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JP7684191B2 - Work plan update system and work plan update method - Google Patents
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Description

本発明は、作業計画更新システム、および、作業計画更新方法に関する。 The present invention relates to a work plan update system and a work plan update method.

未知環境でロボットを活用する非定型遠隔作業において、作業員は、手動もしくは自動(半自動)でロボットを操作する。未知環境での作業は、総じて作業者への精神的な負荷が高い。 In non-standard remote work that utilizes robots in unknown environments, workers operate the robots manually or automatically (semi-automatically). Work in unknown environments generally places a high mental burden on workers.

特許文献1には、チームワークで最大の作業実績が期待される要員配置計画を立案する要員管理システムの発明が記載されている。特許文献1に記載されている発明は、作業の難易度と要員の熟練度から全要員に作業を割り付けて、チームワークで作業実績が期待される要員配置計画を提供するというものである。 Patent document 1 describes an invention for a personnel management system that creates a personnel allocation plan that is expected to maximize work performance through teamwork. The invention described in patent document 1 assigns tasks to all personnel based on the difficulty of the tasks and the proficiency of the personnel, and provides a personnel allocation plan that is expected to maximize work performance through teamwork.

特開2014-211766号公報JP 2014-211766 A

未知環境でロボットを活用する非定型遠隔作業において、作業難易度や作業時間帯や作業員自身のバイタル状態によって、作業者への精神的な負荷が変動する。作業員の体調不良やロボットの不具合などの環境変化の場合、定型的に他の作業員や他のロボットに再割り当てして作業計画を更新すると、作業効率の低下や作業の不適合やヒューマンエラーなどが発生するおそれがある。
そこで、本発明は、環境変化に対してロバストに作業計画を更新することを課題とする。
In non-routine remote work using robots in unknown environments, the mental stress on the worker varies depending on the difficulty of the work, the time of day the work is being done, and the worker's own vital signs. In the event of an environmental change, such as a worker's poor health or a robot malfunction, if the work plan is updated by routinely reassigning the work to another worker or robot, this can lead to reduced work efficiency, incompatible tasks, and human error.
Therefore, an object of the present invention is to update a work plan robustly against environmental changes.

前記した課題を解決するため、本発明の作業計画更新システムは、作業員およびロボットから、作業計画に含まれる各作業に係るデータを予め指定した時間間隔で取得するデータ・インタフェース部と、前記データから前記作業員のバイタルまたは前記ロボットの動作を分析する作業状態処理部と、前記データ・インタフェース部で取得したデータまたは前記作業状態処理部が当該データを分析したデータから状態異常を検知した際に、それ以降の前記作業計画の作業に要するリソースである作業員およびロボット当該作業に対する配置更新する作業リソース処理部と、を備え、前記作業リソース処理部は、前記データから状態異常を検知した以降の前記作業計画の各前記作業と類似し、かつデータベースに格納されている他の作業における手動時と自動時との作業効率を比較して、前記他の作業における手動時の作業効率が高いならば、各前記作業を手動で実施する作業分類を指定前記他の作業における自動時の作業効率が高いならば、各前記作業を自動で実施する作業分類を指定することにより作業計画を更新する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the work plan updating system of the present invention comprises a data interface unit that acquires data related to each task included in a work plan from workers and robots at pre-specified time intervals; a task status processing unit that analyzes the vital signs of the worker or the movements of the robot from the data; and a task resource processing unit that, when a status abnormality is detected from the data acquired by the data interface unit or from data obtained by the work status processing unit analyzing the data, updates the allocation of workers and robots, who are resources required for subsequent tasks of the work plan , to the task, and the task resource processing unit compares the manual and automatic work efficiencies of other tasks similar to each of the tasks in the work plan after the status abnormality is detected from the data and stored in a database , and if the manual work efficiency of the other tasks is higher, designates a task classification for manual performance of each of the tasks, and if the automatic work efficiency of the other tasks is higher, updates the work plan by designating a task classification for automatic performance of each of the tasks.

本発明の作業計画更新方法は、作業計画更新システムに設けられたデータ・インタフェース部が、作業員およびロボットから、作業計画に含まれる各作業に係るデータを予め指定した時間間隔で取得するステップと、前記作業計画更新システムに設けられた作業状態処理部が、前記データから前記作業員のバイタルまたは前記ロボットの動作を分析するステップと、前記作業計画更新システムに設けられた作業リソース処理部が、前記データ・インタフェース部で取得したデータまたは前記作業状態処理部が当該データを分析したデータから状態異常を検知した際に、それ以降の前記作業計画の作業に要するリソースである作業員およびロボット当該作業に対する配置更新するステップと、を実行し、前記作業リソース処理部は、前記データから状態異常を検知した以降の前記作業計画の各前記作業と類似し、かつデータベースに格納されている他の作業における手動時と自動時との作業効率を比較して、前記他の作業における手動時の作業効率が高いならば、各前記作業を手動で実施する作業分類を指定し、前記他の作業における自動時の作業効率が高いならば、各前記作業を自動で実施する作業分類を指定することにより作業計画を更新する、ことを特徴とする。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。
The work plan updating method of the present invention executes the steps of: a data interface unit provided in a work plan updating system acquiring data related to each task included in a work plan from workers and robots at pre-specified time intervals; a task status processing unit provided in the work plan updating system analyzing the vital signs of the worker or the motion of the robot from the data; and a task resource processing unit provided in the work plan updating system , when detecting a status abnormality from the data acquired by the data interface unit or from data obtained by analyzing the data by the work status processing unit, updating the allocation of workers and robots, who are resources required for subsequent tasks of the work plan , to the corresponding tasks. The work resource processing unit compares the manual and automatic work efficiencies of other tasks similar to each of the tasks of the work plan after detecting a status abnormality from the data and stored in a database, and if the manual work efficiency of the other tasks is higher, designates a task classification for manual execution of each of the tasks, and if the automatic work efficiency of the other tasks is higher, updates the work plan by designating a task classification for automatic execution of each of the tasks .
Other means will be described in the description of the embodiment of the invention.

本発明によれば、環境変化に対してロバストに作業計画を更新することが可能となる。 The present invention makes it possible to update work plans robustly in response to environmental changes.

第1の実施形態に係る作業計画更新システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a work plan updating system according to a first embodiment. 作業状態処理装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a work status processing device. 作業状態測定部のデータ出力例を示すグラフである。11 is a graph showing an example of data output from a working state measuring unit. ロボット状態測定部のデータ出力例を示すグラフである。11 is a graph showing an example of data output from a robot state measuring unit. 分析データ出力例を示すグラフである。13 is a graph showing an example of analysis data output. 作業管理データベースの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a work management database. 作業管理データベースのデータ例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of data in a work management database. 作業リソース処理装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a work resource processing device. 作業指示操作装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a work instruction operating device. 作業計画更新処理を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a work plan update process. 作業計画更新処理を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a work plan update process. 作業リソース割り当て計算処理を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a work resource allocation calculation process. 作業状態におけるステップ関数例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a step function in a working state. 作業属性におけるステップ関数例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a step function for a task attribute. 作業リソース割り当て更新例を示すチャートである。13 is a chart showing an example of updating a task resource allocation. 作業リソース割り当て更新例を示すチャートである。13 is a chart showing an example of updating a task resource allocation. 作業リソース割り当て更新例を示すチャートである。13 is a chart showing an example of updating a task resource allocation. 第2の実施形態に係る作業計画更新システムの構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a work plan updating system according to a second embodiment. 作業計画更新処理を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a work plan update process. 作業計画更新処理を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a work plan update process. 作業リソース割り当て更新例を示すチャートである。13 is a chart showing an example of updating a task resource allocation. 作業計画更新処理を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a work plan update process. 作業計画更新処理を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a work plan update process. 作業状態測定部のデータ出力例を示すグラフである。11 is a graph showing an example of data output from a working state measuring unit. ロボット状態測定部のデータ出力例を示すグラフである。11 is a graph showing an example of data output from a robot state measuring unit. 作業管理データベースの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a work management database. 第3の実施形態に係る作業計画更新システムの構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a work plan updating system according to a third embodiment.

以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
図1は、第1の実施形態に係る作業計画更新システム1の構成図である。
作業計画更新システム1は、データ・インタフェース部11と、作業状態処理装置12と、作業管理データベース13と、作業リソース処理装置14と、作業指示操作装置15とを含んで構成されている。この作業計画更新システム1は、作業員2a~2cと作業ロボットシステムを用いる作業計画を更新するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a work plan updating system 1 according to the first embodiment.
The work plan updating system 1 includes a data interface unit 11, a work status processing device 12, a work management database 13, a work resource processing device 14, and a work instruction operating device 15. This work plan updating system 1 updates a work plan using workers 2a to 2c and a work robot system.

ここで作業員2a~2cは、ロボットオペレータや、補助作業員や、作業監督などである。作業員2a~2cには、能力の個人差があり、作業処理能力にばらつきがある。また、同一作業者が同じ作業を行う場合でも、その時々の体調により能力にばらつきが生じる。作業チームとは、同一作業を共同で実施する複数人のチームである。作業チームは、個人の初期能力の差を考慮して編成するとよい。 Here, workers 2a to 2c are robot operators, assistant workers, work supervisors, etc. Workers 2a to 2c have individual differences in ability, and there is variation in work processing ability. Even when the same worker performs the same work, there is variation in ability depending on their physical condition at the time. A work team is a team of multiple people who perform the same work together. It is advisable to organize a work team taking into account the differences in the initial abilities of individuals.

データ・インタフェース部11は、作業員2a~2cや作業ロボットと、作業計画更新システム1との間でデータを遣り取りするための界面である。データ・インタフェース部11は、例えば複数種類のセンサ群と、作業員の端末やロボットに指示を送信する無線ルータなどを含んで構成される。データ・インタフェース部11は、作業員2a~2cに作業指示を出し、作業員2a~2cから予め指定した時間間隔でバイタルデータを取得する。 The data interface unit 11 is an interface for exchanging data between the workers 2a-2c and the work robot and the work plan updating system 1. The data interface unit 11 is configured, for example, to include a group of multiple types of sensors and a wireless router that transmits instructions to the worker's terminal and the robot. The data interface unit 11 issues work instructions to the workers 2a-2c and acquires vital sign data from the workers 2a-2c at pre-specified time intervals.

