(57)【要約】【課題】統計計算で取り扱うことが困難な、個々の異常データおよび少数の異常データについて、異常原因のメカニズムや異常の影響度合いを定性的かつ定量的に全体鳥瞰するとともに、異常原因の推定情報として提示する。【解決手段】工程追跡全データから選択される、複数の検査項目に係る検査データ値および少なくとも１つの工程管理項目に係る工程管理データ値を基準データと設定し、正規化する。所定の品種および生産ロットの少なくとも１つに基づいて、工程追跡全データから選択される検査データ値と工程管理データ値を解析データと設定し正規化する。第２の検査項目および少なくとも１つの工程管理項目の相関係数および変動相関に基づいて、原因区分を計算し、表示装置に描画する。【選択図】図１
2019204290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象とする品種および生産ロットに対し、複数の検査項目に係る検査データ値および少なくとも１つの工程管理項目に係る工程管理データ値を含む工程追跡全データを取得するデータ取得部と、
前記検査データ値および前記工程管理データ値の範囲を規定する規格値データを取得する規格データ取得部と、
前記複数の検査項目のうちの所定の第１の検査項目に係る前記検査データ値の標準偏差に基づいて、前記工程追跡全データから選択される、前記複数の検査項目に係る前記検査データ値および前記少なくとも１つの工程管理項目に係る前記工程管理データ値を基準データと設定し、前記規格値データを用いて前記基準データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡基準データと設定する基準データ設定部と、
所定の品種および生産ロットの少なくとも１つに基づいて、前記工程追跡全データから選択される前記検査データ値と前記工程管理データ値を解析データと設定し、前記規格値データを用いて前記解析データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡解析データと設定する解析データ設定部と、
前記工程追跡基準データを用いて、前記検査項目および前記工程管理項目の２項目間の相関係数を計算する基準データ相関計算部と、
前記工程追跡基準データおよび前記工程追跡解析データを用いて、前記第１の検査項目と前記検査項目および前記工程管理項目との間の変動相関を計算する解析データ変動相関計算部と、
前記相関係数および前記変動相関に基づいて、前記検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の２項目間の結果と原因の因果関係である原因区分を計算する原因区分計算部と、
前記原因区分の繋がりを示す原因追跡図を表示装置に描画する原因追跡図描画部と、
を備える、異常原因推定装置。
【請求項２】
規格を満たす範囲は、規格上限値および規格下限値とそれらの中心値である規格中心値との少なくとも一方に基づいて規定される、請求項１に記載の異常原因推定装置。
【請求項３】
前記基準データと設定される前記検査データ値および前記工程管理データ値は、前記複数の検査項目の各検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の各工程管理項目について設定される、請求項１または２に記載の異常原因推定装置。
【請求項４】
前記解析データと設定される前記検査データ値および前記工程管理データ値は、前記複数の検査項目の各検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の各工程管理項目について設定される、請求項１から３のいずれか一項に記載の異常原因推定装置。
【請求項５】
前記解析データ変動相関計算部は、前記複数の検査項目の各検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の各工程管理項目について、前記基準データに対する前記解析データの変動を計算することにより、前記変動相関を計算する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の異常原因推定装置。
【請求項６】
対象とする品種および生産ロットに対し、複数の検査項目に係る検査データ値および少なくとも１つの工程管理項目に係る工程管理データ値を含む工程追跡全データを取得するデータ取得工程と、
前記検査データ値および前記工程管理データ値の範囲を規定する規格値データを取得する規格データ取得工程と、
前記複数の検査項目のうちの所定の第１の検査項目に係る前記検査データ値の標準偏差に基づいて、前記工程追跡全データから選択される、前記複数の検査項目に係る前記検査データ値および前記少なくとも１つの工程管理項目に係る前記工程管理データ値を基準データと設定し、前記規格値データを用いて前記基準データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡基準データと設定する基準データ設定工程と、
所定の品種および生産ロットの少なくとも１つに基づいて、前記工程追跡全データから選択される前記検査データ値と前記工程管理データ値を解析データと設定し、前記規格値データを用いて前記解析データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡解析データと設定する解析データ設定工程と、
前記工程追跡基準データを用いて、前記検査項目および前記工程管理項目の２項目間の相関係数を計算する基準データ相関計算工程と、
前記工程追跡基準データおよび前記工程追跡解析データを用いて、前記第１の検査項目と前記検査項目および前記工程管理項目との間の変動相関を計算する解析データ変動相関計算工程と、
前記相関係数および前記変動相関に基づいて、前記検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の２項目間の結果と原因の因果関係である原因区分を計算する原因区分計算工程と、
前記原因区分の繋がりを示す原因追跡図を表示装置に描画する原因追跡図描画工程と、
を備える、異常原因推定方法。
【請求項７】
コンピュータに、
対象とする品種および生産ロットに対し、複数の検査項目に係る検査データ値および少なくとも１つの工程管理項目に係る工程管理データ値を含む工程追跡全データを取得するデータ取得工程と、
前記検査データ値および前記工程管理データ値の範囲を規定する規格値データを取得する規格データ取得工程と、
前記複数の検査項目のうちの所定の第１の検査項目に係る前記検査データ値の標準偏差に基づいて、前記工程追跡全データから選択される、前記複数の検査項目に係る前記検査データ値および前記少なくとも１つの工程管理項目に係る前記工程管理データ値を基準データと設定し、前記規格値データを用いて前記基準データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡基準データと設定する基準データ設定工程と、
所定の品種および生産ロットの少なくとも１つに基づいて、前記工程追跡全データから選択される前記検査データ値と前記工程管理データ値を解析データと設定し、前記規格値データを用いて前記解析データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡解析データと設定する解析データ設定工程と、
前記工程追跡基準データを用いて、前記検査項目および前記工程管理項目の２項目間の相関係数を計算する基準データ相関計算工程と、
前記工程追跡基準データおよび前記工程追跡解析データを用いて、前記第１の検査項目と前記検査項目および前記工程管理項目との間の変動相関を計算する解析データ変動相関計算工程と、
前記相関係数および前記変動相関に基づいて、前記検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の２項目間の結果と原因の因果関係である原因区分を計算する原因区分計算工程と、
前記原因区分の繋がりを示す原因追跡図を表示装置に描画する原因追跡図描画工程と
