JP6954133B2

JP6954133B2 - 生産管理システムおよび生産管理プログラム

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Publication number: JP6954133B2
Application number: JP2018003378A
Authority: JP
Inventors: 俊則瀧村; 匡晃坂; 巨樹松山; 浩平安田; 俊作京尾
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2021-10-27
Anticipated expiration: 2038-01-12
Also published as: JP2019125013A

Description

本発明は、生産ラインを管理する工程管理者の負担を軽減させることができる、生産管理システムおよび生産管理プログラムに関する。

従来、生産ラインの管理は工程管理者に委ねられている。生産ラインに設置されている生産装置が故障したとき、作業の進行が遅延したときなど、生産ラインにおいて作業の進行に異常が生じたときには、その旨が工程管理者に警報される。工程管理者は警報される度に生産ラインに駆け付け、警報の原因を見つけ、速やかな生産の遅延の解消に努める。

工程管理者の負担を軽減させるための技術として、特許文献１に示すような、作業者の作業内容を自動的に特定できる物流作業分析システムがある。特許文献１に開示されている物流作業分析システムは、次のようにして作業者の実施している作業を特定する。

まず、位置センサから作業者の位置情報を取得し、移動速度計算プログラムにより移動距離および移動速度を計算し、位置測定プログラムにより工場の作業エリアにおける作業者の位置を特定する。次に、動作判定プログラムにより移動速度および製品または部品の授受情報を基にして作業者の動作を判定する。そして、動作パターン判定プログラムにより動作パターンを判定し、作業パターン判定プログラムにより作業パターン判定し、作業判定プログラムにより作業者の実施している作業を特定する。

特開２０１７−１０１８６号公報（段落０００７の記載、図２参照）

特許文献１に開示されている物流作業分析システムを利用すれば、作業者の実施している作業の特定ができる。このため、工程管理者は、警報があってから駆け付けるまでに、生産ラインに生じた異常の原因が予測できる。したがって、工程管理者は、生産ラインに生じた異常の原因が予測できている分、生産の回復を早めことができる。

しかし、工程管理者は、たとえ現場で解決できるような軽微な異常であっても、警報される度に生産ラインに駆けつけなければならない。したがって、特許文献１に開示されている物流作業分析システムを利用したとしても、生産ラインに駆けつけるという点では、工程管理者の負担は軽減されていない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、生産ラインを管理する工程管理者の負担を軽減させることができる、生産管理システムおよび生産管理プログラムの提供を目的とする。

本発明の上記の目的は、下記の手段によって達成される。
（１）生産ラインの作業領域内の作業者の存在を検出する検出部と、前記生産ラインの作業の進行を管理する管理部と、前記作業の進行の異常を知らせる警報部と、前記検出部の信号から、前記作業領域内の作業者の人数を認識する認識部と、前記管理部が前記作業の進行の異常を検出した後に、前記認識部が認識した前記作業者の人数が前記作業領域毎にあらかじめ定めた所定数より多ければ、あらかじめ定める条件に合致するか否かを判定し、前記あらかじめ定める条件に合致するときに前記警報部を不作動とし、前記あらかじめ定める条件に合致しないときに前記警報部を作動させる制御部と、を有する、生産管理システム。
（２）前記制御部は、前記管理部が前記作業の進行の異常を検出した前後で、前記認識部が認識した前記作業者の人数が増加していなければ、前記判定をせずに前記警報部を作動させる、上記（１）に記載の生産管理システム。
（３）生産ラインの作業領域内の作業者の存在を検出する検出部と、前記生産ラインの作業の進行を管理する管理部と、前記作業の進行の異常を知らせる警報部と、前記検出部の信号から、前記作業領域内の作業者の人数を認識する認識部と、前記管理部が前記作業の進行の異常を検出したときに、前記認識部が認識した前記作業者の人数が、前記作業領域毎にあらかじめ定めた所定数よりも多く、かつ前記作業の進行の異常を検出する前後で前記作業者の人数が増加していれば、あらかじめ定める条件に合致するか否かを判定し、あらかじめ定める条件に合致するときに前記警報部を不作動とし、前記あらかじめ定める条件に合致しないときに前記警報部を作動させる制御部と、を有する、生産管理システム。
（４）前記制御部は、前記管理部が前記作業の進行の異常を検出したときに前記認識部により、前記作業の進行の異常を検出する前後で認識した前記作業者の人数が同一の人数であれば、前記判定をせずに前記警報部を不作動とさせる、上記（３）に記載の生産管理システム。
（５）前記管理部が検出する前記作業の進行の異常とは、前記作業の進行が遅延することである、上記（１）から（４）のいずれかに記載の生産管理システム。
（６）前記認識部は、前記検出部の信号から前記作業領域内の前記作業者の人数とともに前記作業者を識別可能であり、前記あらかじめ定める条件に合致するときとは、認識した前記作業者の中に熟練度の高い前記作業者が含まれているときであり、前記あらかじめ定める条件に合致しないときとは、認識した前記作業者の中に熟練度の高い前記作業者が含まれていないときである、上記（１）から（５）のいずれかに記載の生産管理システム。
（７）前記検出部は、前記作業領域を撮影するカメラであり、前記制御部は、前記作業者のＩＤを、前記作業者の外見的な特徴および前記作業者の熟練度と、関連付けて記憶する記憶部を有し、前記認識部は、前記カメラが撮像した画像から、前記作業者の外見的な特徴を認識し、前記作業者の中に熟練度の高い前記作業者が含まれているか否かは、前記認識部が認識した前記作業者の外見的な特徴を、前記記憶部に記憶されている前記作業者の外見的な特徴と照合し、照合結果から特定した前記作業者のＩＤから前記作業者の熟練度を認識することによって行う、上記（６）に記載の生産管理システム。
（８）前記生産ラインは、ライン生産方式またはセル生産方式のいずれかを採用する前記生産ラインである、上記（１）から（７）のいずれかに記載の生産管理システム。
（９）前記カメラが撮像する前記作業領域は、前記生産ラインが前記ライン生産方式を採用する前記生産ラインであるときには、前記生産ラインに設置される生産装置の周辺に設定される作業領域であり、前記生産ラインが前記セル生産方式を採用する前記生産ラインであるときには、前記作業者の作業領域に設定される作業領域である上記（８）に記載の生産管理システム。
（１０）前記生産ラインが前記セル生産方式を採用する前記生産ラインであるときには、前記管理部は、前記作業領域における前記作業者の動きの遅れを認識して前記作業の進行の遅延を検出する、上記（９）に記載の生産管理システム。
（１１）生産ラインの作業領域内の作業者の存在を検出する検出部と、作業の進行の異常を知らせる警報部と、を有する前記生産ラインにおいて、前記生産ラインを統括的に制御するコンピューターに、前記生産ラインの前記作業の進行を管理させる管理機能と、前記検出部の信号から、前記作業領域内の作業者の人数を認識させる認識機能と、前記管理機能によって前記作業の進行の異常を検出した後に、前記認識機能によって認識した前記作業者の人数が前記作業領域毎にあらかじめ定めた所定数より多ければ、あらかじめ定める条件に合致するか否かを判定し、前記あらかじめ定める条件に合致するときに前記警報部を不作動とし、前記あらかじめ定める条件に合致しないときに前記警報部を作動させる制御機能と、を実現させるための生産管理プログラム。
（１２）前記制御機能は、前記管理機能が前記作業の進行の異常を検出した前後で、前記認識部が認識した前記作業者の人数が増加していなければ、前記判定をせずに前記警報部を作動させる、上記（１１）に記載の生産管理プログラム。
（１３）生産ラインの作業領域内の作業者の存在を検出する検出部と、作業の進行の異常を知らせる警報部と、を有する前記生産ラインにおいて、前記生産ラインを統括的に制御するコンピューターに、前記生産ラインの前記作業の進行を管理させる管理機能と、前記検出部の信号から、前記作業領域内の作業者の人数を認識させる認識機能と、前記管理機能によって前記作業の進行の異常を検出したときに、前記認識機能によって認識した前記作業者の人数が、前記作業領域毎にあらかじめ定めた所定数よりも多く、かつ前記作業の進行の異常を検出する前後で前記作業者の人数が増加していれば、あらかじめ定める条件に合致するか否かを判定し、あらかじめ定める条件に合致するときに前記警報部を不作動とし、前記あらかじめ定める条件に合致しないときに前記警報部を作動させる制御機能と、を実現させるための生産管理プログラム。
（１４）前記制御機能は、前記管理機能が前記作業の進行の異常を検出したときに前記認識機能により、前記作業の進行の異常を検出する前後で認識した前記作業者の人数が同一の人数であれば、前記判定をせずに前記警報部を不作動とさせる、上記（１３）に記載の生産管理プログラム。
（１５）前記あらかじめ定める条件に合致するときとは、認識した前記作業者の中に熟練度の高い前記作業者が含まれているときであり、前記あらかじめ定める条件に合致しないときとは、認識した前記作業者の中に熟練度の高い前記作業者が含まれていないときである、上記（１１）から（１４）のいずれかに記載の生産管理プログラム。
（１６）前記コンピューターは、前記作業者のＩＤを、前記作業者の外見的な特徴および前記作業者の熟練度と、関連付けて記憶する記憶部を有し、前記作業者の中に熟練度の高い前記作業者が含まれているか否かは、前記認識機能に認識させた前記作業者の外見的な特徴を、前記記憶部に記憶されている前記作業者のＩＤに対応付けられた外見的な特徴と照合し、照合結果から、前記記憶部に記憶されている前記作業者のＩＤを認識し、認識結果から前記記憶部に記憶されている前記作業者の熟練度を認識することによって行う、上記（１５）に記載の生産管理プログラム。

