JP7236886B2 - Anomaly detection device, anomaly detection method, and anomaly detection system - Google Patents

Anomaly detection device, anomaly detection method, and anomaly detection system Download PDF

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本発明は異常検知装置、異常検知方法、及び異常検知システムに係り、特に製造・加工装置の異常検知技術に関する。 The present invention relates to an anomaly detection device, an anomaly detection method, and an anomaly detection system, and more particularly to an anomaly detection technology for manufacturing/processing equipment.

設備の異常検知システムとして、特許文献1には「(1)データ間の類似度に着目し、正常事例からなるコンパクトな学習センサデータを生成、(2)類似度と異常有無により、新規データを学習センサデータに追加、(3)設備のアラーム発生区間を学習センサデータから削除、(4)随時更新された学習センサデータを部分空間法でモデル化し、観測データと部分空間の距離関係に基づき、異常候補を検知、(5)イベント情報を対象にした解析を組み合わせて、異常候補から異常を検知、(6)学習センサデータの活用頻度分布に基づいて、観測データの乖離度を求め、観測データの異常要素を特定する(要約抜粋)」構成が開示されている。 As an anomaly detection system for equipment, Patent Document 1 describes "(1) focusing on the similarity between data, generating compact learning sensor data consisting of normal cases, (2) generating new data based on the similarity and the presence or absence of anomalies. Add to learning sensor data, (3) Delete the alarm occurrence section of the equipment from learning sensor data, (4) Model the learning sensor data updated from time to time with the subspace method, based on the distance relationship between the observation data and the subspace, Detecting anomaly candidates, (5) Detecting anomalies from anomaly candidates by combining analysis targeting event information, (6) Obtaining the degree of divergence of observation data based on the utilization frequency distribution of learning sensor data, and observing data Identify anomalous elements of (summary excerpt)" configuration is disclosed.

特開2013-218725号公報JP 2013-218725 A

異常検知を行う装置(以下「対象装置」という)の状態を予測するにあたり、センサデータにノイズや外れ値が含まれていると、状態の分析結果にノイズや外れ値の特徴が異常として現れて、正しく状態を分析することができない。そこで、一般的にノイズや外れ値をデータ前処理により除去すること行われているが、そのためには除去判定基準として適切な閾値を設定する必要がある。 When predicting the state of a device that performs anomaly detection (hereinafter referred to as "target device"), if the sensor data contains noise or outliers, the characteristics of the noise or outliers will appear as anomalies in the state analysis results. , unable to correctly analyze the state. Therefore, noise and outliers are generally removed by data preprocessing, but for this purpose, it is necessary to set an appropriate threshold as a removal criterion.

しかし、例えば研磨装置の研磨プレートや切削装置の切削刃のように、対象装置の状態が稼働時間や稼働状態によって随時変化する場合、除去判定基準とすべき対象装置の状態が刻一刻と変化するので、除去判定基準を対象装置の変化状態に合わせて適切に設定することが難しいという課題がある。 However, when the state of the target device changes from time to time depending on the operating time and operating conditions, such as the polishing plate of a polishing device or the cutting blade of a cutting device, the state of the target device, which should be used as the removal determination criterion, changes moment by moment. Therefore, there is a problem that it is difficult to appropriately set the removal determination criteria in accordance with the change state of the target device.

特許文献1では、「(1)データ間の類似度に着目し、正常事例からなるコンパクトな学習センサデータ」を基に異常検知を行っているが、正常事例の状態が変化する場合、その変化に追従してどのように異常検知を行っているかについては考慮されておらず、上記課題を解決することができていない。 In Patent Document 1, anomaly detection is performed based on "(1) Compact learning sensor data consisting of normal cases, focusing on similarity between data", but when the state of normal cases changes, the change is not taken into consideration, and the above problem cannot be solved.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、正常状態が逐次変化する装置の異常検知精度を向上させる技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for improving the abnormality detection accuracy of an apparatus whose normal state changes sequentially.

上記目的を達成するために、本発明は特許請求の範囲に記載の構成を備える。その一例をあげるならば、複数回の加工作業が行える対象装置の異常を検知する異常検知装置であって、前記対象装置の状態を観測する観測センサが出力した観測センサデータ当該観測センサデータが出力された際の前記対象装置の加工条件及び作業内容の少なくとも一つを含む前提条件、及び当該前提条件下で行った累積加工回数を取得するデータ取得部と、前記対象装置が過去に正常状態で稼働中に前記観測センサが出力した観測センサデータ、該観測センサデータが出力された際の前提条件、及び当該前提条件下で行った累積加工回数を関連付けて学習センサデータとして記憶する学習センサデータ記憶部と、前記対象装置の観測対象回を基準として、加工回数がそれ以下であり、かつ同一の前提条件下で出力された前記学習センサデータを前記学習センサデータ記憶部に記録された学習センサデータ群から選択し、選択した学習センサデータに基づいて、前記観測対象回における前記対象装置の状態を予測した予測センサデータを生成する予測センサデータ選択部と、前記観測対象回における観測センサデータ、及び前記予測センサデータの比較結果に基づいて、前記観測対象回における前記対象装置の異常発生を検知する異常検知部と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention has the configuration described in the claims. For example, an anomaly detection device that detects anomalies in a target device capable of performing processing operations multiple times, wherein observation sensor data output by an observation sensor that observes the state of the target device , and the observation sensor data is a data acquisition unit that acquires preconditions including at least one of processing conditions and work details of the target device at the time of output, and a cumulative number of times of processing performed under the preconditions; Observation sensor data output by the observation sensor during operation in a state, preconditions when the observation sensor data was output, and the cumulative number of processing performed under the preconditions are associated with each other and stored as learning sensor data. a sensor data storage unit, and the learning sensor data output under the same preconditions, the number of times of processing of which is less than the number of times of observation of the target device as a reference , is recorded in the learning sensor data storage unit; a prediction sensor data selection unit that selects from a learning sensor data group and generates prediction sensor data that predicts the state of the target device at the observation target time based on the selected learning sensor data; and an observation sensor at the observation target time. an anomaly detection unit that detects occurrence of an anomaly in the target device during the observation target time based on a comparison result of the data and the predicted sensor data.

上記発明によれば、正常状態が逐次変化する装置の異常検知精度を向上させる技術を提供することができる。なお上記した以外の目的、構成、効果は以下の実施形態により明らかにされる。 According to the above invention, it is possible to provide a technique for improving the accuracy of abnormality detection of a device whose normal state changes successively. Objects, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following embodiments.

