JP5006119B2

JP5006119B2 - 積み出し作業管理システム

Info

Publication number: JP5006119B2
Application number: JP2007166371A
Authority: JP
Inventors: 重臣西垣; 勝敏才原; 弘小倉
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2027-06-25
Also published as: JP2009002109A

Description

本発明は、土木工事の現場に適用される積み出し作業管理システムに係り、特に、現場に投入される積み込み機械及び運搬車両の能力や台数等を適正化して土砂等の積荷の積み出し作業を効率化する手段に関する。

従来より、この種の積み出し作業管理システムとして、ショベルカーなどの積み込み機械と、ダンプトラックなどの運搬車両と、これら積み込み機械と運搬車両との間のデータ通信を極近距離の範囲にしか届かない微弱な無線電波にて行う無線通信手段と、当該無線通信手段の無線通信状態によって運搬車両への積荷の積み込みを検出する積み込み状態検知手段と、積荷の積み込み及び積み下ろしの日時や回数などを記憶する積み込み積み下ろし情報記憶手段とを備えるものが知られている（特許文献１参照。）。

この作業管理システムによれば、各運搬車両毎の積荷の積み込み及び積み下ろしに関する情報を自動的に記憶手段に記憶することができるので、これらの情報を現場に配置された人員が記録簿に記入する場合に比べて、効率的かつ正確に把握することができる。
特許第２６６５７２９号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示の技術によっては、１台の運搬車両が現場に到着してから出発するまでの滞留時間を把握することができないので、現場に投入された積み込み機械の能力（サイズ）が適切か否かの判断をすることができない。また、現場に順次到着する各運搬車両の到着サイクル（車両毎サイクルタイム）を正確に把握できないので、現場への運搬車両の進入経路が適切であるか否かの判断をすることができない。さらに、現場に特定の運搬車両が繰り返し到着する場合におけるその到着サイクル（車両別サイクルタイム）を正確に把握できないので、現場に投入された運搬車両の台数が適切であるか否かの判断をすることができない。したがって、現場における積み出し作業の管理をより適切なものとするため、改善の余地があった。

本発明は、かかる従来技術の不備を解決するためになされたものであり、その目的は、施工途中における積み込み機械の能力の再検討や運搬車両の台数の再検討等を容易に行うことができて、現場における積み出し作業の管理をより適切なものにできる積み出し作業管理システムを提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するため、第１に、土砂などの積荷の積み込み作業を行う積み込み機械と、当該積み込み機械により積み込まれた積荷を運搬する複数の運搬車両と、各運搬車両に特有の車両ＩＤが記憶された無線通信方式のＩＣタグと、前記積み込み機械が稼働する現場への前記運搬車両の到着及び前記現場からの前記運搬車両の出発を前記ＩＣタグとの間で行う無線通信により検出する基地局と、当該基地局の検出情報に基づいて各運搬車両毎の前記現場への到着時刻及び前記現場からの出発時刻を管理する管理手段とを有し、前記管理手段には、前記基地局との間でデータ通信を行うデータ通信部と、前記基地局から送信された前記現場への前記運搬車両の到着時刻及び前記現場からの前記運搬車両の出発時刻並びに前記車両ＩＤに基づいて、１台の前記運搬車両が前記現場に到着してから出発するまでの滞留時間と、１台の運搬車両が前記現場に到着してから前記車両ＩＤが異なる他の１台の運搬車両が次に前記現場に到着するまでの車両毎サイクルタイムと、前記車両ＩＤが同一の１台の運搬車両が前記現場に到着する毎の車両別サイクルタイムとを演算する演算部と、当該演算部にて求められた前記滞留時間、前記車両毎サイクルタイム及び前記車両別サイクルタイムを前記車両ＩＤ毎に記憶する記憶部とを備えるという構成にした。

