JP7412592B2 - 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。

現地の保守・メンテナンス作業において現地作業者の教育レベルを把握、評価をすることで必要人員の管理、統制の容易化を図る。ここで訓練者の習熟度を評価するために、動作が洗練され自動化されると動作のばらつきが小さくなるとの知見に基づき、同一動作を複数回試行した場合の試行間の分散に基づいて習熟度の評価を行う習熟度評価装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１による評価は訓練時間が安定することで熟練と評価される。

特開２０１５－１５０２２６号公報

しかしながら、現地の保守・メンテナンス作業は、繰り返し頻度の高い作業が多い工場内作業に比べ、繰り返し頻度の高い作業が少ない。また現地の作業時間には外乱要因による本来の作業以外の対応のための非稼働な時間も含んでいる。したがって、同じ作業であっても、作業時間は安定しにくく、作業時間が長いからといって習熟度が低いとは限らず、単純に作業時間で習熟度を判定することができない。管理者は実績及び経験に基づき人員計画を行うが、現地作業は時間内に完了する必要があるため、上記のようなリスクも考慮し余裕を持って投入人員を確保する。そのため作業者ごとの習熟度評価は管理者の感覚的な判断になる。

本開示は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、繰り返し頻度の高い作業が少なく外乱要因により作業時間が安定しない現地作業において、現地作業者の技能レベルを判定可能とし、技能レベルの向上に寄与することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の情報処理装置は、作業者による各作業工程の実作業時間データを取得する実作業時間データ取得部と、作業者の生体データを取得する生体データ取得部と、作業環境データを取得する作業環境データ取得部と、取得された実作業時間データ、生体データ及び作業環境データを用いて、作業工程における経験回数、作業者の生体データ及び作業環境と実作業時間との関係が示される習熟曲線を生成する習熟曲線生成部と、生成された習熟曲線に基づいて各作業工程における作業者の実作業時間を推定する作業時間推定部と、を備える。

本開示によれば、現地作業の作業環境、状況等を考慮しながら作業者の稼働時間と作業スピードを把握することで作業者の習熟度を評価することにより、現地作業者の技能レベルを判定可能とし、技能レベルの向上に寄与することができる。

本開示の第１の実施の形態に係る情報処理装置及び携帯端末からなるシステムの構成を示す図 本開示の第１の実施の形態に係る携帯端末のハードウェア構成を示す図 本開示の第１の実施の形態に係る携帯端末の機能構成を示す図 本開示の第１の実施の形態に係る情報処理装置の機能構成を示す図 本開示の第１の実施の形態に係る情報処理装置のハードウェア構成を示す図 携帯端末のデータ収集処理を示すフローチャート 情報処理装置が取得する心拍数データを示す図 情報処理装置が取得する作業環境データを示す図 情報処理装置が取得する作業工程データを示す図 動作データとなる作業者の動きと稼働の定義の一例を示す図 稼働を定義する作業者の観測対象部位の動きと稼働の関係を示す図 情報処理装置が取得する作業者データを示す図 情報処理装置が取得するデータをまとめたデータを示す図 作業履歴データベースのデータを示す図 作業項目Ａにおける経験回数Ｎが１であるときの運動強度と稼働（作業）時間をプロットした図 作業項目Ａにおける経験回数Ｎが２であるときの運動強度と稼働（作業）時間をプロットした図 作業項目Ａにおける経験回数ＮがＮ－１であるときの運動強度と稼働（作業）時間をプロットした図 作業項目Ｂにおける経験回数Ｎが１であるときの運動強度と稼働（作業）時間をプロットした図 作業項目Ｂにおける経験回数Ｎが２であるときの運動強度と稼働（作業）時間をプロットした図 作業項目Ｂにおける経験回数ＮがＮ－１であるときの運動強度と稼働（作業）時間をプロットした図 気温区分ごとの作業工程の各作業項目の総和についての習熟曲線を示す図 経験回数Ｎの増加に伴う運動強度、気温、稼働(作業)時間の合計の関係性を示す図 稼働(作業)時間の補正基準値設定を示す図 稼働(作業)時間の基準値、観測値、補正値の関係性を示す図 習熟度の評価を説明する図

以下、本開示の情報処理装置、情報処理方法及びプログラムの実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
本実施の形態の情報処理装置及び携帯端末からなるシステムは、図１に示すように、作業場所４にいる作業者が携帯して作業の状況を収集して送信する携帯端末１と、携帯端末１とネットワーク３を介してデータを送受信する情報処理装置２と、を備える。情報処装置２は、携帯端末１から供給された情報を記憶し、供給された情報に基づいて作業者の作業時間を推定するとともに作業習熟度を判定する。

