(57)【要約】  本発明は、製品の性能を分析するよう構成されたシステム及び方法を含む。製品は、関連する工程特性及び性能特性を有する。本方法は、製品に関連する複数の工程特性を確立するステップと、工程特性と性能特性との間の分析関係を確立するステップと、その関係に応じて製品の性能特性を分析するステップとを含む。
2008530686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の性能を分析する、コンピュータに基づく方法であって、前記製品が、性能特性を有し、
前記製品の複数の工程特性を確立するステップと、
前記工程特性の少なくとも一部分と前記性能特性との間の複数の潜在的な関係を確立するステップと、
前記複数の関係に関連する第１の評価技術を確立するステップと、
前記第１の評価技術に応じて前記潜在的な関係を下方選択するステップと、
前記下方選択された潜在的な関係に関連する第２の評価技術を確立するステップと、
前記下方選択された潜在的な関係及び前記第２の評価技術に応じて前記工程特性と前記性能特性との間の性能関係を確立するステップと、
前記性能関係に応じて前記製品の前記性能特性を分析するステップとを含む方法。
【請求項２】
前記性能特性を分析するステップが、前記関係及び前記工程特性に応じて前記性能特性を予測するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記製品が複数の部品を含み、前記部品が前記製品を形成するよう組み立てられ、さらに、前記工程特性が、実際の部品工程特性及び所望の部品工程特性を含み、前記部品の少なくとも一部分が、関連する所望の部品工程特性を有する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記性能関係に応じて、前記所望の部品工程特性を確立するステップをさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記所望の部品工程特性に応じて、組立指示を自動的に生成するステップをさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記所望の工程特性に応じて、１つの組立設備及び１つの機械加工設備の少なくとも１つを自動的にプログラミングするステップをさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記工程特性と前記複数の性能特性との間の複数の関係を確立するステップをさらに含み、前記性能特性のそれぞれが、関連する性能関係を有する請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の関係に応じて、システム関係を確立するステップをさらに含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記性能特性を分析するステップが、前記工程特性及び前記システム関係に応じて、前記製品性能を分析するステップをさらに含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記製品が複数の部品を含み、前記部品が前記製品を形成するよう組み立てられ、さらに、前記工程特性が、実際の部品工程特性及び所望の部品工程特性を含み、前記部品の少なくとも一部分が、関連する所望の工程特性を有する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記システム関係に応じて、前記所望の部品工程特性を確立するステップをさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記所望の部品工程特性に応じて、組立指示を自動的に生成するステップをさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記所望の工程特性に応じて、組立設備を自動的にプログラミングするステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの性能特性に対して、少なくとも複数の前記工程特性の優先順位を確立するステップをさらに含む請求項７に記載の方法。
【請求項１５】
前記製品の前記性能に対して、少なくとも複数の前記工程特性の優先順位を確立するステップをさらに含む請求項７に記載の方法。
【請求項１６】
前記製品の前記性能特性を分析するステップが、前記関係に応じて、前記製品の種類の合格率を予測するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記合格率に応じて、生産特性を確立するステップをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記生産特性が、生産率及び生産費用の少なくとも１つをさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記製品の前記性能特性を分析するステップが、前記システム関係に応じて、前記製品の種類の合格率を予測するステップをさらに含む請求項７に記載の方法。