滞留時間が予定時間よりも長い場合には、積み込み機械の能力が不足していると判断でき、滞留時間が予定時間よりも短い場合には、積み込み機械の能力が過剰であると判断できる。また、車両毎サイクルタイムが予定時間よりも長い場合には、現場への運搬車両の進入経路が不適切なために進入経路上で運搬車両が渋滞していると判断でき、車両毎サイクルタイムが予定時間よりも短い場合には、現場への運搬車両の進入経路が適切であり、現場に投入されている運搬車両の台数が過大であると判断できる。さらに、車両別サイクルタイムが予定時間よりも長い場合には、現場に投入されている運搬車両の台数が過大であると判断でき、車両別サイクルタイムが予定時間よりも短い場合には、現場に投入されている運搬車両の台数が過小であると判断できる。よって、管理手段により、前記の滞留時間、車両毎サイクルタイム及び車両別サイクルタイムを演算して記憶すると、現場に投入されている積み込み機械の能力が適切であるか否か、現場への運搬車両の進入経路が適切であるか否か、及び現場に投入されている運搬車両の台数が適切であるか否かを容易に判断することができる。

また、本発明は第２に、前記第１の積み出し作業管理システムにおいて、前記管理手段は、前記演算部にて、前記車両ＩＤと、当該車両ＩＤに関連付けて記憶された各運搬車両の積載能力と、前記現場への前記運搬車両の到着回数とから、前記車両ＩＤが異なる各運搬車両毎の１日当たりの積み出し量及び全ての運搬車両による１日当たりの総積み出し量を演算すると共に、前記記憶部に記憶された前記滞留時間と、前記車両別サイクルタイムとから、前記車両ＩＤが異なる各運搬車両毎の１日当たりの平均滞留時間及び平均車両別サイクルタイムを演算し、前記演算部にて求められた前記車両ＩＤが異なる各運搬車両毎の１日当たりの積み出し量、全ての運搬車両による１日当たりの総積み出し量、前記車両ＩＤが異なる各運搬車両毎の１日当たりの平均滞留時間及び平均車両別サイクルタイムを前記記憶部に記憶するという構成にした。

各運搬車両毎の１日当たりの積み出し量を演算して記憶すると、各運搬車両毎の運搬報酬の算出を容易かつ正確に行うことができる。また、全ての運搬車両による１日当たりの総積み出し量を演算して記憶すると、工事の進捗状況が予定に照らして適切であるか否かを容易に判断することができる。さらに、各運搬車両毎の１日当たりの平均滞留時間及び平均サイクルタイムを演算して記憶すると、各運搬車両についての積載能力の適否及び故障の有無などを容易に判断することができる。

また、本発明は第３に、前記第１の積み出し作業管理システムにおいて、前記管理手段は、前記記憶部に１日当たりの前記現場への前記運搬車両の総到着回数をカウントして記憶すると共に、この総到着回数と前記積み込み機械の１日当たりの稼働時間とから、前記演算部にて１回の積荷の積み出しに要するピッチタイムを演算するという構成にした。

ピッチタイムは、工場の生産管理などで用いられる指標であり、製品がラインから作り出されてゆく時間間隔のことを意味する。したがって、このピッチサイズを現場における土砂等の積荷の積み出しに適用すれば、現場の生産性を管理するための指標が得られ、現場における生産性の改善を図ることができる。

また、本発明は第４に、前記第１乃至第３の積み出し作業管理システムにおいて、前記管理手段は、前記演算部による前記滞留時間、前記車両毎サイクルタイム、前記車両別サイクルタイム、前記平均滞留時間、前記平均車両別サイクルタイム及び前記ピッチタイムの演算に際し、前記記憶部に予め記憶された前記現場の休憩時間を減算するという構成にした。

昼食時間などの休憩時間を差し引いて演算を実行すると、積み込み機械及び運搬車両の実稼働時間に基づいて滞留時間、車両毎サイクルタイム、前記車両別サイクルタイム、平均滞留時間、平均サイクルタイム及びピッチタイムを算出できるので、より正確にして実際に即した演算値を求めることができる。

本発明の積み出し作業管理システムは、１台の運搬車両が現場に到着してから出発するまでの滞留時間と、１台の運搬車両が現場に到着してから車両ＩＤが異なる他の１台の運搬車両が次に現場に到着するまでの車両毎サイクルタイムと、車両ＩＤが同一の１台の運搬車両が現場に到着する毎の車両別サイクルタイムとを演算して記憶するので、現場に投入されている積み込み機械の能力が適切であるか否か、現場への運搬車両の進入経路が適切であるか否か、及び現場に投入されている運搬車両の台数が適切であるか否か等を容易に判断することができ、現場の実情に合わせて積み込み機械及び運搬車両の再配置を容易に行うことができる。よって、現場における積み出し作業の管理を容易かつ的確なものにすることができる。

