JP6613853B2 - 管理システムおよび管理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、製造設備を品質管理するための管理システムおよび管理プログラムに関する。

近年の情報通信技術（ＩＣＴ：Information and Communication Technology）の進歩に伴って、製造設備に対する品質管理をより高度化したいという要望がある。このような品質管理を行う構成として、例えば、特開２０１５−１５３９１４号公報（特許文献１）は、はんだ印刷装置によってプリント基板にはんだを印刷するはんだ印刷工程と、マウンタによってプリント基板上に電子部品を配置するマウント工程と、リフロー炉によって電子部品をはんだ接合するリフロー工程とを行う表面実装ラインを管理する品質管理装置を開示する。この品質管理装置は、表面実装ラインの稼働状況に応じて表面実装ラインを管理することによって、不良発生の可能性を低減可能な技術を提供する。

特開２０１５−１５３９１４号公報

上述の特許文献１に開示される品質管理装置は、表面実装ラインの品質管理には適しているが、その他の製造ラインなどにそのまま利用できるわけではない。

情報通信技術の進歩によって、製造設備の１つ１つのセンサからの情報であっても収集可能な構成が実現されつつある。製造設備の品質管理についても、このような情報通信技術の進歩に応じてより高度化することが要望されている。

本発明のある実施の形態によれば、製造設備を品質管理するための管理システムが提供される。管理システムは、管理対象の製造設備の状態情報を取得する取得手段と、取得された状態情報に基づいて何らかのイベントの発生を検知する検知手段と、検知されたイベントを発生させたと推定される複数の要因を、機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）、人（Ｍａｎ）、材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）、方法（Ｍｅｔｈｏｄ）からなる４つの視点のいずれに属するかを分類した上で、当該イベントを発生させたことの確率および内容を対比可能な態様で表示する表示手段とを含む。

好ましくは、表示手段は、検知されたイベントの発生に関連する可能性が相対的に高い複数の要因を特定可能に表示する。

好ましくは、表示手段は、複数の要因を各々の確率を反映した表示態様で表示する。
好ましくは、表示手段は、複数の要因を示すオブジェクトの面積、長さ、幅の少なくとも一つを対応する確率に応じて異ならせる。

好ましくは、表示手段は、複数の要因を示すオブジェクトの色および形状の少なくとも一つを対応する確率に応じて異ならせる。

本発明の別の実施の形態によれば、製造設備を品質管理するための管理プログラムが提供される。管理プログラムは、コンピュータを、管理対象の製造設備の状態情報を取得する取得手段と、取得された状態情報に基づいて何らかのイベントの発生を検知する検知手段と、検知されたイベントを発生させたと推定される複数の要因を、機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）、人（Ｍａｎ）、材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）、方法（Ｍｅｔｈｏｄ）からなる４つの視点のいずれに属するかを分類した上で、当該イベントを発生させたことの確率および内容を対比可能な態様で表示する表示手段として機能させる。

本発明のある実施の形態によれば、情報通信技術の進歩に応じてより高度化された製造設備の品質管理を実現できる。

本実施の形態に係る管理システムの構成例を示す模式図である。 本実施の形態に係る管理システムを構成するＰＬＣのハードウェア構成の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係る管理システムを構成する収集解析サーバ装置のハードウェア構成の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係る管理システムを構成する収集解析サーバ装置の分析エンジンの実装例を示す模式図である。 本実施の形態に係る管理システムを構成する収集解析サーバ装置における制御構造の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係る管理システムを構成する収集解析サーバ装置が提供するユーザインターフェイスを示す画面例である。 本実施の形態に係る管理システムを構成する収集解析サーバ装置が提供するユーザインターフェイスを示す画面例である。 本実施の形態に係る管理システムを構成する収集解析サーバ装置が提供するユーザインターフェイスを示す画面例である。 本実施の形態に係る管理システムを構成する収集解析サーバ装置が提供するユーザインターフェイスを示す画面例である。 本実施の形態に係る管理システムを構成する収集解析サーバ装置が提供するユーザインターフェイスを示す画面例である。 本実施の形態に係る管理システムを構成する収集解析サーバ装置が提供するユーザインターフェイスを示す画面例である。 本実施の形態に係る管理システムを構成する収集解析サーバ装置が提供するユーザインターフェイスを示す変形例である。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

＜Ａ．管理システムの構成例＞
まず、本実施の形態に係る管理システムの構成例について説明する。図１は、本実施の形態に係る管理システムの構成例を示す模式図である。図１を参照して、管理システム１は、複数の工程を含む製造設備１００に関連付けられており、当該製造設備を品質管理するための機能を提供する。図１に示す製造設備１００は、一例として、ワークを運搬するためのコンベア１１０に沿って、工程１０１〜１０５が設けられている例を示す。図１中において、工程１０１〜１０５を「工程１」〜「工程５」とも記す。工程１０１〜１０５においては、制御装置の一例であるＰＬＣ（Programmable Logic Controller）１１１〜１１５によって、それぞれの動作が制御および監視される。図１中には、ＰＬＣ１１１〜１１５を「ＰＬＣ１」〜「ＰＬＣ５」とも記す。

ＰＬＣ１１１〜１１５は、ローカルネットワーク１１６を介してデータ通信可能に接続されており、ローカルネットワーク１１６上の中継サーバ装置２５０に対して、制御対象の工程に関する状態情報を所定期間毎またはイベント毎に送信する。