以上のように構成された生産管理システムおよび生産管理プログラムによれば、工程管理者が現場に駆けつける必要のないときには警報されず、駆けつける必要のあるときにのみ警報されるので、工程管理者の負担を軽減させることができる。

ライン生産方式の生産ラインおよびその生産ラインを管理する生産管理システムの構成図である。図１の生産管理装置のハードウェアの構成図である。図１の生産管理システムにおける通常の生産作業の場合の動作フローチャートである。通常の生産作業の場合の生産管理システムの動作を模式的に示す図である。図１の生産管理システムにおける教育の生産作業の場合の動作フローチャートである。教育の生産作業の場合の生産管理システムの動作を模式的に示す図である。セル生産方式の生産ラインおよびその生産ラインを管理する生産管理システムの構成図である。図７の生産管理システムにおける通常の生産作業の場合の動作フローチャートである。

次に、本発明に係る生産管理システムおよび生産管理プログラムの実施形態を、［実施形態１］と［実施形態２］とに分けて、図面を参照しながら詳細に説明する。

［実施形態１］
実施形態１は、本発明に係る生産管理システムおよび生産管理プログラムをライン生産方式の生産ラインに適用した場合を例示する。

（生産ラインの構成）
図１は、ライン生産方式の生産ラインおよびその生産ラインを管理する生産管理システムの構成図である。図１に示すように、生産ライン１００は、生産装置１１０Ａ、１１０Ｂ、生産管理システム２００を有する。ライン生産方式を採用すると、単一の製品を大量に生産できる。

生産装置１１０Ａ、１１０Ｂは、たとえばプリンタを生産する生産装置である。生産装置１１０Ａの近辺には作業者１２０Ａが、生産装置１１０Ｂの近辺には作業者１２０Ｂがそれぞれ配置される。それぞれの作業者１２０Ａ、１２０Ｂは、図示上流方向から下流方向に向けて流れるプリンタの製造に関する作業を行う。なお、以下においては、作用者１２０Ａ、１２０Ｂ（後述の１２０Ｃ、１２０Ｄも同様）は個々の作業者を表す。以下においては、個々を区別せずに作業者を包括的に表す場合には単に作業者１２０と記述する。また作業者１２０と記述した場合、これには単数、または複数の両方が含まれる。

