JP6385914B2 - Quality monitoring system and quality monitoring method - Google Patents

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Description

本発明は、設備で製造する製品の品質を管理する品質モニタリングシステムおよびこれを用いる品質モニタリング方法に関し、例えば、連続的に量産する製品の品質を管理する品質モニタリングシステムおよびこれを用いる品質モニタリング方法に好適に利用出来るものである。   The present invention relates to a quality monitoring system that manages the quality of products manufactured by equipment and a quality monitoring method that uses the quality monitoring system. For example, a quality monitoring system that manages the quality of products that are continuously mass-produced and a quality monitoring method that uses the quality monitoring system. It can be used suitably.

製品を製造する設備では、目標となる良品を生産するために好適な条件を設定することが望ましい。しかし、実際には、製造現場の環境パラメータが設定されたとおりであるとは限らない。これは、設備内装置や、製品の原材料などにおける、温度や湿度など複数の管理項目が、刻々と変動することにも一因がある。   In equipment for manufacturing products, it is desirable to set suitable conditions for producing target non-defective products. However, in practice, the environmental parameters at the manufacturing site are not always set. This is partly due to the fact that a plurality of management items such as temperature and humidity in equipment in equipment and raw materials of products fluctuate every moment.

したがって、製品の品質を管理する上では、完成品の分析結果を生産現場にフィードバックすることが肝要となる。完成品が不良品であれば、製造履歴データを分析し、原因を追究し、再発防止策を模索し、生産現場の諸条件を改善することで、歩留まりの向上が期待される。   Therefore, in managing the quality of the product, it is important to feed back the analysis result of the finished product to the production site. If the finished product is a defective product, it is expected to improve the yield by analyzing the manufacturing history data, investigating the cause, looking for measures to prevent recurrence, and improving various conditions at the production site.

しかし、例えば、複数の工程を経て製造される複雑な製品などの場合は、このフィードバックに時間がかかってしまう。特に、連続的に量産する製品の場合は、完成品が不良品であることが確認されるまでにも、長期間にわたって不良品の量産が継続されてしまう可能性がある。なお、製品が完成するたびに製造を停止して合否判定を行えば不良品の量産は抑制し得るが、長期間の製造停止は生産性の面から好ましくない。   However, for example, in the case of a complex product manufactured through a plurality of processes, this feedback takes time. In particular, in the case of a product that is continuously mass-produced, there is a possibility that the mass production of defective products may be continued for a long time before it is confirmed that the finished product is defective. Note that mass production of defective products can be suppressed if production is stopped and a pass / fail judgment is made each time a product is completed, but long-term production suspension is not preferable in terms of productivity.

さらに、設備の製造条件パラメータには多種多様の管理項目が含まれており、かつ、これらの管理項目が相互に影響し合う関係にある場合がある。このような場合には、1つの管理項目を改善する方向に設定を変更した結果として別の管理項目が所望しない方向に変化してしまう可能性がある。そこで、製造条件パラメータに含まれる全ての管理項目を総合的に管理することが好ましい。   Furthermore, the manufacturing condition parameters of the equipment include a wide variety of management items, and these management items may have a mutual influence relationship. In such a case, as a result of changing the setting in a direction to improve one management item, another management item may be changed in an undesired direction. Therefore, it is preferable to comprehensively manage all management items included in the manufacturing condition parameters.

相互に影響し合う複数の項目を総合的に管理する手法として、MT法(マハラノビス・タグチ法)が知られている。さらに、MT法によれば、生産設備などのシステムのデータをモニタすることによって、システムに異常が発生する前に、その傾向を把握することも可能とされている。   The MT method (Mahalanobis Taguchi method) is known as a method for comprehensively managing a plurality of items that affect each other. Furthermore, according to the MT method, by monitoring data of a system such as a production facility, it is possible to grasp the tendency before an abnormality occurs in the system.

上記に関連して、特許文献1(特開2006−23214号公報)では、測定反応過程の異常の有無を判定する方法に係る記載が開示されている。この判定方法は、測定が正常に終了した反応過程の時系列データから基準となるマハラノビス空間を作成するステップと、反応過程を予め定めた複数の過程に分け、複数の過程毎に区分して新たなマハラノビス空間を作成するステップと、予め定めた複数の過程の終了時点でマハラノビス空間でのマハラノビスの距離を算出するステップとを含んでいる。   In relation to the above, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-23214) discloses a description relating to a method for determining the presence or absence of an abnormality in a measurement reaction process. This judgment method consists of a step of creating a reference Mahalanobis space from time series data of reaction processes that have been measured successfully, and a reaction process divided into a plurality of predetermined processes, and a new process that is divided into a plurality of processes. And creating a Mahalanobis space, and calculating a Mahalanobis distance in the Mahalanobis space at the end of a plurality of predetermined processes.

特開2006−23214号公報JP 2006-23214 A

従来のMT法をさらに改良した、品質モニタリングシステムおよびこれを用いる品質モニタリング方法を提供する。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   Provided are a quality monitoring system and a quality monitoring method using the same, which are further improved from the conventional MT method. Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

以下に、(発明を実施するための形態)で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、(特許請求の範囲)の記載と(発明を実施するための形態)との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、(特許請求の範囲)に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   The means for solving the problem will be described below using the numbers used in the (DETAILED DESCRIPTION). These numbers are added to clarify the correspondence between the description of (Claims) and (Mode for Carrying Out the Invention). However, these numbers should not be used to interpret the technical scope of the invention described in (Claims).

一つの観点によれば、本発明の品質モニタリングシステムは、データ記録部(31)と、マハラノビス距離算出部(361)と、仮評価部(36)とを有する。ここで、データ記録部(31)は、製品を製造する際の製造条件パラメータ値のログデータを記録する。マハラノビス距離算出部(361)は、ログデータに含まれる、特定の製品を製造したときの製造条件パラメータ値の集合である製造条件データのマハラノビス距離を算出する。仮評価部(36)は、マハラノビス距離を閾値と比較して特定の製品の品質の仮評価を行う。この構成によれば、連続的に量産する製品の品質を、製造時にMT法を用いて仮評価することで、品質検査だけを用いる場合よりも早いフィードバックを行うことが出来る。   According to one aspect, the quality monitoring system of the present invention includes a data recording unit (31), a Mahalanobis distance calculation unit (361), and a provisional evaluation unit (36). Here, the data recording unit (31) records log data of manufacturing condition parameter values when manufacturing a product. The Mahalanobis distance calculation unit (361) calculates a Mahalanobis distance of manufacturing condition data that is a set of manufacturing condition parameter values included in the log data when a specific product is manufactured. The temporary evaluation unit (36) performs a temporary evaluation of the quality of a specific product by comparing the Mahalanobis distance with a threshold value. According to this configuration, the quality of products that are continuously mass-produced can be tentatively evaluated using the MT method at the time of manufacture, so that feedback can be performed faster than when only quality inspection is used.

別の観点によれば、本発明の品質モニタリングシステムは、閾値更新部(35)をさらに有していても良い。ここで、データ記録部(31)は、製造した製品を品質検査して良品または不良品と判定した結果を示す品質データをさらに記録し、閾値更新部(35)は、ログデータ、品質データおよびマハラノビス距離に基づいて閾値を更新する。閾値更新部(35)は、不良品に対応するマハラノビス距離の最小値が、良品に対応するマハラノビス距離の最大値よりも小さい場合には、最小値以上最大値以下の範囲から、更新する閾値を選択し、最小値が最大値以上である場合には、最大値以上最小値以下の範囲から更新する閾値を選択する。この構成によれば、閾値に変更が加わり、仮評価の精度を向上することが出来る。   According to another aspect, the quality monitoring system of the present invention may further include a threshold update unit (35). Here, the data recording unit (31) further records quality data indicating the result of quality inspection of the manufactured product and determining that it is a non-defective product or a defective product, and the threshold update unit (35) includes log data, quality data, and Update threshold based on Mahalanobis distance. When the minimum value of the Mahalanobis distance corresponding to the defective product is smaller than the maximum value of the Mahalanobis distance corresponding to the non-defective product, the threshold update unit (35) sets the threshold to be updated from the range between the minimum value and the maximum value. If the minimum value is greater than or equal to the maximum value, a threshold value to be updated is selected from the range between the maximum value and the minimum value. According to this configuration, the threshold value is changed, and the accuracy of the temporary evaluation can be improved.

さらに別の観点によれば、本発明の品質モニタリングシステムにおいて、閾値更新部(35)は、重み付けF値にさらに基づいて閾値を更新する。重み付けF値は、第1係数で重み付けした適合率と、第2係数で重み付けした再現率との調和平均値である。適合率は、仮評価で合格と判定されていた製品が品質検査で良品と判定された割合である。再現率は、品質検査で良品と判定された製品が仮評価で合格と判定されていた割合である。この構成によれば、適合率と再現率に重み付けをして算出された重み付けF値を用いて適切な閾値を算出することができ、仮評価の精度を向上することが出来る。   According to still another aspect, in the quality monitoring system of the present invention, the threshold update unit (35) updates the threshold further based on the weighted F value. The weighted F value is a harmonic average value of the relevance rate weighted with the first coefficient and the recall rate weighted with the second coefficient. The conformity rate is a ratio at which a product that has been determined to be acceptable in the provisional evaluation is determined to be a non-defective product in the quality inspection. The recall is a ratio at which a product determined to be a non-defective product in the quality inspection was determined to be acceptable in the provisional evaluation. According to this configuration, an appropriate threshold value can be calculated using the weighted F value calculated by weighting the relevance ratio and the recall ratio, and the accuracy of the temporary evaluation can be improved.

さらに別の観点によれば、本発明の品質モニタリングシステムは、係数記憶部と、係数選択部とをさらに有していても良い。ここで、係数記憶部は、第1係数および第2係数の組み合わせを複数格納する。係数選択部は、マハラノビス距離に応じて、複数の組み合わせの中から最適な組み合わせを選択する。この構成によれば、製造設備のシチュエーションに応じて、算出した重み付けF値に対して適切な閾値を算出することができ、仮評価の精度を向上することが出来る。   According to still another aspect, the quality monitoring system of the present invention may further include a coefficient storage unit and a coefficient selection unit. Here, the coefficient storage unit stores a plurality of combinations of the first coefficient and the second coefficient. The coefficient selection unit selects an optimal combination from a plurality of combinations according to the Mahalanobis distance. According to this configuration, an appropriate threshold can be calculated for the calculated weighted F value according to the situation of the manufacturing facility, and the accuracy of the temporary evaluation can be improved.

