JPH0446749A - 作業実績管理方法 - 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〕 本発明は工場等の製造現場における生産管理やその他作
業現場における工程管理を行う際に必要となる作業実績
の分析を、人手に顧ることなく、客観的且つ高速に行う
ことができる方法に関する。

〔従来の技術〕

工場等の製造現場において生産計画を立案したり作業改
善並びに動作改善を実施する為には、現状の作業実績を
把握することが必要不可欠であるが、従来、この作業実
績の把握は、人手に軌っている。例えば、作業時間分析
を行うときには、観測者若しくは作業者自身がストップ
ウォッチ等の観測用具を用いて単位作業に要する時間を
観測して、結果を観測用紙に記載している。又、製造設
備の最適配置を決定する為に行われる動作分析は、熟練
した観測者が作業者の動作を分解観察し、それぞれの単
位動作を動作記号に置き変えて観測用紙に記録すること
によって行っている。又、動作分析を特に正確に調べた
いときや、動作分析と同時に時間分析も行いたいときな
どはビデオカメラにより作業動作を撮像した上、これを
再生時にコマ送りして各コマに映っている作業内容を観
測用紙に記録すると同時に、各作業に対応するコマ数を
計数することにより単位作業に要する時間を記録するこ
とが行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ストップウォッチを用いて行う時間分析
にしても、又、観測者が作業動作を記号化して記録する
動作分析にしても、いずれも人手に顧ることから客観性
に欠ける問題があり、又、分析にも時間を要し、更に、
作業動作の記号化には熟練度が要求されることから、動
作分析の実施に際しては専門員が必要となる問題がある
。又、ビデオカメラにより撮像した映像を再生時にコマ
送りして分析する手法においては、分析は正確に行える
ものの、分析に膨大な時間を要し、加えて分析自体は基
本的に人手に依存していることから、客観性の欠如等の
基本的問題については一切解消されていない。

本発明はかかる現況に鑑みてなされたものであり、動作
分析や作業時間分析が人手に顧ることなく分析でき、迅
速な分析が可能であるとともに分析結果も客観的なもの
となすことができる作業実績管理方法を従供せんとする
ものである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を解決する為の手段として、撮像装置
を用いて作業現場を撮像し、得られた動画像を画像処理
した上でコンピュータにより分析評価する方法を着想し
た。即ち、本発明は、作業現場を複数若しくは単数の撮
像装置で撮像し、収集した動画像を伝送可能な映像信号
に変換した後、画像処理装置並びにコンビ二一夕が設置
された処理センターに前記映像信号をオンライン伝送す
るとともに、伝送された映像信号を画像解析した上でコ
ンピュータにより作業内容を評価してなることを特徴と
している。

動画像の処理センターへの送付は通信回線によるオンラ
イン通信以外の手段を採用することも可能であり、例え
ば、動画像が蓄積された記録媒体を処理センターに持参
することや、郵便、宅配便等の送付手段を利用して記録
媒体を処理センターに届けることもできる。

又、画像解析は作業者並びに作業対象の全体、若しくは
特定部分の動きをパターン認識することによって行うこ
とも可能であるが、例えば、作業者並びに作業対象に画
像解析し易い識別マークを付し、これら識別マークの動
きを分析することで行ってもよい。

又、作業実績の評価をする手法としては、例えば各工程
における標準的な作業者の作業実績を標準値としてあら
かじめ設定しておき、実測された作業実績データをこの
標準値と比較することによって行うことが考慮される。

そして、解析後の評価は処理センターに蓄積するのみな
らず、通信回線を経由して若しくは適宜手段により作業
現場へフィードバンクさせ、作業者並びに作業監督者が
作業実体を認識できるようにして作業評価データを有効
利用できるようにすることも好ましい。

又、作業現場には撮像装置以外に各種センサを付設する
ことも可能で、これらセンサから得られる情報を画像解
析する際に補助的に利用することも考慮される。

〔作　用〕

本発明の作業実績管理方法は、先ず撮像現場に設置した
ビデオカメラ等により、作業者及び作業対象である各種
製造装置を撮像し、作業者の作業手順や各種作業動作の
動画像を収集する。動画像の収集は作業全体が観察でき
る位置に設けられた一台のビデオカメラによってなすこ
とも、又、複数台のビデオカメラによって様々な角度か
らなすこともある。このようにして得られた動画像は伝
送可能な信号に変換した上で、作業現場とは別の場所に
設けられた処理センターに通信回線を経由させてオンラ
イン伝送したり、又、動画像を適宜な記録媒体に蓄積し
た後、この記録媒体を直接処理センターに持参したり、
郵便、宅配便等の手段によって処理センターに届けたり
する。

