JP2024054170A - 装置、方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂の成形品を成形する場合に、不良品の発生を低減するべく樹脂成形を支援する装置および方法を提供する。
【解決手段】樹脂成形を支援する装置であって、樹脂成形の複数の成形因子の値に対応する、樹脂成形体の解析対象特性の予測値の確率分布を生成する予測部と、解析対象特性の予測値の確率分布を表示装置にさせるための表示処理を実行する表示処理部とを備える装置を提供する。予測部は、樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子の値を予め定められた範囲で変化させた場合における、解析対象特性の予測値の分布の変化を算出し、表示部は、解析対象特性の予測値の確率分布の変化を表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、装置、方法、およびプログラムに関する。

樹脂の成形品を成形する場合、不良品の発生を低減するべく、製造装置２の操作者が成形条件を調整する必要がある。特許文献１には、操作者に対する支援として、成形条件による評価項目の変動を予測してグラフ表示することが記載されている。
特許文献１ 特開２００６－１２３１７２号公報

しかし、特許文献１では、成形条件の範囲によって評価項目の予測精度が変化して、成形条件の調整の精度が悪くなることがある。

本発明の第１の態様においては、樹脂成形を支援する装置を提供する。装置は、樹脂成形の複数の成形因子の値に対応する、樹脂成形体の解析対象特性の予測値の確率分布を生成する予測部を備えてよい。装置は、解析対象特性の予測値の確率分布を表示装置に表示させるための表示処理を実行する表示処理部を備えてよい。

予測部は、樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子の値を予め定められた範囲で変化させた場合における、解析対象特性の予測値の確率分布の変化を算出してよい。表示処理部は、解析対象特性の予測値の確率分布の変化を表示装置に表示させるための表示処理を実行してよい。

予測部は、確率分布の変化を示す指標として解析対象特性の予測値の平均値の変化と標準偏差の変化とを算出してよい。表示処理部は、平均値の変化と標準偏差の変化とを表示装置に表示させるための表示処理を実行してよい。

表示処理部は、解析対象特性の目標値を満たす可能性を有する成形因子の範囲を表示装置に表示させるための表示処理を実行してよい。

装置は、樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子の値の指定をユーザから受け取る入力部を備えてよい。表示処理部は、予測値の確率分布とともに、指定された成形因子の値における解析対象特性の予測値の確率分布を表示装置に表示させるための表示処理を実行してよい。

予測部は、樹脂成形の複数の成形因子の少なくとも１つについてのデータを入力したことに応じて、解析対象特性の予測値の確率分布を生成するモデルを有してよい。

予測部は、複数のモデルを用いて、解析対象特性の予測値をそれぞれ生成し、生成した予測値の平均値と標準偏差とを算出してよい。

装置は、解析対象特性の目標値を満たす確率が最も高い複数の成形因子の組み合わせである推奨条件を生成する推奨部を備えてよい。表示処理部は、予測値の確率分布の変化とともに、推奨条件を表示装置に表示させるための表示処理を実行してよい。

予測部は、予め樹脂成形を行った結果における複数の成形因子の値と解析対象特性の値との組を含む学習データを取得する取得部を有してよい。予測部は、学習データを用いて、複数の成形因子の値から解析対象特性の予測値を生成するモデルを学習する学習部を有してよい。

予測部は、樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子における、解析対象特性の目標値を満たす確率を算出してよい。表示処理部は、予測値の確率分布とともに、解析対象特性の目標値を満たす確率を表示装置に表示させるための表示処理を実行してよい。

予測部は、樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子の値を予め定められた範囲で変化させた場合における、解析対象特性の目標値を満たす確率の変化を算出してよい。表示処理部は、予測値の確率分布とともに、解析対象特性の目標値を満たす確率の変化を表示装置に表示させるための表示処理を実行してよい。

推奨部は、複数の推奨条件を生成してよく、各推奨条件は、複数種類の解析対象特性についてのものであってよい。

予測部は、複数の解析対象特性にそれぞれ対応するモデルから、対応する解析対象特性の予測値の確率分布を得てよい。

推奨部は、予測値の確率分布がガウス分布になるとみなし、予測値の平均値と標準偏差とに基づいて、解析対象特性が予め定められた条件を満たす確率を算出してよい。予め定められた条件を満たす確率は、解析対象特性が目標値を下回る確率、解析対象特性が目標値を上回る確率、解析対象特性が目標範囲内となる確率であってもよい。

推奨部は、複数の解析対象特性について、複数の成形因子の組み合わせが予め定められた基準を満たす同時確率を算出し、同時確率を最大化させるように最適化アルゴリズムを用いて推奨条件を生成してよい。

