JP7139570B2 - 生産ナビゲーションシステム - Google Patents
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Description
・一人当たりの取り扱い部品点数が多い。
・短期間で次々と新製品が立ち上がる。
・生産ラインが製品毎に頻繁に変更される。
・派遣社員による生産体制が日常化している。
このような傾向は、多品種の装置を少量生産する工場ほど、顕著になっている。
しかしながら、このような傾向が進むにつれて、組立漏れや組立誤り等が発生する可能性が高くなってきている。そのため、工場では、組立漏れや組立誤り、作業漏れ等を防止する仕組みの実現が要望されている。
また、部品の保管倉庫は、採取口に設けられたLEDを点灯させることで、採取する部品の場所を作業者に知らせる構成になっている。しかしながら、部品の保管倉庫は、作業場所の環境によってはLEDの点灯状態が分かり難い構造になっており、また、LEDを点灯させるだけでは、いくつの部品を採取し、その部品をどこにどのように取り付ければよいのか等の情報を作業者に知らせることができない、という課題があった。
さらに、従来の組立漏れを防止する仕組みは、新製品立ち上げにおいて、使用する順番に部品を並べる準備工数や、組立漏れを防止するために使用するキット箱作成に工数が非常に多くかかる、という課題があった。
その上、従来の組立漏れを防止する仕組みは、立ち上げ期間中において、部品変更等の設計変更が多く発生するため、その都度キット箱を作り直すことになり、製造準備完了までに時間がかかる、という課題があった。
<システムの全体構成>
以下、図1を参照して、本実施形態に係るシステムの全体構成につき説明する。図1は、本実施形態に係るシステムの全体構成を示す図である。
生産ナビゲーションシステム10は、組立作業者(以下、単に「作業者」と称する場合がある)に様々な情報を提示して、製品の組立作業を支援するシステムである。生産ナビゲーションシステム10は、作業者の作業状況を撮影した撮影画像(静止画や動画)や作業者の音声を録音した音声情報等をサポートシステム60に出力することができる。なお、図1には、制御装置11、管理部71、表示情報作成部72、蓄積部73等が示されているが、これらについては後記する。
サポートシステム60は、生産ナビゲーションシステム10をサポートするシステムである。
データ処理装置62は、データ収集装置61に保存された撮影情報や音声情報等に基づいて作業内容等を解析する。
サポート装置63は、作業者の作業内容の解析や作業指示書の作成等に利用される。サポート装置63は、パーソナルコンピュータ(PC)によって構成されている。サポート装置63は、管理者や支援要員等(以下、「管理者等」と称する)によって操作され、解析データ(例えば、後記する図19B~図19E参照)等の作成に利用される。
以下、図2及び図3を参照して生産ナビゲーションシステム10の構成につき説明する。図2及び図3は、生産ナビゲーションシステム10の構成を示す図である。
マイク17は、作業者の音声等を録音する。
スピーカ18は、アラーム音や音声ガイダンス情報を報音する。
図6に示すように、生産ナビゲーションシステム10は、まず、例えば、図7Cに示す最上段の表示画面IM13aと中段の表示画面IM13bと最下段の表示画面IM13cとを、それぞれ、板状部材33と板状部材34と作業台13の台面とに表示(投影)させて、矢印形状のマークMkで採取すべき部品の位置と数量を表示する(S205)。
プロジェクタ31は、表示情報として、例えば、製品の組立作業を表す動画像、マニュアル画像、部品41の個数情報、及び、製品の組立工程情報の中の少なくとも1つ以上を投影することができる。
次に、図11(b)に示すように、制御装置11は、組立作業が開始されると、USBカメラ14から作業中の画像を取得する。なお、図11(b)中、破線領域は図11(a)のマスタ画像が取得された領域を表している。
次に、図11(c)に示すように、作業中の画像(図11(b)参照)の中から作業者の手の画像を抽出する。
次に、図11(e)に示すように、制御装置11は、2値化処理後の画像(図11(d)参照)とマスタ画像(図11(a)参照)とでマッチング処理を行い、得られた画像からノイズ(板状部材34と重なる部分)を削除し、その後に、得られた画像から作業者の手の重心箇所を検出する。
この後、図11(f)に示すように、制御装置11は、検出された作業者の手の重心箇所(図11(e)参照)に基づいて、作業者の手が入っている部品載置部21(採取口)の位置を検出する。
図13は、肌の色用のフィルタ設定例を示している。図13(a)は、採取口に挿入されかけている作業者の手の撮影画像とその撮影画像に対するフィルタ設定例を示している。図13(b)は、女性の手や男性の手の撮影画像例を示している。例えば、制御装置11は、肌の色を識別するために、青色のフィルタを使用する。フィルタは、図13(b)に写っている手が識別できるように、所望の階調値に設定される。
図15に示すように、制御装置11は、左側のUSBカメラ14aで撮影された左撮影画像に対して、S305~S350の処理を行う。また、制御装置11は、S305~S350の処理と並行して、右側のUSBカメラ14bで撮影された右撮影画像に対して、S405~S450の処理を行う。
生産ナビゲーションシステム10は、制御機能、画像(動画像)の撮影(キャプチャ)機能、音声認識機能、音声指示機能を有している。
生産ナビゲーションシステム10は、ガイダンス機能、部品の採取(ピッキング)中の画像の取得機能及びその判定機能、部品の取付中の画像取得機能及びその判定機能、作業動線の取得機能及びその解析機能等を有している。