図１に示す携帯端末１は、図２Ａに示すように、各種制御を行う制御部１１と、データを記憶する記憶部１２と、情報処理装置２とデータを送受信するための通信部１３と、外部機器１０とデータ通信を行う入出力部１４と、作業時間入力、検査結果入力等を行う操作部１５と、を備える。

入出力部１４は、外部機器１０との間でデータを送受信する入出力インタフェースである。外部機器１０として、作業者の動きを撮影するカメラ１６、作業環境を示す作業場所の温度及び湿度を測定する温度計・湿度計１７、作業者の生体情報を示す心拍数を計測する心拍センサ１８が有線通信又は無線通信により接続される。

制御部１１は、プロセッサを備え、記憶部１２に記憶されている動作プログラムを実行することにより、作業状況を収集するための種々の作業を実行する。例えば、制御部１１は、入出力部１４を通じて入力された作業者の映像データ、作業場所の温度、湿度を示す作業環境データ、作業者の心拍数データを収集して情報処理装置２に送信する。

記憶部１２は、制御部１１が実行する制御プログラムを記憶する。また、記憶部１２は、カメラで撮影された映像データ、作業環境データ、作業者の心拍数データの記憶のための記憶部としても機能する。

通信部１３は、ネットワーク３を介して情報処理装置２との間で通信を行う。操作部１５は、制御部１１に種々の指示を入力する装置であり、キーボード、操作ボタン等を備える。

上記ハードウェア構成により、携帯端末１は、図２Ｂに示すように、機能的に、各種情報を処理する制御部１１と、情報処理された情報を記憶する記憶部１２と、を有する。

制御部１１は、外部機器１０から入力された検出信号を収集するデータ収集部２０を有している。

データ収集部２０は、生体データとして心拍センサ１８により検出された作業者の心拍数を収集する生体データ収集部２２、作業環境データとして温度計・湿度計１７により検出された作業場所の温度及び湿度を収集する作業環境データ収集部２３、カメラ１６により撮影された作業者の動作に関する映像を収集する動作データ収集部２４、作業者が入力した作業開始時間、作業完了時間等の作業工程データを収集する作業工程データ収集部２５、作業者が入力した作業者に関する作業者データを収集する作業者データ収集部２６と、を備える。データ収集部２０は、カメラ１６で撮影された作業者の映像データ、温度計・湿度計１７により計測された作業環境データ、心拍センサ１８により計測された作業者の心拍数データを作業時間に対応させた検出信号データを生成し、生成された検出信号データを情報処理装置２に送信する。情報処理装置２は、作業者データ、現地の作業環境データ、作業工程データ、作業者の心拍数データ、作業者の動作データ等の情報を取得する。データの収集方法として、作業環境データは温度計、湿度計、アプリをインストールしたＩＴツール等、作業者の心拍数データは心拍センサ、スマートウォッチ等、作業者の動作データはビデオカメラで撮影された映像データ、モーションキャプチャデータ等を使用してデータを収集し、作業工程データとなる作業工程の作業時間は携帯端末１の操作部１５を通じて入力することによってデータを収集する。

記憶部１２は、データ収集部２０で収集された作業者の映像データ、作業環境データ、作業者の心拍数データ、作業者情報、作業工程データを記憶する収集データ記憶部２１を有している。

携帯端末１は、作業時に作業者が操作部１５から入力する作業時間、作業結果等のデータ、作業者の作業時の映像データを、ネットワーク３を介して情報処理装置２に送信する。

情報処理装置２は、図３に示すように、情報を処理する制御部３０と、ネットワーク３を介して携帯端末１からのデータを受信する通信部３１と、記憶部３２と、を備えている。

制御部３０は、携帯端末１が収集したデータを取得するデータ取得部３３と、データ取得部３３で取得されたデータに基づいて作業者の作業履歴データを作成する作業履歴データ作成部３４と、作業者の作業習熟度を表す習熟曲線を生成する習熟曲線生成部３５と、習熟曲線に基づいて作業者の実作業時間を推定する作業時間推定部３６と、習熟曲線に基づいて作業者の習熟度を評価する習熟度評価部３７と、を備える。

データ取得部３３は、携帯端末１から収集された生体データを取得する生体データ取得部３８と、作業環境データを取得する作業環境データ取得部３９と、動作データを取得する動作データ取得部４０と、作業工程データを取得する作業工程データ取得部４１と、作業者データを取得する作業者データ取得部４２と、を備える。生体データ取得部３８は、生体データとして心拍センサ１８により検出された作業者の心拍数を収集した携帯端末１から送信された心拍数データを取得する。作業環境データ取得部３９は、作業環境データとして温度計・湿度計１７により検出された作業場所の温度及び湿度を収集した携帯端末１から送信された温度データ及び湿度データを取得する。作業工程データ取得部４１は、作業者が携帯端末１に入力して携帯端末１から送信された作業開始時間、作業完了時間等の作業工程データを取得する。動作データ取得部４０は、カメラ１６により撮影された作業者の動作に関する映像を収集した携帯端末１から送信された映像データを取得する。作業者データ取得部４２は、作業者が携帯端末１に入力して携帯端末１から送信された作業者に関する作業者データを取得する。