学習部は、推奨部により生成された推奨条件の成形因子の値を、推奨条件に対応する解析対象特性の値が目標値を満たさないものとして、学習データに追加してよい。推奨部は、追加した学習データで学習した後のモデルを用いた予測値から、上記推奨条件とは異なる推奨条件を生成してよい。

ユーザが入力部に成形因子の特定の値を入力すると、表示処理部は、予測値の確率分布の変化の表示において当該特定の値に対応する位置に、対応する予測値の確率分布を重ねて表示装置に表示させてよい。

本発明の第２の態様においては、樹脂成形を支援する方法を提供する。方法は、樹脂成形の複数の成形因子の値に対応する、樹脂成形体の解析対象特性の予測値の確率分布を生成する段階を備えてよい。方法は、解析対象特性の予測値の確率分布を表示装置に表示させるための表示処理を実行する段階を備えてよい。

方法は、解析対象特性の予測値の確率分布を生成する段階は、樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子の値を予め定められた範囲で変化させた場合における、成形した樹脂の解析対象特性の予測値の確率分布の変化を算出する段階を有してよい。予測値の確率分布を表示装置に表示させるための表示処理を実行する段階は、解析対象特性の予測値の確率分布の変化を表示装置に表示させるための表示処理を実行する段階を有してよい。

本発明の第３の態様においては、プログラムを提供する。プログラムは、コンピュータに、樹脂成形の複数の成形因子の値に対応する、樹脂成形体の解析対象特性の予測値の確率分布を生成する段階を実行させてよい。プログラムは、コンピュータに、解析対象特性の予測値の確率分布を表示装置に表示させるための表示処理を実行する段階を実行させてよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本実施形態に係るシステム１を示す。 本実施形態の表示部６０により表示される画面２００の一例を示す。 本実施形態の表示部６０により表示される画面３００の他の例を示す。 本実施形態の表示部６０により表示される画面４００の他の例を示す。 本実施形態の支援装置３におけるモデルの学習フローを示す。 本実施形態の支援装置３における成形因子の表示フローを示す。 本実施形態の表示部６０により表示される画面５００の他の例を示す。 本実施形態の表示部６０により表示される画面６００の他の例を示す。 本実施形態の表示部６０により表示される画面７００の他の例を示す。 本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係るシステム１を示す。システム１は、樹脂の成形条件を調整して樹脂成形物を製造する。システム１は、樹脂成形物の製造装置２および支援装置３を備える。

樹脂成形物の製造に用いる樹脂組成物は、一例として、ポリエチレン、アクリロニトリル、ポリアミド等、または樹脂にガラス繊維等を追加した強化プラスチックである。

製造装置２は、支援装置３に有線または無線で接続され、射出成形、またはインモールド成型等により所望の形状に成形した樹脂成形物を製造する。製造装置２は、成形した樹脂（樹脂成形体）について複数の解析対象特性を評価して、複数の成形因子および成形した樹脂の解析対象特性を示すデータを支援装置３に送信してよい。

ここで、複数の成形因子は、樹脂成形物の品質に影響する因子であってよく、製造装置２において設定する成形の条件を含んでよい。複数の成形因子は、一例として、金型厚さ、金型温度、冷却時間、射出温度、射出圧力最大値、保圧圧力、スクリュー回転数、および計量値等のうちの少なくとも１つであってよい。また、複数の成形因子は、製造装置２が設置された環境の温度、湿度、および成形の形状等のうちの少なくとも１つを含んでよい。複数の成形因子の値は、ある／なし（例えば、樹脂に所定の材料が含まれるか否か等）、ランク（例えば、樹脂の品質または価格等のランクＡ、Ｂ，またはＣ）、または樹脂の種類等を示す離散値を含んでよい。

解析対象特性は、樹脂成形物が不良品か否かを判断する評価項目であってよい。解析対象特性は、一例として、樹脂成形物の寸法、強度、ヤング率、目標の寸法からの誤差、樹脂成形物に生じる欠陥のモード、数、面積、または密度、および不良が生じる位置等のうちの少なくとも１つを含んでよい。

支援装置３は、樹脂成形を支援する装置の一例である。支援装置３は、製造装置２の操作者等のユーザ４に対して、複数の成形因子の組に応じた解析対象特性の予測値を表示することにより、成形条件の調整を支援することができる。支援装置３は、取得部１０と、学習部２０と、入力部３０と、予測部４０と、推奨部５０と、表示部６０とを備える。

取得部１０は、製造装置２に接続される。取得部１０は、予め樹脂成形を行った結果における複数の成形因子の値と解析対象特性の値との組を含む学習データを取得する。取得部１０は、製造装置２、ウェブサイト、および外部の記録媒体の少なくとも１つから学習データを取得してよい。複数の成形因子の値と解析対象特性の値との組は、製造装置２において予め樹脂成形を行った際の複数の成形因子の設定値と、当該樹脂成形で製造された樹脂成形物を評価して得られた解析対象特性の値との組であってよい。

