CN113487122A - 质量稳定化系统、质量稳定化方法和计算机可读取的非临时性存储介质 - Google Patents

质量稳定化系统、质量稳定化方法和计算机可读取的非临时性存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供质量稳定化系统、质量稳定化方法和计算机可读取的非临时性存储介质。工业过程具有彼此独立地分别生产第一产品和第二产品的第一生产工序和第二生产工序、以及使用第一产品和第二产品生产第三产品的第三生产工序，所述质量稳定化系统使由工业过程生产的第三产品的质量稳定化，所述质量稳定化系统包括：收集部，分别收集对由第一生产工序生产的第一产品和由第二生产工序生产的第二产品的质量进行评价的评价指标；选择部，根据由收集部收集到的评价指标，选择第一生产工序、第二生产工序和第三生产工序中的至少一个；以及调整部，调整由选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。

Description

质量稳定化系统、质量稳定化方法和计算机可读取的非临时 性存储介质
技术领域
本发明涉及使产品的质量稳定化的质量稳定化系统、质量稳定化方法和计算机可读取的非临时性存储介质。
本申请针对2020年3月17日提交的日本专利申请第2020-046357号主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
以往，在工厂、工场等生产现场，构筑有过程控制系统等生产管理系统，实现了高度的自动作业。在以往的生产管理系统中，针对生产要素(用于进行某个产品的生产的要素)的条件是基于在研究所中确立的科学技术、生产技术而设定的，通过维持所设定的条件来担保产品的质量。在此，将上述的生产要素中的原料(Material)、设备(Machine)、工序(Method)、人(huMan)称为“生产四要素”。有时也将“生产四要素”称为4M。
在日本特开2016-177794号公报中公开了一种确定产生产品性能波动的妨碍因素并使产品性能和制造性能稳定化的技术。具体地说，在日本特开2016-177794号公报公开的技术中，根据基于过程数据生成的主成分得分，将制造过程的批次区分为多个组，并且基于产品数据，判定多个组的优劣，确定对组的优劣产生影响的妨碍因素，从而使产品性能和制造性能稳定化。
在串行地依次执行多个生产工序来生产最终产品的情况下，通过在各生产工序中边抑制质量的波动边推进生产，从而能够使最终产品的质量稳定化。但是，在经由彼此独立的生产工序生产出的多个产品(中间产品)配合而生产最终产品的情况下，例如存在如下的问题：即使中间产品的质量稳定，也无法使最终产品的质量充分稳定化。
发明内容
为了解决上述问题，本发明一个方式的质量稳定化系统中，工业过程(IP)具有彼此独立的第一生产工序、第二生产工序和第三生产工序，所述第一生产工序(P1)生产第一产品，所述第二生产工序(P2)生产第二产品，所述第三生产工序(P3)使用所述第一产品和所述第二产品生产第三产品(PR)，所述质量稳定化系统(1、2)使由所述工业过程(IP)生产的所述第三产品的质量稳定化，所述质量稳定化系统(1、2)包括：收集部(31)，分别收集对由所述第一生产工序生产的所述第一产品和由所述第二生产工序生产的所述第二产品的质量进行评价的评价指标；选择部(32)，根据由所述收集部收集到的所述评价指标，来选择所述第一生产工序、所述第二生产工序和所述第三生产工序中的至少一个；以及调整部(33)，调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
另外，在本发明一个方式的质量稳定化系统中，所述选择部选择所述第一生产工序、所述第二生产工序和所述第三生产工序中的未被执行的至少一个。
另外，在本发明一个方式的质量稳定化系统中，所述第一生产工序和所述第二生产工序分别包含由串行地依次执行的多个生产工序构成的生产工序组(P11、P12、P21、P22)，所述收集部收集构成所述第一生产工序和所述第二生产工序所含的所述生产工序组的多个生产工序中的所述评价指标，所述选择部选择构成所述第一生产工序和所述第二生产工序所含的所述生产工序组的多个生产工序中的未被执行的至少一个。
另外，本发明一个方式的质量稳定化系统还包括存储辅助信息(AI)的存储部(34)，所述辅助信息(AI)将表示根据相似度分类的所述评价指标的区分的第一信息(A1)、表示应由所述选择部选择的生产工序的第二信息(A2)和表示应由所述调整部执行的调整方法的第三信息(A3)相关联，所述选择部基于在所述辅助信息中与表示由所述收集部收集到的所述评价指标的区分的所述第一信息相关联的所述第二信息，来选择生产工序，所述调整部基于在所述辅助信息中与表示由所述收集部收集到的所述评价指标的区分的所述第一信息相关联的所述第三信息，来调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
另外，在本发明一个方式的质量稳定化系统中，所述第二生产工序包含多个生产工序组(P21-1、P22-1、P21-2、P22-2、P21-3、P22-3)，所述生产工序组由串行地依次执行的多个生产工序构成，所述收集部收集构成所述第二生产工序所含的多个所述生产工序组的多个生产工序中的所述评价指标，所述选择部根据由所述收集部收集到的所述第一生产工序的所述评价指标，来选择所述第二生产工序，所述调整部根据由所述收集部收集到的所述评价指标，来选择由所述选择部选择出的所述第二生产工序所含的多个所述生产工序组中的任意一个，从而调整由所述选择部选择出的所述第二生产工序生产的产品的质量。
另外，在本发明一个方式的质量稳定化系统中，所述收集部从控制所述工业过程的生产管理系统收集所述评价指标，所述调整部对所述生产管理系统进行指示，以调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
