WO2022210006A1 - 情報処理システム - Google Patents

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孝三 森山
晋 亀山
ヤ チュン ヴ
ルーカス ブルックス
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Ｊｏｈｎａｎ株式会社
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    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
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    • G06Q10/06395—Quality analysis or management
    • G—PHYSICS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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    • G01N2021/8411—Application to online plant, process monitoring
    • G01N2021/8416—Application to online plant, process monitoring and process controlling, not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to an information processing system.
  • Patent Document 1 a system that detects and reports anomalies in workers is known (see Patent Document 1, for example).
  • the system of Patent Literature 1 includes a wearable device that acquires the worker's motion and a mobile PC that detects the worker's abnormal motion, and notifies the operator terminal when the mobile PC detects the worker's abnormal motion. is configured as
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an information processing system capable of promoting improvement in work quality.
  • An information processing system includes a motion acquisition device that acquires a motion of a worker working on a work, a visual inspection device that inspects the appearance of the work after the work has been performed by the worker, and the motion acquired by the motion acquisition device.
  • a database that associates and stores the operator's motion and the inspection result of the visual inspection device, and an information processing device that estimates the correlation between the operator's motion and the inspection result based on the information accumulated in the database.
  • the database is configured to associate and store data for identifying the worker in addition to the worker's motion and inspection results, and the information processing device stores the information accumulated in the database. Based on this, it may be configured to estimate a correlation between the worker's motion, the inspection result, and the data for identifying the worker.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an information processing system according to this embodiment
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the information processing system of this embodiment
  • the information processing system 100 is configured to estimate the correlation between the worker's motion and the work result.
  • the information processing system 100 is used to manage a production site of a cell production system.
  • This information processing system 100 includes a motion acquisition device 1, a visual inspection device 2, and an information processing device 3, as shown in FIG.
  • the motion acquisition device 1 is configured to acquire the motion of a worker who works on a work.
  • the worker's motion includes, for example, the position, posture, movement speed, and the like when the worker performs the work.
  • the motion acquisition device 1 includes a three-dimensional camera that captures an image of a worker working on a workpiece, and a motion estimation unit that inputs the imaging result of the three-dimensional camera.
  • the three-dimensional camera is, for example, an RGB-D camera, configured to capture an image of the worker and obtain an RGB-D image.
  • An RGB-D image includes an RGB image (color image) and a depth image, and has depth information for each pixel in the RGB image.
  • the motion estimation unit is configured to calculate the position (three-dimensional position) of each part of the skeleton of the worker based on the RGB-D image from the three-dimensional camera.
  • skeletal parts of the worker include, but are not limited to, joints such as shoulders, elbows and wrists. Then, the motion estimating unit can estimate the motion of the worker based on the temporal change of each part of the skeleton of the worker.
  • the appearance inspection device 2 is provided for inspecting the appearance of the workpiece after work by the worker.
  • the appearance inspection device 2 is configured to take an image of the work after work and to determine whether the work is good or bad. For example, if the workpiece has scratches, is dirty, has unnecessary dents, or has parts that are not properly mounted on the workpiece, the workpiece is determined to be defective. be.
  • the inspection result of the appearance inspection device 2 includes not only the quality but also the details of the defect if the product is defective.
