JP2020177628A - 品質解析装置、品質解析方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
[1−1.装置構成]
まず、図1に基づいて、本発明の第1の実施形態に係る品質解析装置100の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る品質解析装置100の機能構成を示す機能ブロック図である。
解析条件設定部110は、操業実績データの解析条件を設定する。解析条件は、例えば、ユーザが入力装置30を用いて入力してもよい。入力装置30は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等の機器である。解析条件設定部110は、入力装置30から入力された情報に基づき、解析条件を設定する。
代表点データ作成部120は、操業データベース10から取得された解析対象となる解析期間内の操業実績データから、期間または操業条件に基づき区分される操業実績データのまとまりを作成する。この操業実績データのまとまりを代表点データと定義する。代表点データ作成部120は、代表点データとして、期間代表点データと、期間操業条件代表点データとを作成する。期間代表点データは、解析期間を複数に区分して生成された各期間における、各期間の代表点を中心とした操業実績データのまとまりである。期間操業条件代表点データは、期間代表点データに含まれる操業実績データを、さらに、各操業条件代表点を中心とした操業実績データのまとまりである。
複合分位点計算部130は、代表点データ作成部120にて作成された期間操業条件代表点データの品質を解析して、解析条件設定部110にて複合分位点確率として設定された品質の分位点を期間操業条件代表点データ毎に計算する。すなわち、複合分位点計算部130は、複合分位点確率の品質の分位点を操業条件及び解析期間の日時の組合せ(すなわち期間操業条件代表点データ)毎に算出し、複合分位点とする。品質と操業条件とが複数存在する場合には、複合分位点計算部130は、品質と操業条件とのすべての組合せ毎に各期間操業条件代表点データの複合分位点を計算すればよい。なお、X%分位点とは、データを小さい順に並べ、最も小さいデータからN×(X/100)番目のデータの値である。なお、Nはデータの個数である。Xは、解析条件設定部110にて設定された値(品質分位点確率、操業条件分位点確率、もしくは、複合分位点確率)が設定される。
出力部140は、複合分位点計算部130にて計算された複合分位点の値を解析情報として出力する。また、出力部140は、複合分位点計算部130にて計算された複合分位点の値を色調で表した2次元画像である複合分位点画像を生成し、出力する機能を有してもよい。複合分位点画像は、ユーザに提示される可視化された解析情報であり、操業条件と品質との関係を視覚的にわかりやすく示したものである。出力部140は、複合分位点計算部130にて計算された複合分位点の値、あるいは、生成した複合分位点画像等の解析情報を出力装置20等に出力する。解析情報の入力を受けた出力装置20は、複合分位点の値あるいは複合分位点画像を表示し、ユーザに提示する。
図6に基づき、本実施形態に係る品質解析装置100により行われる品質解析処理について説明する。図6は、本実施形態に係る品質解析方法を示すフローチャートである。
[2−1.装置構成]
次に、図7に基づいて、本発明の第2の実施形態に係る品質解析装置200の構成について説明する。図7は、本実施形態に係る品質解析装置200の機能構成を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る品質解析装置200は、第1の実施形態に係る品質解析装置100と比較して、解析期間の期間代表点データ毎に品質の分位点を計算する品質分位点計算部250をさらに有する点で相違する。以下では、主として、第1の実施形態との相違点を説明する。
品質分位点計算部250は、代表点データ作成部220にて作成された期間代表点データの品質を解析して、解析条件設定部210にて品質分位点確率として設定された品質の分位点の値を期間代表点データ毎に計算する。すなわち、品質分位点計算部250は、解析期間の期間代表点データ毎に品質分位点確率の品質の分位点の値を計算して品質分位点とする。品質分位点確率は、解析条件設定部210にて、1または複数設定し得る。品質分位点確率は、例えば10%、20%、30%、・・・、90%のように、10%間隔で9つ設定してもよく、図3に示したように、20%、50%、80%の3つを設定してもよい。品質分位点計算部250により計算された品質分位点の値は、出力部240へ出力される。
