JPH02128820A - 射出成形技術支援エキスパートシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は射出成形技術支援エキスパートシステムに関す
る。

〔従来の技術〕

射出成形を行なう場合、金型内の成形品の大きさや形状
等により成形条件が大きく異なり、最適な成形条件を設
定することはなかなか困難である。−数的には、熟練し
た作業者の豊富な経験と判断にたよって作業が行なわれ
のであるが、この作業のエキスパートを育成するために
は、かなりの時間と費用を要する。

近年、この現状を改善し、成形条件設定作業の簡素化を
図るために、データベースや知識ベースを備えたコンピ
ュータシステムを利用しようとする試みが提案され、そ
の実現が期待されている。

本願出願前の従来技術としては、特開昭６３−２０９９
１７号（以下、従来例１という）と特開昭６３−２０９
９１８号（以下、従来例２という）がある。

こわらの従来例は本願発明の特徴を理解する上で重要で
あるため、第８図および第９図を用いてその概要を説明
する。

良米■ユ 成形品の不良事象およびその度合が入力されると、知識
ベースに蓄積されている診断ルールデータにしたがフて
不良原因データを推論して診断結果を出力し、一方、診
断結果に対する確実度と不良事象の度合とから診断結果
の影響度を推論し、成形条件の修正を行なうものである
（第８図）。

良来■遣 キーボードから所定データを入力すると、データベース
／知識ベースを利用して成形条件を推論し、推論が困難
な部分は、コンピュータ制御されかつ各部にセンサーが
取付けられた射出成形機を用いて、全自動制御により試
射を緑返してデータを取得し、推論の精度を向上する。

この結果として初期条件を設定し、成形品をつくる。次
に、その成形品について、診断エキスパートシステムを
用いて不良原因の解析と最終の微調整を行ない、最終の
条件設定を行なうものである（第９図）。

（発明が解決しようとする課題） 本願発明者の検討によると、上述した従来例は、下記の
ようないくつ°かの改善すべき点を有していることがわ
かった。

良未医上尺ユ至ユ （１）　不良事象に対する不良事象の度合の判断は、人
によりばらつきが生じやすい。

（２）　診断結果に対する確実度の適切な設定がなかな
かむずかしい。

（３）診断結果の影響度を添えて診断結果が表示される
が、これをみて実行する場合、人によりばらつきが生じ
やすい。また、実行した場合、布したる改善がみられな
い場合に、再度データ入力しても、前回と同様の診断結
果しか表示されない場合も起こりえる。

（４）　不良と不良原因との組合わせが多いため、不良
原因の解析を行なうのがむずかしい。

良ｉ医１尺二公１ （１）　初期条件設定に際し、試射を行ない精度を高め
る必要があるため、操作が複雑化する。

（２）　診断エキスパートシステムの具体的内容が不明
瞭である。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、通常用いられている射出成形機を用いて、で
きるだけ判断の不明瞭を排し、目的達成のための現実的
な指示を作業者に与えることを目的としてなされたもの
である。

この目的を達成すべく、本発明は、射出成形技術のエキ
スパートの経験や知識を分析してモデル化し、このモデ
ルを、最もずなおで、単純化された形に具現化したもの
である。

すなわち、射出成形技術のエキスパートの作業手順（思
考手順）を分析すると、過去の類似成形品のデータを参
考として初期条件の設定を行ない、実際の成形品を観察
して、まず、生じている不良の種類と程度を判断し、最
も対策すべき（あるいは改善効果が最も期待できる）不
良を選定し、その不良に対し、最も有効と思われる対策
を直感的に提示して実行し、改善効果を確認しつつ、こ
の作業を試行錯誤的に繰返して行なうということがわか
った。逆に、不良原因の分析や細かな分析に基づく対策
の導出、あるいは複数の不良を一挙に解消しようとする
試み等は行なわない。

このエキスパートモデルをシステムとして実現した本発
明は、第２図に示されるように、類似成形品のデータを
可能な限りそのまま使用して初期条件を設定する部分と
、不良毎に、直感的、試行錯誤的に対策を導き提示する
部分とを有している。

〔作用〕

類似成形品のデータを利用した初期条件が、初期成形条
件設定手段と成形条件提案手段のはだらきにより提示さ
れる。また、成形条件推論手段のはたらきにより、成形
品の不良に対する前向きの対策が常に提示される。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、本発明の射出成形技術支援エキスパートシス
テムの一実施例の構成を示す図、第３図は本実施例の概
要を説明するための図、第４図は本実施例を用いて作業
を行なう場合の全体の作業手順を示すフローチャート、
第５図は本実施例における対策推論判断の手順を示すフ
ローチャート、第６図および第７図はそれぞれ、成形不
良を入力する場合の入力手段Ｘ３　　（第１図参照）上
の画面の一例、その不良入力に対する対策提示画面の一
例を示す図である。

まず、本実施例の全体構成は第１図のとおりであるが、
対策推論部Ｅは、第３図の右欄に示されるように、複数
の不良が生じた場合に、どの不良を優先的に処理するか
等の全体的方針を判断する制御部と、個々の不良を専門
的に処理する専門部と、ルールベースとを存している。