生産ナビゲーションシステム10は、撮影された画像(動画像)情報や入力された音声情報等をサポートシステム60のデータ収集装置61に出力して、これらの情報をビッグデータとしてデータ処理装置62やサポート装置(PC)63に解析処理させることができる。
生産ナビゲーションシステム10は、画像解析機能や音声認識機能を後から拡張することができる。
生産ナビゲーションシステム10は、様々な情報を作業者に提示することにより、組立作業を誘導することができる。
生産ナビゲーションシステム10は、作業者が採取した部品の種類や個数、作業者が行った作業内容等を解析することができる。
生産ナビゲーションシステム10は、アラーム音を報音したりアラーム情報を提示したりすることができる。
図21に示すように、生産ナビゲーションシステム10は、例えば組立終了時や組立処理の途中時等の任意のタイミングで、組立作業の進捗状況等をディスプレイ16に表示することができる。
データ収集装置61は、生産ナビゲーションシステム10の制御装置11から撮影情報や音声情報を取得して保存することができる。管理者等は、データ収集装置61に保存された撮影情報をサポート装置(PC)63で閲覧することにより、遠隔地から生産進捗等の組立作業現場の状況を確認することができる。
(1)プロジェクションマッピングについて
(a)生産ナビゲーションシステム10は、作業者に採取させる部品の位置及び数量を提示(投影)することができる。例えば、生産ナビゲーションシステム10は、採取する部品41が載置されている部品載置部21(採取口)の位置を指し示す矢印情報、部品の個数情報を含む矢印状のマークMk(図8参照)等を投影することができる。これにより、生産ナビゲーションシステム10は、マークMk(図8参照)を一瞥するだけで、どの採取口からいくつの部品41を採取すれば良いのかを作業者に容易に知らせることができる。
(b)生産ナビゲーションシステム10は、USBカメラ14で撮影された作業者の特定部位の位置に応じて、表示機構15に表示させる表示情報を決定することができる。例えば、生産ナビゲーションシステム10は、作業者が部品を採取すると、採取された部品(採取部品)の数に応じて、棚に載置されている部品のカウント数量を自動的に減少させることができる。また、生産ナビゲーションシステム10は、次工程の表示情報を提示(投影)することができる。また、生産ナビゲーションシステム10は、作業者の手が特殊コマンド入力部23(図2参照)等のコマンドの入力位置に翳(かざ)されたときに、入力位置に対応するコマンドに応じて表示情報を決定することができる。
(c)生産ナビゲーションシステム10は、作業者が部品を採取すると、次の部品の位置及び数量を提示(投影)することができる。
(d)生産ナビゲーションシステム10は、手を入れるべき部品載置部21を間違った場合に、エラー表示情報(図7D参照)等の注意喚起情報を提示する。これにより、生産ナビゲーションシステム10は、作業者が部品を取り間違えた場合であっても、注意喚起情報を提示(投影)することができる。
(e)生産ナビゲーションシステム10は、部品の位置毎に、注意喚起情報の提示位置を変えることができる。
(f)生産ナビゲーションシステム10は、プロジェクタ31から、表示情報として、製品の組立作業を表す動画像、マニュアル画像、部品41の個数情報、及び、製品の組立工程情報の中の少なくとも1つ以上を投影することができる。これにより、生産ナビゲーションシステム10は、製品の組立作業を効率よく支援することができる。
(g)プロジェクタ31は、表示情報に補正を施して、矩形に近似した形状で板状部材33,34及び作業台13の台面に投影する。これにより、生産ナビゲーションシステム10は、歪みの少ない視認性の高い表示情報を作業者に提示することができる。
(h)生産ナビゲーションシステム10は、プロジェクタ31から、表示情報として、作業動画があり、かつ、様々な事項に関する詳細な解説が付された指示情報があるナビゲーション情報を表示する作業習得モードと、作業動画がなく、かつ、比較的重要な事項に関する解説のみが付された指示情報があるナビゲーション情報を表示する熟練モードとを選択可能に投影することができる。これにより、生産ナビゲーションシステム10は、製品の組立作業の習得度に合わせてナビゲーションを変更することができる。
(i)プロジェクタ31は、部品載置部21の上方に、表示情報として、採取する部品41が載置されている部品載置部21の位置を指し示す矢印情報を表示(投影)することができる。これにより、プロジェクタ31は、手の検出の邪魔にならない位置に矢印情報を表示(投影)することができる。
(j)生産ナビゲーションシステム10は、板状部材34の数を増やすだけで、表示情報を表示させる部位を容易かつ安価に増やすことができる。
(k)生産ナビゲーションシステム10は、提示(投影)位置に応じて、板状部材34の角度を変えている。下の位置に配置された板状部材34ほど、板状部材34を寝かせた状態にしている。これにより、表示情報の視認性を向上させることができる。
(l)表示情報が投影される板状部材33,34の色は、好ましくは、白色系であるとよい。これにより、表示情報を鮮明に提示(投影)することができ、表示情報の視認性を向上させることができる。
(m)生産ナビゲーションシステム10は、部品の採取及び組立が完了すると、全体工程の何%が完了したのかを、板状部材33,34、ディスプレイ16等に提示することができる。
(n)生産ナビゲーションシステム10は、作業者ID、仮ID、作業の進捗情報、採取する部品の位置、数量、作業手順(イメージ図等を含む)、必要な組立ツール等の情報を投影することができる。
