JP7234787B2 - 作業分析装置、作業分析方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、作業分析装置、作業分析方法およびプログラムに関する。

従来のライン生産方式は、単一製品の大量生産には適しているが、多品種の少量生産への対応が困難な場合がある。このため、多品種少量生産に適したセル生産方式の普及が進んでいる。セル生産方式は、1人または少数の作業者が、部品や工具をＵ字型などに配置
したセルと呼ばれるラインで製品の組立を完成させる生産方式である。

セル生産方式による生産工程での問題点を抽出して改善するため、撮像映像で人を追跡し、各工程における作業者の作業時間および移動量などを分析する技術や、作業者の動線を自動的に記録する技術が提案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。

特開２０１８－０７３１７６号公報 特開２０１８－０１０３６６号公報

しかしながら、作業者の動線を分析しても、例えばＵ字型のセルラインでは、各セルに囲まれた移動領域における作業者の向きが分からず、どのセル（作業台）に対して作業をしているのか正確に把握されない場合がある。この場合、各セルで実施される工程の作業時間を正確に計測することが難しく、作業者による工程漏れを検出したり、セルの配置が適切であるかを評価したりすることは困難であった。

本発明は、一側面では、上述した課題を解決するためになされたものであり、セル生産方式において、作業者による作業の工程を、より正確に把握する技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一側面では以下の構成を採用する。

本発明の第一側面は、複数の工程を含む作業を分析する作業分析装置であって、作業領域の撮像画像を受信する受信部と、前記撮像画像を解析して、前記作業領域で作業をする作業者の位置および向きを検出する検出部と、前記作業者の位置および向きに基づいて、前記作業者が作業中の工程を判定する判定部と、前記工程ごとに作業時間を計測し、前記作業者が実施した作業の工程を示すタイムチャートを生成する生成部と、を備えることを特徴とする作業分析装置を提供する。

「作業領域」は、複数の工程を含む一連の作業を実施するための領域である。例えば、セル生産方式では、作業領域には、各工程に対応する作業台が工程順に配置され、各作業台にはそれぞれの工程で使用される部品および工具などが配置される。「撮像画像」は、例えば、広角カメラまたは魚眼カメラによって作業領域を撮像した画像である。「タイムチャート」は、作業者が実施した工程の順序および工程ごとの作業時間（以下、実績時間とも称される）を含むデータであり、表またはグラフなどの表示態様によりユーザに提示される。

上述の作業分析装置は、作業領域の撮像画像から作業者である人体を検出し、作業者の位置および向きに基づいて、作業者がどの工程を実施しているかをより正確に把握することができる。また、作業分析装置は、工程ごとの作業時間を計測することでタイムチャートを生成し、作業者による作業の工程を、より正確に把握することができる。

作業分析装置は、前記撮像画像を撮像し前記受信部に送信する撮像部を、さらに備えるものであってもよい。作業分析装置は、カメラ（撮像部）と一体として構成され、作業領域の全体を撮像可能な位置に設置される。このような作業分析装置は、簡易な装置により、作業領域での作業を分析することができる。

作業分析装置は、前記タイムチャートに含まれる工程を、基準となる作業に含まれる基準工程と対比し、前記基準工程に対応する作業台への部品の配置について、改善の要否を分析する配置分析部を、さらに備えるものであってもよい。タイムチャートは、作業者が実施した工程および作業時間の情報を示す。基準となる作業は、予め定められた工程の流れ（基準工程）である。作業領域における作業台は、基準工程に従って配置される。作業分析装置は、タイムチャートに含まれる工程と基準工程とを対比することで、作業者が実施した工程について、改善の要否を精度よく分析することができる。

前記配置分析部は、前記タイムチャートに含まれる工程の順序が、前記基準工程の順序と異なる場合に、前記部品の配置について改善を要すると分析するものであってもよい。配置分析部は、タイムチャートに含まれる工程の順序と基準工程の順序と対比する。配置分析部は、簡易な判定により、部品配置の改善要否を分析することができる。

前記配置分析部は、前記タイムチャートに含まれる工程間の遷移を点数化し、各工程間の遷移に対する点数の合計が所定の閾値以上である場合に、前記部品の配置について改善を要すると分析するものであってもよい。配置分析部は、タイムチャートに含まれる工程の順序と基準工程の順序とが異なる場合であっても、各工程間の遷移に対する点数の合計が所定の閾値未満である場合には、改善不要と分析する。このように、配置分析部は、タイムチャートに含まれる工程間の遷移を点数化することで、改善の要否を柔軟に分析することができる。

