JP7110712B2 - 作業管理装置、作業管理プログラム、及び作業管理システム - Google Patents

Description

本発明は、作業管理装置、作業管理プログラム、及び作業管理システムに関する。

特許文献１には、プラント設備を操作する操作盤に配設した赤外線発光器による発光赤外線の照射エリア内に運転員が入ったとき、当該運転員が携行する固有ＩＤを有するタグと、操作盤側に備えたタグＩＤの認証用データベースを有する認証コントローラとの間にて光及び電波にて送受信を行って、該タグの固有ＩＤを認証用データベースに基づいて位置ＩＤ及びタグＩＤを判定し、当該運転員の操作権限等を固有ＩＤより認証し、制御シーケンサにより操作盤の操作可能範囲を決定して操作盤の操作権限を付与或いは不可を選択して付与操作権限範囲内での操作を可能とすると共に、その操作履歴を記録するようにしたことを特徴とするプラント設備における操作認証システムが開示されている。

特開２００６－１１９８６０号公報

近年、工場等の生産現場では製造される製品の品質を高めるため、例えば生産現場における設備の稼働状態、作業員の配置状態、及び製造された製品の検査データ等の情報を収集して製品の製造状況を分析する、いわゆる「生産工程の見える化」が進められている。

生産工程に作業員による製造機器の操作や製品の組み立て等を伴う作業が含まれる場合、製造される製品の品質を維持するため、作業員には担当する作業に対して予め定められたレベル以上の習熟度が要求される。

したがって、これまでは担当する作業員の習熟度が作業毎に設定される予め定められたレベルを満たしているかを管理者が確認して、製品の製造を開始していた。

しかしながら、人により習熟度の確認を行った場合、見落としや思い違い等から作業に必要な習熟度を満たしていない作業員が製品の製造に割り当てられることがある。また、作業に必要な習熟度を満たしている作業員であっても久しぶりに行う作業であれば、定められた作業内容とは異なる作業を意図せずに行ってしまい、製品の品質が低下することも考えられる。

本発明は、作業員の作業間隔を考慮せずに作業を割り当てる場合と比較して、作業員による誤作業を抑制することができる作業管理装置、作業管理プログラム、及び作業管理システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の作業管理装置の発明は、作業を行う作業員を識別する識別情報を受け付ける受付部と、該受付部が受け付けた該識別情報に該当する該作業員の作業履歴を取得すると共に、該作業履歴に記録された前回の作業日から、該受付部が該識別情報を受け付けた日までの作業間隔が予め定めた期間を超えた場合に、該作業に用いられる設備を停止させるように制御する制御部と、を備える。

請求項２記載の発明は、該制御部は、該識別情報に該当する該作業員の該作業に対する習熟度を取得すると共に、該予め定めた期間を該作業員の該作業に対する習熟度が高くなるに従って長くなるように設定する制御を行う。

請求項３記載の発明は、該制御部は、該作業員の該作業に対する累積作業時間が長くなるに従って、習熟度を高く設定する制御を行う。

請求項４記載の発明は、該制御部は、該前回の作業日を、該作業員の作業時間が予め定めた時間以上の日に設定する制御を行う。

請求項５記載の発明は、該制御部は、該作業員の該作業に対する習熟度が高くなるに従って、該予め定めた時間を短く設定する制御を行う。

請求項６記載の発明は、該受付部は、該作業員の体温を示す温度情報を受け付け、該制御部は、該作業員の過去の温度情報を取得すると共に、該過去の温度情報を用いて予め定めた温度を該作業員毎に設定し、該作業員の温度情報が該予め定めた温度を超える場合、該設備を停止させる。

請求項７記載の発明は、該制御部は、該予め定めた温度を該作業員の体温を測定した場所の気温が高くなるに従って高くなるように設定する制御を行う。

請求項８記載の作業管理プログラムの発明は、コンピュータを、請求項１～請求項７の何れか１項に記載の作業管理装置の各部として機能させる。

請求項９記載の作業管理システムの発明は、作業員の作業に用いられる設備と、該設備の稼働を管理する請求項１～請求項７の何れか１項に記載の作業管理装置と、を含む。

請求項１、８、９記載の発明によれば、作業員の作業間隔を考慮せずに作業を割り当てる場合と比較して、作業員による誤作業を抑制することができる、という効果を有する。

請求項２記載の発明によれば、一律に設定された期間と作業員の作業間隔を比較する場合と比較して、作業員の割り当て時間を短縮することができる、という効果を有する。

請求項３記載の発明によれば、作業員の勤務年数によって習熟度を設定する場合と比較して、習熟度を精度よく設定することができる、という効果を有する。

請求項４記載の発明によれば、作業員の作業時間に関係なく作業が行われた日を前回の作業日に設定する場合と比較して、作業員の作業間隔を精度よく設定することができる、という効果を有する。

請求項５記載の発明によれば、作業員の習熟度に関係なく予め定めた時間を一律に設定する場合と比較して、作業員の割り当て時間を短縮することができる、という効果を有する。

請求項６記載の発明によれば、一律に設定された温度と作業員の体温を比較する場合よりも、作業員の体調を精度よく推定することができる、という効果を有する。

請求項７記載の発明によれば、気温を考慮せずに作業員の体温を推定する場合と比較して、作業員の体調を精度よく推定することができる、という効果を有する。

作業管理システムの構成例を示す図である。 作業管理装置における機能ブロックの一例を示す図である。 作業員の習熟度情報の一例を示す図である。 作業員の履歴情報の一例を示す図である。 製品の検査データの一例を示す図である。 作業管理装置における電気系統の要部構成例を示す図である。 作業管理処理の流れの一例を示すフローチャートである。 作業員の体温を考慮した作業管理処理の流れの一例を示すフローチャートである。 設備の点検状況を考慮した作業管理処理の流れの一例を示すフローチャートである。 設備の劣化情報を考慮した作業管理処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、本実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、機能が同じ構成要素及び処理には全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を省略する。

