KR102255707B1 - 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법 및 장치생산공정에서의 관리 한계선 설정 방법 및 장치에 관한 것으로, 적어도 하나의 센서가 설치된 단위공정들을 포함하고 복수의 제품 타입에 대한 제품의 제조가 가능한 제조공정을 거쳐 제조된 동일한 제품 타입에 대한 적어도 하나의 제품이 포함된 제조세트 중에서 복수의 샘플세트를 확인하는 단계, 복수의 샘플세트가 단위공정들 중 동일한 단위공정을 통과하는 서로 다른 시점에 획득된 시점별 센싱데이터를 확인하는 단계, 단위공정별로 확인된 시점별 센싱데이터에서 임계치에 해당하는 상위값과 하위값을 제거하는 단계, 상위값과 하위값이 제거된 시점별 센싱데이터에서 단위공정별로 적어도 하나의 기준 센싱데이터를 샘플링하는 단계 및 기준 센싱데이터를 기반으로 단위공정별로 설치된 센서에 대한 관리 한계선을 설정하는 단계를 포함하며 다른 실시 예로도 적용이 가능하다.

Description

제품 제조에 대한 최적조건 설정방법 및 장치{Method and Apparatus for Setting of Optimizing Condition for Manufacturing of Manufacture}
본 발명은 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법 및 장치에 관한 것이다.
매우 복잡하고 수많은 장비들을 순차적으로 거쳐 하나의 제품을 완성하는 반도체나 LCD, 석유화학 등의 제조공정의 경우, 제품의 품종(type)별로 각각의 단위공정에 구비된 공정장비의 센서들을 얼마나 적절한 범위(range) 내에서 잘 관리하느냐에 따라 단위공정의 결과나 제품의 최종 수율이 크게 달라진다. 이러한 이유로, Xbar-R, Xbar-S등을 이용한 상위 관리 한계선(UCL; upper control limit) 또는 하위 관리 한계선(LCL; lower control limit)를 포함하는 관리 한계선(control limit)을 산정하여 인수들의 변동 값을 일정한 범위 내에서 관리할 수 있는 공정관리(SPC; statistical process control)의 기법을 보편적으로 사용한다.
이와 같은 기존의 제품 제조에 대한 최적조건 관리방법은 공정에 포함된 각각의 단위공정의 주요 인자를 도출하는데 많은 시간과 경험을 요구한다. 특히, 고객의 요구나 단위공정의 특성 파악을 위한 미세 변동을 모니터링하기 위해 1/1000초까지의 데이터를 관리하여 제조장비의 조건관리를 제대로 설정할 수 없는 문제점이 발생한다. 특히, 다품종 제조공정의 경우, 품종에 따른 제조조건이 상이하므로 제조조건의 기준이 되는 관리 한계선을 정확하게 설정하고, 제조장비를 보다 쉽게 관리할 수 있는 방법의 필요성이 요구되고 있는 실정이다.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시 예들은 제조공정에 포함된 제품 품종/센서별로 제조조건을 설정하되, 가장 최근에 획득된 센싱데이터를 기반으로 관리 한계선을 지속적으로 업데이트할 수 있는 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 제조공정에 포함된 단위공정별로 획득된 센싱데이터의 샘플링을 통해 관리 한계선을 산출하여 관리 한계선의 산출 속도를 향상시킬 수 있는 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 제조공정을 거쳐 제조된 제품 중 양품에 대한 센싱데이터를 기반으로 최적조건을 지속적으로 업데이트할 수 있는 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법은, 적어도 하나의 센서가 설치된 단위공정들을 포함하고 복수의 제품 타입에 대한 제품의 제조가 가능한 제조공정을 거쳐 제조된 동일한 제품 타입에 대한 적어도 하나의 제품이 포함된 제조세트 중에서 복수의 샘플세트를 확인하는 단계, 상기 복수의 샘플세트가 상기 단위공정들 중 동일한 단위공정을 통과하는 서로 다른 시점에 획득된 시점별 센싱데이터를 확인하는 단계, 단위공정별로 확인된 상기 시점별 센싱데이터에서 임계치에 해당하는 상위값과 하위값을 제거하는 단계, 상기 상위값과 하위값이 제거된 상기 시점별 센싱데이터에서 상기 단위공정별로 적어도 하나의 기준 센싱데이터를 샘플링하는 단계 및 상기 기준 센싱데이터를 기반으로 상기 단위공정별로 설치된 센서에 대한 관리 한계선을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 적어도 하나의 기준 센싱데이터를 샘플링하는 단계는, 상기 단위공정별로 취합된 센싱데이터에 포함된 데이터 값에서 임계시간에 해당하는 상위시간과 하위시간에 대응되는 데이터 값을 제거하는 단계 및 상기 상위시간과 상기 하위시간에 대응되는 데이터 값이 제거된 상기 시점별 센싱데이터 각각에서 기설정된 복수의 기준값에 대응되는 상기 기준 센싱데이터를 추출하여 샘플링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 임계시간에 해당하는 상위시간과 하위시간에 대응되는 데이터 값을 제거하는 단계는, 상기 복수의 샘플세트 각각이 상기 동일한 단위공정을 통과할 때 소모되는 전체시간을 확인하는 단계, 상기 전체시간을 기준으로 상기 시점별 센싱데이터 각각에 포함된 상기 데이터 값이 획득된 시각을 백분율 값으로 변환하는 단계 및 상기 백분율 값을 기반으로 상기 시점별 센싱데이터에서 상기 임계시간인 특정 백분율 값에 해당하는 상기 상위시간과 상기 하위시간에 대응되는 상기 데이터 값을 각각 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 적어도 하나의 기준 센싱데이터를 샘플링하는 단계는, 상기 데이터 값이 제거된 상기 시점별 센싱데이터 각각에서 상기 복수의 기준값인 복수의 백분율 값에 대응되는 데이터 값을 상기 기준 센싱데이터로 추출하여 샘플링하는 단계인 것을 특징으로 한다.
