JP2017161991A - Quality evaluation system, quality evaluation method and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a quality evaluation system for accurately detecting an abnormality.SOLUTION: The quality evaluation system for evaluating a product manufactured through a plurality of steps comprises: a data acquisition unit for acquiring, in at least one step of the plurality of steps, quality evaluation data on a product and processing data on manufacture of the product; a quality evaluation model generation unit for generating an evaluation model which evaluates quality of the product on the basis of the quality evaluation data and the processing data acquired by the data acquisition unit; and an abnormality determination unit for detecting an abnormality in the step on the basis of the model determined by the quality evaluation model generation unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、品質評価システム、品質評価方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a quality evaluation system, a quality evaluation method, and a program.

化学反応を利用した表面処理や熱処理を行う鋳造処理では、各製造プロセスで取得している評価対象のデータの値が所定の管理値内にあるかをモニタリングシステムなどによって監視することで品質の確保を図っている。   In casting processing that uses surface treatment or heat treatment using chemical reaction, quality is ensured by monitoring whether the value of the data to be evaluated acquired in each manufacturing process is within the prescribed control values. I am trying.

また、製造プロセスにおける不具合等の発生の発見に関する技術として、例えば、特許文献1には、複数の製造プロセスで取得されるデータを集計して、不良率が多く発生している検査工程や生産工程を表示する生産管理システムについて記載がある。   In addition, as a technique related to the discovery of occurrence of defects or the like in the manufacturing process, for example, Patent Document 1 summarizes data acquired in a plurality of manufacturing processes, and an inspection process or a production process in which a large defect rate occurs. There is a description of a production management system that displays.

特許第4500876号公報Japanese Patent No. 4500906

しかし、製造プロセスが複雑であったり、手動での化学的な分析値が必要であったりする場合には、評価対象のデータを取得できる頻度が低く、さらに、取得したデータにばらつきが存在する。そのため、ある工程の評価対象データが管理値内であったとしても最終的に製品が異常となることがあり、管理値と品質との因果関係が必ずしも明確ではなかった。
また、仮に膨大な種類のデータを全て取得できたとしても、特許文献1に記載の方法のように単純にそれらのデータを集計するだけでは製造プロセスの状態を把握できるとは限らない。
However, when the manufacturing process is complicated or a manual chemical analysis value is required, the frequency with which the data to be evaluated can be acquired is low, and the acquired data varies. Therefore, even if the evaluation target data of a certain process is within the control value, the product may eventually become abnormal, and the causal relationship between the control value and the quality is not always clear.
Moreover, even if all of the enormous types of data can be acquired, it is not always possible to grasp the state of the manufacturing process simply by collecting the data as in the method described in Patent Document 1.

そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる品質評価システム、品質評価方法及びプログラムを提供することを目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a quality evaluation system, a quality evaluation method, and a program that can solve the above-described problems.

本発明の第1の態様によれば、品質評価システムは、複数の工程が行われて製造される製品を評価する品質評価システムであって、前記複数の工程のうち少なくとも一つの工程において、当該工程における製品の品質評価データおよび当該製品の製造に関する処理データを取得するデータ取得部と、前記データ取得部が取得した品質評価データおよび処理データに基づいて、前記製品に関する品質を評価する評価モデルを生成する品質評価モデル生成部と、前記品質評価モデル生成部が生成した評価モデルに基づいて、前記工程における異常を検出する異常判定部と、を備えてもよい。
品質評価データと処理データに基づいて生成された評価モデルに基づいて異常を検出するので、精度よく品質の評価を行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, the quality evaluation system is a quality evaluation system for evaluating a product manufactured by performing a plurality of steps, wherein at least one of the plurality of steps, A data acquisition unit that acquires product quality evaluation data in the process and processing data related to the manufacture of the product, and an evaluation model that evaluates the quality related to the product based on the quality evaluation data and processing data acquired by the data acquisition unit. You may provide the quality evaluation model production | generation part to produce | generate and the abnormality determination part which detects the abnormality in the said process based on the evaluation model which the said quality evaluation model production | generation part produced | generated.
Since abnormality is detected based on the evaluation model generated based on the quality evaluation data and the processing data, the quality can be evaluated with high accuracy.

本発明の第2の態様における前記品質評価モデル生成部は、前記処理データの中から、前記品質評価データにより示される評価結果に影響が相対的に大きいパラメータを評価因子として抽出する因子特定部と、前記取得された処理データのうち前記評価因子に関するデータに基づいて前記製品に関する品質を評価する評価モデルを生成する異常判定モデル生成部、を備えてもよい。
評価因子を特定し、その評価因子に基づく評価モデルを生成するので、精度の高い評価モデルを生成することができる。
The quality evaluation model generation unit according to the second aspect of the present invention includes a factor specifying unit that extracts, as an evaluation factor, a parameter having a relatively large influence on the evaluation result indicated by the quality evaluation data from the processing data; An abnormality determination model generation unit that generates an evaluation model for evaluating quality related to the product based on data related to the evaluation factor among the acquired processing data may be provided.
Since an evaluation factor is specified and an evaluation model based on the evaluation factor is generated, a highly accurate evaluation model can be generated.

本発明の第3の態様における前記品質評価モデル生成部は、前記処理データに含まれる処理の累積度を示すデータと前記評価因子の値との相関に基づいて、前記製品の製造に係る環境の劣化度を評価する評価モデルを生成する劣化度評価モデル生成部、を備えてもよい。
処理の累積度を示すデータを指標に製造に係る環境を評価する評価モデルを生成することで、品質の低下を引き起こす環境要因の劣化度合いを検出することができる。また、ばらつきのない値を指標に評価ができるので安定した評価が可能になる。
The quality evaluation model generation unit according to the third aspect of the present invention is based on the correlation between the data indicating the degree of accumulation of processing included in the processing data and the value of the evaluation factor. A deterioration degree evaluation model generation unit that generates an evaluation model for evaluating the deterioration degree may be provided.
By generating an evaluation model that evaluates the environment related to manufacturing using data indicating the cumulative degree of processing as an index, it is possible to detect the degree of deterioration of environmental factors that cause a reduction in quality. In addition, since evaluation can be performed using a value having no variation as an index, stable evaluation is possible.

本発明の第4の態様における前記品質評価モデル生成部は、前記処理データに含まれる処理の累積度を示すデータと前記製品の品質評価データとの相関に基づいて、前記製品の製造に係る環境の劣化度を評価する評価モデルを生成する劣化度評価モデル生成部、を備えてもよい。
処理の累積度を示すデータを指標に製造に係る環境を評価する評価モデルを生成することで、品質の低下を引き起こす環境要因の劣化度合いを検出することができる。また、ばらつきのない値を指標に評価ができるので安定した評価が可能になる。
The quality evaluation model generation unit according to the fourth aspect of the present invention is based on the correlation between the data indicating the degree of accumulation of processing included in the processing data and the quality evaluation data of the product. A degradation degree evaluation model generation unit that generates an evaluation model for evaluating the degree of deterioration of the image.
By generating an evaluation model that evaluates the environment related to manufacturing using data indicating the cumulative degree of processing as an index, it is possible to detect the degree of deterioration of environmental factors that cause a reduction in quality. In addition, since evaluation can be performed using a value having no variation as an index, stable evaluation is possible.

本発明の第5の態様における前記複数の工程は表面処理であって、前記異常判定部は、前記異常判定モデル生成部の生成した評価モデルに基づいて製品の異常を検出し、前記劣化度評価モデル生成部の生成した評価モデルに基づいて表面処理に用いる処理液の調整タイミングを検出してもよい。
このようにすることで、製品の品質の低下を引き起こす環境要因の劣化度合いとして表面処理に用いる処理液の劣化度合いを検出することができ、検出した劣化度合いに対する対策として処理液の調整を行うタイミングを検出することができる。
The plurality of steps in the fifth aspect of the present invention are surface treatments, and the abnormality determination unit detects an abnormality of a product based on the evaluation model generated by the abnormality determination model generation unit, and evaluates the deterioration level You may detect the adjustment timing of the process liquid used for surface treatment based on the evaluation model which the model production | generation part produced | generated.
By doing so, it is possible to detect the degree of deterioration of the processing liquid used for the surface treatment as the degree of deterioration of the environmental factor that causes the product quality to deteriorate, and the timing of adjusting the processing liquid as a countermeasure against the detected degree of deterioration. Can be detected.

本発明の第6の態様における前記品質評価モデル生成部は、前記複数の工程のうち異なる工程の各々において、前記データ取得部が取得した品質評価データおよび処理データに基づいて、当該工程における前記製品に関する品質を評価する評価モデルを生成してもよい。
このようにすることで、複数の製造工程によって製造される製品の異常を、最終的な工程に至る前に検出することができる。
The quality evaluation model generation unit according to the sixth aspect of the present invention is configured such that the product in the process is based on quality evaluation data and processing data acquired by the data acquisition unit in each of the different processes among the plurality of processes. An evaluation model for evaluating the quality of the image may be generated.
By doing in this way, abnormality of the product manufactured by a plurality of manufacturing processes can be detected before reaching the final process.

本発明の第7の態様における前記複数の工程が行われて製造される製品は鋳造製品であって、前記品質評価モデル生成部は、前記複数の工程のうち溶解処理の後に前記鋳造製品の成分値を評価するための評価モデルを生成する第一評価モデル生成部、を備えてもよい。
このようにすることで、鋳造の材料の溶解後の段階で、最終的な工程に至る前に鋳造製品の品質を評価することができる。
The product manufactured by performing the plurality of steps in the seventh aspect of the present invention is a cast product, and the quality evaluation model generation unit is a component of the cast product after the dissolution treatment among the plurality of steps. You may provide the 1st evaluation model production | generation part which produces | generates the evaluation model for evaluating a value.
In this way, the quality of the cast product can be evaluated at the stage after the melting of the casting material and before reaching the final process.

本発明の第8の態様における前記品質評価モデル生成部は、前記複数の工程を行って製造した鋳造製品についての品質試験の結果と当該鋳造製品の材料の成分値とに基づいて、目標成分値を算出するデータ選定部、をさらに備え、前記第一評価モデル生成部は、前記データ選定部が算出した目標成分値に基づいて評価モデルを生成してもよい。
成分値の目標構成に基づいて生成した成分値評価モデルによって材料の成分値を評価できるので、精度よく材料の品質を評価することができる。
The quality evaluation model generation unit according to the eighth aspect of the present invention is based on a result of a quality test on a cast product manufactured by performing the plurality of steps and a component value of a material of the cast product. A data selection unit for calculating the first evaluation model generation unit, and the first evaluation model generation unit may generate an evaluation model based on the target component value calculated by the data selection unit.
Since the component value of the material can be evaluated by the component value evaluation model generated based on the target configuration of the component value, the quality of the material can be accurately evaluated.

本発明の第9の態様における前記複数の工程が行われて製造される製品は鋳造製品であって、前記品質評価モデル生成部は、前記複数の工程のうち熱処理の前に前記熱処理に係る処理計画を評価するための評価モデルを生成する第二評価モデル生成部、を備えてもよい。
このようにすることで、実際に熱処理を行う前に、立案した熱処理計画の妥当性を評価することができる。
The product manufactured by performing the plurality of steps in the ninth aspect of the present invention is a cast product, and the quality evaluation model generation unit performs processing related to the heat treatment before the heat treatment among the plurality of steps. You may provide the 2nd evaluation model production | generation part which produces | generates the evaluation model for evaluating a plan.
By doing so, it is possible to evaluate the validity of the designed heat treatment plan before actually performing the heat treatment.

本発明の第10の態様によれば、品質評価方法は、複数の工程が行われて製造される製品を評価する品質評価システムの品質評価方法であって、前記複数の工程のうち少なくとも一つの工程において、当該工程における製品の品質評価データおよび当該製品の製造に関する処理データを取得し、前記取得した品質評価データおよび処理データに基づいて、前記製品に関する品質を評価する評価モデルを生成し、前記生成した評価モデルに基づいて、前記工程における異常を検出してもよい。   According to a tenth aspect of the present invention, a quality evaluation method is a quality evaluation method for a quality evaluation system for evaluating a product manufactured by performing a plurality of steps, and at least one of the plurality of steps. In the process, the quality evaluation data of the product in the process and the processing data related to the manufacture of the product are acquired, and based on the acquired quality evaluation data and the processing data, an evaluation model for evaluating the quality related to the product is generated, An abnormality in the process may be detected based on the generated evaluation model.

本発明の第11の態様によれば、プログラムは、複数の工程が行われて製造される製品を評価する品質評価システムのコンピュータを、前記複数の工程のうち少なくとも一つの工程において、当該工程における製品の品質評価データおよび当該製品の製造に関する処理データを取得する手段、前記取得した品質評価データおよび処理データに基づいて、前記製品に関する品質を評価する評価モデルを生成する手段、前記生成した評価モデルに基づいて、前記工程における異常を検出する手段、として機能させてもよい。   According to an eleventh aspect of the present invention, the program causes a computer of a quality evaluation system that evaluates a product manufactured by performing a plurality of steps to perform at least one of the plurality of steps in the step. Means for acquiring product quality evaluation data and process data relating to the manufacture of the product; means for generating an evaluation model for evaluating quality related to the product based on the acquired quality evaluation data and process data; and the generated evaluation model Based on the above, it may function as a means for detecting an abnormality in the process.