さらに別の観点によれば、本発明のモニタリングシステムは、制御部(32)と、寄与率算出部(38)と、マハラノビス距離計算式作成部(37)とをさらに有していても良い。ここで、制御部(32)は、仮評価の結果に基づいて、製造条件を変更する。寄与率算出部(38)は、複数の製造条件パラメータのそれぞれについて、マハラノビス距離への寄与率を算出する。制御部(32)は、算出された寄与率に応じて、複数の製造条件パラメータの一部を選択する。マハラノビス距離計算式作成部(37)は、選択された一部の製造条件パラメータを用いてマハラノビス距離の新たな計算式を作成する。この構成によれば、精度の高いマハラノビス距離計算式および閾値を作成することができる。   According to still another aspect, the monitoring system of the present invention may further include a control unit (32), a contribution rate calculation unit (38), and a Mahalanobis distance calculation formula creation unit (37). Here, a control part (32) changes manufacturing conditions based on the result of temporary evaluation. The contribution rate calculation unit (38) calculates the contribution rate to the Mahalanobis distance for each of the plurality of manufacturing condition parameters. The control unit (32) selects some of the plurality of manufacturing condition parameters according to the calculated contribution rate. The Mahalanobis distance calculation formula creation unit (37) creates a new calculation formula for the Mahalanobis distance using the selected partial manufacturing condition parameters. According to this configuration, a highly accurate Mahalanobis distance calculation formula and a threshold value can be created.

さらに別の観点によれば、本発明のモニタリングシステムは、表示装置(321)をさらに有していても良い。ここで、表示装置(321)は、製造条件パラメータ値の時間変化を示すグラフを、寄与率と、製造条件パラメータ値の限界値までの猶予とに応じて強調表示する。この構成によれば、製造条件パラメータを変更する際の優先順位を容易に認識することができる。   According to still another aspect, the monitoring system of the present invention may further include a display device (321). Here, the display device (321) highlights the graph showing the change over time of the manufacturing condition parameter value according to the contribution rate and the grace period until the limit value of the manufacturing condition parameter value. According to this configuration, it is possible to easily recognize the priority order when changing the manufacturing condition parameters.

前記一実施の形態によれば、連続的に量産する製品の品質を、製造時にMT法を用いて仮評価することで、品質検査だけを用いる場合よりも早いフィードバックを行うことが出来る。その結果、歩留まりの向上が期待される。   According to the embodiment, the quality of a product that is continuously mass-produced can be tentatively evaluated using the MT method at the time of manufacture, so that feedback can be performed faster than when only quality inspection is used. As a result, an improvement in yield is expected.

図1は、従来技術による品質分析方法の一例を示す散布図である。FIG. 1 is a scatter diagram illustrating an example of a quality analysis method according to the prior art. 図2Aは、第1実施形態による品質モニタリングシステムの一構成例を示すブロック図である。FIG. 2A is a block diagram illustrating a configuration example of the quality monitoring system according to the first embodiment. 図2Bは、一般的な計算機の一構成例を示すブロック図である。FIG. 2B is a block diagram illustrating a configuration example of a general computer. 図3は、第1実施形態による品質モニタリング方法の一動作例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of the quality monitoring method according to the first embodiment. 図4は、表1に例示するS/N比を図示するグラフである。FIG. 4 is a graph illustrating the S / N ratio exemplified in Table 1. 図5は、第1実施形態による品質モニタリングシステムにおいて、変更する候補となる製造条件パラメータの表示方法の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a method for displaying manufacturing condition parameters that are candidates for change in the quality monitoring system according to the first embodiment. 図6は、第1実施形態による品質モニタリング方法でマハラノビス距離計算式を更新する一動作例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an operation example of updating the Mahalanobis distance calculation formula by the quality monitoring method according to the first embodiment. 図7は、第2実施形態による品質モニタリングシステムにおいて、閾値を算出する原理を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of calculating a threshold in the quality monitoring system according to the second embodiment. 図8は、第2実施形態による品質モニタリングシステムにおいて、最適な閾値を算出する方法の一動作例を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing an operation example of a method for calculating an optimum threshold in the quality monitoring system according to the second embodiment.

添付図面を参照して、本発明による品質モニタリングシステムおよびこれを用いる品質モニタリング方法を実施するための形態を以下に説明する。   With reference to the accompanying drawings, a quality monitoring system and a quality monitoring method using the quality monitoring system according to the present invention will be described below.

本発明では、同じ製品を連続的に量産するにあたって、MT法(マハラノビス・タグチ法)を用いる。本発明のより良い理解のために、先にMT法を用いる理由について説明し、その後、各実施形態の詳細について説明する。   In the present invention, the MT method (Mahalanobis Taguchi method) is used for continuous mass production of the same product. In order to better understand the present invention, the reason why the MT method is used will be described first, and then the details of each embodiment will be described.

繰り返しの説明になるが、相互に影響し合う複数の項目を総合的に管理することは困難であり、MT法を用いればこのような管理が比較的容易になる。   Although it will be described repeatedly, it is difficult to comprehensively manage a plurality of items that affect each other, and such management is relatively easy if the MT method is used.

図1は、従来技術による品質分析方法の一例を示す散布図である。図1の散布図において、横軸は、連続的に生産した複数の同じ製品のシリアル番号を、生産順に示している。また、縦軸は、製品の製造条件パラメータ値の1つの測定値を示している。   FIG. 1 is a scatter diagram illustrating an example of a quality analysis method according to the prior art. In the scatter diagram of FIG. 1, the horizontal axis indicates serial numbers of a plurality of the same products continuously produced in the order of production. The vertical axis indicates one measured value of the manufacturing condition parameter value of the product.

図1の散布図において、横軸のシリアル番号を通る縦線と、縦軸の測定値を通る横線との交点に、そのシリアル番号を有する製品が良品である場合には「〇」型の印が描かれており、不良品である場合には「×」型の印が描かれている。   In the scatter diagram of FIG. 1, when the product having the serial number is a non-defective product at the intersection of the vertical line passing through the serial number on the horizontal axis and the horizontal line passing through the measured value on the vertical axis, Is drawn, and if it is a defective product, a “×” -shaped mark is drawn.

図1の散布図から、良品または不良品が製造されやすい条件を、横軸のシリアル番号および縦軸の製造条件パラメータ値に対応付けて読み取りたいところであるが、図1の例においてそのような分析は困難である。   From the scatter diagram of FIG. 1, it is desired to read the conditions under which good or defective products are likely to be manufactured in association with the serial number on the horizontal axis and the manufacturing condition parameter value on the vertical axis. In the example of FIG. It is difficult.

このように、複数の製造条件パラメータのうち、個々の製造条件パラメータごとに分析しても、有意義な結果を得ることは困難である。   Thus, even if it analyzes for every individual manufacturing condition parameter among a plurality of manufacturing condition parameters, it is difficult to obtain a meaningful result.

(第1の実施形態)
図2Aは、第1実施形態による品質モニタリングシステムの一構成例を示すブロック図である。図2Aに示す品質モニタリングシステムの構成要素を説明する。
(First embodiment)
FIG. 2A is a block diagram illustrating a configuration example of the quality monitoring system according to the first embodiment. The components of the quality monitoring system shown in FIG. 2A will be described.

図2Aの品質モニタリングシステムは、製造設備1と、設備モニタ2と、品質モニタリングシステムサーバ3と、品質検査部4とを含んでいる。なお、図2Aに示した構成要素のうち、品質モニタリングシステムの本体は品質モニタリングシステムサーバ3であって、同じ品質モニタリングシステムサーバ3を他の製造設備、設備モニタおよび品質検査部と組み合わせることも可能である。   The quality monitoring system in FIG. 2A includes a manufacturing facility 1, a facility monitor 2, a quality monitoring system server 3, and a quality inspection unit 4. Of the components shown in FIG. 2A, the main body of the quality monitoring system is the quality monitoring system server 3, and the same quality monitoring system server 3 can be combined with other manufacturing equipment, equipment monitor and quality inspection unit. It is.

図2Aの品質モニタリングシステムサーバ3は、データ記録部31と、制御部32と、表示装置321と、良品データ記録部33と、不良品データ記録部34と、閾値更新部35と、仮評価部36と、マハラノビス距離計算式作成部37と、寄与率算出部38とを含んでいる。仮評価部36は、マハラノビス距離算出部361と、閾値記憶部362とを含んでいる。マハラノビス距離計算式作成部37は、マハラノビス距離計算式作成プログラム371を実行する計算機であっても良い。   2A includes a data recording unit 31, a control unit 32, a display device 321, a non-defective product data recording unit 33, a defective product data recording unit 34, a threshold update unit 35, and a temporary evaluation unit. 36, a Mahalanobis distance calculation formula creation unit 37, and a contribution rate calculation unit 38. The temporary evaluation unit 36 includes a Mahalanobis distance calculation unit 361 and a threshold storage unit 362. The Mahalanobis distance calculation formula creation unit 37 may be a computer that executes the Mahalanobis distance calculation formula creation program 371.

図2Aに示した構成要素の接続関係について説明する。製造設備1は、製品11を製造する。ここでは、製造設備1が同じ製品11を量産する場合について説明する。製造される製品11に、それぞれ異なるシリアル番号が付与されることが好ましい。   The connection relationship of the components shown in FIG. 2A will be described. The manufacturing facility 1 manufactures the product 11. Here, a case where the manufacturing equipment 1 mass-produces the same product 11 will be described. It is preferable that different serial numbers are assigned to the products 11 to be manufactured.

製造設備1と、設備モニタ2とは、後者が前者をモニタする関係で、相互に接続されている。設備モニタ2は、製造設備1をモニタリングしたログデータの送信先であるデータ記録部31に接続されている。   The production facility 1 and the facility monitor 2 are connected to each other so that the latter monitors the former. The equipment monitor 2 is connected to a data recording unit 31 that is a transmission destination of log data obtained by monitoring the manufacturing equipment 1.

Figure 0006385914
Figure 0006385914

表1は、ログデータの一例を示す表である。表1に例示したログデータは、製品11のシリアル番号と、複数の製造条件パラメータとを含んでいる。   Table 1 is a table showing an example of log data. The log data illustrated in Table 1 includes the serial number of the product 11 and a plurality of manufacturing condition parameters.

設備モニタ2は、さらに、制御部32にも接続されており、ログデータのうち、特定の製品11に対応する製造条件データを制御部32に送信する。製造条件データは、特定の製品11を製造した時の製造条件パラメータ値の集合である。   The equipment monitor 2 is further connected to the control unit 32, and transmits manufacturing condition data corresponding to a specific product 11 among the log data to the control unit 32. The manufacturing condition data is a set of manufacturing condition parameter values when the specific product 11 is manufactured.

Figure 0006385914
Figure 0006385914

表2は、製造条件データの一例を示す表である。表2に例示した製造条件データは、表1に示したログデータから最後の1行を抜き出したものに等しい。   Table 2 is a table showing an example of manufacturing condition data. The manufacturing condition data illustrated in Table 2 is equivalent to the last one line extracted from the log data shown in Table 1.

品質検査部4は、製造設備1が製造する製品11の品質検査を行う。また、品質検査部4は、データ記録部31に接続されており、データ記録部31に品質データを送信する。品質データは、製品11の品質検査を行った結果を示す。   The quality inspection unit 4 performs a quality inspection of the product 11 manufactured by the manufacturing facility 1. The quality inspection unit 4 is connected to the data recording unit 31 and transmits quality data to the data recording unit 31. The quality data indicates the result of quality inspection of the product 11.