또한, 관리 한계선을 설정하는 단계는, 상기 복수의 기준값의 개수, 상기 기준 센싱데이터에 대한 평균값 및 상기 평균값에 대한 표준편차값을 이용하여 상기 관리 한계선을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수의 샘플세트를 확인하는 단계는, 상기 관리 한계선을 설정하고자 하는 시점을 기준으로 가장 근접한 시점에 제조된 제품 중 제조품질이 임계치 이상인 복수개의 제품을 상기 복수의 샘플세트로 확인하는 단계인 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 제품 제조에 대한 최적조건을 설정하기 위한 전자장치는, 복수의 제품 타입에 대한 제품을 제조하기 위한 제조공정에 포함된 단위공정들에 설치되어 센싱데이터를 수집하는 복수의 센서로부터 상기 센싱데이터를 수신하는 통신부 및 상기 제조공정을 거쳐 제조된 동일한 제품 타입에 대한 적어도 하나의 제품이 포함된 제조세트 중에서 복수의 샘플세트를 확인하고, 상기 복수의 샘플세트가 상기 단위공정들 중 동일한 단위공정을 통과하는 서로 다른 시점에 획득된 시점별 센싱데이터를 확인하고, 단위공정별로 확인된 상기 시점별 센싱데이터에서 임계치에 해당하는 상위값과 하위값을 제거한 후, 상기 단위공정별로 적어도 하나의 기준 센싱데이터를 샘플링하여 상기 단위공정별로 설치된 센서에 대한 관리 한계선을 설정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는, 상기 복수의 샘플세트 각각이 상기 동일한 단위공정을 통과할 때 소모되는 전체시간을 기준으로 상기 시점별 센싱데이터 각각에 포함된 데이터 값이 획득된 시각을 백분율 값으로 변환한 후 특정 백분율 값에 해당하는 상위기간과 하위기간에 대응되는 데이터 값을 제거한 후 상기 시점별 센싱데이터 각각에서 기설정된 복수의 기준값에 대응되는 기준 센싱데이터를 추출하여 샘플링하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는, 상기 복수의 기준값의 개수, 상기 기준 센싱데이터에 대한 평균값과 상기 평균값에 대한 표준편차값을 이용하여 상기 관리 한계선을 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는, 상기 관리 한계선을 설정하고자 하는 시점을 기준으로 가장 근접한 시점에 제조된 제품 중 제조품질이 임계치 이상인 복수개의 제품을 상기 복수의 샘플세트로 확인하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법 및 장치는, 제조공정에 포함된 제품 품종/센서별로 제조조건을 설정하되, 가장 최근에 획득된 센싱데이터를 기반으로 관리 한계선을 지속적으로 업데이트함으로써, 설비 상태에 따른 관리 한계선을 보다 정확하게 설정할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 본 발명에 따른 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법 및 장치는, 제조공정에 포함된 단위공정별로 획득된 센싱데이터의 샘플링을 통해 관리 한계선을 산출함으로써, 제조공장에서 운영 중인 복수의 설비 센서에 대한 관리 한계선의 산출 속도를 향상시킴과 동시에 단위공정에 구비된 공정장비를 보다 쉽게 관리할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 본 발명에 따른 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법 및 장치는, 제조공정을 거쳐 제조된 제품 중 양품에 대한 센싱데이터를 기반으로 관리 한계선을 지속적으로 업데이트함으로써, 제품의 최종 품질 및 제조성을 지속적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 제품 제조에 대한 최적조건을 설정하는 전자장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제품 제조에 대한 최적조건을 설정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, “A 또는 B”, “A 및 B 중 적어도 하나”는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 제품 제조에 대한 최적조건을 설정하는 전자장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전자장치(100)는 통신부(110), 입력부(120), 센서부(130), 표시부(140), 메모리(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
통신부(110)는 전자장치(100)의 외부에 구비되어 다양한 타입의 제품을 제조하는 제조공정에 설치된 공정장치들과의 통신을 수행한다. 예컨대, 제조공정이 복수의 단위공정을 포함하는 경우, 공정장치는 각 단위공정에 설치된 장치 등일 수 있다. 이때, 제조공정은 다양한 타입의 제품을 제조할 수 있고, 이를 위해 제조공정에 포함된 단위공정은 제품의 타입에 따라 선택적으로 가동될 수 있다. 통신부(110)는 각 단위공정에 설치된 공정장치와 통신을 수행한다. 아울러, 통신부(110)는 전자장치(100)의 외부에 구비된 양품데이터 판별장치(미도시)와의 통신을 통해, 양품데이터 판별장치로부터 제조공정을 거쳐 제조된 제품들 중 제조품질이 임계치 이상인 제품 즉, 양품에 대한 정보를 수신할 수 있다.