また、記憶部３２は、作業者データ取得部４２から取得された作業者データを記憶する作業者データベース４４と、データ取得部３３から取得されたデータに基づき作業履歴を記憶する作業履歴データベース４５と、習熟曲線生成部３５で生成された習熟曲線データを記憶する習熟曲線データベース４６と、を備えている。

図１に示す情報処理装置２は、図４に例示するように、ハードウェア的には、制御部３０と、記憶部３２と、表示部５０と、入力部５１と、通信部３１と、を備える。

制御部３０は、プロセッサを備え、記憶部３２に記憶されている動作プログラムを実行することにより、図３に示した各機能を実現するための処理を行う。

記憶部３２は、制御部３０が実行する制御プログラムを記憶する。また、記憶部３２は、図３に示す各種データベース４４～４６としても機能する。

表示部５０は、操作画面、映像などを表示する。入力部５１は、制御部３０に種々の指示を入力する装置であり、キーボード、操作ボタン、音声入力機器などを備える。通信部３１は、ネットワーク３を介して携帯端末１との間で通信を行う。

次に本システムにおいて作業者が作業を行うときの携帯端末１のデータ収集処理について、図５のフローチャートを参照して説明する。

作業場所４にいる作業者は、作業開始に合わせて携帯端末１を起動して、情報処理装置２にログインする（ステップＳ１０１）。情報処理装置２は携帯端末１のログインによりユーザ認証を行い、担当作業者が作業対象物について作業を行うことを認識する（ステップＳ１０２）。作業者は、保守・メンテナンス作業の作業対象案件を選択する（ステップＳ１０３）。作業者は、選択された作業対象案件について作業者が作業する保守・メンテナンス作業の作業項目を選択する（ステップＳ１０４）。作業項目が選択されることにより、作業開始となり、作業の開始時刻が記録されるとともに、生体データとして心拍センサ１８から心拍数データの収集、作業環境データとして温度計・湿度計１７から温度データ及び湿度データの収集、動作データとしてカメラ１６から作業者の動作に関する映像データの収集を開始する。データ収集の開始から作業状態であると認識され、作業者による作業が行われている間（ステップＳ１０５）、上記各データの収集が継続される。携帯端末１は、作業が行われている作業項目について作業が完了したか否かを判断する（ステップＳ１０６）。作業項目の作業の完了の有無は、検査のチェック、試験の数値、等が入力されることで完了と判断、もしくは完了ボタンが押されることで完了と判断される。作業項目が完了と判断されると（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、携帯端末１は、作業項目の作業完了時刻を記録し、収集されたデータとともに、情報処理装置２に送信し、情報処理装置２は収集データを受信する（ステップＳ１０７）。また、携帯端末１は、全作業項目の作業が完了したか否かを判断する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０６において、作業項目が完了していない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、ステップＳ１０５に戻り、作業が完了するまで待つ。ステップＳ１０８において、全作業項目の作業が完了したと判断された場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、作業者は携帯端末１をログアウトし（ステップＳ１０９）、データ収集処理は終了する。ステップＳ１０８において、全作業項目の作業が完了したと判断されない場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、ステップＳ１０５に戻り、ステップＳ１０５以降の処理が繰り返される。

携帯端末１で収集されたデータは、収集データ記憶部２１に記憶された後、通信部１３からネットワーク３を介して情報処理装置２に送信され、情報処理装置２の通信部３１を通じてデータ取得部３３にて取得される。データ取得部３３の生体データ取得部３８は、生体データとして心拍センサ１８から携帯端末１が収集した心拍数データを取得する。

図６は、生体データ取得部３８が取得する心拍数データの構成例を示す。図６において、測定された時刻とその時の１分間の心拍数が示されている。なお、ここでは１０分単位の心拍数が測定されているが、これに限らず心拍数を分単位で測定しても良いし、５分間隔、１０分間隔等の任意の時間間隔に設定して測定しても良い。

データ取得部３３の作業環境データ取得部３９は、作業環境データとして温度計・湿度計１７から携帯端末１が収集した温度データ及び湿度データを取得する。図７は、作業環境データ取得部３９が取得する作業環境データである気温、湿度のデータの構成例を示す。図７において、測定された時刻とその時の気温及び湿度が示されている。気温、湿度は分単位で測定しても良いし、５分、１０分間隔等の任意の時間間隔に設定して測定しても良い。