本発明によれば、製品の評価に必要なデータが膨大であっても適切な品質評価モデルを作成し、その品質評価モデルに基づいて製品の異常を検出することができる。   According to the present invention, it is possible to create an appropriate quality evaluation model even if the amount of data necessary for product evaluation is enormous, and to detect product abnormalities based on the quality evaluation model.

本発明の第一実施形態における品質評価システムの一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of the quality evaluation system in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における製造工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing process in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における品質評価システムによる品質評価処理の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the quality evaluation process by the quality evaluation system in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における因子抽出の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the factor extraction in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における判定結果の出力例を示す図である。It is a figure which shows the example of an output of the determination result in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における異常判定モデルの生成処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the production | generation process of the abnormality determination model in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における製造工程での異常判定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the abnormality determination process in the manufacturing process in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における製品の処理件数と不合格品の発生状況との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the processing number of the product in 1st embodiment of this invention, and the generation | occurrence | production state of a rejected product. 本発明の第一実施形態における製品の処理件数と処理液の状態の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the process number of the product in 1st embodiment of this invention, and the state of a process liquid. 本発明の第一実施形態における処理液の交換タイミングを検出する管理値の算出方法の一例を示す第一のフローチャートである。It is a 1st flowchart which shows an example of the calculation method of the management value which detects the replacement timing of the process liquid in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における処理液の交換タイミングを検出する管理値の算出方法の一例を示す第二のフローチャートである。It is a 2nd flowchart which shows an example of the calculation method of the management value which detects the replacement timing of the process liquid in 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態における品質評価システムの一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of the quality evaluation system in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態における製造工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing process in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態における品質評価システムによる品質評価処理の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the quality evaluation process by the quality evaluation system in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態における第二評価モデルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the 2nd evaluation model in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態における第一評価モデルの生成処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the production | generation process of the 1st evaluation model in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態における第二評価モデルの生成処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the production | generation process of the 2nd evaluation model in 2nd embodiment of this invention.

<第一実施形態>
以下、本発明の一実施形態による品質評価システムを図1〜図11を参照して説明する。図1は、本発明の第一実施形態における品質評価システムの一例を示す機能ブロック図である。
品質評価システム10は、複数の製造工程を経て製造される製品について、途中の製造工程にて評価対象となるデータが管理値の範囲内に収まっていても、最終的に製品が不適格と判定されることを防ぐ。化学反応を利用した表面処理や熱処理が必要な鋳造処理においては、処理に関するデータ量が膨大で、これら全てのデータを用いて異常が発生する要因を検出するのは大変である。また、製品の評価を行うのに必要な量のデータを取得するのは容易ではない。品質評価システム10は、製造工程で得られる限られたデータを用いて製品の異常を検出する評価モデルを生成し、その評価モデルに基づいて製品の品質検査を行う。第一実施形態では、表面処理を例に説明を行う。
<First embodiment>
Hereinafter, a quality evaluation system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a functional block diagram showing an example of a quality evaluation system in the first embodiment of the present invention.
The quality evaluation system 10 finally determines that a product manufactured through a plurality of manufacturing processes is ineligible even if the data to be evaluated in the intermediate manufacturing process is within the control value range. To prevent it. In a casting process that requires chemical treatment-based surface treatment or heat treatment, the amount of data related to the process is enormous, and it is difficult to detect the cause of the abnormality using all these data. In addition, it is not easy to acquire the amount of data necessary for product evaluation. The quality evaluation system 10 generates an evaluation model for detecting a product abnormality using limited data obtained in the manufacturing process, and performs a quality inspection of the product based on the evaluation model. In the first embodiment, the surface treatment is described as an example.

品質評価システム10は、例えば、1台または複数台のコンピュータ(サーバ端末装置など)によって構成される。図示するように品質評価システム10は、データ取得部11、品質評価モデル生成部12、異常判定部13、記憶部14、入出力部15を備える。
データ取得部11は、複数の工程が行われて製造される製品について、複数の工程のうち少なくとも一つの工程において、当該工程における製品の品質評価データおよび当該製品の製造に関する処理データを取得する。品質評価データとは、製品の品質を評価したデータである。品質評価データは、例えば、その製品について品質検査を行った検査結果である。また、処理データとは製品の材料、製造方法、製造環境などの製造工程における各種製造処理に関するデータである。
品質評価モデル生成部12は、データ取得部11が取得した品質評価データおよび処理データに基づいて、製品に関する品質を評価する評価モデルを生成する。
The quality evaluation system 10 includes, for example, one or a plurality of computers (such as server terminal devices). As shown in the figure, the quality evaluation system 10 includes a data acquisition unit 11, a quality evaluation model generation unit 12, an abnormality determination unit 13, a storage unit 14, and an input / output unit 15.
The data acquisition unit 11 acquires the quality evaluation data of the product in the process and the processing data related to the manufacture of the product in at least one of the plurality of processes for the product manufactured by performing the plurality of processes. Quality evaluation data is data obtained by evaluating the quality of a product. The quality evaluation data is, for example, an inspection result obtained by performing a quality inspection on the product. The processing data is data relating to various manufacturing processes in manufacturing processes such as product materials, manufacturing methods, and manufacturing environments.
The quality evaluation model generation unit 12 generates an evaluation model for evaluating the quality related to the product based on the quality evaluation data and the processing data acquired by the data acquisition unit 11.

異常判定部13は、品質評価モデル生成部12が生成した評価モデルに基づいて、製造工程における異常を検出する。
記憶部14は、品質評価データ、処理データ等の各種情報を記憶する。
入出力部15は、ユーザによる入力操作を受け付ける。また、入出力部15は、異常判定部13による判定結果等を出力する。
The abnormality determination unit 13 detects an abnormality in the manufacturing process based on the evaluation model generated by the quality evaluation model generation unit 12.
The storage unit 14 stores various information such as quality evaluation data and processing data.
The input / output unit 15 receives an input operation by the user. Further, the input / output unit 15 outputs a determination result by the abnormality determination unit 13 and the like.

品質評価モデル生成部12は、因子特定部121と、異常判定モデル生成部122と、劣化度評価モデル生成部123とを備える。
因子特定部121は、処理データの中から、評価データにより示される評価結果に影響が相対的に大きいパラメータを、評価因子として抽出する。
異常判定モデル生成部122は、処理データのうち、特定された評価因子に関するデータに基づいて、評価因子に基づく製品の品質を評価する品質評価モデルを生成する。
劣化度評価モデル生成部123は、処理データに含まれる処理の累積度を示すデータと、評価因子または品質評価データとの相関に基づいて、製品の製造に係る環境の劣化度を評価するモデルを生成する。
The quality evaluation model generation unit 12 includes a factor specifying unit 121, an abnormality determination model generation unit 122, and a deterioration degree evaluation model generation unit 123.
The factor specifying unit 121 extracts, from the processing data, a parameter that has a relatively large influence on the evaluation result indicated by the evaluation data as an evaluation factor.
The abnormality determination model generation unit 122 generates a quality evaluation model for evaluating the quality of the product based on the evaluation factor, based on the data regarding the specified evaluation factor among the processing data.
The degradation level evaluation model generation unit 123 generates a model for evaluating the degradation level of the environment related to product manufacturing based on the correlation between the data indicating the cumulative degree of processing included in the processing data and the evaluation factor or the quality evaluation data. Generate.

図2は、本発明の第一実施形態における製造工程の一例を示す図である。
図2が示すように、ある製品を製造する場合、加工、表面処理、塗装、組立の複数の工程が必要である。加工、表面処理、塗装、組立の各工程内もさらに複数の工程を含んでいる。本実施形態では、これら複数の製造工程のうちアノダイズ処理と呼ばれる表面処理で発生する異常の検出を例に説明を行う。アノダイズ処理も、例えば、「洗浄」、「デオキシダイズ」、「水洗A」、「アノダイズ」、「水洗B」、「クロメート処理」、「乾燥」などの複数の工程を含むが、従来はこれら一連の工程の後の品質検査によって異常を判定していた。この品質検査は、結果が出るまでに時間を要し(例えば数週間)、品質検査の結果、不合格品が発生すると、それ以降に生産した全製品について検査を行う等の作業が発生し、場合によっては、既にこの製造工程を終えた製品に対して手直しをする必要が生じることもあった。また、アノダイズ処理中に監視すべきデータが管理値の範囲に収まっていても、品質検査の結果が不合格となることがあった。生産性向上のために、アノダイズ処理における適切な品質評価や不合格品の発生抑制が望まれていた。そこで、本実施形態では、結果の判明までに時間を要さず手戻りが生じない高精度な品質評価方法および不合格品の発生を防ぐ方法を提供する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a manufacturing process in the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, when a certain product is manufactured, a plurality of steps of processing, surface treatment, painting, and assembly are required. Each process of processing, surface treatment, painting, and assembly also includes a plurality of processes. In the present embodiment, detection of an abnormality that occurs in a surface treatment called anodizing treatment among these manufacturing steps will be described as an example. The anodizing treatment also includes a plurality of steps such as “washing”, “deoxy soy”, “water washing A”, “anodizing”, “water washing B”, “chromate treatment”, “drying”, etc. The abnormality was judged by quality inspection after the process. This quality inspection takes time (for example, several weeks) until results are obtained, and if a rejected product occurs as a result of the quality inspection, work such as inspection of all products produced after that occurs. In some cases, it may be necessary to rework a product that has already completed this manufacturing process. Even if the data to be monitored during the anodizing process is within the control value range, the result of the quality inspection sometimes fails. In order to improve productivity, appropriate quality evaluation in anodizing treatment and generation of rejected products have been desired. Therefore, in the present embodiment, a high-accuracy quality evaluation method that does not require time until recognizing the result and does not cause rework, and a method that prevents the occurrence of rejected products are provided.

図3は、本発明の第一実施形態における品質評価システムによる品質評価処理の概略を示す図である。
品質評価システム10は、入力データとして、環境データ、検査データ、液状態データ、表面処理モニタリングデータを用いる。環境データは環境データDB21、検査データは検査データDB22、液状態データは液状態データDB23、表面処理モニタリングデータは表面処理モニタリングデータDB24にそれぞれ記録されている。また、環境データDB21、検査データDB22、液状態データDB23、表面処理モニタリングデータDB24は、記憶部14が記憶している。因子特定部121は、これらの入力データを用いて、不合格品が生じる要因となる因子を選定する因子特定処理を行う。異常判定モデル生成部122は、因子特定部121が特定した因子と、環境データ、液状態データ、表面処理モニタリングデータとから学習処理を行い、アノダイズ処理を行った製品のうち異常な製品を判定する異常判定モデルを生成する。なお、異常判定モデルは、評価モデルの一例である。因子特定部121は、評価モデルとしての異常判定モデルを生成する。異常判定部13は、異常判定モデルと環境データ、液状態データ、表面処理モニタリングデータとから、現在処理を行った製品が異常かどうかを判定する判定処理を行う。異常判定部13は、判定結果を入出力部15に出力する。入出力部15は、判定結果をディスプレイ等に出力する。また、入出力部15は、処置データから判定結果に応じた処置方法の情報を読み出し、処置方法をディスプレイ等に出力する。各データや処理についてさらに詳しく説明する。
FIG. 3 is a diagram showing an outline of the quality evaluation process by the quality evaluation system in the first embodiment of the present invention.
The quality evaluation system 10 uses environmental data, inspection data, liquid state data, and surface treatment monitoring data as input data. The environmental data is recorded in the environmental data DB 21, the inspection data is recorded in the inspection data DB 22, the liquid state data is recorded in the liquid state data DB 23, and the surface treatment monitoring data is recorded in the surface treatment monitoring data DB 24. In addition, the storage unit 14 stores the environmental data DB 21, the inspection data DB 22, the liquid state data DB 23, and the surface treatment monitoring data DB 24. The factor specifying unit 121 performs a factor specifying process for selecting a factor that causes a rejected product using these input data. The abnormality determination model generation unit 122 performs a learning process from the factor specified by the factor specifying unit 121, the environmental data, the liquid state data, and the surface treatment monitoring data, and determines an abnormal product among the anodized products. An abnormality determination model is generated. The abnormality determination model is an example of an evaluation model. The factor specifying unit 121 generates an abnormality determination model as an evaluation model. The abnormality determination unit 13 performs a determination process for determining whether the currently processed product is abnormal from the abnormality determination model, the environmental data, the liquid state data, and the surface treatment monitoring data. The abnormality determination unit 13 outputs the determination result to the input / output unit 15. The input / output unit 15 outputs the determination result to a display or the like. Further, the input / output unit 15 reads information on a treatment method corresponding to the determination result from the treatment data, and outputs the treatment method to a display or the like. Each data and processing will be described in more detail.