中継サーバ装置２５０は、ＰＬＣ１１１〜１１５の各々から状態情報を収集解析サーバ装置２００へ転送する。このとき、中継サーバ装置２５０は、状態情報に対して必要な前処理を実施してもよい。

収集解析サーバ装置２００は、中継サーバ装置２５０から受信した状態情報を収集し、収集した情報を解析する。収集解析サーバ装置２００は、予め定められた条件が満たされたとき、または、端末装置３００−１，３００−２（以下、「端末装置３００」と総称することもある。）から要求を受信したときに、分析結果を端末装置３００へ出力する。

図１には、典型例として、単一の製造設備１００に設置された複数の工程の各々にＰＬＣが設けられ、それぞれのＰＬＣが同一のローカルネットワーク１１６を介して中継サーバ装置２５０に接続されている構成について例示したがこれに限らない。例えば、中継サーバ装置２５０を配置することなく、複数のＰＬＣが収集解析サーバ装置２００と直接的に接続されている構成を採用してもよい。この場合には、それぞれのＰＬＣが収集解析サーバ装置２００に必要な情報をそれぞれ送信することになる。

あるいは、複数の中継サーバ装置２５０を設けてもよい。この場合には、一部のＰＬＣからの状態情報をある中継サーバ装置２５０が収集解析サーバ装置２００へ転送し、残りのＰＬＣからの状態情報を別の中継サーバ装置２５０が収集解析サーバ装置２００へ転送するようにしてもよい。

＜Ｂ．ＰＬＣのハードウェア構成例＞
次に、ＰＬＣのハードウェア構成例について説明する。図２は、本実施の形態に係る管理システム１を構成するＰＬＣのハードウェア構成の一例を示す模式図である。図２を参照して、ＰＬＣは、演算ユニット１２０と、１または複数の機能ユニット１３０とを含む。演算ユニット１２０は、予め格納されたユーザプログラムなどを実行する演算装置であり、機能ユニット１３０からフィールド信号（制御対象の設備の状態を示す情報など）を取得し、機能ユニット１３０を通じて、必要な制御信号を出力する。

演算ユニット１２０は、ユーザプログラムなどを実行するプロセッサ１２２と、ユーザプログラム、オペレーティングシステム（ＯＳ：Operating System）、各種データなどを格納するメモリ１２６と、内部バス１３６を介したデータの遣り取りを制御するバスコントローラ１２４と、通信インターフェイス１２８とを含む。メモリ１２６は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性記憶装置と、フラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置とを組み合わせて構成してもよい。

通信インターフェイス１２８は、データを遣り取りする対象の装置に応じて、１つまたは複数の通信ポートが設けられてもよい。例えば、ローカルネットワーク１１６（図１参照）に接続するためのイーサネット（登録商標）に従う通信ポート、パーソナルコンピュータなどと接続するためのＵＳＢ（Universal Serial Bus）に従う通信ポート、シリアル回線・パラレル回線をサポートする通信ポートなどが実装されてもよい。

機能ユニット１３０は、制御対象の設備との間で各種情報を遣り取りするためのＩＯ（Input Output）機能を提供してもよい。具体的には、デジタル信号を受け取るＤＩ（Digital Input）、デジタル信号を出力するＤＯ（Digital Output）、アナログ信号を受け取るＡＩ（Analog Input）、アナログ信号を出力するＡＯ（Analog Output）などの機能が実装されてもよい。さらに、ＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）制御、モーション制御などの特殊機能が実装されてもよい。

例えば、ＩＯ機能を提供する機能ユニット１３０の各々は、ＩＯモジュール１３２と、内部バス１３６を介して演算ユニット１２０との間のデータの遣り取りを制御するためのバスコントローラ１３４とを含む。ＩＯモジュール１３２の各々は、制御対象の工程からの情報（フィールド情報）を取得し、収集した情報を演算ユニット１２０を通じて中継サーバ装置２５０および収集解析サーバ装置２００へ送出する。

本実施の形態に係る管理システム１においては、何らかの通信手段を用いて、内部情報を外部装置へ出力するためのインターフェイスを有するＰＬＣであれば、どのようなものを採用してもよい。ＰＬＣのハードウェア構成としては、図２に示すものに限らず、任意の構成を採用できる。現実的には、図１に示す製造設備１００に配置される複数のＰＬＣの間では、メーカおよび機種が統一されていないことが想定される。本実施の形態に係る管理システム１において、中継サーバ装置２５０は、このようなＰＬＣのメーカおよび機種の相違を吸収する。

＜Ｃ．収集解析サーバ装置２００のハードウェア構成例＞
次に、収集解析サーバ装置２００のハードウェア構成例について説明する。収集解析サーバ装置２００としては、典型的には、汎用のコンピュータで構成される。

図３は、本実施の形態に係る管理システム１を構成する収集解析サーバ装置２００のハードウェア構成の一例を示す模式図である。図３を参照して、収集解析サーバ装置２００は、オペレーティングシステム（ＯＳ：Operating System）２１２および管理プログラム２１４を含む各種プログラムを実行するプロセッサ２０２と、プロセッサ２０２でのプログラム実行に必要なデータを格納するための作業領域を提供するメモリ２０４と、プロセッサ２０２で実行されるプログラムなどを不揮発的に格納するハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）２１０とを含む。

収集解析サーバ装置２００は、光学ドライブ２１６を有しており、コンピュータ読取可能なプログラムを非一過的に格納する光学記録媒体（例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）など）から、格納されているプログラムを読取ってハードディスクドライブ２１０などにインストールする。

