(57)【要約】【課題】規格値を設定することなく、時系列データから工程能力を抽出することができるようにすること。【解決手段】情報処理装置は、ある時刻の直前の第１の期間に亘る時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第１の変動係数を算出するとともに、当該時刻の直前かつ第１の期間よりも短い第２の期間に亘る時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第２の変動係数を算出する変動係数算出部と、第１の変動係数を第２の変動係数により除することによって変動係数比を算出する変動係数比算出部と、変動係数比を参照して、当該時系列データによって特徴づけられる工程に対する工程能力を評価する工程能力評価部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある時刻の直前の第１の期間に亘る時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第１の変動係数を算出するとともに、該時刻の直前かつ該第１の期間よりも短い第２の期間に亘る当該時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第２の変動係数を算出する変動係数算出部と、
前記第１の変動係数を前記第２の変動係数により除することによって変動係数比を算出する変動係数比算出部と、
前記変動係数比を参照して、前記時系列データによって特徴づけられる工程に対する工程能力を評価する工程能力評価部と、を備えている情報処理装置。
【請求項２】
前記工程能力評価部は、前記変動係数比が１よりも大きい場合には、工程能力が向上しつつあるものと判定し、前記変動係数が１よりも小さい場合には、工程能力が低下しつつあるものと判定する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記変動係数比算出部は、複数の時刻に対して前記変動係数比を算出する、請求項１又は２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記第１の期間の長さ及び前記第２の期間の長さを変更しつつ前記変動係数比を算出し、前記変動係数比の時間的変化を階段状に近づける期間変更部をさらに備えている、請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記工程能力評価部は、変動係数比が所定の閾値以下となった場合には、警告を発する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記変動係数算出部は、前記第２の期間における前記時系列データに対して、標準偏差が有限かつ移動平均がゼロである微小な時系列データを足し合わせた後、前記第２の変動係数を算出する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記時系列データ及び前記変動係数比を表示する表示部をさらに備えている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記移動平均は、単純移動平均、荷重移動平均、指数移動平均、及び指数加重移動平均の少なくともいずれかである、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項９】
ある時刻の直前の第１の期間に亘る時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第１の変動係数を算出するとともに、該時刻の直前かつ該第１の期間よりも短い第２の期間に亘る当該時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第２の変動係数を算出する工程と、
前記第１の変動係数を前記第２の変動係数により除することによって変動係数比を算出する工程と、
前記変動係数比を参照して、前記時系列データによって特徴づけられる工程に対する工程能力を評価する工程と、を含む情報処理方法。
【請求項１０】
前記変動係数比が１よりも大きい場合には、工程能力が向上しつつあるものと判定し、前記変動係数が１よりも小さい場合には、工程能力が低下しつつあるものと判定する工程をさらに含む、請求項９に記載の情報処理方法。
【請求項１１】
