JP2009200208A - 製造設備の診断装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マハラノビス距離を利用して、複数の製造プロセスを経由して製造される製品の品質の評価及び製造設備の診断を適切に行うことができるようにする。
【解決手段】複数の製造プロセスを経由して製品を製造する製造設備の診断装置及び方法であり、マハラノビス距離を利用して製品の品質の評価及び製造設備の診断を行う。ここで、複数の製造プロセスにおける状態を示す計測値は、複数の計測手段によってそれぞれ所定の時間間隔で連続的に計測され、記憶手段に記憶される。この記憶手段に記憶された複数の計測値から診断用の一群の計測値を収集する場合に、実際の計測時刻に対して予め推定又は計測した遅れ時間ずつずらした各計測時刻に対応する計測値をそれぞれ収集する。この収集された一群の計測値と所定の基準空間（基準空間の作成元の複数群の計測値も遅れ時間分ずらす）とに基づいてマハラノビス距離を算出する。
【選択図】 図５

Description

本発明は製造設備の診断装置及び方法に係り、特にマハラノビス距離を利用した製造設備の診断装置及び方法に関する。

従来、マハラノビス距離を用いた評価システムとして、ＭＴシステム（Mahalanobis-Taguchi System）が知られている。

このＭＴシステムでは、多次元の情報を総合し、一つの距離に対する誤差の評価よって、システムの有効性を総合判定することが可能なもので、まず、正常な集団に対する多次元情報を定義し、多次元情報間の全ての相関に基づいて相関行列を計算し、相関行列の逆行列を計算する。この逆行列がマハラノビス空間（基準空間）である。

続いて、診断対象に関する多次元情報を取得し、この多次元情報と基準空間とを用いて、診断対象のマハラノビス距離（Mahalanobis Distance，以下「ＭＤ」という）を求める。

このＭＤが小さい値の場合には、診断対象に関する多次元情報は、正常な集団に対する多次元情報の仲間（即ち、定常状態）であると判定し、ＭＤが大きい値の場合には、診断対象は定常状態ではない（即ち、異常である）と判定する。

また、診断対象が異常であると判定された場合には、その原因が、多次元情報のうちのどの情報（複数の情報の組み合わせを含む）に基づくものであるかを、２水準系の直交表を用いて探索することができ、これにより異常原因を探索することができる。
特開２００５−９２４６６号公報 特開２００５−３２７１３１号公報 特開２０００-２５２１７９号公報

図１３は、複数の製造プロセスを経由して製品（樹脂フィルム）を製造する製造設備において、所定の計測時刻毎に計測された各製造プロセスにおける状態を示す計測値（圧力、温度、テンション等）を示す図表である。

図１３において、品質の良い樹脂フィルムが製造された期間（図１３の太枠で示した期間）に計測された、各製造プロセスにおける状態を示す計測値（圧力、温度、テンション等）を正常な集団に対する多次元情報と定義し、これらの計測値に基づいてマハラノビス空間（基準空間）を算出した。

そして、任意の時刻（図１３の例では、１５時４５分）に計測された評価対象（樹脂フィルム）に関連する一群の計測値と、前記基準空間とに基づいてＭＤを算出したところ、ＭＤが比較的小さいにもかかわらず、不良品（樹脂フィルムの色付き、色ムラ等）が発生するという問題があった。

また、不良品が発生したときの一群の計測値のうち、どの計測値又は計測値の組み合わせが、不良品発生の原因になっているかを、２水準系の直交表を用いて診断することができないという問題があった。

尚、不良品が発生したときの各製造プロセスにおける状態を示す一群の計測値は、それぞれ許容範囲に入っており、不良品が発生したときの計測値からはその原因を探索することができなかった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、マハラノビス距離を利用して、複数の製造プロセスを経由して製造される製品の品質の評価及び製造設備の診断を適切に行うことができる製造設備の診断装置及び方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、複数の製造プロセスを経由して製品を製造する製造設備の診断装置であって、マハラノビス距離を利用した製造設備の診断装置において、前記複数の製造プロセスにおける状態を示す計測値を所定の時間間隔で連続的に計測する複数の計測手段と、前記複数の計測手段によってそれぞれ計測された複数の計測値から診断用の一群の計測値を収集する計測値収集手段であって、実際の計測時刻に対して予め設定した時間ずつずらした各計測時刻に対応する計測値をそれぞれ収集する計測値収集手段と、前記計測値収集手段によって収集された一群の計測値と所定の基準空間とに基づいてマハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明者は、複数の製造プロセスを経由して製造される製品の場合、任意の時刻における製品（半製品を含む）に関わる各製造プロセスでの計測値は、前記任意の時刻に同時に計測されたものではなく、各製造プロセスでの処理時間等に応じてそれぞれ異なる時刻に計測されたものが真の計測値であることに着目した。

そこで、複数の計測手段によって各製造プロセスにおける状態を示す計測値は、所定の時間間隔で連続的に計測されるが、マハラノビス距離の算出に使用する一群の計測値としては、実際の計測時刻に対して予め設定した時間ずつずらした各計測時刻に対応する計測値を使用するようにしている。

これにより、マハラノビス距離を使用して製品の品質を評価する場合に、その製品の真の製造プロセスでの計測値群を使用したマハラノビス距離を算出することができ、より正しい製品の品質の評価を行うことができ、また、不良品が製造された場合又は不良品が製造されるおそれがある場合に、製造設備のどの製造プロセス（複数の製造プロセスの組み合わせを含む）に問題があるかを、２水準系の直交表等を用いて確実に探索することができる。

請求項２に示すように請求項１に記載の製造設備の診断装置において、前記所定の基準空間は、品質の良い製品が製造された期間内に前記計測値収集手段によって収集された複数群の計測値に基づいて算出されたマハラノビス空間であることを特徴としている。

即ち、前記所定の基準空間を算出する場合も、前記計測値収集手段によって収集された複数群の計測値（実際の計測時刻に対して予め設定した時間ずつずらした各計測時刻に対応する計測値群）を使用し、品質の良い製品に対応した正確な基準空間を算出するようにしている。

請求項３に示すように請求項１に記載の製造設備の診断装置において、前記製造設備によって製造された製品に対して所望の品質を満たしているか否かを判定する品質判定手段と、前記品質判定手段によって所望の品質を満たしていると判定された製品の製造期間内に、前記計測値収集手段によって収集された複数群の計測値に基づいてマハラノビス空間を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出した最新のマハラノビス空間によって前記所定の基準空間を更新する更新手段と、を更に備えたことを特徴としている。

製品の製造設備においては、例えば、昼間と夜間、夏や冬の季節等に応じて各製造プロセスでの計測値が変動し、マハラノビス距離が大きくなる。その一方、マハラノビス距離が大きくなっても所望の品質を満たしていることが確認されている。この場合、上記のマハラノビス距離では、製品の品質を適正に評価することができない。そこで、所望の品質を満たしていると判定された製品の製造期間内に、前記計測値収集手段によって収集された複数群の計測値に基づいてマハラノビス空間を算出し、この算出した最新のマハラノビス空間によって前記所定の基準空間を更新するようにしている。

