JP2011145764A - Operation analysis device, operation analysis method, computer program and computer-readable storage medium - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operation analysis device allowing efficient finding of a range of a value of an operation factor wherein variation of quality data becomes large in a process wherein the variation of the quality data changes by the operation factor. <P>SOLUTION: The operation analysis device includes: a data input part inputted with operation factor data and the quality data; an operation factor space division part setting a plurality of division candidate points wherein an operation factor space is divided; a probability density function calculation part calculating a variation index in a local area by use of a probability density function using the quality data as a probability variable about each local area of the operation factor space divided in the division candidate points; a maximum variation model selection part determining the division candidate point for generating the local area wherein the variation index calculated about each local area becomes maximum as a decision division point, and performing decision division of the operation factor space; a redivision target area decision part deciding necessity/unnecessity of redivision about the local area of the operation factor space performed with the decision division; and an analysis result display part displaying an analysis result. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、操業分析装置、操業分析方法、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関し、特に、操業結果として品質が決まるプロセス全般において、複数の操業因子と品質のばらつきとの関係性を明らかにすることによって、操業改善を必要とされる製造条件・操業条件を効率よく見出すために用いられる操業分析装置、操業分析方法、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。   The present invention relates to an operation analysis apparatus, an operation analysis method, a computer program, and a computer-readable storage medium. In particular, in the entire process in which quality is determined as an operation result, the relationship between a plurality of operation factors and quality variations is clarified. The present invention relates to an operation analysis apparatus, an operation analysis method, a computer program, and a computer-readable storage medium that are used to efficiently find manufacturing conditions and operation conditions that require operation improvement.

操業結果として品質が決まるプロセスにおいて、複数の操業因子と品質のばらつきとの関係性を明らかにすることは、改善の必要な製造条件や操業条件を効率的に見出すために有効な手段である。品質のばらつきは製造条件や操業条件によって生じるが、領域依存性が高く、ばらつきが操業因子空間のどの領域において生じているかを抽出することは、効率的な操業改善につながる。   In a process in which quality is determined as an operation result, clarifying the relationship between a plurality of operation factors and quality variations is an effective means for efficiently finding manufacturing conditions and operation conditions that require improvement. Variation in quality occurs depending on manufacturing conditions and operating conditions, but it is highly region dependent, and extracting in which region of the operating factor space the variation occurs leads to efficient operational improvement.

操業因子空間を分割して生成された領域を考慮した操業解析手法として、例えば特許文献1、2のような手法が提案されている。特許文献1には、操業因子空間を分割して、各局所領域における操業データと品質データとの関係式を構築し、操業データと品質データとの関係を明らかにする操業分析装置が開示されている。また、特許文献2には、与えられた層別で操業因子空間を分割し、各局所領域における品質データの確率密度関数を求めて、確率密度に基づく品質指標を算出し、操業因子を品質影響度の大きいものから並べることにより、品質指標への影響の大きい操業因子を抽出しやすくする操業分析装置が開示されている。   As an operation analysis method considering an area generated by dividing the operation factor space, methods such as Patent Documents 1 and 2 have been proposed. Patent Document 1 discloses an operation analysis device that divides an operation factor space, constructs a relational expression between operation data and quality data in each local region, and clarifies the relationship between the operation data and the quality data. Yes. In Patent Document 2, the operation factor space is divided according to the given stratification, the probability density function of the quality data in each local region is obtained, the quality index based on the probability density is calculated, and the operation factor is influenced by the quality influence. An operation analysis device that makes it easier to extract an operation factor having a large influence on a quality index by arranging them in descending order is disclosed.

特開2009−151383号公報JP 2009-151383 A 特開2008−146621号公報JP 2008-146621 A

しかしながら、上記特許文献1、2に記載の手法は、操業条件に対してどのような品質結果となるかといった操業データと品質データとの因果関係を知るための操業解析手法であり、ある操業条件で操業した際に、どの領域において品質のばらつきが大きくなっているかといったばらつきそのものを知るための手法ではなかった。   However, the methods described in Patent Documents 1 and 2 are operation analysis methods for knowing the causal relationship between the operation data and the quality data, such as what kind of quality result is obtained with respect to the operation condition. It was not a technique to know the variation itself, such as in which area the variation in quality was large.

操業因子の分け方が所与であれば、例えば等分散の検定などの一般的な統計検定手法を用いて品質のばらつきの大小を評価することができる。従来は、操業知見等に基づき、製造条件、操業条件を層別して、グラフ化したり、総計検定手法を用いたりする等して、品質のばらつきの大きい領域を抽出していた。   If the method of dividing the operation factor is given, the magnitude of the quality variation can be evaluated using a general statistical test method such as a test of equal variance. Conventionally, based on operation knowledge and the like, manufacturing conditions and operation conditions are stratified, graphed, and a total test method is used to extract areas with large variations in quality.

しかしながら、製造条件、操業条件の数が多くなり、様々な品種を抽出するために各操業因子の層別が細かくなってくると、それらの組合せにより領域の分割方法が膨大となってしまう。このため、人手に頼る解析手法では、時間もかかり、また試行錯誤的になるため、人によって適切な結果が得られるとは限らなくなる。したがって、体系的に操業領域に依存したばらつきの大きさを解析して、最もばらつきの大きい領域を抽出する装置が望まれる。   However, if the number of manufacturing conditions and operating conditions increases and the stratification of each operating factor becomes finer in order to extract various varieties, the method of dividing the region becomes enormous due to the combination thereof. For this reason, an analysis method that relies on human labor is time consuming and trial and error, so that an appropriate result is not always obtained by a person. Therefore, an apparatus that systematically analyzes the magnitude of variation depending on the operation region and extracts the region with the largest variation is desired.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、操業因子により品質データのばらつきが変化するようなプロセスにおいて、操業改善を必要とされる、品質データのばらつきが大きくなる操業因子の値の範囲を効率よく見出すことが可能な、新規かつ改良された操業分析装置、操業分析方法、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide quality that requires operational improvements in a process in which variations in quality data vary depending on operational factors. It is an object of the present invention to provide a new and improved operation analysis apparatus, operation analysis method, computer program, and computer-readable storage medium capable of efficiently finding out the range of values of operation factors in which data variation increases.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、製造プロセスにおいて、品質データのばらつきを解析する操業分析装置が提供される。かかる操業分析装置は、操業因子データおよび品質データが入力されるデータ入力部と、操業因子データからなる操業因子空間をそれぞれが複数の局所領域に分割する分割候補点を複数設定する操業因子空間分割部と、分割候補点で分割された操業因子空間の各局所領域について、品質データを確率変数とする確率密度関数を用いて、局所領域における品質データのばらつきの度合いを表すばらつき指標を算出する確率密度関数算出部と、各局所領域について算出されたばらつき指標が最大となる局所領域を生成する分割候補点を確定分割点として決定し、確定分割点により操業因子空間を確定分割する最大ばらつきモデル選択部と、最大ばらつきモデル選択部により確定分割点にて確定分割された操業因子空間の局所領域について、再分割の要否を判定する再分割対象領域判定部と、操業因子空間の局所領域の品質データのばらつきを示す解析結果を表示させる解析結果表示部と、を備え、再分割対象領域判定部により再分割が必要と判定された局所領域に対して、操業因子空間分割部による分割候補点設定と、確率密度関数算出部によるばらつき指標算出と、最大ばらつきモデル選択部による確定分割と、再分割対象領域判定部による再分割の要否判定とを繰り返すことを特徴とする。   In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, there is provided an operation analysis apparatus that analyzes variations in quality data in a manufacturing process. Such an operation analysis device includes a data input unit for inputting operation factor data and quality data, and an operation factor space division for setting a plurality of division candidate points for dividing an operation factor space composed of the operation factor data into a plurality of local regions. The probability of calculating a variation index that represents the degree of variation in quality data in the local region using a probability density function with quality data as a random variable for each local region in the operation factor space divided by the division candidate point The density function calculation unit and the maximum variation model selection that determines the candidate division point that generates the local region that maximizes the variation index calculated for each local region as the deterministic division point, and deterministically divides the operating factor space by the definite division point The local region of the operation factor space that has been definitely divided at the deterministic division point by the maximum variation model selection unit A subdivision target region determination unit that determines necessity and an analysis result display unit that displays an analysis result indicating a variation in quality data of a local region of the operation factor space. For the local area determined to be necessary, division candidate point setting by the operation factor space division unit, variation index calculation by the probability density function calculation unit, fixed division by the maximum variation model selection unit, and subdivision target region determination unit It is characterized by repeating the determination of whether or not re-division is necessary.

本発明によれば、操業因子空間を各操業因子により分割し、分割された各局所領域について確率密度関数をあてはめて品質のばらつきを評価する。これにより、品質のばらつきの大きい領域が切り出され、品質のばらつきの大きい製造条件、操業条件の範囲を効率よく見出すことができる。   According to the present invention, the operation factor space is divided by each operation factor, and the probability density function is applied to each divided local region to evaluate the quality variation. As a result, a region with a large variation in quality is cut out, and a range of manufacturing conditions and operation conditions with a large variation in quality can be found efficiently.

ここで、操業因子空間分割部は、局所領域の再分割時に、ばらつき指標が所定の閾値以上である局所領域を分割対象から除外してもよい。   Here, the operation factor space dividing unit may exclude, from the division target, a local region whose variation index is equal to or greater than a predetermined threshold when the local region is subdivided.

また、ばらつき指標は、例えば確率密度関数の累積確率が予め設定された値であるときの確率変数値と確率分布の最頻値との差分で表すことができる。   Further, the variation index can be represented by, for example, the difference between the probability variable value when the cumulative probability of the probability density function is a preset value and the mode value of the probability distribution.

さらに、操業因子空間分割部は、操業因子空間を、分割候補点において、それぞれ2つの局所領域に分割してもよい。   Further, the operation factor space dividing unit may divide the operation factor space into two local regions at the division candidate points.

