JP7354182B2 - モバイル作業分析装置及び作業分析方法 - Google Patents

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Description

本発明は、モバイル作業分析装置及び作業分析方法に係り、特に、作業動画を記録しながら、当該作業動画をもとに作業分析を可能としたモバイル作業分析装置及び作業分析方法に関する。
従来、ヒト、機械及びモノの動きや時間を「見える化」し、生産現場の作業時間短縮、省力化及びコスト低減を果たすことを目的として、作業を撮像した作業動画を表示して当該作業の動作分析をすることが可能な作業分析装置が知られている。
また、上記作業分析装置の中には、複数の作業工程からなるライン作業において、各々の作業工程における作業を撮像するために持ち運び可能なモバイル作業分析装置が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
特開2002-288703号公報 特開2013-211000号公報
上記のようなモバイル作業分析装置では、作業分析者が作業動画を記録しながら、リアルタイムで作業動画をもとに作業分析を行うことが可能となっている。そのため、作業分析者の負担が大きく、作業分析者が効率良く作業分析することが可能な技術が求められていた。
特に、複数の作業工程からなるライン作業において、作業工程ごとに作業要素を特定し、当該作業要素を効率良く分析することが可能な技術が求められていた。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、作業分析者が作業動画を記録しながら当該作業動画をもとに作業分析を可能としたモバイル作業分析装置及び作業分析方法を提供することにある。
前記課題は、本発明のモバイル作業分析装置によれば、作業を撮像して作業動画を記録する撮像部を備え、前記作業動画を記録しながら、前記作業動画をもとに作業分析するために用いられ、複数の作業工程からなる作業において、各々の前記作業工程における作業を撮像するために持ち運び可能なモバイル作業分析装置であって、ユーザ操作の入力を受け付けて、前記撮像部によって記録された前記作業動画に対し作業要素ごとに区切り目を設定する第1の区切り設定部と、前記作業において第1の作業工程における作業と、前記第1の作業工程に続く第2の作業工程における作業との区切り目を認識する認識情報を検出する区切り検出部と、前記認識情報が検出されたときに、前記作業動画に対し、前記認識情報に基づいて前記第1の作業工程における作業と、前記第2の作業工程における作業とを作業要素として前記区切り目を設定する第2の区切り設定部と、前記第1の区切り設定部と、前記第2の区切り設定部とによって前記区切り目が設定されて区切られた各々の前記作業要素に対し、前記作業における有効な動作がなされたことを示す有効動作、前記作業における無効な動作がなされたことを示す無効動作の少なくとも一方を含む種別を指定する種別指定部と、前記種別指定部により前記種別が指定された作業要素を記憶する記憶部と、を備えていること、により解決される。
上記のように、モバイル作業分析装置は、作業(ライン作業)の分析において第1の作業工程における作業と、第2の作業工程における作業との区切り目を認識するための認識情報を検出し、当該認識情報が検出されたときに当該区切り目を設定する(自動設定する)ことが可能となっている。
そのため、作業分析者が作業動画を記録しながら、作業分析を効率良く行うことが可能となる。
また前記課題は、作業を撮像して作業動画を記録する撮像部を備え、前記作業動画を記録しながら、前記作業動画をもとに作業分析するために用いられ、複数の作業工程からなる作業において、各々の前記作業工程における作業を撮像するために持ち運び可能なモバイルコンピュータによって実行される作業分析方法であって、前記モバイルコンピュータが、ユーザ操作の入力を受け付けて、前記撮像部によって記録された前記作業動画に対し作業要素ごとに区切り目を設定することと、前記作業において第1の作業工程における作業と、前記第1の作業工程に続く第2の作業工程における作業との区切り目を認識する認識情報を検出することと、前記認識情報が検出されたときに、前記作業動画に対し、前記認識情報に基づいて前記第1の作業工程における作業と、前記第2の作業工程における作業とを作業要素として前記区切り目を設定することと、前記区切り目が設定されて区切られた各々の前記作業要素に対し、前記作業における有効な動作がなされたことを示す有効動作、前記作業における無効な動作がなされたことを示す無効動作の少なくとも一方を含む種別を指定することと、前記種別が指定された作業要素を記憶すること、を実行する作業分析方法によっても解決される。
本発明のモバイル作業分析装置及び作業分析方法によれば、作業分析者が作業動画を記録しながら当該作業動画をもとに作業分析が可能となるという効果を奏する。そのほか、作業の分析においては作業工程ごとに作業要素を特定して当該作業要素を効率良く分析することが可能となるという効果を奏する。
本実施形態の作業分析システム全体の構成図である。 作業分析システムのハードウェア構成を説明する図である。 作業分析システムの機能を説明する図である。 メニュー画面の一例を示す図である。 撮像画面の一例を示す図である。 撮像画面において作業要素一覧表が表示された状態を示す図である。 作業分析画面の一例を示す図である。 サイクル分析画面の一例を示す図である。 山積み分析画面の一例を示す図である。 作業要素一覧データの一例を示す図である。 作業関連データの一例を示す図である。 作業分析方法の一例を示す処理フロー図である。
以下、本発明の実施形態について図1-図11を参照して説明する。
本実施形態の作業分析システムSは、図1に示すように、作業を撮像して作業動画を記録しながら、リアルタイムで作業分析する際に用いられるモバイル型の作業分析装置1と、作業分析装置1とネットワークを通じて接続され、作業分析装置1から作業分析に関する分析データを取得し、当該分析データに基づいて作業分析(詳細分析)や作業標準を作成する際に用いられる外部分析装置100と、から主に構成されている。
本実施形態において「作業」とは、複数の作業工程からなり、各作業工程が連関して行われるライン作業やセル作業であって、作業者により行われる作業のほか、ロボット等の機械による作業がある。