(o)生産ナビゲーションシステム10は、必要部品の採取を検出すると、部品数量を減少させて、部品数量を管理することができる。
(p)生産ナビゲーションシステム10は、必要部品の採取を検出すると、次の部品の位置及び数量を表示情報として提示することができる。
(q)生産ナビゲーションシステム10は、採取を間違えると、注意喚起情報を投影することができる。また、生産ナビゲーションシステム10は、作業者が部品を戻した場合に、それを検出することもできる。
(r)生産ナビゲーションシステム10は、注意喚起情報を提示する場合に、部品の位置に応じて、注意喚起情報を最適な位置に調整して提示することができる。
(s)生産ナビゲーションシステム10は、作業台13の台面を投影部として利用することができる。
(t)生産ナビゲーションシステム10は、部品採取の検知時に次の部品の位置等を作業者に提示することができる。また、生産ナビゲーションシステム10は、所望のタスクに係る作業手順が全て終わった段階で次の部品の位置等を作業者に提示することもできる。
(u)生産ナビゲーションシステム10は、電動ドライバを使用した組立終了後に表示情報の切り替えを行うようにしてもよい。
(a)棚12には、複数の仕切板22が設けられている。仕切板22は、上部分に傾斜面22aa,22ab,22ac,22ad(図4B参照)又はR面(図示せず)を備える形状になっている。これにより、生産ナビゲーションシステム10は、各仕切板22で隣接する部品載置部21同士を仕切ることができるとともに、作業者の手が部品載置部21に挿入される際の挿入のし易さを確保することができる。
(b)板状部材34は、配置されている高さに応じて、下に配置されるものほど、寝かせた状態(倒れた状態)になるように、傾斜して配置されている(図4B参照)。これにより、生産ナビゲーションシステム10は、ミラー32で反射された表示情報を板状部材33に良好に投影することができる。
(a)生産ナビゲーションシステム10は、撮影画像に基づいて、任意の画像処理(例えば、画像取得処理、二値化処理、重心検知処理、位置検出処理等)を行うことによって、手の位置の画像解析を行うことができる。
(b)生産ナビゲーションシステム10は、背景となる部位の色(例えば、板状部材33,34、作業台13の台面、仕切板22等の色)を白色系の色にすることによって、手と背景とを識別精度を向上させることができる。
(a)生産ナビゲーションシステム10は、環境(外部の明るさ)の変化があっても、良好に画像判定を行うことができる。
(b)生産ナビゲーションシステム10は、服装の違いによる検出精度の低下(例えば、白っぽい服の検出精度の低下)を抑制することができる。
(c)生産ナビゲーションシステム10は、撮影画像の解析により、斜め方向から採取口に手を挿入した場合であっても、手の位置を正確に検出することができる。
(d)生産ナビゲーションシステム10は、撮影画像の解析により、採取口に対する作業者の手の挿入量(奥行き方向の移動量)を識別することができる。
(e)生産ナビゲーションシステム10は、画像解析プログラムとして、市販の汎用プログラムを使用することができる。
(a)生産ナビゲーションシステム10は、作業者が部品を取り間違えても、画像解析により取り間違えを検知することができる。この点について、従来技術は、作業者の手が採取口に設けられたセンサを通過したか否かの動作(つまり、作業者の手が採取口に挿入されたか否かの動作)しか識別できなかったため、作業者が部品を実際に採取していなくても、部品が採取されたと誤検出してしまう可能性があった。また、従来技術は、作業者が複数個の部品を採取した場合に、装置がそれを検知することができず、その結果、保管されている部品のカウント数量が誤ってしまう可能性があった。これに対して、本実施形態に係る生産ナビゲーションシステム10は、部品の採取時の動画像を解析することにより、作業者が部品を実際に採取したか否かや作業者がいくつの部品を採取したのか等を識別することができる。その結果、生産ナビゲーションシステム10は、採取されていない部品が採取されたものとして誤検出してしまうことや、保管されている部品のカウント数量を誤ってしまうことを解消することができる。
(b)生産ナビゲーションシステム10は、画像解析により作業者が複数個の部品を採取したことを識別することができる。この点について、従来技術は、例えば、作業者が同じ部品を2個採取する場合に、手を採取口に2回出し入れする必要があった。これに対して、本実施形態に係る生産ナビゲーションシステム10は、作業者が手を採取口に1回出し入れするだけで、2個の部品を採取されたことを識別することができる。
(c)生産ナビゲーションシステム10は、画像解析により部品組立の完了確認を行うことができる。この点について、従来技術は、部品組立が完了したか否かを作業者の申告でしか管理していなかったため、作業者に処理を強いていた。これに対して、本実施形態に係る生産ナビゲーションシステム10は、作業者が申告しなくても、部品組立が完了したか否かを自動的に管理することができる。
(d)生産ナビゲーションシステム10は、複数種類(例えば2種類)のフィルタを使用して画像解析を行う、作業者の肌の色や作業者の作業着等を検出することができる。そして、生産ナビゲーションシステム10は、例えば、撮影画像を2値化処理して、重心箇所(図示例では、人差し指と中指との間の付け根部分)を検出することで、作業者の手の位置を特定することができる。
(a)サポートシステム60は、データ収集装置61で撮影画像を一括して保存することができる。