環境データは、日時、温度、湿度、表面処理に用いる処理液の交換時期などを含んだデータである。
検査データは、製品の品質を示すデータが記録されたデータである。品質を示すデータとは、例えば、品質が正常であるか、正常でない場合どの程度劣化しているかを示すデータである。本実施形態では、実際に製造する製品の他に品質評価用のテストピースを所定の間隔で処理し、そのテストピースについて品質検査を行った結果(正常・劣化度合い)が記録されているものとする。例えば、時刻T1に処理したテストピース1の品質検査の結果が合格の場合、テストピース1以降で次のテストピースの品質検査を行うまでにアノダイズ処理を行った製品については正常と見做す。また、その後、時刻T2に処理したテストピース2の品質検査の結果が劣化度合い1となった場合、テストピース2以降に処理を行った製品については劣化度合い1と見做す。検査データには、各テストピースについて、識別情報(ID)と品質検査の結果が対応付けて記録されている。なお、劣化度合いには、例えば1〜5の劣化度が定められている。また、劣化度が4までは合格、劣化度が5となると不合格などとしきい値を定めて判定されてもよい。
The environmental data is data including date and time, temperature, humidity, and replacement time of the processing solution used for the surface treatment.
The inspection data is data in which data indicating product quality is recorded. The data indicating quality is, for example, data indicating whether the quality is normal or how much the quality is degraded when the quality is not normal. In the present embodiment, in addition to the product to be actually manufactured, the test piece for quality evaluation is processed at a predetermined interval, and the result of the quality inspection (normality / deterioration degree) of the test piece is recorded. To do. For example, when the result of the quality inspection of the test piece 1 processed at time T1 is acceptable, the product that has been anodized before the next test piece quality inspection after the test piece 1 is considered normal. After that, when the result of the quality inspection of the test piece 2 processed at time T2 becomes the deterioration degree 1, the products processed after the test piece 2 are regarded as the deterioration degree 1. In the inspection data, identification information (ID) and quality inspection results are recorded in association with each test piece. For example, a degree of deterioration of 1 to 5 is set as the degree of deterioration. Further, it may be determined by setting a threshold value such that the deterioration degree is up to 4, and the deterioration degree is 5, and the deterioration degree is 5.

液状態データには、アノダイズ処理で用いる各処理漕ごとに処理液のPH、処理液の温度、処理液を構成する成分の含有量(濃度)、液を採取した日時などの情報が含まれている。
表面処理モニタリングデータには、テストピースのID、処理漕、処理日時、処理中の温度などが含まれている。
環境データ、液状態データ、表面処理モニタリングデータを処理データ、検査データを品質評価データと呼ぶことがある。
The liquid state data includes information such as the pH of the treatment liquid, the temperature of the treatment liquid, the content (concentration) of the components constituting the treatment liquid, and the date and time when the liquid was collected for each treatment rod used in the anodizing treatment. Yes.
The surface treatment monitoring data includes the test piece ID, treatment rod, treatment date and time, temperature during treatment, and the like.
Environmental data, liquid state data, and surface treatment monitoring data may be referred to as processing data, and inspection data may be referred to as quality evaluation data.

例えば、アノダイズ処理に用いる各処理液が充填された漕、処理を行う室内などには温度センサー等の各種センサーが設けられ、テストピースが処理される度に各種センサーが測定した値が環境データDB21、表面処理モニタリングデータDB24に蓄積される。また、検査員が、所定の間隔で各漕の処理液を採取し、処理液の成分濃度、PHなどを分析し、分析結果を液状態データDB23に記録する。また、検査員はテストピースに対する品質検査の結果を検査データDB22に記録する。   For example, various sensors such as a temperature sensor are provided in a soot filled with each treatment solution used for anodizing treatment, the room where the treatment is performed, and the values measured by the various sensors each time the test piece is processed are the environmental data DB 21. The surface treatment monitoring data DB 24 is accumulated. Further, the inspector collects the treatment liquid of each bottle at a predetermined interval, analyzes the component concentration, PH, etc. of the treatment liquid, and records the analysis result in the liquid state data DB 23. The inspector records the result of the quality inspection for the test piece in the inspection data DB 22.

因子特定部121は、複数のテストピースについて、環境データ、検査データ、液状態データ、表面処理モニタリングデータを用いて機械学習を行い、検査データに不合格に対応する劣化度合いが記録されるときの要因を分析する。機械学習の手法には、決定木、RandomForest等の手法を用いることができる。また、決定木のアルゴリズムとして例えばC5.0を用いることができる。アノダイズ処理は複数のプロセスからなるため(図2)、処理に係る全てのデータを取得するとデータ項目数が膨大となる。例えば、全製品に対して処理に関する全データを取得して異常の発生する状態を検知する手法もあるが、本実施形態のように検査データは製品の全数検査でははく、テストピースによる限定的なものである場合、データ項目数に対する検査データ数が十分でなく、適切な検出ができない可能性がある。そこで、本実施形態では、決定木のような手法を用いて、検査結果(合格・劣化度合い)に相対的に影響の大きいデータ項目(パラメータ)を評価因子として特定する。次に実際にアノダイズ処理において決定木などの手法を適用した結果特定された主要な評価因子の例を説明する。   The factor specifying unit 121 performs machine learning for a plurality of test pieces using environmental data, inspection data, liquid state data, and surface treatment monitoring data, and the degree of deterioration corresponding to the failure is recorded in the inspection data. Analyze the factors. As a machine learning technique, a technique such as a decision tree or Random Forest can be used. Also, for example, C5.0 can be used as the decision tree algorithm. Since the anodizing process consists of a plurality of processes (FIG. 2), the number of data items becomes enormous when all the data related to the process is acquired. For example, there is a method of acquiring all data related to processing for all products and detecting a state where an abnormality has occurred, but inspection data is not 100% inspection of products as in this embodiment, but limited by test pieces. If the number of inspection items is not sufficient, the number of inspection data with respect to the number of data items is not sufficient, and there is a possibility that appropriate detection cannot be performed. Therefore, in this embodiment, a data item (parameter) that has a relatively large influence on the inspection result (pass / deterioration degree) is specified as an evaluation factor by using a method such as a decision tree. Next, an example of main evaluation factors identified as a result of actually applying a technique such as a decision tree in anodizing processing will be described.

図4は、本発明の第一実施形態における因子抽出の一例を示す図である。
図4は、複数のテストピースに関連して記録された環境データ、検査データ、液状態データ、表面処理モニタリングデータを教師データとして生成された決定木の一例である。決定木を用いると、環境データ、液状態データ、表面処理モニタリングデータに含まれる一つ又は複数のパラメータと不合格品発生の関係を分析し、一つ又は複数のパラメータに関する不合格品の発生要因となる条件を抽出することができる。また、決定木を用いると、階層構造持つツリー状の分析結果を得ることができる。例えば、環境データのパラメータA1がある条件A2を満たすことが不合格の発生要因として分析された場合、その条件を満たしたうえで、液状態データのパラメータB1がある条件B2を満たすと、さらに不合格の発生確率が高まることを示す分析結果が得られる場合がある。この場合、パラメータA1に関する条件A2、パラメータB1に関する条件B2、の各々を不合格品が発生する要因の候補として考えることができる。図4は、決定木により得られる不合格品の発生要因の可能性がある様々な候補を示すツリー状の分析結果のうち、ある階層を抽出して示したものである。図4に例示するのは、表面処理に用いる複数の処理漕の中の何れかの処理漕における処理液に含まれる物質の濃度に関する分析結果である。ここでは、一例として、クロメート処理漕における総固形分濃度を取り上げる。従来からクロメート処理漕の総固形分濃度は、品質管理上の監視項目に含まれており、従来の監視において定められた総固形分濃度の管理値は「Xmg/l」以下であることと定められていたところ、因子特定部121による分析結果によれば、総固形分濃度の値が「Ymg/l」以上(Y<X)という条件が、不合格品が発生する要因の一つであると判断できる。このように決定木等の手法を用いると、不合格の要因となる評価因子(例えば、総固形分濃度)と不合格となる条件(≧Ymg/l)を算出することができる。特定した評価因子は、実際の処理データおよび品質評価データに基づくものであるため信頼性が高い。また、評価因子を特定することで、次に異常判定モデルを生成する際に、モデル生成に用いることができるデータ量がテストピースに関して測定されたデータに制限され量が少ないという欠点を補うことができる。なお、ここで例示した評価因子は、決定木によって得られた複数の評価因子の一つであって、他の評価因子も抽出することができる。
FIG. 4 is a diagram showing an example of factor extraction in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an example of a decision tree generated using, as teacher data, environmental data, inspection data, liquid state data, and surface treatment monitoring data recorded in association with a plurality of test pieces. Using decision trees, analyze the relationship between one or more parameters included in environmental data, liquid state data, and surface treatment monitoring data and the occurrence of rejected products, and cause of rejected products related to one or more parameters Can be extracted. Further, when a decision tree is used, a tree-like analysis result having a hierarchical structure can be obtained. For example, if the environmental data parameter A1 is analyzed as a cause of failure when the condition A2 satisfies the condition A2, if the condition B2 satisfies the condition B2 and satisfies the condition B2 An analysis result may be obtained that indicates that the probability of occurrence of a pass is increased. In this case, each of the condition A2 related to the parameter A1 and the condition B2 related to the parameter B1 can be considered as candidates for factors that cause the rejected product. FIG. 4 shows a certain hierarchy extracted from the tree-like analysis results indicating various candidates that may be the cause of the rejected product obtained by the decision tree. Illustrated in FIG. 4 is an analysis result regarding the concentration of a substance contained in the treatment liquid in any of the plurality of treatment vessels used for the surface treatment. Here, as an example, the total solid content concentration in the chromate treatment tank will be taken up. Conventionally, the total solid content concentration of chromate treated soot is included in the monitoring items for quality control, and the control value of the total solid content concentration determined in the conventional monitoring is determined to be “Xmg / l” or less. As a result, according to the analysis result by the factor specifying unit 121, the condition that the value of the total solid content concentration is “Ymg / l” or more (Y <X) is one of the factors causing the rejected product. It can be judged. As described above, when a method such as a decision tree is used, an evaluation factor (for example, total solid content concentration) that causes a failure and a condition (≧ Ymg / l) that causes the failure can be calculated. Since the identified evaluation factor is based on actual processing data and quality evaluation data, the reliability is high. In addition, by specifying the evaluation factor, the next time the abnormality determination model is generated, the amount of data that can be used for model generation is limited to the data measured with respect to the test piece, and this compensates for the disadvantage that the amount is small. it can. Note that the evaluation factor illustrated here is one of a plurality of evaluation factors obtained by the decision tree, and other evaluation factors can also be extracted.

図3に戻り、異常判定モデル生成部122による学習処理について説明する。異常判定モデル生成部122は、複数のテストピースに対する検査データ、それら複数のテストピースに関連して記録された環境データ、液状態データ、表面処理モニタリングデータのうち因子特定部121が特定した評価因子を用いて、製品が正常か異常かを判定するための異常判定モデルを生成する。異常判定モデルの生成には、1クラスSVM(support vector machine)、NN(neural network)、BN(bayesian network)などの機械学習法、MT法などの多変量解析法を用いることができる。例えば、1クラスSVMを用いて、異常判定モデルを生成する場合、異常判定モデル生成部122は、因子特定部121が特定した評価因子について合格となる値をもつデータを学習し、正常状態のクラスを生成する。また、例えばMT法を用いる場合、異常判定モデル生成部122は、因子特定部121が特定した評価因子について合格となる値をもつデータから単位空間を生成する。一般的に多くのデータ項目を用いた異常判定モデルの生成には、大量のデータが必要であって、データ量が足りない場合、十分な精度を有するモデルの生成が困難となる。異常判定モデルの生成に使用するデータ項目は、因子特定部121が抽出した評価因子に限定されているので、データ量がテストピースに関連して取得した処理データに制限されていたとしても十分な精度を有する異常判定モデルを生成することができる。異常判定モデル生成部122は、生成した異常判定モデル(上記のクラスや単位空間を規定する関数など)を記憶部14に記録する。   Returning to FIG. 3, the learning process performed by the abnormality determination model generation unit 122 will be described. The abnormality determination model generation unit 122 is an evaluation factor specified by the factor specifying unit 121 among inspection data for a plurality of test pieces, environmental data, liquid state data, and surface treatment monitoring data recorded in association with the plurality of test pieces. Is used to generate an abnormality determination model for determining whether the product is normal or abnormal. For the generation of the abnormality determination model, a machine learning method such as one class SVM (support vector machine), an NN (neural network), or a BN (bayesian network), or a multivariate analysis method such as an MT method can be used. For example, when an abnormality determination model is generated using one class SVM, the abnormality determination model generation unit 122 learns data having a value that passes the evaluation factor specified by the factor specifying unit 121, and is in a normal state class. Is generated. For example, when the MT method is used, the abnormality determination model generation unit 122 generates a unit space from data having a value that passes the evaluation factor specified by the factor specifying unit 121. In general, generation of an abnormality determination model using a large number of data items requires a large amount of data, and when the amount of data is insufficient, it is difficult to generate a model having sufficient accuracy. Since the data items used for generating the abnormality determination model are limited to the evaluation factors extracted by the factor specifying unit 121, it is sufficient even if the data amount is limited to the processing data acquired in relation to the test piece. An abnormality determination model having accuracy can be generated. The abnormality determination model generation unit 122 records the generated abnormality determination model (the function defining the above class and unit space) in the storage unit 14.