さらに、確率密度関数算出部は、分割候補点で分割された局所領域のうち少なくともいずれか一方の局所領域に属するデータ点数が基準値未満となるとき、当該分割候補点を候補から除外してもよい。   Further, the probability density function calculation unit may exclude the division candidate point from the candidates when the number of data points belonging to at least one of the local areas divided by the division candidate points is less than the reference value. Good.

さらに、再分割対象領域判定部は、操業因子空間の分割回数が所定数となったとき、分割処理を終了するようにしてもよい。   Further, the subdivision target area determination unit may end the division process when the number of divisions of the operation factor space reaches a predetermined number.

また、操業因子空間分割部は、局所領域の再分割時において、操業因子空間分割部により設定された分割候補点のうち分割しようとする局所領域の領域外となる分割候補点を候補から除外してもよい。   Further, the operation factor space dividing unit excludes, from the candidates, division candidate points that are outside the region of the local region to be divided among the division candidate points set by the operation factor space dividing unit when the local region is subdivided. May be.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、製造プロセスにおいて、品質データのばらつきを解析する操業分析方法が提供される。かかる操業分析方法は、操業因子データおよび品質データが入力される入力ステップと、操業因子データからなる操業因子空間をそれぞれが複数の局所領域に分割する分割候補点を複数設定する分割候補点設定ステップと、分割候補点で分割された操業因子空間の各局所領域について、確率密度関数を用いて、局所領域における品質データのばらつきの度合いを表すばらつき指標を算出するばらつき指標算出ステップと、各局所領域について算出されたばらつき指標が最大となる局所領域を生成する分割候補点を確定分割点として決定する確定分割点決定ステップと、確定分割点により操業因子空間を確定分割する確定分割ステップと、確定分割点にて確定分割された操業因子空間の局所領域について、再分割の要否を判定する再分割判定ステップと、操業因子空間の局所領域の品質データのばらつきを示す解析結果を表示させる解析結果表示ステップと、を含み、再分割判定ステップにより再分割が必要と判定された局所領域に対して、分割候補点設定ステップ、ばらつき指標算出ステップ、確定分割点決定ステップ、確定分割ステップ、および再分割判定ステップが繰り返されることを特徴とする。   Moreover, in order to solve the said subject, according to another viewpoint of this invention, the operation analysis method which analyzes the dispersion | variation in quality data in a manufacturing process is provided. The operation analysis method includes an input step in which operation factor data and quality data are input, and a division candidate point setting step in which a plurality of division candidate points are set, each of which divides an operation factor space composed of operation factor data into a plurality of local regions. And, for each local region of the operation factor space divided by the division candidate points, using a probability density function, a variation index calculating step for calculating a variation index representing the degree of variation of quality data in the local region, and each local region A deterministic dividing point determining step for determining a dividing candidate point that generates a local region that maximizes the variation index calculated with respect to as a deterministic dividing point; A subdivision judgment that determines whether or not subdivision is necessary for the local region of the operation factor space that is deterministically divided at points. And an analysis result display step for displaying an analysis result indicating a variation in quality data of the local area of the operation factor space, and for the local area determined to be subdivided by the subdivision determination step, The division candidate point setting step, the variation index calculation step, the fixed division point determination step, the final division step, and the subdivision determination step are repeated.

さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、操業因子データおよび品質データが入力されるデータ入力手段と、操業因子データからなる操業因子空間をそれぞれが複数の局所領域に分割する分割候補点を複数設定する操業因子空間分割手段と、分割候補点で分割された操業因子空間の各局所領域について、確率密度関数を用いて、局所領域における品質データのばらつきの度合いを表すばらつき指標を算出する確率密度関数算出手段と、各局所領域について算出されたばらつき指標が最大となる局所領域を生成する分割候補点を確定分割点として決定し、確定分割点により操業因子空間を確定分割する最大ばらつきモデル選択手段と、最大ばらつきモデル選択手段により確定分割点にて確定分割された操業因子空間の局所領域について、再分割の要否を判定する再分割対象領域判定手段と、操業因子空間の局所領域の品質データのばらつきを示す解析結果を表示させる解析結果表示手段と、を備え、再分割対象領域判定手段により再分割が必要と判定された局所領域に対して、操業因子空間分割手段による分割候補点設定と、確率密度関数算出手段によるばらつき指標算出と、最大ばらつきモデル選択手段による確定分割と、再分割対象領域判定手段による再分割の要否判定とを繰り返すことを特徴とする、操業分析装置として機能させるためのコンピュータプログラムが提供される。   Furthermore, in order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, a computer includes a plurality of operation factor spaces each including a data input means for inputting operation factor data and quality data, and an operation factor data. Variation of quality data in the local area using probability density function for each local area of the operating factor space divided by the candidate area and operation factor space dividing means for setting multiple candidate points to be divided into local areas A probability density function calculating means for calculating a variation index that represents the degree of divergence, and a division candidate point that generates a local region that maximizes the variation index calculated for each local region is determined as a fixed division point, and operation is performed using the fixed division point. The maximum variation model selection means for deterministic division of the factor space and the definite division at the definite division point by the maximum variation model selection means Re-division target area determination means for determining whether or not re-division is necessary for the local area of the industry factor space, and analysis result display means for displaying the analysis result indicating the variation in the quality data of the local area of the operation factor space. , With respect to a local area determined to be subdivided by the subdivision target area determination means, division candidate point setting by the operation factor space division means, variation index calculation by the probability density function calculation means, and maximum variation model selection means A computer program for functioning as an operation analysis apparatus is provided, characterized by repeating the definite division according to the above and the re-division target area determination means to determine whether re-division is necessary.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータに、操業因子データおよび品質データが入力されるデータ入力手段と、操業因子データからなる操業因子空間をそれぞれが複数の局所領域に分割する分割候補点を複数設定する操業因子空間分割手段と、分割候補点で分割された操業因子空間の各局所領域について、確率密度関数を用いて、局所領域における品質データのばらつきの度合いを表すばらつき指標を算出する確率密度関数算出手段と、各局所領域について算出されたばらつき指標が最大となる局所領域を生成する分割候補点を確定分割点として決定し、確定分割点により操業因子空間を確定分割する最大ばらつきモデル選択手段と、最大ばらつきモデル選択手段により確定分割点にて確定分割された操業因子空間の局所領域について、再分割の要否を判定する再分割対象領域判定手段と、操業因子空間の局所領域の品質データのばらつきを示す解析結果を表示させる解析結果表示手段と、を備え、再分割対象領域判定手段により再分割が必要と判定された局所領域に対して、操業因子空間分割手段による分割候補点設定と、確率密度関数算出手段によるばらつき指標算出と、最大ばらつきモデル選択手段による確定分割と、再分割対象領域判定手段による再分割の要否判定とを繰り返すことを特徴とする、操業分析装置として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。   In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, a computer includes data input means for inputting operation factor data and quality data, and a plurality of operation factor spaces each including operation factor data. Variation of quality data in the local area using probability density function for each local area of the operating factor space divided by the candidate area and operation factor space dividing means for setting multiple candidate points to be divided into local areas A probability density function calculating means for calculating a variation index that represents the degree of divergence, and a division candidate point that generates a local region that maximizes the variation index calculated for each local region is determined as a fixed division point, and operation is performed using the fixed division point. Maximum variation model selection means for deterministic division of the factor space, and operations that are definitely divided at the definite division points by the maximum variation model selection means Re-division target area determination means for determining whether or not re-division is necessary for the local area of the factor space, and analysis result display means for displaying an analysis result indicating variation in quality data of the local area of the operation factor space, For the local area determined to be subdivided by the subdivision target area determination means, the division candidate point setting by the operation factor space division means, the variation index calculation by the probability density function calculation means, and the maximum variation model selection means There is provided a computer-readable recording medium on which a program for functioning as an operation analysis device is recorded, characterized by repeating the definite division and the necessity of re-division by the re-division target area determination means.

以上説明したように本発明によれば、操業因子により品質データのばらつきが変化するようなプロセスにおいて、操業改善を必要とされる、品質データのばらつきが大きくなる操業因子の値の範囲を効率よく見出すことが可能な操業分析装置、操業分析方法、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供することができる。   As described above, according to the present invention, in the process in which the variation in the quality data varies depending on the operation factor, the range of the value of the operation factor that requires the operation improvement and in which the variation in the quality data becomes large can be efficiently obtained. An operation analysis device, an operation analysis method, a computer program, and a computer-readable storage medium that can be found can be provided.

本発明の実施形態に係る操業分析装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the operation analysis apparatus which concerns on embodiment of this invention. 同実施形態に係る操業分析装置による分析方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the analysis method by the operation analyzer which concerns on the same embodiment. 操業因子空間の領域分割決定方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the area | region division | segmentation determination method of the operation factor space. 操業因子空間の領域再分割方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the area | region subdivision method of the operation factor space. 熱間圧延ラインの概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a hot rolling line. 材料の波高さhを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the wave height h of material. 厚板平坦度指標による操業因子空間の分割実行結果の決定木を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the decision tree of the division | segmentation execution result of the operation factor space by a board flatness parameter | index. 厚板平坦度指標による操業因子空間の分割実行結果(領域1〜3)を示す表である。It is a table | surface which shows the division | segmentation execution result (area | region 1-3) of the operation factor space by a board flatness parameter | index. 厚板平坦度指標による操業因子空間の分割実行結果(領域4〜6)を示す表である。It is a table | surface which shows the division | segmentation execution result (area | region 4-6) of the operation factor space by a board flatness parameter | index. 厚板平坦度指標による操業因子空間の分割実行結果(領域7〜10)を示す表である。It is a table | surface which shows the division | segmentation execution result (area | region 7-10) of the operation factor space by a board flatness parameter | index.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