（生産管理システムの構成）
生産管理システム２００は、カメラ２１０Ａ、２１０Ｂ、生産管理装置２２０、および警報部２４０を備える。

カメラ２１０Ａ、２１０Ｂは、検出部として機能し、生産ライン１００の作業領域内の作業者１２０Ａまたは１２０Ｂの存在を検出する。各作業領域は生産ライン１００に設置される生産装置１１０Ａ、１１０Ｂの周辺に設定される。したがって、カメラ２１０Ａは、生産装置１１０Ａの周辺で作業をする作業者１２０Ａを撮像し、カメラ２１０Ｂは、生産装置１１０Ｂの周辺で作業をする作業者１２０Ｂを撮像する。

生産管理装置２２０は、生産装置１１０Ａ、１１０Ｂから送られる稼働状況に関する信号とカメラ２１０Ａ、２１０Ｂから送られる作業者１２０Ａ、１２０Ｂなどの画像に関する信号（画像信号）とを受信する。生産管理装置２２０は、これらの信号を用いて、工程管理者１３０に警報するか否かを判断する。

警報部２４０は作業の進行の異常を知らせる。警報部２４０は生産管理装置２２０から出力される信号によって作動する。警報部２４０が作動すると、照明、音響、振動などにより工程管理者１３０に警報される。工程管理者１３０はこの警報によって生産ライン１００に駆けつけ、作業の遅れが取り戻せるようにする。

（生産管理装置の構成）
生産管理装置２２０は、管理部２３０、認識部２５０、制御部２６０、および記憶部２７０を備える。

管理部２３０は生産ライン１００の作業の進行を管理する。管理部２３０は、生産装置１１０Ａ、１１０Ｂから送られる稼働状況に関する信号に基づいて、作業領域毎に作業の進行の異常を検出できる。ここで、作業の進行の異常とは、本実施形態では、作業が予定通りに行われずに、作業の進行が遅延することである。

認識部２５０は、カメラ２１０Ａ、２１０Ｂの画像信号から、各作業領域内の作業者を認識する。認識部２５０は、カメラ２１０Ａが撮像する作業領域内において、作業者１２０Ａを含む作業者１２０の人数や作業者１２０の外見的な特徴を認識する。また、認識部２５０は、カメラ２１０Ｂが撮像する作業領域内において、作業者１２０Ｂを含む作業者１２０の人数や作業者１２０の外見的な特徴を認識する。

記憶部２７０は、生産ライン１００で作業に携わる全ての作業者１２０のＩＤ（識別情報）を作業者１２０の外見的な特徴および作業者１２０の熟練度と、関連付けて記憶する。この熟練度は、作業者１２０毎にそのＩＤに紐付けて設定される。例えば、工程管理者１３０等により設定され、記憶される。この熟練度は、作業者１２０のトータルの経験年数（日数）や、個々の作業領域における作業での細分化された作業工程での経験年数（日数）により設定される。この熟練度は、制御部２６０側で、自動的に設定してもよい。また、作業者１２０の職能階級（ライン長、サブライン長等）により設定してもよい。

制御部２６０は、通常の生産作業の場合と、教育の生産作業の場合とでは異なる動作をする。ここで、通常の生産作業とは、本実施形態では、工場で一般的に行われているプリンタの生産作業である。教育の生産作業とは、本実施形態では、プリンタの生産をする作業者が新人の作業者を教育しながら行なう生産作業である。制御部２６０の機能を（通常の生産作業の場合）と（教育の生産作業の場合）とに分けて説明する。

（通常の生産作業の場合）
制御部２６０は、管理部２３０が作業の進行の異常を検出した後に、認識部２５０が認識した作業者の人数が作業領域毎にあらかじめ定めた所定数より多ければ、あらかじめ定める条件に合致するか否かを判定し、あらかじめ定める条件に合致するときに警報部２４０を不作動とする。一方、制御部２６０は、あらかじめ定める条件に合致しないときに警報部２４０を作動させる。ここで、あらかじめ定める条件に合致するときとは、認識部２５０が認識した作業者１２０の中に熟練度の高い作業者が含まれているときである。また、あらかじめ定める条件に合致しないときとは、認識部２５０が認識した作業者１２０の中に熟練度の高い作業者が含まれていないときである。

したがって、制御部２６０は、作業の進行が遅延したときに、作業者の人数が、たとえば１人から２人に増加し、その２人の作業者の中に熟練度の高い作業者がいれば、警報部２４０は作動させず、工程管理者１３０を呼び出さない。一方、制御部２６０は、その２人の作業者の中に熟練度の高い作業者がいなければ、警報部２４０を作動させ、工程管理者１３０を呼び出す。制御部２６０は、現場で生産の遅延の解消が見込めそうもないときにだけ警報部２４０を作動させるので、工程管理者１３０が現場に向かう負担を軽減させることができる。

また、制御部２６０は、管理部２３０が作業の進行の異常を検出した前後で、作業者の人数が増加していなければ、あらかじめ定める条件に合致するか否かの判定をせずに、警報部を２４０作動させる。生産ライン１００に応援に駆け付けた作業者が誰もいなく、現場で生産の遅延の解消が見込めないと判断できるからである。

（教育の生産作業の場合）
制御部２６０は、管理部２３０が作業の進行の異常を検出したときに、認識部２５０が認識した作業者の人数が、作業領域毎にあらかじめ定めた所定数よりも多く、かつ作業の進行の異常を検出する前後で作業者の人数が増加しているか否かを判断する。生産ライン１００に応援に駆け付けた作業者がいるか否かを見るためである。作業の進行の異常を検出する前後で作業者の人数が増加していれば、上記の通常の生産作業の場合と同様に、あらかじめ定める条件に合致するときに警報部２４０を不作動とする。一方、あらかじめ定める条件に合致しないときに警報部２４０を作動させる。ここで、作業の進行の異常、あらかじめ定める条件に合致するときのそれぞれの意味は上記の通りである。

したがって、作業の進行が遅延したときの制御部２６０の動作は上記の通常の生産作業の場合と同一である。

また、制御部２６０は、管理部２３０が作業の進行の異常を検出したときに認識部２５０により作業の進行の異常を検出する前後で認識した作業者の人数が同一の人数であるか否かを判断する。作業者の人数が同一の人数であれば、あらかじめ定める条件に合致するか否かの判定をせずに、警報部２４０を不作動とさせる。教育の生産作業の場合には、作業の進行に遅延を来すことが前提であり、生産ライン１００に応援に駆け付ける作業者が誰もいなくても、現場で生産の遅延の解消が見込めるからである。

