JP7118690B2 - 製造方法、情報処理装置、関係式算出装置、および、製造システム - Google Patents
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Description
≪製造システムの要部構成≫
以下、本発明の第1の実施形態(実施形態1)について、図1~4を用いて説明する。図3は、本実施形態に係る製造システム100の要部構成を示す図である。製造システム100は、図示の通り、設備3(設備3A~3D)と、製造条件データベース(DB)2と、情報処理装置1と、焼鈍設備4とを含む。
設備3A~3Dは、図2に示したアルミニウム板材の製造フローの各ステップを実行するものである。鋳造設備3Aは、アルミニウム板材の材料(以降、単に材料と称する)を鋳造するための設備である。ソーキング設備3Bは、中間製造物にソーキング処理を施すための設備である。熱延設備3Cは、中間製造物に熱延処理を施すための設備である。冷延設備3Dは、中間製造物に冷延処理を施すための設備である。設備3A~3Dはそれぞれ、自設備にて加工処理を実施した時の各種パラメータを加工条件として測定し、該加工条件の数値を製造条件DB2に送信する。
本実施形態に係る製造システム100において、アルミニウム板材の材料は、最終製品になるまでのいずれかのタイミングで、該材料に含まれている不純物の濃度(不純物濃度)が測定される。例えば、材料の段階、鋳造設備3Aの鋳造処理が完了した段階、または冷延設備3Dの冷延処理が完了した段階等で、不純物濃度を測定してよい。
製造条件DB2は、製造条件情報を作成して記憶する。製造条件DB2は、設備3A~3Dから加工条件の値を順次受信する。また、製造条件DB2は、PC5から不純物濃度の値を受信する。製造条件DB2は、ある製造ロットについての不純物濃度の値と、収集すべき加工条件の値とを全て受信したら、製造ロットの識別子(例えば、ロット番号)に、不純物濃度の値および各種加工条件の値を対応付けた製造条件情報21を生成する。製造条件DB2は、生成した製造条件情報21を記憶する。
情報処理装置1は、焼鈍温度を算出する装置である。情報処理装置1は、入力部11と、表示部12と、情報取得部(不純物濃度取得部)13と、制御部10と、記憶部14とを含む。情報処理装置1は、例えばPC、タブレットPC、スマートフォン等の電子機器で実現される。
焼鈍設備4は、中間製造物に焼鈍を施すための設備である。焼鈍設備4は、情報処理装置1の制御部10からの制御指示を受けて、該制御部10の算出部101が算出した焼鈍温度で焼鈍を実行する。
なお、製造するアルミニウム板材の種類、および、得たい機械特性値等に応じて、図2に示した製造フローは適宜変更可能である。例えば、ソーキング、熱延、および冷延いずれかの工程の前後に焼鈍(中間焼鈍)工程が追加されてもよい。また、所望の機械特性を有するアルミニウム板材が得られるのであれば、少なくとも1回(1工程)の焼鈍以外の各種工程は省いてもよい。例えば、冷延工程を省いてもよい。そのため、図3に示す製造システム100の設備3も、前記製造フローに応じて適宜追加または省略されてよい。
次に、本実施形態に係る製造システム100が、ある製造ロットについての焼鈍温度を決定して、焼鈍を実行する製造方法について図1を用いて説明する。図1は、製造システム100の処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下の説明では、鋳造処理の直後にロット番号の採番および不純物濃度の測定が行われることとする。
本発明の第2の実施形態(実施形態2)について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
図7は、関係式を算出するための処理(関係式算出処理)の流れを示すフローチャートである。関係式算出部72は実績データ61を取得すると(S202)、実績データ61の各レコードを、該レコードに記録されている不純物濃度の値に応じてクラス分類する(S204)。このクラス分類はクラス特定部102と同様の処理を行えばよい。そして、関係式算出部72は、分類したクラスごとに、関係式の算出を行う。以降の処理は、特段の記載が無い限り、クラスごとに行われるものである。
情報処理装置1、製造条件DB2、PC5、実績DB6、および関係式算出装置7等、製造システム100および200に含まれる各装置における制御ブロックは、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
(1)機械特性値の実測値
(2)実施形態2で示した方法で準備した関係式を用いて算出した機械特性値。より詳しくは、該機械特性値は、不純物濃度の実測値に基づいて、実施形態1で示した方法でクラス分類を行い、該クラスに応じた関係式を用いて算出された。なお、関係式に代入する不純物濃度、加工条件、および焼鈍温度の値は、実測値を用いた。
(3)製造システム200と同様の方法であるが、クラス分類を行わない回帰分析により算出された関係式を用いて算出した機械特性値。関係式に代入する不純物濃度、加工条件、および焼鈍温度の値は、(2)と同様、実測値を用いた。
11 入力部
12 表示部
13 情報取得部(不純物濃度取得部)
14 記憶部
141 関係式
10 制御部
101 算出部(温度算出部)
102 クラス特定部
2 製造条件DB
