TW202242776A - 技能評價系統、技能評價程式、技能評價方法及技能評價裝置 - Google Patents
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Abstract
[課題]掌握對鎖緊作業所需的技能之評價以及對鎖緊狀態的綜合評價結果的關連性,並且學習到精確度較高之適當的鎖緊技能。
[解決手段]一種技能評價系統,其具備:緊固作業部,墊片已被夾入於凸緣,將螺栓與螺帽鎖緊而實施凸緣的緊固作業;資訊取得機構(6),取得作業資訊,前述作業資訊至少包含從螺栓施加於凸緣的軸力、相向的凸緣面的複數個位置處的面間距離;及處理部(8),至少設定(1)螺栓的軸力值、(2)軸力值的參差、(3)凸緣面的平行度之評價項目(14),按每個該評價項目來對比作業資訊(12)與基準資訊(18)來生成技能評價資訊,且利用這些技能評價資訊來生成緊固技能的綜合評價結果,並且生成包含技能評價資訊及綜合評價結果的技能評價畫面。
Description
本揭示是有關於一種為了夾入有墊片的凸緣鎖緊作業的技能評價及技能取得而進行評價或建議的提示等之技術。
在管路彼此的連結中,是在設置於各配管的前端部之凸緣之間夾入墊片,藉此來防止在管路內流動的氣體或液體等從連接部分洩漏。在像這樣的配管的連接中,必須對相向的凸緣進行鎖緊複數個螺栓及螺帽的作業。在凸緣的緊固作業中,是以規定的順序及規定的鎖緊扭矩來進行鎖緊。並且,墊片是藉由規定的條件下的施工來發揮密封性能。
有關於像這樣的緊固作業,有下述作法:接收設置於複數個螺栓的應變計之輸出訊號,並算出鎖緊作業中的輸出訊號之參差、鎖緊作業完成時的輸出訊號之參差、鎖緊作業完成時的鎖緊之程度,並由這些來判定技能等級(例如專利文獻1)。又,有關於密封施工,有以下作法:藉由鎖緊凸緣接頭的螺栓軸力及位置資訊,來生成軸力分布資訊,並且提示此軸力分布資訊來進行監測(例如專利文獻2)。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2015-217497號公報
專利文獻2:日本專利特開2017-161388號公報
發明欲解決之課題
然而,已夾入於凸緣間的墊片是藉由以適當的軸力被鎖緊於螺栓及螺帽所形成的複數個緊固部中、或鎖緊的軸力在各緊固部間成為均一狀態,藉此來發揮對利用了凸緣的配管彼此的連接部分之密封功能。
有關於利用了墊片的凸緣之鎖緊,在例如JIS(Japanese Industrial Standards:日本產業規格)等中已明示有詳細的施工基準。作業人員精通於此施工基準是理所當然的前提。
然而,即使已熟知這樣的施工基準來進行鎖緊作業,累積施工訓練所帶來的經驗仍然是重要的。在廠房設備等中,大多會配置有多數個利用了凸緣的配管連接部,在實際的鎖緊作業中,並無法藉由感測器等來確認施加於每一個螺栓與螺帽的鎖緊扭矩值或作用的軸力、凸緣彼此是否為平行等。在鎖緊作業中會有例如以下課題:即使判斷為依照符合於規格的順序,而按照規定來進行了鎖緊,仍然會有無法以目視來掌握的凸緣彼此的傾斜或螺栓間的軸力之參差等發生的可能性。
本揭示之技術的發明人得到了以下知識見解:可以綜合地評價以適當的狀態進行緊固所需要的複數個技能,並且按每個個別的技能來顯示不足的點,藉此來加深對作業順序的知識與實際的作業結果之理解。
針對這樣的課題,在專利文獻1、2中並沒有揭示或暗示,在這些文獻所揭示的構成中並無法解決這樣的課題。
於是,依據像這樣的知識見解,本揭示的技術之目的在於使作業人員掌握對鎖緊作業所需的技能之評價以及對鎖緊狀態的綜合評價結果的關連性,並且使作業人員學習到精確度較高之適當的鎖緊技能。
用以解決課題之手段
為了達成上述目的,根據本揭示的技能評價系統的一個層面,是對已夾住墊片的凸緣的緊固技能進行評價的技能評價系統,前述技能評價系統具備:緊固作業部,墊片已被夾入於凸緣,將螺栓與螺帽鎖緊而實施凸緣的緊固作業;資訊取得機構,取得作業資訊,前述作業資訊至少包含從前述螺栓施加於前述凸緣的軸力、相向的凸緣面的複數個位置處的面間距離;及處理部,至少設定(1)螺栓的軸力值、(2)軸力值的參差、(3)凸緣面的平行度之評價項目,按每個該評價項目來對比前述作業資訊與基準資訊來生成技能評價資訊,且利用這些技能評價資訊來生成緊固技能的綜合評價結果,並且生成包含前述技能評價資訊及前述綜合評價結果的技能評價畫面。
在上述技能評價系統中,前述資訊取得機構亦可取得前述作業資訊,前述作業資訊包含緊固作業的作業時間資訊、前述螺栓的緊固位置資訊,前述處理部是更進一步地設定(4)緊固作業時間、(5)緊固作業順序之評價項目的任一者或雙方,依據已設定的前述評價項目與對應於前述評價項目的前述基準資訊之對比結果,來生成前述技能評價資訊,並且利用前述技能評價資訊來生成前述綜合評價結果。
在上述技能評價系統中,前述處理部亦可按每個前述螺栓來設定區分資訊,並且依據該區分資訊的分布範圍來生成前述技能評價資訊,前述區分資訊是因應於已檢測的前述軸力值相對於前述基準資訊的差異值而設定。
在上述技能評價系統中,前述處理部亦可按每個前述評價項目來生成對前述技能評價資訊的建議資訊,並且使前述建議資訊顯示於前述技能評價畫面內、或已和前述技能評價畫面建立關連的其他畫面。
為了達成上述目的,根據本揭示的技能評價程式的一個層面,是用於以電腦來實現的技能評價程式,其是使前述電腦執行以下功能:從資訊取得機構取得作業資訊,前述作業資訊包含因鎖緊螺栓與螺帽之凸緣的緊固而從前述螺栓施加於前述凸緣的軸力、或相向的凸緣面的複數個位置處的面間距離;至少設定(1)螺栓的軸力值、(2)軸力值的參差、(3)凸緣面的平行度之評價項目,按每個該評價項目來對比前述作業資訊與基準資訊來生成技能評價資訊;利用這些技能評價資訊來生成緊固技能的綜合評價結果;及生成包含前述技能評價資訊及前述綜合評價結果的技能評價畫面。
在上述技能評價程式中,亦可包含以下功能:從前述資訊取得機構取得前述作業資訊,前述作業資訊包含緊固作業的作業時間資訊、前述螺栓的緊固位置資訊;更進一步地設定(4)作業時間、(5)作業順序之評價項目的任一者或雙方;依據已設定的前述評價項目與對應於前述評價項目的前述基準資訊之對比結果,來生成前述技能評價資訊;及利用前述技能評價資訊來生成前述綜合評價結果。
在上述技能評價程式中,亦可按每個前述螺栓來設定區分資訊,並且依據該區分資訊的分布範圍來生成前述技能評價資訊,前述區分資訊是因應於已檢測的前述軸力值相對於前述基準資訊的差異值而設定。
在上述技能評價程式中,亦可按每個前述評價項目來生成對前述技能評價資訊的建議資訊,並且使前述建議資訊顯示於前述技能評價畫面內、或已和前述技能評價畫面建立關連的其他畫面。
為了達成上述目的,根據本揭示的技能評價方法的一個層面,是對已夾住墊片的凸緣的緊固技能進行評價的技能評價方法,前述技能評價方法具備以下步驟:取得作業資訊,前述作業資訊包含因鎖緊螺栓與螺帽之凸緣的緊固而從前述螺栓施加於前述凸緣的軸力、或相向的凸緣面的複數個位置處的面間距離;至少設定(1)螺栓的軸力值、(2)軸力值的參差、(3)凸緣面的平行度之評價項目,按每個該評價項目來對比前述作業資訊與基準資訊來生成技能評價資訊;利用這些技能評價資訊來生成緊固技能的綜合評價結果;及生成包含前述技能評價及前述綜合評價結果的技能評價畫面。
在上述技能評價方法中,具備:資訊取得部,取得作業資訊,前述作業資訊包含從螺栓施加於凸緣的軸力、相向的凸緣面的複數個位置處的面間距離;及控制部,至少設定(1)螺栓的軸力值、(2)軸力值的參差、(3)凸緣面的平行度之評價項目,按每個該評價項目來對比前述作業資訊與基準資訊來生成技能評價資訊,且利用這些技能評價資訊來生成緊固技能的綜合評價結果,並且生成包含前述技能評價資訊及前述綜合評價結果的技能評價畫面。
發明效果
根據本揭示的構成,可得到如下的任一種效果。
(1)針對包含軸力值、軸力的參差狀態、凸緣的平行度之作業資訊,可以組合個別的技能評價、及利用了這些作業資訊的綜合評價來生成技能評價畫面,藉此可使作業人員辨識各作業資訊對凸緣的鎖緊作業完成時的評價結果的影響。