データ取得部３３の作業工程データ取得部４１は、作業者が携帯端末１の操作部を通じて入力した各作業項目の作業開始時刻、作業完了時刻である作業工程データを取得する。図８は、作業工程データ取得部４１が取得する作業工程データの構成例を示す。図８において、保守・メンテナンスの作業項目単位毎に作業開始時刻、作業完了時刻及び作業時間が示されている。なお、作業項目が多い場合はいくつかの作業項目を纏めて作業工程の項目を減らし作業の開始、完了時刻を測定しても良い。

データ取得部３３の動作データ取得部４０は、動作データとしてカメラ１６から携帯端末１が収集した作業者の動きに関するデータを取得する。図９は、動作データとなる作業者の動きと稼働の定義の一例を示す。現地の作業時間は外乱要因による本来の作業以外の対応のための非稼働な時間も含んでおり、作業者の動きから、作業者が実際に作業している状態であるのか、実際に作業を行っていない状態であるのか、稼働状態を区別する。稼働状態は、測定対象の部位の動きの組み合わせから、「稼働（作業）」、「稼働（運搬）」、「稼働（歩行）」、「非稼働」の４区分で定義される。「稼働（作業）」は、作業者が実際に作業を行っている状態を示す。「稼働（運搬）」は、作業者が作業対象物、部品、工具等を運搬している状態を示す。「稼働（歩行）」は、作業者が運搬を除き歩行により移動している状態を示す。「非稼働」は、作業者が運搬・歩行を除き実際に作業をしていない状態を示す。稼働の定義は観測対象部位の選定を変更することで増やしても減らしても良い。

図１０は、稼働を定義する作業者の観測対象部位の動きと稼働の関係を示す。観測対象部位は手、足、モノとする。ここで、モノとは、作業対象物、部品、工具等の物品を示す。作業者の手、足の動きと作業者が手にモノを持っている状態であるか否かを作業者の動きを撮影した映像データから判断して作業者がどういう作業状態であるのかを判断する。具体的には、手が動いているか動いていないか、足が動いているか動いていないか、手にモノを持っているか持っていないかにより、作業状態を判断する。手が「動く」、「停止」、足が「動く」、「停止」、手にモノが「有る」、「無し」の組み合わせによる８パターンで構成し、これら８パターンに作業者の動きを当てはめて、作業状態を判断する。図９において、作業者が実際に作業を行っている状態である「稼働（作業）」の場合、手にモノを持った状態であり、特定の作業箇所で作業をしていることから、足は止まった状態であり、手はモノを持って動いている状態である。したがって、図１０の手が「動く」、足が「停止」、モノが「有る」状態の組み合わせであるパターン３の場合、稼働（作業）と判断される。なお、部品の取り付けがない作業（部品の取り外し、解線作業、試験接続、等）である部品情報が無い作業工程においても、モノに触れていることから、モノが「有る」状態とし、「稼働（作業）」と判断する。また、図９において、作業者が作業対象物、部品、工具等を運搬している状態である「稼働（運搬）」の場合、手にモノを持った状態であり、移動していることから、足が動いている状態である。したがって、図１０の足が「動く」、かつモノが「有る」状態の組み合わせであるパターン１及びパターン５の場合、「稼働（運搬）」と判断される。また、図９において、作業者が運搬を除き歩行により移動している状態である「稼働（歩行）」の場合、手にモノを持たず、移動していることから、足が動いている状態である。したがって、図１０の足が「動く」、かつモノが「無し」状態の組み合わせであるパターン２及びパターン６の場合、「稼働（歩行）」と判断される。また、図９において、作業者が運搬・歩行を除き実際に作業をしていない状態である「非稼働」の場合、足が停止している状態であって、モノを持っていない状態、あるいはモノを持っているものの手を動かしていない状態である。したがって、図１０の足が「停止」、かつモノが「無し」状態の組み合わせであるパターン４及びパターン８の場合、足が「停止」、モノが「有る」、手が「停止」状態の組み合わせであるパターン７の場合の３つのパターンが、「非稼働」と判断される。なお、組み合わせのパターンは観測対象部位の増加又は「動き」のパターンの細分化によって増やしても良い。

データ取得部３３の作業者データ取得部４２は、作業者が携帯端末１の操作部を通じて入力した作業者データを取得あるいは、作業者データベース４４から作業者データを取得する。図１１は、作業者データ取得部４２が取得する作業者データの構成例を示す。作業者データとして、作業者名、所属、国籍、年齢、身長、体重、体脂肪率、安静時心拍数、最大心拍数の項目が設けられている。安静時心拍数を除く上記データについては、予め作業者データベース４４に登録しておき、作業者データベース４４からデータを取得する。なお、これらのデータは、健康診断のデータを利用しても良いし、個別診療から更新しても良い。また、安静時心拍数については、作業前の心拍センサ１８の心拍数データを生体データ取得部３８から取得して、取得されたデータを使用してもよい。また、最大心拍数は、２２０－年齢数の値を使用するが、年齢に応じて高齢者の場合は最大心拍数として２０７－（０．７×年齢数）の値を使用しても良い。