もっとも、決定木などの手法を用いれば、図4で例示したように不合格となる評価因子と判定条件を抽出することができる。従って、因子特定部121による分析の結果、合格と不合格の判定を行う汎用性の高い比較的簡易なロジックが得られた場合、異常判定モデル生成部122は、そのロジックを異常判定モデルとしてもよい。   However, if a method such as a decision tree is used, it is possible to extract evaluation factors and determination conditions that are rejected as illustrated in FIG. Therefore, when a comparatively simple logic with high versatility for determining pass or fail is obtained as a result of the analysis by the factor specifying unit 121, the abnormality determination model generation unit 122 may use the logic as an abnormality determination model. Good.

異常判定部13は、評価対象となる製品に関する処理データと異常判定モデルに基づいて、当該製品が異常かどうかを判定する判定処理を行う。例えば、1クラスSVMを用いて異常判定モデルを生成した場合、異常判定部13は、評価対象の処理データのうち評価因子となるデータと正常状態を学習したクラスとを比較する。異常判定部13は、評価因子となる処理データがクラスに含まれる場合、当該処理データは正常であると判定し、外れ値となる場合、当該処理データは異常であると判定する。また、例えば、MT法を用いて異常判定モデルを生成した場合、異常判定部13は、評価因子となる処理データと基本空間とのMD(Mahalanobis Distance)値を計算し、MD値が所定の閾値以内であれば、当該処理データに関する製品は正常であると判定し、所定の閾値を超える場合、当該処理データは異常であると判定する。異常判定部13が正常と判定すれば、その処理データに関する製品も正常であって品質検査において合格となる可能性が高く、異常と判定すれば、処理データに関する製品には異常が生じており品質検査において不合格となる可能性が高い。異常判定部13は、判定結果を入出力部15に出力し、入出力部15は、ディスプレイに判定結果を表示する。この判定処理には、従来の品質検査のように数週間といった時間は掛からない。異常判定部13によれば、処理した製品が合格となるか不合格となるかを速やかに予測することができる。これにより、不合格となる製品を製造し続けたり、手戻りが発生したりすることを防ぐことができる。また、異常判定部13は、評価因子に基づく異常判定モデルを用いて判定を行うため、判定の精度が高く、確実に製造工程における異常を検出することができる。   The abnormality determination unit 13 performs determination processing for determining whether or not the product is abnormal based on the processing data regarding the product to be evaluated and the abnormality determination model. For example, when the abnormality determination model is generated using one class SVM, the abnormality determination unit 13 compares the data that becomes the evaluation factor in the processing data to be evaluated with the class that has learned the normal state. The abnormality determination unit 13 determines that the processing data is normal when the processing data serving as the evaluation factor is included in the class, and determines that the processing data is abnormal when the processing data is an outlier. For example, when an abnormality determination model is generated using the MT method, the abnormality determination unit 13 calculates an MD (Mahalanobis Distance) value between the processing data serving as an evaluation factor and the basic space, and the MD value is a predetermined threshold value. If it is within the range, it is determined that the product related to the processing data is normal, and if the predetermined threshold is exceeded, the processing data is determined to be abnormal. If the abnormality determination unit 13 determines that the product is normal, the product related to the processing data is also normal and is likely to pass the quality inspection. If the product is determined to be abnormal, the product related to the processing data is abnormal and the quality is high. There is a high possibility of failing the inspection. The abnormality determination unit 13 outputs the determination result to the input / output unit 15, and the input / output unit 15 displays the determination result on the display. This determination process does not take several weeks like the conventional quality inspection. According to the abnormality determination unit 13, it is possible to quickly predict whether the processed product will pass or fail. Thereby, it can prevent producing the product which becomes disqualified, or generating rework. Moreover, since the abnormality determination part 13 performs determination using the abnormality determination model based on an evaluation factor, the accuracy of determination is high and it can detect the abnormality in a manufacturing process reliably.

図5は、本発明の第一実施形態における判定結果の出力例を示す図である。
図5(a)は、異常判定部13による判定結果が異常であった場合の表示例である。異常レベルの表示例としては、他に異常判定部13による判定結果が合格であった場合に、「品質高」、「品質低」などが表示されてもよい。例えば、MT法を用いて異常判定モデルを生成した場合、入出力部15は、異常判定部13から取得したMD値の値が、合格を示す所定の閾値以下であったとしても、閾値に近い値を示していれば「品質低」を表示し、十分に小さな値を示していれば「品質高」を表示する。
FIG. 5 is a diagram illustrating an output example of the determination result in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5A is a display example when the determination result by the abnormality determination unit 13 is abnormal. As a display example of the abnormality level, “high quality”, “low quality”, and the like may be displayed when the determination result by the abnormality determination unit 13 is acceptable. For example, when the abnormality determination model is generated using the MT method, the input / output unit 15 is close to the threshold even if the MD value acquired from the abnormality determination unit 13 is equal to or less than a predetermined threshold indicating pass. If the value is indicated, “low quality” is displayed, and if the value is sufficiently small, “high quality” is displayed.

図5(b)は、異常であると判定するに至った場合の異常要因の表示例である。例えば、MT法を用いて異常判定モデルを生成した場合、異常判定部13は、SN比や感度を解析することで、異常との判定に大きく寄与した要因(異常要因)を抽出することができる。入出力部15は、異常判定部13が分析した異常要因を図5(b)のように出力する。なお、漕AのPH、漕Aの処理時間、漕Aの温度、漕Bの温度等は、因子特定部121が特定した評価因子である。   FIG. 5B is a display example of an abnormality factor when it is determined that there is an abnormality. For example, when an abnormality determination model is generated using the MT method, the abnormality determination unit 13 can extract a factor (abnormality factor) that has greatly contributed to the determination of abnormality by analyzing the SN ratio and sensitivity. . The input / output unit 15 outputs the abnormality factor analyzed by the abnormality determination unit 13 as shown in FIG. The PH of 漕 A, the processing time of 漕 A, the temperature of 漕 A, the temperature of 漕 B, and the like are evaluation factors specified by the factor specifying unit 121.

図5(c)は、異常要因に対する処置案の表示例である。処置データDB25には、例えば、異常要因と対応付けて、その異常が発生するのを防止するのに有効な処置方法が記録されている。入出力部15は、異常判定部13から取得した異常要因を用いて、処置データからその異常要因に対応する処置方法を読みだして図5(c)のように出力する。   FIG. 5C is a display example of a treatment plan for the abnormal factor. In the treatment data DB 25, for example, a treatment method effective for preventing the occurrence of the abnormality is recorded in association with the abnormality factor. The input / output unit 15 reads out the treatment method corresponding to the abnormality factor from the treatment data using the abnormality factor acquired from the abnormality determination unit 13, and outputs the treatment method as shown in FIG.

次に、本実施形態の異常判定モデル生成処理および製品の異常判定処理の流れについて説明する。   Next, the flow of the abnormality determination model generation process and the product abnormality determination process of this embodiment will be described.

図6は、本発明の第一実施形態における異常判定モデルの生成処理の一例を示すフローチャートである。
前提として、異常判定モデルの生成に必要な量の複数のテストピースに関する処理データ、品質評価データが、環境データDB21、検査データDB22、液状態データDB23、表面処理モニタリングデータDB24に蓄積されているとする。
まず、ユーザが、品質評価システム10に異常判定モデル生成指示操作を入力する。入出力部15は、この操作の入力を受け付け、データ取得部11に異常判定モデルの生成に必要なデータの取得を指示する。次にデータ取得部11が、複数のテストピースの処理データを取得する(ステップS11)。具体的には、データ取得部11が各テストピースのIDを用いて、表面処理モニタリングデータDB24から液状態データを読み出す。また、データ取得部11は各テストピースの処理日時に基づいて、処理中の環境データを環境データDB21から、処理中の液状態データを液状態データDB23から読み出して取得する。次にデータ取得部11は、それらの複数のテストピース各々に対して行われた品質試験の結果を取得する(ステップS12)。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of generation processing of the abnormality determination model in the first embodiment of the present invention.
As a premise, processing data and quality evaluation data related to a plurality of test pieces in an amount necessary for generating an abnormality determination model are accumulated in the environmental data DB 21, the inspection data DB 22, the liquid state data DB 23, and the surface treatment monitoring data DB 24. To do.
First, the user inputs an abnormality determination model generation instruction operation to the quality evaluation system 10. The input / output unit 15 receives the input of this operation, and instructs the data acquisition unit 11 to acquire data necessary for generating the abnormality determination model. Next, the data acquisition unit 11 acquires processing data of a plurality of test pieces (step S11). Specifically, the data acquisition unit 11 reads the liquid state data from the surface treatment monitoring data DB 24 using the ID of each test piece. Further, the data acquisition unit 11 reads and acquires the environmental data being processed from the environmental data DB 21 and the liquid state data being processed from the liquid state data DB 23 based on the processing date and time of each test piece. Next, the data acquisition unit 11 acquires the result of the quality test performed on each of the plurality of test pieces (step S12).

次に因子特定部121は、評価因子特定処理を実行する(ステップS13)。まず、因子特定部121は、テストピースごとそのテストピースに関する検査データ、環境データ、液状態データ、表面処理モニタリングデータを対応付けた教師データを生成する。次に因子特定部121は、例えば、教師データを用いてC5.0などのアルゴリズムによる決定木を生成し、製品が不合格となる要因とその判定ロジックを分析する。因子特定部121は、分析結果を記憶部14に記録する。また、因子特定部121は、異常判定モデル生成部122に異常判定モデルの生成を指示する。次に異常判定モデル生成部122は、因子特定部121が特定した評価因子となる処理データ(例えば、総固形成分濃度)を用いて異常判定モデルを生成する(ステップS14)。例えば、異常判定モデル生成部122は、1クラスSVM、MT法などを用いて、因子となる処理データが正常値を示すデータに基づく異常判定モデルを生成する。異常判定モデル生成部122は、生成した異常判定モデルを記憶部14に記録する(ステップS15)。以上で異常判定モデルの生成処理は完了である。異常判定モデルの生成処理が完了すると、実際の製品の合否判定を行うことができるようになる。   Next, the factor specifying unit 121 executes an evaluation factor specifying process (step S13). First, the factor specifying unit 121 generates teacher data in which test data, environmental data, liquid state data, and surface treatment monitoring data relating to each test piece are associated with each test piece. Next, for example, the factor specifying unit 121 generates a decision tree using an algorithm such as C5.0 by using teacher data, and analyzes a factor causing the product to be rejected and its determination logic. The factor specifying unit 121 records the analysis result in the storage unit 14. In addition, the factor specifying unit 121 instructs the abnormality determination model generation unit 122 to generate an abnormality determination model. Next, the abnormality determination model generation unit 122 generates an abnormality determination model using the processing data (for example, the total solid component concentration) that is the evaluation factor specified by the factor specifying unit 121 (step S14). For example, the abnormality determination model generation unit 122 generates an abnormality determination model based on data in which processing data serving as a factor indicates a normal value using a one-class SVM, MT method, or the like. The abnormality determination model generation unit 122 records the generated abnormality determination model in the storage unit 14 (step S15). This completes the generation process of the abnormality determination model. When the generation process of the abnormality determination model is completed, it is possible to perform pass / fail determination of the actual product.

図7は、本発明の第一実施形態における製造工程での異常判定処理の一例を示すフローチャートである。
まず、データ取得部11が、例えば、所定の間隔で、因子特定部121が評価因子として特定した処理データを取得する(ステップS20)。例えば、評価因子として特定されたデータが環境データ、表面処理モニタリングデータであれば、データ取得部11は、各種センサーから所望の値を取得する。また、評価因子として特定されたデータが液状態データであれば、データ取得部11は、液状態データDB23から所望の値を取得する。データ取得部11は、取得した処理データを異常判定部13に出力する。次に異常判定部13が、記憶部14から異常判定モデルを読み出し、データ取得部11が取得した処理データと異常判定モデルに基づいて、処理データの異常を判定する(ステップS21)。また、異常判定部13は、異常判定モデルに基づく異常要因の分析が可能であれば、異常要因の分析を行う。異常判定部13は、判定結果等を入出力部15へ出力する。入出力部15は、判定結果等をディスプレイに表示する(ステップS22)。検査員は、判定結果を見て、「異常」が表示されている場合、現在の処理データが示す処理環境では、不合格品が製造される可能性が高いことを把握し、一時的に製造工程を止めて、より詳しい検査を行なったり、入出力部15が表示した処置案に従って対処を行う等の対策を行うことができる。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of abnormality determination processing in the manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.
First, the data acquisition part 11 acquires the process data which the factor specific | specification part 121 specified as an evaluation factor at predetermined intervals, for example (step S20). For example, if the data specified as the evaluation factor is environmental data or surface treatment monitoring data, the data acquisition unit 11 acquires a desired value from various sensors. If the data specified as the evaluation factor is liquid state data, the data acquisition unit 11 acquires a desired value from the liquid state data DB 23. The data acquisition unit 11 outputs the acquired processing data to the abnormality determination unit 13. Next, the abnormality determination unit 13 reads the abnormality determination model from the storage unit 14, and determines the abnormality of the processing data based on the processing data and the abnormality determination model acquired by the data acquisition unit 11 (step S21). Further, the abnormality determination unit 13 analyzes the abnormality factor if the abnormality factor can be analyzed based on the abnormality determination model. The abnormality determination unit 13 outputs a determination result or the like to the input / output unit 15. The input / output unit 15 displays the determination result and the like on the display (step S22). The inspector looks at the judgment result, and if “abnormal” is displayed, the inspector knows that there is a high possibility that a rejected product will be manufactured in the processing environment indicated by the current processing data, and temporarily manufactures it. It is possible to take measures such as stopping the process and performing a more detailed inspection or taking measures according to the treatment plan displayed by the input / output unit 15.