ルールベースの知識は“ｉｆ　　前提　ｔｈｅｎ　　行
為／結論”形式で記述されている。制御部と専門部とは
ルールベースを参照しつつ相互にメツセージのやりとり
を行なって目的を達成する、オブジェクト指向プログラ
ミング手法を用いて構築されている。具体的な対策提案
手順は後に説明するが、概念的には、専門部において、
個々の不良（例えば、不良Ａ、不良Ｂ、不良Ｃ）に対す
る優先順位づけされた対策（対策ア、イ、つ・・）が記
述されたテーブルを利用するものである。また、図示は
されないが、対策推論部Ｅはさらに、推論の実行にあた
って、仮説、中間結果、推論結果等のデータを書き込ん
だり、不用データの削除を行なうことができる黒板（ブ
ラックボード機能）を有している。

次に、動作について説明する。

まず、作業手順の概要を説明すると、第３図の左欄に示
されるように、キーボードより入力を行なう（ステップ
４００）と、初期成形条件が提示され（ステップ５００
）、続いて、成形（ステップ６００）、不良状態の入力
（ステップ７００）、これに対する対策の提示（ステッ
プ８００）が行なわれる。この後、ステップ６００〜８
００（工程Ｒ１）を、不良が解消するまで試行錯誤的に
縁返す。

次に、第１図と第４図を参照して、より詳細に説明する
。なお、第４図中では、人の動作とシステムの動作とを
区別して理解を容易とするために、人の動作は二重線で
示されている。

まず、作業者が表示・入力手段ｘ１から成形品の重量、
投影面積、成形材コード、機械コード等のデータを入力
する（ステップ１）。

すると、初期成形条件設定部Ａが、材料マスタファイル
Ｍｌ、機械マスタファイルＭ２および類似成形マスタフ
ァイルＭ３を検索して現成形条件ファイルＤ２を作成す
る（ステップ２）。

次に、成形条件提案部Ｂが現成形条件ファイルＤ２（お
よび後述する対策ファイルＤ３）を読込み、表示手段ｘ
２に提示する（ステップ３）。

次に、作業者が表示画面を参考にして成形条件を設定し
くステップ４）、試射を行なって成形品Ｓ２を得る（ス
テップ５）。

次に、作業者が成形品Ｓ２の不良状態を不良入力手段ｘ
３から入力する（ステップ６）、この場合、例えば、第
６図のような画面表示がなされ、作業者は項目にしたが
って、該当する状態を示すコードを入力する。

次に、成形不良判断部Ｃが入力された不良状態のデータ
を受け、成形不良状況ファイルｐ４を作成する（ステッ
プ７）。このとき、成形不良状態の変化を記録するため
に世代管理を行なう。

次に、作業者が、上述の成形品を試射したときの成形条
件（設定値および実測値）を表示・入力手段ｘ４から入
力する（ステップ８）。このとき、成形条件把握部りが
現成形条件Ｄ２を画面に表示するため１作業者は変更が
あったパラメータのみ入力すればよく便利である。

次に、成形条件把握部りが、入力された設定値および実
測値を現成形条件ファイルＤ２に登録し、内容を更新す
る（ステップ９）。

ここで、良品が得られた場合は、成形不良判断部Ｃが成
功例蓄積部Ｆにその旨を伝達しくステップ１１）、成功
例蓄積部Ｆは現成形条件Ｄ２を類似成形マスタファイル
Ｍ３に登録する（ステップ１Ｂ）。

不良がある場合は、対策推論部Ｅが起動し、現成形条件
Ｄ２と成形不良状況Ｄ４を読込み、対策を推論しくステ
ップ１３）、対策案を対策案ファイルＤ３に登録する（
ステップ＋４）。

次に、成形条件提案部Ｂが現成形条件ファイルＤ２およ
び対策ファイルＤ３を読込み、表示しくステップ１５）
、ステップ４に戻って処理を繰返す。ステップ１５にお
いて、表示手段×２には、例えば第７図のような形式で
対策が表示される。

次に、本実施例において、対策が推論され提示される手
順を第５図を用いて説明する。

成形不良状況ファイルＤ４と現成形条件Ｄ２の内容を読
込むと、対策推論部Ｅは、まず、複数種類の不良が生じ
ているかどうかを判断する（ステップ２１）。もし、単
独の不良ならその不良についての優先度の高い対策が提
案され（ステップ２２）、複数不良の場合は、制御部が
どの不良を優先して対策するかを決定しくステップ２３
）、専門部は特定された不良（例えば、第３図において
不良Ａとする）について、最も優先度の高い対策（第３
図では対策ア）を出力する（ステップ２４）。その後、
同一の対策が出力された回数をカウントする（ステップ
２５）。

次に、その対策に基づき試射が行なわれて再び不良状態
が入力された結果について、次のように判断を行なう。

すなわち、ステップ２３および２４で特定された不良に
ついて不良状態が解消しているかどうかを判断しくステ
ップ２６）、解消していればステップ３２に進む。解消
していなければ、不良状態に改善がみられるか否かを判
断しくステップ２７）、出力カウントが予め設定された
上限値かどうかを判断し、改善が認められ、対策出力回
数が上限値でなければ、ステップ２４で出力したのと同
一の対策を再度出力しくステップ２９）、ステップ２５
に戻る。