【請求項２０】
前記合格率に応じて、生産特性を確立するステップをさらに含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記生産特性が、生産率及び生産費用の少なくとも１つをさらに含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
機械の制御パラメータを修正する方法であって、機械が製品の組立てに関連し、製品が、複数の組立て特性及び性能特性を有し、
前記組立て特性と前記性能特性との間の関係を確立するステップと、
前記関係に応じて、前記制御パラメータを修正するステップとを含む方法。
【請求項２３】
前記制御パラメータを修正するステップが、
製品を組み立てるステップと、
前記製品の組立てに応じて、前記組立て特性を確立するステップと、
前記組立て特性及び前記関係に応じて、前記製品の性能を予測するステップと、
前記予測された性能に応じて修正するよう、組立て特性を識別するステップと、
前記識別された組立て特性に応じて、前記制御パラメータを修正するステップとをさらに含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
製品の性能を分析するよう構成されたシステムであって、
前記製品が性能特性を有し、システムが、
前記製品に関連する複数の工程特性を格納するよう構成されたメモリと、
１つ以上の外部機械から複数の工程特性を受信するよう構成された入力インターフェースと、
前記メモリ及び前記入力インターフェースの少なくとも１つから１つ以上の工程特性を受信するよう、前記工程特性の少なくとも一部分と前記性能特性との間の複数の潜在的な関係を確立するよう、前記複数の関係に関連する第１の評価技術を確立するよう、前記第１の評価技術に応じて前記潜在的な関係を下方選択するよう、前記下方選択された潜在的な関係に関連する第２の評価技術を確立するよう、前記下方選択された潜在的な関係及び前記第２の評価技術に応じて前記工程特性と前記性能特性との間の性能関係を確立するよう、前記性能関係に応じて前記製品の前記性能を分析するよう構成された制御装置とを備えたシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、製品の性能を予測する方法及びシステム、より詳細には、製品に関連する工程特性に応じて製品の性能を予測する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製品試験は、面倒でありかつ費用がかかるものである。大型の製品には、試験を実施するために個別の試験施設（建物、設備など）が必要となることがある。したがって、製品を組み立てる場合には、試験の予定を立て、施設間を移動し、その後に試験をしなければならない。製品が所望の性能基準を満たさなかった場合、別の保全区域に動かすか、又は分析するために再び組立区域に戻さなければならない。その後、故障の原因を判断し、解決しなければならない。現在のトラブルシューティング技術は、効果が限られており、通常、実際の原因を判断するのではなく、経験による推測に基づくものである。したがって、故障した製品は、トラブルシューティング手順書の推奨案に基づいて修正される（たとえば、製品の一部分を再び組み立てる）ことがあるが、その修正が効果的でないことがあり、この場合、この製品は、フォローアップ試験で再び不合格となり、トラブルシューティングプロセスが繰り返される。この種の試験及び分析の繰返しには、時間及び費用がかかる。
【０００３】
その上、試験される製品が本質的に小さい場合、製品試験の結果が不合格であった原因を判断できないことがあり、特にその製品が大量にある場合、費用がかかることがある。たとえ製品が組立試験後に広範囲に及んでいない場合にも、なお、性能故障に関連する保証責任問題で苦しむことがある。製品を出荷する前にこれらの故障を予測できないと、不必要かつ好ましくない費用が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記に記載した課題の１つ以上を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様においては、製品の性能を分析する、コンピュータに基づく方法が開示されている。製品は、性能特性を有する。