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2020 Fiscal Year Research-status Report

人間の視覚特性に基づいた目視検査作業の設計・訓練・管理システムの構築

Research Project

Project/Area Number 19K15237
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

中嶋 良介  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (70781516)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords目視検査 / 外観検査 / 作業設計 / 作業訓練 / 作業管理
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、微小な欠点の検出が求められる目視検査を対象として、検査対象と検査環境、検査者の3つの観点から整理し、高い検査精度と検査効率を実現するための要件を解明する(分析的アプローチ)。そして、人間の視覚特性に合わせて検査環境と検査方法を設計・訓練するシステムを開発するとともに(設計的アプローチ)、それらの作業を管理するシステムを構築することを目的としている。さらに、構築したシステムを実際の目視検査工程に適用し、その有効性を検証することを目指している。
本年度は、昨年度に開発した欠点の視認性を定量的に評価するための測定システムを用いて、実際の生産現場でその有用性を検証した。また、これまでの研究で得られた実験結果と本年度実施した被験者実験の実験結果を集約してデータベースとし、検出すべき欠点の特徴に合わせて検査精度と検査効率を両立する検査方法を設計する方法の手順化とシステム化を進めた。
これらの検討の結果、多くの目視検査工程で対象とする製品に対して、検査環境や検査方法、訓練方法、管理方法のあり方を示すことができた。さらに、目視検査を実施する製造業の協力を得て、これまでの研究で得られた方法論に基づいて検査環境と検査方法を設計し、その有用性を検証した。その結果、これまでは生産現場で検出が困難とされていた欠点であっても比較的容易に検出できるようになり、検査精度を向上させる効果があることが確認された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究室における実験と実際の生産現場での検証を並行し、検査環境と検査環境を設計する方法論も確立しつつあり、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

来年度は今年度までに構築した作業設計の方法論に基づいて、作業者への訓練システムと管理システムの構築と検証を進める予定である。そして、得られた個別の知見を一般化し、より多くの目視検査工程に適用するための方法論へと深化させる予定である。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症の影響により、ほとんどの研究発表がオンライン開催になったため旅費として予定していた経費に未使用額が生じた。この未使用額については、次年度の研究発表の経費に充てる予定である。

  • Research Products

    (18 results)

All 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Effect of bright and shade, and luminance difference of defect on defect detection in appearance inspection utilizing peripheral vision2021

    • Author(s)
      Nakajima Ryosuke、Nakamura Ryuta、Hida Takuya、Matsumoto Toshiyuki
    • Journal Title

      International Journal of Industrial Ergonomics

      Volume: 82 Pages: 103086~103086

    • DOI

      10.1016/j.ergon.2021.103086

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 機械学習・スマートデバイスを活用した循環型生産システムの生産性向上へのチャレンジ2020

    • Author(s)
      中嶋良介, 仲田知弘, 杉正夫, 山田哲男
    • Journal Title

      システム/制御/情報

      Volume: 64(10)) Pages: 380-387

  • [Presentation] Development of Training System for Appearance Inspection Using Motion Capture and Large Size Display2021

    • Author(s)
      Ryosuke Nakajima, Jyunya Fujimoto
    • Organizer
      26th International Conference on Production Research 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of Complexity of Inspection Surface on Defect Detection in Appearance Inspection utilizing Peripheral Vision2021

    • Author(s)
      Ryosuke Nakajima, Sae Onodera, Takuya Hida, Toshiyuki Matsumoto
    • Organizer
      12th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Influence of Time Pressure on Worker’s Action and Visual Attention during Manual Tasks on A Portable Work Platform2021

    • Author(s)
      Atsushi Sugama, Ryosuke Nakajima, Akiko Takahashi, Shunsuke Kuga
    • Organizer
      2021 IEEE 8th International Conference on Industrial Engineering and Applications
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Fundamental Study on Easy-To-Understand Work Procedure Manuals for Safety Work in Construction Sites2021

    • Author(s)
      Mana Nishino, Ryosuke Nakajima, Akiko Takahashi, Atsushi Sugama
    • Organizer
      2021 IEEE 8th International Conference on Industrial Engineering and Applications
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 外観検査の改善活動の方法論とAI活用2021

    • Author(s)
      中嶋良介
    • Organizer
      日本経営工学会中国四国支部2020年度第1回講演会
    • Invited
  • [Presentation] 外観検査作業のIE改善活動推進に関する実証研究2021

    • Author(s)
      上村美晴, 秋本浩, 坪井健一, 中島浩二, 三輪和広, 伊藤鉄郎, 中嶋良介
    • Organizer
      日本IE協会第2回JIIE相互研究会
    • Invited
  • [Presentation] 外観検査の問題の整理と共有2021

    • Author(s)
      中嶋良介
    • Organizer
      日本IE協会第1回JIIE相互研究会
    • Invited
  • [Presentation] 外観検査における人間中心型の作業と自動化のデザイン2021

    • Author(s)
      中嶋良介, 蔵方英紀, 三上彩寧
    • Organizer
      Designシンポジウム2021
  • [Presentation] 視線計測装置を用いた外観検査の作業分析に関する事例研究2021

    • Author(s)
      中嶋良介
    • Organizer
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] スマートデバイスと機械学習を融合した人と環境に優しいサステナブル生産支援システムの設計2021

    • Author(s)
      伊集院大将, 中嶋良介, 杉正夫, 仲田知弘, 山田周歩, 松野省吾, 岡本一志, 滝聖子, 山田哲男
    • Organizer
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] 人間の視覚的・身体的特性を考慮した作業設計・作業改善に関する研究2020

    • Author(s)
      中嶋良介
    • Organizer
      電気通信大学産学官連携DAY
    • Invited
  • [Presentation] 脚立の設置位置が上向き作業時の作業性に及ぼす影響2020

    • Author(s)
      樺島宏樹, 中嶋良介, 菅間敦, 高橋明子
    • Organizer
      日本設備管理学会2020年度秋季研究発表大会
  • [Presentation] 建設現場を対象とした新人作業者に優しい安全作業手順書の検討2020

    • Author(s)
      西野真菜, 中嶋良介, 高橋明子, 菅間敦
    • Organizer
      日本設備管理学会2020年度秋季研究発表大会
  • [Presentation] 画像処理技術と視線解析技術を用いた外観検査作業のIE改善活動の推進に関する研究2020

    • Author(s)
      上村美晴, 秋本浩, 中島浩二, 三輪和広, 伊藤鉄朗, 中嶋良介
    • Organizer
      日本経営工学会2020年秋季大会
  • [Presentation] 可搬式作業台を用いた高所作業中の注視行動に用具の構造が及ぼす影響2020

    • Author(s)
      菅間敦, 中嶋良介, 高橋明子, 久我峻介
    • Organizer
      日本設備管理学会2020年度春季研究発表大会
  • [Presentation] 可搬式作業台を用いた高所作業中の注視行動に作業方法の教示が及ぼす影響2020

    • Author(s)
      中嶋良介, 菅間敦, 高橋明子, 久我峻介
    • Organizer
      日本設備管理学会2020年度春季研究発表大会

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Published: 2021-12-27  

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