「ライン作業」とは、一連の作業工程の集合体を示すものであって、所定のライン形状で作業工程が配置されたライン生産方式と称される方式で行われる作業である。また、「セル作業」とは、一連の作業工程の集合体を示すものであって、ライン作業における所定のライン形状のうち、U字形状や二の字形状などの特別な形状で作業工程が配置されたセル生産方式と称される方式で行われる作業である。このセル作業は、ライン作業の一種であることから、以下ではライン作業と称するものにこの「セル作業」をも含むものである。
例えば、結合、分離、加工等の各作業工程を経て商品や組立物の組み立てが行われる組み立てライン等が挙げられる。「作業工程(作業工程における作業)」とは、一連の作業要素の集合体を示すものであって、例えば、エンジン組み付け、バンパー取り付け、タイヤ取り付け等が挙げられる。
「作業要素」とは、一連の動作の集合体を示すものであって、例えば、ブッシュを準備、ブッシュセット位置を確認、ブッシュをセット、車体へ組み付け等が挙げられる。「動作」とは、作業を細分化したときの最小単位を示すものである。
<作業分析システムのハードウェア構成>
作業分析装置1は、図1に示すように、作業分析を行う分析者によって用いられ、複数の作業工程からなるライン作業において、各々の作業工程における作業を撮像するために持ち運び可能なモバイル端末である。
作業分析装置1は、図5A、Bに示すように、リアルタイムで作業動画を表示しながら作業分析(リアルタイム分析)を行うことや、図6に示すように、撮像後の作業動画を表示しながらサイクル毎に作業分析(作業時間分析)を行うことができる。
また、作業分析装置1は、図7に示すサイクル分析画面や、図8に示す山積み分析画面を表示した上で、各サイクルの作業(作業要素)のバラツキを確認するサイクル分析を行うこともできる。このときのサイクルとは、1または複数の作業工程からなり、ある商品や組立物の組み立てが行われる一連の作業工程の集合体であって、単一の「ライン作業」を示すものである。
この作業分析装置1において行われる作業分析やサイクル分析を「簡易分析」や「第1作業分析」とも称する。
具体的には、作業分析装置1は、図2に示すように、データの演算・制御処理装置としてのCPU2と、ROM、RAM及びHDD(SSD)を有する記憶装置3と、ネットワークを通じて情報データの送受信を行う通信インタフェース4と、文字又は画像の情報を表示する表示部5と、CPUに所定の指令を入力するときにユーザ操作される入力部6と、作業を撮像して作業動画を記録する撮像部7(具体的には、撮像カメラ)と、を備えたモバイルコンピュータである。
作業分析装置1は、撮像部7によって記録された作業動画(作業動画データ)をサイクル毎に分けて記憶する。また、作業工程毎に分けて記憶することもできる。
なお、作業分析装置1の記憶装置3には、コンピュータとして必要な機能を果たすメインプログラムに加えて、作業分析プログラムが記憶されており、当該プログラムがCPUによって実行されることにより、作業分析装置1の機能が発揮されることになる。
作業分析装置1は、図2に示すように、ネットワークを介して外部分析装置100と通信を行い、作業分析に関する分析データ(厳密には、簡易分析データ)を送信することも可能である。当該分析データとして、具体的には、「作業動画データ」のほか、図10に示す「作業関連データ」を送信する。もちろん、作業分析装置1において行われた簡易分析された後の分析データを送信することとしてもよい。
外部分析装置100は、図1、図2に示すように、外部の分析者によって用いられるコンピュータであって、作業分析装置1と同様に、CPU101と、記憶装置102と、通信インタフェース103と、表示部104と、入力部105と、文字又は画像の情報を出力する出力部106と、を備えている。
外部分析装置100は、ネットワークを介して作業分析装置1と通信を行い、作業分析に関する分析データを受信し、当該分析データに基づいて作業分析を行うことができる。あるいは、作業分析装置1とリアルタイム通信を行い、作業現場の分析者とともに作業動画を共有し、作業動画をもとに作業分析(リアルタイム分析)や作業に関する作業コメントの付与を行うこともできる。
この外部分析装置100において行われる作業分析を、「詳細分析」や「第2作業分析」とも称する。この第2作業分析は、第1作業分析を含み、その第1作業分析とは異なる作業分析である。
詳しく述べると、外部分析装置100は、より詳細な分析内容として、ユーザ操作の入力を受け付けて作業要素ごとに「レイティング率」設定し、「作業標準時間」を算出する。そのほか、作業要素ごとに「区分」を設定することや、「作業種別」を設定できる。
「レイティング率」とは、対象物に対して所定の基準に基づいて等級分けや数値化を図るための数値である。例えば、作業動画内に表示された作業者が成熟しているか否か、作業に慣れているか否か等を評価する評価値である。
「作業標準時間」とは、その仕事に適性を持ち、成熟した作業者が、所定の作業条件のもとで、必要な余裕を持ち、正常な作業ペースによって仕事を遂行するために必要とされる時間である。作業標準時間は、一般に有効動作時間に対してレイティング率を積算することで算出される。
「区分」とは、各作業要素に対し「稼働」、「準稼働」及び「非稼働」の分類の中から1つ選択して入力される項目である。「稼働」はヒトが作業中の状態を示し、「準稼働」は機械が動作する状態を示し、「非稼働」はヒトも機械も動作していない待ち状態を示す。
「作業種別」とは、例えば、各作業要素に対し「手作業」、「工具作業」及び「マシン作業」の分類の中から1つ選択して入力される項目である。
外部分析装置100によって生成された分析データ(厳密には、詳細分析データ)は、簡易分析データとは異なる情報が対応付けられたものであって、作業分析装置1からのデータ要求によって、外部分析装置100から作業分析装置1に向けて送信される。作業分析装置1は、詳細分析データを受信し、データ出力することができる。
これにより、分析者が、第1作業分析よりもより詳しく分析内容を確認したいときに、第2作業分析を外部に依頼することができ、この第2作業分析の結果を作業分析装置1において確認することが可能となる。
これは、作業の重要性や改善内容の検討度合いに応じた作業分析が可能としていることを意味し、分析者や作業者は、いずれの作業分析(第1作業分析、第2作業分析)であっても作業分析装置1によって作業結果を出力して確認することが可能となる。
<作業分析システムの機能>
