JP2009122761A - 解析情報表示装置および解析情報表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】順次取得されるデータ群の分散または平均に関する解析結果を適切に示すことができる解析情報表示装置および解析情報表示方法を提供する。
【解決手段】検定手段１１は、順次取得されるデータ群について、比較データ群との間で分散または平均に関する統計的な検定を順次実行する。表示手段１２は、検定手段１１による検定結果を順次、表示する。格納手段１３は、上記比較データ群を構成するデータ群を当該データの属性と対応付けて格納する。抽出手段１４は、上記属性を用いて、格納手段１３から上記比較データ群として使用するデータ群を抽出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、順次取得されるデータに関する解析情報を順次表示する解析情報表示装置および解析情報表示方法に関する。

製品の製造ラインにおいて製造工程の品質管理を行う方法として、Ｘｂａｒ−Ｒ管理図を用いる方法が知られている。「Ｘｂａｒ」とは、ある期間、例えば操業中の１日間、ごとに標本の製品品質を表す値を平均したものである。「Ｒ」とは、ある期間、例えば操業中の１日間、ごとに標本の製品品質を表す値の最大値と最小値の差を求めたものである。「Ｘｂａｒ」および「Ｒ」の推移をそれぞれグラフ化したものがＸｂａｒ管理図およびＲ管理図である。これらのグラフには、上方管理限界、下方管理限界、中心線が表示される。製品品質を示す値としては、長さ、質量、純度、消費電力などが挙げられる。

Ｘｂａｒ−Ｒ管理図によれば、平均値が管理限界内にあるか否かを、Ｒ管理図によればバラツキが管理限界内にあるか否かを、それぞれ確認することができるとともに、そのプロットの並びの特徴から、異常／正常を判断することができる。プロットの並びの特徴を用いた判断についてはJIS Z9021にも規定がある。
管理図には、平均「Ｘｂａｒ」ではなく製品固体ごとの値「Ｘ」をすべてプロットしていく形式や、「Ｒ」の代わりに標準偏差ｓをプロットしていく形式のものもある。
特開平０９−０３５１０４号公報 特開２００２−１４９２２２号公報 特開２００５−０９３６８６号公報

Ｘｂａｒ−Ｒ管理図では、製造ラインにおいて製品品質を表す平均や分散に変化が生じた場合、それらを表示上の変化として捉えることができる。しかし、Ｘｂａｒ−Ｒ管理図におけるプロットの値は平均や分散に異常が発生しているとみなすことができる確率を表すものではなく、異常を早期に把握することが困難である。

本発明の目的は、順次取得されるデータ群の分散または平均に関する解析結果を適切に示すことができる解析情報表示装置および解析情報表示方法を提供することにある。

本発明の解析情報表示装置は、順次取得されるデータに関する解析情報を表示する解析情報表示装置において、順次取得される新規データ群について、比較データ群との間で分散または平均に関する統計的な検定を順次実行する検定手段と、前記検定手段による検定結果を順次、表示する表示手段と、を備えることを特徴とする。
この解析情報表示装置によれば、順次取得されるデータ群について、比較データ群との間で分散または平均に関する統計的な検定を順次実行し、その検定結果を順次、表示するので、順次取得されるデータ群の分散または平均に関する解析結果を適切に示すことができる。

前記表示手段は、前記検定結果を時系列表示してもよい。

前記比較データ群を構成するデータ群を当該データの属性と対応付けて格納する格納手段と、前記属性を用いて、前記格納手段から前記比較データ群として用いるデータ群を抽出する抽出手段と、を備えてもよい。

本発明の解析情報表示方法は、順次取得されるデータに関する解析情報を表示する解析情報表示方法において、順次取得される新規データ群について、比較データ群との間で分散または平均に関する統計的な検定を順次実行するステップと、前記検定を実行するステップによる検定結果を順次、表示するステップと、を備えることを特徴とする。
この解析情報表示方法によれば、順次取得されるデータ群について、比較データ群との間で分散または平均に関する統計的な検定を順次実行し、その検定結果を順次、表示するので、順次取得されるデータ群の分散または平均に関する解析結果を適切に示すことができる。

前記表示するステップでは、前記検定結果を時系列表示してもよい。

本発明の解析情報表示装置によれば、順次取得されるデータ群について、母集団との間で分散または平均に関する統計的な検定を順次実行し、その検定結果を順次、表示するので、順次取得されるデータ群の分散または平均に関する解析結果を適切に示すことができる。

本発明の解析情報表示方法によれば、順次取得されるデータ群について、母集団との間で分散または平均に関する統計的な検定を順次実行し、その検定結果を順次、表示するので、順次取得されるデータ群の分散または平均に関する解析結果を適切に示すことができる。