したがって、教育の作業の場合、制御部２６０は、作業の進行が遅延したときに、作業者の人数が同一の人数であっても、警報部２４０を作動させないので、工程管理者１３０の負担を軽減させることができる。

カメラ２１０Ａ、２１０Ｂが撮像した作業者１２０の中に熟練度の高い作業者が含まれているか否かは、次のようにして判断する。

制御部２６０は、認識部２５０が認識した作業者１２０の外見的な特徴を、記憶部２７０に記憶されている複数の作業者１２０のＩＤに対応付けられた作業者１２０の外見的な特徴とそれぞれ照合する。次に、照合結果から外見的な特徴が一致する、または所定以上のマッチング度で一致するＩＤを特定し、このＩＤに対応する作業者１２０の熟練度を認識する。制御部２６０は、以上の手順によって、生産ライン１００の作業者１２０の全ての熟練度を認識できる。

図２は、図１の生産管理装置のハードウェアの構成図である。生産管理装置２２０はコンピューターによって構成され、コンピューターは、ＣＰＵ２２２、ＲＯＭ２２４、ＲＡＭ２２６、およびＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２２８を備える。コンピューターは生産ライン１００を統括的に制御する。

ＣＰＵ２２２がＲＯＭ２２４に記憶させてある生産管理プログラムを実行すると、ＣＰＵ２２２内に管理機能、認識機能、制御機能がそれぞれ実現される。実現される管理機能、認識機能、制御機能の動作は、それぞれ、図１に示す生産管理装置２２０の管理部２３０、認識部２５０、制御部２６０と同一である。

ＲＯＭ２２４またはＨＤＤ２２８には、生産ライン１００で作業に携わる全ての作業者１２０のＩＤ（識別情報）を作業者１２０の外見的な特徴および作業者１２０の熟練度と、関連付けて記憶させる。この熟練度は上記の通りである。したがって、ＲＯＭ２２４またはＨＤＤ２２８は、図１に示す生産管理装置２２０の記憶部２７０となる。なお、ＲＡＭ２２６には、ＣＰＵ２２２の演算結果も一時的に記憶させておくことができる。

図３は、図１の生産管理システムにおける通常の生産作業の場合の動作フローチャートである。また、図４は、通常の生産作業の場合の生産管理システムの動作を模式的に示す図である。図３の動作フローチャートは、本実施形態に係る生産管理プログラムがコンピューターによって実行された場合の動作を示すものでもある。

（通常の生産作業の場合の生産管理システムの動作）
この動作は、カメラ２１０Ａが撮像する１つの作業領域のみについて説明する。まず、生産ライン１００において、作業者１２０Ａは、たとえばプリンタの生産作業を行う（Ｓ１００）。次に、認識部２５０は、カメラ２１０Ａが撮像した画像から作業領域内の作業者１２０Ａを認識し、作業領域内の作業者の人数を認識する（Ｓ１０１）。ここで認識される作業者の人数は、その作業領域で作業を行なうために通常必要とされている作業者の人数である。本実施形態ではこの人数を所定数とし、所定数は１人としている。この所定数は、カメラ２１０Ａが撮影する作業領域の数や、その作業領域で作業する作業者の人数により適宜設定される。この所定数は、工程管理者１３０等により適宜変更してもよい。

次に、管理部２３０によって、作業の進行の異常が発生したか否か、すなわち、生産に遅延が発生したか否かが判断される（Ｓ１０２）。生産に遅延が発生したか否かは、たとえば、生産装置１１０Ａが生産するプリンタ一台一台のタスクタイム、単位時間当たりのプリンタの生産台数、などを設定値と比較することによって判断する。

生産に遅延が発生していなければ（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１００のステップに戻り、作業者１２０Ａは生産作業を継続し、認識部２５０は作業者の人数を認識する。一方、生産に遅延が発生していれば（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、管理部２３０は、生産装置１１０Ａに異常があるか否かを判断する（Ｓ１０３）。生産装置１１０Ａに異常があるか否かは、生産装置１１０Ａから制御部２６０に送られる稼働状況に関する信号に基づいて判断される。生産装置１１０Ａの異常とは、具体的には、生産装置１１０Ａの故障である。

生産装置１１０Ａに異常があれば（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、制御部２６０は警報部２４０を作動させ、警報を出力する（Ｓ１０８）。警報の出力によって、工程管理者１３０は生産ライン１００に駆けつけ、生産の遅延の解消に努める。一方、生産装置１１０Ａに異常がなければ（Ｓ１０３：ＮＯ）、制御部２６０は、認識部２５０が認識した作業者の人数が、所定数よりも多いか否かを判断する（Ｓ１０４）。たとえば、本実施形態の場合、所定数として１人の作業者があらかじめ定められているので、認識部２５０が２人以上の作業者を認識したか否かを判断することになる。

上記の場合、２人以上の人数の作業者を検出していなければ（Ｓ１０４：ＮＯ）、生産に遅延が発生したのにもかかわらず、１人の作業者がその遅延の対処をしているのであるから、制御部２６０は警報部２４０を作動させ、警報を出力する。警報の出力によって、工程管理者１３０は生産ライン１００に駆けつけ、生産の遅延の解消に努める（Ｓ１０８）。

一方、２人以上の人数の作業者１２０を検出していれば（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、制御部２６０は、認識部２５０が認識した作業者１２０の外見的な特徴を、記憶部２７０に記憶されている複数の作業者１２０のＩＤに対応付けられた作業者１２０の外見的な特徴とそれぞれ照合する。次に、照合結果から外見的な特徴が一致する、または所定以上のマッチング度で一致するＩＤを特定し、このＩＤに対応する作業者１２０の熟練度を認識する（Ｓ１０５）。制御部２６０は、以上の手順によって、生産ライン１００の作業者１２０の全ての熟練度を認識できる。

次に、制御部２６０は、作業者１２０の中に熟練度の高い作業者がいるか否かを判断する（Ｓ１０６）。熟練度の高い作業者がいなければ（Ｓ１０６：ＮＯ）、現場の作業者だけでは生産の遅延の解消が見込めないので、制御部２６０は警報部２４０を作動させ、警報を出力する（Ｓ１０８）。警報の出力によって、工程管理者１３０は生産ライン１００に駆けつけ、生産の遅延の解消に努める。

