JP2020509521A - 製品確認および製造プロセスにおいてセンサデータから欠陥パターンを決定するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−少なくとも1つのプロセスが、製造プロセスと、製品確認プロセス/製品確認と、を含み、
−前記部分プロセスが、前記製造プロセスのプロセスステップと、前記製品確認プロセス/製品確認の製品確認ステップと、を含み、
−前記履歴曲線が、履歴プロセス曲線と、履歴製品確認曲線と、を含み、前記履歴OK曲線が、履歴OKプロセス曲線と、履歴OK製品確認曲線と、を含み、前記履歴NOK曲線が、履歴NOKプロセス曲線と、履歴NOK製品確認曲線と、を含み、
−欠陥のある部分プロセスが、欠陥のあるプロセスステップと、欠陥製品と、を含む、場合に、特に有利である。
−履歴曲線から履歴NOK曲線を選択することと、
−各選択された履歴NOK曲線について、および部分プロセスのタイプに応じて、
−履歴NOK曲線を複数のセクションまたは複数の象限に分割すること、
−各セクション/各象限の複数のパラメータ値を決定することであって、部分プロセスのタイプに関連するパラメータが、構成テーブル内に記憶される、決定すること、および
−欠陥パターンが履歴NOK曲線に割り当てられるマッピングステップを実行することであって、欠陥パターンが、構成テーブル内に記憶された部分プロセスのタイプに関連する欠陥パターンの組から選択され、欠陥パターンが、好ましくは、複数の履歴NOK曲線に割り当てられる、実行すること、を行うことと、を含む場合にも、有利である。
−それぞれの欠陥パターンに属するパラメータ(パラメータの母集団)について各欠陥パターンの特性分布を決定することと、
−全ての欠陥パターンから、単一のパラメータ母集団に基づいて明確に識別可能である欠陥パターンを決定することであって、この1つのパラメータ母集団が、欠陥パターンの他のいかなるパラメータ母集団とも重複しない、決定することと、
−決定された明確に識別可能である欠陥パターンをパラメータテーブル内に挿入することであって、エラー画像が明確に識別可能であるパラメータ母集団のこれらの値のみが、それぞれの欠陥パターンについてパラメータテーブル内に特徴として記憶されることと、をさらに含んでもよい。
i)パラメータ母集団の間隔の長さを所定の相対値または絶対値だけ減少させること、
ii)減少された間隔の長さを有するパラメータ母集団に基づいて、明確に識別可能であるこれらのエラー画像を決定し、かつパラメータテーブルの最後に、決定された明確に識別可能である欠陥パターンを挿入することであって、元の間隔の長さを有するパラメータ母集団の値が、パラメータテーブル内に特性として記憶される、挿入すること、および
iii)パラメータテーブル内に挿入されていない欠陥パターンがまだあるかどうかをチェックし、かつこのテストが陽性である場合、全ての欠陥パターンがパラメータテーブル内に挿入されるまでステップi)を継続すること、が実行される場合に、有利である。
i)各履歴NOK曲線について、パラメータテーブルが生成されたことに基づいて、パラメータテーブル内の特性が履歴NOK曲線の特性と一致するその欠陥パターンを選択することによって、パラメータテーブルに基づいて関連する欠陥パターンを決定することであって、パラメータテーブル内に記憶された欠陥パターンが、履歴NOK曲線の特性と昇順で比較され、比較は、欠陥パターンが決定されると終了される、決定することと、
ii)ステップi)の各履歴NOK曲線について、検出された欠陥パターンがマッピングステップでの履歴NOK曲線に関連付けられている欠陥パターンと一致するかどうかを検証することと、
iii)ステップii)の欠陥パターンについて、ある一定の数の検出された欠陥パターンが、関連する欠陥パターンと一致しない場合、
−前記パラメータテーブル内の前記欠陥パターンに対して前記数を保存すること、
−少なくとも1つの追加の特性を生成し、かつパラメータテーブル内に新しい欠陥パターンとして、前記欠陥パターンの前記特性と共に追加の特性を記憶すること、および
−少なくとも1つの追加の特性を有するこれらの欠陥パターンに対して、請求項4に記載のステップを実行すること、を行うことと、を含む。
a)部分プロセス中にセンサによって提供されるセンサデータを収集することであって、収集されたセンサデータが、少なくとも2次元を有する少なくとも1つの曲線を記述し、収集されたセンサデータが、部分プロセスに割り当てられる、収集すること、
b)収集されたセンサデータをパラメータテーブル内に記憶されたこの部分プロセスの特性欠陥パターンと比較することであって、比較のために、この部分プロセスの特性欠陥パターンを記述する特性に対応する収集されたセンサデータから、実際の特性が抽出され、実際の特性が、比較規則に従ってパラメータテーブル内の特性と比較される、比較すること、および
c)パラメータテーブルからその欠陥パターンを選択することであって、その特性が、実際の特性と所定の一致程度で一致する、選択すること、が実行され得る。