이를 위해, 통신부(110)는 유선 또는 무선 통신 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 통신부(110)는 Wi-Fi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), BLE(Bluetooth low energy) 및 NFC(near field communication) 등의 무선 통신을 수행할 수 있다. 아울러, 본 발명의 실시 예에서는 전자장치(100)가 공정장치들과 별도로 구현되어 통신부(110)를 통해 통신을 수행하는 것으로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 전자장치(100)가 공정장치들을 모두 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
입력부(120)는 전자장치(100)의 사용자인 관리자 입력에 대응하여 입력데이터를 발생시킨다. 입력부(120)는 적어도 하나의 입력수단을 포함한다. 이러한 입력부(120)는 키패드, 돔 스위치, 터치패널, 조그셔틀, 터치키 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자장치(100)의 관리자는 입력부(120)를 통해 양품 예컨대, 제조공정을 통해 제조된 제품 중 제조품질이 임계치 이상인 제품 즉, 양품을 선택할 수 있고, 입력부(120)는 관리자로부터 입력된 선택에 대응되는 선택신호를 제어부(160)로 제공할 수 있다.
센서부(130)는 각 단위공정에 구비된 센서들을 포함한다. 이때, 센서들은 온도 센서, 이미지 센서, 습도 센서, 전압측정센서, 압력 센서, 조도 센서, 진동 센서 등 다양한 센서를 포함할 수 있다. 센서부(130)는 제조공정 동작 시에 센싱데이터를 획득하여 제어부(160)로 전달한다. 이때, 전자장치(100)가 공정장치들과 별도로 구현된 경우, 센서부(130)는 Wi-Fi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), BLE(Bluetooth low energy) 및 NFC(near field communication) 등의 무선 통신을 수행하여 통신부(110)를 통해 센싱데이터를 제어부(160)로 전달할 수 있다.
표시부(140)는 표시데이터를 출력한다. 예를 들면, 표시부(140)는 액정 디스플레이(LCD; liquid crystal display), 발광 다이오드(LED; light emitting diode) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED; organic LED) 디스플레이 등을 포함할 수 있다. 표시부(140)는 다수개의 발광 소자들을 포함할 수 있다. 표시부(140)는 입력부(120)와 결합되어 터치 스크린(touch screen)으로 구현될 수 있다.
메모리(150)는 전자장치(100)의 동작 프로그램들을 저장할 수 있다. 메모리(150)는 각 단위공정을 동작시키기 위한 프로그램을 저장할 수 있다. 메모리(150)는 제품 타입별로 동작되는 단위공정을 저장할 수 있다. 예컨대, 제1 타입의 제품을 제조하기 위해서는 A단위공정과 B단위공정이 동작될 수 있고, 제2 타입의 제품을 제조하기 위해서는 B단위공정과 C단위공정이 동작될 수 있으며, 제3 타입의 제품을 제조하기 위해서는 A단위공정, B단위공정 및 C단위공정이 동작될 수 있다. 또한, 메모리(150)는 제품 타입별로 제품 제조 시에 각 단위공정에서 획득된 센싱데이터들을 저장할 수 있고, 제어부(160)에 의해 설정된 단위공정별 관리 한계선을 제품 타입별로 저장할 수 있다.