これまでに不合格品の発生要因の分析と、その分析結果に基づいて製造工程における異常を検出する方法について説明した。続いて、不合格品の発生を未然に防ぐ方法について考える。上述のとおり、不合格品の異常要因としてクロメート処理漕の総固形成分濃度を抽出することができた。例えば、この総固形成分濃度がYg/ml以上となったことを目安にクロメート処理漕の処理液を交換すれば不合格品の発生を防ぐことができる可能性があるとも考えられる。しかし、一般に化学分析値などを処理液の劣化を判断する指標にすると、値のばらつきが大きいため判断が難しい。そこで、処理件数など安定した数値を指標として処理液の劣化を判断することを考える。なお、処理する製品の種類が変わる場合は、その製品の形状や大きさを処理件数に対するスケール値として採用し、劣化の指標とすることもできる。   So far, the analysis of the cause of the rejected product and the method for detecting the abnormality in the manufacturing process based on the analysis result have been described. Next, a method for preventing the occurrence of rejected products will be considered. As described above, it was possible to extract the total solid component concentration of the chromate treated soot as an abnormal factor of rejected products. For example, it may be possible that the generation of rejected products may be prevented if the chromate treatment tank treatment liquid is replaced with the total solid component concentration of Yg / ml or more as a guide. However, in general, when a chemical analysis value or the like is used as an index for judging the deterioration of the processing liquid, it is difficult to make a judgment because of large variations in values. Therefore, it is considered to determine the deterioration of the processing liquid using a stable numerical value such as the number of processing cases as an index. When the type of product to be processed changes, the shape and size of the product can be adopted as a scale value for the number of processing cases and can be used as an indicator of deterioration.

図8は、本発明の第一実施形態における製品の処理件数と不合格品の発生状況との関係を示す図である。
図8は、アノダイズ処理を行った製品に対して品質検査を行った結果、不合格が生じるタイミングを累積処理件数との関係で示したグラフである。図8の縦軸はアノダイズ処理を行った製品の処理件数、横軸は累積の処理件数を示している。1つの棒グラフは、1回の受注に対してアノダイズ処理を行った製品の処理件数を示している。図中、斜線で示した部分は、品質検査の結果、不合格と判定された件数を示している。この例は、累積の処理件数が「Z」個を超えると異常が生じやすくなることを示す。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the number of processed products and the occurrence status of rejected products in the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph showing the timing at which a failure occurs as a result of the quality inspection performed on the anodized product in relation to the cumulative number of processing. The vertical axis in FIG. 8 indicates the number of processed products that have been anodized, and the horizontal axis indicates the cumulative number of processed items. One bar graph indicates the number of processed products that have been anodized for one order. In the figure, hatched portions indicate the number of cases determined to be unacceptable as a result of the quality inspection. This example shows that an abnormality is likely to occur when the cumulative number of processes exceeds “Z”.

図9は、本発明の第一実施形態における製品の処理件数と処理液の状態の関係を示す図である。
図9は、アノダイズ処理を行った製品の累積処理件数とクロメート処理漕の総固形分濃度との関係を示したグラフである。図9の縦軸はクロメート処理漕における総固形分濃度、横軸は累積処理件数を示している。因子特定部121が特定した評価要因である総固形分濃度がYg/ml以上という条件をこのグラフに重ねると、総固形分濃度がYg/mlとなるときの累積処理件数は、約Z個であることを示す。つまり、製品に異常が生じやすくなることと、累積処理件数と、総固形分濃度との間には相関があることを示す。総固形分濃度は測定値にばらつきが生じやすいが、累積処理件数であれば、ばらつきは生じない。従って、累積処理件数Z個を目安にしてクロメート処理漕の処理液を交換すれば、安定的に適切なタイミングで処理液を交換することができ、不合格品の発生を防ぐことができると考えられる。この知見に基づいて、処理件数などの安定したパラメータを用いて液処理交換のタイミングを検出する方法について説明する。なお、アノダイズ処理における液交換の指標の候補として、処理件数の他、処理面積など、当該処理液が用いられた処理の累積度を示すデータが考えられる。以下、指標候補を処理件数として説明する。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the number of processed products and the state of the processing liquid in the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the cumulative number of processed anodized products and the total solid content concentration of the chromate treated soot. The vertical axis in FIG. 9 represents the total solid content concentration in the chromate treatment tank, and the horizontal axis represents the cumulative number of treatments. When the condition that the total solid content concentration is Yg / ml or more, which is the evaluation factor specified by the factor specifying unit 121, is superimposed on this graph, the cumulative number of processing when the total solid content concentration is Yg / ml is about Z. Indicates that there is. In other words, it indicates that there is a correlation between the tendency of the product to easily become abnormal, the cumulative number of processing cases, and the total solid content concentration. The total solid content concentration tends to vary in the measured value, but the variation does not occur as long as the cumulative number of processed cases. Therefore, if the cumulative treatment number Z is used as a guide and the chromate treatment tank treatment liquid is replaced, the treatment liquid can be stably replaced at an appropriate timing, and the occurrence of rejected products can be prevented. It is done. Based on this knowledge, a method for detecting the timing of liquid treatment replacement using stable parameters such as the number of treatments will be described. Note that data indicating the cumulative degree of processing using the processing liquid, such as the processing area, as well as the number of processing cases, can be considered as candidates for the index of liquid replacement in the anodizing process. Hereinafter, the index candidate will be described as the number of processing cases.

図10は、本発明の第一実施形態における処理液の交換タイミングを検出する管理値の算出方法の一例を示す第一のフローチャートである。
まず、データ取得部11が製品の処理件数を取得する(ステップS30)。例えば、データ取得部11は、検査員が品質評価システム10に入力した処理件数を取得してもよい。あるいは、製品100ごとにテストピースを1件処理するような場合、データ取得部11が前回の処理液交換以降に処理したテストピースの処理件数を品質評価データDB22から読み出して100倍してもよい。
FIG. 10 is a first flowchart illustrating an example of a management value calculation method for detecting the replacement timing of the processing liquid in the first embodiment of the present invention.
First, the data acquisition unit 11 acquires the number of processed products (step S30). For example, the data acquisition unit 11 may acquire the number of processes input to the quality evaluation system 10 by the inspector. Alternatively, when one test piece is processed for each product 100, the number of test pieces processed by the data acquisition unit 11 after the previous processing liquid replacement may be read from the quality evaluation data DB 22 and multiplied by 100. .

次に劣化度評価モデル生成部123が、因子特定部121が特定した評価因子(例えば、総固形分濃度)と処理件数の相関関係を求める(ステップS31)。劣化度評価モデル生成部123は、例えば、回帰分析等の手法を用いて総固形分濃度と処理件数の相関関係を求める。次に、劣化度評価モデル生成部123は、液交換タイミングの目安となる管理値を算出する(ステップS32)。具体的には、劣化度評価モデル生成部123が、因子特定部121の抽出した不合格となる条件の閾値Y(g/ml)とステップS32で求めた相関関係から、総固形分濃度がY(g/ml)となるときの処理件数(図9のZ個)を算出する。算出した処理件数が液処理交換タイミングの目安となる管理値である。この管理値は、液処理交換タイミングの評価モデルの一例である。劣化度評価モデル生成部123は、評価モデルとしての管理値を算出する。次に管理値を求める他の方法について説明する。   Next, the deterioration degree evaluation model generation unit 123 obtains a correlation between the evaluation factor (for example, the total solid content concentration) specified by the factor specifying unit 121 and the number of processing cases (step S31). The deterioration degree evaluation model generation unit 123 obtains a correlation between the total solid content concentration and the number of processing cases using a method such as regression analysis, for example. Next, the deterioration level evaluation model generation unit 123 calculates a management value that serves as a guide for liquid replacement timing (step S32). Specifically, the degradation level evaluation model generation unit 123 determines that the total solid content concentration is Y based on the correlation Y obtained in step S32 and the threshold value Y (g / ml) of the condition that causes the failure determination by the factor specifying unit 121. The number of processing cases (Z in FIG. 9) when (g / ml) is obtained is calculated. The calculated number of treatments is a management value that serves as an indication of the liquid treatment replacement timing. This management value is an example of an evaluation model for liquid treatment replacement timing. The degradation degree evaluation model generation unit 123 calculates a management value as an evaluation model. Next, another method for obtaining the management value will be described.

図11は、本発明の第一実施形態における処理液の交換タイミングを検出する管理値の算出方法の一例を示す第二のフローチャートである。
まず、図10のステップS30と同様、データ取得部11が製品の処理件数を取得する(ステップS33)。次にデータ取得部11が製品の品質評価データを取得する(ステップS34)。例えば、各製品に対して品質検査を行っている場合、データ取得部11は、検査員が品質評価システム10に入力した品質検査の結果を取得する。あるいは、テストピースの検査結果を用いる場合、データ取得部11が前回の処理液交換タイミング(環境データDB21)以降に処理したテストピースの検査結果を品質評価データDB22から読み出して、その結果をテストピース間に処理した製品の品質評価データとして用いてもよい。次に劣化度評価モデル生成部123が、品質評価データと処理件数の相関を求める(ステップS35)。例えば、劣化度評価モデル生成部123が、各品質評価データの示す劣化度合いと処理件数の関係を決定木などで分析する。次に劣化度評価モデル生成部123が管理値を算出する(ステップS36)。例えば、劣化度評価モデル生成部123は、不合格となる程度の劣化度合い(劣化度=5)が生じる条件を抽出する。抽出した条件は、管理値である。劣化度評価モデル生成部123は、評価モデルとしての管理値を算出する。
FIG. 11 is a second flowchart illustrating an example of a management value calculation method for detecting the replacement timing of the processing liquid in the first embodiment of the present invention.
First, as in step S30 of FIG. 10, the data acquisition unit 11 acquires the number of processed products (step S33). Next, the data acquisition unit 11 acquires product quality evaluation data (step S34). For example, when the quality inspection is performed on each product, the data acquisition unit 11 acquires the result of the quality inspection input to the quality evaluation system 10 by the inspector. Alternatively, when using the test piece inspection result, the test result of the test piece processed by the data acquisition unit 11 after the previous processing liquid replacement timing (environmental data DB 21) is read from the quality evaluation data DB 22, and the result is used as the test piece. You may use as quality evaluation data of the product processed between. Next, the deterioration degree evaluation model generation unit 123 obtains a correlation between the quality evaluation data and the number of processing cases (step S35). For example, the deterioration degree evaluation model generation unit 123 analyzes the relationship between the deterioration degree indicated by each quality evaluation data and the number of processing cases using a decision tree or the like. Next, the deterioration degree evaluation model generation unit 123 calculates a management value (step S36). For example, the deterioration level evaluation model generation unit 123 extracts a condition that causes a deterioration level (deterioration level = 5) to a degree of failure. The extracted condition is a management value. The degradation degree evaluation model generation unit 123 calculates a management value as an evaluation model.

本実施形態によれば、評価対象となる製品に関する処理データが膨大であって、それらデータの取得頻度が低い場合や、取得したデータにばらつきが存在するような場合であっても、異常検知に必要な評価因子を抽出して異常判定モデル(品質評価モデル)を生成できる。さらに、評価因子がばらつきのある値の場合、処理件数等のばらつきのない安定的した指標(処理件数など)と評価因子との相関関係に基づいて、製造環境の劣化状況を判定することができる。また、例えば処理件数を指標とすることで、生産計画と関連付けて長期的な見通しを立てることが可能である。なお、上記では、処理液の調整タイミングとして処理液の交換タイミングを例に説明を行ったが、この例に限定されない。例えば、処理液に何らかの物質を注入するなどの調整を行う調整タイミングの管理値を求めるために上記手法を適用してもよい。   According to the present embodiment, even when the processing data related to the product to be evaluated is enormous and the acquisition frequency of the data is low, or even when there is a variation in the acquired data, it is possible to detect abnormality. Necessary evaluation factors can be extracted to generate an abnormality determination model (quality evaluation model). Furthermore, when the evaluation factor has a variation, it is possible to determine the degradation state of the manufacturing environment based on the correlation between the evaluation factor and a stable index (such as the number of treatments) having no variation such as the number of treatments. . Further, for example, by using the number of processing cases as an index, it is possible to establish a long-term prospect in association with the production plan. In the above description, the processing liquid replacement timing is described as an example of the processing liquid adjustment timing, but the processing liquid is not limited to this example. For example, the above method may be applied to obtain a control value of adjustment timing for performing adjustment such as injecting some substance into the processing liquid.