另外，在本发明一个方式的质量稳定化系统中，所述调整部对所述生产管理系统进行所述指示，以使所述第三产品的评价指标进入预先规定的容许范围内，且与预先规定的基准值的偏差变小。
在本发明一个方式的质量稳定化方法中，工业过程(IP)具有彼此独立的第一生产工序、第二生产工序和第三生产工序，所述第一生产工序(P1)生产第一产品，所述第二生产工序(P2)生产第二产品，所述第三生产工序(P3)使用所述第一产品和所述第二产品生产第三产品(PR)，所述质量稳定化方法使由所述工业过程(IP)生产的所述第三产品的质量稳定化，所述质量稳定化方法包括：利用收集部(31)，分别收集对由所述第一生产工序生产的所述第一产品和由所述第二生产工序生产的所述第二产品的质量进行评价的评价指标(S11)；利用选择部(32)，根据由所述收集部收集到的所述评价指标，来选择所述第一生产工序、所述第二生产工序和所述第三生产工序中的至少一个(S12)；以及利用调整部(33)，调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量(S13)。
另外，本发明一个方式的质量稳定化方法还包括：利用所述选择部，选择所述第一生产工序、所述第二生产工序和所述第三生产工序中的未被执行的至少一个。
另外，在本发明一个方式的质量稳定化方法中，所述第一生产工序和所述第二生产工序分别包含由串行地依次执行的多个生产工序构成的生产工序组，所述质量稳定化方法还包括：利用所述收集部，收集构成所述第一生产工序和所述第二生产工序所含的所述生产工序组的多个生产工序中的所述评价指标；以及利用所述选择部，选择构成所述第一生产工序和所述第二生产工序所含的所述生产工序组的多个生产工序中的未被执行的至少一个。
另外，本发明一个方式的质量稳定化方法还包括：利用存储部存储辅助信息，所述辅助信息将表示根据相似度分类的所述评价指标的区分的第一信息、表示应由所述选择部选择的生产工序的第二信息和表示应由所述调整部执行的调整方法的第三信息相关联；利用所述选择部，基于在所述辅助信息中与表示由所述收集部收集到的所述评价指标的区分的所述第一信息相关联的所述第二信息，来选择生产工序；以及利用所述调整部，基于在所述辅助信息中与表示由所述收集部收集到的所述评价指标的区分的所述第一信息相关联的所述第三信息，来调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
另外，在本发明一个方式的质量稳定化方法中，所述第二生产工序包含多个生产工序组，所述生产工序组由串行地依次执行的多个生产工序构成，所述质量稳定化方法还包括：利用所述收集部，收集构成所述第二生产工序所含的多个所述生产工序组的多个生产工序中的所述评价指标；利用所述选择部，根据由所述收集部收集到的所述第一生产工序的所述评价指标，来选择所述第二生产工序；以及利用所述调整部，根据由所述收集部收集到的所述评价指标，来选择由所述选择部选择出的所述第二生产工序所含的多个所述生产工序组中的任意一个，从而调整由所述选择部选择出的所述第二生产工序生产的产品的质量。
另外，本发明一个方式的质量稳定化方法还包括：利用所述收集部，从控制所述工业过程的生产管理系统收集所述评价指标；以及利用所述调整部，对所述生产管理系统进行指示，以调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
另外，本发明一个方式的质量稳定化方法还包括：利用所述调整部，对所述生产管理系统进行所述指示，以使所述第三产品的评价指标进入预先规定的容许范围内，且与预先规定的基准值的偏差变小。
本发明一个方式的计算机可读取的非临时性存储介质存储由质量稳定化系统的计算机执行的一个以上的程序，工业过程具有彼此独立的第一生产工序、第二生产工序和第三生产工序，所述第一生产工序生产第一产品，所述第二生产工序生产第二产品，所述第三生产工序使用所述第一产品和所述第二产品生产第三产品，所述质量稳定化系统使由所述工业过程生产的所述第三产品的质量稳定化，所述一个以上的程序使所述计算机：利用收集部，分别收集对由所述第一生产工序生产的所述第一产品和由所述第二生产工序生产的所述第二产品的质量进行评价的评价指标；利用选择部，根据由所述收集部收集到的所述评价指标，来选择所述第一生产工序、所述第二生产工序和所述第三生产工序中的至少一个；以及利用调整部，调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
另外，在本发明一个方式的计算机可读取的非临时性存储介质中，所述一个以上的程序使所述计算机：利用所述选择部，选择所述第一生产工序、所述第二生产工序和所述第三生产工序中的未被执行的至少一个。
另外，在本发明一个方式的计算机可读取的非临时性存储介质中，所述第一生产工序和所述第二生产工序分别包含由串行地依次执行的多个生产工序构成的生产工序组，所述一个以上的程序使所述计算机：利用所述收集部，收集构成所述第一生产工序和所述第二生产工序所含的所述生产工序组的多个生产工序中的所述评价指标；以及利用所述选择部，选择构成所述第一生产工序和所述第二生产工序所含的所述生产工序组的多个生产工序中的未被执行的至少一个。
另外，在本发明一个方式的计算机可读取的非临时性存储介质中，所述一个以上的程序使所述计算机：利用存储部存储辅助信息，所述辅助信息将表示根据相似度分类的所述评价指标的区分的第一信息、表示应由所述选择部选择的生产工序的第二信息和表示应由所述调整部执行的调整方法的第三信息相关联；利用所述选择部，基于在所述辅助信息中与表示由所述收集部收集到的所述评价指标的区分的所述第一信息相关联的所述第二信息，来选择生产工序；以及利用所述调整部，基于在所述辅助信息中与表示由所述收集部收集到的所述评价指标的区分的所述第一信息相关联的所述第三信息，来调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