[1.操業分析装置による操業分析方法の概要]
はじめに、本実施形態に係る操業分析装置による操業分析方法の概要を説明する。本実施形態に係る操業分析装置は、様々な製造条件・操業条件の下での大量の操業データから、品質のばらつきが大きく、改善を必要とする製造条件・操業条件(操業因子の範囲)を抽出するために、各操業因子による空間分割を行い、改善を必要とする製造条件・操業条件(操業因子の範囲)を見出す装置である。この際、分割された領域内の品質データの期待値や中央値、最頻値等の代表値ではなく、確率分布に着目し、ばらつきの指標を評価基準として、ばらつきの大きくなる分割領域の選択を繰り返して行う。これにより、本実施形態にかかる操業分析装置では、品質データの代表値に影響しにくい品質のばらつきを見落とさずに、ばらつきの大きい領域を的確に抽出することが可能となる。以下、操業分析装置の構成と、これによる操業分析方法について、詳細に説明していく。
[1. Overview of operation analysis method using operation analyzer]
First, the outline | summary of the operation analysis method by the operation analysis apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated. The operation analysis apparatus according to the present embodiment, from a large amount of operation data under various production conditions / operation conditions, has large variations in quality, and manufacturing conditions / operation conditions (range of operation factors) that need improvement. In order to extract, it is a device that performs space division by each operating factor and finds manufacturing conditions and operating conditions (range of operating factors) that need improvement. At this time, focus on the probability distribution instead of the representative value such as the expected value, median value, and mode value of the quality data in the divided area, and select the divided area where the dispersion becomes large with the variation index as the evaluation criterion. Repeat this step. As a result, the operation analysis apparatus according to the present embodiment can accurately extract a region having a large variation without overlooking a variation in quality that hardly affects the representative value of the quality data. Hereinafter, the configuration of the operation analysis apparatus and the operation analysis method based on the configuration will be described in detail.

[2.操業分析装置の構成]
まず、図1に基づいて、本発明の実施形態に係る操業分析装置100の構成について説明する。なお、図1は、本実施形態に係る操業分析装置100の構成を示す機能ブロック図である。
[2. Configuration of Operation Analyzer]
First, based on FIG. 1, the structure of the operation analysis apparatus 100 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the operation analysis apparatus 100 according to the present embodiment.

本実施形態に係る操業分析装置100は、図1に示すように、データ入力部101と、操業因子空間分割部102と、確率密度関数算出部103と、最大ばらつきモデル選択部104と、再分割対象領域判定部105と、解析結果表示部106とを備える。   As shown in FIG. 1, the operation analysis apparatus 100 according to the present embodiment includes a data input unit 101, an operation factor space division unit 102, a probability density function calculation unit 103, a maximum variation model selection unit 104, and a subdivision. A target area determination unit 105 and an analysis result display unit 106 are provided.

データ入力部101には、データ蓄積部(図示せず。)より、解析対象となる操業因子データおよび品質データが入力される。データ入力部101は、入力された操業因子データおよび品質データを、操業因子空間分割部102へ出力する。   The data input unit 101 receives operation factor data and quality data to be analyzed from a data storage unit (not shown). The data input unit 101 outputs the input operation factor data and quality data to the operation factor space division unit 102.

操業因子空間分割部102は、データ入力部101から入力された操業因子データについて、各操業因子についての分割候補点を設定する。操業因子空間分割部102は、操業因子の分割候補点を、例えば離散データにおいては離散するデータの取り得る値の中間値としたり、データを一定間隔で分割する点としたり、一定データ数の間隔で分割する点としたりして、決定することができる。また、分割候補点は、操業知見によって決定することもでき、これらの組合せによって決定することもできる。また、操業因子空間分割部102は、分割候補点が分割対象である局所領域内にあるかを判定して、後述する確率密度関数の算出対象としない分割点を分割候補点から除外する。そして、分割候補点を決定すると、操業因子空間分割部102は、確率密度関数算出部103に対して、分割候補点で分割された各領域の確率密度関数を算出させる。   The operation factor space division unit 102 sets division candidate points for each operation factor for the operation factor data input from the data input unit 101. The operation factor space dividing unit 102 sets the operation factor division candidate points as, for example, an intermediate value of values that can be taken from discrete data in discrete data, a point at which data is divided at regular intervals, or an interval of a constant number of data. It can be determined as a point to be divided by. Moreover, a division | segmentation candidate point can also be determined by operation knowledge, and can also be determined by these combination. Further, the operation factor space division unit 102 determines whether the division candidate point is within the local region to be divided, and excludes division points that are not targeted for calculation of a probability density function, which will be described later, from the division candidate points. When the candidate division points are determined, the operation factor space dividing unit 102 causes the probability density function calculating unit 103 to calculate the probability density function of each region divided by the candidate division points.

確率密度関数算出部103は、各操業因子の各分割候補点で操業因子空間を複数に分割して複数の局所領域を設定し、各局所領域それぞれに操業因子値が属する品質データに対して確率密度関数をあてはめる。本実施形態では、操業因子空間を2分割する場合について説明する。そして、確率密度関数算出部103は、各局所領域について、確率密度関数に基づき局所領域における品質のばらつきを表すばらつき指標をそれぞれ算出する。これにより、各局所領域における品質のばらつきを把握することが可能となる。   The probability density function calculation unit 103 divides the operation factor space into a plurality of local regions at each division candidate point of each operation factor, sets a plurality of local regions, and generates probability for the quality data to which the operation factor value belongs to each local region. Fit density function. This embodiment demonstrates the case where an operation factor space is divided into two. Then, the probability density function calculation unit 103 calculates, for each local region, a variation index representing quality variation in the local region based on the probability density function. Thereby, it becomes possible to grasp the quality variation in each local region.

最大ばらつきモデル選択部104は、確率密度関数算出部103により算出された各局所領域のばらつき指標に基づいて、ばらつき指標が最大となる局所領域を生成する分割候補点を確定分割点として採用する。そして、最大ばらつきモデル選択部104は、採用した確定分割点での操業因子空間の分割処理を行う。   Based on the variation index of each local region calculated by the probability density function calculation unit 103, the maximum variation model selection unit 104 employs a division candidate point that generates a local region having the maximum variation index as a fixed division point. Then, the maximum variation model selection unit 104 performs an operation factor space division process at the adopted fixed division point.

再分割対象領域判定部105は、最大ばらつきモデル選択部104の確定分割処理により得られた2つの局所領域に対して、さらに局所領域に分割する再分割処理の実行が必要か否かを判定する。再分割処理の実行の要否は、例えば、局所領域内のばらつき指標が閾値よりも小さいとき、あるいは、領域分割深さ(領域を局所領域に分割した回数)が所定値以下であるときに領域を再分割する、等の再分割条件に基づき判定される。再分割対象領域判定部105は、再分割条件を満たす場合には、操業因子空間分割部102に対してさらに領域分割を行うように指示する。一方、再分割条件を満たしていない場合には、再分割対象領域判定部105は、分割処理を終了し、解析結果表示部106へ解析結果を出力する。   The subdivision target area determination unit 105 determines whether or not it is necessary to execute subdivision processing for further dividing the two local areas obtained by the definite division processing of the maximum variation model selection unit 104 into local areas. . The necessity of executing the re-division processing is, for example, the region when the variation index in the local region is smaller than the threshold value, or when the region division depth (the number of times the region is divided into local regions) is equal to or less than a predetermined value. Is subdivided based on a subdivision condition such as subdivision. The subdivision target area determination unit 105 instructs the operation factor space division unit 102 to perform further area division when the subdivision condition is satisfied. On the other hand, when the subdivision condition is not satisfied, the subdivision target area determination unit 105 ends the division process and outputs the analysis result to the analysis result display unit 106.

解析結果表示部106は、再分割対象領域判定部105から出力された解析結果を表示させる。解析結果表示部106は、最終的に得られた操業因子空間の局所領域毎の操業因子の範囲、データ数、ばらつき指標、ヒストグラム等の解析結果を、例えばディスプレイ等の表示装置(図示せず。)に表示させる。   The analysis result display unit 106 displays the analysis result output from the subdivision target region determination unit 105. The analysis result display unit 106 displays the analysis results such as the range of operation factors for each local region of the operation factor space, the number of data, the variation index, and the histogram, which are finally obtained, by a display device such as a display (not shown). ).

[3.操業分析方法]
次に、上述した操業分析装置100による操業分析方法を、図2〜図4に基づき説明する。なお、図2は、本実施形態に係る操業分析装置100による分析方法を示すフローチャートである。図3は、操業因子空間の領域分割決定方法を示す説明図である。図4は、操業因子空間の領域再分割方法を示す説明図である。
[3. Operation analysis method]
Next, the operation analysis method by the operation analysis apparatus 100 mentioned above is demonstrated based on FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing an analysis method performed by the operation analysis apparatus 100 according to the present embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a region division determination method for the operation factor space. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a region subdivision method for the operation factor space.

本実施形態に係る操業分析装置100による処理は、図2に示すように、まず操業因子データおよび品質データがデータ入力部101に入力されることにより開始される(ステップS100)。操業因子データは、複数(p個)のデータ(u,u,・・・,u)からなり、これらは連続値、離散値のいずれであってもよい。以下では、p個の操業因データをまとめてp次元ベクトルu=(u,u,・・・,u)と表現する。データ入力部101には、全体でN個の操業因子データu,u,・・・,uが入力されるとする。一方、品質データyは、N個の操業因子データu,u,・・・,uに対応して取得されている(y,y,・・・,y)とし、これらも連続値、離散値のいずれであってもよい。品質データyは確率変数とみなされ、その確率密度関数は操業因子による空間の領域に依存して決定されるものとする。 As shown in FIG. 2, the process performed by the operation analysis apparatus 100 according to the present embodiment is started when the operation factor data and the quality data are first input to the data input unit 101 (step S100). The operation factor data is composed of a plurality (p pieces) of data (u 1 , u 2 ,..., U p ), which may be either continuous values or discrete values. In the following, p operation factor data are collectively expressed as a p-dimensional vector u = (u 1 , u 2 ,..., U p ). It is assumed that N pieces of operation factor data u 1 , u 2 ,..., U N are input to the data input unit 101 as a whole. On the other hand, the quality data y is acquired in correspondence with N pieces of operation factor data u 1 , u 2 ,..., U N (y 1 , y 2 ,..., Y N ). May be either a continuous value or a discrete value. The quality data y is regarded as a random variable, and the probability density function is determined depending on the region of the space due to the operation factor.