作業分析装置は、前記タイムチャートに含まれる工程の前記作業者による作業時間が、該工程に対して予め定められた標準時間に対し、所定の割合以上に短い場合、前記作業者による該工程の作業漏れであると分析する工程分析部を、さらに備えるものであってもよい。「標準時間」は、基準工程の各工程ごとに定められた標準の作業時間であり、基準となる作業に含まれる基準工程の情報とともに作業分析装置の補助記憶装置に記憶させておくことができる。作業者による工程の作業時間が、標準時間に対して所定の割合以上に短い場合、その工程は実施されていないことが想定される。この場合、工程分析部は、作業時間が所定の割合以上に短い工程を、作業漏れと分析することができる。工程分析部は、作業者の作業をより正確に把握することで、作業漏れを適切にユーザに提示することができる。

本発明の第二側面は、複数の工程を含む作業を分析する作業分析方法であって、作業領域の撮像画像を受信する受信ステップと、前記撮像画像を解析して、前記作業領域で作業をする作業者の位置および向きを検出する検出ステップと、前記作業者の位置および向きに基づいて、前記作業者が作業中の工程を判定する判定ステップと、前記作業中の工程ごとに作業時間を計測し、前記作業者が実施した作業のタイムチャートを生成する生成ステップと、を含むことを特徴とする作業分析方法を提供する。

本発明は、かかる方法を実現するためのプログラムやそのプログラムを非一時的に記録した記録媒体として捉えることもできる。なお、上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。

本発明によれば、セル生産方式における作業者の作業内容を、より正確に把握する技術を提供することができる。

図１は、本発明に係る作業分析装置の適用例を示す図である。 図２は、作業分析装置の機能構成を例示する図である。 図３は、作業分析処理を例示するフローチャートである。 図４は、作業者の向きの検出方法の例を説明する図である。 図５は、作業者の向きの検出方法の例を説明する図である。 図６は、作業中の工程の判定方法について説明する図である。 図７は、タイムチャートを表形式で示した例を示す図である。 図８は、タイムチャートをグラフ化した例を示す図である。 図９は、作業台への部品の配置分析の例を説明する図である。 図１０は、点数化による部品の配置分析の例を説明する図である。 図１１は、工程分析の例を説明する図である。

＜適用例＞
図１を参照して、本発明に係る作業分析装置の適用例を説明する。作業分析装置１は、作業領域の上方に設置されたカメラ２によって撮像された画像を、ネットワークを介して受信する。作業分析装置１は、受信した撮像画像から作業者の位置および体の向きを検出し、検出結果に基づいて作業者による作業工程の流れを示すタイムチャートを生成する。作業分析装置１は、生成したタイムチャートを基準となる作業のタイムチャート（基準工程）と対比することにより、例えば、作業台への部品の配置、および作業者による作業工程等が適切であるか否かを分析する。

作業分析装置１は、カメラ２による撮像画像を受信する。作業分析装置１は、撮像画像から人体を検出し、人体の位置および向きを検出する。作業分析装置１は、人体の位置および向きに基づいて、作業者の作業内容、すなわち複数の作業台（セル）のうち、どの作業台で作業をしているかを判定することができる。

作業分析装置１は、各作業台での作業時間を計測することにより、作業者による作業工程の流れを示すタイムチャートを生成することができる。作業分析装置１は、生成したタイムチャートを予め用意された基準のタイムチャートと対比することにより、作業台が適切に配置されているか、作業者による作業工程等が適切であるか等を分析する。作業分析装置１による分析結果は、ユーザに提示される。ユーザは、作業分析装置１による分析結果を、例えば、作業台の配置換え、作業台に置かれた部品の取り換え、基準のタイムチャートの見直しなどに利用することができる。

カメラ２は、作業領域を見下ろすように設置されてもよく、作業者の移動領域に向けて、作業台の周囲に設置されてもよい。カメラ２は、複数台、例えば作業台ごとに設置されてもよい。カメラ２は、作業領域における作業者の位置および体の向きが認識可能な範囲を撮像できればよく、例えば、広角カメラまたは魚眼カメラを用いることができる。

なお、作業分析装置１は、カメラ２（撮像部）と一体に構成されてもよい。また、撮像
画像における人体の検出処理等、作業分析装置１の処理の一部は、カメラ２で実行されてもよい。さらに、作業分析装置１による分析結果は、外部の装置に送信されユーザに提示されるようにしてもよい。

上述の作業分析装置１は、作業領域の撮像画像を解析して、作業者の位置および向きを検出する。作業分析装置１は、作業者の向きを検出することで、作業者がどの作業台に対して作業をしているか、すなわち、どの工程の作業を実施しているかを、より正確に把握することができる。また、作業分析装置１は、作業者による作業の工程の流れを示すタイムチャートをより正確に生成することができる。したがって、作業分析装置１は、作業台が適切に配置されているか、作業者による工程の流れが適切であるか等をより正確に分析することができる。