データ記録部31の後段には、良品データ記録部33および不良品データ記録部34が接続されている。データ記録部31は、ログデータのうち、良品データを良品データ記録部33に送信する。良品データは、品質検査の結果として良品と判定された製品11に対応する製造条件データである。また、データ記録部31は、ログデータのうち、不良品データを不良品データ記録部34に送信する。不良品データは、品質検査の結果として不良品と判定された製品11に対応する製造条件データである。データ記録部31は、さらに、制御部32にも接続されている。   A non-defective product data recording unit 33 and a defective product data recording unit 34 are connected to the subsequent stage of the data recording unit 31. The data recording unit 31 transmits good product data among the log data to the good product data recording unit 33. The non-defective product data is manufacturing condition data corresponding to the product 11 determined as a non-defective product as a result of the quality inspection. Further, the data recording unit 31 transmits defective product data of the log data to the defective product data recording unit 34. The defective product data is manufacturing condition data corresponding to the product 11 determined as a defective product as a result of the quality inspection. The data recording unit 31 is further connected to the control unit 32.

Figure 0006385914
Figure 0006385914

表3は、良品データの一例を示す表である。表3に例示した良品データは、表1に示したログデータから一部の行を抜き出したものに等しい。   Table 3 is a table showing an example of non-defective product data. The non-defective product data exemplified in Table 3 is equivalent to a part of the log data shown in Table 1 extracted.

Figure 0006385914
Figure 0006385914

表4は、不良品データの一例を示す表である。表4に例示した不良品データは、表1に示したログデータから良品データ以外の行を抜き出したものに等しい。   Table 4 is a table showing an example of defective product data. The defective product data exemplified in Table 4 is equivalent to the log data shown in Table 1 extracted from the rows other than the non-defective product data.

良品データ記録部33は、閾値更新部35に接続されており、閾値更新部35に良品データを送信する。不良品データ記録部34も閾値更新部35に接続されており、閾値更新部35に不良品データを送信する。   The non-defective product data recording unit 33 is connected to the threshold update unit 35 and transmits the non-defective product data to the threshold update unit 35. The defective product data recording unit 34 is also connected to the threshold update unit 35 and transmits defective product data to the threshold update unit 35.

良品データ記録部33は、マハラノビス距離計算式作成部37にも接続されており、マハラノビス距離計算式作成部37に良品データを送信する。   The non-defective product data recording unit 33 is also connected to the Mahalanobis distance calculation formula creating unit 37 and transmits the non-defective product data to the Mahalanobis distance formula creating unit 37.

不良品データ記録部34は、寄与率算出部38にも接続されており、寄与率算出部38に不良品データを送信する。   The defective product data recording unit 34 is also connected to a contribution rate calculation unit 38 and transmits defective product data to the contribution rate calculation unit 38.

閾値更新部35は、閾値記憶部362に接続されており、閾値記憶部362に閾値を送信する。   The threshold update unit 35 is connected to the threshold storage unit 362 and transmits the threshold to the threshold storage unit 362.

マハラノビス距離計算式作成部37は、マハラノビス距離算出部361に接続されており、マハラノビス距離算出部361にマハラノビス距離計算式を送信する。   The Mahalanobis distance calculation formula creation unit 37 is connected to the Mahalanobis distance calculation unit 361 and transmits the Mahalanobis distance calculation formula to the Mahalanobis distance calculation unit 361.

寄与率算出部38と、マハラノビス距離算出部361とは、前者が後者にマハラノビス距離の算出を依頼し、後者が前者に算出したマハラノビス距離を送信する関係で、相互に接続されている。寄与率算出部38は、制御部32にも接続されており、制御部32に寄与率を送信する。   The contribution rate calculation unit 38 and the Mahalanobis distance calculation unit 361 are connected to each other so that the former requests the latter to calculate the Mahalanobis distance, and the latter transmits the calculated Mahalanobis distance to the former. The contribution rate calculation unit 38 is also connected to the control unit 32 and transmits the contribution rate to the control unit 32.

制御部32と、仮評価部36とは、前者が後者に仮評価を依頼し、後者が前者に仮評価を送信する関係で、相互に接続されている。また、制御部32は、表示装置321にも接続されており、表示装置321に表示データを送信する。さらに、制御部32は、製造設備1にも接続されており、製造条件パラメータの設定値を含む制御信号を製造設備1に送信する。   The control unit 32 and the temporary evaluation unit 36 are connected to each other so that the former requests the latter to make a temporary evaluation and the latter transmits the temporary evaluation to the former. The control unit 32 is also connected to the display device 321 and transmits display data to the display device 321. Further, the control unit 32 is also connected to the manufacturing facility 1 and transmits a control signal including the set value of the manufacturing condition parameter to the manufacturing facility 1.

図2Aに示した構成要素の一部または全ては、一般的な計算機として実現することが可能である。   Some or all of the components shown in FIG. 2A can be realized as a general computer.

図2Bは、一般的な計算機100の一構成例を示すブロック図である。図2Bに示した計算機100は、バス110と、演算装置120と、記憶装置130と、入出力インタフェース140と、外部記憶装置150とを含んでいる。   FIG. 2B is a block diagram illustrating a configuration example of a general computer 100. The computer 100 illustrated in FIG. 2B includes a bus 110, an arithmetic device 120, a storage device 130, an input / output interface 140, and an external storage device 150.

演算装置120と、記憶装置130と、入出力インタフェース140と、外部記憶装置150とは、バス110に接続されており、バス110を介して相互に通信することが出来る。   The arithmetic device 120, the storage device 130, the input / output interface 140, and the external storage device 150 are connected to the bus 110 and can communicate with each other via the bus 110.

演算装置120は、所定のプログラムを実行する。このプログラムは、外部記憶装置150を介して記憶媒体151から読み取られても良いし、記憶装置130から読み取られても良い。記憶装置130は、入力されるプログラムやデータなどを記憶し、これらを出力する。入出力インタフェース140は、他の計算機との間で、プログラムやデータなどの入出力を行う。外部記憶装置150は、記憶媒体151に格納されたデータやプログラムを読み取ることが出来、また、記憶媒体151にデータやプログラムを書き込むことが出来る。   The arithmetic device 120 executes a predetermined program. This program may be read from the storage medium 151 via the external storage device 150 or may be read from the storage device 130. The storage device 130 stores input programs and data and outputs them. The input / output interface 140 performs input / output of programs and data to / from other computers. The external storage device 150 can read data and programs stored in the storage medium 151, and can write data and programs in the storage medium 151.

図3を参照して、図2Aに示した品質モニタリングシステムの各構成要素が行う動作、すなわち第1実施形態による品質モニタリング方法、について説明する。図3は、第1実施形態による品質モニタリング方法の一動作例を示すフローチャートである。   With reference to FIG. 3, an operation performed by each component of the quality monitoring system shown in FIG. 2A, that is, a quality monitoring method according to the first embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of the quality monitoring method according to the first embodiment.

図3に示すフローチャートは、第0ステップSA0〜第8ステップSA8の合計9つのステップを含んでいる。第0ステップSA0では、第1実施形態による品質モニタリング方法を開始する。第0ステップSA0の次には、第1ステップSA1を実行する。   The flowchart shown in FIG. 3 includes a total of nine steps from the 0th step SA0 to the 8th step SA8. In the 0th step SA0, the quality monitoring method according to the first embodiment is started. After the 0th step SA0, the first step SA1 is executed.

第1ステップSA1では、製造設備1が製品11を製造する。このとき、製品11にはそれぞれ固有のシリアル番号が付与されることが好ましい。また、製造設備1が製品11を製造する間、設備モニタ2は、製造設備1の各種製造条件パラメータをモニタリングし続けており、その結果として得られるログデータをデータ記録部31に送信し続けていることが好ましい。第1ステップSA1の次には、第2ステップSA2を実行する。   In the first step SA1, the manufacturing facility 1 manufactures the product 11. At this time, each product 11 is preferably given a unique serial number. Further, while the manufacturing facility 1 manufactures the product 11, the facility monitor 2 continues to monitor various manufacturing condition parameters of the manufacturing facility 1, and continues to transmit log data obtained as a result to the data recording unit 31. Preferably it is. After the first step SA1, the second step SA2 is executed.

第2ステップSA2では、第1ステップS1で製造された製品11の製造条件データのマハラノビス距離を算出する。ここで、製品11の製造条件データとは、設備モニタ2が製造設備1を継続的にモニタリングして得られるログデータのうち、製品11が製造された時の製造条件パラメータ値の集合である。この製造条件データを、設備モニタ2は、製品11が製造される度に制御部32に送信することが好ましい。制御部32は、受信した製造条件データの仮評価を仮評価部36に依頼する。このとき、制御部32は、製造条件データを仮評価部36に送信する。仮評価部36に含まれるマハラノビス距離算出部361は、受信した製造条件データのマハラノビス距離を算出する。このとき、マハラノビス距離算出部361は、自身が予め有しているマハラノビス距離計算式に製造条件データを代入する。なお、制御部32の動作は、自動的に行われても良いし、作業員による操作を介して行われても良い。第2ステップSA2の次に、第3ステップSA3を実行する。
In the second step SA2, the Mahalanobis distance of the manufacturing condition data of the product 11 manufactured in the first step S1 is calculated. Here, the manufacturing condition data of the product 11 is a set of manufacturing condition parameter values when the product 11 is manufactured among log data obtained by the equipment monitor 2 continuously monitoring the manufacturing equipment 1. The equipment monitor 2 preferably transmits the manufacturing condition data to the control unit 32 every time the product 11 is manufactured. The control unit 32 requests the temporary evaluation unit 36 to perform a temporary evaluation of the received manufacturing condition data. At this time, the control unit 32 transmits the manufacturing condition data to the temporary evaluation unit 36. The Mahalanobis distance calculation unit 361 included in the temporary evaluation unit 36 calculates the Mahalanobis distance of the received manufacturing condition data. At this time, Mahalanobis distance calculation section 361, you substitutes manufacturing condition data to the Mahalanobis distance calculation formula itself has previously. The operation of the control unit 32 may be automatically performed or may be performed through an operation by an operator. After the second step SA2, a third step SA3 is executed.

第3ステップSA3では、仮評価部36が、第2ステップS2で算出したマハラノビス距離を、閾値記憶部362が予め有している閾値と比較して、製品11の仮評価を行う。ここで、マハラノビス距離が閾値よりも小さければ、製品11の仮評価は合格と判定される。反対に、マハラノビス距離が閾値以上であれば、製品11の仮評価は不合格と判定される。なお、この時点で評価されているのは、製品11が製造された時における製造設備1の製造条件パラメータであって、製品11自身の品質検査はまだ行われていない。仮評価の結果は、仮評価部36から制御部32に送信される。第3ステップSA3の次には、第4ステップSA4を実行する。   In the third step SA3, the temporary evaluation unit 36 performs a temporary evaluation of the product 11 by comparing the Mahalanobis distance calculated in the second step S2 with a threshold that the threshold storage unit 362 has in advance. Here, if the Mahalanobis distance is smaller than the threshold value, the provisional evaluation of the product 11 is determined to be acceptable. On the other hand, if the Mahalanobis distance is greater than or equal to the threshold value, the provisional evaluation of the product 11 is determined to be rejected. In addition, what is evaluated at this time is a manufacturing condition parameter of the manufacturing facility 1 when the product 11 is manufactured, and the quality inspection of the product 11 itself has not been performed yet. The result of the temporary evaluation is transmitted from the temporary evaluation unit 36 to the control unit 32. Following the third step SA3, a fourth step SA4 is executed.

