JP2021026455A - 不良原因抽出システム、製造情報管理システム、不良原因抽出方法、製造情報管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造過程における不良真因を自動的に抽出する不良原因抽出システムを提供する。【解決手段】製品の製造過程において取得された製品の製造履歴に関する複数のデータ項目を含む製造履歴データを保存する製造履歴データベース１１０と、製造履歴データに基づいて、製造過程における不良原因候補の抽出を行う優先順位生成部１０６と、製造履歴データに基づいて、製造過程における複数のデータ項目同士の因果関係を抽出する因果関係抽出部１０７と、因果関係に基づき、複数のデータ項目の中から優先順位生成部で抽出した不良原因候補と因果関係のあるデータ項目を抽出して、製造過程における不良真因を抽出する不良真因抽出部１０８とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、不良原因抽出システム、製造情報管理システム、不良原因抽出方法および製造情報管理方法に関する。

工業製品の製造過程において、各製造工程や各製造設備で、品質に関する製造履歴データが取得される。不良が発生した場合に、不良となった製品個体と製造履歴データから、不良原因候補となる製造履歴データの抽出を行う。

本願発明の背景技術として、下記の特許文献１および２が知られている。特許文献１には、製造履歴データに原因が含まれる不良が既知の内容である場合、不良原因を高精度に抽出する技術が開示されている。また、特許文献２には、製造履歴データ同士の因果関係を抽出するモデルを構築し、不良原因を推定する技術が開示されている。

特開２００７−５８６９０号公報 特開２００８−８４０３９号公報

特許文献１に記載の技術では、製造履歴データに原因が含まれる不良が未知である場合、不良原因候補を抽出することができない。また、不良に間接的に影響している要因しか抽出できないことがあるため、製造知識にもとづいて、抽出した要因から直接影響している要因(真因)を、人為的に特定する必要があることが課題であった。

特許文献２に記載の技術では、因果関係は１対１の関係のみを抽出するため、複数の製造履歴データが組み合わさる原因となる場合は、因果関係から不良原因候補を抽出できないことが課題であった。

本発明は、従来技術における上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、複数の不良原因候補の中から、真の不良原因である不良真因を自動的に抽出することである。

本発明の第１の態様による不良原因抽出システムは、製品の製造過程において取得された前記製品の製造履歴に関する複数のデータ項目を含む、製造履歴データを保存する製造履歴データベースと、前記製造履歴データに基づいて、前記製造過程における不良原因候補の抽出を行う優先順位生成部と、前記製造履歴データに基づいて、前記製造過程における前記複数のデータ項目同士の因果関係を抽出する因果関係抽出部と、前記因果関係に基づき、前記複数のデータ項目の中から前記優先順位生成部で抽出した不良原因候補と因果関係のあるデータ項目を抽出して、前記製造過程における不良真因を抽出する不良真因抽出部と、を備える。
本発明の第２の態様による製造情報管理システムは、上記の不良原因抽出システムと接続され、前記製造過程で使用される製造装置の稼働条件に関する情報を保存する製造情報データベースと、前記不良真因抽出部による前記不良真因の抽出結果を、前記製造情報データベースにフィードバックする製造情報更新装置と、を備える。
本発明の第３の態様による不良原因抽出方法は、製品の製造過程において取得された前記製品の製造履歴に関する複数のデータ項目を含む製造履歴データを取得するステップと、前記製造履歴データに基づいて、前記製造過程における前記不良原因候補の抽出を行うステップと、前記製造履歴データに基づいて、前記製造過程における前記複数のデータ同士の因果関係を抽出するステップと、前記因果関係に基づき、前記複数のデータ項目の中から抽出した前記不良原因候補と因果関係のあるデータ項目を抽出するステップと、をコンピューターにより実行する。
本発明の第４の態様による製造情報管理方法は、上記の不良原因抽出方法により抽出された前記不良原因候補と因果関係のあるデータ項目の抽出結果を、前記製造過程で使用される製造装置の稼働条件に関する情報が保存された製造情報データベースにフィードバックする。

