JPH05286005A

JPH05286005A - 射出成形機の成形品質向上システム

Info

Publication number: JPH05286005A
Application number: JP8576892A
Authority: JP
Inventors: Shintaro Nagataki; 真太郎永滝; Yasuhiko Tamada; 保彦玉田; Hideo Saito; 日出夫斉藤; Kazuo Murakawa; 和生村川
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1992-04-07
Filing date: 1992-04-07
Publication date: 1993-11-02
Anticipated expiration: 2017-06-24
Also published as: JP3295452B2

Abstract

(57)【要約】【目的】射出成形における成形品の所定の品質を得る
ための成形条件を効率的に精度良く設定する。【構成】短期記憶手段２２に記憶されたデータを基に
成形不良を解消するための成形条件を生成する成形不良
解消手段２０と、長期記憶手段３０に記憶された解消方
法データ３２の追加・削除等の変更を行う編集手段３４
と、成形機１０の成形状況を取得し成形条件をセットす
る成形機インタフェース１６と、成形機ユーザ１２との
入出力を行うユーザインタフェース１８とを備えた、入
出力手段１４を介して射出成形機１０と接続されるマン
マシン対応のエキスパートシステム構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、射出成形機を使用し
て樹脂等の溶融材料の金型成形を行うに際し、所定の品
質を得るための成形条件を効率的にかつ精度良く設定す
ることができる射出成形機の成形品質向上システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂などの溶融材料を金型成形す
るに際し、成形品質向上のための成形条件選定は、成形
技術者が過去の経験を生かして試行錯誤的に成形作業を
繰り返すことにより行っている。このため、この種の作
業は成形技術者の能力に負う所が大きく、従って熟練成
形技術者の養成が大きな課題となっている。

【０００３】そこで、特別な技能や高度な専門家がいな
くても、このような専門的な問題の解決を図ることがで
きる、熟練技術者の持つ知識ないしはノウハウをコンピ
ュータ上に組み込んだいわゆるエキスパートシステムが
開発されている。このエキスパートシステムは、専門家
の特定領域に関する知識ないしはノウハウを知識データ
ベースに記憶しておき、問題解決が必要になったときに
知識データベースを基に推論を行い、あたかも専門家が
問題を解決するかのように振舞うコンピュータシステム
である。このエキスパートシステムの技術を使用するこ
とにより、従来困難であった熟練成形技術者の経験を生
かして試行錯誤的に行われていた成形条件設定作業のコ
ンピュータ化が可能になってきた。このようなエキスパ
ートシステムの一例は、特開昭６３−２５５７０号公報
に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たようなエキスパートシステムを構築するには、以下の
ようなステップを踏む必要がある。すなわち、（１）専
門家がどのように問題を解決して行くのかの全体的な枠
組みを決定し、（２）問題解決に当たって、個々の場面
でどのような状態を認識して、どのような解決策を出し
て行くのかを整理してまとめ、（３）上記の知識やノウ
ハウをコンピュータ上に載せられる形式に整理してコン
ピュータ上にインストールするステップである。

【０００５】従って、一般の成形機ユーザがエキスパー
トシステムを構築するには、次のような問題点がある。

【０００６】（イ）．一般に、専門家自身も整理された
状態で問題解決の全体的な枠組みを認識していないこと
が多く、従って、専門家がどのような手順でどのように
問題を解決して行くのかという基本的な枠組みが整理さ
れていないこと。

【０００７】（ロ）．プログラム経験のある人でない
と、コンピュータ上にインストールしにくいこと。すな
わち、エキスパートシステムを構築するには、通常エキ
スパートシステム構築用ツールないしはシェルと呼ばれ
るシステムを利用する。これは、知識を格納するための
知識ベースと、この知識ベースに格納されている知識を
翻訳し実行する推論機構を備えた一種の翻訳プログラム
である。このツールないしはシェルを用いてエキスパー
トシステムを構築するためには、ＰＲＯＬＯＧやＬＩＳ
Ｐ等の知識ベースを記述するためのプログラミング言語
の文法やツールないしはシェルの使用方法などを習得す
る必要がある。このため、エキスパートシステムを構築
したり、知識を変更したりすることは、一般の成形機ユ
ーザにとっては負担が大きく、このような作業を行うに
はナレッジエンジニア（ＫＥ）と呼ばれる、エキスパー
トシステム作りの玄人の手を借りることが必要になる。

【０００８】（ハ）．エキスパートシステムは問題領域
の専門家の知識の上に成り立っており、少しでもその領
域から外れるとエキスパートシステムの性能が極端に低
下することが知られている。すなわち、エキスパートシ
ステム作りで重要なのは、問題を熟知している専門家の
知識をどこまで引き出せるかであり、知識の質がキーポ
イントとなる。このためには、ナレッジエンジニアに頼
るのではなく、専門家自身の手でエキスパートシステム
を構築することが理想的である。また、知識ないしはノ
ウハウは問題領域の専門家が長年の経験により蓄積した
ものであり、全く同じ問題に対しても異なった解決アプ
ローチをすることが知られている。従って、成形品質向
上エキスパートシステムには成形機ユーザ固有のノウハ
ウを追加できることが重要となるが、前述したように成
形機ユーザがエキスパートシステム構築用ツールを使用
して知識を編集することは困難である。

