(57)【要約】【課題】製品の品質に及ぼす生産工程の影響を分析する際に活用できる品質管理情報の生成システムを提供する。【解決手段】本発明は、ロット管理される原素材の生産工程で得られた時系列情報から求まる原素材の品質を特徴付ける特徴量を特定する特徴量特定手段と、特徴量を含む原素材のロット情報を生成するロット情報生成手段と、原素材を用いて生産された個別管理される製品の識別情報にロット情報を関連付けた関連情報を生成する関連情報生成手段とを備える。そして本発明は、関連情報に基づいて、製品に対応する原素材のロット情報を分析する分析手段を備えると好ましい。製品の識別情報と原素材のロット情報とを紐付けた関連情報を活用することにより、製品の品質向上や各生産工程の改良等を効率的に行える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロット管理される原素材の生産工程で得られた時系列情報から求まる該原素材の品質を特徴付ける特徴量を特定する特徴量特定手段と、
該特徴量を含む該原素材のロット情報を生成するロット情報生成手段と、
該原素材を用いて生産された個別管理される製品の識別情報に該ロット情報を関連付けた関連情報を生成する関連情報生成手段と、
を備える品質管理情報生成システム。
【請求項２】
さらに、前記関連情報に基づいて、前記製品に対応する前記原素材のロット情報を分析する分析手段を備える請求項１に記載の品質管理情報生成システム。
【請求項３】
コンピュータと、
該コンピュータに実行させるプログラムと、
により構成される請求項１または２に記載の品質管理情報生成システム。
【請求項４】
ロット管理される原素材の生産工程で得られた時系列情報から求まる該原素材の品質を特徴付ける特徴量を特定する特徴量特定ステップと、
該特徴量を含む該原素材のロット情報を生成するロット情報生成ステップと、
該原素材を用いて生産された個別管理される製品の識別情報に該ロット情報を関連付けた関連情報を生成する関連情報生成ステップと、
を備える品質管理情報生成方法。
【請求項５】
請求項４に記載の各ステップをコンピュータに実行させる品質管理情報生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品の品質に及ぼす原素材の生産工程の影響の分析に活用できる品質管理情報の生成システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品は、その種類を示す品番で管理されているのみならず、製品個々またはロット単位で、識別情報（シリアルＮｏ．、ＩＤ等の番号や記号）により個別管理されていることも多い。但し、個別管理されている製品でも、その製品（または組み込まれている部品）の生産に用いられた原素材（原料または素材）の具体的な生産情報（製造時の状況を示すデータ等）まで遡及した追跡はされておらず、それを可能にする方策も提案されていなかった。このため、例えば、製品に不良が発生した際に、その要因が原素材の生産工程中のどこに起因しているかを効率的に究明することは困難であった。特に、製品に利用される原素材の生産工程が多数である場合（例えば、工程数が数百〜数万となるような場合）、そのような不良原因の究明は非常に困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１３８９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであり、製品の生産に用いられた原素材の生産情報へアクセスを可能として、製品の不良原因の究明や品質向上に貢献できる品質管理情報生成システム等に関する。
【０００５】
なお、特許文献１には、時系列データから特徴量を抽出できる時系列データの波形分析装置等に関する記載がある。しかし、特許文献１は、上述した本発明の目的に直接的に関連するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、製品の識別情報とその生産に用いられた原素材の製造時の状況を指標する特徴量とを紐付けることを新たに着想した。この着想を具現化すると共に発展させることにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。
【０００７】