本発明によれば、製造過程における不良真因を自動的に抽出することが実現できる。

第１の実施形態に係る不良原因抽出システムの構成例。 製造履歴データベースのデータ構造例。 不良原因抽出システムを実現するコンピューターの構成例。 不良率比較部の処理を示すフローチャート例。 不良率計算部および優先順位生成部の処理例を示すフローチャート例。 因果関係のモデル。 不良真因抽出部の処理を示すフローチャート例。 不良原因抽出システムの設定画面の一例。 不良原因抽出結果画面の一例。 不良原因の詳細画面の一例。 不良真因抽出画面の一例。 第２の実施形態に係る不良原因抽出システムの構成例。

（第１の実施形態）
本発明の不良原因抽出システム１の構成について、図１を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る不良原因抽出システム１の構成とその他のシステムとの連携例を示す図である。
不良原因抽出システム１は、通信ネットワークを介して外部に備える製造ライン２と不良情報収集システム３に接続されることで、システム的な連携が行える。不良原因抽出システム１の内部構成については、後述する。

製造ライン２は、複数の製造設備２０を備え、製造履歴情報２１を不良原因抽出システム１に提供する。製造履歴情報２１は、製造設備２０の識別子、製造設備２０が処理した各製品の識別子、製造設備２０が各製品について計測した製造条件データや、中間検査設備による中間検査データ等を含む。

不良情報収集システム３は、不良入力装置３０を備え、不良品情報３１を不良原因抽出システム１に提供する。また、不良情報収集システム３は、不良原因抽出システム１が製造設備２０や不良入力装置３０に組み込まれる形で１台の装置になっていても、同様に機能する。なお、不良品情報３１は、発生した不良に関する情報の識別子、不良が発生した日時の情報である。

不良原因抽出システム１の内部構成について説明する。不良原因抽出システム１は、制御部１０，記憶部１１，通信部１２，入力部１３，表示部１４を備えて構成される。

制御部１０は、製造履歴情報取得部１０１と、不良品情報取得部１０２と、操作受付部１０３と、不良率比較部１０４と、不良率計算部１０５と、優先順位生成部１０６と、因果関係抽出部１０７と、不良真因抽出部１０８を備えて構成される。制御部１０は、備えている各部を機能させることで、不良原因抽出システム１の動作を統合的に制御する。制御部１０の各部の機能は、後述する。

記憶部１１は、製造履歴データベース１１０を備え、制御部１０が使用するデータやプログラムを格納する。

通信部１２は、通信ネットワークに接続し、製造ライン２や不良情報収集システム３等の外部システムと情報の送受信を行う。また、入力部１３は、後述する図８〜図１１のような操作画面で、ユーザーの操作を受け付ける。また、表示部１４は、後述する図８〜図１１のような操作画面で、不良原因抽出システム１の各部で処理された結果を表示する。

制御部１０が備える各部の機能について説明する。製造履歴情報取得部１０１は、製造履歴情報２１を、通信部１２を介して取得する。製造履歴情報取得部１０１は、製造履歴データとして取得した製造履歴情報２１の少なくとも一部を、記憶部１１の製造履歴データベース１１０に格納する。

また、図示していないが、製造履歴情報２１とは別で、品質管理に必要なデータを品質管理部門などの他の部門が保持している場合には、製造履歴情報取得部１０１は、そのデータを、通信ネットワークを介して通信部１２から取得する。製造履歴情報取得部１０１は、取得した品質管理に必要なデータの少なくとも一部を、製造履歴データベース１１０に格納する。

製造履歴情報取得部１０１は、例えば、日次、週次、月次などの所定タイミングで、製造履歴情報２１および該品質管理に必要なデータを取得する。

不良品情報取得部１０２は、不良品情報３１を、通信部１２を介して取得する。不良品情報取得部１０２は、取得した不良品情報３１を記憶部１１の製造履歴データベース１１０に格納する。

操作受付部１０３はユーザーの操作を、入力部１３を介して受け付け、また、後述する図８〜図１１の操作画面を表示部１４に出力する。また、操作受付部１０３は、通信部１２を介して通信可能な外部装置に操作画面を出力したり、当該外部装置からユーザーの操作を受け付けたりすることができる。

不良率比較部１０４は、製造履歴情報２１や不良品情報３１を含んだ、製造履歴データベース１１０に格納されている複数の製造履歴データ項目において、全製品の平均不良率と製造履歴データの区間別不良率を比較して、区間別不良率の値が高い区間を抽出する。なお、不良率比較部１０４の詳細な機能は、図４の説明で後述する。

