JP3195637B2 - エキスパートシステムを用いた製造条件決定方法 - Google Patents
エキスパートシステムを用いた製造条件決定方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製造条件と製品仕様と
の間の法則および経験則をルール群として備えるエキス
パートシステムを用いて製品仕様に基づいて製造条件を
決定するエキスパートシステムを用いた製造条件決定方
法に関するものである。
の間の法則および経験則をルール群として備えるエキス
パートシステムを用いて製品仕様に基づいて製造条件を
決定するエキスパートシステムを用いた製造条件決定方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、製品仕様に基づいて製造条件
を決定する作業をコンピュータの支援によって自動化な
いし省力化することが考えられている。たとえば、素材
から製品を作る際の加工手順および工作機械の選定を自
動的に行うものとしてはＡＵＴＯＰＲＯＳと称するシス
テムがあり、素材から製品を作る際の加工手順を対話的
に編成するシステムとしてＣＡＲが知られている。
を決定する作業をコンピュータの支援によって自動化な
いし省力化することが考えられている。たとえば、素材
から製品を作る際の加工手順および工作機械の選定を自
動的に行うものとしてはＡＵＴＯＰＲＯＳと称するシス
テムがあり、素材から製品を作る際の加工手順を対話的
に編成するシステムとしてＣＡＲが知られている。
【０００３】また、金属の溶製プロセスをエキスパート
システムを用いて決定する方法としては、特開平１−２
５５６１４号公報に記載されているものがある。この方
法では、金属の材質（素材）と成分規格（製品仕様）と
に基づいて、エキスパートシステムによりルールを適用
して、プロセスパス、溶製すべき金属の各成分の目標
値、溶製の目標温度、材料投入量（加工条件）を決定す
るようになっている。
システムを用いて決定する方法としては、特開平１−２
５５６１４号公報に記載されているものがある。この方
法では、金属の材質（素材）と成分規格（製品仕様）と
に基づいて、エキスパートシステムによりルールを適用
して、プロセスパス、溶製すべき金属の各成分の目標
値、溶製の目標温度、材料投入量（加工条件）を決定す
るようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した各方法は、素
材と製品仕様とに基づいて加工条件を決定するものでは
ある。しかしながら、条件（すなわち前件）として入力
される製品仕様や素材に対して、多数のルールを適用し
て結論（すなわち後件）としての加工条件を得る際に、
推論過程において同一条件に適用されるルールが複数存
在することが普通であって、ルールの競合が生じるか
ら、決定した加工条件は必ずしも最適であることが保証
されないものである。また、ルールで前提としている理
想化された動作状態と実際の設備の動作状態とが異なる
場合があったり、在庫中の素材の特性劣化などがあり、
予測できない要因で加工条件を修正しなければならない
場合もある。すなわち、結論として得られた加工条件に
よって製品を作成した場合に、所望の製品仕様が得られ
ない場合や製品仕様のばらつきが大きくなったりすると
いう問題が生じる。
材と製品仕様とに基づいて加工条件を決定するものでは
ある。しかしながら、条件（すなわち前件）として入力
される製品仕様や素材に対して、多数のルールを適用し
て結論（すなわち後件）としての加工条件を得る際に、
推論過程において同一条件に適用されるルールが複数存
在することが普通であって、ルールの競合が生じるか
ら、決定した加工条件は必ずしも最適であることが保証
されないものである。また、ルールで前提としている理
想化された動作状態と実際の設備の動作状態とが異なる
場合があったり、在庫中の素材の特性劣化などがあり、
予測できない要因で加工条件を修正しなければならない
場合もある。すなわち、結論として得られた加工条件に
よって製品を作成した場合に、所望の製品仕様が得られ
ない場合や製品仕様のばらつきが大きくなったりすると
いう問題が生じる。
【０００５】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、製造条件を仮決定した後に少量の試作品を作
成してその製造条件の適否を検証し、検証結果に基づい
て製造条件を調節することにより適切な製造条件を得る
ことができるエキスパートシステムを用いた製造条件決
定方法を提供しようとするものである。
のであり、製造条件を仮決定した後に少量の試作品を作
成してその製造条件の適否を検証し、検証結果に基づい
て製造条件を調節することにより適切な製造条件を得る
ことができるエキスパートシステムを用いた製造条件決
定方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記目的を達成するために、素材仕様および加工条件を含
む製造条件と製品仕様との間の法則および経験則をルー
ル群として備えるエキスパートシステムを用いて製品仕
様に基づいて製造条件を決定するエキスパートシステム
を用いた製造条件決定方法において、所望の製品仕様を
前件とする第１ルール群を適用してあらかじめ登録され
ている素材から製品仕様に適合した素材を選択する過程
と、選択された素材と製品仕様とを前件とする第２ルー
ル群を適用して初期加工条件を決定する過程と、選択さ
れた素材を初期加工条件に従って試験的に加工すること
により少量の試作品を作成するとともに試作品の仕様を
実測する過程と、試作品の実測結果に第３ルール群を適
用して初期加工条件を調節することにより加工条件を決
定する過程とからなるのである。
記目的を達成するために、素材仕様および加工条件を含
む製造条件と製品仕様との間の法則および経験則をルー
ル群として備えるエキスパートシステムを用いて製品仕
