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JP2021092868A - Work process discrimination device and system for the same - Google Patents

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JP2021092868A JP2019221684A JP2019221684A JP2021092868A JP 2021092868 A JP2021092868 A JP 2021092868A JP 2019221684 A JP2019221684 A JP 2019221684A JP 2019221684 A JP2019221684 A JP 2019221684A JP 2021092868 A JP2021092868 A JP 2021092868A
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Abstract

To provide a method by which a work process is discriminated without loading a burden on an operator.SOLUTION: A work process discrimination device 1 in this invention comprises a data acquisition part 110 and a machine learning device 100. The data acquisition part acquires data which include at least either one of an operation history information of a control device 3 or a machine periphery information that is detected by a sensor 6 about a periphery state of said industrial machine 4. The machine learning device analyzes data acquired by the data acquisition part 110 and conducts a machine learning transaction relating to both at least either one of the operation history information or the machine periphery information and a separation of a work process.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、作業工程判別装置及び作業工程判別システムに関する。 The present invention relates to a work process discriminating device and a work process discriminating system.

工場等の製造現場では、製造ラインに設置されるロボットや工作機械等の産業機械の稼働状態を監視し、産業機械の稼働状態を管理する装置が導入されている(例えば、特許文献1等)。産業機械の稼動を監視する際には、該産業機械の加工運転が行われていない「停止中」の状態において、作業者が何をしているのか詳細を知りたいという要望がある。産業機械が「停止中」だが人がその産業機械前で作業している場合に、どのような作業に時間がかかっているかを知りたいという要望がある。 At manufacturing sites such as factories, devices that monitor the operating status of industrial machines such as robots and machine tools installed on the production line and manage the operating status of the industrial machines have been introduced (for example, Patent Document 1 and the like). .. When monitoring the operation of an industrial machine, there is a desire to know in detail what the worker is doing in the "stopped" state where the processing operation of the industrial machine is not being performed. There is a desire to know what kind of work is taking when an industrial machine is "stopped" but a person is working in front of the industrial machine.

図10は、稼働管理システムにより管理される産業機械の稼働状態を表示した例である。図10において、11月28日10時35分52秒〜12時58分07秒までの間、設備0001の産業機械は電源は入っているが動作が停止している。通常、産業機械の運転中は、該産業機械から取得されるデータに基づいてどのような作業を行っているのかを判別することができる。しかしながら、産業機械の停止中は、その作業内容を判別するためのデータを十分に取得できない。そのため、何らかの形で作業内容を判別したいという要望がある。以後、人の作業における各々の段階を作業工程と呼ぶ。 FIG. 10 is an example of displaying the operating state of the industrial machine managed by the operation management system. In FIG. 10, from 10:35:52 to 12:58:07 on November 28, the industrial machine of equipment 0001 is turned on but stopped. Normally, during the operation of an industrial machine, it is possible to determine what kind of work is being performed based on the data acquired from the industrial machine. However, while the industrial machine is stopped, sufficient data for determining the work content cannot be obtained. Therefore, there is a desire to determine the work content in some way. Hereinafter, each stage of human work is referred to as a work process.

作業工程の判別の手段として以下のような方法がある。産業機械の操作盤等に作業工程の内容を示すボタン(例えば、「ワーク運搬中」、「工具交換中」、「寸法出し中」等のボタン)を用意し、作業者が作業工程毎に当該ボタンを押す。そして稼動監視システムは、ボタンのON/OFF信号を検出することで、作業者による作業工程を判別することができ、それぞれの作業工程に掛かった時間を管理することができる。 There are the following methods as means for discriminating the work process. Buttons (for example, buttons such as "work transporting", "tool changing", and "dimensioning") are provided on the operation panel of an industrial machine to indicate the contents of the work process, and the operator can apply each work process. I press the button. Then, the operation monitoring system can determine the work process by the operator by detecting the ON / OFF signal of the button, and can manage the time taken for each work process.

特開2014−174969号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-174996

作業工程を判別するために作業者に操作させるような構成とした場合、作業工程毎に何かしらの操作しなければならないため手間がかかるという課題がある。また、作業工程を細やかに管理しようとした場合、作業工程が変わるたびに毎回の作業者は作業工程を知らせる操作をしなければならなくなるため、作業者の負担が増加する。
そのため、作業者に負担をかけずに作業工程を判別することを可能とする技術が望まれている。
If the configuration is such that an operator is allowed to operate the work process in order to determine the work process, there is a problem that it takes time and effort because some operation must be performed for each work process. Further, when the work process is to be managed in detail, the burden on the worker increases because the worker has to perform an operation of notifying the work process every time the work process changes.
Therefore, there is a demand for a technique that makes it possible to discriminate a work process without imposing a burden on the operator.

本発明の作業工程判別装置及び作業工程判別システムでは、産業機械を制御する制御装置から取得した操作履歴情報や、該産業機械の周辺に設置された各センサによる機械周辺の情報を取得し、取得した情報を用いた機械学習を行うことで、操作履歴情報及び機械周辺情報と、作業工程との間の相関性を学習する。そして、その学習結果を用いて、産業機械の停止中であっても作業者がどのような作業工程にあるのかを判別できるようにする。 In the work process discriminating device and the work process discriminating system of the present invention, the operation history information acquired from the control device for controlling the industrial machine and the information around the machine by each sensor installed around the industrial machine are acquired and acquired. By performing machine learning using the above-mentioned information, the correlation between the operation history information and the machine peripheral information and the work process is learned. Then, using the learning result, it is possible to determine what kind of work process the worker is in even when the industrial machine is stopped.

本発明の作業工程判別装置及び作業工程判別システムには、少なくとも学習手法として教師なし学習を用いる実施形態と、教師あり学習を用いる実施形態とがある。
教師なし学習を用いる実施形態では、人が作業を行う。作業中の機械周辺情報を入力データとして、機械学習を行い、機械学習装置が毎回行われる共通の処理の抽出と、その処理中の機械周辺情報の特徴を抽出して、作業工程の区切りを判別する。
一方、教師あり学習を用いる実施形態では、学習フェーズにおいて、作業中に作業工程の区切れになったら、作業者がボタン等で作業工程の内容とタイミングを教える。これを教師データとして学習をすることで、操作履歴情報及び機械周辺情報と、作業工程との間の相関性を学習する。
The work process discriminating device and the work process discriminating system of the present invention include at least an embodiment in which unsupervised learning is used as a learning method and an embodiment in which supervised learning is used.
In embodiments that use unsupervised learning, the work is done by a person. Machine learning is performed using the machine peripheral information during work as input data, and the common processing performed by the machine learning device is extracted every time, and the characteristics of the machine peripheral information during the processing are extracted to determine the division of the work process. To do.
On the other hand, in the embodiment using supervised learning, in the learning phase, when the work process is divided during the work, the worker teaches the content and timing of the work process with a button or the like. By learning this as teacher data, the correlation between the operation history information and the machine peripheral information and the work process is learned.