本方法は、製品の複数の工程特性を確立するステップと、工程特性の少なくとも一部分と性能特性との間の複数の潜在的な関係を確立するステップと、複数の関係に関連する第１の評価技術を確立するステップと、第１の評価技術に応じて前記潜在的な関係を下方選択する（ｄｏｗｎ  ｓｅｌｅｃｔ）ステップと、下方選択された潜在的な関係に関連する第２の評価技術を確立するステップと、前記下方選択された潜在的な関係及び前記第２の評価技術に応じて前記工程特性と前記性能特性との間の性能関係を確立するステップと、前記性能関係に応じて前記製品の前記性能特性を分析するステップとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、製品の性能を分析するシステム及び方法を含む。製品には、共に組み立てられた多くの部品を含む、任意の要素が含まれることがある。部品とは、この場合、１つの部品、１つの構成要素、又は多くの部品を備えた１つのアセンブリであり得る。一実施形態においては、製品とは、そのプロセス又はサービスを形成する多くの下位構成要素又はサブプロセスを有する、任意のプロセス又はサービスであり得る。製品の非制限的な例には、自動車、航空機、船舶、器具、電子機器、エンジン、機械類など、又は任意の下位構成要素、又はこれらのアセンブリが含まれる。
【０００７】
製品及び／又は製品の部品は、関連する工程特性を有することがある。工程特性が、製品の組立てに関連する任意の特性を含んだ形で表されることがある。たとえば、工程特性には、ボルトに働くトルクの量、スパークプラグの隙間、部品の周囲の隙間などが含まれることがある。工程特性にはまた、許容差、たとえば、３ミリメートル、プラス又はマイナス１ミリメートルのスパークプラグの隙間、３０ｆｔ／ｌｂｓ＋／−３ｆｔ／ｌｂｓ（又は１０％）のトルクなどが含まれることがある。工程特性には、製品に関連するプロセス試験が含まれることがある。たとえば、工程特性は、製品又は部品の一部分を通る空気流であり得る。つまり、部品は、ある量の空気流が入るように適切に組み立てられる又は位置決めされるものである。
【０００８】
製品又はその一部分は、１つ以上の性能特性を有する。性能特性は、製品の性能又は品質を示す、任意の特性を含むことがある。たとえば、エンジンに関連する性能特性は、燃費、動作温度、振動、エミッション、又はこれらの組合せを含むことがある。
【０００９】
図１は、本発明に関連する製品の性能を分析する方法を例示している。本方法は、製品の複数の工程特性を確立するステップと、工程特性と製品の性能特性の１つ以上との間の関係を確立するステップと、その関係に応じて製品の性能を分析するステップとを含む。特に、第１の制御ブロック１０２においては、製品の複数の工程特性が確立される。一実施形態においては、工程特性は、組み立てられる製品又はその一部分に関連する、あらゆる形態の組立指示、寸法特性、又は工程間特性を含むことがある。工程間特性は、製品が完成し、顧客に配送する前に発生する任意の特性として表されることがある。寸法特性とは、その部品に適用される製造工程から生じる、部品の直接測定に関連する特性（その長さ、質量、体積など）である。工程特性には、製造工程の結果（組み立てられた長さ、組み立てられた隙間、効果的な流量、総電流低下など）を間接的に測定する工程間作業の結果が含まれることがある。工程特性を確立することは、データベースから特性を取得すること、又は組立て機械から又は手動オペレータ入力でリアルタイムで特性を受信することを必要とすることがある。第２の制御ブロック１０４においては、工程特性の少なくとも一部分と製品の性能特性との間の関係が確立されることがある。この関係を性能関係と呼ぶ。
【００１０】
性能関係は、同じ種類及び関連する性能特性の、組み立てられた製品の先の工程特性を分析することによって確立されることがある。関係を確立するのに使用される分析の種類は、実装依存であり、その関係を確立する１つ又は複数のアルゴリズムに提供されるデータ、及び／又は要求される情報（たとえば、製品分析要求）に応じて、変わることがある。
【００１１】
性能関係を確立することは、工程特性の少なくとも一部分と性能特性との間の複数の潜在的な性能関係を確立することを含む。潜在的な性能関係は、１つ以上のニューラルネットワークモデルを含むことがある。たとえば、工程特性及び性能特性の異なる組合せを表す、複数のニューラルネットワークモデルが確立されることがある。一実施形態においては、工程特性及び性能特性のあらゆる組合せを表すニューラルネットワークモデルが確立されることがある。使用されるニューラルネットワークモデルの種類は、特定の関係の目的により、潜在的な関係間で変わることがあり、逆伝播、フィードフォワードモデル、カスケードニューラルネットワーク、ハイブリッドニューラルネットワークなどを含むことがある。確立されるニューラルネットワークモデルの数は、実装依存であり、工程特性の数及び種類に基づいて変わることがある。ひとたび工程特性及び１つ又は複数の性能特性が選択された後は、ニューラルネットワークモデルは訓練を受けることがある。訓練は、先に組み立てられた複数の製品からのデータに基づくことがある。一実施形態においては、先に組み立てられた製品に関連する工程特性は、入力としてモデルに配信されることがある。モデルは、特有の入力工程特性に基づいて、製品の予測性能特性に関連する出力を配信することがある。逆伝播ネットワークの場合には、予測性能特性は、先に組み立てられた製品の実際の性能と比較され、その差又は誤差は、ニューラルネットワークモデルを修正するのに使用されることがある。たとえば、当業者には公知であるが、誤差は、逆伝播ネットワーク内の、重み付けされた相互接続を修正するのに使用されることがある。