＜第１実施形態＞
図１は、本実施の形態に係る作業管理システム１００の構成例を示す図である。図１に示すように、作業管理システム１００は、作業管理装置１０、製品を製造する生産ラインの生産工程で用いられる設備２０、及び品質管理装置３０を含む。作業管理装置１０、設備２０、及び品質管理装置３０は、それぞれ通信回線２で接続されている。

作業管理装置１０は、生産ラインの生産工程で作業を行う作業員を識別する識別情報を取得装置１８で受け付ける。また、作業管理装置１０は、設備２０の稼働状態、設備２０で製造される製品の検査結果、設備２０で製造される製品のトレーサビリティ、設備２０の稼働時間等、製品及び設備２０に関する各種情報（以降、「生産情報」という）を設備２０から受信する。また、作業管理装置１０は、生産情報に基づいて製品の製造状況を把握し、設備２０における製品の製造が停止せず、かつ、設備２０で製造される製品の品質が予め定めた基準品質を下回らないように設備２０を制御する。

また、作業管理装置１０は、生産情報のうち、例えば製品のトレーサビリティ及び製品の点検結果といった製品の品質に関する情報（以降、「品質情報」という）を品質管理装置３０に転送する。

作業管理装置１０は、例えば設備２０を見通せる程度に設備２０に近接して設置するエッジコンピューティングの形態が用いられる。作業管理装置１０を設備２０に近接して設置することで、例えばクラウドコンピューティングを利用して作業管理装置１０を設備２０が設置される建物とは異なる建物に設置する場合と比較して、生産情報を受信してから設備２０を制御するまでに要する時間が短縮されることになる。

設備２０は、例えば複数の設備機器２０－１～２０－Ｎ（Ｎは整数）を含む製品の生産設備である。生産設備には、例えば製品を組み立てる組み立て装置、製品の品質を検査する検査装置、並びに、部品や製品を搬送する搬送装置等が含まれる。すなわち、設備２０は、生産ラインの生産工程で用いられる複数の設備機器２０－１～２０－Ｎによって構成される。なお、生産ラインは複数の生産工程からなり、設備２０は、少なくとも１つの生産工程に配置（設置）される。

作業員は設備２０を用いた生産ラインでの作業に取り掛かる前に、作業員を一意に識別するための作業員ＩＤ(Identification)が記憶されたＩＤカードを取得装置１８に読み取らせると共に、担当する生産工程を入力する。これにより作業員の作業開始時間が取得される。また、作業員は設備２０が配置された生産ラインでの作業を終了した後、再びＩＤカードを取得装置１８に読み取らせる。これにより作業員の作業終了時間が取得される。なお、作業員の識別情報の入力方法はＩＤカードの読み取りに限られず、例えば取得装置１８のボタンを押下して作業員ＩＤを入力する方法や、カメラを用いた画像認識で作業員を特定するようにしてもよい。

品質管理装置３０は、品質情報を作業管理装置１０から受け付け、受け付けた品質情報を分析して、設備２０を用いた生産ラインで製造された製品の品質状況を把握すると共に、製品の品質情報や分析結果等を、製品の品質を管理する担当者等に通知する。

なお、通信回線２は有線であっても無線であってもよく、また、特定のユーザだけが利用する専用回線であっても、不特定多数のユーザが同じ回線を共有して利用する公衆回線であってもよい。

図２は、作業管理装置１０における機能ブロックの一例を示す図である。作業管理装置１０は、通信部１２及び制御部１４の各機能部と、生産情報ＤＢ１６を含み、制御部１４には取得装置１８が接続される。

通常「ＤＢ」は、予め定めた主キーと関連付けてデータを管理する「データベース(Database)」を意味する略号である。しかしながら、本実施の形態における「ＤＢ」とは商用及び非商用の各種データベースアプリケーションを指すものでなく、データを記憶する記憶領域のことを表している。なお、言うまでもなく、作業管理装置１０はデータを記憶する記憶領域の管理にデータベースアプリケーションを利用してもよい。

通信部１２は、通信回線２を介して設備２０から生産情報を受信する。そして、通信部１２は、設備２０から受け付けた生産情報等を制御部１４に通知（送信）する。

また、通信部１２は、制御部１４の指示によって通信回線２を介して設備２０を制御する制御電文（制御信号）を設備２０に送信すると共に、設備２０で製造された製品の品質情報を品質管理装置３０に送信する。

取得装置１８は、作業員を識別する識別情報、及び作業員が担当する生産工程を受け付け、制御部１４に通知する。識別情報、及び生産情報等を受け付ける通信部１２及び取得装置１８は、本実施の形態に係る受付部の一例である。

制御部１４は、作業員の識別情報を受け付けた場合、識別情報によって表される作業員の習熟度情報及び当該作業員における作業員の履歴情報を生産情報ＤＢ１６から取得する。

ここで、作業員の習熟度情報とは、設備２０を用いた生産ラインにおける生産工程で行われる作業に対する作業員の習熟度を示す情報であり、生産情報ＤＢ１６に予め記憶されている。設備２０を用いた生産ラインにおける製品の製造には複数の生産工程が存在するため、作業員の習熟度情報は生産工程毎に設定される。

図３は、作業員の習熟度情報の一例を示す図である。図３に示すように、作業員の習熟度情報には作業員の識別情報の一例である作業員ＩＤと、生産工程毎の習熟度が設定されている。説明の便宜上、本実施の形態における設備２０を用いた生産ラインの生産工程は工程Ａ－１、工程Ａ－２、工程Ａ－３、工程Ｂ－１、及び工程Ｂ－２を含むものとするが、設備２０における生産工程の数は一例であり、上述した５つの工程に限定されるものではない。