(b)サポートシステム60は、データ収集装置61に保存された撮影画像に基づいて、管理者等が各作業現場での作業内容を分析することにより、短期間での作業の改善(例えば、作業時間のバラツキの低減やラインバランスの調整等)を実現することができる。つまり、サポートシステム60は、遠隔地から組立動作等を確認することができる。この点について、従来技術は、例えば、管理者等が組立の作業現場に行って組立動作等を確認する必要があった。これに対して、本実施形態に係る生産ナビゲーションシステム10は、管理者等が組立の作業現場に行かなくても、遠隔地から組立完了等を確認することができる。
(c)サポートシステム60は、遠隔地から作業時間にバラつきのある行程の動作を確認することができる。
(a)生産ナビゲーションシステム10は、マイク17で作業者の音声情報を取得することにより組立動作の完了を確認することもできる。
(a)生産ナビゲーションシステム10は、電動ドライバで締め付けが完了したことを確認することができる。
(b)生産ナビゲーションシステム10は、電動ドライバのトルクが異なる場合に、所望の電動ドライバの選択を作業者に指示することができる。また、生産ナビゲーションシステム10は、複数の電動ドライバが設けられている場合で、かつ、作業者が使用する電動ドライバの選択を間違えたときに、次工程に進まないように、表示情報としてエラーメッセージを表示して、作業者に注意を喚起することができる。
(c)生産ナビゲーションシステム10は、ネジの種類に合わせて、電流値を変更することにより、電動ドライバのトルクを自動的に調整することができる。
(a)生産ナビゲーションシステム10は、プロジェクタ31でプロジェクションマッピングして情報を提示したり、USBカメラ14で撮影した撮影画像の画像処理を行うことにより、低価格で、作業指示や生産状況の提示、注意喚起等の機能を実現することができる。
(b)生産ナビゲーションシステム10は、管理部71(図1参照)と表示情報作成部72(図1参照)と蓄積部73(図1参照)とを有しており、これらを用いることにより、製品の組立作業時に取得された作業データを蓄積部73に蓄積し、蓄積された作業データに基づいて管理部71で作業実績を管理し、表示情報作成部72で作業実績を表す表示情報を任意のタイミングで作成することを特徴とするデータ管理方法を実現することができる。また、サポートシステム60は、システム内に管理部71と表示情報作成部72と蓄積部73とが設けられた場合に、これらを用いることにより、同様のデータ管理方法を実現することができる。これにより、例えば、生産ナビゲーションシステム10やサポートシステム60は、作業現場における部品欠品の有無、ネジ締めや調整作業、試験結果等が良好であるか否かを確認することができる。
(c)生産ナビゲーションシステム10は、作業履歴の厳格化やIT化による効率の向上を実現することができる。
(d)生産ナビゲーションシステム10は、組立現場の作業時間をリアルタイムで表示することができる。これにより、短期間での作業の改善(例えば、作業時間のバラツキの低減やラインバランスの調整等)を実現することができる。
(e)生産ナビゲーションシステム10は、中間製造物である半製品に対して任意のタイミングで半製品コードを付与して、コード入力部19(図2参照)やキーボード等から入力することができる。そして、生産ナビゲーションシステム10やサポートシステム60は、入力されたコードに基づいて作業データと作業実績とを管理することができる。例えば、生産ナビゲーションシステム10やサポートシステム60は、作業データと最終製造物である完成品に対して付与された完成品コードと半製品コードとを関連付けて、蓄積部73(図1参照)の管理情報ファイルD11((図17参照))に登録することによって、任意のタイミングで関連付けされた製品に関する作業データを読み出すことができる。これにより、生産ナビゲーションシステム10やサポートシステム60は、例えば、最終製造物である完成品の完成品コードに基づいて、どの作業者がどの半製品を組み立てたのかという情報、半製品の組立時の作業動画像等をデータベースから読み出して検証することができる。また、生産ナビゲーションシステム10やサポートシステム60は、例えば、作業者IDに基づいて、そのIDの作業者の作業動画像等をデータベースから読み出し、そのIDの作業者の作業の良否等を検証することができる。
(f)生産ナビゲーションシステム10やサポートシステム60は、非熟練者の作業者の作業動画画像と熟練者の作業者の作業動画画像とを比較可能にディスプレイに表示することができる(図19C参照)。これにより、生産ナビゲーションシステム10やサポートシステム60は、各作業者が行った作業の課題(例えば、各工程において時間を要する要因、作業内容の適切性等)を容易に検証することができる。
(g)生産ナビゲーションシステム10やサポートシステム60は、製品の組立作業時にモーションキャプチャカメラ20で撮影された作業者の動画像に基づいて、作業者の動作を分析することができる(図20参照)。
(h)生産ナビゲーションシステム10は、部品のキット作業が不要になるため、部品の配膳作業や部品配膳者を削除することができる。そのため、生産ナビゲーションシステム10は、生産コストを低減することができる。
(i)生産ナビゲーションシステム10は、センサや電動ドライバ等からの情報を利用したり作業者の作業内容を解析したりすることにより、作業履歴を電子データとして自動的に残すことができる。これにより、生産ナビゲーションシステム10は、チェックシートの作成作業工数を削減すること(つまり、チェックシート(作業項目一覧リスト)に作業者毎に作業履歴を記入したり捺印やサインを行ったりする手間を削減すること)ができる。また、ペーパーレス化を促進することができる。そのため、これによっても、生産ナビゲーションシステム10は、生産コストを低減することができる。