様に基づいて製造条件を決定するエキスパートシステム
を用いた製造条件決定方法において、所望の製品仕様を
前件とする第１ルール群を適用してあらかじめ登録され
ている素材から製品仕様に適合した素材を選択する過程
と、選択された素材と製品仕様とを前件とする第２ルー
ル群を適用して初期加工条件を決定する過程と、選択さ
れた素材を初期加工条件に従って試験的に加工すること
により少量の試作品を作成するとともに試作品の仕様を
実測する過程と、試作品の実測結果に第３ルール群を適
用して初期加工条件を調節することにより加工条件を決
定する過程とからなるのである。
【０００７】請求項２の発明では、加工条件の決定後に
製品仕様の入力から製造条件の決定に至るまでに用いた
ルールを表示する過程を付加している。請求項３の発明
では、加工条件の決定後に決定された製造条件を製品仕
様に対応させて登録する過程を付加している。請求項４
の発明では、決定された加工条件に基づいて所定量の製
品を加工した後に製品の抜取検査を行う過程と、抜取検
査ごとに第４ルール群を適用して加工条件を補正する過
程とを付加している。
製品仕様の入力から製造条件の決定に至るまでに用いた
ルールを表示する過程を付加している。請求項３の発明
では、加工条件の決定後に決定された製造条件を製品仕
様に対応させて登録する過程を付加している。請求項４
の発明では、決定された加工条件に基づいて所定量の製
品を加工した後に製品の抜取検査を行う過程と、抜取検
査ごとに第４ルール群を適用して加工条件を補正する過
程とを付加している。
【０００８】
【作用】請求項１の方法によれば、所望の製品仕様を前
件とする第１ルール群を適用してあらかじめ登録されて
いる素材から製品仕様に適合した素材を選択する過程を
備えているから、在庫している素材の中で製品仕様に最
適な素材を選択することができるのであって、加工条件
のみではなく素材の選択をも行うことによって製造条件
の決定の自動化を促進することができる。また、選択さ
れた素材と製品仕様とを前件とする第２ルール群を適用
して初期加工条件を決定する過程と、選択された素材を
初期加工条件に従って試験的に加工することにより少量
の試作品を作成するとともに試作品の仕様を実測する過
程と、試作品の実測結果に第３ルール群を適用して初期
加工条件を調節することにより加工条件を決定する過程
とを備えているものであり、最初に設定した初期加工条
件による試作品の実測結果に基づいて初期加工条件を調
節して加工条件を決定するから、初期加工条件の設定が
製品仕様および素材に対して十分に適正でない場合に
は、さらによい加工条件に補正できることになり、適切
な加工条件を確実に設定することができるのである。
件とする第１ルール群を適用してあらかじめ登録されて
いる素材から製品仕様に適合した素材を選択する過程を
備えているから、在庫している素材の中で製品仕様に最
適な素材を選択することができるのであって、加工条件
のみではなく素材の選択をも行うことによって製造条件
の決定の自動化を促進することができる。また、選択さ
れた素材と製品仕様とを前件とする第２ルール群を適用
して初期加工条件を決定する過程と、選択された素材を
初期加工条件に従って試験的に加工することにより少量
の試作品を作成するとともに試作品の仕様を実測する過
程と、試作品の実測結果に第３ルール群を適用して初期
加工条件を調節することにより加工条件を決定する過程
とを備えているものであり、最初に設定した初期加工条
件による試作品の実測結果に基づいて初期加工条件を調
節して加工条件を決定するから、初期加工条件の設定が
製品仕様および素材に対して十分に適正でない場合に
は、さらによい加工条件に補正できることになり、適切
な加工条件を確実に設定することができるのである。
【０００９】請求項２の方法によれば、加工条件の決定
後に製品仕様の入力から製造条件の決定に至るまでに用
いたルールを表示するから、未熟な作業者に対しては製
品仕様と製造条件との対応関係を教育する効果があり、
熟練した作業者に対しては製造条件の決定手順を確認す
ることができて心理的な不安感を除去することができる
のである。
後に製品仕様の入力から製造条件の決定に至るまでに用
いたルールを表示するから、未熟な作業者に対しては製
品仕様と製造条件との対応関係を教育する効果があり、
熟練した作業者に対しては製造条件の決定手順を確認す
ることができて心理的な不安感を除去することができる
のである。
【００１０】請求項３の方法では、加工条件の決定後に
決定された製造条件を製品仕様に対応させて登録するの
で、次回に同じ仕様の製品を製造する場合に、登録され
た製造条件を参照することによって、製造条件の決定ま
での時間が短縮されるという効果を有する。請求項４の
方法では、所定量の製品ごとに抜取検査を行い、抜取検
査の結果に第４ルール群を適用して加工条件を補正する
から、経時的に加工工具に損耗が生じても製品仕様を維
持することができるのである。
決定された製造条件を製品仕様に対応させて登録するの
で、次回に同じ仕様の製品を製造する場合に、登録され
た製造条件を参照することによって、製造条件の決定ま
での時間が短縮されるという効果を有する。請求項４の
方法では、所定量の製品ごとに抜取検査を行い、抜取検
査の結果に第４ルール群を適用して加工条件を補正する
から、経時的に加工工具に損耗が生じても製品仕様を維
持することができるのである。
【００１１】
【実施例】本実施例では、加工方法としてプレスによる
絞り加工を想定するが、必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、たとえば、打抜き加工、切削加工などでも本
発明の技術思想は適用可能である。ここでは、プレスに
よる絞り加工を想定しているから、加工条件としては、
パンチ径、プレス圧、金型温度等が決定される。他の加
工方法では加工手順なども加工条件に加わることにな
る。本発明方法で用いるエキスパートシステムは、ルー