出力部240は、第1の実施形態と同様、複合分位点計算部230にて計算された複合分位点の値、あるいは、品質分位点計算部250にて計算された品質分位点の値を出力する。また、出力部240は、複合分位点計算部230にて計算された複合分位点の値を色調で表した2次元画像である複合分位点画像を生成するとともに、品質分位点計算部250にて計算された品質分位点の値から時系列グラフ(以下、「品質時系列グラフ」ともいう。)を生成し、出力する機能を有してもよい。複合分位点画像は、第1の実施形態と同様に生成される。品質時系列グラフは、品質分位点の値の時系列変化を表すグラフであり、解析条件として設定された品質分位点確率(例えば、図3の例では20%、50%、80%)毎に生成される。品質時系列グラフは、例えば後述する図9の品質分位点画像のように、期間代表点データ毎の品質分位点を通る滑らかな曲線により表すことができる。出力部240は、複合分位点の値や、生成した複合分位点画像及び品質時系列グラフを、例えば出力装置20に出力し、ユーザに提示させる。
次に、図8及び図9に基づいて、本実施形態に係る品質解析装置200により行われる品質解析処理について説明する。図8は、本実施形態に係る品質解析方法を示すフローチャートである。図9は、複合分位点画像及び品質時系列グラフの一例を示す説明図である。なお、以下では、第1の実施形態と同様の処理についての詳細な説明は省略する。
[3−1.装置構成]
次に、図10に基づいて、本発明の第3の実施形態に係る品質解析装置300の構成について説明する。図10は、本実施形態に係る品質解析装置300の機能構成を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る品質解析装置300は、第2の実施形態に係る品質解析装置200と比較して、解析期間の期間代表点データ毎に操業条件分位点の値を計算する操業条件分位点計算部360をさらに有する点で相違する。以下では、主として、第2の実施形態との相違点を説明する。
操業条件分位点計算部360は、代表点データ作成部320にて作成された期間代表点データの操業条件を解析して、解析条件設定部310にて操業条件分位点確率として設定された操業条件の分位点の値を期間代表点データ毎に計算する。すなわち、操業条件分位点計算部360は、解析期間の期間代表点データ毎に操業条件分位点確率の操業条件の分位点の値を計算して操業条件分位点とする。操業条件分位点確率は、品質分位点確率と同様、解析条件設定部310にて、1または複数設定し得る。操業条件分位点確率は、例えば10%、20%、30%、・・・、90%のように、10%間隔で9つ設定してもよく、図3に示したように、20%、50%、80%の3つを設定してもよい。操業条件が複数存在する場合には、それぞれの操業条件ごとに期間代表点データ毎の操業条件分位点の値が計算される。操業条件分位点計算部360により計算された操業条件分位点の値は、出力部340へ出力される。
出力部340は、第2の実施形態と同様、複合分位点計算部330にて計算された複合分位点の値、品質分位点計算部350にて計算された品質分位点の値、あるいは、操業条件分位点計算部360にて計算された操業条件分位点の値を出力する。また、出力部340は、複合分位点計算部330にて計算された複合分位点の値を色調で表した2次元画像である複合分位点画像を生成するとともに、品質分位点計算部350にて計算された品質分位点の値を時系列に並べた品質時系列グラフと、操業条件分位点計算部360にて計算された操業条件分位点の値を時系列に並べた時系列グラフ(以下、「操業条件時系列グラフ」ともいう。)とを生成し、出力する機能を有してもよい。複合分位点画像及び品質時系列グラフは、第2の実施形態と同様に生成される。
次に、図11〜図14に基づいて、本実施形態に係る品質解析装置300により行われる品質解析処理について説明する。図11は、本実施形態に係る品質解析方法を示すフローチャートである。図12〜図14は、複合分位点画像、品質時系列グラフ及び操業条件時系列グラフの一例を示す説明図である。なお、以下では、第2の実施形態と同様の処理についての詳細な説明は省略する。
上記第1〜第3の実施形態では、代表点データ作成部にて、解析期間と操業条件それぞれに基づき代表点を設定し、その代表点を中心とした操業実績データのまとまりを代表点データとして作成している。これにより、代表点データから分位点を容易に計算できるメリットがある。しかし、分位点の計算方法はかかる例に限定されず、例えば、図15に示すような品質解析装置400を構成することで、代表点データ作成部を不要とすることができる。図15に示す品質解析装置400は、図10に示した第3の実施形態の品質解析装置300に対応し、代表点データ作成部がない点で相違する。