一方、熟練度の高い作業者がいれば（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、現場の作業者１２０だけで生産の遅延の解消が見込めるので、制御部２６０は警報部２４０を不作動とし、警報を出力しない（Ｓ１０７）。したがって、生産に遅延が発生しても、現場に熟練度の高い作業者がいれば、工程管理者１３０は呼び出されない。

以上の動作を模式的に示すと、図４の通りである。

すなわち、作業者１２０Ａが生産作業を行っているときに、生産に遅延が発生し、それに気づいた作業者１２０Ｃが作業者１２０Ａの応援に行ったとする。この場合、作業者１２０Ｃが熟練度の高い作業者でなければ、警報が出力され、工程管理者１３０が呼び出される。工程管理者１３０は、生産ライン１００に駆けつけて、作業者１２０Ａ、１２０Ｃとともに、生産の遅延の解消に努める。なお、作業者１２０Ａが生産作業を行っているときに、生産に遅延が発生し、それに誰も気づかずに、作業者の応援がなかったときにも、警報が出力され、工程管理者１３０が呼び出される。

一方、作業者１２０Ａが生産作業を行っているときに、生産に遅延が発生し、それに気づいた作業者１２０Ｄが作業者１２０Ａの応援に行ったとする。この場合、作業者１２０Ｄが熟練度の高い作業者であれば、警報は出力されず、工程管理者１３０は呼び出されない。作業者１２０Ｄは熟練度の高い作業者であるので、作業者１２０Ａ、１２０Ｄだけで生産の遅延の解消に努められるからである。したがって、この場合、工程管理者１３０の負担が軽減される。

図５は、図１の生産管理システムにおける教育の生産作業の場合の動作フローチャートである。また、図６は、教育の生産作業の場合の生産管理システムの動作を模式的に示す図である。図５の動作フローチャートは、本実施形態に係る生産管理プログラムがコンピューターによって実行された場合の動作を示すものでもある。図５の動作フローチャートは図３の動作フローチャートと同一の処理を含んでいる。同一の処理については概要のみを記す。

（教育の生産作業の場合の生産管理システムの動作）
この動作は、カメラ２１０Ａが撮像する１つの作業領域のみについて説明する。まず、生産ライン１００において、作業者１２０Ａ、１２０ａは、たとえばプリンタの生産作業を行う（Ｓ２００）。ここで、作業者１２０Ａは、作業者１２０ａに作業を教育する作業者であり、作業者１２０ａは、新人の作業者であるとする。次に、認識部２５０は、カメラ２１０Ａが撮像した画像から作業領域内の作業者１２０Ａ、１２０ａを認識し、作業領域内の作業者の人数を認識する（Ｓ２０１）。したがって、認識部２５０は２人の作業者１２０Ａ、１２０ａを認識することになる。次に、管理部２３０によって、作業の進行の異常が発生したか否か、すなわち、生産に遅延が発生したか否かが判断される（Ｓ２０２）。

生産に遅延が発生していなければ（Ｓ２０２：ＮＯ）、Ｓ２００のステップに戻り、作業者１２０Ａ、１２０ａは生産作業を継続し、認識部２５０は作業者の人数を認識する。一方、生産に遅延が発生していれば（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、制御部２６０は、生産装置１１０Ａに異常があるか否かを判断する（Ｓ２０３）。

生産装置１１０Ａに異常があれば（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、制御部２６０は警報部２４０を作動させ、警報を出力する（Ｓ２１０）。一方、生産装置１１０Ａに異常がなければ（Ｓ２０３：ＮＯ）、制御部２６０は、認識部２５０が認識する作業者１２０の人数が、あらかじめ定めた所定数よりも多いか否かを判断する（Ｓ２０４）。ここで、本実施形態で所定数を１人としているのは上記の通りである。一方、Ｓ２０１の処理で認識されている作業者の人数は２人である。作業者の人数が所定数よりも多くなければ（Ｓ２０４：ＮＯ）、作業者は１人になっているのであるから、現場の作業者１２０Ａまたは１２０ａだけでは生産の遅延の解消が見込めない。このため、制御部２６０は警報部２４０を作動させ、警報を出力する（Ｓ２１０）。

一方、作業者の人数が所定数よりも多ければ（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、つまり、２人以上の作業者がいれば、次に、管理部２３０は、遅延が拡大しているか否かを判断する（Ｓ２０５）。遅延が拡大しているか否かは、生産装置１１０Ａから送られる稼働状況に関する信号に基づいて検出される。生産装置１１０Ａからはプリンタの製造が１ステップ進行する度に稼働状況に関する信号が出力される。この稼動状況に関する信号の出力の時間間隔が次第に大きくなる傾向が現れると、管理部２３０は、遅延が拡大していると判断する。遅延が拡大していなければ（Ｓ２０５：ＮＯ）、現場の２人以上の作業者１２０Ａ、１２０ａで生産の遅延の解消が見込めるため、制御部２６０は警報部２４０を不作動とし、警報を出力しない（Ｓ２０９）。

一方、遅延が拡大していれば（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、制御部２６０は、作業者の人数が、生産に遅延が発生したときよりも増加しているか否かを判断する（Ｓ２０６）。つまり、２人の作業者１２０Ａ、１２０ａから３人以上の作業者１２０に人数が増えていないかを判断する。作業者の人数が増加していなければ、すなわち、認識部２３０により、作業の進行の異常を検出する前後で認識した作業者人数が同一の人数であれば、（Ｓ２０６：ＮＯ）、制御部２６０は警報部２４０を不作動とし、警報を出力しない（Ｓ２０９）。

一方、作業者の人数が、増加していれば（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、制御部２６０は、認識部２５０が認識した作業者１２０の外見的な特徴を、記憶部２７０に記憶されている複数の作業者１２０のＩＤに対応付けられた作業者１２０の外見的な特徴とそれぞれ照合する。次に、照合結果から外見的な特徴が一致する、または所定以上のマッチング度で一致するＩＤを特定し、このＩＤに対応する作業者１２０の熟練度を認識する（Ｓ２０７）。