＜実施形態＞
（装置構成）
図１を参照して、実施形態に係る作業分析装置１のハードウェア構成の一例について説明する。作業分析装置１は、プロセッサ１０１、主記憶装置１０２、補助記憶装置１０３、通信インタフェース１０４、出力装置１０５を備える。プロセッサ１０１は、補助記憶装置１０３に記憶されたプログラムを主記憶装置１０２に読み出して実行することにより、図２で説明する各機能構成としての機能を実現する。通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０４は、有線又は無線通信を行うためのインタフェースである。出力装置１０５は、例えば、ディスプレイ等の出力を行うための装置である。

作業分析装置１は、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、タブレット端末、スマートフォンのような汎用的なコンピュータでもよいし、オンボードコンピュータのように組み込み型のコンピュータでもよい。ただし、一装置または全装置の機能は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなど専用のハードウェア装置によって実現されてもよい。

作業分析装置１は、有線（ＵＳＢケーブル、ＬＡＮケーブルなど）または無線（ＷｉＦｉなど）でカメラ２に接続され、カメラ２で撮影された画像データを受信する。カメラ２は、レンズを含む光学系および撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサ）を有する撮像装置である。

次に、図２を参照して、作業分析装置１の機能構成の一例について説明する。図２は、作業分析装置１の機能構成を例示する図である。作業分析装置１は、受信部１０、検出部１１、工程管理テーブル１２、判定部１３、タイムチャート生成部１４、配置分析部１５、工程分析部１６、出力部１７を含む。

受信部１０は、カメラ２から撮像画像を受信する機能を有する。受信部１０は、受信した撮像画像を検出部１１に引き渡す。受信部１０は、受信した撮像画像を補助記憶装置１０３に格納してもよい。

検出部１１は、カメラ２の撮像画像を解析し、作業者である人体を検出する機能を有する。検出部１１は、人体検出部１１Ａ、位置検出部１１Ｂ、向き検出部１１Ｃを含む。人体検出部１１Ａは、人体を検出するアルゴリズムを用いて、撮像画像から人体を検出する。位置検出部１１Ｂは、検出した人体の位置を検出する。人体の位置は、例えば、検出した人体を囲む矩形の中心の座標とすることができる。向き検出部１１Ｃは、検出した人体が、どの作業台に向いているかを検出する。向き検出部１１Ｃは、例えば、人体の撮像画像を教師データとするＡＩによって、または頭部と腕の位置関係等に基づいて作業者の向きを検出する。

工程管理テーブル１２は、各工程に関する情報を格納する。例えば、工程管理テーブル１２には、作業台の位置情報が、当該作業台に対応する工程と対応付けて格納される。作業台の位置情報は、カメラ２の設置位置に応じて予め算出し、工程管理テーブル１２に記憶しておくことができる。また、工程管理テーブル１２は、基準となる作業に関する情報を格納する。例えば、工程管理テーブル１２には、基準となる作業に含まれる基準工程の情報、および各基準工程の作業を実施する標準の作業時間（標準時間）が格納される。

判定部１３は、作業者がどの工程の作業を実施しているかを判定する機能を有する。判定部１３は、工程管理テーブル１２を参照し、検出部１１よって検出された人体（作業者）の位置および向きから、作業者が向き合っている作業台を特定し、作業者が実施している作業の工程を判定する。

タイムチャート生成部１４は、タイムチャートを生成する機能を有する。タイムチャート生成部１４は、判定部１３の判定結果に基づいて、作業者が実施している工程での作業時間を計測する。作業時間は、例えば、作業者が当該工程に対応する作業台にとどまっている撮像画像のフレーム数、およびフレームレートから算出可能である。タイムチャート生成部１４は、各工程での作業時間に基づいてタイムチャートを生成する。

配置分析部１５は、作業台への部品の配置が適切であるか否かを分析する機能を有する。配置分析部１５は、生成されたタイムチャートに含まれる工程（の流れ）を、基準工程（の流れ）と対比して、部品の配置が適切であるか否かを分析することができる。

工程分析部１６は、タイムチャートに含まれる工程（作業者が実施した工程）のうち、作業漏れの工程があるか否かを分析する機能を有する。タイムチャート生成部１４によって生成されたタイムチャートに含まれる工程を、基準となる作業に含まれる基準工程と対比することで、生成されたタイムチャートに作業漏れがないかを確認する。