作業員の習熟度は、例えば「０」～「４」の５段階に分類される。習熟度「０」は該当する生産工程の作業に関して作業員が研修中であることを表す。研修中の作業員が当該生産工程の作業を行う場合には予め定めた基準レベル以上の習熟度を有する指導者と共に作業する必要がある。初めて該当する生産工程の作業を行う作業員には制御部１４によって習熟度「０」が設定される。

習熟度「１」以上は研修を終了し、単独での作業が許可された作業員であることを表し、習熟度の値が大きくなるに従って、該当する生産工程の作業を予め定められた規定通りに遂行するための遂行能力（「力量」ともいう）が高いことを表す。制御部１４は、例えば該当する生産工程の作業に対する累積作業時間が長くなるに従って、作業員の習熟度が高くなるように作業員の習熟度情報を設定する。

なお、作業員の習熟度の分類は５段階に限定されず、作業員の習熟度を５段階より細分化しても、５段階未満に統合してもよいことは言うまでもない。また、作業員の習熟度情報は、作業に対する作業員の力量の変化によって適宜更新される。

一方、作業員の履歴情報とは、過去に設備２０を用いて作業員が行った作業を記録した情報であり、作業員毎に生産情報ＤＢ１６に記憶される。

図４は特定の作業員、例えば「００１」の作業員ＩＤが割り当てられた作業員の履歴情報の一例を示す図である。図４に示すように、作業員の履歴情報には作業した作業日、担当した生産工程、作業の開始時間、及び作業の終了時間が含まれる。なお、作業員の履歴情報に含まれる項目は図４に示した項目に限られず、例えば作業期間中に処理した製品数等、作業員の作業状況を表す他の項目を含むようにしてもよい。

また、生産情報ＤＢ１６には、設備２０を用いた生産ラインで製造された各々の製品の検査データが記憶される。

図５は製品の検査データの一例を示す図である。図５に示すように、検査データには製造した製品の製造番号及び検査結果が含まれる。検査結果には、例えば製品の寸法や消費電力のように、製造した製品が有する特性を計測した計測値が示される種類の検査結果（図５における計測値Ａ、計測値Ｂ）と、実施した検査に対する良否が示される種類の検査結果（図５における検査結果１～検査結果３）が含まれる。なお、図５に示した製品の検査データの項目は一例であり、検査データの内容に制約はない。

この他、生産情報ＤＢ１６には、設備２０を構成する設備機器毎の稼働時間を含む設備情報が記憶される。

制御部１４は、取得した作業員の習熟度情報及び作業員の履歴情報に基づいて設備２０の稼働状態を制御する。また、制御部１４は、作業員の習熟度情報及び作業員の履歴情報に加えて、他の生産情報等に基づいて設備２０の稼働状態を制御する。なお、制御部１４における設備２０の稼働状態の具体的な制御方法については後ほど説明する。制御部１４は設備２０の稼働状態を制御する制御電文を生成し、通信部１２に通知する。

また、制御部１４は、受け付けた生産情報から製品の検査データ、及び設備情報を抽出して生産情報ＤＢ１６に記憶する。

次に、図６を用いて作業管理装置１０における電気系統の要部構成例について説明する。作業管理装置１０は、例えばコンピュータ４０を用いて構成される。

コンピュータ４０は、図２に示した作業管理装置１０の各機能部を担うＣＰＵ（Central Processing Unit）４１、プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）４２、ＣＰＵ４１の一時的な作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）４３、生産情報ＤＢ１６が構築される不揮発性メモリ４４、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）４５を備える。そして、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、不揮発性メモリ４４、及びＩ／Ｏ４５がバス４６を介して各々接続されている。

不揮発性メモリ４４は、不揮発性メモリ４４に供給される電力が遮断されても、記憶した情報が維持される記憶装置の一例であり、例えば半導体メモリが用いられるが、ハードディスクを用いてもよい。

Ｉ／Ｏ４５には、例えば通信ユニット４７、入力ユニット４８、及び表示ユニット４９が接続される。

通信ユニット４７は通信回線２に接続され、設備２０及び品質管理装置３０と電文（信号）を送受信する通信プロトコルを備える。通信部１２は、通信ユニット４７を含んで構成される。

入力ユニット４８は、ユーザからの指示を受け付けてＣＰＵ４１に通知する入力装置であり、例えばボタン、タッチパネル、キーボード、及びマウス等が用いられる。

表示ユニット４９は、ＣＰＵ４１によって処理された情報を画像として表示する表示装置であり、例えば液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイ等が用いられる。

なお、作業管理装置１０のＩ／Ｏ４５に接続されるユニットは図６に例示したユニットに限定されない。例えば、ユーザの声を認識する音声認識ユニット等を接続してもよい。この場合、作業管理装置１０はユーザの指示を声で受け付け、受け付けた指示に応じた処理を実行してもよい。

次に、図７を用いて、作業管理装置１０の動作について詳細に説明を行う。

図７は、作業管理装置１０が起動した場合、又はユーザから指示を受け付けた場合に、制御部１４の一部を構成するＣＰＵ４１によって実行される作業管理処理の流れの一例を示すフローチャートである。

作業管理処理を規定する作業管理プログラムは、例えば作業管理装置１０のＲＯＭ４２に予め記憶されている。作業管理装置１０のＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に記憶される作業管理プログラムを読み込み、作業管理処理を実行する。