【００１２】
訓練プロセスは、所望の基準、たとえば、精度、時間、又は訓練反復の数などが満たされるまで継続することがある。一実施形態においては、１つ以上の評価技術が、潜在的な関係の性能を評価するのに使用されることがある。評価技術の例には、Ｒ差、Ｒ2、信頼水準の相関関係、誤差の相関関係、平均誤差、最大誤差などが含まれることがある。たとえば、これらの評価技術は、（平均差、誤差の差、Ｒ又は相関関係の差、Ｒ2又は相関関係の差の絶対値などの）一連の第１の及び第２の瞬間統計試験を実施することを含むことがある。評価段階は、ニューラルネットワークに公表されていないデータを提供することによって実施されることがある。たとえば、先に組み立てられた製品の工程特性及び関連する性能特性は、訓練データセット及び試験データセットに分離されることがある。一実施形態においては、訓練セットは利用可能なデータの８０％を、試験セットは他の２０％を含むことがある。訓練データセットを用いてニューラルネットワークを訓練した後、モデルは、その試験データセットを使用して評価されることがある。その後、この結果生じたモデルの出力は、評価技術の１つ以上を使用して比較されることがある。たとえば、それぞれのモデルの精度レベルは、如何に上手くモデルがその所望の目的を達成したか、（たとえば、所与の工程特性に基づいて、如何に上手く性能を予測したか、に基づいて確立されることがある。その後、そのモデルに関連する精度レベルが互いに比較されることがある。一実施形態においては、最良のものを発揮するモデルのみが、さらなる分析のために選択される（たとえば、１００モデルのうちの上位１０）。別の実施形態においては、所望の評価基準（たとえば、精度閾値）を凌ぐモデルのみが、さらなる分析のために選択されることがある。たとえば、１５のニューラルネットワークが精度閾値を凌ぐ場合、１５のすべてが、さらなる分析のために選択されることがある、又は１５のうちの上位１０が、さらなる分析のために選択されることがある。５つのみが精度閾値を凌ぐ場合、５つのすべてが、さらなる分析を受けることがある。どのモデルも評価基準を満たさない場合、たとえば、精度閾値を凌ぐ場合、モデルはさらなる分析のために選択されない。モデルが評価基準に基づいて充分でない場合、モデルを確立するステップが、異なる工程特性を使用して及び／又は工程特性の異なる組合せを使用して、追加データを取得することによって繰り返されることがある。工程特性と性能特性との間の充分な性能関係を確立できない場合は、相関関係を充分に表すのに利用可能なデータが不足しているか、又は適切な種類のデータが使用されなかったことによる。関係を最初に開発するのに、工程特性のすべてが使用されたわけではなかった場合、その関係に関連する特性が、除外されていることがある。
【００１３】
上記に論じたように、１つの潜在的な性能関係が、確立された評価基準を最も満たしていることに基づいて、適切な関係として選択されることがある。しかし、工程特性の数又は種類、性能特性、及び／又は関係の数が、確立され評価されることにより、評価される潜在的な関係のそれぞれに対して最も厳密な評価技術を使用することは効果的でない、たとえば時間及び／又は処理の観点から見て扱いにくいような状況があり得る。したがって、余り厳密でない（又は時間のかかる）評価技術が、上位候補との潜在的な関係を最初に下方選択するのに使用されることがある。この最初の下方選択により、明らかに不充分なモデル（関係）に費やす時間が最小限に抑えられ、したがって、処理資源などが、より可能性の高い候補を分析するのに集中されることがある。その後、より厳密な評価技術が、残りのモデルを分析するのに使用されることがある。
【００１４】