不良率計算部１０５は、不良率比較部１０４で抽出した区間に含まれる製造履歴データをもとにして、２つの工程を組み合わせたときに出る不良率を計算する。なお、不良率計算部１０５の詳細な機能は、図５の説明で後述する。

優先順位生成部１０６は、不良率計算部１０５により計算された組合せ不良率が高いものを上位として、製造履歴データ項目の組合せを順位付けする。なお、優先順位生成部１０６の詳細な機能は、図５の説明で後述する。

因果関係抽出部１０７は、製造履歴データベース１１０に格納されている複数の製造履歴データ項目同士の因果関係を抽出する。なお、因果関係の抽出手法については、特許文献２等にも開示されている手法と同様であるため、省略する。

不良真因抽出部１０８は、優先順位生成部１０６で順位付けされた製造履歴データ項目の組合せと、結果と原因の関係にある製造履歴データ項目を、因果関係抽出部１０７で抽出した因果関係から列挙する。その中で、因果関係の始点となる製造履歴データ項目を、不良に直接影響している原因(真因)として抽出する。なお、不良真因抽出部１０８の詳細な機能は、図７の説明で後述する。

図２は、記憶部１１に備わる製造履歴データベース１１０の構造例である。製造履歴データベース１１０は、品質データテーブル１１１と、不良データテーブル１１２とを備える。

品質データテーブル１１１は、各製品に対応する品質データのレコードを格納する。具体的には、製造履歴情報取得部１０１が取得した製造履歴情報２１に含まれるデータを用いて、各製品に対応する品質データのレコードを生成し、品質データテーブル１１１に登録する。

品質データテーブル１１１の各レコードは、製品ＩＤ１１１ａと、製造履歴データ１１１ｂと、不良フラグ１１１ｃとで構成される。製品ＩＤ１１１ａは、製品の識別子である。製造履歴データ１１１ｂは、複数の品質データの項目およびその品質データ（データ値）を含む。製造履歴データ１１１ｂの項目は、例えば、製品を製造した製造装置の識別子（装置ＩＤ）や、当該製品について測定された量的データや質的データなどの特性値等である。なお、製造履歴データ１１１ｂは、製造工程別に品質データ項目を含むこともできる。

不良フラグ１１１ｃは、当該製品が不良品であるか否かを示す。本実施形態では、不良フラグ「１」は不良品を示し、不良品フラグ「０」は良品を示す。

不良データテーブル１１２は、各レコードと、製品ＩＤ１１２ａと、不良発生日時１１２ｂとを含む。不良品情報取得部１０２が取得した不良品情報３１に含まれるデータを用いて、各不良品に対応するレコードを生成し、不良データテーブル１１２に登録する。

製品ＩＤ１１２ａは、不良品の識別子であり、後述する図４のステップＳ１１の処理により、製品ＩＤ１１１ａと対応する。不良発生日時１１２ｂは、不良が発生した日時を示すデータである。

なお、各品質データ項目および各品質データは、製品に関する様々な種類の情報を含むため、例えば、各属性データ項目および各属性データ、各製品データ項目および各製品データなどと呼ぶこともできる。

図３は、不良原因抽出システムを実現するコンピューターの構成例である。コンピューター９は、演算装置９１と、主記憶装置９２と、外部記憶装置９３と、出力装置９４と、入力装置９５と、通信装置９６とを備えて構成される。

コンピューター９は、例えば、パーソナルコンピューター、サーバーコンピューター、スマートフォン、タブレットコンピューター等の装置である。また、不良原因抽出システム１は、複数のコンピューターにより構成されてもよい。

コンピューター９が備える各部について説明する。演算装置９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の装置である。これに関連して、制御部１０は、演算装置９１がプログラムを実行することで動作する。

主記憶装置９２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置である。外部記憶装置９３は、ハードディスクやＳＳＤ（Solid State Drive）、あるいはフラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶装置である。主記憶装置９２または外部記憶装置９３の中には、演算装置９１によって実行されたプログラムが記憶される。実行にあたっては、主記憶装置９２上にロードされたうえで、演算装置９１によって実行される。記憶部１１は、主記憶装置９２および外部記憶装置９３の少なくとも一方によって実現され、通信部１２を介して接続されるネットワーク上のストレージにより実現される。