図１２は、データ取得部３３で取得された上述した各データをまとめたデータベースの構成例を示す。観測対象の作業者が複数の場合は作業者数の分だけ各データベースの情報を取得する。

図１３は、作業履歴データベース４５の構成例を示す。作業履歴データベース４５の作業履歴データは図１２のデータに対し、経験回数、運動強度、累積稼働（作業）時間、累積稼働時間、累積在場時間の項目を付加したものである。作業履歴データは、データ取得部３３で取得されたデータに基づいて作業履歴データ作成部３４において作成される。図１３において、経験回数は観測日を基に算出しているが、経験回数は案件、作業工程、項目など任意に変えてもよい。通常の心拍数は個人差があるため個々の安静時心拍数を基準値とする。運動強度は、運動時の負荷、きつさ、疲労度を表し、心拍数によって、以下の式で算出できる。
運動強度＝（心拍数－安静時心拍数）÷（最大心拍数―安静時心拍数）×１００
また、運動強度をより簡便に下記の式を用いて求めてもよい。
運動強度＝心拍数÷最大心拍数×１００
作業時間が長くなるほど疲労度も高まるため、累積稼働時間（作業開始からの時間）も記録することで累積稼働時間と運動強度と作業時間との関係性をデータベース化している。

稼働（作業）時間は、動作データ取得部４０で取得された動作データと作業工程データ取得部４１で取得された在場時間データに基づいて実作業時間データ取得部４３により取得される。動作データは、作業者の測定対象の部位の動きの組み合わせから稼働（作業）、稼働（運搬）、稼働（歩行）、非稼働の４区分に区分けされる。作業工程データ取得部４１で取得された各作業項目の作業開始時刻と作業完了時刻の間における稼働（作業）状態である時間から各作業項目における実作業時間である稼働（作業）時間が求められる。また、稼働時間は、作業工程データ取得部４１で取得された各作業項目の作業開始時刻と作業完了時刻の間における稼働（作業）、稼働（運搬）及び稼働（歩行）状態である時間から各作業項目における稼働時間が求められる。在場時間は、作業者が実作業時間以外の非稼働時間を含む時間であり、作業工程データ取得部４１で取得された各作業項目の作業開始時刻と作業完了時刻の間の時間を示す。したがって、前述の稼働時間は、在場時間から動作データのうち非稼働状態である時間を差し引くことにより求めることもできる。新たに取得されたデータから作業履歴データ作成部３４は、作業履歴データベース４５に記憶された作業履歴データを更新する。

作業履歴データが作成されると、習熟曲線生成部３５が作業履歴データに基づいて習熟曲線を生成する。習熟曲線は、作業工程における経験回数、作業者の生体データ（運動強度）及び作業環境と実作業時間との関係が示される曲線である。

図１４は、図１３に示された作業履歴データより作業者Ａにおける気温区分ごとの作業者別、気温別に作業工程の項目Ａにおける経験回数Ｎ、稼働（作業）時間、運動強度（％）の関係性を示す。図１４Ａは、経験回数Ｎが１であるときの運動強度と稼働（作業）時間をプロットした図、図１４Ｂは、経験回数Ｎが２であるときの運動強度と稼働（作業）時間をプロットした図、図１４Ｃは、経験回数ＮがＮ－１であるときの運動強度と稼働（作業）時間をプロットした図をそれぞれ示している。Ｆａ（Ｘａ）は運動強度の最小値における近似式を示し、Ｆａ（Ｘｚ）は運動強度の最大値における近似式を示し、ＦＸａは両近似式内において経験回数（Ｎ回）の増加、運動強度の変化にともなう稼働（作業）時間の近似式を示す。運動強度（％）の値は項目Ａの実作業時間の平均値としても良いし、中央値あるいは作業完了時など任意に設定して良い。気温区分は１℃、５℃等任意に層別してもよい。

図１５は、図１３に示された作業履歴データより作業者Aにおける気温区分ごとの作業者別、気温別に作業工程の項目Ｂにおける経験回数Ｎ、稼働（作業）時間、運動強度の関係性を示す。図１５Ａは、経験回数Ｎが１であるときの運動強度と稼働（作業）時間をプロットした図、図１５Ｂは、経験回数Ｎが２であるときの運動強度と稼働（作業）時間をプロットした図、図１５Ｃは、経験回数ＮがＮ－１であるときの運動強度と稼働（作業）時間をプロットした図をそれぞれ示している。Ｆｂ（Ｘａ）は運動強度の最小値における近似式を示し、Ｆｂ（Ｘｚ）は運動強度の最大値における近似式を示し、ＦＸｂは両近似式内において経験回数の増加、運動強度の変化にともなう稼働（作業）時間の近似式を示す。

