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6MVの実現に向けて: サービス現場での行動計測方法論を製造現場へ

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サービス学会 第7回国内大会(2019)
6MVの実現に向けて: サービス現場での行動計測方法論を製造現場へ

Veröffentlicht in: Ingenieurwesen
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6MVの実現に向けて: サービス現場での行動計測方法論を製造現場へ

  1. 1. ©2017 Sumitomo Electric Industries, Ltd. All Rights Reserved 6MVの実現に向けて: サービス現場での行動計測方法論を 製造現場へ 蔵田 武志12 住友電工 IoT研究開発センター (80%) 産業技術総合研究所 人間拡張研究センター (20%) 共著者:前畠 貴1, 橋本 英彦1, 多田 直弘1, 一刈 良介2 麻生 秀樹3, 伊藤 良典3 1 IoT研究開発センター, 住友電気工業株式会社 2人間拡張研究センター, 産業技術総合研究所 3IoT推進室, 株式会社ジェイ・パワーシステムズ
  2. 2. 製造(サービス)現場の6M IoT ✔ ✔✔ ✔ ヒト? コト? ✖ ✖ IoT: Internet of Things, IoH: Internet of Humans 2/19
  3. 3. 製造(サービス)現場の6M IoT ✔ ✔✔ ✔ ヒト? コト? ✖ ✖ IoT: Internet of Things, IoH: Internet of Humans IoH ✔ ✔ヒト! コト! 3/19
  4. 4. 改善活動の課題 住友電工の製品形態 長もの・変種変量生産現場 • 作業者を観察しづらい (ライン: 長、移動:多、 作業:多種) • 長もの:作業プロセスが 絡み合い、モジュール化 しづらい 行動計測 (動線・動作) どうやって作業行動把握? 見える化で 実質的にモジュール化 (タンジブルに) 4/19
  5. 5. 人間の営みの9割は屋内 屋外での動線計測: タダ乗りエコシステムが存在 • 測位:無料(例: GPS、みちびき) • 地図:無料(例: Google Maps) コストと精度のバランスが取れる 「柔軟な」屋内測位(行動計測)が 必要 屋内での動線計測: コストが顕在化(受益者負担) • 測位:インフラ整備が必要 • フロアマップ:作成が必要 5/19
  6. 6. 産業IoH: 屋内測位技術屋内測位 技術マップ 6
  7. 7. 産業IoH: 屋内測位技術 xDR: PDR xDR: VDR 低コストで様々な 測位技術を紡ぐ 統合 測位 ・現場ごとに適した 測位技術を組み合わせ ・精度とコストを両立 屋内測位 技術マップ 誰? 隠れに弱い 隠れに弱い 消費電力 が大きい 高コスト低精度 7
  8. 8. 様々な測位技術を紡ぐxDR VDR: Vibration-based Vehicle Dead Reckoning, 車輪型移 動体[フォークリフト, 台車 等]用相対測位 [世界初] xDR: PDRやVDR等の 移動体X用相対測位 PDR: Pedestrian Dead Reckoning, 歩行者用相対測位 [スマホデモ:世界初] 8/19
  9. 9. 速度 向き モデルベースの速度推定 センサ姿勢の推定 センサ校正 高度 (階) 推定 進行方向の推定 様々な測位技術を紡ぐxDR (PDR&VDR) 歩行者用速度推定モデル 車両用速度推定モデル • 安価: 加速度、ジャイロ、磁気、気圧の10軸センサを利用 • 低消費電力: 画像を用いた手法と比較し1/20以下 • 「柔軟な」屋内測位を実現: • 測位インフラなしでも測位を継続 • 様々な測位技術からの結果を線(形、速度、向き)で紡ぐ VDR: Vibration-based Vehicle Dead Reckoning, 車輪 型移動体[フォーク リフト, 台車等]用 相対測位 [世界初] PDR: Pedestrian Dead Reckoning, 歩行者用相対 測位 [スマホデモ: 世界初] 9
