JP7516180B2 - 作業支援システム、作業支援装置及び作業支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、作業支援システム、作業支援装置及び作業支援方法に関する。

近年、保守現場や生産現場においては、高齢化によるベテラン技術者の激減やそもそもの人口減少により、その技術を受け継ぐ次世代への技術伝承が困難な状況が続いており、この現象は今後も加速すると考えられている。また、作業員自体も流動的で、ひとつの現場に長期間滞在することが少なくなってきているため、当該現場に特有な技術や状況を理解している作業員も少なく、その一方で生産効率化が求められていることから、個々の作業員は、作業前には、さらに迅速かつ正確に作業や作業環境を理解することが求められ、その説明にも同様な迅速さ、正確さが求められている。

一方、手作業の技術や暗黙知化している技術の伝承における課題を解消する取り組みも行なわれている。特許文献１には、作業員の負担を軽減させることを目的とし、過去作業動画を表示し、指示箇所検出手段は、前記過去作業動画を再生している状態で、操作者によって指示された箇所を検出し、指示があった箇所を重要箇所とみなして登録するシステムが開示されている。

特開2017-162103

特許文献１では、過去の作業の動画再生により作業内容を伝えるので、所要時間が長くなり、工程変更による段取りの変更に対応することができない。そこで、本発明では、作業方法の迅速かつ確実な理解を促し、工程変更に対応可能な作業支援を提供することを目的とする。

本発明の代表的なものの一例を示すと、次の通りである。
複数の作業工程について実行の順序及びタイミングを管理するサーバと、１の前記作業工程に対して再生所要時間の異なる複数の作業説明コンテンツを記憶する記憶部と、前記作業説明コンテンツを作業員に視認可能に表示するディスプレイとを備え、前記サーバは、前記複数の作業工程について設定された実行の順序及びタイミングに基づき、作業工程間の時間の長さに応じて前記作業説明コンテンツを選択する。

本発明によれば、作業方法の迅速かつ確実な理解を促し、工程変更に対応可能な作業支援を提供することができる。

システム構成の例。 作業員データベースの例。 作業・プロセスデータベースの例。 作業状況データベース構成の例。 ディスプレイ表示の例。 工程表作成画面の例（その１）。 工程表作成画面の例（その２）。 作業説明用データの例。 工程表作成画面における工程変更の例（その１）。 工程表作成画面における工程変更の例（その２）。 工程表作成画面における工程変更の例（その３）。 フローチャートの例（その１）。 フローチャートの例（その２）。 フローチャートの例（その３）。

本発明の一実施例になる現場作業効率化支援システムは、大型ディスプレイ０１４００等のコンテンツ表示部と、各種データを送受信するためのネットワーク０１３００と、各種データを制御、管理するサーバ０１１００と、得られる結果データを格納する記憶部としてのディスク０１２００と、データを編集するコンピュータであるＰＣ０１５００とを備える。また、前記サーバ０１１００は、工程を作成する機能、工程を変更する機能、作業説明データを工程変更によって選択しなおして付与する機能、データを表示する機能を有しており、作業員の作業経験や教育履歴を参照しながら、変更によって許可された時間内に収まる説明用コンテンツを自動で選択し、当該選択コンテンツを用いて説明者が例えば大型ディスプレイ０１４００によって説明を行なうことにより、現場状況に適応した作業説明が可能になる。
本発明の現場効率化支援システムの実施例について、以下、図面を参照しながら説明する。

［システム構成］
図１は、本発明の一実施例になる、現場作業効率化支援システムの構成例を示すブロック図である。
本実施の形態の現場作業効率化システムは、サーバ０１１００と、データ記憶部であるディスク０１２００と、このサーバ０１１００に通信ネットワーク０１３００を介して接続される少なくとも１つの大型ディスプレイ０１４００と、データを編集するＰＣ０１５００とを含んで構成されている。

本システムにおいて、例えば、サーバ０１１００は本作業を統括する事業者、或いは本サービスの提供者が管理し、大型ディスプレイ０１４００やＰＣ０１５００は利用者すなわち作業を行う当事者で事業者が使用する。