収集解析サーバ装置２００は、さらに、ユーザからの操作を受付ける入力部２２０と、処理結果などをユーザなどへ出力するための出力部２２２とを含む。入力部２２０は、典型的には、キーボード、マウス、タッチパネルなどで構成され、出力部２２２は、典型的には、ディスプレイ、各種インジケータ、プリンタなどで構成される。

収集解析サーバ装置２００は、端末装置３００などとの間でデータを遣り取りするためのグローバル通信インターフェイス２０６と、中継サーバ装置２５０などとの間でデータを遣り取りするためのローカル通信インターフェイス２０８とをさらに含む。これらのインターフェイスは、対象となるネットワークに応じたハードウェアが採用される。

上述のそれぞれのコンポーネントは、内部バス２２４を介して相互に接続される。典型的な実装例において、収集解析サーバ装置２００は、汎用アーキテクチャに従うハードウェアを用いて実現できるので、ここではこれ以上の詳細な説明は行わない。

＜Ｄ．中継サーバ装置２５０のハードウェア構成例＞
中継サーバ装置２５０のハードウェア構成例としては、上述の収集解析サーバ装置２００のハードウェア構成例（図３参照）と同様に、汎用のコンピュータで構成されてもよい。具体的なハードウェア構成例は、上述したので、ここでは詳細な説明は繰返さない。

但し、中継サーバ装置２５０の機能をＰＬＣにて代替してもよいし、あるいは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などを用いて、専用装置として実装してもよい。

＜Ｅ．４Ｍ管理の概要および関連する構成・処理＞
次に、本実施の形態に係る管理システム１が採用する４Ｍ管理について説明する。４Ｍ管理とは、機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）、人（Ｍａｎ）、材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）、方法（Ｍｅｔｈｏｄ）の４つの視点から要因分析を行う手法である。品質管理上で生じた事象（問題）に対して、これらの４つの視点から原因の分析、処置・対策の設定などが検討される。

機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）の視点には、例えば、製造設備、機器、器具などに固有に起因する要因などが分類される。

人（Ｍａｎ）の視点には、例えば、作業者の経験年数・熟練度、作業者の心身的な状態、担当する作業の内容などの要因が分類される。

材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）の視点には、例えば、原料の特性、品質、材質などに起因する要因が分類される。

方法（Ｍｅｔｈｏｄ）の視点には、例えば、各工程について定められている手順などに起因する要因が分類される。

なお、品質管理上に生じた何かの事象に関連する要因は単一であるとは限らず、同一の視点に属する、あるいは、異なる視点に属する複数の要因が互いに関連して当該事象を生じ生じさせることもある。このような複数の要因が互いに関連した事象を生じさせた場合には、それらの複数の要因は「複合要因」と総称されることもある。

本実施の形態に係る管理システム１は、４Ｍ管理の観点から製造設備の品質管理を容易化することを一つの目的としている。管理システム１を採用することで、４Ｍ管理の知識を持たないユーザ（例えば、品質管理の担当者または責任者）であっても、製造設備の品質管理をより効率的かつ適切に行うことができる。

本実施の形態に係る管理システム１において、製造設備の品質管理機能は、主として収集解析サーバ装置２００によって提供される。収集解析サーバ装置２００は、管理対象の製造設備の状態情報を取得する機能を有している。本明細書において、「製造設備の状態情報」とは、４Ｍ管理を行うために必要な情報の全般を包含する概念であり、上述したように、ＰＬＣ１１１〜１１５（図１および図２）から送信される制御対象の工程からの情報（フィールド情報）の他、各工程で発生する「イベント情報」を含み得る。

本明細書において、「イベント情報」は、各工程の進行状況を明示的に示す情報、および、各工程の進行を黙示的に示す情報を含み得る。各工程の進行状況を明示的に示す情報としては、例えば、各工程に配置される固有装置またはそれらの装置を制御するＰＬＣから出力される処理開始、処理終了、処理中といったステータスなどの情報を含む。また、各工程の進行を黙示的に示す情報としては、例えば、処理対象のワークの各工程への到着（を検出するセンサの出力）、処理後のワークの各工程からの排出（を検出するセンサの出力）、工程間のワークの移動を示す情報などを含む。

また、収集解析サーバ装置２００は、例えば、人（Ｍａｎ）の視点に属する要因に関して、各工程を担当する作業者の経験年数、熟練度、役職、直近の勤務日数などの情報を人事管理システムまたは勤怠管理システム（いずれも図示しない）などから取得するようにしてもよい。

また、収集解析サーバ装置２００は、材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）の視点に属する要因に関して、各工程において使用されている原材料などの情報（種類、品質、特性、購入日、購入先など）を上位のコンピュータシステム（図示しない）などから取得するようにしてもよい。

また、収集解析サーバ装置２００は、方法（Ｍｅｔｈｏｄ）の視点に属する要因に関して、予め定められている作業手順、複数の作業手順が定められている場合には、いずれの作業手順が各工程において指定されているかなどの情報を上位のコンピュータシステム（図示しない）などから取得するようにしてもよい。

このように、本実施の形態に係る管理システム１においては、収集解析サーバ装置２００が４Ｍ管理での事象発生の特定および要因分析に必要な様々な情報を取得するために、任意の方法および手段、ならびに、任意のインターフェイスを実装してもよい。