を実行させる、異常原因推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、異常原因推定装置、異常原因推定方法、および異常原因推定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイス製造工程や材料プロセス工程等の生産工程における異常原因を推定するための従来の方法の１つとして、例えば、正常状態のデータのパラメータ間の相関係数と異常状態のデータのパラメータ間の相関係数の乖離度により異常原因を診断する方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の構成においては、図１２の（ａ）に示されるように、まず、正常状態にある装置から収集した正常データにより装置パラメータ間の相関係数行列を計算し、次に、異常状態にある装置から収集した異常データにより装置パラメータ間の相関係数行列を計算し、夫々の相関係数行列の成分の差などの最大値、和、範囲を計算し装置評価指標として定義し、予め設定したしきい値と比較することにより異常原因である装置パラメータ（図１２（ｂ））を推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４６２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の特許文献１の構成においては、相関係数行列を計算する為に統計計算の精度を保証できる程の多数の異常データを必要とする。そのため、多数の異常データについては、全体的な傾向として異常原因となる装置パラメータを推定することは出来るが、個々の異常データや相関係数行列の計算が困難な少数の異常データについては、異常原因となる装置パラメータを推定することが不可能であるという課題がある。
【０００６】
本開示の目的は、個々の異常データや相関係数行列の計算が困難な少数の異常データについて異常原因を推定する改善された異常原因推定装置、異常原因推定方法、および異常原因推定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る異常原因推定装置は、対象とする品種および生産ロットに対し、複数の検査項目に係る検査データ値および少なくとも１つの工程管理項目に係る工程管理データ値を含む工程追跡全データを取得するデータ取得部と、前記検査データ値および前記工程管理データ値の範囲を規定する規格値データを取得する規格データ取得部と、前記複数の検査項目のうちの所定の第１の検査項目に係る前記検査データ値の標準偏差に基づいて、前記工程追跡全データから選択される、前記複数の検査項目に係る前記検査データ値および前記少なくとも１つの工程管理項目に係る前記工程管理データ値を基準データと設定し、前記規格値データを用いて前記基準データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡基準データと設定する基準データ設定部と、所定の品種および生産ロットの少なくとも１つに基づいて、前記工程追跡全データから選択される前記検査データ値と前記工程管理データ値を解析データと設定し、前記規格値データを用いて前記解析データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡解析データと設定する解析データ設定部と、前記工程追跡基準データを用いて、前記検査項目および前記工程管理項目の２項目間の相関係数を計算する基準データ相関計算部と、前記工程追跡基準データおよび前記工程追跡解析データを用いて、前記第１の検査項目と前記検査項目および前記工程管理項目との間の変動相関を計算する解析データ変動相関計算部と、前記相関係数および前記変動相関に基づいて、前記検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の２項目間の結果と原因の因果関係である原因区分を計算する原因区分計算部と、前記原因区分の繋がりを示す原因追跡図を表示装置に描画する原因追跡図描画部と、を備える構成を採る。
【０００８】
本開示の一態様に係る異常原因推定方法は、対象とする品種および生産ロットに対し、複数の検査項目に係る検査データ値および少なくとも１つの工程管理項目に係る工程管理データ値を含む工程追跡全データを取得するデータ取得工程と、前記検査データ値および前記工程管理データ値の範囲を規定する規格値データを取得する規格データ取得工程と、前記複数の検査項目のうちの所定の第１の検査項目に係る前記検査データ値の標準偏差に基づいて、前記工程追跡全データから選択される、前記複数の検査項目に係る前記検査データ値および前記少なくとも１つの工程管理項目に係る前記工程管理データ値を基準データと設定し、前記規格値データを用いて前記基準データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡基準データと設定する基準データ設定工程と、所定の品種および生産ロットの少なくとも１つに基づいて、前記工程追跡全データから選択される前記検査データ値と前記工程管理データ値を解析データと設定し、前記規格値データを用いて前記解析データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡解析データと設定する解析データ設定工程と、前記工程追跡基準データを用いて、前記検査項目および前記工程管理項目の２項目間の相関係数を計算する基準データ相関計算工程と、前記工程追跡基準データおよび前記工程追跡解析データを用いて、前記第１の検査項目と前記検査項目および前記工程管理項目との間の変動相関を計算する解析データ変動相関計算工程と、前記相関係数および前記変動相関に基づいて、前記検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の２項目間の結果と原因の因果関係である原因区分を計算する原因区分計算工程と、前記原因区分の繋がりを示す原因追跡図を表示装置に描画する原因追跡図描画工程と、を備える構成を採る。
【０００９】
本開示の一態様に係る異常原因推定プログラムは、コンピュータに、対象とする品種および生産ロットに対し、複数の検査項目に係る検査データ値および少なくとも１つの工程管理項目に係る工程管理データ値を含む工程追跡全データを取得するデータ取得工程と、前記検査データ値および前記工程管理データ値の範囲を規定する規格値データを取得する規格データ取得工程と、前記複数の検査項目のうちの所定の第１の検査項目に係る前記検査データ値の標準偏差に基づいて、前記工程追跡全データから選択される、前記複数の検査項目に係る前記検査データ値および前記少なくとも１つの工程管理項目に係る前記工程管理データ値を基準データと設定し、前記規格値データを用いて前記基準データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡基準データと設定する基準データ設定工程と、所定の品種および生産ロットの少なくとも１つに基づいて、前記工程追跡全データから選択される前記検査データ値と前記工程管理データ値を解析データと設定し、前記規格値データを用いて前記解析データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡解析データと設定する解析データ設定工程と、前記工程追跡基準データを用いて、前記検査項目および前記工程管理項目の２項目間の相関係数を計算する基準データ相関計算工程と、前記工程追跡基準データおよび前記工程追跡解析データを用いて、前記第１の検査項目と前記検査項目および前記工程管理項目との間の変動相関を計算する解析データ変動相関計算工程と、前記相関係数および前記変動相関に基づいて、前記検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の２項目間の結果と原因の因果関係である原因区分を計算する原因区分計算工程と、前記原因区分の繋がりを示す原因追跡図を表示装置に描画する原因追跡図描画工程とを実行させる構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、個々の異常データや相関係数行列の計算が困難な少数の異常データについて異常原因を推定する改善された異常原因推定装置、異常原因推定方法、および異常原因推定プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に係る異常原因推定システムの構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る異常原因推定装置の動作フローを示すフローチャートである。
【図３Ａ】図２に示すフローチャートのステップＳ１５００の動作フローを示すフローチャートである。
【図３Ｂ】図３Ａに示すフローチャートのステップＳ１０５０で配列した工程追跡全データの一例である。
【図４Ａ】図２に示すフローチャートのステップＳ２５００の動作フローを示すフローチャートである。
【図４Ｂ】図４Ａに示すフローチャートのステップＳ２０００で配列した規格値データの一例である。