以下、図１〜図５を参照して、本発明による解析情報表示装置の実施形態について説明する。

図１は、本発明による解析情報表示装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の解析情報表示装置１は、順次取得されるデータ群について、比較データ群との間で分散または平均に関する統計的な検定を順次実行する検定手段１１と、検定手段１１による検定結果を順次、表示する表示手段１２と、上記比較データ群を構成するデータ群を当該データの属性と対応付けて格納する格納手段１３と、上記属性を用いて、格納手段１３から上記比較データ群として使用するデータ群を抽出する抽出手段１４と、を構成する。

表示手段２１は、画面表示を介して行われるユーザの操作を受け付ける手段としても機能する。

格納手段１３には、製造ラインで製造している製品あるいは部品の個体についての様々な検査データが、個体の識別子および製造ロットの識別子に対応付けられて格納されている。これらの識別子は、個々の検査データの属性を示すことになる。

検定手段１１は、２つの標本データ（後述する比較ロットおよび最新ロットのデータ群）に対して、Ｆ検定およびｔ検定を実行する。

図１に示すように、解析情報表示装置１は、プラントに配置された検査システム２と接続され、解析情報表示装置１には、プラントの製造ラインで製造している製品あるいは部品の個体についての様々な検査データが、検査システム２を介して取得される。検査データは、プラントの製造ライン中のさまざまな工程で、複数の検査を実施することで得られる。

図２および図３は、解析情報表示装置１の動作手順を示すフローチャートである。

図２のステップＳ１〜ステップＳ６は、Ｆ検定の実行および検定結果の表示手順を示している。

図２のステップＳ１では、解析情報表示装置１において、プラントの製造ラインにおける１ロット分の検査データ群を取得する。この検査データ群は、上記のように、検査システム２を介して取得される。

次に、ステップＳ２では、検定手段１１において、比較ロットとして選択されているロットの製品標本の検査データと、ステップＳ１において取得された最新ロットの製品標本の検査データに対してＦ検定を実行する。比較ロットの検査データは、抽出手段１４により、当該検査データに対応付けられた識別子に基づいて格納手段１３から抽出され、検定手段１１に与えられる。

図４は、表示手段１２による表示画面例を示す図である。図４に示すように、ユーザは表示手段１２による表示画面５の領域５１を用いて、予め上記比較ロットを選択することができる。通常、比較ロットとして、過去に安定した製造が行われたときのロットが指定される。また、表示画面５の領域５２を介して、ユーザは予め検査データの種類（検査項目）を選択できる。上記ステップＳ２では、抽出手段１４により、ユーザにより選択されている比較ロットの検査データが格納手段１３から抽出され、検定手段１１において、当該比較ロットおよび最新ロットについて指定された検査データに対し、Ｆ検定を行う。

ステップＳ３では、今回比較した２つのロットの検査データにおいて、その分散に有意差が認められるか否か、すなわち、プロットした値が後述する有意水準ライン５４を下回るか否か判断する。ステップＳ３の判断が肯定される場合、最新ロットおよび比較ロットについて分散に有意差がある、すなわち最新ロットは比較ロットに比べて、製品の品質のバラツキの度合いに変化が生じたことを意味する。

ステップＳ３の判断が否定される場合、ステップＳ６に進む。

ステップＳ３の判断が肯定される場合、ステップＳ４においてバラツキの増減を判定する。バラツキの度合いに変化が生じた場合、バラツキが悪化した場合と好転した場合が考えられる。ステップＳ４では、例えば、比較ロットおよび最新ロットの検査データから計算される不偏分散の値を比較する方法が採られる。最新ロットについての不偏分散の値が比較ロットについての不偏分散の値よりも小さくなっていれば好転と判定（ステップＳ４の判断が否定）され、大きくなっていれば悪化と判定（ステップＳ４の判断が肯定）される。

ステップＳ４の判断が否定されればステップＳ６へ進み、判断が肯定されればステップＳ５へ進む。

ステップＳ６では、表示手段１２により表示画面５上に最新ロットについてＦ検定の結果をプロットする。この場合、通常の方法でプロットを表示した後、処理を終了する。

図４に示すように、表示画面５の領域５３には、最新ロットについてのＦ検定結果が示される。ここでは、グラフの横軸はロットを、縦軸はＦ検定の結果（有意差が認められない両側確率）を、それぞれ示している。ロットが進行するにつれ、グラフの右方向にロットごとのプロット５３ａが時系列的に追加される。また、グラフには、ユーザの指定に従って、５％（０．０５）や１％（０．１）といった数値を示す有意水準ライン５４を表示させることができる。

一方、ステップＳ４の判断が肯定される場合、ステップＳ５において、表示手段１２により表示画面５上に最新ロットについてＦ検定の結果を同様にプロットする。この場合、異常を示す所定の方法でプロット５３ａを表示する。例えば、プロット５３ａの表示色を変えてもよい。その後、処理を終了する。

図３のステップＳ１１〜ステップＳ１４は、ｔ検定の実行および検定結果の表示手順を示している。

ｔ検定は、その標本間で分散に差がある場合と、差がない場合とで手法を変える必要がある。このため、図３の手順では、図２のステップＳ４の判断結果に応じて、処理を区別している。