作業分析装置1は、図3に示すように、機能面から説明すると、「作業動画データ」、「作業要素一覧データ」、「作業関連データ」等、各種プログラム及び各種データを記憶しておく記憶部10と、画面表示部11と、区切り設定部12と、区切り検出部13と、第2区切り設定部14と、作業時間算出部15と、種別指定部16と、作業者情報取得部17と、分析データ生成部18と、通信部19と、分析データ出力部20と、を主な構成要素として備えている。
これらは、CPU、ROM、RAM、HDD、通信用インタフェース、及び各種プログラム等によって構成されている。
外部分析装置100についても機能面から説明すると、各種プログラム及び各種データを記憶する記憶部110と、作業分析装置1との間で各種データを送受信する通信部111と、作業分析画面を表示する画面表示部112と、ユーザ操作の入力を受け付けて作業分析を実行する分析実行部113と、を主な構成要素として備えている。
以下、作業分析装置1の機能について詳しく説明する。なお、本実施形態では作業分析装置1が記憶部10を備える構成としているが、あくまで一例に過ぎず、作業分析装置1の外部に設けられた外部記憶装置において記憶部10を実現することとしてもよい。この場合、作業分析装置1と外部記憶装置は通信路を介して接続された構成からなると良い。
<<分析画面の表示>>
画面表示部11は、例えば、ユーザ操作の入力を受け付けて作業分析装置1にインストールされたソフトウェアを実行し、ユーザログインがなされることで、初期画面である「メニュー画面」を表示するものである。
具体的には、画面表示部11は、図4に示すように、メニュー画面30として複数の選択項目から所定の選択項目をユーザ選択させるための一覧画面を表示する。
画面表示部11は、メニュー画面30において選択項目31「動画撮像」のユーザ選択を受け付けると、図5Aに示す撮像画面40へ遷移する。また、メニュー画面30において選択項目32「作業分析」のユーザ選択を受け付けると、図6に示す作業分析画面50へ遷移する。さらには、作業分析画面50から、図7に示すサイクル分析画面60、図8に示す山積みグラフ画面70へ遷移することもできる。
なお、「ユーザ操作」とは、ユーザによるタッチパネル操作を想定しているが、タッチパネル操作以外の操作であっても良く、例えば音声による操作、ジェスチャー操作などがある。
ここで、図5Aや図5Bに示す「撮像画面40」は、作業動画を記録しながらリアルタイムで作業動画をもとに作業分析するために用いられる表示画面である。
「作業分析画面50」、「サイクル分析画面60」、「山積みグラフ画面70」は、作業動画の記録後に作業分析を事後的に行うために用いられる表示画面であって、作業分析の目的に応じて分析者が表示画面を切り替えて利用する。
図6に示す「作業分析画面50」では、撮像後の作業動画を表示しながらサイクル毎に作業要素に分割し、作業要素時間の算出、種別設定等を行うことができる。図7に示す「サイクル分析画面60」では作業要素一覧表を表示し、図8に示す「山積みグラフ画面70」では山積みグラフを表示した上で、各サイクルの作業(作業要素)のバラツキを確認し、作業要素の並べ替えや、作業工程の編成(組み換え、入れ替え、並び替え)をすることもできる。
画面表示部11は、具体的な機能部として、動画表示部11aと、操作ボタン表示部11bと、作業要素一覧表示部11cと、位置情報表示部11dと、山積みグラフ表示部11eと、を有している。
動画表示部11aは、作業を撮像した「作業動画」を表示画面上に表示するものであって、具体的には、図5A、Bに示す撮像画面40においてリアルタイムで作業動画41を表示することや、図6に示す作業分析画面50において撮像後の作業動画51を表示する。
本実施例では、図6に示す作業分析画面は、作業動画を撮像後に表示する例で説明しているが、分析者による所定の画面変更操作によって、図5Aや図5Bに代えて一時的に、又は新たな画面変更操作が行われるまで表示させることも可能である。
操作ボタン表示部11bは、ユーザ操作を受け付けて、リアルタイムで表示されている作業動画に対して作業要素ごとに分割する区切り目を設定する「区切り実行ボタン」と、区切り目が設定されることによって区切られた各々の作業要素に対し作業として有効な動作がなされたことを示す有効動作、または作業として無効な動作がなされたことを示す無効動作を指定するための「種別指定ボタン」と、を表示画面上に表示するものである。
具体的には、操作ボタン表示部11bは、図5Aに示す撮像画面40において作業動画41の一部と重畳する位置(具体的には、右端位置)に区切り実行ボタン42及び種別指定ボタン43を表示する。この場合、各操作ボタンはソフトウェアによる操作ボタンを示しているが、ハードウェアからなる操作ボタンを別途設けておき、当該操作ボタンによる操作としてもよい。
そのほか、操作ボタン表示部11bは、撮像画面40において、撮像の開始及び停止(一時停止)を実行するための撮像実行ボタン44と、1サイクルの作業の撮像を終えたときに次のサイクルの作業の撮像に切り替えるためのサイクル切替ボタン45と、を表示する。
撮像画面40において区切り実行ボタン42、種別指定ボタン43、撮像実行ボタン44及びサイクル切替ボタン45は、表示画面の右端位置に一列に並んで配置されている。
そのため、分析者が作業分析装置1を手に取ったときに、例えば右手の親指だけで操作ボタン42~45を容易に操作することができる。
区切り実行ボタン42について、所定のユーザ操作(例えば、操作ボタンの長押し操作)を受け付けたときには、人工知能(AI)を利用した画像認識によって作業動画に対し区切り目を自動設定することもできる(自動設定は、ユーザ操作によって解除されるまで継続する)。
また、種別指定ボタン43について、所定のユーザ操作を受け付けたときに、作業要素に対し「有効動作」、「無効動作」、「無駄動作」、「検証動作」の種別をそれぞれ指定することができる。このときの種別は、撮像した作業動画に対して区切り目を設定して分割した作業要素ごとに、その作業要素の作業に対する認定結果を示す情報である。つまり、分析者がリアルタイムで行う作業分析において認定した認定結果である。
このときの「有効動作」や「無効動作」は上記のような動作を示すものである。また、「無駄動作」とは、作業としては有効な動作であるが、分析結果として「不必要」であると認定した動作である(無効動作とは異なる動作である)。さらに、「検証動作」とは、「有効動作」や「無効動作」であると認定できず、更なる検証が必要であることを認定した動作である。この「検証動作」が種別として設定された作業要素に対しては、図6に示すような作業分析画面において、「有効動作」、「無効動作」、「無駄動作」へと変更することが可能である。
