JP6669545B2 - 体調情報による生産調整システム - Google Patents

Description

本発明は、機械の生産・稼働状況を調整する生産調整システムに関し、特に、作業者の体調に基づいて生産計画を調整する生産調整システムに関する。

機械を利用して製品の生産を行うに当たり、生産量と生産時期に関する計画である生産計画を立案し実行することが重要である。一般的に、生産計画とは、製造原価が最小になるように、生産対象品、生産時期、生産個数、作業者数、機械（ロボットを含む）等生産設備を決定することと考えられる。製品の生産を行う機械を操作するのは一般的には作業者であるため、生産計画においては、作業者と機械等生産設備との関係は密接であり、機械の稼働状況は作業者の勤務状況に大きく依存する。そこで、従来は、毎朝、機械の生産に従事する作業者の出席状況に合わせて、生産計画の調整を行っていた。

しかしながら、作業者の勤務状況に応じて生産計画の調整を行うことは、多くの工数がかかり、かつ時間の浪費につながる。特に、作業者が急に体調を崩す等により欠勤した場合には、生産計画に大きな影響を及ぼすことになる。このように、作業者の体調の変化によって、製品を生産する工場の生産効率が低下する場合がある。

そこで、作業者の体調に関するデータを収集する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１には、インターネットに接続されたサーバと、複数のデータ取得対象装置と、データ取得対象装置に接続可能な複数のデータ転送装置を備え、データ転送装置によりデータ取得対象装置から取得した装置データを、携帯電話を用いてインターネットを経由してサーバに転送するデータ収集システムが開示されている。しかしながら、収集したデータは人間の体調の管理を目的としたものであって、生産計画に用いられるものではない。また、近年、作業者と機械が協業する作業現場に注目が集まっているため、作業者と機械の関係がより密接になりつつある。

国際公開第２００４／１０４９６５号

本発明は、工場の生産性の向上、及び作業者の体調管理が可能な生産調整システムを提供することを目的とする。

本発明の一実施例に係る生産調整システムは、機械の生産量、機械への稼働命令及び機械を操作する作業者の配置命令を含む生産計画を調整する生産調整システムであって、人の健康診断情報を蓄積しているクラウド部と、作業者の体調データを検出するセンサと、センサから取得した作業者の体調データとクラウド部から取得した健康診断情報に基づいて作業者の体調を推定し、作業者の体調の推定結果に基づいて生産計画を調整する制御部と、を有することを特徴とする。

本発明の一実施例に係る生産調整システムによれば、生産調整のための時間を浪費することなく、工場の生産性の向上、及び作業者の体調管理を行うことができる。

本発明の実施例１に係る生産調整システムの構成図である。 本発明の実施例１に係る生産調整システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施例２に係る生産調整システムの構成図である。 本発明の実施例２に係る生産調整システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施例３に係る生産調整システムの構成図である。 本発明の実施例３に係る生産調整システムを構成する学習部の構成図である。 本発明の実施例３に係る生産調整システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る生産調整システムについて説明する。

［実施例１］
まず、本発明の実施例１に係る生産調整システムについて説明する。図１は、本発明の実施例１に係る生産調整システムの構成図である。本発明の実施例１に係る生産調整システム１０１は、機械の生産量、機械への稼働命令及び機械を操作する作業者の配置命令を含む生産計画を調整する生産調整システムであって、クラウド部１と、センサ２と、制御部３と、を有する。

クラウド部１は、人の健康診断情報を蓄積する。具体的には、クラウド部１は、人の健康診断情報を蓄積するための健康診断情報蓄積部１１を備えている。人の健康診断情報は、健康診断等で計測され収集された一般人の健康に関するデータであり、体温、血圧、脈拍等のデータが含まれる。例えば、人の健康診断情報は健康診断等で正常範囲として提示されているデータを用いることができる。また、人の健康診断情報には、生産計画を立案するうえで対象となる作業者が過去に受けた健康診断の結果を含むようにしてもよい。

