JP4896832B2 - 工程管理システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、作業に伴うエリアを管理する機能（エリア管理機能）を有する工程管理システム及び方法に関する。

一般に、工程管理システムにおいては、プラントの建設といった特定プロジェクトを実施するために計画を作成し、計画の実施時には、進捗管理を行って定期的に計画の見直しを行っている。

特に、巨大プラントの建設計画は、次のようなステップで実施される。まず、プラントを、サブシステムといった何らかの区分を用いて切り分け、サブシステム間の関連を考慮しつつ、そのサブシステムごとに作業期間を設定する。次に、計画をブレークダウンするために、サブシステムに設定された作業期間に基づいて、サブシステム内の作業計画を作成する。次に、サブシステム内の個々の作業期間が当該サブシステムに設定された作業期間内に収まるまでフィードバックして調整を行う。

その後、サブシステム間で共通して使用される人的資源や、材料、クレーン等の物的資源の配分を行う。通常、サブシステム内での資源の配分は事前に調整されているため、サブシステム間の資源の配分に着目して調整を行う。一般の工程管理システムでは、上述のステップで計画が作成されている。

このような工程管理システムとしては、供給可能な最大資源量と、現計画において使用される資源を山積した資源量とを比較して、実現可能な工程を作成するというものがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−２３３４０９号公報

上述の工程管理システムにおいては、特定の資源を選択すると同じ資源を同時に選択できないという二者択一的な制約条件は存在している。しかし、例えば一本の通路でＢ地点とＣ地点がＡ地点を挟み込んでいる状況において、Ｂ地点とＣ地点で通路を占有して同時に作業を実施すると、作業員がＡ地点へ移動ができなくなることに対する対応が不十分である。即ち、エリア管理において作業エリアを資源として考えた場合、資源間に複雑な相互関連がある場合には、工程編集者はそのような移動不可エリアが存在しないことを確認する必要があるが、従来の工程管理システムでは、この確認を十分に実施できないという課題があった。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、作業エリア、及び作業に伴う機器の搬入や作業員の移動のための経路等のエリアを確認して工程を管理することができる工程管理システム及び方法を提供することにある。

本発明に係る工程管理システムは、定期点検工程管理手段及びエリア管理手段を有し、この定期点検工程管理手段は、作業の実施計画を入力し編集可能な工程編集部と、前記工程編集部によって入力あるいは編集された作業に対して、その資源情報と危険度及び占有度を含む備考情報とを属性として入力し編集可能な工程属性編集部と、前記工程編集部と前記工程属性編集部にて入力あるいは編集されたデータに基づき、工程を時間軸に沿って図形的に表示する工程表示部とを有し、前記エリア管理手段は、プラント内の地図情報、この地図情報上でエリア区画を特定可能な地図座標情報、及びエリア区画間の接続関係を定義したエリア区画接続情報を保存するエリア区画情報保存部と、前記エリア区画情報保存部のエリア区画接続情報を用いて、エリア区画の接続関係をグラフに変換するエリア区画グラフ化変換部と、前記エリア区画グラフ化変換部にてグラフ化されたエリア区画接続情報と前記工程属性編集部の属性とを結合して、時間軸を有するエリア区画の属性データを作成するグラフ−工程結合部と、前記グラフ−工程結合部にて作成されたエリア区画の属性データを、前記エリア区画情報保存部の地図情報に重ね合わせて時間軸に沿って表示するグラフ表示部と、を有して構成されたことを特徴とするものである。