請求項４に示すように請求項３に記載の製造設備の診断装置において、前記品質判定手段は、前記製造設備によって製造された製品から１乃至複数の品質項目の品質を検査する品質検査手段を含み、この品質検査手段によって検査された検査結果に基づいて前記検査した製品が所望の品質を満たしているか否かを判定することを特徴としている。

例えば、製品が無色透明の樹脂フィルムの場合、前記品質検査手段は、樹脂フィルムの色付き、色ムラ、皺の発生、厚みや厚みムラ、屈折率などの項目を検査する。

請求項５に示すように請求項３に記載の製造設備の診断装置において、前記品質判定手段は、前記マハラノビス距離算出手段によって算出されたマハラノビス距離が所定の閾値以内か否かによって前記製品が所望の品質を満たしているか否かを判定することを特徴としている。

例えば、製品の品質（良否）を評価するためのマハラノビス距離として、予め所定の閾値を設定しておき、前記マハラノビス距離算出手段によって算出されたマハラノビス距離が、予め設定した所定の閾値以内の場合には、その製品は所望の品質を満たしていると判定する。

請求項６に示すように請求項１から５のいずれかに記載の製造設備の診断装置において、前記予め設定した時間は、複数の製造プロセスでの各処理時間に相当する時間であることを特徴としている。

請求項７に示すように請求項１から５のいずれかに記載の製造設備の診断装置において、前記予め設定した時間は、所定の被処理対象が前記複数の計測手段を順次通過するときの各通過時刻の時間差に相当する時間であることを特徴としている。

請求項８に示すように請求項１から７のいずれかに記載の製造設備の診断装置において、前記予め設定した時間を各測定値に関連づけて記憶する第１の記憶手段と、前記複数の計測手段によってそれぞれ計測された複数の計測値を、測定した時刻に関連付けて記憶する第２の記憶手段と、を備え、前記計測値収集手段は、前記第１の記憶手段に記憶された任意の時刻と、前記第２の記憶手段に記憶された各測定値毎の時間とを加算し、これらの加算した時刻に基づいて前記第１の記憶手段から任意の時刻の一群の計測値を読み出すことを特徴としている。

請求項９に示すように請求項１から８のいずれかに記載の製造設備の診断装置において、前記複数の計測手段は、計測する計測値の種類に応じて異なる時間間隔で計測し、前記計測値収集手段は、予め設定した基準の時間間隔で計測される計測値よりも短い間隔で計測される計測値に対しては、前記基準の時間間隔内に計測される複数の計測値の代表値を、前記基準の時間間隔で計測される計測値とすることを特徴としている。

例えば、温度と圧力とは変化する速度が異なり、温度は１分の時間間隔で計測し、圧力は１０秒の時間間隔で計測すると、両者の計測値のデータ数が異なる。そこで、予め設定した基準の時間間隔（例えば、１分）で計測される計測値よりも短い間隔で計測される計測値に対しては、前記基準の前記基準の時間間隔内に計測される複数の計測値の代表値を、計測値とするようにしている。複数の計測値の代表値としては、平均値、中央値、最頻度値等を適用することができる。尚、基準の時間間隔よりも長い間隔で計測される計測値は、基準の時間間隔の間、同一の計測値が使用される。また、この基準の時間間隔は適宜変更することができる。

請求項１０に係る発明は、複数の製造プロセスを経由して製品を製造する製造設備の診断方法であって、マハラノビス距離を利用した製造設備の診断方法において、前記複数の製造プロセスにおける状態を示す計測値を複数の計測手段によってそれぞれ所定の時間間隔で連続的に計測する計測ステップと、前記計測ステップによって計測された複数の計測値から診断用の一群の計測値を収集する収集ステップであって、実際の計測時刻に対して予め設定した時間ずつずらした各計測時刻に対応する計測値をそれぞれ収集する収集ステップと、前記収集ステップによって収集された一群の計測値と所定の基準空間とに基づいてマハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出ステップと、を含むことを特徴としている。

請求項１１に示すように請求項１０に記載の製造設備の診断方法において、前記所定の基準空間は、品質の良い製品が製造された期間内に前記収集ステップによって収集された複数群の計測値に基づいて算出されたマハラノビス空間であることを特徴としている。

請求項１２に示すように請求項１０に記載の製造設備の診断方法において、前記製造設備によって製造される製品に対して所望の品質を満たしているか否かを判定する品質判定ステップと、前記品質判定ステップによって所望の品質を満たしている期間内に、前記収集ステップによって収集された複数群の計測値に基づいてマハラノビス空間を算出する算出ステップと、前記算出ステップによって算出した最新のマハラノビス空間によって前記所定の基準空間を更新する更新ステップと、を更に含むことを特徴としている。

請求項１３に示すように請求項１２に記載の製造設備の診断方法において、前記品質判定ステップは、前記製造設備によって製造された製品から１乃至複数の品質項目の品質を検査する品質検査ステップを含み、この品質検査ステップによって検査された検査結果に基づいて前記検査した製品が所望の品質を満たしているか否かを判定することを特徴としている。

請求項１４に示すように請求項１２に記載の製造設備の診断方法において、前記品質判定ステップは、前記マハラノビス距離算出ステップによって算出されたマハラノビス距離が所定の閾値以内か否かによって前記製品が所望の品質を満たしているか否かを判定することを特徴としている。

請求項１５に示すように請求項１３に記載の製造設備の診断方法において、前記更新ステップは、前記検査した製品が所望の品質を満たしていると判定され、かつ前記マハラノビス距離算出ステップによって算出されたマハラノビス距離が所定の閾値を越えると、前記算出ステップによって算出した最新のマハラノビス空間によって前記所定の基準空間を更新することを特徴としている。

請求項１６に示すように請求項１５に記載の製造設備の診断方法において、前記所定の閾値は１００よりも大きいことを特徴としている。検査した製品が所望の品質を満たしており、かつマハラノビス距離が１００を越える場合には、現在の基準空間が適正でないことが考えられるからである。尚、この閾値１００は経験値である。実際の製造プロセスでは計測値が変動するため、上記閾値が小さい値では、実際の計測値を見たときに問題にならない程度であることが多く、その変化に寄与しているパラメータも多くてどの製造プロセスに問題があるかを絞り込めないからである。マハラノビス距離が１００を越えたときの計測値を見ていくと問題となる変化が見つかり、ある程度のパラメータ数に絞り込むことができる。

請求項１７に示すように請求項１２から１６のいずれかに記載の製造設備の診断方法において、前記更新ステップによって前記所定の基準空間を更新する間隔は、１０時間から１０日間であることを特徴としている。本発明の適用を想定している製膜機では、上流から樹脂が出てくるまで約１０時間以上かかるため、前記基準空間を更新する間隔の下限値の１０時間は、工程の変化を１サイクル待つという意味をもつ。また、前記基準空間を更新する間隔の上限値の１０日間は、気候（外気）の変化の影響を1/3ヶ月毎に見直すという意味をもつ。