ある時刻の直前の第１の期間に亘る時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第１の変動係数を算出するとともに、該時刻の直前かつ該第１の期間よりも短い第２の期間に亘る当該時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第２の変動係数を算出する処理と、
前記第１の変動係数を前記第２の変動係数により除することによって変動係数比を算出する処理と、
前記変動係数比を参照して、前記時系列データによって特徴づけられる工程に対する工程能力を評価する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１２】
前記変動係数比が１よりも大きい場合には、工程能力が向上しつつあるものと判定し、前記変動係数が１よりも小さい場合には、工程能力が低下しつつあるものと判定する処理をさらにコンピュータに実行させる、請求項１１に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関し、特に、傾向管理のための情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩの製造工場において、計測値のバラツキ幅（実力値）に較べて規格幅が広過ぎる場合には、歩留まりの低下の前兆が看過され、事故が発生しうる。
【０００３】
ＬＳＩの製造工場に限らず、多くの工場において、例えば、工程能力指数（Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  Ｉｎｄｅｘ、ＰＣＩ）、又は、６シグマによる傾向管理が実施されている。工程能力指数は、Ｃｐ又はＣｐｋと表され、前者は計測値の分布中心の偏りが小さい場合、後者は偏りが大きい場合における工程能力指数を評価するために用いられる。また、６シグマにおけるシグマは標準偏差σを表す。
【０００４】
工程能力指数Ｃｐは、計測値に対する規格値の上限（規格上限）をＳＵ、規格の下限値（規格下限）をＳＬ、平均をＡＶ、標準偏差をσとすると、
Ｃｐ＝（ＳＵ−ＳＬ）／６σ
によって与えられる。なお、片側規格においては、工程能力指数Ｃｐは、
Ｃｐ＝｜ＳＵ−ＡＶ｜／３σ、又は｜ＡＶ−ＳＬ｜／３σ
によって与えられる。
【０００５】
さらに、両側規格において規格中心と分布の平均値とが一致しない場合には、工程能力指数Ｃｐｋは、
Ｃｐｋ＝（１−Ｋ）Ｃｐ
によって与えられる。ここで、Ｋ＝｜（ＳＵ＋ＳＬ）−２ＡＶ｜／（ＳＵ−ＳＬ）である。
【０００６】
上式において、Ｃｐ＝１は管理レベル３σ、Ｃｐ＝１．３３は管理レベル４σ、Ｃｐ＝１．６７は管理レベル５σに相当する。工程能力指数は管理コストとトレードオフの関係にあることから、Ｃｐを１．６７以上とすることは過剰な管理と考えられてきたが、近年、Ｃｐを１．６７以上とすることを目指す６シグマ管理（Ｃｐ＝２）も提唱されている。
【０００７】
特許文献１において、コンピュータ化されたシステム又はビジネスプロセスの内部の異常を検出するシステム及び方法が記載されている。
【０００８】
特許文献２において、プラントデータの監視基準を過去に保存されたプラントデータに基づいて自動的に設定するプラント監視装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３４８７４０号公報
【特許文献２】特開平１１−０９５８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以下の分析は、本発明者によってなされたものである。上記の管理手法は、次のような問題がある。
【００１１】
第１に、傾向管理の初期に規格値の上限ＳＵ及び規格値の下限ＳＬを適切に設定する必要があるものの、これらを適切に設定することは困難である。
【００１２】
量産工場において、これらの規格を初期設定する場合には、直近の試作時における実力値を参考にして設定されることが多い。しかし、試作品と量産品とでは母集団が異なる。また、工場で量産中の類似製品の実力値を参考にして設定する場合においても、同様に、母集団が異なる。したがって、量産初期に管理規格を適切に設定することは困難となる。
【００１３】
なお、母集団が正規分布（ガウス分布）に従う場合には、当該母集団は平均値とバラツキの組み合わせによって表される。ここで、バラツキは、標準偏差σ又は分散σ２で表される。
【００１４】
第２に、工程能力指数が向上し、バラツキ（例えば、標準偏差σ）が小さくなった場合には、規格値を見直す必要があるものの、規格値を適当に見直すことは困難である。