製造・加工装置の異常検知システムの概略構成を示す図Diagram showing the schematic configuration of an anomaly detection system for manufacturing/processing equipment 異常検知装置の機能ブロック図Functional block diagram of anomaly detection device 異常検知システムの処理の流れを示すフローチャートFlowchart showing the processing flow of the anomaly detection system データ取得部が取得するデータ構造例を示す図Diagram showing an example of the data structure acquired by the data acquisition unit 学習センサデータ記憶部に記憶される学習センサデータ群のデータ構造例を示す図The figure which shows the data structure example of the learning sensor data group memorize|stored in a learning sensor data memory|storage part. 抵抗値センサデータ特徴量主成分分析結果を示す図Diagram showing the results of principal component analysis of resistance value sensor data features 異常判定例を示す図Diagram showing an example of abnormality determination 予測センサデータ選択処理の流れを示すフローチャートFlowchart showing the flow of predictive sensor data selection processing

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、製造・加工装置の異常検知システム1の概略構成を示す図である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an abnormality detection system 1 for manufacturing/processing equipment.

異常検知システム1は、異常検知の対象となる対象装置10と異常検知装置20とをネットワーク30を介して通信接続して構成される。 The anomaly detection system 1 is configured by connecting a target device 10 to be an anomaly detection target and an anomaly detection device 20 for communication via a network 30 .

対象装置10は、製品の製造装置、製品の加工装置等種類は問わない。より具体的には、ウェハ製造装置、研磨装置、切削装置等の製造・加工装置でもよいし、IoT機器でもよい。 The target device 10 may be of any type, such as a product manufacturing device or a product processing device. More specifically, it may be a manufacturing/processing device such as a wafer manufacturing device, a polishing device, or a cutting device, or may be an IoT device.

対象装置10は、複数回の加工作業が行える装置である。本実施形態では、複数回の加工作業を行って1加工工程を完結させる装置を例に挙げる。例えば、対象装置10としてウェハの研磨装置がある。研磨装置で行う加工作業は、ウェハの種類、仕上げ状態、単位時間当たりの研磨回数(プレートの回転速度(rpm)を設定することで調整する)など加工作業の条件を設定し、1つのウェハの研磨作業に際して複数回の研磨作業を行う。本実施形態では、加工作業の条件を「前提条件」、1つのウェハの研磨作業の開始から終了までを「1加工工程」と称する。そして1加工工程において、例えば100回の研磨作業を行う。前提条件とは、例えばセンサデータがウェハの仕上げ状態(具体的には加工目標値としての高さ、面粗さ、平面度等がある)、ウェハの種類、研磨に使用する研磨プレートの累積使用回数、累積使用時間など研磨プレートのうち研磨に使用する部位を特定した部位位置情報等がある。 The target device 10 is a device capable of performing processing operations multiple times. In this embodiment, an apparatus that completes one machining process by performing machining operations a plurality of times is taken as an example. For example, the target device 10 is a wafer polishing device. For the processing work performed by the polishing machine, the processing work conditions such as the type of wafer, the finishing state, and the number of times of polishing per unit time (adjusted by setting the rotation speed (rpm) of the plate) are set. Polishing work is performed a plurality of times during the polishing work. In this embodiment, the condition of the processing work is called "precondition", and the process from the start to the end of the polishing work for one wafer is called "one processing step". For example, 100 polishing operations are performed in one processing step. Preconditions include, for example, sensor data showing the finished state of the wafer (specifically, there are height, surface roughness, flatness, etc. as processing target values), type of wafer, cumulative use of polishing plates used for polishing. There is part position information specifying the part of the polishing plate to be used for polishing, such as the number of times and cumulative use time.

研磨装置でウェハを交換しながら同じ研磨プレートで研磨作業を続行すると、研磨プレートが摩耗する。すると、同一種類のウェハに対して同一の前提条件、同一回数の研磨作業を行ったとしても研磨プレートの摩耗量が変化する。例えば、新しい研磨プレートでウェハを1回研磨した際の摩耗量(研磨プレートの状態変化量に相当する)は、何度も研磨作業を行った研磨プレートでウェハを1回研磨した際よりも摩擦が大きい分、摩耗量が大きくなることがある。 If the polishing work is continued with the same polishing plate while exchanging wafers in the polishing apparatus, the polishing plate will wear out. Then, even if the same preconditions and the same number of polishing operations are performed for the same type of wafer, the wear amount of the polishing plate changes. For example, the amount of wear (corresponding to the amount of change in state of the polishing plate) when polishing a wafer once with a new polishing plate is greater than that when polishing a wafer once with a polishing plate that has been polished many times. The larger the value, the greater the amount of wear.

研磨プレートの摩耗状態の異常を検知しようとする際には、正常時の研磨プレートの観測センサデータを参照用データとし、これと観測対象回の研磨プレートの観測センサデータとの比較を行う。その際、上記のように、同一の前提条件、同一回の研磨作業であっても研磨プレートの摩耗量(状態変化量)が異なることから、参照用データもそれにつられて適宜変化させたい。 When trying to detect an abnormality in the wear state of the polishing plate, the observation sensor data of the polishing plate in the normal state is used as reference data, and this is compared with the observation sensor data of the polishing plate at the time of observation. At that time, as described above, even if the same preconditions and the same number of polishing operations are performed, the wear amount (state change amount) of the polishing plate is different, so the reference data should be appropriately changed accordingly.

そこで、異常検知装置20では、固定的な参照用データではなく、逐次変化する参照用データを選択し、観測対象回の観測センサデータと類似度を比較して異常検知判定を行う。 Therefore, in the anomaly detection device 20, instead of fixed reference data, sequentially changing reference data is selected, and an anomaly detection determination is performed by comparing the degree of similarity with the observation sensor data of the observation target time.