サーバ０１１００は、ＰＣ０１５００を端末として、工程作成の処理、同工程を変更する場合の変更処理、工程変更に伴った作業説明データの選択・付与処理を、プロセッサ、メモリ及び記憶装置（磁気ディスク等）を備え、プロセッサがメモリに記憶されたプログラムを実行することによって、後述する各処理を実行する。

ディスク０１２００には、各作業員の各作業（工事）の経験値、教育履歴である作業員データ０１２１０、作業の工程を表す作業プロセスデータ０１２２０、作業説明の際に用いるコンテンツである作業説明用データ０１２３０、が格納されている。

図２に示すように、作業員データ０１２１０は、２種類のサブデータベースで構成されている。０１２１１は、各工程に対して必要な人数が格納されており、０１２１２には、作業員として登録されている作業員の各工程に対するスキル、例えば教育履歴情報、資格情報や経験回数といった経験値が作業員毎に格納されている。
また、図３に示すように、各作業プロセスデータ０１２２０は、作業時間長データ０１２２１と作業場所データ０１２２２によって構成されている。

図４に示すように、作業説明用データ０１２３０には、例えば、画像データ０１２３１、作業映像データ０１２３２、テキストデータ０１２３３を含んで構成されている。当該データは、作業映像データにテロップや音声にて作業のポイント等の情報が組み込まれており、作業説明の時間長は当該作業映像データの時間長がインパクトを持つ。また、工程間制約データ０１２３４は、工程と工程の連続性、順序性、類似性を示すデータであり、本データおよび説明許容時間長を制約条件として、工程変更に伴う作業説明データ選択が行われる。

図５に示すように、作業説明時に大型ディスプレイに表示されるコンテンツは、例えば、動画表示領域０４１００、画像表示領域０４２００にて構成される。動画と同時に音声出力が行われることも想定される。

図６に工程表作成画面の一例を示す。工程表作成画面は、時間軸上に時間長と工程の種類を示すアイコンを表示する。このアイコンは、時間長の伸縮が可能であり、移動が可能である。このアイコンの位置を変更することによって工程変更を行なう。

図７に示すように、各工程、例えば「工程ａ」は「準備」「作業」「片付け」といったサブ工程にて構成されている。

図８は作業説明データの例である。図８に示すように、各工程に対する作業説明コンテンツは、数種類の時間長（再生所要時間）のコンテンツで構成される。例えば、工程ａにおける「準備」サブ工程には、３種類の時間長のコンテンツが作成され、格納されている。

具体的には、図８では、工程ａの「準備」サブ工程について再生所要時間１分の作業説明コンテンツ、再生所要時間２分の作業説明コンテンツ、再生所要時間３分の作業説明コンテンツを用意している。同様に、工程ａの「作業」サブ工程と「片付け」サブ工程についても、再生所要時間１～３分の３種類の作業説明コンテンツを用意している。なお、便宜上、全てのサブ工程についてそれぞれ１分、２分、３分の作業説明コンテンツを用意した場合を示したが、各作業説明コンテンツの時間長は異なってもよい。

１つのサブ工程について用意された時間長の異なる作業説明コンテンツは、説明に使える時間の長さ、すなわち工程間の空き時間に合わせて選択する。このとき、「準備」サブ工程について時間長１分の作業説明コンテンツを選択し、「作業」サブコンテンツについて時間長２分の作業説明コンテンツを選択するなど、任意に組み合わることが可能である。また、作業員のスキルに応じてどの時間長の作業説明コンテンツを選択するかを決定してもよい。作業員のスキルが所定の基準を満たしていない場合に、例えば「作業」において３分のコンテンツを選択する、しなくてはならないため、その他「準備」や「片付け」におけるコンテンツにおいて時間長の短いコンテンツを選択する、といった決定が可能である。なお、作業員のスキルや工程間の空き時間によっては、時間内に説明が収まらないケースが考えられる。この場合はアラート（例えば、「説明時間が不足です。作業説明時間を延ばしますか？」等）を出力すればよい。

［システムの動作］
次に、工程変更の処理手順について説明する。図９～図１１は、工程表作成画面における工程変更の例である。図１２～図１４は、工程変更の処理手順を示すフローチャートである。
まず、図１２にて作業工程作成・変更の全体フローについて説明する。
作業工程を作成するにあたって、作業員数・作業員スキル・経験値が格納されている作業員データを参照して工程を設定する。工程設定では、前述したように例えば図６に表示されているような工程を示すアイコンを作成し、同アイコンを時系列に合わせて、その時間長を設定し、さらに複数の工程の順序を設定する。工程の順序及び時間長が設定されると、図９に示すように、工程の前後と工程間に作業説明時間が設定される。例えば、工程ａと工程ｂとの間隙である１１０１０が作業説明に与えられる時間長となる（１０００１）。

