JP7338965B2

JP7338965B2 - 監視システム

Info

Publication number: JP7338965B2
Application number: JP2018228159A
Authority: JP
Inventors: 匡渥美
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2023-09-05
Anticipated expiration: 2038-12-05
Also published as: CN111275281A; JP2020091643A

Description

本発明は、フロア内の監視対象を監視する監視システムに関する。

従来、製造ラインの各工程で製造物の状況を監視するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のシステムでは、製造物や製造物を載せた無人搬送車にＩＤプレートが取り付けられ、ＩＤプレートを利用して、各工程で製造物に対して適切な処理が実施される。例えば、ＩＤプレートに各工程での処理内容が記憶されており、各工程ではＩＤプレートから読み込んだ処理内容で製造物に対する処理内容を認識している。また、製造物が完成するまでにライン内で発生した不具合は、ＩＤプレートに書き込まれて解析データとして使用されている。

特開平０４－２８３０５８号公報

しかしながら、特許文献１の記載のシステムでは、ＩＤプレートによって製造ラインや製造物の状況を確認できるものの、フロア全体の状況を把握することができない。このため、製造設備の処理能力やオペレータの処理能力を十分に生かしきれておらず、生産性を向上させることはできない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、製造設備の処理能力やオペレータの処理能力を生かして生産性を向上させることができる監視システムを提供することを目的の１つとする。

本発明の第１の態様の監視システムは、縫製工場及び／又は縫製作業場所のフロア内に設置された縫製設備、及び、当該縫製設備で作業するオペレータを監視対象にした監視システムであって、前記縫製設備で前記オペレータの処理能力を検出する検出装置と、前記縫製設備及び前記オペレータの処理能力を管理する管理装置とを備え、前記管理装置は、前記縫製設備を用いた前記オペレータの処理能力を取得する処理能力取得部と、前記縫製設備の処理能力と前記オペレータの処理能力のマッチングを判定するマッチング判定部とを有し、前記縫製設備はミシンであり、前記ミシンの処理能力が前記ミシンの最大縫い速度であり、前記オペレータの処理能力が前記ミシンを使用したときの前記オペレータの縫い速度である、ことを特徴とする。
本発明の第２の態様の監視システムは、縫製工場及び／又は縫製作業場所のフロア内に設置された縫製設備、及び、当該縫製設備で作業するオペレータを監視対象にし、前記縫製設備を含む固定設備及び前記オペレータを含む移動体を前記監視対象にし、且つ、前記フロア内に構築された縫製ラインで搬送される縫製物を含む移動体を前記監視対象にした監視システムであって、前記監視対象を認識して認識情報を出力する認識装置と、前記縫製設備で前記オペレータの処理能力を検出する検出装置と、前記縫製設備及び前記オペレータの処理能力を管理する管理装置とを備え、前記管理装置は、前記認識情報から前記監視対象の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記認識情報から前記監視対象の種別情報を取得する種別情報取得部と、前記監視対象毎に前記位置情報と前記種別情報を関連付けて管理する情報管理部とを有し、前記認識装置は、前記縫製物に付されたタグを読み取ってタグ情報を前記認識情報として出力する読取器であり、前記管理装置は、前記位置情報取得部で前記タグ情報から前記縫製物が存在する前記縫製ラインの工程を前記位置情報として取得し、前記情報管理部で前記縫製ラインの工程毎に前記縫製物の数量を管理する、ことを特徴とする。

第１、第２の態様によれば、縫製工場及び／又は縫製作業場所のフロア内の縫製設備及びオペレータの処理能力を管理することで、縫製設備及びオペレータの処理能力を考慮した人員配置にすることができる。よって、縫製設備及びオペレータの処理能力を互いに引き出して、生産性を向上させることができる。また、オペレータの処理能力から成長具合を確認することができ、オペレータの処理能力の成長に応じて、縫製設備に対するオペレータの割り当てを柔軟に変更することができる。また、第１の態様によれば、オペレータの技量にあった性能の製造設備を適切に割り当てて生産性を向上させることができるとともに、オペレータの技量にあった縫い速度でミシンを動かすことができ、オペレータに快適に作業をさせることができる。また、第２の態様によれば、監視対象としてフロア内に設置された固定設備やフロア内を移動する移動体の位置が特定されるので、フロア内の設備レイアウトや移動体の移動状況等からフロア全体の状況を容易に把握することができる。また、第２の態様によれば、固定設備及び移動体の種別毎にフロア内の設備レイアウトや移動体の移動状況等を把握することができる。また、第２の態様によれば、製造ラインの各工程で製造物の数量を管理して、製造ラインにおける製造物の停滞箇所を把握することができる。

本発明の一態様の監視システムにおいて、前記マッチング判定部は、前記ミシンの最大縫い速度と前記オペレータの縫い速度の乖離量が許容範囲か否かに応じてマッチングを判定する。この構成によれば、ミシンの最大縫い速度とオペレータの縫い速度に応じて適切にマッチングすることができる。