【００１５】
一例として、トヨタ生産方式として知られているように、工場においては、つねに改善活動が行われており、製造バラツキは、量産初期から本格量産へ移行するにつれて経時的に改善される。製造バラツキの改善に応じて、量産初期に設定された規格幅と実力値の幅との乖離が拡大する。かかる場合には、実力値に工程トラブル発生時のバラツキが実力値に加わったとしても規格幅内に収まってしまい、結果として、工程トラブルが看過される。
【００１６】
さらに、管理すべき計測値が複数ある場合には、ある計測値の規格を見直すときに、その計測値と相関を有する他の計測値の規格も見直す必要がある。しかし、かかる相関の有無及び相関の大きさを事前に予測することは困難である。このように、管理すべき計測値のすべてについて、規格値を適当に見直すことは、困難となる。
【００１７】
第３に、管理規格を見直す作業は、技術者の負担となるという問題がある。
【００１８】
一例として、多くの種類の計測値を集中管理する傾向管理システムにおいて、計測値の種類を１，０００種類、計測値の規格見直し頻度を１回／月、対象品種を１０種類とする。このとき、傾向管理システムにおいて、年間約１０万回の見直しが必要となる。したがって、工場において、管理規格を適宜見直す作業は、技術者にとって大きな負担となる。
【００１９】
これらの問題を適切に解決しない場合には、計測値のバラツキ幅（実力値）と比較して規格幅が広過ぎることとなり、歩留まり低下の前兆が看過され、事故が発生しうる。ＬＳＩの製造工場以外の工場においても、事情は同様である。また、量産の後期においては量産の初期と比較して、日ごとの生産量が増大するとともに、売価を引き下げるために目標歩留まりも高く設定されるため、量産の初期と工程能力指数の低下幅が同じであっても、特に、大きな経済的な損失が生じる。
【００２０】
そこで、規格値を設定することなく、時系列データから工程能力を抽出することができるようにすることが課題となる。本発明の目的は、かかる課題を解決する情報処理装置、情報処理方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の第１の視点に係る情報処理装置は、
ある時刻の直前の第１の期間に亘る時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第１の変動係数を算出するとともに、当該時刻の直前かつ第１の期間よりも短い第２の期間に亘る時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第２の変動係数を算出する変動係数算出部と、
第１の変動係数を第２の変動係数により除することによって変動係数比を算出する変動係数比算出部と、
変動係数比を参照して、時系列データによって特徴づけられる工程に対する工程能力を評価する工程能力評価部と、を有する。
【００２２】
本発明の第２の視点に係る情報処理方法は、
ある時刻の直前の第１の期間に亘る時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第１の変動係数を算出するとともに、当該時刻の直前かつ第１の期間よりも短い第２の期間に亘る時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第２の変動係数を算出する工程と、
第１の変動係数を第２の変動係数により除することによって変動係数比を算出する工程と、
変動係数比を参照して、時系列データによって特徴づけられる工程に対する工程能力を評価する工程と、を含む。
【００２３】
本発明の第３の視点に係るプログラムは、
ある時刻の直前の第１の期間に亘る時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第１の変動係数を算出するとともに、当該時刻の直前かつ第１の期間よりも短い第２の期間に亘る時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第２の変動係数を算出する処理と、
第１の変動係数を第２の変動係数により除することによって変動係数比を算出する処理と、