対象装置10は、対象装置10の装置状態を観測する少なくとも1つ以上の観測センサ11を備える。本実施形態では、観測センサ11が出力した観測センサデータは複数次元のデータである。よって、観測センサデータに対してPCA分析(主成分分析)を含む統計処理を行い、その結果を用いて異常判定を行う。その詳細は後述する。観測センサ例として抵抗値センサ、圧力センサを用いてもよい。また、温度センサ、気圧センサ、湿度センサ、振動センサ、加速度センサなど、対象装置10の種類によって観測したい装置状態が異なるので、対象装置10の種類に応じた各種観測センサを用いてもよい。後述するPCA分析は複数次元の観測センサデータがある場合に有用な分析法である。ここでいう「複数次元の観測センサデータ」には、同一種類の観測センサ(例えば抵抗値センサ)が複数箇所に取り付けられ、各観測センサからの出力を合わせて複数次元の観測センサデータを形成するケース、抵抗値と圧力値など収集内容が異なる種類の観測センサ11が複数取り付けられ、各観測センサからの出力を合わせて複数次元の観測センサデータを形成するケース、更に1つの観測センサ11から得られる時系列センサデータ系列に対しFFT(高速フーリエ変換)を行うと、FFTの対象データ数に応じて基本的には2^n乗個の結果が得られることから、1つの観測センサ11の出力から複数次元の観測センサデータを形成するケースがある。 The target device 10 includes at least one or more observation sensors 11 that observe the device state of the target device 10 . In this embodiment, the observation sensor data output by the observation sensor 11 is multi-dimensional data. Therefore, statistical processing including PCA analysis (principal component analysis) is performed on observed sensor data, and abnormality determination is performed using the results. The details will be described later. A resistance value sensor and a pressure sensor may be used as examples of observation sensors. Since the device state to be observed differs depending on the type of the target device 10, such as a temperature sensor, an atmospheric pressure sensor, a humidity sensor, a vibration sensor, and an acceleration sensor, various observation sensors corresponding to the type of the target device 10 may be used. PCA analysis, which will be described later, is a useful analysis method when there are multiple dimensions of observed sensor data. The "multiple-dimensional observation sensor data" here means that the same type of observation sensors (for example, resistance value sensors) are attached at multiple locations, and the outputs from each observation sensor are combined to form multi-dimensional observation sensor data. A case, a case in which a plurality of observation sensors 11 with different collection contents such as resistance values and pressure values are attached, and the output from each observation sensor is combined to form multi-dimensional observation sensor data; When FFT (Fast Fourier Transform) is performed on the time-series sensor data series obtained, basically 2^n results are obtained according to the number of target data of FFT, so the output of one observation sensor 11 There are cases of forming multi-dimensional observed sensor data from .

異常検知装置20は、対象装置10に取り付けられた観測センサ11が出力した観測センサデータを取得し、これに基づいて対象装置10の異常検知を行う。観測センサデータの値は、電流値、圧力、温度、抵抗値等様々である。異常検知装置20は、これら各種観測センサデータの波形を用いて対象装置10の状態を自動的に予測し、異常を検知する。 The anomaly detection device 20 acquires observation sensor data output by the observation sensor 11 attached to the target device 10, and performs anomaly detection of the target device 10 based on this. The values of observation sensor data are various such as current value, pressure, temperature, and resistance value. The anomaly detection device 20 automatically predicts the state of the target device 10 using the waveforms of these various observation sensor data, and detects an anomaly.

異常検知装置20は、CPU201、ROM202、RAM203、HDD204、通信I/F205、出入力I/F206及びこれらを互い接続するバス207を備えたコンピュータにより構成される。出入力I/F206には、ディスプレイ70及びキーボードやマウス、タッチパネルからなる入力装置71が接続される。 The abnormality detection device 20 is composed of a computer having a CPU 201, a ROM 202, a RAM 203, an HDD 204, a communication I/F 205, an input/output I/F 206, and a bus 207 connecting them together. The input/output I/F 206 is connected to a display 70 and an input device 71 including a keyboard, mouse, and touch panel.

図2は、異常検知装置20の機能ブロック図である。 FIG. 2 is a functional block diagram of the abnormality detection device 20. As shown in FIG.

異常検知装置20は、データ取得部21、予測センサデータ選択部22、学習センサデータ記憶部23、前処理部24、統計処理部25、異常検知部26、判定結果情報出力部27、及び学習センサデータ更新部28を含む。前処理部24は閾値超過判定部24a、特徴量抽出部24bを含む。統計処理部25は、PCA部25a、クラスタリング部25bを含む。異常検知部26は、クラスタ比較部26a、異常候補判定部26b、異常候補レベル判定部26cを含む。各機能ブロックの処理内容は、後述する。学習センサデータ記憶部23は、HDD204の記憶領域により構成される。それ以外の機能ブロックは、各機能ブロックの機能を実現するソフトウェアをCPU201が実行することで形成される。 The abnormality detection device 20 includes a data acquisition unit 21, a prediction sensor data selection unit 22, a learning sensor data storage unit 23, a preprocessing unit 24, a statistical processing unit 25, an abnormality detection unit 26, a determination result information output unit 27, and a learning sensor. A data update unit 28 is included. The preprocessing unit 24 includes a threshold excess determination unit 24a and a feature amount extraction unit 24b. The statistical processing section 25 includes a PCA section 25a and a clustering section 25b. The abnormality detection unit 26 includes a cluster comparison unit 26a, an abnormality candidate determination unit 26b, and an abnormality candidate level determination unit 26c. The processing contents of each functional block will be described later. The learning sensor data storage unit 23 is configured by a storage area of the HDD 204 . Other functional blocks are formed by the CPU 201 executing software that implements the functions of each functional block.

図3は、異常検知システム1の処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing of the anomaly detection system 1. As shown in FIG.

オペレータは異常検知装置20のGUIを用いて予測パラメータ、学習・観測センサデータのファイルパスを設定する(S101)。ここでいう「ファイルパスを設定」とは、加工の前提条件の設定ファイルや、学習・観測センサデータのリストファイルを指定(設定)するということである。ファイルパスは、それぞれのファイルの格納場所や、予測結果出力ファイルの保存場所を示す。 The operator uses the GUI of the anomaly detection device 20 to set the file paths of the prediction parameters and learning/observation sensor data (S101). Here, "setting a file path" means specifying (setting) a setting file for processing preconditions and a list file for learning/observation sensor data. The file path indicates the storage location of each file and the storage location of the prediction result output file.

データ取得部21は、観測センサデータと当該観測データを出力した際の前提条件と取得する(S102)。図4は、データ取得部21が取得するデータ構造例を示す図である。本例では、観測センサ11を固有に示す観測センサIDに、観測センサデータを出力した際の前提条件、及び当該前提条件下で行った累積加工回数を関連付けた観測センサデータ(センサ値)を対象装置10が生成して異常検知装置20に送信する。各回の研磨作業における累積加工回数及びそのとき観測された観測センサデータ(センサ値)を、複数回、望ましくは1加工工程分含んだ観測センサデータは、時系列センサデータを構成する。図4の観測センサデータが各観測回のセンサ値を含む観測センサデータの場合は、異常検知装置20側でスタックして時系列センサデータを形成してもよいし、対象装置10側で1加工工程における初回から最終回までのセンサ値をスタックし、これらをまとめることで時系列センサデータからなる観測センサデータを生成して、異常検知装置20に送信してもよい。 The data acquisition unit 21 acquires observation sensor data and preconditions for outputting the observation data (S102). FIG. 4 is a diagram showing an example of the data structure acquired by the data acquisition unit 21. As shown in FIG. In this example, observation sensor data (sensor values) associated with an observation sensor ID that uniquely identifies the observation sensor 11, a precondition for outputting the observation sensor data, and the cumulative number of times of processing performed under the precondition are targeted. The device 10 generates it and transmits it to the anomaly detection device 20 . Observation sensor data including the cumulative number of times of polishing and the observation sensor data (sensor values) observed at that time for a plurality of times, preferably for one processing step, constitutes time-series sensor data. When the observation sensor data in FIG. 4 is observation sensor data including sensor values for each observation, the abnormality detection device 20 side may stack the data to form time-series sensor data, or the target device 10 side may perform one processing. By stacking the sensor values from the first time to the last time in the process and putting them together, observation sensor data composed of time-series sensor data may be generated and transmitted to the anomaly detection device 20 .

