JPH01321550A - 作業ガイドシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、一般建築作業、自動車修理作業等−定の作業
基準があるすべての作業に係り、特に５作業上の不具合
をあらかじめ予測したり、対策、及び作業を遂行するの
に経験・ノウハウを要する作業に好適な作業ガイドシス
テムに関する。

［従来の技術］ 従来の手法は、作業の進捗状況を数値で把握し、人間が
自らの経験・ノウハウによって、その具合を判断し、次
に何の作業を実施すればよいかを決定するものであり、
そのための管理用装置は進捗状況、工程及び工数等の管
理情報および上記管理情報の一般的評価しか提供しない
ため、人間がその作業に係る具体的手法を模索し、決定
しなければならなかった。なお、この種の装置として関
連、するものに、特開昭５７−１９８１１号、特開昭５
７−１４１７１４号、特開昭６２−９７０５１号等があ
げられる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術では、作業の手順についての情報を提供す
るが、作業環境を考慮した具体的な作業手法や１作業に
関して生ずる可能性がある現象（不具合）、及び対策に
ついての具体的な情報を提供できないとい°う問題があ
った。

本発明の目的は、作業内容と、不具合未然防止、原因追
及、早期対策と、不具合の波及する作業の探索を機械的
に支援し、その情報を映像や音声によって利用者に提供
することによって作業をガイドするシステムを提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の作業ガイドシステムは、表示画面付き入出力装
置と、プロセス入力装置と、中央処理装置と、作業ガイ
ドの対象となる作業に関連する知識を記憶する知識記憶
装置と、前記知識とプロセス入力装置から取り込まれる
作業工程監視装置で保有される作業管理情報と表示両面
付き入出力装置から取り込まれる作業基、ガイド要求項
目および作業環境情報の入力とを用いて必要な作業ガイ
ドを認識行動サイクルに従って結論するための推論実行
制御プログラムを格納する推論実行制御プログラム記憶
装置と、推論過程で使用するデータの集合が格納される
作業用記憶装置と、画像表示出力装置さらには所望によ
り音声出力装置を含む出力装置とを具備し、さらに光学
的または磁気的記憶媒体を用いて推論結果に対応する作
業実施要領、作業の記録１作業により生ずる現象の記録
。

現象に対する原因の記録、現象に対する対策の記録、及
び作業に係る諸物件の情報等を格納するベース記憶装置
を僅え、前記表示画面付き入出力装置から取り込まれた
前記入力に基づいて中央処理装置により、前記推論実行
制御プログラムに従って前記知識記憶装置に格納された
知識を用いて作業ガイドを複数個結論し、これを前記作
業用記憶装置に記憶させて前記表示画面付き入出力装置
上に表示し、さらには１選択された作業ガイドのより詳
細なガイドを前記ベース記憶装置から取り出して前記表
示画面付き入出力装置または前記出力装置に出力するよ
うに構成したことを特徴とする。

［作　　　用コ 知識記憶装置には、あらかじめ作業に関する知識情報が
１ｆ−ｔｈｅｎルール、状態記述（０００はΔΔΔであ
る）で格納されており、作業管理情報はプロセス入力装
置から、また作業基、ガイド要求項目および作業環境情
報は表示画面付き入出力装置から入力可能である。これ
ら情報を用いて推論を実行する推論実行制御プログラム
は推論実行制御プログラム記憶装置に格納されており、
推論実行時に計算機システムの中央処理装置内の主記憶
装置に読み込まれる。推論実行制御プロクラムは。

認識行動サイクルに従って作業に関連する事象（不具合
）、その原因およびそれに対する対策を複数個１作業用
記憶装置に書き込む。書き込まれた情報は、表示画面付
き入出力装置上に表示される。利用者は表示された情報
のうち、必要な任意の情報を選択したときは、それに関
するより詳しい作業ガイドがベース記憶装置から取り出
され、画像情報や音声出力情報として利用者に提供され
る。これら作用のうち、入出力は中央処理装置内の制御
装置、演算は中央処理装置内の演算装置によって実行さ
れる。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を説明する。

本発明は、一般建築作業、自動車修理作業等、一定の作
業基準があるすべての作業に適用できるが、ここでは、
発電用プラント設備建設に係る作業を例にとる。

一般に作業を実施する場合、必要である事項は。

（１）作業…Ｉのつながり（作業シーケンス）（２）作
業の実施要領 （３）作業によって生ずる可能性がある現象（不具合） （４）現象（不具合）によって派生的に生ずる現象（５
）現象（不具合）に対する原因 （６）現象（不具合）に対する対策 （７）作業を実施するのに必要な図面、製品資材、道工
具の準備状況 （８）天候、作業場所等の作業用環境 （９）作業者の熟練度 笠があるが、本実施例では前提として、上記（１）項か
ら（９）項、さらに「現象（不具合）の原因」（前記（
５）項）−「現象（不具合）の内容」　（前記（３）項
）−「現象（不具合）からの派生的現象」（前記（４）
項）−「現象（不具合）への対策」（前記（６）項）間
の定性的関係が得られているものとする。これら（１）
〜（９）項および上記関係は１作業分析、作業員及び作
業監督者の経験、現象（不具合）分析によって得られる
。以下図面を用いて説明する。