請求項１８に示すように請求項１０から１７のいずれかに記載の製造設備の診断方法において、前記予め設定した時間は、複数の製造プロセスでの各処理時間に相当する時間であることを特徴としている。

請求項１９に示すように請求項１０から１７のいずれかに記載の製造設備の診断方法において、前記予め設定した時間は、所定の被処理対象が前記複数の計測手段を順次通過するときの各通過時刻の時間差に相当する時間であることを特徴としている。

請求項２０に示すように請求項１９に記載の製造設備の診断方法において、前記所定の被処理対象はトレーサを含有したものであり、前記所定の被処理対象が前記複数の計測手段を順次通過するときの各通過時刻は、前記トレーサを追跡することによって測定することを特徴としている。

請求項２１に示すように請求項１０から２０のいずれかに記載の製造設備の診断方法において、前記複数の計測手段は、計測する計測値の種類に応じて異なる時間間隔で計測し、前記収集ステップは、予め設定した基準の時間間隔で計測される計測値よりも短い間隔で計測される計測値に対しては、前記基準の時間間隔内に計測される複数の計測値の代表値を、前記基準の時間間隔で計測される計測値とすることを特徴としている。

本発明によれば、複数の製造プロセスを経由して製造される製品（半製品を含む）に関わる各製造プロセスでの計測値として、各製造プロセスでの処理時間等に応じてそれぞれ異なる時刻に計測された計測値（真の計測値）を使用し、また、基準空間も適正なものを使用するようにしたため、マハラノビス距離を利用した製品の品質の評価及び製造設備の診断を適切に行うことができる。

以下、添付図面に従って本発明に係る製造設備の診断装置及び方法の好ましい実施の形態について説明する。

＜製造設備の構成＞
図１は本発明に係る製造設備の診断装置を含む製造設備の全体構成を示す概略図であり、特に樹脂フィルムの製造設備に関して示している。

図１に示すように製造設備１０は、主として延伸前のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム１２を製造する製膜プロセス部１４と、製膜プロセス部１４で製造されたＰＥＴフィルム１２を縦延伸する縦延伸プロセス部１６と、横延伸する横延伸プロセス部１８と、延伸されたＰＥＴフィルム１２を巻き取る巻取プロセス部２０とで構成されている。

製膜プロセス部１４では、押出機２２で溶融されたＰＥＴ樹脂がダイ２４からシート状に吐出され、回転する冷却ドラム２６上でキャストされて急冷固化され、ＰＥＴフィルム１２が得られる。このＰＥＴフィルム１２は、冷却ドラム２６から剥離された後、縦延伸プロセス部１６、横延伸プロセス部１８に順に送られて延伸され、巻取プロセス部２０でロール状に巻き取られる。これにより、延伸されたＰＥＴフィルム１２が製造される。以下、各プロセス部の詳細について説明する。

図２は製膜プロセス部１４の押出機２２の構成を示している。同図に示すように、押出機２２は、単軸スクリュー型の押出機であり、シリンダ３２内に単軸スクリュー３８を備えている。単軸スクリュー３８はスクリュー軸３４にスクリュー羽根３６が取りつけられて構成されており、回転自在に支持されるとともに、不図示のモータによって回転駆動される。

シリンダ３２の外周部には、不図示のジャケットが取りつけられており、所望の温度に温度制御できるようになっている。

シリンダ３２の供給口４０には不図示のホッパーが取り付けられており、このホッパーからペレット化されたＰＥＴ樹脂が供給口４０を介してシリンダ３２内に供給される。

シリンダ３２内は供給口４０側から順に、供給口４０から供給されたＰＥＴ樹脂を定量輸送する供給部（Ａで示す領域）と、ＰＥＴ樹脂を混練・圧縮する圧縮部（Ｂで示す領域）と、混練・圧縮されたＰＥＴ樹脂を吐出口４２に搬送しながら吐出量を計量する搬送計量部（Ｃで示す領域）とで構成される。

押出機２２のスクリュー圧縮比は、２〜５に設定され、Ｌ／Ｄは２０〜５０に設定される。ここで、スクリュー圧縮比とは、背圧をかけて混練するために成形材料を溶融状態で圧縮する程度をいい、供給部Ａと搬送計量部Ｃとの容積比（すなわち供給部Ａの単位長さ当たりの容積÷搬送計量部Ｃの単位長さ当たりの容積）で表され、供給部Ａのスクリュー軸３４の外径ｄ１、搬送計量部Ｃのスクリュー軸３４の外径ｄ２、供給部Ａの溝部径ａ１、及び搬送計量部Ｃの溝部径ａ２とを使用して算出される。また、Ｌ／Ｄとは、図２のシリンダ内径（Ｄ）に対するシリンダ長さ（Ｌ）の比である。また、押出機２２の供給部Ａの温度は１６０〜２００℃に設定される。

尚、スクリュー圧縮比が２を下回って小さすぎると、十分に混練されず、未溶解部分が発生したり、剪断発熱が小さく結晶の融解が不十分となる。逆に、スクリュー圧縮比が５を上回って大きすぎると、剪断応力がかかり過ぎて発熱により樹脂が劣化したり、分子の切断が起こり分子量が低下してしまう。これにより、溶融樹脂が不均一となってしまい、押出機２２の吐出圧の変動が大きくなってしまう。したがって、押出機２２の吐出圧変動を小さくし、フィルムの厚みムラを小さくするためには、スクリュー圧縮比は２〜５の範囲が良く、より好ましくは２．５〜４．５の範囲、特に好ましくは３〜４の範囲である。

また、Ｌ／Ｄが２０を下回って小さすぎると、溶融不足や混練不足となり、圧縮比が小さい場合と同様に微細な結晶が残存し易くなる。逆に、Ｌ／Ｄが５０を上回って大きすぎると、押出機２２内でのＰＥＴ樹脂の滞留時間が長くなり過ぎ、樹脂の劣化を起こし易くなる。また、滞留時間が長くなると分子の切断が起こり分子量が低下してしまう。したがって、押出機２２の吐出圧変動を小さくし、フィルムの厚みムラを小さくするためには、Ｌ／Ｄは２０〜５０の範囲が良く、好ましくは２５〜４５の範囲、特に好ましくは３０〜４０の範囲である。

そして、押出機２２の圧縮部Ｂの長さは、圧縮部Ｂの長さを１としたときに、供給部Ａと搬送計量部Ｃのそれぞれの長さは１．５倍〜５倍の長さに設定する。このように、圧縮部Ｂの長さを供給部Ａや搬送計量部Ｃよりも短くして急圧縮・短時間溶融を行うことで発生する吐出圧変動を、圧縮部Ｂの前後における供給部Ａと搬送計量部Ｃとの長さを長くすることで吸収することができる。圧縮部Ｂの長さを１としたときに、供給部Ａと搬送計量部Ｃのそれぞれの長さが１．５倍未満では、急圧縮・短時間による吐出圧変動を吸収する効果が殆どなく、５倍を越えても吸収効果が変わらないからである。

