JP7048063B1 - 作業状況管理システム - Google Patents

Abstract

作業状況管理システム（１Ｘ）が、固定位置に配置されるロケーションタグ（２）と、移動対象に付されてロケーションタグから識別情報を受信するスマートタグ（３）と、スマートタグから識別情報を受信する管理装置（５）と、を備え、管理装置は、受信した識別情報に対応するロケーションタグの位置情報を特定する位置管理部と、位置情報と作業内容とが対応付けされた作業内容対応情報に基づいて、特定された位置情報に対応する作業内容を特定し、特定した作業内容を、生産に寄与する作業に設定されている有効作業、または生産に寄与しない作業に設定されている無効作業の何れかに判別する作業解析部と、作業内容の時間情報と、有効作業および無効作業の少なくとも一方とに基づいて、有効作業時間および無効作業時間を算出する作業時間算出部と、有効作業時間および無効作業時間を用いて、移動対象による生産性を分析する分析部と、を有する。

Description

本開示は、作業者の作業状況を管理する作業状況管理システムに関する。

従来、作業者が介在する生産工程においては、生産効率を向上させるため、作業者の作業内容、作業時間、生産量などのデータに基づいて作業者の作業状況を定量的に評価することが望まれている。

例えば、特許文献１の作業評価システムは、作業者の位置情報の時系列データに基づいて、作業者の作業内容および作業時間を特定し、特定した作業内容に対応する生産量の時系列データと、作業者の作業時間とに基づいて、作業者の作業状況を定量的に評価している。

国際公開第２０２０／０３９５５９号

しかしながら、上記特許文献１の技術では、部品の取り出しなどの生産に寄与しない無効な作業（以下、無効作業という）と、生産に寄与する有効な作業（以下、有効作業という）とを区別することができず、無効作業の作業時間を含んだ作業時間に対して作業状況を評価していた。このため、上記特許文献１の技術では、生産に寄与する有効作業の作業時間に基づいた正確な作業状況を管理できないという問題があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、生産に寄与する有効作業の作業時間に基づいた正確な作業状況を管理することができる作業状況管理システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の作業状況管理システムは、作業領域内の固定位置に配置されるとともに、作業領域内で固有の識別情報を記憶するロケーションタグと、作業領域内で移動する移動対象に付されるとともに、ロケーションタグの周りの特定領域に入った場合にロケーションタグから識別情報を受信するスマートタグと、スマートタグから識別情報を受信し、識別情報に基づいて、移動対象による作業状況を管理する管理装置と、を備える。管理装置は、作業領域内でのロケーションタグの位置と識別情報とが対応付けされた識別対応情報に基づいて、スマートタグから受信した識別情報に対応するロケーションタグの位置である位置情報を特定する位置管理部と、位置情報と作業内容とが対応付けされた作業内容対応情報に基づいて、位置管理部が特定した位置情報に対応する作業内容および作業内容に対応する時間の情報である時間情報を特定し、特定した作業内容を、生産に寄与する作業に設定されている有効作業、または生産に寄与しない作業に設定されている無効作業の何れかに判別する作業解析部と、を有する。また、管理装置は、時間情報と、有効作業および無効作業の少なくとも一方とに基づいて、有効作業の作業時間である有効作業時間および無効作業の作業時間である無効作業時間を算出する作業時間算出部と、有効作業時間および無効作業時間を用いて、移動対象による生産性を分析する分析部と、を有する。作業解析部は、時間情報を用いて有効作業と無効作業とを判別する。

本開示にかかる作業状況管理システムは、生産に寄与する有効作業の作業時間に基づいた正確な作業状況を管理することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる作業状況管理システムの第１の構成例を示す図 実施の形態１にかかる管理装置が表示するスマートタグの軌跡を示す図 実施の形態１にかかる作業状況管理システムの第２の構成例を示す図 実施の形態１にかかる作業状況管理システムのシステム構成を示す図 実施の形態１にかかるロケーションタグ、スマートタグ、および外部システムの構成を説明するための図 実施の形態１にかかる作業状況管理システムが実行する作業状況の管理処理手順を示すフローチャート 実施の形態１にかかる管理装置が備えるデータベース部が格納する作業管理情報の構成例を示す図 実施の形態１にかかる管理装置を実現するハードウェア構成例を示す図 実施の形態２にかかる作業解析部の構成を示す図

以下に、本開示の実施の形態にかかる作業状況管理システムを図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる作業状況管理システムの第１の構成例を示す図である。作業状況管理システム１Ｘは、作業者が作業を行う位置に基づいて作業者の作業内容および作業時間を判断し、作業者の作業状況を管理するシステムである。

作業状況管理システム１Ｘは、有効作業と無効作業とを区別し、有効作業の作業時間を算出する。有効作業は、例えば、部品の組み立てによって製品を生産するといった生産に寄与すると設定されている作業である。無効作業は、例えば、部品または治具が作業者の手元になく、作業者が部品または治具を探しに行くといった生産に直接寄与しないと設定されている作業である。無効作業には、規定時間外での休息、設備の修理なども含まれる。

実施の形態１における作業状況管理システム１Ｘは、例えば、工場の敷地内に配置された作業領域８０において作業者の位置を特定し、作業者の位置に基づいて作業者の作業状況を管理する。作業状況管理システム１Ｘは、管理装置５と、複数のロケーションタグ２と、スマートタグ３と、ゲートウェイ機器４とを備えている。スマートタグ３は、複数であってもよいし、１つであってもよい。

作業状況管理システム１Ｘでは、ロケーションタグ２、スマートタグ３、およびゲートウェイ機器４が作業領域８０内に配置されている。なお、管理装置５は、作業領域８０内に配置されてもよいし、作業領域８０の外部に配置されてもよい。

作業状況管理システム１Ｘは、作業領域８０内での位置を特定するための情報をロケーションタグ２が記憶している。作業領域８０内での位置を特定するための情報は、ロケーションタグ２を特定可能な識別番号（以下、ロケーションＩＤ（IDentifier）という）である。このように、作業状況管理システム１Ｘでは、ロケーションタグ２が、各々、自身を特定可能なロケーションＩＤを有している。

ロケーションタグ２は、作業領域８０内における装置、作業台、操作盤、会議室、休憩室、部品置き場、治具置き場、通路、柱などの種々の固定位置に配置される。ロケーションタグ２は、ロケーションタグ２との間で通信可能な範囲に入ったスマートタグ３と無線通信し、通信可能なスマートタグ３に対してロケーションＩＤを含んだ情報であるロケーション情報を送信する固定局である。ロケーション情報は、スマートタグ３の位置の特定に寄与する情報である。ロケーションＩＤは、ロケーションタグ２の位置と対応付けされて管理装置５で管理されている。

スマートタグ３は、可搬可能なタグであり、作業者に所持されることによって移動局となる。スマートタグ３は、作業者に所持されることによって作業者の位置を特定するためのロケーションＩＤをロケーションタグ２から受信することができる。具体的には、スマートタグ３は、ロケーションタグ２の周りの特定領域に入った場合に、ロケーションタグ２と無線通信し得るように構成されており、無線通信可能となったロケーションタグ２からロケーションＩＤを含んだロケーション情報を受信する。ロケーションＩＤは、ロケーションタグ２の位置を特定するための情報であり、スマートタグ３によって受信されたロケーションＩＤは、スマートタグ３の位置を特定するための情報となる。

なお、作業領域８０内で位置が特定される移動対象は、作業者に限られるものではない。例えば、位置が特定される移動対象は台車などの移動可能な周辺設備であってもよい。この場合、スマートタグ３は、台車などの周辺設備に固定される。ここでは、位置が特定される対象が作業者である場合について説明する。

スマートタグ３は、複数のロケーションタグ２と無線通信し得るように構成されている。スマートタグ３は、受信したロケーション情報と、ロケーション情報を受信した際の無線通信の受信強度とを対応付けしてゲートウェイ機器４に送信する。

なお、スマートタグ３は、スマートタグ３を識別する情報（以下、スマートＩＤという）をゲートウェイ機器４に送信してもよい。この場合、スマートタグ３は、ロケーション情報と、ロケーション情報を受信した際の無線通信の受信強度と、スマートＩＤとを対応付けしてゲートウェイ機器４に送信する。

ゲートウェイ機器４は、ロケーション情報を受信した時間の情報である時間情報と、ロケーション情報と、受信強度とを対応付けした情報（以下、取得情報という場合がある）を、有線通信または無線通信を介して管理装置５に送信する。

なお、ゲートウェイ機器４が管理装置５に送信する時間情報は、ロケーション情報を受信した時間の情報に限らず、ロケーション情報を送信した時間の情報であってもよい。また、作業状況管理システム１Ｘでは、スマートタグ３が時間情報をゲートウェイ機器４に送信してもよい。この場合、スマートタグ３は、時間情報と、ロケーション情報と、受信強度とを対応付けしてゲートウェイ機器４に送る。この場合の時間情報は、スマートタグ３がロケーション情報を受信した時間の情報または送信した時間の情報である。