学習部２０は、取得部１０に接続される。学習部２０は、取得部１０が取得した学習データを用いて、複数の成形因子の値から解析対象特性の予測値の確率分布を生成するモデルを学習する。学習部２０は、学習データを用いてモデルを生成および更新してよい。学習部２０は、取得部１０等からの学習データをデータベースに記憶させてよい。

入力部３０は、ユーザ４からの入力を受け取るためのものであってよく、一例として、キーボード、マウス、またはタッチパネル等である。入力部３０は、支援装置３で表示するための少なくとも１つの表示条件を示すデータをユーザ４から入力される。表示条件は、例えば、複数の成形因子の少なくとも１つの値（例えば、複数の成形因子の特定の値の組み合わせ、複数の成形因子の少なくとも１つの範囲、または複数の成形因子の少なくとも１つの値の変更）、少なくとも１つの解析対象特性の指定、および解析対象特性の目標値のうちの少なくとも１つを含む。なお、入力部３０は、ユーザ４の端末（パソコン、タブレット、またはスマートフォン等）から表示条件を示すデータを受信してもよい。さらに、入力部３０は、製造装置２で成形を行うための成形条件の入力を受け取ってもよい。

予測部４０は、学習部２０および入力部３０に接続される。予測部４０は、複数の成形因子の値の少なくとも１つについてデータを入力したことに応じて、解析対象特性の予測値の分布を生成するモデルを学習部２０から受け取り保持する。予測部４０は、入力部３０および取得部１０の少なくとも一方から入力されたデータとモデルとを用いて、樹脂成形の複数の成形因子の値に対応する、成形した樹脂の解析対象特性の予測値の分布を生成する。予測部４０は、生成された予測値の分布に基づいて、当該分布の平均値または中央値並びに標準偏差を出力してよい。予測部４０は、樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子の値を予め定められた範囲（例えば対応する成形因子の設定可能範囲）で変化させた場合における、解析対象特性の予測値の確率分布の変化を算出してよい。この場合、予測部４０は、予測値の確率分布の変化を示す指標として解析対象特性の予測値の平均値の変化または中央値の変化と標準偏差の変化とを算出してよい。予測部４０は、予測値の確率分布を推奨部５０に送信する。予測部４０は、取得部１０が取得した学習データを推奨部５０に送信してもよい。

推奨部５０は、予測部４０に接続される。推奨部５０は、解析対象特性の目標値を満たす確率が最も高い複数の成形因子の組み合わせである推奨条件を生成する。推奨部５０は、複数の成形因子のうちの少なくとも１つを現在の値（現在最適とされている値）から変更した推奨条件を生成してよい。推奨部５０は、ユーザ４から入力部３０を介して指定された少なくとも１つの成形因子を、変更する成形因子として推奨条件を生成してよい。推奨部５０は、生成した推奨条件を学習部２０に学習データとして送信してよい。さらに、推奨部５０は、推奨条件を製造装置２で成形を行うための成形条件として製造装置２に送信してもよい。推奨部５０が複数の推奨条件を生成する場合は、生成された推奨条件の内、製造装置２に送信するものを選択可能であってよい。上記の選択は入力部３０で受信した入力に応じて行われてよい。

表示部６０は、推奨部５０に接続される。表示部６０は、表示処理部６２と表示装置６４とを有する。表示処理部６２は、予測部４０が生成した、解析対象特性の予測値の確率分布を表示装置６４に表示させるための表示処理を実行する。表示処理部６２は、予測値の確率分布とともに、推奨条件を表示装置に表示させるための表示処理を実行してよい。表示処理部６２は、解析対象特性の名前と、評価条件と、予測データと、各成形因子の名前と、樹脂の種類名と、単位と、設定可能範囲（例えば、入力部３０を介して入力された成形因子の範囲）と、最新の設定値とのうちの少なくとも１つをさらに表示装置６４に表示させるための表示処理を実行してよい。表示処理部６２は、表示画面を生成する処理、表示に必要なデータを表示装置６４に無線又は有線で出力する処理等を実行してよい。また、表示装置６４は、支援装置３が有するディスプレイ等であってよく、また、ユーザ４が有する端末の表示画面又は製造装置２の表示画面等、外部のディスプレイであってもよい。

さらに、支援装置３は、製造装置２に成形条件を送信する送信部７０を有していてもよい。送信部７０は、入力部３０に入力された成形条件を受け取って製造装置２に送信してもよいし、推奨部５０が生成した推奨条件を受け取って成形条件とし、製造装置２に送信してもよい。