제어부(160)는 제조공정에 포함된 단위공정들에 설치된 센서들에 대한 관리 한계선을 설정한다. 보다 구체적으로, 제어부(160)는 입력부(120)를 통해 관리자로부터 특정한 제품 타입과 관련된 제조공정에 포함된 단위공정에 설치된 센서에 대한 관리 한계선을 설정하기 위한 설정신호를 수신한다. 제어부(160)는 설정신호가 수신된 시점 바로 이전에 생성된 제조세트부터 임계시점 예컨대, 6개월 이전에 제조된 제조세트까지의 리스트를 표시부(140)에 표시할 수 있다. 이때, 제조세트는 제조공정을 거쳐 제조된 복수의 제품이 패키지 등의 단위로 형성된 세트를 의미하며 제조공정에서 사용하는 로트(LOT)를 의미할 수 있다. 제어부(160)는 입력부(120)의 입력에 따라 리스트로 표시된 제조세트 중에서 복수의 제조세트를 샘플세트로 선택할 수 있다. 이를 위해, 제어부(160)는 입력부(150)를 통해서 수신된 표시부(140)에 표시된 리스트 중에서 양품이 포함된 것으로 판단되는 적어도 두 개의 샘플세트에 대한 선택신호를 기반으로 샘플세트를 선택할 수 있고, 통신부(110)를 통해서 양품데이터 판별장치로부터 수신된 양품에 대한 정보를 기반으로 적어도 두 개의 샘플세트를 선택할 수 있다. 이때, 샘플세트는 제조공정을 통해 제조된 제품 중 제조품질이 임계치 이상 예컨대, 80%이상인 제품이 복수개 이상 포함된 것을 의미할 수 있다.
제어부(160)는 선택된 복수의 샘플세트 중에서 각각의 샘플세트에 포함된 복수의 제품이 단위공정을 통과하는 시점에 단위공정에 구비된 센서에서 획득된 시점별 센싱데이터를 확인한다. 예컨대, 본 발명에서는 제조공정이 A단위공정과 B단위공정을 포함하고, A단위공정은 온도센서(미도시)를 구비하며 B단위공정은 습도센서(미도시)를 구비하는 것을 예로 설명하기로 한다. 아울러, 본 발명의 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 하나의 단위공정에 하나의 센서가 구비된 것을 예로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 단위공정에 복수의 센서가 구비될 수 있다.
제어부(160)는 제조세트 중에서 선택된 샘플세트가 제1 제조세트와 제2 제조세트일 경우, 제어부(160)는 제1 제조세트에 포함된 복수의 제품이 제조공정 중 A단위공정을 통과하는 시점에 A단위공정에 구비된 온도센서에서 획득된 제1 온도데이터를 확인하고, B단위공정을 통과하는 시점에 B단위공정에 구비된 습도센서에서 획득된 제1 습도데이터를 확인할 수 있다. 그리고 제어부(160)는 제2 제조세트에 포함된 복수의 제품이 제조공정 중 A단위공정을 통과하는 시점에 A단위공정에 구비된 온도센서에서 획득된 제2 온도데이터를 확인하고, B단위공정을 통과하는 시점에 B단위공정에 구비된 습도센서에서 획득된 제2 습도데이터를 확인할 수 있다. 아울러, 제1 온도데이터, 제1 습도데이터, 제2 온도데이터 및 제2 습도데이터는 다량의 데이터 값을 포함할 수 있다.
제어부(160)는 확인된 센싱데이터를 가공하고, 가공된 센싱데이터에서 기준 센싱데이터를 샘플링한다. 제어부(160)는 샘플링된 기준 센싱데이터를 취합하여 단위공정에 구비된 센서에 대한 관리 한계선을 산출한다. 보다 구체적으로, 제어부(160)는 제1 제조세트에 포함된 복수의 제품이 A단위공정을 통과하는 동안 A단위공정에 구비된 온도센서에서 획득된 다량의 데이터 값 예컨대, 10개의 온도 값을 포함하는 제1 온도데이터에서 온도 값이 임계치에 해당하는 상위값과 하위값을 제거한다. 그리고 제어부(160)는 제2 제조세트에 포함된 복수의 제품이 A단위공정을 통과하는 동안 A단위공정에 구비된 온도센서에서 획득된 10개의 온도 값을 포함하는 제2 온도데이터에서 온도 값이 임계치에 해당하는 상위값과 하위값을 제거한다.