なお、操作ボタンの上方向へのドラッグ操作を受け付けたときに「有効動作」、下方向へのドラッグ操作を受け付けたときに「無効動作」、左方向へのドラッグ操作を受け付けたときに「無駄動作」、右方向へのドラッグ操作を受け付けたときに「検証動作」を指定することができる。
作業要素一覧表示部11cは、区切られた各々の作業要素における作業時間の情報と、各々の作業要素における作業時間を集計した合計時間の情報とを含む「作業要素一覧データ」を表示画面上に表示するものである。
ここで「作業要素一覧データ」とは、図9に示すように、作業(ライン作業)において各作業要素の詳細情報を示すデータテーブルであって、ユーザ操作の入力等(自動入力でも良い)を受け付けて作成、更新されるものである。
具体的には、「作業要素一覧データ」は、作業要素を識別する識別番号(Nо.)と、作業要素名と、作業時間と、種別とが少なくとも対応付けられた「作業時間の情報」と、全ての作業要素の「合計時間の情報」とを含むものであって、記憶部10に記憶されている。
また、上記作業時間には、全サイクルにおける平均作業時間、最大作業時間、最小作業時間、各サイクルの作業時間の情報が含まれている。
図9に示す「作業要素一覧データ」を見ると、識別番号「1」、作業要素名「作業要素1-1」においてサイクル3の作業時間「10.50(秒)」がベストラップ(最小時間)であって、サイクル1の作業時間「12.00秒」がワーストラップ(最大時間)であることが分かる。また、種別「有効(有効動作)」であることが分かる。
なお、サイクル3とは、第3番目のサイクルを意味し、サイクル1とは、第1番目のサイクルを意味する。
作業要素一覧表示部11cは、図5A、Bに示すように、撮像画面40において作業動画41の一部と重畳する位置に作業要素一覧表46をポップアップ表示する。そして、ユーザ操作の入力等を受け付けて、作業要素一覧表46における作業要素の情報、作業時間(合計時間)の情報が更新される。
作業要素一覧表46の情報の更新に伴って、「作業要素一覧データ」の情報も更新され、記憶部10に記憶される。
作業要素一覧表46には、識別番号(Nо.)、作業要素名、作業時間、種別の情報のほか、現在撮像中の作業のサイクル、作業の合計時間の情報が表示されている。
また、全サイクルにおいてベストラップ、ワーストラップの作業時間であることを示す表示マーク46a、46bや、前回のサイクルよりも作業時間が早まったこと、遅くなったことを示す表示マーク46c、46dが、所定の作業要素に対し付与されている。
なお、予め設定された基準時間との比較において誤差が最も小さい、誤差が最も大きいことを示す表示マークが、それぞれ所定の作業に対し付与されていても良い。
そうすることで、作業現場で良い作業、悪い作業等の分析を行うことができ、作業者が即座に作業の改善提案をすることができる。また、作業要素の編成(組み換え、入れ替え、並び替え)を提案することもできる。
図5Bに示す作業要素一覧表46を見ると、識別番号「1」、作業要素名「作業要素1-1」においてサイクル3の作業時間「10.50(秒)」がベストラップであること、識別番号「2」、作業要素名「作業要素1-2」においてサイクル3の作業時間「12.50(秒)」がワーストラップであることが分かる(表示マーク46a、46b参照)。
また、識別番号「3」、作業要素名「作業要素1-3」においてサイクル3の作業時間「9.50(秒)」が、サイクル2の作業時間よりも早まったことも分かる(表示マーク46c参照)。
なお、本実施形態では、作業要素一覧表46の作業時間や合計時間を数値表示しているが、あくまで一例に過ぎず、グラフ表示やイラスト表示を利用しても良い。
そのほか、作業要素一覧表示部11cは、図6に示す作業分析画面50において作業動画51が表示された表示領域(表示ウインドウ)とは異なる表示領域に作業要素一覧表52を表示することや、図7に示すサイクル分析画面60において表示領域全体に作業要素一覧表61を表示することができる。
図6に示す作業分析画面50の作業要素一覧表52には、識別番号(Nо.)、作業要素名、作業時間、種別、合計時間、サイクルの情報が表示されている。なお、ユーザ操作によるサイクル切替ボタン53、54の実行がなされることで、分析対象のサイクルを切り替えることができる(「サイクル3」を別のサイクルに切り替えることができる)。
図7に示すサイクル分析画面60の作業要素一覧表61には、識別番号(Nо.)、作業要素名、全サイクルの平均作業時間、最大作業時間、最小作業時間、各サイクルの作業時間、種別の情報が含まれており、作業要素の合計時間の情報も含まれている。
なお、全サイクルの中でベストラップ、ワーストラップのサイクルがそれぞれ異なる表示態様で表示されていると良い。
位置情報表示部11dは、現在撮像中の作業場所(作業工程の作業場所)の「位置情報」を表示画面上に表示するものである。当該位置情報は、区切り検出部13によって検出される位置情報であって、各作業工程の作業場所に設けられた識別マークMを検出することで、あるいは外部基地局STからGNSS信号を受信することで算出される位置情報である。
具体的には、位置情報表示部11dは、図5Bに示すように、撮像画面40において作業動画41の一部と重畳する位置に位置情報47を表示することができる。
位置情報47には、現在撮像中の作業場所「第2作業工程」が表示されている。そのため、現在の撮像場所が、ライン作業においていずれの作業工程の作業場所であるかを特定することができる。本実施例では、撮像対象の作業(作業要素)が「第2作業工程」の作業(作業要素)であることを特定することができる。
なお、位置情報47としては、作業工程名に限定されることなく、作業工程ごとに対応付けられた作業場所名であっても良いし、地理情報(地理座標)であっても良い。
山積みグラフ表示部11eは、横軸をサイクルとし、縦軸を作業時間とするグラフであって、各サイクルに対し作業要素を順番に山積みすることで棒グラフ化した山積みグラフを表示するものである。
具体的には、山積みグラフ表示部11eは、図8に示す山積みグラフ画面70において、各作業要素を山積みした山積みグラフ71と、ユーザ設定された作業のタクトタイムを示すタイムライン72とを表示する。
山積みグラフ画面70では、分析者が各サイクルの山積みグラフ71を比較し、タイムライン72に合わせて各サイクルの作業(作業要素)の平準化を行うことができる。
なお、山積みグラフ表示部11eは、ライン作業の分析の場合に、横軸を作業工程とし、縦軸を作業時間とするグラフであって、各作業工程に対し作業要素を順番に山積みした山積みグラフを表示することもできる。当該山積みグラフを利用することで、分析者が作業工程の編成を行うことができる。