収集解析サーバ装置２００は、管理対象の製造設備から取得した状態情報に基づいて、事象の発生有無を判断するとともに、特定の事象が発生すると、４Ｍ管理の４つの視点の各々に属する１または複数の要因の各々について、当該発生した特定の事象を生じさせた可能性を示す分析結果を出力する。収集解析サーバ装置２００は、各事象を生じさせた要因の可能性を特定するために、事前知識に基づく分析エンジンを有しているとする。例えば、対象として設定される事象と当該事象を生じさせた要因との因果関係を統計的に取得しておき、この統計的な因果関係に基づいて分析エンジンを構築してもよい。

例えば、ある事象Ｘが生じたときに、要因Ｙｎが事象Ｘｍ（ｎ，ｍ：いずれも正の整数）を生じさせた要因であるとの可能性Ｐを示す関数Ｐ（Ｘｍ：Ｙｎ）として定義できる。図４は、本実施の形態に係る管理システム１を構成する収集解析サーバ装置２００の分析エンジンの実装例を示す模式図である。図４を参照して、関数Ｐ（Ｘｍ：Ｙｎ）を２次元配列として実装することで、任意の事象Ｘｍについて、各要因Ｙｎが事象Ｘｍを生じさせた可能性を算出することができる。

さらに複合要因については、多次元関数として定義することができる。例えば、ある事象Ｘが生じたときに、要因Ｙｎ’および要因Ｙｎ”が事象Ｘｍ（ｎ，ｍ：いずれも正の整数）を生じさせた要因であるとの可能性Ｐを示す関数Ｐ（Ｘｍ：Ｙｎ’，Ｙｎ”）として定義できる。さらに、より多くの要因を関連付けることも可能である。あるいは、要因間の相関係数ａ（Ｙｎ’，Ｙｎ”）を予め取得しておき、関数Ｐ（Ｘｍ：Ｙｎ’）と関数Ｐ（Ｘｍ：Ｙｎ”）との積に対して、相関係数ａ（Ｙｎ’，Ｙｎ”）を乗じることで、事象Ｘｍについての複合要因を特定するようにしてもよい。

収集解析サーバ装置２００は、このような分析エンジンを予め取得しておき、事象Ｘｍの発生を検出すると、当該発生したＸｍを生じさせた要因の可能性を要因別にそれぞれ算出し、分析結果として出力する。ここで、要因Ｙｎの各々は、上述の４Ｍ管理のいずれかの視点（機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）、人（Ｍａｎ）、材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）、方法（Ｍｅｔｈｏｄ））に属しているものとする。

このような分析エンジンは、いわゆるビッグデータに対する解析技術などを用いて、管理対象の製造設備で過去に生じたデータや、管理対象の製造設備に類似した製造設備において取得されたデータなどから、作成することができる。

また、検出される事象としては、製造設備の停止や何らかの異常が考えられる。例えば、製造設備が停止したり、製造設備に何らかの異常が発生したりすると、当該事象に対して、４つの視点のいずれかに属するいずれの要因について対処しなければならないのかをより容易に特定できる。

＜Ｆ．制御構造＞
次に、上述のような４Ｍ管理機能の提供を実現するための制御構造の一例について説明する。図５は、本実施の形態に係る管理システム１を構成する収集解析サーバ装置２００における制御構造の一例を示す模式図である。

図５を参照して、収集解析サーバ装置２００は、その制御構造として、状態情報バッファ２３０と、事象発生判断モジュール２３２と、分析エンジン２３４と、表示モジュール２３６とを含む。これらのコンポーネントは、典型的には、収集解析サーバ装置２００のプロセッサ２０２が管理プログラム２１４（図２）を実行することで実現される。

状態情報バッファ２３０は、管理対象の製造設備から状態情報を取得し、一時的に格納する。状態情報バッファ２３０に格納された製造設備の状態情報は、必要に応じて、事象発生判断モジュール２３２、分析エンジン２３４、表示モジュール２３６へ出力される。

事象発生判断モジュール２３２は、状態情報バッファ２３０に格納される取得された状態情報に基づいて、事象の発生有無を判断する。すなわち、事象発生判断モジュール２３２は、取得された状態情報に基づいて事象（イベント）の発生を検知する。この事象の発生の検知は、典型的には、状態情報毎に予め設定された基準（しきい値など）と状態情報の現在値とを比較して、当該現在値が基準に到達すると、対応する事象（例えば、設備故障）が発生したと判断することができる。あるいは、各工程に配置される固有装置から特定のフラグが発生すると、そのフラグに基づいて、故障または異常であると判断するようにしてもよい。

そして、事象発生判断モジュール２３２は、事象が発生したと判断すると、その判断結果（事象の内容）を分析エンジン２３４および表示モジュール２３６へ出力する。

分析エンジン２３４は、事象発生判断モジュール２３２から通知される事象に応じて、当該事象を生じさせた可能性のある要因を解析し、その分析結果を表示モジュール２３６へ出力する。より具体的には、分析エンジン２３４は、事象が発生すると、予め定められた複数の要因の各々について、当該事象を生じさせた可能性をそれぞれ算出する。

表示モジュール２３６は、事象発生判断モジュール２３２からの事象の情報、分析エンジン２３４からの分析結果、状態情報バッファ２３０に格納された状態情報に基づいて、４Ｍ管理に必要な各種ユーザインターフェイスを提供する。表示モジュール２３６は、ユーザ操作に応じて、表示出力される内容を段階的に変化させることもできる。より具体的には、表示モジュール２３６は、複数のページ情報設定２３８を有しており、これらのページ情報設定２３８をユーザ操作に応じて選択的に有効化して、必要な表示出力を行う。表示モジュール２３６が提供するユーザインターフェイスの詳細については後述する。