  • the information processing device 3 associates the worker's motion with the inspection result and stores them in a DB (database) 32a, and estimates the correlation between the worker's motion and the inspection result based on the information accumulated in the DB 32a.
  • DB database
  • the information processing device 3 associates the worker's motion with the inspection result and stores them in a DB (database) 32a, and estimates the correlation between the worker's motion and the inspection result based on the information accumulated in the DB 32a.
  • the revised work manual defines, for example, actions that can be substituted for predetermined actions and that are highly correlated
  • the information processing device 3 also includes a calculation unit 31 , a storage unit 32 and an input unit 33 .
  • the calculation unit 31 is configured to control the information processing device 3 by executing calculation processing based on a program or the like stored in the storage unit 32 .
  • the storage unit 32 stores a program for estimating the correlation, a DB 32a, and the like.
  • the motion acquisition device 1 and the appearance inspection device 2 are connected to the input unit 33 , and the operator's motion is input from the motion acquisition device 1 and the inspection result of the appearance inspection device 2 is also input.
  • the DB 32a at least the operator's actions and inspection results are set as columns (items), and a large number of records can be stored.
  • step S1 in FIG. 2 the motion acquisition device 1 acquires the motion of the worker who works on the work.
  • the worker's motion acquired by the motion acquisition device 1 is output to the information processing device 3 .
  • step S2 the visual inspection device 2 inspects the visual appearance of the workpiece after the work by the worker. That is, the quality of the work after the work is determined.
  • the inspection result of the appearance inspection device 2 is output to the information processing device 3 .
  • step S3 the information processing device 3 associates the operator's motion with the inspection result and records them in the DB 32a. Therefore, a record is added to the DB 32a.
  • step S4 it is determined whether or not a predetermined number or more of records have been accumulated in the DB 32a.
  • This predetermined number is, for example, a preset number, which is the minimum required number for estimating the correlation between the operator's motion and the inspection result. If the DB 32a stores more than the predetermined number of records, the process proceeds to step S5. On the other hand, when the predetermined number or more of records are not stored in the DB 32a, the process returns to step S1 and the records are stored.
  • step S5 the information processing device 3 estimates the correlation between the operator's motion and the inspection result. This estimated correlation is fed back to the operator.
  • the operator's motion and the inspection result are associated and accumulated, and the correlation between the operator's motion and the inspection result is estimated, and the correlation is fed back to the worker. Therefore, it is possible to promote the improvement of work quality. For example, if there is a high correlation between the prescribed actions of workers and the occurrence of defective products, the workers are encouraged to improve the prescribed actions by revising the work manual, etc., and the production of defective products is suppressed. be able to.
  • the information processing device 3 has the DB 32a
  • the information processing device and the DB may be provided separately.
  • the motion acquisition device 1 is configured to be able to identify the worker
  • the DB 32a is associated with the worker ID for identifying the worker in addition to the worker's motion and inspection results.
  • the information processing device 3 may be configured to estimate the correlation between the worker's motion, the inspection result, and the worker ID based on the information accumulated in the DB 32a. In this way, it is possible to grasp the tendency of each worker, and to give guidance to each worker.
  • the worker name may be stored in the DB 32a.
  • the worker ID and worker name are examples of "data for identifying a worker" in the present invention.
  • the camera for capturing images of the worker by the motion acquisition device 1 and the camera for capturing images of the work by the appearance inspection device 2 may be separately provided.
  • a camera may be shared by the inspection device 2 .
  • the present invention can be used for information processing systems.