管理装置５は、ゲートウェイ機器４からロケーション情報を含んだ取得情報を受信する。管理装置５は、ロケーション情報に含まれるロケーションＩＤに基づいて、作業者の作業領域８０内での位置を特定し、位置情報として管理するコンピュータである。

管理装置５は、ロケーションタグ２が設置された敷地内（作業領域８０）の地図の情報である地図情報を有している。管理装置５は、地図情報に含まれるロケーションタグ２の座標の情報である座標情報と、ロケーションタグ２のロケーションＩＤとが対応付けされた情報（以下、識別対応情報という）を記憶している。管理装置５は、後述するデータベース部５５などで識別対応情報を記憶しておく。

管理装置５は、ロケーションＩＤおよび識別対応情報を用いて、ロケーションタグ２の位置を特定する。このように、ロケーションタグ２は、自身では位置情報を有しておらず、管理装置５が、識別対応情報と、ロケーションタグ２に固有のロケーションＩＤとによってロケーションタグ２の位置（座標）を特定する。これにより、管理装置５は、ロケーションタグ２の位置に対応するスマートタグ３の位置を特定し管理する。

なお、ここでは、ロケーションタグ２が自身の位置情報を有しておらずロケーションＩＤを有している場合について説明するが、ロケーションタグ２が自身の位置情報を有していてもよい。ロケーションタグ２が自身の位置情報を有している場合、ロケーションタグ２は、ロケーション情報にロケーションＩＤおよび位置情報を含めてスマートタグ３に送信する。

管理装置５は、ゲートウェイ機器４から取得情報を受信すると、取得情報に含まれる時間情報に基づいて、１つのスマートタグ３が同時間帯に受信したロケーションＩＤを特定する。

ここで同時間帯とは、受信した時間情報が示す時間のうち同一の時間とみなす時間（期間）である。例えば、スマートタグ３が、複数のロケーションタグ２の近くに位置している場合、スマートタグ３は、複数のロケーションタグ２のそれぞれからロケーションＩＤを同時に受信する場合がある。この場合、ゲートウェイ機器４は、スマートタグ３から受信した複数のロケーションＩＤのそれぞれに同じ時間を示す時間情報を付すこととなる。

ところが、スマートタグ３が移動しておらず、同じ場所にいた場合であっても、複数のロケーションタグ２のそれぞれに対し、通信タイミングがずれる可能性がある。この場合、ゲートウェイ機器４またはスマートタグ３は、各ロケーションＩＤに対して異なる時間情報を対応付けることとなる。管理装置５は、このような通信タイミングがずれただけのロケーションＩＤに対しては同時間に取得されたロケーションＩＤと扱うため、ロケーションＩＤに付された時間情報に差があった場合でも、特定の期間に含まれる時間については同時間のロケーションＩＤとする。管理装置５は、この特定の期間として、例えば、スマートタグ３とゲートウェイ機器４との間の通信周期を用いる。

管理装置５は、同時間に受信したロケーション情報のうち、最も高い受信強度に対応するロケーション情報を選択し、選択したロケーション情報を有するロケーションタグ２の近くにスマートタグ３が存在すると判断する。そして、管理装置５は、識別対応情報と、選択したロケーション情報に含まれるロケーションＩＤとに基づいて、地図情報で示される地図上でのスマートタグ３の位置を特定し表示装置に表示する。すなわち、管理装置５は、選択したロケーション情報に含まれるロケーションＩＤに紐づけられた座標情報が示す位置を、地図上でスマートタグ３の位置として表示する。表示装置は、管理装置５が備えていてもよいし、管理装置５とは別構成の装置であってもよい。

なお、スマートタグ３が、管理装置５の代わりに、同時間に受信したロケーションタグ２のうち、最も高い受信強度に対応するロケーション情報を選択してもよい。この場合、スマートタグ３は、選択したロケーション情報を有するロケーションタグ２の近くに自身のスマートタグ３が存在すると判断し、選択したロケーション情報をゲートウェイ機器４に送信する。

管理装置５は、時系列で地図上にスマートタグ３の位置を表示させる。管理装置５は、スマートタグ３の表示位置を繋いで表示させることで、スマートタグ３の軌跡を表示させることができる。

図２は、実施の形態１にかかる管理装置が表示するスマートタグの軌跡を示す図である。図２では、管理装置５が表示装置に表示させるスマートタグ３の軌跡の一例を示している。図２では、特定期間におけるスマートタグ３の移動開始位置を移動開始位置Ｐａで示し、スマートタグ３の移動終了位置を移動終了位置Ｐｂで示している。また、特定期間におけるスマートタグ３の軌跡を軌跡Ｌ１で示している。

管理装置５は、スマートタグ３の軌跡Ｌ１に関するデータ、例えば、時間情報と、ロケーションＩＤから導かれるスマートタグ３の位置情報とを用いて、作業者の作業状況を分析する。

ここで、作業状況管理システム１Ｘの他の構成例について説明する。図３は、実施の形態１にかかる作業状況管理システムの第２の構成例を示す図である。図３の各構成要素のうち図１に示す作業状況管理システム１Ｘと同一機能を達成する構成要素については同一符号を付しており、重複する説明は省略する。

図１で説明した作業状況管理システム１Ｘでは、ゲートウェイ機器４と管理装置５とが直接通信接続されている。作業状況管理システムの第２の構成例である作業状況管理システム１Ｙは、複数のゲートウェイ機器４が、データ収集プラットフォーム６を介して管理装置５に接続されている。

作業状況管理システム１Ｙは、作業状況管理システム１Ｘと同様に、作業者の作業状況を管理するシステムである。作業状況管理システム１Ｙは、管理装置５と、複数のロケーションタグ２と、複数のスマートタグ３と、複数のゲートウェイ機器４とを備えている。

作業状況管理システム１Ｙでは、ロケーションタグ２、スマートタグ３、およびゲートウェイ機器４が作業領域８０Ａ～８０Ｃ内に配置されている。作業領域８０Ａ～８０Ｃ内には、それぞれ、作業領域８０と同様に、ロケーションタグ２、スマートタグ３、およびゲートウェイ機器４が配置されている。なお、管理装置５およびデータ収集プラットフォーム６は、作業領域８０Ａ～８０Ｃの何れかに配置されてもよいし、作業領域８０Ａ～８０Ｃの外部に配置されてもよい。

作業領域８０Ａ～８０Ｃ内では、作業領域８０と同様の処理が実行される。作業領域８０Ａ～８０Ｃ内の各ゲートウェイ機器４は、取得情報をデータ収集プラットフォーム６に送信する。

データ収集プラットフォーム６は、作業領域８０Ａ～８０Ｃ内の各ゲートウェイ機器４から取得情報を受信して管理装置５に送信する。なお、管理装置５は、クラウドサーバ上に設けられてもよい。この場合、データ収集プラットフォーム６は、管理装置５の機能が搭載されたクラウドサーバに取得情報を送信する。

データ収集プラットフォーム６は、データ収集を目的としたソフトウェア（Ｓ/Ｗ：SoftWare）プラットフォームであり、工業用ＰＣ（Personal Computer）に搭載されることでデータ収集を実行することが可能になるデータ収集装置となる。

データ収集プラットフォーム６は、各種の通信規格に準じたデータ収集機能部を複数有している。データ収集プラットフォーム６は、各ゲートウェイ機器４が異なる通信規格で通信する場合であっても、ゲートウェイ機器４の各通信規格に対応するデータ収集機能部を用いることで、異なる通信規格を有するゲートウェイ機器４からロケーションＩＤ等を含んだデータである取得情報を収集することができる。

データ収集プラットフォーム６は、ゲートウェイ機器４からのデータ収集に加え、後述する外部システム７からもデータ収集が可能である。データ収集プラットフォーム６は、ゲートウェイ機器４および外部システム７から取得したデータを、管理装置５で利用可能なデータ形式に加工し、加工したデータを、管理装置５に送信する。

作業状況管理システム１Ｘ，１Ｙは、同様の処理を実行するので、以下では、図３に示す作業状況管理システム１Ｙについて詳細に説明する。なお、管理装置５は、作業状況管理システム１Ｘに配置される場合であっても、作業状況管理システム１Ｙに配置される場合と同様の処理を実行する。

図４は、実施の形態１にかかる作業状況管理システムのシステム構成を示す図である。図５は、実施の形態１にかかるロケーションタグ、スマートタグ、および外部システムの構成を説明するための図である。