図２は、本実施形態の表示部６０により表示される画面２００の一例を示す。表示部６０は、画面２００上に、各成形因子の項目名２１０と、成形因子の設定可能範囲を示すスライドバー２２０と、スライドバー２２０上の現在の値の位置を示すポインタ２３０と、成形因子の現在の値２４０と、樹脂の種類名のリストボックス２５０と、成形因子の現在の値の組み合わせの場合の解析対象特性の予測値の分布を示す予測値ボックス２６０とを表示する。図２においては、予測値ボックス２６０は、樹脂成形物の強度の予測値確率分布における平均値が１００であり、標準偏差が１３であることを示す。

ユーザ４は、当該画面２００を見ながら、マウス（入力部３０）を用いて、マウスカーソルでポインタ２３０を動かして成形因子の値を変化させる。これにより、解析対象特性の予測値ボックス２６０内の予測値分布の平均および標準偏差は、当該成形因子の値の組の変化に応じて予測部４０によって画面上でリアルタイムに変化するため、ユーザ４は、予測値の確率分布に応じて精度よく成形条件を決定することができる。

図３は、本実施形態の表示部６０により表示される画面３００の他の例を示す。表示部６０は、画面３００上に、解析対象特性の予測値の確率分布の変化を表示装置６４に表示させるための表示処理を実行する。具体的には、表示処理部６２は、平均値の変化と標準偏差の変化とを示すグラフを表示装置に表示させるための表示処理を実行する。当該グラフは、一例として、縦軸に解析対象特性の予測値（強度）、横軸に射出圧力最大値（ＭＰａ）を示す。表示部６０は、一例として、目標値（図３では、強度≧２５）を満たす可能性のある範囲を表示してよい。表示部６０は、画面２００において成形因子（図３では射出圧力最大値）がユーザ４により選択された際に表示するポップアップウインドウ内に、画面３００を表示してもよい。

図４は、本実施形態の表示部６０により表示される画面４００の他の例を示す。表示部６０は、ユーザ４により選択された複数の成形因子の少なくとも１つについて、現在の値から変更する場合の推奨条件を複数表示してよい。図４の例では、表示部６０は、乾燥温度および乾燥時間についての１位から３位までの順位の３つの推奨条件を表示する。表示部６０は、図４のように、現在の値から変更する成形因子のみ表示してもよいし、他の成形因子の値についても表示してよい。表示部６０は、図２の画面２００および図３の画面３００の少なくとも一方とともに、図４の画面４００を１つの画面上で表示してよい。

図５は、本実施形態の支援装置３におけるモデルの学習フローを示す。ステップＳ５００において、製造装置２は、樹脂成形を行う。製造装置２は、樹脂成形物の成形条件を変化させながら複数回の樹脂成形を行ってよい。

ステップＳ５１０において、取得部１０は、製造装置２から学習データを取得する。取得部１０は、複数の成形因子の値と解析対象特性の値との複数の組み合わせを製造装置２から受信してよい。また、取得部１０は、複数の成形因子の値と、樹脂成形物の測定データ（成形した樹脂の寸法の計測値、および画像データ等）とを製造装置２から取得して、取得部１０が樹脂成形物を評価して解析対象特性の値を取得してもよい。

ステップＳ５２０において、学習部２０は、取得部１０が取得した学習データを用いて、複数の成形因子の値から解析対象特性の予測値の確率分布を生成するモデルを学習する。学習部２０は、推奨部５０から推奨条件を学習データとして受け取り、その後学習データを用いてモデルを学習してよい。モデルは、一例として、ガウス過程法、またはアンサンブルモデルである。

学習部２０は、定期的に、Ｓ５１０において取得部１０が学習データを取得することに応じて、またはユーザ４からの入力に応じて、モデルを学習し、更新してよい。支援装置３の電源がオフになると学習フローを終了してよい。

図６は、本実施形態の支援装置３における成形因子の表示フローを示す。ステップＳ６００において、入力部３０は、ユーザ４から、解析対象特性（例えば強度等）の指定、および解析対象特性の目標値の少なくとも１つの指定を取得してよい。入力部３０は、ユーザ４から、値を変更する成形因子の指定、複数の成形因子の値（例えば、現在の最適な成形因子の値の組み合わせ、または変更した値等）、および成形因子の範囲（例えば、設定可能範囲等）の少なくとも１つも取得してよい。

ステップＳ６１０において、予測部４０は、モデルを用いて、複数の成形因子から、入力部３０で取得した特定の解析対象特性の予測値の分布を生成する。さらに予測部４０は、生成した予測値の分布の平均値と標準偏差とを算出してよい。学習部２０は、モデルがガウス過程法の場合は、過去の学習データから確率分布を規定し、成形因子の組み合わせ等の入力データに対する解析対象特性の予測値確率分布をガウス分布で出力してよい。また、学習部２０は、モデルがアンサンブルモデルの場合は、複数の解析対象特性にそれぞれ対応する複数のモデルを用いて、成形因子の組み合わせ等の入力データに対する解析対象特性の予測値をそれぞれ生成し予測値確率分布として出力してよい。