<<作業要素の区切り設定>>
区切り設定部12は、所定のユーザ操作の入力を受け付けて、作業動画に対し作業要素ごとに区切り目を設定するものである。
具体的には、区切り設定部12は、図5Aに示す撮像画面40においてユーザによる区切り実行ボタン42の押し操作を受け付けて、撮像中の作業動画41に対し区切り目を設定する。当該区切り目を設定することで、撮像中の作業を作業要素ごとに分割する(新たな作業要素を追加する)。
また、区切り設定部12は、図6に示す作業分析画面50においてユーザによる作業動画51をタップする操作を受け付けて、撮像後の作業動画51に対し区切り目を設定することも可能である。当該区切り目を設定することで、撮像後の作業を作業要素ごとに分割する。
以上のことから、区切り設定部12は、撮像中の作業動画41に対してリアルタイムに区切り目を設定して作業を作業要素ごとに分割することができるほか、撮影後の作業動画51に対しても同様に区切り目を設定して作業要素ごとに分割することができる。
なお、作業分析画面50の所定位置(下端位置)には、再生中の作業動画51の再生時点を示すシークバー55が表示されている。当該シークバー55上には、区切り設定部12によって設定された区切り目55aが付与されている。このとき、ユーザによる所定の区切り目55aのドラッグ操作を受け付けることで、当該区切り目55aの位置を微調整することができる(所定の作業要素の作業時間を微調整することができる)。
区切り検出部13は、ライン作業において第1の作業工程における作業と、第1の作業工程に続く第2の作業工程における作業との区切り目を認識するために、作業工程を認識する「認識情報」を検出するものである。この「認識情報」は、作業工程ごとに対応付けられたものでもよく、この場合、区切り目で区切った作業工程を識別することが可能となる。以下では、各作業工程に対応付けられた認識情報を検出した場合を説明するが、これに限定されるものではない。
第2区切り設定部14は、第2の作業工程に対応付けられた「認識情報」が検出されたときに、作業動画に対し、当該認識情報に基づいて第1の作業工程における作業(作業要素)と、第2の作業工程における作業(作業要素)との区切り目を設定するものである。
本実施形態において「認識情報」とは、作業工程ごとの作業地点に設けられた図1に示す「識別マークM」や、図1に示す外部基地局STからGNSS信号を受信することで算出される「位置情報」に相当する。当然ながら、識別マークや位置情報に限定されず、識別対象となる「作業機器」や「ビーコン」等を認識情報として採用してもよい。
詳しく述べると、区切り検出部13(マーク検出部とも称する)は、上記「認識情報」として、図1に示すように、作業工程ごとの作業地点に設けられた「識別マークM」を作業動画を通じて検出する。
そして、第2区切り設定部14は、例えば第2の作業工程の作業地点に設けられた識別マークMが検出されたときに、作業動画に対し、識別マークMに基づいて区切り目を自動設定する。
言い換えれば、第2区切り設定部14は、第2の作業工程にある識別マークMが検出された時点を基準として、第2の作業工程における作業(作業要素)の開始時点を自動設定する。
また、第2区切り設定部14は、第2の作業工程にある識別マークMが検出されなくなった時点を基準として、第2の作業工程における作業(作業要素)の終了時点を自動設定することもできる。
そうすることで、各作業工程における作業(作業要素)の開始時点(終了時点)、開始地点(終了地点)を自動設定することができ、かつ、サイクル同士の間で精度良く揃える(統一する)ことができる。その結果、リアルタイムの作業分析を効率良く行うことができる。
あるいは、区切り検出部13(位置情報検出部とも称する)は、上記「認識情報」として、図1に示す外部基地局STからGNSS信号を受信することで、作業工程ごとの作業地点の「位置情報」を検出する。
そして、第2区切り設定部14は、第2の作業工程の作業地点の位置情報が検出されたときに、作業動画に対し、当該位置情報に基づいて区切り目を自動設定する。
言い換えれば、第2区切り設定部14は、第2の作業工程の作業地点の位置情報が検出された時点を基準として、第2の作業工程における作業(作業要素)の開始時点を自動設定する。
また、第2区切り設定部14は、第2の作業工程の作業地点の位置情報が検出されなくなった時点を基準として、第2の作業工程における作業(作業要素)の終了時点を自動設定することもできる。この第2区切り設定部14では、認識情報に基づいて区切り目を設定することによって、第1の作業工程と第2の作業工程とを区切るものであり、言い換えれば、第1の作業工程における作業と第2の作業工程における作業を区切るものであり、さらに言えば、第1作業工程における最後の作業要素と第2作業工程における最初の作業要素とを区切るものでもある。
上記方法であっても、リアルタイムの作業分析を効率良く行うことができる。
上記構成において、区切り検出部13は、上記「認識情報」として「識別マークM」及び「位置情報」の両方を検出することとしている。
このとき、作業場所の大きさや通信状況に応じて、「識別マークM」又は「位置情報」の一方のみを検出するようにしても良い。すなわち、検出精度の高い認識情報のみを検出するようにしても良い。
または、「識別マークM」を優先させて、「識別マークM」が検出されたときに区切り目を自動設定し、「識別マークM」が一定時間検出されない場合に「位置情報」に基づいて区切り目を自動設定するようにしても良い。あるいは、「位置情報」を優先させても良い。
その他の「認識情報」を区切り検出部13が検出するようにしても良い。
上記構成において、区切り設定部12によって設定された区切り目と、第2区切り設定部14によって自動設定された区切り目とを異なる表示態様によって区別しても良い。あるいは、前者による区切り目と、後者による区切り目との間で異なる種別(例えば、手動区切り、自動区切り)を対応付けて記憶しても良い。
さらには、第2区切り設定部14による区切り目について、「識別マークM」に基づく区切り目と、「位置情報」に基づく区切り目とで異なる種別(例えば、自動区切り1、自動区切り2)を対応付けても良い。
これによって、ユーザ操作による切れ目の設定であるか、「認識情報」に基づき自動的に行われた切れ目の設定であるかを容易に識別することができ、作業分析が容易になる。
<<作業要素の分析>>
作業時間算出部15は、区切り目が設定された作業動画に基づいて、作業工程における作業(作業要素)の作業時間を算出するものである。