また、本発明に係る工程管理方法は、作業の実施計画を入力し編集する処理と、前記入力あるいは編集された作業に対して、その資源情報と危険度及び占有度を含む備考情報とを属性として入力し編集する処理と、前記入力あるいは編集された作業と属性に基づき、工程を時間軸に沿って図形的に表示する処理と、プラント内の地図情報、この地図情報上でエリア区画を特定可能な地図座標情報、及びエリア区画間の接続関係を定義したエリア区画接続情報を保存する処理と、前記エリア区画接続情報におけるエリア区画間の接続関係をグラフ化する処理と、前記グラフ化されたエリア区画接続情報と、入力あるいは編集された属性とを結合して、時間軸を有するエリア区画の属性データを作成する処理と、前記エリア区画の属性データを地図情報に重ね合わせ、時間軸に沿って表示する処理と、を有することを特徴とするものである。

本発明に係る工程管理システム及び方法によれば、エリア管理手段のグラフ表示部が、グラフ−工程結合部にて作成されたエリア区画の属性データを、エリア区画情報保存部の地図情報に重ね合わせて時間軸に沿って表示することから、この表示を時間軸に沿って変化させることで、例えば任意の時間における作業に伴う機器の搬入や作業員の移動のための搬入移動経路に、仮置きエリアや作業中のエリアが存在しているか否かを確認して工程を修正するなど、作業エリア及び搬入移動経路等のエリアを確認して工程を管理することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。図１は、本発明に係る工程管理システムの一実施の形態を示す構成図である。

本実施の形態の工程管理システム１は、作業に伴うエリアを管理する機能を備えており、定期点検工程管理手段２と、エリア管理手段３を有して構成されている。

定期点検工程管理手段２は、発電所で行われる工程計画や作業の実績を入力し、編集し、表示し、保存するシステムである。また、エリア管理手段３は、プラント内の地図のように典型的なエリア情報をベースに、エリアに関するデータを保存し、処理し、評価し、表示するシステムである。

これらの定期点検工程管理手段２と、エリア管理手段３の構成について、以下にさらに説明する。

定期点検工程管理手段２は、工程編集部４と、工程属性編集部５と、工程表示部６と、グラフチャート表示部７とを有して構成される。「部」は「手段」の下位構成要素であり、個別の装置あるいはソフトウェアのモジュールによって制御されたコンピュータを意味する。

工程編集部４は、作業の実施計画を時系列に入力しあるいは編集し、またはこれらの双方ができるように構成されている。

工程属性編集部５は、工程編集部４によって入力あるいは編集された個々の工程・作業に、人的及び物的な資源情報、並びに危険度及び占有度を含んだ備考情報を属性として入力し編集することが可能に構成されている。この工程属性編集部５は、作業や仮置きを行うエリア区画を指定する場合、エリア区画を示すエリア区画コードを暗記できれば問題ないが、実際には暗記し切れないため、後述のエリア区画情報保存部８を使い、地図（後述の地図情報、地図座標情報等）を利用して、図形的な画面を使って指定可能に構成される（図５参照）。

工程表示部６は、工程編集部４と工程属性編集部５で入力あるいは編集されたデータに基づいて、工程を図形的に時系列に表示可能に構成されている。例えば、工程表示部６は、図２に示すように、工程Ｘ、工程Ｙ、工程Ｚの工期を時系列に表示し、また、図３に示すように、工程Ａの機器仮置き期間や作業Ａの期間、工程Ｂの工具等仮置き期間や作業Ｂの期間等を時系列に表示する。

グラフチャート表示部７は、工程属性編集部５によって入力あるいは編集された属性に関する数値データに基づいて、工程表示部６にて作成され時系列に表示された工程と同期（同一時間軸上にて時間的に一致）させて、個々の工程に入力された属性としての資源情報（数値データ）を計算し、この資源情報を上記時間軸上で棒グラフや折れ線グラフ等のグラフを用いて表示可能に構成されている。

例えば、グラフチャート表示部７が、図２に示すように、日にち毎の人的資源（ｘ種作業員、ｙ種作業員、ｚ種作業員）の配分を棒グラフに表示したり、図３に示すように、各エリア区画（部屋Ｒ、廊下Ｐ１、Ｐ２等）における物的資源の配置状況を、この物的資源のエリア占有状況と共にグラフィックに表示する。この図３のグラフチャート表示部７では、各エリア区画（部屋Ｒ、廊下Ｐ１、Ｐ２）に示す数字「１」がエリア区画の占有度が１００％であることを示し、数字「２」が同占有度が２００％であることを示す。この図３では、工程Ａ、Ｂのいずれにおいても、エリア区画の占有度が１００％以下になっていることが示されている。

