務関連項目1、2に設定する。また、4Mデータのうち、Materialデータについては、例えば、業務関連項目として、機械Aにより組み立てられる部品Bの構成を示す「部品C、部品D、部品E」を、業務関連要素名「機械Aにより組み立てられる部品B(Material)」に対応付けて記憶しておけばよい。また、4Mデータのうち、Methodデータについては、例えば、業務関連項目として、機械Aにより部品Bを組み立てる工程を示す「部品Cと部品Dとの結合工程、当該結合工程後の部品に対する部品Eの取り付け工程」を、業務関連要素名「機械Aを用いた部品Bの組み立て方法(Method)」に対応付けて記憶しておけばよい。
図3Cは、図2に示した事象原因推定情報DB167の一例を示す図である。事象原因推定情報DB167は、図3Aに示した業務情報DB163の業務名の業務を行うための現場環境や手順が変更された原因を推定するための情報を記憶したデータベースである。図3Cに示すように、事象原因推定情報DB167は、事象識別子と、当該事象識別子により識別される業務の事象と、当該業務の事象を判定するための条件を示す事象判定方法と、実際に変更された現場環境や手順の内容とが対応付けて記憶されている。事象原因推定情報DB167は、後述する要因推定処理(図11)において登録、更新される。
事象識別子は、例えば、「P0001」等の識別番号が記憶され、業務の事象には、「部品Bを組み立てるデータ発生装置4の位置の変更」が記憶され、当該業務の事象の判定方法として「データ発生装置4の位置が一定距離(1メートル)以上移動されている」が記憶され、実際にデータ発生装置4が移動される前後の位置(移動前:位置A、移動後:位置B)が、それぞれ、現場変化1、現場変化Nに記憶される。実際の現場変化については、例えば、現場付近に設置されている複数のカメラが撮像したデータ発生装置4を含む画像を解析することにより実現できる。業務の事象として、この例では、データ発生装置4の位置を移動させた場合を例示したが、「業務フローの変更」や「業務項目の変更」など、作業工程の順序を変更する内容を含めてもよい。
図3Dは、図2に示した現場変化実施権限DB169の一例を示す図である。現場変化実施権限DB169は、図3Cに示した事象原因推定情報DB167に定められている業務の事象を行うことが可能な権限を記憶したデータベースである。図3Dに示すように、現場変化実施権限DB169は、業務の事象として定められる現場の変化と、当該現場の変化の実施権限を有した実施権限者とが対応付けて記憶されている。
現場変化は、例えば、上記業務の事象と同様「部品Bを組み立てるデータ発生装置4の位置の変更」が記憶され、実施権限者には、「現場監督者A、作業者」が記憶される。つまり、当該現場変化は、現場監督者Aおよび担当者である作業者の双方に許可されていることをしめしている。現場変化実施権限DB169は、本システムの管理者によってあらかじめ定められる。
図4は、本システムが処理する4Mデータを所定の形式に変換した機器稼働情報DB363(後述)に含まれるデータ種別に記憶される情報の一例を示す図である。図4に示すように、データ種別401には、4Mデータを出力した業務のラベルと、当該ラベルにより識別される業務がどの工程であるのかを識別するための工程IDと、当該工程の業務を行う作業者(huMan)を識別するための作業者IDと、当該工程の業務で入力する部品(Material)を識別するための部品ID_inputと、当該工程の業務で出力する部品(Material)を識別するための部品ID_outputと、当該工程の業務で使用される機械(Machine)を識別するための機械IDと、当該工程の業務を行うための手順(Method)を識別するための手順IDと、当該工程の業務の前工程の業務を識別するための前段業務IDと、当該工程の業務の後工程の業務を識別するための後段業務IDとが含まれる。
図4では、工程ID「P002」で識別される業務Aを構成する作業手順のうち、手順ID「S002」の手順を行った際に得られた4Mデータを示している。当該手順では、作業者ID「H002」で識別される作業者が、部品ID_input「Met001」で識別される部品を入力して、機械ID「M002」で識別される機会を用いて作業を行い、部品ID_output「Met002」で識別される部品を出力したことを示している。また、業務Aの前工程の業務は、前段業務ID「P001」で識別される業務であり、業務Aの後工程の業務は、後段業務ID「P003」で識別される業務であることを示している。データ発生装置4から実際に送信される4Mデータは、上述したデータ種別に含まれる情報のほか、データ発生装置4が行った作業のための様々な動作の制御量に関する情報などが含まれる。
