JP2013222352A - 異常原因特定支援システム、異常原因特定支援方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】製品の異常原因の特定を支援することができる異常原因特定支援システム、異常原因特定支援方法、及びコンピュータプログラムを提供する。
【解決手段】
異常原因特定支援システム１のサーバ装置２は、クライアント装置３からのリクエストに応じて、特定の品質に異常が認められる処理対象の製品及びその製品と同一の品質異常が認められる類似製品の操業データに基づき、当該処理対象の製品の操業データの特徴及び当該類似製品の操業データの特徴を抽出する。その抽出された特徴を示す情報はサーバ装置２からクライアント装置３へ送信され、クライアント装置３が当該情報に基づいて両特徴を対応付けて表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種の製品の品質異常が発生した場合にその原因の特定作業を支援する異常原因特定支援システム及び異常原因特定支援方法、並びにコンピュータにその方法を実行させるためのコンピュータプログラムに関する。

従来、各種の製品において品質異常が発生している場合にその異常原因の特定を支援するための技術として、過去の事例における様々な事象間の因果関係を用いて作成された原因診断用のマトリックスを活用する方法が用いられている。この方法により、現象がマトリックスに登録されていれば、原因追及の支援が可能である（例えば、特許文献１を参照。）。

特開平５−２２３６０４号公報

異常の原因を特定すべき対象設備が決まっている場合、このようなマトリックスを用いることで、効率化が可能であると考えられるが、特に鉄鋼などの素材製品では、複数の製造工程で生じた異常の積み重ねが、製品表面や内部の傷といった品質異常となって現れるため、ひとつの設備だけが原因追求の対象となるわけではなく、複数の設備が対象となる。また設備の経年変化や保全状況、操業者の熟練度などが複雑に絡んで品質異常につながること、製造する製品の種類（成分やサイズなど）により、加熱温度や冷却温度、圧延速度などのパラメータ値も異なることなどから、上記のような因果関係をまとめたマトリックスを事前に用意する方法では、原因追求の支援を行うことは難しい。

また、素材製品の異常原因を特定するためには、各製造工程において製品の品質に関係する数百項目にも及ぶ操業データ（加熱・圧延温度、冷却水量、及びライン速度等）を確認し、その結果に基づいてどの工程から調査すべきかの見当をつける必要がある。しかしながら、このような作業は非熟練者には困難であり、また熟練者であっても主観に頼った結果誤った判断をすることもあり得る。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、上記課題を解決することができる異常原因特定支援システム、異常原因特定支援方法、及びコンピュータプログラムを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の異常原因特定支援システムは、複数の製品のそれぞれについての操業データを記憶する操業データ記憶部と、特定の品質に異常が認められる一の製品についての操業データを前記操業データ記憶部から検索する第１検索手段と、前記第１検索手段により検索された前記一の操業データの特徴を抽出する第１特徴抽出手段と、前記特定の品質に異常が認められる他の製品についての操業データを前記操業データ記憶部から検索する第２検索手段と、前記第２検索手段により検索された前記他の操業データの特徴を抽出する第２特徴抽出手段と、前記第１特徴抽出手段により抽出された前記一の製品に関する操業データの特徴と前記第２特徴抽出手段により抽出された前記他の製品に関する操業データの特徴とを対応付けて出力する出力手段とを備える。

この態様において、少なくとも製品の種類に基づいて前記一の製品と類似する製品を特定する類似製品特定手段をさらに備え、前記第２検索手段が、前記類似製品特定手段により特定され且つ前記特定の品質に異常が認められる製品に関する操業データを前記操業データ記憶部から検索するように構成されていてもよい。

また、上記態様において、前記操業データ記憶部が、複数の操業項目の実績値を含む操業データを記憶するように構成され、前記第１特徴抽出手段及び前記第２特徴抽出手段がそれぞれ、前記複数の操業項目毎に、前記操業データの特徴を抽出するように構成され、 前記出力手段が、前記複数の操業項目毎に、前記一の製品に関する操業データの特徴と前記他の製品に関する操業データの特徴とを対応付けて出力するように構成されていてもよい。

また、上記態様において、前記第２特徴抽出手段が、前記複数の操業項目毎に、実績値と異常程度との相関係数を算出することにより、前記他の製品に関する操業データの特徴を抽出するように構成されていてもよい。