ルベースシステムとフレームシステムとを統合したハイ
ブリッド型のものである。
絞り加工を想定するが、必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、たとえば、打抜き加工、切削加工などでも本
発明の技術思想は適用可能である。ここでは、プレスに
よる絞り加工を想定しているから、加工条件としては、
パンチ径、プレス圧、金型温度等が決定される。他の加
工方法では加工手順なども加工条件に加わることにな
る。本発明方法で用いるエキスパートシステムは、ルー
ルベースシステムとフレームシステムとを統合したハイ
ブリッド型のものである。
【００１２】本発明方法の概略手順を図１に示し、装置
の概略構成を図２に示す。素材メーカから素材を受け入
れる際には、標準として定めた加工条件に従って所定個
数の製品を作成し、その製品について製品仕様に関する
測定を行う。この測定結果、素材の寸法や形状、素材の
在庫量などをデータベース１３に登録する（ステップＳ
１）。また、その素材を用いて実際に製品を加工したと
きには、所定個数の製品の測定結果を受入れ時の測定結
果と合わせて登録する（図５に示すステップＳ２３）。
実際の製品を加工して得た測定結果は、製品を製造する
たびに登録する。エキスパートシステムは、図２に示す
ように、製造条件を決定するためのルール群が設定され
た知識ベース１２と、素材仕様などを登録するデータベ
ース１３と、知識ベース１２およびデータベース１３を
用いて製造条件を決定する推論機構１１とを備える。推
論機構１１は、知識ベース１２とともにルールベースシ
ステムを構成し、またデータベース１３とともにフレー
ムシステムを構成する。エキスパートシステムは、作業
者との対話装置として、ディスプレイ装置１およびキー
ボード等の入力装置２を備える。
の概略構成を図２に示す。素材メーカから素材を受け入
れる際には、標準として定めた加工条件に従って所定個
数の製品を作成し、その製品について製品仕様に関する
測定を行う。この測定結果、素材の寸法や形状、素材の
在庫量などをデータベース１３に登録する（ステップＳ
１）。また、その素材を用いて実際に製品を加工したと
きには、所定個数の製品の測定結果を受入れ時の測定結
果と合わせて登録する（図５に示すステップＳ２３）。
実際の製品を加工して得た測定結果は、製品を製造する
たびに登録する。エキスパートシステムは、図２に示す
ように、製造条件を決定するためのルール群が設定され
た知識ベース１２と、素材仕様などを登録するデータベ
ース１３と、知識ベース１２およびデータベース１３を
用いて製造条件を決定する推論機構１１とを備える。推
論機構１１は、知識ベース１２とともにルールベースシ
ステムを構成し、またデータベース１３とともにフレー
ムシステムを構成する。エキスパートシステムは、作業
者との対話装置として、ディスプレイ装置１およびキー
ボード等の入力装置２を備える。
【００１３】製造条件を決定するには、まず製品仕様を
入力する（ステップＳ２）。製品仕様の入力の際には、
製品の寸法、製品の形状、製品の動作特性などをディス
プレイ装置１に表示された項目に従って入力装置２から
入力する。製品仕様を入力すると、製品仕様を前件とす
る第１ルール群１２ａを適用して素材を選択する（ステ
ップＳ３）。第１ルール群１２ａは製品仕様に基づいて
素材を選択するために、図３のような決定手順をとるよ
うに構成されている。すなわち、データベース１３に格
納されている製品仕様に関する測定結果の平均値と、入
力された製品仕様とを比較し、入力された製品仕様にも
っとも近い平均値を有する素材を選択する（ルールＲ
１）。ここで、判定に用いる測定結果の平均値は、基本
的には最新の製品の測定結果を用いるが、その素材を用
いて過去に実際の製品を加工したことがない場合には、
素材の受入れ時の標準の加工条件による測定結果の平均
値を用いる。平均値が同じもしくは所定範囲内である素
材が複数存在していて素材を１種類に特定できない場合
には、測定結果の分散（ばらつき）の少ないほうの素材
を選択する（ルールＲ２）。さらに、この段階でも素材
を１種類に決定できない場合には、受入れ時の測定結果
と最新の測定結果との差の少ない素材を採用する（ルー
ルＲ３）。ルールＲ３を適用しても素材を１種類に決定
できないときには、在庫量が最大である素材を採用する
（ルールＲ４）。このように第１ルール群１２ａは４段
階の判定を行うから、素材を１種類に決定できない確率
はきわめて小さく、選択すべき素材をほぼ確実に１つに
決定することができる。この段階でも素材が１つに決定
されていないときには、測定結果の履歴などを用いても
よい。
入力する（ステップＳ２）。製品仕様の入力の際には、
製品の寸法、製品の形状、製品の動作特性などをディス
プレイ装置１に表示された項目に従って入力装置２から
入力する。製品仕様を入力すると、製品仕様を前件とす
る第１ルール群１２ａを適用して素材を選択する（ステ
ップＳ３）。第１ルール群１２ａは製品仕様に基づいて
素材を選択するために、図３のような決定手順をとるよ
うに構成されている。すなわち、データベース１３に格
納されている製品仕様に関する測定結果の平均値と、入
力された製品仕様とを比較し、入力された製品仕様にも
っとも近い平均値を有する素材を選択する（ルールＲ
１）。ここで、判定に用いる測定結果の平均値は、基本
的には最新の製品の測定結果を用いるが、その素材を用
いて過去に実際の製品を加工したことがない場合には、
素材の受入れ時の標準の加工条件による測定結果の平均
値を用いる。平均値が同じもしくは所定範囲内である素
材が複数存在していて素材を１種類に特定できない場合
には、測定結果の分散（ばらつき）の少ないほうの素材
を選択する（ルールＲ２）。さらに、この段階でも素材
を１種類に決定できない場合には、受入れ時の測定結果
と最新の測定結果との差の少ない素材を採用する（ルー
ルＲ３）。ルールＲ３を適用しても素材を１種類に決定