＜Ｇ．ユーザインターフェイス＞
次に、収集解析サーバ装置２００が提供するユーザインターフェイスの一例について説明する。管理システム１は、複数の製造設備を管理することが可能であり、収集解析サーバ装置２００は、ドリルダウンまたはドリルアップの形式で、４Ｍ管理を含む複数の段階での状態を表示するユーザインターフェイス画面を提供できる。

図６〜図１１は、本実施の形態に係る管理システム１を構成する収集解析サーバ装置２００が提供するユーザインターフェイスを示す画面例である。

図６に示すユーザインターフェイス画面５００は、管理システム１が管理する製造設備の概要を示すものであり、例えば、世界の各地域に存在する製造設備の稼働状況の概要などを地域毎に表示する。

より具体的には、ユーザインターフェイス画面５００は、地図表示エリア５０２を含み、地図表示エリア５０２には、日本、アメリカ、ヨーロッパ、ＡＰＡＣ、中華圏といった地域毎に、製造設備の稼働状況の概要がアイコンを用いて表示されている。図６に示す例では、例えば、設備効率、エネルギー効率、管理効率という３つの指標を用いて、製造設備の稼働状況が示されており、各指標が予め設定される複数段階のいずれにあるのかが一見して把握できるようになっている。複数段階としては、一例として、目標値、標準値、警戒値などが設定される。

ユーザインターフェイス画面５００は、各指標のランキングエリア５０４を含む。ランキングエリア５０４には、設備効率、エネルギー効率、管理効率の３つの指標の各々について、地域別のランキングが表示される。

ユーザインターフェイス画面５００は、選択された地域間での指標値（トレンド）を比較できる比較エリア５０６を含む。比較エリア５０６は、ユーザが選択した２または複数の地域の間で、選択された指標の所定期間にわたる変化が対比可能な状態でグラフ表示されている。

ユーザインターフェイス画面５００は、生産活動に係るニュースなどを表示するトピック表示エリア５０８を含む。

このようなユーザインターフェイス画面５００を提供することで、全世界にわたる製造設備が管理対象であるような場合であっても、全体の概要を一見して把握することができる。

図７に示すユーザインターフェイス画面５１０は、図６に示すユーザインターフェイス画面５００の地図表示エリア５０２においていずれかの地域が選択されると表示される（ドリルダウン）。ユーザインターフェイス画面５１０は、地図表示エリア５１２を含み、地図表示エリア５１２には、選択された地域（この例では、日本）に配置される製造設備の稼働状況の概要がアイコンを用いて表示されている。図７の地図表示エリア５１２に表示されるアイコンについても、図６の地図表示エリア５０２に表示されるアイコンと同様に、設備効率、エネルギー効率、管理効率という３つの指標を用いて、製造設備の稼働状況が示されている。

ユーザインターフェイス画面５１０は、図６に示すランキングエリア５０４と同様に、選択された地域に存在する製造設備についての各指標のランキングを表示するランキングエリア５１４を含む。

ユーザインターフェイス画面５１０は、図６に示すユーザインターフェイス画面５００と同様に、比較エリア５０６およびトピック表示エリア５０８を含む。

図８に示すユーザインターフェイス画面５２０は、図７に示すユーザインターフェイス画面５１０の地図表示エリア５１２においていずれかの製造設備が選択されると表示される（ドリルダウン）。

ユーザインターフェイス画面５２０は、選択された製造設備に含まれる１または複数の製造ラインの稼働状態を表示する。より具体的には、選択された製造設備に含まれる製造ラインの各々について、各製造ラインを示す画像５２１，５２３，５２５と、４Ｍ管理に基づくそれぞれの指標を示すアイコン群５２２，５２４，５２６とが関連付けて表示される。なお、画像５２１，５２３，５２５としては、対象の製造ラインの概要が一見して把握できるものであればよく、写真といったより具体的な画像からイラストなどのより抽象化された画像までのいずれであってもよい。

アイコン群５２２，５２４，５２６の各々は、機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）、人（Ｍａｎ）、材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）、方法（Ｍｅｔｈｏｄ）をそれぞれ示す合計４つのアイコンを含み、各アイコンは、４つの視点の別に事象を生じさせた要因が存在する可能性を示す指標に相当する。すなわち、各アイコンの表示態様は、対応する視点に属する要因が発生している事象を生じさせた要因になった可能性の大きさに関連付けられている。典型的には、対応する視点における指標の値がいずれの範囲に入っているかに連動して、表示色、表示形態、大きさなどを異ならせるようになっている。すなわち、各アイコンは、対応する視点に属する要因が発生している事象を生じさせた可能性の大きさに応じて、表示色、表示形状、点滅速度、点滅有無、濃淡などを異ならせる。製造設備１００の管理者などは、各製造ラインに対応付けて表示される４Ｍ管理に基づく指標を示すアイコン群５２２，５２４，５２６により、一見して製造ラインの状態の概要を知ることができる。

なお、アイコンに限らず、算出された可能性を示す数値や、算出された可能性の大きさを示すインジケータ（棒グラフまたは円グラフなど）などを採用してもよい。

このように、本実施の形態に係る管理システム１は、選択された製造設備に含まれる製造ラインを模式的または写実的に示す画像５２１，５２３，５２５とともに、アイコン群５２２，５２４，５２６を用いて、機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）、人（Ｍａｎ）、材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）、方法（Ｍｅｔｈｏｄ）からなる４つの視点の別に事象を生じさせた要因が存在する可能性を示す指標を表示する。