図１４及び図１５は、それぞれ作業項目Ａ、作業項目Ｂの習熟曲線を示していた。図１６は、図１２、図１３を含む作業者Aにおける気温区分ごとのある作業工程の各作業項目の総和についての習熟曲線を示す。曲線ａｅは運動強度の最小値における経験回数増加に伴う稼働（作業）時間の変化を示す。曲線ｄｈは運動強度の最高値における経験回数増加に伴う稼働（作業）時間の変化を近似式で示す。曲面ａｄｈｅはデータベースの最高気温における運動強度の変化に伴う稼働（作業）時間の変化を近似式で示す。曲線ｂｆは運動強度の最小値における経験回数増加に伴う稼働（作業）時間の変化を近似式で示す。曲線ｃｇは運動強度の最高値における経験回数増加に伴う稼働（作業）時間の変化を近似式で示す。曲面ｂｃｇｆはデータベースの最低気温における運動強度の変化に伴う稼働（作業）時間の変化を近似式で示す。

作業時間推定部３６は、この習熟曲線に基づいて実作業時間を推定する。習熟曲線は、経験回数と実作業時間との関係のみならず、運動強度、気温との関係で実作業時間を推定することができる。したがって、管理者は、作業場所の環境、作業のきつさ等に応じて、実作業時間を推定することで、作業に必要な時間、必要な人員をより正確に算出することができる。

続いて習熟度評価部３７は、観測した実作業時間と、生体データ、作業環境から習熟曲線に基づいて実作業時間を補正するとともに、習熟度を評価する基準時間を補正して、作業者の習熟度を評価する。図１７は、経験回数Ｎの増加に伴う運動強度、気温、稼働(作業)時間の合計の関係性を示す習熟曲線である。図１６に示す作業工程の各項目の総和について経験回数増加に伴う稼働（作業）時間の推移を気温別発生率として近似式で示す。

ＦＸｚ（ｊ）は運動強度最大値における経験回数ｎ＝１→ｊ回までの稼働(作業)時間と運動強度について観測した値の発生率を近似式で示す。ＦＸｚ（ｋ）は経験回数ｎ＝ｊ→ｋ回までの観測値の発生率を近似式で示す。ＦＸｚ（ｍ）は経験回数ｎ＝ｋ→ｍ回までの観測値の発生率を近似式で示す。ＦＸｚ（ｐ）は経験回数ｎ＝ｍ→ｐ回までの観測値の発生率を近似式で示す。Ｊ，ｋ，ｍ，ｐは整数であり、１＜ｊ＜ｋ＜ｍ＜ｐの関係がある。図１７において、１→ｊ、ｊ→ｋ、ｋ→ｍ、ｍ→ｐの４つに区分しているが、区分数は任意に変更してもよいし、区分内の経験回数について任意に変更してもよい。

ＦＸａ（ｊ）は運動強度最小値における経験回数ｎ＝１→ｊ回までの稼働(作業)時間と運動強度について観測した値の発生率を近似式で示す。ＦＸａ（ｋ）は経験回数ｎ＝ｊ→ｋ回までの観測値の発生率を近似式で示す。ＦＸａ（ｍ）は経験回数ｎ＝ｋ→ｍ回までの観測値の発生率を近似式で示す。ＦＸａ（ｐ）は経験回数ｎ＝ｍ→ｐ回までの観測値の発生率を近似式で示す。Ｊ，ｋ，ｍ，ｐは、上記と同様に整数であり、１＜ｊ＜ｋ＜ｍ＜ｐの関係があり、区分数、区分内の経験回数について任意に変更してもよい。ただし、ＦＸｚ（ｘ）、ＦＸａ（ｘ）のｘ＝ｊ，ｋ，ｍ・・・の区分数及び区分内の経験回数は等しくする。

ＦＸｚは運動強度最大値におけるＦＸｚ（ｘ）のｘ＝ｊ，ｋ，ｍ・・・における最頻値の近似式を示す。点ＺはＦＸｚにおける最大値を示し、Ｔｚはその時の稼働（作業）時間を示す。

ＦＸａは運動強度最小値におけるＦＸａ（ｘ）のｘ＝ｊ，ｋ，ｍ・・・における最頻値の近似式を示す。点ＡはＦＸａにおける最大値を示し、Ｔａはその時の稼働（作業）時間を示す。

図１８は、稼働(作業)時間の補正基準値設定を示す。図１３の作業履歴データから運動強度の平均的な数値を補正基準値としてもよいし、中央値を補正基準としてもよいし、近似曲面の傾向から任意の点を選定しても良い。（Ｘ－Ｘ’）は運動強度の補正基準値を設定することによる基準線を示す。運動強度の補正基準点は曲線ＺＡ上となり、Ｔｘは稼働（作業）時間の基準時間を示す。