できないときには、在庫量が最大である素材を採用する
（ルールＲ４）。このように第１ルール群１２ａは４段
階の判定を行うから、素材を１種類に決定できない確率
はきわめて小さく、選択すべき素材をほぼ確実に１つに
決定することができる。この段階でも素材が１つに決定
されていないときには、測定結果の履歴などを用いても
よい。
【００１４】上述のようにして素材が決定されると、次
に、初期加工条件が決定される（ステップＳ４）。初期
加工条件は、素材の選択の際に用いた測定結果の平均値
とステップＳ２において入力された製品仕様との差に応
じて、素材の受入れ時に用いた標準の加工条件を補正す
ることによって得られる。ここでは、加工条件の各項目
のうち、製品仕様の各項目に対してそれぞれ影響がもっ
とも大きい特定の項目にのみ変更を加える。通常は製品
仕様の各項目ごとに加工条件の１つの項目を対応させれ
ばよい。この関係は第２ルール群１２ｂとして知識ベー
ス１２に格納されており、たとえば、「加工条件のうち
パンチ径をＸだけ変更すると、製品の動作特性がＹだけ
変化する」などという関係が第２ルール群１２ｂとして
登録されている。したがって、動作特性について測定結
果の平均値と製品仕様との差が１．６Ｙであるとすれ
ば、標準の加工条件についてパンチ径が２Ｘだけ変更さ
れ、また、パンチ径の変更を促す指示がディスプレイ装
置１に表示される（ステップＳ５）。このように、加工
条件の各項目について必要な変更の指示がディスプレイ
装置１に表示されるのである。
に、初期加工条件が決定される（ステップＳ４）。初期
加工条件は、素材の選択の際に用いた測定結果の平均値
とステップＳ２において入力された製品仕様との差に応
じて、素材の受入れ時に用いた標準の加工条件を補正す
ることによって得られる。ここでは、加工条件の各項目
のうち、製品仕様の各項目に対してそれぞれ影響がもっ
とも大きい特定の項目にのみ変更を加える。通常は製品
仕様の各項目ごとに加工条件の１つの項目を対応させれ
ばよい。この関係は第２ルール群１２ｂとして知識ベー
ス１２に格納されており、たとえば、「加工条件のうち
パンチ径をＸだけ変更すると、製品の動作特性がＹだけ
変化する」などという関係が第２ルール群１２ｂとして
登録されている。したがって、動作特性について測定結
果の平均値と製品仕様との差が１．６Ｙであるとすれ
ば、標準の加工条件についてパンチ径が２Ｘだけ変更さ
れ、また、パンチ径の変更を促す指示がディスプレイ装
置１に表示される（ステップＳ５）。このように、加工
条件の各項目について必要な変更の指示がディスプレイ
装置１に表示されるのである。
【００１５】初期加工条件が決定されると、初期加工条
件によって試験的に少量（たとえば、１０個）の試作品
を作成する（ステップＳ６）。この試作品について仕様
を実測し（ステップＳ７）、実測結果をデータベース１
３に格納する（ステップＳ８）。第３ルール群１２ｃ
は、データベース１３に格納された試作品についての実
測結果を用いて初期加工条件を調節する（ステップＳ
９）。第３ルール群１２ｃは、図４のような決定手順を
とるように構成されている。すなわち、第１段階として
規格外品判定ルールＲ１１を適用し、試作品のうち製品
仕様の許容範囲を満たさない規格外品の個数を求め、規
格外品の個数に応じて次の対応を３つに分類する。規格
外品判定ルールＲ１１は、実際に製品を大量に製造する
際の不良品の発生率を抑制し、かつ、設備のメンテナン
スの必要性を発見するものである。すなわち、規格外品
の個数を、０個、１〜２個、３個以上の場合に分類し、
各場合ごとに異なるルールを適用する。規格外品が０個
であれば、初期加工条件は比較的よい加工条件と判断で
き、また設備のメンテナンスも必要ではないと予想でき
るから、加工条件をより適切なものとするために加工条
件調節ルールＲ１２を発火させる。また、規格外品の個
数が３個以上であれば、初期加工条件が不適切であるか
設備のメンテナンスを必要とすることが予測されるか
ら、設備点検ルールＲ１４を発火させる。規格外品が１
〜２個の場合には、連続的に製品を製造する際に不良品
の発生率が高くなる可能性があると予想されるから、不
良品の発生率を高くする要因を検出するために外観検査
ルールＲ１３を発火させる。
件によって試験的に少量（たとえば、１０個）の試作品
を作成する（ステップＳ６）。この試作品について仕様
を実測し（ステップＳ７）、実測結果をデータベース１
３に格納する（ステップＳ８）。第３ルール群１２ｃ
は、データベース１３に格納された試作品についての実
測結果を用いて初期加工条件を調節する（ステップＳ
９）。第３ルール群１２ｃは、図４のような決定手順を
とるように構成されている。すなわち、第１段階として
規格外品判定ルールＲ１１を適用し、試作品のうち製品
仕様の許容範囲を満たさない規格外品の個数を求め、規
格外品の個数に応じて次の対応を３つに分類する。規格
外品判定ルールＲ１１は、実際に製品を大量に製造する
際の不良品の発生率を抑制し、かつ、設備のメンテナン
スの必要性を発見するものである。すなわち、規格外品
の個数を、０個、１〜２個、３個以上の場合に分類し、
各場合ごとに異なるルールを適用する。規格外品が０個
であれば、初期加工条件は比較的よい加工条件と判断で
き、また設備のメンテナンスも必要ではないと予想でき
るから、加工条件をより適切なものとするために加工条
件調節ルールＲ１２を発火させる。また、規格外品の個
数が３個以上であれば、初期加工条件が不適切であるか
設備のメンテナンスを必要とすることが予測されるか
ら、設備点検ルールＲ１４を発火させる。規格外品が１
〜２個の場合には、連続的に製品を製造する際に不良品
の発生率が高くなる可能性があると予想されるから、不
良品の発生率を高くする要因を検出するために外観検査
ルールＲ１３を発火させる。
【００１６】設備点検ルールＲ１４は、設備のメンテナ
ンスの要否を判定するものであって、まず、試作品の実