図5は、材料から完成品までの生産工程のイメージの一例を示す図である。図5に示すように、材料を入力として完成品を出力するまでの生産工程501では、ある材料を入力して業務Aを行って部品Aを出力し、次の工程である業務Bでは、部品Aを入力として部品Bを出力している。さらに、部品Bを業務Cおよび業務Eの入力として、部品C、部品Eが出力される。さらに、次の工程である業務Dでは、部品Cを入力として部品Dを出力し、業務Fでは、部品Eを入力として部品Fを出力している。最終的に、業務Gでは、部品Eおよび部品Fを入力として、完成品を出力する。このような生産工程を構成する業務A~業務Gのそれぞれにおいて、図4に示した4Mデータが、業務情報収集端末3を介して、データ発生装置4から送信されてくる。本システムでは、これらの各工程で行われた作業が指示通りの作業であるか、あるいは指示通りの作業ではない場合、どのように手順が変更されたのかを把握し、改善できる場合には、それまでの手順を変更してその改善手順を速やかに反映する。
図6は、生産情報管理端末2の構成例を示す図である。図6に示すように、生産情報管理端末2は、ネットワークインタフェース(I/F)20と、入出力装置21と、制御部(CPU)22と、外部記憶装置24と、内部記憶装置26とが、バス28を介して接続されている。
ネットワークI/F20は、ネットワークNを介し他の装置と接続するためのインタフェースである。
入出力装置21は、本システムに必要な各種情報を入力するための入力装置(例えば、キーボードやマウス)、入力装置により入力された情報や、本システムが出力する各種情報を表示、出力する出力装置(例えば、ディスプレイ装置)である。
CPU22は、内部記憶装置26に記憶されるプログラムを実行することにより、本システムに必要な処理を実行するプロセッサである。
外部記憶装置24は、本システムの処理で使用される様々なデータを格納するストレージである。外部記憶装置24には、例えば、上記入出力装置21から入出力される情報が記憶される。
内部記憶装置26は、本システムの処理を実行するためのプログラムや、プログラムを実行することで一時的に使用される中間データを記憶するメモリである。図6に示すように、内部記憶装置26は、生産情報操作プログラム261を記憶する。生産情報操作プログラム261が行う具体的な動作については後述する。
図7は、業務情報収集端末3の構成例を示す図である。図7に示すように、業務情報収集端末3は、ネットワークインタフェース(I/F)30と、制御部(CPU)32と、外部記憶装置34と、内部記憶装置36とが、バス38を介して接続されている。
ネットワークI/F30は、ネットワークNを介し他の装置と接続するためのインタフェースである。
CPU32は、内部記憶装置36に記憶されるプログラムを実行することにより、本システムに必要な処理を実行するプロセッサである。
外部記憶装置34は、本システムの処理で使用される様々なデータを格納するストレージである。図7に示すように、外部記憶装置34は、機器稼働情報DB363を記憶する。機器稼働情報DB363については、図8を用いて後述する。
内部記憶装置36は、本システムの処理を実行するためのプログラムや、プログラムを実行することで一時的に使用される中間データを記憶するメモリである。図7に示すように、内部記憶装置36は、業務実績情報管理プログラム361を記憶する。業務実績情報管理プログラム361が行う具体的な動作については後述する。
図8は、機器稼働情報DB363の一例を示す図である。機器稼働情報DB363は、データ発生装置4から送信されてきた4Mデータを集約して所定の形式に変換し、一定期間分(例えば、1日分)、履歴で蓄積したデータである。図8に示すように、機器稼働情報DB363は、データ発生装置4が設置されている拠点識別子と、データ発生装置4を識別するための装置識別子と、データ発生装置4から受け取った4Mデータを記録したデータ記録日時と、データの種別(huMan、Machine、Material、Methodの内容を識別するための情報)を示すデータ種別と、当該データ種別で示される実際の業務実績データである稼働データとが対応付けて記憶されている。