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Abstract

情報処理システムは、ワークに対して作業を行う作業者の動作を取得する動作取得装置と、作業者による作業後のワークの外観を検査する外観検査装置と、動作取得装置により取得された作業者の動作と、外観検査装置の検査結果とを関連付けて記憶するデータベースと、データベースに蓄積された情報に基づいて、作業者の動作と検査結果との相関を推定する情報処理装置とを備える。

Description

情報処理システム
　本発明は、情報処理システムに関する。
　従来、作業者の異常を検出して通報するシステムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
　特許文献１のシステムは、作業者の動作を取得するウェアラブルデバイスと、作業者の異常動作を検出するモバイルＰＣとを備え、モバイルＰＣが作業者の異常動作を検出した場合にオペレータ端末に通報するように構成されている。
特開２０１９－１３３３８５号公報
　ここで、少量多品種生産、変種変量生産などのニーズの高まりにより、セル生産方式などにおいて作業者が複雑な作業を行うことが多くなっており、作業品質を向上させることについて改善の余地がある。
　本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、作業品質の向上を促すことが可能な情報処理システムを提供することである。
　本発明による情報処理システムは、ワークに対して作業を行う作業者の動作を取得する動作取得装置と、作業者による作業後のワークの外観を検査する外観検査装置と、動作取得装置により取得された作業者の動作と、外観検査装置の検査結果とを関連付けて記憶するデータベースと、データベースに蓄積された情報に基づいて、作業者の動作と検査結果との相関を推定する情報処理装置とを備える。
　このように構成することによって、作業者の動作と検査結果との相関を作業者にフィードバックすることにより、作業品質の向上を促すことができる。
　上記情報処理システムにおいて、データベースは、作業者の動作および検査結果に加えて、作業者を識別するためのデータを関連付けて記憶するように構成され、情報処理装置は、データベースに蓄積された情報に基づいて、作業者の動作と検査結果と作業者を識別するためのデータとの相関を推定するように構成されていてもよい。
　本発明の情報処理システムによれば、作業品質の向上を促すことができる。
本実施形態による情報処理システムの概略構成を示したブロック図である。 本実施形態の情報処理システムの動作を説明するためのフローチャートである。
　以下、本発明の一実施形態を説明する。
　まず、図１を参照して、本発明の一実施形態による情報処理システム１００の構成について説明する。
　情報処理システム１００は、作業者の動作とその作業結果との相関を推定するように構成されている。たとえば、情報処理システム１００は、セル生産方式の生産現場などを管理するために用いられる。この情報処理システム１００は、図１に示すように、動作取得装置１と、外観検査装置２と、情報処理装置３とを備えている。
　動作取得装置１は、ワークに対して作業を行う作業者の動作を取得するように構成されている。作業者の動作には、たとえば、作業者が作業を行う際の位置、姿勢および移動速度などが含まれる。動作取得装置１は、ワークに対して作業を行う作業者を撮像する三次元カメラと、三次元カメラの撮像結果が入力される動作推定部とを含んでいる。
　三次元カメラは、たとえば、ＲＧＢ－Ｄカメラであり、作業者を撮像してＲＧＢ－Ｄ画像を取得するように構成されている。ＲＧＢ－Ｄ画像は、ＲＧＢ画像（カラー画像）および深度画像を含んでおり、ＲＧＢ画像における各ピクセルの深さ情報を有する。
　動作推定部は、三次元カメラからのＲＧＢ－Ｄ画像に基づいて、作業者の骨格の各部位の位置（三次元位置）を算出するように構成されている。作業者の骨格の部位の一例として、肩、肘および手首などの関節を挙げることができるが、それに限定されるものではない。そして、動作推定部では、作業者の骨格の各部位の経時変化により、作業者の動作を推定することが可能である。
　外観検査装置２は、作業者による作業後のワークの外観を検査するために設けられている。外観検査装置２は、作業後のワークを撮像して、そのワークの良否判定を行うように構成されている。たとえば、ワークに傷がある場合、ワークに汚れがある場合、ワークに不要な凹みがある場合、および、ワークに部品が適切に実装されていない場合などに、ワークが不良品であると判定される。なお、外観検査装置２の検査結果には、良否に加えて、不良品である場合のその不良内容が含まれている。
　情報処理装置３は、作業者の動作と検査結果とを関連付けてＤＢ（データベース）３２ａに記憶し、そのＤＢ３２ａに蓄積された情報に基づいて作業者の動作と検査結果との相関を推定するように構成されている。この推定された相関が作業者にフィードバックされることにより、作業品質の向上を促すことが可能である。たとえば、作業者の所定の動作（一例として、作業者の工具の使用態様や、作業者のワークの把持態様等）と不良品の発生とに高い相関があった場合には、作業マニュアルの改定などにより、所定の動作の改善が作業者に促されるようになっている。なお、改定後の作業マニュアルには、たとえば、所定の動作と代替可能で良品との相関が高い動作が規定される。具体例として、ねじの締付作業に関して、左手での締付動作が不良品の発生と高い相関を示す一方、右手での締付動作が良品と高い相関を示す場合には、ねじの締付作業を右手で行うことが作業マニュアルに規定される。このため、作業手順を細かく規定することが可能になる。