そして、本発明の一態様は、産業機械を制御する制御装置を用いた作業における作業工程を判別する作業工程判別装置であって、前記制御装置の操作履歴情報及び前記産業機械の周辺状態をセンサで検出した機械周辺情報の少なくともいずれかを含むデータを取得するデータ取得部と、前記データ取得部が取得したデータを分析して、操作履歴情報及び機械周辺情報の少なくともいずれかと、前記作業工程の区切りとに係る機械学習の処理を実行する機械学習装置と、を備えた作業工程判別装置である。 Then, one aspect of the present invention is a work process discriminating device for discriminating a work process in a work using a control device for controlling an industrial machine, and sensors the operation history information of the control device and the peripheral state of the industrial machine. A data acquisition unit that acquires data including at least one of the machine peripheral information detected in the above, and an analysis of the data acquired by the data acquisition unit to obtain at least one of the operation history information and the machine peripheral information, and the work process. It is a work process discriminating device including a machine learning device that executes a machine learning process related to a break.

本発明の他の態様は、産業機械を制御する制御装置を用いた作業における作業工程を判別する作業工程判別システムであって、前記制御装置の操作履歴情報及び前記産業機械の周辺状態をセンサで検出した機械周辺情報の少なくともいずれかを含むデータを取得するデータ取得部と、前記データ取得部が取得したデータを分析して、操作履歴情報及び機械周辺情報の少なくともいずれかと、前記作業工程の区切りとに係る機械学習の処理を実行する機械学習装置と、を備えた作業工程判別システムである。 Another aspect of the present invention is a work process discriminating system that discriminates a work process in a work using a control device that controls an industrial machine, and uses a sensor to detect the operation history information of the control device and the peripheral state of the industrial machine. The data acquisition unit that acquires data including at least one of the detected machine peripheral information and the data acquired by the data acquisition unit are analyzed to separate at least one of the operation history information and the machine peripheral information from the work process. It is a work process discrimination system including a machine learning device that executes the machine learning process according to the above.

本発明の一態様により、作業者の手を煩わせなくとも、機械が”停止中”の状態における、作業者の作業内容が判別できるようになる。 According to one aspect of the present invention, it becomes possible to determine the work content of the worker in the state where the machine is "stopped" without bothering the worker.

一実施形態による作業工程判別装置の概略的なハードウェア構成図である。It is a schematic hardware block diagram of the work process discriminating apparatus by one Embodiment. 第1実施形態による作業工程判別装置の概略的な機能ブロック図である。It is a schematic functional block diagram of the work process discriminating apparatus according to 1st Embodiment. 作業抽出部の動作について説明する図である。It is a figure explaining the operation of the work extraction part. 特徴抽出部の動作について説明する図である。It is a figure explaining the operation of the feature extraction unit. 第2実施形態による作業工程判別装置の概略的な機能ブロック図である。It is a schematic functional block diagram of the work process discriminating apparatus according to 2nd Embodiment. 作業工程の判別結果について説明する図である。It is a figure explaining the determination result of a work process. 第2実施形態による作業工程判別装置の変形例の概略的な機能ブロック図である。It is a schematic functional block diagram of the modification of the work process discriminating apparatus according to 2nd Embodiment. 第3実施形態による作業工程判別装置の概略的な機能ブロック図である。It is a schematic functional block diagram of the work process discriminating apparatus according to 3rd Embodiment. 他の実施形態による作業工程判別システムの概略的な機能ブロック図である。It is a schematic functional block diagram of the work process discrimination system by another embodiment. 従来技術による稼働管理システムにより管理される産業機械の稼働状態の表示例である。This is an example of displaying the operating status of an industrial machine managed by an operation management system based on the conventional technology.

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1は本発明の一実施形態による作業工程判別装置の要部を示す概略的なハードウェア構成図である。本発明の作業工程判別装置1は、例えば産業機械を制御する制御装置として実装することができる。また、本発明の作業工程判別装置1は、産業機械を制御する制御装置に併設されたパソコンや、有線/無線のネットワークを介して制御装置と接続されたパソコン、セルコンピュータ、フォグコンピュータ、クラウドサーバの上に実装することができる。本実施形態では、作業工程判別装置1を、産業機械を制御する制御装置とネットワーク介して接続されたパソコンの上に実装した例を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic hardware configuration diagram showing a main part of a work process discriminating device according to an embodiment of the present invention. The work process discriminating device 1 of the present invention can be implemented as, for example, a control device for controlling an industrial machine. Further, the work process determination device 1 of the present invention includes a personal computer attached to a control device for controlling an industrial machine, a personal computer connected to the control device via a wired / wireless network, a cell computer, a fog computer, and a cloud server. Can be implemented on top of. In this embodiment, an example in which the work process determination device 1 is mounted on a personal computer connected to a control device for controlling an industrial machine via a network is shown.

本実施形態による作業工程判別装置1が備えるCPU11は、作業工程判別装置1を全体的に制御するプロセッサである。CPU11は、バス22を介してROM12に格納されたシステム・プログラムを読み出し、該システム・プログラムに従って作業工程判別装置1全体を制御する。RAM13には一時的な計算データや表示データ、及び外部から入力された各種データ等が一時的に格納される。 The CPU 11 included in the work process determination device 1 according to the present embodiment is a processor that controls the work process determination device 1 as a whole. The CPU 11 reads the system program stored in the ROM 12 via the bus 22 and controls the entire work process determination device 1 according to the system program. Temporary calculation data, display data, various data input from the outside, and the like are temporarily stored in the RAM 13.

不揮発性メモリ14は、例えば図示しないバッテリでバックアップされたメモリやSSD(Solid State Drive)等で構成され、作業工程判別装置1の電源がオフされても記憶状態が保持される。不揮発性メモリ14には、インタフェース15を介して外部機器72から読み込まれたデータ、入力装置71を介して入力されたデータ、インタフェース20を介して制御装置3やセンサ6等から取得されたデータ等が記憶される。不揮発性メモリ14に記憶されたデータは、実行時/利用時にはRAM13に展開されても良い。また、ROM12には、公知の解析プログラムなどの各種システム・プログラムがあらかじめ書き込まれている。 The non-volatile memory 14 is composed of, for example, a memory backed up by a battery (not shown), an SSD (Solid State Drive), or the like, and the storage state is maintained even when the power of the work process determination device 1 is turned off. In the non-volatile memory 14, data read from the external device 72 via the interface 15, data input via the input device 71, data acquired from the control device 3, the sensor 6 or the like via the interface 20, etc. Is memorized. The data stored in the non-volatile memory 14 may be expanded in the RAM 13 at the time of execution / use. Further, various system programs such as a known analysis program are written in the ROM 12 in advance.

インタフェース15は、作業工程判別装置1のCPU11とUSB装置等の外部機器72と接続するためのインタフェースである。外部機器72側からは、例えば他の産業機械等で取得されたデータ等を読み込むことができる。また、作業工程判別装置1内で処理されたデータ等は、外部機器72を介して外部記憶手段に記憶させることができる。 The interface 15 is an interface for connecting the CPU 11 of the work process determination device 1 and an external device 72 such as a USB device. From the external device 72 side, for example, data acquired by another industrial machine or the like can be read. Further, the data or the like processed in the work process determination device 1 can be stored in the external storage means via the external device 72.