拠点識別子は、例えば、「S0001」等の識別番号が記憶され、装置識別子には、データ発生装置4の識別子「A0001」が記憶され、データ記録日時には、「2022年4月1日17時00分00秒」が記憶される。また、データ種別には、図4に示した4Mデータの内容を識別するための情報が記憶され、稼働データには、データ発生装置4が実際に作業を行ったときの制御量に関する情報などの業務実績データが記憶される。
図9は、本システムで行われる4Mデータを格納するまでの処理の流れを示すシーケンス図である。以下では、一例としてデータ発生装置4-11、4-12、業務情報収集端末3-1について例示するが、他のデータ発生装置4、業務情報収集端末3についても同様の処理を行う。
図9に示すように、データ発生装置4-11~4-12は、それぞれの装置で所定の作業工程での作業を行い(S901、S903)、当該作業を行ったときに得られた4Mデータを、業務情報収集端末3-1に送信する(S902、S904)。
業務情報収集端末3-1は、データ発生装置4-11~4-12から受け取った4Mデータを、図8に示した機器稼働情報DB363の形式に集約、変換し(S905、S907)、当該変換後のデータである機器稼働データを、生産情報管理サーバ1に送信する(S906、S908)。
生産情報管理サーバ1は、業務情報収集端末3-1から受け取った上記機器稼働データを読み取り、業務情報DB163、業務関連要素情報DB165に記録する(S909)。例えば、生産情報管理サーバ1は、機器稼働データに記憶されている拠点識別子を業務情報DB163のノード識別子に設定する。また、生産情報管理サーバ1は、業務情報DB163の業務名には上記機器稼働データのデータ種別に記憶されているラベルを設定し、業務関連要素リストには上記機器稼働データのデータ種別の名称(例えば、データ種別の項目名)を設定し、業務項目リストには上記機器稼働データの手順IDや、当該手順IDで識別される手順よりもさらに下位の手順の手順IDを設定する。さらに、生産情報管理サーバ1は、業務実績データポインタには、上記機器稼働データの稼働データ(あるいは、当該稼働データをサーバ上に記憶したアドレス)を設定する。上記下位の手順IDは、業務情報DB163の業務項目ID1~Nに設定される。
さらに、生産情報管理サーバ1は、業務情報DB163の業務関連要素リストに格納したデータ種別の項目を読み出し、図4に示したデータ種別の項目に含まれる4Mデータの要素(例えば、手順ID:S002)を、業務関連要素名に設定する。このとき、設定した業務関連要素名に対応付けて、業務関連要素ID(例えば、「R0001」)を付与する。さらに、生産情報管理サーバ1は、上記設定した業務関連要素名(例えば、手順ID:S002)に対応付けて、稼働データ(例えば、手順ID:S002の作業開始時刻および作業終了時刻)を、業務関連項目(例えば、業務関連項目1、2)に設定する。
S909の処理が終了すると、機器稼働データを受信した都度、最新の業務情報DB163、業務関連要素情報DB165が生成されることとなる。
図10は、図9で収集されたデータを用いて、作業手順の妥当性を判定するため処理の流れを示すシーケンス図である。当該シーケンスは、任意のタイミングで行われてよい。
図10に示すように、生産情報管理端末2は、管理者から、作業手順の確認操作を受け付けて、作業手順確認要求を、生産情報管理サーバ1に送信する(S1001)。作業手順確認要求には、作業手順の確認対象となる業務を識別するための識別情報(例えば、業務名)が含まれる。
生産情報管理サーバ1は、生産情報管理端末2から受け取った上記作業手順確認要求に含まれる上記識別情報と一致する業務名を有した業務情報データを、業務情報DB163から読み出す。さらに、生産情報管理サーバ1は、読み出した業務情報データの業務関連要素リストに一致する業務関連要素データを、業務関連要素情報DB165から読み出す。さらに、あらかじめ定められている業務の作業手順との差分の有無を判定し(S1002)、差分がある場合には当該差分を生産情報管理端末2に送信する(S1003)。
あらかじめ生産計画として定められている業務の作業手順は、例えば、「業務A」について、「手順1~3」がある場合、それぞれの手順について想定される許容作業時間(想定開始時刻から想定終了時刻までの時間)が、生産情報管理サーバ1に記憶されているものとする。そのため、生産情報管理サーバ1は、あらかじめ定められている業務の作業手順と、S1002で読み出したデータとを比較することにより、両者の差分データを出力する。当該差分データは、例えば図13に示す項目を有する。図13では、現場作業の差分データとして、業務識別子、生産計画に対して変化があった業務事象、当該業務事象を生じさせた要因となる現場作業の変化、上記変化があった業務事象の判定方法が対応付けられている。