予測部４０は、複数の成形因子のうちの、対応する成形因子を予め定められた範囲で変化させた場合の解析対象特性の複数の予測値（または変化）を生成してよい。変化させる予め定められた範囲は、例えば、各成形因子について、ユーザ４から入力部３０を介して入力された範囲、または製造装置２から取得部１０を介して取得した当該製造装置２の設定可能範囲であってよい。

ステップＳ６２０において、推奨部５０は、予測部４０の予測した予測値の分布を用いて推奨条件を生成してよい。推奨部５０は、例えば、複数の成形因子のうちの１または複数の成形因子を予め定められた範囲で変化させた場合の、解析対象特性の目標値を満たす（一例として、特定の範囲、閾値以下の範囲、または閾値以上の範囲等を満たす）確率の高い成形因子の組み合わせを推奨条件としてよい。推奨部５０は、推奨条件の候補となる複数の成形因子の複数の組み合わせに対してそれぞれ探索解析対象特性の目標値を満たす確率を算出し、当該確率から予め定められた条件に基づいて推奨条件を決定してよい。推奨部５０は、変化させる成形因子について、ユーザ４からの選択を入力部３０を介して受信してよい。また、推奨部５０は、対応する成形因子を予め定められた範囲で変化させた場合に解析対象特性の予測値の変化の幅（最小値と最大値との間の幅）が閾値を超える成形因子を、変化させる成形因子として選択してよい。また、推奨部５０は、推奨条件を示すデータを製造装置２に送信して、推奨条件に従って樹脂成形物を製造するように製造装置２を制御してよい。

ステップＳ６２０において、表示部６０は、画面上に、解析対象特性の予測値の確率分布および推奨条件を表示する。表示部６０は、例えば、図２、図３，および図４の少なくとも１つのような画面を、同じ画面上で、または異なる画面上で表示してよい。表示部６０は、予測部４０からの予測値の確率分布の変化の一部を表示してよい。例えば、表示処理部６２は、ユーザ４から入力された解析対象特性の目標値を満たす可能性を有する成形因子の範囲を表示装置６４に表示させるための表示処理を実行してよい。ここで、解析対象特性が目標値を満たす可能性を有するとは、例えば、解析対象特性の予測値の確率分布に解析対象特性の目標値または目標値の範囲が含まれる場合であってよい。図３の例では、表示部６０は、解析対象特性の目標値が強度２５以上である場合、予測値の平均値＋標準偏差が２５以上となる範囲を当該目標値を満たす可能性があるとし、そのような射出圧力最大値の範囲がｘ１以下、ｘ２からｘ３の間、ｘ４以上であることを示してよい。

表示部６０は、複数の成形因子の複数の組み合わせのうちの最適な値の組み合わせ、最も新しく取得した現在の値の組み合わせ、またはユーザ４から入力部３０を介して入力された値の組み合わせを表示してよい。表示部６０は、画面のデータを生成して出力し、ユーザ４の端末または製造装置２等の外部のディスプレイに表示させてもよい。

本実施形態により、解析対象特性の予測値の確率分布をユーザ４に示すことができるため、ユーザ４は、解析対象特性の目標値を満たす確率がより高くなる成形因子の値を選択することができる。これにより、ユーザ４は、容易に精度の高い成形条件の調整を実施できる。また、実際に成形因子の全ての組み合わせで樹脂成形を行うことなく、予測した解析対象特性に応じて最適な成形条件を得ることができるため、樹脂材料および時間の節約による製造コストの削減を達成できる。成形条件の調整から製品の製造開始までの期間が短縮でき、製造装置の稼働率を向上できる。

次に、複数の解析対象特性について複数の推奨条件を生成する実施形態について説明する。本実施形態は、図５および図６のフローにおける少なくとも１つのステップと組み合わせて実行することができる。本実施形態において、支援装置３は、遺伝的アルゴリズムまたはシミュレーテッドアニーリング等の進化的アルゴリズムを用いて推奨条件を生成してよい。

推奨部５０は、図６のＳ６２０において解析対象特性の目標値を満たす確率が最も高い複数の成形因子の組み合わせである第１推奨条件を生成し、学習部２０に送信する。学習部２０は、図５のＳ５２０において、当該第１推奨条件の複数の成形因子の組み合わせを学習データとして用いて、モデルを学習する。次に、予測部４０は、図６のＳ６１０において当該学習したモデルを用いて予測値の確率分布を生成して推奨部５０に送信する。次に、推奨部５０は、図６のＳ６２０において、予測値の確率分布から、解析対象特性の目標値を満たす確率が最も高い複数の成形因子の新たな組み合わせである第２推奨条件を生成する。推奨部５０は、さらに、第２推奨条件を学習部２０に送信し、同様に新たな推奨条件を生成してよい。次に、より具体的に説明する。