データ入力部101に操業因子データおよび品質データが入力されると、操業因子空間分割部102は、操業因子データuを構成する各操業因子(u,u,・・・,u)の分割候補点を作成する(ステップS102)。分割候補点は、例えば、操業知見に基づき決定することもでき、また、離散データの場合にはデータの取り得る値の中間値としたり、一定間隔でデータを分割する値に設定したり、一定データ数間隔でデータを分割する値に設定したり、あるいはこれらの組合せによっても決定することができる。各操業因子(u,u,・・・,u)に対し分割候補点がそれぞれm,m,・・・,m個であったとすると、すべての分割候補点数は、下記数式1により表される。 When the operation factor data and the quality data are input to the data input unit 101, the operation factor space dividing unit 102 sets each operation factor (u 1 , u 2 ,..., U p ) constituting the operation factor data u. A division candidate point is created (step S102). Candidate points for division can be determined based on operational knowledge, for example. In the case of discrete data, it can be set to an intermediate value of possible values of data, set to a value that divides data at regular intervals, or constant The value can be set to a value that divides data at an interval of the number of data, or can be determined by a combination thereof. If there are m 1 , m 2 ,..., M p division candidate points for each operation factor (u 1 , u 2 ,..., U p ), the number of all division candidate points is as follows. It is represented by Formula 1.

Figure 2011145764
・・・(数式1)
Figure 2011145764
... (Formula 1)

一例として、2つの操業因子(u,u)からなる操業因子空間において分割候補点を設定した場合を考える。操業知見や取り得る値の中間値とする等の方法を用いて分割候補点を設定したとき、例えば図3に示すように、操業因子uについて3つの分割候補点u11,u12,u13が、操業因子uについては2つの分割候補点u21,u22が設定されたとする。したがって、かかる操業因子空間に設定された分割候補点の総数は5つとなる。 As an example, consider a case where division candidate points are set in an operation factor space composed of two operation factors (u 1 , u 2 ). When division candidate points are set using a method such as setting an intermediate value between operation knowledge and possible values, for example, as shown in FIG. 3, three division candidate points u 11 , u 12 , u for the operation factor u 1 are used. 13 , it is assumed that two candidate division points u 21 and u 22 are set for the operation factor u 2 . Accordingly, the total number of division candidate points set in the operation factor space is five.

操業因子空間分割部102により分割候補点が設定されると、確率密度関数算出部103は、操業因子空間を各操業因子の各分割候補点で2分割する(ステップS108)。なお、ステップS104およびS106の処理については、操業因子空間の分割が2回目以降である場合に行われる処理であり、これらの処理については後述することにする(段落0059〜0063)。ステップS108で行われる分割は正式な分割点(確定分割点)を決定するための仮の分割である。図3の例では、確率密度関数算出部103は、操業因子空間を分割候補点u11、u12、u13、u21、u22でそれぞれ2分割して、分割候補1−1〜1−5を作成する。 When division candidate points are set by the operation factor space division unit 102, the probability density function calculation unit 103 divides the operation factor space into two at each division candidate point of each operation factor (step S108). In addition, about the process of step S104 and S106, it is a process performed when the division | segmentation of the operation factor space is the 2nd time or later, and these processes are mentioned later (paragraphs 0059-0063). The division performed in step S108 is a temporary division for determining a formal division point (a definite division point). In the example of FIG. 3, the probability density function calculation unit 103 divides the operation factor space into two at the division candidate points u 11 , u 12 , u 13 , u 21 , u 22 , and the division candidates 1-1 to 1- 1 5 is created.

次いで、確率密度関数算出部103は、各分割候補1−1〜1−5について、分割して得られた2つの局所領域のいずれかに属するデータ点数が基準値以上であるか否かを判定する(ステップS110)。局所領域に属するデータ点数が基準値より少ない場合には、確率密度関数をあてはめても精度が低いため、ステップS110では、確率密度関数のあてはめを行わない分割候補を外す処理を行っている。なお、基準値は、例えば10〜100程度の数に設定するのがよく、全体のデータ数が多い場合にはデータ数の数パーセント程度の値に設定してもよい。   Next, the probability density function calculation unit 103 determines, for each of the division candidates 1-1 to 1-5, whether or not the number of data points belonging to one of the two local regions obtained by division is equal to or greater than a reference value. (Step S110). When the number of data points belonging to the local region is smaller than the reference value, the accuracy is low even if the probability density function is applied. Therefore, in step S110, a process for removing the division candidates that are not applied with the probability density function is performed. The reference value is preferably set to a number of about 10 to 100, for example, and may be set to a value of about several percent of the number of data when the total number of data is large.

ステップS110で局所領域に属するデータ点数が基準値より少ないと判定した分割候補については、確率密度関数算出部103は、確率密度関数のあてはめは行わず、ステップS118の処理を実行する。一方、局所領域に属するデータ点数が基準値以上であると判定した分割候補については、確率密度関数算出部103は、確率密度関数のあてはめを行う(ステップS112)。   For the division candidates determined in step S110 that the number of data points belonging to the local region is smaller than the reference value, the probability density function calculation unit 103 performs the process of step S118 without applying the probability density function. On the other hand, the probability density function calculation unit 103 performs probability density function fitting for the division candidates determined that the number of data points belonging to the local region is equal to or greater than the reference value (step S112).

ステップS112では、各分割候補について、分割された2つの局所領域それぞれに操業因子ベクトルが属する品質データyに対して確率密度関数f(y;β)をあてはめる。ここで、βは確率密度関数fのパラメータ(以下、「確率パラメータ」とも称する。)である。βは確率密度関数によって1または複数の確率パラメータからなるが、ここではこれらをまとめて表現している。   In step S112, for each division candidate, the probability density function f (y; β) is applied to the quality data y to which the operation factor vector belongs to each of the two divided local regions. Here, β is a parameter of the probability density function f (hereinafter also referred to as “probability parameter”). β is composed of one or a plurality of probability parameters by a probability density function, and these are collectively expressed here.

確率密度関数の例としては、正規分布、対数正規分布、指数分布等がある。例えば、正規分布の確率密度関数は、下記数式2で表される。   Examples of probability density functions include normal distribution, lognormal distribution, exponential distribution, and the like. For example, the probability density function of the normal distribution is expressed by the following formula 2.

Figure 2011145764
・・・(数式2)
Figure 2011145764
... (Formula 2)

この場合、確率密度関数fの確率パラメータは、平均μおよび標準偏差σの2つである。したがって、これらの2つの確率パラメータをまとめてβ=(μ、σ)と表現する。また、expは指数関数を表す。   In this case, there are two probability parameters of the probability density function f: average μ and standard deviation σ. Therefore, these two probability parameters are collectively expressed as β = (μ, σ). Exp represents an exponential function.

また、例えば、対数正規分布の確率密度関数は、下記数式3で表される。   Further, for example, the probability density function of the lognormal distribution is expressed by the following Equation 3.

Figure 2011145764
・・・(数式3)
Figure 2011145764
... (Formula 3)

この場合、確率密度関数fの確率パラメータは、対数平均μ´および対数標準偏差σ´の2つである。したがって、これらの2つの確率パラメータをまとめてβ=(μ´、σ´)と表現する。また、lnは自然対数を表す。   In this case, there are two probability parameters of the probability density function f: logarithmic mean μ ′ and logarithmic standard deviation σ ′. Therefore, these two probability parameters are collectively expressed as β = (μ ′, σ ′). Ln represents a natural logarithm.

さらに、例えば、指数分布の確率密度関数は、下記数式4で表される。   Further, for example, the probability density function of the exponential distribution is expressed by the following mathematical formula 4.

Figure 2011145764
・・・(数式4)
Figure 2011145764
... (Formula 4)

この場合、確率密度関数fの確率パラメータはλである。確率パラメータは1つであるが、他の確率密度関数と同様に、β=λと表現される。   In this case, the probability parameter of the probability density function f is λ. Although there is one probability parameter, it is expressed as β = λ as in other probability density functions.

なお、本実施形態では、対数正規分布の確率密度関数を用いている。確率密度関数の確率パラメータβは、対象となる領域Mに属する操業因子ベクトルu=(ui1,ui2,・・・,uip)に対応する品質データ{y|u∈M}を用いて、統計確率手法により決定することができる。統計確率手法には、例えば最尤法がある。確率パラメータβは、領域Mごとに決定されるので、βと表現することができる。 In this embodiment, a logarithmic normal distribution probability density function is used. The probability parameter β of the probability density function is the quality data {y i | u i εM corresponding to the operation factor vector u i = (u i1 , u i2 ,..., U ip ) belonging to the target region M j. j } can be determined by a statistical probability technique. The statistical probability method includes, for example, a maximum likelihood method. Since the probability parameter β is determined for each region M j , it can be expressed as β j .

局所領域に対して確率密度関数のあてはめがされると、確率密度関数算出部103により各局所領域についてのばらつき指標が算出され、最大ばらつきモデル選択部104により各局所領域についてばらつき指標の評価がなされる(ステップS114)。ばらつき指標は、領域に含まれる品質データのばらつきの度合いを示す指標であって、本実施形態では、確率密度関数より得られる「累積確率90%の値−確率分布の最頻値」(これを「F‐M値」とも称する。)をばらつき指標として用いる。例えば、図3に示す、確率密度関数の累積確率90%の値yと確率分布の最頻値yとの差分がF‐M値(ばらつき指標)Vとなる。 When the probability density function is applied to the local region, the probability density function calculation unit 103 calculates a variation index for each local region, and the maximum variation model selection unit 104 evaluates the variation index for each local region. (Step S114). The variation index is an index indicating the degree of variation of the quality data included in the region, and in the present embodiment, “the value of the cumulative probability 90% −the mode of the probability distribution” (which is obtained from the probability density function) (Also referred to as “FM value”) as a variation index. For example, the difference between the value y A of the cumulative probability 90% of the probability density function shown in FIG. 3 and the mode y B of the probability distribution is the FM value (variation index) V.