出力装置９４は、ディスプレイ、プリンター、スピーカー等を含む、出力情報を出力する装置である。なお、表示部１４は、出力装置９４によって実現される。入力装置９５は、キーボードやマウスなどのポインティングデバイス、タッチパネル、マイクロフォンなどを含む、入力情報を受け付ける装置である。なお、入力部１３は入力装置９５によって実現される。通信装置９６は、ネットワークケーブルを介して有線通信を行う通信装置、または、アンテナを介して無線通信を行う通信装置等を含む、情報を送受信する装置である。なお、通信部１２は、通信装置９６によって実現される。

図４は、不良率比較部１０４の処理を示すフローチャートである。このとき、製造履歴データベース１１０の品質データテーブル１１１および不良データテーブル１１２には、すでにレコードが格納されており、不良フラグ１１１ｃには、まだ値が設定されていないものとする。不良率比較部１０４は、この状態で図４に示すフローチャートの処理を開始する。

フローチャートは、操作受付部１０３が、後述する図８の操作画面５００の開始ボタン５６０の操作を受け付けて、処理が実行される。

まず、制御部１０が、対象期間の不良データを品質データに反映する（ステップＳ１１）。具体的には、操作受付部１０３が取得した、不良データテーブル１１２の不良発生日時１１２ｂが含まれる各レコードから、製品ＩＤ１１２ａを取得する。同時に、操作受付部１０３は、品質データテーブル１１１を参照し、取得した各製品ＩＤ１１２ａと対応する製品ＩＤ１１１ａを有するレコードを特定する（図２矢印）。さらに、操作受付部１０３は、当該特定した各レコードの不良フラグ１１１ｃには「１（不良品）」を設定し、他の各レコードの不良フラグ１１１ｃには、「０（良品）」を設定する。

次に、不良率比較部１０４は、製造履歴データ１１１ｂに含まれる製造履歴データ項目ついて、ステップＳ１３〜Ｓ１５の処理を繰り返す。具体的には、全製品の平均不良率を計算し（ステップＳ１３）、そのあと製造履歴データ区間別の不良率を計算し（ステップＳ１４）、最後に、製造履歴データ区間別の不良率が全製品の平均不良率を上回っている区間を抽出する（ステップＳ１５）。全製造履歴データでＳ１３〜１５を実施出来たら、フローチャートを終了する。なお、製造履歴データ区間別の不良率は、任意に指定した製造履歴データ区間における製品数のうち、不良品数の割合として計算する。

図５は、不良率計算部１０５および優先順位生成部１０６のフローチャートである。このフローチャートは、ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３を備えて構成される。

まず、抽出したい不良原因の組合せ数 (組合せる製造履歴データ項目数)ｎをＮとして設定する（ステップＳ２１）。原因組合せ数Nは、図８の操作画面５００の入力欄５５０に入力された値、あるいは、所定の初期値が設定される。

次に、不良率計算部１０５は、不良率比較部１０４で抽出した区間（図４のステップＳ１５）に含まれる製造履歴データの、組合せ不良率を計算する（ステップＳ２２）。

最後に、優先順位生成部１０６が、不良率計算部１０５により計算された組合せ不良率が高いものを上位として、製造履歴データ項目の組合せを順位付けする。そして、順位付けした複数の製造履歴データ項目の組合せの中で、上位のものから順に、ステップＳ２１で設定した組合せ数ｎまでの製造履歴データ項目の組合せを抽出する。こうして組合わせ数ｎ＝Ｎの製造履歴データ項目の組合せを抽出できたら、フローチャートは終了する（ステップＳ２３）。以上のステップのように、優先順位生成部１０６は、複数のデータ項目の中から、あらかじめ設定された組み合わせ数のデータ項目を組み合わせたグループを、不良原因候補として抽出することができる。

図６は、因果関係抽出部１０７で抽出する因果関係のモデルである。図６の因果関係抽出の方法は、特許文献２にも開示があるが、基本的に製造履歴データ項目をノード６１、不良フラグデータ項目をノード６２とする。ノード６１同士の関係は、原因から結果への因果関係を示す因果関係の矢印６３で表され、ツリー状のデータとして抽出される。最終的に、製造履歴データのノード６１と不良フラグデータのノード６２が矢印６３で関連付けられ、因果関係として抽出される。