ここで工程変更が要求された場合、工程変更作業は、工程作成時と同様の表示画面上にてアイコンの再設定を行なう。図１３に示すように、工程変更者が、工程ｘのアイコンを移動したり、新規に作成し（１１００１）、完了ボタンを押すと、工程変更が完了する（１１００２）。具体的には、図１０に示すように、工程ｃと工程ｂの順序を入れ替えたり、工程ｅを急遽対応として新規入力する等の変更が行われる（１０００２）。工程変更のフローとしては、工程変更を行なうと、その時間長や工程間の相互関係の制約に基づいて作業説明コンテンツを再設定する（１０００３）。再設定方法については後述する。

図９～図１１に示すような工程変更が行われ、工程変更完了が確認されると、作業説明・選択・付与機能が立ち上がり、工程間制約データ０１２３４と作業説明用データ０１２３０を用いて、作業説明用データの選択が行われる。

図１４にて、工程変更に準じた作業説明コンテンツ設定の例を示す。まず、アイコン間の時間長を計算する（１２００１）。具体的には工程ａ、工程ｂ間の時間長を計算する。次に、工程間の制約に基づいてコンテンツの内容・順序を選択する（１２００２）。まず、工程間制約データを用いて、工程間の相互関係に基づいてサブ工程、例えば「準備」サブ工程が選択される。例えば、工程ａと工程ｂの順序が入れ替わった場合、当初は、工程ａにおける準備の説明コンテンツとして設定されていたとして、当該コンテンツがその順序が入れ替わっても工程ａにのみ必要なコンテンツであった場合には、問題は無いが、工程ｂにも必要であるコンテンツであった場合には、工程ｂの前に当該コンテンツを設定しておく必要があり、工程ｂの前に当該コンテンツを設定する。
また、新規工程、図９～図１１によれば、工程ｅが新規に登録された場合に、工程ｅに必要な準備工程における説明コンテンツが工程ａにて説明されていれば、本コンテンツの再度の説明が不要となるため、工程eにあらかじめ設定されている説明コンテンツは設定不要となる。

コンテンツの種類が選択された後に、アイコン間の時間長に適合する、「準備」「作業」等に対応したサブコンテンツを作業説明用データの時間長を足し合わせることによって設定する（１２００３）。ここで、制約時間長に対して複数のコンテンツ時間長を足し合わせた時間長が長かった場合は、その前に設定されている工程の前に設定されている作業説明時間帯に組み込める可能性を計算する（１２００４）。
計算した結果、当該可能性が無い場合には、システムからアラートを発報して、工程自体の変更を促す（１２００５）。
上記で選択されたコンテンツを各説明時間帯に設定し（１２００６）、大型ディスプレイ上にて作業説明を実施する（１２００７）。

上記してきたように、本実施例に係るシステムは、複数の作業工程について実行の順序及びタイミングを管理するサーバと、１の前記作業工程に対して再生所要時間の異なる複数の作業説明コンテンツを記憶する記憶部と、前記作業説明コンテンツを作業員に視認可能に表示するディスプレイとを備え、前記サーバは、前記複数の作業工程について設定された実行の順序及びタイミングに基づき、作業工程間の時間の長さに応じて前記作業説明コンテンツを選択する。
かかる構成及び動作により、開示のシステムは、作業方法の迅速かつ確実な理解を促し、工程変更に対応可能な作業支援を提供することができる。

また、前記サーバは、前記複数の作業工程について実行の順序及び／又はタイミングが変更された場合には、変更後の作業工程間の時間の長さに応じて前記作業説明コンテンツを選択する。このため、工程の変更に柔軟に対応することができる。