次に、制御部２６０は、作業者の中に熟練度の高い作業者がいるか否かを判断する（Ｓ２０８）。熟練度の高い作業者がいなければ（Ｓ２０８：ＮＯ）、現場の作業者１２０だけでは生産の遅延の解消が見込めないので、制御部２６０は警報部２４０を作動させ、警報を出力する（Ｓ２１０）。

一方、熟練度の高い作業者がいれば（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、現場の作業者１２０だけで生産の遅延の解消が見込めるので、制御部２６０は警報部２４０を不作動とし、警報を出力しない（Ｓ２０９）。

以上の動作を模式的に示すと、図６の通りである。

すなわち、教育側の作業者１２０Ａと新人の作業者１２０ａとが教育の生産作業を行っているときに、生産に遅延が発生し、その遅延に対して作業者１２０Ａ、１２０ａが対応しているときには、作業者１２０Ａ、１２０ａによって、生産の遅延の解消に努めることができるので、警報を出力しない。

そして、遅延が拡大し、それに気づいた作業者１２０Ｃ、１２０Ｄが作業者１２０Ａ、１２０ａの応援に行ったとする。作業者１２０Ｄが熟練度の高い作業者であれば、作業者１２０Ａ、１２０ａ、１２０Ｃ、１２０Ｄによって、生産の遅延の解消に努めることができるので、警報を出力しない。

一方、遅延が拡大し、それに気づいた作業者１２０Ｃ、１２０Ｅが作業者１２０Ａ、１２０ａの応援に行ったとする。作業者１２０Ｃ、１２０Ｅが熟練度の高い作業者でなければ、作業者１２０Ａ、１２０ａ、１２０Ｃ、１２０Ｅによる、生産の遅延の解消は困難であるので、警報を出力する。警報が出力されると、工程管理者１３０が生産ライン１００に駆けつけて、作業者１２０Ａ、１２０ａ、１２０Ｃ、１２０Ｅとともに、生産の遅延の解消に努める。

以上、図３から図６では、カメラ２１０Ａが撮像する１つの作業領域について説明した。なお、カメラ２１０Ｂが撮像するもう一つの作業領域についても図３から図６で説明した動作と同一である。

以上のように、実施形態１では、通常の生産作業の場合と教育の生産作業の場合とにおいて、工程管理者１３０が駆けつける必要のあるときにのみ警報するので、工程管理者１３０の負担を軽減させることができる。

［実施形態２］
実施形態２は、本発明に係る生産管理システムおよび生産管理プログラムをセル生産方式の生産ラインに適用した場合を例示する。

（生産ラインの構成）
図７は、セル生産方式の生産ラインおよびその生産ラインを管理する生産管理システムの構成図である。図７に示すように、生産ライン１００Ａは、生産装置１１０Ｃ、生産管理システム２００を有する。セル生産方式を採用すると、少数の作業者によって作業を製品の完成まで行なうことができる。生産ライン１００Ａには、作業者１２０Ａ、１２０Ｂごとに作業領域１５０Ａ、１５０Ｂが設けてある。

生産装置１１０Ｃは、実施形態１と同様に、たとえばプリンタを生産する生産装置である。作業領域１５０Ａでは作業者１２０Ａが作業をし、作業領域１５０Ｂでは作業者１２０Ｂが作業をしている。作業者１２０Ａと作業者１２０Ｂとでは異なる作業をしている。

カメラ２１０Ａ、２１０Ｂは、検出部として機能し、生産ライン１００Ａの作業領域１５０Ａまたは１５０Ｂ内の作業者１２０Ａまたは１２０Ｂの存在を検出する。カメラ２１０Ａ、２１０Ｂの撮像領域（図７に点線で示す）は、作業者１２０Ａ、１２０Ｂの作業領域１５０Ａ、１５０Ｂに設定される。カメラ２１０Ａは、作業領域１５０Ａ内の作業者１２０Ａのみならず、作業領域１５０Ａ内のすべての作業者１２０を撮像できる。また、カメラ２１０Ｂは、作業領域１５０Ｂ内の作業者１２０Ｂのみならず、作業領域１５０Ｂ内のすべての作業者１２０を撮像できる。

生産管理装置２２０は、生産装置１１０Ｃから送られる稼働状況に関する信号とカメラ２１０Ａ、２１０Ｂから送られる作業者１２０Ａ、１２０Ｂなどの画像に関する信号（画像信号）とを受信する。生産管理装置２２０は、これらの信号を用いて、工程管理者１３０に警報するか否かを判断する。警報部２４０の機能は実施形態１と同一である。

（生産管理装置の構成）
生産管理装置２２０は、管理部２３０、認識部２５０、制御部２６０、および記憶部２７０を備える。管理部２３０は生産ライン１００Ａの作業の進行を管理する。管理部２３０は、カメラ２１０Ａ、２１０Ｂの撮像領域で撮像される、作業領域１５０Ａ、１５０Ｂ内の作業者１２０の行っている作業の進行度合いが定められている作業の進行度合いよりも遅れているか否かを見て、作業の進行の遅延を検出する。認識部２５０、制御部２６０、および記憶部２７０の機能は実施形態１と同一である。また、生産管理装置２２０のハードウェアの構成は図２に示した実施形態１と同一である。

図８は、図７の生産管理システムにおける通常の生産作業の場合の動作フローチャートである。図８の動作フローチャートは、本実施形態に係る生産管理プログラムがコンピューターによって実行された場合の動作を示すものでもある。図８の動作フローチャートは図３の動作フローチャートと同一の処理を多く含んでいる。同一の処理については概要のみを記す。