変動係数比を参照して、時系列データによって特徴づけられる工程に対する工程能力を評価する処理と、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る情報処理装置、情報処理方法及びプログラムによると、規格値を設定することなく、時系列データから工程能力を抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】コンピュータのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態における変動係数比の計算方法について説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る情報処理装置の出力の一例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る情報処理装置の動作について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
第１の展開形態の情報処理装置は、上記第１の視点に係る情報処理装置であることが好ましい。
【００２７】
第２の展開形態の情報処理装置は、工程能力評価部が、変動係数比が１よりも大きい場合には、工程能力が向上しつつあるものと判定し、変動係数が１よりも小さい場合には、工程能力が低下しつつあるものと判定することが好ましい。
【００２８】
第３の展開形態の情報処理装置は、変動係数比算出部が、複数の時刻に対して変動係数比を算出するようにしてもよい。
【００２９】
第４の展開形態の情報処理装置は、第１の期間の長さ及び第２の期間の長さを変更しつつ変動係数比を算出し、変動係数比の時間的変化を階段状に近づける期間変更部をさらに有することが好ましい。
【００３０】
第５の展開形態の情報処理装置は、工程能力評価部が、変動係数比が所定の閾値以下となった場合には、警告を発することが好ましい。
【００３１】
第６の展開形態の情報処理装置は、変動係数算出部が、第２の期間における時系列データに対して、標準偏差が有限かつ移動平均がゼロである微小な時系列データを足し合わせた後、第２の変動係数を算出するようにしてもよい。
【００３２】
第７の展開形態の情報処理装置は、時系列データ及び変動係数比を表示する表示部をさらに有することが好ましい。
【００３３】
第８の展開形態の情報処理装置は、移動平均が、単純移動平均、荷重移動平均、指数移動平均、及び指数加重移動平均の少なくともいずれかであることが好ましい。
【００３４】
第９の展開形態の情報処理方法は、上記第２の視点に係る情報処理方法であることが好ましい。
【００３５】
第１０の展開形態の情報処理方法は、変動係数比が１よりも大きい場合には、工程能力が向上しつつあるものと判定し、前記変動係数が１よりも小さい場合には、工程能力が低下しつつあるものと判定する工程をさらに含むことが好ましい。
【００３６】
第１１の展開形態のプログラムは、上記第３の視点に係るプログラムであることが好ましい。
【００３７】
第１２の展開形態のプログラムは、変動係数比が１よりも大きい場合には、工程能力が向上しつつあるものと判定し、変動係数が１よりも小さい場合には、工程能力が低下しつつあるものと判定する処理をさらにコンピュータに実行させることが好ましい。
【００３８】
（実施形態１）
本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る情報処理装置１０の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図１を参照すると、情報処理装置１０は、変動係数算出部１１、変動係数比算出部１２、及び工程能力評価部１３を有する。
【００４０】
変動係数算出部１１は、ある時刻の直前の第１の期間に亘る時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第１の変動係数を算出するとともに、当該時刻の直前かつ第１の期間よりも短い第２の期間に亘る時系列データの標準偏差をその移動平均により除することによって第２の変動係数を算出する。
【００４１】
変動係数比算出部１２は、第１の変動係数を第２の変動係数により除することによって変動係数比を算出する。
【００４２】
工程能力評価部１３は、変動係数比を参照して、時系列データによって特徴づけられる工程に対する工程能力を評価する。工程能力評価部１３は、一例として、変動係数比が１よりも大きい場合には、工程能力が向上しつつあるものと判定し、変動係数が１よりも小さい場合には、工程能力が低下しつつあるものと判定する。
【００４３】
