JP6512452B2 - 調整作業支援システム - Google Patents
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Description
本発明は、調整作業支援システムに関するものである。
複合機などの電子機器を製造する際に、組立完了後に、電子機器が適切に動作するように各種設定項目の設定値を調整する調整工程が製造ライン上で実施される。
このような調整工程における調整作業に従事する作業員には、所望の結果(印字位置などの印字品質)を得るために設定値を適切に変化させる技術が求められるため、熟練者のほうが望ましいが、熟練者以外の作業員でもそのような調整作業が行えることが好ましい。
ある作業支援システムでは、作業員の端末が、作業手順や作業指示を、作業員のヘッドマウントディスプレイに表示している(例えば特許文献1参照)。
上述のシステムでは、作業員に作業手順などを表示して作業支援を行うことは可能であるが、ウェアラブルデバイスを装着した複数の作業員が複数の電子機器に対して作業を行っている製造ラインにおいてある作業員による電子機器の調整作業を支援する場合、その作業員の作業対象となる電子機器を特定し、その電子機器から現時点の設定値を取得し、その現時点の設定値に基づいて調整作業の支援を行う必要がある。しかし、上述のシステムでは、固定的な作業手順や作業指示を単に作業員に提供しているだけであるので、各時点での電子機器の状態を反映させた調整作業の支援を行うことは困難である。
本発明は、上記の問題に鑑みてされたものであり、ウェアラブルデバイスを装着した各作業員に対して調整作業の支援を適切に行う調整作業支援システムを得ることを目的とする。
本発明に係る調整作業支援システムは、作業対象となる電子機器に対して調整作業を行う作業員に装着され、前記作業員に対して調整作業の作業支援情報を表示するウェアラブルデバイスと、前記ウェアラブルデバイスに対して、前記作業支援情報を提供する管理サーバーとを備える。そして、前記ウェアラブルデバイスは、近距離無線通信装置、ネットワークインターフェイスおよび表示装置を内蔵し、(a)前記近距離無線通信装置で前記電子機器から前記電子機器の識別情報を取得し、(b)取得した前記電子機器の識別情報を前記ネットワークインターフェイスで前記管理サーバーへ送信し、(c)取得した前記電子機器の識別情報に対応する前記電子機器の現時点での設定値を前記管理サーバーから受信し前記表示装置で前記作業員に対して表示し、(d)取得した前記電子機器の識別情報に対応する調整作業の作業支援情報を前記管理サーバーから受信し前記表示装置で前記作業員に対して表示し、前記管理サーバーは、(a)前記ウェアラブルデバイスから前記電子機器の識別情報を受信し、(b)受信した前記識別情報の前記電子機器から前記現時点の設定値を取得して前記ウェアラブルデバイスへ送信し、(c)過去の調整作業の履歴に基づいて、前記作業員による調整作業の結果に対応する新たな設定値の提案を含む前記作業支援情報を生成し、前記ウェアラブルデバイスへ送信する。
本発明によれば、ウェアラブルデバイスを装着した各作業員に対して調整作業の支援が適切に行われる。
本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る作業支援システムの構成を示すブロック図である。図1に示す作業支援システムでは、製造ライン1において作業員2が配置され、作業員2は、製造ライン1上で移動してくる、未完成の電子機器(例えば複合機などの画像形成装置) である作業対象物3に対して、割り当てられた工程(ここでは、調整工程)の作業を行う。
作業員2は、調整工程において作業対象物3に対して調整作業を行う。作業員2には、ウェアラブルデバイス11が装着され、作業員2に対して調整作業の作業支援情報を表示する。ここでは、作業支援情報は、調整作業としての設定値の変更の際に使用すべき新たな設定値の提案を含む。管理サーバー12は、ウェアラブルデバイス11に対して、その作業支援情報を提供する。