インタフェース20は、作業工程判別装置1のCPU11と有線乃至無線のネットワーク5とを接続するためのインタフェースである。ネットワーク5には、制御装置3やフォグコンピュータ、クラウドサーバ等が接続され、作業工程判別装置1との間で相互にデータのやり取りを行っている。制御装置3が制御する産業機械4の周辺にはカメラや音センサ、振動センサ、近接センサ等のセンサ6が設置されており、産業機械4の周辺の情報を観測できるようになっている。インタフェース20は、ネットワーク5を介して制御装置3に対する操作情報や産業機械4の周辺の情報を取得し、CPU11に渡す。 The interface 20 is an interface for connecting the CPU 11 of the work process determination device 1 and the wired or wireless network 5. A control device 3, a fog computer, a cloud server, and the like are connected to the network 5, and data is exchanged with each other with the work process determination device 1. Sensors 6 such as a camera, a sound sensor, a vibration sensor, and a proximity sensor are installed around the industrial machine 4 controlled by the control device 3, so that information around the industrial machine 4 can be observed. The interface 20 acquires operation information for the control device 3 and information around the industrial machine 4 via the network 5 and passes the information to the CPU 11.

表示装置70には、メモリ上に読み込まれた各データ、プログラム等が実行された結果として得られたデータ等がインタフェース17を介して出力されて表示される。また、キーボードやポインティングデバイス等から構成される入力装置71は、インタフェース18を介して作業工程判別装置1に対する操作に基づく指令、データ等を受付、CPU11に渡す。 On the display device 70, each data read on the memory, data obtained as a result of executing a program or the like, or the like is output and displayed via the interface 17. Further, the input device 71 composed of a keyboard, a pointing device, and the like receives commands, data, and the like based on operations on the work process determination device 1 via the interface 18 and passes them to the CPU 11.

インタフェース21は、作業工程判別装置1と機械学習装置100とを接続するためのインタフェースである。機械学習装置100は、機械学習装置100全体を統御するプロセッサ101と、システム・プログラム等を記憶したROM102、機械学習に係る各処理における一時的な記憶を行うためのRAM103、及び学習モデル等の記憶に用いられる不揮発性メモリ104を備える。機械学習装置100は、インタフェース21を介して作業工程判別装置1で取得可能な各情報(制御装置3の操作履歴情報や産業機械4の周辺情報等)を観測することができる。また、作業工程判別装置1は、インタフェース17を介して機械学習装置100から出力される情報を取得し、不揮発性メモリ14に記憶したり、表示装置50に表示したりする。 The interface 21 is an interface for connecting the work process determination device 1 and the machine learning device 100. The machine learning device 100 stores a processor 101 that controls the entire machine learning device 100, a ROM 102 that stores a system program and the like, a RAM 103 that temporarily stores each process related to machine learning, a learning model, and the like. The non-volatile memory 104 used for the above is provided. The machine learning device 100 can observe each information (operation history information of the control device 3, peripheral information of the industrial machine 4, etc.) that can be acquired by the work process determination device 1 via the interface 21. Further, the work process determination device 1 acquires the information output from the machine learning device 100 via the interface 17, stores it in the non-volatile memory 14, or displays it on the display device 50.

図2は、本発明の第1実施形態による作業工程判別装置1が備える機能を概略的なブロック図として示したものである。本実施形態による作業工程判別装置1が備える各機能は、図1に示した作業工程判別装置1が備えるCPU11がシステム・プログラムを実行し、作業工程判別装置1の各部の動作を制御することにより実現される。 FIG. 2 shows a schematic block diagram of the functions provided by the work process discriminating device 1 according to the first embodiment of the present invention. Each function of the work process discriminating device 1 according to the present embodiment is obtained by the CPU 11 included in the work process discriminating device 1 shown in FIG. 1 executing a system program and controlling the operation of each part of the work process discriminating device 1. It will be realized.

本実施形態の作業工程判別装置1は、データ取得部110、学習部106、表示部120を備える。また、作業工程判別装置1のRAM13乃至不揮発性メモリ14には、入力装置71、外部機器72、制御装置3等から取得したデータを記憶するための領域としての取得データ記憶部200が予め設けられている。更に、作業工程判別装置1が備える機械学習装置のRAM103乃至不揮発性メモリ104には、学習部106が作成した学習モデルを記憶するための領域としての学習モデル記憶部220が予め用意されている。 The work process determination device 1 of the present embodiment includes a data acquisition unit 110, a learning unit 106, and a display unit 120. Further, the RAM 13 to the non-volatile memory 14 of the work process determination device 1 are provided with an acquisition data storage unit 200 as an area for storing data acquired from the input device 71, the external device 72, the control device 3, and the like. ing. Further, the RAM 103 to the non-volatile memory 104 of the machine learning device included in the work process discriminating device 1 are provided with a learning model storage unit 220 as an area for storing the learning model created by the learning unit 106 in advance.

データ取得部110は、図1に示した作業工程判別装置1が備えるCPU11がROM12から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてCPU11によるRAM13、不揮発性メモリ14を用いた演算処理と、インタフェース15、18又は20を用いた入力制御処理とが行われることで実現される。データ取得部110は、作業者による制御装置3の操作履歴情報、センサ6により検出された産業機械4の機械周辺情報等のデータを取得する。データ取得部110が取得するデータが操作履歴情報である場合には、該操作履歴に含まれる各操作が行われた時刻が関連付けられて取得データ記憶部200に記憶される。また、データ取得部110が取得するデータがセンサ6が検出した機械周辺情報である場合には、該機械周辺情報が検出された時刻が関連付けられて取得データ記憶部200に記憶される。操作履歴情報は、単独のボタン操作やポインティングデバイスの操作を1つの単位操作として記憶しても良いが、「工具オフセットの変更」、「プログラム運転」等のように、作業の中で意味を持つ所定の操作群をまとめて1つの単位操作として記憶するようにすることが望ましい。また、機械周辺情報は、作業者の立ち位置(産業機械4、制御装置3の操作盤、作業台等、いずれの設備のそばにいるのか)、工具ホルダや機械扉等、産業機械4の周辺装置の動作状態、産業機械4の周辺の音等を、それぞれの状態が変化したことを情報の単位として記憶することが望ましい。データ取得部110は、ネットワーク5を介して制御装置3から直接データを取得しても良い。データ取得部110は、外部機器72や、図示しないフォグコンピュータ、クラウドサーバ等が既に取得して記憶しているデータを取得しても良い。 The data acquisition unit 110 executes a system program read from the ROM 12 by the CPU 11 included in the work process determination device 1 shown in FIG. 1, and mainly performs arithmetic processing using the RAM 13 and the non-volatile memory 14 by the CPU 11, and the interface 15. It is realized by performing the input control process using 18 or 20. The data acquisition unit 110 acquires data such as operation history information of the control device 3 by the operator and machine peripheral information of the industrial machine 4 detected by the sensor 6. When the data acquired by the data acquisition unit 110 is operation history information, the time when each operation included in the operation history is performed is associated and stored in the acquisition data storage unit 200. When the data acquired by the data acquisition unit 110 is the machine peripheral information detected by the sensor 6, the time when the machine peripheral information is detected is associated and stored in the acquired data storage unit 200. The operation history information may store a single button operation or a pointing device operation as one unit operation, but has meaning in the work such as "change of tool offset" and "program operation". It is desirable that a predetermined operation group is collectively stored as one unit operation. In addition, the machine peripheral information includes the standing position of the worker (which equipment is near the industrial machine 4, the operation panel of the control device 3, the work table, etc.), the tool holder, the machine door, etc., and the periphery of the industrial machine 4. It is desirable to store the operating state of the device, the sound around the industrial machine 4, and the like as a unit of information that each state has changed. The data acquisition unit 110 may acquire data directly from the control device 3 via the network 5. The data acquisition unit 110 may acquire data that has already been acquired and stored by an external device 72, a fog computer (not shown), a cloud server, or the like.

