JPH05123944A - 作業工数演算装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業手段に対して公平に作業を分担させ、不
公平の無い生産ラインを得ることができる作業工数演算
装置の提供を目的とする。 【構成】 加点・減点対象作業内容記憶手段３に記憶さ
れた加点・減点対象の作業内容に基づき、作業工程の全
作業工数を、作業時間（標準時間法で求めた作業時間）
だけでなく作業の程度、疲労度なども考慮して、実際の
作業内容に応じたものに修正して演算結果表示手段５に
表す。これにより作業手段毎にばらつきのある作業工程
の作業工数を、均一となるように平準化させることが可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業者、ロボット等の
作業手段に対して公平に作業を分担させることができる
作業工数演算装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車組立ラインのような流れ作
業を行う生産ラインにあっては、１台の自動車を流す周
期（これをタクトという）毎に作業が終了するように、
各工程の作業工数（負荷）を設定することが行われてい
る。具体例を挙げれば、タクト６０秒の条件下で６００
秒の工数を要する作業を行おうとすると、１０の工程が
必要とされている。ところで、工数の演算方法の例とし
て、標準時間法と言われるものがある。この標準時間法
では、仕事を単一作業に分類し、単一作業毎に測定され
た時間を積算することによって作業工数が演算される。
具体例を挙げれば、ＡおよびＢの二つの部品をｎ個のボ
ルトで一体に組み立てる作業にあっては、二つの部品を
それぞれ運搬するために必要な時間をｔ１、位置合わせ
するために必要な時間をｔ２（これらの時間ｔ１，ｔ２
はそれぞれ部品の重量や搬送距離によって設定され
る）、ボルトの締め付けに要する時間をｔ３（この時間
はボルトの締め付けトルクや長さに応じて設定され
る）、検査に必要な時間をｔ４、完成品の搬出に必要な
時間をｔ５とすれば、総作業工数Σは、 Σｔ＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３×ｎ＋ｔ４＋ｔ５ となり、この総工数をタクトＴによって除すことにより
得られる数の工数へ各作業を割り振ることが行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで各工程に配置
される作業者（自動化工程にあってはロボットなどの自
動機）の負荷は、公平の見地から（自動機の場合は、特
定の箇所の部品にのみ負荷が掛からず全体的に均一に消
耗させるという見地から）一定に設定することが望まし
く、通常は、上記標準時間法により演算された工数を各
作業者に均等に割り振るようにしているが、標準時間法
によって単純に演算される工数のみでは計り得ない不公
平が生じる場合がある。例えば、同一トルク、同一長さ
のボルトを締め付ける作業であっても、作業環境の悪い
場所での作業では、標準より多くの労力が必要であり、
一方、その後に増し締めなどの作業が行われる場合のボ
ルト締め作業では標準より少ない労力で足りる。

【０００４】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであって、工数の演算をより厳密に行うことによっ
て、作業手段（自動化工程にあってはロボットなどの自
動機）に対して公平に作業を分担させ、これによって不
公平の無い生産ラインを得ることができる作業工数演算
装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、作業工程の工数を演算により求めるよ
うにした作業工数演算装置であって、作業工程の作業内
容を入力するための作業内容入力手段と、作業内容に対
応した工数を予め記憶する作業工数記憶手段と、該作業
内容入力手段で入力された作業内容の中で、工数を演算
するにあたって減点、加点対象となる作業内容を予め記
憶する加点・減点対象作業内容記憶手段と、前記作業内
容入力手段によって入力された作業内容に基づき、前記
作業工数記憶手段に記憶された工数を選択してかつ積算
し、更に前記作業内容が、加点・減点対象作業内容記憶
手段に記憶された作業内容に該当している場合に、当該
作業内容の工数を補正するための係数を掛ける演算制御
手段と、この演算制御手段で演算された作業工程の工数
を出力する出力手段と設けるようにしている。