データ取得部21は、受信したデータから前提条件を予測センサデータ選択部22に出力する。予測センサデータ選択部22は、取得した前提条件と同じ前提条件に関連付けられた学習センサデータを、学習センサデータ記憶部23から読み出し、予測センサデータを選択する(S103)。 The data acquisition unit 21 outputs preconditions from the received data to the prediction sensor data selection unit 22 . The predicted sensor data selection unit 22 reads the learned sensor data associated with the same precondition as the acquired precondition from the learned sensor data storage unit 23, and selects the predicted sensor data (S103).

図5は、学習センサデータ記憶部23に記憶される学習センサデータ群のデータ構造例を示す図である。学習センサデータ群とは、事前収集した同一加工条件(同一前提条件)の過去の正常状態における観測センサデータ(事前収集された観測センサデータは、今回の観測センサデータと区別するために、以後の説明では学習センサデータと称する)の集合体のことである。 FIG. 5 is a diagram showing an example data structure of a learned sensor data group stored in the learned sensor data storage unit 23. As shown in FIG. The learning sensor data group is the observation sensor data collected in advance under the same processing conditions (same preconditions) in the past normal state (the observation sensor data collected in advance will be referred to as (referred to as learning sensor data in the explanation).

予測センサデータ選択部22は、観測センサデータに付加された前提条件と同一の前提条件に関連付けられた学習センサデータから、部品劣化に伴う加工効率変動の偏差(状態変化量)を求める。予測センサデータ選択部22は、前回の観測センサデータを参考情報として参照し、加工工程の実施回数が最も近いものから加工工程の実施回数が1回低い学習センサデータを予測センサデータとして選択する。例えば5回目の研磨工程の状態予測をする際には、4回目の研磨工程で得られた時系列センサデータからなる学習データを選択する。本ステップで実行される予測センサデータの選択処理の詳細は、後述する。 The predicted sensor data selection unit 22 obtains the deviation (state change amount) of machining efficiency fluctuations due to part deterioration from learning sensor data associated with the same precondition as the precondition added to the observed sensor data. The predicted sensor data selection unit 22 refers to the previous observation sensor data as reference information, and selects the learned sensor data whose number of executions of the processing process is one less than the number of executions of the processing process as prediction sensor data. For example, when predicting the state of the fifth polishing process, learning data composed of time-series sensor data obtained in the fourth polishing process is selected. The details of the process of selecting predicted sensor data executed in this step will be described later.

更に予測センサデータ選択部22は、外れ値、ノイズ判定閾値として、選択した予測センサデータに対し±Nσの標準偏差又は分散値を加えて上限閾値、下限閾値を設定する(S104)。 Furthermore, the predicted sensor data selection unit 22 adds the standard deviation or variance of ±Nσ to the selected predicted sensor data to set the upper limit threshold and the lower limit threshold as outliers and noise determination thresholds (S104).

閾値超過判定部24aは、前述の閾値を基準として、閾値を超過したセンサデータはノイズや外れ値として扱い、後段のPCA分析に使用しないよう除外する(S105)。これは、後述の統計処理部25におけるPCA分析にて特徴量データを次元削減しデータの要約を行った結果、ノイズや外れ値の特徴が高い寄与率として抽出される問題を回避するためである。 Based on the aforementioned threshold, the threshold excess determination unit 24a treats sensor data exceeding the threshold as noise or an outlier, and excludes the sensor data from use in the subsequent PCA analysis (S105). This is to avoid the problem that features such as noise and outliers are extracted as high contribution rates as a result of summarizing the data by reducing the dimension of the feature amount data in the PCA analysis in the statistical processing unit 25, which will be described later. .

特徴量抽出部24bでは、時系列の観測センサデータの波形を統計的に分析、比較するにあたり、統計処理のための特徴量を抽出する処理、例えば、フィルタ処理やフーリエ変換といった処理を行う(S106)。 In statistically analyzing and comparing waveforms of time-series observed sensor data, the feature amount extraction unit 24b performs processing for extracting feature amounts for statistical processing, such as filtering and Fourier transform (S106). ).

本ステップでは、閾値を超過したデータを後段の統計分析処理対象から除外し、前述の予測及び観測センサデータに対し、特徴量抽出処理としてフィルタ処理(微分によるDC成分のカット)やハニング窓関数の適用、FFT(高速フーリエ変換)を行い、その特徴量を統計的に分析、比較する。 In this step, the data exceeding the threshold is excluded from the target of statistical analysis processing in the latter stage, and the above-mentioned prediction and observation sensor data are subjected to filtering processing (cutting of DC components by differentiation) and Hanning window function as feature extraction processing. Application and FFT (Fast Fourier Transform) are performed, and the feature quantities are statistically analyzed and compared.

統計処理部25は、センサデータ及び予測センサデータの其々に対して、後に続く異常判定処理のための統計処理を行う(S107)。 The statistical processing unit 25 performs statistical processing for subsequent abnormality determination processing on each of the sensor data and predicted sensor data (S107).

図6は、抵抗値センサデータ特徴量の主成分分析結果を示す図である。図6のグラフは、横軸が加工回数、縦軸がセンサ値を示す。また図5のグラフは、複数回の加工作業を行って1回の加工工程を行った際の観測センサデータのグラフを、複数加工工程分重畳したものである。ステップS106において、ノイズ・外れ値が現れた回の観測センサデータは下限値を下回っているため、特徴量分析から除外する。そしてステップS106で、閾値内の観測センサデータに対してのみ統計処理を行うことで、ショート発生によるノイズの影響を受けることなく、部品劣化予兆を観測する。 FIG. 6 is a diagram showing the principal component analysis result of the resistance value sensor data feature amount. In the graph of FIG. 6, the horizontal axis indicates the number of times of processing, and the vertical axis indicates the sensor value. Also, the graph of FIG. 5 is obtained by superimposing the graphs of the observed sensor data when performing one machining process after performing the machining work a plurality of times for a plurality of machining processes. In step S106, since the observed sensor data of times when noise/outlier appears is below the lower limit, it is excluded from feature quantity analysis. Then, in step S106, by performing statistical processing only on the observed sensor data within the threshold, signs of component deterioration can be observed without being affected by noise due to the occurrence of a short circuit.