作業ロボットシステムは、ロボット3a~3cおよびその制御装置と、動作ログ記録装置と、操作装置と、監視装置と、これらの付帯設備などである。これらロボット3a~3cは、同じロボットであれば性能にばらつきが殆ど無く、同じ環境で同じ作業であれば時間による劣化もばらつきが無い。データ・インタフェース部11は、ロボット3a~3cに制御指示を出し、ロボット3a~3cから予め指定した時間間隔で動作ログデータを取得する。
つまりデータ・インタフェース部11は、作業員2a~2cやロボット3a~3cから、作業に係るデータを予め指定した時間間隔で取得する。
The working robot system consists of the robots 3a-3c, their control devices, operation log recording devices, operation devices, monitoring devices, and associated equipment. If the robots 3a-3c are the same, there is almost no variation in performance, and if they are performing the same work in the same environment, there is no variation in deterioration over time. The data interface unit 11 issues control instructions to the robots 3a-3c, and acquires operation log data from the robots 3a-3c at pre-specified time intervals.
That is, the data interface unit 11 acquires work-related data from the workers 2a to 2c and the robots 3a to 3c at pre-specified time intervals.

作業付帯情報4とは、作業環境のレイアウトや温度や湿度、水素濃度、酸素濃度、放射線量などの情報や、年月日や、日時などのことをいう。作業付帯情報4は、作業員2a~2cと作業ロボットシステムの状態を測定した現場データである。データ・インタフェース部11は、これら現場データを予め指定した時間間隔で取得する。 The work-related information 4 refers to information such as the layout of the work environment, temperature, humidity, hydrogen concentration, oxygen concentration, radiation dose, as well as the date, time, etc. The work-related information 4 is on-site data that measures the status of the workers 2a to 2c and the work robot system. The data interface unit 11 acquires this on-site data at pre-specified time intervals.

作業属性情報5とは、作業名、作業目的、作業難易度、作業体制、作業員熟練度、作業員履歴、作業工程、作業時間帯、作業装置仕様、作業装置履歴、作業完了時間や各作業の作業時間などの作業結果で示される履歴である。データ・インタフェース部11は、これら履歴を予め指定した時間間隔で更新する。 The work attribute information 5 is a history indicated by work results such as the work name, work purpose, work difficulty, work organization, worker proficiency, worker history, work process, work time period, work equipment specifications, work equipment history, work completion time, and work time for each work. The data interface unit 11 updates this history at pre-specified time intervals.

作業状態処理装置12は、作業員2a~2cとロボット3a~3cの状態を測定した現場データにより作業状態や作業属性を分析し、この分析データと現場データを作業管理データベース13に格納する。作業状態処理装置12は更に、作業リソース処理装置14に分析データを出力する。つまり、作業状態処理装置12は、データ・インタフェース部11が取得したデータを分析する作業状態処理部として機能する。 The work status processing device 12 analyzes the work status and work attributes using on-site data that measures the status of the workers 2a-2c and the robots 3a-3c, and stores this analysis data and on-site data in the work management database 13. The work status processing device 12 further outputs the analysis data to the work resource processing device 14. In other words, the work status processing device 12 functions as a work status processing unit that analyzes the data acquired by the data interface unit 11.

作業リソース処理装置14は、分析データと履歴データに基づいて、作業リソースの配置を計算する。作業状態処理装置12で取得したデータが予め指定したしきい値を超える状態を検知した際に、作業リソース処理装置14は、この作業に要するリソースの配置を計算する。そして作業リソース処理装置14は、作業リソース計算結果を作業管理データベース13に格納し、作業指示操作装置15に出力する。
つまり、作業リソース処理装置14は、作業に要するリソースの配置を計算する作業リソース処理部として機能する。
The work resource processing device 14 calculates the allocation of work resources based on the analysis data and history data. When it detects a state in which the data acquired by the work status processing device 12 exceeds a pre-specified threshold, the work resource processing device 14 calculates the allocation of resources required for this work. The work resource processing device 14 then stores the work resource calculation results in the work management database 13 and outputs them to the work instruction operation device 15.
In other words, the work resource processing device 14 functions as a work resource processing unit that calculates the allocation of resources required for work.

作業指示操作装置15は、作業リソース計算結果に基づき、作業員2a~2cへの操作指示データと、ロボット3a~3cへの制御データを出力する。 The work instruction operation device 15 outputs operation instruction data to the workers 2a to 2c and control data to the robots 3a to 3c based on the work resource calculation results.

作業員状態とは、作業員2a~2cのバイタルデータや動作データのことをいう。バイタルデータには、心拍数、脳波、発汗量、体温、血圧などがある。動作データには、加速度、位置、移動経路・履歴、視線、歩数などがある。 The worker status refers to the vital data and movement data of workers 2a to 2c. Vital data includes heart rate, brain waves, sweat rate, body temperature, blood pressure, etc. Movement data includes acceleration, position, movement path/history, line of sight, number of steps, etc.

ロボット状態とは、ロボット3a~3cの作業動作ログデータや定期検査データのことをいう。作業動作ログデータには、各関節動作(流量、圧力、カメラ映像など)の時間トレンド、累積作業時間/システム動作時間、累積線量などがある。定期検査データには、規定動作時の各関節動作(流量、圧力、カメラ映像など)の時間トレンドなどがある。 The robot status refers to the work operation log data and regular inspection data of the robots 3a to 3c. The work operation log data includes time trends of each joint operation (flow rate, pressure, camera footage, etc.), cumulative work time/system operation time, cumulative radiation dose, etc. The regular inspection data includes time trends of each joint operation (flow rate, pressure, camera footage, etc.) during specified operations, etc.

作業状態には、年月日、時間帯、平日と土日祝の違い、1日あたりの作業時間、総作業日数と累積作業日数、作業環境中の温度や湿度、構造物配置、作業環境映像や点群などがある。
作業属性には、作業目的、作業難易度(リスク度)、作業緊急度、作業チーム体制、作業員熟練度、勤務体系などがある。
作業結果には、作業成否、作業時間(遅延程度含む)、被ばく量や累積線量、リスク事象発生有無、計画更新有無などがある。
The work conditions include the date, time period, whether it is a weekday, Saturday, Sunday or holiday, working hours per day, total number of working days and cumulative number of working days, temperature and humidity in the work environment, structure layout, work environment images and point clouds, etc.
The work attributes include the work purpose, the work difficulty (risk level), the work urgency, the work team structure, the worker proficiency, and the work system.
The work results include whether the work was successful, the work time (including the degree of delay), the amount of radiation exposure and accumulated dose, whether a risk event occurred, and whether the plan was updated.

図2は、作業状態処理装置12の構成図である。
作業状態処理装置12は、作業員状態測定部121と、ロボット状態測定部122と、作業状態分析評価部123と、作業属性分析評価部124とを含んで構成される。
FIG. 2 is a configuration diagram of the work status processing device 12. As shown in FIG.
The work status processing device 12 includes a worker status measuring unit 121 , a robot status measuring unit 122 , a work status analysis and evaluation unit 123 , and a work attribute analysis and evaluation unit 124 .

作業状態処理装置12は、装置要素試験や装置組合せ試験、モックアップ試験、トレーニング、実機工事などでデータを取得するものである。 The work status processing device 12 acquires data from equipment element tests, equipment combination tests, mock-up tests, training, actual equipment construction, etc.

作業員状態測定部121は、作業員2a~2cの状態を測定してバイタルデータや動作データを出力する。ここでバイタルデータとは、作業者の心拍数、脳波、発汗量、体温、血圧、体調などである。動作データとは、加速度、位置、移動経路・履歴、視線、歩数などである。 The worker status measurement unit 121 measures the status of the workers 2a to 2c and outputs vital data and movement data. Here, vital data refers to the worker's heart rate, brain waves, amount of sweat, body temperature, blood pressure, physical condition, etc. Movement data refers to acceleration, position, movement path/history, line of sight, number of steps, etc.

図3は、作業員状態測定部121の出力データの例を示すグラフである。グラフの縦軸は測定値を示し、横軸は時間を示している。
グラフの実線は、加速度を示している。グラフの破線は、心拍数を示している。グラフの一点鎖線は、発汗量を示している。
3 is a graph showing an example of output data from the worker condition measuring unit 121. The vertical axis of the graph indicates the measured value, and the horizontal axis indicates time.
The solid line in the graph indicates acceleration, the dashed line in the graph indicates heart rate, and the dashed line in the graph indicates sweat rate.

図2に戻り説明を続ける。ロボット状態測定部122は、ロボット3a~3cを測定して、作業ログデータや定期検査データを出力する。作業動作ログデータとは、各関節動作(電流や電圧、液体流量や圧力、カメラ映像など)の時間トレンド、累積作業時間/システム動作時間、累積線量などである。定期検査データとは、規定動作時の各関節動作(電流、電圧、液体流量や圧力、カメラ映像など)の時間トレンドなどである。 Returning to Figure 2 for further explanation, the robot status measurement unit 122 measures the robots 3a to 3c and outputs work log data and regular inspection data. Work operation log data includes time trends of each joint operation (current, voltage, liquid flow rate and pressure, camera footage, etc.), cumulative work time/system operation time, cumulative radiation dose, etc. Regular inspection data includes time trends of each joint operation (current, voltage, liquid flow rate and pressure, camera footage, etc.) during specified operations.

図4は、ロボット状態測定部122の出力データの例を示すグラフである。グラフの縦軸は測定値を示し、横軸は時間を示している。
グラフの実線は、関節1の動作を示している。グラフの破線は、関節2の動作を示している。グラフの一点鎖線は、累積線量を示している。
4 is a graph showing an example of output data from the robot state measurement unit 122. The vertical axis of the graph indicates the measurement value, and the horizontal axis indicates time.
The solid line in the graph indicates the motion of joint 1. The dashed line in the graph indicates the motion of joint 2. The dashed and dotted line in the graph indicates the cumulative dose.

図5は、作業状態分析評価部123による分析データの出力例を示すグラフである。グラフの縦軸は分析データの値を示し、横軸は時間を示している。 Figure 5 is a graph showing an example of analysis data output by the work status analysis evaluation unit 123. The vertical axis of the graph shows the value of the analysis data, and the horizontal axis shows time.

図2に戻り説明を続ける。作業状態分析評価部123は、作業員状態からバイタル分析データを評価し、ロボット状態からロボット動作分析データを評価する。バイタル分析データとは、例えば疲労度、集中度、幸福度、リラックス度、警戒度や動揺度などをいう。 Returning to FIG. 2 for further explanation, the work status analysis evaluation unit 123 evaluates vital analysis data from the worker status, and evaluates robot operation analysis data from the robot status. Examples of vital analysis data include fatigue level, concentration level, happiness level, relaxation level, alertness level, and agitation level.

