JP4855353B2 - 製品の品質改善条件解析装置、解析方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Description
ようなバラツキの大きなデータに適用した場合、殆ど品質に関連のある操業条件を見出すことができない問題があった。また、特許文献1に開示された手法では、バラツキの大きなデータの操業因子と品質の関係性を多層神経回路網で学習する際に、バラツキの影響で学習が収束せず、十分な精度を有する制御モデルが得られないという問題があった。
合せ作成手順で作成した操業因子の組合せの全てについて順次行わせる操業組合せ評価手順と、前記操業因子組合せ作成手順で作成した全ての操業因子の組合せにおける品質影響度に基づき、前記品質影響度が大きな操業因子の組合せを品質改善に有効な操業条件の組合せとして選択する有効操業因子選択手順と、前記有効操業因子選択手順で選択した操業因子の組合せに対し、前記品質指標算出手順で算出した各操業条件メッシュにおける品質指標と、予め設定された目標品質指標とを比較して、目標品質指標を達成する操業条件メッシュ、並びに該操業条件メッシュに対応する操業条件の範囲を抽出する品質改善操業条件抽出手順と、前記品質改善操業条件抽出手順で算出した操業因子の組合せと操業条件の範囲を出力する品質改善ガイダンス出力手順とをコンピュータに実行させる。
以下に、図面を参照して、本発明としての製品の品質改善条件解析装置、解析方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体について説明する。図1は、本実施形態に係る製品の品質改善条件解析装置1の構成を示すブロック図である。
第2の実施形態では、上述した第1の実施形態の具体例、応用例として、品質データ確率分布算出部105における確率分布相関解析の結果を品質の予測モデルとして使用するようにした例を説明する。図7に示すように、第2の実施形態に係る製品の品質改善条件解析装置1は、予測対象の操業データ(オンラインデータ)を入力するオンラインデータ入力部120と、品質データ確率分布算出部105で算出した各操業条件メッシュにおける品質データの確率分布を予測モデルとし、オンラインデータ入力部120で入力した予測対象の操業データに対して、所定の確率で発生すると予測される品質指標を算出する予測部121とを更に備える。なお、上述した第1の実施形態で既に説明した構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
101 操業因子組合せ作成部
102 操業組合せ評価部
103 操業因子選択部
104 操業条件メッシュ作成部
105 品質データ確率分布算出部
106 品質指標算出部
107 品質影響度算出部
108 有効操業因子選択部
109 品質改善条件抽出部
110 品質改善ガイダンス出力部
111 プロセスコンピュータ
112 データベース
120 オンラインデータ入力部
121 予測部
Claims (14)
- 製品の品質データと、製造プロセスにおける複数個の操業因子の操業データとからなる解析データを入力するデータ入力手段と、
前記データ入力手段で入力した複数個の操業因子の操業データより、予め指定された個数分の互いに異なる操業因子の全ての組合せを作成する操業因子組合せ作成手段と、
前記操業因子組合せ作成手段で作成した全ての組合せの中から1つの組合せを選択する操業因子選択手段と、
前記操業因子選択手段で選択した1つの組合せについて、該組合せを構成する複数の操業因子それぞれに対し、操業データの値の大小に基づいて操業条件を複数の範囲に分割し、これを複数の操業因子間で組み合せた操業条件メッシュを作成する操業条件メッシュ作成手段と、
前記操業条件メッシュ作成手段で作成した各操業条件メッシュに属する品質データを抽出し、前記各操業条件メッシュにおける品質データの確率分布を算出する品質データ確率分布算出手段と、
前記品質データ確率分布算出手段で算出した確率分布に基づき、前記各操業条件メッシュにおける製品品質の良否を示す品質指標を算出する品質指標算出手段と、
前記品質指標算出手段で算出した各操業条件メッシュにおける品質指標に基づき、操業条件の違いによる品質指標の差異を数値化した品質影響度を計算する品質影響度算出手段と、
前記操業因子選択手段、前記操業条件メッシュ作成手段、前記品質データ確率分布算出手段、前記品質指標算出手段及び前記品質影響度算出手段の処理を前記操業因子組合せ作成手段で作成した操業因子の組合せの全てについて順次行わせる操業組合せ評価手段と、