出力部１７は、タイムチャート生成部１４が生成したタイムチャート、配置分析部１５および工程分析部１６による分析結果をディスプレイ等に表示させる機能を有する。出力部１７は、生成したタイムチャートおよび分析結果を外部装置に送信し、外部装置で表示させるようにしてもよい。

（作業分析処理）
図３に沿って作業分析処理の全体的な流れを説明する。図３は、作業分析処理を例示するフローチャートである。図３の作業分析処理は、作業者が一連の作業を実施している間、カメラ２から受信した撮像画像を順次解析し、作業者による作業が完了した後、タイムチャートを生成する例を示す。なお、タイムチャートは、作業者による作業が完了した後に生成される場合に限られず、撮像画像の受信および解析と並行して生成されてもよい。

ステップＳ２０では、受信部１０は、カメラ２から撮像画像を受信する。受信部１０は、受信した撮像画像を検出部１１に引き渡す。

ステップＳ２１では、検出部１１は、受信部１０から取り込んだ撮像画像から人体を検出し（人体検出部１１Ａ）、検出した人体の位置および向きを検出する。なお、人体検出にはどのようなアルゴリズムを用いてもよい。例えば、ＨｏＧやＨａａｒ－ｌｉｋｅなどの画像特徴とブースティングを組み合わせた識別器を用いてもよいし、ディープラーニング（例えば、Ｒ－ＣＮＮ、Ｆａｓｔ Ｒ－ＣＮＮ、ＹＯＬＯ、ＳＳＤなど）による人体認識を用いてもよい。

また、検出部１１（位置検出部１１Ｂ）は、検出した人体の撮像画像における位置を検
出する。人体の位置は、例えば、検出した人体を囲む矩形の中心の座標として特定することができる。この他、人体の位置は、例えば作業領域を格子状に分割し、どの領域に存在するかによって特定してもよい。

また、検出部１１（向き検出部１１Ｃ）は、検出した人体（作業者）の向きを検出する。ここで、図４および図５を参照して、作業者の向きを検出する方法について説明する。図４および図５は、作業者の向きの検出方法の例を説明する図である。

図４は、１台のカメラ２が作業領域を見下ろすように設置されている場合の例を示す。図４（Ａ）は、作業者を天井側から撮像した撮像画像のうち、作業者の周囲の画像である。向き検出部１１Ｃは、例えば、頭上側から撮像した人体の撮像画像を教師データとして学習したＣＮＮ等のＡＩによって作業者の向きを検出することができる。

また、図４（Ｂ）に示すように、向き検出部１１Ｃは、ｘ軸を基準とした顔の向きθ_ｆａｃｅおよび体の向きθ_ｂｏｄｙを、ＡＩによって個別に検出してもよい。この場合、向き検出部１１Ｃは、顔の向きθ_ｆａｃｅおよび体の向きθ_ｂｏｄｙに重み係数α、βを乗算し、以下の式１により算出した向きを、人体の向きと定義することができる。
θ＝αθ_ｆａｃｅ＋βθ_ｂｏｄｙ （０≦θ≦２π，α＋β＝１） …（式１）
例えばα＝β＝１／２とし、人体の向きは、顔の向きθ_ｆａｃｅと体の向きθ_ｂｏｄｙとの平均値としてもよい。また、α＝２／３、β＝１／３とし、顔の向きθ_ｆａｃｅを優先させて人体の向きを特定（検出）してもよい。

さらに、向き検出部１１Ｃは、頭部、腕、手の相互の位置関係に基づいて、人体の向きを検出してもよい。例えば、向き検出部１１Ｃは、頭部の中心から左右それぞれの手の先端に伸びる線分を２等分する線分の向きを、人体の向きとしてもよい。

図５は、複数台のカメラ２が、作業者の横側から撮像するように設置されている場合の例を示す。図５（Ａ）は、作業者を作業台に設置されたカメラ２により横側から撮像した撮像画像である。向き検出部１１Ｃは、例えば、作業者の横側から撮像した人体の撮像画像を教師データとして学習したＣＮＮ等のＡＩによって人体の向きを検出することができる。

また、図５（Ｂ）に示すように、向き検出部１１Ｃは、ｙ軸（カメラ２の正面）を基準とした顔の向きθ_ｆａｃｅおよび体の向きθ_ｂｏｄｙを、ＡＩによって個別に検出してもよい。この場合、向き検出部１１Ｃは、顔の向きθ_ｆａｃｅおよび体の向きθ_ｂｏｄｙに重み係数α、βを乗算し、以下の式２により算出した向きを、人体の向きと定義することができる。
θ＝αθ_ｆａｃｅ＋βθ_ｂｏｄｙ （－π／２≦θ≦π／２，α＋β＝１） …（式２）
図４の場合と同様に、αおよびβは、顔の向きθ_ｆａｃｅまたは体の向きθ_ｂｏｄｙの優先度に応じて適宜設定することができる。