第２の評価段階には、ヒストグラム分析、平均標準偏差のための実測値と予測値との比較、その関係の関連歪度及び尖度の評価、正規性のための実測値、予測値、及び残留値の評価、及び／又はシャピロ・ウィルクス検定に基づく評価などの、評価技術を使用することが含まれることがある。これらの技術の１つ以上、又は類似の技術が、残りの潜在的な関係の性能を評価するのに使用されることがある。たとえば、これらの評価技術は、（ヒストグラム分析、平均標準偏差のための実測値と予測値との比較、その関係の関連歪度及び尖度の評価、正規性のための実測値、予測値、及び残留値の評価、及び／又はシャピロ・ウィルクス検定に基づく評価などの）一連の第３の及び第４の瞬間統計試験を実施することを含むことがある。一実施形態においては、評価技術によって判断された、最良のものを発揮する関係が、製品の分析に使用されるよう選択されることがある。代替形態として、１つ又は複数の評価技術が、潜在的な関係をさらに下方選択するのに使用されることがある。たとえば、潜在的な関係は、上位１０〜上位５からさらに下方選択されることがある、又は残りの関係の上位半分が利用されることがある。既に述べたように、関係のいずれも所望の性能基準を満たさない場合、工程特性と性能特性との間の関係を確立する方法が、異なる工程特性及び／又は工程特性の異なる組合せを使用して、追加データを取得することによって繰り返されることがある。
【００１５】
一実施形態においては、残りのモデルの、第３の、より徹底的な評価が、より頑強な評価技術を使用してさらに実施されることがある。この１つ又は複数の第３の評価技術は、Ｔ試験及びＦ試験などの仮説試験技術と、その結果を関連するＰ値、たとえば、０．０５と比較することとを含むことがある。これらの評価技術は、残りの潜在的な関係の性能を評価し、１つ又は複数の製品を分析するのに使用される１つの関係を下方選択するのに使用されることがある。既に述べたように、その後、潜在的な関係のいずれも評価基準を満たさない場合、この方法は、異なる工程特性及び／又は工程特性の異なる組合せを使用して、追加データを取得することによって繰り返されることがある。多くの関係がまだ強力な候補として残っている場合、１つの関係が選択されるまで、追加評価段階が実施されることがある。
【００１６】
第３の制御ブロック１１０において、確立された性能関係は、特定の製品に関連する工程特性に基づいて、その製品の性能特性を分析するのに使用されることがある。たとえば、確立された（又は選択された）関係は、製品に関連する工程特性の特定の値に基づいて、製品（たとえば、エンジン）の性能特性（たとえば、燃費、又は振動特性など）を予測するのに使用されることがある。したがって、製品の物理的な組み立てが完了すると、製品性能が予測されることがある。予測された製品性能が所望の性能基準を満たさなかった場合、その製品の修正が行われることがある。たとえば、特定のエンジンを分析した結果、所望の１ガロンあたり２７マイルではなく、１ガロンあたり２４マイルを達成することが示された場合、エンジンを所望の基準以内にするよう修正が行われることがある。このような方法で、製品を試験することなく、製品の性能が予測されることがある。
【００１７】
分析は、性能特性を所望の性能基準以内にするために、どの工程特性を修正すべきかを識別することを含むことがある。たとえば、逆伝播ネットワークが、入力要因と出力との間の、多くの重み付けされた相互接続を含む。重み付けされた相互接続は、再審査され、入力工程特性と互いに関係づけられることがある。このような方法で、より関連性を有する工程特性（たとえば、より高い重み付け値）が識別されることがある。所望の性能基準が達成されなかった場合、より関連性があると考えられる工程特性の値は、所望の範囲外であるかどうか判断するよう再審査されることがある。工程特性の値が所望の範囲外であった場合、その工程特性は修正されることがある。
【００１８】
したがって、図１を参照しながら、上述した方法は、製品の工程特性と性能特性の１つ以上との間の関係を確立するのに使用されることがある。その上、関係が、エミッションプロファイル、温度プロファイル、振動プロファイルなどの、他の性能特性について確立されることがある。その後、製品性能全体に関連するシステム関係が、これらの個々の性能関係に基づいて確立されることがある。システム関係は、工程特性と、評価されることが望ましいすべての性能特性との間の関係として表されることがある。
【００１９】
遺伝的アルゴリズムなどの分析技術が、個々の性能関係に基づいてシステム関係を確立するのに使用されることがある。例示するために、所望の性能特性のそれぞれ（たとえば、燃費、振動、温度、エミッションなど）について、関係が確立されると仮定する。それぞれの関係は、製品の特定の性能特性に関連する、所望の工程特性を識別することがある。１つの工程特性が、別の工程特性と比べ、特定の性能特性についてより関連性を有することがある。その上、１つの工程特性が、別の性能特性と比べ、１つの性能特性により関連性を有することがある。たとえば、特定のボルトに対する１９ｆｔ／ｌｂｓのトルク値により、低燃費、向上した振動特性が生じ、また動作温度に顕著な影響が生じないことがある。関係は、工程特性のための一貫した値を有さないことがある。したがって、システム関係は、個々の関係を統合する製品について開発されることがある。システム関係は、性能特性を達成するためのバランスを得る工程特性の値を識別する。遺伝的アルゴリズムが、このシステム関係を開発するのに使用されることがある。遺伝的アルゴリズムにより、燃費を減らし、電力を増加し、温度及び振動を減少させるよう、工程特性値を確立された範囲内で動かすことができる。要するに、遺伝的アルゴリズムにより、所与の組の工程特性について所望の性能特性が得られるような、バランスが得られるようになる。