具体的には、作業時間算出部15は、図5Bに示す撮像画面40において作業動画41に対し区切り目が設定され、作業要素ごとに分割されたときに、各作業要素の作業時間を算出する。また、作業の開始時点を基準として作業要素の合計時間を算出する。
なお、図6に示す作業分析画面50においても同様にして作業要素の作業時間(合計時間)を算出する。
種別指定部16は、作業動画を記録しながら、作業動画をもとにユーザ操作の入力を受け付けて、区切られた各々の作業要素に対し、「有効動作」、「無効動作」、「無駄動作」、「検証動作」などの種別をそれぞれ指定するものである。
具体的には、種別指定部16は、図5Bに示す撮像画面40においてユーザによる種別指定ボタン43のドラッグ操作を受け付けて、各々の作業要素に対して種別を指定する。
また、種別指定部16は、図6に示す作業分析画面50や、図7に示すサイクル分析画面60において所定のユーザ操作の入力を受け付けることによっても、作業要素ごとに種別を指定することができる。
作業者情報取得部17は、区切り目が設定された作業動画に基づいて、作業工程における作業(作業要素)における「作業者の属性情報」を取得するものである。
ここで「作業者の属性情報(データ)」とは、所定の作業(作業要素)に対し作業者IDと、作業者名と、作業者の性別と、年齢と、経験年数と、スキルとが少なくとも対応付けられた情報であって記憶部10に記憶される。
具体的には、作業者情報取得部17は、ユーザ操作の入力を受け付けて、作業工程又は作業(作業要素)ごとに「作業者の属性情報」を生成する。
あるいは、作業者情報取得部17は、作業動画を通じて作業者を画像認識(顔認識)し、予めデータ登録された登録作業者の中からマッチングする作業者を抽出することで、作業工程又は作業(作業要素)ごとに「作業者の属性情報」を生成することもできる。
分析データ生成部18は、作業分析装置1によって分析された「簡易分析データ」の一例として、「作業関連情報(作業関連データ)」を生成する。
「作業関連データ」とは、図10に示すように、ライン作業において各作業要素の分析結果を示すデータテーブルであって、ユーザ操作の入力等(自動入力でも良い)を受け付けて作成、更新され、記憶部10(作業関連記憶部とも称する)に記憶されるものである。
具体的には、「作業関連データ」は、作業(作業要素)ごとに、識別IDと、作業動画と、作業場所の情報と、作業者の属性情報と、区切り検出部13によって検出される認識情報と、作業時間の情報と、種別の情報とが少なくとも対応付けられたものである。
なお、作業時間の情報について詳細は省略してるが、図9に示す「作業要素一覧情報」のように各サイクルの作業時間、平均作業時間、最大作業時間、最小作業時間、合計時間、の情報も含まれている。
図10に示す「作業関連データ」を見ると、識別ID「001」、作業要素名「作業要素1-1」において、作業動画「001.mp4」、作業場所「第1作業工程」、作業者「ブロード一郎」、認識情報「識別マーク」、作業時間「―」、種別「有効(有効動作)」であることが分かる。
通信部19は、外部とのネットワークを介した通信によってデータ通信を行うものである。
具体的には、通信部19は、ネットワークを介して外部分析装置100と通信を行い、作業分析に関する簡易分析データとして「作業関連データ」を送信する。
「作業関連データ」を受信した外部分析装置100は、当該データに基づいて作業分析(詳細分析)を行い、「詳細分析データ」を生成する。なお、作業標準の内容を示す「作業標準データ」を生成しても良い。このほか、外部分析装置100は、作業関連データを用いて詳細分析データを生成するのではなく、作業関連データの一部である、作業動画と、種別の情報とが少なくとも対応付けられたデータを用いて詳細分析データを生成することとしても良い。
通信部19は、再び外部分析装置100と通信を行い、「詳細分析データ」を受信する。
分析データ出力部20は、上記「詳細分析データ」をデータ出力するものである。
具体的には、分析データ出力部20は、分析者又は作業者に「詳細分析データ」の内容を提示するために、作業分析装置1の表示画面上に「詳細分析データ」を出力表示する。なお、外部の印刷装置を利用して「詳細分析データ」を出力印刷しても良い。
上記構成により、ライン作業の分析において、分析者が作業動画を記録しながら、作業工程ごとに作業要素を特定し、当該作業要素を効率良く分析することが可能な作業分析装置1を実現することができる。
また、作業分析装置1を利用することで、分析者が、作業者に対し即座に作業の改善指導(フィードバック)をすることができる。
<作業分析方法>
次に、作業分析装置1で実行される作業分析プログラム(作業分析方法)の処理について、図11に基づいて説明する。
本実施形態に係る上記プログラムは、記憶部10を備えた作業分析装置1の機能的な構成要素として、上述した画面表示部11と、区切り設定部12と、区切り検出部13と、第2区切り設定部14と、作業時間算出部15と、種別指定部16と、作業者情報取得部17と、分析データ生成部18と、通信部19と、分析データ出力部20と、を実現させるためのプログラムであって、作業分析装置1のCPUがこの作業分析プログラムを実行する。
なお、作業分析装置1の記憶部10には、主に「作業動画データ」、「作業要素一覧データ」、「作業関連データ」、「作業履歴データ」がそれぞれ記憶されている。
図11に示すフローは「作業分析方法」の一部の処理フローを示す。具体的には、作業動画を記録しながら、リアルタイムで作業動画をもとに作業分析を行う方法の処理フローを示す。
図11に示す作業分析方法の処理フローでは、まず、画面表示部11が、図4に示すメニュー画面30において選択項目31「動画撮像」のユーザ選択を受け付けて、図5A、Bに示す撮像画面40を表示するステップS1から始まる。
なお、作業分析装置1は、ユーザ操作の入力を受け付けて専用ウェブアプリ(作業分析プログラム)を実行し、ユーザログインがなされることで、まずは上記「メニュー画面」を表示するものとなっている。
次に、ステップS2で、作業分析装置1(撮像部7)が、所定のユーザ操作の選択を受け付けて、ライン作業の撮像を開始する(作業動画を記録開始する)。
詳しく述べると、作業分析装置1は、図5A、Bに示す撮像画面40においてユーザによる撮像実行ボタン44の操作を受け付けて、ライン作業のうち、第1作業工程における作業の撮像を開始する。