図2は、図1におけるウェアラブルデバイス11の構成を示すブロック図である。ウェアラブルデバイス11は、近距離無線通信装置21、ネットワークインターフェイス22、表示装置23、撮像装置24、マイクロフォン25、スピーカー26、およびコントローラー27を内蔵している。
近距離無線通信装置21は、ブルートゥース(登録商標)などの無線通信装置であって、作業対象物3との間で通信を行う。例えば近距離無線通信装置21は、低出力で1メートル程度の通信エリアを有し、複数の電子機器(作業対象物3)が製造ライン1上にある場合に、作業員2が近接し調整作業をする作業対象物3との間で、近距離無線通信装置21は、選択的に通信を確立する。
ネットワークインターフェイス22は、無線LAN(Local Area Network)インターフェイスであって、無線LANなどに接続されている。
表示装置23は、例えば透過型のヘッドマウントディスプレイである。
撮像装置24は、CCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子を備え、撮像画像の画像データを出力する。
マイクロフォン25は、作業員2の音声によるコマンド入力を検出する。スピーカー26は、作業員2に対して、警告音、音声による作業支援情報などを出力する。
コントローラー27は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、制御プログラムを実行するマイクロコンピューターなどであって、調整作業支援のためのデータ処理などを行う。
ここでは、ウェアラブルデバイス11は、ヘッドマウントタイプの一体型のデバイスであるが、例えばウェアラブルコンピューターとヘッドマウントディスプレイとを組み合わせたデバイスでもよい。
ウェアラブルデバイス11のコントローラー27は、(a)近距離無線通信装置21で作業対象物3から作業対象物3の識別情報を取得し、(b)取得した作業対象物3の識別情報をネットワークインターフェイス22で管理サーバー12へ送信し、(c)取得した識別情報に対応する作業対象物3の現時点での設定値を管理サーバー12から受信し表示装置23で作業員2に対して表示し、(d)取得した識別情報に対応する作業対象物3の調整作業の作業支援情報を管理サーバー12から受信し表示装置23で作業員2に対して表示する。
図3は、図1に示すシステムにおいて、ウェアラブルデバイス11によって作業員2の視界内に表示される現時点での設定値の一例を示す図である。図3に示すように、作業対象物3のマシン情報101および現時点の設定値102が表示され、作業員2は、これらの情報に基づいて、設定値変更作業に使用される新たな設定値を音声入力する。
図4は、図1に示すシステムにおいて、ウェアラブルデバイス11によって作業員2の視界内に表示される作業支援情報としての新たな設定値の提案の一例を示す図である。作業員2は、作業対象物3に対して設定値変更作業を1度行い、作業対象物3を操作して、設定値変更作業後の設定値でテスト印刷物111を印刷させ、そのテスト印刷物111を撮像装置24で撮像する。これにより、この撮像画像が管理サーバー12へ送信され、管理サーバー12から作業支援情報112(新たな設定値の提案)が受信され、図4に示すように表示される。作業員2は、この作業支援情報112を参考にして設定値変更作業を再度行う。
また、コントローラー27は、マイクロフォン25を使用して、作業員2の音声によるコマンド入力(新たな設定値の入力、設定値変更コマンドの入力など)を検出すると、そのコマンドに基づく要求を作業対象物3へ送信する。その際、コントローラー27は、その要求を、近距離無線通信装置21を使用して作業対象物3へ直接送信してもよいし、ネットワークインターフェイス22を使用して管理サーバー12を介して作業対象物3へ送信してもよい。
また、コントローラー27は、マイクロフォン25を使用して、作業員2の音声による撮像コマンド入力を検出すると、撮像装置24に撮像動作を実行させ、撮像画像の画像データを撮像装置24から取得する。
コントローラー27は、現時点の設定値(変更前の設定値)でのテスト印刷物および変更後の設定値でのテスト印刷物を撮像装置24で撮像し、現時点の設定値でのテスト印刷物の撮像画像および変更後の設定値でのテスト印刷物の撮像画像を変更前画像および変更後画像としてそれぞれ示す画像データを、ネットワークインターフェイス22を使用して管理サーバー12へ送信する。