本発明の一態様の監視システムにおいて、前記管理装置は、前記監視対象から状態情報を取得する状態情報取得部を有し、前記監視対象毎に位置情報と種別情報に状態情報を関連付けて管理する。この構成によれば、固定設備及び移動体の種別毎にフロア内の設備レイアウトや移動体の移動状況に加えて、各固定設備や各移動体の動作状況等を把握することができる。

本発明の一態様の監視システムにおいて、前記管理装置は、前記監視対象に対応したアイコンを位置情報で示す位置に配置したフロアマップを作成するマップ作成部を有する。この構成によれば、監視対象のアイコンが表示されたフロアマップが自動的に作成されるため、フロアマップを視認することでフロア内の監視対象を直感的に把握することができる。

本発明によれば、製造設備及び前記オペレータの処理能力を管理することで、製造設備の処理能力やオペレータの処理能力を生かして生産性を向上させることができる。

本実施の形態の縫製工場の全体模式図である。本実施の形態の監視システムのブロック図である。本実施の形態の管理テーブルの一例である。本実施の形態のアイコンテーブルの一例である。本実施の形態のフロアマップの一例である。本実施の形態のマップ作成方法のフローチャートである。本実施の形態のマッチング判定方法のフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態の監視システムを採用した縫製工場について説明する。図１は、本実施の形態の縫製工場の全体模式図である。なお、本実施の形態の監視システムは、衣服が製造される縫製工場に限らず、小規模の作業場から大規模な製造所までの様々な施設に適用されてもよい。

図１に示すように、縫製工場のフロアには、検反工程、延反工程、裁断工程、縫製工程、仕上げ工程、検査工程、梱包工程、出荷工程によって製造ラインが構築されている。製造ラインに資材が搬入されて、各工程で資材に対して各種処理が施されることで衣類等の製品が製造される。各工程には、各種の製造設備１０が設置されると共に各製造設備１０で作業する作業員１３が割り当てられている。複数の工程間でＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）１４が動かされており、ＡＧＶ１４によって資材等が工程間で無人搬送されている。

製造ラインでは、検反工程の検反設備１０Ａで縫製対象となる生地の傷や汚れが検査され、延反工程の延反設備１０Ｂで型入れや型置きし易い状態に生地が広げられる。裁断工程の裁断設備１０Ｃで生地が各種パーツに裁断され、縫製工程の縫製設備１０Ｄで複数台のミシン１１によって各種パーツが縫い合わされて、仕上げ工程の仕上げ設備１０Ｅで縫い上がった縫製物にアイロンがかけられる。そして、検査工程の検査設備１０Ｆで縫製物の目飛びやボタン付け等が検査されて、梱包工程の梱包設備１０Ｇで縫製物が梱包されて製品として出荷設備１０Ｈから出荷される。

また、製造ラインの周辺には資材置き場１５、デザインルーム１６、サンプルルーム１８、作業台２１、出荷倉庫２２が設けられている。資材置き場１５には生地等の資材やボタン等の副資材が保管されており、資材やボタン等の数量が管理されている。デザインルーム１６にはＣＡＤ用のコンピュータ１７が設置されており、コンピュータ１７によって衣類のデザインデータが生成されている。サンプルルーム１８にはサンプル用のミシン１９が設置されており、サンプルルーム１８で調整された糸のテンションや押え圧等が本番用のミシン１１に設定される。出荷倉庫２２には梱包済みの製品が保管されており、製品の出荷数が管理されている。

また、フロア内には掲示板２３が設置されており、掲示板２３には製品の生産計画や連絡事項等が表示されている。さらに、フロア内の空きスペースは予備ミシン２４のミシン置き場になっており、故障中のミシンや未使用のミシンが仮置きされている。ところで、フロア内には製造設備１０等の様々な固定設備が設置されていると共に、作業員や縫製物等の様々な移動体がフロア内を移動している。このため、フロア内を見渡しても、各製造設備１０の稼働状況、製造ラインの進捗状況、作業員の作業状況、ミシンの台数等のフロア全体の状況を把握することが難しい。

例えば、製造ラインの生産効率が悪化したときに、フロア内を探し回っても原因を見つけられるとは限らない。製造ラインの生産効率悪化の原因は、製造設備１０の故障、資材待ちによる遅延等だけではなく、オペレータのパフォーマンスの低下のような人的要因も含まれている。そこで、本実施の形態では、フロア内の製造設備１０及びオペレータの処理能力を管理するようにしている。製造設備１０及びオペレータの処理能力を管理して、製造設備とオペレータの処理能力をマッチングすることで、製造設備及びオペレータの処理能力を互いに引き出させて生産性を向上させることが可能になっている。

以下、図２から図５を参照して、監視システムの制御構成について説明する。図２は、本実施の形態の監視システムのブロック図である。図３は、本実施の形態の管理テーブルの一例である。図４は、本実施の形態のアイコンテーブルの一例である。図５は、本実施の形態のフロアマップの一例である。