(j)生産ナビゲーションシステム10は、作業者が入れ替わっても直ぐに対応することができる。
(k)表示情報作成部72(図1参照)は、表示情報として、製品の組立作業の各工程を表す工程情報と、各工程に要した時間情報とが含まれているグラフデータを作成して、表示することができる(例えば、図19B、図19D、図19E参照)。また、表示情報作成部72(図1参照)は、表示情報として、熟練者の作業動画画像と非熟練者の作業動画画像とを比較可能に表示する作業画像情報を作成して、表示することができる(例えば、図19C参照)。さらに、表示情報作成部72(図1参照)は、表示情報として、作業動画があり、かつ、様々な事項に関する詳細な解説が付された指示情報がある作業取得モードのナビゲーション情報と、作業動画がなく、かつ、比較的重要な事項に関する解説のみが付された指示情報がある熟練モードのナビゲーション情報と、を作成して、選択可能に表示することができる(図7A参照)。また、表示情報作成部72(図1参照)は、製品の組立作業時にモーションキャプチャカメラ20で撮影された作業者の動画像に基づいて、作業者の手の移動距離を特定して、表示情報として、動画像のフレーム情報と作業者の手の移動距離情報との相関関係を表すグラフデータを作成して、表示することができる(図20参照)。生産ナビゲーションシステム10やサポートシステム60は、システム内にこのような表示情報作成部72(図1参照)が設けられることにより、製品の組立作業を効率よく支援することができる。
(a)生産ナビゲーションシステム10は、USBカメラ14等を追加することができる。これにより、生産ナビゲーションシステム10は、例えば銘板欠品の有無等を確認することもできる。
(b)生産ナビゲーションシステム10は、マイク17やスピーカ18を追加することができる。これにより、生産ナビゲーションシステム10は、音声認識の精度や音声指示の適格性を向上させることができる。
(c)生産ナビゲーションシステム10は、各種のプログラム(例えば、生産ナビゲーションシステム10の制御プログラム、画像解析プログラム、音声認識プログラム等)は、適宜更新することができる。
(d)生産ナビゲーションシステム10は、別途、照明装置を作業台13の周囲に備えるようにしてもよい。これにより、作業台13の周囲の明るさが場所や時間帯等で変化する場合であっても、生産ナビゲーションシステム10は、良好な明るさの撮影画像を取得することができ、撮影画像の解析精度を向上させることができる。
例えば、前記した実施形態は、本発明の要旨を分かり易く説明するために詳細に説明したものである。そのため、本発明は、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されるものではない。また、本発明は、ある構成要素に他の構成要素を追加したり、一部の構成要素を他の構成要素に変更したりすることができる。また、本発明は、一部の構成要素を削除することもできる。
[付記]
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。
(1)
部品を載置する複数の部品載置部が設けられた棚と、
作業者に表示情報を提示する表示部と、
作業者を撮影する撮影部と、
表示部の動作を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記撮影部で撮影された作業者の特定部位の位置に応じて、前記表示部に表示させる表示情報を決定する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(2)
上記(1)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記棚にはコマンドの入力位置が予め設定されており、
前記制御装置は、作業者の手が入力位置に翳されたときに、入力位置に対応するコマンドに応じて表示情報を決定する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(3)
上記(1)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記棚には、複数の仕切板が設けられており、
それぞれの前記仕切板は、個々の前記部品載置部を区切るとともに、前記棚の前面から前方に突出するように、略鉛直方向に配置されている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(4)
上記(1)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記表示部の前記表示情報を表示する部位は、左右方向に延在するように前記棚の前面に斜めに傾斜して配置されている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(5)
上記(1)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記撮影部は、最上段の部品載置部の上方の位置で、かつ、前記棚の前面よりも前方の位置に配置されている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(6)
上記(1)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記撮影部の数は2台以上であり、
2台以上の前記撮影部が、左右方向に離れて配置されている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(7)