PCA部25aは、観測センサデータと予測センサデータについてPCA分析を行い、データの次元削減(=要約)を行う。その結果から、累積寄与率の高い順に主成分をN個選択し、センサデータと予測センサデータそれぞれの主成分得点を得る。 The PCA unit 25a performs PCA analysis on the observed sensor data and predicted sensor data, and reduces the dimension of the data (=abstract). From the result, N principal components are selected in descending order of the cumulative contribution rate, and the principal component score of each of the sensor data and predicted sensor data is obtained.

クラスタリング部25bは、観測センサデータと予測センサデータそれぞれの主成分得点を基にクラスタリングを行う。FFT後の予測センサデータと観測センサデータをPCA分析し、累積寄与率の高い主成分の主成分得点を散布図にプロットしクラスタリングを行う。 The clustering unit 25b performs clustering based on the principal component scores of each of the observed sensor data and predicted sensor data. Predicted sensor data and observed sensor data after FFT are subjected to PCA analysis, and the principal component scores of principal components with high cumulative contribution rates are plotted on a scatter diagram for clustering.

異常検知部26は、予測センサデータとS103にて前処理を行った観測センサデータとを比較することで異常判定を行う(S108)。 The abnormality detection unit 26 performs abnormality determination by comparing the predicted sensor data and the observed sensor data preprocessed in S103 (S108).

クラスタ比較部26aは、センサデータクラスタと予測センサデータクラスタ間で主成分得点の分布状況を比較する。 The cluster comparison unit 26a compares the distribution of principal component scores between the sensor data cluster and the predicted sensor data cluster.

異常候補判定部26bは、観測センサデータクラスタ内に予測センサデータクラスタを逸脱する分布が存在した場合、当該回のセンサデータは正常とは異なる振る舞いをしていると判定する。逸脱を判定する範囲は、予測センサデータの分布座標の各軸に対し、+方向の最大値、-方向の最小値で定める。ただし、定めた範囲を調整する機能を別途具備する。 If there is a distribution that deviates from the predicted sensor data cluster in the observed sensor data cluster, the abnormality candidate determination unit 26b determines that the sensor data of that time behaves differently from normal. The deviation determination range is determined by the maximum value in the positive direction and the minimum value in the negative direction for each axis of the distribution coordinates of the predicted sensor data. However, a function for adjusting the defined range is provided separately.

図7は、異常判定例を示す図である。図7では、累積寄与率上位2位までを使用しているため2次元で表現している。異常候補判定部26bは、予測センサデータの分布範囲より逸脱したデータを、異常候補に分類する。 FIG. 7 is a diagram showing an example of abnormality determination. In FIG. 7, since the top two cumulative contribution ratios are used, they are represented two-dimensionally. The abnormality candidate determination unit 26b classifies data deviating from the distribution range of predicted sensor data as abnormality candidates.

異常候補レベル判定部26cは、異常候補判定部26bが正常とは異なる振る舞いをしていると判定した当該回の観測センサデータの逸脱の軸方向、距離に関して分類を行う。異常候補のレベル分類については、予測センサデータの分布との逸脱の距離や逸脱方向のバリエーションによって分類する方法がある。 The abnormality candidate level determination unit 26c classifies the deviation axial direction and distance of the observation sensor data of the time when the abnormality candidate determination unit 26b determines that the behavior is different from normal. As for level classification of anomaly candidates, there is a method of classifying them according to variations in deviation distance and deviation direction from the distribution of predicted sensor data.

異常候補判定部26bが異常ありと判定した場合は、判定結果情報出力部27は、前述の分析により観測センサデータに閾値超過や異常候補と疑われる挙動の有無をディスプレイ70のGUIに出力する(S109)。閾値超過、異常候補が共に検出されなかった場合は、正常と判定する。また判定結果情報出力部27は、加工毎の判定結果を履歴画面(GUI)に表示してもよい。 If the abnormality candidate determination unit 26b determines that there is an abnormality, the determination result information output unit 27 outputs to the GUI of the display 70 whether or not there is behavior suspected to be an abnormality candidate or exceeds the threshold value in the observed sensor data based on the analysis described above ( S109). If neither the threshold value excess nor the abnormality candidate is detected, it is determined to be normal. Further, the determination result information output unit 27 may display the determination result for each processing on a history screen (GUI).

学習センサデータ更新部28は、分析の結果、観測センサデータを正常と判定した場合は、当該観測センサデータの特徴を次回用の学習センサデータとして採用すると判断する。そして、学習センサデータ記憶部23に記憶する。これにより、学習センサデータ記憶部23に記憶された既存の学習センサデータ群が更新される。 When the learning sensor data updating unit 28 determines that the observation sensor data is normal as a result of the analysis, it determines that the characteristics of the observation sensor data are adopted as learning sensor data for the next time. Then, it is stored in the learning sensor data storage unit 23 . As a result, the existing learned sensor data group stored in the learned sensor data storage unit 23 is updated.

図8は、予測センサデータ選択処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing the flow of predictive sensor data selection processing.

予測センサデータ選択部22は、取得した前提条件が未知である、即ち、学習センサデータ記憶部23にまだ記録されていない前提条件であると判定すると(S201/No)、学習センサデータ記憶部23に新たな前提条件とその前提条件下で取得された観測センサデータの記録を開始する(S202)。新たな前提条件とその前提条件下で取得された観測センサデータの記録処理は、学習処理に相当する。 When the predictive sensor data selection unit 22 determines that the acquired precondition is unknown, that is, it is a precondition that has not yet been recorded in the learned sensor data storage unit 23 (S201/No), the learned sensor data storage unit 23 (S202). The process of recording new preconditions and the observation sensor data acquired under the preconditions corresponds to the learning process.

予測センサデータ選択部22は、前提条件が既知である、即ち、学習センサデータ記憶部23に記録されている前提条件であると判定し(S201/Yes)、観測対象回の加工工程が既知の前提条件ではあるが、状態予測を開始してから初の加工工程である又は前提条件の変更があったと判定すると(S203/Yes)、学習センサデータ記憶部23に記録された学習センサデータ群から観測対象回と同じ前提条件の学習センサデータのみを選出する(S204)。 The predicted sensor data selection unit 22 determines that the precondition is known, that is, the precondition recorded in the learning sensor data storage unit 23 (S201 / Yes), and the processing process of the observation target time is known. Although it is a prerequisite, if it is determined that it is the first machining process after the start of state prediction or that the prerequisite has been changed (S203 / Yes), from the learning sensor data group recorded in the learning sensor data storage unit 23 Only learning sensor data having the same preconditions as the observation target times are selected (S204).