図２に示すように、監視システム３０は、フロア内に設置された固定設備３２及びフロア内で移動する移動体３３を監視対象３１として監視するものであり、様々な認識装置４０を管理装置５０に接続して構成されている。ここでは、固定設備３２として検反設備、延反設備、裁断設備、縫製設備、仕上げ設備、検査設備、梱包設備、出荷設備等の製造設備１０の他、ミシン１１、コンピュータ１７、作業台２１、掲示板２３が監視対象３１に指定されている。また、移動体３３として作業員１３、ＡＧＶ１４、タブレット端末２５、製造物２６が監視対象３１に指定されている。

認識装置４０は、監視対象３１を認識して認識情報を出力するものであり、設置カメラ４１、ドローン４２、読取器４３等で構成されている。設置カメラ４１は、監視対象３１を撮像範囲に捉えて、認識情報として撮像画像を管理装置５０に出力している。ドローン４２は、既定ルートを飛行しながら監視対象３１を撮像範囲に捉えて、認識情報として撮像画像を管理装置５０に出力している。読取器４３は、いわゆるハンディターミナルであり、例えば、各工程で製造物２６に付されたタグを読み取って、認識情報としてタグ情報を管理装置５０に出力している。

また、認識装置４０は、ＡＧＶ１４にカメラを設置して構成されてもよい。この場合、監視対象であるＡＧＶ１４で他の監視対象３１を撮像範囲に捉えて、認識情報として撮像画像を管理装置５０に出力する。ＡＧＶ１４は、ステーションを基準に自身の移動位置を認識しているため、自身の位置情報を認識情報として管理装置５０に出力してもよい。認識装置４０は、ビーコン（不図示）とレシーバ（不図示）で構成されてもよい。この場合、各監視対象３１にビーコン（不図示）を設置し、ビーコンからの電波をレシーバで受信して、認識情報としてビーコンからの電波を管理装置５０に出力する。

管理装置５０には、位置情報取得部５１と、種別情報取得部５２と、状態情報取得部５３と、疲労度判別部５４と、情報管理部５５と、マップ作成部５６と、処理能力取得部５７と、マッチング判定部５８とが設けられている。位置情報取得部５１は、認識装置４０から認識情報を受信し、認識情報から監視対象３１の位置情報を取得している。例えば、認識情報が撮像画像の場合には、予めフロア内を撮像した基準画像と監視対象３１の撮像画像のマッチングによって認識装置４０の位置情報が推定される。この場合、監視対象３１か否かは、撮像画像に監視対象３１の特徴部分やマーク等が含まれるか否かに応じて判別される。

また、認識情報がタグ情報の場合には、監視対象３１である製造物２６のタグに製造ラインでの進捗状況が書き込まれており、製造物２６が存在する製造ラインの工程が位置情報として取得される。認識情報がビーコンからの電波の場合には、ビーコンからの電波強度が強い位置が位置情報として検出される。

種別情報取得部５２は、認識装置４０から認識情報を受信し、認識情報から監視対象３１の種別情報を取得している。例えば、認識情報が撮像画像の場合には、撮像画像に含まれた監視対象３１の特徴部分やマーク等によって監視対象３１の種別が判断される。また、認識情報が撮像画像の場合には、ディープラーニングによって監視対象３１の形状を学習しておくことで、撮像画像に含まれた監視対象３１の種別が判断されてもよい。また、認識情報がタグ情報やビーコンからの電波の場合には、タグ情報や電波信号に含まれた種別情報によって監視対象３１の種別が判断される。

また、監視対象３１が製造設備１０の場合には、種別情報として製造設備１０の設備種別が取得される。設備種別は、例えば、検反設備、延反設備、裁断設備、縫製設備、仕上げ設備、検査設備、梱包設備、出荷設備である。監視対象３１が作業員１３の場合には、種別情報として作業員１３の業務種別が取得される。業務種別は、例えば、オペレータ、メカニック、ライン長である。監視対象３１が製造物２６の場合には、種別情報として製造物２６の品番が取得される。これにより、設備種別毎の設備レイアウト、業務種別毎の作業員の作業状況、製造ラインの製造品番、ミシン１１の台数等を把握することができる。

状態情報取得部５３は、各製造設備１０から稼働状態を示す稼働情報を状態情報として取得している。稼働情報には、例えば、製造設備１０の電源ＯＮ、稼働中、停止中、電源ＯＦＦ、異常状態が含まれている。縫製設備１０Ｄ内の各ミシン１１の稼働状態が異常な場合には、メカニックに整備させることもできるし、空きスペースに置かれた予備ミシン２４に交換することもできる（図１参照）。なお、予備ミシン２４には電源が入っていないが、エナジーハーベスティング技術（環境発電技術）を用いることで、予備ミシン２４の状態情報が状態情報取得部５３に通知されてもよい。

また、状態情報取得部５３は、作業員１３に取り付けた体調センサ４５で測定した体調情報を状態情報として取得している。体調情報には、例えば、作業員１３の脈拍、体温、血圧のいずれかが含まれている。疲労が大きいと脈拍、体温、血圧が普段の平均よりも高くなる傾向があるため、疲労度判別部５４では、脈拍、体温、血圧のいずれか、又は任意に組み合わせにより作業員１３の疲労度が正常、疲労小、疲労大、異常に判別される。この場合、疲労度に応じた複数の閾値が設けられており、極限状態の閾値を超えたときに作業員１３の体調が異常であると判別される。