図４および図５では、図３に示す作業状況管理システム１Ｙおよび外部システム７の機能ブロックを示している。また、図４および図５では、図３に示す作業状況管理システム１Ｙが、ロケーションタグ２Ａ，２Ｂと、スマートタグ３Ａ，３Ｂとを備える場合を示している。ロケーションタグ２Ａ，２Ｂは、ロケーションタグ２と同様のタグであり、スマートタグ３Ａ，３Ｂは、スマートタグ３と同様のタグである。以下、ロケーションタグ２Ａ，２Ｂを区別しない場合には、ロケーションタグ２Ａ，２Ｂをロケーションタグ２として説明する場合がある。

図４および図５に示す構成要素のうち、工場の敷地内に設置され固定局となるロケーションタグ２Ａ，２Ｂと、作業者に設置され移動局となるスマートタグ３Ａ，３Ｂと、ゲートウェイ機器４と、データ収集プラットフォーム６と、管理装置５とが作業状況管理システム１Ｙの構成要素である。図５では、図４に示した、勤怠管理システム７Ｂ、作業管理システム７Ｃ、およびスケジュール管理システム７Ｄの図示を省略している。

図４および図５では、ロケーションタグ２Ａ，２Ｂとスマートタグ３Ａとが、同じ作業領域（例えば、作業領域８０Ａ～８０Ｃの何れか）に配置されている場合について説明する。なお、スマートタグ３Ａ，３Ｂは、同様の構成を有しているので、スマートタグ３Ｂについての説明は省略する。

また、図４および図５では、ロケーションタグ２Ａ，２Ｂが、ロケーションＩＤとともに、ロケーションタグ２Ａ，２Ｂの座標を示す座標情報をロケーション情報に含めてスマートタグ３Ａに送信する場合について説明する。

図４に示すように、外部システム７は、例えば、生産管理システム７Ａと、勤怠管理システム７Ｂと、作業管理システム７Ｃと、スケジュール管理システム７Ｄとを有している。

生産管理システム７Ａは、生産ラインでの生産量および生産性を管理するシステムである。勤怠管理システム７Ｂは、作業者の勤怠を管理するシステムである。作業管理システム７Ｃは、作業者の作業を管理するシステムである。スケジュール管理システム７Ｄは、作業者毎に時間毎の作業内容をスケジュール情報として管理するシステムである。

外部システム７は、データ収集プラットフォーム６に接続されている。すなわち、生産管理システム７Ａ、勤怠管理システム７Ｂ、作業管理システム７Ｃ、およびスケジュール管理システム７Ｄは、データ収集プラットフォーム６に接続されている。

図５に示すように、ロケーションタグ２は、それぞれロケーション情報送信部２１を有している。ロケーション情報送信部２１は、ロケーションタグ２の外部に位置しているスマートタグ３Ａとの間で通信を確立すると、ロケーションタグ２の内部に設定されているロケーション情報を、特定の通信方式でスマートタグ３Ａに送信する。

スマートタグ３Ａは、ロケーション情報受信部３１と、ロケーション判定部３２と、モーションセンサ部３３と、情報送信部３４とを有している。

ロケーション情報受信部３１は、ロケーションタグ２から送信されてくるロケーション情報を受信して、ロケーション判定部３２に送る。ロケーション情報受信部３１は、ロケーションタグ２からロケーション情報を受信する際に、受信強度を測定し、ロケーション情報と受信強度とを対応付けしてロケーション判定部３２に送信する。

ロケーション判定部３２は、ロケーション情報に基づいて、自身の位置、すなわちスマートタグ３Ａの位置を判定する。具体的には、ロケーション判定部３２は、同時間帯に受信した複数のロケーション情報のうち、受信した際の受信強度が高いロケーション情報を選択する。

ロケーション判定部３２は、例えば、同時間帯に受信したロケーションタグ２Ａ，２Ｂのロケーション情報のうち、受信した際の受信強度が最も高いロケーション情報を選択する。

なお、ロケーション判定部３２が選択する受信強度が高いロケーション情報は、受信したロケーション情報の受信強度のうち最も高い受信強度を示すロケーション情報のみに限らない。例えば、ロケーション判定部３２は、受信強度が高い上位Ｎ（Ｎは２以上の自然数）個のロケーション情報を選択してもよい。また、ロケーション判定部３２は、受信強度が特定値以上のロケーション情報を選択してもよい。

ロケーション判定部３２は、選択したロケーション情報に対応するロケーションタグ２の近傍にスマートタグ３Ａが位置していると判定する。ロケーション判定部３２は、選択した１または複数のロケーション情報をロケーション判定結果情報として情報送信部３４に送信する。ロケーション判定結果情報には、ロケーション情報と、このロケーション情報に対応する受信強度とが含まれている。

なお、受信強度が高いロケーション情報が、最も高い受信強度を示す１つのロケーション情報のみの場合、スマートタグ３Ａから管理装置５へ送信されるロケーション情報は１つになる。この場合、管理装置５は、上述した複数のロケーション情報から特定のロケーション情報を選択する機能を有していなくてもよい。以下では、ロケーション判定部３２が選択するロケーション情報が、受信強度が高い上位Ｎ個のロケーション情報である場合について説明する。

スマートタグ３Ａのモーションセンサ部３３は、スマートタグ３Ａの動作を検出する。モーションセンサ部３３は、振動センサ、加速度センサ等のセンサを有しており、作業者または台車の動作を分析するためのデータを取得する。

モーションセンサ部３３は、例えば、作業者がスマートタグ３Ａを保持している場合、加速度センサが検出した加速度に基づいて、部品の取り出しによって作業者がしゃがむ動作などを検知することができる。また、モーションセンサ部３３は、例えば、スマートタグ３Ａが台車に設置されている場合、振動センサが検知した振動に基づいて、台車への積み荷の開始および終了、台車の移動などを検知することができる。モーションセンサ部３３は、取得したデータ（センシング結果）をモーション情報（モーションセンサ信号）として情報送信部３４に送信する。モーション情報の例は、スマートタグ３Ａの加速度、スマートタグ３Ａの振動、作業者がしゃがむ動作、台車への積み荷の開始タイミング、台車への積み荷の終了タイミング、台車の移動などである。

情報送信部３４は、ロケーション判定部３２からのロケーション判定結果情報と、モーションセンサ部３３からのモーション情報とを対応付けしてゲートウェイ機器４に送信する。

ゲートウェイ機器４は、ロケーション判定結果情報とモーション情報と時間情報とが対応付けされた取得情報を、データ収集プラットフォーム６を介して、管理装置５に送信する。ここでの取得情報は、ロケーション情報と、このロケーション情報に対応する受信強度と、モーション情報と、時間情報とが対応付けされた情報である。

生産管理システム７Ａは、製品の生産を管理するシステムであり、システムの一部に、例えば、生産高カウント装置７１と、機械装置７０と、撮像装置であるカメラ７２と、コードリーダ７３とを備えている。

生産高カウント装置７１は、機械装置７０が生産した製品の生産高をカウントする装置である。生産高カウント装置７１には、機械装置７０と、カメラ７２と、コードリーダ７３とが接続されている。

カメラ７２は、カメラ７２から見て面前の製品を撮影することで製品の通過を検知して生産高カウント装置７１に通知する。コードリーダ７３は、製品に付加されたバーコードを読み込むことで製品の通過を検知してコードリーダ７３に通知する。

生産高カウント装置７１は、生産高カウンタ７１Ａと、情報送信部７１Ｂとを有している。生産高カウンタ７１Ａは、カメラ７２からの通知回数、およびコードリーダ７３からの通知回数をカウントする。生産高カウンタ７１Ａは、通知回数のカウント結果を生産高情報として情報送信部７１Ｂに送信する。生産高カウンタ７１Ａが送信する生産高情報には、通知回数のカウント結果と、このカウント結果に対応する時間情報とが含まれている。情報送信部７１Ｂは、データ収集プラットフォーム６を介して管理装置５に生産高情報を送信する。

図４に示すように、管理装置５は、デバイス管理部５０と、地図管理部５１と、位置管理部５２と、作業解析部５３と、作業時間算出部５４と、データベース部５５と、外部連携部５６と、解析表示部５７とを有している。

デバイス管理部５０は、スマートタグ３Ａから取得情報を受信する。デバイス管理部５０は、ロケーション情報に対応する属性情報を記憶しておくことで属性情報を管理する。デバイス管理部５０は、スマートタグ３Ａから取得情報を受信すると、受信した取得情報に含まれるロケーション情報の属性情報を読み出す。

地図管理部５１は、工場内の地図情報を記憶しておき管理する。位置管理部５２は、スマートタグ３Ａの位置と、地図管理部５１が管理している地図情報とを対応付けする。位置管理部５２は、対応付けした情報をスマートタグ３Ａの位置情報として記憶することで、スマートタグ３Ａの位置情報を管理する。作業解析部５３は、位置管理部５２が管理しているスマートタグ３Ａの位置情報に基づいて、作業者の作業内容の判別と、作業内容が有効作業に属するか無効作業に属するかの判別とを行う。作業解析部５３は、判別結果を作業時間算出部５４に送る。