予測センサデータ選択部22は、観測対象回の前提条件が初めての加工工程であると判定すると(S205/Yes)、初めての加工工程用の学習センサデータを選択し(S206)、予測センサデータ選択処理を終了する。初めての加工工程用の学習センサデータは予め学習センサデータ記憶部23に記憶されているものとする。 When the prediction sensor data selection unit 22 determines that the precondition of the observation target time is the first processing step (S205/Yes), it selects learning sensor data for the first processing step (S206), and selects prediction sensor data. End the process. It is assumed that learning sensor data for the machining process for the first time is stored in advance in the learning sensor data storage unit 23 .

予測センサデータ選択部22は、観測対象回の前提条件が初の加工工程ではなく、前提条件にも変更がないと判定した場合(S203/No)、又は観測対象回の前提条件に変更があると判定した場合(S203/Yes、S204、S205/No)、予測センサデータ選択部22は、前回加工の学習センサデータが更新されていなければ(S207/No)、前回の加工で使用した予測センサデータから状態変化量を差分Δ回進めた学習センサデータを予測センサデータとして選択する(S208)。その後、予測センサデータ選択処理を終了する。差分Δ回は、観測対象回から前回の加工で使用した予測センサデータにおける加工回数である。例えば観測対象回は、5回目の加工作業であるのに対し、前回の加工で使用した予測センサデータが3回目の加工作業で得られた学習センサデータであれば、2回分の状態変化が起きていないと仮定して、状態変化量を2回分進めて予測センサデータを生成する。 If the prediction sensor data selection unit 22 determines that the precondition of the observation target time is not the first processing step and the precondition is not changed (S203/No), or there is a change in the precondition of the observation target time (S203/Yes, S204, S205/No), the prediction sensor data selection unit 22 selects the prediction sensor used in the previous processing if the learning sensor data of the previous processing has not been updated (S207/No). The learned sensor data, in which the amount of state change is advanced by the difference Δ times from the data, is selected as the predicted sensor data (S208). After that, the predictive sensor data selection process ends. The difference Δ times is the number of times of processing in the prediction sensor data used in the previous processing from the observation target time. For example, the observation target time is the fifth processing work, but if the predicted sensor data used in the previous processing is the learning sensor data obtained in the third processing work, two state changes occur. Assuming that it is not, the state change amount is advanced twice to generate predicted sensor data.

予測センサデータ選択部22は、前回加工の学習センサデータが更新されていると判定すると(S207/Yes)、最新学習センサデータと、学習センサデータ群の特徴量とを比較し、最も近い学習センサデータから状態変化量を1回分進めた学習センサデータを演算し、そのデータを予測センサデータとして選択する(S209)。その後、予測センサデータ選択処理を終了する。 When the prediction sensor data selection unit 22 determines that the previously processed learning sensor data has been updated (S207/Yes), the prediction sensor data selection unit 22 compares the latest learning sensor data with the feature amount of the learning sensor data group, and selects the closest learning sensor. Learning sensor data advanced by one state change amount is calculated from the data, and the data is selected as predicted sensor data (S209). After that, the predictive sensor data selection process ends.

本実施形態の作用効果は以下のとおりである。異常検知の対象となる製造・加工装置などにおいて、観測する加工自体の加工設定と、過去の同一加工設定の学習センサデータを比較する際、装置自体の部品の消耗、劣化具合が当該観測回より前の処理内容に依存し、異なるため、同一加工設定の正常な学習センサデータ同士でも学習センサデータ波形の形状が異なるケースがある。従来技術では、このような正常センサデータの形状自体が定まらないケースにおいて、過去の同一加工設定の学習センサデータを単純に選択して固定的な閾値を設けることにより、閾値誤りによる過剰な異常検出の発生や、本来見つけたい異常が検出できないケースが発生してしまうという問題があった。 The effects of this embodiment are as follows. When comparing the processing settings of the observed processing itself with the learning sensor data of the same processing settings in the past in the manufacturing and processing equipment that is the target of anomaly detection, the wear and deterioration of the parts of the device itself can be detected from the observation time. Since it depends on the contents of the previous processing and differs, there are cases where the shapes of the learned sensor data waveforms differ even among normal learned sensor data with the same processing settings. In the conventional technology, in such a case where the shape of normal sensor data itself is not fixed, by simply selecting learning sensor data with the same past processing settings and setting a fixed threshold, excessive abnormal detection due to threshold error , and there are cases where an abnormality that is originally intended to be found cannot be detected.

これに対して、本実施形態に係る異常検知システム1では、対象装置10の製造・加工状態を規定する前提条件と、その前提条件下で正常に稼働した際の観測センサデータとを関連付けて学習センサデータとして記録し、この学習センサデータを用いて観測対象回の状態を予測した予測センサデータを生成する。そして予測センサデータと観測センサデータとを比較して異常検知を行う。 On the other hand, the anomaly detection system 1 according to the present embodiment learns by associating preconditions that define the manufacturing/processing state of the target device 10 with observed sensor data when operating normally under the preconditions. This learning sensor data is used to generate prediction sensor data that predicts the state of the observation target time. An abnormality is detected by comparing the predicted sensor data and the observed sensor data.

これにより、正常な学習センサデータ波形の形状が定まらなくても、観測対象回の観測センサデータとの比較が行える。 As a result, even if the shape of the normal learning sensor data waveform is not determined, it can be compared with the observation sensor data of the observation target time.

また、主成分分析でデータの要約(次元削減)を行った際、その結果において、累積寄与率の上位にあげられる主成分にノイズや外れ値の特徴成分が現れにくくなり、本来見つけたい異常の特徴成分が上位にくることにより、有意な予兆(閾値を超過しない範囲内で正常とは異なる振る舞いしている状態)を検知することができる。 In addition, when data is summarized (dimension reduction) by principal component analysis, the result shows that the characteristic components such as noise and outliers are less likely to appear in the principal components that are ranked at the top of the cumulative contribution rate, and the anomaly that we want to find is difficult to find. By placing the feature component at the top, it is possible to detect a significant sign (a state in which the behavior is different from normal within a range that does not exceed the threshold).