−プロセスおよび/もしくは製品確認曲線に基づいて、または製造プロセス中のオンラインなどの、連続特性に基づいて、欠陥製品と欠陥のない製品とを、または欠陥のあるプロセスと欠陥のないプロセスとを、区別するなどの、OKケース(okay)とNOKケース(not okay)とを区別すること、および/または
−例えば、NOKプロセスおよび/または製品確認曲線のNOK曲線から欠陥パターンを認識して、欠陥パターンに基づいて特定のトラブルシューティング対策を開始できるようにすること。
ステップS22a〜S22cは、「フィンガープリント計算(Fingerprint calculation)」S22と呼ばれる。
ステップS23a〜S23bは、「範囲調整」S23と呼ばれる。
ステップS24a〜S24dは、「検証ステップ」S24と呼ばれる。
1.センサがそれぞれの履歴プロセス曲線のセンサデータを生成および提供する工具またはマシンの様々な設定パラメータに基づいて、セクションまたは象限が自動的に設定され得る。ねじ締め作業では、例えば、発見トルク、しきい値トルク、所望のトルク、さらなるトルク、およびそれぞれの角度または回転角がこの目的に使用されてもよい。例えば、図3に示される例では、最初の4つの象限を設定するためのパラメータとして、発見トルクFMおよびしきい値トルクSWM、ならびにそれぞれの回転角が使用された。
2.ユーザーからの入力に基づく。このケースでは、ユーザーは、一定のパラメータを考慮して、またはパラメータとは無関係に、セクションまたは象限を自身で設定することができる。
−終了値(X)、終了値(Y)
−最大(X)、最大(Y)
−標準偏差(X)、標準偏差(Y)
−平均/中央値(X)、平均/中央値(Y)
−勾配Y(からX、Xへ)、曲率Y(からX、Xへ)など。
−ねじ締めドライバの滑り/スピン
−終了角度が大きすぎる
−終了トルクなどが小さすぎる。
−ステップS22bおよびS22cに従って、または
−ステップS23b(範囲調整)に従って、または
−ステップS24c(範囲調整および追加特性)に従って、または
−ステップS24d(BLR)に従って、追加で記憶され、
また、どの方法によれば、専門家の意見と計算された意見との間の偏差が最も少なくなるかも示される。
Claims (13)
- 少なくとも1つのプロセスを監視するため、および少なくとも1つのプロセスにおいて発生する欠陥の欠陥パターンを決定するための方法であって、特性欠陥パターンを有するパラメータテーブルが、前記少なくとも1つのプロセスの複数の部分プロセスについて生成され、前記パラメータテーブルが、履歴センサデータに基づいて生成され、前記履歴センサデータが、少なくとも2次元を有し、かつそれぞれ部分プロセスに割り当てられる複数の履歴曲線を記述し、各部分プロセスの前記履歴曲線が、履歴OK曲線(okay)と、履歴NOK(not OK)曲線と、を含み、前記履歴NOK曲線が、欠陥のある部分プロセスを表す、方法。
- −前記少なくとも1つのプロセスが、製造プロセスと、製品確認プロセス/製品確認と、を含み、
−前記部分プロセスが、前記製造プロセスのプロセスステップと、前記製品確認プロセス/製品確認の製品確認ステップと、を含み、
−前記履歴曲線が、履歴プロセス曲線と、履歴製品確認曲線と、を含み、前記履歴OK曲線が、履歴OKプロセス曲線と、履歴OK製品確認曲線と、を含み、前記履歴NOK曲線が、履歴NOKプロセス曲線と、履歴NOK製品確認曲線と、を含み、
−前記欠陥のある部分プロセスが、欠陥のあるプロセスステップと、欠陥製品と、を含む、請求項1に記載の方法。 - 各部分プロセスの前記パラメータテーブルを生成することが、
−前記履歴曲線から前記履歴NOK曲線を選択すること(S21a)と、
−各選択された履歴NOK曲線について、および部分プロセスのタイプに応じて、
−前記履歴NOK曲線を複数のセクションまたは複数の象限に分割すること(S21b)、
−各セクション/各象限の複数のパラメータ値を決定すること(S21c)であって、部分プロセスの前記タイプに関連するパラメータが、構成テーブル内に記憶される、決定すること、および
−欠陥パターンが前記履歴NOK曲線に割り当てられるマッピングステップを実行すること(S21d)であって、前記欠陥パターンが、前記構成テーブル内に記憶された前記部分プロセスの前記タイプに関連する欠陥パターンの組から選択され、欠陥パターンが、好ましくは、いくつかの履歴NOK曲線に割り当てられる、実行することと、を含む、請求項1または2に記載の方法。 - 前記欠陥パターンを前記履歴NOK曲線に割り当てた後に前記パラメータテーブルを生成することが、
−各欠陥パターンについて、前記各欠陥パターンに属するパラメータ(パラメータ母集団)の特性分布を決定すること(S22a)と、
−全ての欠陥パターンから、単一のパラメータ母集団から明確に識別可能である欠陥パターンを決定すること(S22b)であって、この1つのパラメータ母集団が、前記欠陥パターンの他のいかなるパラメータ母集団とも重複しない、決定することと、
−前記決定された明確に識別可能である欠陥パターンを前記パラメータテーブル内に挿入すること(22c)であって、前記欠陥パターンが明確に識別可能である前記パラメータ母集団のこれらの値のみが、前記それぞれの欠陥パターンについて前記パラメータテーブル内に特性として記憶される、挿入することと、をさらに含む、請求項3に記載の方法。 - 単一のパラメータ母集団から明確に識別可能でない欠陥パターンについて、