以下、本発明に係る積み出し作業管理システムの実施形態を図１乃至図７に基づいて説明する。図１は実施形態に係る積み出し作業管理システムの構成図、図２は管理装置の構成を示すブロック図、図３乃至図７は管理装置にて実行される積み出し作業管理処理の内容を示す表図である。

図１に示すように、本例の積み出し作業管理システムは、現場に投入され、土砂などの積荷の積み込み作業を行う積み込み機械１と、積み込み機械１により積み込まれた積荷を運搬する複数台の運搬車両２と、各運搬車両２毎に割り振られた車両ＩＤが記憶されたＩＣタグ３と、ＩＣタグ３との間で行う無線通信により現場への各運搬車両２の到着及び現場からの各運搬車両２の出発を検出する基地局４と、基地局４の検出データに基づいて各運搬車両毎の現場への到着時刻及び現場からの出発時刻を記憶するサーバ５と、現場事務所に設置され、ルータ６及びインターネットなどのネットワークシステム７を介してサーバ５と接続された管理装置８とから主に構成されている。管理装置８には、データベースが備えられる。

積み込み機械１としては、油圧ショベル、ロータリ除雪車又はベルトコンベアなどが積荷の種類や現場の状況に応じて用いられる。積み込み機械１には、エンジン始動用のキースイッチに連動して起動又は停止する制御装置が備えられており、キースイッチがオン操作されたとき、積み込み機械１が始動されたと判定して、その時刻を制御装置内のメモリに記憶する。また、キースイッチがオフ操作されたときには、積み込み機械１が停止されたと判定して、その時刻を制御装置内のメモリに記憶する。この積み込み機械１の始動時刻及び停止時刻は、１日１回、例えば終業時にネットワークシステム７や衛星通信網などを介して現場事務所に設置された管理装置８に送信される。

運搬車両２としては、ダンプトラックなどが用いられる。ＩＣタグ３は、運搬車両２に備え付けることもできるし、オペレータが携帯することもできる。ＩＣタグ３としては、１００ｍ程度の通信距離を有する無線ＬＡＮ式のもの、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠したものが用いられる。

基地局４は、所定の時間間隔、例えば１分間隔でＩＣタグ３との間の無線通信を試み、ＩＣタグ３からの送信信号の受信が無の状態から有の状態になったとき、現場に特定の車両ＩＤを有する運搬車両が到着したと判定して、その時刻（到着時刻）と車両ＩＤとをサーバ５に送信する。また、ＩＣタグ３からの送信信号の受信が有の状態から無の状態になったとき、現場から特定の車両ＩＤを有する運搬車両が出発したと判定して、その時刻（出発時刻）と車両ＩＤとをサーバ５に送信する。

サーバ５は、これらの各情報をルータ６及びネットワークシステム７を介して管理装置８に順次送信する。以下、図２乃至図６に基づいて管理装置８にて実行される積み出し作業管理処理の内容を説明する。なお、本例においては、現場に投入されている運搬車両２の台数を３台とし、ＩＣタグ３に記憶された各運搬車両２の車両ＩＤを３ａ，３ｂ，３ｃとする。

管理装置８には、図２に示すように、基地局４との間でデータ通信を行うデータ通信部８ａと、基地局４から送信される各種のデータに基づいて以下に記載する所要の演算を行う演算部８ｂと、基地局４から送信される各種のデータ及び演算部８ｂにて求められたデータを保存する記憶部８ｃと、前記基地局４から送信される各種のデータ及び演算部８ｂにて求められたデータ等を表示する液晶表示装置等からなる表示部８ｄと、管理する現場の所在地や日付等を入力するキーボード等からなる入力部８ｅが備えられる。