【０００６】

【作用】本発明によれば、作業内容入力手段によって入
力された作業内容に基づき、作業工数記憶手段に記憶さ
れた工数を選択してかつ積算し、更に前記作業内容が、
加点・減点対象作業内容記憶手段に記憶された作業内容
に該当している場合に、当該作業内容の工数を補正する
ための係数を掛けるようにし、更にこのように得られた
作業工程の全工数を出力手段から出力させるようにし
た。すなわち、本発明の作業工数演算装置によれば、加
点・減点対象作業内容記憶手段に記憶された作業内容に
基づき、加点対象、減点対象となる作業内容の工数を補
正することができ、これによって作業工程の全工数を、
作業時間だけでなく作業の程度、疲労度なども考慮し
て、実際の作業負荷に応じて正確に表すことができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３に基づ
いて説明する。なお、本実施例では自動車の製造ライン
を例に挙げて順に説明する。また、この製造ラインにお
いて、自動車（生産物）の生産作業を行う作業手段とし
ては、作業者、ロボットなどがあり、これら作業手段が
それぞれ作業工程において自動車の組み立て等の作業を
行なう。なお、以下の説明においては、一つの作業手段
が行う複数の単一作業により、一つの作業工程が構成さ
れるものとする。

【０００８】まず、図１のブロック図を参照して、複数
ある作業工程の各作業工数を演算により求める作業工数
演算装置の概略構成を説明する。この作業工程演算装置
は、作業内容を入力するための作業内容入力手段１と、
該作業内容入力手段１によって入力される作業内容に対
応した作業工数が予め記憶されている作業工数記憶手段
２と、該作業内容入力手段１で入力された作業内容の中
で、作業工数を演算するにあたって減点、加点対象とな
る作業内容、補正係数α・β（後述する）が予め記憶さ
れている加点・減点対象作業内容記憶手段３と、前記作
業内容入力手段１によって入力された作業内容に応じた
作業工数を選択して積算するとともに、該作業内容に減
点、加点対象のものが含まれている場合に、前記作業工
数に所定の補正係数α・βを掛ける演算制御手段４と、
この演算制御手段４で演算された演算結果を表示する演
算結果表示手段５とから構成されるものである。なお、
この作業工数演算装置では、各作業手段がそれぞれ行う
作業工程の全作業工数を、作業工程毎に演算して、演算
結果表示手段５に表示させるようにしている。

【０００９】以下に、上記作業内容入力手段１、作業工
数記憶手段２、加点・減点対象作業内容記憶手段３、演
算制御手段４、演算結果表示手段５を具体的に説明す
る。まず、作業内容入力手段１について説明する。この
作業内容入力手段１としては、例えばキーボードなどが
用いられ、予め定めておいた作業内容をその作業内容
名、コード等で入力するものである。なお、この作業内
容入力手段１では、前記キーボードの他にマークシート
等を用いたデータ読取装置などが使用される。

【００１０】ここで、前記作業内容入力手段１により入
力される作業内容について説明する。自動車の生産作業
をする製造ラインは複数の工程（以下、作業工程とい
う）により構成されている。例えば、仕様書貼り付け工
程、クーラーパイプ取付工程、タイタンフック取付工程
等の作業工程により構成され、これら作業工程のそれぞ
れでは、作業者、ロボット等の作業手段が作業を行って
いる。また、これらの作業工程は、主作業、準作業、補
助作業、ロス作業により構成され、更にこれら主作業、
準作業、補助作業、ロス作業は複数の単一作業により構
成されている。具体的には、主作業は、自動車を構成す
る部分の組付作業であって、ボルト等の締め付け、各種
部品の組み付け、仕様書等の貼り付け、セッテイング、
増し締め、グリス等の塗布、位置合わせなどの単一作業
からなる。また、準作業は、主作業に付随するものであ
って、工具、部品を取る、戻す、蓋等の開閉動作などの
単一作業からなる。また、補助作業は、本来不必要であ
るが現状で行わざるを得ない作業であって、微調整、ト
ルクチェック等の検査などからなる。また、ロス作業
は、理想的な観点から見れば不要であるが、現行の生産
システム上どうしても生じるものであり、特に移動等の
作業手段の動作を主とするものである。そして、以上説
明したような、前記作業工程を構成している複数の単一
作業を、前記作業内容入力手段１において作業内容とし
て入力させるようにしている。なお、この作業内容入力
手段１では、作業者、ロボット等の作業手段毎に、作業
工程を構成している単一作業を全て入力させるようにし
ている。