さらに、向き検出部１１Ｃは、頭部、体、腕、手の相互の位置関係に基づいて、人体の向きを検出してもよい。例えば、向き検出部１１Ｃは、体に対する腕の角度に基づいて、人体の向きを推定してもよい。

図３のステップＳ２２では、判定部１３は、ステップＳ２１で検出した人体（作業者）が作業中の工程を判定する。ここで、図６により、作業中の工程の判定について説明する。作業中の工程は、作業者の位置または向きに基づいて判定することができる。

図６は、作業中の工程の判定方法について説明する図である。図６は、工程Ａ～Ｇを含む作業を実施するための作業領域を例示する。作業領域には、工程Ａ～Ｇのそれぞれに対応する作業台（以下、それぞれ作業台Ａ～Ｇのように記載する）が設置されている。作業台Ａ～Ｇに囲まれた領域は、作業者が作業中に移動する移動領域である。移動領域は、３つの移動領域ａ～ｃに分けられる。移動領域ａは、作業台Ｃ、作業台Ｄ、作業台Ｅに囲まれる領域である。移動領域ｂは、作業台Ｂと作業台Ｆとの間の領域である。移動領域ｃは、作業台Ａと作業台Ｇとの間の領域である。作業台Ａ～Ｇおよび移動領域ａ～ｃの位置情報は、予め工程管理テーブル１２に記憶されている。

判定部１３は、工程管理テーブル１２から移動領域ａ～ｃの位置情報を取得し、ステップＳ２１で検出した作業者の位置情報に基づいて、作業者がどの移動領域に存在するかを判定する。また、判定部１３は、工程管理テーブル１２から作業台Ａ～Ｇの位置情報を取得し、ステップＳ２１で検出した作業者の位置および向きの情報に基づいて、どの作業台に対して作業をしているかを判定することができる。すなわち、判定部１３は、作業者がどの工程の作業をしているかを判定することができる。また、判定部１３は、作業者が現在作業中の工程から次の工程に移ったタイミングを判定することができる。

判定部１３は、作業者が次の工程に移るまでの撮像画像のフレーム数をカウントすることにより、各工程の作業時間を算出することができる。判定部１３は、算出した各工程の作業時間を、補助記憶装置１０３に格納してもよい。

ステップＳ２３では、検出部１１（人体検出部１１Ａ）は、作業者による作業が完了したか否かを判定する。人体検出部１１Ａは、例えば、受信部１０から取り込んだ撮像画像から人体が検出されなかった場合に、作業者による作業が完了したと判定することができる。また、人体検出部１１Ａは、作業者が最後の工程を実施する作業台Ｇから、最初の工程を実施する作業台Ａに向きを変えた場合に、作業者による作業が完了したと判定してもよい。作業者による一連の作業が完了した場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２４に進む。作業者による作業が完了していない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、処理はステップＳ２０に戻る。ステップＳ２０に戻り、作業が完了するまでの間、受信部１０から取り込んだ撮像画像の各フレームに対し、ステップＳ２０からステップＳ２２までの処理が繰り返される。

ステップＳ２４では、タイムチャート生成部１４は、作業者が実施した工程の流れを示すタイムチャートを生成する。生成されたタイムチャートは、例えば、出力装置１０５であるディスプレイ等に表示される。ここで、図７および図８を用いて、タイムチャート生成部１４が生成するタイムチャートの例を説明する。図７および図８は、作業者Ｘおよび作業者Ｙが、工程Ａ～工程Ｇを含む作業を実施した場合のタイムチャートの例を示す。

図７は、タイムチャートを表形式で示した例を示す図である。表形式のタイムチャートＴ７０は、工程、標準時間、作業者Ｘ、作業者Ｙのフィールドを含む。工程フィールドは、各作業者が実施する作業に含まれる工程を示す。標準時間フィールドは、各工程の作業を実施するために想定される標準時間を示す。標準時間は、各工程の作業内容に応じて予め定められた時間であり、工程管理テーブル１２に格納されている。図７の例では、標準時間の単位は分である。作業者Ｘフィールドは、作業者Ｘが各工程の作業を実施するために要した時間を示す。作業者Ｙフィールドは、作業者Ｙが各工程の作業を実施するために要した時間を示す。作業者Ｘフィールドおよび作業者Ｙフィールドに示す時間の単位は分である。