なお、作業対象物3は、物理的な組立工程が完了した後の状態となっており、基本的な動作を実行できる状態となっている。そのため、最終的な調整工程では、作業対象物3の内蔵するネットワークインターフェイス、近距離無線通信装置などを使用して、ウェアラブルデバイス11および管理サーバー12は、作業対象物3との間でデータ通信を行うことができる。
さらに、作業員2のウェアラブルデバイス11との間で無線LANなどを介してデータ通信可能な管理サーバー12が設けられている。なお、製造ライン1に複数の作業員2が配置され複数の作業員2に複数のウェアラブルデバイス11がそれぞれ装着される場合、管理サーバー12は、その複数のウェアラブルデバイス11との間でデータ通信可能である。なお、管理サーバー12は、製造ライン1の周辺に配置されていてもよいし、遠隔に配置されていてもよい。
図5は、図1における管理サーバー12の構成を示すブロック図である。
管理サーバー12は、例えば、オペレーティングシステム、サーバープログラムなどをインストールされたネットワーク通信機能を有するサーバーコンピューターである。
管理サーバー12は、通信装置31と、記憶装置32と、演算処理装置33を備える。
通信装置31は、ネットワークに接続され、そのネットワークを介して他の装置(作業対象物3、ウェアラブルデバイス11など)と所定の通信プロトコルでデータ通信を行う装置である。通信装置31としては、ネットワークインターフェイス、モデムなどが使用される。
また、記憶装置32は、各種データやプログラムを格納可能な装置である。記憶装置52としては、不揮発性メモリー、ハードディスクドライブなどの不揮発性の大容量記憶媒体が使用される。記憶装置32には、設定変更履歴データ41が記憶される。
設定変更履歴データ41は、電子機器(作業対象物3)の各機種についての、複数の作業員による過去の調整作業の履歴を含む。過去の調整作業の履歴は、1回の調整工程における連続的な複数回の設定値変更作業のそれぞれについての、変更前の設定値、変更後の設定値、変更前後での設定値の差分、変更前での所定の調整項目についての基準値からのズレ、変更後での所定の調整項目についての基準値からのズレ、変更前後でのズレの差分などを含む。
つまり、所定の調整項目を基準値へ調整したい場合に、どの程度設定値を変更すると、調整項目の基準値からのズレがどの程度減少(増加)するかが、過去の調整作業の履歴として記録される。
また、演算処理装置33は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを有するコンピューターであり、記憶装置52、ROMなどからRAMへプログラムをロードし、そのプログラムをCPUで実行することにより、各種処理部として動作する。
ここでは、演算処理装置33により、図示せぬオペレーティングシステム、現設定値収集部51、現設定値提供部52、新設定値提案部53、設定変更結果収集部54などとして動作する。
現設定値収集部51は、通信装置31を使用してネットワークを介して、ウェアラブルデバイス11から作業対象物3の識別情報を受信し、受信した識別情報の作業対象物3から現時点の設定値を取得する。
現設定値提供部52は、通信装置31を使用してネットワークを介して、ウェアラブルデバイス11へ作業対象物3の現時点の設定値を送信する。
新設定値提案部53は、設定変更履歴データ41における過去の調整作業の履歴に基づいて、設定値変更作業に使用すべき新たな設定値の提案を含む作業支援情報を生成し、ウェアラブルデバイス11へ送信する。