本実施形態では、「累積確率90%の値−確率分布の最頻値」をF‐M値として規定しているが、ばらつき指標としては、上記累積確率を70%〜95%の間に設定してもよい。累積確率を95%より大きくすると、異常値を含む可能性が高く、異常値を除いた上で品質データのばらつきを評価するための適正な範囲を規定することができない。一方、累積確率を70%より小さくすると、本来の品質データのばらつきの評価をすることができない。これより、70%〜95%の間で予め設定された累積確率の値と確率分布の最頻値との差分をばらつき指標として設定することも可能である。   In the present embodiment, “value of cumulative probability 90% −moderate value of probability distribution” is defined as FM value, but as the dispersion index, the cumulative probability is set between 70% and 95%. May be. If the cumulative probability is greater than 95%, there is a high possibility that an abnormal value is included, and it is impossible to define an appropriate range for evaluating variation in quality data after removing the abnormal value. On the other hand, if the cumulative probability is less than 70%, it is impossible to evaluate the variation of the original quality data. Thus, the difference between the cumulative probability value set in advance between 70% and 95% and the mode value of the probability distribution can be set as the variation index.

また、ばらつき指標としては、F‐M値以外にも、例えば、「累積確率90%の値‐累積確率50%の値」や、「累積確率80%の値‐累積確率20%の値」、「累積確率90%の値‐累積確率10%の値」等より導かれる値といったように、ばらつきの大きい領域を見落とさないように設定された確率分布の範囲を設定することができる。また、ばらつき指標として、標準偏差を用いることも可能である。   In addition to the FM value, the variation index may be, for example, “a value of cumulative probability 90% −a value of cumulative probability 50%”, “a value of cumulative probability 80% −a value of cumulative probability 20%”, It is possible to set a probability distribution range that is set so as not to overlook a region with large variations, such as a value derived from “value of cumulative probability 90% −value of cumulative probability 10%” or the like. A standard deviation can also be used as a variation index.

確率密度関数算出部103は、このような手法により各局所領域のばらつき指標を算出する。そして、最大ばらつきモデル選択部104は、各局所領域について算出されたばらつき指標のうち、ばらつき指標が最大であった局所領域を生成する分割候補点を確定分割点として決定する。   The probability density function calculation unit 103 calculates the variation index of each local region by such a method. Then, the maximum variation model selection unit 104 determines, as a definite division point, a division candidate point that generates a local region having the maximum variation index among the variation indexes calculated for each local region.

なお、本実施形態では、ステップS106〜S116の処理を、分割候補毎に実施している。このため、ステップS114では、1つの分割候補についてのばらつき指標が算出されると、それ以前に算出された分割候補のばらつき指標のうち最大のものと比較し、ばらつき指標が大きい方の分割候補点でのデータを分割候補点データとして保存しておく。このとき、分割候補点、確率パラメータ、F‐M値等が分割データとして保存される。そして、すべての分割候補点についての判定を終えたとき、ばらつき指標が最大であった分割候補点が確定分割点として採用される。   In the present embodiment, the processes in steps S106 to S116 are performed for each division candidate. For this reason, in step S114, when the variation index for one division candidate is calculated, the division candidate point having the larger variation index is compared with the largest variation index of the division candidates calculated before that. The data at is saved as division candidate point data. At this time, division candidate points, probability parameters, FM values, and the like are stored as divided data. Then, when the determination for all the division candidate points is finished, the division candidate point having the maximum variation index is adopted as the fixed division point.

ばらつき指標がそれ以前に算出されたばらつき指標の最大値より小さい場合には、当該分割候補点における分割データは保存せず、ステップS118の処理へ進む。一方、ばらつき指標がそれ以前に算出されたばらつき指標の最大値以上である場合には、当該分割データをメモリ(図示せず。)に保存する(ステップS116)。そして、最大ばらつきモデル選択部104は、全操業因子の全分割候補点についてステップS106〜S116の処理を実行したか否かを判定する(ステップS118)。全操業因子の全分割候補点についてステップS106〜S116の処理が終了していなければ、ステップS106に戻り、処理を繰り返す。一方、全操業因子の全分割候補点についてステップS106〜S116の処理が終了している場合には、確定分割点において局所領域を確定分割する領域分割処理を実行する(ステップS120)。   If the variation index is smaller than the maximum value of the variation index calculated before then, the divided data at the division candidate point is not saved, and the process proceeds to step S118. On the other hand, when the variation index is equal to or greater than the maximum value of the variation index calculated before, the divided data is stored in a memory (not shown) (step S116). Then, the maximum variation model selection unit 104 determines whether or not the processing of steps S106 to S116 has been executed for all division candidate points of all operation factors (step S118). If the process of steps S106 to S116 has not been completed for all division candidate points for all the operating factors, the process returns to step S106 and the process is repeated. On the other hand, when the process of steps S106 to S116 has been completed for all the division candidate points of all the operation factors, the area division process for dividing and dividing the local area at the fixed division point is executed (step S120).

ステップS104〜S120の処理は、分割対象である全領域について行われる(ステップS122)。初回の操業因子空間の分割のときには、分割対象となる領域は1つしかないため、ステップS122の判定処理は必ずYESとなる。一方、2回目以降の操業因子空間の分割のときには、ステップS122において、直前の回で決定された確定分割点で操業因子空間を分割することにより生成した2つの局所領域それぞれについて、ステップS104〜S120の処理を実行したかを判定している。   The processes in steps S104 to S120 are performed for all areas to be divided (step S122). When the operation factor space is divided for the first time, since there is only one region to be divided, the determination process in step S122 is always YES. On the other hand, when the operation factor space is divided for the second time and thereafter, in steps S <b> 122, steps S <b> 104 to S <b> 120 are performed for each of the two local regions generated by dividing the operation factor space at the determined division point determined in the immediately preceding step. Whether or not the above process has been executed is determined.

例えば、図4において、直前の回で操業因子uの値u13が確定分割点として決定されたとき、操業因子空間は局所領域A、Aの2つに確定分割される。そして、分割深さが1増加され、次の領域の確定分割点を決定する際には、局所領域A、AそれぞれについてステップS104〜S120の処理が実行される。なお、図4の例では、局所領域Aについては、ばらつき指標が閾値以上であるため分割対象から除外されるので、実際はステップS104の処理のみが実行されることになる。 For example, in FIG. 4, when the value u 13 of the operation factor u 1 is determined as a definite division point in the previous round, the operation factor space is definitely divided into two regions A 1 and A 2 . Then, when the division depth is increased by 1 , and when the determined division point of the next region is determined, the processes of steps S104 to S120 are executed for each of the local regions A 1 and A 2 . In the example of FIG. 4, for the local area A 2, since distribution index is excluded from the division target because it is above the threshold, in practice and only processing in step S104 is executed.

ステップS122において、全局所領域についてステップS104〜S120の処理が実行されていないと判定されればステップS104に戻り、処理を繰り返す。一方、全局所領域についてステップS104〜S120の処理が実行されたと判定された場合には、分割深さを1増加して(ステップS124)、領域分割深さが最大分割深さに到達したか否かが判定される(ステップS126)。ステップS126は、図2に示す分割処理を終了するか否かを判定する処理である。最大分割深さは、初期値を10程度として、得られた結果に応じて順次増加させるのが適当である。   If it is determined in step S122 that the processes in steps S104 to S120 have not been executed for all local regions, the process returns to step S104 and the process is repeated. On the other hand, if it is determined that the processes in steps S104 to S120 have been executed for all local regions, the division depth is increased by 1 (step S124), and whether or not the region division depth has reached the maximum division depth. Is determined (step S126). Step S126 is a process of determining whether or not to end the division process shown in FIG. It is appropriate that the maximum division depth is gradually increased according to the obtained result with an initial value of about 10.

ここで、ステップS126にて、領域分割深さが最大分割深さに到達しておらず、分割処理をさらに実施すると判定された場合には、ステップS104以降の処理を行う。すなわち、操業因子空間の分割が2回目以降である場合(局所領域の再分割の場合)、領域のばらつき指標が閾値より小さい局所領域すべてを分割対象とする(ステップS104)。本実施形態では、ばらつき指標としてF‐M値を用いている。品質のばらつきを大きくする製造条件・操業条件のデータ数が比較的少なかったり、品質のばらつきが大きくなる確率が比較的小さい場合には、操業因子空間の中の広い領域の中では品質ばらつきの大きいデータが全体に埋もれてしまい、ばらつき指標にも表れてこないことがある。このため、ばらつき指標が閾値より小さい局所領域の中にも、品質のばらつきの大きい領域が含まれている可能性が考えられる。そこで、ばらつき指標が閾値より小さい局所領域については、領域を再分割することにより、品質のばらつきの大きい領域を切り出していく。   If it is determined in step S126 that the area division depth has not reached the maximum division depth and it is determined that the division process is to be further performed, the processes after step S104 are performed. That is, when the operation factor space is divided for the second time or later (in the case of re-division of the local region), all the local regions whose region variation index is smaller than the threshold are set as the division targets (step S104). In the present embodiment, FM values are used as the variation index. When the number of data of manufacturing conditions and operating conditions that increase the quality variation is relatively small or the probability that the quality variation is large is relatively small, the quality variation is large in a wide area in the operating factor space. Data may be buried in the whole and may not appear in the variation index. For this reason, there is a possibility that a local area having a large variation in quality is included in a local area where the variation index is smaller than the threshold value. Therefore, for a local region whose variation index is smaller than the threshold value, a region having a large variation in quality is cut out by re-dividing the region.