業務識別子は、S1001で要求された作業手順確認要求に含まれる業務名や業務名に対応する業務IDである。業務IDは、業務情報DB163に記憶されている業務名とともに記憶される。
業務事象および現場変化は、上記差分データを分析した結果である。例えば、業務Aについて上記許容作業時間が、あらかじめ定められている業務の作業手順を行ったときの想定時間よりも短いと分析した場合、「業務Aの処理時間が短くなった」など、その意図を示す文言を出力する。また、例えば、業務事象の分析に用いた業務関連要素データのなかで、使用する機械異なっている(例えば、あらかじめ定められている業務の作業手順では機械ID「M002」であるが、業務関連要素データには機械ID「M003」が記憶されている)と分析した場合、現場変化として、「機械の変更」など、その意図を示す文言を出力する。
事象の判定方法は、業務事象を分析したときの判定根拠が出力される。例えば、業務Aについて、当初計画していた上記許容作業時間よりも実際の作業時間のほうが短かったと分析した場合、その根拠として「業務Aの実績実施時間<業務Aの計画上の実施時間」など、その意図を示す文言を出力する。
図10に戻り、生産情報管理サーバ1が生産情報管理端末2に上記差分を送信すると、生産情報管理端末2は、当該差分を画面に表示する(S1004)。当該差分を表示する画面1301は、例えば図13に示したものである。生産情報管理端末2は、管理者から確認ボタンの押下を受け付けると、その分析を行うための分析指示(図13に示す業務識別子を含む)を、生産情報管理サーバ1に送信する(S1005)。
生産情報管理サーバ1は、生産情報管理端末2から上記分析指示を受けると、分析指示された業務識別子の業務について、作業手順の変化の要因を推定する(S1006)。この処理(要因推定処理)については、図11を用いて後述する。さらに、生産情報管理サーバ1は、上記推定の結果を生産情報管理端末2に送信する(S1007)。
生産情報管理端末2は、生産情報管理サーバ1から受け取った上記推定の結果を画面に表示し、管理者は当該推定の結果を参照して、作業手順の変化を承認(あるいは非承認)し(S1008)、承認する場合には、上記変化を承認する作業手順を含む業務について、業務情報DB163、業務関連要素情報DB165の更新を指示する(S1009、S1010)。生産情報管理サーバ1は、当該指示に従って、業務情報DB163、業務関連要素情報DB165を更新する(S1011)。生産情報管理端末2の画面に表示される上記推定の結果については、図12を用いて後述する。
図11は、S1006における要因推定処理の処理手順を示すフローチャートである。図11に示すように、要因推定処理では、生産情報管理サーバ1は、業務情報DB163、業務関連要素情報DB165と、あらかじめ定められた事象原因推定情報DB167とを参照し、現場での作業手順や作業に用いられるデータ発生装置4の変化の兆しとなる業務事象を検出する(S1101)。例えば、生産情報管理サーバ1は、S1102において上記差分データとして出力した業務識別子と一致する業務の作業手順や作業に用いられるデータ発生装置4の4Mデータを、業務情報DB163、業務関連要素情報DB165から抽出し、抽出した上記4Mデータを解析して、作業手順や作業に用いられるデータ発生装置4の変化の兆候を検出する。当該変化の兆候として、例えば、ある手順の作業時間が一定の閾値以上遅れている(あるいは早まっている)場合、生産情報管理サーバ1は、当該作業手順や作業に用いられるデータ発生装置4に変化の兆候が表れていると判断する。
生産情報管理サーバ1は、S1101で検出した作業手順や作業に用いられるデータ発生装置4の変化の兆しとなる業務での実際の現場での変化を含む4Mデータを、業務情報DB163、業務関連要素情報DB165から抽出する(S1102)。例えば、生産情報管理サーバ1は、S1101で検出した兆候が一定の期間継続している場合、検出した兆候は、実際に生じている現場での変化であると判断する。実際に生じている現場での変化は、例えば、作業手順や作業に用いられるデータ発生装置4に実際に生じている変化である。作業手順であれば、作業手順の開始時刻や終了時刻の変化、当該変化に伴う作業時間の変化などがある。また、作業に用いられるデータ発生装置4であれば、データ発生装置4の位置(設置場所)の変化や、起動/停止、正常/異常などの装置の状態の変化などがある。