ロボット動作分析データとは、ロボット動作校正頻度、単位校正(補正)量、ロボット動作指示-動作結果差分量(空間、時間)などをいう。
各個人の体調によるばらつきは、各個人の長期間のデータの標準値よりもずれた場合と定義する。そして、ロボット動作分析データのばらつきは、各ロボットの長時間のデータの標準値よりもずれた場合と定義する。
The robot motion analysis data refers to the frequency of robot motion calibration, the amount of unit calibration (correction), the robot motion instruction-motion result difference amount (space, time), and the like.
The variation due to each individual's physical condition is defined as the deviation from the standard value of the long-term data of each individual, and the variation of the robot's motion analysis data is defined as the deviation from the standard value of the long-term data of each robot.

図6は、作業管理データベース13の構成図である。
作業管理データベース13は、作業員状態記録管理部131と、ロボット状態記録管理部132と、作業状態記録管理部133と、作業属性記録管理部134と、作業結果記録管理部135とを含んで構成される。作業管理データベース13は、図3から図5に示す現場データや分析データ、その処理条件などの付帯データを保存する。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the work management database 13.
The work management database 13 includes a worker status record management unit 131, a robot status record management unit 132, a work status record management unit 133, a work attribute record management unit 134, and a work result record management unit 135. The work management database 13 stores the on-site data and analysis data shown in Figures 3 to 5, as well as associated data such as the processing conditions thereof.

作業員状態記録管理部131は、作業員状態測定部121が測定した作業員2a~2cのバイタルデータや動作データを格納する。
ロボット状態記録管理部132は、ロボット状態測定部122が測定したロボット3a~3cの作業ログデータや定期検査データを格納する。
The worker condition record management unit 131 stores the vital data and motion data of the workers 2 a to 2 c measured by the worker condition measurement unit 121 .
The robot state record management unit 132 stores the work log data and regular inspection data of the robots 3 a to 3 c measured by the robot state measurement unit 122 .

作業状態記録管理部133は、作業状態分析評価部123が評価した作業の状態データを記録管理する。
作業属性記録管理部134は、作業の属性状態を記録管理する。
作業結果記録管理部135は、作業の結果を記録管理する。
The work status record management unit 133 records and manages the status data of the work evaluated by the work status analysis evaluation unit 123 .
The work attribute record management unit 134 records and manages the attribute status of a work.
The work result record management unit 135 records and manages the results of the work.

図7は、作業管理データベース13のデータ例を示す図である。
作業管理データベース13は、年月日欄と、時刻欄と、作業員状態欄と、ロボット状態欄と、作業属性欄と、作業状態欄と、作業付帯情報欄とを含んで構成される。作業員状態欄は、心拍数欄と、加速度欄などを含んで構成される。ロボット状態欄とは、関節角度欄を含んで構成される。
FIG. 7 is a diagram showing an example of data in the work management database 13. As shown in FIG.
The work management database 13 includes a date column, a time column, a worker status column, a robot status column, a work attribute column, a work status column, and a work incidental information column. The worker status column includes a heart rate column, an acceleration column, etc. The robot status column includes a joint angle column.

図8は、作業リソース処理装置14の構成図である。
作業リソース処理装置14は、作業リソース配置計算部141と、作業リソース配置更新部142とを含んで構成される。作業リソース処理装置14は、分析データと履歴データに基づいて、作業リソースを計算する。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the work resource processing device 14. As shown in FIG.
The work resource processing device 14 includes a work resource allocation calculation unit 141 and a work resource allocation update unit 142. The work resource processing device 14 calculates the work resources based on the analysis data and the history data.

作業リソース配置計算部141は、作業リソースの計算結果に基づいて、この作業リソースの配置を計算する。作業リソース配置更新部142は、作業リソース配置計算部141が計算した作業リソースの配置に基づいて、作業リソースの配置を更新する。 The work resource allocation calculation unit 141 calculates the allocation of the work resource based on the calculation result of the work resource. The work resource allocation update unit 142 updates the allocation of the work resource based on the allocation of the work resource calculated by the work resource allocation calculation unit 141.

図9は、作業指示操作装置15の構成図である。
作業指示操作装置15は、作業員手順指示部151と、ロボット制御操作部152とを含んで構成される。
FIG. 9 is a configuration diagram of the work instruction operating device 15. As shown in FIG.
The work instruction operation device 15 includes an operator procedure instruction unit 151 and a robot control operation unit 152 .

作業員手順指示部151は、作業員2a~2cに作業手順を指示する。ロボット制御操作部152は、ロボット3a~3cに制御指示を出力して操作する。 The worker procedure instruction unit 151 instructs the workers 2a to 2c on the work procedure. The robot control operation unit 152 outputs control instructions to the robots 3a to 3c to operate them.

図10Aと図10Bは、第1の実施形態に係る作業計画更新処理を示すフローチャートである。
最初、作業員2a~2cは、ロボット3a~3cを操作して作業を実施する(ステップS10)。
10A and 10B are flowcharts showing the work plan update process according to the first embodiment.
First, the workers 2a to 2c operate the robots 3a to 3c to carry out work (step S10).

作業状態処理装置12は、作業状態を測定し、これを分析して評価する(ステップS11)。具体的にいうと、作業状態処理装置12の作業員状態測定部121が作業員の状態を測定し、ロボット状態測定部122がロボットの状態を測定する。そして、作業状態分析評価部123が作業状態を分析して評価し、作業属性分析評価部124が作業属性を分析して評価する。 The work status processing device 12 measures the work status and analyzes and evaluates it (step S11). Specifically, the worker status measurement unit 121 of the work status processing device 12 measures the status of the worker, and the robot status measurement unit 122 measures the status of the robot. Then, the work status analysis and evaluation unit 123 analyzes and evaluates the work status, and the work attribute analysis and evaluation unit 124 analyzes and evaluates the work attributes.

次に作業状態処理装置12は、作業管理データベース13に作業状態を記録して管理する(ステップS12)。ここで作業管理データベース13に記録される作業状態は、図3と図4のグラフに例示されている。 Next, the work status processing device 12 records and manages the work status in the work management database 13 (step S12). The work status recorded in the work management database 13 is exemplified in the graphs of Figures 3 and 4.

そして、作業リソース処理装置14は、計画更新が必要であるか否かを判定する(ステップS13)。ここで作業リソース処理装置14は、作業状態処理装置12で測定したデータやこれを分析したデータが予め指定したしきい値を超えるとき、計画更新が必要であると判定する。
作業リソース処理装置14は、計画更新が必要であるならば(Yes)、図10BのステップS20に進み、計画更新が必要でないならば(No)、ステップS14の処理に進む。
Then, the work resource processing device 14 judges whether or not a plan update is necessary (step S13). Here, the work resource processing device 14 judges that a plan update is necessary when the data measured by the work status processing device 12 or the data obtained by analyzing the measured data exceeds a pre-specified threshold value.
If the plan update is necessary (Yes), the work resource processing device 14 proceeds to step S20 in FIG. 10B, and if the plan update is not necessary (No), the work resource processing device 14 proceeds to the process of step S14.

ステップS14にて、作業状態処理装置12は、作業が完了したか否かを判定する。ここで作業の完了は、例えば作業監督が、作業が完了した旨を入力したか否かによって判断される。作業状態処理装置12は、作業が完了していないならば(No)、ステップS10の処理に戻り、作業が完了したならば(Yes)、図10Aの処理を終了する。 In step S14, the work status processing device 12 determines whether the work is complete. Here, the completion of the work is determined, for example, by whether the work supervisor has input that the work is complete. If the work is not complete (No), the work status processing device 12 returns to the processing of step S10, and if the work is complete (Yes), the processing of FIG. 10A ends.

ステップS20にて、作業リソース処理装置14は、目的関数や制約条件を設定する。次に作業リソース処理装置14は、作業管理データベース13から過去の類似作業を探索して抽出する(ステップS21)。ここで作業リソース処理装置14は、機械学習アルゴリズムや数理モデルなどの統計的手法を用いて過去の類似作業をランキングし、ランキング値の高い類似作業とその作業効率を抽出する。 In step S20, the work resource processing device 14 sets an objective function and constraint conditions. Next, the work resource processing device 14 searches for and extracts similar past tasks from the work management database 13 (step S21). Here, the work resource processing device 14 ranks similar past tasks using statistical methods such as machine learning algorithms and mathematical models, and extracts similar tasks with high ranking values and their work efficiency.

そして作業リソース処理装置14は、作業リソースの割り当てを計算する(ステップS22)。ここで作業リソースの割り当てとは、作業に要するリソースの配置のことである。ステップS22の処理の詳細は、後記する図11で説明する。ステップS22にて、作業リソース処理装置14は、各作業項目における作業効率が所定値を超えたロボットをリソースとして抽出する。なお、作業リソース処理装置14は、作業連続性が所定値を超える複数の作業にて各作業項目における作業効率が所定値を超えたロボットをリソースとして抽出してもよい。
次に作業リソース処理装置14は、該当する作業リソースの計算が完了したか否かを判定する(ステップS23)。
Then, the work resource processing device 14 calculates the allocation of work resources (step S22). Here, the allocation of work resources means the arrangement of resources required for work. Details of the processing of step S22 will be described later with reference to FIG. 11. In step S22, the work resource processing device 14 extracts, as resources, robots whose work efficiency in each work item exceeds a predetermined value. Note that the work resource processing device 14 may also extract, as resources, robots whose work efficiency in each work item exceeds a predetermined value in a plurality of works whose work continuity exceeds a predetermined value.
Next, the work resource processing device 14 determines whether or not the calculation of the corresponding work resource is completed (step S23).

ステップS23にて、作業リソース処理装置14は、作業リソースの計算が完了していないならば(No)、ステップS20に戻り、作業リソースの計算が完了したならば(Yes)、ステップS24に進む。 In step S23, if the work resource calculation is not complete (No), the work resource processing device 14 returns to step S20, and if the work resource calculation is complete (Yes), the work resource processing device 14 proceeds to step S24.