図２は、上記の情報処理装置１０を、コンピュータによって実現する場合におけるコンピュータのハードウェア構成を示すブロック図である。図２を参照すると、コンピュータ７０は、ＣＰＵ７１、メモリ７２、ハードディスク７３、入力装置７４、及び出力装置７５を備えている。
【００４４】
これらの各部は、バスラインに接続されていてもよい。入力装置７４は、マウス及びキーボードを含んでいてもよい。出力装置７５は、ディスプレイを有していてもよい。ハードディスク７３は、プログラム及び時系列データを記憶するようにしてもよい。ＣＰＵ７１は、情報処理装置１０の各部における処理を実行する。
【００４５】
（実施形態２）
本発明の第２の実施形態に係る情報処理装置について図面を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。図３を参照すると、情報処理装置２０は、データ取得部２１、データ蓄積部２２、ノイズ付加部２３、エラー回避部３１、変動係数算出部３２、変動係数比算出部２４、表示部２５、及び、工程能力評価部２６を有する。
【００４６】
情報処理装置２０は、変動係数比ＲＣＶに基づく傾向管理を実現する。ここで、変動係数比ＲＣＶとは、長い期間における変動係数ＣＶＬの短い期間における変動係数ＣＶＳに対する比である。なお、変動係数ＣＶは、標準偏差σの移動平均（Ｍｏｖｉｎｇ  Ａｖｅｒａｇｅ）ＭＡに対する比である。
【００４７】
図４は、本実施形態に係る情報処理装置２０の動作を示すフローチャートである。図４を参照して、情報処理装置２０の各部の動作について説明する。
【００４８】
図４を参照すると、データ取得部２１は、所定の期間に亘る時系列データ（移動平均＞０）を取得する（ステップＳ１１）。
【００４９】
データ蓄積部２２は、取得された時系列データを蓄積する（ステップＳ１２）。
【００５０】
ノイズ付加部２３は、一定の期間に亘って積分するとゼロとなる（平均がゼロである）微小なランダムノイズ（標準偏差は有限とする。）を生成し、必要に応じて上記の時系列データに加える（ステップＳ１３）。これにより、同じ値が継続する時系列データに対して、変動係数比ＲＣＶを計算する場合におけるエラー（例えば、変動係数ＣＶＳ又は標準偏差σＳがゼロになる）を回避することができる。なお、ノイズの振幅は、検知限界未満の小さな値とすることによって、もとの時系列データの解析精度に影響を及ぼすことがないようにすることが好ましい。
【００５１】
エラー回避部３１は、時系列データに対する演算の際に発生しうるエラーを回避する。すなわち、エラー回避部３１は、変動係数ＣＶＳの計算において移動平均ＭＡＳがゼロとなることを回避し、変動係数ＣＶＬの計算において移動平均ＭＡＬがゼロとなることを回避し、変動係数比ＲＣＶの計算において、変動係数ＣＶＳがゼロとなることを回避する。
【００５２】
変動係数算出部３２は、エラー回避部３１によって修正された、直近のデータを含む短期の時系列データに対する移動平均ＭＡＳ及び標準偏差σＳに基づいて、変動係数ＣＶＳ＝σＳ／ＭＡＳを算出する。変動係数算出部３２は、エラー回避部３１によって修正された、直近のデータを含まない長期の時系列データに対する移動平均ＭＡＬ及び標準偏差σＬに基づいて変動係数ＣＶＬ＝σＬ／ＭＡＬを算出する。変動係数比算出部２４は、変動係数ＣＶＬと変動係数ＣＶＳとの比である変動係数比ＲＣＶ＝ＣＶＬ／ＣＶＳを計算する（ステップＳ１４）。
【００５３】
表示部２５は、時系列データ及び上記の計算結果の推移をグラフ又は表として出力する（ステップＳ１５）。
【００５４】
工程能力評価部２６は、変動係数比ＲＣＶが管理規格に収まるか否かを判定する（ステップＳ１６）。一例として、変動計数比ＲＣＶに対する管理規格は、１としてもよい。工程能力評価部２６は、データ群の推移が管理規格から逸脱した場合には（ステップＳ１６のＹｅｓ）、警告を発する（ステップＳ１７）。
【００５５】
工程能力評価部２６は、時系列データのバラツキの変化の兆候を自動判定するため、変動係数比ＲＣＶがほぼ１であれば時系列データは安定状態にあり、１より大きければ時系列データのバラツキは小さくなりつつあり、１より小さければ時系列データのバラツキが大きくなりつつあるものと判定する。
【００５６】
図５は、本実施形態における変動係数比ＲＣＶの計算方法について説明するための図である。本実施形態においては、従来の工程能力指数Ｃｐ＝（ＳＵ−ＳＬ）／６σにおける規格幅（ＳＵ−ＳＬ）の代わりに、長い期間に亘る時系列データに対する変動係数ＣＶＬを用いる。
【００５７】