第4ステップSA4では、制御部32が、第3ステップSA3で行った仮評価の結果が合格であるかどうかを判定する。もし、仮評価の結果が合格であれば、製品11の製造はこのまま継続しても良いと考えられる。この場合は、第4ステップSA4の次に、第1ステップSA1に戻る(分岐「YES」)。反対に、もし、仮評価の結果が不合格であれば、製品11の製造は一旦停止して、製造設備1の製造条件パラメータを変更する必要があると考えられる。この場合は、第4ステップSA4の次に、第5ステップSA5を実行する(分岐「NO」)。   In 4th step SA4, the control part 32 determines whether the result of temporary evaluation performed by 3rd step SA3 is a pass. If the result of the provisional evaluation is acceptable, the production of the product 11 may be continued as it is. In this case, after the fourth step SA4, the process returns to the first step SA1 (branch “YES”). On the contrary, if the result of the temporary evaluation is rejected, it is considered that the production of the product 11 needs to be temporarily stopped and the production condition parameter of the production equipment 1 needs to be changed. In this case, the fifth step SA5 is executed after the fourth step SA4 (branch “NO”).

第5ステップSA5では、不良品の量産を防ぐために、製造設備1を停止する。このとき、制御部32が製造設備1に製造停止を示す制御信号を送信することが好ましい。もしくは、製造設備1の製造停止は作業員による操作を介して行われても良い。作業員による操作を介して製造設備1を停止する場合には、制御部32が表示装置321に所定の画面を表示して作業員に注意を喚起しても良い。第5ステップSA5の次には、第6ステップSA6を実行する。   In the fifth step SA5, the production facility 1 is stopped to prevent mass production of defective products. At this time, it is preferable that the control unit 32 transmits a control signal indicating a production stop to the production facility 1. Alternatively, the production stop of the production facility 1 may be performed through an operation by an operator. When the production facility 1 is stopped through an operation by the worker, the control unit 32 may display a predetermined screen on the display device 321 to alert the worker. After the fifth step SA5, a sixth step SA6 is executed.

第6ステップSA6では、制御部32が、製造条件パラメータを変更する優先順位を決定する。次に製造する製品11の仮評価が合格となるように、製造設備1の各種製造条件パラメータの値を変更する必要があるが、一度に全ての製造条件パラメータを変更する必要があるとは限らない。制御部32は、データ記録部31に記録されたログデータを分析し、マハラノビス距離への寄与率と、製造条件パラメータごとに設定されている限界値までの猶予とを複合的に勘案して、優先的に変更すべき製造条件パラメータの順位を決定することが好ましい。優先順位に係る詳細な説明については、後述する。第6ステップSA6の次には、第7ステップSA7を実行する。   In 6th step SA6, the control part 32 determines the priority which changes a manufacturing condition parameter. Next, it is necessary to change the values of various manufacturing condition parameters of the manufacturing facility 1 so that the provisional evaluation of the product 11 to be manufactured is passed, but it is not always necessary to change all the manufacturing condition parameters at once. Absent. The control unit 32 analyzes the log data recorded in the data recording unit 31, and considers the contribution rate to the Mahalanobis distance and the delay to the limit value set for each manufacturing condition parameter in combination. It is preferable to determine the order of manufacturing condition parameters to be preferentially changed. Detailed description regarding the priority order will be described later. After the sixth step SA6, a seventh step SA7 is executed.

第7ステップSA7では、制御部32が、第6ステップSA6で決定した優先順位にしたがって、製造設備1の製造条件パラメータを変更する。このとき、制御部32が製造設備1に製造条件パラメータの変更を示す制御信号を送信することが好ましい。もしくは、製造条件パラメータの変更は作業員による操作を介して行われても良い。作業員による操作を介して製造条件パラメータを変更する場合は、制御部32が表示装置321に所定の画面を表示して作業員に優先順位を示しても良い。この画面表示に係る詳細な説明については、後述する。第7ステップSA7の次には、第8ステップSA8を実行する。   In 7th step SA7, the control part 32 changes the manufacturing condition parameter of the manufacturing equipment 1 according to the priority determined in 6th step SA6. At this time, it is preferable that the control unit 32 transmits a control signal indicating the change of the manufacturing condition parameter to the manufacturing facility 1. Alternatively, the manufacturing condition parameter may be changed through an operation by an operator. When changing the manufacturing condition parameters through the operation by the worker, the control unit 32 may display a predetermined screen on the display device 321 to indicate the priority order to the worker. Detailed description regarding this screen display will be described later. After the seventh step SA7, an eighth step SA8 is executed.

第8ステップSA8では、製造設備1が、製品11の製造を再開する。このとき、制御部32が製造設備1に製造再開を示す制御信号を送信することが好ましい。もしくは、製造再開は作業員による操作を介して行われても良い。第8ステップSA8の次には、第1ステップSA1に戻る。   In the eighth step SA8, the production facility 1 resumes the production of the product 11. At this time, it is preferable that the control part 32 transmits the control signal which shows manufacture restart to the manufacturing equipment 1. FIG. Or resumption of manufacture may be performed through operation by an operator. After the eighth step SA8, the process returns to the first step SA1.

図3に示したフローチャートの各ステップを実行することで、製品11の仮評価に基づいて製造設備1への素早いフィードバックが可能となる。   By executing each step of the flowchart shown in FIG. 3, quick feedback to the manufacturing facility 1 is possible based on the temporary evaluation of the product 11.

ここで、第6ステップS6で決定する優先順位についてさらに詳細に説明する。前述のとおり、製造条件パラメータを変更する優先順位は、寄与率と、限界値までの猶予とに基づいて決定される。ここで、寄与率とは、製造条件パラメータがマハラノビス距離に及ぼす要因効果の大きさである。また、限界値までの猶予とは、製造条件パラメータに許容される上限値または下限値にどれだけ近付いているかの度合いであり、製造条件パラメータが目標値から離れている度合いでもある。   Here, the priority order determined in the sixth step S6 will be described in more detail. As described above, the priority order for changing the manufacturing condition parameter is determined based on the contribution rate and the delay to the limit value. Here, the contribution rate is the magnitude of the factor effect that the manufacturing condition parameter has on the Mahalanobis distance. Further, the postponement until the limit value is the degree to which the upper limit value or the lower limit value allowed for the manufacturing condition parameter is approached, and is the degree to which the manufacturing condition parameter is far from the target value.

Figure 0006385914
Figure 0006385914

表5は、製造条件パラメータがマハラノビス距離に及ぼす要因効果の一例を示す表である。表5に示した例では、製造条件パラメータが、その1〜その9の合計9つ存在する。これら9つの製造条件パラメータのそれぞれについて、マハラノビス距離計算式の係数として用いる「オン」の場合の要因効果と、用いない「オフ」の場合の要因効果とからなる2種類の要因効果とを、分けて考える。   Table 5 is a table showing an example of the factor effect that the manufacturing condition parameter has on the Mahalanobis distance. In the example shown in Table 5, there are a total of nine manufacturing condition parameters, from 1 to 9 thereof. For each of these nine manufacturing condition parameters, the factor effect in the case of “ON” used as the coefficient of the Mahalanobis distance calculation formula and the factor effect in the case of “OFF” not used are divided into two types. Think.

表5の例では、合計9つの製造条件パラメータのそれぞれについて、「オン」の場合のS/N比と、「オフ」の場合のS/N比とが算出される。ここで、S/N比とは、通信工学における信号とノイズの比率の概念を品質工学に拡張したものであって、製品の品質ばらつきの度合いを単位dB(デシベル)で表す。   In the example of Table 5, the S / N ratio when “ON” and the S / N ratio when “OFF” are calculated for each of a total of nine manufacturing condition parameters. Here, the S / N ratio is an extension of the concept of signal / noise ratio in communication engineering to quality engineering, and represents the degree of product quality variation in units of dB (decibel).

図4は、表5に例示したS/N比を図示するグラフである。図4に示したグラフの横軸には、表5に示した9つの製造条件パラメータのそれぞれが、「オン」および「オフ」を隣接して並んでいる。また、縦軸は、S/N比を示している。製造条件パラメータごとに、「オン」および「オフ」の点を結ぶ線の傾きは、表5に示す変位量に対応する。表5に示す平均値は、図4に示す水平な破線に対応する。   FIG. 4 is a graph illustrating the S / N ratio exemplified in Table 5. On the horizontal axis of the graph shown in FIG. 4, each of the nine manufacturing condition parameters shown in Table 5 is arranged adjacent to “ON” and “OFF”. The vertical axis represents the S / N ratio. For each manufacturing condition parameter, the slope of the line connecting the “on” and “off” points corresponds to the amount of displacement shown in Table 5. The average value shown in Table 5 corresponds to the horizontal broken line shown in FIG.

表5に示す寄与率の算出方法について説明する。ある製造条件パラメータのマハラノビス距離への寄与率は、以下の式で定義される。
寄与率=変位量/(全ての製造条件パラメータの変位量の絶対値の総和)
この寄与率の計算には、不良品データが用いられる。なお、図2Aに示した本実施形態による品質モニタリングシステムでは、寄与率算出部38が不良品データ記録部34から不良品データを読み出して寄与率の計算を行う。
The contribution rate calculation method shown in Table 5 will be described. The contribution ratio of a certain manufacturing condition parameter to the Mahalanobis distance is defined by the following equation.
Contribution rate = displacement / (sum of absolute values of displacement of all manufacturing condition parameters)
Defective product data is used for the calculation of the contribution rate. In the quality monitoring system according to the present embodiment shown in FIG. 2A, the contribution rate calculation unit 38 reads out the defective product data from the defective product data recording unit 34 and calculates the contribution rate.

一例として、表5に示す製造条件パラメータその2について計算する。製造条件パラメータその1〜9の変位量は、それぞれ、この順番に、4.00、2.91、1.20、0.70、0.50、0.50、−0.10、0.10、0.005であるので、
寄与率=2.91/(|4.00|+|2.91|+|1.20|+|0.70|+|0.50|+|0.50|+|−0.10|+|0.10|+|0.005|)=29.1%
が得られる。
As an example, the manufacturing condition parameter 2 shown in Table 5 is calculated. The displacement amounts of the manufacturing condition parameters 1 to 9 are 4.00, 2.91, 1.20, 0.70, 0.50, 0.50, -0.10, 0.10 in this order, respectively. 0.005, so
Contribution rate = 2.91 / (| 4.00 | + | 2.91 | + | 1.20 | + | 0.70 | + | 0.50 | + | 0.50 | + | −0.10 | + | 0.10 | + | 0.005 |) = 29.1%
Is obtained.