なお、不揮発性メモリ４４には図３に示した作業員毎の習熟度情報、及び図４に示した作業員毎の履歴情報が予め記憶されているものとする。また、設備２０を用いた生産ラインを構成する各々の生産工程には作業員が割り当てられておらず、設備２０は停止しているものとする。

ステップＳ１０において、ＣＰＵ４１は、取得装置１８から作業を開始しようとする作業員の識別情報と作業員が担当する生産工程の情報を取得する。作業員の識別情報と担当する生産工程の情報を取得していない場合にはステップＳ１０の処理を繰り返し実行して、取得装置１８での情報の取得を監視する。

一方、作業員の識別情報と作業員が担当する生産工程の情報を取得した場合には、ステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２０において、ＣＰＵ４１は、ステップＳ１０で取得した識別情報に該当する（よって表される）作業員（以降、「対象作業員」という）が、設備２０での作業に携わる者として予め登録されている登録作業員か否かを判定する。具体的には、ＣＰＵ４１は、生産情報ＤＢ１６（不揮発性メモリ４４）に記憶される作業員の習熟度情報の作業員ＩＤの中に、取得した識別情報に含まれる作業員ＩＤと同じ作業員ＩＤが存在する場合、対象作業員は登録作業員であると判定する。

したがって、作業員の習熟度情報に、ステップＳ１０で取得した識別情報に含まれる作業員ＩＤが存在しない場合、対象作業員は登録作業員ではないと判定し、ステップＳ６０に移行する。

ステップＳ６０において、ＣＰＵ４１は、ステップＳ６０に処理を移行する理由となった判定結果に応じた警告を表示するように表示ユニット４９を制御する。具体的には、対象作業員が登録作業員ではない場合、当該対象作業員は設備２０の何れの生産工程における作業の研修も受講していないため、当該対象作業員を設備２０の作業に割り当てることは許されない。したがって、ＣＰＵ４１は、登録作業員と異なる作業員が生産工程に割り当てられたことを通知する警告を表示ユニット４９に表示すると共に、設備２０を用いた生産ラインでの作業が許可されていないことを設備２０に含まれる図示しない表示装置に表示させる制御電文を、通信ユニット４７を経由して設備２０に送信する。このとき、ＣＰＵ４１は、設備２０（全ての設備機器２０－１～２０－Ｎ）を停止させる（稼働させない）制御電文を、通信ユニット４７を経由して設備２０に送信してもよい。なお、ステップＳ６０の処理終了後は、後述するステップＳ７０に移行する。

一方、ステップＳ２０の判定処理で、対象作業員が登録作業員であると判定された場合、ステップＳ３０に移行する。

ステップＳ３０において、ＣＰＵ４１は、生産情報ＤＢ１６から対象作業員の習熟度情報を取得して、担当する生産工程における対象作業員の習熟度が、生産工程毎に予め定められている基準レベル以上か否かを判定する。生産工程毎に予め定められている基準レベルは、例えば不揮発性メモリ４４に予め記憶される。

例えば工程Ａ－１の基準レベルが「２」で、図３において作業員ＩＤが「００１」で表される作業員が工程Ａ－１を担当しようとした場合、当該作業員の工程Ａ－１における習熟度は「３」であり、基準レベル以上であることから工程Ａ－１の作業が許可される。

しかしながら、例えば工程Ａ－２の基準レベルが「４」で、図３において作業員ＩＤが「００１」で表される作業員が工程Ａ－２を担当しようとする場合、当該作業員の工程Ａ－２における習熟度は「３」であるため、工程Ａ－２の作業は許可されない。

したがって、対象作業員の習熟度が生産工程毎に予め定められている基準レベル未満の場合、ステップＳ６０に移行する。この場合、ステップＳ６０において、ＣＰＵ４１は、作業の習熟度が基準レベル未満の作業員が生産工程に割り当てられたことを通知する警告を表示ユニット４９に表示すると共に、該当する生産工程では対象作業員に作業を許可しないことを設備２０に含まれる図示しない表示装置に表示させる制御電文を、通信ユニット４７を経由して設備２０に送信する。このとき、ＣＰＵ４１は、設備２０（全ての設備機器２０－１～２０－Ｎ）を停止させる（稼働させない）制御電文を、通信ユニット４７を経由して設備２０に送信してもよい。

一方、ステップＳ３０の判定処理で、対象作業員の習熟度が担当予定の生産工程に予め定められている基準レベルを超えていると判定された場合、ステップＳ４０に移行する。

ステップＳ４０において、ＣＰＵ４１は、生産情報ＤＢ１６から対象作業員の履歴情報を取得し、前回の作業日からステップＳ１０で対象作業員の識別情報を受け付けた時点までの作業間隔が基準期間を超えるか否かを判定する。

ここで「基準期間」とは、作業員が作業に従事しなかったことにより、製造される製品の品質に影響が発生する程度に作業員の習熟度の低下が始まる期間を表す予め定めた期間の一例である。基準期間は、生産工程毎（生産工程の作業毎）に予め設定されており、例えば不揮発性メモリ４４に予め記憶される。基準期間は日単位及び時間単位の何れで設定してもよいが、ここでは一例として日単位で設定されているものとする。

前回の作業日からの作業間隔が基準期間を超える作業員に作業を行わせた場合、製品の品質が製品に要求される基準品質を下回る場合が考えられるため、予防保全として当該作業員に作業を担当させないことが好ましい。