さらに、生産情報管理サーバ1は、S1102で抽出した作業手順や作業に用いられるデータ発生装置4に関係する他の作業手順や他の作業に用いられるデータ発生装置4の変化の有無を推定し、変化が有ると推定した場合、他の作業手順や他の作業に用いられるデータ発生装置4の変化が推定された4Mデータを、業務情報DB163、業務関連要素情報DB165から抽出する(S1103)。S1102では、S1101において上記変化の兆候を確認した上で、実際に変化が生じている業務の作業手順や作業に用いられるデータ発生装置4を含む4Mデータを、業務情報DB163、業務関連要素情報DB165から抽出した。しかし、S1103では、既にどのような兆候があれば実際に変化が生じているのかが分かっているため、このステップでは、上記変化の兆候を検出することを省略している。もちろん、S1101のように、変化の兆候を検出してもよい。
S1103について具体的に説明すると、生産情報管理サーバ1は、例えば、S1102で抽出した業務の前後の工程の作業手順、あるいはS1102で抽出した業務と類似する業務の作業手順を、上記関係する他の作業手順や他の作業に用いられるデータ発生装置4として特定し、当該特定した上記関係する他の作業手順や他の作業に用いられるデータ発生装置4の変化が有ると推定する。生産情報管理サーバ1は、当該推定した4Mデータを、業務情報DB163、業務関連要素情報DB165から抽出する。業務の前後の工程の作業手順や、類似する業務の作業手順は、あらかじめ生産情報管理サーバ1に保持しておけばよい。S1103のように、他の作業手順や他の作業に用いられるデータ発生装置4の変化を推定した4Mデータを抽出することで、S1101で検出した作業手順や作業に用いられるデータ発生装置4だけでなく、例えば、作業手順において入出力となる部品が同じであり、用いられる機械が同種の機械IDが異なる機械についても、同様の変化が生じた場合の影響を予測できるようになる。
そして、生産情報管理サーバ1は、S1102で抽出した作業手順や作業に用いられるデータ発生装置4の変化、S1103で推定して抽出した他の作業手順や他の作業に用いられるデータ発生装置4の変化が、生産計画におけるKPI(Key Performance Indicator)を満たしているかを判定することにより、これらの変化の妥当性を判定する(S1105)。KPIについては、生産情報管理サーバ1にあらかじめ保持しておけばよい。例えば、上記変化があると判定された作業手順の作業において許容されるリードタイム、あるいは上記変化があると判定された作業手順の作業において許容されるデータ発生装置4の設置場所の移動量、起動/停止タイミングの時間幅などが保持される。
生産情報管理サーバ1は、上述した変化が妥当でないと判定した場合(S1105;No)、S1102、S1103で出力された上記変化を戻すように、当該変化を行った作業者に連絡する(S1106)。作業者の連絡先は、例えば、4Mデータに含まれる作業者IDに対応付けてあらかじめ生産情報管理サーバ1にメールアドレスや電話番号等の連絡先を記憶しておけばよい。
生産情報管理サーバ1は、上述した変化が妥当であると判定した場合(S1105;Yes)、さらに、S1103で推定して抽出した他の作業手順や他の作業に用いられるデータ発生装置4の変化が、S1102で抽出した作業手順や作業に用いられるデータ発生装置4に実際に生じている変化と一定程度一致しているか否かを判定する(S1107)。
生産情報管理サーバ1は、S1103で推定した上記変化が、S1102で抽出した上記変化と一定程度一致していると判定した場合(S1107;Yes)、S1103で推定した上記変化を表す図13に示したような差分データを出力するとともに、当該差分データに対応付けて、上記変化の受け入れが可能であったことを示す実績値「1」を出力する(S1108)。差分データの出力は、図10のS1002、S1003に示した方法を、S1103で上記変化が推定された4Mデータを含む業務情報データ、業務関連要素データについて適用すればよい。生産情報管理サーバ1は、S1108で出力した差分データと同じ変化が繰り返されると、上記実績値が加算されてゆく。これにより、当該実績値が大きい値の差分データで示される変化が、過去に変化の実績がある信頼性の高い変化であると判断することができる。