測結果の再確認を促すようにディスプレイ装置１に表示
し、なおかつ規格外品が３個以上発生するときには、試
作品を再作成を促すようにディスプレイ装置１に表示す
る。試作品を再作成しても規格外品が３個以上であれ
ば、設備のメンテナンスを促すようにディスプレイ装置
１に表示する。ルールＲ１４の途中段階で規格外品が２
個以下になれば、他のルールＲ１２，Ｒ１３に移行す
る。
ンスの要否を判定するものであって、まず、試作品の実
測結果の再確認を促すようにディスプレイ装置１に表示
し、なおかつ規格外品が３個以上発生するときには、試
作品を再作成を促すようにディスプレイ装置１に表示す
る。試作品を再作成しても規格外品が３個以上であれ
ば、設備のメンテナンスを促すようにディスプレイ装置
１に表示する。ルールＲ１４の途中段階で規格外品が２
個以下になれば、他のルールＲ１２，Ｒ１３に移行す
る。
【００１７】外観検査ルールＲ１３は、素材や加工条件
の不良または設備の不良による不良品の発生の可能性を
検討するものであって、まず、キズ、ワレ、サビ等の外
観不良の検査を促すようにディスプレイ装置１に表示す
る。試作品に外観不良があれば、外観不良のあった個数
分だけ試作品を差し替えて実測結果を再入力する。差し
替えても規格外品が発生する場合には、設備のメンテナ
ンスを促すようにディスプレイ装置１に表示する。ま
た、外観不良がない場合や外観不良のある試作品を差し
替えた後に規格外品がなくなった場合には、規格外品を
無視して加工条件調節ルールＲ１２を適用する。
の不良または設備の不良による不良品の発生の可能性を
検討するものであって、まず、キズ、ワレ、サビ等の外
観不良の検査を促すようにディスプレイ装置１に表示す
る。試作品に外観不良があれば、外観不良のあった個数
分だけ試作品を差し替えて実測結果を再入力する。差し
替えても規格外品が発生する場合には、設備のメンテナ
ンスを促すようにディスプレイ装置１に表示する。ま
た、外観不良がない場合や外観不良のある試作品を差し
替えた後に規格外品がなくなった場合には、規格外品を
無視して加工条件調節ルールＲ１２を適用する。
【００１８】加工条件調節ルールＲ１２では、試作品の
各項目の平均値と製品仕様の各項目との差を求めて、差
が所定範囲内である場合と、差が所定範囲外であって平
均値のほうが大きい場合と、差が所定範囲外であって平
均値のほうが小さい場合とに分類される。次に、各場合
について特異データの個数が判定される。すなわち、製
品仕様の各項目について許容範囲の上限値や下限値の近
傍のデータを特異データとみなし、特異データの個数が
判定される。また、試作品の各項目の分散（ばらつき）
も求められる。特異データの個数が多いか、または、分
散が大きければ、素材の選択に問題がある可能性が予想
されるから、試作品を再作成して特異データの個数や分
散を求め、なおかつ特異データの個数が多い場合や分散
が大きい場合には、素材を再選択するようにディスプレ
イ装置１に表示する。
各項目の平均値と製品仕様の各項目との差を求めて、差
が所定範囲内である場合と、差が所定範囲外であって平
均値のほうが大きい場合と、差が所定範囲外であって平
均値のほうが小さい場合とに分類される。次に、各場合
について特異データの個数が判定される。すなわち、製
品仕様の各項目について許容範囲の上限値や下限値の近
傍のデータを特異データとみなし、特異データの個数が
判定される。また、試作品の各項目の分散（ばらつき）
も求められる。特異データの個数が多いか、または、分
散が大きければ、素材の選択に問題がある可能性が予想
されるから、試作品を再作成して特異データの個数や分
散を求め、なおかつ特異データの個数が多い場合や分散
が大きい場合には、素材を再選択するようにディスプレ
イ装置１に表示する。
【００１９】一方、製品仕様と試作品の平均値との差が
大きい場合であっても、特異データが少なく、かつ、分
散が小さければ、製品仕様に対して初期加工条件の設定
が下方または上方にずれていると考えられるから、試作
品の平均値が下方または上方に修正されるように加工条
件のうちで、その項目に対してもっとも影響の大きい項
目（たとえば、パンチ径）、または、次に影響の大きい
項目（たとえば、プレス圧）についての修正を促す指示
をディスプレイ装置１に表示する。このとき、第２ルー
ル群１２ｂと同様に、加工条件のどの項目をどれだけ修
正するかを指示する。
大きい場合であっても、特異データが少なく、かつ、分
散が小さければ、製品仕様に対して初期加工条件の設定
が下方または上方にずれていると考えられるから、試作
品の平均値が下方または上方に修正されるように加工条
件のうちで、その項目に対してもっとも影響の大きい項
目（たとえば、パンチ径）、または、次に影響の大きい
項目（たとえば、プレス圧）についての修正を促す指示
をディスプレイ装置１に表示する。このとき、第２ルー
ル群１２ｂと同様に、加工条件のどの項目をどれだけ修
正するかを指示する。
【００２０】試作品の平均値と目的とする製品仕様との
差が所定範囲内であり、かつ、特異データがなく、か
つ、分散が小さい場合には、初期加工条件によって製品
仕様が満たされるものとして、初期加工条件をそのまま
加工条件とすることをディスプレイ装置１に表示する。
また、試作品の平均値と製品仕様との差が所定範囲内で
あって特異データが少なく（たとえば、１〜３個）、か
つ、分散が小さい場合には、特異データの発生原因を確
認するようにディスプレイ装置１の表示によって指示さ
れる。すなわち、キズ、ワレ、サビ等について外観不良
を検査するように指示される。外観不良によって特異デ
ータが発生しているときには、単発的なものと判断さ
れ、初期加工条件をそのまま用いて加工する指示をディ
スプレイ装置１に表示する。また、外観不良がなけれ
ば、実測結果に間違いがないかどうかを確認するように
ディスプレイ装置１に表示がなされる。試作品の実測を
再度行って規格外品が発見されれば外観検査ルールＲ１
３を適用し、規格外品が発見されなければ初期加工条件