したがって、前回の作業日からの作業間隔が基準期間を超える場合にはステップＳ６０に移行する。この場合、ステップＳ６０において、ＣＰＵ４１は、前回の作業日からの作業間隔が基準期間を超える作業員が生産工程に割り当てられたことを通知する警告を表示ユニット４９に表示すると共に、該当する生産工程では対象作業員に作業を許可しないことを設備２０に含まれる図示しない表示装置に表示させる制御電文を、通信ユニット４７を経由して設備２０に送信する。このとき、制御部１４の一部を構成するＣＰＵ４１は、設備２０（全ての設備機器２０－１～２０－Ｎ）を停止させる（稼働させない）制御電文を、通信ユニット４７を経由して設備２０に送信する。ＣＰＵ４１は、設備２０を停止させる制御電文を設備２０に対して送信し続けるため、当該送信が停止するまでは、設備２０を稼働させることができない。つまり、設備２０を用いた生産ラインは、物理的に製品の製造をすることができなくなる。

これにより、担当予定の生産工程における作業の習熟度が基準レベル以上の作業員であっても、前回の作業日からの作業間隔が基準期間を超えるような久しぶりに作業を行う作業員は、設備２０を用いた生産ラインでの作業を行うことができない。このため、誤作業により設備２０を用いた生産ラインで製造される製品の品質が基準品質より低下することが未然に抑制される。なお、前回の作業日からの作業間隔が基準期間を超える作業員は、例えば指導者と共に作業を行うことで設備２０を用いた生産ラインでの作業が認められ、かつ、作業履歴として記録される。

上述したステップＳ６０は作業員が設備２０を用いた生産ラインでの作業が認められないことを示す警告を表示したが、ＣＰＵ４１は、設備２０での作業条件を満たす代わりの作業員候補を表示ユニット４９に表示するようにしてもよい。

例えば対象作業員の作業間隔が基準期間を超えることによって設備２０を用いた生産ラインでの作業が認められなかった場合、ＣＰＵ４１は、作業員の習熟度情報及び作業員の履歴情報を参照して、対象作業員が担当する予定であった生産工程に設けられている基準レベル以上の習熟度を有し、かつ、前回の作業日からの作業間隔が基準期間以下の作業員を検索して、表示ユニット４９に表示する。作業管理装置１０のユーザは、表示ユニット４９に表示される作業員に連絡を取り、対象作業員の代わりに対象作業員が担当する予定であった生産工程の作業に割り当てればよい。

一方、ステップＳ４０の判定処理で、前回の作業日からの作業間隔が基準期間以下であると判定された場合、ステップＳ５０に移行する。

ステップＳ５０において、ＣＰＵ４１は、対象作業員をステップＳ１０で取得した生産工程の作業に従事する作業員として割り当て、対象作業員の履歴情報に作業日、従事する生産工程、作業の開始時間を記録する。

ステップＳ７０において、ＣＰＵ４１は、生産工程の各々に対して作業員の割り当てが完了したか否かを判定する。各々の生産工程のうち作業員が割り当てられていない工程が１つでも存在する場合には製品の製造が行えないため、ステップＳ１０に移行して次の作業員の識別情報と担当する生産工程の情報を取得する。

ステップＳ１０～Ｓ７０を繰り返し実行することで、設備２０を用いた生産ラインを構成する各々の生産工程に習熟度が基準レベル以上で、かつ、作業間隔が基準期間以内の作業員が割り当てられることになる。したがって、ステップＳ７０の判定処理で、生産工程の各々に対して作業員の割り当てが完了したと判定された場合にはステップＳ８０に移行し、ステップＳ８０において、ＣＰＵ４１は、設備２０に対して設備２０の稼働を開始させる制御電文を送信する。これにより、設備２０が稼働する。以上により、図７に示す作業管理処理を終了する。

このように、本実施の形態に係る作業管理システム１００によれば、作業管理装置１０で各々の生産工程に習熟度が基準レベル以上で、かつ、作業間隔が基準期間以内の作業員が割り当てられたことが確認されるまでは設備２０を停止する。

なお、上述した作業管理処理では、前回の作業日からの作業間隔を予め設定された基準期間と比較したが、基準期間を作業員の習熟度に応じて変化させてもよい。

例えば、習熟度の高い作業員ほど、製造される製品の品質に影響が発生する程度に習熟度が低下するまでの期間は長くなる。したがって、作業管理装置１０のＣＰＵ４１は、作業員の習熟度が高くなるに従って基準期間が長くなるように設定する制御を行う。これにより、一律に設定された期間と作業員の作業間隔を比較する場合と比較して、習熟度の高い作業員が割り当てられる可能性が向上するため、作業員の割り当て時間を短縮することができる。

反対に、習熟度の低い作業員ほど、製造される製品の品質に影響が発生する程度に習熟度が低下するまでの期間は短くなる。したがって、作業管理装置１０のＣＰＵ４１は、作業員の習熟度が低くなるに従って基準期間が短くなるように設定する制御を行う。これにより、一律に設定された期間と作業員の作業間隔を比較する場合と比較して、習熟度の低い作業員が割り当てられる可能性が低下するため、作業員の誤作業を更に抑制することができる。

具体的には、例えば工程Ａ－１において、習熟度が「３」の作業員に対する基準期間が３０日に設定されている場合、習熟度が「４」の作業員に対する基準期間を３５日に設定する一方、習熟度が「２」の作業員に対する基準期間は２５日、習熟度が「１」の作業員に対する基準期間は２０日に設定する。

このように、作業員の習熟度は前回の作業日からの作業間隔に影響を受けるが、作業員による前回の作業日における作業時間が、作業員の力量が維持される程度の作業時間に満たない場合、たとえ前回の作業日からの作業間隔が基準期間以下であったとしても、製造される製品の品質に影響が発生する程度に作業員の習熟度が低下していることがある。

したがって、作業管理装置１０のＣＰＵ４１は、図７のステップＳ４０で作業員の履歴情報に基づいて作業員の作業間隔を算出する場合、作業員の作業時間が予め定めた時間（以降、「規定時間」という）以上の日を前回の作業日に設定する。ここで規定時間は、作業員の力量が維持される程度の長さに設定される。

