(57)【要約】【課題】製品の不良原因究明や品質改善等に有効な管理テーブルの効率的な生成方法を提供する。【解決手段】本発明は、生産工程が行われる環境を指標する環境変数を時系列に沿って離散的に実測して得られた実データに基づいて、実測時刻の中間時刻に対応する環境変数である中間データを算出する中間データ算出ステップ（Ｓ１３）と、実データと中間データにより、所定間隔の時刻毎に対応する環境変数を記述した環境テーブルを作成する環境テーブル生成ステップ（Ｓ１４）と、環境テーブルに基づいて、製品の品質に関与し得る環境を特徴付ける特徴量を生産工程毎に特定する特徴量特定ステップ（Ｓ１６）と、生産工程毎に特徴量を関連づけた管理テーブルを作成する管理テーブル生成ステップ（Ｓ１７）と、を備えた管理テーブルの生成方法である。環境テーブルを介することにより、短時間で管理テーブルの生成が可能となる。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産工程が行われる環境を指標する環境変数を時系列に沿って離散的に実測して得られた実データに基づいて、実測時刻の中間時刻に対応する環境変数である中間データを算出する中間データ算出ステップと、
該実データと該中間データにより、所定間隔の時刻毎に対応する環境変数を記述した環境テーブルを作成する環境テーブル生成ステップと、
該環境テーブルに基づいて、製品の品質に関与し得る環境を特徴付ける特徴量を生産工程毎に特定する特徴量特定ステップと、
該生産工程毎に該特徴量を関連づけた管理テーブルを作成する管理テーブル生成ステップと、
を備えた管理テーブルの生成方法。
【請求項２】
前記環境テーブルに記述する時刻の間隔は、前記生産工程を管理する時刻の最小間隔である請求項１に記載の管理テーブルの生成方法。
【請求項３】
前記製品は、複数の生産工程を経て生産され、
前記環境テーブルは、各時刻毎に該複数の生産工程にそれぞれ対応した前記環境変数を有し、
前記管理テーブルは、識別された製品毎に該複数の生産工程にそれぞれ対応した前記特徴量を有する請求項１または２に記載の管理テーブルの生成方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の各ステップをコンピュータに実行させる管理テーブルの生成プログラム。
【請求項５】
請求項４に記載の管理テーブルの生成プログラムと、
該生成プログラムを実行するコンピュータとを備える管理テーブルの生成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境情報と生産工程を関連付けた管理情報を効率的に得る生成方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品の品質は、その生産工程がなされる環境（温度、湿度等）の影響を受け得る。このため、製品の識別情報（製品個々またはロット単位の番号や記号等）と、その生産工程がなされた環境情報とを対応付けた管理情報が生成されていると、品質改善や不良原因の早期究明等に有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１５０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、環境情報は、通常、工場（建屋）毎の温度や湿度等として、所定の時刻毎に離散的に実測されて保持（保存）される。この際、その測定時刻や測定間隔（時間）等は、測定対象（温度や湿度等）や測定場所（工場等）により異なり得る。
【０００５】
このような環境情報を製品の各生産工程と対応付ける場合、生産工程の開始時刻や終了時刻を参照して、その時刻または時間帯に近い環境情報を検索し、その環境情報に基づいて製品の品質に影響し得る特徴量を特定した後、その特徴量を各生産工程に対応付けることが考えられる。ここで、例えば、各生産工程の中央時刻における環境情報を特徴量とする場合、その中央時刻に対応する環境情報の実測値がないことが多い。そこで、その中央時刻の前後の環境情報に基づいて内挿計算した直線近似値を中央時刻の環境情報とすることが考えられる（図２Ｂ（２）参照）。
【０００６】
しかし、そのような処理には、｛製品数（またはロット数）×一製品（ロット）あたりの工程数×環境情報数｝回にほぼ相当する内挿計算（計算に必要な実測値の検索を含む）を繰り返し行うことが必要となる。製品数（ロット数）や工程数が多くなるほど、その処理には膨大な計算時間が必要となり、環境情報と生産工程を関連付けた管理情報の生成を効率的に行うことができなかった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであり、環境情報と生産工程を関連付けた製品の管理情報を効率的に得る生成方法等に関する。