(2)藉由組合綜合的鎖緊結果、及各作業資訊來進行技能評價,可以使作業人員掌握被扣分的要素及其理由等,而可以利用在鎖緊作業的學習或技能修正等。
(3)即使是鎖緊作業的有經驗的人員,也可以謀求作業內容或要點的確認或鎖緊作業的技能提升,而可以提高施工的信賴性。
用以實施發明之形態
[第1實施形態]
圖1是顯示第1實施形態之凸緣鎖緊的技能評價處理的一例。圖1所示的處理內容、處理程序只是一例,本揭示的技術並不限定於這樣的內容。圖1所示的技能評價處理是本揭示的技能評價方法或技能評價程式的一例。
在技能評價處理中,例如如圖1所示,進行在2片相向的凸緣間夾入墊片,且將複數個螺栓與螺帽鎖緊而使凸緣面間緊固的凸緣緊固作業(S101),並且監視其作業資訊來生成對各技能的評價資訊與緊固技能的綜合評價結果。
在此鎖緊作業中,是對緊固作業部4(圖2)取得有關於事先設定的技能之作業資訊(S102)。又,當設定進行技能評價的評價項目(S103)後,執行對鎖緊作業的評價處理的處理部8(圖2)會對比作業資訊與基準資訊(S104),來生成技能評價資訊(S105)。此外,處理部8是生成綜合評價結果(S106),並且生成組合綜合評價結果與技能評價資訊的技能評價畫面(S107)。
凸緣緊固作業(S101):緊固作業部4具備配管模型,前述配管模型是例如在2個凸緣間已夾入有墊片,且可對已貫穿該凸緣彼此的螺栓進行螺帽的鎖緊作業。接受技能評價的受測人員(作業人員)是選擇已設定的種類及根數的螺栓及螺帽來設置於配管模型,並且使用例如扳手等已設定的工具來進行螺栓與螺帽的鎖緊作業。在此鎖緊作業中,是根據例如依照事先選擇的規格資訊之步驟及軸力或鎖緊扭矩等之設定值來進行鎖緊。
作業資訊的取得(S102):處理部8是從例如設置於緊固作業部4的感測器來取得包含軸力值或計測值的作業資訊,前述軸力值是顯示螺栓及螺帽的鎖緊狀態,前述計測值是凸緣面間距離等之計測值。在此作業資訊中,除了例如藉由鎖緊作業而作用於螺栓的軸力值或凸緣間的間隙資訊之外,亦可包含有關於已進行鎖緊作業的螺栓的位置或順序等之資訊。並且,處理部8除了選擇至少利用於已設定的技能評價項目的資訊之外,亦可無論技能評價項目如何而取得所有可收集的資訊。
評價項目的設定(S103):處理部8是設定有關於鎖緊作業的技能的評價項目。在處理部8中保存有例如JIS或ASME(The American Society of Mechanical Engineers,美國機械工程學會)等規格中針對凸緣接頭的鎖緊所規定的項目、或其他依據這些規格所設定的項目等。在評價項目的設定中,至少設定有:(1)螺栓的軸力值、(2)軸力值的參差、(3)凸緣面的平行度。此外,在評價項目中,亦可設定有(4)緊固作業時間、(5)緊固作業順序的任一者或雙方的項目。
作業資訊與基準資訊的對比(S104):處理部8是針對已設定的評價項目來對比作業資訊與基準資訊,並且進行鎖緊作業是否是依照基準資訊來執行的評價處理。基準資訊是已和評價項目建立關連的對比基準的一例,可採用JIS或ASME等之規格所規定的值、或因應於墊片的種類而設定的軸力值等。此基準資訊亦可利用例如事先保存於處理部8的記憶區域的資訊、或者除了從處理部8所連接的外部資料庫(DB)取得之外,亦可為事先記憶於管理密封施工的電腦之資訊。
技能評價資訊的生成(S105):處理部8是依據作業資訊與基準資訊的對比結果,來生成技能評價資訊。技能評價資訊是對受測人員的鎖緊作業相對於規定於基準資訊的評價基準之適當與否的判斷結果的一例,可採用加分或扣分來進行的評價結果,前述加分或扣分是與相對於規定於基準資訊的值之差異程度相因應。除此之外,在技能評價資訊中亦可為例如是否滿足基準的選擇式的評價。
綜合評價結果的生成(S106):處理部8是利用按每個評價項目而生成的技能評價資訊,來生成綜合評價結果。綜合評價結果是例如組合每個評價項目的技能評價資訊而生成的作業狀態的評價結果的一例,且是評價所設定的評價項目的結果是否全部滿足基準而生成。並且,綜合評價結果除了例如技能評價的總和值之外,亦能以數字或字母、其他記號來表示。
技能評價畫面的生成(S107):處理部8是生成技能評價畫面,前述技能評價畫面組合了已生成的綜合評價結果以及每個評價項目的技能評價資訊。
並且,技能評價畫面除了顯示在例如處理部8的顯示部之外,亦可發送到受測人員所持有的終端裝置。
圖2是顯示技能評價系統的構成例。圖2所示的構成只是一例,本揭示的技術並不限定於這樣的構成。
<技能評價系統2 >
此技能評價系統2具備例如緊固作業部4、資訊取得部6、處理部8。
緊固作業部4形成有供受測人員10即作業人員進行螺栓與螺帽的鎖緊作業之配管模型。此配管模型可以因應於技能評價的對象之設備或機器的規模等,來設定凸緣或墊片的種類、配置方向、螺栓與螺帽的鎖緊方向或根數等。
資訊取得部6是從緊固作業部4取得有關於凸緣的鎖緊之作業資訊12的機構的一例。此資訊取得部6是由除了例如設置於緊固作業部4的軸力感測器或計測凸緣間的間隙之位移計、或用來對緊固作業部4的作業狀態進行錄影的相機等計測機器之外,還能由以無線或有線方式連接於這些計測機器,且收集已計測的資訊或圖像等的資料記錄器等所構成。
處理部8是由電腦所構成,且是依據已收集到的作業資訊12來進行對受測人員10的技能評價處理,並且生成其評價畫面的機構的一例。
處理部8是以有線或無線方式與資訊取得部6相連接,而以已設定的時間點或以即時方式來取得已收集到的作業資訊12。並且,處理部8是依據自動或管理技能評價處理的管理人員等所設定的評價項目14,來進行作業資訊12的選擇或分配、或者資訊處理。處理部8具備基準資訊18來作為技能評價基準。基準資訊18例如包含有:構成處理部8的資訊處理裝置30(圖3)的記憶部32所保存的資訊、或從外部資料庫讀取到的資訊,且對於設定於評價項目14的項目之基準值或評價內容、評價的目的等之資訊。並且,處理部8具備例如技能評價資訊的生成功能部20、綜合評價結果的生成功能部22、技能評價畫面的生成功能部24。
技能評價資訊的生成功能部20是藉由被分配到評價項目14的作業資訊12與基準資訊18的對比來生成技能評價資訊之功能部的一例。
綜合評價結果的生成功能部22是利用按每個評價項目14而生成的技能評價資訊來生成綜合評價結果的功能部的一例。
技能評價畫面的生成功能部24是生成技能評價畫面24-1的功能部的一例,前述技能評價畫面24-1組合了綜合評價結果與每個評價項目的技能評價資訊。
[第1實施形態的效果]
根據這樣的構成,可得到如以下的效果。
(1)藉由生成組合了利用作業資訊12所生成的技能評價資訊與緊固作業的綜合評價結果之技能評價畫面,並提示給受測人員10,即可以個別地掌握凸緣的鎖緊作業的適當與否以及不足的技能,並且可以對鎖緊作業的技能提升作出貢獻。
(2)即使是鎖緊作業的有經驗的人員,除了可進行作業內容或要點的確認之外,也可以謀求鎖緊作業的技能提升,而可以提高施工的信賴性。
[第2實施形態]
圖3是顯示第2實施形態之資訊處理裝置的構成例。圖3所示的構成只是一例。又,在圖3中,對和圖2相同的部分附上相同的符號。
資訊處理裝置30是在技能評價系統2中執行依據於已取得的作業資訊12之技能評價處理或綜合評價結果的生成處理、技能評價畫面的生成處理之裝置的一例。此資訊處理裝置30是由例如電腦所構成,且至少具備處理部8及記憶部32。資訊處理裝置30是由例如動作處理的基礎之OS(Operating System,作業系統)及執行技能評價程式的運算處理之處理器、及這些程式的動作區域即記憶體等所構成。處理部8是藉由例如技能評價程式的運算處理,而具備評價項目的設定功能部34、技能評價功能部36、技能評價畫面生成功能部24。記憶部32是由例如半導體記憶體或HDD(Hard Disk Drive,硬碟)等記憶媒體所構成,除了保存資訊處理裝置30所執行的程式之外,還保存有在技能評價處理中所生成的資料或作業資訊12等。