また、上記態様において、前記特定の品質に異常が認められない製品に関する操業データを前記操業データ記憶部から検索する第３検索手段をさらに備え、前記第１特徴抽出手段が、前記複数の操業項目毎に、前記第３検索手段により検索された操業データに含まれる実績値に基づいて前記一の製品に関する操業データに含まれる実績値を正規化することにより、当該一の製品に関する操業データの特徴を抽出するように構成されていてもよい。

また、上記態様において、前記出力手段が、上流側の操業項目から下流側の操業項目に向かって順次並べて、前記一の製品に関する操業データの特徴と前記他の製品に関する操業データの特徴とを出力するように構成されていてもよい。

本発明の一の態様の異常原因特定支援方法は、特定の品質に異常が認められる一の製品についての操業データを取得するステップと、取得された前記一の操業データの特徴を抽出するステップと、前記特定の品質に異常が認められる他の製品についての操業データを取得するステップと、取得された前記他の操業データの特徴を抽出するステップと、抽出された前記一の製品に関する操業データの特徴と前記他の製品に関する操業データの特徴とを対応付けて出力するステップとを有する。

また、本発明の一の態様のコンピュータプログラムは、複数の製品のそれぞれについての操業データを記憶する操業データ記憶部を備えるコンピュータに、特定の品質に異常が認められる一の製品についての操業データを前記操業データ記憶部から検索するステップと、検索された前記一の操業データの特徴を抽出するステップと、前記特定の品質に異常が認められる他の製品についての操業データを前記操業データ記憶部から検索するステップと、検索された前記他の操業データの特徴を抽出するステップと、抽出された前記一の製品に関する操業データの特徴と前記他の製品に関する操業データの特徴とを対応付けて出力するステップとを実行させるものである。

本発明に係る異常原因特定支援システム、異常原因特定支援方法、及びコンピュータプログラムによれば、各種の製品の品質異常の原因を特定するために有益な情報を作業者に提供することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る異常原因特定支援システムの全体構成を示す模式図。 本発明の実施の形態に係る異常原因特定支援システムが備えるサーバ装置の構成を示すブロック図。 操業データベースの構造の一例を示す模式図。 品質データベースの構造の一例を示す模式図。 本発明の実施の形態に係るクライアント装置の構成を示すブロック図。 本発明の実施の形態に係る異常原因特定支援システムの動作の流れを示すフローチャート。 サーバ装置により検索された処理対象の鉄鋼製品及びその類似製品の操業データ及び品質データの例を示す模式図。 クライアント装置の画面表示部に表示される特徴比較画面の一例を示す図。 クライアント装置の画面表示部に表示される特徴比較画面の他の例を示す図。 クライアント装置の画面表示部に表示される特徴比較画面の他の例を示す図。 クライアント装置の画面表示部に表示される特徴比較画面の他の例を示す図。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための方法及び装置を例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。また、以下に示す各実施の形態では、鉄鋼製品を例に挙げて説明するが、その他の素材製品などの各種の製品にも本発明の技術的思想は適用可能である。

［異常原因特定支援システムの構成］
図１は、本実施の形態に係る異常原因特定支援システムの全体構成を示す模式図である。本実施の形態の異常原因特定支援システム１は、インターネット又はイントラネット等の情報ネットワークを使用したクライアントサーバシステムであり、サーバ装置２と、クライアント装置３とを備えている。サーバ装置２と、クライアント装置３との間は、情報ネットワーク５によりデータ通信可能に接続されている。

＜サーバ装置２の構成＞
図２は、サーバ装置２の構成を示すブロック図である。サーバ装置２は、コンピュータ２ａによって実現される。図２に示すように、コンピュータ２ａは、本体２１と、画像表示部２２と、入力部２３とを備えている。本体２１は、ＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃ、ハードディスク２１ｄ、読出装置２１ｅ、入出力インタフェース２１ｆ、通信インタフェース２１ｇ、及び画像出力インタフェース２１ｈを備えており、これらのＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃ、ハードディスク２１ｄ、読出装置２１ｅ、入出力インタフェース２１ｆ、通信インタフェース２１ｇ、及び画像出力インタフェース２１ｈは、バス２１ｊによって接続されている。