図１９は、稼働(作業)時間の基準値、観測値、補正値の関係性を示す。曲面ＦＸは運動強度の最小値曲線ＦＸａと運動強度最大値曲線ＦＸｚまでの間の運度強度の変化に伴う稼働(作業)時間の気温別発生率を示す。

習熟度評価対象作業者の稼働（作業）時間ｔｒ、運動強度Ｓの交点をａとする。

習熟度評価対象作業者の稼働（作業）時間及び運動強度は情報処理装置２のデータ取得部４３によって取得される。

習熟度評価対象作業者の作業履歴データにおいて作業工程の各作業項目の運動強度の差異が小さい場合は各作業項目の運動強度の平均を算出し、各作業項目の稼働（作業）時間の合計値をｔｒ、平均化した運動強度をＳとする。

運動強度の幅を任意に変更して良いが、各作業項目の運動強度の差異が大きい場合は、ｔｒは作業工程の一作業項目分の稼働(作業)時間とし、一作業項目分の運動強度がＳとなり、任意に区分けした運動強度の区分数だけ運動強度区分ごとの傾向を持った分布曲面が作成される。

作業工程の全項目の稼働（作業）時間ｔｒとした運動強度Ｓの交点ａと曲面ＦＸの交点をｂとする。地点ｂより曲面ＦＸ上の補正基準線Ｘ－Ｘ’と交差する点をｃとする。ｃの垂線との交点ｄでの稼働（作業）時間Ｔｒが補正値となる。

工場における標準時間は「その仕事に適正をもち、習熟した作業者が、決められた作業条件のもとで、必要な余裕をもち、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。この標準時間をＴａとする。習熟度評価として標準時間を基準とし標準時間に対する実績時間で評価する場合があるが、現地作業では事業内容によって作業条件、作業ペース等が変動するため、基準そのものが変動する。本実施の形態においては、標準時間Ｔａの代わりに習熟度評価の基準時間として求められたＴｘを用いる。現地作業の観測結果によりＴａ＝Ｔｘ、Ｔａ≒Ｔｘ、Ｔａ＜Ｔｘ等になりえる。

図２０は、習熟度の評価を説明する図を示す。習熟度評価対象作業者の経験回数５回目は在場時間（T）、観測した稼働時間Ｔｋ、観測した稼働（作業）時間ｔｒ、観測した稼働（作業）時間の補正値Ｔｒ、補正基準値Ｔｘを示す。稼働時間Ｔｋ＝稼働（作業）時間＋稼働（運搬)＋稼働（歩行)を示す。習熟度評価対象作業者の経験回数５回目の現地作業において、在場時間、稼働率、習熟度はそれぞれ以下の式により算出される。
在場時間 ＝Ｔ
稼働率（%）＝Ｔｋ÷Ｔ×１００
習熟度（%）＝Ｔｒ÷Ｔｘ×１００
習熟度は在場時間Ｔ、稼働率の影響等を受けない。

本実施の形態では、保守・メンテナンス作業について説明したが、本開示はこれに限らず、組み立て作業にも適用可能であり、実施の形態に限定されない。本実施の形態では、作業曲線作成、習熟度判定を情報処理装置が行っているが、これに限らず、携帯端末内で行ってもよい。

本実施の形態においては、携帯端末１と情報処理装置２を備えるシステムを例示したが、同様の機能を実現できるならば、システム構成は任意である。

なお、本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。即ち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この開示の範囲内とみなされる。

本出願は、２０２０年１１月６日に出願された、日本国特許出願特願２０２０－１８５７０６号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０２０－１８５７０６号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

本開示は、作業の習熟度を評価する情報処理装置に広く適用することができる。

１ 携帯端末、２ 情報処理装置、３ ネットワーク、４ 作業場所、１０ 外部機器、１１，３０ 制御部、１２，３２ 記憶部、１３，３１ 通信部、１４ 入出力部、１５ 操作部、１６ カメラ、１７ 温度計・湿度計、１８ 心拍センサ、２０ データ収集部、２１ 収集データ記憶部、２２ 生体データ収集部、２３ 作業環境データ収集部、２４ 動作データ収集部、２５ 作業工程データ収集部、２６ 作業者データ収集部、３３ データ取得部、３４ 作業履歴データ作成部、３５ 習熟曲線生成部、３６ 作業時間推定部、３７ 習熟度評価部、３８ 生体データ取得部、３９ 作業環境データ取得部、４０ 動作データ取得部、４１ 作業工程データ取得部、４２ 作業者データ取得部、４３ 実作業時間データ取得部、４４ 作業者データベース、４５ 作業履歴データベース、４６ 習熟曲線データベース、５０ 表示部、５１ 入力部。

Claims (12)