【０００９】（ニ）．また、エキスパートシステムベン
ダに変更を依頼する場合、ベンダ側としても個々のユー
ザに個別に対応することは困難であり、一方、ユーザ側
としてもノウハウを外部に流出するという難点がある。

【００１０】そこで、本発明の目的は、射出成形におけ
る成形品の所定の品質を得るための成形条件を非熟練成
形技術者でも熟練成形技術者と同等の能力で効率的にか
つ精度良く設定することができる成形条件設定機能と共
に、個々の成形機条件およびノウハウに合せてシステム
内の知識データベースに対する追加・削除・変更等の編
集をユーザ側で容易に行うことができる知識データ編集
機能とを備えた射出成形機の成形品質向上システムを提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る射出成形機
の成形品質向上システムは、射出成形機の成形立ち上げ
時に試射の繰返しにより、成形品の成形不具合を解消す
るための成形条件出しを行う射出成形機の成形品質向上
システムにおいて、射出成形時に起こり得る成形品質不
良に関する解消方法データを記憶する長期記憶手段と、
実際に発生した品質不良に関する解消方法データを前記
長期記憶手段から抽出して記憶する短期記憶手段と、成
形品の品質状態を入力・記憶する手段と、成形機の成形
状態を入力・記憶する手段と、前記品質状態と前記成形
状態と前記短期記憶手段に記憶されている解消方法デー
タとに基づいて成形品の品質を向上させる成形条件を決
定する評価手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１２】前記システムにおいて、解消方法データ
が、品質不良項目データと、前記品質不良の原因となる
原因項目データと、前記原因を解消する対策項目データ
と、前記品質不良の発生状況を獲得するための状況項目
データと、成形状態を獲得するためのモニタ項目データ
と、品質向上作業時に獲得した各種状況を基に原因の可
能性評価値を書き換えるための原因評価項目データとか
らなるデータ構造を有するよう構成すれば好適である。

【００１３】さらに、品質不良に関する解消方法データ
を、データ構造にしたがって編集できる編集手段を備え
るよう構成することができる。

【００１４】また、前記システムにおいて、対象製品の
種類・用途による成形品の特性、成形機の特性等に対応
した複数の解消方法データを記憶保持する記憶保持手段
を有するよう構成すれば好適である。

【００１５】対象製品の種類・用途、使用成形機の種類
等によって、前記複数の解消方法データから最適な解消
方法データを選択する手段および／または第１回目の成
形条件を決定する初期成形条件決定手段を有するよう構
成することもできる。

【００１６】

【作用】本発明に係る射出成形機の成形品質向上システ
ムによれば、初期成形条件決定手段による成形条件によ
り行った試射成形品に成形不良が存在した場合、発生し
た成形不良とその発生状況を入力して、解消すべき成形
不良について解消方法データの成形不良項目データが指
し示す原因項目データを原因候補として抽出する。次い
で、成形不良発生状況と成形状況とを基に、原因項目評
価項目データを使用して、原因候補に対する優先度付け
を行い、最大の優先度を持つ原因候補を原因と推定す
る。推定原因に対し、原因項目データが指し示す対策項
目データを対策候補として抽出し、対策候補の中から対
策に要するコスト、効果等を評価して対策を推定する。
この推定した対策に対する対策項目データを参照して、
成形機に対する操作量を決定することができる。

【００１７】また、本システムによれば、解消方法のデ
ータ編集機能を備えることにより、エキスパートシステ
ムのプログラム経験がなくとも記憶保持された解消方法
データの各項目を簡単に編集することができる。

【００１８】また、本システムによれば、第１回目の試
射に使用する初期成形条件を自動的に決定できる。

【００１９】

【実施例】次に本発明に係る射出成形機の成形品質向上
システムの実施例につき、添付図面を参照しながら以下
詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施例を示す射出成形
機の成形品質向上を行うためのシステム構成図である。
すなわち、図１に示すシステムは、射出成形機１０の制
御部に対し、成形品質向上のための成形条件の作成とこ
の成形条件に基づく制御プログラムの作成並びにその出
力を行うと共に、成形機ユーザ１２が解消方法データ編
集手段３４を使用して独自にかつ簡単に製品品質向上シ
ステムを作成ないし改良できるよう構成される。従っ
て、本発明に係る成形品質向上システム４０は、短期記
憶手段２２に記憶されたデータ（解消方法データ２４，
成形不良発生状況データ２６，成形状況データ２８）を
基に成形不良を解消するための成形条件を生成する成形
不良解消手段２０と、成形不良を解消する知識で成る解
消方法データ３２を記憶保持する長期記憶手段３０と、
解消方法データ３２に対し、知識の追加、削除、変更を
行う解消方法データ編集手段３４と、第１回目の試射の
成形条件を決定する初期成形条件決定手段３６と、成形
機１０の成形状況を取得し、成形条件をセットする成形
機インタフェース１６および成形機ユーザ１２から成形
不良の発生状況などを取得すると共に成形機ユーザ１２
に成形不良解消のためのガイダンスを提供するユーザイ
ンタフェース１８からなる入出力手段１４とを備え、こ
の入出力手段１４を介して射出成形機１０と接続される
マンマシン対応のエキスパートシステム構成となってい
る。