<第二実施形態>
以下、本発明の二実施形態による品質評価システムを図12〜図17を参照して説明する。
第二実施形態では、鋳造処理を例に説明を行う。第一実施形態と同様、鋳造製品の場合も、製造プロセスに関する処理データのデータ項目数が膨大であり、その膨大なデータ全てを取得して品質管理を行うことは困難であった。また、図13で説明するように鋳造処理は、複数の工程を経て行う。従来から途中の工程で材料の成分値検査などを行っていたが、その検査を問題なく通過した場合であっても、最終的な品質検査では不合格となることがあり、不合格品が発生する要因を把握するのは困難であった。
<Second embodiment>
Hereinafter, a quality evaluation system according to two embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, a casting process will be described as an example. Similarly to the first embodiment, in the case of a cast product, the number of data items of processing data related to the manufacturing process is enormous, and it is difficult to perform quality control by acquiring all the enormous data. Moreover, as will be described with reference to FIG. 13, the casting process is performed through a plurality of steps. Conventionally, material component value inspection was performed in the middle of the process, but even if it passed the inspection without any problems, the final quality inspection may be rejected, resulting in a rejected product. It was difficult to understand the factors that make it.

図12は、本発明の第二実施形態における品質評価システムの一例を示す機能ブロック図である。
本発明の第二実施形態に係る構成のうち、本発明の第一実施形態に係る品質評価システム10を構成する機能部と同じものには同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。第二実施形態に係る品質評価システム10aは、第一実施形態の構成のうち品質評価モデル生成部12に代えて、品質評価モデル生成部12aを備えている。また、品質評価モデル生成部12aは、データ選定部124、第一評価モデル生成部125、第二評価モデル生成部126を備えている。
FIG. 12 is a functional block diagram showing an example of the quality evaluation system in the second embodiment of the present invention.
Of the configurations according to the second embodiment of the present invention, the same components as those constituting the quality evaluation system 10 according to the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The quality evaluation system 10a according to the second embodiment includes a quality evaluation model generation unit 12a instead of the quality evaluation model generation unit 12 in the configuration of the first embodiment. Further, the quality evaluation model generation unit 12a includes a data selection unit 124, a first evaluation model generation unit 125, and a second evaluation model generation unit 126.

品質評価モデル生成部12aは、複数の工程が行われて製造される製品について、複数の工程のうち異なる工程において、データ取得部11が取得した品質評価データおよび処理データのうち少なくとも一つに基づいて、当該工程における製品の品質を評価する評価モデルを生成する。
データ選定部124は、後述する第一評価モデルで用いる材料の理想的な成分値の構成比を算出する。
第一評価モデル生成部125は、鋳造製品の製造工程のうち溶解処理の後に、鋳造製品の材料の成分値を評価するための第一評価モデルを生成する。
第二評価モデル生成部126は、鋳造製品の製造工程のうち熱処理の前に、その熱処理に係る処理計画を評価するための第二評価モデルを生成する。
The quality evaluation model generation unit 12a is based on at least one of the quality evaluation data and the processing data acquired by the data acquisition unit 11 in a different process among a plurality of processes for a product manufactured by performing a plurality of processes. Thus, an evaluation model for evaluating the quality of the product in the process is generated.
The data selection unit 124 calculates an ideal component value composition ratio of a material used in a first evaluation model described later.
The 1st evaluation model production | generation part 125 produces | generates the 1st evaluation model for evaluating the component value of the material of a casting product after a melt | dissolution process among the manufacturing processes of a casting product.
The 2nd evaluation model production | generation part 126 produces | generates the 2nd evaluation model for evaluating the process plan which concerns on the heat processing before heat processing among the manufacturing processes of a cast product.

図13は、本発明の第二実施形態における製造工程の一例を示す図である。
図13が示すように、鋳造製品を製造する場合、溶解、鋳込み、熱処理、加工の工程が必要である。また、品質検査として、本実施形態では、溶解の後に成分値検査、検査結果の判定を行う。また、熱処理の前に熱処理計画の立案、熱処理計画の判定を行う。また、熱処理後に最終的な機械試験を行う。従来においても、成分値検査、機械試験を実施していたが、溶解後の成分検査値が管理値内であっても最終の機械試験において不合格となるケースがあり、品質を左右する原因が把握できていなかった。本実施形態では、機械学習などの手法を用いてその原因が処理のどの段階にあるかを把握し、機械試験が不合格となるリスクを低減する。より具体的には、鋳造製品の品質は、溶解時の材料成分値と熱処理によって決まることから、溶解後の成分値検査と、熱処理前の熱処理計画のそれぞれについて、正常時の処理データに基づいて生成した評価モデル(第一評価モデル、第二評価モデル)を生成し、評価モデルに基づいた品質の判定を行う。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a manufacturing process in the second embodiment of the present invention.
As FIG. 13 shows, when manufacturing a cast product, the process of melt | dissolution, casting, heat processing, and a process is required. Moreover, as a quality inspection, in this embodiment, a component value inspection and an inspection result determination are performed after dissolution. In addition, a heat treatment plan is prepared and a heat treatment plan is determined before the heat treatment. In addition, a final mechanical test is performed after the heat treatment. In the past, component value inspection and mechanical testing were carried out, but even if the component inspection value after dissolution is within the control value, there may be cases where the final mechanical test is rejected, which may cause the quality to be affected. I couldn't figure it out. In the present embodiment, a method such as machine learning is used to grasp at which stage of the process the cause is, and the risk that the machine test is rejected is reduced. More specifically, since the quality of the cast product is determined by the material component value and heat treatment at the time of melting, each of the component value inspection after melting and the heat treatment plan before heat treatment is based on normal processing data. The generated evaluation model (first evaluation model, second evaluation model) is generated, and quality is determined based on the evaluation model.

図14は、本発明の第二実施形態における品質評価システムによる品質評価処理の概略を示す図である。
品質評価システム10aは、入力データとして、成分値データ、検査データ、熱処理データを用いる。成分値は成分値データDB26、検査データは検査データDB27、熱処理データは熱処理データDB28にそれぞれ記録されている。また、成分値データDB26、検査データDB27、熱処理データDB28は、記憶部14が記憶している。データ選定部124は、成分値データおよび検査データを用いて、鋳造製品の材料における理想的な成分構成を算出する。第一評価モデル生成部125は、データ選定部124が算出した理想的な成分構成をモデル化した第一評価モデルを生成する。第二評価モデル生成部126は、成分値データ、検査データ、熱処理データを用いて、熱処理計画が適切かどうかを判定する第二評価モデルを生成する。異常判定部13は、第一評価モデルと評価対象となる材料の成分値データから、溶解後の材料の成分構成が正常な範囲内かどうかを判定する。また、異常判定部13は、第二評価モデルと評価対象となる材料の成分値データおよび熱処理計画とから、立案した熱処理計画が適切かどうかを判定する。入出力部15は、判定結果をディスプレイ等に出力する。
FIG. 14 is a diagram showing an outline of the quality evaluation process by the quality evaluation system in the second embodiment of the present invention.
The quality evaluation system 10a uses component value data, inspection data, and heat treatment data as input data. The component value is recorded in the component value data DB 26, the inspection data is recorded in the inspection data DB 27, and the heat treatment data is recorded in the heat treatment data DB 28, respectively. Further, the storage unit 14 stores the component value data DB 26, the inspection data DB 27, and the heat treatment data DB 28. The data selection unit 124 calculates an ideal component configuration in the material of the cast product using the component value data and the inspection data. The first evaluation model generation unit 125 generates a first evaluation model that models the ideal component configuration calculated by the data selection unit 124. The second evaluation model generation unit 126 generates a second evaluation model for determining whether the heat treatment plan is appropriate using the component value data, the inspection data, and the heat treatment data. The abnormality determination unit 13 determines whether the component composition of the material after dissolution is within a normal range from the first evaluation model and the component value data of the material to be evaluated. In addition, the abnormality determination unit 13 determines whether or not the prepared heat treatment plan is appropriate from the second evaluation model, the component value data of the material to be evaluated, and the heat treatment plan. The input / output unit 15 outputs the determination result to a display or the like.

成分値データは、材料に含まれる成分とその構成比率を含む。成分値データは、例えば、C(炭素)がa%、Mn(マンガン)がb%などの情報で表される。
検査データは、鋳造製品の試験結果を示すデータが記録されている。検査データには、例えば、製品ID、試験結果(合格、不合格)の情報が含まれている。
熱処理データには、熱処理工程で行う処理の方法に関する情報が含まれる。例えば、熱処理の回数、熱処理条件(焼き入れ、焼きなましなど)、温度帯、冷却条件(水冷、空冷など)、熱処理を外部に依頼する場合の外注先、などの情報が含まれている。
成分値データ、熱処理データを処理データ、検査データを品質評価データと呼ぶ。
The component value data includes the components included in the material and the component ratio. The component value data is represented by information such as C (carbon) a% and Mn (manganese) b%.
In the inspection data, data indicating the test result of the cast product is recorded. The inspection data includes, for example, product ID and test result (pass, fail) information.
The heat treatment data includes information related to a treatment method performed in the heat treatment step. For example, it includes information such as the number of heat treatments, heat treatment conditions (quenching, annealing, etc.), temperature zone, cooling conditions (water cooling, air cooling, etc.), and a subcontractor when requesting heat treatment to the outside.
The component value data and the heat treatment data are called processing data, and the inspection data is called quality evaluation data.

データ選定部124は、過去の検査データに含まれる鋳造品ごとの検査結果とその鋳造品の材料成分の構成比を教師データとして決定木などの機械学習手法によって、どの成分がどれぐらい含まれていれば機械試験で合格となるかを分析する。分析の結果、データ選定部124は、材料の成分構成について、機械試験で合格となる条件を得ることができる。データ選定部124は、例えば、CがX1%〜X2%、MnがX3%〜X4%・・・といった理想的な材料における成分の構成を示す成分構成情報(目標成分値)を算出する。   The data selection unit 124 uses a machine learning method such as a decision tree to determine how many components are included by using the inspection result for each casting product included in the past inspection data and the composition ratio of the material components of the casting product as teacher data. If so, it will be analyzed whether it will pass the mechanical test. As a result of the analysis, the data selection unit 124 can obtain conditions that pass the mechanical test for the component composition of the material. The data selection unit 124 calculates component configuration information (target component value) indicating the configuration of components in an ideal material, for example, C is X1% to X2%, Mn is X3% to X4%,.

第一評価モデル生成部125は、データ選定部124が算出した成分構成情報を用いて、溶解後の材料が正常か異常かを判定するための第一評価モデルを生成する。第一評価モデルの生成には、1クラスSVM、MT法などを用いることができる。例えば、1クラスSVMを用いて、第一評価モデルを生成する場合、第一評価モデル生成部125は、データ選定部124が算出した成分構成情報を学習し、理想状態のクラスを生成する。また、例えばMT法を用いる場合、第一評価モデル生成部125は、データ選定部124が算出した成分構成情報から単位空間を生成する。鋳造製品で用いる材料はJIS規格で材料成分値が決まっているが、実際には材料の成分値は各材料メーカによって異なる。さらに材料は、数千トンレベルで溶解するため値にばらつきが生じる。そこで、機械学習法(1クラスSVM)やMT法を用いて、過去に機械試験を合格している複数の材料の成分値から分析した理想的な成分構成に基づいてモデルを生成し、このモデルからの乖離具合によって事前に不合格の可能性を把握することが可能となるようにした。   The first evaluation model generation unit 125 uses the component configuration information calculated by the data selection unit 124 to generate a first evaluation model for determining whether the material after dissolution is normal or abnormal. For generating the first evaluation model, a one-class SVM, MT method, or the like can be used. For example, when the first evaluation model is generated using one class SVM, the first evaluation model generation unit 125 learns the component configuration information calculated by the data selection unit 124 and generates an ideal state class. For example, when the MT method is used, the first evaluation model generation unit 125 generates a unit space from the component configuration information calculated by the data selection unit 124. Although the material component value of the material used in the cast product is determined by JIS standard, the material component value actually differs depending on each material manufacturer. Furthermore, since the material dissolves at a level of several thousand tons, the value varies. Therefore, using the machine learning method (1 class SVM) and the MT method, a model is generated based on an ideal component configuration analyzed from component values of a plurality of materials that have passed the machine test in the past. It was made possible to grasp the possibility of failure in advance according to the deviation from.