ＣＰＵ２１ａは、ＲＡＭ２１ｃにロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。そして、異常原因特定支援システム１のサーバ用のコンピュータプログラム２４ａを当該ＣＰＵ２１ａが実行することにより、コンピュータ２ａがサーバ装置２として機能する。

ＲＯＭ２１ｂは、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、又はＥＥＰＲＯＭ等によって構成されており、ＣＰＵ２１ａに実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータ等が記録されている。

ＲＡＭ２１ｃは、ＳＲＡＭまたはＤＲＡＭ等によって構成されている。ＲＡＭ２１ｃは、ハードディスク２１ｄに記録されているコンピュータプログラム２４ａの読み出しに用いられる。また、ＣＰＵ２１ａがコンピュータプログラムを実行するときに、ＣＰＵ２１ａの作業領域として利用される。

ハードディスク２１ｄは、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム等、ＣＰＵ２１ａに実行させるための種々のコンピュータプログラム及び当該コンピュータプログラムの実行に用いられるデータがインストールされている。サーバ用のコンピュータプログラム２４ａも、このハードディスク２１ｄにインストールされている。

読出装置２１ｅは、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、またはＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等によって構成されており、可搬型記録媒体２４に記録されたコンピュータプログラムまたはデータを読み出すことができる。また、可搬型記録媒体２４には、コンピュータをサーバ装置２として機能させるためのコンピュータプログラム２４ａが格納されており、コンピュータ２ａが当該可搬型記録媒体２４からコンピュータプログラム２４ａを読み出し、当該コンピュータプログラム２４ａをハードディスク２１ｄにインストールすることが可能である。

なお、コンピュータプログラム２４ａは、可搬型記録媒体２４によって提供されるのみならず、電気通信回線（有線、無線を問わない）によってコンピュータ２ａと通信可能に接続された外部の機器から前記電気通信回線を通じて提供することも可能である。例えば、前記コンピュータプログラム２４ａがインターネット上のサーバコンピュータのハードディスク内に格納されており、このサーバコンピュータにコンピュータ２ａがアクセスして、当該コンピュータプログラム２４ａをダウンロードし、これをハードディスク２１ｄにインストールすることも可能である。

また、ハードディスク２１ｄには、例えば米マイクロソフト社が製造販売するWindows（登録商標）等のマルチタスクオペレーティングシステムがインストールされている。以下の説明においては、本実施の形態に係るコンピュータプログラム２４ａは当該オペレーティングシステム上で動作するものとしている。

さらにハードディスク２１ｄには、鉄鋼製品を製造する際の操業に関する実績データを格納するデータベースである操業データベース１０１、及び鉄鋼製品の品質に関するデータを格納するデータベースである品質データベース１０２が設けられている。これらの各データベースの詳細については後述する。

入出力インタフェース２１ｆは、例えばUSB，IEEE1394，又はRS-232C等のシリアルインタフェース、SCSI，IDE，又は IEEE1284等のパラレルインタフェース、及びＤ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器等からなるアナログインタフェース等から構成されている。入出力インタフェース２１ｆには、キーボード及びマウスからなる入力部２３が接続されており、ユーザが当該入力部２３を使用することにより、コンピュータ２ａにデータを入力することが可能である。

通信インタフェース２１ｇは、Ethernet（登録商標）インタフェースである。通信インタフェース２１ｇはＬＡＮを介してクライアント装置３に接続されている。コンピュータ２ａは、通信インタフェース２１ｇにより、所定の通信プロトコルを使用して当該ＬＡＮに接続されたクライアント装置３との間でデータの送受信が可能である。この通信インタフェース２１ｇは、クライアント装置３から送信された情報を受信することにより、当該情報の入力を受け付けることができ、また、クライアント装置３へ情報を送信することにより、当該情報を出力することができる。

画像出力インタフェース２１ｈは、ＬＣＤまたはＣＲＴ等で構成された画像表示部２２に接続されており、ＣＰＵ２１ａから与えられた画像データに応じた映像信号を画像表示部２２に出力するようになっている。画像表示部２２は、入力された映像信号にしたがって、画像（画面）を表示する。

