DE102022208921A1

DE102022208921A1 - System zur verwaltung einer vorrichtung, verfahren zur schätzung einer störungsursache in einer vorrichtung und programm

Info

Publication number: DE102022208921A1
Application number: DE102022208921.9A
Authority: DE
Inventors: Takako Onishi
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2021-09-06
Filing date: 2022-08-29
Publication date: 2023-03-09
Also published as: TWI824681B; TW202311879A; CN115774656A; JP2023038095A

Abstract

Eine Technik bereitzustellen, die eine Störungsursache in einer Vorrichtung, die in Kombination mit einem Computer verwendet wird, hochgenau schätzen kann.
System zur Verwaltung einer Vorrichtung, gekennzeichnet durch:
eine Protokolldatenerhaltung zur Erhaltung eines Protokolls, das eine Betriebsaufzeichnung von Software bezüglich der Steuerung der Vorrichtung ist,
eine Clusterinformationen-Extraktionseinheit zur Extraktion von Clusterinformationen, die Informationen sind, die den Inhalt jedes Prozesses bezüglich des Betriebs der Vorrichtung zeigen, aus der Menge der erhaltenen Protokolle und Inter-Cluster-Übergangsinformationen, die Informationen bezüglich Übergänge zwischen einem der Prozesse und dem anderen der Prozesse sind,
eine Abnormitätsberechnungseinheit zur Berechnung der Abnormität jeder der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen, und
eine Störungsursacheschätzungseinheit zur Schätzung einer Störungsursache der Vorrichtung auf der Basis der durch die Abnormitätsberechnungseinheit berechneten Abnormität.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität, die auf der am 6. September 2021 angemeldeten japanischen Anmeldung Nr. 2021-145011 basiert, und deren gesamter Inhalt wird hier zitiert.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Verwaltung einer Vorrichtung, ein Verfahren zur Schätzung einer Störungsursache in einer Vorrichtung und ein Programm.
STAND DER TECHNIK
Wenn eine Störung wie eine Betriebsunterbrechung oder ein Leistungsabfall einer Vorrichtung bei Wartungsarbeiten an industriell verwendeten Vorrichtungen (oder Anlagen) auftritt, die Störungsursache analysiert. Die Analyse der Ursache dieser Störung erfolgt im Allgemein durch den Bediener durch Querverweis auf verschiedenartige Informationen wie Software-Betriebsaufzeichnungen (Protokolls), Betriebszustand der mechanischen Bauteile der Vorrichtung (verschiedene Sensormesswerte, Motordrehzahlen usw.), Betriebszustand der Steuereinheit (Computer) (CPU- Auslastung, Speicherauslastung, Netzwerksende/-empfangsbetrat, Substrattemperatur usw.) usw.
Bei diesem Verfahren der Analyse verschiedenartiger Informationen durch Querverweise besteht jedoch das Problem, dass die Belastung des Bedieners groß ist und die Analyseergebnisse weitgehend von der Erfahrung und den Kenntnissen des Bedieners abhängen.
Für diese Probleme wurden in den letzten Jahren verschiedene Verfahren zur Verbesserung der Effizienz von Instandhaltungsarbeiten einschließlich der Automatisierung vorgeschlagen. Bspw. wird versucht, Daten bezüglich des Zustands der Vorrichtung zu sammeln und diese zur Automatisierung von Gegenmaßnahmen beim Ausfall zu nutzen. Insbesondere bei einer Vorrichtung, die bestimmte einfache Vorgänge wiederholen, ist es effektiv, anormale Werte oder Änderungspunkte (so genannte Ausreißer) durch das Lernen von Signaldaten, die von Sensoren erhalten werden, zu erfassen, und es wird vorgeschlagen, diese Informationen zu verwenden, um die Ursache von Störungen zu schätzen und Ausfälle vorherzusagen (bspw. Ferreiro, S., Konde, E., Fernandez, S., and Prado, A., 2016. Industry 4.0: predictive intelligent maintenance for production equipment. European Conference of the Prognostics and Health Management Society, no (pp. 1-8). researchgate.net. usw.).
Es ist jedoch schwierig, in Vorrichtungen wie z. B. Prüfvorrichtungen oder Verarbeitungsgeräte, die in Kombination mit einer Steuereinheit (Computer) komplexe Betriebe durchführen, mit herkömmlichen Techniken unter Verwendung einfacher Daten ausreichende Ergebnisse zu erhalten. Im Hinblick auf diesen Punkt werden daher Forschungsarbeiten in den letzten Jahren durchgeführt, um große Menge von Daten, die von einer Vielzahl von Sensoren erfasst werden, mit Methoden wie dem Deep-Learning zu nutzen (bspw. Ademujimi, T. T., Brundage, M. P., and Prabhu, V. V., 2017. A Review of Current Machine Learning Techniques Used in Manufacturing Diagnosis. Advances in Production Management Systems. The Path to Intelligent, Collaborative and Sustainable Manufacturing (pp. 407-415). Springer International Publishing. usw.).
Es wird ferner auch vorgeschlagen, anstelle von Sensordaten Textdaten wie Softwareprotokolle und Wartungsaufzeichnungen der Steuereinheit zu nutzen und den optimalen Zeitpunkt für die Wartung durch Lernen dieser Daten zu schätzen (bspw. Patil, R. B., Patil, M. A., Ravi, V., and Naik, S., 2017. Predictive modeling for corrective maintenance of imaging devices from machine logs. Conference proceedings:... Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Conference, 2017, 1676-1679. ieeexplore.ieee.org. usw.).
KURZDARSTELLUNG
Um jedoch die Ursachen von Störungen in relativ komplexen, mit Computern kombinierten Vorrichtungen zu schätzen, besteht das Problem, dass die herkömmliche Methode, die lediglich Sensordaten verwendet, nicht mit Defekten umgehen, die in Verbindung mit dem Betrieb der Software auftreten. Außerdem besteht das Problem, dass selbst Methoden, die Textdaten lernen und analysieren, wie z. B. Softwareprotokolle oder Wartungsaufzeichnungen, bereits bekannte Störungen oder Degradationszustände aufzeichnen bzw. lernen und analysieren können, jedoch es schwierig ist, über unbekannte oder unerwartete Störungen zu lernen und mit solchen Fehlern umzugehen.
Die vorliegende Erfindung erfolgte in Anbetracht der oben genannten Sachverhalte und der Zweck liegt darin, eine Technik bereitzustellen, die eine Störungsursache in einer Vorrichtung, die in Kombination mit einem Computer verwendet wird, hochgenau schätzen kann.
Um den obigen Zweck zu erreichen, nimmt die vorliegende Erfindung die folgenden Ausbildungen an: System zur Verwaltung einer Vorrichtung, gekennzeichnet durch:

eine Protokolldatenerhaltung zur Erhaltung eines Protokolls, das eine Betriebsaufzeichnung von Software bezüglich der Steuerung der Vorrichtung ist,
eine Clusterinformationen-Extraktionseinheit zur Extraktion von Clusterinformationen, die Informationen sind, die den Inhalt jedes Prozesses bezüglich des Betriebs der Vorrichtung zeigen, aus der Menge der erhaltenen Protokolle und Inter-Cluster-Übergangsinformationen, die Informationen bezüglich Übergänge zwischen einem der Prozesse und dem anderen der Prozesse sind,
eine Abnormitätsberechnungseinheit zur Berechnung der Abnormität jeder der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen, und
eine Störungsursacheschätzungseinheit zur Schätzung einer Störungsursache der Vorrichtung auf der Basis der durch die Abnormitätsberechnungseinheit berechneten Abnormität.