除此之外,在資訊處理裝置30上具備資訊提示部39,前述資訊提示部39是提示例如已生成的技能評價畫面或技能評價處理的設定或進度狀態等之資訊。資訊提示部39亦可由例如和資訊處理裝置30以有線方式連接來顯示圖像的螢幕裝置、或通知聲音資訊的聲音輸出裝置所構成,或者亦可為和資訊處理裝置30以無線通訊連接的其他電腦、或接受技能評價的受測人員或管理技能評價的管理人員所利用的終端裝置等。
在記憶部32中保存有例如受測人員表40、基準資訊表42、44、作業資訊表46、每個評價項目的技能評價表48、60、80、綜合評價表100,來作為技能評價處理的資料庫,並且保存有已生成的技能評價畫面24-1。
受測人員表40是保存接受凸緣緊固的技能評價之受測人員10的資訊之資料庫的一例。在此受測人員表40中,保存有例如接受技能評價的受測人員10的姓名與已分配到的ID(IDentification,身份識別)資訊、日期時間資訊、受測的評價項目資訊等。
<關於基準資訊表>
基準資訊表42、44是技能評價處理的對比基準的一例,且按技能評價系統2所執行的項目,亦即按評價項目中可設定的1個或複數個項目,而保存有評價基準資訊。
在基準資訊表42中,例如如圖4所示,除了步驟資訊部421之外,還至少包含有軸力評價部422、間隙評價部423、軸力的參差評價部424之3個評價項目。
步驟資訊部421保存有例如有關於凸緣接頭的鎖緊的規格所規定的步驟資訊、或利用此規定而設定的步驟資訊。在步驟資訊部421中,除了例如設定有「暫時鎖緊」步驟及「最終鎖緊」步驟來作為螺栓的鎖緊作業步驟之外,亦可更進一步區分為分成複數次來進行螺栓與螺帽的鎖緊。除此之外,在步驟資訊部421中亦可更進一步地設定有「暫時鎖緊」步驟前的「準備」步驟、或「最終鎖緊」步驟後的「加強鎖緊」步驟等。
軸力評價部422保存有對按每個鎖緊步驟而作用於螺栓的軸力值之評價資訊。在軸力評價部422中,保存有例如相對於螺栓的鎖緊次數等之階段資訊而設定的軸力的目標值、以及因應於檢測值與目標值的差異範圍之扣分資訊。此扣分資訊是利用於例如技能評價資訊或綜合評價結果的生成處理的資訊的一例。
間隙評價部423是針對使墊片介於其間而相向的凸緣的平面部分之間隔所規定的基準資訊的一例。此間隙的評價值是有關於例如凸緣面的平行度的值。在間隙評價部423中,例如按每個作業步驟,因應於凸緣面的1個位置處或複數個位置處中相向的凸緣面間距離的最大值與最小值的差分值及範圍,而保存有扣分資訊等之評價基準資訊。
軸力的參差評價部424是針對複數個螺栓及螺帽的鎖緊,而保存有已檢測的軸力值的最大與最小的差分之範圍、以及扣分資訊來作為對該值的評價基準。
另外,在此基準資訊表42中,除了至少設定有軸力評價、間隙評價、軸力的參差評價之3個評價項目以外,亦可設定有其他評價項目。
基準資訊表44是用於評價軸力的參差之評價基準的一例,例如如圖5所示,設定有按各個預定的值來區分作為作業資訊而取得的軸力的值之評價基準。基準資訊表44的區分是藉由例如按每個作業步驟而設定的基準軸力值、與作業資訊即軸力值的對比,因應於相對於基準軸力值的差異比例來分配。此軸力值的區分如下:例如若為比基準值更大的值,則按每5[%]的差異比例來設定區分A、B、…、F,若為比基準值更小的值,則按每5[%]的差異比例來設定區分G、H、I。在此基準資訊表44中,作為評價例,將從複數個螺栓取得的軸力值分布在相同或相鄰的2個區分內的情況作為最高的評價,而設定有例如10 [分],之後,對軸力值配置的區分的範圍變多的情況,則設定扣分的評價分數。亦即,在軸力的參差評價中,軸力值的分布範圍越狹窄或偏差越小,則會成為越高的評價分數。
又,在軸力的參差評價中,雖然說明了判斷所取得的複數個軸力值的全部值所配置的範圍之手法,但是並不限定於此。在這樣的軸力的參差評價中,亦可利用最高的軸力值與最低的軸力值,利用這2個值的差分或偏差來判斷分布範圍。
<關於技能評價表>
技能評價表是對比作業資訊與基準資訊的處理表的一例。在此實施形態中,顯示至少包含軸力值、軸力的參差、凸緣平行度來作為評價項目的情況。於是,顯示了技能評價表是使用軸力技能評價表48(圖6)、平行度技能評價表60(圖7)、軸力參差技能評價表80(圖9)、與匯總了複數個評價項目的綜合評價表100(圖10),來作為例如按每個評價項目來評價的表之情況。
<軸力技能評價>
例如如圖6所示,軸力技能評價表48是按每個受測人員10而生成有軸力技能評價檔案48-1、48-2、…48-N。各個軸力技能評價檔案48-1、48-2、…48-N形成有識別資訊部50、步驟部52、目標值部54、計測部56、評價部58。
識別資訊部50除了執行鎖緊作業的作業人員即受測人員10的姓名或識別編號之外,還可輸入有公司或特定的群組名稱等識別評價對象的人員或組織的資訊。此識別資訊部50只要輸入有例如和受測人員表40(圖3)所保存的資訊的一部分或全部同樣的內容即可,或者亦可藉由連結(Link)而和已形成在受測人員表40的資訊欄建立關聯。
在步驟部52中,保存有例如顯示作為鎖緊的作業順序而設定的作業步驟之資訊,來作為表示軸力的技能評價的執行時間點之資訊。在此作業步驟中,亦可設定有「設置」步驟、「暫時鎖緊」步驟、「最終鎖緊步驟」、「加強鎖緊」步驟等,來作為例如JIS等規格所規定的順序,或者亦可設定有「軸力的10%鎖緊」、「軸力的20%鎖緊」、…等步驟來作為更詳細的步驟資訊。此步驟部52只要設定有在技能評價中採用的作業順序、或在這樣的作業順序當中作為進行軸力的評價的時間點而採用的資訊即可。
目標值部54保存有對作業步驟所設定的軸力的目標值。軸力的目標值是設定為例如對於鎖緊的凸緣的大小、墊片的種類、材質、螺栓的根數等,根據規格或經驗法則來設定的值。目標值是例如針對以8根螺栓來緊固的凸緣及墊片的鎖緊,對暫時鎖緊的初始步驟A1而設定有目標值F11。此外,目標值在下一個暫時鎖緊的第2步驟A2中是設定有比F11更大的值F12。
計測部56是保存有已取得的作業資訊並且執行相對於目標值的評價處理的處理部的一例。在計測部56中形成有評價對象即每個螺栓的資料保存部。此外,在各資料保存部中具備:保存有作業資訊即軸力值的作業資訊部561、及保存有每個評價對象的評價資訊的評價部562。在此評價部562中保存有:例如作業資訊部561所保存的資訊與目標值部54所保存的資訊的比較結果、或依據於該比較結果的評價資訊等。資料保存部例如是和事先設置在螺栓的軸力感測器建立關聯,因特定的螺栓的鎖緊而檢測到的作業資訊會被輸入到已建立關連的資料保存部。
在評價部58中保存有每個作業步驟的軸力技能評價的結果。此軸力技能評價保存有例如複數個螺栓1~螺栓8的評價部562所保存的扣分的合計值、或依據此合計值而導出的扣分值等之評價結果。
此外,在此評價部58中,並不限定於保存有具體的數值的情況,亦可保存有例如記號或字母所表示的評價等級。
在此軸力技能評價中,是依據例如計測部56所保存的作業資訊並藉由以下的處理來進行評價。
(a)求出目標軸力的平均值的差(平均軸力是否在目標軸力的一定範圍內)的處理。
(b)求出最大值與最小值的差(軸力的參差)的處理。
(c)目標軸力與最大值的差(局部的軸力是否超過墊片的破壞應力)的判定處理。
(d)判定目標軸力與最小值的差(局部的軸力是否低於墊片的密封界限應力)的處理。
<平行度技能評價>
例如如圖7所示,平行度技能評價表60是按每個受測人員10而生成有平行度技能評價檔案60-1、60-2、…60-N。各個平行度技能評價檔案60-1、60-2、…60-N具備識別資訊部62、步驟部64、計測部66、最小值部68、最大值部70、差分部72、評價部74。
識別資訊部62保存有執行鎖緊作業的作業人員即受測人員10的姓名等。此識別資訊部62保存有和已登錄於受測人員表40的姓名及軸力技能評價表48的識別資訊部50所保存的資訊相同的資訊。
步驟部64保存有例如顯示作為鎖緊的作業順序而設定的作業步驟之資訊,來作為表示藉由凸緣面間的距離測定來進行平行度的技能評價的執行時間點之資訊。
另外,凸緣面間的距離測定除了例如按每個螺栓的鎖緊步驟來計測的情況之外,亦可設定為僅在完成最終步驟時才進行測定。