センサ２は、作業者の体調データを検出する。作業者は１人であってもよく、複数人であってもよいが、本実施例では作業者が複数人（ｎ人）である場合を例にとって説明する。この場合、センサ２は、第１センサ２１，第２センサ２２，・・・，第ｎセンサ２ｎにより構成される。複数の作業者は体調に関するデータを、各センサを用いて検出する。即ち、第１作業者は第１センサ２１を用いて体調に関するデータ（体調データ）を検出する。同様に、第２作業者は第２センサ２２を用いて体調に関するデータを検出し、第ｎ作業者は第ｎセンサ２ｎを用いて体調に関するデータを検出する。

センサ２が検出する体調データには、例えば、体温、血圧、脈拍等が含まれる。ただし、これらは一例であって、作業者が作業を行ううえで作業効率に影響を与える他の体調データを含む。

センサ２を構成する個々のセンサ（例えば、第１センサ２１）は、単体の測定機器でもよく、複数の測定機器の集合体であってもよい。例えば、体温計、血圧計、脈拍計は個別の測定機器であっても、複数の体調データを検出可能な複合機であってもよい。さらに、センサ２は、作業者の自宅や工場等に設置されていてもよく、作業者が携帯可能であってもよい。また、作業者がセンサを常時携行し定期的に体調データを検出可能であることが好ましい。

センサ２は、検出した体調データを外部に出力することができる。例えば、センサ２に設けられたメモリ（図示せず）に体調データを保存し取り出すようにしてもよい。また、センサ２は、有線または無線により体調データを含むデータを外部と送受信可能な送受信機に設けられていてもよい。図１には、第１作業者側送受信機４１に第１センサ２１が設けられ、第２作業者側送受信機４２に第２センサ２２が設けられ、第ｎ作業者側送受信機４ｎに第ｎセンサ２ｎが設けられた例を示している。ただし、このような例には限られず、各センサは各作業者側送受信機の外部に設けられていてもよい。例えば、各センサで検出した体調データをスマートフォン等の各作業者側送受信機に読み込んでから外部に送信するようにしてもよい。

制御部３は、センサ２から取得した作業者の体調データとクラウド部１から取得した健康診断情報に基づいて作業者の体調を推定し、作業者の体調の推定結果に基づいて生産計画を調整する。具体的には、制御部３は、体調データ取得部３１と、体調推定部３２と、生産計画調整部３３と、を有する。

体調データ取得部３１は、センサ２から作業者の体調データを取得し、クラウド部１から健康診断情報を取得する。具体的には、体調データ取得部３１は、第１センサ２１が検出した第１作業者の体調データを第１作業者側送受信機４１から取得する。同様に、体調データ取得部３１は、第２センサ２２が検出した第２作業者の体調データを第２作業者側送受信機４２から取得する。さらに、体調データ取得部３１は、第ｎセンサ２ｎが検出した第ｎ作業者の体調データを第ｎ作業者側送受信機４ｎから取得する。ただし、第１センサ２１等に通信機能が備わっている場合には、体調データ取得部３１は、第１センサ２１等から直接、第１作業者の体調データを取得するようにしてもよい。体調データ取得部３１は、取得した作業者の体調データ及び健康診断情報を体調推定部３２に出力する。

体調推定部３２は、センサ２から取得した作業者の体調データとクラウド部１から取得した健康診断情報に基づいて作業者の体調を推定する。具体的には、体調推定部３２は、体調データ取得部３１から出力された作業者の体温、血圧、脈拍等のデータが、健康診断情報を基準にして、作業者の体調が良好か否かを推定するようにしてもよい。例えば、作業者の体温が健康診断情報に含まれる通常の人の平常時の体温と比較して高いか否かに基づいて、作業者の体調を推定することができる。ただし、体温には個人差がある場合も考えられるため、健康診断情報に当該作業者の平常時の体温に関する情報が含まれている場合には、検出した体温を当該作業者の平常時の体温と比較するようにしてもよい。また、体調推定部３２は、センサ２から取得した作業者の血圧や脈拍から体調を推定するようにしてもよい。体調推定部３２は、作業者の体調の推定結果を生産計画調整部３３に出力する。

また、制御部３は、センサ２から取得した作業者の体調データからリアルタイムに作業者の体調を推定する機能を有していてもよい。具体的には、制御部３に設けられた体調推定部３２がセンサ２から取得した作業者の体調データからリアルタイムに作業者の体調を推定する機能を有していてもよい。このような機能を有することにより、作業者の体調が急変したような場合でも迅速に対応することが可能となる。