前記操業因子組合せ作成手段で作成した全ての操業因子の組合せにおける品質影響度に基づき、前記品質影響度が大きな操業因子の組合せを品質改善に有効な操業条件の組合せとして選択する有効操業因子選択手段と、
前記有効操業因子選択手段で選択した操業因子の組合せに対し、前記品質指標算出手段で算出した各操業条件メッシュにおける品質指標と、予め設定された目標品質指標とを比較して、目標品質指標を達成する操業条件メッシュ、並びに該操業条件メッシュに対応する操業条件の範囲を抽出する品質改善操業条件抽出手段と、
前記品質改善操業条件抽出手段で算出した操業因子の組合せと操業条件の範囲を出力する品質改善ガイダンス出力手段とを備えることを特徴とする製品の品質改善条件解析装置。 - 前記品質データ確率分布算出手段は、前記操業条件メッシュにおける品質データの度数分布を、所定の確率密度関数を用いて近似処理し、
前記品質指標算出手段は、前記近似処理で得た確率密度関数に基づいて、所定の累積確率となる品質データ値を算出し、前記操業条件メッシュにおける品質指標とすることを特徴とする請求項1に記載の製品の品質改善条件解析装置。 - 前記品質影響度算出手段は、前記品質指標算出手段で算出した全ての操業条件メッシュにおける品質指標から最大値と最小値を選択し、その差分を算出して前記操業因子の組合せにおける品質影響度とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の製品の品質改善条件解析装置。
- 前記操業条件メッシュ作成手段は、複数の範囲に分割された操業条件の各分割に存在するデータの個数が等しくなるように分割範囲を決定し、複数の操業因子間で組み合せた操業条件メッシュを作成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の製品の品質改善条件解析装置。
- 予測対象の操業データを入力するデータ入力手段と、
前記品質データ確率分布算出手段で算出した前記各操業条件メッシュにおける品質データの確率分布を予測モデルとし、前記データ入力手段で入力した予測対象の操業データに対して、所定の確率で発生すると予測される品質指標を算出する予測手段とを備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の製品の品質改善条件解析装置。 - 前記品質改善ガイダンス出力手段は、二次元の操業因子空間における品質指標の分布を表示装置に表示することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の製品の品質改善条件解析装置。
- 製品の品質データと、製造プロセスにおける複数個の操業因子の操業データとからなる解析データを入力するデータ入力工程と、
前記データ入力工程で入力した複数個の操業因子の操業データより、予め指定された個数分の互いに異なる操業因子の全ての組合せを作成する操業因子組合せ作成工程と、
前記操業因子組合せ作成工程で作成した全ての組合せの中から1つの組合せを選択する操業因子選択工程と、
前記操業因子選択工程で選択した1つの組合せについて、該組合せを構成する複数の操業因子それぞれに対し、操業データの値の大小に基づいて操業条件を複数の範囲に分割し、これを複数の操業因子間で組み合せた操業条件メッシュを作成する操業条件メッシュ作成工程と、
前記操業条件メッシュ作成工程で作成した各操業条件メッシュに属する品質データを抽出し、前記各操業条件メッシュにおける品質データの確率分布を算出する品質データ確率分布算出工程と、
前記品質データ確率分布算出工程で算出した確率分布に基づき、前記各操業条件メッシュにおける製品品質の良否を示す品質指標を算出する品質指標算出工程と、
前記品質指標算出工程で算出した各操業条件メッシュにおける品質指標に基づき、操業条件の違いによる品質指標の差異を数値化した品質影響度を計算する品質影響度算出工程と、
前記操業因子選択工程、前記操業条件メッシュ作成工程、前記品質データ確率分布算出工程、前記品質指標算出工程及び前記品質影響度算出工程を前記操業因子組合せ作成工程で作成した操業因子の組合せの全てについて順次行わせる操業組合せ評価工程と、
前記操業因子組合せ作成工程で作成した全ての操業因子の組合せにおける品質影響度に基づき、前記品質影響度が大きな操業因子の組合せを品質改善に有効な操業条件の組合せとして選択する有効操業因子選択工程と、
前記有効操業因子選択工程で選択した操業因子の組合せに対し、前記品質指標算出工程で算出した各操業条件メッシュにおける品質指標と、予め設定された目標品質指標とを比較して、目標品質指標を達成する操業条件メッシュ、並びに該操業条件メッシュに対応する操業条件の範囲を抽出する品質改善操業条件抽出工程と、