このとき、区切り検出部13が、作業工程ごとに対応付けられた「認識情報」を検出する。「認識情報」としては、各作業工程の作業地点に設けられた「識別マークM」であっても良いし、各作業工程の作業地点の「位置情報」であっても良い。
また、作業者情報取得部17が、作業工程における作業(作業要素)における「作業者の属性情報」を作業動画を通じて取得する。このとき、ユーザ操作の入力を受け付けて、「作業者の属性情報」を生成しても良いし、画像認識によって自動生成しても良い。
次に、ステップS3で、区切り設定部12が、所定のユーザ操作の入力を受け付けて、作業動画に対し作業要素ごとに「区切り目」を設定する。
具体的には、図5A、Bに示す撮像画面40においてユーザによる区切り実行ボタン42の操作を受け付けて、撮像中の作業動画41に対し「区切り目」を設定する。「区切り目」を設定することで、新たな作業要素を追加する。
このとき、作業時間算出部15は、上記撮像画面40において作業動画41に対し区切り目が設定され、作業要素ごとに分割されたときに、各作業要素の作業時間を自動算出する。また、作業の開始時点を基準として作業要素の合計時間を算出する。
なお、分析者は、図5Bに示す作業要素一覧表46を通じて算出された作業時間に関する情報を確認することができる。
次に、ステップS4で、区切り検出部13が新たな「認識情報」を検出したか否かを、作業分析装置1(検出判定部とも称する)が判定する。
新たな「認識情報」とは、第1作業工程に続く第2作業工程に対応付けられた「認識情報」に相当する。
新たな「認識情報」が検出されたものと判定された場合には(ステップS4:Yes)、ステップS5に進む。一方で、新たな「認識情報」が検出されていないと判定された場合には(ステップS4:Nо)、ステップS3に戻る。
次に、ステップS5で、第2区切り設定部14が、第2作業工程に対応付けられた「認識情報」に基づいて、作業動画に対し、第1の作業工程における作業と、第2の作業工程における作業との「区切り目」を自動設定する。
具体的には、第2作業工程に対応付けられた「認識情報」が検出された時点を基準として、作業動画に対し、第2作業工程における作業の開始時点(区切り目)を自動設定する。
次に、ステップS6で、作業分析装置1(撮像部7)が、ライン作業のうち、第2作業工程における作業の撮像を連続して行う(作業動画を継続して記録する)。
そして、ステップS7で、区切り設定部12が、ステップS3と同様に、所定のユーザ操作の入力を受け付けて、作業動画に対し作業要素ごとに「区切り目」を設定する。
次に、ステップS8で、区切り検出部13が新たな「認識情報」を検出したか否かを、作業分析装置1(検出判定部とも称する)が判定する。
新たな「認識情報」とは、第2作業工程に続く第3作業工程に対応付けられた「認識情報」に相当する。
新たな「認識情報」が検出されたものと判定された場合には(ステップS8:Yes)、ステップS5に戻り、第3作業工程についてステップS5~S8を繰り返す。なお、当該プロセスを最終の作業工程まで繰り返し行うことになる。
一方で、新たな「認識情報」が検出されていないと判定された場合には(ステップS8:Nо)、ステップS9に進む。
最後に、ステップS9で、作業分析装置1がユーザ操作によって作業動画の記録停止を受け付けた場合には(ステップS9:Yes)、図11のプロセスを終了する。
一方で、作業分析装置1が引き続き作業動画を記録する場合には(ステップS9:Nо)、ステップS7に戻る。
上記の作業分析プログラムの構成により、ライン作業の分析において、分析者が作業動画を記録しながら、作業工程ごとに作業要素を特定し、当該作業要素を効率良く分析することが可能となる。
なお、上記作業分析プログラムの実行によって生成された「簡易分析データ」は、ユーザ操作の要求によって、作業分析装置1から外部分析装置100に向けてデータ送信される。
外部分析装置100は、「簡易分析データ」に基づいて詳細な作業分析を実行し、「詳細分析データ」を生成し、作業分析装置1に向けて送信する。
作業分析装置1は、「詳細分析データ」を受信し、当該「詳細分析データ」をデータ出力する。なお、詳細な分析データまで必要としない作業の場合には、そのまま「簡易分析データ」をデータ出力すれば良い。
<その他の実施形態>
上記実施形態では、図1に示すように、作業分析装置1が、ライン作業を作業分析するために用いられているが、ライン作業以外の作業を作業分析するために用いられても良い。
上記実施形態では、図2に示すように、作業分析装置1がモバイル端末であって、表示部5と、撮像部7とを具備しているが、必ずしも表示部5を備えていなくても良い。
すなわち、作業分析装置1が、「表示部(表示ディスプレイ)」と、「撮像部(撮像カメラ)」と、「分析機能」とを具備するものに限定されなくても良い。
例えば、作業分析装置1が、撮像部と、分析機能とを具備するモバイル端末であって、作業分析装置1とネットワークを介して通信される外部の分析装置が、作業動画を表示するための「表示装置」を具備するシステム構成としても良い。
上記実施形態では、図6-図9に示すように、作業分析装置1が、作業分析画面50と、サイクル分析画面60と、山積みグラフ画面70とを切り替えて表示し、種々の観点から作業分析を実行することができるが、これら表示画面に限定されるものではない。
例えば、複数の作業動画を同時に表示する「作業比較画面」を表示し、異なるサイクルや作業者による作業動画の比較を行う「作業比較分析」を実行可能としても良い。
上記実施形態では、作業分析装置1(モバイル端末)を利用して専用ウェブアプリを起動させて、ウェブブラウザ上で作業分析プログラムが実行される。
そのほか、作業分析装置1が読み取り可能な記録媒体に作業分析プログラムが記憶され、作業分析装置1が当該プログラムを読み出して実行することによって処理が実行されることとしても良い。上記記録媒体とは、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等に相当する。
上記実施形態では、主として本発明に係る作業分析装置及び作業分析方法に関して説明した。
ただし、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
S 作業分析システム
1 作業分析装置(モバイル作業分析装置)
2 CPU
3 記憶装置
4 通信インタフェース
5 表示部
6 入力部
7 撮像部(撮像カメラ)
10 記憶部(作業関連記憶部)
11 画面表示部
11a 動画表示部
11b 操作ボタン表示部
11c 作業要素一覧表示部
11d 位置情報表示部
11e 山積みグラフ表示部
