JP2023001804A - Prediction method and prediction system for coating film quality of coating film of automotive body and/or automobile component, prediction method and prediction system for coating condition, and multi-layer coating film formation method for and automotive body and/or automobile component - Google Patents

Prediction method and prediction system for coating film quality of coating film of automotive body and/or automobile component, prediction method and prediction system for coating condition, and multi-layer coating film formation method for and automotive body and/or automobile component Download PDF

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Abstract

To provide a prediction method and a prediction system for coating film quality of a coating film of an automotive body and/or automobile component that can speedily predict an evaluation result of coating film quality of the coating film of the automobile body and/or automobile component, a prediction method and a prediction system for coating condition that can speedily predict optimum coating conditions, and a forming method that can form a coating film having desired coating film quality.SOLUTION: Through machine learning by a computer, a predetermined artificial intelligence model is created which inputs data on coating conditions of a coating process and outputs coating quality of a coating film of an automobile body and/or automobile component after the coating process. The computer inputs the coating conditions of the coating process with the artificial intelligence model so as to calculate and predict the coating film quality of the coating film of the automobile body and/or automobile component after the coating process.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測方法及び予測システム、塗装条件の予測方法及び予測システム、自動車ボディ及び/又は自動車部品の複層塗膜形成方法に関する。 The present invention relates to a method and system for predicting coating film quality of a coating film on an automobile body and/or automobile parts, a method and system for predicting painting conditions, and a method for forming a multi-layer coating film on an automobile body and/or automobile parts.

従来、自動車ボディや自動車部品に塗装を行う様々な手法が提案されている(例えば、特許文献1)。塗装工程は、例えば、チッピングプライマー塗装工程、中塗り塗装工程、ベース塗装工程、及びクリア塗装工程のいずれか1つ以上を含み、複数の工程からなる場合も多い。 BACKGROUND ART Conventionally, various techniques for coating automobile bodies and automobile parts have been proposed (for example, Patent Document 1). The coating process includes, for example, any one or more of a chipping primer coating process, an intermediate coating process, a base coating process, and a clear coating process, and often consists of a plurality of processes.

このような塗装における、自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の評価は、塗装工程内及び/又は塗装工程後(塗膜の焼付乾燥後)の検査工程で、塗膜の硬化後に塗膜に対して測定器等を用いて、色彩、光沢、膜厚、鮮鋭性、及び平滑性等の品質を評価していた。 In such painting, the evaluation of the paint film quality of the paint film of the automobile body and / or automobile parts is performed in the inspection process within the painting process and / or after the painting process (after baking and drying the paint film). Afterwards, the coating film was evaluated for quality such as color, gloss, film thickness, sharpness, and smoothness using a measuring instrument or the like.

特開2021-041376号公報JP 2021-041376 A

しかしながら、上記のような品質の評価を行う生産方法では、塗料を塗布するための塗装工程を経てから、さらに塗布されたウェット塗膜に対して測定器等を用いることができるように硬化させる必要があり、塗膜品質の評価結果を得るのに時間がかかってしまい、且つ品質不良が判明した場合は、補修や再塗装、廃棄などにより生産性が低下してしまう問題があった。また、塗装前に塗装条件の調整が必要である場合も、それを瞬時に判断したり、判断結果を塗装条件に反映して塗装をしたりすることができず、生産性の低下が生じる場合があった。 However, in the production method that evaluates the quality as described above, after the coating process for applying the paint, it is necessary to harden the applied wet paint film so that a measuring instrument etc. can be used. There is a problem that it takes time to obtain the evaluation result of the coating film quality, and if the quality defect is found, the productivity decreases due to repair, repainting, disposal, etc. In addition, even if it is necessary to adjust the coating conditions before painting, it is not possible to instantly judge it or reflect the judgment results in the coating conditions when painting, which may lead to a decrease in productivity. was there.

そこで、本発明は、自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の評価結果を迅速に予測することができる、自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測方法及び予測システム、最適な塗装条件を迅速に得ることのできる、塗装条件の予測方法及び予測システム、並びに、所望の塗膜品質を有する塗膜を形成可能な、自動車ボディ及び/又は自動車部品の複層塗膜形成方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a method for predicting the coating film quality of a coating film on an automobile body and/or an automobile component, which can quickly predict the evaluation result of the coating film quality of the coating film on the automobile body and/or the automobile component, and Prediction system, method and system for predicting coating conditions capable of rapidly obtaining optimum coating conditions, and multi-layers of automobile bodies and/or automobile parts capable of forming coatings with desired coating film quality An object of the present invention is to provide a coating film forming method.

本発明の要旨構成は、以下の通りである。
(1)自動車ボディ及び/又は自動車部品へ塗装することにより得られる塗膜の塗膜品質の予測方法であって、
コンピュータによる機械学習によって、塗装工程における塗装条件のデータを入力とし、前記塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の前記塗膜の塗膜品質を出力とする、所定の人工知能モデルを作成する、人工知能モデル作成工程と、
前記コンピュータにより、前記人工知能モデルにおいて、前記塗装工程における前記塗装条件を入力することによって、前記塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を算出して予測する、塗膜品質予測工程と、を含むことを特徴とする、自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測方法。
The gist and configuration of the present invention are as follows.
(1) A method for predicting the coating film quality of a coating film obtained by coating an automobile body and/or automobile parts,
Using computer machine learning to create a predetermined artificial intelligence model that takes as input paint condition data in the paint process and outputs the paint film quality of the paint film on the automobile body and/or automobile parts after the paint process. , an artificial intelligence model creation process;
The computer calculates and predicts the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process by inputting the painting conditions in the painting process in the artificial intelligence model. and a film quality prediction step.

(2)塗装工程を経て、自動車ボディ及び/又は自動車部品を塗装する場合に、目標を達成するために最適な前記塗装工程の塗装条件を予測する方法であって、
コンピュータによる機械学習によって、前記塗装工程における塗装条件のデータを入力とし、前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を出力とする、所定の人工知能モデルを作成する、人工知能モデル作成工程と、
前記コンピュータにより、前記人工知能モデルにおいて、前記塗装工程における前記塗装条件を入力することによって、前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を算出して予測する、塗膜品質予測工程と、を含み、
前記塗膜品質予測工程では、複数の前記塗装工程における前記塗装条件を入力し、各々の前記塗装条件に対応する複数の前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を予測し、
予測した前記複数の前記塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質に基づいて、最適な前記塗装条件を、前記目標を達成するために最適な前記塗装条件として決定する、塗装条件予測工程をさらに含むことを特徴とする、塗装条件の予測方法。
(2) A method of predicting the optimum painting conditions for the painting process to achieve a goal when painting an automobile body and/or automobile parts through a painting process,
Machine learning by computer creates a predetermined artificial intelligence model that takes as input paint condition data in the paint process and outputs the paint film quality of the paint film on the automobile body and/or automobile parts after the paint process. an artificial intelligence model creation process;
The computer calculates and predicts the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process by inputting the painting conditions in the painting process in the artificial intelligence model; and a coating film quality prediction step,
In the coating film quality prediction step, the coating conditions in a plurality of the coating processes are input, and the coating film of the auto body and/or the auto parts after the plurality of coating processes corresponding to each of the coating conditions. anticipate quality,
Based on the predicted paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the plurality of the painting steps, the optimum painting condition is determined as the optimum painting condition for achieving the target. , a painting condition prediction method, further comprising a painting condition prediction step.

(3)前記塗装工程における前記塗装条件と、前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質との関係を示す関係データをコンピュータに入力する、関係データ入力工程をさらに含み、
前記人工知能モデル作成工程は、前記コンピュータにより、前記関係データ入力工程において入力された前記関係データを教師データとして機械学習することにより行われる、上記(1)又は(2)に記載の方法。
(3) a relationship data input step of inputting into a computer relationship data indicating the relationship between the coating conditions in the coating step and the coating film quality of the coating film of the automobile body and/or automobile parts after the painting step; further includes
The method according to (1) or (2) above, wherein the artificial intelligence model creation step is performed by machine learning with the computer using the relational data input in the relational data input step as teacher data.

(4)前記塗膜品質は、前記塗膜の色彩、光沢、膜厚、鮮鋭性、及び平滑性のいずれか1つ以上を含む、上記(1)~(3)のいずれか1つに記載の方法。 (4) Any one of (1) to (3) above, wherein the coating film quality includes any one or more of color, gloss, film thickness, sharpness, and smoothness of the coating film. the method of.

(5)前記鮮鋭性及び/又は平滑性は、ウェーブスキャン値を指標として用い、
前記ウェーブスキャン値は、du、Wa、Wb、Wc、Wd、We、Lw、及びSwのいずれか1つ以上である、上記(4)に記載の方法。
(5) The sharpness and / or smoothness uses a wave scan value as an index,
The method according to (4) above, wherein the wave scan value is any one or more of du, Wa, Wb, Wc, Wd, We, Lw, and Sw.

(6)前記機械学習は、複数の決定木から構成されるアンサンブルツリーによる予測アルゴリズムを用いている、上記(1)~(5)のいずれか1つに記載の方法。 (6) The method according to any one of (1) to (5) above, wherein the machine learning uses a prediction algorithm based on an ensemble tree composed of a plurality of decision trees.

(7)前記機械学習は、ディープラーニング、部分最小二乗回帰、ランダムフォレスト、又は勾配ブースティング法を用いている、上記(1)~(6)のいずれか1つに記載の方法。 (7) The method according to any one of (1) to (6) above, wherein the machine learning uses deep learning, partial least squares regression, random forest, or gradient boosting.

(8)前記関係データ入力工程後に、前記関係データに対してデータクレンジングを行う工程をさらに含む、上記(3)に記載の方法。 (8) The method according to (3) above, further comprising the step of performing data cleansing on the relational data after the relational data input step.

(9)前記塗装条件予測工程において、予測した前記複数の前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の中から前記目標となる塗膜品質との差が最も小さくなる前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質に対応する前記塗装条件を、前記目標を達成するために最適な前記塗装条件として決定する、上記(2)に記載の方法。 (9) In the painting condition prediction step, the difference from the target paint film quality is the largest among the paint film qualities of the paint film of the automobile body and / or automobile part after the plurality of the painting processes predicted. (2) above, wherein the coating conditions corresponding to the coating film quality of the coating film of the automobile body and/or the automobile parts after the coating process, which becomes smaller, are determined as the optimum coating conditions for achieving the target; The method described in .