なお、工程編集部４と工程表示部６は、工程の入力・編集と工程の表示とが同時に行われるインターフェースを備えることが好ましい。このインターフェースを有するシステムによれば、工程の入力・編集と表示とが同時に行われるので、工程の入力・編集の作業が簡単になる。

エリア管理手段３は、エリア区画情報保存部８と、エリア区画グラフ化変換部９と、グラフ−工程結合部１０と、評価部１１、グラフ表示部１２とを有して構成される。

エリア区画情報保存部８には、地図情報、地図座標情報、エリア区画接続情報が保存され、それぞれの情報間で対応付けができるように編集、保存、表示、処理が可能となっている。

上記地図情報は、ビットマップ等で電子化された単なる絵としての地図データである。プラントの建物が複数階に亘る場合には、複数階分の図面が、地下１階を示す「Ｂ１Ｆ」、地上１階を示す「１Ｆ」といった識別子と共に、図４のように保存される。なお、図４中の符号１８はドアを示す。

上記地図座標情報は、エリア区画の境界と識別子からなり、地図情報上でエリア区画を特定可能なデータである。即ち、この地図座標情報は、Ｂ１Ｆ−００１、Ｂ１Ｆ−００２といったエリア区画コードと共に、地図情報を写し取る要領でエリア区画を指定し、エリア区画の境界線の座標（例えば（−１、１）、（０、１）…）と共に、図５のように保存される。工程属性編集部５において、作業や仮置きを行うエリア区画を指定する際に用いる図形的な画面とエリア区画コードは、この地図座標情報と前記地図情報の少なくとも一方を用いる。

上記エリア区画接続情報は、エリア区画の接続関係を定義したデータであり、プラント内の地図のうち、通路やドアといった他のエリアとの接続関係を地図情報から読み取って、図６のようにリスト化して保存する。この図６には、エリア区画コード毎に、移動可能なエリア区画コードと接続点（ドア等）の座標とが対応付けて示されている。

エリア区画グラフ化変換部９は、エリア区画接続情報を用いて、エリア区画の接続関係を図７のようなグラフに変換する。このグラフ化されたエリア区画接続情報において、丸はエリア区画を示し、線は、そのエリア区画間で移動可能であることを示す。あるエリア区画Ａから別のエリア区画Ｂへ移動が可能であるかどうかは、途中のエリア区画を経由してでも、エリア区画Ａとエリア区画Ｂが接続されているかどうかに依存する。

グラフ−工程結合部１０は、エリア区画コードと、作業自体の実施期間の情報と、工程属性編集部５で入力された備考情報としてのエリア区画の危険度や占有度等の属性を、図７に示すグラフ化されたエリア区画接続情報に落としこんで、エリア区画の属性を含む、時間軸に従ったグラフを作成し、このグラフを、時間軸を有するエリア区画の属性データとする。図７には、特定時間におけるグラフ（エリア区画の属性データ）が示されている。

評価部１１は、グラフ−工程結合部１０で作成されたグラフ（時間軸を有するエリア区画の属性データ）に基づいて評価を行う。作業を実施するエリア区画の重複状態を評価する場合には、時間軸を有するエリア区画の属性データのうちの占有度に基づき、この占有度が１００％を超えるエリア区画を検索することによって評価する。

