JP7468571B2 - 鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法、巻き形状判定方法および処置工程設定方法、ならびに鋼帯コイルの製造方法 - Google Patents
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Description
取得した前記画像データおよび前記品質基準データを、[1]~[4]のいずれかに記載の鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法によって生成された前記巻き形状判定モデルに入力して前記判定結果データを出力し、出力した前記判定結果データに基づいて、前記鋼帯コイルが最終製品となった後に前記品質基準を満たすようにする上で、製造途上の前記鋼帯コイルの前記巻き形状の修正が必要か否かを判定する、鋼帯コイルの巻き形状判定方法。
取得された前記画像データおよび前記品質基準データを、[7]~[10]のいずれかに記載の鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法によって生成された前記巻き形状判定モデルに入力して前記判定結果データを出力させ、
出力された前記判定結果データに基づいて、前記鋼帯コイルが最終製品となった後に前記品質基準を満たすようにする上で、製造途上の前記鋼帯コイルの前記巻き形状の修正が必要か否かを判定する、鋼帯コイルの巻き形状判定方法。
<鋼帯の巻取工程>
まず、本実施形態の鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法、巻き形状判定方法および処置工程設定方法、ならびに鋼帯コイルの製造方法の適用対象となる鋼帯コイルが製造される、薄鋼板の製造工程における鋼帯の巻取工程について説明する。
<巻き形状の品質不良>
図2(a)および図2(b)に、鋼帯コイルの巻き形状不良の一例である、耳痛みの写真を示す。耳痛みは、鋼帯コイルCの状態に巻き取られた鋼帯の板幅方向端部に、割れ、擦れ、折れ曲がり等が発生した結果、鋼帯コイルを側面から観察したときに、巻き取られた鋼帯の層形状に乱れが観察される巻き形状不良である。
<従来の鋼帯コイルの巻き形状判定方法>
ここで、図12を参照して、従来の鋼帯コイルの巻き形状判定方法の手順について説明する。図12は、工程Aを行う製造ラインの終端部に設けられた巻取機で巻き取られた鋼帯コイルの巻き形状を判定する例を示す。
(第一実施形態)
以下、第一実施形態の鋼帯コイルの巻き形状判定方法および巻き形状判定モデルの生成方法、ならびに鋼帯コイルの製造方法について説明する。
<鋼帯コイルの巻き形状判定方法>
本実施形態の鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法により生成される巻き形状判定モデルは、鋼帯コイルが最終製品となった後に所定の品質基準を満たすようにする上で、製造途上の鋼帯コイルの巻き形状の修正を行う必要があるか否かの判定を、自動的に行うのに用いられる。
・鋼帯コイルの巻き形状の画像データ
巻き形状判定部1の巻き形状判定モデルに入力されるデータの一つである、鋼帯コイルの巻き形状の画像データとは、鋼帯コイルの巻き形状の判定に利用可能な、鋼帯コイルの外観に関する画像情報をいう。具体的には、鋼帯コイルの巻き形状の画像データとして、例えば、鋼帯コイルの外観をカメラにより静止画撮影して取得した写真、または動画撮影して取得した動画から切り取られた静止画等、鋼帯コイルの外観を直接撮像することによって得られる画像データを利用できる。
・鋼帯コイルの品質基準データ
鋼帯コイルの巻き形状の画像データとともに、巻き形状判定部1の巻き形状判定モデルに入力されるデータである、鋼帯コイルの品質基準データは、鋼帯コイルの製品規格に関する情報、鋼帯コイルの形状または重量に関する情報、鋼帯コイルの出荷先に関する情報、および巻き形状の判定が行われた後の前記鋼帯コイルが最終製品になるまでに通過する製造工程に関する情報の少なくとも一つを含むものとする。
・判定結果データ