  10. 10. • 18.7 行動計測モデル化技術グループ発足 • 18.7-9 国際屋内測位コンペ参加:産総研xDR※を活用して優勝 • 18.10-19.2 コンペで開発した技術を改良して屋内測位システム を構築し、現場実証開始(JPS日高[茨城県日立市]) 産総研シーズ(xDR)に基づく 住友電工人材育成と技術の手の内化の加速 ※ xDR (DR for X, PDRやVDR等の移動体X用相対測位)、PDR (Pedestrian Dead Reckoning, 歩行者用相対測位)、 VDR (Vehicle Dead Reckoning, 車輪型移動体(台車、フォークリフト等)用相対測位) 優勝報告での 吉江センター長との記念写真 (住電チーム:前畠、橋本、多田) 設備 作業者 2M(人,設備)の 時間軸の見える化 段取り時間:標準(赤線)と実績の比較 ポスター発表 (PO-15: 橋本) 屋内測位人材育成 作業者動線の 正解値(手入力) 統合測位システムで 推定された動線 動線計測 約60m 約20 m 10/19
  11. 11. 現場基点での柔軟な屋内測位技術の開発 LIDAR (LIght Detection And Ranging、2軸レーザスキャナ), BLE (Bluetooth Low Energy) xDR端末 ソーラー BLEビーコン LIDAR計測で 得られた 3D環境モデル • xDR&BLE&マップによる統合測位: 場所の重要度に応じたBLE 配置で設置数を数分の一を削減 • ソーラーBLEの不均一発信でも精度維持:メンテコスト削減 • 古い工場でもマップ自動生成:すぐに分析開始 • 動線分析・遠隔監視・安全&健康管理の同時支援:コスト分 散・付加価値向上 動線分析&安全管理 安全&健康管理 (働き方改革: Quality of Work) 動線分析&遠隔監視 転倒検知 転倒予知 11/19
  12. 12. 送受信機ペア型: 人口密度・面積・測位技術 面積 人口密度 狭 広 低 高 コスト的に 適した 組み合わせ 12/19
  13. 13. サービス現場での方法論を製造現場へ ヒト コト 13/19
  14. 14. 6M見える化システムの構成検討 • センサデータ、設備・装置データ、及び業務記録から、測位や認識等の各 知的圧縮を施し、6M情報を抽出 • 6M情報に基づき各種モデル化、シミュレーション、見える化 ヒト コト 14/19
  15. 15. スポット計測で十分では? (vs 常時計測) 常時計測のメリット • 自然な状態での計測が可能 (慣れて自然になる) • 過去に遡ることができる (ドライブレコーダ、全録レコーダと同様) • MTT: Make Time Tangible、バーチャルタイムマシン • 問題発生から解決までのタイムラグが少ない 15/19
  16. 16. 人海戦術で十分では? (vs 自動計測) [P社 TS-Macro]タイムスタディ(ビデオ) マクロ測位調査 [Q社 WS-Mezzo]ワークサンプリング メゾ測位調査 [R社 TS-Micro]タイムスタディ(ビデオ) 詳細作業動作計測調査 被計 測者 調査 者 H>S H>D TS-Macro 1 1 35日 3日 WS-Mezzo 11 5 76日 24日 TS-Micro 3 2 101日 25日 例:101日目で人海戦術より 計測システム利用の方が低コストに調査・計測日数 コスト(万円) 人海戦術(H)、計測システム利用(S)、 動線分析・安全管理・健康管理の同時 支援による (D)でコスト比較 16/19
  17. 17. おわりに MTT: Make Time Tangible Virtual Time Machineサービス現場での方法論を製造現場へ 17/19
  18. 18. おわりに MTT: Make Time Tangible Virtual Time Machineサービス現場での方法論を製造現場へ 聞き取り 質的調査 6Mビッグデータで 効果的にスクリーニング 18/19
  19. 19. 補足:測位から作業動作計測へ • 従来: 10~20台程度の10軸センサを装着 (全身計測) • 10軸センサの装着数を削減 (部分計測) ✔計測に関する作業者負担の低減、ハードウェアコスト削減 ✖動作認識精度が低下 (5個で10%、2個で20%程度低下) • 全身: 骨格モデルに基づき各部位のミクロな位置情報を把握 • 部分: センサ装着部位の局所運動に関する特徴に依存 • ICタグリーダと10軸センサを統合したIoHセンサ • センサ数削減により一旦失われたミクロな位置情報をICタグで取得 • 動作認識精度を向上 10~20 5 2+ICタグリーダ10軸センサ数 中央: がんこフードサービス社 右: ゴビ社提供 19

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