【図５Ａ】図２に示すフローチャートのステップＳ３５００の動作フローを示すフローチャートである。
【図５Ｂ】図５Ａに示すフローチャートのステップＳ３０５０，Ｓ３１５０で配列した正規化された基準データの一例である。
【図５Ｃ】図５Ａに示すフローチャートのステップＳ３１００，Ｓ３１５０で配列した正規化された基準データの最大値、最小値、平均値の一例である。
【図６Ａ】図２に示すフローチャートのステップＳ４５００の動作フローを示すフローチャートである。
【図６Ｂ】図６Ａに示すフローチャートのステップＳ４０５０，Ｓ４１５０で配列した正規化された解析データの一例である。
【図６Ｃ】図６Ａに示すフローチャートのステップＳ４１００，Ｓ４１５０で配列した正規化された解析データの最大値、最小値、平均値の一例である。
【図７Ａ】図２に示すフローチャートのステップＳ５５００の動作フローを示すフローチャートである。
【図７Ｂ】図７Ａに示すフローチャートのステップＳ５０５０の動作フローを示すフローチャートである。
【図７Ｃ】図７Ａに示すフローチャートのステップＳ５１００で配列した基準データ相関係数テーブルの一例である。
【図７Ｄ】図７Ａに示すフローチャートのステップＳ５１００で配列した基準データ相関係数符号テーブルの一例である。
【図８Ａ】図２に示すフローチャートのステップＳ６５００の動作フローを示すフローチャートである。
【図８Ｂ】図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６０００の動作フローを示すフローチャートである。
【図８Ｃ】図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６０５０の動作フローを示すフローチャートである。
【図８Ｄ】図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６０００，Ｓ６０５０で計算した変動、変動符号データの一例である。
【図８Ｅ】図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６１００の動作フローを示すフローチャートである。
【図８Ｆ】図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６１５０の動作フローを示すフローチャートである。
【図８Ｇ】図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６２００で配列した解析データ変動相関テーブルの一例である。
【図８Ｈ】図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６２００で配列した解析データ変動相関符号テーブルの一例である。
【図９Ａ】図２に示すフローチャートのステップＳ７５００の動作の動作フローを示すフローチャートである。
【図９Ｂ】図２に示すフローチャートのステップＳ７５００で計算した原因区分テーブルの一例である。
【図１０Ａ】図２に示すフローチャートのステップＳ８５００の動作フローを示すフローチャートである。
【図１０Ｂ】図２に示すフローチャートのステップＳ８５００で作成された原因区分テーブルの一例である。
【図１０Ｃ】図２に示すフローチャートのステップＳ８５００で作成された原因追跡図の一例である。
【図１０Ｄ】図１０Ａに示すフローチャートで設定された原因区分記号定義テーブルの一例である。
【図１１】コンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図１２】従来技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る異常原因推定システム１００の構成図である。異常原因推定システム１００は、入力装置１１０と、異常原因推定装置１２０と、表示装置１６５とを備える。
【００１４】
入力装置１１０は、工程追跡全データを生成する。ここで、工程追跡全データは、対象とする品種およびロットに対して、検査項目毎に対応する製品の機能、特性、出来映え等を示す特徴値（検査データ値）と工程管理項目毎に対応する工程における状態を示す特徴値（工程管理データ値）を収集したデータである。一例において、品種およびロットには、仕掛中のものも含まれる。検査項目の特徴値（検査データ値）は、例えば、検査装置、分析装置等から取得される計測値、当該計測値の最大値や最小値、当該計測値の変化量を示す値、当該計測値を所定の時間に亘って平均化した平均値等である。工程管理項目の特徴値（工程管理データ値）は、例えば、工程に設けられた温度センサ、圧力センサ、画像センサ等のセンサから取得される計測値、当該計測値の変化量を示す値、当該計測値を所定の時間に亘って平均化した平均値である。なお、工程に設けられた、或いは作業者が携帯する入力端末にて入力される計測値なども考えられる。入力装置１１０は、例えば、検査項目では、検査装置、分析装置、それらに接続されたコンピュータ、入力端末、また、工程管理項目では、温度センサ、圧力センサ、画像センサ、それらのセンサに接続されたコンピュータ、入力端末である。また、品種と生産ロットとの対応関係は、ｎ：ｍである。ここで、ｎ≧１、ｍ≧１である。
【００１５】
入力装置１１０は、さらに、規格値データを生成する。ここで、規格値データは、検査項目毎と工程管理項目毎に、検査データ値と工程管理データ値で規格を満たす範囲を規定するデータである。一例において、規格値データは、規格を満たす値の範囲の上限値、中心値、および下限値を規定する、規格上限値、規格中心値、および規格中心値を備える。
【００１６】
異常原因推定装置１２０は、データ取得部１２５と、規格データ取得部１３０と、基準データ設定部１３５と、解析データ設定部１４０と、基準データ相関計算部１４５と、解析データ変動相関計算部１５０と、原因区分計算部１５５と、原因追跡図描画部１６０とを備える。一例において、異常原因推定装置１２０は、ＣＰＵおよびＲＯＭを備え、ＣＰＵが、それぞれＲＯＭに格納されているプログラムを読み出して実行するコンピュータを備える。
【００１７】
データ取得部１２５は、入力装置１１０から工程追跡全データを取得し、工程追跡全データのデータ値を配列する。処理内容の詳細については、図３Ａ〜図３Ｂを参照して後述する。
【００１８】
規格データ取得部１３０は、規格値データを取得する。処理内容の詳細については、図４Ａ〜図４Ｂを参照して後述する。
【００１９】
基準データ設定部１３５は、工程追跡全データおよび規格値データに基づいて、工程追跡全データのうち、所定の検査項目の検査データ値の標準偏差に基づいて、検査項目の検査データ値と工程管理データ値を選択取得して基準データとして設定する。一例において、基準データ設定部１３５は、標準偏差の値を定義域にもつ予め規定された関数を用いて、所定の検査項目の検査データ値の標準偏差の値に対応する関数値を求め、求められた関数値に基づいて選択取得される検査項目の検査データ値と工程管理データ値とを、基準データとして設定する。
【００２０】
基準データ設定部１３５は、さらに、基準データおよび規格値データに基づいて、工程追跡基準データを設定し、工程追跡基準データのデータ値を配列する。ここで、工程追跡基準データとは、検査項目毎と工程管理項目毎に、基準データと設定された検査データ値と工程管理データ値を正規化した値からなるデータである。一例において、規格上限値に等しい検査データ値と工程管理データ値が１、規格中心値に等しい検査データ値と工程管理データ値が０．５、規格下限値に等しい検査データ値と工程管理データ値が０となるように、検査データ値と工程管理データ値が、それぞれ線形変換されて正規化される。他の例において、規格上限値に等しい検査データ値と工程管理データ値が１、規格中心値に等しい検査データ値と工程管理データ値が０、規格下限値に等しい検査データ値と工程管理データ値が−１となるように、検査データ値と工程管理データ値が線形変換されて正規化される。処理内容の詳細については、図５Ａ〜図５Ｂを参照して後述する。
【００２１】