ばらつき指標の閾値としては、例えば、データ全体のばらつき指標の1.2〜2.0倍程度を設定することができ、結果として得られた領域がまだ大きく、操業改善の検討を行うには製造条件・操業条件の絞り込みが十分ではないようであれば、閾値を大きくしてより製造条件・操業条件が絞り込まれた領域が得られるように調整する。ステップS104にてばらつき指標が閾値より小さいと判定された場合には当該局所領域を分割対象とし、ステップS106の処理へ進む。一方、ばらつき指標が閾値以上であると判定された場合には、ステップS122の処理を実行する。   As the threshold value of the variation index, for example, about 1.2 to 2.0 times the variation index of the entire data can be set, and the resulting area is still large. If the conditions / operation conditions are not sufficiently narrowed down, the threshold value is increased and adjustment is performed so as to obtain a region in which the manufacturing conditions / operation conditions are further narrowed down. If it is determined in step S104 that the variation index is smaller than the threshold, the local region is set as a division target, and the process proceeds to step S106. On the other hand, if it is determined that the variation index is greater than or equal to the threshold value, the process of step S122 is executed.

例えば、図4に示すように、操業因子空間が操業因子uの値u13で確定分割されたとする。生成された2つの局所領域それぞれについて確率密度関数を算出し、ばらつき指標(F‐M値)を求めたとき、局所領域Aのばらつき指標は閾値より小さく、局所領域Aのばらつき指標は閾値以上であったとすると、局所領域Aは再分割対象となり、局所領域Aの分割は終了となる。 For example, as shown in FIG. 4, the operating factor space is determined divided by the value u 13 for operating factors u 1. Calculating a probability density function for each of the generated two local regions, when calculated variation index (F-M value), the variation index of the local area A 1 is less than the threshold value, the variation index of the local region A 2 is the threshold When was over, the local area a 1 becomes subdivided subject, the division of local regions a 2 is completed.

また、局所領域の再分割の場合には、操業因子空間分割部102は、ステップS102で作成された分割候補点がステップS104にて分割対象とされた局所領域の領域内に設定されているか否かを判定する(ステップS106)。分割対象の局所領域外に設定された分割候補点で領域を分割しても領域は分割されないため、このような分割候補点を除外するためである。   In the case of subdivision of the local area, the operation factor space division unit 102 determines whether or not the division candidate points created in step S102 are set in the area of the local area that is the division target in step S104. Is determined (step S106). This is because the region is not divided even if the region is divided by the division candidate points set outside the local region to be divided, so that such division candidate points are excluded.

例えば、図4において、局所領域Aを再分割する場合では、操業因子uの分割候補点u13が除外される点となる。そこで、ステップS106にて分割対象である局所領域内に存在しない分割候補点は除外し、ステップS118の処理を実行する。一方、領域内に設定されている分割候補点はそのまま分割候補点とする。したがって、初回の分割候補点はM個であるが、再分割時の分割候補点は初回よりも少なくなる。図4の例では、4つの分割候補点により局所領域Aは再分割され、分割候補2−1〜2−4が作成される。 For example, in FIG. 4, when the local area A 1 is subdivided, the division candidate point u 13 for the operation factor u 1 is excluded. Therefore, in step S106, candidate division points that do not exist in the local region to be divided are excluded, and the process of step S118 is executed. On the other hand, the division candidate points set in the region are directly used as the division candidate points. Accordingly, the number of initial division candidate points is M, but the number of division candidate points at the time of subdivision is smaller than that at the first time. In the example of FIG. 4, the local region A 1 by the four candidate dividing points are subdivided, candidate dividing 2-1 to 2-4 is created.

このように局所領域の再分割の場合には、ステップS104およびS106の処理を行った後、ステップS108以降の処理を実行する。一方、分割深さが最大分割深さに到達した場合には、再分割対象領域判定部105は、分析結果を解析結果表示部106に出力し(ステップS128)、分割処理を終了する。解析結果表示部106は、分析結果として、例えば、最終的に得られた操業因子空間の局所領域毎に、操業因子の範囲、データ数、ばらつき指標、ヒストグラム等を、表示装置に表示させる。このとき、品質データのばらつきの大きい、あるいは異常な分布となっている領域のみを表示させるようにしてもよく、このような領域を強調して表示させるようにしてもよい。   As described above, in the case of the re-division of the local region, after the processing of steps S104 and S106, the processing after step S108 is executed. On the other hand, when the division depth reaches the maximum division depth, the subdivision target area determination unit 105 outputs the analysis result to the analysis result display unit 106 (step S128), and ends the division process. The analysis result display unit 106 causes the display device to display, for example, the range of operation factors, the number of data, the variation index, and the histogram as the analysis results for each local region of the finally obtained operation factor space. At this time, it is possible to display only an area having a large variation in quality data or an abnormal distribution, or to display such an area with emphasis.

以上、本実施形態に係る操業分析装置100の構成と、これによる操業分析方法について説明した。本実施形態によれば、操業因子空間を各操業因子により分割し、分割された各局所領域について確率密度関数をあてはめて品質のばらつきを評価する。これにより、品質のばらつきの大きい領域が切り出され、品質のばらつきの大きい製造条件、操業条件の範囲を効率よく見出すことができる。このように抽出された品質のばらつきの大きい領域の品質改善に集中的に取り組むことにより、効率的な操業改善につながる。   The configuration of the operation analysis apparatus 100 according to the present embodiment and the operation analysis method using the same have been described above. According to the present embodiment, the operation factor space is divided by each operation factor, and the probability density function is applied to each divided local region to evaluate the quality variation. As a result, a region with a large variation in quality is cut out, and a range of manufacturing conditions and operation conditions with a large variation in quality can be found efficiently. Concentrated efforts to improve the quality of the extracted areas with large variations in quality lead to efficient operation improvement.

また、品質のばらつきを大きくする製造条件・操業条件のデータ数が比較的少なかったり、品質のばらつきが大きくなる確率が比較的小さい場合に、操業因子空間の中の広い領域の中で品質ばらつきの大きいデータが全体に埋もれてしまい、従来一般に用いられる品質データの平均値やばらつきなどの代表値があまり変化しないことがある。その様な場合にも、本実施形態によれば、操業改善を必要とされる、品質データのばらつきが大きくなる操業因子の値の範囲を効率よく見出すことが可能である。   In addition, when the number of data of manufacturing conditions and operating conditions that increase the quality variation is relatively small, or the probability that the quality variation is large is relatively small, the quality variation within a wide area in the operating factor space Large data is buried in the whole, and representative values such as average value and variation of quality data generally used in the past may not change so much. Even in such a case, according to the present embodiment, it is possible to efficiently find the range of values of the operation factor that requires the operation improvement and in which the variation in the quality data becomes large.

以下、図5〜図8Cに基づき、実施例として、鉄鋼プロセスの熱間圧延プロセスを対象とした、圧延機出側における板の平坦度データの解析例を示す。圧延ライン200は、例えば図5に示すように、連続鋳造されたスラブが搬入されるスラブヤード210と、スラブヤード210から搬送されたスラブを加熱する加熱炉220と、加熱されたスラブを圧延する圧延機230と、圧延されたスラブを冷却する冷却装置240と、さらにスラブを自然冷却する冷却床250と、を備える。冷却されたスラブは、精整ライン260に搬送されて、製品サイズに切断、検査をされて出荷される状態となる。   Hereinafter, based on FIGS. 5-8C, the example of the analysis of the flatness data of the plate in the rolling mill delivery side for the hot rolling process of the steel process is shown as an example. For example, as shown in FIG. 5, the rolling line 200 rolls the slab yard 210 into which the continuously cast slab is carried in, the heating furnace 220 that heats the slab transported from the slab yard 210, and the heated slab. A rolling mill 230, a cooling device 240 that cools the rolled slab, and a cooling floor 250 that naturally cools the slab are provided. The cooled slab is transported to the finishing line 260, cut into a product size, inspected, and shipped.

ここで、精整ライン260に搬送された材料の平坦度が規格外であると、矯正機262による矯正処理が必要となり、生産性やコストに悪影響を及ぼすことになる。したがって、材料の平坦度をなるべく小さくすることが要求される。平坦度は、製品の製造条件や操業条件によって変動するが、同一の条件であっても品質のよいケースと悪いケースとがある。さらに、様々な品種・製品サイズを製造しているため、効率よく品質を改善するためには、大量の操業データから品質のばらつきの大きい製造条件や操業条件を見つけ出し、改善コストの大きい対象に注力することが有効である。   Here, if the flatness of the material conveyed to the finishing line 260 is out of specification, correction processing by the correction machine 262 is required, which adversely affects productivity and cost. Therefore, it is required to reduce the flatness of the material as much as possible. The flatness varies depending on the manufacturing conditions and operating conditions of the product, but there are cases of good quality and bad quality even under the same conditions. Furthermore, since various varieties and product sizes are manufactured, in order to improve quality efficiently, manufacturing conditions and operating conditions with large variations in quality are found from a large amount of operating data, and focus is placed on targets with high improvement costs. It is effective to do.

従来は、人手で上記条件を層別して品質データを解析していたが、多大な時間がかかり、試行錯誤に依存するため、品質のばらつきの大きい条件を見つけきるのは困難であった。このような圧延ライン200の圧延機230出側における板の平坦度データを本実施形態にかかる操業解析装置100を用いて解析し、品質のばらつきが大きくなる条件を見つけることとした。   Conventionally, quality data is analyzed manually by stratifying the above conditions, but it takes a lot of time and depends on trial and error, so it has been difficult to find conditions with large variations in quality. The flatness data of the plate on the exit side of the rolling mill 230 of the rolling line 200 is analyzed using the operation analysis apparatus 100 according to the present embodiment, and a condition for increasing the quality variation is found.