【００２１】このシステムにおける射出成形品の成形不
良解消の処理と解消方法データについて、図２乃至図４
を用いて説明する。図２は、図１に示すシステム構成か
らなる成形不良解消手段２０の基本処理フローを示すフ
ローチャート図であり、図３は解消方法データの基本デ
ータ構造を示す説明図、および図４は本システムの解消
方法データのデータ構造の一例を示す説明図である。こ
こで、簡単に図３の解消方法データ構造について述べ
る。解消方法データ２４，３２は、（Ａ）成形不良項目
データ、（Ｂ）原因項目データ、（Ｃ）対策項目デー
タ、（Ｄ）原因評価項目データ、（Ｅ）成形不良発生状
況項目データおよび（Ｆ）成形機運転状況項目データか
ら構成される。長期記憶手段３０に格納されている解消
方法データ３２には、発生する可能性のある全ての成形
不良を解消するためのデータが記憶されており、短期記
憶手段２２の解消方法データ２４には、発生した成形不
良に関する解消方法データが実行時にロードされる。無
論、長期記憶手段３０に格納されている全てのデータを
短期記憶手段２２にロードすることも可能である。

【００２２】（Ａ）成形不良項目データは複数の原因項
目データ、原因評価項目データ、成形不良発生状況項目
データ、および成形機運転状況項目データへのポインタ
を持ち、（Ｂ）原因項目データは複数の対策項目データ
へのポインタを持つ。（Ｃ）対策項目データには、対策
を成形機１０の成形パラメータに変換するためのデー
タ、その対策によってリスクが発生した場合に当該リス
クを抑えて現在の対策を続行するためのリスク対策およ
び対策の評価用のデータが記述されている。（Ｄ）原因
評価項目データは、成形不良発生状況や成形状況によっ
て原因の可能性の評価値を変更するためのデータが格納
されている。

【００２３】以下、図２のフローチャートに従って、成
形不良解消手段２０について説明する。

【００２４】ステップ１００の初期成形条件図１に示す初期成形条件決定手段３６は、成形品の形状
特徴、寸法、肉厚さらに使用金型の情報を入力・記憶す
る成形品情報入力手段（図示せず）と、使用樹脂の情報
を入力・記憶する使用樹脂情報入力手段（図示せず）
と、射出圧力、可塑化能力などの使用成形機の情報を入
力・記憶する成形機情報入力手段（図示せず）を有し、
これらの手段により入力されたデータをもとに初期成形
条件を決定する。そして、この第１ショット目の初期成
形条件を成形機１０の制御装置に設定する。本システム
と成形機１０とがオンライン結合されている場合には、
成形機インタフェース１６を介して自動的に設定され
る。

【００２５】なお、上記成形品情報、使用樹脂情報、使
用成形機情報は、予めデータベース（図示せず）上に登
録されている成形品情報、樹脂情報、成形機情報を参照
して入力し、さらにその参照データを編集することも可
能である。

【００２６】ここで、成形機インタフェース１６につき
説明する。射出成形機の制御装置と成形パラメータを通
信する場合、通信手順および通信データの構造が一致し
ていなくてはならない。これらの通信手順、通信データ
構造は成形機メーカ間で異なることは当然としても、同
一メーカでも機種によって通信手順や通信データ構造が
異なる場合がある。本システムでは、成形機インタフェ
ース１６に複数の通信手順処理プログラムと複数の通信
データ構造を記述したデータを持たせ、使用成形機の識
別名により上記処理プログラムとデータを選択するよう
構成することにより、異なる通信手順、通信データ構造
を有する射出成形機と通信することを可能にしている。

【００２７】ステップ１０２の試射前記初期成形条件で試射を行う。この際、図４の（Ｆ）
に示すような成形機運転状況項目データに設定されてい
る運転状況項目について、処理プログラムは成形機イン
タフェース１６を介して自動的に成形機１０と通信し、
運転状況値を成形状況２８に獲得する。成形機１０とオ
ンラインで結合されていない場合や、通信が不能の場合
には、自動的にユーザインタフェース１８を介して成形
機ユーザ１２から運転状況項目データを獲得する。な
お、この際の成形機ユーザ１２を介する運転状況項目デ
ータの入力イメージは、後述する成形不良発生状況項目
データの入力と同一である。

【００２８】ステップ１０４の成形品状態把握初期条件で試射した成形品の状態を把握し成形不良入
力と、成形不良発生状況入力を行う。

【００２９】の成形不良入力は、発生した不良の種
類、解消の程度（完全解消、部分解消など）を成形機ユ
ーザ１２がキーボードやマウスなどのポインティングデ
バイスにより、ユーザインタフェース１８を介して入力
する。ここで、成形不良の種類は、図４の（Ａ）に示す
ように成形不良項目データに登録済みの成形不良項目名
から選択して入力する。尚、これらのデータは図１に示
す長期記憶手段３０の解消方法データ３２に記憶されて
いる。以下、実施例では成形不良としてショートショッ
トが発生したものとして、説明を進める。