《品質管理情報生成システム》
（１）本発明は、ロット管理される原素材の生産工程で得られた時系列情報から求まる該原素材の品質を特徴付ける特徴量を特定する特徴量特定手段と、該特徴量を含む該原素材のロット情報を生成するロット情報生成手段と、該原素材を用いて生産された個別管理される製品の識別情報に該ロット情報を関連付けた関連情報を生成する関連情報生成手段と、を備える品質管理情報生成システムである。
【０００８】
（２）本発明によれば、先ず、特徴量特定手段により、製品に用いられる原素材の各生産工程毎に生成される時系列情報に基づいて、原素材の各ロット毎に対応した特徴量が特定される。次に、ロット情報生成手段により、各ロットの原素材について、その特徴量を含むロット情報が生成される。そして、関連情報生成手段により、製品の製造に用いられた原素材のロット情報が製品の識別情報と関連付け（紐付け）された関連情報が生成される。
【０００９】
この本発明によれば、例えば、特定の製品の製造に係わった原素材の全生産工程の特徴量を一つのデータテーブル（関連情報）として把握できるようになる。このようなデータテーブルを用いると、これまで考慮できなかった製品から遠い原素材の生産管理条件も、製品の最終品質に及ぼし得る影響等についてデータ分析の対象とすることができる。こうしたデータ分析により、生産工程の途中段階で最終製品の品質を予測したり、最終製品の品質に大きな影響を与える因子を推定できるようにもなり、不良品率の低減や高品質な製品の生産性向上等を図れるようになる。
【００１０】
（３）本発明の品質管理情報生成システム（単に「システム」ともいう。）は、上述したデータ分析を行うために、さらに、前記関連情報に基づいて、前記製品に対応する前記原素材のロット情報（特に特徴量）を分析する分析手段を備えると好ましい。
【００１１】
なお、当然ながら、本発明のシステムは、コンピュータと、そのコンピュータに実行させるプログラムとにより実現される。上述した各手段は、そのプログラムの構成要素と考えてもよい。
【００１２】
《品質管理情報生成の方法またはそのプログラム》
（１）本発明は、品質管理情報生成の方法またはそのプログラムとしても把握できる。すなわち本発明は、ロット管理される原素材の生産工程で得られた時系列情報から求まる該原素材の品質を特徴付ける特徴量を特定する特徴量特定ステップと、該特徴量を含む該原素材のロット情報を生成するロット情報生成ステップと、該原素材を用いて生産された個別管理される製品の識別情報に該ロット情報を関連付けた関連情報を生成する関連情報生成ステップと、を備える品質管理情報生成方法でもよい。
【００１３】
（２）また本発明は、その品質管理情報生成方法に係る各ステップをコンピュータに実行させる品質管理情報生成プログラムとしても把握できる。
【００１４】
《その他》
（１）本明細書でいう「〜手段」と「〜ステップ」は、本発明の対象（物の発明か方法の発明）に応じて相互に言換えることができる。また、「〜手段」は「〜部」と換言することもできる。
【００１５】
（２）原素材
本明細書でいう「原素材」は、原料または素材を意味する。それらの材質や形態は、製品の仕様や各工程の条件に沿って選択される。原素材は、製品のように識別番号等により個別管理されるものではなく、同一条件下で生産された物またはその生産の供される物として、ロット単位で管理される連続体または集合体である。特に断らない限り、本明細書では、そのように管理される原素材の単位を「ロット」といい、そのロット単位で管理することを「ロット管理」という。また、ロット管理される原素材のロット情報（特に番号や記号等）を、単に「原料ロット」ともいう。
【００１６】
（３）製品
本明細書でいう「製品」は、最終製品でも中間製品でもよいが、いずれにしても、識別情報（番号、記号等）により、それぞれが個別管理されるものである。但し、個別管理の単位や識別情報の付け方は、製品の種類により異なり得る。例えば、製品１個づつに番号や記号等の識別情報が付与されて個別管理されている場合もあれば、複数の（個別的な）製品からなる一つの集合体（一群）毎に番号や記号等の識別情報が付与されて、所定数量の一群（いわゆるロット単位）として個別管理される場合もある。
【００１７】
（４）時系列情報