Durch eine solche Ausbildung ist es möglich, für jedes detaillierte Verhalten bezüglich des Betriebs der Vorrichtung, bei der eine Störung aufgetreten ist, Abnormität zu berechnen und auf der Basis der Abnormität die Störungsursache zu schätzen, so dass auch unbekannte (oder unerwartete) Störungsursachen als Störungsursache geschätzt werden können.
Die Abnormitätsberechnungseinheit kann auf der Basis der Inter-Cluster-Übergangsinformationen im Normalfall der Vorrichtung auch die Abnormität jeder der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen berechnen. Eine solche Ausbildung kann auf verschiedene Gegenstände, von Vorrichtungen mit einfacher Ausbildung bis zu komplexen Vorrichtungen, angewendet werden, da die Abnormität lediglich auf der Basis von Daten im Normalbetrieb der Vorrichtung berechnet werden kann, ohne Lerndaten bei Vorliegen einer Störung in der Vorrichtung zu verwenden.
Die Inter-Cluster-Übergangsinformationen enthalten ferner Informationen bezüglich der Häufigkeit des Auftretens von Übergängen zwischen mehreren Prozessen in der Vorrichtung eine Einheit zur Auswertung der Inter-Cluster-Übergangsinformationen, die jede der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen auf der Basis der Häufigkeit des Auftretens gewichtet, weiter vorgesehen ist, wobei die Abnormitätsberechnungseinheit unter Verwendung der Gewichtungsinformation die Abnormität berechnen kann. Durch Vorsehen der Gewichtungseinheit auf der Basis der Häufigkeit des Auftretens von Übergängen zwischen Prozessen kann so die Abnormität effizient und hochgenau berechnet werden.
Außerdem ist eine Hardwareinformation-Erhaltungseinheit, die Hardwareinformationen bezüglich des Hardwarezustands der Vorrichtung erhält, weiter vorgesehen, wobei die Einheit zur Auswertung der Inter-Cluster-Übergangsinformationen auf der Basis der von der Hardwareinformation-Erhaltungseinheit erhaltenen Hardwareinformationen jede der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen weiter gewichten kann.
Bei den Hardwareinformationen handelt es sich hierbei um verschiedene Sensordaten und Informationen bezüglich Betriebs und Zustands der Hardware der Vorrichtung, die aus den verschiedenen Sensordaten erhalten werden. Somit ist es durch eine weitere Gewichtung unter Verwendung der Hardwareinformationen möglich, die Abnormität mit höherer Genauigkeit zu berechnen.
Die Störungsursacheschätzungseinheit kann ferner auch schätzen, dass die Störungsursache der Vorrichtung in dem Prozess liegt, der durch die Inter-Cluster-Übergangsinformationen spezifiziert wird, bei denen die durch die Abnormitätsberechnungseinheit berechnete Abnormität eine bestimmte Bedingung erfüllt. Die bestimmte Bedingung kann z. B. das Überschreiten eines bestimmten Schwellwerts sein. In diesem Fall kann der Schwellwert vorab vom Benutzer festgelegt werden oder durch Lernen in Abhängigkeit von der Betriebsleistung der Vorrichtung automatisch festgelegt werden. Auf diese Weise kann die Störungsursache der Vorrichtung effektiv geschätzt werden.
Das System zur Verwaltung der Vorrichtung kann ferner mit einer Anzeigeeinheit, die Informationen anzeigen kann, die die von der Abnormitätsberechnungseinheit berechnete Abnormität und/oder die von der Störungsursacheschätzungseinheit geschätzte Störungsursache zeigen, weiter versehen sein. Durch eine solche Ausbildung kann der Benutzer die geschätzte Störungsursache ohne weiteres überprüfen.
Das System zur Verwaltung der Vorrichtung kann ferner mit einer Einheit zur Erzeugung eines gerichteten Graphen, die einen gerichteten Graphen erzeugt, der eine Beziehung zwischen jedem der Clusterinformationen und den Inter-Cluster-Übergangsinformationen zeigt, wobei die Clusterinformationen als Knoten und die Inter-Cluster-Übergangsinformationen als Kanten dienen, weiter versehen sein, wobei die Anzeigeeinheit den gerichteten Graphen anzeigen kann.
Durch eine solche Ausbildung kann der Benutzer den Betrieb der Software bezüglich der Steuerung der Vorrichtung in Form eines gerichteten Graphen überprüfen und die Informationen für die Verwaltung und Instandhaltung der Vorrichtung nutzen.
Die Inter-Cluster-Übergangsinformationen können ferner durch ein bestimmtes Verfahren gewichtet werden, wobei eine Auswertung der Wichtigkeit hinzugefügt wird, und die Einheit zur Erzeugung eines gerichteten Graphen kann den gerichteten Graphen erzeugen, in dem die Gewichtung in jedem der Inter-Cluster-Übergangsinformationen sichtbar ist. Die Gewichtungseinheit ist hier nicht beschränkt, und die Gewichtung kann z. B. in Abhängigkeit von der Häufigkeit des Auftretens von Übergängen zwischen den Clustern, entsprechenden Hardwareinformationen (Sensordaten) usw. erfolgen, wie oben beschrieben. Durch eine solche Ausbildung kann der Benutzer einen gerichteten Graphen überprüfen, der die Gewichtung widerspiegelt, und somit detailliertere Informationen aus dem gerichteten Graphen erhalten.
Die Einheit zur Erzeugung eines gerichteten Graphen kann auch einen gerichteten Graphen erzeugen, in dem die Gewichtung sichtbar ausgedrückt wird, indem numerische Werte, die die Gewichtung in den Inter-Cluster-Übergangsinformationen zeigen, in der Nähe der Kanten angezeigt werden.
Die Einheit zur Erzeugung eines gerichteten Graphen kann ferner einen gerichteten Graphen erzeugen, in dem die Gewichtung sichtbar ausgedrückt wird, indem ein Unterschied in der Verständlichkeit der Kanten vorgesehen ist, die jede der Inter-Cluster-Übergangsinformationen zeigt. Das Vorsehen des Unterschieds in der Verständlichkeit kann z. B. bedeuten, dass die Dicke der Kantenlinien entsprechend dem Gewicht verdickt wird, oder dass die Leuchtdichte oder Helligkeit der Kantenlinien entsprechend dem Gewicht erhöht wird.
Außerdem enthält die Clusterinformation Wörter als Textinformation, die aus den Protokollen extrahiert werden, und die Einheit zur Erzeugung eines gerichteten Graphen kann die Wörter, die in jeder Clusterinformation enthalten sind, in abfallender Reihenfolge der Anzahl ihres Auftretens extrahieren und den gerichteten Graphen erzeugen, in dem als Information, die den Inhalt der Clusterinformation zeigt, die extrahierten Wörter verwendet werden. Durch eine solche Ausbildung kann der Benutzer den Inhalt jedes Knotens des gerichteten Graphen auf der Basis der Wörter ohne weiteres erfassen.
Außerdem kann das System zur Verwaltung der Vorrichtung mit einer Einheit zur Erzeugung eines Extraktionsprotokollanzeigebildes, die aus der Menge von den Protokollen ein Protokoll extrahiert, das der Inter-Cluster-Übergangsinformation entspricht, die die bestimmten Bedingungen erfüllt, als Information, die den Inhalt der Inter-Cluster-Übergangsinformation zeigt, die die bestimmten Bedingungen erfüllt, und ein Extraktionsprotokollanzeigebild erzeugt, das den Inhalt des extrahierten Protokolls zeigt, weiter versehen, wobei die Anzeigeeinheit das Extraktionsprotokollanzeigebild anzeigen kann.
Der Begriff „Erfüllen der bestimmten Bedingungen“, kann hierbei bedeuten, dass die Abnormität einen bestimmten Wert überschreitet, oder dass der Benutzer eine Kante auswählt, die der Inter-Cluster-Übergangsinformation in dem gerichteten Graphen entspricht, usw. Durch eine solche Ausbildung kann der Benutzer sofort das Protokoll überprüfen, das der Inter-Cluster-Übergangsinformation entspricht.
Das Extraktionsprotokollanzeigebild kann als Pop-up in der Nähe der Kante angezeigt werden, die die Inter-Cluster-Übergangsinformation zeigt, die dem durch das Anzeigebild gezeigten Extraktionsprotokoll entspricht. Mit einer solchen Anzeige kann die Beziehung zwischen dem Extraktionsprotokollanzeigebild, das als Pop-up angezeigt wird, und der Kante, die die entsprechende Inter-Cluster-Übergangsinformation zeigt, ohne weiteres erfasst werden. Es liegt keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Anzeigestelle für das Extraktionsprotokollanzeigebild vor, und ein bestimmter Anzeigebereich kann unabhängig von der Pop-up-Anzeige bereitgestellt werden.
Die vorliegende Erfindung kann auch als Verfahren zur Schätzung einer Störungsursache in einer Vorrichtung, umfassend:

einen Protokolldatenerhaltungsschritt zur Erhaltung eines Protokolls, das eine Betriebsverlaufsinformation von Software bezüglich der Steuerung der Vorrichtung ist,
einen Clusterinformationen-Extraktionsschritt zur Extraktion von Clusterinformationen, die Informationen sind, die den Inhalt jedes Prozesses bezüglich jedes Betriebs der von der Vorrichtung vorgenommenen Verarbeitungen zeigen, aus der Menge der erhaltenen Protokolle und Inter-Cluster-Übergangsinformationen, die Informationen bezüglich Übergänge zwischen den mehreren Prozessen sind,
einen Abnormitätsberechnungsschritt zur Berechnung der Abnormität jeder der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen, und
einen Störungsursacheschätzungsschritt zur Schätzung einer Störungsursache der Vorrichtung auf der Basis der im Abnormitätsberechnungsschritt berechneten Abnormität, angewendet werden.