管理装置８は、図３に示すように、サーバ５から送信される各車両ＩＤと到着時刻と出発時刻とから、各運搬車両２が現場に止まっていた滞留時間と、１台の運搬車両２が現場に到着してから車両ＩＤが異なる他の１台の運搬車両が次に現場に到着するまでの車両毎サイクルタイムと、車両ＩＤが同一の１台の運搬車両が現場に到着する毎の車両別サイクルタイムとを演算部８ｂにて演算し、記憶部８ｃに記憶する。

滞留時間が予定時間よりも長い場合には、積み込み機械１の能力が不足していると判断でき、滞留時間が予定時間よりも短い場合には、積み込み機械１の能力が過剰であると判断できる。また、車両毎サイクルタイムが予定時間よりも長い場合には、現場への運搬車両２の進入経路が不適切なために進入経路上で運搬車両２が渋滞していると判断でき、車両毎サイクルタイムが予定時間よりも短い場合には、現場への運搬車両２の進入経路が適切であり、現場に投入されている運搬車両２の台数が過大であると判断できる。さらに、車両別サイクルタイムが予定時間よりも長い場合には、現場に投入されている運搬車両２の台数が過大であると判断でき、車両別サイクルタイムが予定時間よりも短い場合には、現場に投入されている運搬車両２の台数が過小であると判断できる。よって、管理装置８において滞留時間、車両毎サイクルタイム及び車両別サイクルタイムを演算して記憶することにより、現場に投入されている積み込み機械１の能力が適切であるか否か、現場への運搬車両２の進入経路が適切であるか否か、及び現場に投入されている運搬車両２の台数が適切であるか否かを容易に判断することができ、適切でない場合には、積み込み機械１及び運搬車両２の再配置や進入経路の再設定などの措置を迅速に採ることができるので、積み込み作業の管理を容易かつ適正に行うことができる。

また、管理装置８は、図４に示すように、１日当たりの各運搬車両２の運搬回数と管理装置８の記憶部８ｃに予め記憶されている各運搬車両２の積載量とから、各運搬車両２毎の１日当たりの積み出し量と現場からの１日当たりの総積み出し量とを演算して記憶すると共に、各運搬車両２毎の平均滞留時間と平均サイクルタイムも演算して記憶する。各運搬車両２毎の１日当たりの積み出し量を把握することにより、運搬報酬の算出を容易かつ正確に行うことができる。また、１日当たりの総積み出し量を把握することにより、工事の進捗状況が適正であるか否かを容易に判断することができる。さらに、各運搬車両毎の１日当たりの平均滞留時間及び平均サイクルタイムを演算して記憶することにより、各運搬車両２についての積載量の適否や故障の有無などを容易に判断することができる。

また、管理装置８は、図５に示すように、積み込み機械１から送信される積み込み機械１の始動時刻及び停止時刻とから、１日当たりの積み込み機械１の総稼働時間を演算して記憶する。さらに、管理装置８は、図６に示すように、１日当たりの積み込み機械１の総稼働時間と１日当たりの運搬車両２への総積み込み回数とから、１回の積荷の積み込み及び運搬に要するピッチタイムを演算して記憶する。ピッチタイムを演算することで、現場の生産性を管理するための指標が得られるので、現場における生産性の改善を図ることが可能になる。

なお、前記実施形態においては、基地局４におけるＩＣタグ３からの送信信号の受信状態が無の状態から有の状態になった時刻を到着時刻とし、基地局４におけるＩＣタグ３からの送信信号の受信状態が有の状態から無の状態になった時刻を出発時刻として、その時間差から滞留時間、車両毎サイクルタイム及び車両別サイクルタイムを演算したが、到着時刻から出発時刻までの間に休憩時間が挟まる場合には、到着時刻と出発時刻の時間差から休憩時間を差し引いてこれらの各値を演算する。休憩時間は、管理装置８に予め登録される。図７の例では、到着時刻が１１時５０分、出発時刻が１２時５０分で、その時間差は１時間であるが、休憩時間として４５分間が予め管理装置８に登録されている場合、休憩時間の４５分間を差し引いて、滞留時間を１５分間と演算する例を示している。このようにすることにより、滞留時間、車両毎サイクルタイム及び車両別サイクルタイムを正確に演算することができ、積み込み作業の管理をより適正に行うことができる。