本例では、推奨条件に含まれる解析対象特性の種類は３つ（一例として、ｙ１：欠陥数、ｙ２：強度、ｙ３：ヤング率）とし、推奨部５０は複数の推奨条件を生成する。まず、予測部４０は、推奨条件の候補となる複数の成形因子の複数の組み合わせを探索範囲（例えば、設定可能範囲）内でランダムに生成する（ステップ１０００）。予測部４０は、生成した成形因子の値の組み合わせを、３つの解析対象特性にそれぞれ対応するｙ１、ｙ２、ｙ３モデルに入力し、解析対象特性の予測平均値と予測標準偏差とを生成する（ステップ１０１０）。例えば、ｉ番目の成形因子の組み合わせについては、解析対象特性ｙ１、ｙ２、およびｙ３の予測平均値をμ_ｉ，１、μ_ｉ，２、およびμ_ｉ，３とし、予測標準偏差をσ_ｉ，１、σ_ｉ，２、およびσ_ｉ，３とする。

次に推奨部５０は、予測値が解析対象特性の目標値を満たす確率を算出する（ステップ１０２０）。例えば、推奨部５０は、予測値の確率分布がガウス分布になるとみなし、予測平均値と予測標準偏差とに基づいて、解析対象特性ｙ１についてはａ（目標値）を下回る確率Ｐ_ｉ，１を、解析対象特性ｙ２についてはｂ（目標値）を上回る確率Ｐ_ｉ，２を、解析対象特性ｙ３についてはｃ～ｄの範囲内（目標範囲）となる確率Ｐ_ｉ，３を下記の３つの式でそれぞれ算出する。

次に、推奨部５０は、全ての解析対象特性の目標値を満たす同時確率Ｐ_{ｉ，ａｌｌ}＝Ｐ_ｉ，１・Ｐ_ｉ，２・Ｐ_ｉ，３を算出し、同時確率Ｐ_{ｉ，ａｌｌ}を最大化させるように最適化アルゴリズムを用いて推奨条件の候補を発生させる。推奨部５０は、推奨条件として得られた複数の成形因子の組み合わせを第１推奨条件として出力してよい（ステップ１０３０）。

次に、推奨部５０は、第１推奨条件を示すデータを学習部２０に送信する。学習部２０は、当該第１推奨条件についての解析対象特性の値を平均値として学習データのデータベースに追加する（ステップ１０４０）。この際、学習部２０は、当該第１推奨条件の成形因子の値を、対応する解析対象特性の値が目標値を満たさないものとして、学習データのデータベースに追加してよい。これにより、当該学習データで学習した後のモデルを用いることで、得られる推奨条件が第１推奨条件とは異なる値の組み合わせとなる。

次に、ステップ１０００－１０４０を繰り返し、この際のステップ１０３０で得られた成形因子の組み合わせを第２推奨条件とする。さらに、ステップ１０００－１０４０を繰り返し、第３推奨条件、および第４推奨条件等を得ることができる。

本実施形態により、複数の解析対象特性について、複数の推奨条件を効率的に生成することができる。また、実際に多数の樹脂成形を行うことなく推奨条件に基づいて成形条件を調整することができ、樹脂成形コストの削減、製品の樹脂成形までの期間の短縮、製造装置の稼動率向上等を達成することができる。

なお、支援装置３は、製造装置２に接続されていなくてもよく、取得部１０は、学習データとして、他の製造装置における樹脂成形のデータ、記録媒体に記録されたデータ、またはウェブサイトのデータを取得してよい。

また、支援装置３は、学習部２０を備えていなくてもよく、外部の学習装置からモデルを提供されてもよい。

図９は、表示装置６４に表示される画面５００を示す。入力部３０が、樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子の値の指定をユーザ４から受け取る場合、表示処理部６２は、予測値の確率分布とともに、指定された成形因子の値における解析対象特性の予測値の確率分布を表示装置６４に表示させるための表示処理を実行してよい。表示処理部６２は、ステップＳ６１０において予測部４０が予測に用いたガウス分布の曲線で、指定された成形因子の値における解析対象特性の予測値の確率分布を表示装置６４に表示させてよい。なお、ガウス分布の曲線の縦軸（グラフの縦軸方向）は解析対象特性の予測値を示し、横軸（グラフの横軸方向）は当該予測値の確率を示す。

具体的には、ステップＳ６２０において表示装置６４に射出圧力最大値に対応する強度の予測値の確率分布（予測値の平均値及び標準偏差）の変化が表示されている場合、ユーザ４が入力部３０に射出圧力最大値９０ＭＰａ及び２６５Ｍｐａを入力すると、表示処理部６２は、グラフの射出圧力最大値９０ＭＰａ及び２６５Ｍｐａに対応する位置に、強度の予測値の確率分布を重ねて表示させてよい。