体調情報には脳波が含まれていてもよく、脳波によって作業員１３のストレスや集中度を把握することも可能である。疲労度判別部５４は、体調センサ４５から取得した体調情報に加えて、作業員１３の残業時間やミシン１１等の機械を動かした作業時間を考慮して疲労度を判別してもよい。なお、体調センサ４５は、作業員１３に取り付けられた接触式のセンサに限らず、サーモグラフィのような非接触式のセンサでもよい。このように、管理装置５０で作業員１３の体調を管理することによって、体調に応じて作業員１３の作業時間や作業内容等を柔軟に変更することができる。

なお、状態情報取得部５３は、状態情報として製造設備１０の稼働情報や作業員１３の体調情報を取得する構成に限定されない。状態情報取得部５３は、監視対象３１から状態情報を取得する構成であればよい。例えば、製造設備１０及び作業員１３以外の監視対象３１であるコンピュータ１７、ＡＧＶ１４、タブレット端末２５、掲示板２３の動作状況を状態情報として取得してもよいし、フロア内の作業台２１の空き状況を状態情報として取得してもよい。これにより、製造設備１０及び作業員１３以外の監視対象３１の動作状況や作業台２１の空き状況を把握することができる。

情報管理部５５は、監視対象３１毎に位置情報と各種情報を関連付けて管理している。監視対象３１が製造設備１０の場合には、製造設備１０毎に位置情報及び種別情報に稼働情報を関連付けて管理している。製造設備１０の設備レイアウトに稼働状態を関連付けることで、フロア内で稼働状態が異常な製造設備１０の設置場所を把握することができる。監視対象３１が作業員１３の場合には、作業員１３毎に位置情報及び種別情報に体調情報を関連付けて管理している。作業員１３の位置や業務に体調を関連付けることで、フロア内で体調が悪い作業員１３の作業場所を把握すると共に、体調が悪い作業員１３の代わりを同じ業務の作業員１３から探し出すことができる。

監視対象３１が製造ラインで搬送される製造物２６の場合には、製造物２６の位置情報として製造ラインの工程を取得して、製造ラインの工程毎に製造物２６の数量を管理している。これにより、製造ラインの工程毎の製造物２６の数量を確認することで、製造ラインにおける停滞箇所を把握することができる。また、監視対象３１がコンピュータ１７、ＡＧＶ１４、タブレット端末２５、掲示板２３、作業台２１の場合には、位置情報に各種の状態情報を関連付けて管理してもよい。さらに、情報管理部５５は、資材置き場の資材や副資材の在庫や出荷倉庫の製品在庫を管理してもよい。

具体的には、図３に示すように、情報管理部５５では管理テーブルが作成されている。管理テーブルには製造設備１０の識別番号としてシリアルナンバーが登録され、シリアルナンバー毎に位置座標、設備種別、稼働状態が管理されている。例えば、シリアルナンバーＡ００１１に示す位置座標（Ｘ_３、Ｙ_３）に設置されたミシンの稼働状態の異常を把握することができる。また、管理テーブルには作業員の識別番号として社員番号が登録されており、社員番号毎に位置座標、業務種別、体調が管理されている。例えば、社員番号Ｂ０００２に示す位置座標（Ｘ_５、Ｙ_５）のオペレータの体調不良を把握することができる。

また、管理テーブルには位置情報として製造ラインの工程が登録されており、製造ラインの工程毎に製造物の各品番の数量が管理されている。例えば、工程Ｃでは品番１の製造物の数量が多く、工程Ｃで製造ラインが停滞していることを把握することができる。また、管理テーブルにはコンピュータの識別番号としてシリアルナンバーが登録されており、シリアルナンバー毎に位置座標及び動作状態が管理されている。例えば、シリアルナンバーＣ０００１に示す位置座標（Ｘ_６、Ｙ_６）のコンピュータが動作中であることを把握することができる。

また、管理テーブルにはＡＧＶの識別番号としてシリアルナンバーが登録されており、シリアルナンバー毎に位置座標及び動作状態が管理されている。例えば、シリアルナンバーＤ０００２に示す位置座標（Ｘ_８、Ｙ_８）でＡＧＶが待機中であることを把握することができる。また、管理テーブルにはタブレット端末の識別番号としてシリアルナンバーが登録されており、シリアルナンバー毎に位置座標及び使用状況が管理されている。例えば、シリアルナンバーＥ０００２に示す位置座標（Ｘ_１０、Ｙ_１０）で作業員にタブレットが使用されていることを把握することができる。