(10)前記塗装条件予測工程において、ベイズ最適化を用いる、上記(2)又は(9)に記載の方法。 (10) The method according to (2) or (9) above, wherein Bayesian optimization is used in the coating condition prediction step.

(11)前記塗装条件は、前記塗装工程を行う塗装ブースの温度、前記塗装ブースの乾湿計の乾球温度、前記乾湿計の湿球温度、前記塗装ブースの相対湿度、前記塗装ブースの絶対湿度、塗料粘度、塗料温度、塗料種、塗料固形分量、前記塗装工程での塗料の吐出量、塗装機の線速、及び前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の被塗物温度のいずれか1つ以上を含む、上記(1)~(10)のいずれか1つに記載の方法。 (11) The painting conditions include the temperature of the painting booth where the painting process is performed, the dry-bulb temperature of the psychrometer of the painting booth, the wet-bulb temperature of the psychrometer, the relative humidity of the painting booth, and the absolute humidity of the painting booth. , paint viscosity, paint temperature, paint type, paint solid content, paint discharge amount in the painting process, linear speed of the painting machine, and the temperature of the object to be coated of the automobile body and / or automobile parts. The method according to any one of (1) to (10) above, comprising

(12)前記塗装工程は、チッピングプライマー塗装工程、中塗り塗装工程、ベース塗装工程、及びクリア塗装工程のいずれか1つ以上を含む、上記(1)~(11)のいずれか1つに記載の方法。 (12) Any one of (1) to (11) above, wherein the coating step includes any one or more of a chipping primer coating step, an intermediate coating step, a base coating step, and a clear coating step. the method of.

(13)上記(2)に記載の方法により予測した前記塗装条件に調整する、塗装条件調整工程と、
前記塗装条件調整工程において調整した前記塗装条件で塗装を行う、調整後塗装工程と、を含む、自動車ボディ及び/又は自動車部品の複層塗膜形成方法。
(13) A coating condition adjustment step of adjusting the coating conditions predicted by the method described in (2) above;
and a post-adjustment coating step of performing coating under the coating conditions adjusted in the coating condition adjustment step.

(14)前記調整後塗装工程後に、前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を測定する、測定工程と、
前記塗装条件調整工程において調整された前記塗装条件と前記測定工程において測定された前記塗膜品質との関係を示す関係データを、前記コンピュータに入力して、前記関係データをアップデートする、関係データアップデート工程をさらに含む、上記(13)に記載の自動車ボディ及び/又は自動車部品の複層塗膜形成方法。
(14) a measuring step of measuring the coating film quality of the coating film of the automobile body and/or automobile parts after the post-adjustment painting step;
Updating relational data, inputting relational data indicating a relation between the coating conditions adjusted in the coating condition adjusting step and the coating film quality measured in the measuring step into the computer to update the relational data. The method for forming a multilayer coating film for an automobile body and/or automobile part according to (13) above, further comprising steps.

(15)塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測システムであって、
機械学習する機能を有し、前記塗装工程における塗装条件のデータを入力とし、前記塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を出力とする、所定の人工知能モデルを作成する、人工知能モデル作成部と、
前記人工知能モデルにおいて、前記塗装工程における前記塗装条件を入力することによって、前記塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を算出して予測する、塗膜品質予測部と、を備えたコンピュータを備えていることを特徴とする、自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測システム。
(15) A system for predicting coating film quality of a coating film on an automobile body and/or automobile parts after a painting process,
A predetermined artificial intelligence model having a function of machine learning, which inputs data of painting conditions in the painting process and outputs the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process. an artificial intelligence model creation unit to create;
In the artificial intelligence model, a paint film quality prediction unit that calculates and predicts the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process by inputting the painting conditions in the painting process. A system for predicting coating film quality of a coating film on an automobile body and/or automobile parts, characterized by comprising a computer comprising:

(16)塗装工程を経て、自動車ボディ及び/又は自動車部品を塗装する場合に、目標を達成するために最適な前記塗装工程の塗装条件を予測するシステムであって、
機械学習する機能を有し、前記塗装工程における塗装条件のデータを入力とし、前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を出力とする、所定の人工知能モデルを作成する、人工知能モデル作成部と、
前記人工知能モデルにおいて、前記塗装工程における前記塗装条件を入力することによって、前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を算出して予測する、塗膜品質予測部と、を備え、
前記塗膜品質予測部は、複数の前記塗装工程における前記塗装条件を入力し、各々の前記塗装条件に対応する複数の前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を予測し、
予測した前記複数の前記塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質に基づいて、最適な前記塗装条件を、前記目標を達成するために最適な前記塗装条件として決定する、塗装条件予測部をさらに備えることを特徴とする、塗装条件の予測システム。
(16) A system for predicting the optimum painting conditions for the painting process to achieve a goal when painting an automobile body and/or automobile parts through a painting process,
A predetermined artificial intelligence model having a function of machine learning, which inputs data of coating conditions in the coating process and outputs the coating film quality of the coating film of the car body and/or car parts after the coating process. an artificial intelligence modeling unit that creates
In the artificial intelligence model, by inputting the painting conditions in the painting process, the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process is calculated and predicted, predicting the paint film quality. and
The coating film quality prediction unit inputs the coating conditions in a plurality of the coating processes, and the coating film of the auto body and/or the auto parts after a plurality of the coating processes corresponding to each of the coating conditions. anticipate quality,
Based on the predicted paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the plurality of the painting steps, the optimum painting condition is determined as the optimum painting condition for achieving the target. , a painting condition prediction system, further comprising a painting condition prediction unit.

本発明によれば、自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の評価結果を迅速に予測することができる、自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測方法及び予測システム、最適な塗装条件を迅速に得ることのできる、塗装条件の予測方法及び予測システム、並びに、所望の塗膜品質を有する塗膜を形成可能な、自動車ボディ及び/又は自動車部品の複層塗膜形成方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a method for predicting the coating film quality of a coating film on an automobile body and/or an automobile component, which can quickly predict the evaluation result of the coating film quality of the coating film on the automobile body and/or the automobile component, and Prediction system, method and system for predicting coating conditions capable of rapidly obtaining optimum coating conditions, and multi-layers of automobile bodies and/or automobile parts capable of forming coatings with desired coating film quality A coating film forming method can be provided.

本発明の一実施形態にかかる自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測方法のフローチャートである。1 is a flow chart of a method for predicting coating film quality of a coating film on an automobile body and/or automobile parts according to an embodiment of the present invention; 本実施形態の方法が対象とする塗装工程の一例の概略図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic of an example of the coating process to which the method of this embodiment targets. 本発明の一実施形態にかかる塗装工程の塗装条件の予測方法のフローチャートである。4 is a flowchart of a method for predicting coating conditions in a coating process according to one embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態にかかる自動車ボディ及び/又は自動車部品の複層塗膜形成方法のフローチャートである。1 is a flow chart of a method for forming a multilayer coating film for an automobile body and/or automobile parts according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測システムのブロック図である。1 is a block diagram of a paint film quality prediction system for a paint film on an automobile body and/or automobile part according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態にかかる塗装条件の予測システムのブロック図である。1 is a block diagram of a painting condition prediction system according to an embodiment of the present invention; FIG.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に例示説明する。 Embodiments of the present invention will be exemplified in detail below with reference to the drawings.