処理センターでは画像処理装置を用いて動画像をパター
ン認識したり動画像上の識別マークの動きを分析するこ
とで作業動作を数値データに変換した後、この数値デー
タをコンピュータによって一定の基準に従って評価する
ものである。

〔実施例〕

次に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する
。第１図は本発明の作業実績管理方法の全体概念を示す
説明図である。本発明は図示する如く、工場等の作業現
場内における処理と、本社や研究所史には情報処理サー
ビス会社内に設置された処理センター内での処理とから
構成される。

作業現場内にはプレス機、旋盤、研削機、フライス盤等
の各種製造機械や検査機械等の作業対象１．１．・・・
が配置され、それぞれの装置には作業員が従事している
。本発明の第１段階は、先ずこれら作業員の動作を作業
対象である各種機械の動作とともにビデオカメラ２によ
り描像することである。ビデオカメラ（以下、単にカメ
ラと称す）は少なくとも作業対象である各機械とその機
械に従事している作業員の動作が同時に撮像できるもの
であれば、任意のものが採用できる。又、その台数も適
宜設定され、例えば、１人の作業員の動作を複数台のカ
メラを用いて撮像することも可能である。カメラ２とし
ては固体撮像素子（ＣＣＯ）を用いることが好ましい。

固体撮像素子は小型且つ軽量であり、しかも振動や衝撃
等に対する耐久性にも優れることから、工場内等の製造
現場に設置するのに適している。

カメ°う２の配置位置は作業内容によって適宜設定され
、例えば平面上での動作が主である場合は、作業内容が
上方から写せるように配置することが好ましく、又、高
さ方向の動作が主である場合は作業内容が側方から写せ
るように配置することが好ましい。又、両者を併用する
ことも可能である。

このようにしてカメラ２によって撮像された動画像はケ
ーブル３によって送信機能を有する通信装置４に送られ
る。ケーブル３は同軸電線とすることも可能であるが、
各作業機械からのノイズの影響を避ける為には光ファイ
バーを用いることが好ましい。光ファイバーは大量のデ
ータを高速且つ高精度に伝送することができることがら
画像データを伝送するのに適している。

通信装置４に収集された動画像は、アナログ／デジタル
変換された上、通信回線５を通して処理センターにオン
ライン伝送される。通信回線５は公衆通信回線であって
もよいが、動画像データはデータ量が比較的多いことか
ら専用回線を用いることが好ましい、尚、通信装置４に
集められた動画像情報を圧縮したり、これら情報から必
要部分のみを取り出してデータ量を縮小させることも可
能であり、このようにすれば公衆通信回線による伝送も
可能になる。画像データ量の縮小化の方法としては既存
の画像データの帯域圧縮技術が採用できることは勿論の
こと、例えば、動画像のうちどの部分が変化したかを常
に監視するとともに、変化した部分に該当するメモリー
のデータのみを書き替えるようにすることも可能である
。動画像上では常に動いているのは作業者のみであって
、作業機械はその一部が動いているにすぎないから、変
化のない部分についてメモリの書き換えを行わない本方
法によればデータの伝送量を飛躍的に少なくできる。

処理センターに伝送された映像信号は通信装置６によっ
て受信され、伝送された映像信号をモニタテレビ７に写
し出すと同時に、該映像信号を画像解析能力を有するコ
ンピュータ８に入力する。

モニタテレビ７は作業状況をリアルタイムに監視すると
ともに作業状況を確認し、且つ伝送されてきた映像信号
に異常がないか否かを確認する為のものである。

一方、コンピュータに入力された動画像情報は、画像解
析された上、作業実績を評価される。画像解析は、動画
像の中から作業員並びに機械の映像を識別して抽出し、
この動きを把握することによって行われる。画像解析は
膨大なデータを扱うことから高速性が要求され、この為
、作業実績評価用のコンピュータとは別の画像解析用の
専用コンピュータを設けることが好ましい。