また、評価部１１は、各種入口から機器や材料の搬入または作業員の移動が可能かどうかを評価する際には、時間軸を有するエリア区画の属性データのうちの占有度に基づき、移動距離を考慮して、機器等の搬入または作業員の移動のための搬入移動経路の優先順位を算出する。つまり、各種入口から機器等の搬入または作業員の移動に費やすエリア区画の占有度が例えば２０％である場合には、他の作業によるエリア区画の占有度が８０％以下である経路の全てが候補となり、エリア区画の占有度の最大値が低い経路もしくは移動距離の短い経路の優先順位が高くなる。ここで、移動距離に関しては、移動可能なエリア区画コード間の接続点の座標（図６）等から算出される。

また、評価部１１は、各種入口から機器等の搬入または作業員の移動について、危険度および移動距離を考慮して評価する場合には、まず、各種入口から機器等の搬入または作業員の移動が可能かどうかを、上述と同様にエリア区画の占有度を用いて評価し、候補となる搬入移動経路を導き出す。その後、評価部１１は、エリア区画の危険度及び移動距離に基づく評価関数を用いて、搬入移動経路の優先順位を算出する。

グラフ表示部１２は、グラフ‐工程結合部１０で作成された、時間軸を有するエリア区画の属性データをエリア区画情報保存部８の地図情報に、地図座標情報を用いて重ね合わせて時間軸に沿って表示する。図８に示すグラフ表示部１２の画面では、任意の時間における地下１階（Ｂ１Ｆ）から地上５階（５Ｆ）までの各エリアＢ１Ｆ、１Ｆ、２Ｆ、３Ｆ、４Ｆ、５Ｆにおいて、中央位置に障害物１４が表示され、各エリアＢ１Ｆ〜５Ｆの周囲に廊下などの通路１５が表示されると共に、機器の仮置きエリアや作業中のエリアなどの通行不可エリア１６が表示されている。

このグラフ表示部１２は、図８に示すように、時間軸スクロールバー１３を操作することによって、各エリアＢ１Ｆ〜５Ｆにおける通行不可エリア１６等の位置が変化する。従って、時間軸スクロールバー１３を操作して任意の時間を指定することで、当該時間における通行不可エリア１６等の位置を視覚的に確認でき、その時間において通行不可エリア１６が存在しない通路１５などを確認し、探索することが可能となる。図８の矢印１７は、機器等の搬入や作業員の移動のために探索された、通行不可エリア１６が存在しない通行可能な搬入移動経路を示す。

エリア区画の重複状況については、図３及び図１０に示すグラフチャート表示部７の表示画面により視覚的に確認することが可能となる。

例えば、図９に示すように、エリア区画としての廊下Ｐ１が、工程Ｂの工具等仮置きエリアとして占有度８０％で占有されているときに、工程Ａの機器搬入（搬入時占有度８０％）が、図９の破線矢印αのごとく廊下Ｐ１を用いて設定されていても、廊下Ｐ１の占有度が１６０％となり１００％を超えるので実施不可能となる。この状況が図１０におけるグラフチャート表示部７に示される。この図１０は、図３に対応する表示画面であり、工程Ａの機器搬入時に廊下Ｐ１の占有度が１００％を示す数字「１」を超えていることが、β部分によって視覚的に確認できる。

また、図９に示すように、エリア区画としての部屋Ｒが、工程Ａの機器仮置きエリアとして占有度２０％で占有されているときに、図１０に示すように、この一つの部屋Ｒを工程Ａの作業Ａと工程Ｂの作業Ｂとがそれぞれ占有度８０％で同時に使用しようとしても、部屋Ｒの占有度が１８０％となり１００％を超えるので、これらの作業Ａ及びＢを同時に実施することが不可能となる。この状況は、図１０のグラフチャート表示部７に次のように示される。つまり、工程Ａの作業Ａと工程Ｂの作業Ｂとが同一の部屋Ｒにて実施されるため、この表示画面において、部屋Ｒの占有度が１００％を示す数字「１」を超えていることが、γ部分によって視覚的に確認できる。