vy j(t)=by j1×t2+by j2×t+by j3 ・・・(2)
vx i(t)=bx i1×t2+bx i2×t+bx i3 ・・・(4)
=ax ij1×xi 2+ax ij2×xi+ay ij1×t2+ay ij2×t+axy ij3
・・・(5)
vxy ij(xi,t)
=bx ij1×xi 2+bx ij2×xi+by ij1×t2+by ij2×t+bxy ij3
・・・(6)
以下、図16を参照しながら、上記実施形態に係る品質解析装置のハードウェア構成について、詳細に説明する。図16は、本発明の実施形態に係る品質解析装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
20 出力装置
30 入力装置
100、200、300、400 品質解析装置
110、210、310、410 解析条件設定部
120、220、320 代表点データ作成部
130、230、330、430 複合分位点計算部
140、240、340、440 出力部
250、350、450 品質分位点計算部
360、460 操業条件分位点計算部
Claims (10)
- 指定された品質の製品を製造するために設定された操業条件に基づき製品を製造する製造プロセスにおいて、操業実績データとして得られた操業条件と品質との関係を解析する品質解析装置であって、
前記操業実績データから、操業条件及び解析期間の日時の組合せ毎の品質の分位点である複合分位点の値を計算する複合分位点計算部と、
計算された前記複合分位点を出力する出力部と、
を有する、品質解析装置。 - 前記複合分位点計算部は、
前記操業条件と前記解析期間のそれぞれについて、取り得る値の範囲から複数の代表点を抽出し、
前記解析期間の代表点と前記操業条件の代表点との組合せ毎に、抽出された前記操業実績データの中から前記代表点の組合せに近い操業実績データを選択し、
選択した操業実績データに基づき、前記複合分位点の値を計算する、請求項1に記載の品質解析装置。 - 前記出力部は、計算された前記複合分位点の値を色調で表した2次元画像を生成し、出力する、請求項1または2に記載の品質解析装置。
- 解析期間の日時毎に品質の分位点である品質分位点の値を計算する品質分位点計算部をさらに有し、
前記出力部は、前記品質分位点の値を時系列で表した品質分位点時系列グラフをさらに生成し、出力する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の品質解析装置。 - 前記品質分位点計算部は、
前記解析期間の取り得る値の範囲から複数の代表点を抽出し、
前記解析期間の代表点毎に、前記操業実績データの中から前記代表点に近い操業実績データを選択し、
選択した操業実績データに基づき、前記品質分位点を計算する、請求項4に記載の品質解析装置。 - 解析期間の日時毎に操業条件の分位点である操業条件分位点の値を計算する操業条件分位点計算部をさらに有し、
前記出力部は、前記操業条件分位点の値を時系列で表した操業条件分位点時系列グラフをさらに生成し、出力する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の品質解析装置。 - 前記操業条件分位点計算部は、
前記解析期間の取り得る値の範囲から複数の代表点を抽出し、
前記解析期間の代表点毎に、前記操業実績データの中から前記代表点に近い操業実績データを選択し、
選択した操業実績データに基づき、前記操業条件分位点を計算する、請求項6に記載の品質解析装置。 - 前記出力部は、複数の操業条件がある場合、操業条件毎に前記操業条件分位点時系列グラフを生成し、出力する、請求項6または7に記載の品質解析装置。
- 指定された品質の製品を製造するために設定された操業条件に基づき製品を製造する製造プロセスにおいて、操業実績データとして得られた操業条件と品質との関係を解析する品質解析方法であって、
前記操業実績データから、操業条件及び解析期間の日時の組合せ毎の品質の分位点である複合分位点の値を計算する複合分位点計算ステップと、
計算された前記複合分位点を出力する出力ステップと、
を含む、品質解析方法。 - コンピュータを、
指定された品質の製品を製造するために設定された操業条件に基づき製品を製造する製造プロセスにおいて、操業実績データとして得られた操業条件と品質との関係を解析する品質解析装置であって、
前記操業実績データから、操業条件及び解析期間の日時の組合せ毎の品質の分位点である複合分位点の値を計算する複合分位点計算部と、
計算された前記複合分位点を出力する出力部と、
を有する、品質解析装置として機能させる、コンピュータプログラム。
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