解析データ設定部１４０は、工程追跡全データおよび規格値データに基づいて、解析データを設定する。ここで、解析データとは、例えば、品種、生産ロットをキー値として工程追跡全データから選択された１以上のレコードからなるデータである。解析データ設定部１４０は、さらに、解析データおよび規格値データに基づいて、工程追跡解析データを設定し、工程追跡解析データのデータ値を配列する。ここで、工程追跡解析データとは、検査項目毎と工程管理項目毎に、解析データと設定された検査データ値と工程管理データ値を正規化された値からなるデータである。一例において、規格上限値に等しい検査データ値と工程管理データ値が１、規格中心値に等しい検査データ値と工程管理データ値が０．５、規格下限値に等しい検査データ値と工程管理データ値が０となるように、検査データ値と工程管理データ値が線形変換されて正規化される。他の例において、規格上限値に等しい検査データ値と工程管理データ値が１、規格中心値に等しい検査データ値と工程管理データ値が０、規格下限値に等しい検査データ値と工程管理データ値が−１となるように、検査データ値と工程管理データ値が線形変換されて正規化される。処理内容の詳細については、図６Ａ〜図６Ｂを参照して後述する。
【００２２】
基準データ相関計算部１４５は、検査項目の正規化した基準データ値と工程管理項目の正規化した基準データ値より２項目間の相関係数を計算する。処理内容の詳細については、図７Ａ〜図７Ｄを参照して後述する。
【００２３】
解析データ変動相関計算部１５０は、検査項目毎と工程管理項目毎に、基準データに対する解析データの変動を計算し、所定の検査項目あるいは工程管理項目と異なる検査項目あるいは工程管理項目との２項目間の変動の相関性を計算する。処理内容の詳細については、図８Ａ〜図８Ｈを参照して後述する。
【００２４】
原因区分計算部１５５は、基準データ相関係数と、解析データ変動相関から検査項目と工程管理項目との２項目間の結果と原因の因果関係である原因区分を計算する。処理内容の詳細については、図９Ａ〜図９Ｂを参照して後述する。
【００２５】
原因追跡図描画部１６０は、検査項目と工程管理項目との間の原因区分の繋がりを示す原因追跡図を描画する。処理内容の詳細については、図１０Ａ〜図１０Ｃを参照して後述する。
【００２６】
表示装置１６５は、原因追跡図描画部１６０が描画した原因追跡図を表示する。表示装置１６５は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プリンタ、プロッタである。
【００２７】
図２は、第１の実施の形態に係る異常原因推定装置１２０の動作フローを示すフローチャートである。この処理は、例えば、異常原因推定装置１２０のＣＰＵが、それぞれＲＯＭに格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００２８】
ステップＳ１５００において、異常原因推定装置１２０は、工程追跡全データを取得する（データ取得部１２５としての処理）。処理内容の詳細については、図３Ａ〜図３Ｂを参照して後述する。
【００２９】
ステップＳ２５００において、異常原因推定装置１２０は、規格値データを作成する（規格データ取得部１３０としての処理）。処理内容の詳細については、図４Ａ〜図４Ｂを参照して後述する。
【００３０】
ステップＳ３５００において、異常原因推定装置１２０は、工程追跡基準データを設定する（基準データ設定部１３５としての処理）。処理内容の詳細については、図５Ａ〜図５Ｃを参照して後述する。
【００３１】
ステップＳ４５００において、異常原因推定装置１２０は、工程追跡解析データを設定する（解析データ設定部１４０としての処理）。処理内容の詳細については、図６Ａ〜図６Ｃを参照して後述する。
【００３２】
ステップＳ５５００において、異常原因推定装置１２０は、基準データの検査項目と工程管理項目との２項目間の相関係数を計算する（基準データ相関計算部１４５としての処理）。処理内容の詳細については、図７Ａ〜図７Ｄを参照して後述する。
【００３３】
ステップＳ６５００において、異常原因推定装置１２０は、基準データに対する解析データの変動を計算し、検査項目と工程管理項目との２項目間の変動相関を計算する。（解析データ変動相関計算部１５０としての処理）。処理内容の詳細については、図８Ａ〜図８Ｈを参照して後述する。
【００３４】
ステップＳ７５００において、異常原因推定装置１２０は、基準データの相関係数と解析データの変動相関から、検査項目と工程管理項目との２項目間の結果と原因の因果関係である原因区分を計算する。（原因区分計算部１５５としての処理）。処理内容の詳細については、図９Ａ〜図９Ｂを参照して後述する。
【００３５】
ステップＳ８５００において、異常原因推定装置１２０は、検査項目と工程管理項目との間の原因区分の繋がりを示す原因追跡図を描画する。（原因追跡図描画部１６０としての処理）。処理内容の詳細については、図１０Ａ〜図１０Ｄを参照して後述する。
【００３６】
図３Ａは、図２に示すフローチャートのステップＳ１５００の動作フローを示すフローチャートである。図３Ｂは、図３Ａに示すフローチャートのステップＳ１０５０で配列した工程追跡全データの一例である。
【００３７】
まず、図３Ａを参照する。ステップＳ１０００において、データ取得部１２５は、仕掛中を含む全品種、全生産ロットの検査データと、検査データにひも付く全工程の工程管理データを取得する。
【００３８】
次に、ステップＳ１０５０において、データ取得部１２５は、検査データと全工程管理データについて、工程管理番号および工程管理項目名を行方向とし、品種および生産ロットを列方向とし、工程管理番号の昇順、検査項目番号の昇順に、品種、生産ロットの昇順に、工程管理データ値と検査データ値を配置する。
【００３９】
そして、図３Ｂに示されるように、１行目を工程管理番号、検査項目番号１００００とし、２行目を工程管理項目名、検査項目名１００５０とする。また、１列目を品種１０１００とし、２列目を生産ロット１０１５０とする。生産工程の昇順、検査項目の昇順に、品種、生産ロットの昇順に工程管理データ値１０２００、検査データ値１０２５０を配置することにより、工程追跡全データ１０３００が作成される。一例において、検査項目番号１００００は、検査項目の重要度順に付与される。図３Ｂでは、品種と生産ロットとが１対１に対応する例を示している。例えば、Ｎを一以上の整数として、品種と生産ロットとが１対Ｎに対応してもよく、Ｎ対１に対応してもよい。また、図３Ｂには、２つの検査項目（検査項目Ｙ１およびＹ２）が示されているが、検査項目の数が２つに限られないことは、言うまでもない。
【００４０】
図４Ａは、図２に示すフローチャートのステップＳ２５００の動作フローを示すフローチャートである。図４Ｂは、図４Ａに示すフローチャートのステップＳ２０００で配列した規格値データの一例である。
【００４１】
まず、図４Ａを参照する。ステップＳ２０００において、規格データ取得部１３０は、検査項目と全工程の工程管理項目の規格上限値、規格中心値、および規格下限値を取得する。
【００４２】
そして、工程管理項目毎と検査項目毎に、工程管理番号の昇順と検査項目番号の昇順に、規格中心値、規格上限値、および規格下限値が配列される。
【００４３】
そして、図４Ｂに示されるように、例えば、工程管理番号および検査項目番号１００００と、工程管理項目名および検査項目名１００５０と、規格タイプ１１１００と、規格値１１１５０と、規格中心値、規格上限値、および規格下限値の組１１２００と、暫定値の幅１１２５０と、が作成される。ここで、規格タイプ１１１００は、１、２、および３の３値をとる変数である。値１は、規格値データに規格下限値がないことを示し、値２は、規格値データに規格上限値がないことを示す。値３は、規格値データに規格上限値及び規格下限値のいずれもあることを示す。
【００４４】
暫定値の幅１１２５０は、規格値が無い場合に暫定の規格値を算出するための係数αであり、例えば、α＝０．１＝１０％である。規格上限値が無い（規格タイプ１１１００の値が２である）場合は、規格中心値×（１＋α）を暫定の規格上限値と設定する。規格下限値が無い（規格タイプ１１１００の値が１である）場合は、規格中心値×（１−α）を暫定の規格下限値と設定する。また、規格中心値が無い場合は、例えば、（規格上限値＋規格下限値）／２を暫定の規格中心値と設定する。
【００４５】
なお、規格上限値、規格中心値、規格下限値１１２００を個別に指定する代わりに、図４Ｂに示されるように、規格の中心値とその変動幅との組１１１５０を設定してもよい。
【００４６】
図５Ａは、図２に示すフローチャートのステップＳ３５００の動作フローを示すフローチャートである。図５Ｂは、図５Ａに示すフローチャートのステップＳ３０５０で計算し、ステップＳ３１５０で配列した正規化された基準データ（工程追跡基準データ）の一例である。図５Ｃは、図５Ａに示すフローチャートのステップＳ３１００で計算しステップＳ３１５０で配列した正規化された基準データの最大値、最小値、平均値の一例である。
【００４７】