以下、上述した操業データベース１０１及び品質データベース１０２の詳細について説明する。
図３は、操業データベース１０１の構造の一例を示す模式図である。図３に示すとおり、操業データベース１０１は、製品ＩＤ領域１０１ａと、鋼種領域１０１ｂと、サイズ領域１０１ｃと、第１温度計領域１０１ｄと、第２温度計領域１０１ｅと、第３温度計領域１０１ｆと、冷却水量領域１０１ｇと、第４温度計領域１０１ｈとを有している。ここで、製品ＩＤ領域１０１ａには、各鉄鋼製品を識別するための識別子である製品ＩＤが格納され、鋼種領域１０１ｂには、各鉄鋼製品の種類を示す鋼種が格納され、サイズ領域１０１ｃには、各鉄鋼製品のサイズが格納される。ここでのサイズは、線材であれば直径、薄板や厚板であれば板厚である。本実施例では、線材を対象として取り上げ、サイズ領域１０１ｃには直径が格納されているものとする。

また、第１温度計領域１０１ｄ、第２温度計領域１０１ｅ、第３温度計領域１０１ｆ、冷却水量領域１０１ｇ、及び第４温度計領域１０１ｈにはそれぞれ、鉄鋼製品の製造工程において実測された温度及び冷却水量を示す値が格納される。本実施の形態の場合、製造工程の上流側から下流側に向かって順に第１温度計、第２温度計、第３温度計、冷却水量センサ、及び第４温度計が配設されており、これらの各センサにて計測された値が、第１温度計領域１０１ｄ、第２温度計領域１０１ｅ、第３温度計領域１０１ｆ、冷却水量領域１０１ｇ、及び第４温度計領域１０１ｈのそれぞれに格納されることになる。なお、以下では、これらの第１温度計領域１０１ｄ、第２温度計領域１０１ｅ、第３温度計領域１０１ｆ、冷却水量領域１０１ｇ及び第４温度計領域１０１ｈに格納されるデータを総称して操業データと表現することがある。

図４は、品質データベース１０２の構造の一例を示す模式図である。図４に示すとおり、品質データベース１０２は、製品ＩＤ領域１０２ａと、欠陥Ａ測定値領域１０２ｂと、欠陥Ｂ測定値領域１０２ｃとを有している。ここで、製品ＩＤ領域１０２ａには、操業データベース１０１における製品ＩＤ領域１０１ａと同様の製品ＩＤが格納される。また、欠陥Ａ測定値領域１０２ｂ及び欠陥Ｂ測定値領域１０２ｃには、鉄鋼製品の欠陥の程度を示す情報が格納される。本実施の形態においては、欠陥Ａは鉄鋼製品の表面の疵に、欠陥Ｂは鉄鋼製品の内部の疵にそれぞれ相当するものとし、欠陥Ａ測定値領域１０２ｂには鉄鋼製品の表面の傷の大きさを示す値が、欠陥Ｂ測定値領域１０２ｃには鉄鋼製品の内部の傷の大きさを示す値が、それぞれ格納されている。これらの欠陥Ａ測定値領域１０２ｂ及び欠陥Ｂ測定値領域１０２ｃに格納されている値が“０”である場合、当該鉄鋼製品はその欠陥が存在しないことを表している。なお、ここでは品質データベース１０２が２種類の欠陥のみについてのデータを格納しているが、３種類以上の欠陥についてのデータを格納していてもよく、また１種類の欠陥についてのデータを格納していてもよいことは言うまでもない。以下では、これらの欠陥Ａ測定値領域１０２ｂ及び欠陥Ｂ測定値領域１０２ｃに格納されるデータを総称して品質データと表現することがある。また、以下では、欠陥Ａ及びＢ等の品質異常の種別を表す用語として異常種を用いることにする。

＜クライアント装置３の構成＞
図５は、本実施の形態に係るクライアント装置３の構成を示すブロック図である。クライアント装置３は、コンピュータ３ａによって実現される。図５に示すように、コンピュータ３ａは、本体３１と、画像表示部３２と、入力部３３とを備えている。本体３１は、ＣＰＵ３１ａ、ＲＯＭ３１ｂ、ＲＡＭ３１ｃ、ハードディスク３１ｄ、読出装置３１ｅ、入出力インタフェース３１ｆ、通信インタフェース３１ｇ、及び画像出力インタフェース３１ｈを備えており、ＣＰＵ３１ａ、ＲＯＭ３１ｂ、ＲＡＭ３１ｃ、ハードディスク３１ｄ、読出装置３１ｅ、入出力インタフェース３１ｆ、通信インタフェース３１ｇ、及び画像出力インタフェース３１ｈは、バス３１ｊによって接続されている。