生産計画調整部３３は、作業者の体調の推定結果に基づいて生産計画を調整する。例えば、作業者の体調の推定結果から、全体の作業者数であるｎ人のうちで欠勤となりそうな作業者の数を割り出して生産計画を調整するようにしてもよい。また、特定の作業者が欠勤とはならないまでも体調が万全ではないことが推定される場合は、当該作業者の作業効率が低下することを考慮して生産計画を調整するようにしてもよい。

制御部３は、調整した生産計画に基づいて、機械への稼働命令、各作業者に対して配置命令を送信するようにしてもよい。具体的には、制御部３は、第１作業者に対する配置命令を第１作業者側送受信機４１に送信し、第２作業者に対する配置命令を第２作業者側送受信機４２に送信し、第ｎ作業者に対する配置命令を第ｎ作業者側送受信機４ｎに送信する。例えば、体調が悪いことが推定される作業者が存在することによって、当該作業者を通常通り配置すると作業効率が低下することが予測される場合には、作業者を通常の作業場所とは異なる作業場所に配置するように命令するようにしてもよい。また、体調が悪いことが推定される作業者の作業場所において、作業者の作業を支援するロボットを配置し稼働してもよい。さらに、機械への稼働命令を作業者の体調に合わせて自動的に変更調整することも考えられる。具体的には、制御部３は、第１作業者が操作する第１機械５１及び第１作業者の作業を支援する第１ロボット６１に対して、配置命令や稼働命令又はその変更命令を送信するようにしてもよい。同様に、制御部３は、第２作業者が操作する第２機械５２及び第２作業者の作業を支援する第２ロボット６２に対して、配置命令や稼働命令又はその変更命令を送信するようにしてもよい。さらに、制御部３は、第ｎ作業者が操作する第ｎ機械５ｎ及び第ｎ作業者の作業を支援する第ｎロボット６ｎに対して、配置命令や稼働命令又はその変更命令を送信するようにしてもよい。また、特定の作業者に関して、体調データから体調が非常に悪いことが推定される場合には、当該作業者に対して欠勤することを勧告するようにすれば、作業者の体調管理が可能となる。

以上のように、本発明の実施例１に係る生産調整システムによれば、作業者の体調データを取得し、取得した体調データに基づいて体調を推定し、作業者の体調の推定結果に基づいて生産計画を調整しているため、生産調整のための時間を浪費することなく、工場の生産性を向上するように生産計画の調整を迅速に行うことができる。

次に、本発明の実施例１に係る生産調整システム１０１の動作手順について、図２に示したフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１０１において、クラウド部１が、人の健康診断情報を蓄積する。具体的には、クラウド部１に設けられた健康診断情報蓄積部１１が、人の健康診断情報を蓄積する。

次に、ステップＳ１０２において、センサ２が、作業者の体調データを検出する。具体的には、作業者が複数人（ｎ人）存在する場合には、第１センサ２１は第１作業者の体調データを検出し、第２センサ２２は第２作業者の体調データを検出し、第ｎセンサ２ｎは第ｎ作業者の体調データを検出する。

センサ２（２１，２２，・・・，２ｎ）が検出したｎ人の作業者の体調データは、作業者側送受信機（４１，４２，・・・，４ｎ）から制御部３に設けられた体調データ取得部３１に送信される。また、クラウド部１から人の健康診断情報が体調データ取得部３１に送信される。体調データ取得部３１が取得した作業者の体調データと人の健康診断情報は体調推定部３２に出力される。

次に、ステップＳ１０３において、制御部３が、作業者の体調データと人の健康診断情報に基づいて作業者の体調を推定する。具体的には、制御部３に設けられた体調推定部３２が作業者の体調データと人の健康診断情報に基づいて作業者の体調を推定する。体調推定部３２は、作業者の体調の推定結果を生産計画調整部３３に出力する。

次に、ステップＳ１０４において、制御部３が、作業者の体調の推定結果に基づいて生産計画を調整する。具体的には、制御部３に設けられた生産計画調整部３３が作業者の体調の推定結果に基づいて生産計画を調整する。制御部３は、調整した生産計画に基づいて、機械への稼働命令、各作業者に対して配置命令を送信する。