計測部66保存有設置在凸緣面的複數個位移計等所計測到的2個凸緣面間的計測值。在凸緣面間,因應於例如凸緣的直徑而設定有面間距離的測定位置的數量,為了特定出是哪個位置的凸緣面間距離,各個計測位置是形成為可識別。藉此,在計測部66中,保存值是保存在分別設定有例如來自設定的計測機器的計測值的欄中。
在計測部66所保存的計測值當中,將最小的值或最大的值保存在最小值部68與最大值部70中。除此之外,亦可在最小值部68及最大值部70中,例如保存有計測值、以及可特定計測值為最小值或最大值的面間位置之資訊。
在差分部72中,保存有例如按每個作業步驟而從最小值部68與最大值部70所保存的計測值算出的差分值。凸緣的平行度是表示凸緣的配置處理或鎖緊的準備處理即螺栓的手動鎖緊作業、使用工具之螺栓的鎖緊作業的影響所造成之凸緣彼此的傾斜狀態。在平行度的判定中,例如是沿著面間距離的最大值與最小值的2個點,來判斷為凸緣彼此為最傾斜的部分。
評價部74保存有依據於面間的差分部72所保存的值與基準資訊的對比之評價分數X1、X2、X3…。此評價分數只要採用例如對分配於平行度的評價分數的扣分方式即可,若面間的最大差為0則扣分為0,最大差越大則扣分也越大。
<軸力的參差評價>
圖8是軸力的參差分布例,圖9是軸力參差技能評價表的一例。圖8、9所示的構成僅是一例。
在軸力的參差評價中,是評價例如作用於計測對象即複數個螺栓1~螺栓8的軸力值之分布狀態。例如如圖8所示,處理部8的技能評價功能部36是利用基準資訊表44來評價軸力值的分布狀態。在圖8所示的參差分布中,顯示有例如受測人員Z1、Z2、Z3的軸力值的分布狀態。在軸力的參差評價中,可列舉例如分布在相對於軸力的基準值而設定於±5[%]的範圍的區分A、G內時的理想例。在理想例中,軸力是分布在2個區分內,而被賦與10分的評價來作為評價例。又,受測人員Z2由於軸力是分散在區分B-區分I的5個範圍中,因此被賦與例如不合格的評價來作為評價分數。另外,受測人員Z3是分布在遠離基準值的區分E、F的2個區分中,軸力的參差的評價是被賦與10分的評價。
例如如圖9所示,軸力參差技能評價表80具備識別資訊部82、螺栓分布數部84、分布區分部86、分布範圍部88、計分部90、判定部92。
識別資訊部82保存有執行鎖緊作業的作業人員即受測人員10的姓名等。
此識別資訊部62保存有和已登錄於受測人員表40的姓名及軸力技能評價表48的識別資訊部50所保存的資訊相同的資訊。
依據已取得之作用於各螺栓的軸力值與基準值的對比結果而進行區分的結果,螺栓分布數部84保存有分配於該區分的操作資訊的數量。在此,雖然顯示僅保存有分配於螺栓分布數部84的根數之情況,但是並不限定於此。在螺栓分布數部84中,例如亦可和已區分的根數一起保存有可特定出螺栓的資訊、或者設置在螺栓的感測器的識別資訊。
分布區分部86保存有由軸力的值來分配的區分的範圍資訊。
分布範圍部88保存有已分配到的軸力的區分數。
計分部90是藉由因應於例如分布範圍數量而設定的基準資訊來進行評價的評價資訊的一例。
判定部92是依據計分部90所保存的評價分數,而保存有由軸力的參差評價所進行的合格與否的判定結果。
<關於綜合評價>
圖10是顯示綜合評價表的一例。圖10所示的構成只是一例。
技能評價功能部36是生成每個已設定的評價項目的技能評價結果,並且生成組合這些技能評價結果來進行評價的綜合評價結果。
綜合評價表100是用於依據每個評價項目的技能評價結果來生成綜合評價結果的處理區域的一例,例如如圖10所示,具備識別資訊部102、軸力評價部104、平行度評價部106、軸力參差評價部108、其他結果部110、綜合分數部112、及評價結果部114。
識別資訊部102保存有受測人員名稱或組織名稱,且保存有和已登錄於受測人員表40的姓名及軸力技能評價表48的識別資訊部50所保存的資訊相同的資訊。
軸力評價部104、平行度評價部106、軸力參差評價部108、其他結果部110,作為例如對已設定的評價項目的評價結果,分別保存有軸力技能評價表48的評價部58、平行度技能評價表60的評價部74、軸力參差技能評價表80的計分部90所保存的資訊、及對其他評價項目的評價結果等。
綜合分數部112是利用例如綜合了各評價項目所保存的評價結果之分數、或這些每個評價項目的評價結果,而保存有依據預定的評價基準來算出的分數。
評價結果部114為綜合評價結果的一例,且保存有依據綜合分數部112所保存的分數而設定的評價資訊。此評價資訊例如是利用了字母或數字、記號等來表示技能等級的等級顯示、或以「合格」或「不合格」等評價結果等來表示。
<關於技能評價畫面>
圖11是顯示技能評價畫面的一例。圖11所示的評價項目及畫面構成僅是一例。
技能評價畫面的生成功能部24是利用綜合評價表100所保存的各評價項目的評價結果來生成技能評價畫面120。技能評價畫面120是每個受測人員的評價結果畫面的一例,包含有作業資訊、技能評價、及綜合評價結果。
圖11所示的技能評價畫面120是由例如利用作業資訊來表示的技能評價部122、技能判定部123、判定結果部124、意見部125、操作顯示部126所構成。
技能評價部122是組合分布圖形與每個作業步驟的作業資訊而構成,前述分布圖形是以例如8根螺栓的鎖緊位置及凸緣的面間計測位置來表示。分布圖形具備例如配合於8根螺栓的位置的正八角形的圖、以及軸力的顯示部132a、132b、…、132h、在預定的2根螺栓間凸緣面間值的顯示部134a、134b、134c、134d。這些顯示部132a、132b、…、132h、顯示部134a、134b、134c、134d是已和例如軸力技能評價表48、平行度技能評價表60建立關連,而能夠顯示軸力及凸緣面間值。又,在分布圖形中,例如是以圖表(chart)來表示軸力的分布結果135及軸力基準值136、以及凸緣面間的分布結果137。此圖表顯示例如顯示有鎖緊作業的所有步驟完成時的作業資訊、或藉由選擇操作而設定的步驟結束時或技能評價畫面120的顯示操作時的步驟中的作業資訊。並且,在此分布圖形中,因作業步驟進行,圖表顯示及軸力的顯示部132a、132b、…、132h、以及預定的2根螺栓間的凸緣面間值的顯示部134a、134b、134c、134d的值會變化。除此之外,在分布圖形中,例如亦可一併顯示上個步驟中的值或圖表顯示,來作為軸力值或凸緣面間值的比較資訊。
在軸力值的圖表顯示中,分布結果135的圖形相對於軸力基準值136的圖形而歪斜的情形,是表示軸力值並未與基準值一致或在螺栓間產生軸力的參差之情形。又,凸緣面間值的分布結果137的一部分即顯示部134a的值突出的形狀,是表示例如因螺栓的鎖緊步驟進行,而變成在凸緣的一部分的鎖緊中產生強弱之所謂的不均勻鎖緊狀態之狀態等。
顯示部132a、132b、…、132h、顯示部134a、134b、134c、134d亦可例如針對在各步驟中藉由技能評價而判斷為未滿足基準資訊的計測值,以閃爍或顏色區分等來進行警報顯示。又,顯示部132a、132b、…、132h、顯示部134a、134b、134c、134d例如是藉由選擇操作已警報顯示的部分,來顯示僅由軸力技能評價表48、平行度技能評價表60、或其他作業步驟的計測結果所構成的新的畫面。藉此,受測人員或作業的管理人員等即可以確認未滿足基準值的作業的狀態。
技能判定部123是每個評價項目的技能評價資訊的顯示區域的一例,且設定有例如鎖緊力(軸力)1271、軸力的參差1272、凸緣面間平行度1273、鎖緊順序1274、及時間1275等來作為事先設定的評價項目。這裡設定的評價項目僅為一例,亦可從作業資訊收集可評價的評價項目、或其他未例示的作業資訊,來設定利用了該作業資訊的評價項目。
在技能判定部123中設定有選擇要利用在綜合判定的評價項目的選擇部128。選擇部128是形成為可供例如受測人員或評價試驗的監督人員等來操作。在此實施形態中,顯示選擇鎖緊力(軸力)1271、軸力的參差1272、凸緣面間平行度1273的項目之情況來作為一例。
