JP7205121B2 - ペーストの設計方法、ペーストの製造方法 - Google Patents
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ペーストの特性値と、前記ペーストの製造条件との関係を予測する予測モデルを作成するモデル作成工程と、
過去に製造した前記ペーストの特性値を基に、前記予測モデルに含まれるパラメータをベイズ推定するパラメータ推定工程と、
前記予測モデルの前記ペーストの特性値に関する評価関数を作成する評価関数作成工程と、
前記評価関数による評価結果を最大化する前記ペーストの製造条件を、particle swarm optimization法を用いて探索する探索工程とからなり、
前記評価関数として、前記モデル作成工程で作成した前記予測モデルで用いた前記ペーストの各特性値のいずれかが規格内に入る確率と、前記モデル作成工程で作成した前記予測モデルで用いた前記ペーストの全ての特性値が規格内に入る確率とを用いるペーストの設計方法を提供する。
[ペーストの設計方法]
本実施形態のペーストの設計方法について説明する。
過去に製造したペーストの特性値を基に、予測モデルに含まれるパラメータをベイズ推定するパラメータ推定工程。
評価関数による評価結果を最大化するペーストの製造条件をparticle swarm optimization法を用いて探索する探索工程。
(モデル作成工程)
モデル作成工程では、ペーストの特性値と、ペーストの製造条件との関係を予測する予測モデルを作成することができる。
予測モデルの形態は特に限定されず、物理モデルや経験則を反映した式を用いることができるが、説明変数、すなわちペーストの製造条件の変動が小さい場合には以下の(1)式のような線形回帰式を用いることが好ましい。
(パラメータ推定工程)
パラメータ推定工程では、過去に製造したペーストの特性値を基に、モデル作成工程で作成した予測モデルに含まれるパラメータ、すなわち上記(1)式中のa1、a2・・・、bをベイズ推定することができる。
(評価関数作成工程)
評価関数作成工程では、モデル作成工程で作成した予測モデルのペーストの特性値に関する評価関数を作成することができる。評価関数は、後述する探索工程においてその評価結果が最大化するように、ペーストの製造条件を選択するために用いる関数である。このため、ペーストに対する要求に応じて評価関数を作成することができる。
(探索工程)
探索工程では、評価関数による評価結果を最大化するペーストの製造条件を、particle swarm optimization法により探索することができる。
[ペーストの製造方法]
本実施形態のペーストの製造方法について説明する。
製造条件選択工程で選択したペーストの製造条件に基いて、ペーストを製造するペースト製造工程。
[実施例1]
以下の手順によりペーストの製造条件の選択を行い、選択した製造条件に基いてペーストの製造を行った。
(製造条件選択工程)
以下の手順によりペーストの製造条件の選択を行い、ペーストの設計を行った。
(1)モデル作成工程
モデル作成工程では、導電物、ガラス、ビヒクル剤を含む15種類の原材料を混練して製造する抵抗ペーストに関して、抵抗ペーストの特性値と、抵抗ペーストの製造条件との関係を予測する予測モデルを作成した。
(2)パラメータ推定工程
既述の(2)式に示したベイズ推定式を用いてマルコフ連鎖モンテカルロ法により合計4000stepの計算を行い、5種類の特性値の予測モデルに含まれるパラメータの分布を推定した。
(3)評価関数作成工程
評価関数作成工程では、モデル作成工程で作成した予測モデルで用いた抵抗ペーストの各特性値Y1~Y5のいずれかが規格内に入る確率と、モデル作成工程で作成した予測モデルで用いた抵抗ペーストの全ての特性値Y1~Y5が規格内に入る確率とを用いた。
(4)探索工程
評価関数の評価結果を効率的に最大化するためparticle swarm optimization法を用いて、探索空間上にランダムに500粒子を配置し、各粒子について300step計算を行った。すなわち、500粒子×300step=150000条件について計算を行った。
(抵抗ペースト製造工程)
探索工程で得られた抵抗ペーストの製造条件X1~X20に基いて、抵抗ペーストを2000バッチ相当分計算したところ、再調整を行うことなく1回の調整で特性値Y1~Y5の全てが規格範囲内となり、合格する確率は27.2%であった。
[比較例1]
熟練の作業者が経験に基づき最適な抵抗ペーストの製造条件を選択した。
Claims (2)
- ペーストの特性値と、前記ペーストの製造条件との関係を予測する予測モデルを作成するモデル作成工程と、
過去に製造した前記ペーストの特性値を基に、前記予測モデルに含まれるパラメータをベイズ推定するパラメータ推定工程と、
前記予測モデルの前記ペーストの特性値に関する評価関数を作成する評価関数作成工程と、
前記評価関数による評価結果を最大化する前記ペーストの製造条件を、particle swarm optimization法を用いて探索する探索工程とからなり、
前記評価関数として、前記モデル作成工程で作成した前記予測モデルで用いた前記ペーストの各特性値のいずれかが規格内に入る確率と、前記モデル作成工程で作成した前記予測モデルで用いた前記ペーストの全ての特性値が規格内に入る確率とを用いるペーストの設計方法。 - 請求項1に記載のペーストの設計方法により最適な前記ペーストの製造条件を選択する製造条件選択工程と、
前記製造条件選択工程で選択した前記ペーストの製造条件に基いて、前記ペーストを製造するペースト製造工程とを有するペーストの製造方法。
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
JP2007257621A (ja) | 2002-03-08 | 2007-10-04 | Jfe Steel Kk | 最適品質設計支援装置 |
JP2009282740A (ja) | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 製品品質予測および制御方法 |
JP2012004181A (ja) | 2010-06-14 | 2012-01-05 | Sharp Corp | 特性予測装置、特性予測方法、特性予測プログラムおよびプログラム記録媒体 |
JP2015022320A (ja) | 2013-07-16 | 2015-02-02 | 横浜ゴム株式会社 | データ処理方法および構造体の設計方法 |
JP2017066020A (ja) | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 太平洋セメント株式会社 | フライアッシュセメントの品質または製造条件の予測方法 |
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