21 製造条件情報
3A~3D 設備
4 焼鈍設備
5 PC
6 実績DB
61 実績データ
7 関係式算出装置
71 実績データ取得部
72 関係式算出部
Claims (6)
- アルミニウム板材の製造方法であって、
前記アルミニウム板材の材料または中間製造物に含まれている、該材料または該中間製造物の主成分でなく、かつ該材料または該中間製造物に意図的に添加していない成分である不純物の濃度を測定する濃度測定ステップと、
前記不純物の濃度に基づいて、前記アルミニウム板材の機械特性値が所定の機械特性値の範囲を満たすための焼鈍温度を算出する温度算出ステップと、
前記焼鈍温度で焼鈍を実行する焼鈍ステップと、
前記焼鈍の対象となる中間製造物を製造するまでの、少なくとも1工程における加工条件を示す情報を取得する加工条件取得ステップと、を含み、
前記温度算出ステップでは、
前記不純物の濃度と、前記加工条件とに応じて前記焼鈍温度を算出し、かつ、
複数の焼鈍温度のそれぞれについて、前記中間製造物の焼鈍を実行した場合の、前記不純物の濃度および前記加工条件と、焼鈍後のアルミニウム板材の機械特性値とを対応付けた実績データに基づいて、前記焼鈍温度を算出し、かつ、
前記実績データに基づいて決定される、前記不純物の濃度と、前記加工条件と、前記機械特性値と、前記焼鈍温度との相関関係に基づいて、前記焼鈍温度を算出し、
前記実績データに含まれる前記不純物の濃度の、取り得る値の範囲を区切ることで、該不純物の濃度についての複数のクラスが予め定められており、
前記相関関係を示す関係式が前記クラスごとに設定されており、
前記製造方法は、前記不純物の濃度が、前記複数のクラスのいずれに属しているかを特定するクラス特定ステップをさらに含み、
前記温度算出ステップでは、前記クラス特定ステップが特定した前記クラスに応じた前記関係式を用いて、前記焼鈍温度を算出することを特徴とする、製造方法。 - 前記相関関係は、前記実績データに含まれる前記不純物の濃度および前記加工条件を説明変数として主成分分析した後、焼鈍により得られた機械特性値を前記説明変数に対する目的変数として重回帰分析を実施することにより算出される回帰式を用いて算出される関係式で示されることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- アルミニウム板材の製造方法における焼鈍温度を算出する情報処理装置であって、
アルミニウム板材の製造における材料または中間製造物の、主成分でなく、かつ該材料または該中間製造物に意図的に添加していない成分である不純物の濃度を示す情報を取得する不純物濃度取得部と、
前記不純物の濃度に基づいて、アルミニウム板材の機械特性値が所定の機械特性値の範囲を満たすための焼鈍温度を算出する温度算出部と、
焼鈍の対象となる中間製造物を製造するまでの、少なくとも1工程における加工条件を示す情報を取得する情報取得部と、を備え、
前記温度算出部は、
前記不純物の濃度と、前記加工条件とに応じて前記焼鈍温度を算出し、かつ、
複数の焼鈍温度のそれぞれについて、前記中間製造物の焼鈍を実行した場合の、前記不純物の濃度および前記加工条件と、焼鈍後のアルミニウム板材の機械特性値とを対応付けた実績データに基づいて、前記焼鈍温度を算出し、かつ、
前記実績データに基づいて決定される、前記不純物の濃度と、前記加工条件と、前記機械特性値と、前記焼鈍温度との相関関係に基づいて、前記焼鈍温度を算出し、
前記実績データに含まれる前記不純物の濃度の、取り得る値の範囲を区切ることで、該不純物の濃度についての複数のクラスが予め定められており、
前記相関関係を示す関係式が前記クラスごとに設定されており、
前記情報処理装置は、前記不純物の濃度が、前記複数のクラスのいずれに属しているかを特定するクラス特定部をさらに備え、
前記温度算出部は、前記クラス特定部が特定した前記クラスに応じた前記関係式を用いて、前記焼鈍温度を算出することを特徴とする、情報処理装置。 - 複数の焼鈍温度のそれぞれについて、アルミニウム板材の製造における中間製造物の焼鈍を実行した場合の、不純物の濃度と、前記中間製造物を製造するまでの少なくとも1工程における加工条件と、焼鈍後のアルミニウム板材の機械特性値とを対応付けた実績データを取得する実績データ取得部と、
前記実績データに基づいて、前記不純物の濃度と、前記加工条件と、前記機械特性値と、前記焼鈍温度との相関関係を示す関係式を算出する関係式算出部と、を備え、
前記不純物は、前記アルミニウム板材の材料または中間製造物に含まれている、該材料または該中間製造物の主成分でなく、かつ該材料または該中間製造物に意図的に添加していない成分であり、
前記関係式算出部は、前記実績データに含まれる前記不純物の濃度を値に応じてクラス分類し、分類したクラスごとに前記関係式を算出することを特徴とする、関係式算出装置。 - 請求項3に記載の情報処理装置と、
前記情報処理装置の前記温度算出部が算出した焼鈍温度で焼鈍を実行する焼鈍設備と、を含むことを特徴とする、アルミニウム板材の製造システム。 - 請求項4に記載の関係式算出装置を含み、
前記情報処理装置の前記温度算出部は、前記関係式算出装置が算出した前記関係式を用いて、前記焼鈍温度を算出することを特徴とする、請求項5に記載のアルミニウム板材の製造システム。
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