図８は、表示装置６４に表示される画面６００を示す。表示処理部６２は、画面５００と同様に、指定された成形因子の値における解析対象特性の予測値の確率分布を表示装置６４に表示させる。ただし、予測部４０が予測に複数のモデルを用いた場合等には、図８に示すように、確率分布の曲線において、確率が高くなる山が複数形成されうる。図７，８のような実施形態により、実際に多数の樹脂成形を行うことなく適切な成形条件に調整することができ、樹脂成形コストの削減、製品の樹脂成形までの期間の短縮、製造装置の稼動率向上等を達成することができる。

図９は、表示装置６４に表示される画面７００を示す。表示処理部６２は、予測値の確率分布とともに、解析対象特性の目標値を満たす確率を表示装置６４に表示させるための表示処理を実行してよい。表示処理部６２は、前記予測値の確率分布とともに、前記解析対象特性の目標値を満たす確率の変化を表示装置６４に表示させるための表示処理を実行してよい。予測部は、前記樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子における、前記解析対象特性の目標値を満たす確率を算出してよく、例えば、脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子の値を予め定められた範囲で変化させた場合における、前記解析対象特性の目標値を満たす確率の変化を算出してよい。

図９に示す画面は、図３の画面と同様であってよく、ただし、追加で目標値を満たす確率の変化を含む。ユーザ４が入力部３０に目標値（図９では、強度≧２５）を入力する場合、表示処理部６２は、推奨部５０により算出される強度が目標値を上回る確率Ｐ_ｉ，２を受け取り、射出圧力最大値０～３００ＭｐａにおけるＰ_ｉ，２の変化を、確率分布の変化に重ねて表示装置６４に表示させてよい。このような実施形態により、実際に多数の樹脂成形を行うことなく適切な成形条件である確率が高い値に調整することができ、樹脂成形コストの削減、製品の樹脂成形までの期間の短縮、製造装置の稼動率向上等を達成することができる。

なお、表示処理部６２は、目標値を満たす確率の変化のみをグラフに表示させてもよく、また、ユーザ４により指定される成形因子の値での目標値を満たす確率を確率分布の変化の対応する位置に表示させてもよい。

なお、支援装置３は、ＰＣ、サーバ、又は携帯端末等であってよい。

また、本発明の様々な実施形態は、フローチャートおよびブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置のセクションを表わしてよい。特定の段階およびセクションが、専用回路、コンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および／またはコンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／またはアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）および／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、および他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供され、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

図１０は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。コンピュータ２２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の１または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該１または複数のセクションを実行させることができ、および／またはコンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ２２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ２２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ２２００は、ＣＰＵ２２１２、ＲＡＭ２２１４、グラフィックコントローラ２２１６、およびディスプレイデバイス２２１８を含み、それらはホストコントローラ２２１０によって相互に接続されている。コンピュータ２２００はまた、通信インタフェース２２２２、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６、およびＩＣカードドライブのような入／出力ユニットを含み、それらは入／出力コントローラ２２２０を介してホストコントローラ２２１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ２２３０およびキーボード２２４２のようなレガシの入／出力ユニットを含み、それらは入／出力チップ２２４０を介して入／出力コントローラ２２２０に接続されている。

ＣＰＵ２２１２は、ＲＯＭ２２３０およびＲＡＭ２２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ２２１６は、ＲＡＭ２２１４内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にＣＰＵ２２１２によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス２２１８上に表示されるようにする。

通信インタフェース２２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ２２２４は、コンピュータ２２００内のＣＰＵ２２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６は、プログラムまたはデータをＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１から読み取り、ハードディスクドライブ２２２４にＲＡＭ２２１４を介してプログラムまたはデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／またはプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。

ＲＯＭ２２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ２２００によって実行されるブートプログラム等、および／またはコンピュータ２２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入／出力チップ２２４０はまた、様々な入／出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入／出力コントローラ２２２０に接続してよい。

プログラムが、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１またはＩＣカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ２２２４、ＲＡＭ２２１４、またはＲＯＭ２２３０にインストールされ、ＣＰＵ２２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ２２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ２２００の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ２２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース２２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース２２２２は、ＣＰＵ２２１２の制御下、ＲＡＭ２２１４、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１、またはＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ２２１２は、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６（ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ２２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ２２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ２２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ２２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ２２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ２２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ２２００上またはコンピュータ２２００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ２２００に提供する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１ システム
２ 製造装置
３ 支援装置
１０ 取得部
２０ 学習部
３０ 入力部
４０ 予測部
５０ 推奨部
６０ 表示部
６２ 表示処理部
６４ 表示装置
７０ 送信部
２００ 画面
２１０ 項目名
２２０ スライドバー
２３０ ポインタ
２４０ 現在の値
２５０ リストボックス
２６０ 予測値ボックス
３００ 画面
４００ 画面
５００ 画面
６００ 画面
７００ 画面
２２００ コンピュータ
２２０１ ＤＶＤ－ＲＯＭ
２２１０ ホストコントローラ
２２１２ ＣＰＵ
２２１４ ＲＡＭ
２２１６ グラフィックコントローラ
２２１８ ディスプレイデバイス
２２２０ 入／出力コントローラ
２２２２ 通信インタフェース
２２２４ ハードディスクドライブ
２２２６ ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ
２２３０ ＲＯＭ
２２４０ 入／出力チップ
２２４２ キーボード