【００３０】の成形不良発生状況入力では、成形不良
発生状況項目データ（図４の（Ｅ）参照）に登録されて
いる発生状況項目データをもとに成形不良発生状況２６
に入力する。この際、前記（Ａ）の成形不良項目データ
での発生状況が指示する（Ｅ）の発生状況項目名（図４
においてショートショットの発生状況の黒丸から出てい
る破線の矢印）をサーチする。この例では、発生状況項
目名は「発生位置」と「流動抵抗部」である。各発生状
況項目名に対応して登録されている質問文と選択枝によ
り、成形機ユーザ１２に対し質問をする。「発生位置」
についての入力イメージは次の通りである。図５に示す
ようにパーソナルコンピュータ５０のディスプレイ５２
上に質問文と選択枝１〜選択枝３が表示されるので、マ
ウス５４による入力の場合には、例えばディスプレイ５
２上で矢印のカーソルを、「３．流動末端」に合わせて
マウス５４のボタンをクリックすると、「発生位置」＝
「流動末端」という発生状況が入力され成形不良発生状
況２６に記憶されることとなる。このような入力処理
を、（Ａ）成形不良項目データの発生状況が指示する
（Ｅ）の成形不良発生状況項目について全て行う。この
ように発生した成形不良とその発生状況の入力は、複数
入力が可能であり、また同じ成形不良種類でも異なった
場所などで発生した成形不良は別の成形不良として登録
する。

【００３１】（Ａ）成形不良項目データの成形機状況
は、成形機の動作状態などの状況であり、成形機１０と
本システム４０がオンライン結合されているときには、
成形機インタフェース１６を介して自動的に入力され、
オフラインの場合にはユーザインタフェース１８を介し
てユーザ１２に質問する。なお、成形機インタフェース
１６を介して成形機状況を取得するのに必要なデータ
と、オフライン時にユーザインタフェース１８を介して
成形機状況を取得するための質問項目とは、図４の
（Ｆ）の成形機運転状況項目データに記述されている。

【００３２】ステップ１０６不具合有りの場合、すなわち前記ステップ１０４の成形
品不良状況把握で成形不良が発生している場合には、原
因の推定ステップ１０８へ進む。不具合がなければ、成
形機１０に設定された前記初期条件で製品の連続生産が
開始され、成形不良解消手段２０は終了する。

【００３３】ステップ１０８の原因の推定発生した複数の成形不良のうち最も優先度の高いものか
ら不良解消を行う。この実施例では、解消すべき成形不
良としてショートショットが選択されたものとする。図
４に示す（Ａ）の成形不良項目データのショートショッ
トの項に登録されている推定原因の指示する（Ｂ）の原
因項目データを原因候補として抽出し、短期記憶手段２
２の解消方法データ２４に記憶する。このとき、各原因
候補に対応する原因評価値に（Ａ）成形不良項目データ
の原因評価初期値を代入する。ここでは「計量の不足」
の原因評価値に０．３を、「保圧の不足」の原因評価値
に０．２を代入する。尚、これらの処理は第１回目の試
射に対してのみ行う。

【００３４】次に、既に獲得済みの成形不良発生状況２
６と成形状況２８と（Ｄ）の原因評価項目データを基
に、原因候補に対して原因評価値付けを行い、最も評価
値の高い原因項目を原因と推定する。もし、その原因を
追及して解消しない場合には、次に評価値の高い原因項
目を原因と推定する。

【００３５】ここで、原因評価の方法について述べる。
なお、成形不良がショートショットの場合を例に採り、
原因候補が「計量の不足」の場合についての評価を行
う。図４の（Ｄ）原因評価項目データに示すように、Ｚ
＝０でのＸ−Ｙ平面のマトリックスに登録されているデ
ータが原因評価に使用される。原因評価の方法は、以下
に示す（ａ）〜（ｄ）の通りである。

【００３６】（ａ）．記憶されている成形状況が「クッ
ション」＝「押切り」である場合には、「原因評価増減
値」＝１．０を原因評価値に加算する。但し、この際、
常に０≦原因評価値≦１．０の範囲となるように原因評
価値を正規化する。

【００３７】（ｂ）．成形不良発生状況が「発生位置」
＝「流動末端」である場合には、「計量の不足」の原因
の評価値に０．１を加算し、上記（ａ）と同様に、評価
値の正規化を行う。

【００３８】（ｃ）．上記の例は、単一の不良発生状況
に対する例であるが、複数の不良発生状況の論理積・和
などの論理演算を行うことができる。

【００３９】（ｄ）．以上の処理を原因候補全体に対し
て繰り返す。

【００４０】ステップ１１０の対策の推定ここでは、推定原因に対する対策候補の中から、予測さ
れる効果や対策履歴、所要時間、コストを評価し、最も
適切な対策を一つ選定する。すなわち、図４に示す
（Ａ）成形不良項目データの推定原因に関し、（Ｂ）原
因項目データが指示する（Ｃ）対策項目データを短期記
憶手段２２の解消方法データ２４に対策候補として記憶
する。複数の対策候補がある場合、対策に要するコスト
・サイクル影響度などのデータから対策候補の優先度付
けを行い、最も優先度の高い対策候補を対策と推定す
る。

【００４１】ステップ１１２の対策内容の決定推定した対策に関する図４に示す（Ｃ）対策項目データ
を参照して、成形機１０に対する操作量を決定する。前
記ステップ１１０において、「対策項目名」＝「計量ア
ップ」が最も優先度の高い対策であった場合を例に説明
する。図４に示すように、（Ｃ）対策項目データの「対
策項目名」＝「計量アップ」に対応して登録されている
データを基に、以下の（ａ）〜（ｃ）のように対策内容
を決定する。なお、決定された対策内容は、成形機１０
とオンライン結合されている場合には成形機インタフェ
ース１６を介して通信回線を通じて成形機１０に成形パ
ラメータをセットする。オフラインの場合には、決定し
た対策を具体的な成形パラメータとその修正量を成形機
ユーザ１２に提示する。