画像解析は作業員の概略形状並びに機械の概略形状を画
像解析装置に予め登録しておき、この概略形状に基づい
てパターン認識することも可能であるが、画像解析を容
易化する為には、作業員並びに機械に画像解析装置にと
って認識容易な識別マークを付することか考慮される。

第２図は、この実施例であり作業員９の身体における観
察対象となる部分に識別マークＭを付し、且つ作業対象
である機械の要部にもそれぞれ識別マークｍを付した場
合である。回倒のものでは作業者９の頭部並びに手先に
それぞれ異種の識別マークＭを付し、作業対象である機
械には機械本体のテーブル１０、材料置台１１、完成品
置台１２にそれぞれ異種の識別マークｍを付した例を示
しているが、識別マークを付する箇所は作業の内容や機
械の相違により適宜設定される。又、作業者側の識別マ
ークは帽子、手袋、被服等に付すことも考慮され、その
他、作業者に心理的圧迫を与えない方法で付すことが好
ましい。

識別マークはパターン認識する際に補助的に用いること
ができることは勿論のこと、識別マークの動きを解析す
ることで作業動作自体を分析することもできる。即ち、
第２図（ロ）に示す如く、動画像上から識別マーク以外
の映像を消去して、縦横に細分割した座標上における識
別マークの存在位置、相互位置関係並びに移動軌跡を分
析することとすれば、比較的少ないメモリー容量で作業
動作を分析することが可能となる。

このようにして画像解析された各作業工程における作業
内容は数値化され、作業内容が評価される。作業の評価
内容は様々であり、例えば作業進度分析、作業動作分析
、作業時間分析、工程配置分析、設備配置分析等の作業
工程管理において通常行われる分析がコンピュータによ
って自動的に行われる。作業進度分析に際しては、予め
各工程における標準動作の画像をサンプルとして撮像し
ておき、これを画像解析して各作業工程における標準値
を算出し、個々の作業者の分析結果を前記標準値と比較
することによって作業進度を評価してもよい。

本発明によれば作業分析並びに評価はコンピュータによ
って自動的に処理され、従来のように人手に顧ることも
ないので、分析結果は客観性を有し、しかも分析結果を
得るまでの時間も極めて短時間となすことができる。

尚、作業現場にはカメラ以外に、光センサや磁気センサ
等の各種センサを補助的に設けることも可能であり、こ
れらセンサーから得られる情報をカメラによる動画像情
報と組み合わせることにより、より詳細な情報を得るこ
とが可能となる。

そして、このようにして評価した結果はデイスプレィ上
に表示させたり所定のフォーマットに従ってプリントア
ウトしたりするが、これら処理センターにおけるアウト
プットと同時に、評価結果を通信回線を経由させて作業
現場へフィードバックさせることもできる。このように
すれば分析結果を作業員の指導に役立たせることができ
、又、作業工程の検討を現場監督者に行わせることもで
きるので、作業者の教育に役立つとともに生産性向上の
為の研究に現場作業者を参画させることもできる。

本実施例は、工場等の作業現場で撮像した動画像を通信
回線で、本社や研究所並びに情報処理す−ビス会社にオ
ンライン伝送し、作業実績の分析評価をリアルタイムに
行った場合であるが、専用通信回線が付設していない場
合であって、しかも公衆通信回線を用いて画像データを
送るには画像データ量が多すぎる場合には第３図に示す
如く、作業現場で撮像した動画像をビデオテープ等の記
録媒体１３に一旦記録し、この記録媒体１３を担当者が
処理センターに直接持参したり、郵便や宅配便により処
理センターに送付することも考慮される。

この場合処理センターに届けられた記録媒体は再生装置
１３により動画像を呼び出した後、画像解析される。こ
の方法によればリアルタイム処理並びに作業現場の直接
的なモニタは不可能となるが、専用回線の敷設が不要と
なるので設備費が安価となる。特に情報処理サービス会
社等が処理センターとなる場合は、不特定多数の企業を
対象とする必要があることからこの方法は有効である。

以上のように、本発明の作業実績管理方法によれば、カ
メラによって撮像された作業現場の動画像を処理センタ
ーにオンライン伝送したり若しくは動画像を記録した記
録媒体を処理センターに持込み、この動画像を画像解析
した上でコンピュータで評価することとしたから、従来
のように分・析に人手を要さず、客観的な分析評価が可
能となる。