【０００８】
なお、特許文献１は、生産委託先の生産データを生産委託元の会社で管理する食品の品質管理システムを提案しているが、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】
【０００９】
本発明者は上述した課題を解決すべく鋭意研究し、所定時刻毎の環境情報を記述したデータベース（テーブル）を予め用意しておき、そのテーブルから求めた特徴量と各製品の各生産工程とを関連づけて管理情報を生成す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。
【００１０】
《管理テーブルの生成方法》
（１）本発明は、生産工程が行われる環境を指標する環境変数を時系列に沿って離散的に実測して得られた実データに基づいて、実測時刻の中間時刻に対応する環境変数である中間データを算出する中間データ算出ステップと、該実データと該中間データにより、所定間隔の時刻毎に対応する環境変数を記述した環境テーブルを作成する環境テーブル生成ステップと、該環境テーブルに基づいて、製品の品質に関与し得る環境を特徴付ける特徴量を生産工程毎に特定する特徴量特定ステップと、該生産工程毎に該特徴量を関連づけた管理テーブルを作成する管理テーブル生成ステップと、を備えた管理テーブルの生成方法である。
【００１１】
（２）本発明の管理テーブルの生成方法（単に「生成方法」という。）では、先ず、各生産工程がなされる各時刻における環境変数（値）を求めた環境テーブルを用意する。次に、その環境テーブルに基づいて、製品の生産工程毎に、その製品の品質に関与し得る特徴量を求め、各生産工程と特徴量を関連付け（紐付け）した管理テーブルを作成する。これにより、少なくとも、環境変数の実データ間を埋める中間データの算出（例えば内挿計算）を製品毎や生産工程毎に行う必要がなくなり、管理テーブルを短時間で効率的に作成できる。
【００１２】
なお、本発明により管理テーブルの作成に要する計算時間が大幅に短縮される理由として、計算回数の低減に加えて、検索時間の低減も大きいと考えられる。つまり、本発明と異なり、製品毎や生産工程毎に中間データの算出を行う場合、特徴量を求める毎に、生産工程が行われた時刻を参照して、該当する環境変数の実データの検索を行う必要がある。これに対して本発明のように、環境テーブルを予め作成している場合、その検索に要する余計な時間も省略または短縮できる。こうして本発明によれば、重複的な演算に要する時間を大幅にカットできた結果、管理テーブルを効率的に生成できるようになったと推察される。
【００１３】
《管理テーブルの生成プログラムまたは生成システム》
本発明は、上述した各ステップをコンピュータに実行させる管理テーブルの生成プログラムとしても把握できる。また、その管理テーブルの生成プログラムと、該生成プログラムを実行するコンピュータとを備える管理テーブルの生成システムとしても把握できる。
【００１４】
《その他》
（１）本明細書でいう「〜ステップ」と「〜手段」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）本明細書でいう「環境変数」は、各生産工程が行われる雰囲気（環境）を指標するものであり、例えば、温度、湿度、気圧、清浄度、雰囲気ガス組成等である。
【００１６】
本明細書でいう「製品」は、最終製品でも中間製品でもよい。各製品は、通常、識別情報（番号、記号等）により個別管理される。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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】実施例に係るフローチャートである。
【図１Ｂ】その実施例により管理テーブルが生成される過程を示す仮想事例である。
【図２Ａ】比較例に係るフローチャートである。
【図２Ｂ】その比較例により管理テーブルが生成される過程を示す仮想事例である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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、管理テーブルの生成方法のみならず、生成プログラムや生成システム等にも適宜該当する。
【００１９】
《環境テーブル》
環境テーブルは、環境変数の実測値である実データと、その実データに基づいて算出した中間データとにより、所定間隔の時刻とその各時刻毎の環境変数値とを対応させたデータベースである。
【００２０】