前記品質改善操業条件抽出工程で算出した操業因子の組合せと操業条件の範囲を出力する品質改善ガイダンス出力工程とを有することを特徴とする製品の品質改善条件解析方法。 - 前記品質データ確率分布算出工程は、前記操業条件メッシュにおける品質データの度数分布を、所定の確率密度関数を用いて近似処理し、
前記品質指標算出工程は、前記近似処理で得た確率密度関数に基づいて、所定の累積確率となる品質データ値を算出し、前記操業条件メッシュにおける品質指標とすることを特徴とする請求項7に記載の製品の品質改善条件解析方法。 - 前記品質影響度算出工程は、前記品質指標算出工程で算出した全ての操業条件メッシュにおける品質指標から最大値と最小値を選択し、その差分を算出して前記操業因子の組合せにおける品質影響度とすることを特徴とする請求項7又は8に記載の製品の品質改善条件解析方法。
- 前記操業条件メッシュ作成工程は、複数の範囲に分割された操業条件の各分割に存在するデータの個数が等しくなるように分割範囲を決定し、複数の操業因子間で組み合せた操業条件メッシュを作成することを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の製品の品質改善条件解析方法。
- 予測対象の操業データを入力するデータ入力工程と、
前記品質データ確率分布算出工程で算出した前記各操業条件メッシュにおける品質データの確率分布を予測モデルとし、前記データ入力工程で入力した予測対象の操業データに対して、所定の確率で発生すると予測される品質指標を算出する予測工程とを有することを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載の製品の品質改善条件解析方法。 - 前記品質改善ガイダンス出力工程で、二次元の操業因子空間における品質指標の分布を表示装置に表示することを特徴とする請求項7〜11のいずれか1項に記載の製品の品質改善条件解析方法。
- 製品の品質データと、製造プロセスにおける複数個の操業因子の操業データとからなる解析データを入力するデータ入力手順と、
前記データ入力手順で入力した複数個の操業因子の操業データより、予め指定された個数分の互いに異なる操業因子の全ての組合せを作成する操業因子組合せ作成手順と、
前記操業因子組合せ作成手順で作成した全ての組合せの中から1つの組合せを選択する操業因子選択手順と、
前記操業因子選択手順で選択した1つの組合せについて、該組合せを構成する複数の操業因子それぞれに対し、操業データの値の大小に基づいて操業条件を複数の範囲に分割し、これを複数の操業因子間で組み合せた操業条件メッシュを作成する操業条件メッシュ作成手順と、
前記操業条件メッシュ作成手順で作成した各操業条件メッシュに属する品質データを抽出し、前記各操業条件メッシュにおける品質データの確率分布を算出する品質データ確率分布算出手順と、
前記品質データ確率分布算出手順で算出した確率分布に基づき、前記各操業条件メッシュにおける製品品質の良否を示す品質指標を算出する品質指標算出手順と、
前記品質指標算出手順で算出した各操業条件メッシュにおける品質指標に基づき、操業条件の違いによる品質指標の差異を数値化した品質影響度を計算する品質影響度算出手順と、
前記操業因子選択手順、前記操業条件メッシュ作成手順、前記品質データ確率分布算出手順、前記品質指標算出手順及び前記品質影響度算出手順を前記操業因子組合せ作成手順で作成した操業因子の組合せの全てについて順次行わせる操業組合せ評価手順と、
前記操業因子組合せ作成手順で作成した全ての操業因子の組合せにおける品質影響度に基づき、前記品質影響度が大きな操業因子の組合せを品質改善に有効な操業条件の組合せとして選択する有効操業因子選択手順と、
前記有効操業因子選択手順で選択した操業因子の組合せに対し、前記品質指標算出手順で算出した各操業条件メッシュにおける品質指標と、予め設定された目標品質指標とを比較して、目標品質指標を達成する操業条件メッシュ、並びに該操業条件メッシュに対応する操業条件の範囲を抽出する品質改善操業条件抽出手順と、
前記品質改善操業条件抽出手順で算出した操業因子の組合せと操業条件の範囲を出力する品質改善ガイダンス出力手順とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。 - 請求項13に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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