<自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測方法>
図1は、本発明の一実施形態にかかる自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測方法のフローチャートである。ここで、本明細書において、「自動車ボディ」は、自動車の車体であって、「自動車部品」には含まれない。また、「自動車部品」は、例えば自動車のバンパー等である。以下、図1を参照して、自動車ボディ及び/又は自動車部品へ塗装することにより得られる塗膜の塗膜品質を予測する方法の一実施形態を例示説明する。なお、本実施形態の方法は、一例としては、後述の本発明の一実施形態にかかる自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測システムを用いて実行することができる。ここで、予測する塗膜品質は、塗膜の色彩、光沢、膜厚、鮮鋭性、及び平滑性のいずれか1つ以上を含むことが好ましい。色彩は、例えばL色空間におけるL値、a値、b値(JIS Z8781-4(2013年))を用いることができる。色彩は、既知の色彩測定方法を用いて測定することができ、一例として、コニカミノルタ株式会社から市販のCM-512m3を用いて、塗膜に垂直にある受光部を0°とした場合に、25°、45°、75°となる角度から光源を照射して測定されるL値、a値、b値を測定することができる。あるいは、X-Rite MA68II(エックスライト社製)を用いて測定することができる。測定角度は、目的又は使用する機器に応じて適宜調整することができる。他の色空間等の指標としては、例えば、L色空間(JIS Z8781-4(2013年))、ハンターLab(J“Photoelectric Color-Difference Meter”. Journal of the Optical Society of America 38 (7): 661 (Proceedings of the Winter Meeting of the Optical Society of America))、XYZ表色系(CIE 1931 XYZ色空間)、その他任意の指標を用いることができる。さらに例えば、反射スペクトルデータであり、380nm~780nmの5nm毎の反射スペクトル強度を色彩とした指標等、任意の指標を用いることもできる。光沢は、特には限定されないが、光沢値を指標として用いることができる。光沢値は、既知の光沢測定方法を用いて測定することができ、一例として、試験片の光沢度を、鏡面光沢度計(BYK-Gardner社製、商品名 マイクロトリグロス)を用い、JIS K-5600-4-7に準拠して測定した値を光沢値とすることができる。測定角度は20°、45°、60°、75°、85°など目的や使用する機器に応じて適宜調整することができる。膜厚は、既知の膜厚測定方法を用いて測定することができ、一例として、電磁式膜厚計(株式会社ケツト科学研究所製、商品名 LE-200J)を用いて測定することができる。サンプルの膜厚に応じて、電磁式、渦電流式、渦電流位相式、磁気式、又は電気抵抗式膜厚計を、測定精度などに応じて適切に選択して使用し、膜厚を測定することができる。上記鮮鋭性及び/又は平滑性は、ウェーブスキャン値を指標として用いることが好ましい。ウェーブスキャン値は、du(波長0.1mm以下)、Wa(波長0.1~0.3mm)、Wb(波長0.3~1.0mm)、Wc(波長1.0~3.0mm)、Wd(波長3.0~10.0mm)、We(波長10.0~30.0mm)、Lw(波長1.2~12mm)、及びSw(波長0.3~1.2mm)のいずれか1つ以上であることが好ましい。なお、ウェーブスキャン値は、値が小さいほど表面における当該波長の凹凸が少なく、塗膜の外観品質が良いことを意味する。ウェーブスキャン値は、例えば、ウェーブスキャン(BYK-Gardner 社製「Wave - Scan Dual」)によって測定することができる。
<Method for Predicting Coating Film Quality of Automobile Body and/or Automobile Parts Coating Film>
FIG. 1 is a flowchart of a method for predicting coating film quality of a coating film on an automobile body and/or automobile parts according to one embodiment of the present invention. Here, in this specification, "automobile body" is the body of an automobile and is not included in "automotive parts." Further, "automobile parts" are, for example, automobile bumpers and the like. Hereinafter, one embodiment of a method for predicting the coating film quality of a coating film obtained by coating an automobile body and/or automobile parts will be described with reference to FIG. The method of the present embodiment can be executed, for example, using a system for predicting coating film quality of a coating film on an automobile body and/or automobile parts according to an embodiment of the present invention, which will be described later. Here, the predicted coating film quality preferably includes at least one of color, gloss, film thickness, sharpness, and smoothness of the coating film. For colors, for example, L * value, a * value, and b * value in L * a * b * color space (JIS Z8781-4 (2013)) can be used. The color can be measured using a known color measurement method. As an example, CM-512m3 commercially available from Konica Minolta Co., Ltd. is used, and when the light receiving part perpendicular to the coating film is 0 °, The L * value, a * value, and b * value measured by irradiating the light source at angles of 25°, 45°, and 75° can be measured. Alternatively, it can be measured using X-Rite MA68II (manufactured by X-Rite). The measurement angle can be adjusted as appropriate according to the purpose or equipment to be used. Other indicators of color space, such as L * C * h * color space (JIS Z8781-4 (2013)), Hunter Lab (J "Photoelectric Color-Difference Meter". Journal of the Optical Society of America 38 (7): 661 (Proceedings of the Winter Meeting of the Optical Society of America)), the XYZ color system (CIE 1931 XYZ color space), and other arbitrary indices can be used. Further, for example, it is reflection spectrum data, and an arbitrary index such as an index in which the reflection spectrum intensity is colored every 5 nm from 380 nm to 780 nm can be used. Gloss is not particularly limited, but a gloss value can be used as an index. The gloss value can be measured using a known gloss measurement method. As an example, the glossiness of the test piece is measured using a specular gloss meter (manufactured by BYK-Gardner, trade name Micro Trigloss), using JIS K A value measured according to -5600-4-7 can be taken as a gloss value. The measurement angle can be appropriately adjusted to 20°, 45°, 60°, 75°, 85°, etc., depending on the purpose and the device to be used. The film thickness can be measured using a known film thickness measurement method, and for example, it can be measured using an electromagnetic film thickness gauge (manufactured by Kett Scientific Laboratory Co., Ltd., trade name LE-200J). . Depending on the film thickness of the sample, an electromagnetic type, eddy current type, eddy current phase type, magnetic type, or electric resistance type film thickness gauge is appropriately selected and used according to the measurement accuracy, etc. to measure the film thickness. can do. Wave scan values are preferably used as indices for the sharpness and/or smoothness. The wave scan values are du (wavelength 0.1 mm or less), Wa (wavelength 0.1 to 0.3 mm), Wb (wavelength 0.3 to 1.0 mm), Wc (wavelength 1.0 to 3.0 mm), Any one of Wd (wavelength 3.0 to 10.0 mm), We (wavelength 10.0 to 30.0 mm), Lw (wavelength 1.2 to 12 mm), and Sw (wavelength 0.3 to 1.2 mm) preferably one or more. The wave scan value means that the smaller the value, the less unevenness of the wavelength on the surface, and the better the appearance quality of the coating film. The wave scan value can be measured, for example, by a wave scan ("Wave-Scan Dual" manufactured by BYK-Gardner).

塗装に用いる塗料は、その塗装に通常用いられるものを用意することができるが、例えば塗料を調製して用意する場合には、例えば、顔料、樹脂、及び溶剤をSGミル等で分散させて、多数の種類の顔料等を調製して用意した原色塗料に、樹脂、溶剤、及び添加剤を加えて、これらを分散させ、その後調整を繰り返すことにより用意することができる。後述するように、塗装工程は、チッピングプライマー塗装工程、中塗り塗装工程、ベース塗装工程、及びクリア塗装工程のいずれか1つ以上を含むが、各種工程において必要な塗料(例えば、チッピングプライマー塗料、中塗り塗料、ベース塗料、及びクリア塗料)を用いることができ、その硬化系や水系、溶剤系は、特に限定されない。 As for the paint used for painting, the one usually used for the painting can be prepared. It can be prepared by adding a resin, a solvent, and an additive to a primary color paint prepared by preparing many types of pigments, dispersing these, and then repeating the adjustment. As will be described later, the coating process includes any one or more of a chipping primer coating process, an intermediate coating process, a base coating process, and a clear coating process. Intermediate coating, base coating, and clear coating) can be used, and the curing system, water system, and solvent system are not particularly limited.

図1に示すように、本実施形態では、まず、塗装工程における塗装条件と、塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質との関係を示す関係データを準備し、コンピュータに入力する(ステップS101:関係データ入力工程)。 As shown in FIG. 1, in the present embodiment, first, relational data indicating the relationship between the coating conditions in the coating process and the coating film quality of the coating film of the auto body and/or auto parts after the coating process is prepared, Input to the computer (step S101: relational data input step).

塗装工程は、チッピングプライマー塗装工程、中塗り塗装工程、ベース塗装工程、及びクリア塗装工程のいずれか1つ以上を含む。図2は、本実施形態の方法が対象とする塗装工程の一例の概略図である。図2に示すように、本例では、電着塗装工程と、上塗り塗装工程とを含み、該上塗り塗装工程は、順に、中塗り塗装工程、ベース塗装工程、及びクリア塗装工程を含む。これらは同一の塗装ブース内で行うこともでき、あるいは、別ブースで行っても良い。図2の工程は、一例に過ぎず、他にも例えば、(順に)チッピングプライマー工程、中塗り塗装工程、ベース塗装工程、及びクリア塗装工程からなる4wet塗装や、(順に)ベース塗装工程、クリア塗装工程のみの2wet塗装や、(順に)第1のベース塗装工程、第2のベース塗装工程、及びクリア塗装工程からなる3wet塗装等も例示することができ、他にも様々なバリエーションがあり得る。また、各塗装工程の前には、プレヒート工程が行われる場合がある。 The coating process includes any one or more of a chipping primer coating process, an intermediate coating process, a base coating process, and a clear coating process. FIG. 2 is a schematic diagram of an example of a coating process targeted by the method of the present embodiment. As shown in FIG. 2, this example includes an electrodeposition coating process and a top coating process, and the top coating process includes, in order, an intermediate coating process, a base coating process, and a clear coating process. These can be performed in the same painting booth, or can be performed in different booths. The process of FIG. 2 is only an example, and there are other examples, such as 4-wet coating consisting of (in order) a chipping primer process, an intermediate coating process, a base coating process, and a clear coating process, a base coating process (in order), and a clear coating process. A 2-wet coating in which only the coating process is performed, a 3-wet coating including (in order) a first base coating process, a second base coating process, and a clear coating process can be exemplified, and various other variations are possible. . Moreover, a preheating process may be performed before each coating process.

塗装条件は、(上記塗装工程のバリエーションに応じて、)塗装工程を行う塗装ブースの温度、塗装ブースの乾湿計の乾球温度、乾湿計の湿球温度、塗装ブースの相対湿度、塗装ブースの絶対湿度、塗料粘度、塗料温度、塗料種、塗料固形分量、塗装工程での塗料の吐出量、塗装機の線速、及び自動車ボディ及び/又は自動車部品の被塗物温度のいずれか1つ以上を含むことが好ましい。
なお、塗装条件には、(塗装工程が複数の工程を有する場合の)前工程まで(のいずれかの工程)で得られた塗膜の性状を含むことが好ましい。具体的には、電着塗装を前工程までに含む場合は、電着塗装塗膜の表面粗度であり、また、焼付タイプの中塗り塗装を前工程までに含む場合は、焼付中塗り塗膜表面のウェーブスキャン値及び/又は表面粗度である。これにより、予測の精度を向上させ得る。ただし、前工程までで得られた塗膜の性状は、上記に例示した他の塗装条件とは異なり、その後の調整の対象とはならない。ここで、表面粗度は、任意の既知の測定方法により測定することができ、一例として、表面粗さ測定器(株式会社ミツトヨ製、商品名 サーフテストSJ-210)を用いて測定することができる。測定器は、接触型、非接触型など、測定場所や試料の状態に応じて適切に選択することができる。
The painting conditions are (according to the variation of the above painting process) the temperature of the painting booth where the painting process is performed, the dry-bulb temperature of the psychrometer in the painting booth, the wet-bulb temperature of the psychrometer, the relative humidity of the painting booth, and the temperature of the painting booth. Any one or more of absolute humidity, paint viscosity, paint temperature, paint type, paint solid content, paint discharge amount in the painting process, linear speed of the paint machine, and temperature of the object to be coated of the automobile body and/or automobile parts is preferably included.
The coating conditions preferably include the properties of the coating film obtained up to (any of the steps) up to the previous step (when the coating step has a plurality of steps). Specifically, if the electrodeposition coating is included in the previous process, it is the surface roughness of the electrodeposition coating film, and if the baking type intermediate coating is included in the previous process, the baking intermediate coating Wavescan values and/or surface roughness of the film surface. This can improve the accuracy of prediction. However, unlike the other coating conditions exemplified above, the properties of the coating film obtained up to the previous step are not subject to subsequent adjustment. Here, the surface roughness can be measured by any known measuring method, and as an example, it can be measured using a surface roughness measuring instrument (manufactured by Mitutoyo Co., Ltd., trade name Surftest SJ-210). can. A contact type or non-contact type measuring instrument can be appropriately selected according to the measurement location and the state of the sample.