此外,在技能判定部123中具備每個評價項目的評價分數顯示部1291、1292、1293、1294、1295。在此評價分數顯示部1291、1292、1293、1294、1295中,顯示有例如鎖緊作業的所有步驟、或生成技能評價畫面120時已結束的步驟中已被評價的評價結果。又,評價分數顯示部1291、1292、1293、1294、1295亦可例如對最低基準分數以下的項目進行著色顯示或閃爍顯示來作為警告顯示。
判定結果部124是在綜合評價處理中已判定的判定結果的顯示區域的一例,亦可與例如綜合評價表100的評價結果部114所保存的評價資訊相連結。在綜合評價處理中,是利用選擇部128所選擇的評價項目的技能評價結果。在此判定結果部124中,亦可顯示例如「最佳(Best)」、「較佳(Better)」、「良好(Good)」來作為已達到合格基準的評價顯示例,顯示「重試(Retry)」、「重新學習(Brush Up)」等之顯示來作為不合格的評價顯示例,除此之外,亦可顯示數值或記號等。
意見部125是用於使受測人員辨識依據判定結果而生成的建議、評價分數等之資訊的顯示部的一例,除了藉由資訊處理裝置30的處理部8而自動生成之外,亦可由技能評價的監督人員等來輸入。在意見部125中,例如亦可針對不滿足合格基準的評價項目,顯示依照記憶部32所保存的格式而自動生成的資訊。在意見部125中,例如在軸力不足的情況下,會顯示鎖緊力的不足位置處及可學習到適當的鎖緊力的感覺之建議。又,在意見部125中,例如在凸緣面間的差異較大的情況下,除了已發生傾斜的情形及其場所之外,還會顯示鎖緊準備的建議資訊。
操作顯示部126是對技能評價畫面120的操作項目的顯示的一例,顯示有例如子畫面、報告、選單等項目。
子畫面是往例如每個評價項目的作業資訊或其圖表顯示畫面、轉變狀態圖等顯示畫面的移動操作部。
報告是將鎖緊的最終結果報告化的功能部,且是執行例如圖像檔案的輸出或印出的執行處理、將鎖緊的歷程資料庫化的處理等。
選單是移動至例如技能評價處理的初始畫面或評價項目的設定畫面等的操作部。
另外,在技能評價畫面120中亦可更進一步顯示已計測的凸緣面間距離的最大差的值或有關於鎖緊的軸力值的評價分數等之資訊。
<關於技能評價畫面的功能例>
圖12是顯示由重播所進行的技能評價的轉變狀態的顯示例。圖12所示的顯示畫面的構成或顯示內容、顯示手法僅為一例。
處理部8除了因應於例如對技能評價畫面120的顯示部132a、132b、…、132h、顯示部134a、134b、134c、134d等的選擇操作,而連接於每個評價項目的技能評價表等來顯示每個作業步驟的作業資訊之外,例如如圖12所示,還具備表示作業步驟的進行之作業資訊或技能評價的轉變狀態的重播功能。技能評價畫面的生成功能部24是生成例如表示作業步驟途中的狀態之播放畫面140A(圖12之A)、或已藉由最終鎖緊而完成作業步驟的狀態之作業完成畫面140B(圖12之B)。這些播放畫面140A、作業完成畫面140B例如亦可按每個設定的時間來生成包含已取得的作業資訊或技能評價結果的複數個畫面,直到鎖緊作業完成為止,或者亦可在作業資訊的取得或技能評價已生成的時間點中生成圖像,並且隨著時間經過來連續地顯示該等圖像。或者,技能評價畫面的生成功能部24亦可用即時的動態圖像來顯示從作業開始到完成為止的播放畫面140A。
在播放畫面140A中,具備例如表示已顯示的技能評價的評價時間點之時間點顯示部142,藉由閱覽人員選擇操作時間點顯示部142,即會顯示出前後的作業步驟中的技能評價結果。播放畫面140A至少具備和進行鎖緊的螺栓的個數相對應的多角形的圖表圖形、顯示有軸力值的顯示部132a-1、132b-1、…、及顯示有凸緣面間距離的顯示部134a-1、134b-1、…,來作為和技能評價畫面120同樣的顯示項目。又,在播放畫面140A中具備操作部144,前述操作部144是進行顯示內容的進行處理、或其進行的停止處理、重複進行處理等。
在播放畫面140A中,藉由例如時間推進,隨作業步驟的進行的顯示部132a-1、132b-1、…、或顯示部134a-1、134b-1、…的顯示結果會變遷,且圖表圖形內的線圖的條數或大小會隨著此變遷而增加。在圖表圖形中,例如在作業開始的時間點中,會因進行鎖緊而顯示出軸力值。此時,目標軸力及已檢測到的軸力值是顯示為較小。又,在圖表圖形中,因作業步驟進行而鎖緊的旋繞數增加,軸力值會變大,且分布圖形會隨之擴大。
又,在播放畫面140A中,亦可對隨著播放時間進行而轉變的顯示部132a-1、132b-1、…、或顯示部134a-1、134b-1、…,在不滿足播放時的作業步驟的目標條件時,使框的顏色變化或使其閃爍。
作業完成畫面140B是在顯示部132a-2、132b-2、…中顯示有最終鎖緊完成時的軸力值,並且在顯示部134a-2、134b-2中顯示有凸緣面間值。此時,在圖表圖形中,已檢測到的軸力值會與目標軸力一致或到達其附近範圍。亦即,軸力值的分布圖形是成為與目標軸力一致或相似的形狀,藉此,可得到必要的密封狀態或理想的密封狀態。
另外,處理部8也可以針對例如重播之技能評價的轉變狀態,除了軸力值之外還生成凸緣面間值的轉變。
<關於技能評價處理>
在資訊處理裝置30所執行的技能評價處理包含例如以下處理:對於螺栓對凸緣的鎖緊作業,取得作業資訊的處理(S201)、技能評價的評價項目的設定處理(S202)、和已設定的技能評價相對應的基準資訊的讀出處理(S203)、作業資訊與基準資訊的對比處理(S204)、技能評價資訊的生成處理(S205)、綜合評價結果的生成處理(S206)、及組合了綜合評價結果與技能評價資訊的技能評價畫面的生成處理(S207)。
[第2實施形態的效果]
根據這樣的構成,可得到如以下的效果。
(1)可得到和第1實施形態同樣的效果。
(2)將評價對象的項目或每個作業步驟的個別技能評價和對鎖緊作業整體的評價結果一起組合來顯示,藉此可以使受測人員掌握作業狀態與其所造成的影響,並可以使其學習到適當的作業技術。
(3)對於作為知識而掌握的基準資訊,使其詳細地分析、掌握是否能按照該基準資訊進行作業。
[第3實施形態]
圖13是顯示第3實施形態之技能評價系統的構成例。圖13所示的構成只是一例,本揭示的技術並不限定於這樣的構成。
<技能評價系統150 >
例如如圖13所示,此技能評價系統150具備緊固作業部152、資訊取得部6即面間距離計測部154及軸力計測部156、資訊處理裝置30、資訊提示部39。
在緊固作業部152中,在例如沿著垂直方向而配置的2個配管的連接部分上具備凸緣160。此緊固作業部152亦可利用例如廠房等所規格的配管設備,或者亦可利用模擬這些配管設備而製作的訓練裝置。設置在每一個配管的前端部的凸緣160-1、160-2,在周緣部以一定的間隔貫穿的複數個螺栓162上安裝有螺帽164。此凸緣160設置有例如8根螺栓162a、162b、…162h、以及螺帽164a、164b、…、164h。在凸緣160-1、160-2中,在接合部分中夾入有墊片,且是利用工具166來鎖緊各螺栓162a、162b、…162h、以及螺帽164a、164b、…164h。藉此,墊片是在凸緣160-1、160-2之間成為壓接狀態,藉此對配管彼此的連接部分發揮密封功能。工具166除了例如手動的扳手之外,還包含扭矩扳手或螺帽鎖緊機、具有鎖緊軸力的計測功能的工具等。
另外,手動的扳手以外的工具,亦可例如能夠在與資訊取得部6的軸力計測部156或資訊處理裝置30之間發送接收計測值或設定值的資訊。
又,如圖13所示,緊固作業部152除了使凸緣面在水平方向上相向,對在垂直方向上貫穿的螺栓162,在水平或接近於水平的方向上旋轉並鎖緊螺帽164的構成之外,亦可形成為使凸緣面彼此在垂直方向上相向,對已貫穿的螺栓162在垂直或接近於垂直的方向上旋轉並鎖緊螺帽164。
在設置於凸緣160的一部分或全部的螺栓162中,具備檢測軸力的感測器168a、168b、…、168h。各感測器168a、168b、…、168h的檢測軸力是經由軸力計測部156而被匯入至資訊處理裝置30,並且作為作業資訊來利用。