Die vorliegende Erfindung kann ferner als Programm, das einen Computer dazu veranlasst, das oben genannte Verfahren auszuführen, sowie als computerlesbares Aufzeichnungsmedium, das ein solches Programm nicht temporär aufzeichnet, erfasst werden.
Alle oben genannten Ausgestaltungen und Verarbeitungen können miteinander kombiniert werden, um die vorliegende Erfindung zu realisieren, sofern sich kein technischer Widerspruch ergibt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Technik bereitzustellen, die eine Störungsursache in einer Vorrichtung, die in Kombination mit einer Informationsverarbeitungsvorrichtung verwendet wird, hochgenau schätzen kann.
Figurenliste
Es zeigt:

1 eine schematische Ansicht eines Systems zur Verwaltung einer Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1 im Überblick;
2 eine Erläuterungsansicht, die ein Beispiel für ein Softwareprotokoll zeigt;
3 ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Verarbeitung zeigt, die in dem System zur Verwaltung der Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1 vorgenommen wird;
4 ein Flussdiagramm, das eine Unterroutine der Verarbeitung im System zur Verwaltung der Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
5 eine Erläuterungsansicht, die ein Trennverfahren eines Softwareprotokolls veranschaulicht;
6 eine Erläuterungsansicht, die gruppierte Protokollzeile veranschaulicht;
7 eine Erläuterungsansicht, die eine im System zur Verwaltung der Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1 erzeugte Protokoll-Cluster-Sequenz veranschaulicht;
8A eine erste Ansicht, die einen gerichteten Graphen veranschaulicht, der im System zur Verwaltung der Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1 erzeugt wird;
8B eine zweite Ansicht, die den gerichteten Graphen veranschaulicht, der im System zur Verwaltung der Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1 erzeugt wird;
9 eine Ansicht, die ein Beispiel des gerichteten Graphen zeigt, der im System zur Verwaltung der Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1 erzeugt wird;
10A ein Beispiel für den gerichteten Graphen zeigt, der in einem abgewandelten Beispiel von Ausführungsform 1 auf dem Bildschirm angezeigt wird;
10B ein weiteres Beispiel für den gerichteten Graphen zeigt, der in einem abgewandelten Beispiel von Ausführungsform 1 auf dem Bildschirm angezeigt wird;
11 eine schematische Ansicht des Systems zur Verwaltung einer Vorrichtung gemäß einem weiteren abgewandelten Beispiel von Ausführungsform 1 im Überblick;
12 eine Ansicht, die ein Beispiel für einen Bildschirm zeigt, der im System zur Verwaltung einer Vorrichtung gemäß dem weiteren abgewandelten Beispiel von Ausführungsform 1 angezeigt wird;
13 eine schematische Ansicht des Systems zur Verwaltung einer Vorrichtung gemäß Ausführungsform 2 im Überblick;
14 ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Verarbeitung zeigt, die in dem System zur Verwaltung der Vorrichtung gemäß Ausführungsform 2 vorgenommen wird;
15 ein Flussdiagramm, das eine Unterroutine der Verarbeitung im System zur Verwaltung der Vorrichtung gemäß Ausführungsform 2 zeigt;
16 eine Erläuterungsansicht, die die Beziehung zwischen Sensordaten und Änderungswerten zeigt; und
17 eine Erläuterungsansicht, die ein Beispiel für eine Protokoll-Cluster-Sequenz mit abgebildeten Änderungswerten zeigt, die im System zur Verwaltung einer Vorrichtung gemäß Ausführungsform 2 erzeugt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Die in den folgenden jeweiligen Beispielen angegebenen Abmessungen, Werkstoffe, Formen und relativen Anordnungen der Bauteile sind jedoch nicht dazu bestimmt, den Umfang der Erfindung auf diese allein zu beschränken, sofern nichts anderes angegeben ist.
<Anwendungsbeispiel>
(Ausbildung von Anwendungsbeispiel)
Die vorliegende Erfindung kann bspw. als System zur Verwaltung für ein Sichtprüfgerät, das ein zu prüfendes Objekt durch Verarbeitung von durch eine Bildaufnahmeeinheit aufgenommenen Bildern des zu prüfenden Objekts prüft, angewendet werden. 1 zeigt eine schematische Ansicht des Systems zur Verwaltung einer Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1 im Überblick.
Das System 1 zur Verwaltung der Vorrichtung mit einem Informationsverarbeitungsterminal 100 und einem Sichtprüfgerät 120 ausgebildet. Das Informationsverarbeitungsterminal 100 kann integral mit dem Sichtprüfgerät 120 ausgebildet werden oder kann als separate Vorrichtung, die kommunizierbar mit dem Sichtprüfgerät 120 verbunden ist, z. B. aus einem Universalcomputer ausgebildet werden. Das Informationsverarbeitungsterminal 100 kann aus einem einzigen Computer oder aus mehreren miteinander verbundenen Computern ausgebildet werden. Das Sichtprüfgerät 120 ist eine Vorrichtung, die ein zu prüfendes Objekt, wie z. B. ein mit Bauteilen bestückte Substrat, automatisch prüft, indem es Bilder des zu prüfenden Objekts aufnimmt und eine Bildverarbeitung durchführt.
Das Informationsverarbeitungsterminal 100 ist mit jedem funktionalen Abschnitt wie einer Protokolldatenerhaltung 101, einer Clusterinformation-Extrahierung 102, einer Auswertung 103 von Inter-Cluster-Übergangsinformationen, einer Erzeugung 104 gerichteter Graphen, einer Referenzdatenerzeugung 105, einer Abnormitätsberechnung 106, einer Störungsursachenschätzung 107, einer Anzeige 108 und einer Speicherung 109 versehen. Darüber hinaus können auch verschiedene Eingabeeinheiten wie Maus und Tastatur, Kommunikationseinheiten usw. vorgesehen sein, obwohl diese in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
Das Sichtprüfgerät 120 ist mit einem Förderband 124, das das zu prüfende Objekt O zu einer Bildaufnahmeposition fördert, einer Kamera 121 zur Aufnahme des zu prüfenden Objekts O sowie einer X-Auflage 122 und einer Y-Auflage 123 zur Bewegung der Kamera 121 in horizontaler Richtung ausgebildet. Das Sichtprüfgerät 120 ist ferner mit einer Bildverarbeitung, die die aufgenommenen Bilder verarbeitet, einer Prüfungsverarbeitung, die Prüfungen auf der Basis der Bilder durchführt, und einer Ausgabeverarbeitung versehen, die die Prüfergebnisse ausgibt, obwohl diese in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
(Methode zur Schätzung der Störungsursache)
Das System 1 zur Verwaltung der Vorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bereitet vorab Referenzdaten vor, die unter Verwendung von mehreren Daten des Sichtprüfgeräts 120 im Normalbetrieb gelernt (modelliert) wurden, und wenn eine Störung im Sichtprüfgerät 120 auftritt, schätzt die Störungsursache auf der Basis der Referenzdaten.
Konkret wird zunächst ein Softwareprotokoll (im Folgenden einfach als Protokoll bezeichnet) bezüglich der Steuerung im Normalbetrieb des Sichtprüfgeräts 120 von der Protokolldatenerhaltung 101 erhalten. Das Protokoll ist als Textinformation ausgebildet, wie in 2 gezeigt, und durch die Verarbeitung der Textinformation durch die Clusterinformation-Extrahierung 102 werden Clusterinformationen extrahiert, die den Inhalt jedes Prozesses bezüglich des Betriebs des Sichtprüfgeräts 120 zeigen. Darüber hinaus werden Inter-Cluster-Übergangsinformationen extrahiert, die Informationen bezüglich Übergänge zwischen einem der Prozesse und dem anderen der Prozesse bezüglich des Betriebs des Sichtprüfgeräts 120 darstellen.
Darüber hinaus wird durch die Erzeugung 104 gerichteter Graphen ein gerichteter Graph erstellt, der die Beziehung zwischen den extrahierten jeweiligen Clusterinformationen und den Inter-Cluster-Übergangsinformationen zeigt. Diese Verarbeitung wird so oft wie nötig wiederholt, um die Referenzdaten zu erstellen, und mehrere gerichtete Graphen werden erhalten. Darüber hinaus ersetzt die Referenzdatenerzeugung 105 die erhaltenen mehreren gerichteten Graphen durch eine Matrixdarstellung, berechnet den Durchschnitt und die Varianz für jedes Element der Matrix und speichert diese als Referenzdaten.
Wenn eine Störung im Sichtprüfsystem 120 auftritt, wird ein Protokoll bezüglich der Steuerung beim Auftritt der Störung erhalten, wird ein gerichteter Graph nach der gleichen Verarbeitung wie bei der Erstellung der Referenzdaten erstellt und in eine Matrixdarstellung umgewandelt. Als nächstes stellt die Abnormitätsberechnung 106 jedes Element der erhaltenen Matrixdaten beim Auftritt der Störung und jedes Element der Matrix der Referenzdaten gegenüber und berechnet die Abnormität für jedes Element, der die Größe der Abweichung von den Referenzdaten zeigt. Die Störungsursachenschätzung 107 schätzt dann, dass der Prozess (oder der Übergang zwischen den Prozessen), der dem Element entspricht, dessen Abnormität größer als ein bestimmter Schwellwert ist, hochwahrscheinlich die Störungsursache ist, so dass der Prozess die Störungsursache ist.
Wie oben beschrieben, kann das System 1 zur Verwaltung der Vorrichtung gemäß dem vorliegenden Anwendungsbeispiel eine Störungsursache schätzen, indem es Referenzdaten lediglich auf der Basis der Daten im Normalbetrieb erstellt, und die Daten beim Auftritt der Störung und die Referenzdaten gegenüberstellt. Dies ermöglicht eine hochgenaue Schätzung der unbekannten Störungsursachen.
<Ausführungsform 1>
Anschließend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der 1 bis 9 näher erläutert. Zunächst werden die funktionalen Abschnitte des Informationsverarbeitungsterminals 100 des System 1 zur Verwaltung der Vorrichtung dieser Ausführungsform erläutert.
(Funktion von Informationsverarbeitungsterminal)