另外，在本发明一个方式的计算机可读取的非临时性存储介质中，所述第二生产工序包含多个生产工序组，所述生产工序组由串行地依次执行的多个生产工序构成，所述一个以上的程序使所述计算机：利用所述收集部，收集构成所述第二生产工序所含的多个所述生产工序组的多个生产工序中的所述评价指标；利用所述选择部，根据由所述收集部收集到的所述第一生产工序的所述评价指标，来选择所述第二生产工序；以及利用所述调整部，根据由所述收集部收集到的所述评价指标，来选择由所述选择部选择出的所述第二生产工序所含的多个所述生产工序组中的任意一个，从而调整由所述选择部选择出的所述第二生产工序生产的产品的质量。
另外，在本发明一个方式的计算机可读取的非临时性存储介质中，所述一个以上的程序使所述计算机：利用所述收集部，从控制所述工业过程的生产管理系统收集所述评价指标；以及利用所述调整部，对所述生产管理系统进行指示，以调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
按照本发明，具有能够使经由彼此独立的生产工序生产出的多个产品配合而生产的产品的质量稳定化的效果。
参照附图，从以下所述的实施方式的详细说明，能够明确本发明的进一步的特征和方式。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的质量稳定化系统的主要部分构成的模块图。
图2是表示本发明第一实施方式的工业过程所具有的生产工序的一个例子的图。
图3是示意性表示在本发明第一实施方式中根据调整指示部的指示进行的调整的图。
图4是表示本发明第一实施方式的质量稳定化方法的流程图。
图5是表示本发明第二实施方式的质量稳定化系统的主要部分构成的模块图。
图6A是用于说明在本发明第二实施方式中使用的辅助信息的图。
图6B是用于说明在本发明第二实施方式中使用的辅助信息的图。
图6C是用于说明在本发明第二实施方式中使用的辅助信息的图。
图7是表示本发明第三实施方式的工业过程所具有的生产工序的一个例子的图。
图8是表示本发明一个实施方式的质量稳定化系统的安装示例的模块图。
具体实施方式
参照优选的实施方式，对本发明的实施方式进行说明。本领域技术人员利用本发明的教导，能够实现本实施方式的大量的代替方式，本发明不限于在此说明的优选的本实施方式。
本发明的一个方式提供一种能够使经由彼此独立的生产工序生产出的多个产品配合而生产的产品的质量稳定化的质量稳定化系统、质量稳定化方法和计算机可读取的非临时性存储介质。
以下参照附图，对本发明实施方式的质量稳定化系统、质量稳定化方法和计算机可读取的非临时性存储介质进行详细说明。以下，首先对本发明的实施方式的概要进行说明，接着对本发明的实施方式的详情进行说明。
[概要]
本发明的实施方式使经由彼此独立的生产工序生产出的多个产品配合而生产的产品的质量稳定化。在此，作为当前的生产行业的外围环境，可以列举全球竞争的激化、能源及原料成本的大幅度波动、劳动人口的减少和老龄化、以及不依赖于系列的供应链的多样化等。在这样的环境下，在生产现场发生以下的状况。
·原料的质量正变得并非恒定(Material)
·设备的老化正在加重(Machine)
·开始直面目前为止未曾表面化的工序上的麻烦(Method)
·在人员方面，伴随熟练层次人员的减少，也丧失了运转技术诀窍(huMan)
即，在生产现场陷入了如下的状况：必须使用有质量波动的原料和老化加重的生产设备，由技术诀窍、经验匮乏的人员生产产品。而且，由于被要求比以往更高质量的产品，所以必须以比以往更高的质量提供差异化的产品。因此，可以说现状是在生产现场必须付出巨大的劳力的状况。
在这样的状况下，在利用由串行地依次执行的多个生产工序构成的生产工序组生产产品的情况下，变成由生产工序组所含的在先的生产工序生产出的产品用作生产工序组所含的在后的生产工序的原材料。因此，通过在生产工序组所含的各生产工序中边抑制质量的波动边推进生产，从而能够使最终产品的质量稳定化。
但是，在经由彼此独立的生产工序生产出的多个产品(中间产品)配合而生产最终产品的情况下，存在着有时无法使最终产品的质量充分稳定化的问题。例如，在由彼此独立的第一生产工序和第二生产工序分别生产第一产品和第二产品，并使用第一产品和第二产品生产第三产品的情况下，有时无法使第三产品的质量充分稳定化。
这在上述的第一生产工序和第二生产工序分别包含由串行地依次执行的多个生产工序构成的生产工序组的情况下也是同样的。在该情况下，在第一生产工序所含的生产工序组中，能够边抑制质量的波动边推进生产，所以能够使第一产品的质量稳定化。另外，在第二生产工序所含的生产工序组中，也能够边抑制质量的波动边推进生产，所以能够使第二产品的质量稳定化。但是，即使第一产品和第二产品的质量稳定，有时也无法使采用第一产品和第二产品生产的第三产品的质量充分稳定化。
在本发明的实施方式中，首先，分别收集对由第一生产工序生产的第一产品和由第二生产工序生产的第二产品的质量进行评价的评价指标。接着，根据收集到的评价指标，来选择第一生产工序、第二生产工序、以及使用第一产品和第二产品生产第三产品的第三生产工序中的至少一个，并调整由选择出的生产工序生产的产品的质量。由此，能够使经由彼此独立的生产工序生产出的多个产品(第一产品、第二产品)配合而生产的产品(第三产品)的质量稳定化。
[第一实施方式]
＜质量稳定化系统＞
图1是表示本发明第一实施方式的质量稳定化系统的主要部分构成的模块图。如图1所示，本实施方式的质量稳定化系统1具备生产管理系统10、人才管理系统20和监视系统30，是使利用工业过程IP生产(制造)的产品PR的质量稳定化的系统。
在此，在对质量稳定化系统1的详情进行说明之前，对作为质量稳定化系统1的控制对象的工业过程IP进行说明。工业过程IP具备用于从原料MT生产产品PR所需要的各种设备(例如配管、阀、泵、反应器和容器等)，根据生产管理系统10的控制从原料MT生产产品PR。
图2是表示本发明第一实施方式的工业过程所具有的生产工序的一个例子的图。图2中例示的工业过程IP具有生产工序P1(第一生产工序)、生产工序P2(第二生产工序)和生产工序P3(第三生产工序)，从作为原料MT的原料MT1、MT2生产产品PR(第三产品)。另外，图2中的纸面横向表示时间位置。