第１図において、１は中央処理装置であり、主記憶装置
１ａでプロクラムやデータの記憶、演算装置１ｂで計算
・判断、制御装置１ｃで各装置の制御を実施する。作業
工程監視装置２には、作業間の繋がり（作業シーケンス
）、ある作業を実施するのに必要な図面、製品資材の準
備状況が管理情報として記録され、人為的な手段、機械
的な手段により随時情報が入力、更新されるようになっ
ており、プロセス入力装置３と連結されている。

知識記憶装置４は作業ガイドの対象となる作業に関連す
る知識を記憶する装置であり、ある作業によって生ずる
可能性がある現象（不具合）の内容、現象（不具合）に
よっては派生的に生ずる現象。

現象（不具合）に対する原因、現象（不具合）に対する
対策が、第１表で示す原因＝結果ルール（ｉｆ−ｔｈｅ
ｎルール）、第２表で示す結果−原因ルール（４ｆ−ｔ
ｈｅｎルール）、または第３表で示す状態記述で記憶さ
れている。

第　　３　　表 原因−結果ルール、結果−原因ルールについては、特開
昭６０−１４３０３号に記述されているようなあいまい
表現で記述することも可能である。

表示画面付き入出力装置は５は５作業名、ガイド要求項
目および天候や作業場所等の作業環境、作業者の熟練度
等状況によって代わる情報を対話式にデータとして入力
できる。作業用記憶装置６は知識記憶装ｃ４にあるルー
ルによって参照・更新の対象となるデータの集合が格納
される記憶場所である。推論実行制御プロクラム７Ｑが
推論実行制御プログラム記憶装置７に格納されており、
第２図に示す認識行動サイクル（これ自体は公知であり
、例えば後記の小林重信著「知識工学」参照）に従って
推論を実行する。ベース記憶装置８には、光学的記憶媒
体あるいは磁気的記憶媒体を用いて、ある作業の作業実
施要領、過去の同作業の記録、過去の同作業で生ずる現
象（不具合）の記録、現象（不具合）に対する原因の記
録、現象（不具合）に対する対策の記録、及び作業に係
る製品資材、道工具類の映偉、説明が格納され１画像表
示出力装置９、音声出力装置１０によって出力できるよ
うになっている。

システム運用形態を第３図に示した各ステップに基づい
て説明する。

（１０１）　ニジステム利用者によって、表示画面付き
入出力装置５から作業ガイドを要する作業名が入力され
る。

（１０２）　ニジステム利用者は何のガイドを要求する
のか（すなわちガイド要求項目）を表示画面付き入出力
装置５から入力する。つまり第３図の１０２の枠内の下
欄に示した項目のいずれかを入力する。

（１０３）　：これは（１０２）での要求が作業要領、
過去の作業記録の参照である場合の処理であり、推論実
行制御プログラム７ａにデータが転送され、さらに推論
実行ｊｌＩ１１御プログラノ、７ａにおいてベース記憶
装置８で有効なコードに変換され、ベース記憶装置８へ
転送される。

（１０４）　：ベース、紀憶装置８で対象となる記憶デ
ータを取り出す。

（１０５）　：ベース記憶装置８で取り出された記憶デ
ータを、画像表示出力装置９、音声出力装置１０によっ
て表示し、システムの利用者に提供する。

（１０６）　：これは（１０２）での要求が作業によっ
て生じる可能性のある現象（不具合）の事例の摘出の場
合の処理であり、推論実行制御プログラム７ａにデータ
か転送され、推論実行制御プログラム７ａは、知識記憶
装置４の中に格納されている〃ズ囚−結果ルール群のな
かで原因部に前記入力された作業名を持つルールを取り
出し、作業用記憶装置６内に書き込む。

（１０７）　：ルールに現象が必要であれば、プロセス
入力装置３を介して５作業工程監視装置２から推論に必
要な現象を取り出すか、又は表示画面付き入出力装置５
でシステム利用者に現象の入力を要請する。