ステップS24にて、作業監督は、作業リソース処理装置14が計算した作業リソースに基づき、この作業の更新を判断して入力する。この判断を受けて、作業指示操作装置15は、作業者操作手順とロボット制御を更新する(ステップS25)。これにより作業者とロボットは、作業を再開して(ステップS26)、図10AのステップS10に戻る。 In step S24, the work supervisor determines and inputs an update to this work based on the work resources calculated by the work resource processing device 14. In response to this determination, the work instruction operating device 15 updates the worker operation procedure and the robot control (step S25). As a result, the worker and the robot resume the work (step S26), and the process returns to step S10 in FIG. 10A.

図11は、図10BのステップS22に示す作業リソース割り当て計算処理を示すフローチャートである。
この作業リソース割り当て計算処理は、過去類似作業を探索・抽出:機械学習アルゴリズムや数理モデルなどの統計的手法を用いて過去の類似作業をランキングし、ランキング値の高い類似作業とその作業効率を抽出する方法である。この作業リソース割り当て計算処理は、図10Bに示したステップS22の処理に該当する。
FIG. 11 is a flowchart showing the task resource allocation calculation process shown in step S22 of FIG. 10B.
This task resource allocation calculation process is a method for searching and extracting similar tasks from the past, ranking similar tasks from the past using statistical methods such as machine learning algorithms and mathematical models, and extracting similar tasks with high ranking values and their task efficiency. This task resource allocation calculation process corresponds to the process of step S22 shown in FIG. 10B.

作業リソース配置計算部141は、或る作業に係る手動操作時の作業時間を算出するか、または算出結果を抽出する(ステップS30)。ここで算出結果の抽出とは、例えばデータベースに格納されている過去の算出結果を抽出することをいう。そして、作業リソース配置計算部141は、この作業に係る自動(半自動)操作時の作業時間を算出するか、または算出結果を抽出する(ステップS31)。作業リソース配置計算部141は、手動操作時の算出結果と、自動(半自動)操作時の算出結果との比較計算を行い(ステップS32)、作業分類を指定すると(ステップS33)、図11の処理を終了する。 The work resource allocation calculation unit 141 calculates the work time for manual operation of a certain task, or extracts the calculation result (step S30). Extracting the calculation result here means, for example, extracting past calculation results stored in a database. The work resource allocation calculation unit 141 then calculates the work time for automatic (semi-automatic) operation of this task, or extracts the calculation result (step S31). The work resource allocation calculation unit 141 performs a comparative calculation between the calculation result for manual operation and the calculation result for automatic (semi-automatic) operation (step S32), and when a task classification is specified (step S33), the processing of FIG. 11 ends.

つまり作業リソース配置計算部141は、或る作業と類似する他の作業における手動時と自動時との作業効率を比較して、各作業を手動で実施するか自動で実施するかの作業分類を指定する。更に作業リソース配置計算部141は、或る作業の手動時と自動時との作業効率を算出する際に、作業状態や作業属性の入力値に係数で重み付けする。具体的には、後記する式(1)から式(3)で説明する。 In other words, the work resource allocation calculation unit 141 compares the work efficiency of other tasks similar to a certain task between manual and automatic, and specifies the task classification of whether each task should be performed manually or automatically. Furthermore, when calculating the work efficiency of a certain task between manual and automatic, the work resource allocation calculation unit 141 weights the input values of the task state and task attributes with a coefficient. More specifically, this is explained using equations (1) to (3) below.

なお、上記した半自動とは、ロボット操作における一部機能を自動操作とするケースのことをいう。 Note that the semi-automatic operation mentioned above refers to cases where some of the functions in the robot operation are automated.

比較結果によって各作業の作業分類を指定するステップS33において、作業リソース配置計算部141は、各作業項目における作業効率の高いもの(例えば、ロボット操作手段など)を抽出して、作業手順を更新する。例えば移動操作を自動に設定し、作業アーム操作を手動に設定するなどである。 In step S33, which specifies the task classification of each task based on the comparison result, the task resource allocation calculation unit 141 extracts the task with the highest task efficiency (e.g., robot operation means) for each task item and updates the task procedure. For example, the movement operation is set to automatic and the task arm operation is set to manual.

以下の式(1)は、作業効率εxnの算出の基本式である。作業効率εxnは、選択した動作モードにおける作業時間をtxnを、手動モードにおける作業時間tmnで除算して算出される。ここで作業計画時の作業状態は手動モードであるため、手動モードに対する選択した動作モードの作業効率εxnを算出している。

Figure 0007684191000001
The following formula (1) is a basic formula for calculating the work efficiency ε xn . The work efficiency ε xn is calculated by dividing the work time t xn in the selected operation mode by the work time t mn in the manual mode. Here, since the work state at the time of work planning is the manual mode, the work efficiency ε xn of the selected operation mode relative to the manual mode is calculated.
Figure 0007684191000001

式(2)は、式(1)を係数αで重み付けしたものである。

Figure 0007684191000002
Equation (2) is obtained by weighting equation (1) with a coefficient α.
Figure 0007684191000002

式(3)は、式(2)の係数αを算出する式である。係数αは、作業状態関数f(a)と作業属性関数f(b)の積として算出される。作業リソース配置計算部141は、或る作業の手動時と自動時との作業効率を算出する際に、作業状態の係数や作業属性の係数で重み付けする。

Figure 0007684191000003
Equation (3) is a formula for calculating the coefficient α of equation (2). The coefficient α is calculated as the product of the task state function f(a) and the task attribute function f(b). When calculating the task efficiency when a certain task is performed manually and automatically, the task resource allocation calculation unit 141 weights the task efficiency with the task state coefficient and the task attribute coefficient.
Figure 0007684191000003

図12は、作業状態におけるステップ関数例を示す図である。ここでは一例として3ステップの係数を示している。グラフの縦軸は、関数f(a)の値を示し、横軸は作業状態を示している。 Figure 12 shows an example of a step function in a working state. Here, coefficients for three steps are shown as an example. The vertical axis of the graph shows the value of the function f(a), and the horizontal axis shows the working state.

第1状態は、例えば基準に対して低線量の状態や、高精度の最新レイアウト取得済の状態である。このとき、関数f(a)の値は、2.0である。 The first state is, for example, a state of low radiation dose relative to the reference, or a state in which the latest highly accurate layout has been acquired. In this case, the value of the function f(a) is 2.0.

第2状態は、例えば作業計画時の作業状態である。このとき、関数f(a)の値は、1.0である。
第3状態は、例えばレイアウト相違が多数有る状態や、高線量の状態である。このとき、関数f(a)の値は、0.3である。
The second state is, for example, the work state at the time of work planning. At this time, the value of the function f(a) is 1.0.
The third state is, for example, a state in which there are many layout differences or a state in which the radiation dose is high. In this case, the value of the function f(a) is 0.3.

図13は、作業属性におけるステップ関数例を示す図である。ここでは一例として3ステップの係数を示している。グラフの縦軸は、関数f(b)の値を示し、横軸は作業属性を示している。 Figure 13 shows an example of a step function for task attributes. Here, three step coefficients are shown as an example. The vertical axis of the graph shows the value of the function f(b), and the horizontal axis shows the task attributes.

第1属性は、例えば基準に対する低難易度作業や高熟練度作業員、高操作性ロボットの属性である。このとき関数f(b)の値は、2.0である。
第2属性は、例えば作業計画時の作業状態や類似作業時の作業属性である。このとき関数f(b)の値は、1.0である。
第3状態は、例えば基準に対する高難易度作業や低熟練度作業員、低操作性ロボットの属性や、ヒューマンエラー多発時間帯の属性である。このとき関数f(b)の値は、0.3である。
The first attribute is, for example, an attribute of a low difficulty task, a highly skilled worker, or a highly maneuverable robot relative to the standard. In this case, the value of the function f(b) is 2.0.
The second attribute is, for example, the task state at the time of task planning or the task attribute at the time of similar tasks. In this case, the value of the function f(b) is 1.0.
The third state is, for example, an attribute of a highly difficult task, a low skilled worker, a low operability robot, or an attribute of a time period where human error occurs frequently, relative to the standard. In this case, the value of the function f(b) is 0.3.

本実施形態では、作業状態の変化に対する作業効率の変化や作業属性の変化に対する作業効率の変化を算出する各関数をステップ関数で実現し、作業計画時の作業状態における手動モードの作業効率を基準として、作業状態および作業属性の差分に応じてバイアスを付与して、作業状態および作業属性を変化させたときの作業効率を算出する。これにより作業状態や作業属性の変化によって変化した作業効率を容易に算出することができる。各バイアスは一例であり、過去の類似作業や作業シミュレーション結果を踏まえた最適化や、ステップ関数による変換ではなく、正規分布等の連続関数による変換も可能である。また、作業計画時の作業状態は手動モードに限定されない。 In this embodiment, each function that calculates the change in work efficiency in response to a change in work state and the change in work efficiency in response to a change in work attribute is realized as a step function, and the work efficiency when the work state and work attribute are changed is calculated by applying a bias according to the difference between the work state and work attribute using the work efficiency in manual mode in the work state at the time of work planning as a standard. This makes it easy to calculate the work efficiency that has changed due to changes in the work state and work attributes. Each bias is an example, and optimization based on past similar work and work simulation results, and conversion using a continuous function such as a normal distribution rather than a step function conversion are also possible. In addition, the work state at the time of work planning is not limited to manual mode.

更に、係数最適化の手法において、作業リソース配置計算部141は、機械学習アルゴリズムや数理モデルなどの統計的手法を用いて過去の類似作業をランキングし、ランキング値との相関で作業状態の変化に対する作業効率の変化や、作業属性の変化に対する作業効率の変化に係る係数を算出することも可能である。作業属性のうち高操作性ロボットの連続作業を選択するため、作業リソース配置計算部141は、高操作性ロボット選択による係数を高く設定する。 Furthermore, in the coefficient optimization method, the work resource allocation calculation unit 141 can rank past similar tasks using statistical methods such as machine learning algorithms and mathematical models, and calculate coefficients related to changes in work efficiency in response to changes in work status and changes in work efficiency in response to changes in task attributes in correlation with the ranking values. In order to select continuous tasks for high-operability robots from among the task attributes, the work resource allocation calculation unit 141 sets a high coefficient for high-operability robot selection.