そして、特に動画像を処理センターにオンライン伝送し
た場合は、作業状況をモニタテレビで確認しながら、作
業分析のリアルタイム処理を行うことが可能となる。

又、作業現場を写した動画像を記録媒体に格納した上で
処理センターへ届けることとした場合は、作業現場と処
理センター間に専用回線を敷設する必要がなくなるので
、例えば、情報処理サービス会社が専用通信回線が敷設
されていない不特定多数の企業を対象として作業分析業
務を受託する場合にも対応できる。

〔発明の効果〕

本発明にかかる作業実績管理方法は、作業現場を複数若
しくは単数の撮像装置で撮像し、収集した動画像を伝送
可能な映像信号に変換した後、画像処理装置並びにコン
ピュータが設置された処理４゜ センターに前記映像信号をオンライン伝送するか、若し
くは、動画像を記録媒体に蓄積した上、適宜な送付手段
で処理センターに前記記録媒体を送付し、処理センター
に届けられた動画像情報を画像解析した上でコンピュー
タにより評価することとしたから、作業分析に人手が不
要となり、客観的な分析評価が可能となる。そして、特
に動画像をオンライン伝送した場合は、処理センターに
配置されたモニタテレビによって作業状況を監視確認し
ながら、分析業務を進行させることができる。

しかも分析はリアルタイム処理されるから、分析結果も
短時間内に得ることができる。

又、動画像を記録媒体に一旦記録し、この記録媒体を適
宜の送付手段で処理センターに届けることとした場合は
、作業現場と処理センター間に専用回線を敷設する必要
がなくなるので、例えば情報サービス会社等が処理セン
ター的機能を請は負って、不特定多数の企業を対象とし
て作業実績管理サービスを行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体概念を示す説明図、第２図（イ）
（ロ）は画像解析方法の一例を示す説明図、第３図は本
発明の他の実施例の概念を示す説明図である。 に作業対象、 ３：伝送ケーブル、 ５：通信回線、 ７：モニタテレビ、 ９：作業員、 １１：材料置台、 １３：記録媒体、 ２：ビデオカメラ、 ４：通信装置、 ６：通信装置、 ８：コンピュータ、 １０：テーブル、 １２：完成品置台、 １４：再生装置。 （ロ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）作業現場を複数若しくは単数の撮像装置で撮像し
   、収集した動画像を伝送可能な映像信号に変換した後、
   画像処理装置並びにコンピュータが設置された処理セン
   ターに前記映像信号をオンライン伝送するとともに、伝
   送された映像信号を画像解析した上でコンピュータによ
   り作業内容を評価してなる作業実績管理方法。 （２）作業現場を複数若しくは単数の撮像装置で撮像し
   、動画像を記録媒体に蓄積した上、適宜な送付手段で画
   像処理装置並びにコンピュータが設置された処理センタ
   ーに前記記録媒体を送付するとともに、処理センターに
   届けられた記録媒体上の動画像情報を画像解析した上で
   コンピュータにより作業内容を評価してなる作業実績管
   理方法。 （３）画像処理は、作業者並びに作業対象の全体の動き
   若しくは特定部分の動きをパターン認識することで行っ
   てなる請求項１、２のいずれかに記載の作業実績管理方
   法。 （４）撮像容易で且つ画像解析する際に認識容易な特定
   の識別マークを作業者並びに作業対象に付し、それぞれ
   の識別マークの移動軌跡並びに識別マークの相互関係を
   分析することで作業実績を評価してなる請求項１〜３の
   いずれかに記載の作業実績管理方法。 （５）作業内容の評価は、個々の作業内容を各作業工程
   に対応して予め設定された標準値と対比することによっ
   て行ってなる請求項１〜４のいずれかに記載の作業実績
   管理方法。（６）処理センターで分析評価された結果を
   作業現場へフィードバックしてなる請求項１〜５のいず
   れかに記載の作業実績管理方法。 （７）撮像装置以外に各種センサを作業現場に付設する
   とともに、該センサによって得られる情報を画像解析す
   る際に補助的に用いてなる請求項１〜６のいずれかに記
   載の作業実績管理方法。