図８には、選択された製造設備に複数の製造ラインが含まれる場合の例を示し、複数の製造ラインが並列的に表示されているが、単一の製造ラインのみを表示するようにしてもよい。一方で、図８に示すように製造設備に複数の製造ラインが含まれる場合には、複数の製造ラインの各々についての、各製造ラインを示す画像５２１，５２３，５２５と４つの視点の別の指標（アイコン群５２２，５２４，５２６）との組み合わせを、並べて表示するようにてもよい。

ユーザインターフェイス画面５２０は、選択された製造設備に含まれる製造ラインについての各種の指標を比較可能なエリアを含む。より具体的には、ライン比較エリア５２７０には、製造ライン間で、オーダー数、稼働率、エラーログ、原材料歩留り、在庫回転率といった５つの指標を比較可能な棒グラフが表示されている。設備効率比較エリア５２７１には、ＫＰＩ（Key Performance Indicators：重要業績評価指標）の一例である、生産量、負荷度、良品率、手直し率、廃棄率といった設備効率に関する５つの指標を、製造ライン間で比較可能なテーブルが表示されている。エネルギー効率比較エリア５２７２には、電力消費量、ＣＯ２排出量、排水量、有害物質の排出量、部品・部材のリユース比といったエネルギー効率に関する５つの指標を、製造ライン間で比較可能なテーブルが表示されている。管理効率比較エリア５２７３には、生産効率、労働生産性、原材料歩留り差異といった管理効率に関する３つの指標を、製造ライン間で比較可能な円グラフが表示されている。

このような複数の観点から製造ライン間を比較することで、各製造ラインの実力や課題などを一見して把握することができる。

図９に示すユーザインターフェイス画面５３０は、図８に示すユーザインターフェイス画面５２０の製造ラインを示す画像５２１，５２３，５２５のいずれかが選択されると表示される（ドリルダウン）。ユーザインターフェイス画面５３０は、選択された製造ラインのより詳細な稼働状態を表示する。より具体的には、選択された製造ラインに含まれる１または複数の工程（装置）について、各工程（装置）を示す画像５３２，５３３，５３４，５３５，５３６と、各工程についての４Ｍ管理に基づくそれぞれの指標を示す棒グラフとが関連付けて表示される。なお、画像５３２，５３３，５３４，５３５，５３６としては、対象の工程の概要が一見して把握できるものであればよく、写真といったより具体的な画像からイラストなどのより抽象化された画像までのいずれであってもよい。さらに、いずれかの工程において何らかの不具合が生じていれば、その不具合を示すオブジェクト５３３１が対象の工程（装置）に関連付けて表示される。

ユーザインターフェイス画面５３０は、選択されている製造ラインの製造に関する指標（設備総合効率、連続稼働時間、在庫回転率、総合エネルギー消費量）を示す稼働状況表示エリア５３１と、選択されている製造ラインのオーダー情報に関する指標を表示するオーダー情報表示エリア５３７を含む。

ユーザインターフェイス画面５３０は、選択されている製造ラインに含まれるいずれかの工程（装置）に生じたイベントを発生順に表示するイベントログエリア５３９を含む。

図１０に示すユーザインターフェイス画面５４０は、図９に示すユーザインターフェイス画面５３０の各工程（装置）を示す画像５３２，５３３，５３４，５３５，５３６に関連付けられる「ＭＯＲＥ」の名称が付与されたオブジェクト５３３２が選択されると表示される（ドリルダウン）。

ユーザインターフェイス画面５４０は、選択された工程（装置）のより詳細な稼働状態を表示する。より具体的には、選択された工程を構成する装置について、その装置を示す画像５４２とともに、何らかの不具合が生じている場合には、その内容を示すオブジェクト５４２２，５４２３，５４２４を、その生じている不具合が発生している部位に関連付けて表示される。

オブジェクト５４２２，５４２３，５４２４は、その内容に応じて、装置が停止していることを示す「ＦＲＥＥＺＥ」と、装置に（停止するまでには至っていない）何らかの異常が発生していることを示す「ＷＡＲＮＩＮＧ」とに区分されている。この区分に依存して、メッセージおよびその表示態様（表示色、表示形態、大きさなど）が異ならされている。収集解析サーバ装置２００は、予め設定された条件などに従って、対応するイベントを発生させる。このイベントとしては、図１０に示すように製造設備が停止したこと（ＦＲＥＥＺＥ）と、製造設備の動作に異常が発生したこと（ＷＡＲＮＩＮＧ）とを含んでもよい。

ユーザインターフェイス画面５４０は、選択されている工程（装置）の現在の稼働状況を示す状況表示エリア５４６を含む。状況表示エリア５４６には、選択されている装置が現在処理しているワークのオーダー情報などが表示される。

また、ユーザインターフェイス画面５４０は、選択されている工程（装置）に生じたイベントを発生順に表示するイベントログエリア５４４と、イベントログエリア５４４に含まれるイベントに関連する状態情報をトレンド表示するグラフエリア５４８を含む。

図８〜図１０に示すように、管理システム１は、品質管理上の問題となり得る事象（イベント）が発生した場合に、当該事象がいずれの部位で発生したのかを視覚的に表示する（図８〜図１０の各々に表示される、「ＷＡＲＮＩＮＧ」または「ＦＲＥＥＺＥ」を含むオブジェクト）。そして、各ユーザインターフェイス画面において、発生した事象を示すオブジェクトを選択することで、対象の事象についてより詳細な情報を取得することができる。このような発生した事象を起因とするドリルダウンのユーザインターフェイスを提供することで、品質管理の対象となっている製造設備に生じ得る任意の事象（イベント）について、原因の分析、処置・対策の検討などをより効率的に行うことができる。