工程Ａの機器搬入経路を廊下Ｐ１以外に探索する場合には、図８に示すグラフ表示部１０を用いて、その時間における移動可能な経路を探索し、図３に示すように、この機器搬入経路を廊下Ｐ２に変更する。このときの機器搬入経路を図９の実線矢印δに示す。また、部屋Ｒの重複状況を解消するためには、工程編集部４（図１）において、工程Ａの作業Ａの開始時期をずらすことで、図３に示すように部屋Ｒの占有度が１００％以下になる。

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（４）を奏する。

（１）エリア管理手段３のグラフ表示部１２が、グラフ‐工程結合部１０にて作成された時間軸を有するエリア区画の属性データを、エリア区画情報保存部８の地図情報に重ね合わせて、時間軸に沿って図８に示すように表示する。このことから、この表示を、時間軸スクロールバー１３を用いて時間軸に沿って移動させることで、例えば任意の時間における作業に伴う機器等の搬入や作業員の移動のための搬入移動経路に、仮置きエリアや作業中のエリア等の通行不可エリア１６が存在しているか否かを確認して工程を修正するなど、作業エリア及び搬入移動経路等のエリアを確認して工程を管理することができる。

（２）定期点検工程管理手段２のグラフチャート表示部７が、工程属性編集部５による属性に関する数値データを、図３及び図１０に示すように、工程の時間軸と同一の時間軸上にグラフチャート表示することから、例えば、属性における占有度及び資源情報に基づき、エリア区画の重複状況を確認することができ、これにより工程の修正を実施できる。

（３）作業に伴うエリア区画の重複や、機器等の搬入や作業員の移動のための搬入移動経路の把握が可能となるため、対応策を検討することができる。この対応策のシミュレートは、例えば工程編集部４において作業の実施期間をずらしたり、図８に示すグラフ表示部７を用いて通行不可エリア１６のない搬入移動経路を探索することにより可能となるため、このシミュレートを容易に実施することができる。

（４）作業員の移動や機器等の搬入のための搬入移動経路の候補が危険度の高い経路しか存在しない場合には、事前に危険度を低下させる対応をしたり、危険の内容を注意喚起するなどして危険が潜在化する可能性を低下することができる。

本発明に係る工程管理システムの一実施の形態を示す構成図。 工程表示部及びグラフチャート表示部の画面の一例を示す説明図。 工程表示部及びグラフチャート表示部の画面における他の例を示す説明図。 地図情報の一例を示す説明図。 地図座標情報の一例を示す説明図。 エリア区画接続情報の一例を示す説明図。 グラフ‐工程結合部にて作成される、時間軸を有するエリア区画の属性データの一例を示す説明図。 グラフ表示部の画面の一例を示す説明図。 エリア区画としての部屋及び廊下と共に、仮置きエリアなどを概略して示す平面図。 工程表示部及びグラフチャート表示部の更に他の例を示す説明図。

符号の説明

１ 工程管理システム
２ 定期点検工程管理手段
３ エリア管理手段
４ 工程編集部
５ 工程属性編集部
６ 工程表示部
７ グラフチャート表示部
８ エリア区画情報保存部
９ エリア区画グラフ化変換部
１０ グラフ−工程結合部
１１ 評価部
１２ グラフ表示部

Claims (12)