作業者Ｘが工程Ｃ、Ｄに要した時間はいずれも２分である。工程Ｃ、Ｄの標準時間はいずれも３分である。作業者Ｘは、工程Ｃ、Ｄを標準時間よりも短い時間で実施しており、
作業者Ｘの工程Ｃ、Ｄに対応する欄は、点線で囲まれて強調表示される。これに対し、作業者Ｙが工程Ａ、Ｄに要した時間はそれぞれ５分、６分である。工程Ａ、Ｄの標準時間はいずれもそれぞれ２分、３分である。作業者Ｙは、工程Ａ、Ｄを標準時間よりも長い時間で実施しており、作業者Ｙの工程Ａ、Ｄに対応する欄は、二重線で囲まれて強調表示される。

タイムチャートＴ７０は、各作業者による各工程の作業時間が標準時間よりも短い場合、または長い場合、対応する欄を強調表示をすることができる。これにより、ユーザは各作業者の作業の遅れ等を容易に把握することができる。なお、強調表示は、点線または二重線で囲む場合に限られず、強調表示する欄の背景色を変えて強調することも可能である。

図８は、タイムチャートをグラフ化した例を示す図である。図８に示すタイムチャートＴ８０の縦軸は工程、横軸は時間である。図８のタイムチャートＴ８０は、図７で示す作業者Ｘおよび作業者Ｙの作業時間をグラフ化したものである。ユーザは、タイムチャートＴ８０により各作業者の作業全体にかかった作業時間を容易に把握することができる。

図３のステップＳ２５では、配置分析部１５は、各作業者のタイムチャートに基づいて、各作業台に置かれた部品の配置が適切であるか否かを分析する。また、工程分析部１６は、各作業者のタイムチャートを基準となる作業と対比し、作業者による作業の工程を分析する。工程分析部１６は、例えば、作業時間が短かった工程は実施されなかったと判定することで、工程漏れの分析をすることができる。

ここで、図９～図１１を用いて、配置分析部１５および工程分析部１６による分析方法の例を説明する。図９および図１０は、部品の配置分析の例を説明するための図である。また、図１１は、工程分析の例を説明するための図である。

図９は、作業台への部品の配置分析の例を説明する図である。図９の例では、配置分析部１５は、タイムチャートに含まれる工程の順序を、基準となる作業に含まれる基準工程の順序と対比することにより、各作業台に置かれる部品の配置を分析する。図９に示すタイムチャートＴ９０の縦軸は工程、横軸は時間である。また、基準となる作業の基準工程は、「基準工程：Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ｇ」であるものとする。

図９に示すタイムチャートＴ９０では、作業者が実施した実績工程は、「実績工程：Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｃ→Ｄ→Ｃ→Ｅ→Ｆ→Ｇ」となっている。工程Ｃから工程Ｅまで（図９のタイムチャートＴ９０において矩形で囲まれた部分）の工程は、基準工程と異なる。この場合、作業者は、工程Ｃで使用される部品が作業台Ｄに置かれているために、作業台Ｃと作業台Ｄとの間の移動を繰り返すことが考えられる。このように、作業者による実績工程の順序が基準工程の順序と異なる場合、配置分析部１５は、部品の配置について改善を要すると分析する。

図１０は、点数化による部品の配置分析の例を説明する図である。図１０は、各工程間を遷移する際の点数を示す。基準工程は、「基準工程：Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ」であるものとして説明する。基準工程の点数の合計（以下、スコアと称する）は、工程間を移動するごとに＋１が加算され、基準工程のスコア＝５となる。

以下の３つのパターンについてスコアを算出する。
パターン１：Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ スコア＝４
パターン２：Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ スコア＝６
パターン３：Ａ→Ｂ→Ｄ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ スコア＝８
図１０に示す点数に基づいて、各パターンのスコアを算出すると、パターン１は、基準工程と同じであるためスコア＝４となる。パターン２は、基準工程に加えて「（Ｂ）→Ｃ→Ｂ」の工程が発生しているためスコア＝６となる。パターン３は、基準工程に加えて「（Ｂ）→Ｄ→Ｂ」の工程が発生しているためスコア＝８となる。

配置分析部１５は、このように算出した実績工程のスコアが、所定の閾値以上である場合に、部品の配置について改善を要すると分析する。例えば、所定の閾値を７とした場合、配置分析部１５は、パターン１およびパターン２の実績工程を正常と判定し、パターン３の実績工程を要改善と判定することができる。

図１０で例示した工程間の遷移に対する加点の点数、および改善の要否を判定するための所定の閾値は、上記の例に限られない。例えば、工程間の遷移に対する加点の点数は、工程に対応する作業台間の距離に応じた点数としてもよい。また、所定の閾値は、一連の作業に含まれる工程の数に応じて増減させてもよい。

