技能科学に基づくものづくり技能評価手法の革新

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研究目的は、ものづくり技能評価の革新である。電子機器組立て作業を対象に、作業中の生体信号（前頭前野脳血流量変化（NIRS）、自律神経活動、視線）を計測し、技能レベルの異なる被験者（熟練者、中級者）間で比較して技能評価指標を探る。研究初年度である令和４年度は、まず実験手順の策定を行った。電子機器組立ての作業内容については、作業の難易度の違いが脳機能および自律神経活動に影響することを期待して、作業手順数や作業指示量の観点から、低難度作業と高難度作業を設定した。次に、実験手順を検討した。各作業の作業時間が長くなると、NIRSのベースラインの変動を予測できないため、各作業内容を細分化した。全測定の前後、および細分化された作業の間に、それぞれ安静状態を挿入した。安静状態の測定結果をコントロール（対照）として、NIRSのベースライン補正を行う。なお、安静状態では、被験者に軽負荷（一桁の足し算）を課している。上記の方針のもと、被験者７名（熟練者（当大学校教員）３名、中級者（当大学校学生）４名）で実験を行った。統計的検証を行うには不十分な被験者数であるが、実験結果の傾向を確認することはできる。測定項目はNIRSおよび心電図（心拍変動から自律神経バランス指標LF/HFを算出）である。視線については、使用するアイマークレコーダとNIRSとの同時測定が困難であることから、別途、実験手順を考えることとし、４年度は使用しない。実験結果から、次のことを言える。NIRSについては、低難度作業、高難度作業ともに、中級者の方が熟練者よりも前頭前野の脳賦活度が高い傾向となった。高難度作業については有意水準10％で統計的有意差が示された。一方、自律神経バランスを表すLF/HFについては、測定結果の分散が大きく、特に傾向は示せなかった。有効な指標としてLF/HFを活用できるかどうか、今後の検討が必要である。