学習部106は、図1に示した作業工程判別装置1が備える機械学習装置100のプロセッサ101がROM102から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてプロセッサ101によるRAM103、不揮発性メモリ104を用いた演算処理が行われることで実現される。本実施形態による学習部106は、データ取得部110が取得し、取得データ記憶部200に記憶された操作履歴情報、機械周辺情報等のデータに基づく教師なし学習を行う。学習部106は、教師なし学習を行うことで、操作履歴情報及び機械周辺情報と、作業工程の区切りとの間の相関性を学習した学習モデルを生成し、学習モデル記憶部220に記憶する。本実施形態による学習部106は、作業抽出部107、特徴抽出部108、評価式作成部109を備える。 The learning unit 106 executes a system program read from the ROM 102 by the processor 101 of the machine learning device 100 included in the work process discriminating device 1 shown in FIG. 1, and is mainly calculated by the processor 101 using the RAM 103 and the non-volatile memory 104. It is realized by processing. The learning unit 106 according to the present embodiment performs unsupervised learning based on data acquired by the data acquisition unit 110 and stored in the acquired data storage unit 200, such as operation history information and machine peripheral information. The learning unit 106 generates a learning model that learns the correlation between the operation history information and the machine peripheral information and the division of the work process by performing unsupervised learning, and stores it in the learning model storage unit 220. The learning unit 106 according to the present embodiment includes a work extraction unit 107, a feature extraction unit 108, and an evaluation formula creation unit 109.

作業抽出部107は、取得データ記憶部200に記憶されたデータを分析し、操作履歴情報や機械周辺情報等のデータで示される作業を抽出する。作業抽出部107は、同時刻における操作履歴情報や機械周辺情報等のデータ値を要素とするベクトルデータを作成する。作業抽出部107は、操作履歴情報や機械周辺情報等のデータ値について、いずれかのデータ値に変化が生じた時の各データ値の組から1つのベクトルデータを作成しても良い。また、作業抽出部107は、所定の動作を検出したタイミングにおけるデータ値の組から1つのベクトルデータを作成しても良い。図3は、作業抽出部107が作成するベクトルデータの例を示している。図3の例では、例えばベクトルデータv2は、ワークが検出されたタイミングにおける、操作履歴、作業者の位置、ワークの位置、工具ホルダの動作、機械周辺の音のデータ値の組から作成されたものである。また、ベクトルデータv3は、工具ホルダの動作が検出されたタイミングにおける、操作履歴、作業者の位置、ワークの位置、工具ホルダの動作、機械周辺の音のデータ値の組から作成されたものである。各ベクトルデータは、所定のタイミングにおける作業者による作業を示すデータである。 The work extraction unit 107 analyzes the data stored in the acquired data storage unit 200, and extracts the work indicated by the data such as the operation history information and the machine peripheral information. The work extraction unit 107 creates vector data having data values such as operation history information and machine peripheral information at the same time as elements. The work extraction unit 107 may create one vector data from each set of data values when any of the data values changes with respect to the data values such as the operation history information and the machine peripheral information. Further, the work extraction unit 107 may create one vector data from a set of data values at the timing when a predetermined operation is detected. FIG. 3 shows an example of vector data created by the work extraction unit 107. In the example of FIG. 3, for example, the vector data v2 is created from a set of operation history, worker position, work position, tool holder operation, and sound data values around the machine at the timing when the work is detected. It is a thing. Further, the vector data v3 is created from a set of data values of the operation history, the position of the worker, the position of the work, the movement of the tool holder, and the sound around the machine at the timing when the movement of the tool holder is detected. is there. Each vector data is data indicating work by an operator at a predetermined timing.

特徴抽出部108は、作業抽出部107が作成したベクトルデータに対して公知のクラスタ分析の技術を適用し、ベクトルデータのクラスタを作成する。そして、作成したクラスタから、それぞれの作業の特徴を抽出する。図4は、特徴抽出部108が作成するクラスタの例を示す図である。なお、図4では、操作履歴、作業者の位置、機械周辺の音を各要素としたベクトル空間において作成されるクラスタを例としているが、実際には操作履歴情報や機械周辺情報等のデータの種類の数の次元のベクトル空間となる。このようなクラスタを作成することで、クラスタに属するベクトルデータは定常的に行われる作業を、クラスタに属しないベクトルデータは非定常的な作業を示すことが分析できる。また、クラスタに属するベクトルデータの間に所定の数以上の時間的推移がある場合、その間の推移を作業工程として分析することができる。そして、特徴抽出部108は、作業工程の前にあるクラスタと、作業工程の後ろにあるクラスタとの間で変化があったベクトルデータの要素値を、作業工程を区切る特徴として抽出することができる。 The feature extraction unit 108 applies a known cluster analysis technique to the vector data created by the work extraction unit 107 to create a cluster of vector data. Then, the characteristics of each work are extracted from the created cluster. FIG. 4 is a diagram showing an example of a cluster created by the feature extraction unit 108. Although FIG. 4 shows an example of a cluster created in a vector space having the operation history, the position of the worker, and the sound around the machine as each element, the actual data such as the operation history information and the machine peripheral information are obtained. It becomes a vector space of the dimension of the number of kinds. By creating such a cluster, it can be analyzed that the vector data belonging to the cluster shows the work performed constantly, and the vector data not belonging to the cluster shows the work unsteady. Further, when there are a predetermined number or more temporal transitions between the vector data belonging to the cluster, the transitions between them can be analyzed as a work process. Then, the feature extraction unit 108 can extract the element values of the vector data that have changed between the cluster before the work process and the cluster after the work process as the features that divide the work process. ..