図１１は、工程分析の例を説明する図である。図１１に示す分析結果Ｔ１１０は、工程、標準時間、１回目、２回目のフィールドを含む。工程フィールドは、各作業者が実施する作業に含まれる工程を示す。標準時間フィールドは、各工程の作業を実施するために想定される標準時間を示す。標準時間は、各工程の作業内容に応じて予め定められた時間であり、工程管理テーブル１２に格納されている。図１１の例では、標準時間の単位は分である。１回目フィールドは、１回目の作業において各工程の実施に要した作業時間を示す。２回目フィールドは、２回目の作業において各工程の実施に要した作業時間を示す。１回目フィールドおよび２回目フィールドに示す時間の単位は分である。また、１回目フィールドおよび２回目フィールドは、作業時間とともに、標準時間に対する増減の割合を示す。工程分析部１６は、各工程の作業時間が、所定の割合以上、例えば８０％以上短い場合、作業者による当該工程の作業漏れであると分析することができる。

図１１の例では、２回目の作業における工程Ｂの作業時間は１であり、標準時間５と比較して８０％短くなっている。所定の割合を８０％とすると、工程分析部１６は、２回目の作業において、工程Ｂは作業漏れであると分析する。工程分析部１６は、作業漏れのほか、各工程の作業時間が所定の割合より長い場合、余分な作業が実施されたと分析することができる。

図３のステップＳ２６では、出力部１７は、ステップＳ２４で生成したタイムチャートおよびステップＳ２５で分析した結果を、作業分析装置１が備えるディスプレイ等に表示する。出力部１７は、ユーザの指示により、タイムチャートの表示と分析結果の表示とを切り替えるようにしてもよい。また、出力部１７は、ユーザの指示により、タイムチャートの表示態様（例えば、表形式、グラフ等の表示態様）を切り替えるようにしてもよい。

＜実施形態の作用効果＞
上記実施形態では、作業分析装置１は、作業者の位置および向きに基づいて、作業者がどの作業台に対して作業をしているか、すなわち、どの工程を実施しているかをより正確に把握することができる。

作業分析装置１は、タイムチャート生成部１４によってタイムチャートを生成する。配置分析部１５は、タイムチャートに含まれる工程を、基準となる作業の基準工程と対比することにより、部品の配置について改善要否を分析することができる。また、配置分析部１５は、タイムチャートで示される工程の流れを、工程間の遷移に対して設定された点数に基づいて点数化してもよい。配置分析部１５は、タイムチャートに含まれる工程間の遷移を点数化することで、改善の要否を柔軟に分析することができる。

工程分析部１６は、タイムチャートに含まれる工程の作業者による作業時間に基づいて作業漏れがあったか否かを、より正確に分析することができる。

＜その他＞
上記実施形態は、本発明の構成例を例示的に説明するものに過ぎない。本発明は上記の具体的な形態には限定されることはなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、図１０に示した加点の点数および所定の閾値、図１１で作業漏れを分析するための所定の割合などはいずれも説明のための例示にすぎない。図１０に示す加点の点数は、工程間の移動距離によって加点の点数を増減させてもよい。

また、上記実施形態では、生成したタイムチャートの表示態様として、図７に示す表形式および図８に示す折れ線グラフによる態様を例示したが、これに限られない。タイムチャートは、図７の表において行列を入れ替えた態様で表示してもよい。また、タイムチャートは、棒グラフ、円グラフ等の各種態様のグラフにより表示されてもよい。

＜付記１＞
（１）複数の工程を含む作業を分析する作業分析装置（１）であって、
作業領域の撮像画像を受信する受信部（１０）と、
前記撮像画像を解析して、前記作業領域で作業をする作業者の位置および向きを検出する検出部（１１）と、
前記作業者の位置および向きに基づいて、前記作業者が作業中の工程を判定する判定部（１３）と、
前記工程ごとに作業時間を計測し、前記作業者が実施した作業の工程を示すタイムチャートを生成する生成部（１４）と、
を備えることを特徴とする作業分析装置（１）。

（２）複数の工程を含む作業を分析する作業分析方法であって、
作業領域の撮像画像を受信する受信ステップ（Ｓ２０）と、
前記撮像画像を解析して、前記作業領域で作業をする作業者の位置および向きを検出する検出ステップ（Ｓ２１）と、
前記作業者の位置および向きに基づいて、前記作業者が作業中の工程を判定する判定ステップ（Ｓ２２）と、
前記作業中の工程ごとに作業時間を計測し、前記作業者が実施した作業のタイムチャートを生成する生成ステップ（Ｓ２３）と、
を含むことを特徴とする作業分析方法。