このように、スクリュー圧縮比、Ｌ／Ｄ、及び圧縮部に対する供給部と搬送計量部との相対的な長さを、上記の如く設定することで、ＰＥＴ樹脂を熱分解させることなく溶融することでき、しかも単軸押出機の吐出圧変動を１０％以内にすることができる。

また、押出機２２の供給部Ｂの温度を２７０〜３００℃の範囲にすることで、ペレット化されたＰＥＴ樹脂を溶融しやすくする。押出機２２の供給部Ａの温度が１６０℃を下回って低すぎると、結晶の融解が不十分となり、溶融樹脂に微細な結晶が残存してしまう。逆に、押出機２２の供給部Ａの温度が３００℃を越えて高すぎると、ＰＥＴ樹脂が供給部Ａのスクリュー３８部分に粘着してしまい、供給部Ａのスクリュー３８部分に粘着した樹脂は圧縮部Ｂに送られにくくなるため、熱により劣化してしまう。したがって、押出温度は２７０℃〜３００℃が良く、好ましくは２７０℃〜２９０℃の範囲、特に好ましくは２８０℃〜２８５℃の範囲である。

上記の如く構成された押出機２２によってＰＥＴ樹脂が溶融され、その溶融樹脂が吐出口４２からダイ２４（図１参照）に１０％以内の吐出圧変動で連続的に送られる。そして、押出機２２によってダイ２４に送られた溶融樹脂は、ダイ２４からシート状に押し出され、冷却ドラム２６上にキャストされて冷却固化され、ＰＥＴフィルム１２が製膜される。尚、ダイ２４から押し出された際の溶融ポリマー温度は、熱劣化や着色を防止するために、Ｔｇ＋７０℃以上、Ｔｇ＋１２０℃以下が好ましい。また、ダイ２４のリップクリアランスをｄ、ダイ２４から吐出される溶融樹脂の厚みをｗとした際、リップクリアランス比ｄ／ｗは１．５〜１０の範囲に制御することが好ましい。さらに、ダイ２４は、そのスリットが、鉛直方向と、冷却ドラム２６の回転方向に４５°で傾斜した方向との範囲で形成されることが好ましい。

以上のように製膜プロセス部１４で製膜されたＰＥＴフィルム１２は、押出機の吐出圧変動を１０％以内にすることで、流れ方向の厚みムラの小さい、光学用途として優れた高品質の高機能性フィルムを提供することができる。尚、ここで厚みムラは、フィルム中央部分の厚みを、フィルム３ｍの長さを０．５ｍｍ間隔で測定した平均値であり、厚みムラは厚み測定した厚みと全体厚みとの差である。

製膜プロセス部１４で製膜されたＰＥＴフィルム１２は、縦延伸プロセス部１６、横延伸プロセス部１８で延伸される。

以下に、製膜プロセス部１４で製膜したＰＥＴフィルム１２を延伸し、延伸ＰＥＴフィルム１２を製造するまでの延伸プロセスについて説明する。

図１に示すように、ＰＥＴフィルム１２は、先ず、縦延伸プロセス部１６で長手方向に縦延伸される。縦延伸プロセス部１６では、ＰＥＴフィルム１２が予熱された後、ＰＥＴフィルム１２が加熱された状態で、二つのニップロール２８、３０に巻き掛けられる。出口側のニップロール３０は、入口側のニップロール２８よりも早い搬送速度でＰＥＴフィルム１２を搬送しており、これによって、ＰＥＴフィルム１２が縦方向に延伸される。

縦延伸プロセス部１６における予熱温度はＴｇ−４０℃以上、Ｔｇ＋６０℃以下が好ましく、Ｔｇ−２０℃以上、Ｔｇ＋４０℃以下がより好ましく、Ｔｇ以上、Ｔｇ＋３０℃以下がさらに好ましい。また、縦延伸プロセス部１６の延伸温度は、Ｔｇ以上、Ｔｇ＋６０℃以下が好ましく、Ｔｇ＋２℃以上、Ｔｇ＋４０℃以下がより好ましく、Ｔｇ＋５℃以上、Ｔｇ＋３０℃以下がさらに好ましい。縦方向の延伸倍率は１．０倍以上２．５倍以下が好ましく、１．１倍以上、２倍以下がさらに好ましい。

縦延伸されたＰＥＴフィルム１２は、横延伸プロセス部１８に送られ、幅方向に横延伸される。横延伸プロセス部１８は、縦延伸ＰＥＴフィルムを加熱しながらフィルム幅方向に張力を付与して横方向に延伸するプロセスであり、横延伸機としてはテンターが用いられる。テンターは、熱風などにより個々に温調可能で遮風カーテンで区分された多数のゾーンで構成し、入口より、予熱ゾーン、横延伸ゾーン、熱固定ゾーン、熱緩和ゾーン及び冷却ゾーンを配置することが好ましい。尚、熱緩和ゾーン及び冷却ゾーンは、必ずしも必要ではなく、必要に応じて設けるとよい。

このように構成された横延伸プロセス部１８で横延伸が行われるが、横延伸プロセス部１８は、縦延伸ＰＥＴフィルムをテンター内に通し、横延伸ゾーンでガラス転移点（Ｔｇ）以上、ガラス転移点（Ｔｇ）＋７０℃以下の範囲で横延伸し、好ましくはガラス転移点（Ｔｇ）＋２５℃以上、ガラス転移点（Ｔｇ）＋６０℃以下の範囲で横延伸する。

横延伸温度がガラス転移点（Ｔｇ）未満の場合、横延伸中のＰＥＴフィルムに破れが生じ、一方、ガラス転移点（Ｔｇ）＋７０℃を超える場合、ＰＥＴフィルム幅方向で伸びムラが生じる。また、横延伸ゾーンにおいて横延伸する倍率は３．０倍以上４．６倍以下が好ましい。横延伸倍率が３．０未満の場合も４．６倍を超える場合も、ＰＥＴフィルムに段状ムラの改善効果が小さくなる。

横延伸されたＰＥＴフィルムは、その後、熱固定ゾーンで融点（Ｔｍ）−３０℃以上、融点（Ｔｍ）−５℃以下の範囲で熱固定処理される。延伸後のＰＥＴフィルム１２は、図１の巻取プロセス部２０でロール状に巻き取られる。その際、ＰＥＴフィルム１２の巻取りテンションは、０．２ｋｇ／ｍｍ² 以下とすることが好ましい。巻取りテンションをこのような範囲に設定することによって、延伸ＰＥＴフィルム１２にシワ・ツレ・キズ等や搬送時の緩み・締りを発生させることなく巻き取ることができる。

＜診断装置の構成＞
図１に示す診断装置１００は、主として診断装置本体１１０と、製造設備１０の各プロセス部等に配設された各種の計測器１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ，１５０Ｄ，１５０Ｅ，１５０Ｆ，…（以下、総称して「計測器群１５０」ともいう）と、ＰＥＴフィルム１２の品質を検査する品質検査装置１５２とで構成されている。