以上説明したように、本発明の実施例１に係る生産調整システムによれば、作業者の体調データに基づいて作業者の体調を推定しているため、生産調整のための時間を浪費することなく、生産計画の調整を迅速に行うことができ、その結果、工場の生産性を向上させることができる。

［実施例２］
次に、本発明の実施例２に係る生産調整システムについて説明する。図３に、本発明の実施例２に係る生産調整システムの構成図を示す。本発明の実施例２に係る生産調整システム１０２が、実施例１に係る生産調整システム１０１（図１参照）と異なっている点は、センサ２は、作業者の体温、血圧、脈拍のうちの少なくとも１つを含む体調データに加えて、作業者の実際の自覚症状を検出する機能を有する点である。また、制御部３は、作業者の体調データと人の健康診断情報に基づいて作業者の体調を推定し、実際の自覚症状により推定結果を補正する。実施例２に係る生産調整システム１０２のその他の構成は、実施例１に係る生産調整システム１０１における構成と同様であるので詳細な説明は省略する。

センサ２は、作業者の体温、血圧、脈拍のうちの少なくとも１つを含む体調データに加えて、作業者の実際の自覚症状を検出する。具体的には、第１センサ２１は、第１作業者の体調データと自覚症状を検出する。検出した体調データと自覚症状に関する情報は、第１作業者側送受信機４１を介して、制御部３に設けられた体調データ取得部３１に送信される。第２センサ２２及び第ｎセンサ２ｎも同様に、それぞれ第２作業者及び第ｎ作業者の体調データと自覚症状を検出する。検出した体調データと自覚症状に関する情報は、第２作業者側送受信機４２及び第ｎ作業者側送受信機４ｎを介して、制御部３に設けられた体調データ取得部３１に送信される。

センサ２による作業者の自覚症状の検出の例として、例えば、振動センサを設けることにより作業者の咳の回数を検出することができる。あるいは脈拍の詳細な解析から血中の乳酸濃度を推定し疲労度を検出するようにしてもよい。また、頭痛、関節痛、息苦しさなどの有無を、センサ２を通じて送信できるようにしてもよい。ただし、これらは一例であって、他の自覚症状を検出するようにしてもよい。

制御部３は、作業者の体調データと人の健康診断情報に基づいて作業者の体調を推定し、実際の自覚症状により推定結果を補正する。その結果、作業者の体調推定結果と自覚症状との対応関係から作業者の体調の推定の精度を高めることができ、体調の個人差によるばらつきを補正することができる。

次に、本発明の実施例２に係る生産調整システム１０２の動作手順について、図４に示したフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ２０１において、クラウド部１が、人の健康診断情報を蓄積する。具体的には、クラウド部１に設けられた健康診断情報蓄積部１１が、人の健康診断情報を蓄積する。

次に、ステップＳ２０２において、センサ２が、作業者の体調データ及び実際の自覚症状を検出する。具体的には、作業者が複数人（ｎ人）存在する場合には、第１センサ２１は第１作業者の体調データ及び実際の自覚症状を検出し、第２センサ２２は第２作業者の体調データ及び実際の自覚症状を検出し、第ｎセンサ２ｎは第ｎ作業者の体調データ及び実際の自覚症状を検出する。

センサ２（２１，２２，・・・，２ｎ）が検出したｎ人の作業者の体調データ及び実際の自覚症状は、作業者側送受信機（４１，４２，・・・，４ｎ）から制御部３に設けられた体調データ取得部３１に送信される。また、クラウド部１から人の健康診断情報が体調データ取得部３１に送信される。体調データ取得部３１が取得した作業者の体調データ及び実際の自覚症状と人の健康診断情報は体調推定部３２に出力される。

次に、ステップＳ２０３において、制御部３が、作業者の体調データと人の健康診断情報に基づいて作業者の体調を推定する。具体的には、制御部３に設けられた体調推定部３２が作業者の体調データと人の健康診断情報に基づいて作業者の体調を推定する。