上記各実施形態は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変更態様は本発明の技術的範囲に属する。例えば、上記では研磨装置を例に挙げて説明したが、本実施形態の異常検知システム1の適用分野はそれに限らない。例えば、事例1として、ワイヤ放電切削加工機械の予防保全(ワイヤから放電し加工対象物を切削する装置)に適用できる。この場合、学習・観測センサデータを用いて放電加工処理部のワイヤの断線の予兆を検知し保全する。ワイヤの消耗が、放電時の電気的な観測センサデータに影響を与えると考えられる。 The above-described embodiments do not limit the present invention, and modifications without departing from the gist of the present invention belong to the technical scope of the present invention. For example, although a polishing apparatus has been described above as an example, the application field of the abnormality detection system 1 of the present embodiment is not limited to that. For example, as case 1, the present invention can be applied to preventive maintenance of a wire electric discharge cutting machine (a device that cuts an object by electric discharge from a wire). In this case, learning/observation sensor data is used to detect a sign of disconnection of the wire of the electrical discharge processing unit and perform maintenance. It is believed that wire wear affects electrical observation sensor data during discharge.

また事例2として、紡績機の故障予知に本実施形態を適用してもよい。学習・観測センサデータを用いて合成繊維のワインダー、加工機の糸切れ等の予兆を検知し防止する。繊維は環境的な要因の影響を受けやすいと考えられる。 Further, as case 2, the present embodiment may be applied to failure prediction of a spinning machine. Using learning and observation sensor data, detect and prevent signs such as thread breakage in synthetic fiber winders and processing machines. Fibers are believed to be susceptible to environmental factors.

このように、使用による消耗劣化の他に、経年劣化や温度・湿度による環境的な要因などが、装置のパフォーマンスや、部品、加工対象物の状態に影響することで、正常時の観測センサデータ波形及び異常と正常を判定する閾値が変動するようなケースにおいて、本実施形態は適用可能である。 In this way, in addition to wear and tear due to use, deterioration over time and environmental factors such as temperature and humidity affect the performance of equipment, the state of parts and workpieces, and the observed sensor data during normal operation This embodiment can be applied to a case where the waveform and the threshold value for determining abnormality and normality fluctuate.

1 :異常検知システム
10 :対象装置
11 :観測センサ
20 :異常検知装置
21 :データ取得部
22 :予測センサデータ選択部
23 :学習センサデータ記憶部
24 :前処理部
24a :閾値超過判定部
24b :特徴量抽出部
25 :統計処理部
25a :PCA部
25b :クラスタリング部
26 :異常検知部
26a :クラスタ比較部
26b :異常候補判定部
26c :異常候補レベル判定部
27 :判定結果情報出力部
28 :学習センサデータ更新部
30 :ネットワーク
70 :ディスプレイ
71 :入力装置
1: Anomaly detection system 10: Target device 11: Observation sensor 20: Anomaly detection device 21: Data acquisition unit 22: Predicted sensor data selection unit 23: Learning sensor data storage unit 24: Preprocessing unit 24a: Threshold excess determination unit 24b: Feature amount extraction unit 25: Statistical processing unit 25a: PCA unit 25b: Clustering unit 26: Abnormality detection unit 26a: Cluster comparison unit 26b: Abnormality candidate determination unit 26c: Abnormality candidate level determination unit 27: Determination result information output unit 28: Learning Sensor data update unit 30: network 70: display 71: input device

Claims (8)