なお、上記関係データは、より正確な予測を可能にするために、常に又は適時に又は定期的にアップデートされることが好ましい。
また、関係データ入力工程(ステップS101)後に、関係データに対してデータクレンジングを行う工程をさらに含むことが好ましい。ここでは、準備した上記関係データに対して例えば、データの正規化/標準化や新たなデータの生成といった加工処理や、不適切なデータを取り除くデータフィルタリング処理などの処理を行う。例えば、塗膜品質の実測値と予測値との差異について、標準偏差をσとしたときの平均値±2σを超えたデータに対して精査をし、入力ミスや記載ミスなどが疑われるデータを削除することができる。このようなデータクレンジングや正規化により、後述の機械学習における過学習を防止して、より精度の高い塗料性状の予測を可能にする。ただし、本開示において、データクレンジングを行うことは必須ではなく、この工程を省略することもできる。データクレンジングは、複数ないし全てのアルゴリズムに共通に適用できるものとすることができ(例えばいずれの機械学習アルゴリズムでも不適切と判断されると考えられる異常値のようなデータを取り除く)、あるいは、実際に用いる機械学習アルゴリズムにもっぱら適用できるものとすることもできる(例えば特定のアルゴリズムにおいてエラーを生じさせやすいデータを取り除く)。後述の人工知能モデル作成工程は、このデータクレンジング後のデータを再学習させて作成することもできる。
It should be noted that the relational data is preferably updated constantly, timely, or periodically in order to enable more accurate prediction.
Moreover, it is preferable to further include a step of performing data cleansing on the relational data after the relational data input step (step S101). Here, processing such as processing such as data normalization/standardization and generation of new data, and data filtering processing for removing inappropriate data is performed on the prepared relational data. For example, regarding the difference between the actual measurement value and the predicted value of paint film quality, if the standard deviation is σ, the data that exceeds the average value ± 2σ will be carefully examined, and data that is suspected of input errors or description errors will be examined. can be deleted. Such data cleansing and normalization prevent over-learning in machine learning, which will be described later, and enable more accurate prediction of paint properties. However, in the present disclosure, performing data cleansing is not essential, and this step can be omitted. Data cleansing can be commonly applicable to multiple or all algorithms (e.g., removing data such as outliers deemed inappropriate by any machine learning algorithm), or it can actually be (e.g., removing error-prone data in a particular algorithm). The later-described artificial intelligence model creation process can also be created by re-learning the data after this data cleansing.

次いで、図1に示すように、コンピュータによる機械学習によって、塗装工程における塗装条件のデータを入力とし、塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を出力とする、所定の人工知能モデルを作成する(ステップS102:人工知能モデル作成工程)。本例では、この人工知能モデル作成工程は、コンピュータにより、関係データ入力工程(ステップS101)において入力された関係データを教師データとして機械学習することにより行われる。関係データは、塗装条件に関しては、測定値や設定値を用いることができ、塗膜品質に関しては、当該塗装条件で塗装を行った後の塗膜の塗膜本質の測定値を用いることができ、これらを対応付けたデータとすることができる。 Next, as shown in FIG. 1, by machine learning by computer, the data of the painting conditions in the painting process are input, and the paint film quality of the paint film of the automobile body and / or automobile parts after the painting process is output. (step S102: artificial intelligence model creation step). In this example, the artificial intelligence model creation step is performed by machine learning with a computer using the relational data input in the relational data input step (step S101) as teacher data. As relational data, measured values and set values can be used for coating conditions, and measured values for the essence of the coating film after coating under the relevant coating conditions can be used for the coating film quality. , can be data in which they are associated with each other.

機械学習は、ランダムフォレスト、勾配ブースティング法、ディープラーニング、又は部分最小二乗回帰などを用いたものとすることができる。機械学習は、ランダムフォレスト又は勾配ブースティング法など複数の決定木から構成されるアンサンブルツリーによる予測アルゴリズムを用いたものであることがより好ましい。 Machine learning can be using random forests, gradient boosting methods, deep learning, partial least squares regression, or the like. More preferably, the machine learning uses a prediction algorithm based on an ensemble tree composed of multiple decision trees such as random forest or gradient boosting method.

次いで、本実施形態では、コンピュータにより、上記の人工知能モデルにおいて、塗装工程における塗装条件を入力することによって、塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を算出して予測する(ステップS103:塗膜品質予測工程)。 Next, in the present embodiment, a computer calculates the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process by inputting the painting conditions in the painting process in the above artificial intelligence model. Predict (step S103: coating film quality prediction step).

塗膜品質予測工程(ステップS103)において、入力する塗装条件は、過去のデータを参照する等して、予め範囲を絞っておくことが好ましい。 In the coating film quality prediction step (step S103), it is preferable to narrow down the range of the coating conditions to be input in advance, for example, by referring to past data.

このようにして、上記の人工知能モデルにおいて、塗装工程における塗装条件を入力することによって、コンピュータにより、塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を算出することができる。なお、算出される塗膜品質の予測値は、単一の値でも良く、あるいは、複数の候補群からなっていても良い。算出される塗膜品質の予測値が複数の候補群からなる場合には、所定の基準を用いて適宜その中から単一の値を選択する工程をさらに含むことが好ましい。上記所定の基準は、様々なものとすることができ、例えば色彩の場合、E値(ΔE=(ΔL+Δa+Δb0.5)が最小となるように選択することができる。 In this way, by inputting the painting conditions in the painting process in the artificial intelligence model, the computer can calculate the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process. . The predicted value of the paint film quality to be calculated may be a single value, or may be composed of a plurality of candidate groups. When the predicted value of the paint film quality to be calculated consists of a plurality of candidate groups, it is preferable to further include the step of selecting a single value from among them appropriately using a predetermined criterion. The predetermined criterion can be various, for example, in the case of color, it can be selected such that the E value (ΔE=(ΔL 2 +Δa 2 +Δb 2 ) 0.5 ) is minimized.

本実施形態の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測方法によれば、塗装工程の塗装条件から塗膜を予測することができるため、塗装工程(全工程)の終了や塗料の焼付乾燥を待つ必要がなく、既に得られている塗装条件の設定値(例えば、吐出量等)や、迅速に測定が可能な塗装条件(例えば各種温度や湿度等)が得られ次第、コンピュータにより塗膜の塗膜品質が予測されるため、塗膜の塗膜品質の評価結果を迅速に予測することができる。これにより、例えば当該予測値が品質基準範囲外であった場合には、塗装条件を速やかに調整することができる。
また、本実施形態では、上塗り塗装工程が、順に、中塗り塗装工程、ベース塗装工程、及びクリア塗装工程を含む場合を示したが、このような手法は、機械学習のための教師データとなる関係データを準備することができれば、様々な塗装工程のバリエーションに対応することができる。
特に近年は、二酸化炭素排出量を低減する観点から、中塗り塗装後に一旦焼付工程と検査工程を経る生産工法ではなく、中塗り塗装から上塗り塗装までを焼付工程を経ずに連続して実施することが多い。このような場合には、中塗り塗装工程後の塗膜の品質確認が上塗り塗装工程の一連の工程すべてが終了するまで品質を確認することができないという問題が生じていたが、本実施形態の手法によれば、上塗り塗装工程の終了やその後の塗料の焼付乾燥を待つ必要なく、迅速に塗膜品質の予測値を得ることができる。
According to the method for predicting the paint film quality of the paint film of the automobile body and / or automobile parts of the present embodiment, the paint film can be predicted from the painting conditions of the painting process, so the completion of the painting process (all processes) There is no need to wait for the paint to bake and dry. Since the paint film quality of the paint film is predicted by the computer, it is possible to quickly predict the evaluation result of the paint film quality of the paint film. Thereby, for example, when the predicted value is out of the quality standard range, the coating conditions can be quickly adjusted.
In addition, in this embodiment, the case where the top coating process includes the intermediate coating process, the base coating process, and the clear coating process in order was shown, but such a method becomes teacher data for machine learning. If the relevant data can be prepared, various variations of the painting process can be handled.
Especially in recent years, from the viewpoint of reducing carbon dioxide emissions, instead of the production method that goes through the baking process and inspection process after the intermediate coating, the intermediate coating and the top coating are continuously performed without going through the baking process. There are many things. In such a case, there was a problem that the quality of the coating film after the intermediate coating process could not be confirmed until all the series of processes of the top coating process were completed. According to the method, it is possible to quickly obtain a predicted value of the paint film quality without waiting for the completion of the topcoat painting process or the subsequent bake-drying of the paint.

<塗装工程の塗装条件の予測方法>
図3は、本発明の一実施形態にかかる塗装工程の塗装条件の予測方法のフローチャートである。以下、図3を参照して、塗装工程を経て、自動車ボディ及び/又は自動車部品を塗装する場合に、目標を達成するために最適な塗装工程の塗装条件を予測する方法の一実施形態を例示説明する。なお、本実施形態の塗装工程の塗装条件の予測方法は、一例としては、後述の本発明の一実施形態にかかる塗装条件の塗装条件の予測システムを用いて実行することができる。ここで、図1の実施形態と同様に、塗膜品質は、塗膜の色彩、光沢、膜厚、鮮鋭性、及び平滑性のいずれか1つ以上を含むことが好ましい。上記鮮鋭性及び/又は平滑性は、ウェーブスキャン値を指標として用いることが好ましい。ウェーブスキャン値は、du(波長0.1mm以下)、Wa(波長0.1~0.3mm)、Wb(波長0.3~1.0mm)、Wc(波長1.0~3.0mm)、Wd(波長3.0~10.0mm)、We(波長10.0~30.0mm)、Lw(波長1.2~12mm)、及びSw(波長0.3~1.2mm)のいずれか1つ以上であることが好ましい。また、塗装工程についても、図1の実施形態と同様に、様々なバリエーション(一例としては図2に示した工程)があり得る。また、塗装条件についても、図1の実施形態と同様に、(上記塗装工程のバリエーションに応じて、)塗装工程を行う塗装ブースの温度、塗装ブースの乾湿計の乾球温度、乾湿計の湿球温度、塗装ブースの相対湿度、塗装ブースの絶対湿度、塗料粘度、塗料温度、塗料種、塗料固形分量、塗装工程での塗料の吐出量、塗装機の線速、及び自動車ボディ及び/又は自動車部品の被塗物温度のいずれか1つ以上を含むことが好ましい。
以上の事項のさらなる詳細については、図1の実施形態と同様であるため、再度の説明を省略する。
<Prediction method for coating conditions in the coating process>
FIG. 3 is a flowchart of a method for predicting coating conditions in a coating process according to one embodiment of the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 3, one embodiment of a method for predicting the optimum painting conditions for a painting process to achieve a goal when painting an automobile body and/or automobile parts through a painting process is illustrated. explain. The method of predicting the coating conditions of the coating process of the present embodiment can be executed, for example, using a coating condition prediction system according to an embodiment of the present invention, which will be described later. Here, as in the embodiment of FIG. 1, the coating film quality preferably includes at least one of color, gloss, film thickness, sharpness, and smoothness of the coating film. Wave scan values are preferably used as indices for the sharpness and/or smoothness. The wave scan values are du (wavelength 0.1 mm or less), Wa (wavelength 0.1 to 0.3 mm), Wb (wavelength 0.3 to 1.0 mm), Wc (wavelength 1.0 to 3.0 mm), Any one of Wd (wavelength 3.0 to 10.0 mm), We (wavelength 10.0 to 30.0 mm), Lw (wavelength 1.2 to 12 mm), and Sw (wavelength 0.3 to 1.2 mm) preferably one or more. Also, the painting process may have various variations (the process shown in FIG. 2 as an example), as in the embodiment of FIG. 1, the temperature of the painting booth where the painting process is performed, the dry bulb temperature of the psychrometer in the painting booth, the humidity Bulb temperature, paint booth relative humidity, paint booth absolute humidity, paint viscosity, paint temperature, paint type, paint solids content, paint discharge rate in the painting process, paint machine line speed, and car body and/or car It preferably includes any one or more of the substrate temperature of the part.
Further details of the above items are the same as those of the embodiment of FIG. 1, and therefore will not be described again.