まず、図５Ａを参照する。ステップＳ３０００において、検査データと全工程の工程管理データから、指定した検査項目の標準偏差に基づいて検査データと工程管理データを選択取得して基準データと設定する。換言すると、検査データ値１０２５０と全工程の工程管理データ１０２００から、指定した検査項目の工程能力指数Ｃｐｋが１．３３以上である品種および生産ロットに対応する工程管理データ値１０２００および検査データ値１０２５０が選択される。例えば、図３Ｂに示される工程追跡全データ１０３００から、検査項目１の工程能力指数Ｃｐｋが１．３３以上である品種および生産ロット、工程管理データ値１０２００および検査データ値１０２５０が選択され、基準データと設定される。
【００４８】
次に、ステップＳ３０５０において、工程管理項目毎と検査項目毎に、基準データを規格値で正規化する。次に、ステップＳ３１００において、工程管理項目毎と検査項目毎に、正規化された基準データについて、最大値、最小値、および平均値を計算する。次に、ステップＳ３１５０において、工程管理番号の昇順、検査項目番号の昇順に、工程管理番号、検査項目番号、工程管理項目名、検査項目名、正規化された基準データ、並びに、基準データの最大値、最小値、および平均値を配列する。図５Ｂに示されるように、例えば、工程管理番号と検査項目番号１００００、工程管理項目名と検査項目名１００５０、正規化された基準データ１０３００ａを配列する。図５Ｂに示される例においては、例えば、図３Ｂに示される工程追跡全データ１０３００から、検査項目１の工程能力指数Ｃｐｋが１．３３以上である品種１０１００「ＨＩＮＳＨＵ１」、「ＨＩＮＳＨＵ３」、「ＨＩＮＳＨＵ５」、「ＨＩＮＳＨＵ１２」、および「ＨＩＮＳＨＵ１５」に対応する工程管理データ値１０２００および検査データ値１０２５０が選択され、正規化され、正規化された基準データ１０３００ａが配列されている。
【００４９】
そして、図５Ｃに示されるように、例えば、工程管理番号と検査項目番号１００００、工程管理項目名と検査項目名１００５０、正規化された基準データＭｉｎ，基準データＭａｘ，基準データＡｖｅ１３１５０が配列される。それぞれ、正規化された基準データの、最大値、最小値、および平均値を表す。
【００５０】
図６Ａは、図２に示すフローチャートのステップＳ４５００の動作フローを示すフローチャートである。図６Ｂは、図６Ａに示すフローチャートのステップＳ４０５０で計算し、ステップＳ４１５０で配列した正規化された解析データ（工程追跡解析データ）の一例である。図６Ｃは、図６Ａに示すフローチャートのステップＳ４１００で計算し、ステップＳ４１５０で配列した正規化した解析データの最大値、最小値、平均値の一例である。
【００５１】
まず、図６Ａを参照する。ステップＳ４０００において、検査データと全工程の工程管理データのうち、所定の品種、生産ロット番号に対応する検査データと工程管理データを選択取得して、１つ以上の解析データと設定する。換言すると、検査データ値１０２５０と全工程の工程管理データ１０２００から、所定の品種および生産ロットの少なくとも１つに基づいて、工程管理データ値１０２００および検査データ値１０２５０が選択される。例えば、所定の品種および生産ロットの少なくとも１つをキーとして、図３Ｂに示される工程全追跡データ１０３００から、工程管理データ値１０２００および検査データ値１０２５０が選択され、解析データと設定される。
【００５２】
次に、ステップＳ４０５０において、工程管理項目毎と検査項目毎に、解析データを規格値で正規化する。次に、ステップＳ４１００において、工程管理項目毎と検査項目毎に、正規化された解析データについて、最大値、最小値、および平均値を計算する。次に、ステップＳ４１５０において、工程管理番号の昇順、検査項目番号の昇順に、工程管理番号、検査項目番号、工程管理項目名、検査項目名、正規化された解析データ、並びに、解析データの最大値、最小値、および平均値を配列する。そして、図６Ｂに示されるように、例えば、工程管理番号と検査項目番号１００００、工程管理項目名と検査項目名１００５０、正規化された解析データ１０３００ｂを配列する。図６Ｂに示される例においては、例えば、所定の品種１０１００「ＨＩＮＳＨＵ１０」および「ＨＩＮＳＨＵ１１」をキーとして、図３Ｂに示される工程全追跡データ１０３００から、工程管理データ値１０２００および検査データ値１０２５０が選択されて正規化され、正規化された解析データ１０３００ｂが配列されている。
【００５３】
そして、図６Ｃに示されるように、例えば、工程管理番号と検査項目番号１００００、工程管理項目名と検査項目名１００５０、並びに正規化された解析データＭｉｎ、解析データＭａｘ、および解析データＡｖｅ１４０００が配列される。それぞれ、正規化された解析データの、最大値、最小値、および平均値を表す。
【００５４】
図７Ａは、図２に示すフローチャートのステップＳ５５００の動作フローを示すフローチャートである。
図７Ｂは、図７Ａに示すフローチャートのステップＳ５０５０の動作フローを示すフローチャートである。
図７Ｃは、図７Ａに示すフローチャートのステップＳ５１００で配列した基準データ相関係数テーブルの一例である。
図７Ｄは、図７Ａに示すフローチャートのステップＳ５１００で配列した基準データ相関係数符号テーブルの一例である。
【００５５】
まず、図７Ａを参照する。ステップＳ５０００において、基準データ相関計算部１４５は、検査項目と工程管理項目の２項目間の相関係数を、例えば、図５Ｂに示すような正規化された基準データで計算する。
【００５６】
次に、ステップＳ５０５０において、基準データ相関計算部１４５は、ステップＳ５０００で計算した相関係数から相関係数符号を計算する。
【００５７】
図７Ｂに示されるように、ステップＳ５０５５において、予め相関係数の影響度の大きさを符号化する正のしきい値Ｔｈ１を設定する。次に、ステップＳ５０６０において、相関係数としきい値Ｔｈ１とを比較する。比較の結果に応じて、ステップＳ５０６５（相関係数≧Ｔｈ１の場合）において、相関係数符号を１と設定し、またはステップＳ５０７０（｜相関係数｜＜Ｔｈ１の場合）において、相関係数符号を０と設定し、ステップＳ５０７５（相関係数≦−Ｔｈ１の場合）において、相関係数符号を−１と設定する。ここで、相関係数符号＝１は、２項目間の正相関の影響あり、相関係数符号＝０は、相関の影響なし、相関係数符号＝−１は、負相関の影響ありを表す。
【００５８】
次に、ステップＳ５１００において、基準データ相関計算部１４５は、工程管理番号の昇順と検査項目番号の昇順に、工程管理番号と検査項目番号、工程管理項目と検査項目を行方向とし、検査項目番号の降順と工程管理番号の降順に、検査項目番号と工程管理番号、検査項目と工程管理項目を列方向とし、相関係数と相関係数符号を配列する。
【００５９】
そして、図２に示されるステップＳ５５００が実行された時点において、図７Ｃ〜図７Ｄに示されるように、工程管理番号と検査項目番号１００００、工程管理項目と検査項目１００５０を行方向とし、検査項目番号と工程管理番号１５０００、検査項目と工程管理項目１５０５０を列方向とし、相関係数１５１００と相関係数符号１６０００が作成される。
【００６０】
図８Ａは、図２に示すフローチャートのステップＳ６５００の動作フローを示すフローチャートである。図８Ｂは、図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６０００の動作フローを示すフローチャートである。図８Ｃは、図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６０５０の動作フローを示すフローチャートである。図８Ｄは、図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６０００、Ｓ６０５０で計算した変動、変動符号データの一例である。図８Ｅは、図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６１００の動作フローを示すフローチャートである。図８Ｆは、図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６１５０の動作フローを示すフローチャートである。図８Ｇは、図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６２００で配列した解析データ変動相関テーブルの一例である。図８Ｈは、図８Ａに示すフローチャートのステップＳ６２００で配列した解析データ変動相関符号テーブルの一例である。
【００６１】
まず、図８Ａを参照する。ステップＳ６０００において、解析データ変動相関計算部１５０は、検査項目と工程管理項目の変動を計算する。