生产工序P1具有串行地依次执行的生产工序P11、P12(生产工序组)，是从原料MT1生产中间产品(第一产品)的工序。生产工序P2具有串行地依次执行的生产工序P21、P22(生产工序组)，是从原料MT2生产中间产品(第二产品)的工序。另外，在生产工序P1、P2中，分别彼此独立地生产中间产品。生产工序P3是使用由生产工序P1、P2彼此独立地生产出的中间产品来生产产品PR的工序。
另外，如图2所示，在生产工序P1所含的生产工序P11与生产工序P12之间进行生产工序P2所含的生产工序P21。另外，在生产工序P1所含的生产工序P12与生产工序P3之间进行生产工序P2所含的生产工序P22。即，在图2中例示的工业过程IP中，依次进行生产工序P1所含的生产工序P11、生产工序P2所含的生产工序P21、生产工序P1所含的生产工序P12、生产工序P2所含的生产工序P22、以及生产工序P3。
生产管理系统10对利用工业过程IP生产的产品PR的生产要素进行控制。具体地说，生产管理系统10收集作业数据，生成用于评价产品PR的质量的评价指标并向监视系统30输出，所述作业数据是与利用工业过程IP生产的产品PR的多个生产要素相关的数据。另外，上述评价指标也被称为KPI(Key Performance Indicator：关键业绩评价指标)。另外，生产管理系统10基于来自监视系统30的指示，对利用工业过程IP生产的产品PR的多个生产要素进行控制。
生产管理系统10具备原料管理系统11、工序管理系统12和设备管理系统13。原料管理系统11控制“生产四要素”中的“原料”。原料管理系统11对“原料”的控制可以利用任意的方法来进行。例如，原料管理系统11也可以进行改变在工业过程IP中使用的原料MT的混合比(掺合比)的控制。原料管理系统11生成与“原料”相关的评价指标(以下称为“原料评价指标”)并向监视系统30输出。
工序管理系统12控制“生产四要素”中的“工序”。工序管理系统12具备例如分散控制系统(DCS：Distributed Control System)等过程控制装置所设置的控制器。工序管理系统12根据例如设置在工厂的现场的传感器(现场设备)的测定结果，对设置在工厂的现场的执行器(现场设备)进行控制，从而控制“工序”。工序管理系统12生成与“工序”相关的评价指标(以下称为“工序评价指标”)并向监视系统30输出。
设备管理系统13控制“生产四要素”中的“设备”。设备管理系统13对“设备”的控制可以利用任意的方法来进行。例如，在工业过程IP中使用的设备设置有清洗功能的情况下，设备管理系统13也可以通过进行使清洗功能动作的控制、或者向保养负责人通知实施清洗的请求等，从而将设备性能维持为恒定(恢复由于设备的脏污而产生的设备性能的降低)。另外，设备管理系统13也可以进行针对设备的驱动系统的注油间隔、基于设备的经时状况的参数变更等控制，以将设备性能维持为恒定。设备管理系统13生成与“设备”相关的评价指标(以下称为“设备评价指标”)并向监视系统30输出。
人才管理系统20控制“生产四要素”中的“人”。人才管理系统20对“人”的控制可以根据该“人”具有的经验、技能、工作形式等，利用任意的方法来进行。例如，人才管理系统20对于技能低的操作者，也可以进行使技能高的操作者作为辅助来伴随等安排，以不产生每个操作者的技能的波动。另外，人才管理系统20也可以控制操作者的操作时机、作业顺序的变更等。人才管理系统20生成与“人”相关的评价指标(以下称为“人评价指标”)，并经由生产管理系统10向监视系统30输出。
监视系统30具备评价指标收集部31(收集部)、工序选择部32(选择部)和调整指示部(调整部)33，收集从生产管理系统10输出的各种评价指标，对生产管理系统10进行指示。该监视系统30用于使采用彼此独立地生产的多个产品(例如由图2中的生产工序P1、P2生产的中间产品)而生产的产品(例如由图2中的生产工序P3生产的产品PR)的质量稳定化。
评价指标收集部31收集从生产管理系统10输出的各种评价指标(原料评价指标、工序评价指标、设备评价指标、人评价指标)。另外，在从原料MT生产产品PR的工业过程IP具有多个生产工序的情况下，评价指标收集部31针对每个生产工序收集上述的各种评价指标。例如，评价指标收集部31针对图2所示的生产工序P1所含的生产工序P11、P12、生产工序P2所含的生产工序P21、P22、以及生产工序P3中的每一个生产工序收集上述的各种评价指标。
工序选择部32根据由评价指标收集部31收集到的评价指标，选择需要进行调整的生产工序，以使产品PR的质量稳定化。具体地说，工序选择部32选择从原料MT生产产品PR的工业过程IP所含的多个生产工序中的未被执行的(将要执行的)至少一个生产工序。这是因为无法调整已经执行的生产工序。
例如，工序选择部32根据由图2所示的生产工序P21生产出的中间产品的评价指标，从比生产工序P21更靠后进行的生产工序P12、生产工序P22和生产工序P3中选择至少一个。例如在由图2所示的生产工序P21生产出的中间产品的评价指标表示虽然进入预先规定的容许范围内但是与预先规定的基准值的偏差大的情况下，工序选择部32进行上述的选择。另外，优选的是，工序选择部32尽可能地选择上游的生产工序，以使下游的生产工序中的调整变得容易。
另外，在上述的例子中，工序选择部32能够选择比生产工序P21更靠后进行的任意的生产工序(生产工序P12、生产工序P22、生产工序P3)。但是，在即使调整生产工序P3也难以使产品PR的质量稳定化的情况下，也可以从去掉生产工序P3而残留的生产工序P12、P22中选择至少一个。
调整指示部33对生产管理系统10进行指示，以调整由工序选择部32选择出的生产工序生产的产品的质量。通过进行这样的指示，从而调整指示部33能够使在工业过程IP中最终生产的产品PR的质量稳定化。具体地说，使产品PR的评价指标进入预先规定的容许范围内，且与预先规定的基准值的偏差变小。另外，调整指示部33也可以对生产管理系统10仅指示目标值，还可以指示具体的4M的内容变更。