i)前記パラメータ母集団の間隔の長さを所定の相対値または絶対値だけ減少させるステップ(S23a)、
ii)減少された間隔の長さを有するパラメータ母集団から、明確に識別可能であるこれらの欠陥パターンを決定し、かつ前記パラメータテーブルの最後に、前記決定された明確に識別可能であるエラー画像を挿入するステップ(S23b)であって、特性である元の間隔の長さを有する前記パラメータ母集団の前記値が、前記パラメータテーブル内に記憶される、挿入するステップ、および
iii)前記パラメータテーブル内に挿入されていない欠陥パターンがまだあるかどうかをチェックし、このテストが陽性である場合、全ての欠陥パターンが前記パラメータテーブル内に挿入されるまでステップi)を継続するステップ、が実行される、請求項4に記載の方法。 - 前記パラメータテーブル内に記憶され前記特性が、記憶前に所定の相対値または絶対値によって調整され、特に、前記間隔の上限が、所定の相対値によって増加される、請求項4または5に記載の方法。
- 前記パラメータテーブル内に全ての前記欠陥パターンを挿入した後に、検証ステップ(S24)が実行され、前記検証ステップが、
i)各履歴NOK曲線について、前記パラメータテーブルが生成されたことに基づいて、前記パラメータテーブル内の特性が前記履歴NOK曲線の特性と一致するその欠陥パターンを選択することによって、前記パラメータテーブルに基づいて関連する欠陥パターンを決定すること(S24a)であって、前記パラメータテーブル内に記憶された前記欠陥パターンが、前記履歴NOK曲線の前記特性と昇順で比較され、前記比較は、前記欠陥パターンが決定されると終了される、決定することと、
ii)ステップi)の各履歴NOK曲線について、検出された欠陥パターンが前記マッピングステップでの前記履歴NOK曲線に関連付けられている前記欠陥パターンと一致するかどうかを検証すること(S24b)と、
iii)ステップii)の欠陥パターンについて、ある一定の数の検出された欠陥パターンが、関連する欠陥パターンと一致しない場合、
−前記パラメータテーブル内の前記欠陥パターンに対して前記数を保存すること、
−少なくとも1つの追加の特性を生成し、かつパラメータテーブル内に新しい欠陥パターンとして、前記欠陥パターンの前記特性と共に追加の特性を記憶すること、および
−少なくとも1つの追加の特性を有するこれらの欠陥パターンに対して、請求項4に記載のステップを実行すること、を行うことと、を含む、請求項5または6に記載の方法。 - 前記追加の特性で明確に識別可能でない欠陥パターンに対してバイナリロジスティック回帰が実行され、これらの欠陥パターンについて、前記バイナリロジスティック回帰の式が、前記パラメータテーブル内の前記欠陥パターンに対して記憶され、前記検証ステップが、その後繰り返される、請求項7に記載の方法。
- 前記検証ステップにおいて、前記パラメータテーブル内で、最小のそれぞれの数が記憶されたこれらの欠陥パターンが、マークされる、請求項8に記載の方法。
- 前記履歴センサデータが、センサによって提供される、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記パラメータテーブルを生成した後に、
a)部分プロセス中にセンサによって提供されるセンサデータを収集するステップ(S30)であって、前記収集されたセンサデータが、少なくとも2次元を有する少なくとも1つの曲線を記述し、前記収集されたセンサデータが、前記部分プロセスに割り当てられる、収集するステップ、
b)前記収集されたセンサデータを前記パラメータテーブル内に記憶されたこの部分プロセスの特性欠陥パターンと比較するステップ(S40)であって、前記比較のために、この部分プロセスの前記特性欠陥パターンを記述する前記特性に対応する前記収集されたセンサデータから、実際の特性が抽出され、前記実際の特性が、比較規則に従って前記パラメータテーブル内の前記特性と比較される、比較するステップ、および
c)前記パラメータテーブルからその欠陥パターンを選択するステップ(S50)であって、前記特性が、前記実際の特徴と所定の程度で一致する、選択するステップ、が実行される、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。 - 前記所定の一致程度で、前記欠陥パターンの各実際の特性および前記対応する特性が、所定の一致基準を満たす、請求項11に記載の方法。
- ステップc)の後に、前記欠陥パターンに関連付けられている少なくとも1つの欠陥原因および/または前記欠陥パターンに関連付けられている少なくとも1つの欠陥除去対策が、前記選択された欠陥パターンについて選択され、前記欠陥原因および/または前記欠陥除去対策、ならびにそれぞれの欠陥パターンへの前記割り当てが、テーブル内に記憶される、請求項11または12のいずれか一項に記載の方法。
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