評価式作成部109は、特徴抽出部108が抽出した作業工程を区切る特徴に基づいて、作業工程を区切る作業に関する評価式を作成する。評価式作成部109は、特徴抽出部108が分析した作業工程の終了時におけるデータ値の変化乃至所定の動作を高く評価する式として定義できる。例えば、評価式作成部109は、以下に示す数1式を評価式として作成する。数1式において、α1〜αnは重み係数であり、重み係数の後ろに記載された(IF〜THEN〜ELSE)文は、ベクトルデータの所定の要素に所定の値が現れた場合に1となる関数を意味している。 The evaluation formula creation unit 109 creates an evaluation formula for the work that divides the work process based on the feature that divides the work process extracted by the feature extraction unit 108. The evaluation formula creation unit 109 can be defined as an expression that highly evaluates the change in the data value or the predetermined operation at the end of the work process analyzed by the feature extraction unit 108. For example, the evaluation formula creation unit 109 creates the following equation 1 as an evaluation formula. In the equation 1, α1 to αn are weighting coefficients, and the statement (IF to THEN to ELSE) described after the weighting coefficient becomes 1 when a predetermined value appears in a predetermined element of the vector data. It means a function.

Figure 2021092868
Figure 2021092868

数1式の例では、評価式作成部109は、作業抽出部107が作業工程を区切る特徴として抽出したベクトルデータの要素値に係る重み係数を高い重みとし、それ以外の重み係数を低い重みとした評価式を作成する。評価式作成部109は、作成した評価式を学習モデル記憶部220に記憶する。 In the example of the equation 1, the evaluation formula creation unit 109 sets the weight coefficient related to the element value of the vector data extracted by the work extraction unit 107 as a feature that divides the work process as a high weight, and sets the other weight coefficients as a low weight. Create the evaluation formula. The evaluation formula creation unit 109 stores the created evaluation formula in the learning model storage unit 220.

表示部120は、図1に示した作業工程判別装置1が備えるCPU11がROM12から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてCPU11によるRAM13、不揮発性メモリ14を用いた演算処理と、インタフェース17を用いた入力制御処理とが行われることで実現される。表示部120は、特徴抽出部108が作成したクラスタや、評価式作成部109が作成した評価式を表示装置70に表示する。表示部120が表示した評価式等については、例えば入力装置71の操作に基づいて修正等を加えることができるようにしても良い。 The display unit 120 executes a system program read from the ROM 12 by the CPU 11 included in the work process determination device 1 shown in FIG. 1, and mainly uses the arithmetic processing by the CPU 11 using the RAM 13 and the non-volatile memory 14 and the interface 17. It is realized by performing the input control processing that has been performed. The display unit 120 displays the cluster created by the feature extraction unit 108 and the evaluation formula created by the evaluation formula creation unit 109 on the display device 70. The evaluation formula or the like displayed by the display unit 120 may be modified or the like based on the operation of the input device 71, for example.

上記構成を備えた本実施形態による作業工程判別装置1は、産業機械4を制御する制御装置3から収集された操作履歴情報及び機械周辺情報等のデータを分析し、作業工程の区切りを判定するための評価式を学習モデルとして作成する。学習モデルとしての評価式を作成する際には、工場等の現場で日常的に行われている作業から取得された大量のデータを用いることが望ましい。この評価式を用いることで、産業機械が加工運転されていない場合であっても、作業者の手をわずらわせること無く作業者の作業工程の区切りを自動的に判別することが可能となる。 The work process determination device 1 according to the present embodiment having the above configuration analyzes data such as operation history information and machine peripheral information collected from the control device 3 that controls the industrial machine 4, and determines the division of the work process. Create an evaluation formula for this as a learning model. When creating an evaluation formula as a learning model, it is desirable to use a large amount of data obtained from daily work in a factory or the like. By using this evaluation formula, even when the industrial machine is not being processed, it is possible to automatically determine the division of the worker's work process without bothering the worker's hands. Become.

図5は、本発明の第2実施形態による作業工程判別装置1が備える機能を概略的なブロック図として示したものである。本実施形態による作業工程判別装置1が備える各機能は、図1に示した作業工程判別装置1が備えるCPU11がシステム・プログラムを実行し、作業工程判別装置1の各部の動作を制御することにより実現される。 FIG. 5 shows a schematic block diagram of the functions provided by the work process discriminating device 1 according to the second embodiment of the present invention. Each function of the work process discriminating device 1 according to the present embodiment is obtained by the CPU 11 included in the work process discriminating device 1 shown in FIG. 1 executing a system program and controlling the operation of each part of the work process discriminating device 1. It will be realized.

本実施形態の作業工程判別装置1は、データ取得部110、作業工程判別部112、表示部120を備える。また、作業工程判別装置1のRAM13乃至不揮発性メモリ14には、制御装置3等から取得したデータを記憶するための領域としての取得データ記憶部200が予め設けられている。更に、作業工程判別装置1が備える機械学習装置のRAM103乃至不揮発性メモリ104には、第1実施形態による学習部106が作成した学習モデルを記憶した領域としての学習モデル記憶部220が予め用意されている。 The work process determination device 1 of the present embodiment includes a data acquisition unit 110, a work process determination unit 112, and a display unit 120. Further, the RAM 13 to the non-volatile memory 14 of the work process determination device 1 are provided with an acquisition data storage unit 200 as an area for storing data acquired from the control device 3 or the like in advance. Further, in the RAM 103 to the non-volatile memory 104 of the machine learning device included in the work process determination device 1, a learning model storage unit 220 is prepared in advance as an area for storing the learning model created by the learning unit 106 according to the first embodiment. ing.

本実施形態によるデータ取得部110は、第1実施形態によるデータ取得部110と同様の機能を備える。 The data acquisition unit 110 according to the present embodiment has the same functions as the data acquisition unit 110 according to the first embodiment.

作業工程判別部112は、学習モデル記憶部220に記憶される学習モデルを用いて、データ取得部110が取得した操作履歴情報及び機械周辺情報等のデータを分析し、作業工程の区切りを判別する。作業工程判別部112は、データ取得部が取得した操作履歴情報及び機械周辺情報等のデータについて、同時刻における操作履歴情報や機械周辺情報等のデータ値を要素とするベクトルデータを作成する。次に、作業工程判別部112は、作成したベクトルデータを学習モデル記憶部220に記憶される評価式に代入して評価値を算出する。そして、算出した評価値が、予め定めた所定の閾値以上である場合に、そのベクトルデータが検出された時点を作業工程の区切りとして判別する。 The work process determination unit 112 analyzes data such as operation history information and machine peripheral information acquired by the data acquisition unit 110 using the learning model stored in the learning model storage unit 220, and determines the division of the work process. .. The work process determination unit 112 creates vector data having data values such as operation history information and machine peripheral information at the same time as elements for data such as operation history information and machine peripheral information acquired by the data acquisition unit. Next, the work process determination unit 112 substitutes the created vector data into the evaluation formula stored in the learning model storage unit 220 to calculate the evaluation value. Then, when the calculated evaluation value is equal to or higher than a predetermined threshold value, the time when the vector data is detected is determined as a delimiter of the work process.