【００１１】次に、作業工数記憶手段２について説明す
る。以上のように単一作業を分類したならば、これら単
一作業の仕事量を、標準時間法により求めた作業時間
（以下、この作業時間を作業工数という、単位は秒であ
る）でそれぞれ表し、これら作業工数を単一作業毎に、
前記作業工数記憶手段２に記憶させる。そして、この作
業工数記憶手段２では、前記作業内容入力手段１におい
て入力された作業内容（単一作業）に基づき、単一作業
毎にそれぞれ記憶された作業工数が選択されるようにな
っている。

【００１２】次に、加点・減点対象作業内容記憶手段３
について説明する。この加点・減点対象作業内容記憶手
段３では、前記単一作業の中で加点対象、減点対象とな
るものを特に記憶し、前記作業内容入力手段１におい
て、これら加点対象、減点対象となる単一作業が入力さ
れた場合に、該単一作業の工数（複数ある場合には複数
の工数）に乗じさせる補正係数α，βを記憶するもので
ある。なお、これら補正係数の中で、補正係数αは減点
対象となる単一作業の工数に乗じるものであって、０＞
αの関係にあり、また、補正係数βは加点対象となる単
一作業の工数に乗じるものであって、β＞０の関係にあ
る。（演算の具体例についてはフローチャートのステッ
プ６で説明する）。また、前記減点対象となる単一作業
の具体例としては、例えばボルトをレンチで締める場合
に、該ボルトを、トルクを測定するゲージの付いたレン
チで締めさせるようにし、これによって最終的に行う検
査の作業において、該作業を厳密に行う必要がない場合
などである。

【００１３】一方、前記加点対象となる単一作業の具体
例としては、（１）難姿勢作業、（２）難作業、（３）
重量物作業などの疲労を伴う作業がある。なお、難姿勢
の作業としては、膝を深く曲げた中腰、しゃがみこみ、
腰を折る、上体を浅く前屈、フロアに座った状態などが
あり、また、難作業としては、手首の無理、指先の負
荷、衝撃・振動、手ハンマーなどがあり、また、重量物
作業としては、重量物を支える、あるいは重量物を支え
ながら該重量物を固定するなどの作業がある。また、前
記疲労の説明では、人間である作業者を例に挙げたが、
ロボットの難姿勢作業としては、ロボットを構成するア
ームあるいは手首機構がストロークエンド付近に位置し
た状態で行う作業などがあり、難作業としては、衝撃、
振動等のアームあるいは手首機構に対して過度の負担を
強いる作業などがある。また、ここでは、疲労を筋肉疲
労としてとらえるようにしたが、これに限定されず、精
神的疲労をその程度に応じて評点化して、単一作業を評
価するようにしても良い。また、疲労を一定値以上の負
荷がある疲労作業（難姿勢作業、難作業、重量物作業）
としてとらえるようにしたが、これに限定されず、単一
作業の負荷の程度を段階的に数値評価し、この数値に基
づき、各単一作業の疲労度を評価しても良い。また、上
記疲労を単一作業を一つの単位として評価したが、これ
に限定されず、それぞれの作業工程を一つの単位として
疲労の程度を把握しても良く、あるいは複数の単一作業
によりグループを形成し、グループ単位で疲労の程度を
把握しても良い。

【００１４】次に、演算制御手段４の制御内容を図２の
フローチャートを参照してステップ（ＳＰ）毎に説明す
る。なお、このフローチャートによる各作業工程の工数
の演算は各作業手段（各作業工程）毎に行うものとす
る。 《ステップ１》作業内容入力手段１において、作業工程
を構成している作業内容（単一作業）を全て入力させ
る。 《ステップ２》作業内容入力手段１において入力された
作業内容（単一作業）に基づき、該作業内容に対応した
作業工数を作業工数記憶部２から選択する。