Der Protokolldatenerhaltung 101 erhält ein Protokoll, das eine Betriebsaufzeichnung von Software bezüglich der Steuerung des Sichtprüfgeräts 120 darstellt. Der Clusterinformation-Extrahierung 102 extrahiert Clusterinformationen, die Informationen sind, die den Inhalt jedes Prozesses bezüglich des Betriebs des Sichtprüfgeräts 120 zeigen, aus der Menge der erhaltenen Protokolle und Inter-Cluster-Übergangsinformationen, die Informationen bezüglich Übergänge zwischen einem der Prozesse und dem anderen der Prozesse darstellen. Dies wird im Folgenden näher erläutert.
Die Inter-Cluster-Übergangsinformationen enthalten Informationen über die Häufigkeit des Auftretens von Übergängen zwischen mehreren Prozessen im Sichtprüfgerät 120, und die Auswertung 103 von Inter-Cluster-Übergangsinformationen gewichtet jede der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen zumindest anhand der Informationen über die Häufigkeit des Auftretens.
Die Erzeugung 104 gerichteter Graphen erzeugt einen gerichteten Graphen, der eine Beziehung zwischen jedem der Clusterinformationen und den Inter-Cluster-Übergangsinformationen zeigt, wobei die Clusterinformationen als Knoten und die Inter-Cluster-Übergangsinformationen als Kanten dienen. Die Referenzdatenerzeugung 105 erzeugt Referenzdaten, die als Referenz für die Störungsursachenschätzung dienen. Konkret ersetzt sie mehrere gerichtete Graphen, die durch Abtasten von mehreren Protokolldaten im Normalbetrieb des Sichtprüfgeräts 120 erhalten wurden, durch eine Matrixdarstellung, berechnet den Durchschnitt und die Varianz für jedes Element der Matrix und speichert diese als Referenzdaten in einem Speicher 109.
Die Abnormitätsberechnung 106 ersetzt die gerichteten Graphen, die aus den Protokolldaten beim Auftritt der Störung erzeugt wurden, durch eine Matrixdarstellung, stellt jedes Element der Matrix der Referenzdaten gegenüber und somit berechnet die Abnormität für jedes Element, der die Größe der Abweichung von den Referenzdaten zeigt. Da jedes Element der Matrix jeder der Inter-Cluster-Übergangsinformation entspricht, die aus den Protokollen extrahiert wurden, ist die Abnormität jedes Elements der Matrix die Abnormität jeder entsprechenden der Inter-Cluster-Übergangsinformationen.
Die Störungsursachenschätzung 107 schätzt dann, dass der Prozess, den ein der Inter-Cluster-Übergangsinformation entsprechendes Softwareprotokoll zeigt, deren berechnete Abnormität größer als ein bestimmter Schwellwert ist, hochwahrscheinlich die Störungsursache ist, so dass der Prozess die Störungsursache ist.
Die Anzeige 108 ist eine Bildanzeigevorrichtung, wie z. B. eine Flüssigkristallanzeige, und zeigt verschiedene Informationen an, einschließlich des oben beschriebenen gerichteten Graphs, der geschätzten Störungsursache, der Abnormität der Inter-Cluster-Übergangsinformationen usw. Die Speicherung 109 kann einen Hauptspeicher, z. B. einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Arbeitsspeicher mit direktem Zugriff (RAM), und einen Zusatzspeicher, z. B. EPROM, Festplattenlaufwerk (HDD), Wechselmedium usw., umfassen.
Im Zusatzspeicher können ein Betriebssystem (OS), verschiedene Programme sowie verschiedene Informationen wie die oben erwähnten Referenzdaten, Betriebs- und Wartungsaufzeichnungen der zu verwaltenden Vorrichtung gespeichert werden. Die im Hilfsspeicher abgelegten Programme können in den Arbeitsbereich des Hauptspeichers geladen und ausgeführt werden, und jedes Bauteil usw. wird durch die Ausführung der Programme gesteuert, wodurch die funktionalen Abschnitte realisiert werden können, die die oben beschriebenen bestimmte Zwecke erfüllen. Es ist auch möglich, einige oder alle funktionalen Abschnitte durch einen Hardware-Schaltkreis wie einen anwendungsspezifischen Schaltkreis (ASIC) oder ein Field-Programmable-Grid-Array (FPGA) zu realisierten.
(Ablauf der Verarbeitung zur Schätzung von Störungsursache)
Als nächstes wird der Ablauf der Verarbeitung zur Schätzung von Störungsursache für das Sichtprüfgerät 120 im System 1 zur Verwaltung der Vorrichtung dieser Ausführungsform erläutert. 3 zeigt ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Verarbeitung zeigt, die in dem System 1 zur Verwaltung der Vorrichtung vorgenommen wird. Wie in 3 dargestellt, erzeugt das System 1 zur Verwaltung der Vorrichtung zunächst Referenzdaten auf der Basis der Daten, die vom Sichtprüfgerät 120 im Normalbetrieb erhalten werden (S101).
Die Einzelheiten der Referenzdatenerzeugung im Schritt S101 werden nun anhand 4 erläutert. 4 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Unterroutine der Verarbeitung in dieser Ausführungsform zeigt Wie in 4 dargestellt, erhält die Protokolldatenerhaltung 101 zunächst Protokolldaten im Normalbetrieb (S201). Dann führt die Clusterinformation-Extrahierung 102 die Verarbeitung der Trennung der Protokollinformationen auf der Basis bestimmter Regeln durch (S202). 5 zeigt eine Erläuterungsansicht, die ein Trennverfahren dieser Protokollinformationen veranschaulicht. Wie in 5 gezeigt, besteht jede Zeile der Protokolldaten aus einem Zeitdatenteil, der die Zeit zeigt, und einer Nachrichtenzeichenkette, und die Clusterinformation-Extrahierung 102 zerlegt das Protokoll in Zeitdaten und Nachrichtenzeichenkette für jede Zeile. Hier wird die Nachrichtenzeichenkette durch Löschen von Ziffern und Symbolen weiter in Worteinheiten zerlegt.
Als nächstes verwendet die Clusterinformation-Extrahierung 102 bspw. die TF-IDF (term frequency, inverse document frequency)-Methode zur Vektorisierung der Wortmenge in jeder Zeile des Protokolls. TF-IDF ist eine bekannte Methode, so dass auf eine detaillierte Erläuterung verzichtet wird. Hierbei handelt es sich um eine Methode, die auf der Basis von zwei Indizes, TF (Term Frequency: Vorkommenshäufigkeit) und IDF (Inverse Document Frequency: inverse Dokumenthäufigkeit), die Wichtigkeit eines Wortes ermittelt.
Die Clusterinformation-Extrahierung 102 verwendet bspw. den K-Means-Algorithmus, wie in 6 dargestellt, um alle Zeilenvektorsätze z. B. in 200 Clustern zu gruppieren (S203). 6 zeigt eine Erläuterungsansicht, die gruppierte Protokollzeile veranschaulicht. Da der K-Means-Algorithmus eine bekannte Gruppierungsmethode ist, wird auf eine detaillierte Erläuterung verzichtet.
Als nächstes erzeugt die Clusterinformation-Extrahierung 102 eine Protokoll-Cluster-Sequenz mit fortlaufend nummerierten Clusternummern auf der Basis des Zeitpunkts, zu dem jede Protokollzeile ausgegeben wurde, wie in 7 dargestellt. Indem die Clusternummern auf diese Weise in einer Zeitreihe angeordnet werden, können Informationen bezüglich Übergänge zwischen den Clustern erhalten. D. h., die Clusterinformationen, die den Inhalt jedes Prozesses bezüglich des Betriebs des Sichtprüfgeräts 120 zeigen, die auf diese Weise aus den Protokoll-Textnachrichten (Wörtern) erhalten werden, und die Inter-Cluster-Übergangsinformationen, die Informationen bezüglich Übergangs zwischen einem Cluster (Prozess) und einem anderen Cluster sind, können extrahiert werden. D. h., in dieser Ausführungsform entsprechen die Verarbeitungen im Schritt S202 und Schritt S203 dem Schritt zur Extraktion von Clusterinformationen.
Anschließend erstellt die Erzeugung 104 gerichteter Graphen einen gerichteten Graphen mit jeder Clusterinformationen als Knoten und Inter-Cluster-Übergangsinformationen als Kante (S204). Hierbei kann jeder Knoten die Clusternummer des entsprechenden Clusters anzeigen.
Als nächstes gewichtet die Auswertung 103 von Inter-Cluster-Übergangsinformationen jede Kante des gerichteten Graphen auf der Basis der Übergangshäufigkeit zwischen den Knoten des gerichteten Graphen (d. h. zwischen den entsprechenden Clustern) (S205). 8 zeigt eine Erläuterungsansicht, die in S205 vorgenommenen Gewichtung veranschaulicht. 8A zeigt die Clusternummern der Cluster, die jeder Protokollzeile entsprechen, in einer Zeitreihe von links nach rechts, basierend auf dem Zeitpunkt, zu dem die Protokollzeile ausgegeben wurde. 8B zeigt einen gerichteten Graphen, der die Gewichtung widerspiegelt. Die nummerischen Werte sind in der Nähe der Kanten des gerichteten Graphen in 8B angegeben, wobei die Zahlen die Häufigkeit des Auftretens der betreffenden Kante (d. h. des Übergangs zwischen Clustern) darstellen. 8A zeigt, dass der Übergang von Clusternummer 2 zu Clusternummer 2 zweimal, der Übergang von Clusternummer 2 zu Clusternummer 0 zweimal, der Übergang von Clusternummer 0 zu Clusternummer 6 dreimal, der Übergang von Clusternummer 6 zu Clusternummer 0 einmal, und der Übergang von Clusternummer 6 zu Clusternummer 2 einmal erfolgt. Im gerichteten Graphen in 8B ist die Anzahl solcher Übergänge in der Nähe der Kanten angezeigt, und die Dicke der Kanten ist in Abhängigkeit von der Häufigkeit der Übergänge dicker dargestellt.
Auf diese Weise werden die Verarbeitungen vom Schritt S201 bis Schritt S205 durchgeführt, und somit eine Reihe von Verarbeitungen für die Protokolldaten im Normalbetrieb abgeschlossen. 9 zeigt ein Beispiel für einen gerichteten Graphen, der erzeugt wird, wenn eine Reihe von Verarbeitungen für die Protokolldaten beim Auftritt im Normalbetrieb abgeschlossen ist.
Anschließend nimmt die Referenzdatenerzeugung 105 eine Verarbeitung zur Beurteilung vor, ob die auf die obige Weise gewichteten gerichteten Graphen für eine zur Datenerstellung benötigte bestimmte Anzahl (z. B. für 100 Fälle) erhalten sind (S206). Wenn die bestimmte Anzahl gerichteter Graphen nicht erhalten sind, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S201 zurück, um neue Protokolldaten im Normalbetrieb zu erhalten, und wiederholt die Verarbeitungen danach.