また、管理テーブルには、掲示板の識別番号としてシリアルナンバーが登録されており、シリアルナンバー毎に位置座標及び表示状態が管理されている。例えば、シリアルナンバーＦ０００１に示す位置座標（Ｘ_１１、Ｙ_１１）の掲示板の表示中であることを把握することができる。また、管理テーブルには、作業台の識別番号として台番号が登録されており、台番号毎に位置座標及び空き状況が管理されている。例えば、台番号Ｇ０００１に示す位置座標（Ｘ_１２、Ｙ_１２）の作業台が使用中であり、台番号Ｇ０００２に示す位置座標（Ｘ_１３、Ｙ_１３）の作業台が空いていることを把握することができる。

また、管理テーブルには、在庫置き場に置かれた資材及び副資材毎に数量が管理されると共に、出荷倉庫に置かれた製品の数量が品番毎に管理されている。例えば、資材として生地のロール数、副資材としてボタンや糸等の個数、製品として衣類の個数が管理されている。これら資材及び副資材の残数から資材や副資材の調達タイミングが調整され、製品の残数から生産量が調整される。なお、資材及び副資材毎に数量及び製品の数量は手動で入力されてもよいし、在庫置き場や出荷倉庫の管理デバイスから自動的に取得されてもよい。

図２に戻り、管理装置５０のマップ作成部５６は、監視対象３１のアイコンを位置情報に示す位置に配置したフロアマップを作成している。マップ作成部５６は、アイコンテーブルを参照して監視対象３１の種別情報と状態情報に対応したアイコンを選択する。そして、監視対象３１の実際の位置座標を、予め用意したフロア画像内の位置座標に変換して、このフロア画像内の位置座標にアイコンを表示することでフロアマップを自動的に作成している。監視対象３１を示すアイコンが表示されたフロアマップが自動的に作成されるため、フロアマップを視認することでフロア内の監視対象３１の位置や種別を直感的に把握することができる。

具体的には、図４に示すように、アイコンテーブルには、監視対象毎にアイコンが用意されている。例えば、アイコンテーブルには、製造設備として、検反設備、延反設備、裁断設備、縫製設備、仕上げ設備、検査設備、梱包設備、出荷設備のアイコンＩ１－Ｉ８が登録され、縫製設備の製造装置としてミシンのアイコンＩ９が登録されている。作業員として、オペレータ、メカニック、ライン長のアイコンＩ１０－Ｉ１２が登録されている。さらに、アイコンテーブルには、製造物、コンピュータ、作業台、掲示板、ＡＧＶ、タブレット端末、資材、副資材、梱包済みの製品のアイコンＩ２１－Ｉ２９が登録されている。

また、各アイコンは状態に合わせて表示色が変更される。例えば、ミシンのアイコンＩ９は、電源ＯＮ、稼働中、停止中、電源ＯＦＦ、異常の稼働状態に合わせて５段階で表示色が変化される。作業員のアイコンＩ１０－Ｉ１２は、正常、疲労小、疲労大、異常の体調に合わせて４段階で表示色が変化される。また、製造物のアイコンＩ２１は、工程毎の製造物の数量に応じて表示枚数が変更される。製造物の数量が各工程の許容数量以内である場合には１枚の製造物のアイコンＩ２１が使用され、製造物の数量が各工程の許容数量を超える場合には複数枚の製造物を重ねたアイコンＩ３０が使用される。

そして、図５に示すように、種別情報と状態情報に基づいてアイコンテーブルから各種アイコンが選択されて、管理テーブルの位置情報に応じてフロア画像に各種アイコンが配置されてフロアマップが作成される。フロアマップを視認することで、フロア内の製造設備、作業員、製造物、コンピュータ、作業台、掲示板、ＡＧＶ、タブレット端末、資材、副資材、梱包済みの製品の位置を確認することができる。よって、フロア内の設備レイアウト、作業員の作業状況、製造ラインの進捗状況等のフロア全体の状況を容易に把握することができる。

例えば、縫製工程には複数枚の製造物を重ねたアイコンＩ３０が表示されているため、縫製工程で製造ラインが停滞していることを把握することができる。このとき、ミシンのアイコンＩ９の表示色からミシンは正常稼働しているが、オペレータのアイコンＩ１０の表示色からオペレータの処理速度が疲労によって低下していることを把握することができる。このように、フロアマップを視認することで、製造ラインに停滞が起きている場所を特定することができ、さらに製造ラインの停滞の原因がオペレータの疲労であることを特定することができる。

また、管理装置で位置情報、種別情報、状態情報を受信し続けており、フロアマップがリアルタイムで更新されている。この場合、固定設備と移動体とでアイコンの更新頻度を変更させてもよい。例えば、固定設備はフロア内で動かないため、フロア内を移動する移動体の更新頻度よりも固定設備の更新頻度を減らしてもよい。これにより、認識装置と固定設備の間の通信量を十分に抑えることができる。また、リアルタイムでフロアマップが更新されるため、フロアマップ内のアイコンの変化から現在のフロア全体の状況を把握して適切な対応を取ることができる。