例えば、規定時間が４時間に設定されており、作業員ＩＤが「００１」で表される作業員が工程Ａ－１を担当しようとした場合、図４に示した当該作業員の履歴情報によれば、前回の作業日は１時間しか作業していない２０１８年４月５日ではなく、８時間作業している２０１８年４月２日に設定される。

なお、習熟度の高い作業員ほど、より短い作業時間で作業の力量が維持される傾向が見られ、習熟度の低い作業員ほど、力量を維持するために要する作業時間が長くなる傾向が見られる。したがって、作業管理装置１０のＣＰＵ４１は、作業員の習熟度が高くなるに従って規定時間が短くなるように設定し、作業員の習熟度が低くなるに従って規定時間が長くなるように設定してもよい。これにより、作業員の習熟度に関係なく規定時間を一律に設定する場合と比較して、習熟度の高い作業員が割り当てられる可能性が向上するため、作業員の割り当て時間を短縮することができる。また、作業員の習熟度に関係なく規定時間を一律に設定する場合と比較して、習熟度の低い作業員が割り当てられる可能性が低下するため、作業員の誤作業を更に抑制することができる。

＜第１実施形態の変形例１＞
第１実施形態に係る作業管理装置１０は、各々の生産工程に習熟度が基準レベル以上で、かつ、作業間隔が基準期間以内の作業員が割り当てられた場合に設備２０を稼働した。

しかしながら、作業員の習熟度情報における習熟度が基準レベル以上であったとしても、例えば風邪をひいた等の理由により作業員の体調が優れない日も存在する。体調が優れない場合には、通常の体調であれば規定通りに行える作業も規定通りに行えないことがある。

したがって、本変形例では作業員の体温を示す温度情報を用いて作業員の体調を判定し、製品の品質管理を行う作業管理装置１０について説明を行う。

図８は、作業管理装置１０が起動した場合、又はユーザから指示を受け付けた場合に、ＣＰＵ４１によって実行される作業管理処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図８に示す作業管理装置のフローチャートが図７に示したフローチャートと異なる点は、ステップＳ２５が追加された点であり、その他の処理は同じであるため、ここではステップＳ２５の処理について説明する。

なお、作業の開始時及び終了時に作業員のＩＤカードを読み取る取得装置１８には、例えば赤外線カメラが備えられており、図８に示す作業管理処理のステップＳ１０では、作業員の識別情報及び作業員が担当する生産工程の情報の他、赤外線カメラで撮影された作業員の温度画像を取得するものとする。

図８において、ステップＳ２０の判定処理で対象作業員が登録作業員と判定された場合、ステップＳ２５に移行する。

ステップＳ２５において、ＣＰＵ４１は、取得した対象作業員の温度画像から対象作業員の体温を推定し、対象作業員の体温が予め定めた温度（以降、「基準温度」という）を超えるか否かを判定する。なお、ＣＰＵ４１は推定した体温を対象作業員と対応付け、対象作業員の作業履歴に記録する。

基準温度は、体温がこの温度を超えた場合に作業員の体調が通常よりも悪いと推定される温度であり、作業員毎に設定される。具体的には、基準温度は対象作業員の作業履歴に記録された対象作業員の過去の体温から設定される。対象作業員の過去の体温から基準温度を設定する場合、基準温度は例えば対象作業員の過去の体温の平均値、中央値、又は最頻値といった作業員の通常の体温を示す代表値に、予め定めたマージン値（例えば１℃）を加えて設定される。設定された基準温度は、例えば対象作業員の作業履歴に記録される。

対象作業員の体温が基準温度を超える場合、ステップＳ６０に移行する。この場合、ステップＳ６０において、ＣＰＵ４１は、体調が優れない作業員が生産工程に割り当てられたことを通知する警告を表示ユニット４９に表示すると共に、該当する生産工程では対象作業員に作業を許可しないことを設備２０に含まれる図示しない表示装置に表示させる制御電文を、通信ユニット４７を経由して設備２０に送信する。このとき、ＣＰＵ４１は、設備２０を停止させる（稼働させない）制御電文を、通信ユニット４７を経由して設備２０に送信する。

これにより、登録作業員であっても体調に問題があると推定される作業員が作業に取り掛かろうとしても設備２０は稼働しないため、設備２０で製造される製品の品質が基準品質より低下することが未然に抑制される。

なお、ＣＰＵ４１は基準温度を設定する場合、対象作業員の履歴情報に記録された過去の各々の体温のうち、それぞれの体温の推定時に設定された基準温度を超える体温を、作業員の通常の体温を示す代表値の算出に用いないようにすることが好ましい。

また、作業員の体温は温度画像を撮影した場所の気温に応じて変化することがある。例えば温度画像を撮影した場所の気温が高くなるに従って、作業員の体温が高くなる傾向を示す。この場合、作業員の体調に問題がなくても気温の上昇によって作業員の体温が通常より高く推定され、基準温度を超えてしまうことが考えられる。

したがって、ＣＰＵ４１は、温度画像が撮影された場所の気温を、取得した温度画像から推定し、温度画像を撮影した場所の気温が高くなるに従ってマージン値を大きくすることで、基準温度が高くなるように設定する。また、ＣＰＵ４１は、温度画像を撮影した場所の気温が低くなるに従ってマージン値を小さくすることで、基準温度が低くなるように設定する。

＜第１実施形態の変形例２＞
第１実施形態に係る作業管理装置１０は、各々の生産工程に習熟度が基準レベル以上で、かつ、作業間隔が基準期間以内の作業員が割り当てられた場合に設備２０を稼働した。