제어부(160)는 상위값과 하위값이 제거된 센싱데이터에서 기준 센싱데이터를 샘플링한다. 보다 구체적으로, 제어부(160)는 획득된 시점이 상이한 제1 온도데이터와 제2 온도데이터에서의 샘플링을 위해 제1 온도데이터와 제2 온도데이터의 비율을 맞춘다. 이를 위해, 제어부(160)는 제1 제조세트에 포함된 복수의 제품이 A단위공정을 통과하는 전체 시간을 100%로 변환하고, 전체 시간을 기준으로 제1 온도데이터에 포함된 데이터 값이 획득된 시각을 백분율 값으로 변환한다. 아울러, 제어부(160)는 제2 제조세트에 포함된 복수의 제품이 A단위공정을 통과하는 전체 시간을 100%로 변환하고, 전체 시간을 기준으로 제2 온도데이터에 포함된 데이터 값이 획득된 시각을 백분율 값으로 변환한다. 제어부(160)는 백분율 값으로 변환된 제1 온도데이터와 제2 온도데이터에서 임계기간에 해당하는 상위시간과 하위시간을 제거한다. 예컨대, 제어부(160)는 제1 온도데이터와 제2 온도데이터 각각에 포함된 데이터 값이 획득된 시각을 0%에서 100% 사이의 백분율 값으로 변환한 후, 0%에서 9%, 91%에서 100%의 백분율 값을 갖는 하위시간과 상위기간을 제거할 수 있다. 그리고 제어부(160)는 제1 온동데이터와 제2 온도데이터에 포함된 데이터 값이 획득된 시각에 대응되는 10%내지 90%사이의 백분율 값 중에서 기설정된 기준값 예컨대 20%, 30%, 50%, 70%, 90%에 대응되는 시각에 획득된 데이터 값 즉, 온도 값을 각각 추출하여 기준 센싱데이터로 샘플링한다.
제어부(160)는 기준 센싱데이터를 취합하여 기준 센싱데이터의 온도 값에 대한 평균값과, 평균값에 대한 표준편차값을 이용하여 A단위공정에 대한 관리 한계선을 산출한다. 제어부(160)는 하기의 수학식 1을 이용하여 A단위공정에 포함된 온도센서에 대한 관리 한계선 즉, 상위 관리 한계선(upper control limit)과 하위 관리 한계선 LCL(lower control limit)을 산출할 수 있고, 산출된 관리 한계선을 메모리(150)에 저장할 수 있다. 이때, 기준값의 개수는 20%, 30%, 50%, 70%, 90%로 총 5개이고, n값이 커질수록 관리 한계선이 제1 온도데이터와 제2 온도데이터의 평균값에 가까워질 수 있다.
Figure 112019061076419-pat00001
(단, CL은 기준 센싱데이터 값의 평균값, n은 기준값의 개수,
Figure 112019061076419-pat00002
는 기준 센싱데이터 값의 표준편차값이다.)
제어부(160)는 제1 온도데이터 및 제2 온도데이터와 동일한 방법으로 제1 습도데이터 및 제2 습도데이터를 가공, 취합 및 기준 센싱데이터의 샘플링을 통해 B단위공정에 포함된 습도센서에 대한 관리 한계선을 산출할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제품 제조에 대한 최적조건을 설정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 201단계에서 제어부(160)는 입력부(120)를 통해 관리자로부터 제조공정에 포함된 단위공정들 중에서 특정한 제품 타입과 관련된 단위공정에 설치된 센서들에 대한 관리 한계선을 설정하기 위한 설정신호의 수신여부를 확인한다. 201단계의 확인결과, 설정신호가 수신되면 제어부(160)는 203단계를 수행하고, 설정신호가 수신되지 않으면 제어부(160)는 설정신호의 수신을 대기한다.
203단계에서 제어부(160)는 최근에 제조된 제조세트 중에서 입력부(120)의 입력에 따라 복수의 샘플세트를 선택한다. 이때, 제조세트는 제조공정을 거쳐 제조된 특정한 제품 타입에 대한 복수의 제품이 패키지 등의 단위로 형성된 세트를 의미하며 제조공정에서 사용하는 로트(LOT)를 의미할 수 있다. 이를 위해, 제어부(160)는 설정신호가 수신된 시점 바로 이전에 생성된 제조세트부터 임계시점 이전에 제조된 제조세트까지의 리스트를 표시한다. 관리자는 입력부(120)를 통해 표시부(140)에 표시된 리스트에서 양품이 포함된 것으로 판단되는 적어도 두 개의 샘플세트를 선택할 수 있다. 이때, 양품은 제조된 제품에 대한 검사 정보를 기반으로 확인할 수 있고, 임계시점은 관리자에 의해 설정될 수 있다. 도시되지 않았으나, 전자장치(100)는 전자장치(100)의 외부에 구비된 양품데이터 판별장치(미도시)로부터 양품에 대한 정보를 수신함으로써 샘플세트를 선택할 수 있다. 또한, 전자장치(100)는 카메라(미도시)를 구비하여 카메라에서 획득된 영상데이터의 분석을 통해 확인된 제품의 형태, 색깔 등으로 제품의 양품여부를 판단하여 샘플세트를 선택할 수 있다. 또한, 관리자가 육안으로 직접 제품을 검수한 결과를 기반으로 관리자로부터 입력된 선택신호에 의해 양품이 복수개 이상 포함된 샘플세트를 선택할 수도 있다.