各作業項目における作業効率の高いロボット操作手段を抽出し作業手順を更新する方法において、作業リソース配置計算部141は、作業連続性が高いパートの複数作業にて、これら複数作業の作業効率を向上させて算出する。そして作業効率が高いロボット操作手順を抽出することにより、連続した複数作業に従事することで作業効率が向上したロボット操作を優先的に抽出できる。 In a method for extracting a robot operation method with high work efficiency for each work item and updating the work procedure, the work resource allocation calculation unit 141 calculates the improvement of the work efficiency of multiple tasks for multiple tasks with high work continuity. Then, by extracting a robot operation procedure with high work efficiency, it is possible to preferentially extract robot operations with improved work efficiency by engaging in multiple consecutive tasks.

図14は、作業リソース割り当て更新の一例を示すチャートである。チャート中央の破線は現在時刻を示している。このとき、作業者Aの状態異常または予兆を検出したため、十字アイコンが付与されている。なお、各チャートにてロボットのことを「ロボ」と省略記載している。 Figure 14 is a chart showing an example of updating work resource allocation. The dashed line in the center of the chart indicates the current time. At this time, a cross icon is displayed because an abnormal condition or symptom of an abnormal condition has been detected for worker A. Note that in each chart, the robot is abbreviated to "robo."

過去の作業1-1と作業1-2にて、作業員AはロボットAを操作し、作業員BはロボットBを操作している。作業員Aの熟練度は「低」であり、ロボットAの操作性は「普通」である。作業員Bの熟練度は「高」であり、ロボットBの操作性は「普通」である。 In past Task 1-1 and Task 1-2, Worker A operated Robot A, and Worker B operated Robot B. Worker A's proficiency is "low," and Robot A's operability is "normal." Worker B's proficiency is "high," and Robot B's operability is "normal."

作業2-1にて、作業員AはロボットBを操作し、作業員CはロボットCを操作している。作業員Aの熟練度は「低」であり、ロボットBの操作性は「普通」である。作業員Cの熟練度は「中」であり、ロボットCの操作性は「普通」である。 In Task 2-1, Worker A is operating Robot B, and Worker C is operating Robot C. Worker A's proficiency is "low", and the operability of Robot B is "normal". Worker C's proficiency is "medium", and the operability of Robot C is "normal".

そして、計画によれば、破線のバーで示したように、作業3-1と作業3-2にて、作業員AはロポットAを操作する予定であった。そして作業3-1にて作業員CがロボットCを操作したのち、破線のバーで示したように、作業3-2にて、作業員BがロポットCを操作する予定であった。 According to the plan, Worker A was scheduled to operate Robot A in Task 3-1 and Task 3-2, as shown by the dashed bar. Then, after Worker C operated Robot C in Task 3-1, Worker B was scheduled to operate Robot C in Task 3-2, as shown by the dashed bar.

しかし、作業3-1を作業員Aが実施している最中に、作業者Aの状態異常または予兆を検出した。これにより作業計画更新システム1は、作業リソース割り当てを更新する。更新した作業リソース割り当てのチャートは、ハッチングしたバーで示している。 However, while Worker A was performing Task 3-1, an abnormality or symptom of an abnormality in Worker A's condition was detected. As a result, the work plan update system 1 updates the work resource allocation. The chart of the updated work resource allocation is shown with hatched bars.

具体的にいうと、ハッチングしたバーで示したように、作業計画更新システム1は、作業3-1と作業3-2にて、作業員Aの代わりに作業員BがロポットAを操作するように割り当てを更新する。そしてハッチングのバーで示したように、作業3-2にて、作業員Cの代わりに作業員BがロポットCを操作するように割り当てを変更する。ここで作業計画更新システム1は、作業及びロボット操作の連続性から、作業3-2にて、作業者Cを継続して配置する。 Specifically, as shown by the hatched bars, the work plan updating system 1 updates the assignment so that worker B operates robot A instead of worker A in tasks 3-1 and 3-2. Then, as shown by the hatched bars, the work plan updating system 1 changes the assignment so that worker B operates robot C instead of worker C in task 3-2. Here, the work plan updating system 1 continues to assign worker C to task 3-2 due to the continuity of the tasks and robot operation.

このように、作業計画更新システム1は、作業員Aの状態異常やその予兆を検出したときに、ロボットBで過去の類似作業の実績がある作業員Bの作業効率を高くすることで、作業員Aから作業員Bに配置を変更する。 In this way, when the work plan update system 1 detects an abnormality in the condition of worker A or a sign of such an abnormality, it changes the allocation of workers from worker A to worker B by increasing the work efficiency of worker B, who has a track record of performing similar tasks in the past with robot B.

図15は、作業リソース割り当て更新の他の例を示すチャートである。チャート中央の破線は現在時刻を示している。現在時刻までの作業リソース割り当てと、未来の作業リソース割り当て計画とは、図14と同様である。
しかし、作業3-1を作業員Aが実施している最中に、作業者Aの状態異常または予兆を検出した。これにより作業計画更新システム1は、作業リソース割り当てを更新する。
15 is a chart showing another example of updating task resource allocation. The dashed line in the center of the chart indicates the current time. The task resource allocation up to the current time and the future task resource allocation plan are the same as those in FIG. 14.
However, while worker A is performing task 3-1, an abnormal condition or a sign of an abnormal condition is detected in worker A. In response to this, the work plan updating system 1 updates the task resource allocation.

作業計画更新システム1は、作業3-1と作業3-2にて、作業員AによるロボットBの手動操作を自動操作に切り替え、作業者Aは自動操作時の安全監視作業に作業内容を更新する。図15のチャートでは、ロボットの自動操作を濃いハッチングバーで示し、作業者Aによる自動操作時の安全監視作業を薄いハッチングバーで示している。 The work plan updating system 1 switches the manual operation of robot B by worker A to automatic operation in tasks 3-1 and 3-2, and worker A updates the work content to the safety monitoring work during automatic operation. In the chart in Figure 15, the automatic operation of the robot is indicated by a dark hatched bar, and the safety monitoring work by worker A during automatic operation is indicated by a light hatched bar.

このように、作業計画更新システム1は、作業員Aの状態異常やその予兆を検出したときに、ロボットBの自動操作に配置を変更する。 In this way, when the work plan update system 1 detects an abnormality in the condition of worker A or a sign of such an abnormality, it changes the position of robot B to automatic operation.

図16は、作業リソース割り当て更新例を示すチャートである。チャート中央の破線は現在時刻を示している。現在時刻までの作業リソース割り当てと、未来の作業リソース割り当て計画とは、図14と同様である。 Figure 16 is a chart showing an example of updating work resource allocation. The dashed line in the center of the chart indicates the current time. The work resource allocation up to the current time and the future work resource allocation plan are the same as in Figure 14.

しかし、作業3-1を作業員Aが実施している最中に、ロボットBの状態異常または予兆を検出した。これにより作業計画更新システム1は、作業リソース割り当てを更新する。このときロボットBは復旧作業が行われている。 However, while Worker A was performing Task 3-1, an abnormality or symptom of an abnormality in the status of Robot B was detected. As a result, the work plan update system 1 updates the work resource allocation. At this time, Robot B was performing recovery work.

具体的にいうと、作業3-1にて、作業者Aは、ロボットBに代えてロボットAを活用して作業する。そして作業計画更新システム1は、代理ロボットであるロボットAでは作業3に係る作業効率の低下が見込まれる場合、タイムスケジュールを変更して後ろ倒しにしたのち、作業3-2にて復旧したロボットBを作業に復帰させる。 Specifically, in task 3-1, worker A works using robot A instead of robot B. Then, if it is expected that the efficiency of the work performed by robot A, which is the substitute robot, for task 3 will decrease, the work plan update system 1 changes the time schedule to postpone the work, and then returns robot B, which has recovered in task 3-2, to the work.

《第2の実施形態》
図17は、第2の実施形態に係る作業計画更新システム1Aの構成図である。
第2の実施形態の作業計画更新システム1Aは、図1に示した作業計画更新システム1と同様な構成に加えて更に、作業工程管理装置16を含んで構成される。そして、作業計画更新システム1Aが取り扱う対象は、複数の作業であることが明示されている。
Second Embodiment
FIG. 17 is a configuration diagram of a work plan updating system 1A according to the second embodiment.
The work plan updating system 1A of the second embodiment is configured to further include a work process management device 16 in addition to the same configuration as the work plan updating system 1 shown in Fig. 1. It is clearly indicated that the work plan updating system 1A handles a plurality of works.

作業工程管理装置16は、作業リソース配置更新部142の比較結果によって各作業の作業分類を指定するステップにおいて、作業リソース状態による各作業の作業効率のばらつきを含んだ作業全体効率を計算する。そして作業工程管理装置16は、予め指定した作業全体効率しきい値を満足する作業計画更新結果を出力する。 In the step of designating the work classification of each task based on the comparison results of the work resource allocation update unit 142, the work process management device 16 calculates the overall work efficiency including the variation in work efficiency of each task due to the work resource status. Then, the work process management device 16 outputs the work plan update result that satisfies the pre-specified overall work efficiency threshold value.

図18Aと図18Bは、第2の実施形態に係る作業計画更新処理を示すフローチャートである。
最初、作業員2a~2cは、ロボット3a~3cを操作して作業を実施する(ステップS40)。
18A and 18B are flowcharts showing a work plan update process according to the second embodiment.
First, the workers 2a to 2c operate the robots 3a to 3c to carry out work (step S40).

作業状態処理装置12は、作業状態を測定し、これを分析して評価する(ステップS41)。具体的にいうと、作業状態処理装置12の作業員状態測定部121が作業員の状態を測定し、ロボット状態測定部122がロボットの状態を測定する。そして、作業状態分析評価部123が作業状態を分析して評価し、作業属性分析評価部124が作業属性を分析して評価する。
次に作業状態処理装置12は、作業管理データベース13に作業状態を記録して管理する(ステップS42)。そして、作業リソース処理装置14は、計画更新が必要であるか否かを判定する(ステップS43)。ここで作業リソース処理装置14は、作業状態処理装置12で測定したデータやこれを分析したデータが予め指定したしきい値を超えるとき、計画更新が必要であると判定する。
The work status processing device 12 measures the work status and analyzes and evaluates it (step S41). Specifically, the worker status measurement unit 121 of the work status processing device 12 measures the status of the worker, and the robot status measurement unit 122 measures the status of the robot. Then, the work status analysis and evaluation unit 123 analyzes and evaluates the work status, and the work attribute analysis and evaluation unit 124 analyzes and evaluates the work attributes.
Next, the work status processing device 12 records and manages the work status in the work management database 13 (step S42). Then, the work resource processing device 14 judges whether or not a plan update is necessary (step S43). Here, the work resource processing device 14 judges that a plan update is necessary when the data measured by the work status processing device 12 or the data obtained by analyzing this exceed a pre-specified threshold value.