図１１に示すユーザインターフェイス画面５５０は、図１０に示すユーザインターフェイス画面５４０のイベントログエリア５４４に表示されているいずれかのイベント（事象）の詳細を表示するためのオブジェクト５４４１が選択されると表示される（ドリルダウン）。

ユーザインターフェイス画面５５０には、中心部に表示されるイベント（事象）を生じさせたと推定される複数の要因が４Ｍ管理のそれぞれの視点別にグループ化して表示されている。すなわち、「マーク認識失敗」という事象に対して、その発生原因となり得る要因がその確率に応じた表示態様で一覧表示されている。より具体的には、ユーザインターフェイス画面５５０には、機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）に属する４つの要因（符号５５１）と、人（Ｍａｎ）に属する３つの要因（符号５５２）と、材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）に属する５つの要因（符号５５３）と、方法（Ｍｅｔｈｏｄ）に属する６つの要因（符号５５４）とが、同一の円の円周上に並べて配置されている。なお、ユーザインターフェイス画面５５０には、各視点に複数の要因が属している例を示すが、いずれかの視点には１つの要因しか属していない場合もあり得る。

本実施の形態に係る管理システム１は、複数の要因を各々の確率を反映した表示態様で表示する。一例として、図１１に示すユーザインターフェイス画面５５０に表示される複数各要因は、対象となった事象を生じさせたと推定される確率の大きさに応じて、表示色、表示形態、表示の大きさなどを異ならせるようになっている。言い換えれば、管理システム１は、複数の要因を示すオブジェクトの面積、長さ、幅の少なくとも一つが対応する確率に応じて異ならせる。あるいは、管理システム１は、複数の要因を示すオブジェクトの色および形状の少なくとも一つを対応する確率に応じて異ならせる。

図１１に示す例では、円の中心からの距離（半径方向の長さ）が確率の大きさに比例するようになっており、その外周部の円の中心からの距離が長いほど、対象の事象を生じさせた確率の高い要因であると一見して把握することができる。このように表示態様を確率に応じて異ならせることで、検知されたイベントの発生に関連する可能性が相対的に高い複数の要因が特定可能に表示される。

このように、本実施の形態に係る管理システム１は、特定の事象が発生すると、ユーザ選択に応答して、４Ｍ管理に含まれる４つの視点の各々に属する１または複数の要因の各々について、当該発生した特定の事象を生じさせた可能性を示す分析結果（図１１に示すユーザインターフェイス画面５５０）を出力する。

さらに、ユーザインターフェイス画面５５０においては、対象となった事象が複数の要因の組み合わせによって生じている可能性なども表示される。図１１に示す例では、材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）に属する１つの要因が主たる要因であると推定されるものの、この要因に関連して、機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）に属する要因および方法（Ｍｅｔｈｏｄ）に属する要因が複合要因となり得ることが示されている。この複合要因の決定手法としては、上述したような相関係数を用いる方法に加えて、関連する状態情報が予め設定された何らかの基準（例えば、しきい値など）に到達しているか否かに基づく方法などを採用できる。図１１に示す例では、機械および方法にそれぞれ属する２つの要因について、取得された状態情報が予め設定されたしきい値を超えることでエラーが発生しており（オブジェクト５５６および５５７）、これらのエラーが主要因と関連付けて、複合要因になっていると判断されている。このように、本実施の形態に係る管理システム１は、特定の事象を発生させたと推定される要因に関連付けられた他の要因も併せて表示する。すなわち、管理システム１は、特定の事象を発生させたと推定される要因に関連付けられた他の要因も併せて表示することも可能になっている。

このような複合要因を示唆する態様で４Ｍ管理の分析結果が表示されることで、製造設備１００の管理者などは、対象の製造ラインの品質を向上させるための総合的な対策を立てることができる。

なお、４Ｍ管理の分析結果は、図１１に示すユーザインターフェイス画面５５０のような表示態様に限らず、その内容が把握できる任意の表示態様で出力するようにしてもよい。

図１２は、本実施の形態に係る管理システム１を構成する収集解析サーバ装置２００が提供するユーザインターフェイスを示す変形例である。図１２に示すユーザインターフェイス画面５６０には、特定の事象を生じさせた要因が４Ｍ管理の４つの視点をグラフ上の４つの象限にそれぞれ対応させて表現される。各要因を示すオブジェクトがいずれの象限に存在するのかに応じて、いずれの視点に属するのかを示す。

さらに、各オブジェクトの大きさは、対応する要因が対象となった事象を生じさせた確率の大きさに比例するようになっており、オブジェクトの大きさを見ることで、いずれの要因が対象となった事象に関連しているのかを一見して把握することができる。

さらに、図１２に示すように、複合要因であると判断された複数の要因の間には、その連関関係を示すオブジェクトを重ねて表示するようにしてもよい。このような表示を採用することで、特定の事象の原因となった複合要因をより容易に特定することができる。

上述の図１１および図１２に示すように、ある検知されたイベントを発生させたと推定される複数の要因を、機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）、人（Ｍａｎ）、材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）、方法（Ｍｅｔｈｏｄ）からなる４つの視点（すなわち、４Ｍ管理の視点）のいずれに属するかを分類した上で、当該イベントを発生させたことの確率および内容を対比可能な態様で表示する。対比可能な態様の一例として、図１１に示すような同一の円周上に複数の要因を並列的に配置してもよいし、図１２に示すような４象限を含む平面上に各要因をプロットするようにしてもよい。