<關於凸緣的面間距離的計測>
在技能評價系統150中,是檢測因螺栓162與螺帽164的鎖緊而作用的軸力,並且計測凸緣間的面間距離來作為凸緣鎖緊處理的施工資訊。例如如圖13所示,此面間距離D的計測是藉由以面間距離計測部154計測在凸緣160-1、160-2的相向面間產生的間隙來進行。面間距離計測部154為資訊取得部6的一例,且是利用設置於凸緣160的位移感測器170a、170b…所計測的資料來計測面間距離。位移感測器170a、170b、…是利用例如接觸式的位移計,使計測部的前端貫穿凸緣160-2而接觸相向側的凸緣160-1的平面部分。並且,在凸緣160的面間距離的測定中,例如因應於螺栓的鎖緊,計測部會因應於凸緣160間的間隙增減而伸縮,藉此來計測位移。另外,位移計亦可例如藉由對計測面照射雷射光,並且接收其反射光來計測距離。位移感測器170a、170b、…是在凸緣160的周面上以均等的間隔或與其相近的間隔而配置有複數個,例如只要配置在配置有螺栓162及螺帽164的圓周上即可。並且,介於位移感測器170a、170b、…彼此之間,存在有至少1根或2根以上的螺栓及螺帽,可因應於例如所使用的凸緣160的外徑或所設定的平行度的解析度來設定設置的數量。
<關於資訊處理裝置>
在資訊處理裝置30中,除了例如處理部8及記憶部32之外,還具備計時機構。
此計時機構是取得經過時間等之時間資訊的機構的一例,且是利用計時器或處理部8所執行的計時程式來取得時間資訊。
在此實施形態中,除了第2實施形態所示的軸力、凸緣的平行度、及軸力的參差之至少3個評價項目之外,還會依據包含作業時間及作業步驟的評價項目來進行技能評價處理。
<關於基準資訊表>
圖14是顯示基準資訊表的一例。
此基準資訊表180是特定出相對於第3實施形態所追加的評價項目之基準資訊。從而,基準資訊表180只要因應於已設定的評價項目而與上述基準資訊表42、44組合來利用即可。
例如如圖14所示,此基準資訊表180具備時間評價部182、順序1評價部184、順序2評價部186。在各評價部中,和作業的步驟資訊建立關連而保存有基準資訊。
時間評價部182保存有到已設定的作業步驟完成為止的作業經過時間及其評價的基準資訊。已設定的作業步驟例如設定有每個「暫時鎖緊」步驟、「最終鎖緊」步驟的作業時間、或組合了這些的作業時間。
順序1評價部184是有關於作業順序的評價之基準資訊的一例,保存有例如設置於凸緣的螺栓的根數或其鎖緊順序及鎖緊機構等之資訊與其評價基準等。例如如圖15所示,在此順序1評價部184中保存有作業順序資訊表190A、190B、或者附有連結,以可從其他記憶區域所保存的作業順序資訊表190A、190B中讀出基準資訊。例如如圖15之A所示,作業順序資訊表190A保存有依據JIS規格所規定的資訊而設定的作業順序資訊。又,例如如圖15之B所示,作業順序資訊表190B保存有依據ASME規格所規定的資訊而設定的作業順序資訊。
作業順序資訊表190A、190B具備例如步驟部192A、192B、螺栓根數部194A、194B、鎖緊順序部196A、196B、目的部198A、198B。
步驟部192A、192B是從凸緣160的安裝到螺栓162的鎖緊之步驟,保存有進行作業順序的評價處理之步驟。
螺栓根數部194A、194B保存有:在因應於墊片或凸緣的內徑等而設定的螺栓162的根數當中,作為技能評價處理的對象之螺栓的根數或位置等之資訊。
鎖緊順序部196A、196B保存有例如鎖緊的機構或鎖緊順序等之資訊。
目的部198A、198B是例如有關於鎖緊順序的解說資訊的一例,且保存有在技能評價中作業人員應理解的資訊。
<作業順序技能評價>
在作業順序技能評價處理中,是將例如螺栓162的鎖緊動作的順序設為評價對象。在凸緣160中,例如設定有位置P1、P2、…、P8,來作為特定各螺栓162及螺帽164的位置及鎖緊位置的識別資訊。在凸緣160(160-1、160-2)的鎖緊處理中,在暫時鎖緊及最終鎖緊步驟中會使用所謂的對角鎖緊。此對角鎖緊的鎖緊順序,若將鎖緊開始設為P1,則為P1→P5→P3→P7→P2→P6→P4→P8,P8會成為鎖緊結束點。在作業順序技能評價處理中,除了監視感測器168a、168b、…168h所計測的軸力值的變化的順序之外,還會監視工具166的位置資訊的變化。
在順序2評價部186中保存有關於作用於剛鎖緊後的螺栓162的軸力的最大值(軸力峰值)之基準資訊。作用於螺栓的軸力值是在剛藉由工具鎖緊後為最大。在凸緣的鎖緊處理中,是在1個步驟中依照設定順序來鎖緊複數個工具。在凸緣上,例如鎖緊1個螺栓後,會產生其鎖緊的力作用於其他螺栓之所謂的彈性相互作用。亦即,凸緣是例如:因螺栓a被鎖緊而螺栓a側往下方位移後,因另一個螺栓d被鎖緊而往螺栓d側位移。此時,凸緣的螺栓a側的軸力會因往螺栓d側的位移而降低。凸緣是由於全部的螺栓根據預定的順序被鎖緊,而在規定的軸力下且在平行或接近於平行的狀態下完成鎖緊。
在順序2的評價中,會進行有關於剛鎖緊後的軸力之評價處理。又,順序2亦可利用從設置於凸緣的位移計所取得的作業資訊,來進行鎖緊時的峰值軸力以及當時的凸緣面間距離的評價。
另外,在此基準資訊表180中,亦可除了這3個評價項目之外,還設定有其他評價項目。
<作業順序技能評價>
圖16是顯示軸力及平行度的技能評價表的一例。
此軸力及平行度的技能評價表200是按每個受測人員而生成有技能評價檔案200-1、200-2、…200-N。在軸力及平行度的技能評價表200中,保存有各螺栓的每個作業步驟的軸力峰值及當時的凸緣平行度。每個軸力峰值及作業步驟的凸緣平行度是作業順序技能評價的一例。例如如圖16所示,在軸力及平行度的技能評價表200中,包含有識別資訊部202、步驟部204、軸力部206、面間計測部208、綜合分數部210、判定結果部212。
識別資訊部202除了執行鎖緊作業的作業人員即受測人員的姓名或識別編號之外,還可輸入有公司或特定的群組名稱等識別評價對象的人員或組織的資訊。
在步驟部204中,保存有例如顯示作為鎖緊的作業順序而設定的作業步驟之資訊,來作為表示鎖緊完成時的軸力的技能評價的執行時間點之資訊。此步驟部204只要設定有在技能評價中採用的作業順序、或在這樣的作業順序當中作為進行軸力及平行度的評價的時間點而採用的資訊即可。
軸力部206為評價每個作業步驟的軸力之處理區域,具備目標值部2061、計測結果部2062、評價部2063。
在目標值部2061中,保存有按每個作業步驟而設定的軸力的目標值。此軸力的目標值是設定為例如和第2實施形態之作業步驟完成時的軸力評價的目標值不同的值。
在計測結果部2062中,保存有在剛進行鎖緊後的螺栓,且在進行下一個作業順序的螺栓的鎖緊前取得的軸力值。另外,軸力計測部156亦可例如一直收集感測器168a、168b…的檢測資料,監視從為鎖緊順序的螺栓所檢測到的軸力值之變化狀態,並且提取出最大值的值而發送至資訊處理裝置30。
評價部2063是對比計測結果部2062所保存的軸力的最大值與目標值部2061所保存的目標值,且依據其對比結果來保存評價結果。軸力的評價例如是因應於是否為計測結果部2062所保存的軸力值與目標值的差異值為規定範圍以上的螺栓,更進一步地,因應於該預定範圍以上的螺栓根數來設定扣分數。
另外,在軸力部206中,例如亦可對藉由軸力值與目標值的對比而判斷為扣分對象的螺栓的顯示部,進行顏色區分或閃爍等之顯示。藉此,受測人員可以在任一個螺栓的鎖緊作業中辨識是否滿足規定。
面間計測部208是對鎖緊完成時的凸緣面間值進行評價的處理區域,並且具備計測結果部2081、差分部2082。
在計測結果部2081中保存有在每個螺栓的鎖緊完成時從位移感測器170a、170b、…取得的凸緣面間的計測值。凸緣的面間值會隨複數個螺栓的鎖緊進行而變化。
在差分部2082中,例如按每個作業步驟,保存有計測結果部2081所保存的計測值的最大值與最小值的差分值。
綜合分數部210保存有藉由每個作業步驟的軸力及平行度技能評價處理所算出的評價結果。