作業リソース処理装置14は、計画更新が必要であるならば(Yes)、図18BのステップS50に進み、計画更新が必要でないならば(No)、ステップS44の処理に進む。 If the work resource processing device 14 determines that a plan update is necessary (Yes), it proceeds to step S50 in FIG. 18B. If the work resource processing device 14 determines that a plan update is not necessary (No), it proceeds to processing in step S44.

ステップS44にて、作業状態処理装置12は、作業が完了したか否かを判定する。ここで作業の完了は、例えば作業監督が、作業が完了した旨を入力したか否かによって判断される。作業状態処理装置12は、作業が完了していないならば(No)、ステップS40の処理に戻り、作業が完了したならば(Yes)、図18Aの処理を終了する。 In step S44, the work status processing device 12 determines whether the work is complete. Here, the completion of the work is determined, for example, by whether the work supervisor has input that the work is complete. If the work is not complete (No), the work status processing device 12 returns to the processing of step S40, and if the work is complete (Yes), the processing of FIG. 18A ends.

ステップS50にて、作業リソース処理装置14は、目的関数や制約条件を設定する。作業リソース処理装置14は、作業管理データベース13から過去の類似作業を探索して抽出する(ステップS51)。ここで作業リソース処理装置14は、機械学習アルゴリズムや数理モデルなどの統計的手法を用いて過去の類似作業をランキングし、ランキング値の高い類似作業とその作業効率を抽出する。
そして作業リソース処理装置14は、作業リソースの割り当てを計算する(ステップS52)。ここで作業リソースの割り当てとは、作業に要するリソースの配置のことである。ステップS52にて、作業リソース処理装置14は、各作業項目における作業効率が所定値を超えたロボットをリソースとして抽出する。なお、作業リソース処理装置14は、作業連続性が所定値を超える複数の作業にて各作業項目における作業効率が所定値を超えたロボットをリソースとして抽出してもよい。ステップS52にて、作業リソース処理装置14は、この作業に要するリソースによる作業効率のばらつきを含んだ全体効率を計算し、予め指定した閾値を満足するように、この作業に要するリソースの配置を計算する、
In step S50, the work resource processing device 14 sets an objective function and constraint conditions. The work resource processing device 14 searches for and extracts similar past tasks from the work management database 13 (step S51). Here, the work resource processing device 14 ranks similar past tasks using statistical methods such as machine learning algorithms and mathematical models, and extracts similar tasks with high ranking values and their task efficiencies.
Then, the work resource processing device 14 calculates the allocation of work resources (step S52). Here, the allocation of work resources means the allocation of resources required for work. In step S52, the work resource processing device 14 extracts, as resources, robots whose work efficiency in each work item exceeds a predetermined value. Note that the work resource processing device 14 may also extract, as resources, robots whose work efficiency in each work item exceeds a predetermined value in a plurality of works whose work continuity exceeds a predetermined value. In step S52, the work resource processing device 14 calculates the overall efficiency including the variation in work efficiency due to the resources required for this work, and calculates the allocation of resources required for this work so as to satisfy a pre-specified threshold value.

次に作業リソース処理装置14は、該当する作業リソースの計算が完了したか否かを判定する(ステップS53)。 Next, the work resource processing device 14 determines whether the calculation of the corresponding work resource has been completed (step S53).

ステップS53にて、作業リソース処理装置14は、作業リソースの計算が完了していないならば(No)、ステップS50に戻り、作業リソースの計算が完了したならば(Yes)、ステップS54に進む。 In step S53, if the work resource calculation is not complete (No), the work resource processing device 14 returns to step S50, and if the work resource calculation is complete (Yes), the work resource processing device 14 proceeds to step S54.

ステップS54にて、作業監督は、作業リソース処理装置14が計算した作業リソースに基づき、この作業の更新を判断する。この判断を受けて、作業工程管理装置16は、全体作業工程を更新する(ステップS55)。そして作業指示操作装置15は、作業者操作手順とロボット制御を更新する(ステップS56)。これにより作業者とロボットは、作業を再開して(ステップS57)、図18AのステップS40に戻る。 In step S54, the work supervisor decides to update this work based on the work resources calculated by the work resource processing device 14. In response to this decision, the work process management device 16 updates the overall work process (step S55). Then, the work instruction operation device 15 updates the worker operation procedure and the robot control (step S56). As a result, the worker and robot resume the work (step S57), and the process returns to step S40 in FIG. 18A.

図19は、作業リソース割り当て更新例を示すチャートである。チャート中央の破線は現在時刻を示している。なお、このチャートにてロボットのことを「ロボ」と省略記載している。
過去の作業A-1にて、作業員AはロボットAを操作している。作業員Aの熟練度は「低」であり、ロボットAの操作性は「普通」である。
19 is a chart showing an example of updating task resource allocation. The dashed line in the center of the chart indicates the current time. In this chart, the robot is abbreviated to "robo."
In the past task A-1, worker A operated robot A. The proficiency level of worker A is "low," and the operability of robot A is "normal."

次の作業A-2にて、引き続き作業員AはロボットAを操作している。並行する作業B-1にて、作業者CがロボットCを操作している。作業員Cの熟練度は「高」であり、ロボットCの操作性は「難」である。 In the next task, A-2, Worker A continues to operate Robot A. In the parallel task, B-1, Worker C operates Robot C. Worker C's proficiency level is "high," and the operability of Robot C is "difficult."

そして作業A-3にて、引き続き作業員AはロボットAを操作し、更に作業者BがロボットBを操作し始める。並行する作業B2にて、引き続き作業者CがロボットCを操作し、作業者DがロボットDを操作し始める。 Then, in task A-3, worker A continues to operate robot A, and worker B begins to operate robot B. In parallel task B2, worker C continues to operate robot C, and worker D begins to operate robot D.

しかし、作業A-3および作業B-2を実施中の現在時刻にて、作業員Bの状態の異常またはその予兆が検出される。これにより作業計画更新システム1は、作業リソース割り当てを更新する。なお、作業A-3と作業A-4は、高難易度にて手動作業のみ実施可能とする。 However, at the current time while tasks A-3 and B-2 are being performed, an abnormality or a sign of an abnormality in the condition of worker B is detected. As a result, the work plan update system 1 updates the work resource allocation. Note that tasks A-3 and A-4 are set to a high level of difficulty and can only be performed manually.

作業計画更新システム1は、作業者Cのシフトを変更して、ロボットBを操作することにより作業A-3と作業A-4とを実行させる。作業者Cは、作業A-3や作業A4のような高難易度作業を実施可能なスキルを有している。 The work plan update system 1 changes the shift of worker C and has him perform tasks A-3 and A-4 by operating robot B. Worker C has the skills to perform highly difficult tasks such as tasks A-3 and A4.

そして、ロボットBを自動作業に切り替えて作業A-5を実施させ、作業者AにロボットBの安全監視を実施させる。 Then, switch robot B to automatic operation to perform task A-5, and have worker A monitor the safety of robot B.

これにより作業B-2以降の作業を実施するリソースが無くなるため、作業A-4が完了するまで作業B-2を中断する。そして、作業A-5の実施と並行して作業B-2にリソースを配置する。具体的には、作業B-2にて、当初計画通りに作業者CとロボットCを割り当て、作業者DとロボットDを割り当てる。以降、作業B-3と作業B-4にて、作業者DとロボットDを割り当てる。 As a result, there will be no resources to carry out task B-2 and subsequent tasks, so task B-2 is suspended until task A-4 is completed. Then, resources are allocated to task B-2 in parallel with the execution of task A-5. Specifically, for task B-2, worker C and robot C are assigned as originally planned, and worker D and robot D are assigned. Thereafter, worker D and robot D are assigned to tasks B-3 and B-4.

図20Aと図20Bは、第2の実施形態に係る定期的な作業計画更新処理を示すフローチャートである。
最初、作業員2a~2cは、ロボット3a~3cを操作して作業を実施する(ステップS60)。
20A and 20B are flowcharts showing periodic work plan update processing according to the second embodiment.
First, the workers 2a to 2c operate the robots 3a to 3c to carry out work (step S60).

作業状態処理装置12は、定期的に作業状態を測定し、これを分析して評価する(ステップS61)。具体的にいうと、作業状態処理装置12の作業員状態測定部121が作業員の状態を定期的に測定し、ロボット状態測定部122がロボットの状態を定期的に測定する。そして、作業状態分析評価部123が作業状態を定期的に分析して評価し、作業属性分析評価部124が作業属性を定期的に分析して評価する。
そして、作業状態処理装置12は、定期的に作業管理データベース13に作業状態を記録して管理する(ステップS62)。そして、作業リソース処理装置14は、計画更新が必要であるか否かを判定する(ステップS63)。ここで作業リソース処理装置14は、作業状態処理装置12で測定したデータやこれを分析したデータが予め指定したしきい値を超えるとき、計画更新が必要であると判定する。計画更新が必要な具体例については、後記する図21と図22で説明する。
作業リソース処理装置14は、計画更新が必要であるならば(Yes)、図20BのステップS70に進み、計画更新が必要でないならば(No)、ステップS64の処理に進む。
The work status processing device 12 periodically measures the work status and analyzes and evaluates it (step S61). Specifically, the worker status measurement unit 121 of the work status processing device 12 periodically measures the status of the worker, and the robot status measurement unit 122 periodically measures the status of the robot. Then, the work status analysis and evaluation unit 123 periodically analyzes and evaluates the work status, and the work attribute analysis and evaluation unit 124 periodically analyzes and evaluates the work attributes.
Then, the work status processing device 12 periodically records and manages the work status in the work management database 13 (step S62). Then, the work resource processing device 14 judges whether or not a plan update is necessary (step S63). Here, the work resource processing device 14 judges that a plan update is necessary when the data measured by the work status processing device 12 or the data obtained by analyzing this exceed a pre-specified threshold value. Specific examples of when a plan update is necessary will be described later with reference to Figs. 21 and 22.
If the plan update is necessary (Yes), the work resource processing device 14 proceeds to step S70 in FIG. 20B, and if the plan update is not necessary (No), the work resource processing device 14 proceeds to the process of step S64.