具体的には、新設定値提案部53は、(a)通信装置31を使用してネットワークを介して、上述の変更前画像および変更後画像の画像データをウェアラブルデバイス11から受信し、(b)受信した画像データに基づいて、変更前画像における所定の調整項目の値を特定し、特定した調整項目の値の、現時点の設定値での所定の調整項目の基準値からのズレを第1のズレとして特定し、(c)受信した画像データに基づいて、変更後画像における所定の調整項目の値を特定し、特定した調整項目の値の、現時点の設定値での所定の調整項目の基準値からのズレを第2のズレとして特定し、(d)上述の過去の調整作業の履歴に基づいて、変更前の設定値、変更後の設定値、変更前後での設定値の差分、第1のズレ、第2のズレ、および第1のズレと第2のズレとの差分に対応する新たな設定値の提案を含む作業支援情報を生成し、ウェアラブルデバイス11へ送信する。
ここで、所定の調整項目は、印字位置または印字色である。
印字位置は、印刷用紙内におけるテストパターンの位置である。所定の調整項目が印字位置である場合、設定項目としては、例えば、印刷用紙の搬送速度、LSU(Laser Scanning Unit)の同期信号(BD信号)からのマージンなどがある。所定の調整項目が印字位置である場合、テストパターンについての主走査方向および副走査方向の位置のズレが上述の第1および第2のズレとして検出される。なお、第1および第2のズレの量は、規定の印刷用紙のサイズに対する比により求められる。
また、印字色は、印刷用紙上のテストパターンの色(例えばRGB色)である。所定の調整項目が印字色である場合、設定項目としては、例えば、各トナー色の濃度などがある。所定の調整項目が印字色である場合、テストパターンについての色のズレ(例えば基準色からの色差)が上述の第1および第2のズレとして検出される。
さらに具体的には、新設定値提案部53は、設定変更履歴データ41における過去の調整作業の履歴とウェアラブルデバイス11から受信した上述の画像データ(つまり、変更前画像および変更後画像)との間で、(a)変更前の設定値、(b)変更後の設定値、(c)変更前後での設定値の差分、(d)第1のズレ、(e)第2のズレ、および(f)第1のズレと第2のズレとの差分がそれぞれ所定の誤差の範囲内で互いに一致する設定値変更作業を、その過去の調整作業の履歴において特定し、1回の調整工程における、特定した設定値変更作業から最後の設定値変更作業までの変更前後での設定値の差分の総和を、新たな設定値の提案として含む作業支援情報を生成し、ウェアラブルデバイス11へ送信する。
例えば、変更前の設定値が1.0で変更後の設定値が1.2であり、変更前後での設定値の差分は0.2となり、ウェアラブルデバイス11からの変更前画像および変更後画像による印字位置の第1のズレが5ミリメートルで第2のズレが2ミリメートルであり、ズレの差分が−3ミリメートルである場合において、設定変更履歴データ41におけるある1回の調整工程についての過去の調整作業の履歴が、(0.7,1.0,0.3,11mm,5mm,−6mm)、(1.0,1.2,0.2,5mm,2mm,−3mm)、(1.2,1.3,0.1,2mm,1mm,−1mm)、および(1.3,1.4,0.1,1mm,0mm,−1mm)であるときには(変更前設定値,変更後設定値,設定値の差分,第1のズレ,第2のズレ,ズレの差分)、最後の設定作業後の設定値である1.4が、新たな設定値として提案される。なお、ここでは、説明のため、1つの設定値で説明しているが、実際には複数の設定値が適宜変更される。なお、提案すべき新たな設定値が設定変更履歴データ41に基づいて決定されない場合には、その旨がウェアラブルデバイス11に通知され作業員2に対して表示される。
設定変更結果収集部54は、1回の調整工程における連続的な複数回の設定値変更作業のそれぞれについての、(a)変更前の設定値、(b)変更後の設定値、(c)変更前後での設定値の差分、(d)上述の第1のズレ、(e)上述の第2のズレ、および(f)第1のズレと第2のズレとの差分を特定し、設定変更履歴データ41における過去の調整作業の履歴に追加する。
なお、変更後の設定値および変更前後での設定値の差分については、変更後の設定値は、作業対象物3またはウェアラブルデバイス11から取得され、変更前後での差分が特定される。
次に、上記調整作業支援システムの動作について説明する。図6は、図1に示す調整作業支援システムにおける管理サーバー12の動作について説明するフローチャートである。