Wird demgegenüber im Schritt S206 festgestellt, dass die bestimmte Anzahl gerichteter Graphen bereits erhalten sind, übergeht die Verarbeitung zu Schritt S207 und wandelt die Referenzdatenerzeugung 105 alle erhaltenen gerichteten Graphen in eine Matrixdarstellung um. Wie in der folgenden Gleichung (1) dargestellt, erfolgt eine Umwandlung in eine Kantengewichtungsmatrix W, wobei das Gewicht einer Kante, die von einem Knoten zu einem anderen Knoten im gerichteten Graphen übergeht, als jedes Element der Matrix dient. Wenn die Anzahl der Cluster 200 beträgt, wie im obigen Beispiel, ist die Kantengewichtmatrix W eine Matrix von 200 × 200.
[Formel 1] $W = (\begin{matrix} w_{00} & w_{01} & \dots & w_{0 n} \\ w_{10} & w_{11} & \dots & w_{1 n} \\ ⋮ & ⋮ & ⋱ & ⋮ \\ w_{n 0} & w_{n 1} & \dots & w_{n n} \end{matrix})$
Hierbei stellt Waa, ein Element der Matrix, das Gewicht der Kante dar, die vom Knoten 0, der die Clusternummer 0 darstellt (im Folgenden auch einfach als Knoten 0 bezeichnet), zum Knoten 0 (d. h. Inter-Cluster-Übergangsinformationen) übergeht, und W_n0 stellt das Gewicht der Kante dar, die von Knoten n zu Knoten 0 übergeht. D. h., W_ij stellt das Gewicht der Kante dar, die von Knoten i zu Knoten j übergeht.
Wenn die Referenzdatenerzeugung 105 die Verarbeitung der Ersetzung aller gerichteten Graphen durch die entsprechende Matrixdarstellung abschließt, berechnet er den Durchschnitt und die Varianz für jedes Element der Matrix (S208). Wenn z. B. Daten für 100 Fälle im Normalbetrieb verwendet werden, werden als Ergebnis der Integration der Matrixdaten für 100 Fälle eine Durchschnitt-Gewichtungsmatrix, die den Durchschnitt für 100 Fälle zeigt, und eine Varianz-Gewichtungsmatrix, die die Varianz für 100 Fälle zeigt, jeweils als Referenzdaten berechnet (S209). Im Folgenden ist jedes Element der Durchschnitt-Gewichtungsmatrix als µ_ij, was den Durchschnitt von W_ij für 100 Fälle zeigt, und jedes Element der Varianz-Gewichtungsmatrix als σ_ij, was die Varianz von W_ij für 100 Fälle zeigt, angegeben.
Nach dem Abschluss der Verarbeitung im Schritt S209 wird eine Reihe von Unterroutinen in der Verarbeitung zur Erzeugung der Referenzdaten (S101) abgeschlossen. Zurück zum Flussdiagramm, das die Verarbeitung zur Schätzung der Störungsursache in 3, nachdem die Verarbeitung im Schritt S101 abgeschlossen ist, speichert die Referenzdatenerzeugung 105 die erzeugten Referenzdaten in der Speicherung 109 (S102).
Wenn dann eine Störung im Sichtprüfgerät 120 auftritt, erhält die Protokolldatenerhaltung 101 die Protokolldaten beim Auftritt der Störung (S103). Dann wird eine Reihe von Verarbeitungen durchgeführt, in denen aus den Protokolldaten beim Auftritt der Störung Clusterinformationen extrahiert werden, ein gerichteter Graphen, der auf der Basis der Clusterinformationen gewichtet wird, erzeugt wird und Daten erhalten werden, in denen der gerichteter Graphen matrixgewandelt wird (S104). Die im Schritt S104 durchgeführte konkrete Verarbeitung erfolgt wie oben im Schritt S202 zu Schritt S205 und Schritt S207 beschrieben. Daher wird die Erläuterung hier weggelassen.
Als nächstes stellt die Abnormitätsberechnung 106 die im Schritt S104 erhaltenen Matrixdaten beim Auftritt der Störung und die Referenzdaten gegenüber, wodurch die Abnormität aij für jedes Matrixelement beim Auftritt der Störung berechnet wird (S105). Konkret wird die Abnormität auf der Basis der folgenden Gleichung (2) berechnet:
[Formel 2] $a_{i j} = \frac{| w_{i j} - μ_{i j} |}{σ_{i j}}$
Dann schätzt die Störungsursachenschätzung 107 das Matrixelement der Abnormität, die eine bestimmte Bedingung (z. B. Überschreiten eines Schwellwerts) erfüllt, als Störungsursache (S106). Wenn z. B. das Matrixelement W_ij als Störungsursache geschätzt wird, weist das Matrixelement W_ij die Clusterinformationen des Knotens i und die Clusterinformationen des Knotens j auf, so dass diese Clusterinformationen (oder die entsprechenden Protokollzeilen) auf der Anzeige 108 als Informationen, die die geschätzte Störungsursache zeigen, angezeigt werden (S107).
Auf die obige Weise ist der Ablauf der Verarbeitungen zur Schätzung der Störungsursache abgeschlossen. Die Verarbeitungen im Schritt S101 und Schritt S102 müssen ferner nicht jedes Mal bei der Schätzung der Störungsursache durchgeführt werden, und nachdem die Referenzdaten einmal erstellt und gespeichert werden, kann die Verarbeitung zur Schätzung der Störungsursache auch ab die Verarbeitung im Schritt S103 gestartet werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Verarbeitungen im Schritt S101 und Schritt S102 den Umständen entsprechend durchzuführen, um die Kriterien nach Bedarf zu aktualisieren.
Gemäß dem oben genannten System 1 zur Verwaltung der Vorrichtung werden Referenzdaten erstellt, die lediglich auf Daten im Normalbetrieb basieren, und die Daten beim Auftritt der Störung und die Referenzdaten gegenübergestellt, wodurch die Abnormität von Elementen, die jeden Prozess zeigen, berechnet und die Störungsursache geschätzt werden kann. Dies ermöglicht eine hochgenaue Schätzung der unbekannten Störungsursachen. Durch die Gewichtung in Abhängigkeit von der Häufigkeit der Übergänge zwischen den Clustern kann außerdem die Abnormität bei Gegenständen von großer Bedeutung angemessen berechnet werden.
(Abgewandeltes Beispiel 1)
In der obigen Ausführungsform 1 wird erläutert, dass die Clusterinformation als Information über die geschätzte Störungsursache auf der Anzeige 108 angezeigt wird, jedoch können mehrere Informationen auf der Anzeige 108 angezeigt werden. 10 zeigt eine Ansicht, die einen gerichteten Graphen als Beispiel für die auf der Anzeige 108 angezeigten Informationen zeigt. 10A zeigt einen normalen gerichteten Graphen, in dem die Clusternummer für jeden Knoten angezeigt wird. 10B zeigt eine Ansicht, die ein abgewandeltes Anzeigebeispiel des gerichteten Graphen zeigt. Die Erzeugung 104 gerichteter Graphen kann Wörter, die in jedem Knoten entsprechender Clusterinformation enthalten sind, in abfallender Reihenfolge der Anzahl ihres Auftretens extrahieren, den gerichteten Graphen unter Verwendung der extrahierten Wörter als Information, die den Inhalt der jedem Knoten entsprechenden Clusterinformation zeigt, erzeugen (siehe 10B) und diesen auf der Anzeige 108 anzeigen. Auf diese Weise kann der Benutzer den Inhalt jedes Knotens im gerichteten Graphen auf der Basis der Wörter ohne weiteres erfassen.
(Abgewandeltes Beispiel 2)
11 zeigt eine schematische Ansicht des schematischen Aufbaus eines Systems 2 zur Verwaltung einer Vorrichtung gemäß einem weiteren abgewandelten Beispiel gemäß Ausführungsform 1. Im Folgenden werden die gleiche Ausbildung und Verarbeitung wie im obigen Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen versehen und auf doppelte Erläuterung wird verzichtet. Wie in 11 dargestellt, unterscheidet sich das System 2 zur Verwaltung der Vorrichtung gemäß dem abgewandelten Beispiel vom System 1 zur Verwaltung der Vorrichtung von Ausführungsform 1 lediglich darin, dass ein Informationsverarbeitungsterminal 200 mit einer Erzeugung 201 eines Extraktionsprotokollanzeigebildes versehen ist.
Die Erzeugung 201 eines Extraktionsprotokollanzeigebildes extrahiert aus der Menge von Protokollen ein Protokoll, das einer Kante entspricht, die eine bestimmte Bedingung erfüllt, als Information, die den Inhalt einer Kante (Inter-Cluster-Übergangsinformation) zeigt, die die bestimmte Bedingung erfüllt, und erzeugt ein Extraktionsprotokollanzeigebild, das den Inhalt des extrahierten Protokolls zeigt, und zeigt dieses auf der Anzeige 108. Ein Beispiel für einen Anzeigebildschirm in einem Zustand, in dem das Extraktionsprotokollanzeigebild bezüglich des Inhalts der betreffenden Kante in der Nähe der Kante des gerichteten Graphen als Pop-up angezeigt ist, ist in 12 dargestellt.
Der Begriff „Erfüllen von bestimmten Bedingungen“, kann hier bedeuten, dass die Abnormität einen bestimmten Wert überschreitet, oder dass der Benutzer die Kante durch eine Mausbedienung usw. auswählt, die der Inter-Cluster-Übergangsinformation in dem oben erwähnten gerichteten Graphen entspricht, usw. Das Extraktionsprotokollanzeigebild ist nicht in der Nähe der Kante des gerichteten Graphen beschränkt, sondern kann auf beliebige Art und Weise angezeigt werden und kann eine Benutzerschnittstelle mit einem dedizierten Anzeigebereich auf dem Bildschirm sein. Mit einer solchen Ausbildung des vorliegenden abgewandelten Beispiels kann der Benutzer die Protokolle, die der Inter-Cluster-Übergangsinformation entspricht, sofort überprüfen.
<Ausführungsform 2>
Weitere Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der 13 bis 17 erläutert. 13 zeigt eine schematische Ansicht des schematischen Aufbaus eines Systems 3 zur Verwaltung einer Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform. Wie in 13 gezeigt, unterscheidet sich das System 3 zur Verwaltung der Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform im Vergleich zum System 1 zur Verwaltung der Vorrichtung darin, dass ein Informationsverarbeitungsterminal 300 mit einer Sensordatenerhaltung 301 versehen ist. Außerdem unterscheidet sich eine Auswertung 303 von Inter-Cluster-Übergangsinformationen gemäß dieser Ausführungsform von der Auswertung 103 von Inter-Cluster-Übergangsinformationen gemäß Ausführungsform 1 darin, dass diese teilweise unterschiedliche Verarbeitungen vornimmt, wie unten beschrieben. Andere Punkte sind gleich wie beim System 1 zur Verwaltung der Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1.