実データは、時系列に沿って離散的に実測された環境変数値である。このため、その実測時刻の中間時刻に対応する環境変数値（中間データ）は、実データに基づいて算出する必要がある。算出方法は種々あるが、例えば、隣接する実データに基づいて、直線近似による内挿計算を行いことにより、中間データが算出される。
【００２１】
環境テーブルに記述する時刻の間隔（刻み）は、生産工程を管理する時刻の最小間隔とするとよい。例えば、生産工程の開始時刻や終了時刻が管理される時間の最小幅がｍ分単位であるとき、環境テーブルに記述する時刻の間隔もｍ分単位（例えば５分毎）とするとよい。これにより、各生産工程に対応づける特徴量の特定・算出を効率的に行える。
【００２２】
製品が複数の生産工程を経て生産されるとき、特に各生産工程が異なる場所（工場、建屋等）で行われるとき、各生産工程の環境変数は独立して実測され得る。このような場合、環境テーブルは、各時刻毎に、各生産工程のそれぞれ対応する環境変数を統括（連結）して記述したものであると、計算を効率的に行えて好ましい。
【００２３】
《特徴量》
特徴量は、製品の品質に関与し得る環境を特徴付ける指標値であり、その製品の生産工程毎に特定される。特徴量は、各生産工程に及ぼす環境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特定される。特徴量は、例えば、当該生産工程における環境変数の実データまたは中間データそのものでもよいし、当該生産工程中における環境変数値（データ）の最大値、最小値または所定の演算を行って求めた算出値等でもよい。
【００２４】
例えば、各生産工程に係る環境変数の中央値（工程の中央時刻における値）を特徴量とするときに、環境テーブルが等間隔の時刻毎に記述されていると、環境テーブルの中間時刻に該当する環境変数値をそのまま、または簡易な計算（相加平均）により、特徴量を特定できる。これにより、極短時間で特徴量を特定できる。
【００２５】
このように、環境変数の時刻間隔が生産工程の管理時刻の最小値に対応していると、環境テーブルの中央値の採択や算出が容易となり、特徴量の特定ひいては管理テーブルの生成に要する時間を短縮できる。
【００２６】
《管理テーブル》
管理テーブルは、各生産工程毎に特徴量が関連づけられたデータベースである。一つの生産工程で一つの製品が得られる場合なら、製品と生産工程の識別情報は実質的に一致する。もっとも、通常、製品は、複数の生産工程を経て生産される。例えば、製品No.１の第１生産工程、第２生産工程・・・、製品No.２の第１生産工程、第２生産工程・・・というように、各製品毎に複数の生産工程が存在する。そこで管理テーブルは、識別された製品毎に、複数の生産工程にそれぞれ対応した特徴量を有するものであると好ましい。
【００２７】
《分析》
本発明は、管理テーブルに基づいて、データ分析を行う分析ステップ（手段、部）をさらに備えてもよい。上述した管理テーブルが存在すると、製品が生産されるまでの環境履歴の把握が容易となる。例えば、あ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、生産時の環境を特徴量により把握することが容易となる。
【００２８】
また、良品と不良品の環境履歴を比較して、相違している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したり、品質改善に役立てることができる。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】
【００２９】
想定事例に基づいた管理テーブルの生成システムを示しつつ、本発明をより具体的に以下に説明する。
【００３０】
《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、後述する管理テーブル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。
【００３１】
《事例設定》
本実施例では、図１Ｂに示すように、識別情報（ＩＤ、品番等）により個別管理された製品が、工程１（第１生産工程）と工程２（第２生産工程）を経て製造される場合を想定した。また、工程１と工程２は異なる建屋内でなされ、各工程が行われる時間帯における室温と湿度（環境変数）が、それぞれ別々に、所定の間隔で離散的に実測されるとする（図１Ｂ（１）参照）。各室温と各湿度を示す数値をまとめて環境データという。
【００３２】
《管理テーブル生成》
上述の設定事例において、個別管理された各製品とその各生産工程に係る特徴量とを紐付けした管理テーブルを生成する手順を図１Ａのフローチャートに示した。また、それら各手順をより視覚的に具体化したものを図１Ｂに示した。
【００３３】
（１）環境データの取得