本明細書でいう「時系列情報」は、時間経過に沿って原素材の生産工程時に得られる測定値等からなり、連続的または離散的（一定間隔毎に断続的）な系列的な情報（一連のデータ）である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用する想定事例の概要図である。
【図２】本発明の実施例に係るフローチャートである。
【図３】生産工程で得られる管理データ（時系列データ）を例示したデータテーブルである。
【図４】管理データに基づく特徴量の特定を例示したデータテーブルである。
【図５】原料ロット間の紐付けを例示したデータテーブルである。
【図６】各原料ロットの特徴量と製品ＩＤの紐付けを例示したデータテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
上述した本発明の構成要素に、本明細書中から任意に選択した一つまたは二つ以上の構成要素を付加し得る。本明細書で説明する内容は、品質管理情報の生成システムのみならず、生成方法や生成プログラム等にも適宜該当する。
【００２０】
《特徴量特定手段（ステップ）》
特徴量特定手段は、原素材の各生産工程で得られた時系列情報（時系列データ）に基づいて、製品の品質に影響を及ぼし得る原素材の品質を特徴付ける特徴量を算出等する。各生産工程で得られる時系列情報（データ）が多数種あるときは、製品や原素材の各品質に影響を及ぼし得る時系列情報が抽出または選択されて、少なくとも一つ以上の特徴量が特定される。
【００２１】
特徴量は、各生産工程で管理されている製造条件（変数）の物理的な意味を考慮して、予め定めた方法に基づいて、各変数毎に演算等されて特定される。例えば、生産工程で管理されている製造条件が荷重や温度等であるときは、それらの時系列データに基づいて算出等される平均値、上限値、下限値等が特徴量とされる。特徴量は、通常、原素材の各ロット毎に算出等され、原素材のロット情報の一部とされる。
【００２２】
《ロット情報生成手段（ステップ）》
ロット情報生成手段は、上述した特徴量を少なくとも含むロット情報を生成する。このロット情報は、通常、各生産工程で得られる原素材に時系列的に付与されるロットの識別情報（ロット番号等）と、その識別情報に対応して特定された特徴量とを含む。
【００２３】
《関連情報生成手段（ステップ）》
関連情報生成手段は、上述した原素材のロット情報と、その原素材を用いて生産された製品の識別情報（識別番号等）とが関連付け（紐付け）された関連情報を生成する。ロット情報には上述した特徴量が含まれるため、関連情報を用いれば、製品の識別情報に基づいて、その生産に用いられた原素材のロット番号等のみならず、その原素材の生産時の状況（品質に影響を及ぼす指標等）等も効率的に追跡し得る。
【００２４】
《分析手段（ステップ）》
分析手段は、上述した関連情報に基づいて、製品の生産に用いられた原素材のロット情報（特に特徴量）を分析する。例えば、或る製品に不良が発生した場合、その識別番号から遡及して、その製品の生産に用いられた原素材のロット番号等のみならず、その生産時の状況を指標する特徴量を効率的に追跡できる。また、良品と不良品に係るロット情報を比較することにより、ロット情報が相違している部分（特徴量）を抽出することにより、不良品の発生要因を的確に推測等できるようになる。なお、データ分析には、一般的な統計分析や機械学習を用いてもよい。
【実施例】
【００２５】
本発明の品質管理情報の生成システムが適用され得る想定事例を示しつつ、本発明をより具体的に説明する。
【００２６】
《システム》
本実施例に係る生成システムは、汎用または専用のコンピュータと、そのコンピュータ上で実行されるプログラムとにより構成される。コンピュータは、演算部（ＣＰＵ等）、データやプログラムを一時的または長期的に保存する保存部（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤ等）、表示部（ディスプレー等）、入出力部（キーボード、マウス、通信インターフェース等）などを備える。コンピュータは、専用機でも汎用機（パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等）でもよい。プログラムは、コンピュータに一時的または長期的にインストールされて、後述する品質管理情報の生成方法に係る各ステップを実行する。プログラムは、専用ソフトウェアでも、汎用ソフトウェア（表計算ソフトウェア等）を利用したものでもよい。なお、各ステップを実行するプログラム部分が本発明に係る各手段となる。