製品11の仮評価が不合格であった場合に変更すべき製造条件パラメータの優先順位は、基本的には、上記のように算出される寄与率が大きい順位と同じであることが好ましい。ただし、限界値までの猶予が少ない製造条件パラメータや、限界値をすでに超えている製造条件パラメータなどがもしあれば、寄与率に関係なくこれらの製造条件パラメータを優先的に変更することが好ましい。寄与率と、限界値までの猶予と、変更の優先順位との関係は、予め設定したプログラムなどを用いて自動的に決定されることが好ましい。もしくは、寄与率と、限界値までの猶予とを提示した上で、変更の優先順位に係る最終判断を作業員に委ねても良い。   It is preferable that the priority order of the manufacturing condition parameter to be changed when the provisional evaluation of the product 11 is rejected is basically the same as the order in which the contribution ratio calculated as described above is large. However, if there are manufacturing condition parameters with less time to the limit value or manufacturing condition parameters that have already exceeded the limit value, it is preferable to preferentially change these manufacturing condition parameters regardless of the contribution rate. It is preferable that the relationship between the contribution rate, the grace until the limit value, and the change priority order is automatically determined using a preset program or the like. Or after presenting the contribution rate and the grace until the limit value, the final judgment regarding the priority of the change may be left to the worker.

ここで、第7ステップSA7の画面表示についてより詳細に説明する。図5は、第1実施形態による品質モニタリングシステムにおいて、変更する候補となる製造条件パラメータの表示方法の一例を示す図である。   Here, the screen display in the seventh step SA7 will be described in more detail. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a method for displaying manufacturing condition parameters that are candidates for change in the quality monitoring system according to the first embodiment.

図5の例では、第1グラフ210〜第3グラフ230の合計3つのグラフが、表示装置321に表示されている。なお、図5はあくまでも一例であって、表示装置321が一度に表示するグラフの総数は3以外の整数であっても良い。また、表示装置321はスクロール機能によってさらなるグラフを表示出来ても良い。   In the example of FIG. 5, a total of three graphs of the first graph 210 to the third graph 230 are displayed on the display device 321. FIG. 5 is merely an example, and the total number of graphs displayed on the display device 321 at a time may be an integer other than 3. Further, the display device 321 may be able to display a further graph by a scroll function.

第1グラフ210〜第3グラフ230は、それぞれ異なる製造条件パラメータの時間変化を示している。以降、第1グラフ210の詳細について説明する。   The first graph 210 to the third graph 230 show temporal changes of different manufacturing condition parameters. Hereinafter, details of the first graph 210 will be described.

第1グラフ210の横軸は、時間経過を示している。また、縦軸は、ある製造条件パラメータの値を示している。第1グラフ210は、製造条件パラメータの時間変化を示すグラフ線211と、許容される上限値を破線で示す上限値線212と、目標値を一点鎖線で示す目標値線213と、許容される下限値を破線で示す下限値線214とを含んでいる。第1グラフ210は、さらに、寄与率の値を含んでいる。   The horizontal axis of the first graph 210 indicates the passage of time. The vertical axis indicates the value of a certain manufacturing condition parameter. The first graph 210 includes a graph line 211 indicating a change in manufacturing condition parameter over time, an upper limit value line 212 indicating an allowable upper limit value by a broken line, and a target value line 213 indicating a target value by a one-dot chain line. And a lower limit value line 214 that indicates the lower limit value with a broken line. The first graph 210 further includes a contribution rate value.

なお、第2グラフ220および第3グラフ230についても、その詳細は第1グラフ210の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。   Note that the details of the second graph 220 and the third graph 230 are the same as those of the first graph 210, and thus further detailed description thereof is omitted.

第1グラフ210〜第3グラフ230は、寄与率が大きい順番に、表示装置321の上から下に並んで配置されている。このように配置することで、表示装置321を視認する作業者は、製造条件パラメータを変更する際に、寄与率に基づく優先順位を容易に認識することが出来る。   The first graph 210 to the third graph 230 are arranged from the top to the bottom of the display device 321 in descending order of contribution. By arranging in this way, the worker who visually recognizes the display device 321 can easily recognize the priority order based on the contribution rate when changing the manufacturing condition parameter.

第3グラフ線231の、最も右側の点に注目すると、上限値線232を超えている。このような場合は、寄与率に関係無く、第3グラフ230の製造条件パラメータを最優先で変更することが好ましい。このような事態を作業員が容易に認識出来るように、限界値を超えている点や、所定の基準を超えて限界値に接近している点などを、異なる色で表示したり、点滅させたりしても良いし、グラフ全体を他のグラフとは異なる背景色で表示しても良い。   When attention is paid to the rightmost point of the third graph line 231, the upper limit value line 232 is exceeded. In such a case, it is preferable to change the manufacturing condition parameter of the third graph 230 with the highest priority regardless of the contribution rate. To make it easier for workers to recognize this situation, points that have exceeded the limit value or points that have approached the limit value beyond the specified standard are displayed in different colors or flashed. Or the entire graph may be displayed in a different background color from the other graphs.

ここまで、MT法による仮評価に基づくフィードバックについて説明した。ここからは、製品11の実際の品質検査に基づくマハラノビス距離計算式および閾値の更新に係るフィードバックについて説明する。   Up to this point, feedback based on provisional evaluation by the MT method has been described. From here, the Mahalanobis distance calculation formula based on the actual quality inspection of the product 11 and feedback related to the threshold value update will be described.

(第2実施形態)
製品11の実際の品質検査は、仮評価よりも時間がかかる場合が多いので、第1実施形態として説明した仮評価に基づくフィードバックとは関係無く行うことが好ましい。
(Second Embodiment)
Since the actual quality inspection of the product 11 often takes more time than the temporary evaluation, it is preferable to perform it regardless of the feedback based on the temporary evaluation described as the first embodiment.

製品11の品質検査の結果を示す品質データも、データ記録部31に記録されることが好ましい。本実施形態では、このように蓄積する品質データおよびログデータを組み合わせて、製品11に合わせてより精度の高いマハラノビス距離計算式および閾値を作成する。   Quality data indicating the result of quality inspection of the product 11 is also preferably recorded in the data recording unit 31. In the present embodiment, the quality data and log data accumulated in this way are combined to create a more accurate Mahalanobis distance calculation formula and threshold value according to the product 11.

図6は、第2実施形態による品質モニタリング方法でマハラノビス距離計算式を更新する一動作例を示すフローチャートである。図6は、第0ステップSB0〜第6ステップSB6の合計7つのステップを含んでいる。図6のフローチャートは、まず、第0ステップSB0から開始する。第0ステップSB0の次には、第1ステップSB1を実行する。   FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation example in which the Mahalanobis distance calculation formula is updated by the quality monitoring method according to the second embodiment. FIG. 6 includes a total of seven steps of the 0th step SB0 to the 6th step SB6. The flowchart of FIG. 6 starts from the 0th step SB0. After the 0th step SB0, the 1st step SB1 is executed.

第1ステップSB1では、データ記録部31に記録されたログデータを、良品データおよび不良品データに振り分ける。ここで、良品データとは、ログデータのうち、品質検査で実際に良品であると判定された製品11に対応する製造条件データである。同様に、不良品データとは、ログデータのうち、品質検査で実際に不良品であると判定された製品11に対応する製造条件データである。振り分けられた良品データは、良品データ記録部33に記録される。同様に、振り分けられた不良品データは、不良品データ記録部34に記録される。ログデータに含まれる、製品11ごとの製造条件データのそれぞれについて、良品データまたは不良品データとして振り分ける動作は、制御部32が行っても良いし、図示しない他の演算装置が行っても良い。第1ステップSB1の次には、第2ステップSB2を実行する。   In the first step SB1, the log data recorded in the data recording unit 31 is sorted into good product data and defective product data. Here, the non-defective product data is manufacturing condition data corresponding to the product 11 that is actually determined to be non-defective by quality inspection in the log data. Similarly, the defective product data is manufacturing condition data corresponding to the product 11 that is actually determined to be defective by quality inspection in the log data. The sorted good product data is recorded in the good product data recording unit 33. Similarly, the sorted defective product data is recorded in the defective product data recording unit 34. The operation of distributing the manufacturing condition data for each product 11 included in the log data as non-defective product data or defective product data may be performed by the control unit 32 or may be performed by another arithmetic device (not shown). After the first step SB1, the second step SB2 is executed.

第2ステップSB2では、不良品データ記録部34に記録された不良品データのそれぞれについて、マハラノビス距離を算出する。ここでは、例えば、寄与率算出部38が不良品データ記録部34から不良品データを読み出し、読み出した不良品データを送信することでマハラノビス距離算出部361にマハラノビス距離の算出を依頼し、マハラノビス距離算出部361が不良品データのマハラノビス距離を算出し、算出したマハラノビス距離を寄与率算出部38に送信しても良い。第2ステップSB2の次には、第3ステップSB3を実行する。   In the second step SB2, the Mahalanobis distance is calculated for each of the defective product data recorded in the defective product data recording unit 34. Here, for example, the contribution rate calculation unit 38 reads out the defective product data from the defective product data recording unit 34 and transmits the read out defective product data to request the Mahalanobis distance calculation unit 361 to calculate the Mahalanobis distance, and the Mahalanobis distance. The calculation unit 361 may calculate the Mahalanobis distance of the defective product data and transmit the calculated Mahalanobis distance to the contribution rate calculation unit 38. Following the second step SB2, a third step SB3 is executed.

第3ステップSB3では、寄与率算出部38が、第2ステップSB2で算出したマハラノビス距離に基づいて、各製造条件パラメータの、マハラノビス距離への寄与率を算出する。第3ステップSB3の次には、第4ステップSB4を実行する。   In the third step SB3, the contribution rate calculation unit 38 calculates the contribution rate of each manufacturing condition parameter to the Mahalanobis distance based on the Mahalanobis distance calculated in the second step SB2. Following the third step SB3, a fourth step SB4 is executed.

第4ステップSB4では、第3ステップSB3で算出された寄与率に基づいて、新しいマハラノビス距離計算式に用いる製造条件パラメータを選択する。製造条件パラメータのうち、ここで選択されるのは、基本的には寄与率が高いものである。第4ステップSB4の次には、第5ステップSB5を実行する。   In the fourth step SB4, the manufacturing condition parameters used in the new Mahalanobis distance calculation formula are selected based on the contribution ratio calculated in the third step SB3. Of the manufacturing condition parameters, what is selected here is basically one having a high contribution rate. After the fourth step SB4, a fifth step SB5 is executed.

第5ステップSB5では、マハラノビス距離計算式作成部37が、第4ステップSB4で選択された製造条件パラメータを用いて、新たなマハラノビス距離計算式を作成する。マハラノビス距離計算式作成部37は、マハラノビス距離計算式作成プログラムを実行することによってマハラノビス距離計算式を作成しても良い。作成されたマハラノビス距離計算式は、マハラノビス距離算出部361に送信されて記憶されることが好ましい。第5ステップSB5の次には、第6ステップSB6を実行する。   In the fifth step SB5, the Mahalanobis distance calculation formula creating unit 37 creates a new Mahalanobis distance formula using the manufacturing condition parameters selected in the fourth step SB4. The Mahalanobis distance calculation formula creation unit 37 may create a Mahalanobis distance calculation formula by executing a Mahalanobis distance calculation formula creation program. The created Mahalanobis distance calculation formula is preferably transmitted to and stored in the Mahalanobis distance calculation unit 361. After the fifth step SB5, a sixth step SB6 is executed.