図７は、不良真因抽出部１０８の処理のフローチャートである。このフローチャートの処理は、操作受付部１０３が、後述する図９の真因抽出開始ボタン６６０の操作を受け付けることで開始される。なお、フローチャートの処理結果は後述する図１１である。

まず、不良真因抽出部１０８は、優先順位生成部１０６により順位付けされた製造履歴データ項目について、着目する順位を決定する（ステップＳ３１）。上記の順位は、あらかじめ決めておくか、後述する図９の操作画面６００で設定することもできる。
次に、不良真因抽出部１０８は、因果関係抽出部１０７で抽出された因果関係にもとづき、Ｓ３１で決定した順位の製造履歴データ項目の原因にあたる製造履歴項目を抽出する（ステップＳ３２）。

次に、不良真因抽出部１０８は、因果関係の始点まで、ステップＳ３４を繰り返す処理を行う（ステップＳ３３）。ステップＳ３４は、因果関係抽出部１０７で抽出された因果関係にもとづき、ステップＳ３２で抽出した項目の原因にあたるデータ項目を抽出する。つまり、図６のノード間の矢印をさかのぼるようなイメージで、真因抽出作業を行う。

以上の方法により、優先順位生成部１０６は、不良原因候補を複数抽出するとともに、抽出した複数の不良原因候補に対して、優先順位をそれぞれ設定し、不良真因抽出部１０８は、抽出した複数の不良原因候補のうち優先順位が所定の順位以上の不良原因候補について、因果関係のあるデータ項目を抽出することができる。

またこの処理は、製品の製造過程において取得された製品の製造履歴に関する複数のデータ項目を含む製造履歴データを取得するステップ（図４，図５）、製造履歴データに基づいて、製造過程における複数のデータ同士の因果関係を抽出するステップ（図６）、因果関係に基づき、複数のデータ項目の中から抽出した不良原因候補と因果関係のあるデータ項目を抽出するステップ（図７）と、をコンピューター９により実行することで実現される。

図８は、ユーザーからの操作を操作受付部１０３が受け付けて、表示部１４に出力して表示させる操作画面５００である。操作画面５００は、入力欄５１０と、決定ボタン５２０と、表示欄５３０と、入力欄５４０，５５０と、開始ボタン５６０とを備えて構成される。

入力欄５１０は、不良原因抽出の対象期間を入力するための欄である。対象期間の入力方法は、例えば、タブにより所定の期間を選択する形式である。

決定ボタン５２０は、対象期間に発生した不良に関するデータを表示欄５３０に表示するためのものである。表示欄５３０は、決定ボタン５２０の操作を受けて、対象期間に発生した不良に関するデータを表示する欄である。決定ボタン５２０が実行されると、操作受付部１０３は、入力欄５１０に設定された対象期間で、図２の不良データテーブル１１２から、不良発生日時１１２ｂが含まれるレコードを抽出し、表示欄５３０に出力する。これにより、操作受付部１０３は、ユーザーが不良データの発生数などを確認しながら対象期間を決められるように、不良原因工程の組み合わせを考えるサポートをすることができる。

入力欄５４０は、後述する図９のソートに用いる指標を入力するための欄であり、入力方法は、例えば、タブにより所定の指標を選択する形式である。入力欄５５０は、後述する図９で順位付けを出すために必要な不良原因工程の組み合わせの数Nを入力するための欄であり、入力方法は、手入力によるものでも、タブにより所定の期間を選択する形式でもどちらでもよい。開始ボタン５６０は、入力欄５１０、入力欄５４０，５５０に設定されたデータを取得して処理を開始することができ、後述する図９の不良原因工程の組み合わせを出す抽出処理を開始するためにある。

図９の操作画面６００は、図８の操作画面５００にて開始ボタン５６０を操作し、図７のフローチャートを実行した後の抽出結果画面である。

操作画面６００は、入力欄６１０と、選択欄６２０と、表示欄６３０と、詳細ボタン６４０と、真因抽出順位選択欄６５０と、真因抽出開始ボタン６６０とを備えて構成される。

操作受付部１０３は、図９に示すような操作画面６００を表示部１４に出力する。入力欄６１０は、順位のソートに用いる指標を選択する欄である。選択欄６２０は、原因組合せ数Nを選択するための欄である。同じく、図８の操作画面５００で指定されたソートの指標から、新たにこの入力欄６１０で指標を変更して、表示欄６３０で表示させることもできる。なお、選択欄６２０は、１から上限値Ｒまでの間で選択を受け付けることができる。