【００２０】
遺伝的アルゴリズムを使用することにより、個々の関係が、入力工程特性及び性能特性に関連する、バランスのとれた全性能を達成するよう調整されることがある。たとえば、遺伝的アルゴリズムに関連する最初の表は、以下のようなものである。即ち、
【００２１】
【表１】
2008530686.tif 000003
【００２２】
遺伝的アルゴリズムを使用した分析が完了すると、この結果生じたシステム関係が、いくつかの方法で使用されることがある。システム関係は、所望の製品性能全体に関連する工程特性を識別するのに使用されることがある。つまり、製品が識別された工程特性に基づいて製造された場合、所望の性能パラメータが達成される。その後、さらなる分析が、システム性能全体に対するそれらの関連性から見て、識別された工程特性（又は識別された特性を達成する能力）を向上するよう実施されることがある。その上、システム関係は、関連する工程特性に基づいて、組み立てられた製品の性能を予測するのに使用されることがある。このような方法で、製品性能が所望の基準を満たさなかった場合、工程特性の１つ以上が、その性能を向上するよう修正されることがある。たとえば、３０ｆｔ／ｌｂｓではなく、２７ｆｔ／ｌｂｓにボルトを締め付けた場合、そのボルトはさらに締め付けられ得る。その上、ボルトは、許容範囲（たとえば、基準が３０ｆｔ／ｌｂｓ＋／−２ｆｔ／ｌｂｓである場合は、２９ｆｔ／ｌｂｓ）内であり得る。その後、システムが他の特定の工程特性に基づいて調整が必要であることを示した場合、ボルトは、さらに３０ｆｔ／ｌｂｓに締め付けられ得る。
【００２３】
一実施形態においては、本方法は、１つの特有の性能特性を最適化するのに使用されることがある。たとえば、他の性能特性より高い優先度が燃費に与えられた場合、システム関係は、他の性能特性の値のいくつかが余り望ましくなくなった場合にも、より高い燃費を提供するよう開発されることがある。
【００２４】
一実施形態においては、システム関係は、多くの製品の、即ち一群の製品の、性能を予測するのに使用されることがある。たとえば、工程特性の分散が、既存の工程特性に基づいて確立されることがある。その後、この工程特性の分散は、システム関係に配信されることがあり、システム関係は、関連する性能特性の分散を確立することがある。その後、この性能特性の分散は、１群の製品の予測合格率を判断するのに使用されることがある。たとえば、合格率が、特定の閾値を超える、分散された性能変数として定義されることがある。したがって、その群の合格率を予測するために、性能特性の最小／最大の分散がその性能特性の閾値と比較されることがある。
【００２５】
一実施形態においては、システム２０２は、性能特性を有する製品の性能を分析するよう構成されることがある。システム２０２は、製品に関連する複数の工程特性を格納するよう構成されたメモリ２０４と、１つ以上の外部装置２０８から複数の工程特性を受信するよう構成された入力インターフェース２０６と、前記メモリ及び前記入力インターフェースの少なくとも１つから１つ以上の工程特性を受信するよう、工程特性の少なくとも一部分と性能特性との間の複数の潜在的な関係を確立するよう、前記複数の関係に関連する第１の評価技術を確立するよう、第１の評価技術に応じて潜在的な関係を下方選択するよう、下方選択された潜在的な関係に関連する第２の評価技術を確立するよう、下方選択された潜在的な関係及び第２の評価技術に応じて工程特性と性能特性との間の性能関係を確立するよう、前記性能関係に応じて製品の性能を分析するよう構成された制御装置２１０とを含むことがある。
【００２６】
システム２０２は、メモリ２０４内に格納されている又は入力インターフェース２０６を通じて受信された工程特性に基づいて製品の性能を分析することがある。このような方法で、システム２０２は、予め判断されてメモリ内に格納されている、又は入力インターフェースを通じて動的に受信された特性に反応することがある。一実施形態においては、入力インターフェースを通じて受信された情報が、後の処理のためにメモリ２０４内に格納されることがある。
【００２７】
入力インターフェース２０６は、ユーザ、又は他のコンピュータシステム又は機械などの装置２１０から情報を受信することがある。このような方法で、入力インターフェース２０６は、作業を実施する機械から、又は工程特性の結果を処理した及び／又は格納した別のコンピュータシステムから、入力を直接受信することがある。