第6ステップSB6では、フローチャートを終了する。   In the sixth step SB6, the flowchart ends.

本実施形態による品質モニタリングシステムおよび品質モニタリング方法では、第1実施形態よりも仮評価の精度を向上するために、閾値にも変更を加える。一般的なMT法では、マハラノビス距離の比較対象となる閾値が、整数「4」に設定されている。前述のとおり、第1実施形態による品質モニタリングシステムおよび品質モニタリング方法の場合は、製品11を製造した際の製造条件データのマハラノビス距離が、閾値である整数「4」よりも小さければ合格、整数「4」以上であれば不合格、と仮評価する。   In the quality monitoring system and the quality monitoring method according to the present embodiment, the threshold value is also changed in order to improve the accuracy of the temporary evaluation as compared with the first embodiment. In the general MT method, the threshold value to be compared with the Mahalanobis distance is set to an integer “4”. As described above, in the case of the quality monitoring system and the quality monitoring method according to the first embodiment, if the Mahalanobis distance of the manufacturing condition data at the time of manufacturing the product 11 is smaller than the integer “4” that is the threshold value, the pass “integer“ If it is 4 ”or more, it is provisionally evaluated as rejected.

しかし実際には、MT法による仮評価で合格と判定された製品11が、実際の品質検査では不良品と判定される場合がある。反対に、MT法による仮評価で不合格と判定された製品11が、実際の品質検査では良品と判定される場合もある。MT法による仮評価の、このような判定ミスは、判定精度の適合率および再現率と呼ばれる2つの尺度で定義することが出来る。   However, in practice, the product 11 that is determined to be acceptable in the provisional evaluation by the MT method may be determined as a defective product in the actual quality inspection. On the contrary, the product 11 that is determined to be unacceptable in the provisional evaluation by the MT method may be determined as a non-defective product in the actual quality inspection. Such a determination error in the provisional evaluation by the MT method can be defined by two scales called determination accuracy precision and recall.

MT法による仮評価において、判定精度の適合率は、仮評価で合格と判定されていた製品11のうちに含まれる、実際の品質検査で良品と判定された製品11の割合として定義される。同様に、判定精度の再現率は、実際の品質検査で良品と判定された製品11のうちに含まれる、仮評価で合格と判定されていた製品11の割合として定義される。   In the tentative evaluation by the MT method, the accuracy rate of determination accuracy is defined as the ratio of products 11 that are included in the products 11 that have been determined to be acceptable in the tentative evaluation and that are determined to be non-defective products in the actual quality inspection. Similarly, the reproduction rate of the determination accuracy is defined as a ratio of the products 11 that are included in the products 11 that are determined to be non-defective products in the actual quality inspection and that are determined to be acceptable in the provisional evaluation.

表6は、MT法による仮評価の判定結果と、実際の品質検査による判定結果との関係性の一例を示す表である。   Table 6 is a table showing an example of the relationship between the determination result of the temporary evaluation by the MT method and the determination result by the actual quality inspection.

Figure 0006385914
Figure 0006385914

表6に示した例では、MT法による仮評価で合格と判定された製品11が合計121個ある中で、実際の品質検査で良品と判定された製品11はそのうちの116個である。このような場合の適合率は、
116/121=約95.9%
と算出される。
In the example shown in Table 6, out of a total of 121 products 11 determined to be acceptable in the provisional evaluation by the MT method, 116 products 11 are determined to be non-defective products in the actual quality inspection. The precision in such cases is
116/121 = about 95.9%
Is calculated.

同様に、実際の品質検査で良品と判定された製品11が合計118個ある中で、MT法による仮評価で合格と判定されていた製品11はそのうちの116個である。このような場合の再現率は、
116/118=約98.3%
と算出される。
Similarly, out of a total of 118 products 11 that are determined to be non-defective products in the actual quality inspection, 116 products 11 are determined to be acceptable in the provisional evaluation by the MT method. The recall rate in such cases is
116/118 = about 98.3%
Is calculated.

適合率および再現率は、両方とも100%であることが理想的である。しかしながら、MT法による仮評価の結果が実際の品質検査の結果とは必ずしも一致しない可能性が残る以上、適合率および再現率のそれぞれがなるべく100%に近づくような閾値の利用が求められる。   Ideally, the precision and recall are both 100%. However, as long as there is a possibility that the result of the provisional evaluation by the MT method does not necessarily match the result of the actual quality inspection, it is required to use a threshold value such that the precision rate and the recall rate are as close to 100% as possible.

本実施形態では、適合率「X」および再現率「Y」の両方を考慮に入れるために、両者の調和平均値を用いる。この調和平均値を、以降、「F値」と呼ぶ。F値は、以下の式で定義される。
F値=(2×X×Y)/(X+Y)
一例として、上記の式に、表6に例示した数値を代入すると、
F値=(2×95.9%×98.3%)/(95.9%+98.3%)=約0.97
が得られる。
In the present embodiment, in order to take into consideration both the precision “X” and the recall “Y”, the harmonic average of both is used. This harmonic average value is hereinafter referred to as “F value”. The F value is defined by the following equation.
F value = (2 × X × Y) / (X + Y)
As an example, if the numerical values illustrated in Table 6 are substituted into the above formula,
F value = (2 × 95.9% × 98.3%) / (95.9% + 98.3%) = about 0.97
Is obtained.

上記の定義から、F値の最大値は100%であり、F値が大きければ大きいほど、適合率および再現率のそれぞれが100%に近いと考えられる。そこで、本実施形態では、F値が最大となる閾値を探索し、見つかった閾値をマハラノビス距離との比較対象として採用する。   From the above definition, it is considered that the maximum value of the F value is 100%, and that the larger the F value, the closer the relevance ratio and the recall ratio are to 100%. Therefore, in the present embodiment, a threshold value that maximizes the F value is searched, and the found threshold value is adopted as a comparison target with the Mahalanobis distance.

図7は、第2実施形態による品質モニタリングシステムにおいて、閾値を算出する原理を説明する図である。図7に示した横軸は、製品11のマハラノビス距離を示す。図7の横軸の上に示した複数の「○」印は、製造された製品11のうち、品質検査によって良品と判定された製品11の、マハラノビス距離の分布を示している。同様に、図7の横軸の下に示した複数の「×」印は、製造された製品11のうち、品質検査によって不良品と判定された製品11の、マハラノビス距離の分布を示している。   FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of calculating a threshold in the quality monitoring system according to the second embodiment. The horizontal axis shown in FIG. 7 indicates the Mahalanobis distance of the product 11. A plurality of “◯” marks shown on the horizontal axis of FIG. 7 indicate the distribution of Mahalanobis distances of manufactured products 11 that are determined to be non-defective products by quality inspection. Similarly, a plurality of “x” marks shown below the horizontal axis of FIG. 7 indicate the distribution of Mahalanobis distances of manufactured products 11 that are determined to be defective by quality inspection. .

図7に示した「d_max」は、良品のマハラノビス距離の最大値を示している。同様に、図7に示した「d_min」は、不良品のマハラノビス距離の最小値を示している。図7の例では、d_minの方がd_maxより小さいので、仮評価においてマハラノビス距離がd_min以上d_max以下の範囲に含まれる製品11には良品及び不良品の両方が含まれている。このことは、仮評価の結果が品質検査の結果に一致していないことを意味している。本実施形態では、d_min以上d_max以下の範囲で最適と思われる閾値を、上記のF値が最大になるという基準で求める。   “D_max” shown in FIG. 7 indicates the maximum value of the Mahalanobis distance of a good product. Similarly, “d_min” illustrated in FIG. 7 indicates the minimum value of the Mahalanobis distance of a defective product. In the example of FIG. 7, since d_min is smaller than d_max, the product 11 included in the range where the Mahalanobis distance is not less than d_min and not more than d_max in the preliminary evaluation includes both non-defective products and defective products. This means that the result of provisional evaluation does not match the result of quality inspection. In the present embodiment, a threshold that is considered optimal in a range of d_min to d_max is obtained based on the criterion that the F value is maximized.

図8は、本実施形態による品質モニタリングシステムにおいて、最適な閾値を算出する方法の一動作例を示すフローチャートである。図8に示したフローチャートは、第0ステップSC0〜第8ステップSC8の合計9ステップを含んでいる。   FIG. 8 is a flowchart showing an operation example of a method for calculating an optimum threshold value in the quality monitoring system according to the present embodiment. The flowchart shown in FIG. 8 includes a total of nine steps of the 0th step SC0 to the 8th step SC8.

図8のフローチャートは、まず、第0ステップSC0から開始する。第0ステップSC0のつぎには第1ステップSC1を実行する。   The flowchart of FIG. 8 starts from the 0th step SC0. After the 0th step SC0, the first step SC1 is executed.

第1ステップSC1では、合計3つの定数を設定する。第1定数「Mesh」は、メッシュ分割数の逆数である。メッシュ分割数とは、d_min以上d_max以下の範囲をメッシュ状に等分する分割数である。一例として、メッシュ分割数が10であれば、定数Meshは0.1となる。第2定数「d_min」および第3定数「d_max」は、上記で定義したとおりであるので、さらなる詳細な説明を省略する。第1ステップSC1の次には、第2ステップSC2を実行する。   In the first step SC1, a total of three constants are set. The first constant “Mesh” is the reciprocal of the mesh division number. The number of mesh divisions is the number of divisions for equally dividing a range from d_min to d_max in a mesh shape. As an example, if the number of mesh divisions is 10, the constant Mesh is 0.1. Since the second constant “d_min” and the third constant “d_max” are as defined above, further detailed description is omitted. Following the first step SC1, the second step SC2 is executed.

第2ステップSC2では、合計3つの変数を初期化する。第1変数「criteria」には、閾値の候補が格納される。図8の例では、変数criteriaの初期値は「0」である。第2変数「F」には、F値の最大値の候補が格納される。図8の例では、変数Fの初期値は「0」である。第3変数「T」には、最適な閾値の候補が格納される。図8の例では、変数Tの初期値は定数d_minである。なお、第2ステップSC2は第1ステップSC1の前に実行しても良い。第2ステップSC2の次には、第3ステップSC3を実行する。   In the second step SC2, a total of three variables are initialized. A threshold value candidate is stored in the first variable “criteria”. In the example of FIG. 8, the initial value of the variable criterion is “0”. The second variable “F” stores a candidate for the maximum value of the F value. In the example of FIG. 8, the initial value of the variable F is “0”. The third variable “T” stores an optimal threshold candidate. In the example of FIG. 8, the initial value of the variable T is a constant d_min. The second step SC2 may be executed before the first step SC1. After the second step SC2, the third step SC3 is executed.