一方、生産情報管理サーバ1は、S1103で推定した上記変化が、S1102で抽出した上記変化と一定程度一致していないと判定した場合(S1107;No)、S1108同様の差分データを出力し、事象原因推定情報DB167に登録する(S1109)。例えば、生産情報管理サーバ1は、図13に示した差分データに含まれる業務識別子、業務事象、現場作業の変化、事象判定方法の各項目を、それぞれ、図3Cに示した事象原因推定情報DB167の事象識別子、業務事象、現場変化1~N、事象判定方法に設定する。
S1108、S1109のいずれかの処理が終了すると、生産情報管理サーバ1は、図3Dに示した現場変化実施権限DB169を参照し、S1102、S1003のような変更を行う権限があるか否かを判定する(S1110)。生産情報管理サーバ1は、S1102、S1003のような変更を行う権限があるか否かを判定する(S1110)。
生産情報管理サーバ1は、S1102、S1103のような変更を行う権限があると判定した場合(S1110;Yes)、これらの変化は許可されているため、本処理を終了させる。一方、生産情報管理サーバ1は、S1102、S1103のような変更を行う権限がないと判定した場合(S1110;No)、これらの変化は許可されていないため、これらの変化を行った作業者の上司である作業指示者に連絡する(S1111)。当該連絡の方法については、S1106と同様の方法で行えばよい。
図12は、S1006、S1007で上記推定の結果の一例を示す図である。図12に示すように上記推定の結果1201として、S1006における要因推定処理の対象となった業務事象、当該業務事象に対して推定された現場での変化を示す現場変化候補案とが対応付けられている。業務事象および現場変化候補案は、図13に示した業務事象と同様、S1102で抽出した作業手順や作業に用いられるデータ発生装置4の変化の判定に用いられた4Mデータを含む業務情報データ、業務関連要素データの差分データ、あるいはS1103で推定して抽出した他の作業手順や他の作業に用いられるデータ発生装置4の変化の判定に用いられた4Mデータを含む業務情報データ、業務関連要素データの差分データの差分データを分析した結果から得られる。
図12の上段において、#1(連番)で識別される業務事象「業務Aと業務Bの輸送機器の稼働データが取得できない」における「稼働データ」が取得できない事象が生じている原因は、機械の故障が考えられる。通常、図4に示したようなMachineを識別するための機械ID「M002」が記録されてくるため、生産情報管理サーバ1は、4Mデータを参照して、あるタイミングから機械IDが「-」(null)となっている場合、機械が故障している可能性があると判断する。そして、生産情報管理サーバ1は、現場変化に対する対応候補として、「輸送機器の故障による機器入替」を出力する。上述した現場変化候補案としてどのような候補を出力するかについては、あらかじめ業務事象と現場変化の候補案とを対応付けてデータベースに記憶させてもよいし、様々なサイトで示されている業務事象に対する対応(Q&Aなど)を意味解析するなどして、業務事象に対する現場変化候補案を設定してもよい。
また、生産情報管理サーバ1は、図12の下段に示すように、上記上段で出力した業務事象と現場変化候補案のうち、(S1107;Yes)かつ(S1110;Yes)に該当したデータを、最終的な現場変化候補として出力する。この例では、#1(連番)の業務事象に対する最終的な現場変化候補は、信頼度「90%」である「輸送機器の故障によるバージョンアップ」が出力されている。信頼度「90%」とは、(S1107)の判定処理において、(S1107;Yes)となった回数の割合を示している。つまり、S1103で推定した変化が実際の現場での変化と一致している可能性が一定程度以上高いため、当該現場変化候補を最終的な候補として提示している。また、当該現場変化は、S1110において現場の作業者により変更可能である。そのため、管理者は、S1008において、当該画面を目視し、確認ボタンを押下すると、生産情報管理端末2は、S1009において、最終的な現場変化の候補を許容して、当該候補の内容に更新する指示を送信し、生産情報管理サーバ1は、S1011において、生産情報管理端末2から受け取った更新指示にしたがって、上記最終的な現場変化候補に対応する業務事象を含む4Mデータが記録されている業務情報DB163と、業務関連要素情報DB165を更新する。例えば、生産情報管理サーバ1は、上記4Mデータを記憶した業務関連要素リストに対応する業務項目リストに記憶されている手順を、上記最終的な現場変化候補に記憶されている手順に変更したり、業務項目リストに記憶されている手順で用いられる機器をバージョンアップ後の機器に変更する。