Die Sensordatenerhaltung 301 erhält Sensordaten, bei denen die Informationen bezüglich Zustands der Hardware (z. B. Förderband 124, Kamera 121, X-Auflage 122, Y-Auflage 123, Ausgabevorrichtung usw.) des Sichtprüfgeräts 120 erfasst werden. Bei den Sensordaten handelt es sich um numerische Zeitreihendaten, die den Zustand der Hardware aufzeichnen und von einer Vorrichtung wie verschiedenen Sensoren, Motoren und Positionskontrollsystemen usw., die im Sichtprüfgerät 120 vorgesehen sind, erhalten werden. Ob die Sensordaten im Text- oder Binärformat aufgezeichnet werden, hängt von den Spezifikationen der Vorrichtung ab, jedoch jedes Format ist akzeptabel, solange die Entsprechungsbeziehung zwischen Zeit und nummerischen Werten erhalten werden kann. In dieser Ausführungsform entsprechen die verschiedenen Sensoren, die Sensordatenerhaltung 301 usw. der Hardwareinformationserhaltungseinheit.
Die automatische Prüfverarbeitung durch das Sichtprüfgerät 120 besteht aus etwa sechs Vorgänge für ein Prüfobjekt. Konkret gliedern sich die Prozesse in die folgenden Abläufe: Einbringen des Prüfobjekts O, Bildaufnahme des Prüfobjekts O, Bildverarbeitung, Beurteilung der Qualität, Ausgabe der Prüfergebnisse und Ausbringen des Prüfobjekts O. Der Betrieb der Hardware ist je nach dem Prozess unterschiedlich, und die Dauer und Anzahl der Wiederholungen jeder Verarbeitung sind nicht konstant. Daher schwanken auch die Sensordaten, die den Zustand der Hardware aufzeichnen, je nach Objekt erheblich. D. h., es ist nicht einfach, die Störungsursache der Vorrichtung zu schätzen, indem man den Betrieb der Hardware (und die Sensordaten, die es zeigen) lernt.
Als nächstes wird der Ablauf der Verarbeitung zur Schätzung der Störungsursache für das Sichtprüfgerät 120 im System 3 zur Verwaltung einer Vorrichtung erläutert. 14 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung zur Schätzung der Störungsursache im System 3 zur Verwaltung einer Vorrichtung zeigt. Wie in 14 dargestellt, ist der Gesamtablauf im Wesentlichen gleich wie in Ausführungsform 1.
Im System zur Verwaltung der Vorrichtung 3 gemäß dieser Ausführungsform werden die Referenzdaten zunächst auf der Basis der vom Sichtprüfgerät 120 im Normalbetrieb erhaltenen Daten (S301) erzeug Nun wird die Unterroutine im Schritt S301 anhand von 15 erläutert. 15 zeigt ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Unterroutine der Referenzdatenerzeugung in dieser Ausführungsform zeigt.
Wie in 15 gezeigt, ist die Unterroutine bei der Referenzdatenerzeugung in dieser Ausführungsform im Allgemeinen gleich wie in Ausführungsform 1, und vom Schritt S201 bis Schritt S205 wird die gleiche Verarbeitung wie in Ausführungsform 1 durchgeführt. D. h., die Protokolldaten im Normalbetrieb werden erhalten (S201), die Protokollinformationen werden getrennt (S202), die getrennten Protokollinformationen werden gruppiert (S203), ein gerichteter Graph wird unter Verwendung der gruppierten Daten erzeugt (S204), und die Kanten werden auf der Basis der Häufigkeit des Auftretens von Übergängen zwischen den Clustern gewichtet (S205).
In dieser Ausführungsform erhält die Sensordatenerhaltung 301 als nächsten Schritt Sensordaten im Normalbetrieb des Sichtprüfungsgeräts 120 (S401). Die Auswertung 303 von Inter-Cluster-Übergangsinformationen gewichtet dann weiter auf der Basis der im Schritt S401 erhaltenen Sensordaten die Kanten des gerichteten Graphen (S402).
Konkret verwendet die Auswertung 303 von Inter-Cluster-Übergangsinformationen einen Change-Finder-Algorithmus, um die von der Hardware erhaltenen Sensordaten (numerische Zeitreihendaten) in Daten (Änderungswert) umzuwandeln, die das Ausmaß der Änderung zu jedem Zeitpunkt der Zeitreihe zeigen. 16 zeigt eine Erläuterungsansicht, die die Beziehung zwischen den Sensordaten und den Änderungswerten erläutert. Da der Change-Finder-Algorithmus eine bekannte Methode ist, wird auf eine detaillierte Erläuterung verzichtet.
Wie in 16 gezeigt, variiert der numerische Wertebereich der Sensordaten, der als Basis für die Änderungswerten dient, je nach Zielhardware usw., so dass die Änderungswerten auch diese Unterschiede widerspiegelt und der numerische Wertebereich variiert. Daher werden alle Änderungswerte zwischen 0 und 1 normalisiert.
Als nächstes bildet die die Auswertung 303 von Inter-Cluster-Übergangsinformationen in der von der Clusterinformatiosextrahierung 102 erzeugten Protokoll-Cluster-Sequenzen aus (siehe 7) die Änderungswerte ab und ordnet zu, welche Übergänge zwischen den Clustern größere Änderungswerte aufweisen. 17 zeigt ein Beispiel für eine Protokoll-Cluster-Sequenz mit abgebildeten Änderungswerten.
Die Auswertung 303 von Inter-Cluster-Übergangsinformationen spiegelt dann die Größe des Änderungswertes an jeder Kante des gerichteten Graphen (jeder Übergang zwischen den Clustern) wider, um jede Kante des gerichteten Graphen auf der Basis von Hardwareinformationen zu gewichten.
Wenn die Verarbeitung im Schritt S402 auf diese Weise abgeschlossen ist, übergeht die Verarbeitung zu Schritt S206, und, da die nachfolgenden Verarbeitungen bezüglich der Unterroutine der Referenzdatenerzeugung (S301) gleich wie in Ausführungsform 1 ist, wird auf die Erläuterung verzichtet.
Zurück zum Flussdiagramm, das die Verarbeitung zur Schätzung der Störungsursache in 14 zeigt, sobald die Verarbeitung im Schritt S301 abgeschlossen ist, speichert die Referenzdatenerzeugung 105 die erzeugten Referenzdaten in der Speicherung 109 (S102). Wenn dann eine Störung im Sichtprüfgerät 120 auftritt, erhält die Protokolldatenerhaltung 101 die Protokolldaten beim Auftritt der Störung (S103), und die Sensordatenerhaltung 301 erhält Sensordaten, die den Hardwarestand beim Auftritt der Störung zeigen (S302).
Dann werden am Informationsverarbeitungsterminal 300 Clusterinformationen aus den Protokolldaten beim Auftritt der Störung extrahiert, ein gewichteter gerichteter Graph wird auf dieser Basis erzeugt und der gerichtete Graph wird zusätzlich durch die Sensordaten gewichtet und so eine Reihe von Verarbeitungen wird durchgeführt (S303). Die im Schritt S303 durchgeführten konkreten Verarbeitungen sind gleich wie die Verarbeitungen in den Schritten S202 bis S205, Schritten S402 und Schritt S207 in der oben beschriebenen Unterroutine im Schritt S301. Daher wird auf die wiederholte Erläuterung verzichtet.
Die Erläuterung entfällt hier, da die Verarbeitung ab Schritt S105 in der dieser Ausführungsform ebenfalls gleich wie in Ausführungsform 1 ist.
Gemäß dem System 3 zur Verwaltung der Vorrichtung in dieser Ausführungsform können die Sensordaten, die den Hardwarezustand des Sichtprüfgerät 120 zeigen, zur weiteren Gewichtung der Kanten des gerichteten Graphen (d. h. der Inter-Cluster-Übergangsinformationen) verwendet werden. In einem gerichteten Graphen, der lediglich in Abhängigkeit von der Häufigkeit des Auftretens von Übergängen zwischen Clustern gewichtet ist, können wichtige (wenn auch seltene) Informationen über Übergänge zwischen Clustern, die Prozessumstellungen und Änderungen des Hardwarezustands im Sichtprüfgerät 120 unterschätzt werden. Im Gegensatz dazu erfasst das System 3 zur Verwaltung der Vorrichtung in dieser Ausführungsform wichtige Änderungspunkte in den Sensordaten und gewichtet die Kanten auf dieser Basis weiter, so dass unterdrückt wird, dass wichtige Inter-Cluster-Übergangsinformationen unterschätzt werden, und genauere Ergebnisse für die Störungsursachenschätzung erzielt werden können.
<Sonstiges>
Jede der oben genannten Ausführungsformen ist lediglich eine beispielhafte Erläuterung der vorliegenden Erfindung, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten konkreten Formen beschränkt. Im Rahmen des technischen Gedankens sind verschiedene Varianten und Kombinationen der vorliegenden Erfindung möglich. In der obigen Darstellung wird bspw. ein Verwaltungssystem für Sichtprüfgeräte erläutert, jedoch die vom Verwaltungssystem der Vorrichtung zu verwaltenden Geräte sind nicht auf diese beschränkt. Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung auf verschiedene Arten von Vorrichtungen angewendet werden, da sie lediglich mit Daten betrieben werden kann, die auf der tatsächlichen Betriebslinie der Vorrichtung gesammelt werden können, da die Störungsursache mit Hilfe von Referenzdaten geschätzt werden kann, die lediglich aus Daten im Normalbetrieb gelernt wurden, ohne anormale Daten beim Auftritt der Störung zu verwenden.
Außerdem können als Daten im Normalbetrieb Daten bei der Bearbeitung mehrerer Objekte (zu prüfende oder zu bearbeitende Objekte) gesammelt werden, ohne dass die Daten auf ein vom Gerät zu bearbeitendes Objekt beschränkt sind, und diese können gemischt werden, um Referenzdaten zu erzeugen. In diesem Fall erübrigen sich auch Daten wie der Zeitpunkt, wann das Objekt in etwas geändert wurde, und die Referenzdaten können lediglich mit Softwareprotokollen und Sensordaten erzeugt werden.
Obwohl die obige Ausführungsform ein System einschließlich einer zu verwaltenden Vorrichtung war, kann lediglich das Informationsverarbeitungsterminal in der obigen Ausführungsform als System zur Verwaltung für die vorliegende Erfindung betrachtet werden. D. h., die vorliegende Erfindung kann auch als ein Geräteverwaltungsterminal betrachtet werden, das ein Informationsverarbeitungsterminal umfasst, das als eine von der zu verwaltenden Vorrichtung getrennte Einheit ausgebildet ist.
<Nachtrag 1 >
System (1, 2, 3) zur Verwaltung einer Vorrichtung, gekennzeichnet durch:

eine Protokolldatenerhaltung (101) zur Erhaltung eines Protokolls, das eine Betriebsaufzeichnung von Software bezüglich der Steuerung der Vorrichtung ist,
eine Clusterinformationen-Extraktionseinheit (102) zur Extraktion von Clusterinformationen, die Informationen sind, die den Inhalt jedes Prozesses bezüglich jedes Betriebs der von der Vorrichtung vorgenommenen Verarbeitungen zeigen, aus der Menge der erhaltenen Protokolle und Inter-Cluster-Übergangsinformationen, die Informationen bezüglich Übergänge zwischen den mehreren Prozessen sind,
eine Abnormitätsberechnungseinheit (106) zur Berechnung der Abnormität jeder der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen, und
eine Störungsursacheschätzungseinheit (107) zur Schätzung einer Störungsursache der Vorrichtung auf der Basis der durch die Abnormitätsberechnungseinheit berechneten Abnormität.

<Nachtrag 2>
Verfahren zur Schätzung einer Störungsursache in einer Vorrichtung, umfassend:

einen Protokolldatenerhaltungsschritt (S201, S103) zur Erhaltung eines Protokolls, das eine Betriebsverlaufsinformation von Software bezüglich der Steuerung der Vorrichtung ist,
einen Clusterinformationen-Extraktionsschritt (S202, S203) zur Extraktion von Clusterinformationen, die Informationen sind, die den Inhalt jedes Prozesses bezüglich des Betriebs der Vorrichtung zeigen, aus der Menge der erhaltenen Protokolle und Inter-Cluster-Übergangsinformationen, die Informationen bezüglich Übergänge zwischen einem der Prozesse und dem anderen der Prozesse sind,
einen Abnormitätsberechnungsschritt (S105) zur Berechnung der Abnormität jeder der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen, und
einen Störungsursacheschätzungsschritt (S106) zur Schätzung einer Störungsursache der Vorrichtung auf der Basis der durch die Abnormitätsberechnungseinheit berechneten Abnormität.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2021145011 [0001]