図3に示すように、本実施形態では、まず、塗装工程における塗装条件と、塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質との関係を示す関係データを準備し、コンピュータに入力する(ステップS201:関係データ入力工程)。次いで、コンピュータによる機械学習によって、塗装工程における塗装条件のデータを入力とし、塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を出力とする、所定の人工知能モデルを作成する(ステップS202:人工知能モデル作成工程)。これらのステップS201~S202については、図1の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。 As shown in FIG. 3, in this embodiment, first, relationship data indicating the relationship between the coating conditions in the coating process and the quality of the coating film of the auto body and/or auto parts after the coating process is prepared, Input into the computer (step S201: relational data input step). Then, by machine learning using a computer, a predetermined artificial intelligence model is created that takes as input the data of the painting conditions in the painting process and outputs the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process. (Step S202: artificial intelligence model creation step). These steps S201 and S202 are the same as in the embodiment of FIG. 1, so detailed description thereof will be omitted.

図3に示すように、本実施形態では、次いで、コンピュータにより、上記の人工知能モデルにおいて、塗装工程における塗装条件を入力することによって、塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を算出して予測する(ステップS203:塗膜品質予測工程)。ここで、図3の実施形態における塗膜品質予測工程(ステップS203)では、予め候補として選定した複数の塗装条件を入力し、各々の塗装条件に対応する複数の塗膜性状を予測する。予め複数の塗装条件を選定するに当たっては、例えば過去のデータ等を参照することができる。
また、予め多数の候補データを作成することに代えて、ベイズ最適化のような逐次探索アルゴリズムを用いて複数の候補データおよび塗膜品質の予測値を得ることもできる。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, a computer then inputs the painting conditions in the painting process in the artificial intelligence model described above, thereby determining the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process. The coating film quality is calculated and predicted (step S203: coating film quality prediction step). Here, in the coating film quality prediction step (step S203) in the embodiment of FIG. 3, a plurality of coating conditions selected in advance as candidates are input, and a plurality of coating film properties corresponding to each coating condition are predicted. In selecting a plurality of coating conditions in advance, for example, past data can be referred to.
Also, instead of preparing a large number of candidate data in advance, a sequential search algorithm such as Bayesian optimization can be used to obtain a plurality of candidate data and coating quality prediction values.

本実施形態では、次いで、予測した複数の塗膜品質に基づいて、最適な塗装条件を、目標を達成するために最適な塗装条件として決定する(ステップS204:塗装条件予測工程)。
具体的には、一例としては、塗装条件予測工程(ステップS204)において、予測した複数の塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の中から目標となる塗膜品質との(例えばE値の)差が最も小さくなる塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質に対応する塗装条件を、目標を達成するために最適な塗装条件として決定する。
In this embodiment, next, based on the plurality of predicted coating film qualities, the optimum painting conditions are determined as the optimum painting conditions for achieving the target (step S204: painting condition prediction step).
Specifically, as an example, in the painting condition prediction step (step S204), the target paint film quality is selected from among the paint film qualities of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after a plurality of painting processes predicted. The painting condition corresponding to the paint film quality of the paint film of the automobile body and / or automobile part after the painting process that has the smallest difference (e.g., E value) from the is determined as the optimum painting condition to achieve the goal do.

本実施形態の塗装条件の予測方法によれば、現在の塗装条件から最適な塗装条件を予測することができるため、塗装工程(全工程)の終了や塗料の焼付乾燥を待つ必要がなく、既に得られている塗装条件の設定値(例えば、吐出量等)や、迅速に測定が可能な塗装条件(例えば各種温度や湿度等)が得られ次第、コンピュータにより最適な塗装条件が予測されるため、最適な塗装条件を迅速に得ることができる。そして、現在の塗装条件が当該予測値からずれている場合には、塗装条件を速やかに調整することができる。また、その調整幅も当該予測値に基づいて(現在の値と予測値との差を取るだけで)容易に算出することができる。
図1の実施形態の場合と同様に、図3の実施形態の場合も、機械学習のための教師データとなる関係データを準備することができれば、様々な塗装工程のバリエーションに対応することができる。
According to the painting condition prediction method of the present embodiment, since it is possible to predict the optimum painting conditions from the current painting conditions, there is no need to wait for the completion of the painting process (all processes) or for the paint to bake and dry. As soon as the setting values of the obtained coating conditions (e.g., discharge amount, etc.) and the coating conditions that can be measured quickly (e.g., various temperatures and humidity, etc.) are obtained, the optimum coating conditions are predicted by the computer. , the optimum coating conditions can be obtained quickly. Then, when the current coating conditions deviate from the predicted values, the coating conditions can be quickly adjusted. Also, the adjustment range can be easily calculated based on the predicted value (just by taking the difference between the current value and the predicted value).
As in the case of the embodiment of FIG. 1, also in the case of the embodiment of FIG. 3, if it is possible to prepare relational data that serves as teacher data for machine learning, various variations of the painting process can be handled. .

<自動車ボディ及び/又は自動車部品の複層塗膜形成方法>
図4は、本発明の一実施形態にかかる自動車ボディ及び/又は自動車部品の複層塗膜形成方法のフローチャートである。以下、図4を参照して、自動車ボディ及び/又は自動車部品の複層塗膜形成方法の一実施形態を例示説明する。ここで、図1、図3の実施形態と同様に、塗膜品質は、塗膜の色彩、光沢、膜厚、鮮鋭性、及び平滑性のいずれか1つ以上を含むことが好ましい。上記鮮鋭性及び/又は平滑性は、ウェーブスキャン値を指標として用いることが好ましい。ウェーブスキャン値は、du(波長0.1mm以下)、Wa(波長0.1~0.3mm)、Wb(波長0.3~1.0mm)、Wc(波長1.0~3.0mm)、Wd(波長3.0~10.0mm)、We(波長10.0~30.0mm)、Lw(波長1.2~12mm)、及びSw(波長0.3~1.2mm)のいずれか1つ以上であることが好ましい。また、塗装工程についても、図1、図3の実施形態と同様に、様々なバリエーション(一例としては図2に示した工程)があり得る。また、塗装条件についても、図1、図3の実施形態と同様に、(上記塗装工程のバリエーションに応じて、)塗装工程を行う塗装ブースの温度、塗装ブースの乾湿計の乾球温度、乾湿計の湿球温度、塗装ブースの相対湿度、塗装ブースの絶対湿度、塗料粘度、塗料温度、塗料種、塗料固形分量、塗装工程での塗料の吐出量、塗装機の線速、及び自動車ボディ及び/又は自動車部品の被塗物温度のいずれか1つ以上を含むことが好ましい。
以上の事項のさらなる詳細については、図1、図3の実施形態と同様であるため、再度の説明を省略する。
<Method for Forming Multilayer Coating Film for Automobile Body and/or Automobile Parts>
FIG. 4 is a flow chart of a method for forming a multi-layer coating film on an automobile body and/or automobile parts according to one embodiment of the present invention. Hereinafter, one embodiment of a method for forming a multilayer coating film on an automobile body and/or automobile parts will be described with reference to FIG. Here, as in the embodiments of FIGS. 1 and 3, the coating film quality preferably includes at least one of color, gloss, film thickness, sharpness, and smoothness of the coating film. Wave scan values are preferably used as indices for the sharpness and/or smoothness. The wave scan values are du (wavelength 0.1 mm or less), Wa (wavelength 0.1 to 0.3 mm), Wb (wavelength 0.3 to 1.0 mm), Wc (wavelength 1.0 to 3.0 mm), Any one of Wd (wavelength 3.0 to 10.0 mm), We (wavelength 10.0 to 30.0 mm), Lw (wavelength 1.2 to 12 mm), and Sw (wavelength 0.3 to 1.2 mm) preferably one or more. Also, the coating process may have various variations (the process shown in FIG. 2 as an example), as in the embodiment of FIGS. 1 and 3 . 1 and 3, the temperature of the coating booth where the coating process is performed, the dry-bulb temperature of the psychrometer in the coating booth, the dry-humidity Wet-bulb temperature of the gauge, relative humidity of the paint booth, absolute humidity of the paint booth, paint viscosity, paint temperature, paint type, paint solid content, paint discharge amount in the painting process, paint machine linear speed, automobile body and / Or it preferably includes any one or more of the temperature of the article to be coated of the automobile part.
Further details of the above items are the same as those of the embodiment of FIGS. 1 and 3, and therefore will not be described again.

図4に示すように、本実施形態では、まず、塗装工程における塗装条件と、塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質との関係を示す関係データを準備し、コンピュータに入力する(ステップS301:関係データ入力工程)。次いで、コンピュータによる機械学習によって、塗装工程における塗装条件のデータを入力とし、塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を出力とする、所定の人工知能モデルを作成する(ステップS302:人工知能モデル作成工程)。次いで、コンピュータにより、上記の人工知能モデルにおいて、塗装工程における塗装条件を入力することによって、塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を算出して予測する(ステップS303:塗膜品質予測工程)。次いで、予測した複数の塗膜品質に基づいて、最適な塗装条件を、目標を達成するために最適な塗装条件として決定する(ステップS304:塗装条件予測工程)。これらのステップS301~S304については、図3の実施形態と同様(ステップS301、S302については、図1の実施形態とも同様)であるため、詳細な説明は省略する。 As shown in FIG. 4, in the present embodiment, first, relationship data indicating the relationship between the coating conditions in the coating process and the coating film quality of the coating film of the automobile body and/or automobile parts after the coating process is prepared, Input into the computer (step S301: relational data input step). Then, by machine learning using a computer, a predetermined artificial intelligence model is created that takes as input the data of the painting conditions in the painting process and outputs the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process. (Step S302: artificial intelligence model creation step). Next, the computer calculates and predicts the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process by inputting the painting conditions in the painting process in the artificial intelligence model (step S303). : Paint film quality prediction process). Next, based on the plurality of predicted coating film qualities, the optimum painting conditions are determined as the optimum painting conditions for achieving the target (step S304: painting condition prediction step). These steps S301 to S304 are the same as in the embodiment of FIG. 3 (steps S301 and S302 are the same as in the embodiment of FIG. 1), so detailed description thereof will be omitted.