ステップS64にて、作業状態処理装置12は、作業が完了したか否かを判定する。ここで作業の完了は、例えば作業監督が、作業が完了した旨を入力したか否かによって判断される。作業状態処理装置12は、作業が完了していないならば(No)、ステップS60の処理に戻り、作業が完了したならば(Yes)、図20Aの処理を終了する。 In step S64, the work status processing device 12 determines whether the work is complete. Here, the completion of the work is determined, for example, by whether the work supervisor has input that the work is complete. If the work is not complete (No), the work status processing device 12 returns to the processing of step S60, and if the work is complete (Yes), the processing of FIG. 20A ends.

作業リソース処理装置14は、目的関数や制約条件を設定して(ステップS70)、作業管理データベース13から過去の類似作業を探索して抽出する(ステップS71)。そして作業リソース処理装置14は、作業リソースの割り当てを計算する(ステップS72)。ステップS72にて、作業リソース処理装置14は、各作業項目における作業効率が所定値を超えたロボットをリソースとして抽出する。なお、作業リソース処理装置14は、作業連続性が所定値を超える複数の作業にて各作業項目における作業効率が所定値を超えたロボットをリソースとして抽出してもよい。ステップS72にて、作業リソース処理装置14は、この作業に要するリソースによる作業効率のばらつきを含んだ全体効率を計算し、予め指定した閾値を満足するように、この作業に要するリソースの配置を計算する、 The work resource processing device 14 sets an objective function and constraint conditions (step S70), and searches for and extracts similar past work from the work management database 13 (step S71). The work resource processing device 14 then calculates the allocation of work resources (step S72). In step S72, the work resource processing device 14 extracts, as resources, robots whose work efficiency in each work item exceeds a predetermined value. The work resource processing device 14 may also extract, as resources, robots whose work efficiency in each work item exceeds a predetermined value in multiple works whose work continuity exceeds a predetermined value. In step S72, the work resource processing device 14 calculates the overall efficiency, including the variation in work efficiency due to the resources required for this work, and calculates the allocation of resources required for this work so as to satisfy a pre-specified threshold value.

次に作業リソース処理装置14は、該当する作業リソースの計算が完了したか否かを判定する(ステップS73)。 Next, the work resource processing device 14 determines whether the calculation of the corresponding work resource has been completed (step S73).

ステップS73にて、作業リソース処理装置14は、作業リソースの計算が完了していないならば(No)、ステップS70に戻り、作業リソースの計算が完了したならば(Yes)、ステップS74に進む。 In step S73, if the work resource calculation is not complete (No), the work resource processing device 14 returns to step S70, and if the work resource calculation is complete (Yes), the work resource processing device 14 proceeds to step S74.

ステップS74にて、作業監督は、作業リソース処理装置14が計算した作業リソースに基づき、この作業の更新を判断して入力する。この判断を受けて、作業工程管理装置16は、全体作業工程を更新する(ステップS75)。そして作業指示操作装置15は、作業者操作手順とロボット制御を更新する(ステップS76)。これにより作業者とロボットは、作業を再開して(ステップS77)、図20AのステップS60に戻る。 In step S74, the work supervisor determines and inputs an update to this work based on the work resources calculated by the work resource processing device 14. In response to this determination, the work process management device 16 updates the overall work process (step S75). Then, the work instruction operation device 15 updates the worker operation procedure and the robot control (step S76). As a result, the worker and robot resume the work (step S77), and the process returns to step S60 in FIG. 20A.

図21は、作業状態測定部のデータ出力例を示すグラフである。グラフの縦軸は分析データの値を示し、横軸は時間を示している。 Figure 21 is a graph showing an example of data output from the work status measurement unit. The vertical axis of the graph shows the value of the analysis data, and the horizontal axis shows time.

上側の破線はバイタルしきい値であり、疲労度、集中度などのバイタル分析データから計画更新の必要性を判定するためのものである。下側の破線はロボット動作しきい値であり、ロボット動作校正頻度や単位校正量などのロボット動作分析データから計画更新の必要性を判定するためのものである。 The upper dashed line is the vital threshold, which is used to determine the need to update the plan based on vital analysis data such as fatigue level and concentration level. The lower dashed line is the robot movement threshold, which is used to determine the need to update the plan based on robot movement analysis data such as robot movement calibration frequency and unit calibration amount.

測定値が何れかのしきい値を超えるケースにおいて、作業計画更新システム1は、計画を更新する。作業計画更新システム1は更に、測定値が何れかのしきい値を超え、且つ、劣化曲線の微分値もしくは2階微分値のしきい値を超えるケースにおいても、計画を更新する。 In cases where the measured value exceeds any of the thresholds, the work plan update system 1 updates the plan. The work plan update system 1 also updates the plan in cases where the measured value exceeds any of the thresholds and also exceeds the threshold of the derivative or second derivative of the deterioration curve.

図22は、ロボット状態測定部122のデータ出力例を示すグラフである。
ロボット状態測定部122は、ばらつきによる分散値σを測定値に付与する。ここで各グラフの線に付与された矢印は、ばらつきによる分散値σに所定係数を掛けたものである。
FIG. 22 is a graph showing an example of data output from the robot state measuring unit 122.
The robot state measurement unit 122 assigns a variance value σ due to variation to the measured value. Here, the arrows added to the lines of each graph are obtained by multiplying the variance value σ due to variation by a predetermined coefficient.

測定値に所定係数を乗じた分散値を付与した範囲が何れのしきい値を超えるケースにおいて、作業計画更新システム1は、計画を更新する。作業計画更新システム1は更に、測定値に所定係数を乗じた分散値を付与した範囲が何れかのしきい値を超え、且つ、劣化曲線の微分値もしくは2階微分値のしきい値を超えるケースにおいて、計画を更新する。なお、分散値に乗ずる係数は作業の重要度、リスク度に依存して作業者が設定する。
The work plan updating system 1 updates the plan when the range to which the variance value obtained by multiplying the measured value by a predetermined coefficient is assigned exceeds any threshold value. The work plan updating system 1 further updates the plan when the range to which the variance value obtained by multiplying the measured value by a predetermined coefficient is assigned exceeds any threshold value and also exceeds the threshold value of the derivative value or the second derivative value of the deterioration curve. The coefficient by which the variance value is multiplied is set by the worker depending on the importance and risk of the work.

《第3の実施形態》
図23は、第3の実施形態に係る作業計画更新システム1Bの構成図である。
第3の実施形態の作業計画更新システム1Bは、図1に示した作業計画更新システム1の作業管理データベース13とは異なる作業管理データベース13Bを有している。作業指示操作装置15は、作業リソース更新結果や作業員操作指示データ、作業ロボット制御データを作業管理データベース13Bに蓄積する。
Third Embodiment
FIG. 23 is a configuration diagram of a work plan updating system 1B according to the third embodiment.
The work plan updating system 1B of the third embodiment has a work management database 13B that is different from the work management database 13 of the work plan updating system 1 shown in Fig. 1. The work instruction operating device 15 accumulates the work resource update results, worker operation instruction data, and work robot control data in the work management database 13B.

図24は、作業管理データベース13Bの構成図である。
作業管理データベース13Bは、図6に示す作業管理データベース13と同様の構成に加えて、作業リソース配置記録管理部136と、作業員手順記録管理部137と、ロボット制御記録管理部138とを含んで構成される。
FIG. 24 is a configuration diagram of the work management database 13B.
The work management database 13B has the same configuration as the work management database 13 shown in FIG. 6, and further includes a work resource allocation record management section 136, a worker procedure record management section 137, and a robot control record management section 138.

作業リソース配置記録管理部136は、作業指示操作装置15による作業リソース更新結果を記録するものである。作業員手順記録管理部137は、作業指示操作装置15による作業員操作指示データを記録するものである。ロボット制御記録管理部138は、作業指示操作装置15による作業ロボット制御データを記録するものである。
これら情報を管理することで、過去の作業計画更新の知見をより多く蓄えて、より好適な過去類似作業を提示することができ、作業に対して適切な作業リソースを割り当てることができる。
The work resource allocation record management unit 136 records the work resource update results by the work instruction operation device 15. The worker procedure record management unit 137 records worker operation instruction data by the work instruction operation device 15. The robot control record management unit 138 records work robot control data by the work instruction operation device 15.
By managing this information, it is possible to accumulate more knowledge about past work plan updates, present more suitable past similar work, and allocate appropriate work resources to the work.

(変形例)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modified examples. For example, the above-described embodiment has been described in detail to clearly explain the present invention, and is not necessarily limited to those having all of the configurations described. It is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. In addition, it is also possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.

上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路などのハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈して実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)などの記録装置、または、フラッシュメモリカード、DVD(Digital Versatile Disk)などの記録媒体に置くことができる。 The above configurations, functions, processing units, processing means, etc. may be realized in part or in whole by hardware such as an integrated circuit. The above configurations, functions, etc. may be realized by software by a processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as the programs, tables, and files that realize each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, or an SSD (Solid State Drive), or on a recording medium such as a flash memory card or a DVD (Digital Versatile Disk).

各実施形態に於いて、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 In each embodiment, the control lines and information lines are those that are considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines in the product are necessarily shown. In reality, it can be considered that almost all components are interconnected.