１：作業分析装置 １０１：プロセッサ １０２：主記憶装置
１０３：補助記憶装置 １０４：通信Ｉ／Ｆ １０５：出力装置
１０：受信部 １１：検出部 １１Ａ：人体検出部
１１Ｂ：位置検出部 １１Ｃ：向き検出部 １２：工程管理テーブル
１３：判定部 １４：タイムチャート生成部 １５：配置分析部
１６：工程分析部 １７：出力部 ２：カメラ

Claims (7)

1. 複数の工程を含む作業を分析する作業分析装置であって、
   作業領域の撮像画像を受信する受信部と、
   前記撮像画像を解析して、前記作業領域で作業をする作業者の位置および向きを検出する検出部と、
   前記作業者の位置および向きに基づいて、前記作業者が作業中の工程を判定する判定部と、
   前記工程ごとに作業時間を計測し、前記作業者が実施した作業の工程を示すタイムチャートを生成する生成部と、
   前記タイムチャートに含まれる工程を、基準となる作業に含まれる基準工程と対比し、前記基準工程に対応する作業台への部品の配置について、改善の要否を分析する配置分析部と、
   を備え、
   前記配置分析部は、前記タイムチャートに含まれる工程の順序が、前記基準工程の順序と異なる場合に、前記部品の配置について改善を要すると分析する
   ことを特徴とする作業分析装置。
2. 複数の工程を含む作業を分析する作業分析装置であって、
   作業領域の撮像画像を受信する受信部と、
   前記撮像画像を解析して、前記作業領域で作業をする作業者の位置および向きを検出する検出部と、
   前記作業者の位置および向きに基づいて、前記作業者が作業中の工程を判定する判定部と、
   前記工程ごとに作業時間を計測し、前記作業者が実施した作業の工程を示すタイムチャートを生成する生成部と、
   前記タイムチャートに含まれる工程を、基準となる作業に含まれる基準工程と対比し、前記基準工程に対応する作業台への部品の配置について、改善の要否を分析する配置分析部と、
   を備え、
   前記配置分析部は、前記タイムチャートに含まれる工程間の遷移を点数化し、各工程間の遷移に対する点数の合計が所定の閾値以上である場合に、前記部品の配置について改善
   を要すると分析する
   ことを特徴とする作業分析装置。
3. 前記撮像画像を撮像し前記受信部に送信する撮像部を、さらに備える
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の作業分析装置。
4. 前記タイムチャートに含まれる工程の前記作業者による作業時間が、該工程に対して予め定められた標準時間に対し、所定の割合以上に短い場合、前記作業者による該工程の作業漏れであると分析する工程分析部を、さらに備える
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の作業分析装置。
5. コンピュータが複数の工程を含む作業を分析する作業分析方法であって、
   作業領域の撮像画像を受信する受信ステップと、
   前記撮像画像を解析して、前記作業領域で作業をする作業者の位置および向きを検出する検出ステップと、
   前記作業者の位置および向きに基づいて、前記作業者が作業中の工程を判定する判定ステップと、
   前記工程ごとに作業時間を計測し、前記作業者が実施した作業の工程を示すタイムチャートを生成する生成ステップと、
   前記タイムチャートに含まれる工程を、基準となる作業に含まれる基準工程と対比し、前記基準工程に対応する作業台への部品の配置について、改善の要否を分析する配置分析ステップと、
   を含み、
   前記配置分析ステップでは、前記タイムチャートに含まれる工程の順序が、前記基準工程の順序と異なる場合に、前記部品の配置について改善を要すると分析する
   ことを特徴とする作業分析方法。
6. コンピュータが複数の工程を含む作業を分析する作業分析方法であって、
   作業領域の撮像画像を受信する受信ステップと、
   前記撮像画像を解析して、前記作業領域で作業をする作業者の位置および向きを検出する検出ステップと、
   前記作業者の位置および向きに基づいて、前記作業者が作業中の工程を判定する判定ステップと、
   前記工程ごとに作業時間を計測し、前記作業者が実施した作業の工程を示すタイムチャートを生成する生成ステップと、
   前記タイムチャートに含まれる工程を、基準となる作業に含まれる基準工程と対比し、前記基準工程に対応する作業台への部品の配置について、改善の要否を分析する配置分析ステップと、
   を含み、
   前記配置分析ステップでは、前記タイムチャートに含まれる工程間の遷移を点数化し、各工程間の遷移に対する点数の合計が所定の閾値以上である場合に、前記部品の配置について改善を要すると分析する
   ことを特徴とする作業分析方法。
7. 請求項５または６に記載の作業分析方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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