以下に具体的な計算方法を説明する。時刻ｔにおける計測値Ｄｔを除いた直前の区間ｐに含まれる時系列データＤｔ−ｐ、Ｄｔ−ｐ＋１、…、Ｄｔの移動平均ＭＡＬ＝（Ｄｔ−ｐ＋Ｄｔ−ｐ＋１＋…＋Ｄｔ−１）／ｐを求めるとともに、区間ｐに含まれる時系列データＤｔ−ｐ、Ｄｔ−ｐ＋１、…、Ｄｔ−１の標準偏差σＬを求め、区間ｐにおける変動係数ＣＶＬ＝σＬ／ＭＡＬをを求める。
【００５８】
区間ｐは、例えば、計測値Ｄに関係する製造装置のメンテナンス間隔としてもよい。変動係数ＣＶＬは、工程能力指数が長期間に亘って一定である場合には一定値となり、工程能力指数が変化する場合には移動平均の特徴である滑らかな変化を示すことから、計測値Ｄの短期的な変動（ノイズ）の影響を受け難い。
【００５９】
また、本実施形態においては、従来の工程能力指数Ｃｐ＝（ＳＵ−ＳＬ）／６σにおける標準偏差σの代わりに、短い期間に亘る時系列データに対する変動係数ＣＶＳを用いる。
【００６０】
具体的には、時刻ｔの直前の区間ｑ（ただし、ｑ＜＜ｐとする。）に含まれる時系列データＤｔ−ｑ＋１、Ｄｔ−ｑ＋２、…、Ｄｔの移動平均ＭＡＳ＝（Ｄｔ−ｑ＋１＋Ｄｔ−ｑ＋２＋…＋Ｄｔ）／ｑを求めるとともに、区間ｑに含まれる時系列データＤｔ−ｑ＋１、Ｄｔ−ｑ＋２、…、Ｄｔの標準偏差σＳを求め、区間ｑにおける変動係数ＣＶＳ（＝σＳ／ＭＡＳ）を求める。区間ｑは、短期的な変動の影響を受けないように、一例として、少なくとも数１０個程度のデータを含むように選ぶことが好ましい。
【００６１】
短期変動係数ＣＶＳは、直近の計測値群を母集団とし、かつノイズとなる計測値の短期変動の影響を受けないため、計測値バラツキの傾向解析に適する。
【００６２】
工程能力評価部２６は、長期の変動係数ＣＶＬと短期の変動係数ＣＶＳとの比である変動係数比ＲＣＶ＝ＣＶＬ／ＣＶＳの推移を監視する。一例として、変動係数比ＲＣＶ＝１を管理規格とした場合には、変動係数比が１以上であるか否かに基づいて、工程能力指数の変化を検出する。
【００６３】
工程能力評価部２６は、変動係数比ＲＣＶ＝１である場合には、工程能力は一定に保たれているものと判定し、変動係数比ＲＣＶ＞１である場合には、工程能力は向上しつつあるものと判定し、変動係数比ＲＣＶ＜１である場合には、工程能力が低下しつつあるものと判定する。一例として、変動係数比ＲＣＶ＜０．７５である場合には、工程に異常があるものと判定し、警告を発するようにしてもよい。
【００６４】
長い期間及び短い期間の設定値は、加工装置のメンテナンス周期に依存し、ＬＳＩ等の加工対象の種類には依存しない。また、加工装置のメンテナンス周期は、２４時間、７日、４週、又は１年のいずれかに該当する場合が多い。
【００６５】
例えば、メンテナンス周期が短い装置の場合は、長い期間を７日とし、短い期間を２４時間とし、メンテナンス周期が長い装置の場合は、長い期間を４週とし、短い期間を７日として運用してもよい。これらの期間は、計測値の種類に依らず、設定することができる。したがって、例えば、計測値の種類が約１０００種類、計測値の規格値の見直しの頻度が１回／月、対象品種が数１０種類となるような場合であっても、予めメンテナンス周期が長い装置群と短い装置群とをグループ化しておくことによって、本実施形態の情報処理装置２０による傾向管理が可能となる。
【００６６】
計測値を順次取得し、計測値の個数が所定の個数に達した場合に、変動係数比ＲＣＶの計算を開始するようにしてもよい。変動係数比ＲＣＶの計算の開始後においても計測値を順次取得することによって、装置が安定している間は、長期又は短期に関係なく、計測値の分布形状は同一となり、変動係数比ＲＣＶは１に近づく。
【００６７】
装置のメンテナンスのタイミングとなり、メンテナンス後の装置の復帰作業が適切でない場合には、メンテナンス前後の計測値において不連続な変化が生じる。短期の時系列データは直近の過去（すなわち、メンテナンス直後）の計測値の割合が、長期の時系列データと比較して大きいことから、短期の変動係数ＣＶＳも大きくなる。したがって、ＲＣＶの分母が大きくなり、ＲＣＶは１よりも小さくなる。
【００６８】
例えば、変化の割合が極端に大きくなった場合（例えば、ＲＣＶ＜０．７５となった場合）、異常と判定することによって、自動的に警報を発することができる。
【００６９】
また、改善活動によって工程能力が向上すると、長期の計測値のバラツキ幅が小さくなるため、短期のバラツキに対してシステムは敏感になる。工程能力指数の向上に応じて、計測値異常に対するシステムの感度が向上することは、規格が自動的に厳しくなることに相当する。