図２に戻り、管理装置５０の処理能力取得部５７は、検出装置４６からオペレータの処理能力を取得している。例えば、検出装置４６は、製造設備１０としてオペレータがミシン１１を使用したときの縫い速度（モータ回転数）をオペレータの処理能力として検出している。また、検出装置４６は、オペレータの処理能力の検出に脳波を用いてもよい。脳波からオペレータのストレスや集中度を測定し、オペレータにとって負担がない縫い速度をオペレータの処理能力として検出する。これにより、製造設備１０においてオペレータにとって最も適した処理速度を求めることができる。なお、検出装置４６は、製造設備１０に内蔵された装置でもよいし、製造設備１０に外付けされた装置でもよい。

マッチング判定部５８は、製造設備１０の処理能力とオペレータの処理能力のマッチングを判定している。この場合、マッチング判定部５８は各製造設備１０の最大処理能力とオペレータの処理能力の乖離量が許容範囲か否かに基づいてマッチングを判定している。製造設備１０の最大処理能力とオペレータの処理能力の乖離量が許容範囲内であれば、製造設備１０及びオペレータが互いの処理能力が十分に引き出せていると判定される。製造設備１０の最大処理能力とオペレータの処理能力の乖離量が許容範囲外であれば、製造設備１０及びオペレータのいずれかの処理能力を十分に引き出せていないと判定される。

例えば、ミシン１１の最大縫い速度が８５００［ｓｔｉ／ｍｉｎ］で、許容範囲が±１０００［ｓｔｉ／ｍｉｎ］に設定されていると、縫い速度が８０００［ｓｔｉ／ｍｉｎ］のオペレータに対してはミシン１１がマッチしていると判定される。一方で、縫い速度が６０００［ｓｔｉ／ｍｉｎ］のオペレータに対してはミシン１１がミスマッチであると判定される。このため、ミシン１１の処理能力を生かせないと判定されたオペレータについては、最大縫い速度を抑えた別のミシン１１が割り当てられる。オペレータの技量にあった縫い速度でミシン１１を動かすことで、オペレータに快適に作業をさせることができる。

なお、製造設備１０の最大処理能力とオペレータの処理能力をフロアマップのアイコンに反映させてもよい。例えば、製造設備１０の最大縫い速度に応じてアイコンの表示色を変化させてもよいし、オペレータの縫い速度に応じてアイコンの表示色を変化させてもよい。これにより、フロアマップを視認することで、製造設備１０とオペレータの処理能力がマッチしているか否かを把握することができる。また、製造設備１０とオペレータの処理能力がミスマッチである場合には、フロアマップを視認しながらオペレータを配置変更することができる。

また、管理装置５０の位置情報取得部５１、種別情報取得部５２、状態情報取得部５３、疲労度判別部５４、情報管理部５５、マップ作成部５６、処理能力取得部５７、マッチング判定部５８は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等によって構成されている。メモリは、用途に応じてＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成され、装置全体を統括制御する制御プログラムの他、マップ作成方法、マッチング判定方法等の各種プログラムが格納されている。

以下、図６及び図７を参照して、本実施の形態のマップ作成方法のフローチャート、マッチング判定方法のフローチャートについて説明する。図６は、本実施の形態のマップ作成方法のフローチャートである。図７は、本実施の形態のマッチング判定方法のフローチャートである。なお、説明の便宜上、図２の符号を適宜使用して説明する。また、図７では製造設備としてミシンを例示して説明するが、製造設備はミシンに限定されるものではない。

先ず、マップ作成方法について説明する。図６に示すように、認識装置４０から出力された監視対象３１の認識情報が管理装置５０に取得される（ステップＳ０１）。例えば、設置カメラ４１やドローン４２から出力された監視対象３１の撮像画像が認識情報として取得され、読取器４３から出力された製造物２６のタグ情報が認識情報として取得される。次に、位置情報取得部５１によって認識情報から監視対象３１の位置情報が取得される（ステップＳ０２）。例えば、カメラ画像測位法によって撮像画像から監視対象３１の位置情報が取得され、タグ情報から製造物２６が存在する工程が位置情報として取得される。

次に、種別情報取得部５２によって認識情報から監視対象３１の種別情報が取得される（ステップＳ０３）。例えば、撮像画像に含まれる特徴部分等からの監視対象３１の種別が判断され、タグ情報に含まれる品番から製造物２６の種別が判断される。次に、状態情報取得部５３によって監視対象３１から状態情報が取得される（ステップＳ０４）。例えば、製造設備１０から稼働状態が状態情報として取得され、体調センサ４５から作業員１３の体調が状態情報として取得される。なお、ステップＳ０２－Ｓ０４の処理順序は変更可能であり、さらにステップＳ０２－Ｓ０４の処理は同時に実施されてもよい。

次に、情報管理部５５によって監視対象３１毎に各種情報が管理テーブルに登録される（ステップＳ０５）。例えば、製造設備１０毎に位置情報、種別情報、稼働情報が関連付けて管理され、作業員１３毎に位置情報、種別情報、体調情報が関連付けて管理され、製造ラインの工程毎に製造物２６の数量が管理される。次に、マップ作成部５６によって監視対象３１の種別情報や稼働情報に基づいてアイコンテーブルからアイコンが選択される（ステップＳ０６）。例えば、稼働中のミシン１１のアイコンが選択されると共に、正常時の作業員１３のアイコンが選択される。