本実施例では、約28,000件の品質データを解析した。品質データは精整ライン260で計測された材料(スラブ)10の波高さh(図6参照)であり、操業因子としては以下の29の因子を用いた。
<品質データ>
波高さh(圧延方向、0.1mm単位)
<操業因子>
製品厚、製品幅、製品長、板取りコード、冷却パターン、成分C、成分Mn、成分Nb、成分B、変態温度、スラブ厚、スラブ幅、スラブ長、加熱条件、装入温度、加熱炉在炉時間、加熱時間、加熱温度、実績抽出温度、仕上総パス回数、水冷開始温度、水冷停止温度、水冷温度降下量、水量密度1〜6
In this example, about 28,000 quality data were analyzed. The quality data is the wave height h (see FIG. 6) of the material (slab) 10 measured by the finishing line 260, and the following 29 factors were used as operation factors.
<Quality data>
Wave height h (rolling direction, 0.1 mm unit)
<Operation factor>
Product thickness, product width, product length, plate cutting code, cooling pattern, component C, component Mn, component Nb, component B, transformation temperature, slab thickness, slab width, slab length, heating conditions, charging temperature, heating furnace presence Furnace time, heating time, heating temperature, actual extraction temperature, total number of finishing passes, water cooling start temperature, water cooling stop temperature, water cooling temperature drop, water density 1-6

解析結果を図7〜図8Cに示す。図7は、鋼板平坦度指標による操業因子空間の分割実行結果の決定木を示す説明図である。図8A〜図8Cは、鋼板平坦度指標による操業因子空間の分割実行結果を示す表である。計算条件として、分割実行する決定木の最大分割深さを10とし、領域の最小データ個数は100とした。また分割実行領域のF‐M値の閾値は100、すなわち波高さ10mmとした。分割可能な領域はすべて分割し、異常値については除去するものとした。   The analysis results are shown in FIGS. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a decision tree of the result of dividing the operation factor space by the steel plate flatness index. 8A to 8C are tables showing the execution results of the division of the operation factor space by the steel plate flatness index. As calculation conditions, the maximum division depth of the decision tree to be divided is set to 10, and the minimum number of data in the region is set to 100. The threshold value of the FM value in the divided execution area is 100, that is, the wave height is 10 mm. All areas that can be divided are divided, and abnormal values are removed.

図7は、各領域分割深さにおいて操業因子空間を分割した分割点を示す決定木である。例えば、1回目の領域分割では操業因子「実水量密度1」が0.255となる分割点で分割されている。そして、F‐M値が閾値100以上の局所領域を領域1として切り出し、F‐M値が閾値100より小さい局所領域を2回目の領域分割での分割対象とする。同様に、領域分割を行い、分割処理の終了条件である最大分割深さが10となったときに操業分析を終了した。   FIG. 7 is a decision tree showing division points obtained by dividing the operation factor space at each region division depth. For example, in the first area division, the operation factor “actual water density 1” is divided at a division point of 0.255. Then, a local region having an FM value equal to or greater than the threshold value 100 is cut out as the region 1, and a local region having an FM value smaller than the threshold value 100 is set as a division target in the second region division. Similarly, area division was performed, and the operation analysis was completed when the maximum division depth, which is the condition for terminating the division process, was 10.

図7に示すように、分割に用いられた操業因子は、29因子のうち8因子であり、品質のばらつきに影響の大きい因子が抽出されている。約20,000件のデータを含む平坦度ばらつきの小さい適正な操業範囲の操業因子空間が、分割の結果最終的に残った領域10として抽出されている。一方、品質のばらつきの大きい操業因子空間領域が領域1〜9として分離されている。図8A〜図8Cにおいて、(*)を付記したのは、各領域を分割するのに用いられた操業因子である。   As shown in FIG. 7, the operating factors used for the division are 8 factors out of 29 factors, and factors that have a large influence on quality variation are extracted. An operation factor space having an appropriate operation range with a small flatness variation including about 20,000 pieces of data is extracted as a region 10 finally remaining as a result of the division. On the other hand, the operation factor space regions having large variations in quality are separated as regions 1 to 9. In FIG. 8A to FIG. 8C, (*) is added to the operation factor used to divide each region.

領域1〜9の領域データ数は全データ数と比較すると小さいが、波高さhが大きくなる材料が見られる。これらの材料を詳細に解析することで品質改善につなげることができる。また、図8A〜図8Cのヒストグラムに見られるように、領域1〜9のいずれも、多くのデータは波高さhの小さい領域に集中しているため、通常の操業範囲である領域10と比べて、平均値など品質データの代表値の差は小さくなっている。このような領域は、品質データの代表値に着目するだけでは抽出することは難しく、確率分布に基づいてばらつき指標を設定したことで抽出できたものと考えられる。   Although the number of area data in the areas 1 to 9 is smaller than the total number of data, there is a material in which the wave height h is increased. Detailed analysis of these materials can lead to quality improvement. Further, as can be seen from the histograms of FIGS. 8A to 8C, since all of the areas 1 to 9 are concentrated in an area where the wave height h is small, compared with the area 10 which is a normal operation range. Thus, the difference in the representative value of the quality data such as the average value is small. Such a region is difficult to extract simply by paying attention to the representative value of the quality data, and is considered to have been extracted by setting a variation index based on the probability distribution.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

例えば、上記実施形態では、ステップS106〜S116の処理を分割候補毎に実施して、局所領域のばらつき指標が算出される度にそれ以前に算出されたばらつき指標と比較することで、ばらつき指標が最大となる分割候補点を特定したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、すべての分割候補点において分割して生成された局所領域について確率密度関数をそれぞれ当てはめて、すべての局所領域のばらつき指標を算出した後、ばらつき指標が最大となる分割候補点を特定してもよい。   For example, in the above embodiment, the processing of steps S106 to S116 is performed for each division candidate, and each time the variation index of the local region is calculated, the variation index is calculated by comparing with the previously calculated variation index. Although the division candidate point which becomes the maximum is specified, the present invention is not limited to such an example. For example, the probability density function is applied to each of the local regions generated by dividing at all the division candidate points, and after calculating the variation index of all the local regions, the division candidate point having the maximum variation index is specified. Also good.

また、上記実施形態では、ステップS104〜S120で行われる空間分割処理は2分割のみであったが、3分割以上する分割方法を分割候補に加えてもよい。この場合、ステップS112における確率密度関数のあてはめは分割されたそれぞれの領域に対して行えばよい。   Moreover, in the said embodiment, although the space division process performed by step S104-S120 was only 2 division, you may add the division method of 3 or more division to a division candidate. In this case, the probability density function may be fitted to each divided area in step S112.

本発明の実施形態に係る操業分析方法の各ステップは、専用または汎用のハードウェアにより実行させてもよいが、ソフトウェアにより実行させてもよい。上記各ステップをソフトウェアにより行う場合、汎用または専用のコンピュータにプログラムを実行させることにより、上記各ステップを実行することができる。ここで、上記コンピュータの構成としては、例えば上述した操業分析装置100の構成が挙げられる。また、上記コンピュータは、例えば、自装置が備える記憶手段や着脱可能な外部記録媒体に記録された上記プログラム、またはネットワークを介して取得された上記プログラムを実行することによって、上記各処理を実行することができる。さらに、上述した操業分析装置100は、1台のコンピュータで構成することも可能であるが、ネットワークを介して接続された複数のコンピュータで構成し、上記複数のコンピュータが、操業分析装置100の各構成機能を役割分担するようにしてもよい。   Each step of the operation analysis method according to the embodiment of the present invention may be executed by dedicated or general-purpose hardware, but may be executed by software. When the above steps are performed by software, the above steps can be executed by causing a general-purpose or dedicated computer to execute the program. Here, as a structure of the said computer, the structure of the operation analyzer 100 mentioned above is mentioned, for example. In addition, the computer executes each of the processes by executing the program recorded on a storage unit or a removable external recording medium included in the device, or the program acquired via a network, for example. be able to. Furthermore, although the above-described operation analysis apparatus 100 can be configured by a single computer, the operation analysis apparatus 100 is configured by a plurality of computers connected via a network. The configuration function may be divided into roles.

100 操業分析装置
101 データ入力部
102 操業因子空間分割部
103 確率密度関数算出部
104 最大ばらつきモデル選択部
105 再分割対象領域判定部
106 解析結果表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Operation analyzer 101 Data input part 102 Operation factor space division part 103 Probability density function calculation part 104 Maximum dispersion | variation model selection part 105 Subdivision target area determination part 106 Analysis result display part

Claims (10)