そして、表示部120は、例えば図6に例示されるように、作業工程判別部112が判別した作業工程の区切りが把握できるように、作業者による各作業工程を表示装置70に表示する。表示部120は、入力装置71を操作してそれぞれの作業工程を選択された場合に、該作業工程に入った際の区切りに係る情報(ベクトルデータのいずれの要素値の変化に基づいて区切りと判断されたのか等)を画面上に表示するようにしても良い。 Then, as illustrated in FIG. 6, the display unit 120 displays each work process by the operator on the display device 70 so that the division of the work process determined by the work process determination unit 112 can be grasped. When each work process is selected by operating the input device 71, the display unit 120 sets the information related to the delimiter when entering the work process (delimiter based on the change of any element value of the vector data). Whether it was judged or not) may be displayed on the screen.

上記構成を備えた本実施形態による作業工程判別装置1は、第1実施形態による作業工程判別装置1が生成した学習モデルを用いることで、産業機械が加工運転されていない場合であっても、作業者の作業工程の区切りを判別することができる。図6に例示される表示を見た現場の管理者は、それぞれの作業工程の区切りを確認し、その内容に応じてそれぞれの作業工程においてどのような作業がなされているのか(例えば、工具交換なのか、寸法出しなのか、など)を判断することができ、必要に応じてその作業工程の情報を設定(意味づけ)することも容易に行うことができる。 The work process discriminating device 1 according to the present embodiment having the above configuration uses the learning model generated by the work process discriminating device 1 according to the first embodiment, even when the industrial machine is not processed and operated. It is possible to determine the division of the work process of the worker. The site manager who sees the display illustrated in FIG. 6 confirms the division of each work process, and what kind of work is performed in each work process according to the contents (for example, tool change). It is possible to determine whether it is, whether it is dimensioning, etc.), and it is also possible to easily set (meaning) information on the work process as needed.

本実施形態による作業工程判別装置1の一変形例として、典型的な作業工程の区切りと作業工程の内容との関係を定めるルールを予め定義しておき、ある程度自動的に作業工程の情報を設定するように構成しても良い。例えば、図7に例示されるように、作業工程判別装置1が備えるRAM13乃至不揮発性メモリ14に、作業工程に入った際の区切りに係る情報(ベクトルデータのいずれの要素値の変化に基づいて区切りと判断されたのか、等)と作業工程との関係を定義するルールを記憶する作業工程ルール記憶部210を設け、そこに典型的なルール(例えば、作業工程の区切りにおいて工具ホルダが回転した場合には工具交換の作業工程である等)を1乃至複数定義しておく。そして、作業工程判別部112が作業工程の区切りを判別した際に、作業工程ルール記憶部210を参照し、いずれかのルールに適合した場合には当該作業工程を当該ルールにしたがって意味づけするようにしても良い。このような構成を設けることで、すべての作業工程を判別することは難しくても、典型的な作業工程に関しては自動的に意味づけすることが可能となる。 As a modification of the work process determination device 1 according to the present embodiment, rules for defining the relationship between typical work process divisions and work process contents are defined in advance, and work process information is automatically set to some extent. It may be configured to do so. For example, as illustrated in FIG. 7, the RAM 13 to the non-volatile memory 14 included in the work process determination device 1 are provided with information related to delimiters when the work process is entered (based on changes in any element value of vector data). A work process rule storage unit 210 for storing a rule defining the relationship between the work process and the work process (whether it was determined to be a break, etc.) was provided, and a typical rule (for example, the tool holder was rotated at the work process break). In this case, one or more work processes for changing tools, etc.) are defined. Then, when the work process determination unit 112 determines the division of the work process, the work process rule storage unit 210 is referred to, and if any of the rules is met, the work process is defined according to the rule. You can do it. By providing such a configuration, even if it is difficult to discriminate all the work processes, it is possible to automatically give meaning to a typical work process.

図8は、本発明の第3実施形態による作業工程判別装置1が備える機能を概略的なブロック図として示したものである。本実施形態による作業工程判別装置1が備える各機能は、図1に示した作業工程判別装置1が備えるCPU11がシステム・プログラムを実行し、作業工程判別装置1の各部の動作を制御することにより実現される。 FIG. 8 shows a schematic block diagram of the functions provided by the work process discriminating device 1 according to the third embodiment of the present invention. Each function of the work process discriminating device 1 according to the present embodiment is obtained by the CPU 11 included in the work process discriminating device 1 shown in FIG. 1 executing a system program and controlling the operation of each part of the work process discriminating device 1. It will be realized.

本実施形態の作業工程判別装置1は、第1実施形態による作業工程判別装置1と同様に、データ取得部110、学習部106、表示部120を備える。また、作業工程判別装置1のRAM13乃至不揮発性メモリ14には、入力装置71、外部機器72、制御装置3等から取得したデータを記憶するための領域としての取得データ記憶部200が予め設けられている。更に、作業工程判別装置1が備える機械学習装置のRAM103乃至不揮発性メモリ104には、学習部106が作成した学習モデルを記憶するための領域としての学習モデル記憶部220が予め用意されている。 The work process discriminating device 1 of the present embodiment includes a data acquisition unit 110, a learning unit 106, and a display unit 120, similarly to the work process discriminating device 1 according to the first embodiment. Further, the RAM 13 to the non-volatile memory 14 of the work process determination device 1 are provided with an acquisition data storage unit 200 as an area for storing data acquired from the input device 71, the external device 72, the control device 3, and the like. ing. Further, the RAM 103 to the non-volatile memory 104 of the machine learning device included in the work process discriminating device 1 are provided with a learning model storage unit 220 as an area for storing the learning model created by the learning unit 106 in advance.

本実施形態によるデータ取得部110は、作業者による制御装置3の操作履歴情報、センサ6により検出された産業機械4の機械周辺情報等のデータを取得する。また、本実施形態によるデータ取得部110は、入力装置71から、制御装置3の操作履歴情報、センサ6により検出された産業機械4の機械周辺情報等のデータに対する作業工程の区切りに係る情報を取得する。データ取得部110が取得する作業工程の区切りに係る情報には、作業工程の区切りとする時刻情報を含んでいても良い。また、データ取得部110が取得する作業工程の区切りに係る情報には、作業工程における作業内容を示す情報を含んでいても良い。データ取得部110が取得した作業工程の区切りにかかる情報は、操作履歴情報や機械周辺情報等のデータに関連付けて、取得データ記憶部200に記憶される。 The data acquisition unit 110 according to the present embodiment acquires data such as operation history information of the control device 3 by the operator and machine peripheral information of the industrial machine 4 detected by the sensor 6. Further, the data acquisition unit 110 according to the present embodiment outputs information related to the division of the work process from the input device 71 to the data such as the operation history information of the control device 3 and the machine peripheral information of the industrial machine 4 detected by the sensor 6. get. The information related to the work process delimiter acquired by the data acquisition unit 110 may include time information used as the work process delimiter. Further, the information related to the division of the work process acquired by the data acquisition unit 110 may include information indicating the work content in the work process. The information related to the division of the work process acquired by the data acquisition unit 110 is stored in the acquisition data storage unit 200 in association with data such as operation history information and machine peripheral information.