【００６２】
図８Ｂに示されるように、ステップＳ６００５において、変動相関計算部１５０は、工程管理番号毎に、正規化された解析データの平均値ｘと、正規化された基準データの平均値Ｍ０とを比較する。比較の結果に応じて、ステップＳ６０１０（ｘ＞Ｍ０の場合）、ステップＳ６０１５（ｘ＝Ｍ０の場合）、またはステップＳ６０２０（ｘ＜Ｍ０の場合）に進む。次いで、ステップＳ６０１０、Ｓ６０１５、Ｓ６０２０において、変動Δを、以下の数式（１）に従って設定する。
【００６３】
【数１】
2019204290.tif 000003
ここで、Ｍｍａｘ、Ｍｍｉｎは、それぞれ、基準データの最大値および最小値を表す。なお、解析データの平均値の代わりに、１つ１つの値をｘとして、個々の解析データの変動を計算してもよい。
【００６４】
次に、ステップＳ６０５０において、解析データ変動相関計算部１５０は、ステップＳ６０００で計算した変動から変動符号を計算する。
【００６５】
図８Ｃに示されるように、ステップＳ６０２５において、予め変動の大きさを符号化する正のしきい値Ｔｈ２を設定する。次に、ステップＳ６０３０において、変動としきい値Ｔｈ２とを比較する。比較の結果に応じて、ステップＳ６０３５（変動≧Ｔｈ２の場合）において、変動符号を１と設定し、ステップＳ６０４０（｜変動｜＜Ｔｈ２の場合）において、変動符号を０と設定し、またはステップＳ６０４５（変動≦−Ｔｈ２の場合）において、変動符号を−１と設定する。ここで、変動符号＝１は、同じ項目での基準データと解析データとの間の正相関の関係あり、変動符号＝０は、相関の関係なし、変動符号＝−１は、負相関の関係ありを表す。
【００６６】
そして、図８Ａに示されるステップＳ６０００、Ｓ６０５０が実行された時点において、図８Ｄに示されるように、工程管理番号および検査項目番号の組１００００と、工程管理項目および検査項目との組１００５０と、変動１７０００と、変動符号１７０５０とが作成される。
【００６７】
次に、ステップＳ６１００において、解析データ変動相関計算部１５０は、変動符号≠０の時、検査項目と工程管理項目の２項目間の変動相関を計算する。
【００６８】
図８Ｅに示されるように、ステップＳ６０５５において、相関の目的変数（相関目的と表記する）となる検査項目、または、工程管理項目を指定する。
【００６９】
次に、ステップＳ６０６０において、解析データ変動相関計算部１５０は、相関目的の検査項目、または、工程管理項目の変動Δ０と相関の説明変数（相関説明と表記する）の検査項目、または、工程管理項目の変動Δｉから変動相関を、以下の数式（２）に従って設定する。ここで、第１の検査項目は、例えば、変動相関を確認するための検査項目、または、工程管理項目である。
【００７０】
【数２】
2019204290.tif 000004
【００７１】
次に、ステップＳ６１５０において、解析データ変動相関計算部１５０は、変動相関符号を計算する。
【００７２】
図８Ｆに示されるように、ステップＳ６１０５において、予め変動相関の大きさを符号化するしきい値Ｔｈ３を設定する。次に、ステップＳ６１１０において、変動としきい値Ｔｈ３とを比較する。比較の結果に応じて、ステップＳ６１１５（変動相関≧Ｔｈ３の場合）において、変動相関符号を１と設定し、ステップＳ６１２０（｜変動相関｜＜Ｔｈ３の場合）において、変動相関符号を０と設定し、またはステップＳ６１２５（変動相関≦−Ｔｈ３の場合）において、変動相関符号を−１と設定する。ここで、変動相関＝１は、２項目間の正相関の影響あり、変動相関符号＝０は、相関の影響なし、変動相関符号＝−１は、負相関の影響ありを表す。
【００７３】
次に、ステップＳ６２００において、解析データ変動相関計算部１５０は、工程管理番号の昇順と検査項目番号の昇順に、工程管理番号と検査項目番号、工程管理項目と検査項目を行方向とし、検査項目番号の降順と工程管理番号の降順に、検査項目番号と工程管理番号、検査項目と工程管理項目を列方向とし、変動相関と変動相関符号（−１、０、１）を配列する。
【００７４】
ここで、第１の検査項目の工程管理番号が「Ｙ２」（工程管理項目名が「検査項目２」）である場合の変動相関の配列が、図８Ｇに示される解析データ変動相関テーブルの第３行目に示される。工程管理番号「１」（工程管理項目名「工程管理１」）から工程管理番号「Ｙ１」（工程管理項目名「検査項目１」）までの、それぞれの工程管理項目または検査項目と第１の検査項目との変動相関（０．８３，１．１３，０．０９，…，０,…，１．０４，０）が配列される。
【００７５】
また、例えば、第１の検査項目の工程管理番号が「Ｎ」（工程管理項目名が「工程管理Ｎ」）である場合の変動相関の配列が、図８Ｇに示される解析データ変動相関テーブルの第５行目に示される。工程管理番号「１」（工程管理項目名「工程管理１」）から工程管理番号「Ｎ−１」（工程管理項目名「工程管理Ｎ−１」）までの、それぞれの工程管理項目または検査項目と第１の検査項目との変動相関（−０．８０，１．０９，−０．９５，…，０,…）が配列される。このようにすることで、工程管理番号「Ｙ２」，「Ｙ１」，「Ｎ」，…，「Ｋ」，…，「３」，「２」，「１」毎の変動相関を計算することができる。それらの変動相関の値は、図８Ｇに示される解析データ変動相関テーブルの符号１８０００で示される行列の左上の三角領域（対象領域）に配置される。このように変動相関の値を行列形式で配列することで、以下に説明されるように、別途計算した相関係数との行列成分毎の積の計算（乗算）が簡便に実行でき、原因区分が計算でき、その結果、原因追跡図が簡便に描画できる。
【００７６】
そして、図２に示されるステップＳ６５００が実行された時点において、図８Ｇ〜図８Ｈに示されるように、工程管理番号と検査項目番号１００００、工程管理項目と検査項目１００５０を行方向とし、検査項目番号の降順と工程管理番号の降順に、検査項目番号と工程管理番号１５０００、検査項目と工程管理項目１５０５０を列方向とし、変動相関１８０００と変動相関符号（−１、０、１）１９０００が作成される。
【００７７】
図９Ａは、図２に示すフローチャートのステップＳ７５００の動作の動作フローを示すフローチャートである。図９Ｂは、図２に示すフローチャートのステップＳ７５００で計算した原因区分テーブルの一例である。
【００７８】
まず、図９Ａを参照する。ステップＳ７０００において、原因区分計算部１５５は、相関係数符号と変動相関符号の積である原因区分を計算する。
【００７９】
次に、ステップＳ７０５０において、原因区分計算部１５５は、工程管理番号の昇順と検査項目番号の昇順に、工程管理番号と検査項目番号、工程管理項目と検査項目を行方向とし、検査項目番号の降順と工程管理番号の降順に、検査項目番号と工程管理番号、検査項目と工程管理項目を列方向とし、原因区分（−１、０、１）を配列する。
【００８０】
そして、図２に示されるステップＳ７５００が実行された時点において、図９Ｂに示されるように、工程管理番号と検査項目番号１００００、工程管理項目と検査項目１００５０を行方向とし、検査項目番号と工程管理番号１５０００、検査項目と工程管理項目１５０５０を列方向とし、原因区分（−１、０、１）２００００が作成される。
【００８１】
図１０Ａは、図２に示すフローチャートのステップＳ８５００の動作フローを示すフローチャートである。図１０Ｂは、図２に示すフローチャートのステップＳ８５００で作成された原因区分テーブルの一例である。図１０Ｃは、図２に示すフローチャートのステップＳ８５００で作成された原因追跡図の一例である図１０Ｄは、図１０Ａに示すフローチャートで設定された原因区分記号定義テーブル２３０００の一例である。
【００８２】
まず、図１０Ａを参照する。ステップＳ８０００において、原因追跡図描画部１６０は、原因区分と（−１、０、１）を比較する。比較の結果に応じて、ステップＳ８００５（原因区分＝１の場合）において、原因区分記号を「○」と設定し、ステップＳ８０１０（原因区分＝０の場合）において、原因区分記号を「−」と設定し、またはステップＳ８０１５（原因区分＝−１の場合）において、原因区分記号を「●」と設定する。
【００８３】
次に、ステップＳ８０２０において、原因追跡図描画部１６０は、工程管理番号の昇順と検査項目番号の昇順に、工程管理番号と検査項目番号、工程管理項目と検査項目を行方向とし、検査項目番号の降順と工程管理番号の降順に、検査項目番号と工程管理番号、検査項目と工程管理項目を列方向とし、原因区分記号（○、−、●）を配列する。
【００８４】