複数回の加工作業が行える対象装置の異常を検知する異常検知装置であって、
前記対象装置の状態を観測する観測センサが出力した観測センサデータ当該観測センサデータが出力された際の前記対象装置の加工条件及び作業内容の少なくとも一つを含む前提条件、及び当該前提条件下で行った累積加工回数を取得するデータ取得部と、
前記対象装置が過去に正常状態で稼働中に前記観測センサが出力した観測センサデータ、該観測センサデータが出力された際の前提条件、及び当該前提条件下で行った累積加工回数を関連付けて学習センサデータとして記憶する学習センサデータ記憶部と、
前記対象装置の観測対象回を基準として、加工回数がそれ以下であり、かつ同一の前提条件下で出力された前記学習センサデータを前記学習センサデータ記憶部に記録された学習センサデータ群から選択し、選択した学習センサデータに基づいて、前記観測対象回における前記対象装置の状態を予測した予測センサデータを生成する予測センサデータ選択部と、
前記観測対象回における観測センサデータ、及び前記予測センサデータの比較結果に基づいて、前記観測対象回における前記対象装置の異常発生を検知する異常検知部と、
を備えることを特徴とする異常検知装置。
An abnormality detection device that detects an abnormality in a target device capable of performing processing operations multiple times,
Observation sensor data output by an observation sensor that observes the state of the target device , preconditions including at least one of processing conditions and work details of the target device when the observation sensor data is output, and the preconditions a data acquisition unit that acquires the cumulative number of times of processing performed below ;
Observation sensor data output by the observation sensor while the target device was operating in a normal state in the past, preconditions when the observation sensor data was output, and the cumulative number of processing performed under the preconditions are associated. a learning sensor data storage unit for storing as learning sensor data;
Selecting from the group of learned sensor data recorded in the learned sensor data storage section the learned sensor data output under the same preconditions and processed less than the observation target times of the target device as a reference. a prediction sensor data selection unit that generates prediction sensor data that predicts the state of the target device at the observation target time based on the selected learning sensor data;
an anomaly detection unit that detects occurrence of an anomaly in the target device at the observation target time based on a comparison result of the observed sensor data at the observation target time and the predicted sensor data;
An anomaly detection device comprising:
請求項1に記載の異常検知装置において、
前記予測センサデータ選択部は、前記対象装置が同一の前提条件下で加工作業を1回行った際の状態変化量を、前記学習センサデータに基づいて演算し、
前記学習センサデータ記憶部から前記観測対象回よりも加工回数が少なく、かつ同一の前提条件下で出力された学習センサデータのうち、前記観測対象回に最も近い加工回数の学習センサデータを読み出し、前記最も近い回数と前記観測対象回との差分回数分の前記状態変化量を前記読み出した学習センサデータに対して進めることにより前記観測対象回の前記対象装置の状態を予測し、当該予測したデータを前記予測センサデータとして選択する、
ことを特徴とする異常検知装置。
In the abnormality detection device according to claim 1,
The predicted sensor data selection unit calculates, based on the learned sensor data, a state change amount when the target device performs the processing operation once under the same preconditions,
reading from the learning sensor data storage unit the learning sensor data with the number of times of processing that is less than the number of times to be observed and output under the same preconditions, the learning sensor data with the number of times of processing closest to the number of times to be observed; Predicting the state of the target device at the observation target time by advancing the state change amount for the difference count between the closest number and the observation target time to the read learning sensor data, and obtaining the predicted data as the predicted sensor data;
An anomaly detection device characterized by:
請求項1に記載の異常検知装置において、
前記予測センサデータ選択部は、既知の前提条件であるが初めての加工工程の場合に前記既知の前提条件と同一の前提条件下で出力された前記学習センサデータを前記学習センサデータ記憶部に記録された学習センサデータ群から選択し、選択した学習センサデータを前記予測センサデータとして選択し、
前記異常検知部は、前記初めての加工工程における観測センサデータ、及び前記予測センサデータの比較結果に基づいて、前記初めての加工工程における観前記観測対象回における前記対象装置の異常発生を検知する、
を備えることを特徴とする異常検知装置。
In the abnormality detection device according to claim 1,
The predictive sensor data selection unit records the learned sensor data output under the same precondition as the known precondition in the case of the first machining process, although the precondition is a known precondition, in the learned sensor data storage unit. selecting from the learning sensor data group, selecting the selected learning sensor data as the predicted sensor data,
The abnormality detection unit detects the occurrence of an abnormality in the target device during the observation target time in the first processing process based on a comparison result of the observed sensor data in the first processing process and the predicted sensor data.
An anomaly detection device comprising:
請求項2又は3に記載の異常検知装置において、
ノイズ又は外れ値を含む観測センサデータを除去する閾値超過判定部を更に備え、
前記予測センサデータ選択部は、前記予測センサデータの分散値又は標準偏差を求め、
前記閾値超過判定部は、前記分散値又は前記標準偏差に基づいて、前記予測センサデータが正規分布に準じて発生しうるばらつきの上限閾値及び下限閾値を設定し、前記観測対象回の観測センサデータの値が前記上限閾値を超えた場合、又は前記下限閾値を下回った場合は、当該観測センサデータを異常検知処理の対象外とする、
ことを特徴とする異常検知装置。
In the abnormality detection device according to claim 2 or 3,
Further comprising a threshold excess determination unit for removing observed sensor data containing noise or outliers,
The predicted sensor data selection unit obtains a variance or standard deviation of the predicted sensor data,
The threshold excess determination unit sets an upper threshold value and a lower threshold value of variations that can occur in the predicted sensor data according to a normal distribution based on the variance value or the standard deviation, and sets the observed sensor data of the observation target time. If the value of exceeds the upper limit threshold or falls below the lower limit threshold, the observation sensor data is excluded from anomaly detection processing,
An anomaly detection device characterized by:
請求項4に記載の異常検知装置において、
前記閾値超過判定部が、前記下限閾値以上かつ前記上限閾値以下に値が収まると判定した前記観測センサデータに含まれる少なくとも一つ以上の主成分を含む統計特徴量、及び前記予測センサデータに含まれる少なくとも一つ以上の主成分を含む統計特徴量を其々抽出する特徴量抽出部と、
前記観測センサデータに含まれる統計特徴量、及び前記予測センサデータに含まれる統計特徴量のクラスタリングを行う統計処理部と、
前記統計処理部によるクラスタリング結果に基づいて、前記観測センサデータ及び前記予測センサデータの類似度を判定し、当該類似度に基づいて前記対象装置の異常の有無を判定する異常検知部と、
前記異常の有無の判定結果を出力する判定結果情報出力部と、
を更に備えることを特徴とする異常検知装置。
In the abnormality detection device according to claim 4,
Statistical features including at least one or more principal components included in the observed sensor data determined by the threshold excess determination unit to fall within the lower limit threshold and the upper limit threshold, and included in the predicted sensor data a feature quantity extraction unit for extracting statistical feature quantities containing at least one or more principal components,
A statistical processing unit that performs clustering of the statistical feature amount included in the observed sensor data and the statistical feature amount included in the predicted sensor data;
an abnormality detection unit that determines the degree of similarity between the observed sensor data and the predicted sensor data based on the clustering result of the statistical processing unit, and determines whether or not there is an abnormality in the target device based on the similarity;
a determination result information output unit that outputs a determination result of the presence or absence of the abnormality;
An anomaly detection device, further comprising:
請求項5に記載の異常検知装置において、
前記異常検知部が、前記対象装置の異常はないとの判定に用いた前記観測センサデータを、前記学習センサデータ記憶部に記録する学習センサデータ更新部を更に備える、
ことを特徴とする異常検知装置。
In the abnormality detection device according to claim 5,
Further comprising a learned sensor data update unit that records the observation sensor data used by the abnormality detection unit for determining that the target device is not abnormal in the learned sensor data storage unit,
An anomaly detection device characterized by:
複数回の加工作業が行える対象装置の異常を検知する異常検知方法であって、
前記対象装置の状態を観測する観測センサが出力した観測センサデータ当該観測センサデータが出力された際の前記対象装置の加工条件及び業内容の少なくとも一つを含む前提条件、及び当該前提条件下で行った累積加工回数を取得するステップと、
前記対象装置が過去に正常状態で稼働中に前記観測センサが出力した観測センサデータ、該観測センサデータが出力された際の前提条件、及び当該前提条件下で行った累積加工回数を関連付けて学習センサデータとして記憶するステップと、
前記対象装置の観測対象回を基準として、加工回数がそれ以下であり、かつ同一の前提条件下で出力された前記学習センサデータを読み出し、読み出した学習センサデータに基づいて、前記観測対象回における前記対象装置の状態を予測した予測センサデータを生成するステップと、
前記観測対象回における観測センサデータ、及び前記予測センサデータの比較結果に基
づいて、前記観測対象回における前記対象装置の異常発生を検知するステップと、
を含むことを特徴とする異常検知方法。
An abnormality detection method for detecting an abnormality in a target device capable of performing processing operations multiple times,
Observation sensor data output by an observation sensor that observes the state of the target device , preconditions including at least one of processing conditions and work details of the target device when the observation sensor data is output, and the preconditions a step of obtaining the cumulative number of times of machining performed below ;
Observation sensor data output by the observation sensor while the target device was operating in a normal state in the past, preconditions when the observation sensor data was output, and the cumulative number of processing performed under the preconditions are associated. storing as learning sensor data;
Based on the observation target times of the target device, the number of times of processing is less than that and the learning sensor data output under the same preconditions is read, and based on the read learning sensor data, at the observation target times generating predictive sensor data that predicts the state of the target device;
detecting the occurrence of an abnormality in the target device at the observation target time based on a comparison result of the observed sensor data at the observation target time and the predicted sensor data;
An anomaly detection method, comprising:
請求項1に記載の異常検知装置と、
前記異常検知装置により異常を検知する対象となる対象装置と、をネットワークで接続して構成される異常検知システム。
The abnormality detection device according to claim 1 ;
An anomaly detection system configured by connecting a target device whose anomaly is to be detected by the anomaly detection device via a network.
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