さらに、前記作業工程は１又は複数のサブ工程を含み、前記記憶部は、前記複数のサブ工程の各々について再生所要時間の異なる複数の作業説明コンテンツを記憶し、前記サーバは、前記サブ工程ごとに前記作業説明コンテンツを選択して組み合わせる。このため、準備、実作業、後片付けなどのサブ工程に分けて説明の長さを調整することができる。
また、前記サーバは、前記作業員のスキルに応じて選択可能な作業説明コンテンツを制限するので、作業員にとって必要な説明を十分に提供することができる。

また、前記サーバは、前記作業説明コンテンツが対応する前記作業工程の直前に入らない場合には、当該作業工程より前に存在する空き時間に前記作業説明コンテンツの表示出力を行わせるので、説明のタイミングを柔軟に変更することができる。
また、前記サーバは、前記作業説明コンテンツが対応する前記作業工程以前に入らない場合には、説明に供する時間を増加させることを要請するアラート発報を行うことで、家業工程の実施順序とタイミングの見直しを促すことができる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

０１１１０…サーバ（ホストコンピュータ）、０１２００…ディスク、０１３００…ネットワーク、０１４００…大型ディスプレイ、０１５００…ＰＣ

Claims (7)

1. 複数の作業工程について実行の順序及びタイミングを管理するサーバと、
   １の前記作業工程に対して再生所要時間の異なる複数の作業説明コンテンツを記憶する記憶部と、
   前記作業説明コンテンツを作業員に視認可能に表示するディスプレイと
   を備え、
   前記サーバは、前記複数の作業工程について設定された実行の順序及びタイミングに基づき、作業工程間の時間の長さに応じて前記作業説明コンテンツを選択するものであり、
   前記作業工程は１又は複数のサブ工程を含み、
   前記記憶部は、前記複数のサブ工程の各々について再生所要時間の異なる複数の作業説明コンテンツを記憶し、
   前記サーバは、前記サブ工程ごとに前記作業説明コンテンツを選択して組み合わせることを特徴とする作業支援システム。
2. 請求項１において、
   前記サーバは、前記複数の作業工程について実行の順序及び／又はタイミングが変更された場合には、変更後の作業工程間の時間の長さに応じて前記作業説明コンテンツを選択する
   ことを特徴とする作業支援システム。
3. 請求項１において、
   前記サーバは、前記作業員のスキルに応じて選択可能な作業説明コンテンツを制限することを特徴とする作業支援システム。
4. 請求項１において、
   前記サーバは、前記作業説明コンテンツが対応する前記作業工程の直前に入らない場合には、当該作業工程より前に存在する空き時間に前記作業説明コンテンツの表示出力を行わせることを特徴とする作業支援システム。
5. 請求項１において、
   前記サーバは、前記作業説明コンテンツが対応する前記作業工程以前に入らない場合に、説明に供する時間を増加させることを要請するアラート発報を行うことを特徴とする作業支援システム。
6. 複数の作業工程について実行の順序及びタイミングを設定する工程作成変更機能部と、
   前記複数の作業工程について設定された実行の順序及びタイミングに基づき、１の前記作業工程に対して用意された再生所要時間の異なる複数の作業説明コンテンツから、作業工程間の時間の長さに応じて前記作業説明コンテンツを選択するコンテンツ選択機能部と、
   前記作業説明コンテンツを作業員に視認可能に表示出力する表示機能部と
   を備え、
   前記作業工程は１又は複数のサブ工程を含み、
   前記コンテンツ選択機能部は、前記複数のサブ工程の各々について用意された再生所要時間の異なる複数の作業説明コンテンツを参照し、前記サブ工程ごとに前記作業説明コンテンツを選択して組み合わせることを特徴とする作業支援装置。
7. 作業支援装置が、
   複数の作業工程について実行の順序及びタイミングを設定するステップと、
   前記複数の作業工程について設定された実行の順序及びタイミングに基づき、１の前記作業工程に対して用意された再生所要時間の異なる複数の作業説明コンテンツから、作業工程間の時間の長さに応じて前記作業説明コンテンツを選択するステップと、
   前記作業説明コンテンツを作業員に視認可能に表示するステップと
   を含み、
   前記作業工程は１又は複数のサブ工程を含み、
   前記コンテンツを選択するステップは、前記複数のサブ工程の各々について用意された再生所要時間の異なる複数の作業説明コンテンツを参照し、前記サブ工程ごとに前記作業説明コンテンツを選択して組み合わせることを特徴とする作業支援方法。

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