（通常の生産作業の場合の生産管理システムの動作）
まず、生産ライン１００Ａにおいて、作業者１２０Ａは作業領域１５０Ａ内において、作業者１２０Ｂは作業領域１５０Ｂ内において、たとえばプリンタの生産作業を行う（Ｓ３００）。次に、認識部２５０は、カメラ２１０Ａが撮像した画像から作業領域１５０Ａの作業者１２０Ａを、カメラ２１０Ｂが撮像した画像から作業領域１５０Ｂの作業者１２０Ｂを、それぞれ認識し、作業領域１５０Ａ、１５０Ｂのそれぞれの作業者の人数を認識する（Ｓ３０１）。次に、管理部２３０によって、作業の進行の異常が発生したか否か、すなわち、生産に遅延が発生したか否かが判断される（Ｓ３０２）。生産に遅延が発生したか否かは、カメラ２１０Ａ、２１０Ｂによってそれぞれ撮像される作業者１２０Ａ、１２０Ｂの行っている作業の進行度合いが定められている作業の進行度合いよりも遅れているか否かを見て、判断する。たとえば、作業が開始されてからある時間経過した時点で、作業者１２０Ａの作業のステップが、通常行われている作業のステップよりも遅れているときには、生産に遅延が発生していると判断する。

生産に遅延が発生していなければ（Ｓ３０２：ＮＯ）、Ｓ３００のステップに戻り、作業者１２０Ａ、１２０Ｂは生産作業を継続し、認識部２５０は作業領域１５０Ａ、１５０Ｂ毎に、作業者の人数を認識する。一方、生産に遅延が発生していれば（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、制御部２６０は、生産が遅延している領域を特定する（Ｓ３０３）。カメラ２１０Ａが撮像している作業者１２０Ａの行っている作業の進行度合いが、定められている作業の進行度合いよりも遅れていれば、作業領域１５０Ａの生産が遅延していると判断する。

制御部２６０は、生産装置１１０Ａに異常があるか否かを判断する（Ｓ３０４）。生産装置１１０Ａに異常があれば（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、制御部２６０は警報部２４０を作動させ、警報を出力する（Ｓ３０９）。一方、生産装置１１０Ａに異常がなければ（Ｓ３０４：ＮＯ）、制御部２６０は、認識部２５０が作業領域１５０Ａ内において所定の作業者よりも多い人数の作業者を検出したか否かを判断する（Ｓ３０５）。たとえば、本実施形態の場合、所定数として１人の作業者があらかじめ定められているので、認識部２５０が作業領域１５０Ａ内において２人以上の作業者を認識したか否かを判断することになる。

作業領域１５０Ａ内において所定数よりも多い人数の作業者を検出していなければ（Ｓ３０５：ＮＯ）、制御部２６０は警報部２４０を作動させ、警報を出力する（Ｓ３０９）。一方、作業領域１５０Ａ内において所定数よりも多い人数の作業者を検出していれば（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、制御部２６０は、特定された作業領域１５０Ａにいる作業者１２０の熟練度を認識する（Ｓ３０６）。

次に、制御部２６０は、作業者１２０の中に熟練度の高い作業者がいるか否かを判断する（Ｓ３０７）。熟練度の高い作業者がいなければ（Ｓ３０７：ＮＯ）、警報部２４０を作動させ、警報を出力する（Ｓ３０９）。一方、熟練度の高い作業者がいれば（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、警報部２４０を不作動とし、警報を出力しない（Ｓ３０８）。

以上では、通常の生産作業の場合の生産管理システムの動作について説明した。実施形態２でも、教育の生産作業の場合はあるが、この場合の生産管理システムの動作は、生産が遅延している領域を特定する処理（図８のＳ３０３の処理）が加わる以外、実施形態１と同一である。

実施形態２でも、実施形態１と同様、通常の生産作業の場合と教育の生産作業の場合とにおいて、工程管理者１３０が駆けつける必要のあるときにのみ警報するので、工程管理者１３０の負担を軽減させることができる。

実施形態１、２で説明した生産管理システムおよび生産管理プログラムの構成は、本発明の技術的思想の一具体例として説明したものであり、特許請求の範囲の記載の範囲内において種々改変することができる。したがって、本発明の技術的範囲は本明細書に記載された構成に限定されるものではない。

例えば、作業領域での作業者１２０の認識（人数、識別）をカメラの画像信号により作業者１２０の外見的特徴を用いておこなったが、これに限られない。作業者１２０が携帯するまたは身につけるアイテム（例えば個別に異なる色や形状のＩＤ証やヘルメット）を画像認識することにより作業者１２０を認識するようにしてもよい。また、検出部としてはカメラに換えて、作業者１２０が携帯するＩＣタグを、作業領域にそれぞれ配置したＲＦＩＤリーダーにより読み取ることで、作業領域に存在する作業者１２０の認識をするようにしてもよい。

また、上記の生産管理プログラムは、たとえば、ＵＳＢメモリやＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピューター読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、ハードディスク等の記憶部に転送され記憶される。また、上記の生産管理プログラムは、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、生産管理装置の一機能としてその装置のソフトウエアに組み込まれてもよい。

１００、１００Ａ生産ライン、
１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ生産装置、
１２０Ａ、１２０ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄ、１２０Ｅ作業者、
１３０工程管理者、
１５０Ａ、１５０Ｂ作業領域、
２００生産管理システム、
２１０Ａ、２１０Ｂカメラ、
２２０生産管理装置、
２２２ＣＰＵ、
２２４ＲＡＭ、
２２６ＲＯＭ、
２３０管理部、
２４０警報部、
２５０認識部、
２６０制御部、
２７０記憶部。