　また、情報処理装置３は、演算部３１と、記憶部３２と、入力部３３とを含んでいる。演算部３１は、記憶部３２に記憶されたプログラムなどに基づいて演算処理を実行することにより、情報処理装置３を制御するように構成されている。記憶部３２には、相関を推定するためのプログラムやＤＢ３２ａなどが記憶されている。入力部３３には、動作取得装置１および外観検査装置２が接続されており、動作取得装置１から作業者の動作が入力されるとともに、外観検査装置２の検査結果が入力されている。ＤＢ３２ａでは、少なくとも作業者の動作と検査結果とがカラム（項目）として設定され、多数のレコードを格納可能である。
　－情報処理システムの動作－
　次に、図２を参照して、本実施形態による情報処理システム１００の動作について説明する。
　まず、図２のステップＳ１において、動作取得装置１により、ワークに対して作業を行う作業者の動作が取得される。動作取得装置１が取得した作業者の動作は、情報処理装置３に出力される。
　次に、ステップＳ２において、外観検査装置２により、作業者による作業後のワークの外観が検査される。すなわち、作業後のワークの良否が判定される。外観検査装置２の検査結果は、情報処理装置３に出力される。
　次に、ステップＳ３において、情報処理装置３により、作業者の動作と検査結果とが関連付けられてＤＢ３２ａに記録される。このため、ＤＢ３２ａにレコードが追加される。
　次に、ステップＳ４において、ＤＢ３２ａに所定数以上のレコードが蓄積されたか否かが判断される。この所定数は、たとえば、予め設定された数であり、作業者の動作と検査結果との相関を推定するために最低限必要とされる数である。そして、ＤＢ３２ａに所定数以上のレコードが蓄積されている場合には、ステップＳ５に移る。その一方、ＤＢ３２ａに所定数以上のレコードが蓄積されていない場合には、ステップＳ１に戻り、レコードの蓄積が行われる。
　そして、ステップＳ５では、情報処理装置３により、作業者の動作と検査結果との相関が推定される。この推定された相関は、作業者にフィードバックされる。
　－効果－
　本実施形態では、上記のように、作業者の動作と検査結果とを関連付けて蓄積して、作業者の動作と検査結果との相関を推定することによって、その相関を作業者にフィードバックすることにより、作業品質の向上を促すことができる。たとえば、作業者の所定の動作と不良品の発生とに高い相関があった場合には、作業マニュアルの改定などにより、所定の動作の改善を作業者に促して、不良品の発生を抑制することができる。
　－他の実施形態－
　なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
　たとえば、上記実施形態では、情報処理装置３がＤＢ３２ａを有する例を示したが、これに限らず、情報処理装置とＤＢとが別個に設けられていてもよい。
　また、上記実施形態において、動作取得装置１が作業者を識別可能に構成されており、ＤＢ３２ａには、作業者の動作および検査結果に加えて、作業者を識別するための作業者ＩＤが関連付けて記憶されるようにしてもよい。すなわち、ＤＢ３２ａのカラムに作業者ＩＤが含まれていてもよい。そして、情報処理装置３は、ＤＢ３２ａに蓄積された情報に基づいて、作業者の動作と検査結果と作業者ＩＤとの相関を推定するように構成されていてもよい。このようにすれば、作業者毎の傾向を把握することが可能となり、作業者毎に指導を行うことができる。なお、作業者ＩＤに代えて、作業者名がＤＢ３２ａに記憶されるようにしてもよい。作業者ＩＤおよび作業者名は、本発明の「作業者を識別するためのデータ」の一例である。
　また、上記実施形態において、動作取得装置１が作業者を撮像するカメラと、外観検査装置２がワークを撮像するカメラとが、それぞれ個別に設けられていてもよいし、動作取得装置１および外観検査装置２でカメラが共用されるようにしてもよい。
　また、上記実施形態において、図２のフローチャートのステップＳ４は、情報処理システム１００を利用するユーザが判断するようにしてもよいし、情報処理装置３によって判断されるようにしてもよい。
　本発明は、情報処理システムに利用可能である。
　１　　　動作取得装置
　２　　　外観検査装置
　３　　　情報処理装置
　３２ａ　ＤＢ（データベース）
　１００　情報処理システム

Claims (2)

  1. 　ワークに対して作業を行う作業者の動作を取得する動作取得装置と、
    　作業者による作業後のワークの外観を検査する外観検査装置と、
    　前記動作取得装置により取得された作業者の動作と、前記外観検査装置の検査結果とを関連付けて記憶するデータベースと、
    　前記データベースに蓄積された情報に基づいて、作業者の動作と検査結果との相関を推定する情報処理装置とを備えることを特徴とする情報処理システム。
  2. 　請求項１に記載の情報処理システムにおいて、
    　前記データベースは、作業者の動作および検査結果に加えて、作業者を識別するためのデータを関連付けて記憶するように構成され、
    　前記情報処理装置は、前記データベースに蓄積された情報に基づいて、作業者の動作と検査結果と作業者を識別するためのデータとの相関を推定するように構成されていることを特徴とする情報処理システム。
PCT/JP2022/012497 2021-03-31 2022-03-18 情報処理システム WO2022210006A1 (ja)

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