判定結果部212是利用綜合分數部210所保存的評價結果,而保存有軸力的參差及凸緣平行度的評價之合格與否的判定結果。
<關於作業時間的評價>
圖17是顯示作業時間技能評價表的一例。
作業時間技能評價表220是對已設定的作業步驟所需要的作業時間進行評價的處理區域的一例。在此作業時間技能評價表220中,具備例如識別資訊部221、基準資訊部222、界限基準資訊部223、計測值部224、評價部225。
識別資訊部221保存有特定技能評價的受測人員的資訊。
基準資訊部222是作業時間的基準資訊的一例。此基準資訊亦可依據例如過去的作業時間的平均值等而設定為一樣、或者亦可因應於受測人員的經驗值、或未圖示的技能評價等級等之條件,而按每個受測人員來變更。
界限基準資訊部223是作業時間的基準資訊的另一例,且保存有鎖緊作業的最大時間。在此基準資訊中,只要藉由例如設置於凸緣的螺栓的根數等之條件來設定界限時間即可。
計測值部224保存有從指定的作業步驟的開始到結束為止經過的時間資訊。
評價部225是組合計測值部224所保存的作業時間與基準資訊部222所保存的資訊及界限基準資訊部223來進行技能評價。
<綜合評價>
圖18是顯示設定畫面的一例。圖18所示的顯示項目、數值、配置構成僅為一例。
設定畫面230顯示有進行技能評價處理及綜合評價處理時的配分條件、基準資訊、作業步驟等,而為可設定的顯示畫面的一例。例如如圖18所示,在此設定畫面230中,具備軸力設定部232、平行度設定部234、作業時間設定部236、作業步驟設定部238,來作為每個評價項目的設定條件。
軸力設定部232是軸力技能評價的評價條件的一例,保存有例如在軸力技能評價中利用的配分條件、軸力的目標值、軸力的界限值條件、以及對基準資訊與計測值的對比結果之扣分條件等。
平行度設定部234是平行度技能評價的評價條件的一例,保存有例如已計測的凸緣面間的配分條件、面間的最大值或最小值的條件、因應於面間最大差的大小的減算值條件等。
作業時間設定部236是作業時間技能評價的評價條件的一例,保存有配分條件、基準值條件、界限時間條件、對時間超過的扣分條件等。
作業步驟設定部238保存有例如「暫時鎖緊」或「最終鎖緊」等每個作業步驟的達成率等之條件。
<關於技能評價畫面>
圖19是顯示技能評價畫面的一例。圖19所示的評價項目及畫面構成僅是一例。又,在圖19中,對和圖11相同的部分附上相同的符號。
判定結果畫面240是每個受測人員的技能評價畫面的一例,例如如圖19所示,除了技能評價畫面120之外,還以識別資訊部242、試驗結果部244、軸力轉變部248、鎖緊完成時的軸力結果部250、面間轉變部252、鎖緊時面間值部254來構成。
此技能評價畫面120是藉由選擇鎖緊順序及時間的選擇部128而顯示有對5個評價項目的技能評價結果,且顯示有例如表示軸力值、凸緣面間值、或計測位置與計測數的多角形的分布圖,並且包含有作業時間顯示部246。
識別資訊部242除了執行鎖緊作業的作業人員即受測人員的姓名或識別編號之外,還可輸入有公司或特定的群組名稱等識別評價對象的人員或組織的資訊。顯示於識別資訊部242的資訊是特定受測人員的資訊,並且是作為和每個設定的評價項目的技能評價表建立關連的資訊來利用。
試驗結果部244是技能評價處理的綜合評價結果的一例,顯示有試驗日期時間或墊片的種類等資訊以及綜合分數等評價資訊。
軸力轉變部248是軸力技能評價及作業順序技能評價的結果資訊的一例,且是以圖表來顯示每個螺栓的軸力檢測值的轉變狀態。在此軸力轉變部248中顯示有下述情形:例如在螺栓剛鎖緊後軸力值會大幅增加,之後因時間經過及進行其他螺栓的鎖緊,軸力值會因鎖緊狀態的穩定化或彈性相互作用而以預定的比例減少後,成為穩定的值。
鎖緊完成時的軸力結果部250顯示有鎖緊完成時的最大軸力值。鎖緊完成時的軸力結果部250是和軸力及平行度的技能評價表200相連結,因應於所選擇的作業步驟,會顯示出軸力部206所保存的軸力值。此鎖緊完成時的軸力結果部250是和例如軸力轉變部248建立關連,藉由選擇操作最大值或最小值等,可以使軸力轉變部248的對應部分的顏色變化、或使其閃爍而以可判別的方式顯示。
面間轉變部252是平行度技能評價及作業順序技能評價的結果資訊的一例,且以圖表顯示有每個位移感測器170所檢測的凸緣面間值的轉變狀態。在此面間轉變部252中顯示有以下狀態:例如剛鎖緊後的面間值會大幅地減少,之後,隨時間經過及進行其他螺栓的鎖緊,凸緣面間值的值會一路穩定下去。
鎖緊時面間值部254顯示有鎖緊完成時的面間值。鎖緊時面間值部254是和軸力及平行度的技能評價表200相連結,並且顯示有鎖緊完成時間點下之計測結果部2081等面間計測部208所保存的凸緣面間值。
[第3實施形態的效果]
根據這樣的構成,可得到如以下的效果。
(1)可得到與第1實施形態及第2實施形態同樣的效果。
(2)藉由分布顯示已設定的評價項目間的評價結果,即可以使受測人員掌握不足的技能或經驗值等。
(3)針對評價項目或作業步驟等,對無法得到充分的評價結果的部分來顯示意見,藉此即可謀求對鎖緊作業的技術之學習效果的提升。
[變形例]
針對以上已說明的實施形態,在以下列舉變形例。
在上述實施形態中,雖然有關於作業順序的技能評價,是以軸力感測器檢測的順序來進行鎖緊順序的判定處理,但是在本揭示的技能評價處理中並不限定於像這樣的手法。在作業順序技能評價中,例如亦可取得受測人員的動作資訊來作為作業順序並進行評價。此動作資訊亦可除了例如收集受測人員本身的動作之外,還可利用設置於受測人員所裝備的眼罩(goggle)等的相機等。設置於此眼罩的相機,只要利用例如內置有電腦之所謂的智慧型眼鏡(Smart Glass)等即可,前述電腦具有對受測人員鎖緊作業中的視線或臉朝向的方向進行攝影的功能。藉此,技能評價系統150只要使眼罩與資訊處理裝置30藉由通訊來發送接收圖像資訊即可。此外,技能評價系統150亦可在作業步驟中事先收集各螺栓162及螺帽164的鎖緊時間點資訊,藉此將感測器168所取得的施工資訊與動作資訊建立關連來掌握作為作業順序。
除此之外,技能評價系統150亦可利用例如配置在進行鎖緊作業的作業區之相機,來對包含受測人員的動作或接觸的位置等的圖像進行攝影來取得作業資訊。
如以上所說明,針對本揭示的技術的最佳實施形態等進行了說明。本揭示的技術並不限定於上述記載的技術。在本發明所屬技術領域中具有通常知識者中,可依據申請專利範圍所記載、或用於實施發明的形態所揭示之發明的主旨,來進行各種變形或變更。這樣的變形或變更當然也包含在本揭示的技術範圍內。
產業上之可利用性
根據本揭示之構成,可以對設定作為技能評價的對象之評價項目,生成各個技能評價、以及組合這些而包含綜合評價結果的技能評價畫面,並顯示給受測人員,藉此提升對不足的技能的辨識,而可以謀求技能學習效果的提升,故本揭示是有用的。
2,150:技能評價系統
4,152:緊固作業部
6:資訊取得部
8:處理部
10:受測人員
12:作業資訊
14:評價項目
18:基準資訊
20:技能評價資訊的生成功能部
22:綜合評價結果的生成功能部
24:技能評價畫面的生成功能部
24-1:技能評價畫面
30:資訊處理裝置
32:記憶部
34:評價項目的設定功能部
36:技能評價功能部
38:技能評價畫面生成功能部
39:資訊提示部
40:受測人員表
42,44,180:基準資訊表
46:作業資訊表
48:軸力技能評價表
48-1,48-2,…,48-N:軸力技能評價檔案
50,62,82,102,202,221:識別資訊部
52,64,192A,192B,204:步驟部
54,2061:目標值部
56,66:計測部
60:平行度技能評價表
60-1,60-2,…,60-N:平行度技能評價檔案
68:最小值部
70:最大值部
72,2082:差分部
80:軸力參差技能評價表
84:螺栓分布數部
86:分布區分部
88:分布範圍部
90:計分部
92:判定部
100:綜合評價表
106:平行度評價部
108:軸力參差評價部
110:其他結果部
112,210:綜合分數部
114:評價結果部