【００４２】（ａ）．図４に示す（Ｃ）対策項目データ
の中で、成形機１０の「成形パラメータ」＝ＬＳ５（計
量完了位置）に関し、「修正量（デフォルト）」＝２を
使用してＬＳ５を２ｍｍ増加させるようＬＳ５の位置を
計算する。

【００４３】（ｂ）．もし、ＬＳ５が１００ｍｍ以上で
あり、（Ｃ）対策項目データの変更条件と一致した場合
には、「修正量（変更条件）」＝１を使用してＬＳ５を
１ｍｍ増加させるよう位置を計算する。

【００４４】（ｃ）．成形機１０に、変更した成形パラ
メータを設定すると共に、「留意事項」＝「バリ発生に
注意」をユーザインタフェース１８を介して成形機ユー
ザ１２に出力する。「金型の清掃」など成形機の成形パ
ラメータに存在しない対策も、「留意事項」に登録され
ているデータを使用する。

【００４５】この対策内容で決定した成形パラメータを
成形機１０に設定し、再びステップ１０２の試射を行
い、成形品状態把握で、なお不具合を改善ないしは解消
できない場合は、次に優先度が高い対策を採用し、前述
した操作を繰返す。以上が、成形不良解消手段２０の基
本的な処理フローである。

【００４６】次に、本発明に係る成形品質向上システム
４０における長期記憶手段３０の解消方法データ３２の
内容に対する追加・変更・削除を行う解消方法データ編
集手段３４に関して説明する。本システムの知識データ
ベースは、前述したように成形不良項目データ、原因項
目データ、対策項目データ…等のような項目別にデータ
を格納しており、従来、知識ベースを記述するためのプ
ログラミング言語の文法やツールないしはシェルの使用
方法などを習得したナレッジエンジニアなどでなければ
できなかった知識データベースの追加・変更・削除を、
一般の成形機ユーザでも行うことができる。すなわち、
通常の知識データベース構築ツールではプログラムを編
集するのに対し、本編集機能を使用すれば、対話的に解
消方法データ３２のデータ編集を容易に行うことができ
る。これは、知識の表現形式を従来のルール表現からプ
ログラムとデータとに分離する方法を採用することによ
り実現している。

【００４７】ここで、従来の知識データベースのルール
表現からプログラムとデータとに分離する点に関して説
明する。

【００４８】先ず、エキスパート、すなわち熟練成形技
術者の保有している知識・ノウハウについてヒアリング
を行った結果、熟練成形技術者は大体大きく分けて図６
に示すような５種類の知識・ノウハウを有していること
が分かった。そこで、以下のようにそれぞれの知識・ノ
ウハウのプログラム化とデータ化を行った。

【００４９】図６に示すの対策の手順・作業手順に関
する知識については、成形品の属性によらず、またエキ
スパート間の個人差もなくほぼ一定の回答を得ることが
できた。しかも、「手順」というロジック向きの内容で
あるため、このの知識に関してはプログラムとして定
着した。

【００５０】図６に示す〜の知識については、成形
品の属性等によりその内容を変えてやる必要があること
が分かった。そこで、本システムでは、この部分をデー
タ化し、ユーザ編集の対象として設定した。さらに、以
下に述べるように、図６に示す〜の知識の分類・整
理を行い、データの定式化を行った。

【００５１】１）項目による分類エキスパートへのヒアリングの結果から、主要な知識項
目を抽出分類し、前述したように図３に示す項目に分類
した。

【００５２】２）記述内容の分類知識をデータとして定式化するための分類であり、図７
にその分類を示す。図７のｉ）属性列挙型は各項目の特
徴や属性を表現するデータであり、状況質問知識や対策
知識がこれに当る。状況質問知識は、質問文と選択枝の
値で文字列で表される。対策知識は、その対策のコスト
への影響度、サイクルタイムへの影響度の値として数値
で表される。図７のｉｉ）関係定義型は他の知識項目と
の関連やその結び付きの強さを表現するデータであり、
成形不良知識や原因知識がこれに当る。成形不良知識
は、推定される原因項目群の名称とその可能性の値であ
る。原因知識は、実施すべき対策群の名称とその実施順
位の値である。図７のｉｉｉ）評価式型は通常ｉｆ〜ｔ
ｈｅｎ…のルールで表現されるデータの前件部と後件部
をデータとしたものであり、原因評価知識がこれに当
る。図７のｉｖ）論理演算型は数値の大小を評価するデ
ータであり、対策知識における対策内容の変更条件や対
策実施不可条件の記述データである。

【００５３】ここで、図７のｉｉｉ）評価式型およびｉ
ｖ）論理演算型の知識は、これまで知識ベースを記述す
るためのプログラミング言語の文法やツールないしはシ
ェルの使用方法などを習得したナレッジエンジニアなど
でなければ編集できなかった知識部分であり、本発明で
は、知識の表現様式をある程度限定し、データ＋プログ
ラムの形で実現し、データ部分を成形機ユーザ１２が変
更・追加・削除できるようにした。