計測器１５０Ａは、図２に示した押出機２２の供給部Ａ、圧縮部Ｂ、搬送計量部Ｃでの各スクリュー３８の温度、圧力、シリンダ３２の外周部に設けられた冷却機の冷却水温度、ヒーターの温度等をそれぞれ所定の周期で計測し、これらの計測結果を示す各種計測値を診断装置本体１１０に出力する。

同様に、計測器１５０Ｂ，１５０Ｃ，１５０Ｄ，１５０Ｅ，１５０Ｆ，…は、成膜機のライン速度、各ゾーンテンション、予熱温度、ニップロール２８、３０の周速、巻取りテンション等の計測結果を示す計測値を診断装置本体１１０に出力する。

尚、ＰＥＴ樹脂のペレットは、ホッパーから供給されるが、このペレットの含水量、ｐＨ（ペーハー）等はロッド単位で計測され、その計測値は診断装置本体１１０に加えられるようになっている。

品質検査装置１５２は、前記製造設備１０によって製造されたＰＥＴフィルム１２の品質を検査するもので、無色透明であるべきＰＥＴフィルム１２の色付き、色ムラ、皺の発生、厚みや厚みムラ、屈折率などの項目を所定の周期で連続的に検査し、この検査結果を診断装置本体１１０に出力する。

図３は診断装置本体１１０の概要を示すハードウエア構成図である。

この診断装置本体１１０は、例えば、ワークステーションによって構成されており、主として各構成要素の動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）１１２と、装置の制御プログラムが格納されたり、プログラム実行時の作業領域となる主メモリ１１４と、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等のモニタ装置１３０の表示を制御するグラフィックボード１１６と、品質検査装置１５２等と接続される外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）１１８と、ワークステーションのオペレーティングシステム（ＯＳ）、本発明に係る診断用プログラムを含む各種のアプリケーションソフト、計測結果、検査結果、及び演算に必要な情報等が格納されるハードディスク装置１２０と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１２２と、キーボード１３２のキー操作を検出して指示入力としてＣＰＵ１１２に出力するキーボードコントローラ１２４と、位置入力装置としてのマウス１３４の状態を検出してモニタ装置１３０上のマウスポインタの位置やマウス１３４の状態等の信号をＣＰＵ１１２に出力するマウスコントローラ１２６と、計測器群１５０からの計測値を入力する計測値入力部１２８とから構成されている。

上記構成の診断装置本体１１０は、計測器群１５０から計測値入力部１２８を介して入力する計測結果、及び品質検査装置１５２から外部Ｉ／Ｆ１１８を介して入力する検査結果をハードディスク装置１２０に逐次保存するとともに、これらの保存された計測結果、及び検査結果に基づいてＰＥＴフィルム１２の品質の評価及び製造設備の診断等を行い、その診断結果をモニタ装置１３０に出力したり、図示しないプリンタに出力する。

＜診断装置本体の処理動作＞
図４は、診断装置本体１１０による診断処理の流れを示すフローチャートである。
［一群の計測値の収集方法］
まず、ある時刻に製造された評価対象（ＰＥＴフィルム１２）に関連した、一群の計測値を、ハードディスク装置１２０から収集する（ステップＳ１０）。

図５は、ハードディスク装置１２０に保存される各種の計測値の一覧を示す図表である。同図に示す例では、１分間隔の計測時刻毎に、計測器群１５０によって計測された各種の計測値（ａ，ｂ，ｃ，…，ｘ，ｙ，ｚ，…）がハードディスク装置１２０に保存されている。

いま、図５の太枠で示すように、１５時４５分に製造された評価対象（ＰＥＴフィルム１２）に関連した、一群の計測値を収集する場合、同じ時刻に計測された計測値を収集するのではなく、１５時４５分を基準にして所定の時間差（遅れ時間）ずつ遡った時刻に計測された一群の計測値を収集する。

上記所定の時間差（遅れ時間）は、各製造プロセスでの処理時間に相当する時間差、又は各プロセス部等に配設された各種の計測器１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ，１５０Ｄ，１５０Ｅ，１５０Ｆ，…（図１参照）を、評価対象が順次通過するときの各通過時刻の時間差に相当する時間差である。

上記時間差は、ＰＥＴ樹脂のペレットに赤外線吸収ピークが異なるトレーサを含有させ、赤外線の透過光量を検出する赤外線検出手段によって各計測器の位置での前記トレーサの検出時刻をそれぞれ計測し、この計測された時刻の時間差に基づいて求めることができる。

図６に上記のようにして求めた時間差の一例を示す。診断装置本体１１０のハードディスク装置１２０には、これらの時間差が計測値（計測器）に関連づけて記憶されている。

そして、任意に時刻に製造された評価対象（ＰＥＴフィルム）に関連した、一群の計測値をハードディスク装置１２０から収集する場合には、その任意の時刻と、予め記憶された各計測値毎に設定された時間差（図６参照）とを加算し、これらの加算した各時刻に対応する計測値を、任意の時刻の一群の計測値として読み出す。

［基準空間］
次に、ハードディスク装置１２０に記憶されているマハラノビス空間（基準空間）を読み出す（図４のステップＳ２０）。

基準空間は、図５に示すように品質の良い製品（ＰＥＴフィルム）が製造されている期間に収集した複数群の計測値を収集し、これらの収集した計測値を用いて算出する。尚、図５に示すように基準空間を算出するための複数群の計測値を収集する場合も、上記評価対象の一群の計測値を収集する場合と同様に各計測器での計測時間差を考慮して収集する。

次に、基準空間の算出方法について説明する。

いま、上記のようにして収集した複数群の計測値を、マトリクス状の計測値（「列」は一群の各種の計測値の数（ｎ個）、「行」は収集したサンプル数（Ｐ個））として、Ｘ（ｉ＝Ｐ，ｊ＝ｎ）とする。

このＸ（ｉ，ｊ）を正規化し、次式によってマトリックスＸ’（ｉ、ｊ）を算出する。
[数１]
Ｘ’（ｉ，ｊ）＝（Ｘ（ｉ，ｊ）−μｊ）／σｊ
ここで、μｊは計測値毎のＰ個の平均値、σｊは計測値毎のＰ個の標準偏差である。

続いて、Ｘ’（ｉ，ｊ）から各計測値間の相関行列Ｒを算出する。

この行列は計測値の数ｎのｎ×ｎの正方行列（相関行列）となる。

そして、この相関行列Ｒの逆行列Ｒ^-1で表されるマハラノビス空間（基準空間）を求める。

このようにして算出された基準空間は、診断装置本体１１０のハードディスク装置１２０に記憶されており、図４のステップＳ２０にて読み出される。

次に、マハラノビス距離（以下、「ＭＤ」という）を算出する（ステップＳ３０）。

この場合、まず、ステップＳ１０で収集した一群の計測値を、次式に示すようにベクトルで表す。

[数２]
ｙ＝［ｙ1 ｙ2 ・・・・・ ｙｎ］
続いて、ベクトルの各成分を次式に示すように正規化する。

[数３]
Ｙｊ＝（ｙｊ−μｊ）／σｊ
尚、μｊ，σｊは、［数１］式と同じものである。

この正規化した一群の計測値は、次式で表される。

[数４]
Ｙ＝［Ｙ1 Ｙ2 ・・・・・ Ｙｎ］
そして、診断対象のＭＤは、Ｙ^T をＹの転置行列とすると、次式によって算出することができる。

[数５]
ＭＤ＝Ｙ＊Ｒ^-1＊Ｙ^T／ｎ
このようにして算出したＭＤは、モニタ装置１３０に出力され、図示しないプリンタに出力される（ステップＳ４０）。また、図７に示すようにＭＤは、ハードディスク装置１２０に保存される。