ここで、同一対策について出力回数の上限値を定めてい
るのは、同一の対策のみを何回も繰返し出力することが
、処理の効率上好ましくないときがあるので、所定回繰
返して不良が解消しない場合は次の対策に移行するよう
にしたものである。

改善が認められない場合、あるいは出力カウントが上限
値の場合は、次の対策があるかを判断しくステップ３０
）、あれば次の対策（第３図では対策イ）を出力しくス
テップ３１）、ステップ２５に戻って処理を繰返す。

次の対策がない場合は、その不良についての対策は打切
り、次の不良の対策に移行する。すなわち、全不良が解
消しているかどうかを判断し、解消していなければ、次
に優先度が高い不良の対策への移行を指示しくステップ
３３）、ステップ２４に戻って処理を繰返す。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、以下の効果が得ら
れる。

（１）　作業者は、本エキスパートシステムが提示する
初期設定条件や対策案をもとに（さらに自分なりの工夫
を加えて）、成形条件を設定でき、経験の浅い者でも適
切な条件設定を行なえ、また、設定作業の負担が軽減さ
れる。

（２）　成形品の不良状態から不良の原因を分析したり
、細かい分析を行なわず、直接に、最も有効と思われる
対策を提示する等、作業のエキスパートが実際に現場で
行なう思考モデルが具現化されるため、現実的な対応が
可能となる。

（３）確実度や影響度といった不明瞭な概念を使用しな
いため、判断のばらつきを防止しやすい。

また、システムと対話する形態で自己の作業を遂行でき
るので、自己の作業の把握や整理がしやすく、作業者自
身の能力の向上も期待できる。

（４）通常の射出成形機を使用でき、現場への導入が容
易で、コストも妥当である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の射出成形技術支援エキスパートシステ
ムの一実施例の構成を示す図、第２図は本発明の詳細な
説明するための図、第３図は本実施例の概要を説明する
ための図、第４図は本実施例を用いて作業を行なう場合
の全体の作業手順を示すフローチャート、第５図は本実
施例における対策推論判断の手順を示すフローチャート
、 第６図および第７図はそれぞれ、成形不良を入力する場
合の入力手段ｘ３上の画面の一例、その不良入力に対す
る対策提示画面の一例を示す図、第８図および第９図は
それぞれ、従来例１および従来例２の内容を説明するた
めの図である。 Ａ・・・初期成形条件設定部、 Ｂ・・・成形条件提案部１ 、Ｃ・・・成形不良判断部、 Ｄ・・・成形条件把握部、 Ｅ・・・対策推論部、 Ｆ・・・成功例蓄積部、 Ｘｌ・・・表示・入力手段、 ｘ２・・・表示手段、 ｘ３・・・不良入力手段、 ｘ４・・・表示・入力手段、 Ｓｌ・・・射出成形機、 Ｓ２・・・成形品、 Ｍ１〜Ｍ３・・・マスタファイル、 Ｄ１〜Ｄ４・・・データファイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、射出成形の条件設定に必要なデータを入力するため
   の入力手段と、 入力されたデータを利用して類似成形マ スタファイルに蓄積されている類似成形品に関するデー
   タを検索し、得られた類似成形品に関するデータを用い
   て初期成形条件を設定し、現成形条件ファイルを作成す
   る初期成形条件設定手段と、設定された前記初期成形条
   件を表示する ための表示手段と、 実際の成形により得られた成形品の不良 状態を入力するための不良入力手段と、 入力された不良状態を受けて成形不良状 況ファイルを作成する成形不良判断手段と、前記実際の
   成形の際の成形条件を入力す るための入力手段と、 該入力手段から入力された成形条件を受 け、前記現成形条件ファイルを更新する成形条件把握手
   段と、 前記現成形条件ファイルの内容と前記成 形不良状況ファイルの内容とを読込み、不良に対する対
   策を推論して対策案ファイルを作成する対策推論手段と
   、 実際の成形により良品が得られた場合 に、現成形条件ファイルの内容を読込み、前記類似成形
   マスタファイルに蓄積する成功例蓄積手段とを有する射
   出成形技術支援エキスパートシステム。 ２、前記対策推論手段は、 複数の不良が同時に生じている場合に、 優先的に処理すべき不良を決定する等、成形不良対策の
   全体的方針を判断する制御部と、 個々の不良を専門的に扱い、その対策を 作成する専門部と、 該制御部と専門部が使用する知識を、 “ｉｆ前提ｔｈｅｎ行為／結論”形式で記述しているル
   ールベースとを有し、 該制御部と専門部とは相互にメッセージ をやりとりして対策推論を実行するようになっている請
   求項１記載の射出成形技術支援エキスパートシステム。 ３、前記対策推論手段は、提案した対策に対する改善の
   方向を考慮して、優先度が高いと判断される対策を試行
   錯誤的に出力する請求項２記載の射出成形技術支援エキ
   スパートシステム。