ハードディスク３１ｄは、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム等、ＣＰＵ３１ａに実行させるための種々のコンピュータプログラム及び当該コンピュータプログラムの実行に用いられるデータがインストールされている。クライアント用のコンピュータプログラム３４ａも、このハードディスク３１ｄにインストールされている。

読出装置３１ｅは、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、またはＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等によって構成されており、可搬型記録媒体３４に記録されたコンピュータプログラムまたはデータを読み出すことができる。また、可搬型記録媒体３４には、コンピュータをクライアント装置３として機能させるためのコンピュータプログラム３４ａが格納されており、コンピュータ３ａが当該可搬型記録媒体３４からコンピュータプログラム３４ａを読み出し、当該コンピュータプログラム３４ａをハードディスク３１ｄにインストールすることが可能である。

なお、上記のコンピュータプログラム３４ａが、可搬型記録媒体３４によって提供されるのみならず、電気通信回線（有線、無線を問わない）によってコンピュータ３ａと通信可能に接続された外部の機器から前記電気通信回線を通じて提供することが可能であることは、サーバ装置２の場合と同様である。

また、ハードディスク３１ｄには、例えば米マイクロソフト社が製造販売するWindows（登録商標）等のマルチタスクオペレーティングシステムがインストールされている。以下の説明においては、本実施の形態に係るコンピュータプログラム３４ａは当該オペレーティングシステム上で動作するものとしている。

なお、クライアント装置３のその他の構成は、上述したサーバ装置２の構成と同様であるので、その説明を省略する。

［異常原因特定支援システムの動作］
以下、本実施の形態に係る異常原因特定支援システム１の動作について説明する。
図６は、本実施の形態の異常原因特定支援システムの動作の流れを示すフローチャートである。
クライアント装置３を操作する作業者は、入力部３３を用いて、品質異常が認められた鉄鋼製品の製品ＩＤ及びその品質異常の種別を示す異常種を入力する。クライアント装置３は、これらの製品ＩＤ及び異常種の入力を受け付けた場合（Ｓ１０１）、それらの入力情報をサーバ装置２に対して送信する（Ｓ１０２）。

サーバ装置２は、クライアント装置３から送信された入力情報を受信した場合（Ｓ２０１）、その入力情報に含まれている製品ＩＤを用いて、今回の処理対象の鉄鋼製品（以下、「処理対象製品」という）の操業データ及び品質データを操業データベース１０１及び品質データベース１０２からそれぞれ検索する（Ｓ２０２）。

次に、サーバ装置２は、処理対象製品と類似する鉄鋼製品である類似製品の操業データ及び品質データを操業データベース１０１及び品質データベース１０２からそれぞれ検索する（Ｓ２０３）。本実施の形態の場合、類似製品であるか否かの判定は、処理対象製品と鋼種及びサイズが同一であるか否かにより行われる。すなわち、例えば処理対象製品の鋼種が“ＡＡＡＡＡＡ”でサイズが“８”である場合であれば、サーバ装置２は、同様に鋼種が“ＡＡＡＡＡＡ”でサイズが“８”である他の鉄鋼製品を処理対象製品の類似製品と判定し、その鉄鋼製品の操業データ及び品質データを操業データベース１０１及び品質データベース１０２からそれぞれ検索する。

図７は、ステップＳ２０２及びＳ２０３が実行されることにより検索された処理対象製品及びその類似製品の操業データ及び品質データの例を示す模式図である。この図７では、処理対象製品の製品ＩＤが“Ａ０１４”である場合に検索された例が示されている。この“Ａ０１４”で識別される処理対象製品の場合、図３に示すとおり、鋼種が“ＤＤＤＤＤＤ”でありサイズが“９”であるため、同じく鋼種が“ＤＤＤＤＤＤ”でサイズが“９”である鉄鋼製品が類似製品として特定され、それらの類似製品の操業データ及び品質データが検索される。