（１０８）　：結果部にＩｆｌ象、作業名を持つルール
が作業用記憶装置６に書き込まれた場合については、原
因−結果ルール群の中で原因部に現象および作業名を持
つルールを作業用記憶装置６内に書き込む。この手続き
は、全ての原因がチエツクされるまで続けられる。この
結果、作業用記憶装置６内には表示画面付き入出力装置
５から入力された作業名に関する全ての結論（現象（不
具合）件名）が列挙される。この場合、適用可能なルー
ルが複数ひ在するときには最も確からしい結論を導出す
るために［知識工学Ｊ（小林重信著、昭晃堂発行）に記
載され、一般的にも知られている競合解消方法であると
ころの （ａ）重要度優先方式 （ｂ）詳細ルール優先方式 （ｃ）最近実行ルール優先方式 （ｄ）最近データ優先方式 （ｅ）並列実行方式 の中から実際にどれを使用するかを推論プログラムにあ
らかじめセットしておいた方式を用いて確からしい結論
を得る。この結果、複数の結論を得ていてもよい。

（１（１９）　：　　上記の結果は１表示画面付き入出
力装置５に出力される。

（１１０）　：　　システム利用者が：現象（不具合）
件名だけでなく現象（不具合）の内容（記録）、現象（
不具合）に対する対策（記録）も要求する場合は、表示
画面付き人出力装首５に出力された上記現象件名のうち
、システム利用者が要求するＪ３Ｉ！象（不具合）件名
を選択する。

（１１１）　：　　さらに知識記憶装置４内の状態記述
で現象（不具合）に対する対策を取り出した後、推論実
行制御プロクラｌ〜７ａでベース記憶装置ｎ８で有効な
コードに変換し、ベース記憶装置８へ転送する。

（１１２）　：　　ベース記憶装置８では、対象となる
データを取り出す。

（１１３）　：　　ベース記憶装置８で取り出された対
象となる記憶データを画像表示出力装置９、音声出力装
置１０によって表示し、システム利用者に提供する。シ
ステム利用者はこの情報によって入力した作業名に対す
る現象（不具合）の内容、対策手法を学習することが出
来る。

（１１４）　：　　これは（１０２）での要求がＴｆｔ
象（不具合）に対する対策である場合の処理であり、シ
ステム利用者によって表示画面付き入出力装置５から現
象（不具合）名が人力される。

（１１５）　：　（１０２）での要求は、推論実行制御
プロゲラｌｚ　７　ａに転送され、さらに推論実行制御
プロクラム７ａで知識記憶装置４内の状態記述から現象
（不具合）に対する対策部を取り出す。

（１１６）　：ベース記憶装置８で有効なコードに変換
され、ベース記憶装置８へ転送される９（１１７）　：
ベース記憶袋′Ｅｌｓでは、対象となる記憶データを取
り出す。

（１１８）　：ベース記憶装置８で取り出された対象と
なる記憶データを、画像表示出力装置９、音声出力袋２
！１０によって表示し、システム利用者に提供する。

（Ｉｌ’ｌ）　：これは（１０２）での要求が現象（不
具合）に対する原因である場合の処理であり、システム
利用者は、表示画面付き入出力装置５から現象（不具合
）名を入力する。

（１２０）　：　（１０２）での要求は、推論実行制御
プログラム７ａに転送され、さらに推論実行制御プログ
ラム７ａで知、！ｆｆｌ記憶装置４内の結果−）ノｒＣ
囚ルール群の中で結果部に上記入力された現象（不具合
）名を持つルールを取り出し、作業用記憶装置Ｇ内に書
き込む。この手続きは、全ての結果がチエツクされるま
で続けられる。

（１２１）　：作業用記憶袋ｒａＧ内には表示画面付き
入出力装置５から人力された現象（不具合）名に関する
全ての原因が列挙される。これは表示画面付き入出力装
置５に表示される。

以上、本発明による作業ガイドシステムの構成例及びそ
の動作を示したが、以下簡単な具体例を示し本システム
の有効性を例示する。具体例としては原子力発電所や火
力発電所に数多く使用されている配管の据付作業を例に
とり、第４図に示したステップに基づいて説明する。こ
こで、配管据付作業について第４表の原因−結果ルール
、第５表の状態記述が与えられているとする（関係する
もののみ示した）。

第　　４　　表 第５表 （２０１）（２０２）　：配管荷受は作業において雨が
降ることが予期されるため、作業監督者が１作業ガイド
システムに可能性のある現象（不具合）を間合せるため
、作業名として配管荷受は作業、要求順「】として現象
（不具合）を表示画面付き入出力装置５に入力する。

（２０３）　：第１図における推論実行制御プログラム
７ａは、知識記憶装置４の中から原因部に配管荷受は作
業をもつルールを取り出す。

（２０４）　：　　第４表のルールにおいて雨が降る現
象があるかどうか不明なので、作業監督者に対し雨が降
る現象があるかどうかを間合せ、Ｙｅｓの回答が得られ
たならば、作業用記憶装置ｉ！１１Ｇに書き込む。