まず、作業員2は、ウェアラブルデバイス11を装着し作業対象物3に接近する。これにより、ウェアラブルデバイス11は、近距離無線通信装置21で作業対象物3から識別情報を取得し、ネットワークインターフェイス22で管理サーバー12へ送信する。管理サーバー12は、その識別情報を受信すると、その識別情報の電子機器(作業対象物3)を特定し、特定した作業対象物3から現時点での設定値を取得する(ステップS1)。
そして、管理サーバー12は、取得された現時点での設定値を、その識別情報を送信してきたウェアラブルデバイス11へ送信する(ステップS2)。
ウェアラブルデバイス11は、管理サーバー12から、作業対象物3の現時点での設定値を受信すると、例えば図3に示すように、表示装置23で作業員2に対して表示する。
作業員2は、作業対象物3を操作して、現時点での設定値でテスト印刷物を印刷させ、ウェアラブルデバイス11でそのテスト印刷物を撮像する。ウェアラブルデバイス11は、その撮像画像(つまり、変更前画像)の画像データを管理サーバー12へ送信する。管理サーバー12は、その変更前画像の画像データを受信し保持する(ステップS3)。
その後、作業員2は、ウェアラブルデバイス11に、新たな設定値を音声入力すると、その設定値で作業対象物3の設定値が更新される。そして、管理サーバー12は、その新たな設定値(つまり、変更後の設定値)を特定する(ステップS4)。
設定値の変更後、作業員2は、作業対象物3を操作して、変更後の設定値でテスト印刷物を印刷させ、ウェアラブルデバイス11でそのテスト印刷物を撮像する。ウェアラブルデバイス11は、その撮像画像(つまり、変更後画像)の画像データを管理サーバー12へ送信する。管理サーバー12は、その変更後画像の画像データを受信し保持する(ステップS5)。
そして、管理サーバー12は、(a)変更前の設定値、(b)変更後の設定値、(c)変更前後での設定値の差分、(b)変更前の調整項目の基準値からのズレ(第1のズレ)、(c)変更後前の調整項目の基準値からのズレ(第2のズレ)、および(d)それらのズレの差分を特定し、設定変更履歴データ41を参照して、それらの値に基づいて、提案すべき新たな設定値を決定し、決定した設定値を含む作業支援情報をウェアラブルデバイス11へ送信する(ステップS6)。ウェアラブルデバイス11は、その作業支援情報を受信し表示装置23で作業員2に対して表示する。作業員2は、この作業支援情報(つまり、新たな設定値の提案)を参考にして、設定値変更作業を再度行う。このようにすることで、過去の設定値変更作業に基づいて効果的な設定値が提案されるため、設定値変更作業の回数を減らすことができる。
また、管理サーバー12は、変更前後での設定値の差分、および変更前後での調整項目の基準値からのズレの差分を1つのレコードとして設定変更履歴データ41に追加する(ステップS7)。これにより、設定値変更作業の履歴が蓄積されていき、効果的な設定変更が提案される。
以上のように、上記実施の形態によれば、ウェアラブルデバイス11は、近距離無線通信装置21、ネットワークインターフェイス22および表示装置23を内蔵し、(a)近距離無線通信装置21で作業対象物3から作業対象物3の識別情報を取得し、(b)取得した作業対象物3の識別情報をネットワークインターフェイス22で管理サーバー12へ送信し、(c)取得した作業対象物3の識別情報に対応する作業対象物3の現時点での設定値を管理サーバー12から受信し表示装置23で作業員2に対して表示し、(d)取得した作業対象物3の識別情報に対応する調整作業の作業支援情報を管理サーバー12から受信し表示装置23で作業員2に対して表示し、管理サーバー12は、(a)ウェアラブルデバイス11から作業対象物3の識別情報を受信し、(b)受信した識別情報の作業対象物3から現時点の設定値を取得してウェアラブルデバイス11へ送信し、(c)過去の調整作業の履歴に基づいて、作業員2による調整作業の結果に対応する新たな設定値の提案を含む作業支援情報を生成し、ウェアラブルデバイス11へ送信する。
これにより、ウェアラブルデバイス11を装着した各作業員2に対して調整作業の支援が適切に行われる。
なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。