次に、サーバ装置２は、検索された操業データの中から品質異常が発生している類似製品の操業データ（以下、「異常発生操業データ」という）を特定し、その特定した異常発生操業データの特徴を抽出する（Ｓ２０４）。本実施の形態において、この異常発生操業データの特徴抽出処理は次のようにして実行される。サーバ装置２はまず、上述した入力情報に含まれている異常種に対応する欠陥測定値の領域に“０”以外の値が格納されている類似製品の操業データを異常発生操業データとして特定する。そして、サーバ装置２は、その異常発生操業データの各項目の値と、当該類似製品の品質データで示されている当該異常種の測定値との間の相関係数を算出する。この相関係数の算出は、例えば以下の式１を用いて行われる（ピアソンの相関係数）。

式１において、ｘ_iは操業データの各項目の実績値を示し、ｙ_iは異常種の測定値を示している。また、ｘ_ave及びｙ_aveはそれぞれｘ及びｙの平均値を示している。

例えば図７に示される例を用いた場合、ステップＳ２０４によって、欠陥Ａの測定値と第１温度計、第２温度計、第３温度計、冷却水量、及び第４温度計の各項目の値との間の相関係数として、“−０．８”、“−０．６”、“−０．４”、“０．６”及び“−０．４”がそれぞれ算出されることになる。

次に、サーバ装置２は、処理対象製品の操業データ（以下、「処理対象操業データ」という）の特徴を抽出する（Ｓ２０５）。本実施の形態において、この処理対象操業データの特徴抽出処理は、次のようにして実行される。サーバ装置２はまず、上述した入力情報に含まれている異常種に対応する欠陥測定値の領域に“０”が格納されている類似製品の操業データ、すなわち当該異常種の欠陥が認められない類似製品の操業データ（以下、「非異常発生操業データ」という）を特定する。そして、サーバ装置２は、その非異常発生操業データに対する処理対象操業データの外れ度合いを項目毎に算出する。具体的に説明すると、サーバ装置２は、例えば項目毎に非異常発生操業データの平均及び標準偏差を算出し、これを用いて処理対象操業データを正規化する。正規化は例えば以下の式２を用いて行われる。

例えば図７に示される例を用いた場合、ステップＳ２０５によって、第１温度計、第２温度計、第３温度計、冷却水量及び第４温度計の各項目における処理対象操業データの外れ度合いとして、“−２．６”、“−１．１”、“１”、“−０．８”、及び“１”がそれぞれ算出されることになる。

次に、サーバ装置２は、ステップＳ２０４及びＳ２０５にてそれぞれ抽出された異常発生操業データ及び処理対象操業データの特徴を対応付けて表す特徴比較画面を示す特徴比較画面情報を生成し（Ｓ２０６）、その特徴比較画面情報をクライアント装置３に対して送信する（Ｓ２０７）。この特徴比較画面の詳細については後述する。

クライアント装置３は、サーバ装置２から送信された特徴比較画面情報を受信した場合（Ｓ１０３）、その受信した特徴比較画面情報で示される特徴比較画面を画面表示部３２に表示する（Ｓ１０４）。図８は、クライアント装置３の画面表示部３２に表示される特徴比較画面の一例を示す図である。図８に示すとおり、特徴比較画面Ｄ１には、ステップＳ２０４にて算出された相関係数（異常発生操業データの特徴）及びステップＳ２０５で算出された処理対象操業データの外れ度合い（処理対象操業データの特徴）のそれぞれが項目毎にプロットされた折れ線グラフが重ねて示されている。ここで、図中左側から右側に向かって順に上流側から下流側の項目が並んでいる。このように上流側から下流側に向かって並べて表示することにより、作業者はこれらの特徴の傾向を容易に捉えること等が可能になる。

図８に示す例を参照すると、処理対象操業データの第１温度計、第３温度計及び第４温度計の値が平均から大きく外れていることが分かる。ここで、平均から高めに外れている第３温度計及び第４温度計について、異常発生操業データの特徴で確認すると、品質との間で負の相関があることが分かる。このことから、品質異常が発生している場合にはこれらの第３温度計及び第４温度計が低めの値になっている傾向があるといえる。他方、第１温度計については、処理対象操業データ及び異常発生操業データで同じ傾向を示している。以上より、処理対象製品の品質異常の原因を特定するためには、第１温度計が設置してある製造工程及び設備を調査すべきであると考えることができる。