表示欄６３０は、図８の操作画面５００で開始ボタン５６０の操作をしたあと、図４のフローチャートの処理によって抽出された、組合せ原因を表示するための欄である。表示欄６３０は、入力欄５４０で選択された指標の値と、選択欄６２０で入力された組合せ数Nについて抽出された組合せ原因の一覧と、各組合せ原因に該当する不良品数と、各組合せ原因の詳細ボタン６４０とを表示している。

詳細ボタン６４０は、操作受付部１０３が詳細ボタン６４０の操作を受け付けると、図１０の操作画面７００を出力する。図１０の詳細は後述する。

上述のような操作画面６００により、不良原因抽出システム１は、不良発生の組合せ真因に該当する可能性が高い組合せの候補を、ユーザーに簡単に発見させることができる。また、不良原因抽出システム１は、組み合わせの要素数別に、組合せの候補をユーザーに簡単に発見させることができる。

また、操作画面６００では、真因抽出順位選択欄６５０で抽出したい順位を選択して真因抽出開始ボタン６６０を選択すると、不良真因抽出部１０８により、選択した真因抽出順位の製造履歴データ項目について、因果関係抽出部１０７で抽出した因果関係にもとづき、真因となる製造履歴データ項目を抽出する。抽出した結果は、後述する図１１のように表示される。詳細は後述する。

操作画面７００は、表示欄７１０，７２０，７３０を備えて構成される。表示欄７１０は、操作された詳細ボタン６４０に対応する組合せ原因または組合せに含まれる各製造履歴データ項目を表示する。表示欄７２０は、当該組合せ原因または組合せに含まれる各製造履歴データ項目の製造履歴データをプロットしたグラフを表示する。

表示欄７３０は、当該組合せ原因または組合せに含まれる各製造履歴データ項目の製造履歴データの分布を表示する。表示欄７３０は、複数の製造履歴データ項目のヒストグラムを同時に表示してもよいし、選択された１つの製造履歴データ項目のヒストグラムを表示してもよい。また、表示欄７３０は、不良率比較部１０４で計算した製造履歴データ区間別の不良率および全製品の平均不良率を表示している。

上述のような操作画面７００により、不良原因抽出システム１は、組合せ原因又は組合せに含まれる製造履歴データ項目における良品および不良品の製造履歴データの差異や区間不良率の詳細などを、ユーザーに簡単に確認させることができる。ユーザーは、組合せ原因を不良の原因として確定する判断材料を得ることができる。

図１１は、不良真因抽出結果である。操作受付部１０３は、図９の真因抽出開始ボタン６６０の操作を受け付けると、図１１に示すような真因抽出結果画面８００を表示部１４に出力する。操作画面８００は、表示欄８１０、因果関係表示欄８２０、８３０を含む。

表示欄８１０は、操作された真因抽出順位に対応する順位の組合せ原因および組合せに含まれる各製造履歴データ項目を表示する。因果関係表示欄８２０、８３０は、８１０で表示した不良原因項目について、不良真因抽出部１０８で抽出した因果関係を、製造履歴データ項目のノードと、原因から結果に伸びる矢印を用いて表示する。

以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

（１）不良原因抽出システム１は、製造履歴データベース１１０と、優先順位生成部１０６と、因果関係抽出部１０７と、不良真因抽出部１０８とを備える。製造履歴データベース１１０は、製造ライン２における製品の製造過程において取得された製品の製造履歴に関する複数のデータ項目を含む製造履歴データ（品質データテーブル１１１）を保存する。優先順位生成部１０６は、製造履歴データベース１１０に保存された製造履歴データに基づいて、製品の製造過程における不良原因候補の抽出を行う。因果関係抽出部１０７は、製造履歴データベース１１０に保存された製造履歴データに基づいて、製品の製造過程に関する複数のデータ項目同士の因果関係を抽出する。不良真因抽出部１０８は、因果関係抽出部１０７が抽出した因果関係に基づき、製品の製造過程に関する複数のデータ項目の中から、優先順位生成部１０６で抽出した不良原因候補と因果関係のあるデータ項目を抽出して、製品の製造過程における不良真因を抽出する。このようにしたので、製造過程における不良真因を自動的に抽出することが実現できる。