12 区切り設定部(第1の区切り設定部)
13 区切り検出部(マーク検出部、位置情報検出部)
14 第2区切り設定部(第2の区切り設定部)
15 作業時間算出部
16 種別指定部
17 作業者情報取得部
18 分析データ生成部
19 通信部
20 分析データ出力部
30 メニュー画面
31、32 選択項目
40 撮像画面
41 作業動画
42 区切り実行ボタン
43 種別指定ボタン
44 撮像実行ボタン
45 サイクル切替ボタン
46 作業要素一覧表
46a、46b、46c、46d 表示マーク
47 位置情報
50 作業分析画面
51 作業動画
52 作業要素一覧表
53、54 サイクル切替ボタン
55 シークバー
55a 区切り目
60 サイクル分析画面
61 作業要素一覧表
70 山積みグラフ画面
71 山積みグラフ
72 タイムライン
100 外部分析装置
101 CPU
102 記憶装置
103 通信インタフェース
104 表示部
105 入力部
106 出力部
110 記憶部
111 通信部
112 画面表示部
113 分析実行部
M 識別マーク
ST 外部基地局

Claims (6)

  1. 作業を撮像して作業動画を記録する撮像部を備え、
    前記作業動画を記録しながら、前記作業動画をもとに作業分析するために用いられ、
    複数の作業工程からなる作業において、各々の前記作業工程における作業を撮像するために持ち運び可能なモバイル作業分析装置であって、
    ユーザ操作の入力を受け付けて、前記撮像部によって記録された前記作業動画に対し作業要素ごとに区切り目を設定する第1の区切り設定部と、
    前記作業において第1の作業工程における作業と、前記第1の作業工程に続く第2の作業工程における作業との区切り目を認識する認識情報を検出する区切り検出部と、
    前記認識情報が検出されたときに、前記作業動画に対し、前記認識情報に基づいて前記第1の作業工程における作業と、前記第2の作業工程における作業とを作業要素として前記区切り目を設定する第2の区切り設定部と、
    前記第1の区切り設定部と、前記第2の区切り設定部とによって前記区切り目が設定されて区切られた各々の前記作業要素に対し、前記作業における有効な動作がなされたことを示す有効動作、前記作業における無効な動作がなされたことを示す無効動作の少なくとも一方を含む種別を指定する種別指定部と、
    前記種別指定部により前記種別が指定された作業要素を記憶する記憶部と、を備えていることを特徴とするモバイル作業分析装置。
  2. 前記区切り目が設定された前記作業動画に基づいて、前記作業工程における作業及び/又は前記作業要素の作業時間を算出する作業時間算出部と、
    前記区切り目が設定された前記作業動画に基づいて、前記作業工程における作業及び/又は前記作業要素における作業者の属性情報を取得する作業者情報取得部と、
    前記作業工程における作業及び/又は前記作業要素ごとに、前記作業及び/又は前記作業要素における前記作業動画と、前記作業時間と、前記作業者の属性情報と、前記区切り検出部によって検出される認識情報とが少なくとも対応付けられた作業関連データを記憶する作業関連データ記憶部と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載のモバイル作業分析装置。
  3. 外部とのネットワークを介した通信によってデータ通信を行い、作業分析を実行する外部分析装置に向けて前記作業関連データを送信し、前記外部分析装置から前記作業関連データに基づく分析データを受信する通信部と、
    前記分析データを出力する分析データ出力部と、を備えていることを特徴とする請求項2に記載のモバイル作業分析装置。
  4. 前記作業動画をリアルタイムで表示画面上に表示する動画表示部と、
    前記第1の区切り設定部によって区切られた各々の前記作業要素における作業時間の情報と、各々の前記作業要素における前記作業時間を集計した合計時間の情報とを含む作業要素一覧情報を前記表示画面上に表示する作業要素一覧表示部と、を備え、
    前記作業要素一覧表示部は、前記表示画面上に表示された前記作業動画の一部と重畳する位置に前記作業要素一覧情報を表示することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のモバイル作業分析装置。
  5. 前記作業動画をリアルタイムで表示画面上に表示する動画表示部と、
    ユーザ操作を受け付けて、リアルタイムの前記作業動画に対し作業要素ごとに前記区切り目を設定するための区切り実行ボタンと、区切られた各々の前記作業要素に対し有効な動作がなされたことを示す有効動作、または無効な動作がなされたことを示す無効動作を指定するための種別指定ボタンと、を前記表示画面上に表示する操作ボタン表示部を備え、
    前記操作ボタン表示部は、前記表示画面上に表示された前記作業動画の一部と重畳する位置に前記区切り実行ボタンと、前記種別指定ボタンとを表示することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のモバイル作業分析装置。
  6. 作業を撮像して作業動画を記録する撮像部を備え、前記作業動画を記録しながら、前記作業動画をもとに作業分析するために用いられ、複数の作業工程からなる作業において、各々の前記作業工程における作業を撮像するために持ち運び可能なモバイルコンピュータによって実行される作業分析方法であって、
    前記モバイルコンピュータが、
    ユーザ操作の入力を受け付けて、前記撮像部によって記録された前記作業動画に対し作業要素ごとに区切り目を設定することと、
    前記作業において第1の作業工程における作業と、前記第1の作業工程に続く第2の作業工程における作業との区切り目を認識する認識情報を検出することと、
    前記認識情報が検出されたときに、前記作業動画に対し、前記認識情報に基づいて前記第1の作業工程における作業と、前記第2の作業工程における作業とを作業要素として前記区切り目を設定することと、
    前記区切り目が設定されて区切られた各々の前記作業要素に対し、前記作業における有効な動作がなされたことを示す有効動作、前記作業における無効な動作がなされたことを示す無効動作の少なくとも一方を含む種別を指定することと、
    前記種別が指定された作業要素を記憶すること、を実行することを特徴とする作業分析方法。
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