図4に示すように、本実施形態では、次いで、ステップS304において予測した塗装条件に調整する(ステップS305:塗装条件調整工程)。上述したように、塗装条件の調整幅は、予測値と現在の値との差に基づいて決定することができる。次いで、塗装条件調整工程において調整した塗装条件で塗装を行う(ステップS306:調整後塗装工程)。 As shown in FIG. 4, in this embodiment, the predicted coating conditions are then adjusted in step S304 (step S305: coating condition adjustment step). As described above, the adjustment range of the coating conditions can be determined based on the difference between the predicted value and the current value. Next, the coating is performed under the coating conditions adjusted in the coating condition adjusting step (step S306: post-adjustment coating step).

なお、図4には示していないが、調整後塗装工程(ステップS306)後に、自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を測定する、測定工程(ステップS307)と、塗装条件調整工程(ステップS305)において調整された塗装条件と測定工程(ステップS307)において測定された塗膜品質との関係を示す関係データを、コンピュータに入力して、関係データをアップデートする、関係データアップデート工程(ステップS308)をさらに含むことが好ましい。これにより、関係データをアップデートして、次回以降の予測において、より一層正確な塗膜品質や塗装条件の予測が可能となる。 Although not shown in FIG. 4, after the post-adjustment painting step (step S306), a measurement step (step S307) for measuring the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts, and painting condition adjustment. A relationship data update step of inputting relationship data indicating the relationship between the coating conditions adjusted in the step (step S305) and the coating film quality measured in the measurement step (step S307) into a computer and updating the relationship data. (Step S308) is preferably further included. As a result, it is possible to update the relevant data and predict the coating film quality and coating conditions more accurately in future predictions.

本実施形態の自動車ボディ及び/又は自動車部品の複層塗膜形成方法によれば、現在の塗装条件から最適な塗装条件を予測することができるため、塗装工程(全工程)の終了や塗料の焼付乾燥を待つ必要がなく、既に得られている塗装条件の設定値(例えば、吐出量等)や、迅速に測定が可能な塗装条件(例えば各種温度や湿度等)が得られ次第、コンピュータにより最適な塗装条件が予測されるため、最適な塗装条件を迅速に得ることができる。そして、現在の塗装条件が当該予測値からずれている場合に、塗装条件を速やかに調整することができる。また、その調整幅も当該予測値に基づいて(現在の値と予測値との差を取るだけで)容易に算出することができる。そのように調整された塗装条件で塗装を行うことにより、所望の塗膜品質を有する塗膜を形成可能である。
図1、図3の実施形態の場合と同様に、図4の実施形態の場合も、機械学習のための教師データとなる関係データを準備することができれば、様々な塗装工程のバリエーションに対応することができる。
According to the method for forming a multilayer coating film for an automobile body and/or automobile parts of the present embodiment, the optimum painting conditions can be predicted from the current painting conditions. There is no need to wait for baking and drying, and as soon as the set values of the coating conditions that have already been obtained (e.g., discharge amount, etc.) and the coating conditions that can be measured quickly (e.g., various temperatures and humidity, etc.) are obtained, the computer Since the optimum painting conditions are predicted, the optimum painting conditions can be quickly obtained. Then, when the current coating conditions deviate from the predicted values, the coating conditions can be quickly adjusted. Also, the adjustment range can be easily calculated based on the predicted value (just by taking the difference between the current value and the predicted value). By performing coating under such adjusted coating conditions, it is possible to form a coating film having desired coating film quality.
As with the embodiments of FIGS. 1 and 3, the embodiment of FIG. 4 can be adapted to various painting process variations if it is possible to prepare relational data that serves as teacher data for machine learning. be able to.

<自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測システム>
図5は、本発明の一実施形態にかかる自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測システムのブロック図である。本システムは、塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を予測するシステムである。図5に示すように、本実施形態の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測システム10は、コンピュータ11を備えている。コンピュータ11は、機械学習する機能を有する。また、コンピュータ11は、人工知能モデル作成部12及び塗膜品質予測部13を備える。人工知能モデル作成部12は、塗装工程における塗装条件のデータを入力とし、塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を出力とする、所定の人工知能モデルを作成するものである。塗膜品質予測部13は、人工知能モデルにおいて、塗装工程における塗装条件を入力することによって、塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を算出して予測するものである。人工知能モデル作成部12及び塗膜品質予測部13は、プロセッサとすることができる。
<Prediction system for paint film quality of paint film on automobile body and/or automobile parts>
FIG. 5 is a block diagram of a paint film quality prediction system for a paint film on an automobile body and/or automobile parts according to an embodiment of the present invention. This system is a system for predicting the coating film quality of a coating film on an automobile body and/or automobile parts after a painting process. As shown in FIG. 5 , a system 10 for predicting coating film quality of a coating film on an automobile body and/or automobile parts according to this embodiment includes a computer 11 . The computer 11 has a machine learning function. The computer 11 also includes an artificial intelligence model creation unit 12 and a coating film quality prediction unit 13 . The artificial intelligence model creation unit 12 creates a predetermined artificial intelligence model that takes as input paint condition data in the paint process and outputs the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the paint process. It is. The paint film quality prediction unit 13 calculates and predicts the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process by inputting the painting conditions in the painting process in the artificial intelligence model. be. The artificial intelligence model creation unit 12 and the coating film quality prediction unit 13 can be processors.

コンピュータ11には、上述の関係データが入力される。本実施形態では、コンピュータ11は、関係データを記憶するための記憶部14(メモリ)及び関係データを送受信するための通信部15を有する。通信部15は、関係データのみならず、他のデータを送受信することもできる。人工知能モデル作成部12は、入力された関係データを教師データとして機械学習する機能を有することが好ましい。また、コンピュータ11は、関係データに対してデータクレンジングを行う機能部をさらに有することが好ましい。また、本予測システム10は、予測結果を表示する表示部(ディスプレイ)を備えることが好ましい。
塗膜品質、塗装工程、及び塗装条件等についての詳細は、図1に示した方法の実施形態と同様であるので、再度の説明を省略する。
The computer 11 receives the above-described relational data. In this embodiment, the computer 11 has a storage unit 14 (memory) for storing relational data and a communication unit 15 for transmitting and receiving the relational data. The communication unit 15 can transmit and receive not only relational data but also other data. The artificial intelligence model creation unit 12 preferably has a function of performing machine learning using the input relational data as teacher data. Moreover, it is preferable that the computer 11 further includes a functional unit that performs data cleansing on relational data. Moreover, it is preferable that the prediction system 10 include a display section (display) for displaying the prediction result.
The details of the coating film quality, coating process, coating conditions, etc. are the same as in the embodiment of the method shown in FIG.

本予測システム10によれば、塗装工程の塗装条件から塗膜を予測することができるため、塗装工程(全工程)の終了や塗料の焼付乾燥を待つ必要がなく、既に得られている塗装条件の設定値(例えば、吐出量等)や、迅速に測定が可能な塗装条件(例えば各種温度や湿度等)が得られ次第、コンピュータにより塗膜の塗膜品質が予測されるため、塗膜の塗膜品質の評価結果を迅速に予測することができる。これにより、例えば当該予測値が品質基準範囲外であった場合には、塗装条件を速やかに調整することができる。
また、図1の場合と同様に、機械学習のための教師データとなる関係データを準備することができれば、様々な塗装工程のバリエーションに対応することができる。
According to this prediction system 10, since the coating film can be predicted from the coating conditions of the coating process, there is no need to wait for the completion of the coating process (all processes) or the baking and drying of the paint, and the already obtained coating conditions As soon as the set values (e.g., discharge amount, etc.) and the coating conditions that can be measured quickly (e.g., various temperatures and humidity, etc.) are obtained, the computer predicts the coating film quality. The evaluation result of coating film quality can be predicted quickly. Thereby, for example, when the predicted value is out of the quality standard range, the coating conditions can be quickly adjusted.
Also, as in the case of FIG. 1, if it is possible to prepare relational data that serves as teaching data for machine learning, it is possible to deal with various variations of the painting process.

<塗装条件の予測システム>
図6は、本発明の一実施形態にかかる塗装条件の予測システムのブロック図である。本システムは、塗装工程を経て、自動車ボディ及び/又は自動車部品を塗装する場合に、目標を達成するために最適な塗装工程の塗装条件を予測するシステムである。図6に示すように、本実施形態の塗装条件の予測システム20は、コンピュータ21で構成されている。コンピュータ21は、機械学習する機能を有する。また、コンピュータ21は、人工知能モデル作成部22、塗膜品質予測部23、記憶部24、及び通信部25を有する。これらについては、図5に示した実施形態での人工知能モデル作成部12、塗膜品質予測部13、記憶部14、及び通信部15で説明したのと同様であるため、詳細な説明を省略する。
<Prediction system for coating conditions>
FIG. 6 is a block diagram of a painting condition prediction system according to an embodiment of the present invention. This system is a system that predicts the optimum painting conditions for a painting process to achieve a goal when painting an automobile body and/or automobile parts through a painting process. As shown in FIG. 6 , the coating condition prediction system 20 of this embodiment is composed of a computer 21 . The computer 21 has a function of machine learning. The computer 21 also has an artificial intelligence model creation unit 22 , a coating film quality prediction unit 23 , a storage unit 24 and a communication unit 25 . Since these are the same as those described in the artificial intelligence model creation unit 12, the coating film quality prediction unit 13, the storage unit 14, and the communication unit 15 in the embodiment shown in FIG. 5, detailed description is omitted. do.