【００２７】
《生産工程》
本実施例では、図１に示すように、個別管理されず生産工程に応じた単位で管理（単に「ロット管理」という。）される連続的な原料または素材（両者を併せて単に「原料」という。）から、識別番号（ＩＤ、品番）等により個別管理される製品を生産する各工程を想定している。
【００２８】
具体的にいうと、本実施例に係る製品は、ロット管理される連続した貼り合せロールを所定長さに切断した部品を基体に組付けてなり、識別番号（ＩＤ）により一個ずつ個別管理される。原材から製品を生産するに至る各工程の詳細は次の通りである。
【００２９】
（１）第１工程
第１工程は、第１工程（Ａ）と第１工程（Ｂ）からなる。第１工程（Ａ）は、粉（Ａ）と液（Ａ）を混練した練り物（Ａ）を得る工程である。第１工程（Ｂ）は、粉（Ｂ）と液（Ｂ）を混練した練り物（Ｂ）を得る工程である。練り物（Ａ）および練り物（Ｂ）は連続した原料であり、時系列に沿って生産単位毎にロット管理され、例えば、それぞれにＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３等の番号が付与されている。
【００３０】
（２）第２工程
第２工程は、第２工程（Ａ）と第２工程（Ｂ）からなる。第２工程（Ａ）は、ロール（Ａ）に練り物（Ａ）を塗布した塗布後ロール（Ａ）を得る工程である。第２工程（Ｂ）は、ロール（Ｂ）に練り物（Ｂ）を塗布した塗布後ロール（Ｂ）を得る工程である。塗布後ロール（Ａ）および塗布後ロール（Ｂ）も連続した原料であり、第１工程の場合と同様に、時系列に沿って生産単位毎にロット管理されており、それぞれにＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３等の番号が付与されている（図３参照）。
【００３１】
（３）第３工程
第３工程は、塗布後ロール（Ａ）と塗布後ロール（Ｂ）を貼り合わせた貼合せ後ロールを得る工程である。貼合せ後ロールも連続した原料であり、第１工程や第２工程の場合と同様に、時系列に沿って生産単位毎にロット管理され、それぞれにＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３等の番号が付与されている（図３参照）。
【００３２】
（４）第４工程
第４工程は、貼合せ後ロールを所定サイズに切断した部品を得る工程である。部品は１個毎に個別管理が可能であるが、製品と原料の紐付け（関連付け）が可能である限り、生産単位毎に管理されたものでもよい。
【００３３】
（５）第５工程
第５工程は、基体に部品を組み付けた製品を得る工程である。本実施例では、製品１個毎に、部品１個を基体１個に組み付ける場合を想定した。こうして得られた最終的な製品は、１個づつＩＤ（識別情報）が付与されて個別管理される。
【００３４】
《品質管理情報生成》
上述の設定事例において、原料のロット情報（特徴量）と製品の識別情報とを紐付けたデータベース（関連情報）を生成する際のフローチャートを図２に示した。
【００３５】
（１）管理データの取得（時系列情報取得ステップ）
先ず、ステップＳ１で、各工程（特に第１工程〜第３工程）を行う際に管理されているデータ（単に「管理データ」という。）を取得する。管理データは、主に、各工程で得られる結果物（原料）の品質または最終製品の品質等に影響する製造条件等に係る時系列データである。その一例を図３に示した。例えば、第２工程の場合、管理データは、練り物をロールに塗布する際の塗り厚（測定値Ａ）、ロールの巻き取り速度（測定値Ｂ）、塗布時の雰囲気温度（測定値Ｃ）等を時系列に取得した一覧表（単に「テーブル１」という。）からなる。
【００３６】
なお、第２工程の管理データには、自工程に関するデータに加えて、前工程に関するデータも含まれる（この点は他の工程についても同様である）。第２工程の場合なら、例えば、自工程に関するデータは塗布前ロールと塗布後ロールとに関するロット情報（ロットＮｏ．等）であり、前工程に関するデータはロールに塗布する練り物に関するロット情報（ロットＮｏ．等）である。ちなみに、テーブル１から明らかなように、第１工程で得られた練り物のロットＮｏ．と、その練り物を塗布する第２工程で用いたロールのロットＮｏ．とは１：１では対応していない。