【００７０】
また、装置の不調等によって工程能力が低下すると、長期の計測値バラツキ幅が大きくなるため、短期のバラツキに対してシステムは鈍感になる。工程能力指数の低迷に応じて、計測値異常に対するシステムの感度が低下することは、規格が自動的に緩くなることに相当する。これによって、警報が乱発されることを防ぐことができる。
【００７１】
図６は、本実施形態に係る情報処理装置２０の出力の一例を示す図である。図６を参照すると、表示部２５は、時系列データに加えて、変動係数ＣＶＳ、ＣＶＬ、変動係数比ＲＣＶをグラフとして出力する。なお、変動係数ＣＶＳ及びＣＶＬに対する座標軸は、図６の右側において、増加方向を下向きとして描かれている。したがって、変動係数ＣＶＳ又はＣＶＬのグラフが下降傾向にある場合には、変動係数比ＲＣＶが下降傾向にある場合と同様に、工程能力が低下する傾向にあることを示唆する。
【００７２】
（実施形態３）
本発明の第３の実施形態に係る情報処理装置について図面を参照して説明する。図７は、本実施形態に係る情報処理装置３０の構成を示すブロック図である。図７を参照すると、本実施形態に係る情報処理装置３０は、実施形態２の情報処理装置２０に対して期間変更部２８を付加した構成を有する。
【００７３】
上記の実施形態２においては、予め決められた短い期間及び長い期間が用いられる。一方、本実施形態においては、短い期間及び長い期間として複数の期間の組合せを用い、工程能力を評価するのに好適な期間を抽出する。
【００７４】
各計測値群の変動原因を特定するため、変動係数比ＲＣＶの際、短い期間及び長い期間として複数の期間の組み合せを用い、得られた変動係数比ＲＣＶの推移を比較し、階段状の推移を示すグラフとなるような期間を選択する。選択された期間の組み合わせと、製造工程における作業の周期とのが、互いに約数又は倍数となった場合には、その作業が計測値の変動に対する直接又は間接の原因であると推定する。
【００７５】
図８は、本実施形態に係る情報処理装置３０の動作を示すフローチャートである。図８のフローチャートにおけるステップＳ１１〜Ｓ１７は、上記の実施形態２におけるステップＳ１１〜Ｓ１７と同様である。
【００７６】
本実施形態においては、期間変更部２８は、変動係数比ＲＣＶが規格値を超えていない場合には（ステップＳ１６のＮｏ）、長期の期間の長さ及び短期の期間の長さを変更しつつ変動係数比ＲＣＶを算出し、変動係数比の時間的変化が階段状となるようにする（ステップＳ１８）。
【００７７】
装置のメンテナンス後における復旧作業が不適切である場合、次のメンテナンスまでの計測値群のすべてが正常時とは異なる分布を示す。メンテナンス周期と移動平均を計算する区間とが同一である場合には、特定のメンテナンス期間における時系列データのみが当該区間に含まれる。一方、この前後の期間においては、異なるメンテナンス期間における時系列データが含まれる。隣接するメンテナンス期間における時系列データの分布が大きく異なる場合、メンテナンス期間が入れ替わる前後において、変動係数比ＲＣＶの変化が急峻となることから、変動係数比ＲＣＶは階段状の時間的変化を示す。変動係数比ＲＣＶのグラフが階段状に変化する周期が装置のメンテナンスの周期と一致した場合には、装置のメンテナンスの不備を検出することができる。また、変動係数比ＲＣＶが階段状となる場合の周期で行われる作業を調査することによって、不適切な作業を特定するのに役立てることができる。
【００７８】
図９は、本実施形態に係る情報処理装置３０の動作について説明するための図である。図９は、変動係数比ＲＣＶにおける長期および短期の移動平均組み合わせを最適化することによって、変動原因の周期を特定した場合を示す。
【００７９】
図９（Ａ）は、変動係数ＣＶＬを計算するための長い期間を３０日とし、変動係数ＣＶＳを計算するための短い期間を１０日とした場合の変動係数比ＲＣＶを示す。一方、図９（Ｂ）は、変動係数ＣＶＬを計算するための長い期間を５６日とし、変動係数ＣＶＳを計算するための短い期間を１４日とした場合の変動係数比ＲＣＶを示す。
【００８０】
同一の時系列データに対する変動係数比ＲＣＶの計算において、移動平均区間を７の倍数にとした結果、グラフの推移が階段状となった。図９に示した結果から、変動原因は４週間の周期を有することが判明した。
【００８１】
なお、複数の期間の組合せを試行する場合に、複数の台数の計算機を用い、各期間の組合せごとに計算機を割り当てて並列計算を行い、計算時間を短縮するようにしてもよい。