图3是示意性表示在本发明第一实施方式中根据调整指示部的指示进行的调整的图。另外，在图3所示的坐标图中，横轴为产品PR的质量，纵轴为频率。如图3所示，利用工业过程IP生产的产品PR理想的是，如图3中的曲线L0所示，虽然容许略微的波动但是质量的中央值成为目标值。
假设由图2所示的生产工序P1生产标准的中间产品，设利用该标准的中间产品和经由图2所示的生产工序P21能够生产的中间产品而生产的产品PR的质量有可能变成图3中的曲线L1表示的质量(与目标值产生ΔQ的偏差)。调整指示部33对生产管理系统10进行指示，以调整由工序选择部32选择出的生产工序(例如生产工序P12)，从而消除该偏差ΔQ。
通过进行该指示，从而生产了消除上述的偏差ΔQ并具有图3中的曲线L0表示的质量的产品PR。另外，在假设由图2所示的生产工序P2生产标准的中间产品的情况下，利用该标准的中间产品和经由图2所示的生产工序P12(被调整后的生产工序)能够生产的中间产品而生产的产品PR的质量例如有可能成为图3中的曲线L2表示的质量(在相反侧与目标值产生ΔQ的偏差)。
＜质量稳定化方法＞
图4是表示本发明第一实施方式的质量稳定化方法的流程图。另外，例如通过使图2所示的工业过程IP开始生产产品PR而开始图4所示的流程图。如果图4所示的流程图开始，则监视系统30的评价指标收集部31收集生产工序的评价指标(步骤S11：第一步骤)。
例如，在图2所示的工业过程IP中，首先，进行使用原料MT1生产中间产品的生产工序P11。因此，评价指标收集部31收集由生产工序P11生产出的中间产品的评价指标。接着，在图2所示的工业过程IP中，进行使用原料MT2生产中间产品的生产工序P21。因此，评价指标收集部31收集由生产工序P21生产出的中间产品的评价指标。
在此，设由生产工序P21生产出的中间产品的评价指标表示虽然进入预先规定的容许范围内但是与预先规定的基准值的偏差大。于是，为了使产品PR的质量稳定化，工序选择部32选择工业过程IP所含的多个生产工序中的未被执行的(将要执行的)至少一个生产工序(步骤S12：第二步骤)。
具体地说，工序选择部32从比图2所示的生产工序P21更靠后进行的生产工序P12、生产工序P22和生产工序P3中选择至少一个。另外，在此为了容易理解，设选择了生产工序P12。于是，调整指示部33对生产管理系统10进行指示，以调整由工序选择部32选择出的生产工序P12生产的产品的质量(步骤S13：第三步骤)。
例如，如利用图3所说明的那样，设利用由图2所示的生产工序P1能够生产的标准的中间产品和经由图2所示的生产工序P21能够生产的中间产品而生产的产品PR的质量有可能变成图3中的曲线L1表示的质量(与目标值产生ΔQ的偏差)。调整指示部33对生产管理系统10进行指示，以调整由工序选择部32选择出的生产工序P12，从而消除该偏差ΔQ。通过进行该指示，从而生产了消除上述的偏差ΔQ并具有图3中的曲线L0表示的质量的产品PR。
如上所述，在本实施方式中，首先，分别收集对由彼此独立的生产工序P1、P2生产的中间产品的质量进行评价的评价指标。接着，根据收集到的评价指标，选择生产工序P1、P2和生产工序P3(使用由生产工序P1、P2生产出的中间产品来生产产品PR的工序)中的至少一个。而且，对由选择出的生产工序生产的产品的质量进行调整。由此，能够使经由彼此独立的生产工序P1、P2生产出的多个中间产品配合而生产的产品PR的质量稳定化。
[第二实施方式]
图5是表示本发明第二实施方式的质量稳定化系统的主要部分构成的模块图。如图5所示，本实施方式的质量稳定化系统2构成为在图1所示的质量稳定化系统1的监视系统30中追加了存储辅助信息AI的存储部34。这样的质量稳定化系统2的监视系统30的工序选择部32和调整指示部33使用从工业过程IP的过去的实际成绩得到的辅助信息AI，分别进行生产工序的选择和调整指示。
图6A、图6B和图6C是用于说明在本发明第二实施方式中使用的辅助信息的图。另外，图6A是表示辅助信息AI的一个例子的图，图6B是说明辅助信息AI中的集群的图，图6C是说明集群中的评价指标的倾向的图。如图6A所示，辅助信息AI是将集群信息A1(第一信息)、工序信息A2(第二信息)和调整信息A3(第三信息)相关联的信息，例如以表形式存储于存储部34。
集群信息A1是将在工业过程IP中过去生产出的中间产品的评价指标根据相似度分类而得到的、表示评价指标的区分(集群)的信息。在此，如图6B所示，集群在以多个评价指标为轴的空间中能够表现为各轴上的评价指标的相似度高的产品的集合。在图6B所示的例子中，图示了三个集群C1～C3。
如上所述，集群表现为多个评价指标的相似度高的产品的集合，所以具有一个集群所含的产品的评价指标相似的倾向。例如图6C所示，设产品的评价指标有“纯度”、“透明度”、“绝缘性”、“强度”、“柔软性”和“成本”。图6C所示的集群C1具有“纯度”和“柔软性”的值大于其他评价指标的值的倾向。图6C所示的集群C2具有“透明度”的值大于其他评价指标的值的倾向，图6C所示的集群C3具有“成本”和“强度”的值大于其他评价指标的值的倾向。
工序信息A2是表示应由工序选择部32选择的生产工序的信息。该工序信息A2根据工业过程IP的过去的实际成绩来决定。即，在过去生产了由集群信息A1表示的集群所含的中间产品的情况下，将表示实际进行了调整的生产工序的信息用作工序信息A2。
调整信息A3是表示应由调整指示部33执行的调整方法的信息。与工序信息A2同样，该调整信息A3根据工业过程IP的过去的实际成绩来决定。即，在过去生产了由集群信息A1表示的集群所含的中间产品的情况下，将表示实际执行的调整方法的信息用作调整信息A3。