本実施形態では、巻き形状判定モデルから出力される判定結果データとは、鋼帯コイルが最終製品となった後に所定の品質基準を満たすようにする上で、製造途上の鋼帯コイルの巻き形状の修正を行う必要があるか否かの判定の内容に関する情報をいう。判定結果データは、例えば、製造途上の鋼帯コイルの巻き形状の修正を行う必要がないことを示す「合格」、または巻き形状の修正を行う必要があることを示す「不合格」のように、2区分で出力する。この場合は、判定者は、巻き形状判定部1から2区分で出力される判定結果データに基づいて、製造途上の鋼帯コイルの巻き形状の修正を行う必要があるか否かを判定することになる。よって、判定者は、必ずしも二次判定を行う必要が無く、上述の従来の鋼帯コイルの巻き形状判定方法のような、一次判定および二次判定からなる2段階の判定を、一段階に簡略化できる。
<鋼帯コイルの製造方法>
上述の鋼帯コイルの巻き形状判定方法によって、巻き形状判定部1の巻き形状判定モデルから「合格」の判定結果データが出力された場合は、上述のとおり、判定者によって上位計算機6に入力される次工程指示情報を受けて、鋼帯コイルは、当初予定されていた製造計画に従って次工程または出荷工程に搬送される。このようにして、鋼帯コイルが最終製品となった後に所定の品質基準を満たす鋼帯コイルが製造される。
<鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法>
本実施形態の鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法は、鋼帯コイルが最終製品となった後に所定の品質基準を満たすようにする上で、製造途上の鋼帯コイルの巻き形状の修正を行う必要があるか否かの判定を、自動的に行うための巻き形状判定モデルを生成するものである。
・判定実績データベース
本実施形態の鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法では、まず、鋼帯コイルが最終製品となった後に所定の品質基準を満たすようにする上で、製造途上の鋼帯コイルの巻き形状の修正を行う必要があるか否かの判定が行われる際に、鋼帯コイルの巻き形状の画像データ、鋼帯コイルの品質基準データ、および上記判定の結果に関する判定結果データを含むデータセットを取得する。そして、この判定が行われる毎に取得されるデータセットを蓄積して、データベース部31内に判定実績データベースを形成する。
(第二実施形態)
以下、本発明の第二実施形態の鋼帯コイルの処置工程設定方法について説明する。
<鋼帯コイルの処置工程設定方法>
本実施形態の鋼帯コイルの処置工程設定方法は、第一実施形態の鋼帯コイルの巻き形状判定方法によって、巻き形状の修正が必要と判定された鋼帯コイルに対し、この巻き形状を修正して品質基準を満たすようにするために適用するべき処置工程を自動的に設定するものである。
・処置実績データベース
処置実績データベースは、次のようにして形成される。まず、上述の鋼帯コイルの巻き形状判定方法において、巻き形状判定モデルから「不合格」の判定結果データが出力され、この判定結果データに基づいて判定者が二次判定を行って「不合格」と判定されたものを、「最終不合格」とする。そして、判定者は、「最終不合格」と判定した鋼帯コイルに対して、巻き形状の修正を行う処置工程の内容を、判定結果データとともに出力される鋼帯コイルの巻き形状の画像データおよび鋼帯コイルの品質基準データを参照して判断し、設定する。
・処置データ
巻き形状が「最終不合格」とされた鋼帯コイルに対して設定された処置工程の内容に関する処置データとは、当初予定されていた製造計画には含まれない、鋼帯コイルの巻き形状の修正を行う処置工程の内容を設定するためのデータである。具体的には、処置データは、例えば、鋼帯コイルの巻き直しを行うリコイル工程の内容を指定するデータ、鋼帯の板幅端部を切り落とすトリミング工程の内容を指定するデータ、鋼帯コイルの長手方向の一部を切断して除去する切断工程の内容を指定するデータ等である。このように、処置データは、当初予定されていた製造工程には含まれない、追加工程の内容を設定するための符号、数値等とすることができる。
(第三実施形態)
以下、本発明の第三実施形態の鋼帯コイルの鋼帯コイルの巻き形状判定方法および巻き形状判定モデルの生成方法について説明する。
<鋼帯コイルの巻き形状判定方法>
図9に、本実施形態の鋼帯コイルの巻き形状判定方法の流れを示す。
<鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法>