製造プロセスにおいて、品質データのばらつきを解析する操業分析装置であって、
操業因子データおよび品質データが入力されるデータ入力部と、
前記操業因子データからなる操業因子空間をそれぞれが複数の局所領域に分割する分割候補点を複数設定する操業因子空間分割部と、
前記分割候補点で分割された前記操業因子空間の各局所領域について、前記品質データを確率変数とする確率密度関数を用いて、前記局所領域における前記品質データのばらつきの度合いを表すばらつき指標を算出する確率密度関数算出部と、
前記各局所領域について算出された前記ばらつき指標が最大となる局所領域を生成する前記分割候補点を確定分割点として決定し、前記確定分割点により前記操業因子空間を確定分割する最大ばらつきモデル選択部と、
前記最大ばらつきモデル選択部により前記確定分割点にて確定分割された前記操業因子空間の局所領域について、再分割の要否を判定する再分割対象領域判定部と、
前記操業因子空間の局所領域の品質データのばらつきを示す解析結果を表示させる解析結果表示部と、
を備え、
前記再分割対象領域判定部により再分割が必要と判定された局所領域に対して、前記操業因子空間分割部による分割候補点設定と、前記確率密度関数算出部によるばらつき指標算出と、前記最大ばらつきモデル選択部による確定分割と、前記再分割対象領域判定部による再分割の要否判定とを繰り返すことを特徴とする、操業分析装置。
An operation analysis device that analyzes variations in quality data in a manufacturing process,
A data input section for input of operating factor data and quality data;
An operation factor space dividing unit for setting a plurality of division candidate points each dividing the operation factor space composed of the operation factor data into a plurality of local regions;
For each local region of the operation factor space divided by the division candidate points, a variation index representing the degree of variation of the quality data in the local region is calculated using a probability density function using the quality data as a random variable. A probability density function calculator to
A maximum variation model selection unit that determines the division candidate point that generates a local region that maximizes the variation index calculated for each local region as a definite division point, and deterministically divides the operation factor space by the definite division point When,
A re-division target area determination unit that determines whether or not re-division is necessary for a local area of the operation factor space that has been definitely divided at the definite division point by the maximum variation model selection unit;
An analysis result display unit for displaying an analysis result indicating variation in quality data of a local region of the operation factor space;
With
For the local area determined to require re-division by the re-division target area determination unit, division candidate point setting by the operation factor space division unit, variation index calculation by the probability density function calculation unit, and the maximum variation An operation analysis apparatus that repeats the definite division by the model selection unit and the determination of the necessity of subdivision by the subdivision target region determination unit.
前記操業因子空間分割部は、前記局所領域の再分割時に、前記ばらつき指標が所定の閾値以上である前記局所領域を分割対象から除外することを特徴とする、請求項1に記載の操業分析装置。   The operation analysis device according to claim 1, wherein the operation factor space dividing unit excludes the local region whose variation index is equal to or greater than a predetermined threshold from the division target when the local region is subdivided. . 前記ばらつき指標は、前記確率密度関数の累積確率が予め設定された値であるときの確率変数値と確率分布の最頻値との差分で表されることを特徴とする、請求項1または2に記載の操業分析装置。   3. The variation index is represented by a difference between a random variable value when the cumulative probability of the probability density function is a preset value and a mode value of a probability distribution. The operation analysis device described in 1. 前記操業因子空間分割部は、前記操業因子空間を、前記分割候補点において、それぞれ2つの局所領域に分割することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の操業分析装置。   The operation analysis device according to claim 1, wherein the operation factor space dividing unit divides the operation factor space into two local regions at the division candidate points. . 前記確率密度関数算出部は、前記分割候補点で分割された前記局所領域のうち少なくともいずれか一方の前記局所領域に属するデータ点数が基準値未満となるとき、当該分割候補点を候補から除外することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の操業分析装置。   The probability density function calculation unit excludes the candidate division point from candidates when the number of data points belonging to at least one of the local regions divided by the candidate division points is less than a reference value. The operation analysis apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the operation analysis apparatus is characterized. 前記再分割対象領域判定部は、前記操業因子空間の分割回数が所定数となったとき、分割処理を終了することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の操業分析装置。   The operation analysis according to claim 1, wherein the subdivision target region determination unit ends the division process when the number of divisions of the operation factor space reaches a predetermined number. apparatus. 前記操業因子空間分割部は、前記局所領域の再分割時において、前記操業因子空間分割部により設定された前記分割候補点のうち分割しようとする前記局所領域の領域外となる前記分割候補点を候補から除外することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の操業分析装置。   The operation factor space dividing unit, when the subdivision of the local region, the division candidate points that are outside the region of the local region to be divided among the division candidate points set by the operation factor space division unit. The operation analysis apparatus according to claim 1, wherein the operation analysis apparatus is excluded from candidates. 製造プロセスにおいて、品質データのばらつきを解析する操業分析方法であって、
操業因子データおよび品質データが入力される入力ステップと、
前記操業因子データからなる操業因子空間をそれぞれが複数の局所領域に分割する分割候補点を複数設定する分割候補点設定ステップと、
前記分割候補点で分割された前記操業因子空間の各局所領域について、確率密度関数を用いて、前記局所領域における前記品質データのばらつきの度合いを表すばらつき指標を算出するばらつき指標算出ステップと、
前記各局所領域について算出された前記ばらつき指標が最大となる局所領域を生成する前記分割候補点を確定分割点として決定する確定分割点決定ステップと、
前記確定分割点により前記操業因子空間を確定分割する確定分割ステップと、
前記確定分割点にて確定分割された前記操業因子空間の局所領域について、再分割の要否を判定する再分割判定ステップと、
前記操業因子空間の局所領域の品質データのばらつきを示す解析結果を表示させる解析結果表示ステップと、
を含み、
前記再分割判定ステップにより再分割が必要と判定された局所領域に対して、前記分割候補点設定ステップ、前記ばらつき指標算出ステップ、前記確定分割点決定ステップ、前記確定分割ステップ、および前記再分割判定ステップが繰り返されることを特徴とする、操業分析方法。
An operation analysis method for analyzing variations in quality data in a manufacturing process,
An input step in which operating factor data and quality data are entered;
A division candidate point setting step for setting a plurality of division candidate points each dividing the operation factor space composed of the operation factor data into a plurality of local regions;
A variation index calculation step for calculating a variation index representing the degree of variation in the quality data in the local region using a probability density function for each local region of the operation factor space divided at the division candidate points;
A deterministic division point determining step for determining, as a deterministic division point, the division candidate point that generates a local region in which the variation index calculated for each local region is maximized;
A deterministic dividing step of deterministically dividing the operating factor space by the definite dividing point;
A re-division determination step for determining whether or not re-division is necessary for a local region of the operation factor space that is definitely divided at the definite division point
An analysis result display step for displaying an analysis result indicating a variation in quality data of a local region of the operation factor space;
Including
For the local area determined to require re-division in the re-division determination step, the division candidate point setting step, the variation index calculation step, the definite division point determination step, the definite division step, and the re-division determination An operation analysis method, characterized in that the steps are repeated.
コンピュータを、
操業因子データおよび品質データが入力されるデータ入力手段と、
前記操業因子データからなる操業因子空間をそれぞれが複数の局所領域に分割する分割候補点を複数設定する操業因子空間分割手段と、
前記分割候補点で分割された前記操業因子空間の各局所領域について、確率密度関数を用いて、前記局所領域における前記品質データのばらつきの度合いを表すばらつき指標を算出する確率密度関数算出手段と、
前記各局所領域について算出された前記ばらつき指標が最大となる局所領域を生成する前記分割候補点を確定分割点として決定し、前記確定分割点により前記操業因子空間を確定分割する最大ばらつきモデル選択手段と、
前記最大ばらつきモデル選択手段により前記確定分割点にて確定分割された前記操業因子空間の局所領域について、再分割の要否を判定する再分割対象領域判定手段と、
前記操業因子空間の局所領域の品質データのばらつきを示す解析結果を表示させる解析結果表示手段と、
を備え、
前記再分割対象領域判定手段により再分割が必要と判定された局所領域に対して、前記操業因子空間分割手段による分割候補点設定と、前記確率密度関数算出手段によるばらつき指標算出と、前記最大ばらつきモデル選択手段による確定分割と、前記再分割対象領域判定手段による再分割の要否判定とを繰り返すことを特徴とする、操業分析装置として機能させるためのコンピュータプログラム。
Computer
A data input means for inputting operation factor data and quality data;
Operation factor space dividing means for setting a plurality of division candidate points each dividing the operation factor space consisting of the operation factor data into a plurality of local regions;
Probability density function calculation means for calculating a variation index representing the degree of variation of the quality data in the local region, using a probability density function for each local region of the operation factor space divided at the division candidate points;
Maximum variation model selection means for determining the division candidate point that generates the local region having the maximum variation index calculated for each local region as a definite division point, and deterministically dividing the operation factor space by the definite division point When,
Re-division target area determination means for determining whether or not re-division is necessary for a local area of the operation factor space that has been definitely divided at the definite division point by the maximum variation model selection means,
Analysis result display means for displaying an analysis result indicating a variation in quality data of a local area of the operation factor space;
With
For the local area determined to be subdivided by the subdivision target area determination means, division candidate point setting by the operation factor space division means, variation index calculation by the probability density function calculation means, and the maximum variation A computer program for functioning as an operation analysis device, characterized by repeating a definite division by a model selection unit and a determination of necessity of subdivision by the subdivision target region determination unit.
コンピュータに、
操業因子データおよび品質データが入力されるデータ入力手段と、
前記操業因子データからなる操業因子空間をそれぞれが複数の局所領域に分割する分割候補点を複数設定する操業因子空間分割手段と、
前記分割候補点で分割された前記操業因子空間の各局所領域について、確率密度関数を用いて、前記局所領域における前記品質データのばらつきの度合いを表すばらつき指標を算出する確率密度関数算出手段と、
前記各局所領域について算出された前記ばらつき指標が最大となる局所領域を生成する前記分割候補点を確定分割点として決定し、前記確定分割点により前記操業因子空間を確定分割する最大ばらつきモデル選択手段と、
前記最大ばらつきモデル選択手段により前記確定分割点にて確定分割された前記操業因子空間の局所領域について、再分割の要否を判定する再分割対象領域判定手段と、
前記操業因子空間の局所領域の品質データのばらつきを示す解析結果を表示させる解析結果表示手段と、
を備え、
前記再分割対象領域判定手段により再分割が必要と判定された局所領域に対して、前記操業因子空間分割手段による分割候補点設定と、前記確率密度関数算出手段によるばらつき指標算出と、前記最大ばらつきモデル選択手段による確定分割と、前記再分割対象領域判定手段による再分割の要否判定とを繰り返すことを特徴とする、操業分析装置として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
On the computer,
A data input means for inputting operation factor data and quality data;
Operation factor space dividing means for setting a plurality of division candidate points each dividing the operation factor space consisting of the operation factor data into a plurality of local regions;
Probability density function calculation means for calculating a variation index representing the degree of variation of the quality data in the local region, using a probability density function for each local region of the operation factor space divided at the division candidate points;
Maximum variation model selection means for determining the division candidate point that generates the local region having the maximum variation index calculated for each local region as a definite division point, and deterministically dividing the operation factor space by the definite division point When,
Re-division target area determination means for determining whether or not re-division is necessary for a local area of the operation factor space that has been definitely divided at the definite division point by the maximum variation model selection means,
Analysis result display means for displaying an analysis result indicating a variation in quality data of a local area of the operation factor space;
With
For the local area determined to be subdivided by the subdivision target area determination means, division candidate point setting by the operation factor space division means, variation index calculation by the probability density function calculation means, and the maximum variation A computer-readable recording medium recorded with a program for functioning as an operation analysis apparatus, characterized by repeating a definite division by a model selection unit and a determination of necessity of subdivision by the subdivision target region determination unit.
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