205단계에서 제어부(160)는 센싱데이터를 확인한다. 보다 구체적으로, 본 발명에서 제조공정은 A단위공정과 B단위공정을 포함할 수 있고, A단위공정은 온도센서(미도시)를 구비하고 B단위공정은 습도센서(미도시)를 구비하는 것을 예로 설명하기로 한다. 본 발명의 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 A단위공정과 B단위공정에 각각 하나의 센서가 구비된 것을 예로 설명하고 있으나, 각 단위공정마다 복수의 센서가 추가로 구비될 수 있다.
203단계에서 선택된 샘플세트가 제1 제조세트와 제2 제조세트일 경우, 제어부(160)는 제1 제조세트에 포함된 복수의 제품이 제조공정 중 A단위공정을 통과하는 시점에 A단위공정에 구비된 온도센서에서 획득된 제1 온도데이터를 확인하고, B단위공정을 통과하는 시점에 B단위공정에 구비된 습도센서에서 획득된 제1 습도데이터를 확인할 수 있다. 그리고 제어부(160)는 제2 제조세트에 포함된 복수의 제품이 제조공정 중 A단위공정을 통과하는 시점에 A단위공정에 구비된 온도센서에서 획득된 제2 온도데이터를 확인하고, B단위공정을 통과하는 시점에 B단위공정에 구비된 습도센서에서 획득된 제2 습도데이터를 확인할 수 있다. 아울러, 제1 온도데이터, 제1 습도데이터, 제2 온도데이터 및 제2 습도데이터는 다량의 데이터 값을 포함할 수 있다.
207단계에서 제어부(160)는 센싱데이터를 가공한다. 보다 구체적으로, 제1 제조세트에 포함된 복수의 제품이 A단위공정을 통과하는 동안 A단위공정에 구비된 온도센서에서 다량의 데이터 값 예컨대, 10개의 온도 값을 포함하는 제1 온도데이터가 획득되는 것을 예로 설명하기로 한다. 제어부(160)는 제1 온도데이터에 포함된 10개의 온도 값에서 이상치를 제거하기 위해 임계치에 해당하는 상위값과 하위값을 제거한다. 예컨대, 제어부(160)는 제1 온도데이터가 정규분포를 따른다는 가정 하에 10개의 온도 값 중에서 상위 5% 및 하위 5%에 포함되는 온도 값을 이상치 즉, 노이즈 데이터로 판단하여 제거할 수 있다. 이때, 상위와 하위 5%의 수치는 설명의 편의를 위한 것으로 반드시 이에 한정되지는 않으며, 관리자에 의해 변경 가능한 수치이다. 제어부(160)는 제2 온도데이터, 제1 습도데이터 및 제2 습도데이터를 이와 마찬가지로 가공할 수 있다.
아울러, 제어부(160)는 센싱데이터에서 임계치에 포함되는 데이터 값의 개수가 기준치 이상이면 해당 단위공정에 에러가 발생된 것으로 확인하여 관리자에게 알람을 제공할 수 있다. 예컨대, 제어부(160)는 제1 온도데이터에 포함된 10개의 온도 값에서 임계치에 포함되는 데이터 값의 개수가 5개 이상이면 A단위공정에 에러가 발생된 것으로 확인할 수 있다. 이를 통해, 관리자는 에러발생 시에 이에 대한 대응을 즉각적으로 수행할 수 있다.
209단계에서 제어부(160)는 단위공정별로 가공된 센싱데이터에서 기준 센싱데이터를 샘플링한다. 보다 구체적으로, 제어부(160)는 획득된 시점이 상이한 제1 온도데이터와 제2 온도데이터에서의 샘플링을 위해 제1 온도데이터와 제2 온도데이터의 비율을 맞춘다. 이를 위해, 제어부(160)는 제1 제조세트에 포함된 복수의 제품이 A단위공정을 통과하는 전체 시간을 100%로 변환하고, 전체 시간을 기준으로 제1 온도데이터에 포함된 데이터 값이 획득된 시각을 백분율 값으로 변환한다. 아울러, 제어부(160)는 제2 제조세트에 포함된 복수의 제품이 A단위공정을 통과하는 전체 시간을 100%로 변환하고, 전체 시간을 기준으로 제2 온도데이터에 포함된 데이터 값이 획득된 시각을 백분율 값으로 변환한다.
그리고 제어부(160)는 백분율 값으로 변환된 제1 온도데이터와 제2 온도데이터 각각에서 데이터 값이 획득된 시각 중에서 임계기간에 해당하는 상위시간과 하위시간을 제거한다. 예를 들어, 제어부(160)는 제1 온도데이터와 제2 온도데이터 각각에 포함된 데이터 값이 획득된 시각을 0%에서 100% 사이의 백분율 값으로 변환한 후, 0%에서 9%, 91%에서 100%의 백분율 값을 갖는 하위시간과 상위시간에 포함된 데이터 값을 제거할 수 있다. 이때, 0%에서 9%, 91%에서 100%로 기재된 하위시간과 상위시간은 관리자에 의해 변경설정이 가능하다.