工序选择部32判定由评价指标收集部31收集到的评价指标属于哪个集群。而且，工序选择部32从图6所示的辅助信息AI，基于与表示判定出的集群的集群信息A1相关联的工序信息A2，来选择生产工序。调整指示部33使用工序选择部32的判定结果，从图6所示的辅助信息AI，基于与表示判定出的集群的集群信息A1相关联的调整信息A3，来指示由工序选择部32选择出的生产工序中的调整方法。
如上所述，在本实施方式中，与第一实施方式同样，首先，分别收集对由彼此独立的生产工序P1、P2生产的中间产品的质量进行评价的评价指标。接着，判定收集到的评价指标属于哪个集群。接着，基于在辅助信息AI中与表示判定出的集群的集群信息A1相关联的工序信息A2，来选择生产工序。而且，基于在辅助信息AI中与表示判定出的集群的集群信息A1相关联的调整信息A3，来指示选择出的生产工序中的调整方法。
由此，能够使经由彼此独立的生产工序P1、P2生产出的多个中间产品配合而生产的产品PR的质量稳定化。另外，在本实施方式中，使用从工业过程IP的过去的实际成绩得到的辅助信息AI，进行工序选择部32中的生产工序的选择和调整指示部33中的调整指示。由此，能够比第一实施方式更安全地使产品PR的质量稳定化。
[第三实施方式]
本实施方式的质量稳定化系统是与第一实施方式的质量稳定化系统1大致相同的构成。即，本实施方式的质量稳定化系统也具备生产管理系统10、人才管理系统20和监视系统30，是使利用工业过程IP生产的产品PR的质量稳定化的系统。但是，作为本实施方式的质量稳定化系统的控制对象的工业过程IP与第一实施方式的工业过程IP(参照图2)不同，所以进行与第一实施方式不同的动作。
图7是表示本发明第三实施方式的工业过程所具有的生产工序的一个例子的图。图7所示的工业过程IP与图2所示的工业过程IP的不同点在于：在图7所示的工业过程IP中，从原料MT2生产中间产品(第二产品)的生产工序P2具有并行地进行的多个生产工序P2-1、P2-2、P2-3。
生产工序P2-1具有串行地依次执行的生产工序P21-1、P22-1(生产工序组)。生产工序P2-2具有串行地依次执行的生产工序P21-2、P22-2(生产工序组)。同样，生产工序P2-3具有串行地依次执行的生产工序P21-3、P22-3(生产工序组)。在这些生产工序P2-1、P2-2、P2-3中，虽然从原料MT2生产相同的中间产品，但是由于4M的波动，生产的中间产品的质量产生波动。
在本实施方式中，监视系统30的评价指标收集部31针对图7所示的生产工序P1所含的生产工序P11、P12、生产工序P2-1～P2-3所含的生产工序P21-1～P21-3、P22-1～P22-3、以及生产工序P3中的每一个生产工序收集各种评价指标。监视系统30的工序选择部32根据由评价指标收集部31收集到的生产工序P1中的评价指标(由生产工序P1生产出的中间产品的评价指标)，来选择生产工序P2。
调整指示部33根据由评价指标收集部31收集到的评价指标，进行对由工序选择部32选择出的生产工序P2所含的多个生产工序P2-1～P2-3中的任意一个进行选择的指示。如果进行了这样的指示，则选择由多个生产工序P2-1～P2-3生产的中间产品中的任意一个作为由生产工序P2生产的中间产品。如此，调整指示部33调整由工序选择部32选择出的生产工序P2生产的中间产品的质量。
如上所述，在本实施方式中，首先，分别收集对由彼此独立的生产工序P1、P2生产的中间产品的质量进行评价的评价指标。接着，根据由生产工序P1生产出的中间产品的评价指标，选择生产工序P2。而且，进行对选择出的生产工序P2所含的多个生产工序P2-1～P2-3中的任意一个进行选择的指示。由此，能够使经由彼此独立的生产工序P1、P2生产出的多个中间产品配合而生产的产品PR的质量稳定化。
＜安装示例＞
图8是表示本发明一个实施方式的质量稳定化系统的安装示例的模块图。另外，在图8中，针对与图1、图5所示的构成相当的模块赋予相同的附图标记。如图8所示，构成质量稳定化系统1、2的生产管理系统10和人才管理系统20定位在现场设备FD的上级。
现场设备FD例如是：流量计、温度传感器等传感器设备；流量控制阀、开关阀等阀设备；风扇、马达等执行器设备；其他的设置在工厂的现场的设备。另外，在图8中，为了容易理解，仅图示了设置在工厂的多个现场设备FD中的测定流体的流量的一个传感器设备FD1和控制(操作)流体的流量的一个阀设备FD2。
另外，作为设置有现场设备FD的工厂，除了有化学等工业工厂以外，还有管理控制气田和油田等的井场及其周边的工厂、管理控制水力·火力·原子能等的发电的工厂、管理控制太阳光及风力等的环境发电的工厂、管理控制上下水及水坝等的工厂等。另外，需要注意的是，上述的工厂仅仅是例示，对上述的工厂没有限制。
现场设备FD与设置于生产管理系统10的工序管理系统12经由网络N1连接。另外，人才管理系统20、监视系统30、以及设置于生产管理系统10的原料管理系统11、工序管理系统12和设备管理系统13经由网络N2连接。网络N1例如是铺设在工厂的现场的有线网络。另一方面，网络N2例如是将工厂的现场与监视室之间连接的有线网络。另外，这些网络N1和网络N2也可以是无线网络。
由传感器设备FD1得到的数据(例如表示流体的流量的测定结果的数据)经由网络N1向工序管理系统12输出。由工序管理系统12生成的数据(例如控制流体的流量的数据)经由网络N1向阀设备FD2输出。另外，由人才管理系统20以及设置于生产管理系统10的原料管理系统11、工序管理系统12和设备管理系统13生成的评价指标经由网络N2向监视系统30输出。
监视系统30例如由个人计算机、工作站等计算机来实现。监视系统30的各模块的功能(评价指标收集部31、工序选择部32和调整指示部33等的功能)通过由计算机执行实现各自功能的程序而实现。即，这些功能通过软件与硬件资源协同动作而实现。另外，实现监视系统30的各模块的功能的程序能够以存储于例如CD-ROM或者DVD(注册商标)-ROM之类的计算机可读取的存储介质的状态分发，也可以经由因特网等外部的网络来分发。