本実施形態の鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法は、第一実施形態の鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法に、第二実施形態の鋼帯コイルの処置工程設定方法を組み合わせたものである。つまり、画像データおよび品質基準データを巻き形状判定モデルに入力すると、判定結果データを出力するとともに、巻き形状の修正が必要と判定される場合にはさらに処置データを出力するような、巻き形状判定モデルを生成する。
3、4 巻き形状判定モデル生成部
5 処置データ設定部
31、41 データベース部
32、42 機械学習部
6 上位計算機
71 巻取機
72 バインダ
73 コイルマーカー
74 秤量機
75 巻形状計
76 移載機
C 鋼帯コイル
S 鋼帯
Claims (8)
- 鋼帯コイルが最終製品となった後に所定の品質基準を満たすようにする上で、製造途上の前記鋼帯コイルの巻き形状の修正が必要か否かの判定が行われる毎に、前記巻き形状の画像データと、前記品質基準の内容に関する品質基準データと、前記判定の結果に関する判定結果データとを含むデータセットを蓄積して判定実績データベースを形成し、
前記判定によって必要とされた前記巻き形状の修正を行う処置工程の設定が行われる毎に、前記巻き形状の画像データと、前記品質基準に関する品質基準データと、前記処置工程の内容に関する処置データとを含むデータセットを蓄積して処置実績データベースを形成し、
前記判定実績データベースおよび前記処置実績データベースを用いて機械学習を行うことにより、前記画像データおよび前記品質基準データを入力すると、前記判定結果データと、前記巻き形状の修正が必要と判定される場合にはさらに前記処置データを出力する巻き形状判定モデルを生成する、鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法。 - 前記品質基準データは、鋼帯コイルの製品規格に関する情報、鋼帯コイルの形状または重量に関する情報、鋼帯コイルの出荷先に関する情報、および巻き形状の判定が行われた後の前記鋼帯コイルが最終製品になるまでに通過する製造工程に関する情報の少なくとも一つを含む、請求項1に記載の鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法。
- 前記機械学習では、ニューラルネットワーク、決定木学習、ランダムフォレスト、およびサポートベクター回帰の少なくとも一つを用いる、請求項1に記載の鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法。
- 前記機械学習では、ニューラルネットワーク、決定木学習、ランダムフォレスト、およびサポートベクター回帰の少なくとも一つを用いる、請求項2に記載の鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法。
- 製造途上の鋼帯コイルの巻き形状の画像データおよび前記鋼帯コイルが最終製品となった後に満たすべき品質基準に関する品質基準データを取得し、
取得された前記画像データおよび前記品質基準データを、請求項1~請求項4のいずれかに記載の鋼帯コイルの巻き形状判定モデルの生成方法によって生成された前記巻き形状判定モデルに入力して前記判定結果データを出力させ、
出力された前記判定結果データに基づいて、前記鋼帯コイルが最終製品となった後に前記品質基準を満たすようにする上で、製造途上の前記鋼帯コイルの前記巻き形状の修正が必要か否かを判定する、鋼帯コイルの巻き形状判定方法。 - 請求項5に記載の鋼帯コイルの巻き形状判定方法によって前記巻き形状が前記品質基準を満たさないと判定された前記鋼帯コイルに対し、前記処置データに基づいて前記処置工程を適用する、鋼帯コイルの処置工程設定方法。
- 請求項5に記載の鋼帯コイルの巻き形状判定方法によって前記巻き形状が前記品質基準を満たすと判定された前記鋼帯コイルを製造する、鋼帯コイルの製造方法。
- 請求項6に記載の鋼帯コイルの処置工程設定方法によって、製造途上の前記鋼帯コイルの前記巻き形状を修正して、最終製品となった後に前記品質基準を満たすようにした鋼帯コイルを製造する、鋼帯コイルの製造方法。
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