本実施形態による学習部106は、データ取得部110が取得し、取得データ記憶部200に記憶された操作履歴情報、機械周辺情報等のデータ、及び作業工程の区切りに係る情報に基づく教師あり学習を行う。学習部106は、教師あり学習を行うことで、操作履歴情報及び機械周辺情報と、作業工程の区切りとの間の相関性を学習した学習モデルを生成し、学習モデル記憶部220に記憶する。本実施形態による学習部106は、作業抽出部107、特徴抽出部108、評価式作成部109を備える。 The learning unit 106 according to the present embodiment is supervised learning based on data such as operation history information, machine peripheral information, etc. acquired by the data acquisition unit 110 and stored in the acquired data storage unit 200, and information related to division of work processes. I do. The learning unit 106 generates a learning model that learns the correlation between the operation history information and the machine peripheral information and the division of the work process by performing supervised learning, and stores it in the learning model storage unit 220. The learning unit 106 according to the present embodiment includes a work extraction unit 107, a feature extraction unit 108, and an evaluation formula creation unit 109.

本実施形態による作業抽出部107は、取得データ記憶部200に記憶されたデータを分析し、操作履歴情報や機械周辺情報等のデータで示される作業を抽出する。本実施形態による作業抽出部107は、作業工程の区切りに係る情報と関連付けられている操作履歴情報や機械周辺情報等のデータについて、第1実施形態による作業抽出部107と同様の処理によりベクトルデータの作成をすることで、作業の抽出を行う。 The work extraction unit 107 according to the present embodiment analyzes the data stored in the acquired data storage unit 200, and extracts the work indicated by the data such as the operation history information and the machine peripheral information. The work extraction unit 107 according to the present embodiment performs vector data for data such as operation history information and machine peripheral information associated with information related to the division of work processes by the same processing as the work extraction unit 107 according to the first embodiment. By creating, work is extracted.

本実施形態による特徴抽出部108は、作業抽出部107が作成したベクトルデータから、それぞれの作業の特徴を抽出する。本実施形態による特徴抽出部108が作業の特徴を抽出するベクトルデータには、作業工程の区切りに係る情報が関連付けられている。本実施形態による特徴抽出部108は、同じ作業内容の作業工程について、その作業工程の区切りの前後で変化があったベクトルデータの要素値を、作業工程を区切る特徴として抽出する。 The feature extraction unit 108 according to the present embodiment extracts the features of each work from the vector data created by the work extraction unit 107. Information related to the division of the work process is associated with the vector data from which the feature extraction unit 108 according to the present embodiment extracts the work feature. The feature extraction unit 108 according to the present embodiment extracts the element values of the vector data that have changed before and after the division of the work process as the feature that divides the work process for the work process of the same work content.

評価式作成部109は、特徴抽出部108が抽出した作業工程を区切る特徴に基づいて、作業工程を区切る作業に関する評価式を作成する。本実施形態による評価式作成部109は、第1実施形態による評価式作成部109と同様の機能を備える。 The evaluation formula creation unit 109 creates an evaluation formula for the work that divides the work process based on the feature that divides the work process extracted by the feature extraction unit 108. The evaluation formula creating unit 109 according to the present embodiment has the same function as the evaluation formula creating unit 109 according to the first embodiment.

表示部120は、特徴抽出部108が作成したクラスタや、評価式作成部109が作成した評価式を表示装置70に表示する。表示部120が表示した評価式等については、例えば入力装置71の操作に基づいて修正等を加えることができるようにしても良い。 The display unit 120 displays the cluster created by the feature extraction unit 108 and the evaluation formula created by the evaluation formula creation unit 109 on the display device 70. The evaluation formula or the like displayed by the display unit 120 may be modified or the like based on the operation of the input device 71, for example.

上記構成を備えた本実施形態による作業工程判別装置1は、収集された操作履歴情報や機械周辺情報等のデータに対して、例えば作業工程の管理者が作業工程に係る情報を入力する。そして、入力された作業工程にかかる情報を用いて、操作履歴情報及び機械周辺情報等のデータを分析し、作業工程の区切りを判定するための評価式を学習モデルとして作成する。また、管理者により入力された作業工程にかかる情報を用いるため、手間はかかるものの第1実施形態による作業工程判別装置1が作成する学習モデルと比較して、より制度の高い学習モデルを作成できることが期待される。この評価式を用いることで、産業機械が加工運転されていない場合であっても、作業者の手をわずらわせること無く作業者の作業工程の区切りを自動的に判別することが可能となる。 The work process determination device 1 according to the present embodiment having the above configuration inputs information related to the work process, for example, to the collected data such as operation history information and machine peripheral information. Then, using the input information related to the work process, data such as operation history information and machine peripheral information is analyzed, and an evaluation formula for determining the division of the work process is created as a learning model. In addition, since the information related to the work process input by the administrator is used, it is possible to create a learning model with a higher system than the learning model created by the work process discriminating device 1 according to the first embodiment, although it takes time and effort. There is expected. By using this evaluation formula, even when the industrial machine is not being processed, it is possible to automatically determine the division of the worker's work process without bothering the worker's hands. Become.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例のみに限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。
例えば、上記した実施形態では作業工程の判別に必要な構成を1つの作業工程判別装置1上に実装した例を示したが、本発明は、図9に例示されるように、ネットワークを介して相互に接続された複数の装置上に作業工程の判別に必要とされる構成を分散して配置した作業工程判別システム500として構成しても良い。図9の例では、クラウドサーバ8の上に学習部106と学習モデル記憶部220を配置し、フォグコンピュータ7上に作業工程判別部112を配置している。なお、図示はしていないがクラウドサーバ8,フォグコンピュータ7はそれぞれデータ取得部110を備えている。学習部106は、ネットワークを介して多くの現場に設置されている制御装置3から操作履歴情報及び機械周辺情報等のデータを収集し、収集した大量のデータに基づいて学習モデルを生成することができる。また、作業工程判別部112は、ネットワークを介してクラウドサーバ8により共有される学習モデルを取得し、各制御装置3での作業工程を判別することが可能となる。なお、各機能をどのように分散配置するのかについては、図9の例に限定されない。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the examples of the above-described embodiments, and can be implemented in various embodiments by making appropriate changes.
For example, in the above-described embodiment, an example in which the configuration required for discriminating the work process is mounted on one work process discriminating device 1 is shown, but the present invention shows the present invention via a network as illustrated in FIG. The work process discriminating system 500 may be configured in which the configurations required for discriminating the work process are distributed and arranged on a plurality of interconnected devices. In the example of FIG. 9, the learning unit 106 and the learning model storage unit 220 are arranged on the cloud server 8, and the work process determination unit 112 is arranged on the fog computer 7. Although not shown, the cloud server 8 and the fog computer 7 each include a data acquisition unit 110. The learning unit 106 can collect data such as operation history information and machine peripheral information from control devices 3 installed at many sites via a network, and generate a learning model based on the large amount of collected data. it can. Further, the work process determination unit 112 can acquire a learning model shared by the cloud server 8 via the network and determine the work process in each control device 3. The method of arranging the functions in a distributed manner is not limited to the example of FIG.