以上，对本发明实施方式的质量稳定化系统、质量稳定化方法、质量稳定化程序进行了说明，但是本发明不受上述实施方式的限制，可以在本发明的范围内自由地变更。例如，也可以利用云计算来实现质量稳定化系统1、2。在此，云计算例如也可以符合由以下的URL(Uniform Resource Locator：统一资源定位符)确定的文件所记载的定义(美国国家标准与技术研究院推荐的定义)。
http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/SP/nistspecialpublication800-145.pdf
https://www.ipa.go.jp/files/000025366.pdf
本说明书中的“前、后、上、下、右、左、垂直、水平、纵、横、行、列”等表示方向的词语，意思是指本发明的装置中的上述方向。因此，本发明的说明书中的上述词语应当在本发明的装置中相对地解释。
“构成”这个词语在用于执行本发明的功能而构成时使用，或者在表示装置的构成、要素、部分时使用。
此外，在权利要求中表现为“功能性限定”的词语应当包括能够用于执行本发明所含的功能的所有结构。
“单元”这个词语用于表示构成要素、单元、硬件、为了执行所期望的功能而编程的软件的一部分。硬件的典型例子是器件、电路，但是不限于此。
以上说明了本发明的优选实施例，但是本发明并不限定于这些实施例。可以在不脱离本发明的主旨的范围内，进行构成的附加、省略、置换和其他变更。本发明并非由前述的说明来限定，而仅由附加的权利要求的范围来限定。

Claims (20)

1.一种质量稳定化系统，其特征在于，
工业过程具有彼此独立的第一生产工序、第二生产工序和第三生产工序，所述第一生产工序生产第一产品，所述第二生产工序生产第二产品，所述第三生产工序使用所述第一产品和所述第二产品生产第三产品，所述质量稳定化系统使由所述工业过程生产的所述第三产品的质量稳定化，
所述质量稳定化系统包括：
收集部，分别收集对由所述第一生产工序生产的所述第一产品和由所述第二生产工序生产的所述第二产品的质量进行评价的评价指标；
选择部，根据由所述收集部收集到的所述评价指标，来选择所述第一生产工序、所述第二生产工序和所述第三生产工序中的至少一个；以及
调整部，调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
2.根据权利要求1所述的质量稳定化系统，其特征在于，所述选择部选择所述第一生产工序、所述第二生产工序和所述第三生产工序中的未被执行的至少一个。
3.根据权利要求1所述的质量稳定化系统，其特征在于，
所述第一生产工序和所述第二生产工序分别包含由串行地依次执行的多个生产工序构成的生产工序组，
所述收集部收集构成所述第一生产工序和所述第二生产工序所含的所述生产工序组的多个生产工序中的所述评价指标，
所述选择部选择构成所述第一生产工序和所述第二生产工序所含的所述生产工序组的多个生产工序中的未被执行的至少一个。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的质量稳定化系统，其特征在于，
所述质量稳定化系统还包括存储辅助信息的存储部，所述辅助信息将表示根据相似度分类的所述评价指标的区分的第一信息、表示应由所述选择部选择的生产工序的第二信息和表示应由所述调整部执行的调整方法的第三信息相关联，
所述选择部基于在所述辅助信息中与表示由所述收集部收集到的所述评价指标的区分的所述第一信息相关联的所述第二信息，来选择生产工序，
所述调整部基于在所述辅助信息中与表示由所述收集部收集到的所述评价指标的区分的所述第一信息相关联的所述第三信息，来调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
5.根据权利要求1所述的质量稳定化系统，其特征在于，
所述第二生产工序包含多个生产工序组，所述生产工序组由串行地依次执行的多个生产工序构成，
所述收集部收集构成所述第二生产工序所含的多个所述生产工序组的多个生产工序中的所述评价指标，
所述选择部根据由所述收集部收集到的所述第一生产工序的所述评价指标，来选择所述第二生产工序，
所述调整部根据由所述收集部收集到的所述评价指标，来选择由所述选择部选择出的所述第二生产工序所含的多个所述生产工序组中的任意一个，从而调整由所述选择部选择出的所述第二生产工序生产的产品的质量。
6.根据权利要求1所述的质量稳定化系统，其特征在于，
所述收集部从控制所述工业过程的生产管理系统收集所述评价指标，
所述调整部对所述生产管理系统进行指示，以调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
7.根据权利要求6所述的质量稳定化系统，其特征在于，所述调整部对所述生产管理系统进行所述指示，以使所述第三产品的评价指标进入预先规定的容许范围内，且与预先规定的基准值的偏差变小。
8.一种质量稳定化方法，其特征在于，
工业过程具有彼此独立的第一生产工序、第二生产工序和第三生产工序，所述第一生产工序生产第一产品，所述第二生产工序生产第二产品，所述第三生产工序使用所述第一产品和所述第二产品生产第三产品，所述质量稳定化方法使由所述工业过程生产的所述第三产品的质量稳定化，
所述质量稳定化方法包括：
利用收集部，分别收集对由所述第一生产工序生产的所述第一产品和由所述第二生产工序生产的所述第二产品的质量进行评价的评价指标；
利用选择部，根据由所述收集部收集到的所述评价指标，来选择所述第一生产工序、所述第二生产工序和所述第三生产工序中的至少一个；以及
利用调整部，调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
9.根据权利要求8所述的质量稳定化方法，其特征在于，所述质量稳定化方法还包括：
利用所述选择部，选择所述第一生产工序、所述第二生产工序和所述第三生产工序中的未被执行的至少一个。
10.根据权利要求8所述的质量稳定化方法，其特征在于，
所述第一生产工序和所述第二生产工序分别包含由串行地依次执行的多个生产工序构成的生产工序组，