なお、図11では、S1111において、実施権限がない場合(S1111;No)、作業者の上司である作業指示者に通知することとした。しかし、一定回数を超えて繰り返し作業指示者に連絡する判定となった場合には、現場での実態を優先し、例えば、作業者に実施権限を一時的に付与し、実施権限がある場合(S1111;Yes)とみなして処理を終了させてもよい。これにより、作業指示者に通知される連絡を減らすことができる。
このように、本システムでは、図10のS1002、S1003等において説明したように、プロセッサとメモリとを有したコンピュータにより、生産現場における生産指示を支援する生産指示支援システム1000において、上記プロセッサは、生産現場で用いられるデータ発生装置4から、所定の現場作業(「部品Bの組み立て」など)が行われたときに得られる生産に関する4Mデータを含む稼働情報(例えば、機器稼働情報DB363)を受信し、上記稼働情報を、生産現場で行われる業務ごとにデータベース(例えば、業務情報DB163、業務関連要素情報DB165)に蓄積し、あらかじめ定められた生産計画の手順と、上記データベースに蓄積した上記稼働情報との差分を分析し、当該分析した結果として、変化があった業務事象と当該業務事象を生じさせた要因とを含む差分データ(例えば、図13)を上記業務ごとに出力し、上記分析の結果として、上記差分データをコンピュータの画面に出力してユーザに提示する。これにより、現場においてボトムアップ的に実施された作業の改善案を容易に確認するこができる。また、現場で作業に問題が生じている場合、現際の状況を容易に確認することができる。したがって、管理者は、現場で行われた作業が生産計画と異なる場合であっても、現場で行われた作業が運用上問題ない作業であるのか、効果的な作業なのかを容易に判断することができるようになる。
また、図10のS1006、図11のS1103等において説明したように、上記プロセッサは、上記差分データに含まれる上記変化があった業務事象を含む業務との間で所定の関係がある業務(例えば、上記変化があった業務事象を含む業務の前後の工程の業務、作業手順が類似する業務など)について、当該所定の関係がある業務の業務事象における変化の有無を推定する。これにより、差分データを出力した業務と同じ機械を用いた作業を行う他の業務がある場合、上記差分データを出力した業務と同様の変化が生じた場合の影響を予測できるようになる。
また、図11のS1107、図12等について説明したように、上記プロセッサは、上記推定した変化が、上記差分データを出力したときの上記変化と一定程度一致している場合(例えば、ある手順の開始時刻と終了時刻の遅れが閾値となる1分以内の誤差で同じように遅れている場合)、上記所定の関係がある業務について、上記差分データを出力する。これにより、分析が指示された業務と一定程度類似する他の業務についての上記差分データを確認することができる。
また、図11のS1107、図12等において説明したように、上記プロセッサは、上記差分データを出力した回数が多い上記所定の関係がある業務の業務事象における変化ほど、過去に実績がある変化であると判断し、上記判断した変化があった業務事象を含む上記業務の手順に、上記過去に実績がある変化を反映させる。これにより、現場で生じた変化を素早く取り込み、かつ計画値として保持している指図情報を現場の現状に合わせて更新できるようになる。
本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化したり、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせて実施することができる。
1000 生産指示支援システム
1 生産情報管理サーバ
2 生産情報管理端末
3 業務情報収集端末
4 データ発生装置
5 拠点
6 ネットワーク
7 運用管理センタ
1 生産情報管理サーバ
2 生産情報管理端末
3 業務情報収集端末
4 データ発生装置
5 拠点
6 ネットワーク
7 運用管理センタ
Claims (8)
- プロセッサとメモリとを有したコンピュータにより、生産現場における生産指示を支援する生産指示支援システムであって、
前記プロセッサは、
生産現場で用いられるデータ発生装置から、所定の現場作業が行われたときに得られる生産に関する4Mデータを含む稼働情報を受信し、
前記稼働情報を、生産現場で行われる業務ごとにデータベースに蓄積し、
あらかじめ定められた生産計画の手順と、前記データベースに蓄積した前記稼働情報との差分を分析し、当該分析した結果として、変化があった業務事象と当該業務事象を生じさせた要因とを含む差分データを前記業務ごとに出力し、