【００１５】《ステップ３》作業内容入力手段１におい
て入力された作業内容が、加点・減点対象作業内容記憶
手段３に記憶されている加点対象となる作業内容に該当
するものか否かを判断し、ＮＯの場合に次のステップ４
に進み、また、ＹＥＳの場合にステップ６に進む。 《ステップ４》作業内容入力手段１において入力された
作業内容が、加点・減点対象作業内容記憶手段３に記憶
されている減点対象となる作業内容に該当するものか否
かを判断し、ＮＯの場合に次のステップ５に進み、ま
た、ＹＥＳの場合にステップ６に進む。

【００１６】《ステップ５》作業工程の全作業工数を例
えば以下の計算式（１）に従って演算する。 Σｔ＝ｔ１＋ｔ２＋（ｔ３×ｎ）＋ｔ４＋ｔ５ ……（１） なお、この計算式（１）は、従来の技術で説明した計算
式と同様のものであって、各単一作業の作業工数（ｔ１
〜ｔ５）の和からなり、かつ特定の単一作業が複数
（ｎ）ある場合に、これら単一作業の数に応じて、特定
の単一作業の作業工数にその数を乗ずるようにしてい
る。なお、上記計算式（１）では、ｔ３の作業工数で示
される単一作業の数がｎある場合の例を示している。ま
た、作業工数がｔ１〜ｔ５で表される単一作業として
は、例えば、ｔ１が必要な部品を運搬する作業の作業工
数、ｔ２が必要な部品を位置合わせする作業の作業工
数、ｔ３が必要な部品をボルト締めする作業の作業工
数、ｔ４が必要な検査の作業の作業工数、ｔ５が必要な
完成品の搬出作業の作業工数などである。

【００１７】《ステップ６》作業工程の全作業工数を例
えば以下の計算式（２）に従って演算する。 Σｔ＝ｔ１＋ｔ２＋（ｔ３×ｎ×α）＋（ｔ４×β）＋ｔ５ ……（２） なお、この計算式（２）は、上記計算式（１）と同様に
各単一作業の作業工数（ｔ１〜ｔ５）の和からなり、か
つ特定の単一作業が複数（ｎ）ある場合に、これら単一
作業の数に応じて、特定の単一作業の作業工数にその数
を乗ずるようにしたものであり、更にｔ３の工数で示さ
れる単一作業が減点対象の作業である場合に、このｔ３
に補正係数αを乗じ、また、ｔ４の工数で示される単一
作業が加点対象の作業である場合に、このｔ４に補正係
数βを乗じるようにしている。すなわち、このステップ
６では、作業工程中に加点対象、減点対象となる単一作
業が含まれていた場合に、該単一作業の作業工数に補正
係数α・βを乗じて補正させるようにし、これによって
該単一作業の作業工数を現状に応じた最適値とするよう
にしている。 《ステップ７》上記ステップ５及びステップ６において
演算された作業工程の全作業工数を、作業手段毎に演算
結果表示手段５に表示させる。

【００１８】次に、演算結果表示手段５について説明す
る。この演算結果表示手段５はデイスプレイ装置などに
より構成されるものであって、このデイスプレイ装置
は、前述した演算制御手段４により駆動され、かつ図３
で示すように、該演算制御手段４で演算された各作業工
程Ａ〜Ｄの作業工数を、作業手段（ハ〜ニとする）毎に
それぞれ表示するものである。