更に、診断装置本体１１０は、ＭＤが予め設定した閾値よりも小さい場合には良品、大きければ不良品と判定し、この判定結果等をモニタ装置１３０等に出力したり、ハードディスク装置１２０に記録する。

また、診断装置本体１１０は、不良品の場合には、不良品が製造されたときの一群の計測値の、どの計測値又は計測値の組み合わせが、不良品発生の原因になっているかを、２水準系の直交表を用いて、特開２００５−２６７４７４号公報に記載の方法等によって診断する。

尚、診断装置本体１１０は、品質不良と評価されるＭＤよりは低いＭＤであるが、ＭＤがある程度大きくなる場合にはその原因を診断し、ＭＤが大きくなる原因となっている製造プロセスでの制御にフィードバックするようにしてもよい。

［基準空間の更新］
次に、基準空間を更新する場合について説明する。

図８は基準空間の更新処理を示すフローチャートである。

同図に示すように、まず、サンプリング数ｎを０にセットする（ステップＳ１００）。

続いて、ハードディスク装置１２０から一群の計測値を収集する（ステップＳ１０２）。この一群の計測値の収集は、図４のステップＳ１０と同様に行われる。

また、一群の計測値の収集時（サンプリング時刻）に、品質検査装置１５２から診断対象（ＰＥＴフィルム）の検査結果を入力する（ステップＳ１０４）。

検査結果から品質に問題がない場合（良製品）の場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０８に遷移し、問題がある場合（不良品）の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１１０に遷移する。

ステップＳ１０８では、ステップＳ１０２で収集した一群の計測値を、基準空間の演算に使用するために一時的に保持する。一方、ステップＳ１１０では、ステップＳ１０８で保持している計測値をクリアし、ステップＳ１００に戻る。

ステップＳ１０８において、一群の計測値が保持されると、ステップＳ１１２に遷移し、ここで、サンプリング数ｎを１だけインクリメントする。

続いて、現在のサンプリング数ｎが設定数Ｎに達したか否かを判別し（ステップＳ１１４）、サンプリング数ｎが設定数Ｎに達していない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１０２に戻り、次の一群の計測値の収集（サンプリング）を行う。

一方、サンプリング数ｎが設定数Ｎに達した場合（Ｙｅｓ）には、収集した一群の計測値毎に算出したＭＤを入力する（ステップＳ１１６）。尚、前述したように一群の計測値を収集する毎にＭＤを算出し（図４参照）、このＭＤを記憶するようにしておくことにより（図７参照）、全サンプリング数Ｎ分のＭＤを入力することができる。

次に、全サンプリング数Ｎ分のＭＤの平均値（又はいずれか１つのＭＤ）が、予め設定した閾値１００よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１１８）。

ＭＤ＞１００（Ｙｅｓ）の場合には、現在の基準空間は不適切であると判断し、ステップＳ１０８で一時的に保持したサンプリング数Ｎ分の計測値に基づいて基準空間を再計算する（ステップＳ１２０）。

一方、ＭＤ≦１００（Ｎｏ）の場合には、現在の基準空間は適切であると判断し、ステップＳ１１０を経由した後、ステップＳ１００に戻る。

ステップＳ１２０で新たな基準空間が算出されると、この算出された基準空間によって現在の基準空間を更新する（ステップＳ１２２）。これにより、図４のステップＳ２０で入力される基準空間は、更新された基準空間となる。

ところで、基準空間を更新する間隔は、１０時間から１０日間の範囲とすることが好ましい。

例えば、サンプリング周期を１分とし、サンプリング数Ｎを６００にすると、良製品が１０時間連続し、かつＭＤ＞１００の場合に、１０時間後に基準空間が更新されることになる。

尚、基準空間を更新する間隔が、１０時間から１０日間の範囲に入らない場合には、条件（サンプリング数Ｎ、ＭＤの値）を変更すること考えられる。また、基準空間を更新した場合には、一定の時間、基準空間を更新するための処理を停止させるようにしてもよい。更に、この実施の形態では、ＭＤが所定の閾値を越えたことを条件としたが、ＭＤの大きさによる条件をつけないようにしてもよい。
［一群の計測値の収集方法の変形例］
図５に示した計測値は、説明を簡単にするために計測器群１５０が１分間隔で同時に計測した場合に関して示しているが、各計測器１５０Ａ，１５０Ｂ，…は、種類の異なる計測値（圧力、温度、ライン速度、テンション等）を計測しているため、計測の時間間隔が異なる。即ち、温度と圧力とは変化速度が異なり、例えば、温度を１分の時間間隔で計測し、圧力を１０秒の時間間隔で計測することが考えられる。

尚、最も計測時間の間隔が短い計測器に合わせて、全ての計測器の計測間隔を決定すると、無駄な計測、計測値の収集を行うことになり、一方、最も計測時間の間隔が長い計測器に合わせて、全ての計測器の計測間隔を決定すると、本来得られる計測値が得られなくなるという不具合がある。

図９（Ａ）〜（Ｃ）に、予め推定又は計測した計測時間差（遅れ時間）ずつずらした計測値ａ，ｂ，ｃの計測時刻を、時間軸方向に並べた場合の一例を示す。

この時系列の計測値ａ，ｂ，ｃを、図９（Ｄ）に示す所定の周期Ｔのサンプリング時刻で収集する場合、例えば、時刻ｔ₁に収集する計測値は、時刻ｔ₁と同じ時刻の計測値ｂ₁，ｃ₁となる。一方、時刻ｔ₁と同じ時刻の計測値が存在しない計測値ａに関しては、計測値ａ₁,ａ₂を時刻ｔ₁に基づいて補間した値とする。

同様に、時刻ｔ_２に収集する計測値は、時刻ｔ_２と同じ時刻の計測値ａ₃ と、同じ時刻ｔ_２の計測値が存在しない計測値ｂ，ｃに関しては、計測値ｂ₁,ｂ₂を時刻ｔ_２に基づいて補間した値、及び計測値ｃ₁,ｃ₂を補間した値とする。