次に、ステップＳ２０４において、制御部３が作業者の体調の推定結果を実際の作業者の自覚症状によって補正する。具体的には、体調推定部３２において、作業者の体調を推定し、その推定結果を実際の作業者の自覚症状によって補正する。

次に、ステップＳ２０５において、制御部３が、作業者の体調の推定結果に基づいて生産計画を調整する。具体的には、制御部３に設けられた生産計画調整部３３が作業者の体調の推定結果に基づいて生産計画を調整する。制御部３は、調整した生産計画に基づいて、機械への稼働命令、各作業者に対して配置命令を送信する。

以上説明したように、本発明の実施例２に係る生産調整システムによれば、作業者の体調データに加えて、作業者の実際の自覚症状を検出し、作業者の体調の推定結果を実際の自覚症状により補正するようにしているので、作業者の体調推定の精度が高まり、生産計画の調整を更に正確に行うことができる。

［実施例３］
次に、本発明の実施例３に係る生産調整システムについて説明する。図５に、本発明の実施例３に係る生産調整システムの構成図を示す。本発明の実施例３に係る生産調整システム１０３が、実施例２に係る生産調整システム１０２（図３参照）と異なっている点は、制御部３は、作業者の体調の推定結果と作業者の自覚症状に基づいて、作業者の体調を推定するための推定関数テーブルの更新を行う学習部３４をさらに有する点である。実施例３に係る生産調整システム１０３のその他の構成は、実施例２に係る生産調整システム１０２における構成と同様であるので詳細な説明は省略する。

実施例３に係る生産調整システム１０３においては、実施例２に係る生産調整システム１０２と同様に、センサ２は、作業者の体温、血圧、脈拍のうちの少なくとも１つを含む体調データに加えて、作業者の実際の自覚症状を検出する。具体的には、第１センサ２１は、第１作業者の体調データと自覚症状を検出する。検出した体調データと自覚症状に関する情報は、第１作業者側送受信機４１を介して、制御部３に設けられた体調データ取得部３１に送信される。第２センサ２２及び第ｎセンサ２ｎも同様に、それぞれ第２作業者及び第ｎ作業者の体調データと自覚症状を検出する。検出した体調データと自覚症状に関する情報は、第２作業者側送受信機４２及び第ｎ作業者側送受信機４ｎを介して、制御部３に設けられた体調データ取得部３１に送信される。

学習部３４は、体調データ取得部３１から、検出した作業者の体調データと自覚症状に関する情報を取得する。学習部３４は、体調推定部３２に設けられている。図６に学習部３４の構成図を示す。学習部３４は、推定関数更新部３４１と、推定結果記憶部３４２と、比較部３４３と、を有する。

学習部３４は、作業者の体調の推定結果と作業者の自覚症状に基づいて、作業者の体調を推定するための推定関数テーブルの更新を行う。具体的には、まず、推定関数更新部３４１が体調データ取得部３１から、検出した作業者の体調データを取得し、推定関数テーブルを用いて、作業者の体調を推定する。作業者の体調の推定結果は、推定結果記憶部３４２に出力される。推定結果記憶部３４２に記憶された作業者の体調の推定結果は、比較部３４３に出力される。ただし、推定関数テーブルの最後の更新が行われた後に出力された体調の推定結果は、生産計画調整部３３に出力される。

比較部３４３は、体調データ取得部３１から取得した自覚症状と、推定関数更新部３４１が推定関数テーブルに基づいて推定した体調の推定結果とを比較する。作業者の実際の自覚症状と体調の推定結果とが大きく異なっている場合には推定関数テーブルを更新するように比較結果を推定関数更新部３４１に対して出力する。推定関数テーブルの更新は、比較部３４３において、自覚症状と体調の推定結果とが対応しているとされる比較結果が得られるまで行われる。比較部３４３において自覚症状と体調の推定結果とが対応しているとされる比較結果が得られた場合は、体調の推定結果が生産計画調整部３３に出力される。

次に、本発明の実施例３に係る生産調整システム１０３の動作手順について、図７に示したフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ３０１において、クラウド部１が、人の健康診断情報を蓄積する。具体的には、クラウド部１に設けられた健康診断情報蓄積部１１が、人の健康診断情報を蓄積する。