【００５４】図８は、評価式型の原因評価知識をデータ
とプログラム部に分ける例を示した説明図である。図８
に実線で囲んだ枠内がルール形式で表される知識のデー
タ化した部分であり、枠外のその他の部分に相当するロ
ジック部分がプログラム化されている。プログラム側で
評価を実行し、評価値を得るためのロジックを用意して
いる。このように、評価式型知識は対応するプログラム
（ロジック）に従った形でしか評価を実行することがで
きない。しかしながら、エキスパートの知識・ノウハウ
を収集・整理した結果に基づくと、このような評価の多
くが数種の形式で表現できることが分かったため、実用
的には問題がない。

【００５５】図９は、論理演算型の対策知識をデータと
プログラム部に分ける例を示した説明図である。図９に
実線で囲んだ枠内に示したような、＞，＜，≧，≦，
＝，≠を用いて判定する論理演算式がデータ化される。
上記評価式型と同様に枠外のその他の部分に相当するロ
ジック部分がプログラム化される。実際のプログラムで
は、簡易翻訳ルーチンと評価実行ルーチンが、この論理
演算型の知識データに対応して準備される。

【００５６】図６に示すの知識は、例外処理に対応す
るための知識であり、知識で得られる基本的な手順で
は対応できないものである。例えば、「対策Ａを実施し
たが思った通りの効果が出ない（効果なし）。」、「対
策Ａにより不具合αを解消しようとしたら不具合βが発
生（リスク発生）。」、或いは「コントローラの多段射
出機能をフルに活用したい（多段パターン調整）。」の
ような例外処理が相当する。このような知識に対して
は、それぞれの例外処理の手順に関する部分をプログラ
ムとして必要に応じて主要モジュールから呼び出し、例
外処理で必要となる知識項目を図６に示す，，の
知識と同様に、図７のｉ）〜ｉｖ）の記述内容の分類の
定式化に基いて知識データベース（解消方法データ３
２）に格納することにより対処した。この様にすること
により、「不具合αの解消中に不具合βが発生」した場
合、「リスク発生」処理ルーチンを呼び出し、リスク不
具合βに関する知識（リスク対応対策：Ｓ，Ｙ，…）を
参照して対応をとる。例えば、リスク対応対策Ｓを対応
対策として実行し、試射の結果ＯＫであればこの例外処
理を終了し、ＮＧであれば、再度主要モジュールに戻り
「リスク発生」処理ルーチンを呼び出して次の対策を選
択するようにした。

【００５７】図１５は、上記知識データベースの主な内
容を、成形不良、原因、対策の各項目ごとに纏めて示し
たものである。デフォルト値をデータ型知識として保持
し、また状況に応じて値、順序を変更する知識もデータ
型知識として実現する形式をとっている。従って、情況
把握が不完全であっても、ある程度、妥当な結論を得る
ことができるという利点がある。

【００５８】このような知識データベースを有する本シ
ステムの解消方法データ編集手段３４の編集処理とデー
タ構造の変化は、以下の通りである。

【００５９】解消方法データ３２のデータ構造は図１０
の（Ａ）に示すように、３層のネットワーク構造を採っ
ており、第１層のノードが成形不良項目、第２層のノー
ドが原因項目、第３層のノードが対策項目に対応してい
る。各層を結ぶ実線はノード間の結び付きを表す。図１
０の（Ｂ）は編集処理を行う場合に、図５のパーソナル
コンピュータ５０のディスプレイ５２上に表示される編
集画面の表示例である。解消方法データ３２をこの解消
方法データ編集手段３４により編集する一例として、成
形不良Ｄ２の原因Ｃ３を削除し、代わりに対策Ｒ６とＲ
７が付いている原因Ｃ６を追加し、さらに成形不良Ｄ１
の原因Ｃ２に対策Ｒ５を追加し、そして対策Ｒ４，Ｒ５
を有する新たな原因項目Ｃ７を追加する場合の編集画面
とデータ構造の変化を図１０乃至図１４を用いて説明す
る。

【００６０】先ず、パーソナルコンピュータ５０を起動
し、ディスプレイ５２上に解消方法データ編集３４を呼
び出し、図１０の（Ｂ）に示すような成形不良Ｄ２編集
画面にする。マウス５４の操作により、推定原因項目と
して挙げられている原因Ｃ３に矢印のカーソルを合わせ
選択後、ウインドウ下部に表示されるコマンド「削除」
にカーソルを合わせてクリックすることにより成形不良
Ｄ２に対する原因Ｃ３は削除される。このときのデータ
構造は、図１１の（Ａ）に示すようになる。すなわち、
成形不良Ｄ２と原因Ｃ３を結ぶ線が破線の矢印で示すよ
うに無くなる。

【００６１】次に、成形不良Ｄ２に対する推定原因項目
に原因Ｃ６を追加するには、図１１の（Ｂ）に示すよう
にマウスにより表示コマンドの「追加」をクリックす
る。原因一覧のウインドウが開かれるので、原因Ｃ６を
マウスにより選択すればよい。なお、このとき原因Ｃ６
には対策Ｒ６，Ｒ７が付いており、図１２の（Ａ）に破
線で示すように成形不良Ｄ２に対して原因Ｃ６、対策Ｒ
６，Ｒ７が追加されることとなる。

【００６２】さらに、原因Ｃ２に対し、対策Ｒ５を追加
する場合には、図１２の（Ｂ）に示すように原因Ｃ２編
集画面を呼び出し、ウインドウ下部に表示されるコマン
ドの「追加」をクリックする。対策一覧のウインドウが
開くので、登録されている複数の対策の中からＲ５にマ
ウス５４の操作により矢印カーソルを合わせて選択すれ
ばよい。このときのデータ構造は、図１３の（Ａ）に示
すように、対策Ｒ５は原因Ｃ４の他に原因Ｃ２とも結び
付くこととなる。