Claims (14)

1. 樹脂成形を支援する装置であって、
   前記樹脂成形の複数の成形因子の値に対応する、樹脂成形体の解析対象特性の予測値の確率分布を生成する予測部と、
   前記解析対象特性の前記予測値の確率分布を表示装置に表示させるための表示処理を実行する表示処理部とを備える
   装置。
2. 前記予測部は、前記樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子の値を予め定められた範囲で変化させた場合における、前記解析対象特性の予測値の確率分布の変化を算出し、
   前記表示処理部は、前記解析対象特性の前記予測値の確率分布の変化を前記表示装置に表示させるための表示処理を実行する
   請求項１に記載の装置。
3. 前記予測部は、前記確率分布の変化を示す指標として前記解析対象特性の予測値の平均値の変化と標準偏差の変化とを算出し、
   前記表示処理部は、前記平均値の変化と前記標準偏差の変化とを前記表示装置に表示させるための表示処理を実行する
   請求項２に記載の装置。
4. 前記表示処理部は、前記解析対象特性の目標値を満たす可能性を有する前記成形因子の範囲を前記表示装置に表示させるための表示処理を実行する
   請求項２または３に記載の装置。
5. 前記樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子の値の指定をユーザから受け取る入力部を備え、
   前記表示処理部は、前記予測値の確率分布とともに、前記指定された成形因子の値における前記解析対象特性の前記予測値の確率分布を前記表示装置に表示させるための表示処理を実行する
   請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記予測部は、
   前記樹脂成形の前記複数の成形因子の少なくとも１つについてのデータを入力したことに応じて、前記解析対象特性の前記予測値の確率分布を生成するモデルを有する
   請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記予測部は、複数の前記モデルを用いて、前記解析対象特性の前記予測値をそれぞれ生成し、生成した前記予測値の平均値と標準偏差とを算出する
   請求項６に記載の装置。
8. 前記解析対象特性の目標値を満たす確率が最も高い前記複数の成形因子の組み合わせである推奨条件を生成する推奨部を備え、
   前記表示処理部は、前記予測値の確率分布の変化とともに、前記推奨条件を前記表示装置に表示させるための表示処理を実行する
   請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記予測部は、
   予め樹脂成形を行った結果における前記複数の成形因子の値と前記解析対象特性の値との組を含む学習データを取得する取得部と、
   前記学習データを用いて、前記複数の成形因子の値から前記解析対象特性の予測値を生成するモデルを学習する学習部とを有する
   請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記予測部は、前記樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子における、前記解析対象特性の目標値を満たす確率を算出し、
    前記表示処理部は、前記予測値の確率分布とともに、前記解析対象特性の目標値を満たす確率を前記表示装置に表示させるための表示処理を実行する
    請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記予測部は、前記樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子の値を予め定められた範囲で変化させた場合における、前記解析対象特性の目標値を満たす確率の変化を算出し、
    前記表示処理部は、前記予測値の確率分布とともに、前記解析対象特性の目標値を満たす確率の変化を前記表示装置に表示させるための表示処理を実行する
    請求項１０に記載の装置。
12. 樹脂成形を支援する方法であって、
    前記樹脂成形の複数の成形因子の値に対応する、樹脂成形体の解析対象特性の予測値の確率分布を生成する段階と、
    前記解析対象特性の前記予測値の確率分布を表示装置に表示させるための表示処理を実行する段階とを備える
    方法。
13. 前記解析対象特性の予測値の確率分布を生成する段階は、前記樹脂成形の複数の成形因子のうち少なくとも１つの成形因子の値を予め定められた範囲で変化させた場合における、樹脂成形体の解析対象特性の予測値の確率分布の変化を算出する段階を有し、
    前記表示処理を実行する段階は、前記解析対象特性の前記予測値の確率分布の変化を前記表示装置に表示させるための表示処理を実行する段階を有する
    請求項１２に記載の方法。
14. コンピュータに、
    樹脂成形の複数の成形因子の値に対応する、樹脂成形体の解析対象特性の予測値の確率分布を生成する段階と、
    前記解析対象特性の前記予測値の確率分布を表示装置に表示させるための表示処理を実行する段階とを実行させるためのプログラム。

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