【００１９】以上詳細に説明したように、本実施例に示
す作業工数演算装置によれば、作業内容入力手段１によ
って入力された作業内容に基づき、作業工数記憶手段２
に記憶された作業工数を選択してかつ積算し、更に前記
作業内容が、加点・減点対象作業内容記憶手段３に記憶
された作業内容に該当している場合に、当該作業内容の
作業工数を補正するための補正係数α，βを掛けるよう
にし、更にこのように得られた作業工程の全作業工数Σ
ｔを演算結果表示手段５から出力させるようにした。す
なわち、本発明の作業工数演算装置によれば、加点・減
点対象作業内容記憶手段３に記憶された加点・減点対象
の作業内容に基づき、各作業手段（イ〜ニ）毎にそれぞ
れ算出された作業工程（Ａ〜Ｄ）の全作業工数を、作業
時間（標準時間法で求めた作業時間）だけでなく作業の
程度、疲労度なども考慮して、実際の作業内容に応じた
ものに修正して演算結果表示手段５に表すことができ、
更にこのように表された演算結果を管理者が参照するこ
とにより（あるいは予めプログラムしておいた別途の演
算装置等により）、作業手段（イ〜ニ）毎にばらつきの
ある作業工程の作業工数を、均一となるように平準化す
る、例えば作業工数の多い作業工程Ｄの仕事量を減ら
し、かつ作業工数の少ない作業工程Ａの仕事量を増加さ
せる、あるいは作業工数が多い作業工程Ｄの作業手段
（ニ）に対して、疲労を回復させるための休憩（疲労回
復工数）を与えさせることができ、その結果、作業手段
に対して公平に作業を分担させて、不公平の無い生産ラ
インを得ることが可能となる。

【００２０】従って、本発明の作業工数演算装置では、
作業手段が作業者である場合には労働環境が改善され、
また、作業手段がロボットである場合には、該ロボット
を無理な状況で連続使用することが防止され、結果とし
てロボットの特定部品の消耗を防止し、該ロボットを長
期に亙って稼働させることができる効果が得られる。

【００２１】なお、本実施例では、演算結果表示手段５
に表された演算結果を管理者が参照することにより（あ
るいは予めプログラムしておいた別途の演算装置等によ
り）、作業手段（イ〜ニ）毎にばらつきのある作業工程
の作業工数を、均一となるように平準化するようにした
が、このような作業を演算制御手段４に行わせるように
しても良い。また、前記作業工数記憶手段２、加点・減
点対象作業内容記憶手段３に記憶させる作業内容、作業
工数、補正係数α・βは予め記憶されるものであるが、
これら作業内容、作業工数、補正係数α・βは適宜書き
換えが可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の作業工数演算装置によれば、加点・減点対象作業内容
記憶手段に記憶された作業内容に基づき、加点対象、減
点対象となる作業内容の工数を補正するようにしたの
で、結果として作業工程の全工数を、作業時間だけでな
く作業の程度、疲労度なども考慮して、実際の作業内容
に応じて正確に表すことができる。そして、このように
表された演算結果を管理者が参照することにより（ある
いは予めプログラムしておいた管理装置等により）、作
業手段毎にばらつきのある作業工程の工数を、均一とな
るように平準化する、例えば工数の多い作業工程の仕事
量を減らし、かつ工数の少ない作業工程の仕事量を増加
させる、あるいは工数が多い作業工程の作業手段に対し
て、疲労を回復させるための休憩（疲労回復工数）を与
えさせることが可能となり、その結果、作業手段に対し
て公平に作業を分担させて、不公平の無い生産ラインを
得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作業工数演算装置を示すブロック図。

【図２】図１の演算制御手段の制御内容を示すフローチ
ャートである。

【図３】図１の作業工数演算装置で演算した作業工数を
演算結果表示手段で表示した例を示す図。

【符号の説明】

１ 作業内容入力手段 ２ 作業工数記憶手段 ３ 加点・減点対象作業内容記憶手段 ４ 演算制御手段 ５ 演算結果表示手段（出力手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業工程の工数を演算により求めるよう
   にした作業工数演算装置であって、 作業工程の作業内容を入力するための作業内容入力手段
   と、 作業内容に対応した工数を予め記憶する作業工数記憶手
   段と、 該作業内容入力手段で入力された作業内容の中で、工数
   を演算するにあたって減点、加点対象となる作業内容を
   予め記憶する加点・減点対象作業内容記憶手段と、 前記作業内容入力手段によって入力された作業内容に基
   づき、前記作業工数記憶手段に記憶された工数を選択し
   てかつ積算し、更に前記作業内容が、加点・減点対象作
   業内容記憶手段に記憶された作業内容に該当している場
   合に、当該作業内容の工数を補正するための係数を掛け
   る演算制御手段と、 この演算制御手段で演算された作業工程の工数を出力す
   る出力手段とから構成されていることを特徴とする作業
   工数演算装置。