上記(1)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記表示情報には、採取する部品の個数情報が含まれている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(8)
上記(1)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記表示情報には、採取する部品が載置されている部品載置部の位置を指し示す矢印情報が含まれている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(9)
上記(1)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記制御装置は、作業者の手の色と前記表示部の前記表示情報を表示する部位の色との違いに基づいて、前記撮影部で撮影された撮影画像の中から、作業者の手を検出する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(10)
上記(9)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記表示部の前記表示情報を表示する部位の色は、白色系である
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(11)
上記(1)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記制御装置は、作業者の手の検出情報に応じて、表示情報を決定する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(12)
上記(1)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記制御装置は、手を入れるべき部品載置部を間違った場合に、エラー表示情報を提示する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(13)
上記(1)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記制御装置は、左側の撮影部で撮影された左撮影画像と右側の撮影部で撮影された右撮影画像とのアンド条件に基づいて、作業者の手の位置を検出する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(14)
上記(13)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記制御装置は、前記棚に設けられた個々の前記部品載置部に対応して横方向と縦方向のマスを設定し、各マスに対する作業者の手の位置に応じて、各マスにおける手の位置を確定する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(15)
上記(1)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記撮影部の配置位置よりも前方の位置に、組立ツールの吊下部が設けられている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(16)
部品を載置する複数の部品載置部が設けられた棚と、
表示情報を投影するプロジェクタと、
前記プロジェクタから投影された前記表示情報を前記棚に設けられた投影部に反射させるミラーと、を有している
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(17)
上記(16)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記プロジェクタは、前記部品載置部の上方に、前記表示情報として、採取する部品が載置されている部品載置部の位置を指し示す情報を表示する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(18)
上記(16)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記プロジェクタは、前記表示情報として、製品の組立作業を表す動画像、マニュアル画像、部品の個数情報、前記部品載置部の位置を指し示す矢印情報、及び、製品の組立工程情報の中の少なくとも1つ以上を投影することができる
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(19)
上記(16)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記投影部は、左右方向に延在するように前記棚の前面に配置された板状部材で構成されており、
前記板状部材の数を増やすことにより、前記表示情報を複数箇所に同時に表示すること
ができる
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(20)
上記(16)に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記投影部は、左右方向に延在するように前記棚の前面に配置された縦幅の異なる複数種類の板状部材と、前記棚の前方に配置された作業台の台面と、によって構成されている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
(21)
製品の組立作業時に生産ナビゲーションシステムで撮影された撮影画像を含む、製品の組立作業の作業データを保存する保存部と、