をそのまま用いて加工する指示をディスプレイ装置１に
表示する。
差が所定範囲内であり、かつ、特異データがなく、か
つ、分散が小さい場合には、初期加工条件によって製品
仕様が満たされるものとして、初期加工条件をそのまま
加工条件とすることをディスプレイ装置１に表示する。
また、試作品の平均値と製品仕様との差が所定範囲内で
あって特異データが少なく（たとえば、１〜３個）、か
つ、分散が小さい場合には、特異データの発生原因を確
認するようにディスプレイ装置１の表示によって指示さ
れる。すなわち、キズ、ワレ、サビ等について外観不良
を検査するように指示される。外観不良によって特異デ
ータが発生しているときには、単発的なものと判断さ
れ、初期加工条件をそのまま用いて加工する指示をディ
スプレイ装置１に表示する。また、外観不良がなけれ
ば、実測結果に間違いがないかどうかを確認するように
ディスプレイ装置１に表示がなされる。試作品の実測を
再度行って規格外品が発見されれば外観検査ルールＲ１
３を適用し、規格外品が発見されなければ初期加工条件
をそのまま用いて加工する指示をディスプレイ装置１に
表示する。
【００２１】以上のようにして、初期加工条件を調節し
て加工条件が決定されると、決定された加工条件ととも
に適用したルールがディスプレイ装置１に表示される
（ステップＳ１０）。また、決定した加工条件と選択し
た素材とは製造条件としてその製造条件に対応する製品
仕様とともにデータベース１３に格納される（ステップ
Ｓ１１）。
て加工条件が決定されると、決定された加工条件ととも
に適用したルールがディスプレイ装置１に表示される
（ステップＳ１０）。また、決定した加工条件と選択し
た素材とは製造条件としてその製造条件に対応する製品
仕様とともにデータベース１３に格納される（ステップ
Ｓ１１）。
【００２２】上述のようにして第３ルール群を用いて加
工条件を決定すれば、第１ルール群によって選択された
素材とともに製造条件が決定されることになる。この製
造条件を用いて実際に製品を製造する（ステップＳ２
１）。製造時においては、図５に示すように、１ロット
（たとえば、９０００個）ごとに所定個数の抜取検査を
行う（ステップＳ２２）。抜取検査では、１ロットの最
初の所定個数（たとえば、５個）と、最後の所定個数
（たとえば、５個）とについて製品仕様の所定項目を実
測する。抜取検査による実測結果を入力装置２から入力
すれば（ステップＳ２３）、データベース１３に登録さ
れる。また、抜取検査による実測結果について、最初の
所定個数と最後の所定個数との平均値をそれぞれ求め、
両平均値の差に対して知識ベース１２に格納された第４
ルール群１２ｄを適用して加工条件の変更の要否を判定
する（ステップＳ２４）。
工条件を決定すれば、第１ルール群によって選択された
素材とともに製造条件が決定されることになる。この製
造条件を用いて実際に製品を製造する（ステップＳ２
１）。製造時においては、図５に示すように、１ロット
（たとえば、９０００個）ごとに所定個数の抜取検査を
行う（ステップＳ２２）。抜取検査では、１ロットの最
初の所定個数（たとえば、５個）と、最後の所定個数
（たとえば、５個）とについて製品仕様の所定項目を実
測する。抜取検査による実測結果を入力装置２から入力
すれば（ステップＳ２３）、データベース１３に登録さ
れる。また、抜取検査による実測結果について、最初の
所定個数と最後の所定個数との平均値をそれぞれ求め、
両平均値の差に対して知識ベース１２に格納された第４
ルール群１２ｄを適用して加工条件の変更の要否を判定
する（ステップＳ２４）。
【００２３】第４ルール群１２ｄは、第２ルール群１２
ｂと同様の構成を有している。すなわち、上述した平均
値の差に応じて製造中での仕様の変化傾向を求めるので
あり、この変化傾向に基づいて、製品仕様が許容範囲に
収まるように加工条件を修正するのである。加工条件の
修正にあたっては、加工条件の各項目のうち製品仕様の
各項目に対してそれぞれ影響がもっとも大きい特定の項
目のみを変更する。一般には、製品仕様の各項目ごとに
加工条件の１つの項目を対応させればよい。要するに、
第２ルール群１２ｂと同様に、「加工条件のうちパンチ
径をＸだけ変更すると、製品の動作特性がＹだけ変化す
る」などという関係が第４ルール群１２ｄとして登録さ
れている。したがって、加工条件の変更を要するときに
は、変更を促す指示がディスプレイ装置１に表示される
（ステップＳ２５）。またこのとき、工具が交換を必要
とする程度に損耗していると判断されたときには、工具
の交換を促すようにディスプレイ装置１に表示される。
ｂと同様の構成を有している。すなわち、上述した平均
値の差に応じて製造中での仕様の変化傾向を求めるので
あり、この変化傾向に基づいて、製品仕様が許容範囲に
収まるように加工条件を修正するのである。加工条件の
修正にあたっては、加工条件の各項目のうち製品仕様の
各項目に対してそれぞれ影響がもっとも大きい特定の項
目のみを変更する。一般には、製品仕様の各項目ごとに
加工条件の１つの項目を対応させればよい。要するに、
第２ルール群１２ｂと同様に、「加工条件のうちパンチ
径をＸだけ変更すると、製品の動作特性がＹだけ変化す
る」などという関係が第４ルール群１２ｄとして登録さ
れている。したがって、加工条件の変更を要するときに
は、変更を促す指示がディスプレイ装置１に表示される
（ステップＳ２５）。またこのとき、工具が交換を必要
とする程度に損耗していると判断されたときには、工具
の交換を促すようにディスプレイ装置１に表示される。
【００２４】以上のように、知識ベース１２は、素材を
選択する第１ルール群１２ａ、初期加工条件を決定する
第２ルール群１２ｂ、初期加工条件を調節して加工条件
を決定する第３ルール群１２ｃ、抜取検査による工具管
理を行う第４ルール群１２ｄを備えているのである。し
たがって、熟練度の低い作業者であってもコンピュータ
支援によって、製造条件の決定および製造条件の調整を