異常判定部13は、評価対象である溶解後の材料の成分値データ(処理データ)と第一評価モデルに基づいて、当該成分値データが異常かどうかを判定する判定処理を行う。例えば、1クラスSVMを用いて第一評価モデルを生成した場合、異常判定部13は、成分値データと学習した理想状態のクラス(第一評価モデル)とを比較する。異常判定部13は、成分値データがクラスに含まれる場合、当該成分値データは正常と判定し、外れ値となる場合は異常と判定する。また、例えば、MT法を用いて第一評価モデルを生成した場合、異常判定部13は、成分値データと基本空間とのMD値を計算し、MD値が所定の閾値以内であれば、当該成分値データは正常と判定し、所定の閾値を超える場合は異常と判定する。成分値データが正常の場合、その成分値データを持つ材料は正常と考えられる。成分値データが異常の場合、その成分値データを持つ材料は異常と考えられる。また、単純に正常か異常かの判定を行うだけでなく、MD値の大きさに応じてどの程度、目標とする状態から外れているのかを評価することができる。従って、成分値データのばらつきに対しても定量的な評価を行うことができる。入出力部15は、ディスプレイに異常判定部13による判定結果を表示する。   The abnormality determination unit 13 performs a determination process for determining whether or not the component value data is abnormal based on the component value data (process data) of the material after dissolution that is an evaluation target and the first evaluation model. For example, when the first evaluation model is generated using one class SVM, the abnormality determination unit 13 compares the component value data with the learned ideal state class (first evaluation model). The abnormality determination unit 13 determines that the component value data is normal when the component value data is included in the class, and determines that the component value data is abnormal when the component value data is an outlier. For example, when the first evaluation model is generated using the MT method, the abnormality determination unit 13 calculates the MD value of the component value data and the basic space, and if the MD value is within a predetermined threshold, The component value data is determined to be normal, and if it exceeds a predetermined threshold, it is determined to be abnormal. When the component value data is normal, the material having the component value data is considered normal. When the component value data is abnormal, the material having the component value data is considered abnormal. In addition to simply determining whether it is normal or abnormal, it is possible to evaluate how far the target state is deviated according to the magnitude of the MD value. Therefore, it is possible to quantitatively evaluate the variation of the component value data. The input / output unit 15 displays the determination result by the abnormality determination unit 13 on the display.

続いて、熱処理計画に対する品質検査について説明する。
第二評価モデル生成部126は、過去の検査データに含まれる鋳造製品ごとの検査結果とその鋳造製品の材料の成分値とその鋳造製品に対して行った熱処理の処理方法とを教師データとして、決定木などの機械学習手法によって、どのような成分値を有する材料に対して、どのような方法で熱処理を行うと機械試験が合格となる熱処理となるかを示す条件を分析する。第二評価モデル生成部126は、この分析によって、熱処理で計画されている条件が、不合格となるような設定になっていないかどうかを判定できる第二評価モデルを生成する。ユーザは、熱処理を行う前に立案した熱処理計画が不合格となるような設定になっていないかどうかを把握することができる。
Next, quality inspection for the heat treatment plan will be described.
The second evaluation model generation unit 126 uses, as teacher data, the inspection result for each cast product included in the past inspection data, the component value of the material of the cast product, and the processing method of the heat treatment performed on the cast product. By using a machine learning method such as a decision tree, a condition indicating whether a heat treatment that passes a mechanical test by analyzing a material having any component value is analyzed. Based on this analysis, the second evaluation model generation unit 126 generates a second evaluation model that can determine whether or not the condition planned for the heat treatment is set to be rejected. The user can grasp whether or not the setting is such that the heat treatment plan prepared before the heat treatment is rejected.

異常判定部13は、評価対象である溶解後の材料の成分値データおよびその材料に対して立案した熱処理計画(処理データ)と第二評価モデルに基づいて、当該材料に対して計画した熱処理を行った場合、その鋳造製品の機械試験の結果が合格となるか不合格となるかを判定する判定処理を行う。   The abnormality determination unit 13 performs the heat treatment planned for the material based on the component value data of the material after melting that is the evaluation target and the heat treatment plan (processing data) designed for the material and the second evaluation model. When it performs, the determination process which determines whether the result of the mechanical test of the casting product passes or fails is performed.

図15は、本発明の第二実施形態における第二評価モデルの一例を示す図である。
図15は、第二評価モデル生成部126が生成した決定木(第二評価モデル)の例である。異常判定部13は、この決定木の各条件に従って、入力された処理データの合否の確率を求める。例えば、材料にCがA%より多く含まれていれば、続いてMnの割合がB%以下かどうかを判定し、CがA%以下であれば温度帯に対する判定を行う。そのように決定木の条件を辿っていくと、過去の実績に基づく合否の確率を求めることができる。
異常判定部13は、図15で例示した第二評価モデルに基づいて、立案した計画で熱処理を行った場合に、機械試験を合格する確率、不合格となる確率を判定する。入出力部15は、ディスプレイに異常判定部13による判定結果を表示する。
FIG. 15 is a diagram showing an example of the second evaluation model in the second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an example of a decision tree (second evaluation model) generated by the second evaluation model generation unit 126. The abnormality determination unit 13 obtains the probability of pass / fail of the input processing data according to each condition of the decision tree. For example, if the material contains more than A% C, it is subsequently determined whether the Mn ratio is B% or less, and if C is A% or less, the temperature zone is determined. By following the conditions of the decision tree in this way, the probability of pass / fail based on past results can be obtained.
Based on the second evaluation model illustrated in FIG. 15, the abnormality determination unit 13 determines the probability of passing the mechanical test and the probability of failing when the heat treatment is performed according to the planned plan. The input / output unit 15 displays the determination result by the abnormality determination unit 13 on the display.

次に第一評価モデル生成処理と第二評価モデル生成処理の流れについて説明する。
図16は、本発明の第二実施形態における第一評価モデルの生成処理の一例を示すフローチャートである。
まず、データ取得部11が、品質評価データと成分値データを取得する(ステップS40)。具体的には、データ取得部11は、品質評価データDB27から過去に製造した鋳造製品の機械試験の結果(合格・不合格)の情報を取得する。また、データ取得部11は、取得した品質評価データの各鋳造製品に対応する材料の成分値データを成分値データDB26から取得する。次にデータ選定部124は、データ選定処理を行う(ステップS41)。具体的には、まず、データ選定部124は、同一製品に関する機械試験の結果と成分値データを対応付けた教師データを生成する。次にデータ選定部124は、教師データに対して決定木等の手法を用いて、機械試験が合格となるための成分値の条件(成分構成情報)を算出する。データ選定部124は、算出した成分構成情報を第一評価モデル生成部125に出力する。次に第一評価モデル生成部125は、第一評価モデルを生成する(ステップS42)。例えば、第一評価モデル生成部125は、1クラスSVM、MT法などを用いて第一評価モデルを生成する。第一評価モデル生成部125は、生成した第一評価モデルを記憶部14に記録する(ステップS43)。第一評価モデルの生成処理が完了すると、異常判定部13は、溶解後の材料について異常判定を行うことができるようになる。
Next, the flow of the first evaluation model generation process and the second evaluation model generation process will be described.
FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of a first evaluation model generation process according to the second embodiment of the present invention.
First, the data acquisition unit 11 acquires quality evaluation data and component value data (step S40). Specifically, the data acquisition unit 11 acquires information on the result (pass / fail) of a mechanical test of a cast product manufactured in the past from the quality evaluation data DB 27. Moreover, the data acquisition part 11 acquires the component value data of the material corresponding to each casting product of the acquired quality evaluation data from component value data DB26. Next, the data selection unit 124 performs a data selection process (step S41). Specifically, first, the data selection unit 124 generates teacher data in which the result of the mechanical test related to the same product is associated with the component value data. Next, the data selection unit 124 calculates a component value condition (component configuration information) for the mechanical test to pass using a technique such as a decision tree for the teacher data. The data selection unit 124 outputs the calculated component configuration information to the first evaluation model generation unit 125. Next, the first evaluation model generation unit 125 generates a first evaluation model (step S42). For example, the first evaluation model generation unit 125 generates a first evaluation model using a one-class SVM, MT method, or the like. The first evaluation model generation unit 125 records the generated first evaluation model in the storage unit 14 (step S43). When the generation process of the first evaluation model is completed, the abnormality determination unit 13 can perform abnormality determination on the dissolved material.

図17は、本発明の第二実施形態における第二評価モデルの生成処理の一例を示すフローチャートである。
まず、データ取得部11が、品質評価データ、成分値データ、熱処理データを取得する(ステップS50)。具体的には、データ取得部11は、品質評価データDB27から過去に製造した鋳造製品の機械試験の結果(合格・不合格)の情報を取得する。また、データ取得部11は、取得した品質評価データに含まれる鋳造製品に対応する材料の成分値データを成分値データDB26から取得する。また、データ取得部11は、取得した品質評価データに含まれる鋳造製品に対して行った熱処理に関する情報(熱処理データ)を熱処理データDB28から取得する。次に第二評価モデル生成部126は、第二評価モデルを算出する(ステップS51)。具体的には、第二評価モデル生成部126は、同一製品に関する機械試験の結果と成分値データと熱処理データを対応付けた教師データを生成する。第二評価モデル生成部126は、教師データを用いて決定木などの手法で第二評価モデルを生成する。第二評価モデル生成部126は、生成した第二評価モデルを記憶部14に記録する(ステップS52)。第二評価モデルの生成処理が完了すると、異常判定部13は、熱処理計画の判定を行うことができるようになる。
FIG. 17 is a flowchart showing an example of the second evaluation model generation process in the second embodiment of the present invention.
First, the data acquisition unit 11 acquires quality evaluation data, component value data, and heat treatment data (step S50). Specifically, the data acquisition unit 11 acquires information on the result (pass / fail) of a mechanical test of a cast product manufactured in the past from the quality evaluation data DB 27. Moreover, the data acquisition part 11 acquires the component value data of the material corresponding to the casting product contained in the acquired quality evaluation data from component value data DB26. Further, the data acquisition unit 11 acquires information (heat treatment data) related to the heat treatment performed on the cast product included in the obtained quality evaluation data from the heat treatment data DB 28. Next, the second evaluation model generation unit 126 calculates a second evaluation model (step S51). Specifically, the second evaluation model generation unit 126 generates teacher data in which the result of the mechanical test for the same product, the component value data, and the heat treatment data are associated with each other. The second evaluation model generation unit 126 generates a second evaluation model by a technique such as a decision tree using the teacher data. The second evaluation model generation unit 126 records the generated second evaluation model in the storage unit 14 (step S52). When the generation process of the second evaluation model is completed, the abnormality determination unit 13 can determine the heat treatment plan.

本実施形態によれば、評価対象となる製品に関する処理データが膨大であっても、過去の製造情報に対して機械学習手法を用いることで、合格のための条件を判定する評価モデルを生成することができる。また、複数の工程からなる一連の製造工程のうち、2つの工程で、合格、不合格の可能性を判定することができるので、より確実に、品質の評価を行うことができる。   According to this embodiment, even if the processing data related to the product to be evaluated is enormous, an evaluation model for determining conditions for passing is generated by using a machine learning method for past manufacturing information. be able to. Moreover, since the possibility of a pass and a failure can be determined in two steps among a series of manufacturing steps including a plurality of steps, the quality can be more reliably evaluated.

なお、上述した品質評価システムにおける各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムを品質評価システムのコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。   Each process in the quality evaluation system described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the program is read out and executed by the computer of the quality evaluation system. Is called. Here, the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like. Alternatively, the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
また、品質評価システムは、1台のコンピュータで構成されていても良いし、通信可能に接続された複数のコンピュータで構成されていてもよい。
The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
Moreover, the quality evaluation system may be comprised by one computer, and may be comprised by the some computer connected so that communication was possible.