所述质量稳定化方法还包括：
利用所述收集部，收集构成所述第一生产工序和所述第二生产工序所含的所述生产工序组的多个生产工序中的所述评价指标；以及
利用所述选择部，选择构成所述第一生产工序和所述第二生产工序所含的所述生产工序组的多个生产工序中的未被执行的至少一个。
11.根据权利要求8至10中任意一项所述的质量稳定化方法，其特征在于，所述质量稳定化方法还包括：
利用存储部存储辅助信息，所述辅助信息将表示根据相似度分类的所述评价指标的区分的第一信息、表示应由所述选择部选择的生产工序的第二信息和表示应由所述调整部执行的调整方法的第三信息相关联；
利用所述选择部，基于在所述辅助信息中与表示由所述收集部收集到的所述评价指标的区分的所述第一信息相关联的所述第二信息，来选择生产工序；以及
利用所述调整部，基于在所述辅助信息中与表示由所述收集部收集到的所述评价指标的区分的所述第一信息相关联的所述第三信息，来调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
12.根据权利要求8所述的质量稳定化方法，其特征在于，
所述第二生产工序包含多个生产工序组，所述生产工序组由串行地依次执行的多个生产工序构成，
所述质量稳定化方法还包括：
利用所述收集部，收集构成所述第二生产工序所含的多个所述生产工序组的多个生产工序中的所述评价指标；
利用所述选择部，根据由所述收集部收集到的所述第一生产工序的所述评价指标，来选择所述第二生产工序；以及
利用所述调整部，根据由所述收集部收集到的所述评价指标，来选择由所述选择部选择出的所述第二生产工序所含的多个所述生产工序组中的任意一个，从而调整由所述选择部选择出的所述第二生产工序生产的产品的质量。
13.根据权利要求8所述的质量稳定化方法，其特征在于，所述质量稳定化方法还包括：
利用所述收集部，从控制所述工业过程的生产管理系统收集所述评价指标；以及
利用所述调整部，对所述生产管理系统进行指示，以调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
14.根据权利要求13所述的质量稳定化方法，其特征在于，所述质量稳定化方法还包括：
利用所述调整部，对所述生产管理系统进行所述指示，以使所述第三产品的评价指标进入预先规定的容许范围内，且与预先规定的基准值的偏差变小。
15.一种计算机可读取的非临时性存储介质，其特征在于，
所述计算机可读取的非临时性存储介质存储由质量稳定化系统的计算机执行的一个以上的程序，
工业过程具有彼此独立的第一生产工序、第二生产工序和第三生产工序，所述第一生产工序生产第一产品，所述第二生产工序生产第二产品，所述第三生产工序使用所述第一产品和所述第二产品生产第三产品，所述质量稳定化系统使由所述工业过程生产的所述第三产品的质量稳定化，
所述一个以上的程序使所述计算机：
利用收集部，分别收集对由所述第一生产工序生产的所述第一产品和由所述第二生产工序生产的所述第二产品的质量进行评价的评价指标；
利用选择部，根据由所述收集部收集到的所述评价指标，来选择所述第一生产工序、所述第二生产工序和所述第三生产工序中的至少一个；以及
利用调整部，调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
16.根据权利要求15所述的计算机可读取的非临时性存储介质，其特征在于，所述一个以上的程序使所述计算机：
利用所述选择部，选择所述第一生产工序、所述第二生产工序和所述第三生产工序中的未被执行的至少一个。
17.根据权利要求15所述的计算机可读取的非临时性存储介质，其特征在于，
所述第一生产工序和所述第二生产工序分别包含由串行地依次执行的多个生产工序构成的生产工序组，
所述一个以上的程序使所述计算机：
利用所述收集部，收集构成所述第一生产工序和所述第二生产工序所含的所述生产工序组的多个生产工序中的所述评价指标；以及
利用所述选择部，选择构成所述第一生产工序和所述第二生产工序所含的所述生产工序组的多个生产工序中的未被执行的至少一个。
18.根据权利要求15至17中任意一项所述的计算机可读取的非临时性存储介质，其特征在于，所述一个以上的程序使所述计算机：
利用存储部存储辅助信息，所述辅助信息将表示根据相似度分类的所述评价指标的区分的第一信息、表示应由所述选择部选择的生产工序的第二信息和表示应由所述调整部执行的调整方法的第三信息相关联；
利用所述选择部，基于在所述辅助信息中与表示由所述收集部收集到的所述评价指标的区分的所述第一信息相关联的所述第二信息，来选择生产工序；以及
利用所述调整部，基于在所述辅助信息中与表示由所述收集部收集到的所述评价指标的区分的所述第一信息相关联的所述第三信息，来调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
19.根据权利要求15所述的计算机可读取的非临时性存储介质，其特征在于，
所述第二生产工序包含多个生产工序组，所述生产工序组由串行地依次执行的多个生产工序构成，
所述一个以上的程序使所述计算机：
利用所述收集部，收集构成所述第二生产工序所含的多个所述生产工序组的多个生产工序中的所述评价指标；
利用所述选择部，根据由所述收集部收集到的所述第一生产工序的所述评价指标，来选择所述第二生产工序；以及
利用所述调整部，根据由所述收集部收集到的所述评价指标，来选择由所述选择部选择出的所述第二生产工序所含的多个所述生产工序组中的任意一个，从而调整由所述选择部选择出的所述第二生产工序生产的产品的质量。
20.根据权利要求15所述的计算机可读取的非临时性存储介质，其特征在于，所述一个以上的程序使所述计算机：
利用所述收集部，从控制所述工业过程的生产管理系统收集所述评价指标；以及
利用所述调整部，对所述生产管理系统进行指示，以调整由所述选择部选择出的生产工序生产的产品的质量。
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