熟練者と同等程度に行うことができるようになるのであ
る。また、第２ルール群１２ｂによって仮に設定した初
期加工条件を、初期加工条件での試作品から得たデータ
に第３ルール群１２ｃを適用して調節することによって
加工条件を決定するから、工具の損耗、周囲環境、その
他管理項目にない要因による加工条件の変動があって
も、製品仕様を確実に満たすことができるのである。さ
らに、抜取検査に基づいて加工条件を修正する第４ルー
ル群１２ｄを備えているから、工具の管理も行って製品
仕様を維持することができるのである。加えて、製造条
件が決定されたときには、決定過程のルールをディスプ
レイ装置１に表示するから、使用を継続するうちに作業
者の知識が増え、未熟練の作業者を教育することができ
る。熟練した作業者では、製造条件の決定過程が表示さ
れることによって、決定過程の適否を確認することがで
き、安心感が得られるものである。しかも、決定した製
造条件は登録されて、以後の製造条件の決定の際に参照
されるから、使用を継続するにつれて製品仕様に対する
加工条件の設定の確度が高くなる効果もある。
選択する第１ルール群１２ａ、初期加工条件を決定する
第２ルール群１２ｂ、初期加工条件を調節して加工条件
を決定する第３ルール群１２ｃ、抜取検査による工具管
理を行う第４ルール群１２ｄを備えているのである。し
たがって、熟練度の低い作業者であってもコンピュータ
支援によって、製造条件の決定および製造条件の調整を
熟練者と同等程度に行うことができるようになるのであ
る。また、第２ルール群１２ｂによって仮に設定した初
期加工条件を、初期加工条件での試作品から得たデータ
に第３ルール群１２ｃを適用して調節することによって
加工条件を決定するから、工具の損耗、周囲環境、その
他管理項目にない要因による加工条件の変動があって
も、製品仕様を確実に満たすことができるのである。さ
らに、抜取検査に基づいて加工条件を修正する第４ルー
ル群１２ｄを備えているから、工具の管理も行って製品
仕様を維持することができるのである。加えて、製造条
件が決定されたときには、決定過程のルールをディスプ
レイ装置１に表示するから、使用を継続するうちに作業
者の知識が増え、未熟練の作業者を教育することができ
る。熟練した作業者では、製造条件の決定過程が表示さ
れることによって、決定過程の適否を確認することがで
き、安心感が得られるものである。しかも、決定した製
造条件は登録されて、以後の製造条件の決定の際に参照
されるから、使用を継続するにつれて製品仕様に対する
加工条件の設定の確度が高くなる効果もある。
【００２５】
【発明の効果】請求項１の発明は、選択された素材と製
品仕様とを前件とする第２ルール群を適用して初期加工
条件を決定する過程と、選択された素材を初期加工条件
に従って試験的に加工することにより少量の試作品を作
成するとともに試作品の仕様を実測する過程と、試作品
の実測結果に第３ルール群を適用して初期加工条件を調
節することにより加工条件を決定する過程とを備えてい
るものであり、最初に設定した初期加工条件による試作
品の実測結果に基づいて初期加工条件を調節して加工条
件を決定するから、初期加工条件の設定が製品仕様およ
び素材に対して十分に適正でない場合には、さらによい
加工条件に補正できることになり、適切な加工条件を確
実に設定することができるという効果を奏する。
品仕様とを前件とする第２ルール群を適用して初期加工
条件を決定する過程と、選択された素材を初期加工条件
に従って試験的に加工することにより少量の試作品を作
成するとともに試作品の仕様を実測する過程と、試作品
の実測結果に第３ルール群を適用して初期加工条件を調
節することにより加工条件を決定する過程とを備えてい
るものであり、最初に設定した初期加工条件による試作
品の実測結果に基づいて初期加工条件を調節して加工条
件を決定するから、初期加工条件の設定が製品仕様およ
び素材に対して十分に適正でない場合には、さらによい
加工条件に補正できることになり、適切な加工条件を確
実に設定することができるという効果を奏する。
【００２６】請求項２の発明は、加工条件の決定後に製
品仕様の入力から製造条件の決定に至るまでに用いたル
ールを表示するから、未熟な作業者に対しては製品仕様
と製造条件との対応関係を教育する効果があり、熟練し
た作業者に対しては製造条件の決定手順を確認すること
ができて心理的な不安感を除去することができるという
利点がある。
品仕様の入力から製造条件の決定に至るまでに用いたル
ールを表示するから、未熟な作業者に対しては製品仕様
と製造条件との対応関係を教育する効果があり、熟練し
た作業者に対しては製造条件の決定手順を確認すること
ができて心理的な不安感を除去することができるという
利点がある。
【００２７】請求項３の発明は、加工条件の決定後に決
定された製造条件を製品仕様に対応させて登録するの
で、次回に同じ仕様の製品を製造する場合に、登録され
た製造条件を参照することによって、製造条件の決定ま
での時間が短縮されるという効果を有する。請求項４の
発明は、所定量の製品ごとに抜取検査を行い、抜取検査
の結果に第４ルール群を適用して加工条件を補正するか
ら、経時的に加工工具に損耗が生じても製品仕様を維持
することができるという効果がある。
定された製造条件を製品仕様に対応させて登録するの
で、次回に同じ仕様の製品を製造する場合に、登録され
た製造条件を参照することによって、製造条件の決定ま
での時間が短縮されるという効果を有する。請求項４の
発明は、所定量の製品ごとに抜取検査を行い、抜取検査
の結果に第４ルール群を適用して加工条件を補正するか
ら、経時的に加工工具に損耗が生じても製品仕様を維持
することができるという効果がある。
【図１】実施例における製造条件の決定過程の流れを示
す説明図である。
す説明図である。
【図２】実施例の概略構成図である。
【図３】実施例における第１ルール群の構成を示す説明
図である。