作業時間算出部５４は、生産に寄与する作業に設定されている有効作業または生産に寄与しない作業に設定されている無効作業の、開始時間である作業開始時間および終了時間である作業終了時間に基づいて、有効作業および無効作業の作業時間を算出する。作業時間算出部５４は、作業内容と、有効作業の作業時間と、無効作業の作業時間とを対応付けした情報を、作業管理情報としてデータベース部５５に蓄積させる。

データベース部５５は、作業管理情報を蓄積する。また、データベース部５５は、場所毎（位置情報に対する領域毎）の作業内容を作業者毎および台車毎に区分した情報を、データベース情報として格納しておく。データベース情報は、位置情報と作業内容とが対応付けされた情報である。データベース部５５は、移動対象毎のデータベース情報を格納しておく。

外部連携部５６は、データ収集プラットフォーム６を介して、外部システム７から生産量等の情報を含んだ生産高情報などを取得し、解析表示部５７に送る。また、外部連携部５６は、管理装置５が生成した情報を、データ収集プラットフォーム６を介して、外部システム７に送る。外部連携部５６は、例えば、管理装置５が分析した作業領域８０Ａ～８０Ｃにおける生産性を生産管理システム７Ａに送る。

分析部である解析表示部５７は、作業領域８０Ａ～８０Ｃにおける生産性を分析する。具体的には、解析表示部５７は、生産高情報、およびデータベース部５５に蓄積された作業時間に基づいて、例えば、作業者または台車の生産効率を算出する。解析表示部５７は、生産効率などの分析結果を表示装置に表示させる。

以下、管理装置５の構成について詳細に説明する。なお、ここでは、スマートタグ３Ａが、ロケーションタグ２Ａからロケーション情報を受信した場合について説明する。

管理装置５のデバイス管理部５０は、ロケーション情報に対応するロケーションタグ２Ａの属性情報、スマートタグ３Ａの識別情報であるスマートＩＤに対応するスマートタグ３Ａの属性情報を管理する。

ロケーションタグ２Ａの属性情報は、例えば、ロケーションタグ２Ａの工場敷地内における設置場所を示す座標情報、ロケーションタグ２Ａの製造番号、ロケーションタグ２Ａの管理部門の情報などである。

スマートタグ３Ａの属性情報は、例えば、スマートタグ３Ａが取り付けられた対象（作業者、台車など）、スマートタグ３Ａの製造番号、スマートタグ３Ａの管理部門の情報などである。

ロケーションタグ２Ａの属性情報は、ロケーションタグ２Ａの識別情報であるロケーションＩＤが付されて管理装置５で管理されている。すなわち、管理装置５は、ロケーションタグ２Ａの属性情報と、ロケーションＩＤとが対応付けされた情報（以下、ロケーションＩＤ属性情報という）を記憶しておく。ロケーションタグ２Ａの属性情報のうちの座標情報と、ロケーションＩＤとが対応付けされた情報が前述の識別対応情報である。

デバイス管理部５０は、例えば、データ収集プラットフォーム６からロケーションＩＤを受け取った場合、ロケーションＩＤ属性情報から、ロケーションＩＤに対応するロケーションタグ２Ａの属性情報を読み出す。デバイス管理部５０は、例えば、ロケーションＩＤおよびロケーションＩＤ属性情報に基づいて、ロケーションタグ２Ａの位置情報、ロケーションタグ２Ａの製造番号、ロケーションタグ２Ａの管理部門の情報などを特定する。

ロケーションタグ２Ａの属性情報には、識別対応情報が含まれているので、デバイス管理部５０は、識別対応情報およびロケーション情報を位置管理部５２に送る。また、デバイス管理部５０は、属性情報およびロケーションＩＤを解析表示部５７に送る。

なお、ロケーション情報にロケーションタグ２Ａの座標情報が含まれている場合、属性情報には、識別対応情報が含まれていなくてもよい。この場合、デバイス管理部５０は、ロケーション情報を位置管理部５２に送る。

また、スマートタグ３Ａの属性情報は、スマートタグ３Ａの識別情報であるスマートＩＤが付されて管理装置５で管理されている。すなわち、管理装置５は、スマートタグ３の属性情報と、スマートＩＤとが対応付けされた情報（以下、スマートＩＤ属性情報という）を記憶しておく。

デバイス管理部５０は、例えば、データ収集プラットフォーム６からスマートＩＤを受け取った場合、スマートＩＤ属性情報から、スマートＩＤに対応するスマートタグ３Ａの属性情報を読み出す。デバイス管理部５０は、例えば、スマートＩＤおよびスマートＩＤ属性情報に基づいて、スマートタグ３Ａの製造番号、スマートタグ３Ａの管理部門の情報などを特定する。

位置管理部５２は、識別対応情報およびロケーションＩＤに基づいて、ロケーションタグ２Ａの近傍に位置するスマートタグ３Ａの座標を特定する。位置管理部５２は、スマートタグ３Ａの座標と、地図管理部５１が記憶している地図情報とを対応付けし、対応付けした情報を、スマートタグ３Ａの位置情報として記憶しておく。スマートタグ３Ａの位置情報は、地図情報上での座標で示される。

作業解析部５３は、位置管理部５２からスマートタグ３Ａの位置情報を読み出す。作業解析部５３は、スマートタグ３Ａの位置情報およびデータベース情報に基づいて、作業者の作業内容の判別、作業内容が有効作業に属するか無効作業に属するかの判別を実行する。作業解析部５３は、例えば、作業者の位置が、装置、作業台、または操作盤から特定範囲内である場合、作業内容が有効作業に属すると判定する。一方、作業解析部５３は、例えば、作業者の位置が、会議室、休憩室、部品置き場、治具置き場、または通路から特定範囲内である場合、作業内容が無効作業に属すると判定する。

これにより、作業状況管理システム１Ｙにおける管理装置５は、作業者の作業を有効作業と無効作業とに分けたうえで、作業者の作業状況を分析することが可能となる。したがって、管理装置５は、有効作業において更なる改善の示唆を表示でき、無効作業において無駄作業削減の示唆を表示できる。

つぎに、作業状況管理システム１Ｙにおける作業状況の管理処理手順について説明する。図６は、実施の形態１にかかる作業状況管理システムが実行する作業状況の管理処理手順を示すフローチャートである。

管理装置５では、デバイス管理部５０が、取得情報を受信し、取得情報からスマートＩＤを抽出する。デバイス管理部５０は、スマートＩＤを取得すると、スマートＩＤに対応するスマートタグ３Ａの属性情報を読み出し、読み出した属性情報に基づいてスマートタグ３Ａが作業者に付されているものか、台車に付されているものかを判断する。すなわち、デバイス管理部５０は、スマートタグ３Ａが付されている移動対象の種別を判断する。デバイス管理部５０は、この判断結果を位置管理部５２に送る。また、デバイス管理部５０は、取得情報からロケーション情報を抽出し、位置管理部５２に送る。

続いて、位置管理部５２は、ロケーション情報にロケーションタグ２Ａの座標情報が含まれている場合、ロケーション情報からロケーションタグ２Ａの座標情報を抽出する。位置管理部５２は、この座標情報と、地図管理部５１の地図情報とに基づいて、デバイス管理部５０が種別を判断した移動対象（作業者または台車）の位置を判断する。

一方、ロケーション情報にロケーションタグ２Ａの座標情報が含まれていない場合、位置管理部５２は、ロケーション情報からロケーションＩＤを抽出する。また、位置管理部５２は、データベース部５５から識別対応情報を読み出す。位置管理部５２は、識別対応情報およびロケーションＩＤに基づいて、ロケーションタグ２Ａの近傍に位置するスマートタグ３Ａの座標を特定する。そして、位置管理部５２は、スマートタグ３Ａの座標と、地図管理部５１の地図情報とに基づいて、デバイス管理部５０が種別を判断した移動対象の位置を判断する。

位置管理部５２は、移動対象の位置をスマートタグ３Ａの位置情報として作業解析部５３に送る。また、位置管理部５２は、移動対象の種別を作業解析部５３に送る。作業解析部５３は、移動対象の種別およびスマートタグ３Ａの位置情報に基づいて、有効無効の判断対象となる作業内容を特定する（ステップＳ１０）。作業解析部５３は、以下の方法で作業内容を特定する。

作業内容は、工場敷地内にいる作業者毎および台車毎に予め決められているので、作業解析部５３は、作業者または台車の位置に基づいて作業内容を特定する。すなわち、作業解析部５３は、作業者または台車の位置で想定される作業内容に基づいて、作業者または台車の作業内容を判別する。具体的には、作業解析部５３は、作業者または台車の位置と、作業内容とが対応付けされた情報であるデータベース情報に基づいて、位置管理部５２が特定した位置情報に対応する作業内容を特定する。