1,1A,1B 作業計画更新システム
11 データ・インタフェース部
12 作業状態処理装置 (作業状態処理部)
121 作業員状態測定部
122 ロボット状態測定部
123 作業状態分析評価部
124 作業属性分析評価部
13,13B 作業管理データベース
131 作業員状態記録管理部
132 ロボット状態記録管理部
133 作業状態記録管理部
134 作業属性記録管理部
135 作業結果記録管理部
136 作業リソース配置記録管理部
137 作業員手順記録管理部
138 ロボット制御記録管理部
14 作業リソース処理装置 (作業リソース処理部)
141 作業リソース配置計算部
142 作業リソース配置更新部
15 作業指示操作装置 (作業指示操作部)
151 作業員手順指示部
152 ロボット制御操作部
16 作業工程管理装置 (作業工程管理部)
2a~2c 作業員
3a~3c ロボット
4 作業付帯情報
5 作業属性情報
1, 1A, 1B Work plan update system 11 Data interface unit 12 Work status processing device (work status processing unit)
121 Worker status measurement unit 122 Robot status measurement unit 123 Work status analysis and evaluation unit 124 Work attribute analysis and evaluation unit 13, 13B Work management database 131 Worker status record management unit 132 Robot status record management unit 133 Work status record management unit 134 Work attribute record management unit 135 Work result record management unit 136 Work resource allocation record management unit 137 Worker procedure record management unit 138 Robot control record management unit 14 Work resource processing device (work resource processing unit)
141 Work resource allocation calculation unit 142 Work resource allocation update unit 15 Work instruction operation device (work instruction operation unit)
151 Worker procedure instruction unit 152 Robot control operation unit 16 Work process management device (work process management unit)
2a to 2c Workers 3a to 3c Robot 4 Work incidental information 5 Work attribute information

Claims (12)

作業員およびロボットから、作業計画に含まれる各作業に係るデータを予め指定した時間間隔で取得するデータ・インタフェース部と、
前記データから前記作業員のバイタルまたは前記ロボットの動作を分析する作業状態処理部と、
前記データ・インタフェース部で取得したデータまたは前記作業状態処理部が当該データを分析したデータから状態異常を検知した際に、それ以降の前記作業計画の作業に要するリソースである作業員およびロボット当該作業に対する配置更新する作業リソース処理部と、
を備え、
前記作業リソース処理部は、前記データから状態異常を検知した以降の前記作業計画の各前記作業と類似し、かつデータベースに格納されている他の作業における手動時と自動時との作業効率を比較して、前記他の作業における手動時の作業効率が高いならば、各前記作業を手動で実施する作業分類を指定前記他の作業における自動時の作業効率が高いならば、各前記作業を自動で実施する作業分類を指定することにより作業計画を更新する、
ことを特徴とする作業計画更新システム。
a data interface unit that acquires data relating to each task included in a task plan from a worker and a robot at a pre-specified time interval;
a work status processing unit that analyzes the vital signs of the worker or the motion of the robot from the data;
a work resource processing unit which, when detecting a status abnormality from the data acquired by said data interface unit or from data obtained by analyzing said data by said work status processing unit, updates the allocation of workers and robots, which are resources required for subsequent work in said work plan , to said work ;
Equipped with
the work resource processing unit compares the work efficiency of other tasks similar to each of the tasks in the work plan after detecting a status abnormality from the data and stored in a database between manual and automatic operations, and if the manual work efficiency of the other tasks is high, specifies a work classification for manually performing each of the tasks, and if the automatic work efficiency of the other tasks is high, updates the work plan by specifying a work classification for automatically performing each of the tasks.
A work plan updating system comprising:
前記作業リソース処理部は、前記作業の手動時と自動時との作業効率を、選択した動作モードでの作業時間を手動時の作業時間で除算して算出する、the work resource processing unit calculates the work efficiency of the work performed manually and automatically by dividing the work time in the selected operation mode by the work time in the manual operation mode;
ことを特徴とする請求項1に記載の作業計画更新システム。2. The work plan updating system according to claim 1 .
前記作業リソース処理部は更に、前記作業の手動時と自動時との作業効率を、選択した動作モードでの作業時間を手動時の作業時間で除算して算出し、当該作業効率に作業状態の線量が高いほど小さくなる作業状態係数を掛ける、
ことを特徴とする請求項に記載の作業計画更新システム。
The work resource processing unit further calculates a work efficiency of the work performed manually and automatically by dividing a work time in the selected operation mode by a work time in the manual operation, and multiplies the work efficiency by a work state coefficient that decreases as the dose of the work state increases.
3. The work plan updating system according to claim 2 .
前記作業リソース処理部は更に、前記作業の手動時と自動時との作業効率を、選択した動作モードでの作業時間を手動時の作業時間で除算して算出し、当該作業効率に作業状態のレイアウト情報が高精度であるほど大きくなる作業状態係数を掛ける、
ことを特徴とする請求項に記載の作業計画更新システム。
The work resource processing unit further calculates a work efficiency for the manual and automatic work of the work by dividing a work time in the selected operation mode by a work time in the manual work mode, and multiplies the work efficiency by a work state coefficient that increases as the accuracy of the layout information of the work state increases.
3. The work plan updating system according to claim 2 .
前記作業リソース処理部は更に、前記作業の手動時と自動時との作業効率を、選択した動作モードでの作業時間を手動時の作業時間で除算して算出し、当該作業効率に当該作業の難易度が高いほど小さくなる作業属性係数を掛ける、
ことを特徴とする請求項に記載の作業計画更新システム。
The task resource processing unit further calculates task efficiency for the manual and automated tasks by dividing the task time in the selected operation mode by the manual task time, and multiplies the task efficiency by a task attribute coefficient that decreases as the difficulty of the task increases.
3. The work plan updating system according to claim 2 .
前記作業リソース処理部は更に、前記作業の手動時と自動時との作業効率を、選択した動作モードでの作業時間を手動時の作業時間で除算して算出し、当該作業効率に当該作業に従事する作業員の熟練度が高いほど大きくなる作業属性係数を掛ける、
ことを特徴とする請求項に記載の作業計画更新システム。
The work resource processing unit further calculates a work efficiency for the manual and automated work of the work by dividing the work time in the selected operation mode by the manual work time, and multiplies the work efficiency by a work attribute coefficient that increases as the proficiency of the worker engaged in the work increases.
3. The work plan updating system according to claim 2 .
前記作業リソース処理部は更に、前記作業の手動時と自動時との作業効率を、選択した動作モードでの作業時間を手動時の作業時間で除算して算出し、当該作業効率に当該作業にて使われるロボットの操作性が高いほど大きくなる作業属性係数を掛ける、
ことを特徴とする請求項に記載の作業計画更新システム。
the task resource processing unit further calculates task efficiency in manual and automated modes of the task by dividing the task time in the selected operation mode by the task time in manual mode, and multiplies the task efficiency by a task attribute coefficient that increases as the operability of the robot used in the task increases;
3. The work plan updating system according to claim 2 .
前記作業リソース処理部は、前記作業の手動時と自動時との作業効率を算出する際に、機械学習アルゴリズムまたは数理モデルの統計的手法を用いて当該作業に類似する過去の類似作業をランキングし、ランキング値の高い類似作業とその作業効率を抽出して、前記作業計画の各作業に要するリソースである作業員または/およびロボットの各前記作業に対する配置を更新する、
ことを特徴とする請求項に記載の作業計画更新システム。
the task resource processing unit, when calculating the task efficiency when the task is performed manually and when the task is performed automatically, ranks past tasks similar to the task in question using a machine learning algorithm or a statistical method using a mathematical model, extracts similar tasks with high ranking values and their task efficiency, and updates the allocation of workers and/or robots, which are resources required for each task in the work plan, to each task.
3. The work plan updating system according to claim 2 .
前記作業リソース処理部は、前記作業に要するリソースによる長期間の作業に関する作業効率のデータが標準値からずれたばらつきを算出して、前記ばらつきを含んだ前記作業計画の全体効率を計算し、当該全体効率が予め指定した閾値を満足するように前記作業に要するリソースの配置を更新する、
ことを特徴とする請求項に記載の作業計画更新システム。
the work resource processing unit calculates a deviation of work efficiency data relating to a long-term work by the resources required for the work from a standard value , calculates an overall efficiency of the work plan including the deviation, and updates the allocation of the resources required for the work so that the overall efficiency satisfies a pre-specified threshold value;
9. The work plan updating system according to claim 8 .
前記作業リソース処理部は、前記作業に要するリソースの配置を計算する際に、前記作業に類似する過去の類似作業を、統計的手法を用いてランキングし、ランキングの高い類似作業から前記作業の作業効率を抽出し、各作業項目における作業効率が所定値を超えたロボットを前記リソースとして抽出し、当該ロボットを前記作業のリソースとして配置する、
ことを特徴とする請求項に記載の作業計画更新システム。
the task resource processing unit, when calculating allocation of resources required for the task, ranks past similar tasks similar to the task using a statistical method, extracts the task efficiency of the task from the highly ranked similar tasks, extracts a robot whose task efficiency for each task item exceeds a predetermined value as the resource , and allocates the robot as a resource for the task;
2. The work plan updating system according to claim 1 .
前記作業リソース処理部は、前記作業に要するリソースの配置を計算する際に、連続して実施した場合の作業効率が所定値を超える複数の作業の作業効率を向上させて算出し、各作業項目における作業効率が所定値を超えたロボットを前記リソースとして抽出する、
ことを特徴とする請求項10に記載の作業計画更新システム。
When calculating the allocation of resources required for the tasks, the task resource processing unit calculates the task efficiency by improving the task efficiency of a plurality of tasks whose task efficiency exceeds a predetermined value when performed continuously , and extracts, as the resource, a robot whose task efficiency for each task item exceeds the predetermined value.
11. The work plan updating system according to claim 10 .
作業計画更新システムに設けられたデータ・インタフェース部が、作業員およびロボットから、作業計画に含まれる各作業に係るデータを予め指定した時間間隔で取得するステップと、
前記作業計画更新システムに設けられた作業状態処理部が、前記データから前記作業員のバイタルまたは前記ロボットの動作を分析するステップと、
前記作業計画更新システムに設けられた作業リソース処理部が、前記データ・インタフェース部で取得したデータまたは前記作業状態処理部が当該データを分析したデータから状態異常を検知した際に、それ以降の前記作業計画の作業に要するリソースである作業員およびロボット当該作業に対する配置更新するステップと、
を実行し、
前記作業リソース処理部は、前記データから状態異常を検知した以降の前記作業計画の各前記作業と類似し、かつデータベースに格納されている他の作業における手動時と自動時との作業効率を比較して、前記他の作業における手動時の作業効率が高いならば、各前記作業を手動で実施する作業分類を指定し、前記他の作業における自動時の作業効率が高いならば、各前記作業を自動で実施する作業分類を指定することにより作業計画を更新する、
ことを特徴とする作業計画更新方法。
A data interface unit provided in the work plan updating system acquires data related to each work included in the work plan from the worker and the robot at a pre-specified time interval;
A step in which a work status processing unit provided in the work plan updating system analyzes the vital signs of the worker or the motion of the robot from the data;
a step in which a work resource processing unit provided in the work plan updating system , when detecting a status abnormality from the data acquired by the data interface unit or from data obtained by analyzing the data acquired by the work status processing unit, updates the allocation of workers and robots, which are resources required for subsequent work in the work plan, to the work;
Run
the work resource processing unit compares the work efficiency of other tasks similar to each of the tasks in the work plan after detecting a status abnormality from the data and stored in a database between manual and automatic operations, and if the manual work efficiency of the other tasks is high, specifies a work classification for manually performing each of the tasks, and if the automatic work efficiency of the other tasks is high, updates the work plan by specifying a work classification for automatically performing each of the tasks.
A work plan updating method comprising:
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