このように、本実施の形態によれば、処理対象操業データをそのまま表示するのではなく、処理対象操業データの特徴と異常発生操業データの特徴とを対応付けて表示する。これにより、処理対象製品の操業データが同一の品質異常が認められる類似製品の操業データと相違しているか否か、また相違している場合にどのようにどの程度違っているのか（例えば、温度が大きく上に外れている又は小さく下に外れている等）等を作業者が容易に確認することができる。その結果、作業者は、どの操業データに大きな特徴があるのか、操業データにどのような特徴があれば疵等の欠陥につながるのか等を知ることができ、品質異常の原因を特定するためにどの工程を詳細に調査すべきか等を判断することができる。

なお、図８に示す例では、２つの折れ線グラフを重ねて表示するのみであるが、上述したように第１温度計が設置されている製造工程及び設備を調査すべきであると考えられる場合は、そのことを強調するために、第１温度計の部分のみ色を変えて表示したり点滅して表示したりする等の方式を採用するようにしてもよい。その他にも、図９に示すように、特徴比較画面Ｄ２中に「第１温度計が設置されている製造工程及び設備を調査して下さい」等のメッセージを表示することにより、作業者に対して特定の作業を行うよう要求したり、特定の項目への注意を促したりするようにしてもよい。

また、たとえば、図１０に示す特徴比較画面Ｄ３のように、処理対象操業データの特徴と異常発生操業データの特徴とが同じ傾向を示している第１温度計及び第２温度計のデータを示すプロット点の形状・色を変えて表示したり、図１１に示す特徴比較画面Ｄ４のように、処理対象操業データの値と異常発生操業データの値との積を、原因追求推奨度（値が正値で大きいほど強い推奨度を表す）として表示したりしてもよい。

（その他の実施の形態）
なお、上述した実施の形態においては、異常原因特定支援システムがサーバ装置２及びクライアント装置３で構成されている場合について述べたが、本発明はこのような構成に限定されるわけではなく、例えばサーバ装置２及びクライアント装置３の機能を１台の装置に搭載した異常原因特定支援システムとしてもよい。

また、上述した実施の形態においては、クライアント装置３がコンピュータ３ａにより構成されている場合について述べたが、これに限定されるものではない。クライアント装置３を、携帯型電話機、スマートフォン、ＰＤＡ、携帯型ゲーム機等により構成してもよい。

また、上述した実施の形態においては、単一のコンピュータ２ａによりコンピュータプログラム２４ａの全ての処理を実行する構成について述べたが、これに限定されるものではなく、上述したコンピュータプログラム２４ａと同様の処理を、複数の装置（コンピュータ）により分散して実行する分散システムとすることも可能である。コンピュータ３ａについても同様である。

また、上述した実施の形態においては、異常発生操業データの各項目の値と異常種の測定値との間のピアソンの相関係数を算出し、これを異常発生操業データの特徴としているが、他の方法により得られた値を異常発生操業データの特徴としてもよい。例えば、Spearmanの順位相関係数により得られた値を異常発生操業データの特徴として扱うようにしてもよい。

また、上述した実施の形態においては、非異常発生操業データに対する処理対象操業データの外れ度合いを算出し、これを処理対象操業データの特徴としているが、他の方法により得られた値を処理対象操業データの特徴としてもよい。

本発明の異常原因特定支援システム、異常原因特定支援方法、及びコンピュータプログラムはそれぞれ、各種の製品の品質異常の特定を支援する情報を提供する異常原因特定支援システム及び異常原因特定支援方法、並びにコンピュータに当該情報を提供させるためのコンピュータプログラムとして有用である。

１ 異常原因特定支援システム
２ サーバ装置
２ａ コンピュータ
２１ａ ＣＰＵ
２１ｂ ＲＯＭ
２１ｃ ＲＡＭ
２１ｄ ハードディスク
２１ｅ 読出装置
２１ｆ 入出力インタフェース
２１ｇ 通信インタフェース
２１ｈ 画像出力インタフェース
２１ｊ バス
２２ 画像表示部
２３ 入力部
２４ 可搬型記録媒体
２４ａ コンピュータプログラム
３ クライアント装置
３ａ コンピュータ
３１ａ ＣＰＵ
３１ｂ ＲＯＭ
３１ｃ ＲＡＭ
３１ｄ ハードディスク
３１ｅ 読出装置
３１ｆ 入出力インタフェース
３１ｇ 通信インタフェース
３１ｈ 画像出力インタフェース
３１ｊ バス
３２ 画像出力部
３３ 入力部
３４ 可搬型記録媒体
３４ａ コンピュータプログラム
５ 情報ネットワーク
１０１ 操業データベース
１０２ 品質データベース