【００３７】
また、第３工程の管理データは、例えば、塗布後ロール（Ａ）と塗布後ロール（Ｂ）を貼合せ時の圧力（測定値Ａ）、そのときの雰囲気温度（測定値Ｂ）等を時系列に取得した一覧表（単に「テーブル２」という。）として得られる。その管理データにも、自工程に関するデータとして、貼合せ後ロールに関するロット情報（ロットＮｏ．等）と、前工程に関する塗布後ロール（Ａ）と塗布後ロール（Ｂ）に関するロット情報（ロットＮｏ．等）とが含まれる。また、テーブル２から明らかなように、第２工程で得られた塗布後ロール（Ａ）および塗布後ロール（Ｂ）の各ロットＮｏ．と、それらを貼り合せる第３工程で得られた貼合せ後ロールのロットＮｏ．とも、１：１では対応していない。
【００３８】
（２）特徴量の算出（特徴量特定ステップ）
ステップＳ２で、各工程の管理データに基づいて、各工程で得られる原料のロットＮｏ．に対応付ける特徴量を算出する。特徴量は、例えば、各工程で得られるロットＮｏ．毎の原料の特性（品質）を指標する代表値を選択したものである。例えば、第２工程の場合なら、図４に示すように、塗布後ロールの品質（製品に影響する品質）を指標する特徴量として、塗り厚（測定値Ａ）の平均値、ロールの巻き取り速度（測定値Ｂ）の最大値、塗布時の雰囲気温度（測定値Ｃ）の最小値等を算出する。こうして得られた各特徴量を原料（塗布後ロール）のロットＮｏ．に対応つけると、図４に示す対応表（単に「テーブル３」という。）が得られる。なお、特徴量は、上述した平均値、最大値等のように、各変数（測定値等）の物理的な意味を考慮して、各変数毎に予め定義しておく。
【００３９】
（３）原料のロットＮｏ．の紐付け（ロット情報生成ステップ）
ステップＳ３で、同一工程内または隣接する工程間で、各原料のロットＮｏ．を紐付ける。紐付けは、例えば、図５に示すように、原料の生産に係る各工程の後方（下流側）から順に行う。対応するロットＮｏ．が複数あるときは、例えば、処理時間（製造時間）が一番長いロットＮｏ．（または最多のロットＮｏ．）を採用する。
【００４０】
同一工程内で原料のロットＮｏ．を紐付ける場合として、例えば、第２工程について具体的にいうと、ロットＮｏ．２に対応するロール（Ａ）に塗布される練り物（Ａ）はロットＮｏ．２、Ｎｏ．３およびＮｏ．４の３つが存在する。このとき、ロットＮｏ．２のロール（Ａ）には、ロットＮｏ．３の練り物が主に用いられており、ロットＮｏ．３の練り物を用いて製造した時間（10:10〜10:35）が他のロットＮｏ．の練り物を用いた場合よりも長い。そこで、ロットＮｏ．２のロール（Ａ）には、ロットＮｏ．３の練り物を紐付ける。
【００４１】
また第３工程について具体的にいうと、同様に考えて、例えば、ロットＮｏ．１の貼合せ後ロールには、ロットＮｏ．２の塗布後ロール（Ａ）（塗布後ロール（Ｂ）はロットＮｏ．１）が紐付けられる。
【００４２】
さらに、隣接する工程間で原料のロットＮｏ．を紐付ける場合も同様に考えられる。例えば、第３工程の管理データに係るロットＮｏ．２の塗布後ロール（Ａ）に、第２工程の管理データに係るロットＮｏ．２のロール（Ａ）を紐付ける。
【００４３】
こうして図５に示すように、各工程間にわたって原料のロットＮｏ．を紐付けた一覧表（単に「テーブル４」という。）が得られる。
【００４４】
（４）特徴量と製品ＩＤの紐付け（関連情報生成ステップ）
ステップＳ４で、各原料のロットＮｏ．毎に算出した特徴量を製品ＩＤと紐付けると、例えば、図６に示すような一覧表（単に「テーブル５」という。）が得られる。テーブル５により、各製品が生産されるまでの各工程における原料のロットＮｏ．とその特徴量が明確となる。
【００４５】
従って、テーブル５（関連情報）を活用すると、例えば、不良な製品に共通する特徴量の推測等を効率的に行える。その結果、製造条件の見直し、製品の品質向上、不良品率の低減（歩留まりの向上）等を効率的に実現することが可能となる。
【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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