前記生産ナビゲーションシステムで表示情報として表示されるナビゲーション情報を前記生産ナビゲーションシステムに提供する提供部と、を有する
ことを特徴とするサポートシステム。
(22)
製品の組立作業時に取得された作業データを蓄積部に蓄積し、
蓄積された前記作業データに基づいて管理部で作業実績を管理し、
表示情報作成部で前記作業実績を表す表示情報を任意のタイミングで作成する
ことを特徴とするデータ管理方法。
(23)
上記(22)に記載のデータ管理方法において、
前記管理部は、コード入力部から入力されたコードに基づいて前記作業データと前記作業実績とを管理する
ことを特徴とするデータ管理方法。
(24)
上記(22)に記載のデータ管理方法において、
前記管理部は、
前記作業データと最終製造物である完成品に対して付与された完成品コードと中間製造物である半製品に対して任意のタイミングで付与された半製品コードとを関連付けて、前記蓄積部の管理情報ファイルに登録する
ことを特徴とするデータ管理方法。
(25)
上記(22)に記載のデータ管理方法において、
前記表示情報作成部は、前記表示情報として、製品の組立作業の各工程を表す工程情報と、各工程に要した時間情報とが含まれているグラフデータを作成する
ことを特徴とするデータ管理方法。
(26)
上記(22)に記載のデータ管理方法において、
前記表示情報作成部は、前記表示情報として、熟練者の作業動画画像と非熟練者の作業動画画像とを比較可能に表示する作業画像情報を作成する
ことを特徴とするデータ管理方法。
(27)
上記(22)に記載のデータ管理方法において、
前記表示情報作成部は、前記表示情報として、作業動画がある作業習得モードのナビゲーション情報と、作業動画のない熟練モードのナビゲーション情報と、を作成する
ことを特徴とするデータ管理方法。
(28)
上記(22)に記載のデータ管理方法において、
前記表示情報作成部は、製品の組立作業時にモーションキャプチャカメラで撮影された作業者の動画像に基づいて、作業者の手の移動距離を特定して、前記表示情報として、動画像のフレーム情報と作業者の手の移動距離情報との相関関係を表すグラフデータを作成
する
ことを特徴とするデータ管理方法。
11 制御装置(PC)
11a データベース(蓄積部)
12 棚(部品倉庫)
13 作業台
14(14a,14b) 撮影部(USBカメラ)
15 表示機構(表示部)
16(16a,16b) ディスプレイ
17 マイク
18 スピーカ
19 コード入力部
20 モーションキャプチャカメラ
21(21a,21b,21c,21d) 部品載置部
22(22a,22b,22c,22d) 仕切板
22aa,22ab,22ac,22ad 傾斜面
23 コマンド入力部
31 プロジェクタ
32 ミラー
33,34 板状部材(投影部)
40 トレイ
41 部品
44 支持フレーム
45 レール(吊下部)
46 組立ツール(電動ドライバ)
60 サポートシステム
61 データ収集装置
62 データ処理装置
63 サポート装置(PC)
71 管理部
72 表示情報作成部
73 蓄積部
81 取得部
82 保存部
83 解析部
84 提供部
DP 撮像データ
D1 マスタ画像取得
D2 撮影画像取得
D3 2値化処理
D11 管理情報ファイル
Gu ガイダンス
Mk マーク
P0 重心検出
R1,R2,R3 位置検出
P1 位置
Claims (19)
- 部品を載置する複数の部品載置部が設けられた棚と、
作業者に表示情報を提示する表示部と、
作業者を撮影する撮影部と、
前記作業者が映っていない状態の前記棚の第1画像が記憶される記憶部と、
前記表示部の動作を制御する制御装置と、を有し、
前記棚には、表示をリセットするためのリセットコマンドの入力位置、表示を決定するためのリターンコマンドの入力位置、及び、メニューを選択するためのメニュー選択コマンドの入力位置が予め設定されており、
前記制御装置は、前記作業者が作業中に前記撮影部で撮影された第2画像と、前記第1画像に基づいて検出した特定部位の位置に応じて、前記表示部に表示させる表示情報を決定するとともに、前記作業者の手が入力位置に翳されたときに、当該作業者の手が翳された入力位置に対応する対応コマンドに応じて表示情報を決定するものであって、当該対応コマンドがリセットコマンドである場合に表示情報の表示をリセットし、当該対応コマンドがリターンコマンドである場合に表示情報の表示を決定する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項1に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記棚には、さらに、組立を確認するための組立確認コマンドの入力位置が予め設定されている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項1に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記棚には、複数の仕切板が設けられており、
それぞれの前記仕切板は、個々の前記部品載置部を区切るとともに、前記棚の前面から前方に突出するように、略鉛直方向に配置されている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項1に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記表示部の前記表示情報を表示する部位は、左右方向に延在するように前記棚の前面に斜めに傾斜して配置されている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項1に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記撮影部は、最上段の部品載置部の上方の位置で、かつ、前記棚の前面よりも前方の位置に配置されている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項1に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記撮影部の数は2台以上であり、