前記分析の結果として、前記差分データをコンピュータの画面に出力してユーザに提示する、
ことを特徴とする生産指示支援システム。 - 前記プロセッサは、
前記差分データに含まれる前記変化があった業務事象を含む業務との間で所定の関係がある業務について、当該所定の関係がある業務の業務事象における変化の有無を推定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の生産指示支援システム。 - 前記プロセッサは、
前記推定した変化が、前記差分データを出力したときの前記変化と一定程度一致している場合、前記所定の関係がある業務について、前記差分データを出力する、
ことを特徴とする請求項2に記載の生産指示支援システム。 - 前記プロセッサは、
前記差分データを出力した回数が多い前記所定の関係がある業務の業務事象における変化ほど、過去に実績がある変化であると判断し、
前記判断した変化があった業務事象を含む前記業務の手順に、前記過去に実績がある変化を反映させる、
ことを特徴とする請求項3に記載の生産指示支援システム。 - プロセッサとメモリとを有したコンピュータにより、生産現場における生産指示を支援する生産指示支援システムで行われる生産指示支援方法であって、
生産現場で用いられるデータ発生装置から、所定の現場作業が行われたときに得られる生産に関する4Mデータを含む稼働情報を受信し、
前記稼働情報を、生産現場で行われる業務ごとにデータベースに蓄積し、
あらかじめ定められた生産計画の手順と、前記データベースに蓄積した前記稼働情報との差分を分析し、当該分析した結果として、変化があった業務事象と当該業務事象を生じさせた要因とを含む差分データを前記業務ごとに出力し、
前記分析の結果として、前記差分データをコンピュータの画面に出力してユーザに提示する、
ことを特徴とする生産指示支援方法。 - 前記差分データに含まれる前記変化があった業務事象を含む業務との間で所定の関係がある業務について、当該所定の関係がある業務の業務事象における変化の有無を推定する、
ことを特徴とする請求項5に記載の生産指示支援方法。 - 前記推定した変化が、前記差分データを出力したときの前記変化と一定程度一致している場合、前記所定の関係がある業務について、前記差分データを出力する、
ことを特徴とする請求項6に記載の生産指示支援方法。 - 前記差分データを出力した回数が多い前記所定の関係がある業務の業務事象における変化ほど、過去に実績がある変化であると判断し、
前記判断した変化があった業務事象を含む前記業務の手順に、前記過去に実績がある変化を反映させる、
ことを特徴とする請求項7に記載の生産指示支援方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022113557A JP2024011521A (ja) | 2022-07-14 | 2022-07-14 | 生産指示支援システム、生産指示支援方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2022113557A JP2024011521A (ja) | 2022-07-14 | 2022-07-14 | 生産指示支援システム、生産指示支援方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024011521A true JP2024011521A (ja) | 2024-01-25 |
Family
ID=89622101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022113557A Pending JP2024011521A (ja) | 2022-07-14 | 2022-07-14 | 生産指示支援システム、生産指示支援方法 |
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Country | Link |
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-
2022
- 2022-07-14 JP JP2022113557A patent/JP2024011521A/ja active Pending
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