【００２８】
一実施形態においては、システム２０２は、分析結果、又は結果に関連する情報が、ユーザに、又は製品に関連する作業に係わるコンピュータシステム又は機械などの別の装置に通信されるよう、出力インターフェース２１２を含むことがある。入力インターフェース２０６及び出力インターフェース２１２は、同じ装置でもあり得る。入力インターフェース２０６及び出力インターフェース２１２は、同じ装置２１０、異なる装置２１０、又はこれらの組合せに接続することがある。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、製品の性能を分析するよう構成されたシステム及び方法を含む。製品は、関連する工程特性及び性能特性を有する。本方法は、製品に関連する複数の工程特性を確立するステップと、工程特性と性能特性との間の分析関係を確立するステップと、その関係に応じて製品の性能特性を分析するステップとを含む。
【００３０】
一実施形態においては、製品は、エンジンである。工程特性は、ボルトトルク値、部品の隙間、又は製品を組み立てる又は準備するなどの他の特性などを含むことがある。性能特性は、燃費、エミッション、振動特性、及び温度特性などの特性を含むことがある。工程特性及び性能特性のレポジトリが、以前に組み立てられた製品に基づいて作られることがある。このレポジトリは、工程特性と性能特性の１つ以上との間の関係を確立するようアクセスされ、使用されることがある。
【００３１】
一実施形態においては、性能関係は、工程特性と１つ又は複数の性能特性との間の関係を表す多くのニューラルネットワークモデルを確立し、その後、どのモデルが最も実際の関係を表しているかを判断するようモデルを評価することによって確立されることがある。モデルは、ニューラルネットワークモデルを下方選択するよう、評価技術の階層構造を使用して評価されることがある。その後、選択されたニューラルネットワークモデルは、製品の性能特性を分析するのに使用されることがある。
【００３２】
一実施形態においては、１つ又は複数の確立された関係は、どの工程特性が製品性能（たとえば、性能特性の１つ以上）に最も関連性を有するかを識別するのに使用されることがある。この情報は、いくつかの方法で使用されることがある。たとえば、この情報は、製品のグレードアップに関するガイダンスを提供するのに使用されることがある。特定の工程特性が、燃費の良さのためには重要であると考えられるが、達成するのが困難である場合、その工程特性は、組立て上の課題を回避するために組立て精度を向上するよう再設計されることがある。さらに例示すると、性能特性、燃費、エミッション、振動、及び温度特性を予測するための関係を確立するのに使用される、５０の潜在的な工程特性があり得る。４つの分析関係（それぞれの性能特性の１つ）が確立され、その後、システム関係を形成するよう統合されることがある。それぞれの確立された関係が、工程特性の２０を入力変数として使用し、また４つの性能関係のいずれによっても使用されない１５の工程特性があると仮定する。実際には、使用される工程特性の数は、関係によって変わることがある。５つの工程特性が一般にそれぞれの関係によって使用され、また１０の工程特性がどの関係によっても使用されず、また１０の工程特性が燃費及びエミッション特性に関連する関係によってのみ共有されると仮定する。その上、１０の工程特性が、温度特性及び振動特性に関連する関係によって共有され、残りの工程特性が、特定の関係のためにのみ使用される。これから導き出される結論は、資源が限られている場合、それぞれの性能特性に影響を及ぼす、したがって全体的な性能の達成という目的に最も影響を及ぼすことがあるので、５つの共通の工程特性の品質に関連する問題を向上するのに金銭が使われることとなる。その上、これらが最初に観察された合理的な統計的制御内に留まっている限り、どの性能特性の全体的な達成にも関係がないので、その１５の使用されない工程特性の品質に関連する問題には、金銭が殆ど又は全く使われるべきではない。
【００３３】
その上、特定の製品の性能がシミュレートされた場合に、性能基準が満たされなかった場合、範囲外の工程特性が、その工程特性の関連性に基づいて識別され優先されることがある。このような方法で、製品が所望の性能基準を満たすことができるようにするために、どのような修正を行うべきであるかに関する推奨案が提供されることがある。その上、たとえ工程特性が所望の範囲内にある場合にも、所望の性能特性が達成されなかった場合、システムは、製品を所望のガイドライン内にするために、工程特性にどのような修正を行うべきであるかを判断することがある。システムが工程特性の修正に関する推奨案を確立すると、システムは、修正により所望の結果が生じたことを検証するよう、製品の性能を再シミュレートすることがある。