尚、サンプリング時刻と同じ時刻の計測値が存在しない場合には、そのサンプリング時刻と最も近い時刻の計測値を収集するようにしてもよい。

図１０（Ａ）及び（Ｂ）に、予め推定又は計測した計測時間差（遅れ時間）ずつずらした計測値ａ，ｂの計測時刻を、時間軸方向に並べた場合の他の例を示す。

これらの計測値ａ，ｂは、計測する時間間隔が異なっており、計測値ｂの計測周期はＴであるのに対し、計測値ａの計測周期はＴ／６となっている。

ここで、時系列の計測値ａ，ｂを、図１０（Ｃ）に示す所定の周期Ｔのサンプリング時刻で収集する場合、例えば、時刻ｔ_２に収集する計測値ｂの計測値は、計測値ｂ_２となる。一方、計測値ａの計測値は、時刻ｔ_２の前後の時刻に計測された６つの計測値ａ₅〜ａ₁₀の代表値を使用する。計測値ａ₅〜ａ₁₀の代表値としては、平均値、中央値、又は最頻度値等を適用することができる。これにより、信頼性の高い計測値を収集することができる。

尚、一群の計測値を収集するサンプリング周期は、一定の周期Ｔに限らず、必要に応じて適宜変更することができる。例えば、図１０の場合において、一群の計測値を収集するサンプリング周期をＴ／６にすると、計測値ａは全ての計測値ａ₁,ａ₂,ａ₃,…が使用され、計測値ｂは、同じ値を６回使用することになる。

＜実施例１＞
各計測値の計測時間差（遅れ時間）の対応を予め推定し、遅れ時間を考慮して一群の計測値を収集し、基準空間の作成及びＭＤの算出を行った。

＜実施例２＞
各計測値の計測時間差（遅れ時間）の算出に当たり、押出機２２の回転数を変化させ、各測定値の変動が出現するまでの時間を計測し、これを遅れ時間として採用した。そして、この採用した遅れ時間を考慮して一群の計測値を収集し、基準空間の作成及びＭＤの算出を行った。

＜比較例１＞
各計測値の遅れ時間を考慮せずに一群の計測値を収集し（図１３参照）、基準空間の作成及びＭＤの算出を行った。

＜評価１＞
ＰＥＴフィルムの膜厚変動の発生について検証した。膜厚変動が発生したときと、正常なときを１０点ずつサンプリングし、それぞれＭＤをプロットして比較した。

図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ実施例１、２と比較例１との比較結果を示すグラフである。

同図に示すように実施例１、２はいずれもＭＤと評価結果の対応が明確であるのに対し、比較例１はＯＫ部でＭＤが大きくなる場合、ＮＧでＭＤが小さくなる場合が散見された。

＜実施例３＞
ＭＤの算出を行いながら、ＰＥＴフィルムの膜厚変動の評価結果との対照を行った。

ＭＤが１００を越えた時に膜厚変動の評価結果を参照し、評価結果がＯＫであった場合には基準空間にずれが生じたと判断し、基準空間の更新を行った。この場合、更新した新たな基準空間は、膜厚変動がＯＫであった最新の複数群の計測値を用いて作成した。

＜実施例４＞
ＭＤの算出を行いながら、ＰＥＴフィルムの膜厚変動の評価結果との対照を行った。

ＭＤが１００を越えた時に膜厚変動の評価結果を参照し、評価結果がＯＫであった場合には基準空間にずれが生じたと判断し、基準空間の更新を行った。この場合、更新した新たな基準空間は、現在の基準空間の算出に使用した複数群の計測値に、最新の複数群の計測値を加えて再計算した。

＜比較例２＞
基準空間を更新せずに、ＭＤを算出した。

＜評価２＞
ＰＥＴフィルムの膜厚変動の発生について検証した。膜厚変動が発生したときと、正常なときを１０点ずつサンプリングし、それぞれＭＤをプロットして比較した。

図１２（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ実施例３、４と比較例２との比較結果を示すグラフである。

同図に示すように実施例３、４はいずれもＭＤと評価結果の対応が明確であるのに対し、比較例はＯＫ部でＭＤが大きくなる場合、ＮＧでＭＤが小さくなる場合が散見された。

＜変形例＞
この実施の形態の製造設備１０によって製造されるＰＥＴフィルムは、ベースフィルム（半製品）であり、このベースフィルム上に各種の機能性膜が塗布されて完成品となる。

この完成品を評価し、あるいは完成品を製造する製造設備の診断を行う場合には、機能性膜が塗布する製造プロセス等における各種の状態を計測し、上記と同様にして基準空間の作成、ＭＤの計算を行う。この場合、半製品までの一群の計測値と、半製品から完成品までの一群の計測値とを統合して、基準空間の作成、及びＭＤの計算を行ってもよいし、別々の一群の計測値を使用して、それぞれ基準空間の作成、及びＭＤの計算を行ってもよい。

また、この実施の形態では、製品の品質判定手段として品質検査装置を設けるようにしたが、品質検査装置に代えて、図７に示したように時系列で測定したＭＤによって製品の品質を評価（判定）するようにしてもよい。この場合、良製品と判定するためのＭＤの閾値を適宜設定することが好ましい。

更に、基準空間を更新する場合の条件の１つとして、ＭＤが所定の閾値（実施の形態では、１００）を越えることを条件に入れたが、この条件は必ずしも必要ではない。例えば、ＭＤが比較的小さい値であっても、良製品が連続して製造されている最新の期間に収集した複数群の計測値に基づいて基準空間を更新するようにしてもよい。

また、本発明はＰＥＴフィルム等の樹脂フィルムに限らず、複数の製造プロセスを経由して製造される製品であれば、如何なる製品も評価対象とすることができ、また、その製品を製造する製造設備の診断に適用することができる。

更に、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいことは言うまでもない。

図１は本発明に係る製造設備の診断装置を含む製造設備の全体構成を示す概略図である。 図２は製膜プロセス部の押出機の概略構成を示す断面図である。 図３は診断装置本体の概要を示すハードウエア構成図である。 図４は診断装置本体による診断処理の流れを示すフローチャートである。 図５はハードディスク装置に保存される各計測値の一覧を示す図表であり、本発明に係る一群の計測値の収集方法を示すために説明するために用いた図である。 図６は各計測値の計測時間差（遅れ時間）の一例を示す図表である。 図７は逐次計算されたマハラノビス距離（ＭＤ）の一例を示す図表である。 図８は基準空間の更新処理を示すフローチャートである。 図９は予め設定した計測時間差ずつずらした計測値ａ，ｂ，ｃの時刻と、サンプリング時刻との関係の一例を示すタイミングチャートである。 図１０は予め設定した計測時間差ずつずらした計測値ａ，ｂの時刻と、サンプリング時刻との関係の他の例を示すタイミングチャートである。 図１１は本発明に係る実施例１、２と従来の比較例１とを対比して説明するために用いたグラフである。 図１２は本発明に係る実施例３、４と従来の比較例２とを対比して説明するために用いたグラフである。 図１３はハードディスク装置に保存される各計測値の一覧を示す図表であり、従来の一群の計測値の収集方法を示すために説明するために用いた図である。

符号の説明

１０…製造設備、１２…ＰＥＴフィルム、１４…製膜プロセス部、１６…縦延伸プロセス部、１８…横延伸プロセス部、２０…巻取プロセス部、２２…押出機、１００…診断装置、１１０…診断装置本体、１１２…中央処理装置（ＣＰＵ）、１１４…主メモリ、１２０…ハードディスク装置、計測値入力部１２８、モニタ装置１３０、１５０…計測器群、１５０Ａ〜１５０Ｆ…計測器、１５２…品質検査装置