しかしながら、設備２０を用いた生産ラインで製造される製品の品質は作業員の力量だけでなく、設備２０の整備状況によっても影響を受ける。例えば設備２０に含まれる検査装置の不具合によって作業員の誤作業が生じる場合がある。

したがって、本変形例では設備２０を稼動する前に実施が求められている点検（以降、「事前点検」という）が実施されたことを確認してから、設備２０を稼働する作業管理装置１０について説明を行う。

図９は、作業管理装置１０が起動した場合、又はユーザから指示を受け付けた場合に、ＣＰＵ４１によって実行される作業管理処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図９に示す作業管理装置のフローチャートが図７に示したフローチャートと異なる点は、ステップＳ７１～Ｓ７４の処理が追加された点であり、その他の処理は同じであるため、ここではステップＳ７１～Ｓ７４の処理について説明する。

なお、事前点検として規定されている点検項目は予め設定され、例えば不揮発性メモリ４４に記憶されているものとする。当該点検項目は複数あってもよい。また、設備２０は停止しているものとする。

図９において、ステップＳ７０の判定処理で生産工程の各々に対して作業員の割り当てが完了したと判定された場合、ステップＳ７１に移行する。

ステップＳ７１において、ＣＰＵ４１は、事前点検で行う点検項目の点検結果を設備２０から取得したか否かを判定する。点検結果を取得していない場合にはステップＳ７１の処理を繰り返し実行して、設備２０から送信される点検結果を監視する。一方、点検結果を取得した場合にはステップＳ７２に移行する。

ステップＳ７２において、ＣＰＵ４１は、ステップＳ７１で取得した点検結果が正常であるか否かを判定する。点検結果が異常を示す場合にはステップＳ７４に移行する。

ステップＳ７４において、ＣＰＵ４１は、設備２０に異常があることを通知する警告を表示ユニット４９に表示し、図９に示した作業管理処理を終了する。

すなわち、作業管理装置１０は事前点検に含まれる点検項目に１つでも異常が認められる場合には、設備２０を稼働させないようにする。

一方、ステップＳ７２の判定処理で、ステップＳ７１で取得した点検結果が正常と判定された場合、ステップＳ７３に移行する。

ステップＳ７３において、ＣＰＵ４１は、事前点検として規定されている全ての点検項目の点検結果を取得したか否かを判定する。事前点検として規定されている点検項目のうち、まだ点検結果を取得していない点検項目が存在する場合にはステップＳ７１に移行して、残りの点検項目の点検結果を取得する。

一方、事前点検として規定されている全ての点検項目の点検結果を取得した場合には、ステップＳ８０に移行する。

この場合、事前点検として規定されている全ての点検項目が正常であることから、ステップＳ８０において、ＣＰＵ４１は、設備２０に対して設備２０の稼働を開始させる制御電文を送信する。これにより、設備２０が稼働する。

本変形例では、設備２０は点検項目の点検結果が正常であっても異常であっても作業管理装置１０に点検結果を送信する例について説明したが、設備２０は点検結果が異常を示す場合、点検結果を作業管理装置１０に送信しないようにしてもよい。この場合、図９に示したステップＳ７３の判定処理が否定判定となるため、設備２０は稼働しない。

なお、ステップＳ７１～Ｓ７４の各処理を、図８に示した作業管理処理のステップＳ７０とステップＳ８０の間に追加してもよいことは言うまでもない。

＜第１実施形態の変形例３＞
第１実施形態の変形例２に係る作業管理装置１０では、設備２０を稼働する前に事前点検を実施し、点検結果が異常を示す点検項目が１つでも存在する場合には設備２０を稼働しないように制御した。

しかしながら、設備２０の事前点検の段階では設備２０に異常が認められない場合であっても、設備２０の稼働中に設備２０に異常が発生することも考えられる。異常が認められる設備２０で作業員が作業を継続した場合、場合によっては作業員の誤作業につながる恐れがある。また、設備２０を整備するため、設備２０の稼働中に予定していない設備２０の停止期間を設けた場合、製品の生産計画に影響を与えることになる。

したがって、本変形例では設備２０の点検時期を通知する作業管理装置１０について説明を行う。

図１０は、作業管理装置１０が起動した場合、又はユーザから指示を受け付けた場合に、ＣＰＵ４１によって実行される作業管理処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図１０に示す作業管理装置のフローチャートが図７に示したフローチャートと異なる点は、ステップＳ７５～Ｓ７７の処理が追加された点であり、その他の処理は同じであるため、ここではステップＳ７５～Ｓ７７の処理について説明する。なお、設備２０は停止しているものとする。

図１０において、ステップＳ７０の判定処理で生産工程の各々に対して作業員の割り当てが完了したと判定された場合、ステップＳ７５に移行する。

ステップＳ７５において、ＣＰＵ４１は、設備２０の劣化情報を設備２０から取得する。設備２０の劣化情報とは、例えば設備２０に用いられている部材の磨耗度合い、及び部材の振動の大きさ等、設備２０の劣化度合いを定量的に表す情報を含む。なお、設備２０が劣化した場合、例えば製品の寸法といった計測値や製品の検査結果に影響を与えることがあるため、例えば図５に示したような、設備２０で製造された製品の検査データを設備２０の劣化情報として取得してもよい。

設備２０の劣化情報を取得していない場合にはステップＳ７５の処理を繰り返し実行して、設備２０から送信される劣化情報を監視する。一方、設備２０の劣化情報を取得した場合にはステップＳ７６に移行する。

ステップＳ７６において、ＣＰＵ４１は、ステップＳ７５で取得した劣化情報から設備２０に対する次回の点検時期を設定する。

具体的には、例えば設備２０の劣化情報を設備２０に用いられている部材の磨耗度合いとして取得した場合、ＣＰＵ４１は取得した部材の磨耗度合いと予め定められた許容される磨耗度合いから次回の点検時期を設定する。また、例えば設備２０の劣化情報を製品の検査データとして取得した場合、例えば特定の項目に対する計測値と当該項目における基準値との乖離状況が大きくなるに従って、次回の点検時期までの期間が短くなるように点検時期を設定する。