1. 作業者による各作業工程の実作業時間データを取得する実作業時間データ取得部と、
   前記作業者の生体データを取得する生体データ取得部と、
   作業環境データを取得する作業環境データ取得部と、
   取得された前記実作業時間データ、前記生体データ及び前記作業環境データを用いて、作業工程における経験回数、作業者の生体データ及び作業環境と実作業時間との関係が示される習熟曲線を生成する習熟曲線生成部と、
   生成された前記習熟曲線に基づいて各作業工程における作業者の実作業時間を推定する作業時間推定部と、
   を備える情報処理装置。
2. 作業者による各作業工程の実作業時間データを取得する実作業時間データ取得部と、
   前記作業者の生体データを取得する生体データ取得部と、
   作業環境データを取得する作業環境データ取得部と、
   取得された前記実作業時間データ、前記生体データ及び前記作業環境データを用いて、作業工程における経験回数、作業者の生体データ及び作業環境と実作業時間との関係が示される習熟曲線を生成する習熟曲線生成部と、
   観測した実作業時間と、生体データ、作業環境から前記習熟曲線に基づいて実作業時間を補正するとともに、習熟度を評価する基準時間を補正して、作業者の習熟度を評価する習熟度評価部と、
   を備える情報処理装置。
3. 前記生体データは、前記作業者の運動強度を示す情報である、
   請求項１又は２に記載の情報処理装置。
4. 前記生体データは、前記作業者の心拍数である、
   請求項３に記載の情報処理装置。
5. 前記作業環境データは、作業場所の気温及び湿度の少なくとも一つである、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
6. 作業者の作業工程における在場時間データを取得する作業工程データ取得部と、
   作業者の動作データを取得する動作データ取得部と、
   を備え、
   前記実作業時間データ取得部は、前記作業者の在場時間データと作業者の動作データから実作業時間データを取得する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
7. 前記動作データ取得部が取得する動作データは、作業者の映像データ又はモーションキャプチャデータである、
   請求項６に記載の情報処理装置。
8. 前記実作業時間データ取得部は、作業者の手の動作の有無、足の動作の有無及び物品の保持の有無に基づいて作業中の稼働状態、運搬中の稼働状態、歩行中の稼働状態、非稼働状態を判定し、各稼働状態における経過時間から実作業時間データを取得する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
9. 情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
   作業者による各作業工程の実作業時間データを取得する実作業時間データ取得ステップと、
   前記作業者の生体データを取得する生体データ取得ステップと、
   作業環境データを取得する作業環境データ取得ステップと、
   取得された前記実作業時間データ、前記生体データ及び前記作業環境データを用いて、作業工程における経験回数、作業者の生体データ及び作業環境と実作業時間との関係が示される習熟曲線を生成する習熟曲線生成ステップと、
   生成された前記習熟曲線に基づいて各作業工程における作業者の実作業時間を推定する作業時間推定ステップと、
   を備える情報処理方法。
10. 情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
    作業者による各作業工程の実作業時間データを取得する実作業時間データ取得ステップと、
    前記作業者の生体データを取得する生体データ取得ステップと、
    作業環境データを取得する作業環境データ取得ステップと、
    取得された前記実作業時間データ、前記生体データ及び前記作業環境データを用いて、作業工程における経験回数、作業者の生体データ及び作業環境と実作業時間との関係が示される習熟曲線を生成する習熟曲線生成ステップと、
    観測した実作業時間と、生体データ、作業環境から前記習熟曲線に基づいて実作業時間を補正するとともに、習熟度を評価する基準時間を補正して、作業者の習熟度を評価する習熟度評価ステップと、
    を備える情報処理方法。
11. コンピュータを、
    作業者による各作業工程の実作業時間データを取得する実作業時間データ取得部と、
    前記作業者の生体データを取得する生体データ取得部と、
    作業環境データを取得する作業環境データ取得部と、
    取得された前記実作業時間データ、前記生体データ及び前記作業環境データを用いて、作業工程における経験回数、作業者の生体データ及び作業環境と実作業時間との関係が示される習熟曲線を生成する習熟曲線生成部と、
    生成された前記習熟曲線に基づいて各作業工程における作業者の実作業時間を推定する作業時間推定部と、
    して機能させるプログラム。
12. コンピュータを、
    作業者による各作業工程の実作業時間データを取得する実作業時間データ取得部と、
    前記作業者の生体データを取得する生体データ取得部と、
    作業環境データを取得する作業環境データ取得部と、
    取得された前記実作業時間データ、前記生体データ及び前記作業環境データを用いて、作業工程における経験回数、作業者の生体データ及び作業環境と実作業時間との関係が示される習熟曲線を生成する習熟曲線生成部と、
    観測した実作業時間と、生体データ、作業環境から前記習熟曲線に基づいて実作業時間を補正するとともに、習熟度を評価する基準時間を補正して、作業者の習熟度を評価する習熟度評価部と、
    して機能させるプログラム。

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