Claims (21)

1. 複数の製造プロセスを経由して製品を製造する製造設備の診断装置であって、マハラノビス距離を利用した製造設備の診断装置において、
   前記複数の製造プロセスにおける状態を示す計測値を所定の時間間隔で連続的に計測する複数の計測手段と、
   前記複数の計測手段によってそれぞれ計測された複数の計測値から診断用の一群の計測値を収集する計測値収集手段であって、実際の計測時刻に対して予め設定した時間ずつずらした各計測時刻に対応する計測値をそれぞれ収集する計測値収集手段と、
   前記計測値収集手段によって収集された一群の計測値と所定の基準空間とに基づいてマハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出手段と、
   を備えたことを特徴とする製造設備の診断装置。
2. 前記所定の基準空間は、品質の良い製品が製造された期間内に前記計測値収集手段によって収集された複数群の計測値に基づいて算出されたマハラノビス空間であることを特徴とする請求項１に記載の製造設備の診断装置。
3. 前記製造設備によって製造された製品に対して所望の品質を満たしているか否かを判定する品質判定手段と、
   前記品質判定手段によって所望の品質を満たしていると判定された製品の製造期間内に、前記計測値収集手段によって収集された複数群の計測値に基づいてマハラノビス空間を算出する算出手段と、
   前記算出手段によって算出した最新のマハラノビス空間によって前記所定の基準空間を更新する更新手段と、
   を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の製造設備の診断装置。
4. 前記品質判定手段は、前記製造設備によって製造された製品から１乃至複数の品質項目の品質を検査する品質検査手段を含み、この品質検査手段によって検査された検査結果に基づいて前記検査した製品が所望の品質を満たしているか否かを判定することを特徴とする請求項３に記載の製造設備の診断装置。
5. 前記品質判定手段は、前記マハラノビス距離算出手段によって算出されたマハラノビス距離が所定の閾値以内か否かによって前記製品が所望の品質を満たしているか否かを判定することを特徴とする請求項３に記載の製造設備の診断装置。
6. 前記予め設定した時間は、複数の製造プロセスでの各処理時間に相当する時間であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の製造設備の診断装置。
7. 前記予め設定した時間は、所定の被処理対象が前記複数の計測手段を順次通過するときの各通過時刻の時間差に相当する時間であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の製造設備の診断装置。
8. 前記予め設定した時間を各測定値に関連づけて記憶する第１の記憶手段と、
   前記複数の計測手段によってそれぞれ計測された複数の計測値を、測定した時刻に関連付けて記憶する第２の記憶手段と、を備え、
   前記計測値収集手段は、前記第１の記憶手段に記憶された任意の時刻と、前記第２の記憶手段に記憶された各測定値毎の時間とを加算し、これらの加算した時刻に基づいて前記第１の記憶手段から任意の時刻の一群の計測値を読み出すことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の製造設備の診断装置。
9. 前記複数の計測手段は、計測する計測値の種類に応じて異なる時間間隔で計測し、
   前記計測値収集手段は、予め設定した基準の時間間隔で計測される計測値よりも短い間隔で計測される計測値に対しては、前記基準の時間間隔内に計測される複数の計測値の代表値を、前記基準の時間間隔で計測される計測値とすることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の製造設備の診断装置。
10. 複数の製造プロセスを経由して製品を製造する製造設備の診断方法であって、マハラノビス距離を利用した製造設備の診断方法において、
    前記複数の製造プロセスにおける状態を示す計測値を複数の計測手段によってそれぞれ所定の時間間隔で連続的に計測する計測ステップと、
    前記計測ステップによって計測された複数の計測値から診断用の一群の計測値を収集する収集ステップであって、実際の計測時刻に対して予め設定した時間ずつずらした各計測時刻に対応する計測値をそれぞれ収集する収集ステップと、
    前記収集ステップによって収集された一群の計測値と所定の基準空間とに基づいてマハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出ステップと、
    を含むことを特徴とする製造設備の診断方法。
11. 前記所定の基準空間は、品質の良い製品が製造された期間内に前記収集ステップによって収集された複数群の計測値に基づいて算出されたマハラノビス空間であることを特徴とする請求項１０に記載の製造設備の診断方法。
12. 前記製造設備によって製造される製品に対して所望の品質を満たしているか否かを判定する品質判定ステップと、
    前記品質判定ステップによって所望の品質を満たしている期間内に、前記収集ステップによって収集された複数群の計測値に基づいてマハラノビス空間を算出する算出ステップと、
    前記算出ステップによって算出した最新のマハラノビス空間によって前記所定の基準空間を更新する更新ステップと、
    を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の製造設備の診断方法。
13. 前記品質判定ステップは、前記製造設備によって製造された製品から１乃至複数の品質項目の品質を検査する品質検査ステップを含み、この品質検査ステップによって検査された検査結果に基づいて前記検査した製品が所望の品質を満たしているか否かを判定することを特徴とする請求項１２に記載の製造設備の診断方法。
14. 前記品質判定ステップは、前記マハラノビス距離算出ステップによって算出されたマハラノビス距離が所定の閾値以内か否かによって前記製品が所望の品質を満たしているか否かを判定することを特徴とする請求項１２に記載の製造設備の診断方法。
15. 前記更新ステップは、前記検査した製品が所望の品質を満たしていると判定され、かつ前記マハラノビス距離算出ステップによって算出されたマハラノビス距離が所定の閾値を越えると、前記算出ステップによって算出した最新のマハラノビス空間によって前記所定の基準空間を更新することを特徴とする請求項１３に記載の製造設備の診断方法。
16. 前記所定の閾値は１００よりも大きいことを特徴とする請求項１５に記載の製造設備の診断方法。
17. 前記更新ステップによって前記所定の基準空間を更新する間隔は、１０時間から１０日間であることを特徴とする請求項１２から１６のいずれかに記載の製造設備の診断方法。
18. 前記予め設定した時間は、複数の製造プロセスでの各処理時間に相当する時間であることを特徴とする請求項１０から１７のいずれかに記載の製造設備の診断方法。
19. 前記予め設定した時間は、所定の被処理対象が前記複数の計測手段を順次通過するときの各通過時刻の時間差に相当する時間であることを特徴とする請求項１０から１７のいずれかに記載の製造設備の診断方法。
20. 前記所定の被処理対象はトレーサを含有したものであり、
    前記所定の被処理対象が前記複数の計測手段を順次通過するときの各通過時刻は、前記トレーサを追跡することによって測定することを特徴とする請求項１９に記載の製造設備の診断方法。
21. 前記複数の計測手段は、計測する計測値の種類に応じて異なる時間間隔で計測し、
    前記収集ステップは、予め設定した基準の時間間隔で計測される計測値よりも短い間隔で計測される計測値に対しては、前記基準の時間間隔内に計測される複数の計測値の代表値を、前記基準の時間間隔で計測される計測値とすることを特徴とする請求項１０から２０のいずれかに記載の製造設備の診断方法。

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