第3ステップSC3では、現在のcriteriaを用いた場合のF値を算出し、その結果を変数「F_temp」に格納する。ここで、まず、変数criteriaに対応する閾値を、以下の式で算出する。
閾値=d_min+criteria
次に、この閾値を基準に用いて、過去に製造した製品11のマハラノビス距離を仮評価する。このようにして得られる仮評価の結果と、データ記録部31、良品データ記録部33または不良品データ記録部34に格納されている過去の品質検査の結果との間の関連性を、例えば表6と同様の形式にまとめて、現在の閾値における適合率および再現率を算出する。次に、適合率および再現率の調和平均を算出することで、F値が得られる。このようにして得られたF値は、上述のとおり、変数F_tempに格納される。第3ステップSC3の次には、第4ステップSC4を実行する。
In the third step SC3, the F value when the current criteria is used is calculated, and the result is stored in the variable “F_temp”. Here, first, a threshold value corresponding to the variable criterion is calculated by the following equation.
Threshold = d_min + criteria
Next, using this threshold as a reference, the Mahalanobis distance of the product 11 manufactured in the past is temporarily evaluated. The relationship between the result of the temporary evaluation obtained in this way and the result of the past quality inspection stored in the data recording unit 31, the non-defective product data recording unit 33, or the defective product data recording unit 34, for example, In the same format as 6, the matching rate and recall rate at the current threshold are calculated. Next, the F value is obtained by calculating the harmonic average of the precision and recall. The F value thus obtained is stored in the variable F_temp as described above. Following the third step SC3, a fourth step SC4 is executed.

第4ステップSC4では、変数F_tempおよび変数Fの値を比較して、前者が後者以下であるかどうかを判定する。F_temp≦Fが、偽(NO)であれば次に第5ステップSC5を実行してから第6ステップSC6を実行し、反対に真(YES)であれば次に第5ステップSC5を実行せずに第6ステップSC6を実行する。   In the fourth step SC4, the values of the variable F_temp and the variable F are compared to determine whether the former is equal to or less than the latter. If F_temp ≦ F is false (NO), the fifth step SC5 is executed next, and then the sixth step SC6 is executed. On the other hand, if F_temp ≦ F is true (YES), the fifth step SC5 is not executed next. The sixth step SC6 is executed.

第5ステップSC5では、変数Fに変数F_tempを格納し、変数Tに現在の閾値を格納する。第5ステップSC5の次には、第6ステップSC6を実行する。   In the fifth step SC5, the variable F_temp is stored in the variable F, and the current threshold value is stored in the variable T. Following the fifth step SC5, a sixth step SC6 is executed.

第6ステップSC6では、変数criteriaに定数Meshを加算する。第6ステップSC6の次には、第7ステップSC7を実行する。   In the sixth step SC6, a constant Mesh is added to the variable criteria. After the sixth step SC6, a seventh step SC7 is executed.

第7ステップSC7では、変数criteriaが定数meshを超えているかどうかの判定を行い、超えている(YES)場合には次に第8ステップSC8を実行し、超えていない(NO)場合には次に第3ステップSC3〜第7ステップSC7をもう一度繰り返す。   In the seventh step SC7, it is determined whether or not the variable criteria exceeds the constant mesh. If it exceeds (YES), the eighth step SC8 is executed next, and if it does not exceed (NO), the next is executed. The third step SC3 to the seventh step SC7 are repeated once more.

第8ステップSC8では、フローチャートが終了する。この時点で、変数Fに格納されている値が最大のF値であり、変数Tに格納されている値が最適な閾値である。   In the eighth step SC8, the flowchart ends. At this time, the value stored in the variable F is the maximum F value, and the value stored in the variable T is the optimum threshold value.

図8のフローチャートでは、分割メッシュ数が大きければ大きいほど、算出される閾値の精度は高くなる。その一方で、計算量が分割メッシュ数に比例して増大するので、分割メッシュ数を適切な値に設定することが好ましい。   In the flowchart of FIG. 8, the larger the number of divided meshes, the higher the accuracy of the calculated threshold value. On the other hand, since the calculation amount increases in proportion to the number of divided meshes, it is preferable to set the number of divided meshes to an appropriate value.

なお、もし、d_maxがd_minよりも小さければ、仮評価の結果が品質検査の結果に一致しているので、d_min以上d_max以下の範囲からどの値を閾値に選んでも良い。一例として、d_minおよびd_maxの平均値を閾値に選択しても良いし、図8のフローチャートと同様のアルゴリズムでF値が最大となる閾値を選択しても良い。   If d_max is smaller than d_min, the result of the temporary evaluation matches the result of the quality inspection, so any value from the range of d_min to d_max may be selected as the threshold value. As an example, the average value of d_min and d_max may be selected as the threshold value, or the threshold value that maximizes the F value may be selected by the same algorithm as in the flowchart of FIG.

(重み付けF値)
本実施形態による適切な閾値の算出方法には、さらに以下の変更を加えることが出来る。すなわち、F値を算出する際に、適合率および再現率に重み付けを行う。このように定義されるF値を、以降、「重み付けF値」と呼ぶ。
(Weighting F value)
The following change can be further added to the appropriate threshold value calculation method according to the present embodiment. That is, when calculating the F value, the precision and recall are weighted. The F value defined in this way is hereinafter referred to as “weighted F value”.

重み付けF値は、第1係数「A」で重み付けされた適合率「X」と、第2係数「B」で重み付けされた再現率「Y」との調和平均値であって、例えば、以下の式で求められる。
重み付けF値=(A+B)/((A/X)+(B/Y))
AおよびBの和が1であれば、重み付けF値を以下の式で定義しても良い。
重み付けF値=1/((A/X)+((1−A)/Y))
The weighting F value is a harmonic average value of the precision “X” weighted by the first coefficient “A” and the recall “Y” weighted by the second coefficient “B”. It is calculated by the formula.
Weighted F value = (A + B) / ((A / X) + (B / Y))
If the sum of A and B is 1, the weighted F value may be defined by the following equation.
Weighted F value = 1 / ((A / X) + ((1-A) / Y))

ここで、もし第1係数「A」と、第2係数「B」とがともに0.5であれば、重み付けF値は適合率「X」および再現率「Y」の調和平均値、すなわち通常のF値に等しい。   Here, if both the first coefficient “A” and the second coefficient “B” are 0.5, the weighted F value is a harmonic average value of the precision “X” and the recall “Y”, that is, normal. Is equal to the F value.

また、もし第1係数「A」が1に等しく、かつ、第2係数「B」が0に等しければ、重み付けF値は適合率「X」に等しい。反対に、もし第1係数「A」が0に等しく、かつ、第2係数「B」が1に等しければ、重み付けF値は再現率「Y」に等しい。したがって、不良品を誤って良品とみなすリスクが高い場合には、すなわち確実に良品だけを良品(または合格品)とみなしたい場合には、第1係数「A」を小さく調節し、第2係数「B」を大きく調節する。反対に、良品を誤って不良品と判断することによって生じる、確認などの手間や、誤廃却などのコストが高い場合には、すなわち確実に不良品だけを不良品(または不合格品)とみなしたい場合には、第1係数「A」を大きく調節し、第2係数「B」を小さく調節する。第1係数「A」および第2係数「B」を調節することには、このような意味合いがある。   Also, if the first coefficient “A” is equal to 1 and the second coefficient “B” is equal to 0, the weighted F value is equal to the precision “X”. Conversely, if the first coefficient “A” is equal to 0 and the second coefficient “B” is equal to 1, then the weighted F value is equal to the recall “Y”. Therefore, when there is a high risk that a defective product is mistakenly regarded as a non-defective product, that is, when it is desired to reliably consider only a non-defective product as a non-defective product (or an acceptable product), the first coefficient “A” is adjusted to a small value, Adjust “B” largely. On the other hand, if there are high costs such as confirmation or misuse, which is caused by mistakenly judging a non-defective product as a defective product, that is, only a defective product is definitely regarded as a defective product (or rejected product). If it is desired to consider, the first coefficient “A” is adjusted to be large, and the second coefficient “B” is adjusted to be small. Adjusting the first coefficient “A” and the second coefficient “B” has such implications.

発明者は、製造設備1のシチュエーションによっては、前述のようなF値よりも、上記のような重み付けF値を用いた方が、結果的に製品11の歩留まりが向上する場合があることを確認した。ここで、製造設備1のシチュエーションとは、製造設備1の製造条件パラメータの組み合わせとして定義出来る。重み付けF値を活用する具体的な方法として、例えば、製造設備1のシチュエーションごとに最適な第1係数Aおよび第2係数Bの組み合わせを複数用意しておき、製造設備1のシチュエーションに応じて対応する最適な組み合わせを読み出して重み付けF値の算出方法を変更し、算出した重み付けF値に対応する最適な閾値を算出することが考えられる。この時、第1係数Aおよび第2係数Bの複数の組み合わせは、予め閾値更新部35などに読み出し可能に格納されていることが好ましい。   The inventor confirms that the yield of the product 11 may be improved as a result of using the weighted F value as described above, rather than the F value as described above, depending on the situation of the manufacturing facility 1. did. Here, the situation of the manufacturing facility 1 can be defined as a combination of manufacturing condition parameters of the manufacturing facility 1. As a specific method of utilizing the weighted F value, for example, a plurality of optimum combinations of the first coefficient A and the second coefficient B are prepared for each situation of the manufacturing facility 1 and correspond to the situation of the manufacturing facility 1. It is conceivable to read out the optimal combination to be changed, change the calculation method of the weighted F value, and calculate the optimal threshold value corresponding to the calculated weighted F value. At this time, it is preferable that a plurality of combinations of the first coefficient A and the second coefficient B are stored in advance in the threshold update unit 35 or the like so as to be readable.

以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、前記実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。   The invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. In addition, the features described in the embodiments can be freely combined within a technically consistent range.