そして、マップ作成部５６で監視対象３１の位置情報に応じてフロア画像に各種アイコンが配置されてフロアマップが作成される（ステップＳ０７）。これにより、フロアマップに設備レイアウトが表示されると共に作業員１３の作業状況や製造ラインの進捗状況が表示される。このように、フロアマップに表示されたアイコンからフロア全体をリアルタイムに監視することができる。例えば、フロアマップから稼働状態が異常な製造設備１０、体調不良の作業員１３、製造ラインの停滞状況を把握して、状況に合わせて適切な対応を取ることが可能になっている。

続いて、マッチング判定方法について説明する。図７に示すように、処理能力取得部５７によってオペレータの処理能力が取得される（ステップＳ１１）。この場合、オペレータがミシン１１を使用したときの縫い速度が処理能力として取得される。なお、オペレータの脳波を測定して、オペレータにストレスが生じない縫い速度が処理能力として使用されてもよい。次に、予め設定されたミシン１１の最大縫い速度とオペレータの縫い速度の乖離量が算出される（ステップＳ１２）。ミシン１１の最大縫い速度は予め管理装置５０に設定されてもよいし、処理能力取得部５７でミシン１１から取得されてもよい。

次に、マッチング判定部５８によってミシン１１の最大縫い速度とオペレータの縫い速度の乖離量が許容範囲か否かが判定される（ステップＳ１３）。乖離量が許容範囲内である場合には（ステップＳ１３でＹｅｓ）、ミシン１１とオペレータの処理能力がマッチしていると判定される（ステップＳ１４）。一方で、乖離量が許容範囲外である場合には（ステップＳ１３でＮｏ）、ミシン１１とオペレータの処理能力がミスマッチであると判定される（ステップＳ１５）。この判定結果に基づいて性能が高いミシンに技量が高いオペレータを割り当てることで、製造ライン全体の生産性を向上させることができる。

以上のように、本実施の形態の監視システム３０では、フロア内の製造設備１０及びオペレータの処理能力を管理することで、製造設備１０及びオペレータの処理能力を考慮した人員配置にすることができる。よって、製造設備１０及びオペレータの処理能力を互いに引き出して、生産性を向上させることができる。また、オペレータの処理能力から成長具合を確認することができ、オペレータの処理能力の成長に応じて、製造設備１０に対するオペレータの割り当てを柔軟に変更することができる。

なお、本実施の形態において、監視システムを縫製工場に適用した構成について説明したが、この構成に限定されない。監視システムは、フロア内の製造設備及び製造設備で作業するオペレータを監視可能な施設に適用可能である。例えば、他の製造施設、商業施設、公共施設、住宅施設、観光施設、発電施設、研究施設、医療施設、駐車施設、倉庫施設に適用することが可能である。

また、本実施の形態において、監視システムが固定設備及び移動体の両方を監視対象として監視したが、この構成に限定されない。監視システムは、少なくともフロア内に設置された製造設備及び製造設備で作業するオペレータを監視する構成であればよい。

また、本実施の形態において、固定設備として各種の製造設備、コンピュータ、作業台、掲示板を例示したが、この構成に限定されない。固定設備は、フロア内に設置される監視対象であれば特に限定されない。

また、本実施の形態において、移動体として作業員、ＡＧＶ、タブレット端末、製造物を例示したが、この構成に限定されない。移動体は、フロア内で移動する監視対象であれば特に限定されない。

また、本実施の形態において、認識装置として、設置カメラ、ドローン等のカメラを利用して監視する装置、読取器等の製造物のタグを読み取って監視する装置を例示したが、この構成に限定されない。認識装置は、監視対象を認識して認識情報を出力可能であればよい。例えば、認識装置は、熱分布によって監視対象を認識するサーモグラフィ、ミリ波レーダによって監視対象を認識するレーダ装置でもよい。また、指向性の高い超音波を用いた音波測位法、ＬＥＤ光源からの可視光を用いた可視光測位法、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ等を用いた歩行者自律測位法等の測位結果から監視対象を認識する測位装置でもよい。

また、本実施の形態において、管理装置で監視対象の位置情報を取得する構成にしたが、この構成に限定されない。監視対象で認識情報から位置情報を取得して管理装置に出力してもよい。

また、本実施の形態において、管理装置で監視対象の種別情報を取得する構成にしたが、この構成に限定されない。監視対象で認識情報から種別情報を取得して管理装置に出力してもよい。

また、本実施の形態において、管理装置で監視対象の状態情報を取得する構成にしたが、この構成に限定されない。監視対象で状態情報を取得して管理装置に出力してもよい。

また、本実施の形態において、作業員の業務種別として、オペレータ、メカニック、ライン長を例示したが、この構成に限定されない。作業員の業務種別は、フロア内で何等かの作業に関わる業務であればよく、例えば、ＣＡＤプログラマー、システムエンジニア、管理スタッフを含んでもよい。