本発明は、例えば、製造ラインでの調整工程における調整作業の支援に適用可能である。
11 ウェアラブルデバイス
12 管理サーバー
21 近距離無線通信装置
22 ネットワークインターフェイス
23 表示装置
12 管理サーバー
21 近距離無線通信装置
22 ネットワークインターフェイス
23 表示装置
Claims (4)
- 作業対象となる電子機器に対して調整作業を行う作業員に装着され、前記作業員に対して調整作業の作業支援情報を表示するウェアラブルデバイスと、
前記ウェアラブルデバイスに対して、前記作業支援情報を提供する管理サーバーとを備え、
前記ウェアラブルデバイスは、近距離無線通信装置、ネットワークインターフェイスおよび表示装置を内蔵し、(a)前記近距離無線通信装置で前記電子機器から前記電子機器の識別情報を取得し、(b)取得した前記電子機器の識別情報を前記ネットワークインターフェイスで前記管理サーバーへ送信し、(c)取得した前記電子機器の識別情報に対応する前記電子機器の現時点での設定値を前記管理サーバーから受信し前記表示装置で前記作業員に対して表示し、(d)取得した前記電子機器の識別情報に対応する調整作業の作業支援情報を前記管理サーバーから受信し前記表示装置で前記作業員に対して表示し、
前記管理サーバーは、(a)前記ウェアラブルデバイスから前記電子機器の識別情報を受信し、(b)受信した前記識別情報の前記電子機器から前記現時点の設定値を取得して前記ウェアラブルデバイスへ送信し、(c)過去の調整作業の履歴に基づいて、前記作業員による調整作業の結果に対応する新たな設定値の提案を含む前記作業支援情報を生成し、前記ウェアラブルデバイスへ送信すること、
を特徴とする調整作業支援システム。 - 前記ウェアラブルデバイスは、撮像装置をさらに内蔵し、前記現時点の設定値でのテスト印刷物および変更後の設定値でのテスト印刷物を前記撮像装置で撮像し、前記現時点の設定値でのテスト印刷物の撮像画像および変更後の設定値でのテスト印刷物の撮像画像を変更前画像および変更後画像としてそれぞれ示す画像データを前記管理サーバーへ送信し、
前記管理サーバーは、(a)前記画像データを受信し、(b)前記画像データに基づいて、前記変更前画像における所定の調整項目の値を特定し、特定した前記調整項目の値の、前記現時点の設定値での前記所定の調整項目の基準値からのズレを第1のズレとして特定し、(c)前記画像データに基づいて、前記変更後画像における所定の調整項目の値を特定し、特定した前記調整項目の値の、前記現時点の設定値での前記所定の調整項目の基準値からのズレを第2のズレとして特定し、(d)前記過去の調整作業の履歴に基づいて、変更前の前記設定値、変更後の前記設定値、変更前後での前記設定値の差分、前記第1のズレ、前記第2のズレ、および前記第1のズレと前記第2のズレとの差分に対応する新たな設定値の提案を含む前記作業支援情報を生成し、前記ウェアラブルデバイスへ送信すること、
を特徴とする請求項1記載の調整作業支援システム。 - 前記所定の調整項目は、印字位置または印字色であることを特徴とする請求項2記載の調整作業支援システム。
- 前記過去の調整作業の履歴は、1回の調整工程における連続的な複数回の設定値変更作業のそれぞれについての変更前後での前記設定値の差分、および前記第1のズレと前記第2のズレとの差分を含み、
前記管理サーバーは、前記過去の調整作業の履歴と前記ウェアラブルデバイスからの前記画像データとの間で前記変更前後での前記設定値の差分および前記第1のズレと前記第2のズレとの差分が所定の誤差の範囲内で互いに一致する前記設定値変更作業を、前記過去の調整作業の履歴において特定し、前記1回の調整工程における、特定した前記設定値変更作業から最後の前記設定値変更作業までの前記変更前後での設定値の差分の総和を前記新たな設定値の提案として含む前記作業支援情報を生成し、前記ウェアラブルデバイスへ送信すること、
を特徴とする請求項2または請求項3記載の調整作業支援システム。
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