場所毎の作業内容は、作業者毎および台車毎に区分されてデータベース情報としてデータベース部５５に格納されており、作業解析部５３は、このデータベース情報に基づいて作業者または台車での作業内容を特定する。作業解析部５３は、例えば、組み立て装置が配置されている場所に作業者が位置している場合、作業内容として、作業者が製品の組み立て作業を実施中であると判定する。また、作業解析部５３は、組み立て装置が配置されている場所に台車が位置している場合、作業内容として、台車が製品の組み立てに必要な部品を搬送中であると判定する。

スケジュール管理システム７Ｄは、作業者毎に時間毎の作業内容をスケジュール情報として管理している。外部連携部５６は、外部システム７と連携している。外部連携部５６は、スケジュール管理システム７Ｄからスケジュール情報を取得し、作業解析部５３に送る。また、外部連携部５６は、生産管理システム７Ａから生産高情報を取得し、解析表示部５７に送る。

作業解析部５３は、スケジュール情報を参照することにより、作業者または台車の作業内容を詳細に判定する。作業解析部５３は、例えば、組み立て装置が配置されている場所に作業者が位置している場合、この場所に位置する時間の長さと、スケジュール情報の作業スケジュールとに基づいて、作業者が製品の組み立て作業のうち、何れの作業を実施中かを作業状況として判定する。

つぎに、作業解析部５３は、スマートタグ３Ａからスマートタグ３Ａの振動のデータであるモーション情報を取得する。作業解析部５３は、取得したモーション情報を、例えば、以下の指針で解析することにより、作業者または台車の作業内容を特定する。
（１）移動対象が作業者の場合
・最初の振動があると作業の開始と判定
・振動の中断があると作業の第１の工程の完了と判定
・振動の中断から再開があると第２の工程の開始と判定
・振動の開始および中断の回数により全工程の完了を判定
（２）移動対象が台車の場合
・最初の振動があると荷下ろし作業の開始と判定
・定期的な振動があると荷下ろし作業中と判定
・連続的な振動の停止、または台車の移動を示す振動があると荷下ろし作業の終了と判定

続いて、作業解析部５３は、作業内容の有効無効を判定する（ステップＳ２０）。ここで、作業解析部５３が、作業状況の作業内容のうち有効作業と無効作業とを判別する手順について説明する。作業解析部５３は、データベース部５５のデータベース情報と、位置管理部５２が特定したスマートタグ３Ａの位置情報と、取得情報に含まれる時間情報と、モーション情報とを用いて、作業内容が有効作業であるか無効作業であるかの判定を行う。作業解析部５３は、例えば、以下の基準に基づいて、作業内容が無効作業であるか否かの判定を実施する。
・作業中断から作業開始までの時間が基準時間（インターバルの許容時間）を超える
・作業者が作業場所から、想定外の場所に移動する

このように、作業解析部５３は、スマートタグ３Ａの位置情報および時間情報に基づいて得られる作業内容のうち、無効作業と判定可能な無効作業のケース（基準）を準備しておき、無効作業ケースに該当するか否かによって有効作業か無効作業かを判定する。なお、作業解析部５３は、スマートタグ３Ａの位置情報および時間情報に基づいて得られる作業内容のうち、有効作業と判定可能な有効作業のケース（基準）を準備しておき、有効作業ケースに該当するか否かによって有効作業か無効作業かを判定してもよい。

作業解析部５３は、作業中断から作業開始までの時間が基準時間を超えるケース、すなわち、例えば、作業者が作業をさぼっているという無効作業を判定する場合、スマートタグ３Ａの位置情報および時間情報と、モーション情報とを用いて無効作業を判定する。具体的には、作業解析部５３は、時間情報およびモーション情報に基づいて、有効作業を確認できない時間間隔（期間）を算出し、算出した時間間隔が基準時間を超える場合、その時間間隔の作業を無効作業であると判定する。

作業解析部５３は、作業者が作業場所から想定外の場所に移動するケース、すなわち、例えば、治具や部品が無く作業者が探しに行くという無効作業を判定する場合、スマートタグ３Ａの位置情報および時間情報と、データベース情報とを用いて無効作業を判定する。具体的には、作業解析部５３は、位置情報に基づいて作業者の位置を確認し、確認した位置が、データベース情報で示される有効作業と判定可能な位置（領域）に属するか否かを確認する。

作業解析部５３は、スマートタグ３Ａの位置が有効作業と判定可能な位置に属すると確認できない場合、この確認できない間の位置情報および時間間隔の作業を無効作業と判定する。

一方、作業解析部５３は、スマートタグ３Ａの位置が有効作業と判定可能な位置に属すると確認できた場合、この確認できた間の位置情報および時間間隔の作業を有効作業と判定する。

作業解析部５３は、作業内容を有効作業または無効作業と判定した後、判定結果をデータベース部５５の作業管理情報に反映する。

作業解析部５３は、有効作業の作業内容である有効作業内容に基づいて、有効作業の開始時間および終了時間を算出する（ステップＳ３０）。また、作業解析部５３は、無効作業の作業内容である無効作業内容に基づいて、無効作業の開始時間および終了時間を算出する（ステップＳ３１）。作業解析部５３は、ステップＳ３０の処理と、ステップＳ３１の処理とを何れの順番で実行してもよい。

例えば、作業時間算出部５４は、無効作業の時間間隔の算定元となった無効作業内容の時間情報を用いて、無効作業の作業開始時間および作業終了時間を算出する。また、作業時間算出部５４は、例えば、有効作業の作業開始時間および作業終了時間を、無効作業の作業終了時間および作業開始時間に基づいて算出する。この場合、作業時間算出部５４は、無効作業の作業開始時間を有効作業の作業終了時間とし、無効作業の作業終了時間を有効作業の作業開始時間とする。

なお、例えば、作業時間算出部５４は、有効作業の時間間隔の算定元となった有効作業内容の時間情報を用いて、有効作業の作業開始時間および作業終了時間を算出してもよい。また、作業時間算出部５４は、例えば、無効作業の作業開始時間および作業終了時間を、有効作業の作業終了時間および作業開始時間に基づいて算出してもよい。この場合、作業時間算出部５４は、有効作業の作業開始時間を無効作業の作業終了時間とし、有効作業の作業終了時間を無効作業の作業開始時間とする。

また、作業時間算出部５４は、有効作業の作業開始時間および作業終了時間に基づいて、有効作業の作業時間である後述の有効作業時間６５Ｂを算出する。また、作業時間算出部５４は、無効作業の作業開始時間および作業終了時間に基づいて、無効作業の作業時間である後述の無効作業時間６５Ｃを算出する。このように、作業時間算出部５４は、時間情報と、有効作業および無効作業の少なくとも一方と、に基づいて、有効作業時間６５Ｂおよび無効作業時間６５Ｃを算出する。

作業時間算出部５４は、算出結果をデータベース部５５に反映する。すなわち、作業時間算出部５４は、有効作業時間６５Ｂおよび無効作業時間６５Ｃをデータベース部５５の作業管理情報に保存する（ステップＳ４０）。

ここでデータベース部５５が格納する作業管理情報について説明する。図７は、実施の形態１にかかる管理装置が備えるデータベース部が格納する作業管理情報の構成例を示す図である。

作業管理情報では、作業内容６５Ａと、有効作業の作業時間である有効作業時間６５Ｂと、無効作業の作業時間である無効作業時間６５Ｃと、トータルの作業時間である在場時間６５Ｄとが対応付けされている。

作業内容６５Ａには、作業解析部５３における作業内容の判定結果が登録される。作業内容６５Ａには、例えば、「Ａ部取り付け作業」といった作業の内容を示す作業名が登録される。

有効作業時間６５Ｂには、有効作業の時間間隔である有効作業間隔６５Ｂ１と、有効作業時間６５Ｂの開始時間および終了時間を示す有効開始終了時間６５Ｂ２とが含まれている。有効作業間隔６５Ｂ１は、有効作業時間６５Ｂの開始時間から終了時間までの合計時間である。

有効作業間隔６５Ｂ１には、有効作業の判定結果に伴う時間間隔が登録される。有効開始終了時間６５Ｂ２には、作業時間算出部５４の算出結果である有効作業時間６５Ｂの開始時間および終了時間が登録される。

無効作業時間６５Ｃには、無効作業の時間間隔である無効作業間隔６５Ｃ１と、無効作業時間６５Ｃの開始時間および終了時間を示す無効開始終了時間６５Ｃ２とが含まれている。無効作業間隔６５Ｃ１は、無効作業時間６５Ｃの開始時間から終了時間までの合計時間である。