1 製造設備
11 製品
2 設備モニタ
3 品質モニタリングサーバ
31 データ記録部
32 制御部
321 表示装置
33 良品データ記録部
34 不良品データ記録部
35 閾値更新部
36 仮評価部
361 マハラノビス距離算出部
362 閾値記憶部
37 マハラノビス距離計算式作成部
371 マハラノビス距離計算式作成プログラム
38 寄与率算出部
4 品質検査部
51 d_min
52 d_max
53 メッシュ分割
100 計算機
110 バス
120 演算装置
130 記憶装置
140 入出力インタフェース
150 外部記憶装置
151 記憶媒体
210、220、230 グラフ
211、221、231 グラフ線
212、222、232 上限値
213、223、233 目標値
214、224、234 下限値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Manufacturing equipment 11 Product 2 Equipment monitor 3 Quality monitoring server 31 Data recording part 32 Control part 321 Display apparatus 33 Good product data recording part 34 Defective product data recording part 35 Threshold update part 36 Temporary evaluation part 361 Mahalanobis distance calculation part 362 Threshold memory part 37 Mahalanobis distance calculation formula creation unit 371 Mahalanobis distance calculation formula creation program 38 Contribution rate calculation unit 4 Quality inspection unit 51 d_min
52 d_max
53 mesh division 100 computer 110 bus 120 arithmetic device 130 storage device 140 input / output interface 150 external storage device 151 storage medium 210, 220, 230 graph 211, 221, 231 graph line 212, 222, 232 upper limit value 213, 223, 233 target Value 214, 224, 234 Lower limit

Claims (10)

製品を製造する際の製造条件パラメータの値のログデータを記録するデータ記録部と、
前記ログデータに含まれる、特定の前記製品を製造したときの前記製造条件パラメータの値の集合である製造条件データのマハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出部と、
前記マハラノビス距離を閾値と比較して製造設備の状態を評価し、前記特定の製品の品質の仮評価とする仮評価部と、
前記仮評価の結果が不合格であった場合に、1種類以上の前記製造条件パラメータの値を変更するように前記製造設備を停止させて制御する制御部と
を具備し、
変更される前記製造条件パラメータは、前記マハラノビス距離への寄与率と、前記製造条件パラメータごとに設定されている限界値までの猶予とに基づいて決定され
前記データ記録部は、製造した前記製品を品質検査して良品または不良品と判定した結果を示す品質データをさらに記録し、
前記ログデータ、前記品質データおよび前記マハラノビス距離に基づいて前記閾値を更新する閾値更新部
をさらに具備し、
前記閾値更新部は、
前記不良品に対応する前記マハラノビス距離の最小値が、前記良品に対応する前記マハラノビス距離の最大値よりも小さい場合には、前記最小値以上前記最大値以下の範囲から、更新する前記閾値を選択し、
前記最小値が前記最大値以上である場合には、前記最大値以上前記最小値以下の範囲から更新する前記閾値を選択する
品質モニタリングシステム。
A data recording unit for recording log data of manufacturing condition parameter values when manufacturing the product;
A Mahalanobis distance calculator that calculates a Mahalanobis distance of manufacturing condition data that is a set of values of the manufacturing condition parameters when the specific product is manufactured included in the log data;
Comparing the Mahalanobis distance with a threshold value to evaluate the state of the manufacturing facility, and a provisional evaluation unit for provisional evaluation of the quality of the specific product;
When the result of the temporary evaluation is unacceptable, comprising a control unit that stops and controls the manufacturing equipment so as to change the value of one or more types of the manufacturing condition parameters,
The manufacturing condition parameter to be changed is determined based on a contribution rate to the Mahalanobis distance and a delay to a limit value set for each manufacturing condition parameter ,
The data recording unit further records quality data indicating a result of determining the quality of the manufactured product as a good product or a defective product,
A threshold update unit that updates the threshold based on the log data, the quality data, and the Mahalanobis distance
Further comprising
The threshold update unit
When the minimum value of the Mahalanobis distance corresponding to the defective product is smaller than the maximum value of the Mahalanobis distance corresponding to the non-defective product, the threshold to be updated is selected from a range between the minimum value and the maximum value. And
A quality monitoring system that selects the threshold to be updated from a range between the maximum value and the minimum value when the minimum value is equal to or greater than the maximum value .
請求項に記載の品質モニタリングシステムにおいて、
前記閾値更新部は、重み付けF値にさらに基づいて前記閾値を更新し、
前記重み付けF値は、第1係数で重み付けした適合率と、第2係数で重み付けした再現率との調和平均値であり、
前記適合率は、前記仮評価で合格と判定されていた製品が前記品質検査で良品と判定された割合であり、
前記再現率は、前記品質検査で良品と判定された製品が前記仮評価で合格と判定されていた割合である
品質モニタリングシステム。
The quality monitoring system according to claim 1 ,
The threshold update unit updates the threshold based further on a weighted F value,
The weighting F value is a harmonic average value of the relevance rate weighted with the first coefficient and the recall rate weighted with the second coefficient,
The relevance rate is a ratio at which the product determined to be acceptable in the provisional evaluation is determined to be non-defective in the quality inspection,
The reproducibility is a ratio at which a product determined to be non-defective in the quality inspection is determined to be acceptable in the provisional evaluation. Quality monitoring system.
請求項に記載の品質モニタリングシステムにおいて、
前記第1係数および前記第2係数の組み合わせを複数格納する係数記憶部と、
前記マハラノビス距離に応じて、前記複数の組み合わせの中から最適な組み合わせを選択する係数選択部と
をさらに具備する
品質モニタリングシステム。
The quality monitoring system according to claim 2 ,
A coefficient storage unit for storing a plurality of combinations of the first coefficient and the second coefficient;
A quality monitoring system further comprising: a coefficient selection unit that selects an optimum combination from the plurality of combinations according to the Mahalanobis distance.
請求項1〜のいずれか一項に記載の品質モニタリングシステムにおいて、
複数の製造条件パラメータのそれぞれについて、前記マハラノビス距離への寄与率を算出する寄与率算出部と、
選択された前記一部の製造条件パラメータを用いて前記マハラノビス距離の新たな計算式を作成するマハラノビス距離計算式作成部
をさらに具備する
品質モニタリングシステム。
In the quality monitoring system as described in any one of Claims 1-3 ,
For each of a plurality of manufacturing condition parameters, a contribution rate calculation unit that calculates a contribution rate to the Mahalanobis distance;
A quality monitoring system, further comprising: a Mahalanobis distance calculation formula creation unit that creates a new calculation formula of the Mahalanobis distance using the selected part of the manufacturing condition parameters.
請求項に記載の品質モニタリングシステムにおいて、
前記製造条件パラメータの値の時間変化を示すグラフを、前記寄与率と、前記製造条件パラメータの値の限界値までの猶予とに応じて強調表示する表示装置
をさらに具備する
品質モニタリングシステム。
In the quality monitoring system according to claim 4 ,
A quality monitoring system, further comprising: a display device that highlights a graph showing a change over time of the value of the manufacturing condition parameter according to the contribution rate and a delay to a limit value of the value of the manufacturing condition parameter.
製品を製造する際の製造条件パラメータの値のログデータを記録することと、
前記ログデータに含まれる、特定の前記製品を製造したときの前記製造条件パラメータの値の集合である製造条件データのマハラノビス距離を算出することと、
前記マハラノビス距離を閾値と比較して製造設備の状態を評価し、前記特定の製品の品質の仮評価とすることと、
前記仮評価の結果が不合格であった場合に、1種類以上の前記製造条件パラメータの値を変更するように前記製造設備を停止させて制御することと
を具備し、
前記制御することは、
前記マハラノビス距離への寄与率と、前記製造条件パラメータごとに設定されている限界値までの猶予とに基づいて、変更される前記製造条件パラメータを決定すること
を具備し、
製造した前記製品を品質検査して良品または不良品と判定した結果を示す品質データをさらに記録することと、
前記ログデータ、前記品質データおよび前記マハラノビス距離に基づいて前記閾値を更新することと
をさらに具備し、
前記閾値を更新することは、
前記不良品に対応する前記マハラノビス距離の最小値が、前記良品に対応する前記マハラノビス距離の最大値よりも小さい場合には、前記最小値以上前記最大値以下の範囲から、更新する前記閾値を選択することと、
前記最小値が前記最大値以上である場合には、前記最大値以上前記最小値以下の範囲から更新する前記閾値を選択することと
を具備する
品質モニタリング方法。
Recording log data of the values of manufacturing condition parameters when manufacturing the product;
Calculating a Mahalanobis distance of manufacturing condition data, which is a set of values of the manufacturing condition parameters when the specific product is manufactured included in the log data;
Comparing the Mahalanobis distance with a threshold value to evaluate the state of the manufacturing facility, and making a provisional evaluation of the quality of the specific product;
When the result of the temporary evaluation is unacceptable, comprising controlling the production equipment to stop so as to change the value of one or more kinds of the production condition parameters,
Said controlling is
Determining the manufacturing condition parameter to be changed based on a contribution rate to the Mahalanobis distance and a grace period set for each manufacturing condition parameter ;
Further recording quality data indicating the result of quality inspection of the manufactured product and determining that the product is non-defective or defective;
Updating the threshold based on the log data, the quality data and the Mahalanobis distance;
Further comprising
Updating the threshold includes
When the minimum value of the Mahalanobis distance corresponding to the defective product is smaller than the maximum value of the Mahalanobis distance corresponding to the non-defective product, the threshold to be updated is selected from a range between the minimum value and the maximum value. To do
If the minimum value is greater than or equal to the maximum value, selecting the threshold to be updated from a range greater than or equal to the maximum value and less than or equal to the minimum value;
A quality monitoring method comprising :
請求項に記載の品質モニタリング方法において、
前記閾値を更新することは、
重み付けF値にさらに基づいて前記閾値を更新すること
をさらに具備し、
前記重み付けF値は、第1係数で重み付けした適合率と、第2係数で重み付けした再現率との調和平均値であり、
前記適合率は、前記仮評価で合格と判定されていた製品が前記品質検査で良品と判定された割合であり、
前記再現率は、前記品質検査で良品と判定された製品が前記仮評価で合格と判定されていた割合である
品質モニタリング方法。
The quality monitoring method according to claim 6 ,
Updating the threshold includes
Updating the threshold further based on a weighted F value,
The weighting F value is a harmonic average value of the relevance rate weighted with the first coefficient and the recall rate weighted with the second coefficient,
The relevance rate is a ratio at which the product determined to be acceptable in the provisional evaluation is determined to be non-defective in the quality inspection,
The reproducibility is a ratio at which the product determined to be non-defective in the quality inspection is determined to be acceptable in the provisional evaluation. Quality monitoring method.
請求項に記載の品質モニタリング方法において、
前記第1係数および前記第2係数の組み合わせを複数用意することと、
前記マハラノビス距離に応じて、前記複数の組み合わせの中から最適な組み合わせを選択することと
をさらに具備する
品質モニタリング方法。
The quality monitoring method according to claim 7 ,
Preparing a plurality of combinations of the first coefficient and the second coefficient;
Selecting an optimal combination from the plurality of combinations according to the Mahalanobis distance; and a quality monitoring method.
請求項6〜8のいずれか一項に記載の品質モニタリング方法において、
複数の製造条件パラメータのそれぞれについて、前記マハラノビス距離への寄与率を算出することと、
選択された前記一部の製造条件パラメータを用いて前記マハラノビス距離の新たな計算式を作成することと
をさらに具備する
品質モニタリング方法。
In the quality monitoring method as described in any one of Claims 6-8 ,
For each of a plurality of manufacturing condition parameters, calculating a contribution rate to the Mahalanobis distance;
Creating a new calculation formula of the Mahalanobis distance using the selected part of the manufacturing condition parameters. Quality monitoring method.
請求項に記載の品質モニタリング方法において、
前記製造条件パラメータの値の時間変化を示すグラフを、前記寄与率と、前記製造条件パラメータの値の限界値までの猶予とに応じて強調表示すること
をさらに具備する
品質モニタリング方法。
The quality monitoring method according to claim 9 ,
A quality monitoring method, further comprising: highlighting a graph showing a time change of the value of the manufacturing condition parameter according to the contribution rate and a delay to a limit value of the value of the manufacturing condition parameter.
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