（２）優先順位生成部１０６は、製品の製造過程に関する複数のデータ項目の中から、予め設定された組み合わせ数のデータ項目を組み合わせたグループを、不良原因候補として抽出する（ステップＳ２３）。このようにしたので、製品の製造過程に関する多数のデータ項目が存在する場合に、その中で不良原因候補を事前に適切に絞り込むことができるため、不良真因の抽出を効率的に行うことができる。

（３）優先順位生成部１０６は、不良原因候補を複数抽出するとともに、抽出した複数の不良原因候補に対して優先順位をそれぞれ設定する（ステップＳ２３）。不良真因抽出部１０８は、優先順位生成部１０６が抽出した複数の不良原因候補のうち、その優先順位が所定の順位以上の不良原因候補について、因果関係のあるデータ項目を抽出する（ステップＳ３１〜Ｓ３４）。このようにしたので、不良原因候補が多数存在する場合に、その中で優先順位の高いものに絞り込んで、因果関係のあるデータ項目を不良真因として抽出できるため、不良真因の抽出を効率的に行うことができる。

（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態に係る製造情報管理システムの構成例である。

本実施形態に係る製造情報管理システム４は、第１の実施形態で説明した不良原因抽出システム１と接続されており、不良原因抽出システム１から送信される不良原因情報１５を、通信ネットワークを介して受信し、製造ライン２に情報内容をフィードバックしている。

製造情報管理システム４は、製造情報更新装置４０と製造情報データベース４１を備えて構成される。製造情報更新装置４０は、各製造設備２０に対応する製造情報を生成し、各製造設備２０に出力する。製造情報データベース４１は、例えば、製造設備２０が測定する各データ項目に関する規格値、などを含む。

製造設備２０は、製造情報データベース４１の情報をもとに、測定データとそれに対応する規格値とに基づいて、測定データが規格値の範囲内であるか否かを判定し、測定データが規格値の範囲外である場合、当該製品を不良品としてラインから外すことができる。

不良原因抽出システム１は、不良真因抽出部１０８による不良真因の抽出結果を表す不良原因情報１５を、製造情報更新装置４０に送信する。製造情報更新装置４０は、例えば、不良原因情報１５において不良真因に関する製造履歴データ１１１ｂの特性値（測定データ）が含まれる場合、当該特性値に対応する規格値を変更し、当該変更後の規格値を含む製造情報を、製造設備２０に出力する。例えば、製造情報更新装置４０は、良品の条件を厳しくするように規格値の範囲を変更することで、製造設備２０は、製造情報の更新前に不良品として判定していなかった製品を、不良品として判定できる。また製造設備２０は、製造ライン２内で、不良品をより正確に発見することができる。

また、製造情報データベース４１は、例えば、製造設備２０の稼働の開始や停止の指示を含むこともできる。製造情報更新装置４０は、不良原因情報１５において組合せ要因である各品質データ項目が装置ＩＤを含む場合、不良品になる要因であるため、組合せ要因に関係する製造設備２０による不良の発生を防止するために、当該装置ＩＤを停止する指示を含む製造情報を、対応する製造設備２０に出力してもよい。このようにすれば、製造設備２０は、不良品を生み出す可能性のある製造を停止することができる。

また、製造設備２０および製造情報更新装置４０は、１台の装置に組み込まれていてもよい。

以上、第２の実施形態に係る製造情報管理システム４は、不良原因抽出システム１と接続され、製品の製造過程で使用される製造装置（製造設備２０）の稼働条件に関する情報を保存する製造情報データベース４１と、不良真因抽出部１０８による不良真因の抽出結果（不良原因情報１５）を、製造情報データベース４１にフィードバックする製造情報更新装置４０とを備える。このようにしたので、不良原因抽出システム１が抽出した不良真因に基づいて、製品の製造過程で使用される製造装置の稼働状態を適切に管理することができる。

以上説明した各実施形態や各種変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

例えば、不良原因抽出システム１の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。また、各構成要素の処理は、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。

また、不良原因抽出システム１の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできる。また、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現されてもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリーや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