図３のステップＳ１１では、ステップＳ４（図２）の判断が肯定されたか否か判断し、この判断が肯定されればステップＳ１３へ進み、否定されればステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、分散が等しい場合に対応するｔ検定処理を実行し、ステップＳ１４へ進む。

一方、ステップＳ１３では、分散が異なる場合に対応するｔ検定処理を実行し、ステップＳ１４へ進む。ここでは、例えば、ウェルチ法を用いることができる。

ステップＳ１４では、表示手段１２により、ｔ検定処理（ステップＳ１２またはステップＳ１３）の結果を表示画面５上にプロットし、ステップＳ１１へ戻る。

図４に示すように、ｔ検定処理の結果は、表示画面５の領域５５にプロット表示される。ここでは、グラフの横軸にはロットが、縦軸にはｔ検定の結果（有意差が認められない両側確率）が、それぞれとられている。ロットが進行するにつれ、グラフの右方向にロットごとのプロット５５ａが時系列的に追加される。また、グラフには、ユーザの指定に従って、５％（０．０５）や１％（０．１）といった数値を示す有意水準ライン５６を表示させることができる。

プロット５５ａが示す値が有意水準ライン５６を下回る場合、そのロットにおいては比較ロットに対して、検査データの平均値に有意差が認められることになる。

プロット５５ａが示す値が有意水準ライン５６を下回る場合、ステップＳ１４において、Ｆ検定の場合と同様、異常を示す所定の方法でプロット５５ａを表示してもよい。例えば、プロット５５ａの表示色を変えてもよい。

以上のように、本実施形態の解析情報表示装置によれば、製造中の製品や部品の各検査データに対し、比較対象の標本とともに平均および分散に関する検定を行い、その結果をグラフィカルにリアルタイム表示している。このため、平均や分散に異常が生じている確率をグラフィカルに確認することができ、製造ラインの異常を迅速に把握することが可能となる。

上記実施形態では、１つの検査データ（検査項目）についての検定結果を表示しているが、複数の検査データ（検査項目）についての検定結果を並べて表示することもできる。この場合、表示スペースの点で各検査データの検定結果を時系列表示することが困難であれば、各検査データについて最新の検定結果のみを表示してもよい。

図５の例では、表示画面５の領域５３において、横軸に検査項目を、縦軸にＦ検定の検定結果を、それぞれ示している。また、領域５５において、横軸に検査項目を、縦軸にｔ検定の検定結果を、それぞれ示している。

上記実施形態では、ロットの識別子を用いて比較ロットの検査データを抽出しているが、検査データの他の属性に基づいて、比較データ群を抽出することもできる。例えば、製造を行った作業員、原材料の調達元や調達時期、使用した装置、製造時の気温や湿度など、製造にかかわるパラメータを検査データの属性として、検査データやロットに対応付けて格納手段１３に格納してもよい。例えば、新規データ群（例えば、最新ロットのデータ）との比較に際して、新規データ群と属性（パラメータ）が共通する検査データ群を格納手段１３から抽出し、これを比較データ群として使用することも可能となる。

以上説明したように、本発明の解析情報表示装置によれば、順次取得されるデータ群について、母集団との間で分散または平均に関する統計的な検定を順次実行し、その検定結果を順次、表示するので、順次取得されるデータ群の分散または平均に関する解析結果を適切に示すことができる。

本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、順次取得されるデータに関する解析情報を表示する解析情報表示装置に対し、広く適用することができる。

本発明による解析情報表示装置の一実施形態の構成を示すブロック図。 解析情報表示装置の動作手順を示すフローチャート。 解析情報表示装置の動作手順を示すフローチャート。 表示手段による表示画面例を示す図。 表示手段による表示画面例を示す図。

符号の説明

１ 解析情報表示装置
１１ 検定手段
１２ 表示手段
１３ 格納手段
１４ 抽出手段

Claims (5)

1. 順次取得されるデータに関する解析情報を表示する解析情報表示装置において、
   順次取得される新規データ群について、比較データ群との間で分散または平均に関する統計的な検定を順次実行する検定手段と、
   前記検定手段による検定結果を順次、表示する表示手段と、
   を備えることを特徴とする解析情報表示装置。
2. 前記表示手段は、前記検定結果を時系列表示することを特徴とする請求項１に記載の解析情報表示装置。
3. 前記比較データ群を構成するデータ群を当該データの属性と対応付けて格納する格納手段と、
   前記属性を用いて、前記格納手段から前記比較データ群として用いるデータ群を抽出する抽出手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の解析情報表示装置。
4. 順次取得されるデータに関する解析情報を表示する解析情報表示方法において、
   順次取得される新規データ群について、比較データ群との間で分散または平均に関する統計的な検定を順次実行するステップと、
   前記検定を実行するステップによる検定結果を順次、表示するステップと、
   を備えることを特徴とする解析情報表示方法。
5. 前記表示するステップでは、前記検定結果を時系列表示することを特徴とする請求項４に記載の解析情報表示方法。

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