図である。
【図４】実施例における第３ルール群の構成を示す説明
図である。
図である。
【図５】実施例における製造中の流れを示す説明図であ
る。
る。
１ ディスプレイ装置 ２ 入力装置 １１ 推論機構 １２ 知識ベース １２ａ 第１ルール群 １２ｂ 第２ルール群 １２ｃ 第３ルール群 １２ｄ 第４ルール群 １３ データベース
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−8025（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−55001（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−70908（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 15/00 - 15/28 G05B 11/00 - 13/04 G05B 19/18 - 19/46 G06F 17/60
Claims (4)
- 【請求項１】 素材仕様および加工条件を含む製造条件
と製品仕様との間の法則および経験則をルール群として
備えるエキスパートシステムを用いて製品仕様に基づい
て製造条件を決定するエキスパートシステムを用いた製
造条件決定方法において、所望の製品仕様を前件とする
第１ルール群を適用してあらかじめ登録されている素材
から製品仕様に適合した素材を選択する過程と、選択さ
れた素材と製品仕様とを前件とする第２ルール群を適用
して初期加工条件を決定する過程と、選択された素材を
初期加工条件に従って試験的に加工することにより少量
の試作品を作成するとともに試作品の仕様を実測する過
程と、試作品の実測結果に第３ルール群を適用して初期
加工条件を調節することにより加工条件を決定する過程
とからなることを特徴とするエキスパートシステムを用
いた製造条件決定方法。 - 【請求項２】 加工条件の決定後に製品仕様の入力から
製造条件の決定に至るまでに用いたルールを表示する過
程を付加したことを特徴とする請求項１記載のエキスパ
ートシステムを用いた製造条件決定方法。 - 【請求項３】 加工条件の決定後に決定された製造条件
を製品仕様に対応させて登録する過程を付加したことを
特徴とする請求項１記載のエキスパートシステムを用い
た製造条件決定方法。 - 【請求項４】 決定された加工条件に基づいて所定量の
製品を加工した後に製品の抜取検査を行う過程と、抜取
検査ごとに第４ルール群を適用して加工条件を補正する
過程とを付加したことを特徴とする請求項１記載のエキ
スパートシステムを用いた製造条件決定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6771892A JP3195637B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | エキスパートシステムを用いた製造条件決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6771892A JP3195637B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | エキスパートシステムを用いた製造条件決定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05269646A JPH05269646A (ja) | 1993-10-19 |
| JP3195637B2 true JP3195637B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=13353020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6771892A Expired - Fee Related JP3195637B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | エキスパートシステムを用いた製造条件決定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3195637B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4135726B2 (ja) | 2005-04-20 | 2008-08-20 | オムロン株式会社 | 製造条件設定システム、製造条件設定方法、制御プログラムおよびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| US11720086B2 (en) | 2016-12-26 | 2023-08-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Machining-process generation device, and machining-process generation method |
| KR20220154229A (ko) * | 2020-03-23 | 2022-11-21 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 제품 정보 결정 방법, 제조 방법, 시스템 및, 제품 정보 결정 장치 |
-
1992
- 1992-03-26 JP JP6771892A patent/JP3195637B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05269646A (ja) | 1993-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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