1 作業工程判別装置
3 制御装置
4 産業機械
5 ネットワーク
6 センサ
7 フォグコンピュータ
8 クラウドサーバ
9 セル
11 CPU
12 ROM
13 RAM
14 不揮発性メモリ
15,17,18,20 インタフェース
22 バス
70 表示装置
71 入力装置
72 外部機器
100 機械学習装置
101 プロセッサ
102 ROM
103 RAM
104 不揮発性メモリ
106 学習部
107 作業抽出部
108 特徴抽出部
109 評価式作成部
112 作業工程判別部
110 データ取得部
200 取得データ記憶部
210 作業工程ルール記憶部
220 学習モデル記憶部
1 Work process discriminator 3 Control device 4 Industrial machinery 5 Network 6 Sensor 7 Fog computer 8 Cloud server 9 Cell 11 CPU
12 ROM
13 RAM
14 Non-volatile memory 15, 17, 18, 20 Interface 22 Bus 70 Display device 71 Input device 72 External device 100 Machine learning device 101 Processor 102 ROM
103 RAM
104 Non-volatile memory 106 Learning unit 107 Work extraction unit 108 Feature extraction unit 109 Evaluation formula creation unit 112 Work process discrimination unit 110 Data acquisition unit 200 Acquisition data storage unit 210 Work process rule storage unit 220 Learning model storage unit

Claims (8)

産業機械を制御する制御装置を用いた作業における作業工程を判別する作業工程判別装置であって、
前記制御装置の操作履歴情報及び前記産業機械の周辺状態をセンサで検出した機械周辺情報の少なくともいずれかを含むデータを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部が取得したデータを分析して、操作履歴情報及び機械周辺情報の少なくともいずれかと、前記作業工程の区切りとに係る機械学習の処理を実行する機械学習装置と、
を備えた作業工程判別装置。
It is a work process discriminating device that discriminates the work process in the work using the control device that controls the industrial machine.
A data acquisition unit that acquires data including at least one of the operation history information of the control device and the machine peripheral information detected by the sensor in the peripheral state of the industrial machine.
A machine learning device that analyzes the data acquired by the data acquisition unit and executes machine learning processing related to at least one of the operation history information and the machine peripheral information and the division of the work process.
Work process discriminating device equipped with.
前記機械学習装置は、
前記データ取得部が取得したデータを分析して、操作履歴情報及び機械周辺情報の少なくともいずれかと、前記作業工程の区切りとの間の相関性を学習した学習モデルを生成する学習部を備える、
請求項1に記載の作業工程判別装置。
The machine learning device
A learning unit that analyzes the data acquired by the data acquisition unit and generates a learning model that learns the correlation between at least one of the operation history information and the machine peripheral information and the division of the work process.
The work process discriminating device according to claim 1.
前記学習部は、前記データ取得部が取得したデータを用いた教師なし学習を行い、操作履歴情報及び機械周辺情報の少なくともいずれかと、前記作業工程の区切りとの間の相関性を学習した学習モデルを生成する、
請求項2に記載の作業工程判別装置。
The learning unit performs unsupervised learning using the data acquired by the data acquisition unit, and learns the correlation between at least one of the operation history information and the machine peripheral information and the division of the work process. To generate,
The work process discriminating device according to claim 2.
前記学習部は、
前記データ取得部が取得したデータから前記作業に係るデータを抽出する作業抽出部と、
前記作業に係るデータをクラスタ分析して、前記作業工程の区切りの特徴を抽出する特徴抽出部と、
前記作業工程の区切りの特徴に基づいて評価式を作成する評価式作成部と、
を備える請求項3に記載の作業工程判別装置。
The learning unit
A work extraction unit that extracts data related to the work from the data acquired by the data acquisition unit, and a work extraction unit.
A feature extraction unit that performs cluster analysis of data related to the work and extracts the characteristics of the division of the work process.
An evaluation formula creation unit that creates an evaluation formula based on the characteristics of the division of the work process,
The work process discriminating device according to claim 3.
前記データ取得部は、更に前記作業工程の区切りに係る情報を取得し、
前記学習部は、前記データ取得部が取得したデータを用いた教師あり学習を行い、操作履歴情報及び機械周辺情報の少なくともいずれかと、前記作業工程の区切りとの間の相関性を学習した学習モデルを生成する、
請求項2に記載の作業工程判別装置。
The data acquisition unit further acquires information related to the division of the work process, and obtains information.
The learning unit performs supervised learning using the data acquired by the data acquisition unit, and learns the correlation between at least one of the operation history information and the machine peripheral information and the division of the work process. To generate,
The work process discriminating device according to claim 2.
前記学習部は、
前記データ取得部が取得したデータから前記作業に係るデータを抽出する作業抽出部と、
前記作業に係るデータから前記作業工程の区切りの特徴を抽出する特徴抽出部と、
前記作業工程の区切りの特徴に基づいて評価式を作成する評価式作成部と、
を備える請求項5に記載の作業工程判別装置。
The learning unit
A work extraction unit that extracts data related to the work from the data acquired by the data acquisition unit, and a work extraction unit.
A feature extraction unit that extracts the features of the division of the work process from the data related to the work, and
An evaluation formula creation unit that creates an evaluation formula based on the characteristics of the division of the work process,
The work process discriminating device according to claim 5.
前記機械学習装置は、
操作履歴情報及び機械周辺情報の少なくともいずれかと、前記作業工程の区切りとの間の相関性を学習した学習モデルを記憶する学習モデル記憶部と、
データ取得部が取得したデータに基づいて、前記学習モデル記憶部に記憶されている学習モデルを用いた前記作業工程の区切りの判別処理を実行する作業工程判別部と、
を備える請求項1に記載の作業工程判別装置。
The machine learning device
A learning model storage unit that stores a learning model that has learned the correlation between at least one of the operation history information and the machine peripheral information and the division of the work process.
Based on the data acquired by the data acquisition unit, the work process determination unit that executes the determination process of the division of the work process using the learning model stored in the learning model storage unit, and the work process determination unit.
The work process discriminating device according to claim 1.
産業機械を制御する制御装置を用いた作業における作業工程を判別する作業工程判別システムであって、
前記制御装置の操作履歴情報及び前記産業機械の周辺状態をセンサで検出した機械周辺情報の少なくともいずれかを含むデータを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部が取得したデータを分析して、操作履歴情報及び機械周辺情報の少なくともいずれかと、前記作業工程の区切りとに係る機械学習の処理を実行する機械学習装置と、
を備えた作業工程判別システム。
It is a work process discrimination system that discriminates the work process in the work using the control device that controls the industrial machine.
A data acquisition unit that acquires data including at least one of the operation history information of the control device and the machine peripheral information detected by the sensor in the peripheral state of the industrial machine.
A machine learning device that analyzes the data acquired by the data acquisition unit and executes machine learning processing related to at least one of the operation history information and the machine peripheral information and the division of the work process.
Work process discrimination system equipped with.
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