ステップＳ７７において、ＣＰＵ４１は、ステップＳ７６で設定した次回の点検時期を表示ユニット４９に表示すると共に、当該点検時期を設備２０に含まれる図示しない表示装置に表示させる制御電文を、通信ユニット４７を経由して設備２０に送信する。

なお、ステップＳ７５～Ｓ７７の各処理を図８に示した作業管理処理のステップＳ７０とステップＳ８０の間に追加してもよいし、図９に示した作業管理処理のステップＳ７３とステップＳ８０の間に追加してもよい。

以上、実施の形態を用いて本発明について説明したが、本発明は実施の形態に記載の範囲には限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができ、当該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、本発明の要旨を逸脱しない範囲で処理の順序を変更してもよいし、生産管理ＤＢ１６を作業管理装置１０ではなく、通信回線２に接続された図示しない外部装置に記憶するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、一例として作業管理装置１０における作業管理処理をソフトウエアで実現する形態について説明したが、図７～図１０に示したフローチャートと同等の処理を、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）に実装し、ハードウエアで処理させるようにしてもよい。この場合、作業管理処理をソフトウエアで実現した場合と比較して、処理の高速化が図られる。

また、上述した実施の形態では、作業管理プログラムがＲＯＭ４２にインストールされている形態について説明したが、これに限定されるものではない。本発明に係る作業管理プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記録された形態で提供することも可能である。例えば、本発明に係る作業管理プログラムを、ＣＤ(Compact Disc)－ＲＯＭ、又はＤＶＤ(Digital Versatile Disc)－ＲＯＭ等の光ディスクに記録した形態で提供してもよい。また、本発明に係る作業管理プログラムを、ＵＳＢメモリ及びフラッシュメモリ等の半導体メモリに記録した形態で提供してもよい。更に、作業管理装置１０は通信回線２に接続された図示しない外部装置から、本発明に係る作業管理プログラムを取得するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、ＣＰＵ４１が、設備２０（全ての設備機器２０－１～２０－Ｎ）を停止させる（稼働させない）制御電文を、通信ユニット４７を経由して設備２０に送信する形態について説明したが、これに限定されるものではない。

例えば、設備２０を構成する一部の設備機器のみ停止させてもよい。この場合は、制御部１４の一部を構成するＣＰＵ４１による設備２０の停止制御を簡略化できる。具体的には、例えば生産ラインには上流から下流にかけて４つの設備機器２０－１～２０－４がこの順に並んでおり、その内の最上流の設備機器２０－１及び最下流の設備機器２０－４に対してのみ、停止させる制御電文をＣＰＵ４１が送信する。この場合は、設備機器２０－１を有する上流の生産工程は、製品の製造ができないため、生産ラインに製品の投入ができない。また、設備機器２０－４を有する下流の生産工程は、製品の製造ができないため、生産ラインから製品を排出することができない。

２・・・通信回線
１０・・・作業管理装置
１２・・・通信部
１４・・・制御部
１６・・・生産情報ＤＢ
２０・・・設備
３０・・・品質管理装置
４０・・・コンピュータ
４１・・・ＣＰＵ
４２・・・ＲＯＭ
４３・・・ＲＡＭ
４４・・・不揮発性メモリ
４７・・・通信ユニット
４８・・・入力ユニット
４９・・・表示ユニット
１００・・・作業管理システム

Claims (9)

1. 作業を行う作業員を識別する識別情報を受け付ける受付部と、
   該受付部が受け付けた該識別情報に該当する該作業員の作業履歴を取得すると共に、該作業履歴に記録された前回の作業日から、該受付部が該識別情報を受け付けた日までの作業間隔が予め定めた期間を超えた場合に、該作業に用いられる設備を停止させるように制御する制御部と、
   を備えた作業管理装置。
2. 該制御部は、該識別情報に該当する該作業員の該作業に対する習熟度を取得すると共に、該予め定めた期間を該作業員の該作業に対する習熟度が高くなるに従って長くなるように設定する制御を行う
   請求項１記載の作業管理装置。
3. 該制御部は、該作業員の該作業に対する累積作業時間が長くなるに従って、習熟度を高く設定する制御を行う
   請求項２記載の作業管理装置。
4. 該制御部は、該前回の作業日を、該作業員の作業時間が予め定めた時間以上の日に設定する制御を行う
   請求項１～請求項３の何れか１項に記載の作業管理装置。
5. 該制御部は、該作業員の該作業に対する習熟度が高くなるに従って、該予め定めた時間を短く設定する制御を行う
   請求項４記載の作業管理装置。
6. 該受付部は、該作業員の体温を示す温度情報を受け付け、
   該制御部は、該作業員の過去の温度情報を取得すると共に、該過去の温度情報を用いて予め定めた温度を該作業員毎に設定し、該作業員の温度情報が該予め定めた温度を超える場合、該設備を停止させる
   請求項１～請求項５の何れか１項に記載の作業管理装置。
7. 該制御部は、該予め定めた温度を該作業員の体温を測定した場所の気温が高くなるに従って高くなるように設定する制御を行う
   請求項６記載の作業管理装置。
8. コンピュータを、請求項１～請求項７の何れか１項に記載の作業管理装置の各部として機能させるための作業管理プログラム。
9. 作業員の作業に用いられる設備と、
   該設備の稼働を管理する請求項１～請求項７の何れか１項に記載の作業管理装置と、
   を含む作業管理システム。

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