제어부(160)는 하위시간과 상위시간에 포함된 데이터 값이 제거된 제1 온도데이터와 제2 온도데이터에서 기준 센싱데이터를 샘플링한다. 보다 구체적으로, 제어부(160)는 하위시간과 상위시간에 포함된 데이터 값이 제거된 제1 온도데이터와 제2 온도데이터 각각에 포함된 데이터 값이 획득된 시각에 대응되는 10%내지 90%사이의 백분율 값 중에서 기설정된 기준값 예컨대 20%, 30%, 50%, 70%, 90%에 대응되는 시각에 획득된 데이터 값 즉, 온도 값을 각각 추출하여 기준 센싱데이터로 샘플링한다. 이때, 기설정된 기준값은 관리자가 중점적으로 관리하고자 하는 백분율 값에 태그(tag)를 설정한 것일 수 있다. 이를 통해, 제어부(160)는 관리 한계선 산출을 위해 이용하는 데이터의 양을 줄일 수 있고, 기설정된 기준값 및 기준값의 개수는 관리자에 의해 변경될 수 있다.
211단계에서 제어부(160)는 샘플링된 기준 센싱데이터를 취합하고, 213단계를 수행한다. 213단계에서 제어부(160)는 관리 한계선을 산출하고, 215단계에서 제어부(160)는 산출된 관리 한계선을 적용한다. 보다 구체적으로, 제어부(160)는 샘플링된 기준 센싱데이터의 온도 값에 대한 평균값과, 평균값에 대한 표준편차값을 이용하여 A단위공정에 대한 관리 한계선을 산출한다. 즉, 제어부(160)는 상기의 수학식 1을 이용하여 관리 한계선 즉, 상위 관리 한계선과 하위 관리 한계선을 산출할 수 있다.
아울러, 제어부(160)는 각 단위공정에 포함된 센서에서 획득된 센싱데이터가 관리 한계선에 포함되지 않으면 단위공정에 오류가 발생한 것으로 판단하여 관리자에게 알람을 제공할 수 있다. 예컨대, A단위공정에서 설정된 상위 관리 한계선과 하위 관리 한계선이 각각 20도와 10도이고, A단위공정에서 측정된 온도가 3도이면 제어부(160)는 A단위공정에 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이를 통해, 제어부(160)는 최신의 센싱데이터 중에서도 양품과 관련된 센싱데이터만을 이용하여 단위공정에 설치된 센서별 한계 관리선을 설정함으로써, 공정장비가 많이 구비된 경우에도 단위공정에 설치된 센서별로 관리 한계선을 정확하게 설정할 수 있고, 제품의 최종 품질 및 제조성을 지속적으로 향상시킬 수 있도록 단위공정을 제어할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 본 발명의 실시 예에서는 제조공정이 A단위공정과 B단위공정을 포함하고, A단위공정에 온도센서, B단위공정에 습도센서가 구비된 것을 예로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제조공정은 복수의 단위공정을 포함할 수 있고, 각각의 단위공정마다 복수의 센서들이 구비되어 하나의 단위공정에서도 다양한 종류의 센싱데이터가 획득될 수도 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 복수의 센서가 설치된 단위공정들을 포함하고 복수의 제품 타입에 대한 제품의 제조가 가능한 제조공정을 통해 제조된 동일한 제품 타입과 관련하여 적어도 하나의 제품이 포함된 제조세트 중에서 제조품질이 임계치 이상인 복수의 제품이 포함된 복수의 샘플세트를 확인하는 단계;
    상기 복수의 샘플세트가 상기 단위공정들 중 동일한 단위공정을 통과하는 서로 다른 시점에 상기 복수의 센서에서 각각 획득된 시점별 센싱데이터를 확인하는 단계;
    단위공정별로 확인된 상기 시점별 센싱데이터에서 임계치에 해당하는 상위값과 하위값을 제거하는 단계;
    상기 상위값과 하위값이 제거된 상기 시점별 센싱데이터에서 상기 단위공정별로 적어도 하나의 기준 센싱데이터를 샘플링하는 단계;
    상기 기준 센싱데이터를 기반으로 상기 단위공정별로 설치된 상기 복수의 센서 각각에 대한 상위 관리 한계선과 하위 관리 한계선을 포함하는 관리 한계선을 설정하는 단계; 및
    상기 단위공정별로 확인된 센싱데이터 중 적어도 하나의 센싱데이터가 상기 관리 한계선에 포함되지 않으면 해당 단위공정에 오류발생을 알리는 알람을 출력하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기준 센싱데이터를 샘플링하는 단계는,
    상기 단위공정별로 취합된 센싱데이터에 포함된 데이터 값에서 임계시간에 해당하는 상위시간과 하위시간에 대응되는 데이터 값을 제거하는 단계; 및