また、本実施の形態において、体調情報として、脈拍、体温、血圧、脳波等を例示したが、この構成に限定されない。体調情報は、作業員の体調を把握可能な情報であればよく、例えば、呼吸数を含んでいてもよい。また、作業員の体調は、上記パラメータを適宜組み合わせて判定されてもよい。

また、本実施の形態において、疲労度判別部は、脈拍、体温、血圧のいずれか、又は任意に組み合わせて作業員の疲労度を正常、疲労小、疲労大、異常の４段階に判別したが、この構成に限定されない。疲労度判別部は、体調情報に基づいて作業員の疲労度を判別する構成であればよく、どのような方法で判別してもよい。

また、本実施の形態において、製造ラインは衣類を生産するものに限定されない。製造ラインは、製品を製造するものであればよく、例えば、電子機器、食品、日用品を製造してもよい。

また、本実施の形態において、管理装置は少なくとも製造設備及びオペレータの処理能力を管理する構成であればよい。したがって、監視対象の位置情報の収集、作業員の体調管理、管理装置は製造物の数量管理、フロアマップの作成をしなくてもよい。

また、本実施の形態のプログラムは記憶媒体に記憶されてもよい。記録媒体は、特に限定されないが、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等の非一過性の記録媒体であってもよい。

また、本発明の実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

さらに、上記実施の形態では、フロア内に設置された製造設備及び当該製造設備で作業するオペレータを監視対象にした監視システムであって、製造設備でオペレータの処理能力を検出する検出装置と、製造設備及びオペレータの処理能力を管理する管理装置とを備えたことを特徴とする。これにより、フロア内の製造設備及びオペレータの処理能力を管理することで、製造設備及びオペレータの処理能力を考慮した人員配置にすることができる。よって、製造設備及びオペレータの処理能力を互いに引き出して、生産性を向上させることができる。また、オペレータの処理能力から成長具合を確認することができ、オペレータの処理能力の成長に応じて、製造設備に対するオペレータの割り当てを柔軟に変更することができる。

以上説明したように、本発明は、製造設備の処理能力やオペレータの処理能力を生かして生産性を向上させることができるという効果を有し、特に、衣類の縫製工場の監視システムに有用である。

１０：製造設備
１１：ミシン
２６：製造物
３０：監視システム
３１：監視対象
３２：固定設備
３３：移動体
４０：認識装置
４３：読取器
４６：検出装置
５０：管理装置
５１：位置情報取得部
５２：種別情報取得部
５３：状態情報取得部
５５：情報管理部
５６：マップ作成部
５７：処理能力取得部
５８：マッチング判定部

Claims

縫製工場及び／又は縫製作業場所のフロア内に設置された縫製設備、及び、当該縫製設備で作業するオペレータを監視対象にした監視システムであって、
前記縫製設備で前記オペレータの処理能力を検出する検出装置と、
前記縫製設備及び前記オペレータの処理能力を管理する管理装置とを備え、
前記管理装置は、
前記縫製設備を用いた前記オペレータの処理能力を取得する処理能力取得部と、
前記縫製設備の処理能力と前記オペレータの処理能力のマッチングを判定するマッチング判定部とを有し、
前記縫製設備はミシンであり、前記ミシンの処理能力が前記ミシンの最大縫い速度であり、前記オペレータの処理能力が前記ミシンを使用したときの前記オペレータの縫い速度である、
ことを特徴とする監視システム。
前記マッチング判定部は、前記ミシンの最大縫い速度と前記オペレータの縫い速度の乖離量が許容範囲か否かに応じてマッチングを判定することを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
縫製工場及び／又は縫製作業場所のフロア内に設置された縫製設備、及び、当該縫製設備で作業するオペレータを監視対象にし、前記縫製設備を含む固定設備及び前記オペレータを含む移動体を前記監視対象にし、且つ、前記フロア内に構築された縫製ラインで搬送される縫製物を含む移動体を前記監視対象にした監視システムであって、
前記監視対象を認識して認識情報を出力する認識装置と、
前記縫製設備で前記オペレータの処理能力を検出する検出装置と、
前記縫製設備及び前記オペレータの処理能力を管理する管理装置とを備え、
前記管理装置は、前記認識情報から前記監視対象の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記認識情報から前記監視対象の種別情報を取得する種別情報取得部と、前記監視対象毎に前記位置情報と前記種別情報を関連付けて管理する情報管理部とを有し、
前記認識装置は、前記縫製物に付されたタグを読み取ってタグ情報を前記認識情報として出力する読取器であり、
前記管理装置は、前記位置情報取得部で前記タグ情報から前記縫製物が存在する前記縫製ラインの工程を前記位置情報として取得し、前記情報管理部で前記縫製ラインの工程毎に前記縫製物の数量を管理する、
ことを特徴とする監視システム。
前記管理装置は、前記監視対象から状態情報を取得する状態情報取得部を有し、前記監視対象毎に前記位置情報と前記種別情報に前記状態情報を関連付けて管理することを特徴とする請求項３に記載の監視システム。
前記管理装置は、前記監視対象に対応したアイコンを前記位置情報で示す位置に配置したフロアマップを作成するマップ作成部を有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の監視システム。