無効作業間隔６５Ｃ１には、無効作業の判定結果に伴う時間間隔が登録される。無効開始終了時間６５Ｃ２には、作業時間算出部５４の算出結果である無効作業時間６５Ｃの開始時間および終了時間が登録される。在場時間６５Ｄには、有効作業時間６５Ｂの時間間隔と無効作業時間６５Ｃの時間間隔との合計が登録される。

解析表示部５７は、データベース部５５から作業管理情報を取得し、外部連携部５６から生産高情報を取得する（ステップＳ５０）。解析表示部５７は、例えば、いわゆるＢＩ（Business Intelligence）ツールである。

解析表示部５７は、作業管理情報および生産高情報を用いて生産性を分析する（ステップＳ６０）。具体的には、解析表示部５７は、作業管理情報および生産高情報を用いて、（１）有効時間と無効時間の割合、（２）作業内容毎の有効時間と無効時間との割合、（３）作業時間（有効作業時間６５Ｂ＋無効作業時間６５Ｃ）における生産効率、（４）有効時間における生産効率（あるべき生産効率）などを分析する。解析表示部５７は、分析結果を表示装置に表示させる。

なお、解析表示部５７は、ロケーションタグ２の属性情報を表示装置に表示させてもよい。この場合、解析表示部５７は、ロケーションタグ２の属性情報をデバイス管理部５０から取得する。

また、解析表示部５７は、スマートタグ３Ａの属性情報を表示装置に表示させてもよい。この場合、解析表示部５７は、スマートタグ３Ａの属性情報をデバイス管理部５０から取得する。

ここで、管理装置５のハードウェア構成について説明する。図８は、実施の形態１にかかる管理装置を実現するハードウェア構成例を示す図である。

管理装置５は、入力装置３００、プロセッサ１００、メモリ２００、および出力装置４００により実現することができる。プロセッサ１００の例は、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）またはシステムＬＳＩ（Large Scale Integration）である。メモリ２００の例は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）である。

管理装置５は、プロセッサ１００が、メモリ２００で記憶されている管理装置５の動作を実行するための、コンピュータで実行可能な、管理プログラムを読み出して実行することにより実現される。管理装置５の動作を実行するためのプログラムである管理プログラムは、管理装置５の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

管理装置５で実行される管理プログラムは、デバイス管理部５０と、地図管理部５１と、位置管理部５２と、作業解析部５３と、作業時間算出部５４と、外部連携部５６と、解析表示部５７とを含むモジュール構成となっており、これらが主記憶装置上にロードされ、これらが主記憶装置上に生成される。

入力装置３００は、データ収集プラットフォーム６から取得情報、生産高情報などを受付けてメモリ２００に送る。

メモリ２００は、データベース部５５に対応している。メモリ２００は、データベース情報、取得情報、生産高情報、識別対応情報、ロケーションタグ２Ａ，２Ｂの属性情報、スマートタグ３Ａ，３Ｂの属性情報、作業管理情報、管理プログラムなどを記憶する。データベース情報、取得情報、生産高情報、識別対応情報、ロケーションタグ２Ａ，２Ｂの属性情報、スマートタグ３Ａ，３Ｂの属性情報、作業管理情報、管理プログラムなどは、プロセッサ１００によって読み出される。また、メモリ２００は、プロセッサ１００が各種処理を実行する際の一時メモリに使用される。出力装置４００は、解析表示部５７による分析結果を表示装置に送る。

管理プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルで、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されてコンピュータプログラムプロダクトとして提供されてもよい。また、管理プログラムは、インターネットなどのネットワーク経由で管理装置５に提供されてもよい。なお、管理装置５の機能について、一部を専用回路などの専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。

このように実施の形態１によれば、作業状況管理システム１Ｙは、図６に示す動作フローを実施することによって、作業内容を有効作業と無効作業とに分けて管理する。これにより、作業状況管理システム１Ｙは、無効作業という不確定に生じる作業時間が除外された有効作業の作業時間だけで作業内容を分析し評価することができる。したがって、作業状況管理システム１Ｙは、不確定要素を除いた生産に直結する本質的な作業である有効作業の作業時間に基づいた正確な作業状況を管理することができる。これにより、作業状況管理システム１Ｙは、生産性を向上させることが可能となる。

実施の形態２．
つぎに、図９を用いて実施の形態２について説明する。実施の形態２では、作業状況管理システム１Ｙの管理装置５が備える作業解析部５３が、作業内容および作業の有効性を学習する。管理装置５は、作業解析部５３以外は、実施の形態１と同様の処理を実行する。

図９は、実施の形態２にかかる作業解析部の構成を示す図である。管理装置５の作業解析部５３は、作業内容判別部１５１と、有効作業判別部１６１とを備えている。なお、作業内容判別部１５１および有効作業判別部１６１は、作業状況管理システム１Ｘの管理装置５が備える作業解析部５３に配置されてもよい。

作業内容判別部１５１は、作業者の位置情報と、作業内容とから、作業者の位置情報に対応する作業内容を学習することで第１の学習モデルを生成し、第１の学習モデルに基づいて作業者の位置情報から作業者の作業内容を判別する。第１の学習モデルは、作業者の位置情報から作業者の作業内容を判別するための学習モデルである。

有効作業判別部１６１は、作業内容と、作業の有効性または無効性の判断基準（以下、作業内容判断基準という）とから、作業内容に対応する作業内容判断基準を学習することで、第２の学習モデルを生成し、第２の学習モデルに基づいて作業内容判断基準を算出する。第２の学習モデルは、作業内容から、作業内容判断基準を判別するための学習モデルである。作業内容判断基準には、ロケーション情報を受信した時間の情報である時間情報、作業者の位置情報などが含まれている。

例えば、作業者が第１の領域に第１の時間以上滞在していた場合に、作業は有効作業であると判定される。また、作業者が第２の領域に第２の時間未満滞在していた場合に、作業は無効作業であると判定される。これらの第１の領域、第２の領域、第１の時間、第２の時間などが、作業内容判断基準である。

作業内容判別部１５１は、状態観測部１５２と、学習部１５３とを有している。状態観測部１５２は、作業者の作業領域８０Ａ～８０Ｃ内での位置を示す位置情報と、作業内容の判断基準である作業内容判断基準とを状態変数として観測する。ここでの位置情報は、例えば、ロケーションタグ２の座標情報、衛星測位情報、受信強度から得られる位置情報、複数の機器との間の受信強度から算出された位置情報、設備との間の受信強度から算出された距離の情報などである。

なお、状態変数には、作業者の動きを示すモーション情報（動作情報）が含まれていてもよい。この場合、状態観測部１５２は、作業者の位置情報と、作業者のモーション情報と、作業内容判断基準とを状態変数として観測する。

モーション情報は、例えば、前述のモーションセンサ部３３が検出したモーション情報と、カメラ７２から得られるカメラ画像と、カメラ７２から得られるカメラ動画との少なくとも１つを含んでいる。

学習部１５３は、位置情報と、モーション情報と、作業内容判断基準とを含んだ状態変数に基づいて作成されるデータセットに従って、位置情報およびモーション情報に対応する作業内容判断基準を学習する。作業内容判断基準は、作業内容を特定する基準である。作業内容判断基準は、位置情報およびモーション情報から得られる作業者の作業内容を示す。すなわち、学習部１５３は、位置情報とモーション情報と作業内容判断基準とを含んだ状態変数に基づいて作成されるデータセットに従って、位置情報およびモーション情報に対応する作業内容を学習する。ここでの作業内容は、項目分けして管理されている。作業内容は、例えば、部品Ｘの装置への供給作業、部品Ｙの取り付け作業、治具を他の場所に取りに行く作業のように項目分けして管理されている。

学習部１５３は、何れの学習アルゴリズムを用いてもよい。一例として、学習部１５３に強化学習（Reinforcement Learning）が適用された場合について説明する。強化学習は、ある環境内におけるエージェント（行動主体）が、現在の状態を観測し、取るべき行動を決定する、という学習である。エージェントは行動を選択することで環境から報酬を得て、一連の行動を通じて報酬が最も多く得られるような方策を学習する。強化学習の代表的な手法として、Ｑ学習（Q-learning）またはＴＤ学習（TD-learning）が知られている。例えば、Ｑ学習の場合、行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）の一般的な更新式（行動価値テーブル）は、以下の式（１）で表される。

式（１）において、ｔは時刻ｔにおける環境を表し、ａ_tは時刻ｔにおける行動を表す。行動ａ_tにより、環境はｓ_t+1に変わる。ｒ_t+1はその環境の変化によってもらえる報酬を表し、γは割引率を表し、αは学習係数を表す。なお、γは０＜γ≦１、αは０＜α≦１の範囲とする。Ｑ学習が適用された場合、作業内容判断基準が行動ａ_tとなる。