    상기 상위시간과 상기 하위시간에 대응되는 데이터 값이 제거된 상기 시점별 센싱데이터 각각에서 기설정된 복수의 기준값에 대응되는 상기 기준 센싱데이터를 추출하여 샘플링하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 임계시간에 해당하는 상위시간과 하위시간에 대응되는 데이터 값을 제거하는 단계는,
    상기 복수의 샘플세트 각각이 상기 동일한 단위공정을 통과할 때 소모되는 전체시간을 확인하는 단계;
    상기 전체시간을 기준으로 상기 시점별 센싱데이터 각각에 포함된 상기 데이터 값이 획득된 시각을 백분율 값으로 변환하는 단계; 및
    상기 백분율 값을 기반으로 상기 시점별 센싱데이터에서 상기 임계시간인 특정 백분율 값에 해당하는 상기 상위시간과 상기 하위시간에 대응되는 상기 데이터 값을 각각 제거하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기준 센싱데이터를 샘플링하는 단계는,
    상기 데이터 값이 제거된 상기 시점별 센싱데이터 각각에서 상기 복수의 기준값인 복수의 백분율 값에 대응되는 데이터 값을 상기 기준 센싱데이터로 추출하여 샘플링하는 단계인 것을 특징으로 하는 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 관리 한계선을 설정하는 단계는,
    상기 복수의 기준값의 개수, 상기 기준 센싱데이터에 대한 평균값 및 상기 평균값에 대한 표준편차값을 이용하여 상기 관리 한계선을 산출하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 샘플세트를 확인하는 단계는,
    상기 관리 한계선을 설정하고자 하는 시점을 기준으로 가장 근접한 시점에 제조된 제품 중 제조품질이 임계치 이상인 복수개의 제품을 상기 복수의 샘플세트로 확인하는 단계인 것을 특징으로 하는 제품 제조에 대한 최적조건 설정방법.
  7. 복수의 제품 타입에 대한 제품을 제조하기 위한 제조공정에 포함된 단위공정들에 설치되어 센싱데이터를 수집하는 복수의 센서로부터 상기 센싱데이터를 수신하는 통신부; 및
    상기 제조공정을 거쳐 제조된 동일한 제품 타입과 관련하여 적어도 하나의 제품이 포함된 제조세트 중에서 제조품질이 임계치 이상인 복수의 제품이 포함된 복수의 샘플세트를 확인하고, 상기 복수의 샘플세트가 상기 단위공정들 중 동일한 단위공정을 통과하는 서로 다른 시점에 상기 복수의 센서에서 각각 획득된 시점별 센싱데이터를 확인하고,
    단위공정별로 확인된 상기 시점별 센싱데이터에서 임계치에 해당하는 상위값과 하위값을 제거한 후, 상기 단위공정별로 적어도 하나의 기준 센싱데이터를 샘플링하고, 상기 기준 센싱데이터를 기반으로 상기 단위공정별로 설치된 상기 복수의 센서 각각에 대한 상위 관리 한계선과 하위 관리 한계선을 포함하는 관리 한계선을 설정하고,
    상기 단위공정별로 확인된 센싱데이터 중 적어도 하나의 센싱데이터가 상기 관리 한계선에 포함되지 않으면 해당 단위공정에 오류발생을 알리는 알람을 출력하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품 제조에 대한 최적조건을 설정하는 전자장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 샘플세트 각각이 상기 동일한 단위공정을 통과할 때 소모되는 전체시간을 기준으로 상기 시점별 센싱데이터 각각에 포함된 데이터 값이 획득된 시각을 백분율 값으로 변환한 후 특정 백분율 값에 해당하는 상위기간과 하위기간에 대응되는 데이터 값을 제거한 후 상기 시점별 센싱데이터 각각에서 기설정된 복수의 기준값에 대응되는 기준 센싱데이터를 추출하여 샘플링하는 것을 특징으로 하는 제품 제조에 대한 최적조건을 설정하는 전자장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 기준값의 개수, 상기 기준 센싱데이터에 대한 평균값과 상기 평균값에 대한 표준편차값을 이용하여 상기 관리 한계선을 산출하는 것을 특징으로 하는 제품 제조에 대한 최적조건을 설정하는 전자장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 관리 한계선을 설정하고자 하는 시점을 기준으로 가장 근접한 시점에 제조된 제품 중 제조품질이 임계치 이상인 복수개의 제품을 상기 복수의 샘플세트로 확인하는 것을 특징으로 하는 제품 제조에 대한 최적조건을 설정하는 전자장치.
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