【００６３】また、新たな原因項目を追加する場合に
は、図１３の（Ｂ）に示すような原因追加ウインドウを
開き、原因項目名としてキーボードからＣ７と入力す
る。さらに対策候補選択ウインドウで、マウス５４によ
り対策候補Ｒ４，Ｒ５を選択する。このままでは、親な
しの状態であるがエラー状態ではない。この原因項目Ｃ
７を必要とする成形不良編集画面で、指定原因項目とし
て選択することにより親子関係が成立する。図１１の
（Ｂ）がその例である。図１１の（Ｂ）で原因一覧から
原因Ｃ７を選択すると、原因Ｃ７は成形不良Ｄ２の推定
原因となる。この場合の知識データ構造を示せば、図１
４のようになる。すなわち、破線で示した部分の知識デ
ータが追加される。

【００６４】上記の編集例の説明では、成形不良、原
因、対策の結合構造の変更について述べてきたが、図４
に示すごとく前記の結合構造を変更すると他のデータ構
造にも影響を及ぼす。例えば、図４において、（Ｂ）原
因項目データの「計量の不足」の原因項目を削除した場
合、（Ｄ）原因評価項目データの「計量の不足」に対応
するデータも削除しなければならない。また、（Ａ）成
形不良項目データの推定原因の項目が「計量の不足」を
指しているポインタも削除する必要がある。このように
解消方法データ３２のデータベースとしての一貫性を常
に保ちながら編集することができる。

【００６５】以上の説明は、データ項目間の結合構成の
編集について、成形不良、原因、対策項目データについ
て説明してきたが、成形不良発生状況項目データ、成形
機運転状況項目データに関しても同様の編集ができる。

【００６６】さらに、項目間の結合構造の編集だけでは
なく、項目の内容の編集も可能である。例えば、図４に
示す（Ｃ）対策項目データの「計量アップ」対策項目の
修正量（デフォルト）を２ｍｍから３ｍｍに変更するな
どである。

【００６７】

【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明によれば、熟練成形技術者の経験と知識を知識ベー
ス化した射出成形機の成形品質向上システムにより、成
形立ち上げ時の試射の繰返しによる成形不具合の解消の
ための成形条件の設定を、未熟練者でも熟練者なみに効
率的にかつ精度良く行うことができる。

【００６８】また、本発明システムでは、知識の表現様
式をある程度限定し、知識ベースのデータ構造を従来の
ルール表現からプログラムとデータとに分離した形で実
現できたため、エキスパートシェルへ依存しなくなり、
知識ベースのメンテナンスが容易となった。

【００６９】さらに、本発明に係るシステムが備える解
消方法データ編集手段を使用することにより、成形機ユ
ーザはＰＲＯＬＯＧやＬＩＳＰ等の知識ベースを記述す
るためのプログラム言語の文法や、エキスパートシステ
ム構築用ツールないしはシェルの使用方法を習得せずと
も、個々の成形機条件およびノウハウに合わせてシステ
ム内の知識データベースに対する変更・追加・削除等の
編集を容易に行うことができる。従って、成形機ユーザ
は、ユーザ固有のノウハウを外部に流出することなくシ
ステムに組み込むことができる一方、ベンダ側としても
個々の成形機ユーザに個別に対応する必要がなくなり、
システム生産の能率を上げることができる。

【００７０】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更
をなし得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形機の成形品質向システム
の一実施例を示すシステム構成図である。

【図２】図１に示すシステム構成からなる成形不良解消
手段の基本処理フローを示すフローチャート図である。

【図３】本発明に係るシステムにおける解消方法データ
の基本データ構造を示す説明図である。

【図４】本発明に係るシステムにおける解消方法データ
のデータ構造の一例を示す説明図である。

【図５】本発明に係るシステムにおけるパーソナルコン
ピュータを用いたデータ項目の入力イメージの一例を示
す説明図である。

【図６】本発明に係るシステムで使用する熟練成形技術
者の保有する知識・ノウハウを分類した説明図である。

【図７】本発明に係るシステムで使用する知識をデータ
として定式化するための分類を示した説明図である。

【図８】図７で分類した評価式型知識をデータ部とプロ
グラム部に分離する一例を示した説明図である。

【図９】図７で分類した論理演算型知識をデータ部とプ
ログラム部に分離する一例を示した説明図である。

【図１０】本発明システムに係るシステムで用いる解消
方法データ編集手段の編集例を示し、（Ａ）データ構造
と（Ｂ）編集画面を示す説明図である。

【図１１】本発明システムに係るシステムで用いる解消
方法データ編集手段の編集例を示し、（Ａ）データ構造
と（Ｂ）編集画面を示す説明図である。

【図１２】本発明システムに係るシステムで用いる解消
方法データ編集手段の編集例を示し、（Ａ）データ構造
と（Ｂ）編集画面を示す説明図である。

【図１３】本発明システムに係るシステムで用いる解消
方法データ編集手段の編集例を示し、（Ａ）データ構造
と（Ｂ）編集画面を示す説明図である。

【図１４】本発明システムに係るシステムで用いるデー
タ構造の編集例を示す説明図である。

【図１５】本発明に係るシステムで用いる知識ベースの
主な内容を、成形不良、原因、対策の各項目ごとに纏め
て示した説明図である。

【符号の説明】

１０成形機１２成形機ユ
ーザ１４入出力手段１６成形機イ
ンタフェース１８ユーザインタフェース２０成形不良
解消手段２２短期記憶手段２４解消方法
データ２６成形不良発生状況データ２８成形状況
データ３０長期記憶手段３２解消方法
データ３４解消方法データ編集手段３６初期成形
条件決定手段４０成形品質向上システム５０パーソナ
ルコンピュータ５２ディスプレイ５４マウス