式（１）で表される更新式は、時刻ｔ＋１における最良の行動ａの行動価値が、時刻ｔにおいて実行された行動ａの行動価値Ｑよりも大きければ、行動価値Ｑを大きくし、逆の場合は、行動価値Ｑを小さくする。換言すれば、時刻ｔにおける行動ａの行動価値Ｑを、時刻ｔ＋１における最良の行動価値に近づけるように、行動価値関数Ｑ（ｓ，ａ）を更新する。それにより、或る環境における最良の行動価値が、それ以前の環境における行動価値に順次伝播していくようになる。

学習部１５３は、報酬計算部１５４と、関数更新部１５５とを備えている。報酬計算部１５４は、状態変数に基づいて報酬ｒを計算する。報酬計算部１５４は、ユーザによる作業内容の区分け修正の有無に基づいて、報酬ｒを計算する。作業内容の区分けは、位置情報に対応する作業が何れの作業に含まれているかを分別する処理である。位置情報に対応する作業が適切な作業に設定されていない場合、ユーザによって、位置情報に対応する作業が適切な作業に修正される。すなわち、位置情報に対応する作業が適切な作業に対応付けされていない場合、ユーザによって、作業内容の区分け修正が行われる。

報酬計算部１５４は、例えば、ユーザによる作業内容の区分け修正が無い場合には報酬ｒを増大させる（例えば「１」の報酬を与える）。他方、報酬計算部１５４は、ユーザによる作業内容の区分け修正が有る場合には報酬ｒを低減する（例えば「－１」の報酬を与える）。

関数更新部１５５は、報酬計算部１５４によって計算される報酬に従って、作業内容判断基準を決定するための関数を更新する。関数更新部１５５は、例えばＱ学習の場合、式（１）で表される行動価値関数Ｑ（ｓ_t，ａ_t）を、作業内容判断基準を算出するための関数として用いる。作業内容判別部１５１は、行動価値関数Ｑ（ｓ_t，ａ_t）を用いて、位置情報に対応する作業内容を判別する。

有効作業判別部１６１は、状態観測部１６２と、学習部１６３とを有している。状態観測部１６２は、作業内容判断基準で示される作業内容の情報（以下、作業内容情報という）と、有効性の判断に寄与する情報である有効性判断情報とを状態変数として観測する。

有効性判断情報は、例えば、ユーザによって設定された有効作業であると判定する基準、ユーザによって設定された無効作業であると判定する基準、解析表示部５７において有効作業を更に効率化するために検討用に利用された作業内容の情報などである。以下では、有効性判断情報が、ユーザによって設定された有効作業の判定基準、およびユーザによって設定された無効作業の判定基準、すなわち有効無効の区分け基準である場合について説明する。

学習部１６３は、作業内容情報と有効性判断情報とを含んだ状態変数に基づいて作成されるデータセットに従って、作業内容情報に対応する有効性判断情報を学習する。換言すると、学習部１６３は、作業内容情報と有効性判断情報とを含んだ状態変数に基づいて作成されるデータセットに従って、作業内容に対応する、有効作業の判定基準および無効作業の判定基準を学習する。

学習部１６３は、何れの学習アルゴリズムを用いてもよい。学習部１６３は、例えば、上述した強化学習を用いる。学習部１６３は、報酬計算部１６４と、関数更新部１６５とを備えている。

報酬計算部１６４は、状態変数に基づいて報酬を計算する。報酬計算部１６４は、有効作業の判定基準または無効作業の判定基準のユーザによる修正の有無などに基づいて、報酬ｒを計算する。報酬計算部１６４は、例えば、ユーザによる判定基準の修正、すなわち有効性または無効性の区分け修正が無い場合には、報酬ｒを増大させる（例えば「１」の報酬を与える）。他方、報酬計算部１６４は、ユーザによる判定基準の修正が有る場合には報酬ｒを低減する（例えば「－１」の報酬を与える）。すなわち、報酬計算部１６４は、ユーザが作業内容を有効作業から無効作業に修正しない場合には報酬ｒを増大させ、ユーザが作業内容を無効作業から有効作業に修正した場合には報酬ｒを低減させる。

関数更新部１６５は、報酬計算部１６４によって計算される報酬に従って、有効無効の区分け基準、すなわち有効性判断情報を決定するための関数を更新する。関数更新部１６５は、例えばＱ学習の場合、式（１）で表される行動価値関数Ｑ（ｓ_t，ａ_t）を有効無効の区分け基準を算出するための関数として用いる。有効作業判別部１６１は、行動価値関数Ｑ（ｓ_t，ａ_t）を用いて、作業内容情報の作業に対応する有効性判断情報を算出し、有効性判断情報に基づいて、作業内容情報の作業が有効作業であるか無効作業であるかを判別する。

実施の形態２でも実施の形態１と同様に、作業時間算出部５４が有効作業の作業時間、および無効作業の作業時間を算出する。また、解析表示部５７は、生産高情報、有効作業の作業時間、および無効作業の作業時間に基づいて、作業者または台車の生産効率を算出する。

なお、実施の形態２では、学習部１５３，１６３が用いる学習アルゴリズムに強化学習が適用された場合について説明したが、学習アルゴリズムは強化学習に限られるものではない。学習部１５３，１６３へは、強化学習以外にも、教師あり学習、教師なし学習、又は半教師あり学習等の学習アルゴリズが適用されることも可能である。

また、学習部１５３，１６３は、学習アルゴリズムとしては、特徴量そのものの抽出を学習する深層学習（Deep Learning）を用いることもでき、他の公知の方法、例えばニューラルネットワーク、遺伝的プログラミング、機能論理プログラミング、サポートベクターマシンなどに従って機械学習を実行してもよい。

なお、作業内容判別部１５１は、作業者の位置情報から作業者の作業内容を学習するために使用されるが、例えば、ネットワークを介して作業状況管理システム１Ｙに接続された、この作業状況管理システム１Ｙとは別個の装置であってもよい。また、有効作業判別部１６１は、作業内容の有効性を学習するために使用されるが、例えば、ネットワークを介して作業状況管理システム１Ｙに接続された、この作業状況管理システム１Ｙとは別個の装置であってもよい。また、作業内容判別部１５１および有効作業判別部１６１の少なくとも一方は、作業状況管理システム１Ｙに内蔵されていてもよい。さらに、作業内容判別部１５１および有効作業判別部１６１の少なくとも一方は、クラウドサーバ上に存在していてもよい。

このように実施の形態２によれば、作業解析部５３が、作業内容判別部１５１を備えているので、管理装置５は、作業者の位置情報から作業者の作業内容を正確に判定することが可能となる。また、作業解析部５３が、有効作業判別部１６１を備えているので、管理装置５は、作業内容の有効性を正確に判定することが可能となる。このように、作業状況管理システム１Ｙは、作業者の位置情報から作業者の作業内容を判定し、作業内容の有効性を判定するので、実施の形態１と同様に、有効作業の作業時間に基づいた正確な作業状況を管理することができる。これにより、作業状況管理システム１Ｙは、生産性を向上させることが可能となる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１Ｘ，１Ｙ 作業状況管理システム、２，２Ａ，２Ｂ ロケーションタグ、３，３Ａ，３Ｂ スマートタグ、４ ゲートウェイ機器、５ 管理装置、６ データ収集プラットフォーム、７ 外部システム、７Ａ 生産管理システム、７Ｂ 勤怠管理システム、７Ｃ 作業管理システム、７Ｄ スケジュール管理システム、２１ ロケーション情報送信部、３１ ロケーション情報受信部、３２ ロケーション判定部、３３ モーションセンサ部、３４ 情報送信部、５０ デバイス管理部、５１ 地図管理部、５２ 位置管理部、５３ 作業解析部、５４ 作業時間算出部、５５ データベース部、５６ 外部連携部、５７ 解析表示部、６５Ａ 作業内容、６５Ｂ 有効作業時間、６５Ｂ１ 有効作業間隔、６５Ｂ２ 有効開始終了時間、６５Ｃ 無効作業時間、６５Ｃ１ 無効作業間隔、６５Ｃ２ 無効開始終了時間、６５Ｄ 在場時間、７０ 機械装置、７１ 生産高カウント装置、７１Ａ 生産高カウンタ、７１Ｂ 情報送信部、７２ カメラ、７３ コードリーダ、８０，８０Ａ～８０Ｃ 作業領域、１００ プロセッサ、１５１ 作業内容判別部、１５２，１６２ 状態観測部、１５３，１６３ 学習部、１５４，１６４ 報酬計算部、１５５，１６５ 関数更新部、１６１ 有効作業判別部、２００ メモリ、３００ 入力装置、４００ 出力装置、Ｌ１ 軌跡、Ｐａ 移動開始位置、Ｐｂ 移動終了位置。

Claims (11)