実施形態に係る積み出し作業管理システムの構成図である。管理装置の構成を示すブロック図である。管理装置に記憶される情報の第１例を示す表図である。管理装置に記憶される情報の第２例を示す表図である。管理装置に記憶される情報の第３例を示す表図である。管理装置に記憶される情報の第４例を示す表図である。管理装置に記憶される情報の第５例を示す表図である。

符号の説明

１積み込み機械
２運搬車両
３ＩＣタグ
４基地局
５サーバ
６ルータ
７ネットワークシステム
８管理装置

Claims

土砂などの積荷の積み込み作業を行う積み込み機械と、当該積み込み機械により積み込まれた積荷を運搬する複数の運搬車両と、各運搬車両に特有の車両ＩＤが記憶された無線通信方式のＩＣタグと、前記積み込み機械が稼働する現場への前記運搬車両の到着及び前記現場からの前記運搬車両の出発を前記ＩＣタグとの間で行う無線通信により検出する基地局と、当該基地局の検出情報に基づいて各運搬車両毎の前記現場への到着時刻及び前記現場からの出発時刻を管理する管理手段とを有し、
前記管理手段には、前記基地局との間でデータ通信を行うデータ通信部と、前記基地局から送信された前記現場への前記運搬車両の到着時刻及び前記現場からの前記運搬車両の出発時刻並びに前記車両ＩＤに基づいて、１台の前記運搬車両が前記現場に到着してから出発するまでの滞留時間と、１台の運搬車両が前記現場に到着してから前記車両ＩＤが異なる他の１台の運搬車両が次に前記現場に到着するまでの車両毎サイクルタイムと、前記車両ＩＤが同一の１台の運搬車両が前記現場に到着する毎の車両別サイクルタイムとを演算する演算部と、当該演算部にて求められた前記滞留時間、前記車両毎サイクルタイム及び前記車両別サイクルタイムを前記車両ＩＤ毎に記憶する記憶部とを備えたことを特徴とする積み出し作業管理システム。
前記管理手段は、前記演算部による前記滞留時間、前記車両毎サイクルタイム及び前記車両別サイクルタイムの演算に際し、前記記憶部に予め記憶された前記現場の休憩時間を減算することを特徴とする請求項１に記載の積み出し作業管理システム。
前記管理手段は、前記演算部にて、前記車両ＩＤと、当該車両ＩＤに関連付けて記憶された各運搬車両の積載能力と、前記現場への前記運搬車両の到着回数とから、前記車両ＩＤが異なる各運搬車両毎の１日当たりの積み出し量及び全ての運搬車両による１日当たりの総積み出し量を演算すると共に、前記記憶部に記憶された前記滞留時間と、前記車両別サイクルタイムとから、前記車両ＩＤが異なる各運搬車両毎の１日当たりの平均滞留時間及び平均車両別サイクルタイムを演算し、前記演算部にて求められた前記車両ＩＤが異なる各運搬車両毎の１日当たりの積み出し量、全ての運搬車両による１日当たりの総積み出し量、前記車両ＩＤが異なる各運搬車両毎の１日当たりの平均滞留時間及び平均車両別サイクルタイムを前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の積み出し作業管理システム。
前記管理手段は、前記演算部による前記平均滞留時間及び前記平均車両別サイクルタイムの演算に際し、前記記憶部に予め記憶された前記現場の休憩時間を減算することを特徴とする請求項３に記載の積み出し作業管理システム。
前記管理手段は、前記記憶部に１日当たりの前記現場への前記運搬車両の総到着回数をカウントして記憶すると共に、この総到着回数と前記積み込み機械の１日当たりの稼働時間とから、前記演算部にて１回の積荷の積み出しに要するピッチタイムを演算することを特徴とする請求項１及び請求項３のいずれか１項に記載の積み出し作業管理システム。
前記管理手段は、前記演算部による前記ピッチタイムの演算に際し、前記記憶部に予め記憶された前記現場の休憩時間を減算することを特徴とする請求項５に記載の積み出し作業管理システム。