（２０５）　：　　作業用記憶装置６に書き込まれたル
ールの結果部を原因部にもつルールを次々と取り出し、
作業用記憶装置６に害き込む動作を繰り返し、第６表の
結果を得る。

（２０６）　：　　第６表の結果を表示画面付き入出力
装置５に表示して、第６表の結果を生じる可能性のある
ことを作業監督者に知らせる。

（２０７）　：　（２０６）の結果、配管荷受は作業時
に雨が降っていると最終的な結果としてプラント運転時
にポンプを故障させる現９シ（不具合）が生じる可能性
があることを知ることとなり、結果１の配管内部に水が
溜る現象を防止する策を講じることとなるが、具体的な
対策を要求する場合には、作業監督者は、さらに表示画
面付き入出力装置５に具体的対策を求める要求を入力す
る。

（２０８）　：推論実行制御プログラム７ａは、知識記
憶間装Ｖ１４の中の状態記述から配管内部に水が溜る現
象に対する対策を取り出す。

（２０９）　：次のような対策が作業監督者に表示画面
付き入出力装置５に提示される。

対策：・配管のシート養生である。

・配管両側のキャップ取り付けである。

（２１０）　：さらに具体的な内容を知りたい場合には
、推論実行制御プログラム７ａに具体事例の提示を要求
する。

（２１１）　：推論実行制御ブロクラム７ａは、ベース
記憶装置８から対象となる記憶データを取り出す。

（２１２）　：　　ベース記憶装置８から取り出された
対象となる記憶データを、画像表示出力装置９、音声出
力袋ｆｉ’！１０により表示し、作業監督者に対し提供
する。

以上、配管の据付作業について具体的例を記述したが、
一般建築作業や自動車修理作業など他の作業についても
同様に本発明は適用可能である。

［発明の効果］ 本発明によれば、所望の作業に関する問い合せ事項に対
し１作業環境を考慮した作業内容１作業に伴い生じる可
能性のある現象（不具合）、その原因、対策等の作業ガ
イド、さらに所望の詳細な内容を、人間自体による推論
模索を要することなく、自動的に装置自体が推論・結論
して、これを人間に提示するので１作業の良好・適切な
遂行を支援し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は作業ガイドシステムの一実施例の構成図、第２
図は本発明に用いる認知行動サイクルのフロー例示図、
第３図は実施例の運用形態フロー図、第４図は、本発明
の配管据付作業への適用例の運用形態フロー図である。 １・・・中央処理装置　　　２・・・作業工程監視装置
３・・・プロセス入力装置　４・・・知識記憶装置５・
・・表示画面付き入出力装置 ６・・・作業用記憶装置 ７・・・推論実行制御プロクラム記憶装置８・・・ベー
ス記憶装置　　９・・・画像表示出力装置１１・・・音
声出力装置 ＋−’−’−−１ 谷　　浩　太　部１・　； 、　、　−、、−４ 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、表示画面付き入出力装置と、プロセス入力装置と、
   中央処理装置と、作業ガイドの対象となる作業に関連す
   る知識を記憶する知識記憶装置と、前記知識とプロセス
   入力装置から取り込まれる作業工程監視装置で保有され
   る作業管理情報と表示画面付き入出力装置から取り込ま
   れる作業名、ガイド要求項目および作業環境情報の入力
   とを用いて必要な作業ガイドを認識行動サイクルに従っ
   て結論するための推論実行制御プログラムを格納する推
   論実行制御プログラム記憶装置と、推論過程で使用する
   データの集合が格納される作業用記憶装置と、画像表示
   出力装置さらには所望により音声出力装置を含む出力装
   置とを具備し、さらに、光学的または磁気的記憶媒体を
   用いて推論結果に対応する作業実施要領、作業の記録、
   作業により生ずる現象の記録、現象に対する原因の記録
   、現象に対する対策の記録、または、作業に係る諸物件
   の情報等を格納するベース記憶装置を備え、前記表示画
   面付き入出力装置から取り込まれた前記入力に基づいて
   中央処理装置により、前記推論実行制御プログラムに従
   って前記知識記憶装置に格納された知識を用いて作業ガ
   イドを複数個結論し、これを前記作業用記憶装置に記憶
   させて前記表示画面付き入出力装置上に表示し、さらに
   は、選択された作業ガイドのより詳細なガイドを前記ベ
   ース記憶装置から取り出して前記表示画面付き入出力装
   置または前記出力装置に出力するように構成したことを
   特徴とする作業ガイドシステム。