塗膜品質予測部23は、複数の塗装工程における塗装条件を入力し、各々の塗装条件に対応する複数の塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を予測するように構成されている。コンピュータ21は、予測した複数の塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質に基づいて、最適な塗装条件を、目標を達成するために最適な塗装条件として決定する、塗装条件予測部26をさらに備える。塗装条件予測部26は、プロセッサとすることができる。なお、塗装条件予測部26は、予測した複数の塗膜品質の中から目標となる塗膜品質との差が最も小さくなる塗膜品質に対応する塗装条件を、目標を達成するために最適な塗装条件として決定することができるように構成されている。また、コンピュータ21は、関係データに対してデータクレンジングを行う機能部をさらに有することが好ましい。また、本予測システム20は、予測結果を表示する表示部(ディスプレイ)を備えることが好ましい。
塗膜品質、塗装工程、及び塗装条件等についての詳細は、図3に示した方法の実施形態と同様であるので、再度の説明を省略する。
The coating film quality prediction unit 23 inputs coating conditions in a plurality of coating processes, and predicts the coating film quality of the coating film of the automobile body and/or the automobile parts after the plurality of coating processes corresponding to the respective coating conditions. is configured to The computer 21 determines the optimum painting condition as the optimum painting condition to achieve the target based on the predicted paint film quality of the paint film of the automobile body and / or automobile parts after a plurality of painting processes. A coating condition prediction unit 26 is further provided. The painting condition prediction unit 26 can be a processor. The coating condition prediction unit 26 selects the coating condition corresponding to the coating film quality that minimizes the difference from the target coating film quality from among the plurality of predicted coating film qualities, as the optimum coating condition for achieving the target. It is configured so that it can be determined as a coating condition. Moreover, it is preferable that the computer 21 further has a functional unit that performs data cleansing on the relational data. In addition, the prediction system 20 preferably has a display section (display) for displaying the prediction result.
The details of the coating film quality, coating process, coating conditions, etc. are the same as in the embodiment of the method shown in FIG.

本実施形態の塗装条件の予測システムによれば、現在の塗装条件から最適な塗装条件を予測することができるため、塗装工程(全工程)の終了や塗料の焼付乾燥を待つ必要がなく、既に得られている塗装条件の設定値(例えば、吐出量等)や、迅速に測定が可能な塗装条件(例えば各種温度や湿度等)が得られ次第、コンピュータにより最適な塗装条件が予測されるため、最適な塗装条件を迅速に得ることができる。そして、現在の塗装条件が当該予測値からずれている場合には、塗装条件を速やかに調整することができる。また、その調整幅も当該予測値に基づいて(現在の値と予測値との差を取るだけで)容易に算出することができる。
図3の実施形態の場合と同様に、図6の実施形態の場合も、機械学習のための教師データとなる関係データを準備することができれば、様々な塗装工程のバリエーションに対応することができる。
According to the painting condition prediction system of the present embodiment, since it is possible to predict the optimum painting conditions from the current painting conditions, there is no need to wait for the completion of the painting process (all processes) or for the paint to bake and dry. As soon as the setting values of the obtained coating conditions (e.g., discharge amount, etc.) and the coating conditions that can be measured quickly (e.g., various temperatures and humidity, etc.) are obtained, the optimum coating conditions are predicted by the computer. , the optimum coating conditions can be obtained quickly. Then, when the current coating conditions deviate from the predicted values, the coating conditions can be quickly adjusted. Also, the adjustment range can be easily calculated based on the predicted value (just by taking the difference between the current value and the predicted value).
As in the case of the embodiment of FIG. 3, also in the case of the embodiment of FIG. 6, if it is possible to prepare relational data that serves as teacher data for machine learning, various variations of the painting process can be handled. .

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
本発明の効果を確かめるため、自動車ボディへの塗装工程後の塗膜の塗膜品質を予測して、実測値と比較して評価する試験を行ったので、以下に説明する。
塗装工程は、図2に示したように、電着塗装工程後に、上塗り塗装工程を行うものとし、上塗り塗装工程は、順に、中塗り塗装工程、ベース塗装工程、及びクリア塗装工程からなるものとした。
(Example 1)
In order to confirm the effects of the present invention, a test was conducted in which the coating film quality of the coating film after the coating process on the automobile body was predicted and evaluated in comparison with the measured values, which will be described below.
As shown in Fig. 2, the coating process is such that the top coating process is performed after the electrodeposition coating process, and the top coating process consists of an intermediate coating process, a base coating process, and a clear coating process in order. bottom.

図1に示したフローに従って、以下の工程を行った。
まず、塗装工程における塗装条件と、塗装工程後の自動車ボディの塗膜の塗膜品質との関係を示す関係データを準備し、コンピュータに入力した。ここでは、塗装条件は、塗装ブースの乾湿計の乾球温度、上記乾湿計の湿球温度、塗装ブースの相対湿度、塗料粘度、塗料種、中塗り塗装工程での塗料の吐出量、ベース塗装工程での塗料の吐出量、及びベース塗装工程での塗装機の線速とした。また、塗膜品質は、一般的な指標である、ウェーブスキャン値のLw値を指標とした。これらを対応付ける関係データは、過去の作業データからデータを抽出することにより準備した。
そして、コンピュータによる機械学習によって、塗装工程における塗装条件のデータを入力とし、塗装工程後の自動車ボディの塗膜の塗膜品質を出力とする、所定の人工知能モデルを作成した。人工知能モデルのアルゴリズムは、部分最小二乗回帰(PLS)とランダムフォレストとの2通りを作成した。
そして、コンピュータにより、各人工知能モデルにおいて、塗装工程における塗装条件を入力することによって、塗装工程後の自動車ボディの塗膜の塗膜品質を算出して予測し、予測値と実測値との比較を評価した。実測値は、ウェーブスキャン(BYK-Gardner 社製「Wave - Scan Dual」)によって測定した。なお、入力する塗装条件は、過去のデータを参照して、予め範囲を絞った。
未知データに対する予測結果のLwの数値について、実測との平均絶対誤差であるMAE(Mean Absolute Error)を算出し、MAEが1.0以下であれば精度良く予測できているとする判定基準を採用した。実施例1のMAEは、PLSで0.8であり、ランダムフォレストで0.1であったため、いずれの場合も精度良く予測できたことがわかった。特にランダムフォレストを用いた予測では、予測の精度がより高いことがわかる。
なお、Lw値の実測値と予測値との決定係数Rを求めたところ、PLSで0.84であり、ランダムフォレストで0.99であった。
従って、自動車ボディの塗膜の塗膜品質の評価結果を迅速に予測することができたことがわかる。
The following steps were performed according to the flow shown in FIG.
First, relational data indicating the relationship between the coating conditions in the coating process and the coating film quality of the coating film on the automobile body after the coating process was prepared and entered into a computer. Here, the coating conditions are the dry-bulb temperature of the psychrometer in the coating booth, the wet-bulb temperature of the above-mentioned psychrometer, the relative humidity in the coating booth, the viscosity of the coating, the type of coating, the amount of coating discharged during the intermediate coating process, and the base coating. The amount of paint discharged in the process and the line speed of the coating machine in the base coating process. In addition, the Lw value of the wave scan value, which is a general index, was used as an index for the coating film quality. Relational data that associates these was prepared by extracting data from past work data.
Then, by machine learning using a computer, a predetermined artificial intelligence model was created in which the data of the painting conditions in the painting process are input and the paint film quality of the paint film of the automobile body after the painting process is output. Two artificial intelligence model algorithms were created: partial least squares regression (PLS) and random forest.
Then, by inputting the painting conditions in the painting process into each artificial intelligence model, the computer calculates and predicts the paint film quality of the paint film on the car body after the painting process, and compares the predicted values with the actual values. evaluated. Actual values were measured by a wave scan ("Wave-Scan Dual" manufactured by BYK-Gardner). The range of coating conditions to be input was narrowed down in advance by referring to past data.
Calculate the MAE (Mean Absolute Error), which is the average absolute error from the actual measurement, for the numerical value of Lw of the prediction result for unknown data, and adopt the criterion that it is possible to predict accurately if the MAE is 1.0 or less. bottom. Since the MAE of Example 1 was 0.8 for PLS and 0.1 for random forest, it was found that the prediction was performed with good accuracy in both cases. In particular, it can be seen that the accuracy of prediction using random forest is higher.
The coefficient of determination R2 between the measured value and the predicted value of the Lw value was 0.84 for PLS and 0.99 for random forest.
Therefore, it can be seen that the evaluation result of the paint film quality of the paint film of the automobile body could be rapidly predicted.

(実施例2)
塗膜品質を、別の一般的な指標である、ウェーブスキャン値のSw値を指標としたことと、人工知能モデルのアルゴリズムにランダムフォレストのみを用いたことを除いては、実施例1と同様の条件で、塗膜品質の予測値と実測値との比較の評価を行った。判定基準についても実施例1と同様とした。
実施例2のMAEは、0.2であったため、精度良く予測できたことがわかった。
なお、Sw値の実測値と予測値との決定係数Rを求めたところ、0.99であった。
従って、自動車ボディの塗膜の塗膜品質の評価結果を迅速に予測することができたことがわかる。
(Example 2)
Same as Example 1 except that the Sw value of the wave scan value, which is another general index, was used as an index for the coating film quality, and that only the random forest was used for the algorithm of the artificial intelligence model. Under the conditions of , evaluation was performed by comparing the predicted value and the actual value of the coating film quality. The criteria for determination were the same as in Example 1.
Since the MAE of Example 2 was 0.2, it was found that the prediction could be made with good accuracy.
The coefficient of determination R2 between the measured value and predicted value of the Sw value was 0.99.
Therefore, it can be seen that the evaluation result of the paint film quality of the paint film of the automobile body could be rapidly predicted.