＜Ｈ．まとめ＞
上述したように、本実施の形態に係る管理システム１は、製造設備のいずれかに特定の事象が生じると、当該特定の事象が発生した部位をドリルダウンしながら特定することができるとともに、当該特定の事象を生じさせた１または複数の要因を４Ｍ管理の観点から容易に特定することができる。これによって、４Ｍ管理の知識が乏しい管理者であっても、品質管理上の問題についての原因を分析するとともに、それらに対する処置・対策をより効果的に行うことができる。

本発明の他の局面については、当業者が本願明細書の全体を参酌すれば、容易に理解できるであろう。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 管理システム、１００ 製造設備、１１０ コンベア、１１１〜１１５ ＰＬＣ、１１６ ローカルネットワーク、１２０ 演算ユニット、１２２，２０２ プロセッサ、１２４，１３４ バスコントローラ、１２６，２０４ メモリ、１２８ 通信インターフェイス、１３０ 機能ユニット、１３２ ＩＯモジュール、１３６，２２４ 内部バス、２００ 収集解析サーバ装置、２０６ グローバル通信インターフェイス、２０８ ローカル通信インターフェイス、２１０ ハードディスクドライブ、２１２ オペレーティングシステム（ＯＳ）、２１４ 管理プログラム、２１６ 光学ドライブ、２２０ 入力部、２２２ 出力部、２３０ 状態情報バッファ、２３２ 事象発生判断モジュール、２３４ 分析エンジン、２３６ 表示モジュール、２３８ ページ情報設定、２５０ 中継サーバ装置、３００ 端末装置、５００，５１０，５２０，５３０，５４０，５５０，５６０ ユーザインターフェイス画面。

Claims (6)

1. 製造設備を品質管理するための管理システムであって、
   管理対象の製造設備の状態情報を取得する取得手段と、
   前記取得された状態情報に基づいて何らかのイベントの発生を検知する検知手段と、
   前記検知されたイベントを発生させたと推定される複数の要因を、機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）、人（Ｍａｎ）、材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）、方法（Ｍｅｔｈｏｄ）からなる４つの視点のいずれに属するかを分類した上で、当該イベントを発生させたことの確率および内容を対比可能な態様で表示する表示手段とを備え、
   前記機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）の視点には、製造設備、機器、器具のいずれかに固有に起因する要因が含まれ、
   前記人（Ｍａｎ）の視点には、作業者の経験年数、作業者の熟練度、作業者の心身的な状態、担当する作業の内容のいずれかの要因が含まれ、
   前記材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）の視点には、原料の特性、品質、材質のいずれかに起因する要因が含まれ、
   前記方法（Ｍｅｔｈｏｄ）の視点には、各工程について定められている手順に起因する要因が含まれ、
   前記表示手段は、円周方向を４つの視点毎の領域に区切るとともに、前記複数の要因の各々が前記検知されたイベントを発生させたことの確率を、属する視点の領域に対応付けてそれぞれ円弧形状で表示し、
   前記検知されたイベントを発生させたことの確率が大きいほど、半径方向がより長い円弧形状で表示される、管理システム。
2. 前記表示手段は、前記検知されたイベントの発生に関連する可能性が相対的に高い複数の要因を特定可能に表示する、請求項１に記載の管理システム。
3. 前記表示手段は、前記複数の要因を各々の確率を反映した表示態様で表示する、請求項１または２に記載の管理システム。
4. 前記表示手段は、前記複数の要因を示すオブジェクトの面積、長さ、幅の少なくとも一つを対応する確率に応じて異ならせる、請求項３に記載の管理システム。
5. 前記表示手段は、前記複数の要因を示すオブジェクトの色および形状の少なくとも一つを対応する確率に応じて異ならせる、請求項３または４に記載の管理システム。
6. 製造設備を品質管理するための管理プログラムであって、前記管理プログラムは、コンピュータを、
   管理対象の製造設備の状態情報を取得する取得手段と、
   前記取得された状態情報に基づいて何らかのイベントの発生を検知する検知手段と、
   前記検知されたイベントを発生させたと推定される複数の要因を、機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）、人（Ｍａｎ）、材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）、方法（Ｍｅｔｈｏｄ）からなる４つの視点のいずれに属するかを分類した上で、当該イベントを発生させたことの確率および内容を対比可能な態様で表示する表示手段として機能させ、
   前記機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）の視点には、製造設備、機器、器具のいずれかに固有に起因する要因が含まれ、
   前記人（Ｍａｎ）の視点には、作業者の経験年数、作業者の熟練度、作業者の心身的な状態、担当する作業の内容のいずれかの要因が含まれ、
   前記材料（Ｍａｔｅｒｉａｌ）の視点には、原料の特性、品質、材質のいずれかに起因する要因が含まれ、
   前記方法（Ｍｅｔｈｏｄ）の視点には、各工程について定められている手順に起因する要因が含まれ、
   前記表示手段は、円周方向を４つの視点毎の領域に区切るとともに、前記複数の要因の各々が前記検知されたイベントを発生させたことの確率を、属する視点の領域に対応付けてそれぞれ円弧形状で表示し、
   前記検知されたイベントを発生させたことの確率が大きいほど、半径方向がより長い円弧形状で表示される、管理プログラム。