次に、ステップＳ３０２において、センサ２が、作業者の体調データ及び実際の自覚症状を検出する。具体的には、作業者が複数人（ｎ人）存在する場合には、第１センサ２１は第１作業者の体調データ及び実際の自覚症状を検出し、第２センサ２２は第２作業者の体調データ及び実際の自覚症状を検出し、第ｎセンサ２ｎは第ｎ作業者の体調データ及び実際の自覚症状を検出する。

センサ２（２１，２２，・・・，２ｎ）が検出したｎ人の作業者の体調データ及び実際の自覚症状は、作業者側送受信機（４１，４２，・・・，４ｎ）から制御部３に設けられた体調データ取得部３１に送信される。また、クラウド部１から人の健康診断情報が体調データ取得部３１に送信される。体調データ取得部３１が取得した作業者の体調データ及び実際の自覚症状と人の健康診断情報は体調推定部３２に出力される。

次に、ステップＳ３０３において、制御部３が、作業者の体調データと人の健康診断情報と作業者の体調を推定するための推定関数テーブルに基づいて作業者の体調を推定する。具体的には、制御部３に設けられた体調推定部３２の学習部３４が作業者の体調データと人の健康診断情報作業者の体調を推定するための推定関数テーブルに基づいて作業者の体調を推定する。

次に、ステップＳ３０４において、体調推定部３２の学習部３４が、作業者の体調の推定結果と検出された実際の作業者の自覚症状に基づいて、作業者の体調を推定するための推定関数テーブルを更新するか否かを判断する。推定関数テーブルを更新した場合は、ステップＳ３０３に戻って、更新した推定関数テーブルを用いて作業者の体調の推定を行う。一方、自覚症状と体調の推定結果とが対応しているとされると判断された場合は、推定関数テーブルの更新を行わず、体調の推定結果が生産計画調整部３３に出力される。

次に、ステップＳ３０５において、制御部３が、作業者の体調の推定結果に基づいて生産計画を調整する。具体的には、制御部３に設けられた生産計画調整部３３が作業者の体調の推定結果に基づいて生産計画を調整する。制御部３は、調整した生産計画に基づいて、機械への稼働命令、各作業者に対して配置命令を送信する。

以上説明したように、本発明の実施例３に係る生産調整システムによれば、作業者の体調の推定結果と検出された実際の作業者の自覚症状に基づいて、作業者の体調を推定するための推定関数テーブルを更新するようにしているので、推定関数テーブルの精度が高まれば、体調の推定を更に正確に行うことができ、生産計画の調整を正確に行うことができる。

１ クラウド部
２ センサ
３ 制御部
１１ 健康診断情報蓄積部
３１ 体調データ取得部
３２ 体調推定部
３３ 生産計画調整部
３４ 学習部
３４１ 推定関数更新部
３４２ 推定結果記憶部
３４３ 比較部

Claims (5)

1. 作業者と密接に関係する機械の生産量、該機械への稼働命令及び該機械を操作する作業者の配置命令に関する生産計画を調整する生産調整システムであって、
   通常の人の平常時の体調データを健康診断情報として蓄積しているクラウド部と、
   作業者の体調データを検出するセンサと、
   前記センサから取得した作業者の体調データと前記クラウド部から取得した健康診断情報に基づいて作業者の体調を推定し、作業者の体調の推定結果に基づいて前記生産計画を調整し、調整した該生産計画に基づいて、前記機械への稼動命令、前記各作業者に対しての配置命令を送信する制御部と、
   を有することを特徴とする生産調整システム。
2. 前記センサは、作業者の体温、血圧、脈拍のうちの少なくとも１つを含む体調データを検出する機能に加えて、作業者の実際の自覚症状を間接的に検出する機能を有する、請求項１に記載の生産調整システム。
3. 前記制御部は、作業者の体調の推定結果を作業者の前記自覚症状により補正する、請求項２に記載の生産調整システム。
4. 前記制御部は、作業者の体調の推定結果と作業者の前記自覚症状に基づいて、作業者の体調を推定するための推定関数テーブルの更新を行う学習部をさらに有する、請求項２または３に記載の生産調整システム。
5. 前記制御部は、前記センサから取得した作業者の体調データからリアルタイムに作業者の体調を推定する機能を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の生産調整システム。

Images