Claims

System zur Verwaltung einer Vorrichtung, gekennzeichnet durch: eine Protokolldatenerhaltung zur Erhaltung eines Protokolls, das eine Betriebsaufzeichnung von Software bezüglich der Steuerung der Vorrichtung ist, eine Clusterinformationen-Extraktionseinheit zur Extraktion von Clusterinformationen, die Informationen sind, die den Inhalt jedes Prozesses bezüglich des Betriebs der Vorrichtung zeigen, aus der Menge der erhaltenen Protokolle und Inter-Cluster-Übergangsinformationen, die Informationen bezüglich Übergänge zwischen einem der Prozesse und dem anderen der Prozesse sind, eine Abnormitätsberechnungseinheit zur Berechnung der Abnormität jeder der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen, und eine Störungsursacheschätzungseinheit zur Schätzung einer Störungsursache der Vorrichtung auf der Basis der durch die Abnormitätsberechnungseinheit berechneten Abnormität.
System zur Verwaltung einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abnormitätsberechnungseinheit auf der Basis der Inter-Cluster-Übergangsinformationen im Normalfall der Vorrichtung die Abnormität jeder der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen berechnet.
System zur Verwaltung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Inter-Cluster-Übergangsinformationen Informationen bezüglich der Häufigkeit des Auftretens von Übergängen zwischen mehreren Prozessen in der Vorrichtung enthalten, eine Einheit zur Auswertung der Inter-Cluster-Übergangsinformationen, die jede der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen auf der Basis der Häufigkeit des Auftretens gewichtet, weiter vorgesehen ist, wobei die Abnormitätsberechnungseinheit unter Verwendung der Gewichtungsinformation die Abnormität berechnet.
System zur Verwaltung einer Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hardwareinformation-Erhaltungseinheit, die Hardwareinformationen bezüglich des Hardwarezustands der Vorrichtung erhält, weiter vorgesehen ist, wobei die Einheit zur Auswertung der Inter-Cluster-Übergangsinformationen auf der Basis der von der Hardwareinformation-Erhaltungseinheit erhaltenen Hardwareinformationen jede der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen weiter gewichtet.
System zur Verwaltung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Störungsursacheschätzungseinheit schätzt, dass die Störungsursache der Vorrichtung in dem Prozess liegt, der durch die Inter-Cluster-Übergangsinformationen spezifiziert wird, bei denen die durch die Abnormitätsberechnungseinheit berechnete Abnormität eine bestimmte Bedingung erfüllt.
System zur Verwaltung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinheit, die Informationen anzeigen kann, die die von der Abnormitätsberechnungseinheit berechnete Abnormität und/oder die von der Störungsursacheschätzungseinheit geschätzte Störungsursache zeigen, weiter vorgesehen ist.
System zur Verwaltung einer Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit zur Erzeugung eines gerichteten Graphen, die einen gerichteten Graphen erzeugt, der eine Beziehung zwischen jedem der Clusterinformationen und den Inter-Cluster-Übergangsinformationen zeigt, wobei die Clusterinformationen als Knoten und die Inter-Cluster-Übergangsinformationen als Kanten dienen, weiter vorgesehen ist, wobei die Anzeigeeinheit den gerichteten Graphen anzeigen kann.
System zur Verwaltung einer Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Inter-Cluster-Übergangsinformationen durch ein bestimmtes Verfahren gewichtet werden, wobei eine Auswertung der Wichtigkeit hinzugefügt wird, und die Einheit zur Erzeugung eines gerichteten Graphen den gerichteten Graphen erzeugt, in dem die Gewichtung in jedem der Inter-Cluster-Übergangsinformationen sichtbar ist.
System zur Verwaltung einer Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur Erzeugung eines gerichteten Graphen einen gerichteten Graphen erzeugt, in dem die Gewichtung sichtbar ausgedrückt wird, indem numerische Werte, die die Gewichtung in den Inter-Cluster-Übergangsinformationen zeigen, in der Nähe der Kanten angezeigt werden.
System zur Verwaltung einer Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur Erzeugung eines gerichteten Graphen einen gerichteten Graphen erzeugt, in dem die Gewichtung sichtbar ausgedrückt wird, indem ein Unterschied in der Verständlichkeit der Kanten vorgesehen ist, die jede der Inter-Cluster-Übergangsinformationen zeigt.
System zur Verwaltung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Clusterinformation Wörter als Textinformation enthält, die aus den Protokollen extrahiert werden, und die Einheit zur Erzeugung eines gerichteten Graphen die Wörter, die in jeder Clusterinformation enthalten sind, in abfallender Reihenfolge der Anzahl ihres Auftretens extrahiert und den gerichteten Graphen erzeugt, in dem als Information, die den Inhalt der Clusterinformation zeigt, die extrahierten Wörter verwendet werden.
System zur Verwaltung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit zur Erzeugung eines Extraktionsprotokollanzeigebildes, die aus der Menge von den Protokollen ein Protokoll extrahiert, das der Inter-Cluster-Übergangsinformation entspricht, die die bestimmten Bedingungen erfüllt, als Information, die den Inhalt der Inter-Cluster-Übergangsinformation zeigt, die die bestimmten Bedingungen erfüllt, und ein Extraktionsprotokollanzeigebild erzeugt, das den Inhalt des extrahierten Protokolls zeigt, weiter vorgesehen ist, wobei die Anzeigeeinheit das Extraktionsprotokollanzeigebild anzeigen kann.
System zur Verwaltung einer Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsprotokollanzeigebild als Pop-up in der Nähe der Kante angezeigt wird, die die Inter-Cluster-Übergangsinformation zeigt, die dem durch das Anzeigebild gezeigten Extraktionsprotokoll entspricht.
Verfahren zur Schätzung einer Störungsursache in einer Vorrichtung, umfassend: einen Protokolldatenerhaltungsschritt zur Erhaltung eines Protokolls, das eine Betriebsverlaufsinformation von Software bezüglich der Steuerung der Vorrichtung ist, einen Clusterinformationen-Extraktionsschritt zur Extraktion von Clusterinformationen, die Informationen sind, die den Inhalt jedes Prozesses bezüglich jedes Betriebs der von der Vorrichtung vorgenommenen Verarbeitungen zeigen, aus der Menge der erhaltenen Protokolle und Inter-Cluster-Übergangsinformationen, die Informationen bezüglich Übergänge zwischen den mehreren Prozessen sind, einen Abnormitätsberechnungsschritt zur Berechnung der Abnormität jeder der extrahierten Inter-Cluster-Übergangsinformationen, und einen Störungsursacheschätzungsschritt zur Schätzung einer Störungsursache der Vorrichtung auf der Basis der im Abnormitätsberechnungsschritt berechneten Abnormität.
Programm, das einen Computer dazu veranlasst, das Verfahren nach Anspruch 14 auszuführen.