10:予測システム、
11:コンピュータ、
12:人工知能モデル作成部、
13:塗膜品質予測部、
14:記憶部、
15:通信部、
20:予測システム、
21:コンピュータ、
22:人工知能モデル作成部、
23:塗膜品質予測部、
24:記憶部、
25:通信部、
26:塗装条件予測部
10: prediction system,
11: computer,
12: Artificial intelligence model creation department,
13: Paint film quality prediction unit,
14: storage unit,
15: communication unit,
20: prediction system,
21: computer,
22: Artificial intelligence model creation department,
23: Paint film quality prediction unit,
24: storage unit,
25: communication unit,
26: Painting condition prediction unit

Claims (16)

自動車ボディ及び/又は自動車部品へ塗装することにより得られる塗膜の塗膜品質の予測方法であって、
コンピュータによる機械学習によって、塗装工程における塗装条件のデータを入力とし、前記塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の前記塗膜の塗膜品質を出力とする、所定の人工知能モデルを作成する、人工知能モデル作成工程と、
前記コンピュータにより、前記人工知能モデルにおいて、前記塗装工程における前記塗装条件を入力することによって、前記塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を算出して予測する、塗膜品質予測工程と、を含むことを特徴とする、自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測方法。
A method for predicting the coating film quality of a coating film obtained by coating an automobile body and / or automobile parts,
Using computer machine learning to create a predetermined artificial intelligence model that takes as input paint condition data in the paint process and outputs the paint film quality of the paint film on the automobile body and/or automobile parts after the paint process. , an artificial intelligence model creation process;
The computer calculates and predicts the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process by inputting the painting conditions in the painting process in the artificial intelligence model. and a film quality prediction step.
塗装工程を経て、自動車ボディ及び/又は自動車部品を塗装する場合に、目標を達成するために最適な前記塗装工程の塗装条件を予測する方法であって、
コンピュータによる機械学習によって、前記塗装工程における塗装条件のデータを入力とし、前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を出力とする、所定の人工知能モデルを作成する、人工知能モデル作成工程と、
前記コンピュータにより、前記人工知能モデルにおいて、前記塗装工程における前記塗装条件を入力することによって、前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を算出して予測する、塗膜品質予測工程と、を含み、
前記塗膜品質予測工程では、複数の前記塗装工程における前記塗装条件を入力し、各々の前記塗装条件に対応する複数の前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を予測し、
予測した前記複数の前記塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質に基づいて、最適な前記塗装条件を、前記目標を達成するために最適な前記塗装条件として決定する、塗装条件予測工程をさらに含むことを特徴とする、塗装条件の予測方法。
A method for predicting the optimum painting conditions for a painting process to achieve a goal when painting an automobile body and/or automobile parts through a painting process,
Machine learning by computer creates a predetermined artificial intelligence model that takes as input paint condition data in the paint process and outputs the paint film quality of the paint film on the automobile body and/or automobile parts after the paint process. an artificial intelligence model creation process;
The computer calculates and predicts the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process by inputting the painting conditions in the painting process in the artificial intelligence model; and a coating film quality prediction step,
In the coating film quality prediction step, the coating conditions in a plurality of the coating processes are input, and the coating film of the auto body and/or the auto parts after the plurality of coating processes corresponding to each of the coating conditions. anticipate quality,
Based on the predicted paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the plurality of the painting steps, the optimum painting condition is determined as the optimum painting condition for achieving the target. , a painting condition prediction method, further comprising a painting condition prediction step.
前記塗装工程における前記塗装条件と、前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質との関係を示す関係データをコンピュータに入力する、関係データ入力工程をさらに含み、
前記人工知能モデル作成工程は、前記コンピュータにより、前記関係データ入力工程において入力された前記関係データを教師データとして機械学習することにより行われる、請求項1又は2に記載の方法。
further comprising a relationship data input step of inputting into a computer relationship data indicating the relationship between the coating conditions in the coating step and the coating film quality of the coating film of the automobile body and/or automobile component after the painting step;
3. The method according to claim 1, wherein said artificial intelligence model creation step is performed by machine learning with said computer using said relational data input in said relational data input step as teacher data.
前記塗膜品質は、前記塗膜の色彩、光沢、膜厚、鮮鋭性、及び平滑性のいずれか1つ以上を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the coating film quality includes any one or more of color, gloss, film thickness, sharpness, and smoothness of the coating film. 前記鮮鋭性及び/又は平滑性は、ウェーブスキャン値を指標として用い、
前記ウェーブスキャン値は、du、Wa、Wb、Wc、Wd、We、Lw、及びSwのいずれか1つ以上である、請求項4に記載の方法。
The sharpness and / or smoothness uses a wave scan value as an index,
5. The method of claim 4, wherein the wavescan values are any one or more of du, Wa, Wb, Wc, Wd, We, Lw, and Sw.
前記機械学習は、複数の決定木から構成されるアンサンブルツリーによる予測アルゴリズムを用いている、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 5, wherein said machine learning uses a prediction algorithm based on an ensemble tree composed of multiple decision trees. 前記機械学習は、ディープラーニング、部分最小二乗回帰、ランダムフォレスト、又は勾配ブースティング法を用いている、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 6, wherein said machine learning uses deep learning, partial least squares regression, random forest or gradient boosting methods. 前記関係データ入力工程後に、前記関係データに対してデータクレンジングを行う工程をさらに含む、請求項3に記載の方法。 4. The method of claim 3, further comprising performing data cleansing on the relational data after the relational data input step. 前記塗装条件予測工程において、予測した前記複数の前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の中から前記目標となる塗膜品質との差が最も小さくなる前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質に対応する前記塗装条件を、前記目標を達成するために最適な前記塗装条件として決定する、請求項2に記載の方法。 In the painting condition prediction step, the difference from the target paint film quality is the smallest among the paint film qualities of the paint films of the automobile body and/or automobile parts after the plurality of the painting processes predicted. The method according to claim 2, wherein the painting conditions corresponding to the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process are determined as the optimum painting conditions for achieving the target. . 前記塗装条件予測工程において、ベイズ最適化を用いる、請求項2又は9に記載の方法。 10. The method of claim 2 or 9, wherein the painting condition prediction step uses Bayesian optimization. 前記塗装条件は、前記塗装工程を行う塗装ブースの温度、前記塗装ブースの乾湿計の乾球温度、前記乾湿計の湿球温度、前記塗装ブースの相対湿度、前記塗装ブースの絶対湿度、塗料粘度、塗料温度、塗料種、塗料固形分量、前記塗装工程での塗料の吐出量、塗装機の線速、及び前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の被塗物温度のいずれか1つ以上を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。 The painting conditions include the temperature of the painting booth where the painting process is performed, the dry-bulb temperature of the psychrometer of the painting booth, the wet-bulb temperature of the psychrometer, the relative humidity of the painting booth, the absolute humidity of the painting booth, and the viscosity of the paint. , paint temperature, paint type, paint solid content, paint discharge amount in the painting process, linear speed of the painting machine, and the temperature of the object to be coated of the automobile body and / or automobile parts. The method according to any one of claims 1-10. 前記塗装工程は、チッピングプライマー塗装工程、中塗り塗装工程、ベース塗装工程、及びクリア塗装工程のいずれか1つ以上を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 11, wherein the coating step includes any one or more of a chipping primer coating step, an intermediate coating step, a base coating step, and a clear coating step. 請求項2に記載の方法により予測した前記塗装条件に調整する、塗装条件調整工程と、
前記塗装条件調整工程において調整した前記塗装条件で塗装を行う、調整後塗装工程と、を含む、自動車ボディ及び/又は自動車部品の複層塗膜形成方法。
A coating condition adjustment step of adjusting the coating conditions predicted by the method according to claim 2;
and a post-adjustment coating step of performing coating under the coating conditions adjusted in the coating condition adjustment step.
前記調整後塗装工程後に、前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を測定する、測定工程と、
前記塗装条件調整工程において調整された前記塗装条件と前記測定工程において測定された前記塗膜品質との関係を示す関係データを、前記コンピュータに入力して、前記関係データをアップデートする、関係データアップデート工程をさらに含む、請求項13に記載の自動車ボディ及び/又は自動車部品の複層塗膜形成方法。
a measuring step of measuring the coating film quality of the coating film of the automobile body and/or automobile component after the post-adjustment painting step;
Updating relational data, inputting relational data indicating a relation between the coating conditions adjusted in the coating condition adjusting step and the coating film quality measured in the measuring step into the computer to update the relational data. 14. The method of forming a multi-layer coating film for an automobile body and/or automobile parts according to claim 13, further comprising the steps of:
塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測システムであって、
機械学習する機能を有し、前記塗装工程における塗装条件のデータを入力とし、前記塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を出力とする、所定の人工知能モデルを作成する、人工知能モデル作成部と、
前記人工知能モデルにおいて、前記塗装工程における前記塗装条件を入力することによって、前記塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を算出して予測する、塗膜品質予測部と、を備えたコンピュータを備えていることを特徴とする、自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質の予測システム。
A paint film quality prediction system for a paint film on an automobile body and/or automobile parts after a painting process,
A predetermined artificial intelligence model having a function of machine learning, which inputs data of painting conditions in the painting process and outputs the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process. an artificial intelligence model creation unit to create;
In the artificial intelligence model, a paint film quality prediction unit that calculates and predicts the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process by inputting the painting conditions in the painting process. A system for predicting coating film quality of a coating film on an automobile body and/or automobile parts, characterized by comprising a computer comprising:
塗装工程を経て、自動車ボディ及び/又は自動車部品を塗装する場合に、目標を達成するために最適な前記塗装工程の塗装条件を予測するシステムであって、
機械学習する機能を有し、前記塗装工程における塗装条件のデータを入力とし、前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を出力とする、所定の人工知能モデルを作成する、人工知能モデル作成部と、
前記人工知能モデルにおいて、前記塗装工程における前記塗装条件を入力することによって、前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を算出して予測する、塗膜品質予測部と、を備え、
前記塗膜品質予測部は、複数の前記塗装工程における前記塗装条件を入力し、各々の前記塗装条件に対応する複数の前記塗装工程後の前記自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質を予測し、
予測した前記複数の前記塗装工程後の自動車ボディ及び/又は自動車部品の塗膜の塗膜品質に基づいて、最適な前記塗装条件を、前記目標を達成するために最適な前記塗装条件として決定する、塗装条件予測部をさらに備えることを特徴とする、塗装条件の予測システム。
A system for predicting the optimum painting conditions for a painting process to achieve a goal when painting an automobile body and/or automobile parts through a painting process,
A predetermined artificial intelligence model having a function of machine learning, which inputs data of coating conditions in the coating process and outputs the coating film quality of the coating film of the car body and/or car parts after the coating process. an artificial intelligence modeling unit that creates
In the artificial intelligence model, by inputting the painting conditions in the painting process, the paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the painting process is calculated and predicted, predicting the paint film quality. and
The coating film quality prediction unit inputs the coating conditions in a plurality of the coating processes, and the coating film of the auto body and/or the auto parts after a plurality of the coating processes corresponding to each of the coating conditions. anticipate quality,
Based on the predicted paint film quality of the paint film of the automobile body and/or automobile parts after the plurality of the painting steps, the optimum painting condition is determined as the optimum painting condition for achieving the target. , a painting condition prediction system, further comprising a painting condition prediction unit.
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