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention. The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

10、10a・・・品質評価システム
11・・・データ取得部
12、12a・・・品質評価モデル生成部
121・・・因子特定部
122・・・異常判定モデル生成部
123・・・劣化度評価モデル生成部
124・・・データ選定部
125・・・第一評価モデル生成部
126・・・第二評価モデル生成部
13・・・異常判定部
14・・・記憶部
15・・・入出力部
21・・・環境データDB
22・・・検査データDB
23・・・液状態データDB
24・・・表面処理モニタリングデータDB
25・・・処置データDB
26・・・成分値データDB
27・・・検査データDB
28・・・熱処理データDB
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10a ... Quality evaluation system 11 ... Data acquisition part 12, 12a ... Quality evaluation model generation part 121 ... Factor identification part 122 ... Abnormality determination model generation part 123 ... Degradation degree evaluation Model generation unit 124 ... Data selection unit 125 ... First evaluation model generation unit 126 ... Second evaluation model generation unit 13 ... Abnormality determination unit 14 ... Storage unit 15 ... Input / output unit 21 ... Environmental data DB
22 ... Inspection data DB
23 ... Liquid state data DB
24 ... Surface treatment monitoring data DB
25 ... treatment data DB
26 ... Component value data DB
27 ... Inspection data DB
28 ... Heat treatment data DB

Claims (11)

複数の工程が行われて製造される製品を評価する品質評価システムであって、
前記複数の工程のうち少なくとも一つの工程において、当該工程における製品の品質評価データおよび当該製品の製造に関する処理データを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部が取得した品質評価データおよび処理データに基づいて、前記製品に関する品質を評価する評価モデルを生成する品質評価モデル生成部と、
前記品質評価モデル生成部が生成した評価モデルに基づいて、前記工程における異常を検出する異常判定部と、
を備える品質評価システム。
A quality evaluation system for evaluating a product manufactured by performing a plurality of processes,
In at least one of the plurality of processes, a data acquisition unit that acquires quality evaluation data of the product in the process and processing data related to manufacture of the product;
Based on the quality evaluation data and processing data acquired by the data acquisition unit, a quality evaluation model generation unit that generates an evaluation model for evaluating the quality related to the product;
Based on the evaluation model generated by the quality evaluation model generation unit, an abnormality determination unit that detects an abnormality in the process,
Quality evaluation system with
前記品質評価モデル生成部は、
前記処理データの中から、前記品質評価データにより示される評価結果に影響が相対的に大きいパラメータを評価因子として抽出する因子特定部と、
前記取得された処理データのうち前記評価因子に関するデータに基づいて前記製品に関する品質を評価する評価モデルを生成する異常判定モデル生成部、
を備える請求項1に記載の品質評価システム。
The quality evaluation model generation unit
A factor specifying unit that extracts, as an evaluation factor, a parameter that has a relatively large influence on the evaluation result indicated by the quality evaluation data from the processing data;
An abnormality determination model generation unit that generates an evaluation model for evaluating quality related to the product based on data related to the evaluation factor among the acquired processing data;
The quality evaluation system according to claim 1, comprising:
前記品質評価モデル生成部は、
前記処理データに含まれる処理の累積度を示すデータと前記評価因子の値との相関に基づいて、前記製品の製造に係る環境の劣化度を評価する評価モデルを生成する劣化度評価モデル生成部、
を備える請求項2に記載の品質評価システム。
The quality evaluation model generation unit
A degradation level evaluation model generation unit that generates an evaluation model for evaluating the degradation level of the environment related to the manufacture of the product based on the correlation between the data indicating the cumulative degree of processing included in the processing data and the value of the evaluation factor ,
The quality evaluation system according to claim 2, comprising:
前記品質評価モデル生成部は、
前記処理データに含まれる処理の累積度を示すデータと前記製品の品質評価データとの相関に基づいて、前記製品の製造に係る環境の劣化度を評価する評価モデルを生成する劣化度評価モデル生成部、
を備える請求項2に記載の品質評価システム。
The quality evaluation model generation unit
Deterioration degree evaluation model generation for generating an evaluation model for evaluating the deterioration degree of the environment related to the manufacture of the product based on the correlation between the data indicating the degree of accumulation of the processing included in the processing data and the quality evaluation data of the product Part,
The quality evaluation system according to claim 2, comprising:
前記複数の工程のそれぞれは表面処理であって、
前記異常判定部は、前記異常判定モデル生成部の生成した評価モデルに基づいて製品の異常を検出し、前記劣化度評価モデル生成部の生成した評価モデルに基づいて表面処理に用いる処理液の調整タイミングを検出する、
請求項3または請求項4に記載の品質評価システム。
Each of the plurality of steps is a surface treatment,
The abnormality determination unit detects an abnormality of the product based on the evaluation model generated by the abnormality determination model generation unit, and adjusts the treatment liquid used for the surface treatment based on the evaluation model generated by the degradation degree evaluation model generation unit Detect timing,
The quality evaluation system according to claim 3 or claim 4.
前記品質評価モデル生成部は、
前記複数の工程のうち異なる工程の各々において、前記データ取得部が取得した品質評価データおよび処理データに基づいて、当該工程における前記製品に関する品質を評価する評価モデルを生成する、
請求項1に記載の品質評価システム。
The quality evaluation model generation unit
In each of the different processes among the plurality of processes, based on the quality evaluation data and processing data acquired by the data acquisition unit, an evaluation model for evaluating the quality related to the product in the process is generated.
The quality evaluation system according to claim 1.
前記複数の工程が行われて製造される製品は鋳造製品であって、
前記品質評価モデル生成部は、
前記複数の工程のうち溶解処理の後に前記鋳造製品の成分値を評価するための評価モデルを生成する第一評価モデル生成部、
を備える請求項6に記載の品質評価システム。
The product manufactured by performing the plurality of steps is a cast product,
The quality evaluation model generation unit
A first evaluation model generating unit for generating an evaluation model for evaluating a component value of the cast product after the dissolution treatment among the plurality of steps;
A quality evaluation system according to claim 6.
前記品質評価モデル生成部は、
前記複数の工程を行って製造した鋳造製品についての品質試験の結果と当該鋳造製品の材料の成分値とに基づいて、目標成分値を算出するデータ選定部、
をさらに備え、
前記第一評価モデル生成部は、前記データ選定部が算出した目標成分値に基づいて評価モデルを生成する
請求項7に記載の品質評価システム。
The quality evaluation model generation unit
A data selection unit that calculates a target component value based on a result of a quality test for a cast product manufactured by performing the plurality of steps and a component value of a material of the cast product,
Further comprising
The quality evaluation system according to claim 7, wherein the first evaluation model generation unit generates an evaluation model based on a target component value calculated by the data selection unit.
前記複数の工程が行われて製造される製品は鋳造製品であって、
前記品質評価モデル生成部は、
前記複数の工程のうち熱処理の前に前記熱処理に係る処理計画を評価するための評価モデルを生成する第二評価モデル生成部、
を備える請求項6から請求項8の何れか1項に記載の品質評価システム。
The product manufactured by performing the plurality of steps is a cast product,
The quality evaluation model generation unit
A second evaluation model generation unit for generating an evaluation model for evaluating a treatment plan related to the heat treatment before the heat treatment among the plurality of steps;
The quality evaluation system according to any one of claims 6 to 8, further comprising:
複数の工程が行われて製造される製品を評価する品質評価システムの品質評価方法であって、
前記複数の工程のうち少なくとも一つの工程において、当該工程における製品の品質評価データおよび当該製品の製造に関する処理データを取得し、
前記取得した品質評価データおよび処理データに基づいて、前記製品に関する品質を評価する評価モデルを生成し、
前記生成した評価モデルに基づいて、前記工程における異常を検出する、
品質評価方法。
A quality evaluation method of a quality evaluation system for evaluating a product manufactured by performing a plurality of processes,
In at least one of the plurality of steps, product quality evaluation data in the step and processing data relating to the manufacture of the product are acquired,
Based on the acquired quality evaluation data and processing data, generate an evaluation model for evaluating the quality of the product,
Detecting an abnormality in the process based on the generated evaluation model;
Quality evaluation method.
複数の工程が行われて製造される製品を評価する品質評価システムのコンピュータを、
前記複数の工程のうち少なくとも一つの工程において、当該工程における製品の品質評価データおよび当該製品の製造に関する処理データを取得する手段、
前記取得した品質評価データおよび処理データに基づいて、前記製品に関する品質を評価する評価モデルを生成する手段、
前記生成した評価モデルに基づいて、前記工程における異常を検出する手段、
として機能させるためのプログラム。
A computer of a quality evaluation system that evaluates a product manufactured by a plurality of processes.
Means for acquiring, in at least one of the plurality of steps, quality evaluation data of a product in the step and processing data relating to manufacture of the product;
Means for generating an evaluation model for evaluating the quality of the product based on the acquired quality evaluation data and processing data;
Means for detecting an abnormality in the process based on the generated evaluation model;
Program to function as.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019061598A (en) * 2017-09-28 2019-04-18 Heroz株式会社 Production management device and production management method
WO2020183609A1 (en) * 2019-03-12 2020-09-17 三菱電機株式会社 Moving body control device and moving body control method
CN111954855A (en) * 2018-04-19 2020-11-17 三菱电机株式会社 Apparatus, method and computer program for determining abnormal device
JP2020190956A (en) * 2019-05-22 2020-11-26 株式会社東芝 Manufacturing condition output device, quality management system and program
CN112834729A (en) * 2021-01-08 2021-05-25 三一汽车起重机械有限公司 Hydraulic oil quality monitoring method, device and system
CN113268936A (en) * 2021-07-03 2021-08-17 石河子大学 Key quality characteristic identification method based on multi-target evolution random forest characteristic selection
JP2022015795A (en) * 2020-07-10 2022-01-21 株式会社日立製作所 Cause analysis system and method
JP2022037107A (en) * 2017-12-11 2022-03-08 日本電気株式会社 Failure analysis device, failure analysis method, and failure analysis program
JP2022549407A (en) * 2019-09-27 2022-11-25 タタ コンサルタンシー サービシズ リミテッド Methods and systems for identification and analysis of regime shifts
US11586981B2 (en) 2017-12-11 2023-02-21 Nec Corporation Failure analysis device, failure analysis method, and failure analysis program
CN117071046A (en) * 2023-10-12 2023-11-17 山东裕能电力器材有限公司 Intelligent processing management system for automatic galvanization barrel plating production line

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003177815A (en) * 2001-12-07 2003-06-27 Komatsu Ltd Maintenance system for industrial machine
JP2009054843A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Omron Corp Device, method and program for process abnormality detection
JP2009070235A (en) * 2007-09-14 2009-04-02 Jfe Steel Kk Quality prediction device, quality prediction method, and manufacturing method
JP2009140022A (en) * 2007-12-03 2009-06-25 Nippon Steel Corp Unit, method, and program for supporting facility maintenance plan generation, and computer readable recording medium
JP2012137813A (en) * 2010-12-24 2012-07-19 Nippon Steel Corp Quality prediction device, quality prediction method, program and computer readable recording medium
JP2013140548A (en) * 2012-01-06 2013-07-18 Nippon Steel & Sumitomo Metal Operation state evaluation device, operation state evaluation method, computer program, and computer-readable storage medium

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003177815A (en) * 2001-12-07 2003-06-27 Komatsu Ltd Maintenance system for industrial machine
JP2009054843A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Omron Corp Device, method and program for process abnormality detection
JP2009070235A (en) * 2007-09-14 2009-04-02 Jfe Steel Kk Quality prediction device, quality prediction method, and manufacturing method
JP2009140022A (en) * 2007-12-03 2009-06-25 Nippon Steel Corp Unit, method, and program for supporting facility maintenance plan generation, and computer readable recording medium
JP2012137813A (en) * 2010-12-24 2012-07-19 Nippon Steel Corp Quality prediction device, quality prediction method, program and computer readable recording medium
JP2013140548A (en) * 2012-01-06 2013-07-18 Nippon Steel & Sumitomo Metal Operation state evaluation device, operation state evaluation method, computer program, and computer-readable storage medium

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019061598A (en) * 2017-09-28 2019-04-18 Heroz株式会社 Production management device and production management method
JP7173273B2 (en) 2017-12-11 2022-11-16 日本電気株式会社 Failure analysis device, failure analysis method and failure analysis program
US11586981B2 (en) 2017-12-11 2023-02-21 Nec Corporation Failure analysis device, failure analysis method, and failure analysis program
JP2022037107A (en) * 2017-12-11 2022-03-08 日本電気株式会社 Failure analysis device, failure analysis method, and failure analysis program
CN111954855A (en) * 2018-04-19 2020-11-17 三菱电机株式会社 Apparatus, method and computer program for determining abnormal device
CN111954855B (en) * 2018-04-19 2024-05-14 三菱电机株式会社 Device and method for determining abnormal equipment and computer equipment
WO2020183609A1 (en) * 2019-03-12 2020-09-17 三菱電機株式会社 Moving body control device and moving body control method
JPWO2020183609A1 (en) * 2019-03-12 2021-09-13 三菱電機株式会社 Mobile control device and mobile control method
JP7046262B2 (en) 2019-03-12 2022-04-01 三菱電機株式会社 Mobile control device and mobile control method
JP2020190956A (en) * 2019-05-22 2020-11-26 株式会社東芝 Manufacturing condition output device, quality management system and program
JP2022549407A (en) * 2019-09-27 2022-11-25 タタ コンサルタンシー サービシズ リミテッド Methods and systems for identification and analysis of regime shifts
JP7367196B2 (en) 2019-09-27 2023-10-23 タタ コンサルタンシー サービシズ リミテッド Methods and systems for identification and analysis of regime shifts
JP2022015795A (en) * 2020-07-10 2022-01-21 株式会社日立製作所 Cause analysis system and method
JP7181257B2 (en) 2020-07-10 2022-11-30 株式会社日立製作所 Cause analysis system and method
CN112834729A (en) * 2021-01-08 2021-05-25 三一汽车起重机械有限公司 Hydraulic oil quality monitoring method, device and system
CN113268936B (en) * 2021-07-03 2022-07-19 石河子大学 Key quality characteristic identification method based on multi-objective evolution random forest characteristic selection
CN113268936A (en) * 2021-07-03 2021-08-17 石河子大学 Key quality characteristic identification method based on multi-target evolution random forest characteristic selection
CN117071046A (en) * 2023-10-12 2023-11-17 山东裕能电力器材有限公司 Intelligent processing management system for automatic galvanization barrel plating production line
CN117071046B (en) * 2023-10-12 2024-01-12 山东裕能电力器材有限公司 Intelligent processing management system for automatic galvanization barrel plating production line

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