１ 不良原因抽出システム
２ 製造ライン
３ 不良情報収集システム
４ 製造情報管理システム
９ コンピューター
１０ 制御部
１１ 記憶部
１２ 通信部
１３ 入力部
１４ 表示部
２０ 製造設備
２１ 製造履歴情報
３０ 不良入力装置
３１ 不良品情報
４０ 製造情報更新装置
４１ 製造情報データベース
６１ 製造履歴データ項目ノード
６２ 不良フラグノード
６３ 因果関係の矢印
９１ 演算装置
９２ 主記憶装置
９３ 外部記憶装置
９４ 出力装置
９５ 入力装置
９６ 通信装置
１０１ 製造履歴情報取得部
１０２ 不良品情報取得部
１０３ 操作受付部
１０４ 不良率比較部
１０５ 不良率計算部
１０６ 優先順位生成部
１０７ 因果関係抽出部
１０８ 不良真因抽出部
１１０ 製造履歴データベース
１１１ 品質データテーブル
１１１ａ 製品ＩＤ
１１１ｂ 製造履歴データ
１１１ｃ 不良フラグ
１１２ 不良データテーブル
１１２ａ 製品ＩＤ
１１２ｂ 不良発生日時
５００ 操作画面
５１０ 入力欄
５２０ 決定ボタン
５３０ 表示欄
５４０，５５０ 入力欄
５６０ 開始ボタン
６００ 操作画面
６１０ 入力欄
６２０ 選択欄
６３０ 表示欄
６４０ 詳細ボタン
６５０ 真因抽出順位選択欄
６６０ 真因抽出開始ボタン
７００ 操作画面
７１０ 表示欄
７２０ 表示欄
７３０ 表示欄
８００ 不良真因抽出画面
８１０ 表示欄
８２０，８３０ 因果関係表示欄

Claims (6)

1. 製品の製造過程において取得された前記製品の製造履歴に関する複数のデータ項目を含む製造履歴データを保存する製造履歴データベースと、
   前記製造履歴データに基づいて、前記製造過程における不良原因候補の抽出を行う優先順位生成部と、
   前記製造履歴データに基づいて、前記製造過程における前記複数のデータ項目同士の因果関係を抽出する因果関係抽出部と、
   前記因果関係に基づき、前記複数のデータ項目の中から前記優先順位生成部で抽出した不良原因候補と因果関係のあるデータ項目を抽出して、前記製造過程における不良真因を抽出する不良真因抽出部とを備える不良原因抽出システム。
2. 請求項１に記載の不良原因抽出システムにおいて、
   前記優先順位生成部は、前記複数のデータ項目の中から、予め設定された組み合わせ数のデータ項目を組み合わせたグループを、前記不良原因候補として抽出する不良原因抽出システム。
3. 請求項１または２に記載の不良原因抽出システムにおいて、
   前記優先順位生成部は、前記不良原因候補を複数抽出するとともに、抽出した複数の前記不良原因候補に対して優先順位をそれぞれ設定し、
   前記不良真因抽出部は、抽出した複数の前記不良原因候補のうち前記優先順位が所定の順位以上の不良原因候補について、前記因果関係のあるデータ項目を抽出する不良原因抽出システム。
4. 請求項１に記載の不良原因抽出システムと接続され、
   前記製造過程で使用される製造装置の稼働条件に関する情報を保存する製造情報データベースと、
   前記不良真因抽出部による前記不良真因の抽出結果を、前記製造情報データベースにフィードバックする製造情報更新装置と、を備える製造情報管理システム。
5. 製品の製造過程において取得された前記製品の製造履歴に関する複数のデータ項目を含む製造履歴データを取得するステップと、
   前記製造履歴データに基づいて、前記製造過程における不良原因候補の抽出を行うステップと、
   前記製造履歴データに基づいて、前記製造過程における前記複数のデータ同士の因果関係を抽出するステップと、
   前記因果関係に基づき、前記複数のデータ項目の中から抽出した前記不良原因候補と因果関係のあるデータ項目を抽出するステップと、をコンピューターにより実行する不良原因抽出方法。
6. 請求項５に記載の不良原因抽出方法により抽出された前記不良原因候補と因果関係のあるデータ項目の抽出結果を、前記製造過程で使用される製造装置の稼働条件に関する情報が保存された製造情報データベースにフィードバックする製造情報管理方法。
   
   
   

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