1. 定期点検工程管理手段及びエリア管理手段を有し、
   この定期点検工程管理手段は、
   作業の実施計画を入力し編集可能な工程編集部と、
   前記工程編集部によって入力あるいは編集された作業に対して、その資源情報と危険度及び占有度を含む備考情報とを属性として入力し編集可能な工程属性編集部と、
   前記工程編集部と前記工程属性編集部にて入力あるいは編集されたデータに基づき、工程を時間軸に沿って図形的に表示する工程表示部とを有し、
   前記エリア管理手段は、
   プラント内の地図情報、この地図情報上でエリア区画を特定可能な地図座標情報、及びエリア区画間の接続関係を定義したエリア区画接続情報を保存するエリア区画情報保存部と、
   前記エリア区画情報保存部のエリア区画接続情報を用いて、エリア区画の接続関係をグラフに変換するエリア区画グラフ化変換部と、
   前記エリア区画グラフ化変換部にてグラフ化されたエリア区画接続情報と前記工程属性編集部の属性とを結合して、時間軸を有するエリア区画の属性データを作成するグラフ−工程結合部と、
   前記グラフ−工程結合部にて作成されたエリア区画の属性データを、前記エリア区画情報保存部の地図情報に重ね合わせて時間軸に沿って表示するグラフ表示部と、を有して構成されたことを特徴とする工程管理システム。
2. 前記定期点検工程管理手段には、前記工程属性編集部によって入力あるいは編集された属性に関する数値データを、工程の時間軸と同一の時間軸上にグラフチャート表示するグラフチャート表示部を有することを特徴とする請求項１に記載の工程管理システム。
3. 前記工程属性編集部において、前記エリア区画情報保存部にある地図情報と地図座標情報を用いてエリア区画の指定を図形的に行うことを特徴とする請求項１または２に記載の工程管理システム。
4. 前記エリア管理手段には、前記グラフ−工程結合部の時間軸を有するエリア区画の属性データのうちの占有度に基づいて、当該エリア区画の重複の状況を評価する評価部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の工程管理システム。
5. 前記エリア管理手段には、前記グラフ−工程結合部の時間軸を有するエリア区画の属性データのうちの占有度を用いて、各種入口から物の搬入または作業員の移動が可能か否かを評価し、移動距離を考慮して、搬入移動経路の優先順位を算出する評価部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の工程管理システム。
6. 前記エリア管理手段には、前記グラフ−工程結合部の時間軸を有するエリア区画の属性データのうちの占有度及び危険度を用いて、各種入口から物の搬入または作業員の移動について危険度及び移動距離を評価し、搬入移動経路の優先順位を算出する評価部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の工程管理システム。
7. 作業の実施計画を入力し編集する処理と、
   前記入力あるいは編集された作業に対して、その資源情報と危険度及び占有度を含む備考情報とを属性として入力し編集する処理と、
   前記入力あるいは編集された作業と属性に基づき、工程を時間軸に沿って図形的に表示する処理と、
   プラント内の地図情報、この地図情報上でエリア区画を特定可能な地図座標情報、及びエリア区画間の接続関係を定義したエリア区画接続情報を保存する処理と、
   前記エリア区画接続情報におけるエリア区画間の接続関係をグラフ化する処理と、
   前記グラフ化されたエリア区画接続情報と、入力あるいは編集された属性とを結合して、時間軸を有するエリア区画の属性データを作成する処理と、
   前記エリア区画の属性データを地図情報に重ね合わせ、時間軸に沿って表示する処理と、を有することを特徴とする工程管理方法。
8. 前記入力あるいは編集された属性に関する数値データを、工程の時間軸と同一の時間軸上にグラフチャート表示する処理を有することを特徴とする請求項７記載の工程管理方法。
9. 前記資源情報と備考情報とを属性として入力し編集する際に、地図情報及び地図座標情報を用いて、エリア区画の指定を図形的に行う処理を有することを特徴とする請求項７または８に記載の工程管理方法。
10. 前記時間軸に沿って作成されたエリア区画の属性データのうちの占有度を用いて、作業を行うエリア区画が重複しているか否かを評価する処理を有することを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の工程管理方法。
11. 前記時間軸に沿って作成されたエリア区画の属性データのうちの占有度を用いて、各種入口から物の搬入または作業員の移動が可能か否かを評価する処理を有することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の工程管理方法。
12. 前記時間軸に沿って作成されたエリア区画の属性データのうちの占有度及び危険度を用いて、各種入口から物の搬入または作業員の移動について、搬入移動経路毎の危険度及び移動距離を評価する処理を有することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の工程管理方法。

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