Claims

生産ラインの作業領域内の作業者の存在を検出する検出部と、
前記生産ラインの作業の進行を管理する管理部と、
前記作業の進行の異常を知らせる警報部と、
前記検出部の信号から、前記作業領域内の作業者の人数を認識する認識部と、
前記管理部が前記作業の進行の異常を検出した後に、前記認識部が認識した前記作業者の人数が前記作業領域毎にあらかじめ定めた所定数より多ければ、あらかじめ定める条件に合致するか否かを判定し、前記あらかじめ定める条件に合致するときに前記警報部を不作動とし、前記あらかじめ定める条件に合致しないときに前記警報部を作動させる制御部と、
を有する、生産管理システム。
前記制御部は、
前記管理部が前記作業の進行の異常を検出した前後で、前記認識部が認識した前記作業者の人数が増加していなければ、前記判定をせずに前記警報部を作動させる、請求項１に記載の生産管理システム。
生産ラインの作業領域内の作業者の存在を検出する検出部と、
前記生産ラインの作業の進行を管理する管理部と、
前記作業の進行の異常を知らせる警報部と、
前記検出部の信号から、前記作業領域内の作業者の人数を認識する認識部と、
前記管理部が前記作業の進行の異常を検出したときに、前記認識部が認識した前記作業者の人数が、前記作業領域毎にあらかじめ定めた所定数よりも多く、かつ前記作業の進行の異常を検出する前後で前記作業者の人数が増加していれば、あらかじめ定める条件に合致するか否かを判定し、あらかじめ定める条件に合致するときに前記警報部を不作動とし、前記あらかじめ定める条件に合致しないときに前記警報部を作動させる制御部と、
を有する、生産管理システム。
前記制御部は、
前記管理部が前記作業の進行の異常を検出したときに前記認識部により、前記作業の進行の異常を検出する前後で認識した前記作業者の人数が同一の人数であれば、前記判定をせずに前記警報部を不作動とさせる、請求項３に記載の生産管理システム。
前記管理部が検出する前記作業の進行の異常とは、前記作業の進行が遅延することである、請求項１から４のいずれかに記載の生産管理システム。
前記認識部は、前記検出部の信号から前記作業領域内の前記作業者の人数とともに前記作業者を識別可能であり、
前記あらかじめ定める条件に合致するときとは、
認識した前記作業者の中に熟練度の高い前記作業者が含まれているときであり、
前記あらかじめ定める条件に合致しないときとは、
認識した前記作業者の中に熟練度の高い前記作業者が含まれていないときである、
請求項１から５のいずれかに記載の生産管理システム。
前記検出部は、前記作業領域を撮影するカメラであり、
前記制御部は、前記作業者のＩＤを、前記作業者の外見的な特徴および前記作業者の熟練度と、関連付けて記憶する記憶部を有し、
前記認識部は、前記カメラが撮像した画像から、前記作業者の外見的な特徴を認識し、
前記作業者の中に熟練度の高い前記作業者が含まれているか否かは、前記認識部が認識した前記作業者の外見的な特徴を、前記記憶部に記憶されている前記作業者のＩＤに対応付けられた外見的な特徴と照合し、照合結果から特定した前記作業者のＩＤから前記作業者の熟練度を認識することによって行う、請求項６に記載の生産管理システム。
前記生産ラインは、ライン生産方式またはセル生産方式のいずれかを採用する生産ラインである、請求項１から７のいずれかに記載の生産管理システム。
前記検出部が検出する前記作業領域は、
前記生産ラインが前記ライン生産方式を採用する前記生産ラインであるときには、前記生産ラインに設置される生産装置の周辺に設定される作業領域であり、
前記生産ラインが前記セル生産方式を採用する前記生産ラインであるときには、前記作業者に設定される作業領域である、
請求項８に記載の生産管理システム。
前記生産ラインが前記セル生産方式を採用する前記生産ラインであるときには、前記管理部は、前記作業領域における前記作業者の動きの遅れを認識して前記作業の進行の遅延を検出する、請求項９に記載の生産管理システム。
生産ラインの作業領域内の作業者の存在を検出する検出部と、
作業の進行の異常を知らせる警報部と、
を有する前記生産ラインにおいて、
前記生産ラインを統括的に制御するコンピューターに、
前記生産ラインの前記作業の進行を管理させる管理機能と、
前記検出部の信号から、前記作業領域内の作業者の人数を認識させる認識機能と、
前記管理機能によって前記作業の進行の異常を検出した後に、前記認識機能によって認識した前記作業者の人数が前記作業領域毎にあらかじめ定めた所定数より多ければ、あらかじめ定める条件に合致するか否かを判定し、前記あらかじめ定める条件に合致するときに前記警報部を不作動とし、前記あらかじめ定める条件に合致しないときに前記警報部を作動させる制御機能と、
を実現させるための生産管理プログラム。
前記制御機能は、
前記管理機能が前記作業の進行の異常を検出した前後で、前記認識部が認識した前記作業者の人数が増加していなければ、前記判定をせずに前記警報部を作動させる、請求項１１に記載の生産管理プログラム。
生産ラインの作業領域内の作業者の存在を検出する検出部と、
作業の進行の異常を知らせる警報部と、
を有する前記生産ラインにおいて、
前記生産ラインを統括的に制御するコンピューターに、
前記生産ラインの前記作業の進行を管理させる管理機能と、
前記検出部の信号から、前記作業領域内の作業者の人数を認識させる認識機能と、
前記管理機能によって前記作業の進行の異常を検出したときに、前記認識機能によって認識した前記作業者の人数が、前記作業領域毎にあらかじめ定めた所定数よりも多く、かつ前記作業の進行の異常を検出する前後で前記作業者の人数が増加していれば、あらかじめ定める条件に合致するか否かを判定し、あらかじめ定める条件に合致するときに前記警報部を不作動とし、前記あらかじめ定める条件に合致しないときに前記警報部を作動させる制御機能と、
を実現させるための生産管理プログラム。
前記制御機能は、
前記管理機能が前記作業の進行の異常を検出したときに前記認識機能により、前記作業の進行の異常を検出する前後で認識した前記作業者の人数が同一の人数であれば、前記判定をせずに前記警報部を不作動とさせる、請求項１３に記載の生産管理プログラム。
前記あらかじめ定める条件に合致するときとは、
認識した前記作業者の中に熟練度の高い前記作業者が含まれているときであり、
前記あらかじめ定める条件に合致しないときとは、
認識した前記作業者の中に熟練度の高い前記作業者が含まれていないときである、
請求項１１から１４のいずれかに記載の生産管理プログラム。
前記コンピューターは、作業者のＩＤを、作業者の外見的な特徴および前記作業者の熟練度と、関連付けて記憶する記憶部を有し、
前記作業者の中に熟練度の高い前記作業者が含まれているか否かは、前記認識機能に認識させた前記作業者の外見的な特徴を、前記記憶部に記憶されている前記作業者のＩＤに対応付けられた外見的な特徴と照合し、照合結果から、前記記憶部に記憶されている前記作業者のＩＤを認識し、認識結果から前記記憶部に記憶されている前記作業者の熟練度を認識することによって行う、請求項１５に記載の生産管理プログラム。