ステップＳ１１で、各工程１、２で保持されている室温と湿度の実測値（実データ）からなる環境データを取得する。環境データでは、図１Ｂ（１）に示すように、例えば、室温と湿度の間、さらには工程１と工程２の間でも、それぞれの実測時刻や実測時刻の間隔が異なっている。
【００３４】
（２）環境データの連結
ステップＳ１２で、取得した各工程における室温と湿度の環境データを連結して、時系列順（実測時刻順）に整理した実測テーブルを作成する。図１Ｂ（２）に示すように、実測テーブルに記述される時刻の間隔は、５分、１０分、１５分とバラバラである。また、環境データが存在しないところ（空白部分）も多い。
【００３５】
（３）中間データの算出
ステップＳ１３で、実測値がある中間時刻における環境データ（中間データ）を算出する。本実施例では、生産工程の開始時刻と終了時刻を５分間隔（単位時間）で管理している場合を想定している。そこで、実測値（実データ）に基づいて、５分刻みの時刻毎に、不足している環境データ（中間データ）を、直線近似による内挿計算により算出した。
【００３６】
（４）環境テーブルの作成
ステップＳ１４で、５分刻み（５分間隔）の時刻毎に求めた環境データを書き込むことにより、各工程の室温と湿度を各時刻毎に記述した環境テーブルを作成する。こうして、図１Ｂ（４）に示すような、等間隔な時刻毎に環境データを関連付けた環境テーブルが得られた。
【００３７】
（５）環境データの抽出
ステップＳ１５で、その環境テーブルから、各生産工程の開示時刻〜終了時刻に対応する時間帯を検索する。そして、その時間帯に対応する各工程の環境データを抽出する。図１Ｂ（５）には、製品No.１の工程１が行われた時間帯（１２：５０〜１３：２０）に対応する室温を抽出する場合を示している。
【００３８】
（６）特徴量の特定
ステップＳ１６で、環境テーブルから抽出された環境データに基づいて、各工程の環境を指標する特徴量を特定する。図１Ｂ（６）には、製品No.１の工程１の時間帯の中央時刻における環境データ（中央値）を特徴量とする場合を示した。本想定事例の場合なら、特徴量を計算するまでもなく、環境テーブルの中央時刻（１３：０５）に対応する室温（２９．１７℃）を特徴量とできる。
【００３９】
（７）管理テーブルの作成
ステップＳ１７で、特徴量を管理テーブルの該当欄に書き込む。管理テーブルは、図１Ｂ（７）に示すように、製品ＩＤ、各工程の開始時刻と終了時刻、各工程の室温と湿度に係る特徴量（本想定事例では中央値）が記述される。ステップＳ１５〜１７を繰り返すことにより、製品毎の各生産工程に関する各特徴量が一覧になった管理テーブルが完成する。
【００４０】
以上のように、予め完成させた環境テーブルに基づいて、管理テーブルを作成することにより、管理テーブルを短時間内に効率的に生成できる。
【００４１】
《比較例》
比較例として、上述した設定事例で、個別管理された製品の各生産工程に係る特徴量を、その都度、算出して管理テーブルを生成する手順を図２Ａのフローチャートに示した。また、それら各手順をより視覚的に具体化したものを図２Ｂに示した。
【００４２】
本比較例により、上述した場合と同様に、製品No.１の工程１に係る室温の特徴量を算出する場合、次のようになる。先ず、工程１の環境データ（実測データ）から、製品No.１の工程１の時間帯（１２：５０〜１３：２０）を含む時間帯（１２：３０〜１３：３０）を検索し、特徴量の算出に必要となる室温の実測値を抽出する（ステップＳ２１）。
【００４３】
次に、工程１中の中央時刻（１３：０５）の室温を特徴量とする場合、直線近似した内挿計算により、そのときの室温（中央値）を算出し、その中央値を特徴量とする（ステップＳ２２）。こうして求めた特徴量を管理テーブルの該当欄に書き込む（ステップＳ２３）。これを管理テーブルの他の空欄についても同様に繰り返し行うことにより管理テーブルが完成される。
【００４４】
このような比較例の処理を行う場合、特徴量の算出をその都度行うため、環境データを抽出する際の検索や特徴量の算出（内挿計算等）に重複や無駄があり、非効率である。このため、比較例の方法で管理テーブルを生成すると、非常に長時間を要する。
【００４５】
例えば、製品数：５０万個、一製品あたりの工程数：７工程、一工程あたりの特徴量数（環境変数の数）：１２のとき、管理テーブルの生成に要する時間は、実施例：約１０分間、比較例：約１日間となった。
【００４６】
こうして、上述した実施例のように、予め完成させた環境テーブルに基づいて管理テーブルを作成することにより、その作成時間を著しく短縮できることが確認できた。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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