【００８２】
（実施形態４）
実施形態２及び３においては、時系列データが正規分布（ガウス分布）にしたがう場合について記載した。一方、計測値群が別の分布（ポアソン分布、負の２項分布等）にしたがうことが既知である場合にも、短期及び長期における時系列データの分布が同一であると仮定することによって、上記実施形態と同様の傾向解析を行うことができる。つまり、長期間に亘る時系列データの分布と比較して、短期間に亘る時系列データの分布が大きく変動しているか否かを参照し、バラツキを表す数値が増大した場合には工程能力は低下しつつあり、減少した場合には工程能力は向上しつつあるものと判定する。
【００８３】
移動平均として、単純移動平均を用いる代わりに、荷重移動平均、指数移動平均、又は指数加重移動平均を用いるようにしてもよい。本発明によると、後者の移動平均を用いた場合にも、前者の単純移動平均を用いた場合と同様の効果を発揮することができる。ただし、前者の単純移動平均を用いた場合と比較して、後者の移動平均を用いた場合には移動平均の計算に要する演算が複雑となり、計算に時間を要する。
【００８４】
工程能力指数Ｃｐと同様に、分布形状に偏りのある工程能力指数Ｃｐｋに対しても、上記実施形態２と同様の置き換えを行うことができる。
【００８５】
短期移動平均における標準偏差σＳがゼロにならないことが判っている時系列データに対しては、時系列データにノイズを付加するノイズ付加部２３は省略することができる。
【００８６】
時系列データが正及び負の両方の値を含む場合には、時系列データに含まれる計測値に正の定数を加えるか、又は、時系列データに含まれる計測値を２乗することによってすべて正の値としてから、本発明の方法を適用するようにしてもよい。
【００８７】
また、上記の実施形態においては、時間軸に関する変動係数比ＲＣＶについて記載した。一方、本発明に係る方法は、空間座標を軸（例えば、始点からの距離又は角度）とする変動係数比ＲＣＶに対しても適用することができる。
【００８８】
一例として、通信ネットワークの始点からの距離に応じた区間内の通信品質を評価する場合に、本発明の方法を適用することができる。
【００８９】
例えば、短期の期間の代わりに１０ｋｍとし、長期の期間の代わりに１００ｋｍの距離とし、１ｋｍごとに番地を定義する。このとき、番地ごとに評価用信号のレベル、雑音レベル、又は、同時アクセス数の混雑具合（コリジョン）を計測して、計測値の移動平均及び標準偏差から変動係数を計算し、計算した変動係数に基づいて変動係数比ＲＣＶを求める。この場合には、通信ネットワークの特定エリアにおける信号劣化箇所、ノイズ源、アクセス集中区間の監視及び特定が可能となる。例えば、１時間毎に各番地にアクセスして全長に渡って上記計測を自動で行うことによって、通信ネットワークの自動監視が可能となる。
【００９０】
従来の傾向管理システムは、例えば、寸法、角度、個数、流速、電流値、容量、電圧、重量、温度、圧力、又は湿度のように単位（次元）を有する数値データに対して、規格幅を設定することによって管理を行う。したがって、計測値ごとに規格幅を設定する必要があった。しかも、量産初期に設定した規格幅は、工程能力の向上に応じて、適宜見直す必要があった。
【００９１】
本発明に係る情報処理装置によると、個々の計測値の種類に依存せず、工程能力の変化に応じて、自動的に規格幅が変化することから、規格幅を見直すための煩雑な作業を無くすことができ、大きな歩留まり低下を引き起こす工程異常が見逃されることを防ぐことができる。さらに、本発明に係る情報処理装置によると、工程異常の原因となった作業の周期を特定することができる。
【００９２】
以上の記載は実施形態に基づいて行ったが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９３】
１０、２０、３０  情報処理装置
１１、３２  変動係数算出部
１２、２４  変動係数比算出部
１３、２６  工程能力評価部
２１  データ取得部
２２  データ蓄積部
２３  ノイズ付加部
２５  表示部
２８  期間変更部
３１  エラー回避部
７０  コンピュータ
７１  ＣＰＵ
７２  メモリ
７３  ハードディスク
７４  入力装置
７５  出力装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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