2台以上の前記撮影部が、左右方向に離れて配置されている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項1に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記表示情報には、採取する部品の個数情報が含まれている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項1に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記表示情報には、採取する部品が載置されている部品載置部の位置を指し示す矢印情報が含まれている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項1に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記制御装置は、作業者の手の色と前記表示部の前記表示情報を表示する部位の色との違いに基づいて、前記撮影部で撮影された撮影画像の中から、作業者の手を検出する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項9に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記表示部の前記表示情報を表示する部位の色は、白色系である
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項1に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記制御装置は、作業者の手の検出情報に応じて、表示情報を決定する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項1に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記制御装置は、手を入れるべき部品載置部を間違った場合に、エラー表示情報を提示する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項1に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記制御装置は、左側の撮影部で撮影された左撮影画像と右側の撮影部で撮影された右撮影画像とのアンド条件に基づいて、作業者の手の位置を検出する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項13に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記制御装置は、前記棚に設けられた個々の前記部品載置部に対応して横方向と縦方向のマスを設定し、各マスに対する作業者の手の位置に応じて、各マスにおける手の位置を確定する
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項1に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記撮影部の配置位置よりも前方の位置に、組立ツールの吊下部が設けられている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項1に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記表示部は、
表示情報を投影するプロジェクタと、
前記棚に設けられた投影部と、
前記プロジェクタから投影された前記表示情報を前記投影部に反射させるミラーと、を有している
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項16に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記プロジェクタは、前記表示情報として、製品の組立作業を表す動画像、マニュアル画像、部品の個数情報、前記部品載置部の位置を指し示す矢印情報、及び、製品の組立工程情報の中の少なくとも1つ以上を投影することができる
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項16に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記投影部は、左右方向に延在するように前記棚の前面に配置された板状部材で構成されており、
前記板状部材の数を増やすことにより、前記表示情報を複数箇所に同時に表示することができる
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。 - 請求項16に記載の生産ナビゲーションシステムにおいて、
前記投影部は、左右方向に延在するように前記棚の前面に配置された縦幅の異なる複数種類の板状部材と、前記棚の前方に配置された作業台の台面と、によって構成されている
ことを特徴とする生産ナビゲーションシステム。
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