そして、図２に示されるステップＳ８５００が実行された時点において、図１０Ｂに示されるように、工程管理番号と検査項目番号１００００、工程管理項目と検査項目１００５０を行方向とし、検査項目番号と工程管理番号１５０００、検査項目と工程管理項目１５０５０を列方向とし、原因区分記号（○、−、●）２１０００が作成される。
【００８５】
そして、図１０Ｃに示されるように、図１０Ｂの原因区分テーブルを元に、原因区分記号（○、●）を線分で連結した原因追跡図２２０００が作成される。
【００８６】
この時、図１０Ｄに示されるように、原因区分記号（○）は、異常原因の候補であり、基準データの変化メカニズムと同じメカニズムに従って異常発生していることを示し、原因区分記号（●）は、異常原因の候補であり、基準データの変化メカニズムと異なるメカニズムに従って異常発生していること、更に、突発異常の可能性を示し、原因区分記号（−）は、異常原因の可能性が小さいことを示す。これにより、表示装置１６５（図１参照）を介して、ユーザが原因追跡の全体像を鳥瞰することができる。
【００８７】
このように、本開示に係る異常原因推定装置１２０は、入力装置１１０から対象とする品種および生産ロットに対し、複数の検査項目に係る検査データ値および少なくとも１つの工程管理項目に係る工程管理データ値を含む工程追跡全データ１０３００を取得するデータ取得部１２５と、検査データ値および工程管理データ値の範囲を規定する規格値データ１１２００を取得する規格データ取得部１３０と、複数の検査項目のうちの所定の第１の検査項目に係る検査データ値の標準偏差に基づいて、工程追跡全データ１０３００から選択される、複数の検査項目に係る検査データ値および少なくとも１つの工程管理項目に係る工程管理データ値を基準データと設定し、規格値データ１１２００を用いて基準データに含まれる検査データ値と工程管理データ値とを正規化した値１０３００ａを工程追跡基準データと設定する基準データ設定部１３５と、所定の品種および生産ロットの少なくとも１つに基づいて、工程追跡全データ１０３００から選択される検査データ値と工程管理データ値を解析データと設定し、規格値データ１１２００を用いて解析データに含まれる検査データ値と工程管理データ値とを正規化した値１０３００ｂを工程追跡解析データと設定する解析データ設定部１４０と、工程追跡基準データを用いて、検査項目および工程管理項目の２項目間の相関係数１５１００を計算する基準データ相関計算部１４５と、工程追跡基準データおよび工程追跡解析データを用いて、第１の検査項目と検査項目および工程管理項目との間の変動相関を計算する解析データ変動相関計算部１５０と、相関係数１５１００および変動相関１８０００に基づいて、検査項目および少なくとも１つの工程管理項目の２項目間の結果と原因の因果関係である原因区分２００００を計算する原因区分計算部１５５と、原因区分２００００の繋がりを示す原因追跡図２２０００を表示装置１６５に描画する原因追跡図描画部１６０と、を備える構成を採る。
【００８８】
工業的な生産プロセスには、デバイス製造工程や材料プロセス工程のように、多くの工程が連結し、且つ、上流の製造工程が下流の製造工程の出来映えに影響を与えるものがある。通常、異常原因は千差万別であり、多数の異常データを統計的に分析しても、個々の異常原因を正確に推定することが難しい。しかも、多数の異常データを収集するには、ある程度の期間、異常状態を許容してデータを収集しなければならない。本開示に係る異常原因推定方法および異常原因推定プログラムは、そのような生産プロセスにおいて異常が発生した時に、生産プロセスから取得した材料条件、製造条件、工程毎の出来映え、設備条件、製造時の環境条件等の工程管理データを分析することができる。しかも、個々の異常データ、或いは、少数の異常データに関係する工程管理データを分析することにより、異常の原因となっている工程管理データの異常のメカニズム、方向性と度合いを良好に推定することができる。このように、本開示に係る異常原因推定方法および異常原因推定プログラムは、異常原因推定の用途に適用することができる。
【００８９】
さらに、本開示に係る異常原因推定方法および異常原因推定プログラムによれば、異常の原因となっている工程管理データの異常のメカニズム、方向性と度合いを定性的かつ定量的に全体鳥瞰することが出来る。また、不良原因として推定した工程管理データの異常のメカニズム、方向性と度合い情報を提供することができる。したがって、ユーザは、提供された情報に基づいて、的確な不良対策を立案することができる。
【００９０】
図１１は、コンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。上述した各実施の形態および各変形例における各部の機能は、コンピュータ２４０００が実行するプログラムにより実現される。
【００９１】
図１１に示すように、コンピュータ２４０００は、入力ボタン、タッチパッドなどの入力装置２４００５、ディスプレイ、スピーカなどの出力装置２４０１０、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２４０１５、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２４０２０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２４０２５を備える。また、コンピュータ２４０００は、ハードディスク装置、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）などの記憶装置２４０３０、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリなどの記録媒体から情報を読み取る読取装置２４０３５、ネットワークを介して通信を行う送受信装置２４０４０を備える。上述した各部は、バス２４０４５により接続される。
【００９２】
そして、読取装置２４０３５は、上記各部の機能を実現するためのプログラムを記録した記録媒体からそのプログラムを読み取り、記憶装置２４０３０に記憶させる。あるいは、送受信装置２４０４０が、ネットワークに接続されたサーバ装置と通信を行い、サーバ装置からダウンロードした上記各部の機能を実現するためのプログラムを記憶装置２４０３０に記憶させる。
【００９３】
そして、ＣＰＵ２４０１５が、記憶装置２４０３０に記憶されたプログラムをＲＡＭ２４０２５にコピーし、そのプログラムに含まれる命令をＲＡＭ２４０２５から順次読み出して実行することにより、上記各部の機能が実現される。また、プログラムを実行する際、ＲＡＭ２４０２５または記憶装置２４０３０には、各実施の形態で述べた各種処理で得られた情報が記憶され、適宜利用される。
【００９４】
（その他の実施の形態）
第１の実施の形態においては、工程管理番号として１、２、３、・・・と増分１の連続番号を採用した。これに代えて、工程管理番号が、工程内の管理項目番号と管理項目区分番号とを含み、工程管理区分番号が、製造条件や作業内容や環境等の原因系の場合は０、検査結果等の結果系の場合は１であるとする実施の形態も考えられる。
【００９５】
第１の実施の形態においては、暫定値の幅１１２５０として１０％を設定した。これに代えて、暫定値の幅１１２５０を可変とする実施の形態も考えられる。
【００９６】
第１の実施の形態においては、暫定規格値として計数αに基づく暫定値の幅の計算式を設けた。これに代えて、暫定の規格上限値、規格中心値、および規格下限値を、過去に設定された基準データに基づいて設定する実施の形態も考えられる。例えば、平均値＋３σ（σは標準偏差を表す）を暫定の規格上限値、平均値−３σを暫定の規格下限値、平均値を暫定規格中心値と設定する。また、σの係数として３以外を設定することにより、様々な顧客の要求品質レベルに対応することができる。
【００９７】
第１の実施の形態においては、規格上限値を１、規格中心値を０．５、規格下限値を０として正規化された規格上限値、規格中心値、規格下限値を設けた。これに代えて、規格上限値を１、規格中心値を０、規格下限値を−１として正規化された規格上限値、規格中心値、規格下限値を設ける実施の形態も考えられる。
【００９８】
第１の実施の形態においては、基準データを選択する所定の検査項目として最終工程の検査項目を設けた。これに代えて、基準データを選択する所定の検査項目を途中工程の検査項目とする実施の形態も考えられる。
【００９９】