1. 作業領域内の固定位置に配置されるとともに、前記作業領域内で固有の識別情報を記憶するロケーションタグと、
   前記作業領域内で移動する移動対象に付されるとともに、前記ロケーションタグの周りの特定領域に入った場合に前記ロケーションタグから前記識別情報を受信するスマートタグと、
   前記スマートタグから前記識別情報を受信し、前記識別情報に基づいて、前記移動対象による作業状況を管理する管理装置と、
   を備え、
   前記管理装置は、
   前記作業領域内での前記ロケーションタグの位置と前記識別情報とが対応付けされた識別対応情報に基づいて、前記スマートタグから受信した前記識別情報に対応する前記ロケーションタグの位置である位置情報を特定する位置管理部と、
   前記位置情報と作業内容とが対応付けされた作業内容対応情報に基づいて、前記位置管理部が特定した前記位置情報に対応する前記作業内容および前記作業内容に対応する時間の情報である時間情報を特定し、特定した前記作業内容を、生産に寄与する作業に設定されている有効作業、または生産に寄与しない作業に設定されている無効作業の何れかに判別する作業解析部と、
   前記時間情報と、前記有効作業および前記無効作業の少なくとも一方とに基づいて、前記有効作業の作業時間である有効作業時間および前記無効作業の作業時間である無効作業時間を算出する作業時間算出部と、
   前記有効作業時間および前記無効作業時間を用いて、前記移動対象による生産性を分析する分析部と、
   を有し、
   前記作業解析部は、前記時間情報を用いて前記有効作業と前記無効作業とを判別する、
   ことを特徴とする作業状況管理システム。
2. 作業領域内の固定位置に配置されるとともに、前記作業領域内での位置を示す位置情報を記憶するロケーションタグと、
   前記作業領域内で移動する移動対象に付されるとともに、前記ロケーションタグの周りの特定領域に入った場合に前記ロケーションタグから前記位置情報を受信するスマートタグと、
   前記スマートタグから前記位置情報を受信し、前記位置情報に基づいて、前記移動対象による作業状況を管理する管理装置と、
   を備え、
   前記管理装置は、
   前記位置情報と作業内容とが対応付けされた作業内容対応情報に基づいて、受信した前記位置情報に対応する前記作業内容および前記作業内容に対応する時間の情報である時間情報を特定し、特定した前記作業内容を、生産に寄与する作業に設定されている有効作業、または生産に寄与しない作業に設定されている無効作業の何れかに判別する作業解析部と、
   前記時間情報と、前記有効作業および前記無効作業の少なくとも一方とに基づいて、前記有効作業の作業時間である有効作業時間および前記無効作業の作業時間である無効作業時間を算出する作業時間算出部と、
   前記有効作業時間および前記無効作業時間を用いて、前記移動対象による生産性を分析する分析部と、
   を有し、
   前記作業解析部は、前記時間情報を用いて前記有効作業と前記無効作業とを判別する、
   ことを特徴とする作業状況管理システム。
3. 作業領域内の固定位置に配置されるとともに、前記作業領域内で固有の識別情報を記憶するロケーションタグと、
   前記作業領域内で移動する移動対象に付されるとともに、前記ロケーションタグの周りの特定領域に入った場合に前記ロケーションタグから前記識別情報を受信するスマートタグと、
   前記スマートタグから前記識別情報を受信し、前記識別情報に基づいて、前記移動対象による作業状況を管理する管理装置と、
   を備え、
   前記管理装置は、
   前記作業領域内での前記ロケーションタグの位置と前記識別情報とが対応付けされた識別対応情報に基づいて、前記スマートタグから受信した前記識別情報に対応する前記ロケーションタグの位置である位置情報を特定する位置管理部と、
   前記位置情報と前記位置情報に対応する作業内容とから前記位置情報に対応する前記作業内容を学習することで第１の学習モデルを生成し、前記第１の学習モデルに基づいて前記位置情報から前記作業内容を判別する作業内容判別部と、
   前記作業内容と、前記作業内容の作業が生産に寄与する作業に設定されている有効作業であるか生産に寄与しない作業に設定されている無効作業であるかを判定する判定基準とから前記作業内容に対応する前記判定基準を学習することで第２の学習モデルを生成し、前記第２の学習モデルに基づいて、前記作業内容に対応する前記判定基準を判別し、前記判定基準に基づいて、前記作業内容を、前記有効作業または前記無効作業の何れかに判別する有効作業判別部と、
   前記作業内容判別部が判別した前記作業内容に対応する時間を示す時間情報と、前記有効作業および前記無効作業の少なくとも一方とに基づいて、前記有効作業の作業時間である有効作業時間および前記無効作業の作業時間である無効作業時間を算出する作業時間算出部と、
   前記有効作業時間および前記無効作業時間を用いて、前記移動対象による生産性を分析する分析部と、
   を有し、
   前記分析部は、前記有効作業時間と、前記無効作業時間と、外部から取得した製品の生産量の情報とに基づいて、前記移動対象による前記製品の生産効率を算出し、算出結果を表示装置に表示させる、
   ことを特徴とする作業状況管理システム。
4. 作業領域内の固定位置に配置されるとともに、前記作業領域内での位置を示す位置情報を記憶するロケーションタグと、
   前記作業領域内で移動する移動対象に付されるとともに、前記ロケーションタグの周りの特定領域に入った場合に前記ロケーションタグから前記位置情報を受信するスマートタグと、
   前記スマートタグから前記位置情報を受信し、前記位置情報に基づいて、前記移動対象による作業状況を管理する管理装置と、
   を備え、
   前記管理装置は、
   前記位置情報と前記位置情報に対応する作業内容とから前記位置情報に対応する前記作業内容を学習することで第１の学習モデルを生成し、前記第１の学習モデルに基づいて前記位置情報から前記作業内容を判別する作業内容判別部と、
   前記作業内容と、前記作業内容の作業が生産に寄与する作業に設定されている有効作業であるか生産に寄与しない作業に設定されている無効作業であるかを判定する判定基準とから前記作業内容に対応する前記判定基準を学習することで第２の学習モデルを生成し、前記第２の学習モデルに基づいて、前記作業内容に対応する前記判定基準を判別し、前記判定基準に基づいて、前記作業内容を、前記有効作業または前記無効作業の何れかに判別する有効作業判別部と、
   前記作業内容判別部が判別した前記作業内容に対応する時間を示す時間情報と、前記有効作業および前記無効作業の少なくとも一方とに基づいて、前記有効作業の作業時間である有効作業時間および前記無効作業の作業時間である無効作業時間を算出する作業時間算出部と、
   前記有効作業時間および前記無効作業時間を用いて、前記移動対象による生産性を分析する分析部と、
   を有し、
   前記分析部は、前記有効作業時間と、前記無効作業時間と、外部から取得した製品の生産量の情報とに基づいて、前記移動対象による前記製品の生産効率を算出し、算出結果を表示装置に表示させる、
   ことを特徴とする作業状況管理システム。
5. 前記分析部は、前記有効作業時間と、前記無効作業時間と、外部から取得した製品の生産量の情報とに基づいて、前記移動対象による前記製品の生産効率を算出し、算出結果を表示装置に表示させる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の作業状況管理システム。
6. 前記スマートタグが送信した情報を受信して前記管理装置に送信するゲートウェイ機器をさらに備え、
   前記管理装置は、前記スマートタグが送信した情報を、前記ゲートウェイ機器を介して受信する、
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか１つに記載の作業状況管理システム。
7. 前記ゲートウェイ機器が送信した情報を受信して前記管理装置に送信するデータ収集装置をさらに備え、
   前記管理装置は、前記スマートタグが送信した情報を、前記ゲートウェイ機器および前記データ収集装置を介して受信する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の作業状況管理システム。
8. 前記スマートタグは、前記スマートタグの動作を検出して検出結果であるモーション情報を生成するモーションセンサ部を有し、
   前記作業解析部は、前記モーション情報を用いて、前記有効作業の開始時間、前記有効作業の終了時間、前記無効作業の開始時間、および前記無効作業の終了時間を判定する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の作業状況管理システム。
9. 前記作業内容対応情報は、前記移動対象毎に、前記位置情報と前記作業内容とが対応付けされている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の作業状況管理システム。
10. 前記移動対象は、作業者、または前記作業領域内で使用される周辺設備である、
    ことを特徴とする請求項１から９の何れか１つに記載の作業状況管理システム。
11. 前記スマートタグは、前記スマートタグの動作を検出して検出結果であるモーション情報を生成するモーションセンサ部を有し、
    前記作業内容判別部は、前記モーションセンサ部が検出した前記スマートタグの動作を示す情報と、撮像装置が撮像した画像と、前記撮像装置が撮像した動画との少なくも１つを用いて、前記第１の学習モデルを生成するとともに前記作業内容を判別する、
    ことを特徴とする請求項３または４に記載の作業状況管理システム。

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