120:技能評價畫面
122:技能評價部
123:技能判定部
124:判定結果部
125:意見部
126:操作顯示部
128:選擇部
132,132a,132b,…,132h,132a-1,132b-1,…,132h-1,132a-2,132b-2,…,132h-2,134,134a,134b,134c,134d,134a-1,134b-1,134c-1,134d-1,134a-2,134b-2,134c-2,134d-2:顯示部
135:軸力的分布結果
136:軸力基準值
137:凸緣面間的分布結果
140A:播放畫面
140B:作業完成畫面
142:時間點顯示部
144:操作部
154:面間距離計測部
156:軸力計測部
160,160-1,160-2:凸緣
162,162a,162b,...,162h:螺栓
164,164a,164b,…,164h:螺帽
166:工具
168,168a,168b,…,168h:感測器
170a,170b,…:位移感測器
182:時間評價部
184:順序1評價部
186:順序2評價部
190A,190B:作業順序資訊表
194A,194B:螺栓根數部
196A,196B:鎖緊順序部
198A,198B:目的部
200:軸力及平行度的技能評價表
200-1,200-2,…,200-N:技能評價檔案
206:軸力部
208:面間計測部
212:判定結果部
220:作業時間技能評價表
222:基準資訊部
223:界限基準資訊部
224:計測值部
230:設定畫面
232:軸力設定部
234:平行度設定部
236:作業時間設定部
238:作業步驟設定部
240:判定結果畫面
242:識別資訊部
244:試驗結果部
246:作業時間顯示部
248:軸力轉變部
250:鎖緊完成時的軸力結果部
252:面間轉變部
254:鎖緊時面間值部
421:步驟資訊部
422,104:軸力評價部
423:間隙評價部
424:軸力的參差評價部
561:作業資訊部
562,58,74,2063,225:評價部
1271:鎖緊力(軸力)
1272:軸力的參差
1273:凸緣面間平行度
1274:鎖緊順序
1275:時間
1291,1292,1293,1294,1295:評價分數顯示部
2062,2081:計測結果部
D:面間距離
F11,F12,F13,…,F21,F22:目標值
S101~S107:步驟
X1,X2,X3:評價分數
Z1,Z2,Z3:受測人員
圖1是顯示第1實施形態之利用了凸緣鎖緊的作業資訊之技能評價處理的一例的流程圖。
圖2是顯示技能評價系統的構成例的圖。
圖3是顯示第2實施形態之資訊處理裝置的構成例的圖。
圖4是顯示基準資訊表的一例的圖。
圖5是顯示評價基準的一例的圖。
圖6是顯示軸力技能評價表的一例的圖。
圖7是顯示平行度技能評價表的一例的圖。
圖8是顯示軸力的參差分布的圖。
圖9是顯示軸力參差技能評價表的一例的圖。
圖10是顯示綜合評價表的一例的圖。
圖11是顯示技能評價畫面的一例的圖。
圖12是顯示由重播所進行的技能評價的轉變狀態的圖。
圖13是顯示第3實施形態之技能評價系統的構成例的圖。
圖14是顯示基準資訊表的一例的圖。
圖15是顯示作業順序資訊表的一例的圖。
圖16是顯示軸力及平行度的技能評價表的一例的圖。
圖17是顯示作業時間技能評價表的一例的圖。
圖18是顯示設定畫面的一例的圖。
圖19是顯示技能評價畫面的一例的圖。
2:技能評價系統
4:緊固作業部
6:資訊取得部
8:處理部
10:受測人員
12:作業資訊
14:評價項目
18:基準資訊
20:技能評價資訊的生成功能部
22:綜合評價結果的生成功能部
24:技能評價畫面的生成功能部
Claims (10)
- 一種技能評價系統,是對已夾住墊片的凸緣的緊固技能進行評價的技能評價系統,其特徵在於具備: 緊固作業部,墊片已被夾入於凸緣,將螺栓與螺帽鎖緊而實施凸緣的緊固作業; 資訊取得機構,取得作業資訊,前述作業資訊至少包含從前述螺栓施加於前述凸緣的軸力、相向的凸緣面的複數個位置處的面間距離;及 處理部,至少設定(1)螺栓的軸力值、(2)軸力值的參差、(3)凸緣面的平行度之評價項目,按每個該評價項目來對比前述作業資訊與基準資訊來生成技能評價資訊,且利用這些技能評價資訊來生成緊固技能的綜合評價結果,並且生成包含前述技能評價資訊及前述綜合評價結果的技能評價畫面。
- 如請求項1之技能評價系統,其中前述資訊取得機構是取得前述作業資訊,前述作業資訊包含緊固作業的作業時間資訊、前述螺栓的緊固位置資訊, 前述處理部是更進一步地設定(4)緊固作業時間、(5)緊固作業順序之評價項目的任一者或雙方,依據已設定的前述評價項目與對應於前述評價項目的前述基準資訊之對比結果,來生成前述技能評價資訊,並且利用該技能評價資訊來生成前述綜合評價結果。
- 如請求項1或2之技能評價系統,其中前述處理部是按每個前述螺栓來設定區分資訊,並且依據該區分資訊的分布範圍來生成前述技能評價資訊,前述區分資訊是因應於已檢測的前述軸力值相對於前述基準資訊的差異值而設定。
- 如請求項1至3中任一項之技能評價系統,其中前述處理部是按每個前述評價項目來生成對前述技能評價資訊的建議資訊,並且使前述建議資訊顯示於前述技能評價畫面內、或已和前述技能評價畫面建立關連的其他畫面。
- 一種技能評價程式,是用於以電腦來實現的技能評價程式,其特徵在於使前述電腦執行以下功能: 從資訊取得機構取得作業資訊,前述作業資訊包含因鎖緊螺栓與螺帽之凸緣的緊固而從前述螺栓施加於前述凸緣的軸力、或相向的凸緣面的複數個位置處的面間距離; 至少設定(1)螺栓的軸力值、(2)軸力值的參差、(3)凸緣面的平行度之評價項目,按每個該評價項目來對比前述作業資訊與基準資訊來生成技能評價資訊; 利用這些技能評價資訊來生成緊固技能的綜合評價結果;及 生成包含前述技能評價資訊及前述綜合評價結果的技能評價畫面。
- 如請求項5之技能評價程式,其包含以下功能: 從前述資訊取得機構取得前述作業資訊,前述作業資訊包含緊固作業的作業時間資訊、前述螺栓的緊固位置資訊; 更進一步地設定(4)作業時間、(5)作業順序之評價項目的任一者或雙方; 依據已設定的前述評價項目與對應於前述評價項目的前述基準資訊之對比結果,來生成前述技能評價資訊;及 利用前述技能評價資訊來生成前述綜合評價結果。
- 如請求項5或6之技能評價程式,其包含以下功能:按每個前述螺栓來設定區分資訊,並且依據該區分資訊的分布範圍來生成前述技能評價資訊,前述區分資訊是因應於已檢測的前述軸力值相對於前述基準資訊的差異值而設定。
- 如請求項5至7中任一項之技能評價程式,其包含以下功能:按每個前述評價項目來生成對前述技能評價資訊的建議資訊,並且使前述建議資訊顯示於前述技能評價畫面內、或已和前述技能評價畫面建立關連的其他畫面。
- 一種技能評價方法,是對已夾住墊片的凸緣的緊固技能進行評價的技能評價方法,其特徵在於包含以下步驟: 取得作業資訊,前述作業資訊包含因鎖緊螺栓與螺帽之凸緣的緊固而從前述螺栓施加於前述凸緣的軸力、或相向的凸緣面的複數個位置處的面間距離; 至少設定(1)螺栓的軸力值、(2)軸力值的參差、(3)凸緣面的平行度之評價項目,按每個該評價項目來對比前述作業資訊與基準資訊來生成技能評價資訊; 利用這些技能評價資訊來生成緊固技能的綜合評價結果;及 生成包含前述技能評價資訊及前述綜合評價結果的技能評價畫面。
- 一種技能評價裝置,其特徵在於具備: 資訊取得部,取得作業資訊,前述作業資訊包含從螺栓施加於凸緣的軸力、相向的凸緣面的複數個位置處的面間距離;及 控制部,至少設定(1)螺栓的軸力值、(2)軸力值的參差、(3)凸緣面的平行度之評價項目,按每個該評價項目來對比前述作業資訊與基準資訊來生成技能評價資訊,且利用這些技能評價資訊來生成緊固技能的綜合評價結果,並且生成包含前述技能評價資訊及前述綜合評價結果的技能評價畫面。
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