第１の実施の形態においては、選択取得され基準データと設定される工程管理データ値の条件として工程能力指数Ｃｐｋが１．３３以上との条件を設けた。これに代えて、工程能力指数Ｃｐｋが１．６７以上との条件に変更した実施の形態も考えられる。さらに、これに代えて、偏差値が標準偏差の範囲に含まれない（即ち、平均値±σの範囲に含まれない）との条件に変更した実施の形態も考えられる。このように、基準データの選択取得の条件を変更することにより、顧客の様々な品質要求に対応することができる。
【０１００】
本開示に係る異常原因推定装置は、対象とする品種および生産ロットに対し、複数の検査項目に係る検査データ値および少なくとも１つの工程管理項目に係る工程管理データ値を含む工程追跡全データを取得するデータ取得部と、前記検査データ値および前記工程管理データ値の範囲を規定する規格値データを取得する規格データ取得部と、前記複数の検査項目のうちの所定の第１の検査項目に係る前記検査データ値の標準偏差に基づいて、前記工程追跡全データから選択される、前記複数の検査項目に係る前記検査データ値および前記少なくとも１つの工程管理項目に係る前記工程管理データ値を基準データと設定し、前記規格値データを用いて前記基準データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡基準データと設定する基準データ設定部と、所定の品種および生産ロットの少なくとも１つに基づいて、前記工程追跡全データから選択される前記検査データ値と前記工程管理データ値を解析データと設定し、前記規格値データを用いて前記解析データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡解析データと設定する解析データ設定部と、前記工程追跡基準データを用いて、前記検査項目および前記工程管理項目の２項目間の相関係数を計算する基準データ相関計算部と、前記工程追跡基準データおよび前記工程追跡解析データを用いて、前記第１の検査項目と前記検査項目および前記工程管理項目との間の変動相関を計算する解析データ変動相関計算部と、前記相関係数および前記変動相関に基づいて、前記検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の２項目間の結果と原因の因果関係である原因区分を計算する原因区分計算部と、前記原因区分の繋がりを示す原因追跡図を表示装置に描画する原因追跡図描画部と、を備える。
【０１０１】
本開示に係る異常原因推定装置の一態様において、前記規格を満たす範囲は、規格上限値および規格下限値とそれらの中心値である規格中心値との少なくとも一方に基づいて規定される。
【０１０２】
本開示に係る異常原因推定装置の一態様において、前記基準データと設定される前記検査データ値および前記工程管理データ値は、前記複数の検査項目の各検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の各工程管理項目について設定される。
【０１０３】
本開示に係る異常原因推定装置の一態様において、前記解析データと設定される前記検査データ値および前記工程管理データ値は、前記複数の検査項目の各検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の各工程管理項目について設定される。
【０１０４】
本開示に係る異常原因推定装置の一態様において、前記解析データ変動相関計算部は、前記複数の検査項目の各検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の各工程管理項目について、前記基準データに対する前記解析データの変動を計算することにより、前記変動相関を計算する。
【０１０５】
本開示に係る異常原因推定方法は、対象とする品種および生産ロットに対し、複数の検査項目に係る検査データ値および少なくとも１つの工程管理項目に係る工程管理データ値を含む工程追跡全データを取得するデータ取得工程と、前記検査データ値および前記工程管理データ値の範囲を規定する規格値データを取得する規格データ取得工程と、前記複数の検査項目のうちの所定の第１の検査項目に係る前記検査データ値の標準偏差に基づいて、前記工程追跡全データから選択される、前記複数の検査項目に係る前記検査データ値および前記少なくとも１つの工程管理項目に係る前記工程管理データ値を基準データと設定し、前記規格値データを用いて前記基準データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡基準データと設定する基準データ設定工程と、所定の品種および生産ロットの少なくとも１つに基づいて、前記工程追跡全データから選択される前記検査データ値と前記工程管理データ値を解析データと設定し、前記規格値データを用いて前記解析データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡解析データと設定する解析データ設定工程と、前記工程追跡基準データを用いて、前記検査項目および前記工程管理項目の２項目間の相関係数を計算する基準データ相関計算工程と、前記工程追跡基準データおよび前記工程追跡解析データを用いて、前記第１の検査項目と前記検査項目および前記工程管理項目との間の変動相関を計算する解析データ変動相関計算工程と、前記相関係数および前記変動相関に基づいて、前記検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の２項目間の結果と原因の因果関係である原因区分を計算する原因区分計算工程と、前記原因区分の繋がりを示す原因追跡図を表示装置に描画する原因追跡図描画工程と、を備える。
【０１０６】
本開示に係る異常原因推定プログラムは、コンピュータに、対象とする品種および生産ロットに対し、複数の検査項目に係る検査データ値および少なくとも１つの工程管理項目に係る工程管理データ値を含む工程追跡全データを取得するデータ取得工程と、前記検査データ値および前記工程管理データ値の範囲を規定する規格値データを取得する規格データ取得工程と、前記複数の検査項目のうちの所定の第１の検査項目に係る前記検査データ値の標準偏差に基づいて、前記工程追跡全データから選択される、前記複数の検査項目に係る前記検査データ値および前記少なくとも１つの工程管理項目に係る前記工程管理データ値を基準データと設定し、前記規格値データを用いて前記基準データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡基準データと設定する基準データ設定工程と、所定の品種および生産ロットの少なくとも１つに基づいて、前記工程追跡全データから選択される前記検査データ値と前記工程管理データ値を解析データと設定し、前記規格値データを用いて前記解析データに含まれる前記検査データ値と前記工程管理データ値とを正規化した値を工程追跡解析データと設定する解析データ設定工程と、前記工程追跡基準データを用いて、前記検査項目および前記工程管理項目の２項目間の相関係数を計算する基準データ相関計算工程と、前記工程追跡基準データおよび前記工程追跡解析データを用いて、前記第１の検査項目と前記検査項目および前記工程管理項目との間の変動相関を計算する解析データ変動相関計算工程と、前記相関係数および前記変動相関に基づいて、前記検査項目および前記少なくとも１つの工程管理項目の２項目間の結果と原因の因果関係である原因区分を計算する原因区分計算工程と、前記原因区分の繋がりを示す原因追跡図を表示装置に描画する原因追跡図描画工程と、を備える実行させる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本開示に係る異常原因推定装置、異常原因推定方法、および異常原因推定プログラムは、デバイス製造工程や材料プロセス工程のように、多くの工程が連結し、且つ、上流の製造工程が下流の製造工程の出来映えに影響を与える生産プロセスに適用することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１００  異常原因推定システム
１１０  入力装置
１２０  異常原因推定装置
１２５  データ取得部
１３０  規格データ取得部
１３５  基準データ設定部
１４０  解析データ設定部
１４５  基準データ相関計算部
１５０  解析データ変動相関計算部
１５５  原因区分計算部
１６０  原因追跡図描画部
１６５  表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図８Ｈ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１２】
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