Claims (8)

1. 複数の製品のそれぞれについての操業データを記憶する操業データ記憶部と、
   特定の品質に異常が認められる一の製品についての操業データを前記操業データ記憶部から検索する第１検索手段と、
   前記第１検索手段により検索された前記一の操業データの特徴を抽出する第１特徴抽出手段と、
   前記特定の品質に異常が認められる他の製品についての操業データを前記操業データ記憶部から検索する第２検索手段と、
   前記第２検索手段により検索された前記他の操業データの特徴を抽出する第２特徴抽出手段と、
   前記第１特徴抽出手段により抽出された前記一の製品に関する操業データの特徴と前記第２特徴抽出手段により抽出された前記他の製品に関する操業データの特徴とを対応付けて出力する出力手段と
   を備える、異常原因特定支援システム。
2. 少なくとも製品の種類に基づいて前記一の製品と類似する製品を特定する類似製品特定手段をさらに備え、
   前記第２検索手段が、前記類似製品特定手段により特定され且つ前記特定の品質に異常が認められる製品に関する操業データを前記操業データ記憶部から検索するように構成されている、
   請求項１に記載の異常原因特定支援システム。
3. 前記操業データ記憶部が、複数の操業項目の実績値を含む操業データを記憶するように構成され、
   前記第１特徴抽出手段及び前記第２特徴抽出手段がそれぞれ、前記複数の操業項目毎に、前記操業データの特徴を抽出するように構成され、
   前記出力手段が、前記複数の操業項目毎に、前記一の製品に関する操業データの特徴と前記他の製品に関する操業データの特徴とを対応付けて出力するように構成されている、
   請求項１又は２に記載の異常原因特定支援システム。
4. 前記第２特徴抽出手段が、前記複数の操業項目毎に、実績値と異常程度との相関係数を算出することにより、前記他の製品に関する操業データの特徴を抽出するように構成されている、
   請求項３に記載の異常原因特定支援システム。
5. 前記特定の品質に異常が認められない製品に関する操業データを前記操業データ記憶部から検索する第３検索手段をさらに備え、
   前記第１特徴抽出手段が、前記複数の操業項目毎に、前記第３検索手段により検索された操業データに含まれる実績値に基づいて前記一の製品に関する操業データに含まれる実績値を正規化することにより、当該一の製品に関する操業データの特徴を抽出するように構成されている、
   請求項３又は４に記載の異常原因特定支援システム。
6. 前記出力手段が、上流側の操業項目から下流側の操業項目に向かって順次並べて、前記一の製品に関する操業データの特徴と前記他の製品に関する操業データの特徴とを出力するように構成されている、
   請求項３乃至５の何れかに記載の異常原因特定支援システム。
7. 特定の品質に異常が認められる一の製品についての操業データを取得するステップと、
   取得された前記一の操業データの特徴を抽出するステップと、
   前記特定の品質に異常が認められる他の製品についての操業データを取得するステップと、
   取得された前記他の操業データの特徴を抽出するステップと、
   抽出された前記一の製品に関する操業データの特徴と前記他の製品に関する操業データの特徴とを対応付けて出力するステップと
   を有する、異常原因特定支援方法。
8. 複数の製品のそれぞれについての操業データを記憶する操業データ記憶部を備えるコンピュータに、
   特定の品質に異常が認められる一の製品についての操業データを前記操業データ記憶部から検索するステップと、
   検索された前記一の操業データの特徴を抽出するステップと、
   前記特定の品質に異常が認められる他の製品についての操業データを前記操業データ記憶部から検索するステップと、
   検索された前記他の操業データの特徴を抽出するステップと、
   抽出された前記一の製品に関する操業データの特徴と前記他の製品に関する操業データの特徴とを対応付けて出力するステップと
   を実行させる、コンピュータプログラム。

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