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る射出成形機
の成形品質向上システムは、試射の繰り返しにより、成
形品の成形不具合を解消し、成形品質を向上させる射出
成形機の成形品質向上システムにおいて、成形品の品質
状態を入力・記憶する手段と、成形機の成形状態を入力
・記憶する手段と、項目データ間の関係を示すポインタ
を有して該項目データ別に分類されたデータ構造からな
るデータであって、成形品質の向上に関する知識のう
ち、文字列データ及び／又は数値データである解消方法
データを記憶保持する手段と、成形品質の向上に関する
知識のうち、入力された前記成形品の品質状態および前
記成形機の成形状態から前記解消方法データを用いて成
形品の成形品質を向上させる成形条件を生成するための
プログラムを備えた成形不良解消手段と、前記解消方法
データを、ルールなどの論理式やプログラムの編集とい
う形態によらずに、前記データ構造にしたがって、追
加、変更並びに削除するための解消方法データ編集手段
と、を備えたことを特徴とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】前記システムにおいて、解消方法データ
が、成形品質不良に関する知識を格納する成形不良項目
データと、前記成形品質不良の原因に関する知識を格納
する原因項目データと、前記原因を解消するための対策
に関する知識を格納する対策項目データと、前記成形品
質不良の発生状況を獲得するための知識を格納する状況
項目データと、成形状態を獲得するための知識を格納す
るモニタ項目データと、品質向上作業時に獲得した各種
状況を基に、原因の可能性評価値を書き換えるための知
識を格納する原因評価項目データと、からなるデータ構
造を有するよう構成すれば好適である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】削除

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】また、前記システムにおいて、対象製品の
種類・用途による成形品の特性、使用する樹脂の特性、
成形機の特性等に対応した複数の解消方法データを記憶
保持する記憶手段を有するよう構成することができる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】さらに、対象製品の種類・用途、成形機の
種類、使用樹脂の種類等によって、前記複数の解消方法
データの中から、最適な解消方法データを選択する手段
を有することもできる。また、対象製品の種類・用途、
形状等の成形品情報、樹脂情報、成形機情報等から、第
１回目の成形条件を決定する初期成形条件決定手段を有
すれば好適である。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】また、本システムによれば、解消方法のデ
ータ編集機能を備えることにより、エキスパートシステ
ムのプログラム経験がなくとも記憶保持された解消方法
データの各項目を簡単に編集することができ、しかもユ
ーザ自身の手で解消方法データを編集できるので、ユー
ザ固有のノウハウ・知識を反映した解消方法データ（知
識ベース）を作成することができると共に、外部にユー
ザ固有の成形ノウハウが流出する心配もない。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】削除

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村川和生静岡県沼津市大岡2068の３東芝機械株式会社沼津事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】射出成形機の成形立ち上げ時に試射の繰
返しにより、成形品の成形不具合を解消するための成形
条件出しを行う射出成形機の成形品質向上システムにお
いて、射出成形時に起こり得る成形品質不良に関する解消方法
データを記憶する長期記憶手段と、実際に発生した品質不良に関する解消方法データを前記
長期記憶手段から抽出して記憶する短期記憶手段と、成形品の品質状態を入力・記憶する手段と、成形機の成形状態を入力・記憶する手段と、前記品質状態と前記成形状態と前記短期記憶手段に記憶
されている解消方法データとに基づいて成形品の品質を
向上させる成形条件を決定する評価手段と、を備えたこ
とを特徴とする射出成形機の成形品質向上システム。
【請求項２】請求項１記載のシステムにおいて、解消
方法データが、品質不良項目データと、前記品質不良の原因となる原因項目データと、前記原因を解消する対策項目データと、前記品質不良の発生状況を獲得するための状況項目デー
タと、成形状態を獲得するためのモニタ項目データと、品質向上作業時に獲得した各種状況を基に原因の可能性
評価値を書き換えるための原因評価項目データとからな
るデータ構造を有してなる射出成形機の成形品質向上シ
ステム。
【請求項３】さらに、品質不良に関する解消方法デー
タを、データ構造にしたがって編集できる編集手段を備
えてなる請求項２記載の射出成形機の品質向上システ
ム。
【請求項４】対象製品の種類・用途による成形品の特
性、成形機の特性等に対応した複数の解消方法データを
記憶保持する記憶保持手段を有してなる請求項３記載の
射出成形機の成形品質向上システム。
【請求項５】対象製品の種類・用途、使用成形機の種
類等によって、前記複数の解消方法データから最適な解
消方法データを選択する手段を有してなる請求項４記載
の射出成形機の成形品質向上システム。
【請求項６】第１回目の成形条件を決定する初期成形
条件決定手段を有してなる請求項１記載の射出成形機の
成形品質向上システム。