【００３４】
一実施形態においては、製品のすべての利用可能な工程特性に関連する値を受信することができる（たとえば）試験セル内に構成されたコンピュータシステムがあり得る。工程特性は、１つのレポジトリ内に格納される、又はエンジンの組立てを実施する機械に関連する多くのコンピュータ内に格納されることがある。受信された工程特性は、試験結果（たとえば、空気ダクトの出力空気流）を含むことがある。受信された工程特性は、システム内に手動で入力されることがある。代替形態として、コンピュータは、組立てに関連する機械から電子的に工程特性を自動的に受信することがある。コンピュータシステムは、工程特性に基づいて製品の性能分析を実施することがある。性能基準が満たされなかった場合、システムは、その工程特性の修正を識別することがある。一実施形態においては、推奨案は、（たとえば、コンピュータディスプレイなどを通じて）製品の組立てに関連するヒトに提供されることがある、又はコンピュータシステムは、修正を必要とする工程特性に関連する機械の電子制御装置に推奨案を転送することがある。その後、機械は、自動的に調整を行うことがある。たとえば、ボルトが、０．５ｆｔ−ｌｂｓ余計に自動的に締め付けられることがある。このように、本システムは、閉ループ、又は半閉ループシステムであり得る。
【００３５】
一実施形態においては、確立されたシステム関係は、所望の性能特性を達成するためには、どのような所望の工程特性があるかを示している。その後、これらの工程特性は、組立てを実施する任意の機械を再較正するのに使用されることがある。一実施形態においては、所望の工程特性は、自動化された方法で適切な機械に配信されることがある。たとえば、製品に関連する工程特性のすべてを含む較正ファイルがあり得る。ファイル内で工程特性の値が更新された場合には、その値は、新しい値のためにその機械を再較正するよう、適切な機械に自動的に配信されることがある。工程特性に関連する機械は、較正ファイル内に含まれることがある、又は別個のファイル内に含まれることがある。したがって、ボルトの所望のトルク値が２８ｆｔ／ｌｂｓであると判断された場合には、その所望のトルク値は、較正ファイル内に格納される、またその特定のボルトをトルクダウンする自動エアガンに関連する制御モジュールに配信されることがある。このような方法で、最初に関係が作られ、所望の工程特性が確立された場合には、所望の値は、較正ファイル内に格納され、関連する機械に配信されることがある。代替形態として、機械がオペレーションを開始した時はいつでも、更新が行われたかどうかを判断するよう較正ファイルにアクセスすることがある。その上、較正ファイルが更新された場合には、適切な機械制御装置も更新されることがある。たとえば、タービンが組み立てられる時には、タービンの先端隙間を制御する機械がある。機械は、先端隙間が現在、先に使用された２．１ｃｍではなく、２．２ｃｍであることを示す別のコンピュータ（上記の分析を実施したコンピュータ）から更新を受信することがある。
【００３６】
一実施形態においては、工程特性が再較正され、関連する機械に動的に配信された場合には、その特性は、関連する開始時間を含むことがある。開始時間は、新しいプロセスメトリクスが使用される時間であり得る。このような方法で、組立てプロセスは、全体として、どの部品／エンジンが先の工程特性を使用しているか、どれが新しい工程特性を使用しているかを追跡することができる。
【００３７】
一実施形態においては、較正された工程特性は、供給業者によって組み立てられた製品をさらに分析するために、供給業者に、又は供給業者によって制御される機械に（手動で又は自動的に）配信されることがある。その上、「ｗｈａｔ  ｉｆ（仮定）」シナリオが、確立されたシステム関係を使用して実施されることがある。たとえば、性能特性のすべてを試み、かつ満たし、また燃費を最大限まで活用することが望ましいことがある。したがって、燃費を優先するよう、遺伝的アルゴリズムが操作されることがある。
【００３８】
一実施形態においては、性能特性に対する工程特性の分散の関係が確立されることがある。この分散関係は、組み立てられた一群の製品に関連する予測合格率情報を確立するのに使用されることがある。合格率情報は、製品に関連する、生産率を設定する、又は生産費用を設定する（即ち、業務工程／価格などを調整する）などに使用されることがある。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】製品の性能を分析する方法の一実施形態を示す図である。
【図２】製品の性能を分析するよう構成されたシステムの一実施形態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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