(57)【要約】【課題】　プロセス管理の改善方法、システム及び記憶媒体の提供。【解決手段】　プロセス管理の改善方法は、製品を作るための生産プロセスを開始する段階を含む。開始段階では、初期システムモデル（１０２）に応じて機械（１０６）に関する制御を設定する。生産プロセス（１０４）は、初期システムモデル（１０２）に応じて調整されるが、調整は、初期システムモデル（１０２）に応じて機械（１０６）を稼動し、製品の一次出力パラメータを監視し、製造機械（１０６）を稼動しながら適応プロセス（１１２）を実行することを含む。適応プロセス（１１２）は、機械（１０６）に関する制御を補正し、制御の補正に応じて更新システムモデル（１０２）を規定すべく初期システムモデル（１０２）を更新し、更新システムモデル（１０２）に応じて機械（１０６）を稼動させることを含む。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス管理を改善する方法であって、
　初期システムモデル（１０２）に応じて機械（１０６）に関する制御を設定することを含む、製品（１１０）を作るための生産プロセス（１０４）を開始する段階と、
　初期システムモデル（１０２）に応じて生産プロセス（１０４）を調整する段階と
を含み、
上記調整段階が、
　初期システムモデル（１０２）に応じて機械（１０６）を稼動させ、
　製品（１１０）の一次出力パラメータを監視し、
　製造機械を稼動しながら、適応プロセス（１１２）を実行する
ことを含み、
上記適応プロセス（１１２）が、
　機械（１０６）に関する制御を補正し、
　制御の補正に応じて更新システムモデル（１０２）を規定すべく初期システムモデル（１０２）を更新し、
　更新システムモデル（１０２）に応じて機械（１０６）を稼動させる
ことを含む、方法。
【請求項２】
適応プロセス（１１２）が、選定一次出力パラメータ値の範囲外にある一次出力パラメータに応答して開始される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記動作が、
　製品の二次出力パラメータを監視し、
　二次出力パラメータが、選定二次出力パラメータ値の範囲外にあればオペレータに警告する
ことをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記二次出力パラメータの監視が、二次出力パラメータの現在値を表示することを含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記二次出力パラメータの監視が、選定二次出力パラメータ値の範囲を表示することをさらに含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記警告が、オペレータに是正動作を推奨することを含む、請求項３記載の方法。
【請求項７】
オペレータの応答動作と応答時間とを追跡する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
初期システムモデル（１０２）のコピーである第２システムモデルを作成する段階と、
　第２システムモデルに含まれる入力値に応じて第２の機械に関する制御を設定することを含む、製品（１１０）を作るための第２の生産プロセス（１０４）を開始する段階と、
　第２システムモデル（１０２）に応じて第２の生産プロセス（１０４）を調整する段階と、
をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
プロセス管理レポートを作成する段階をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
プロセス管理レポートが製造データを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
プロセス管理レポートが休止時間データを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
プロセス管理レポートが歩留り損失データを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
プロセス管理レポートがシステム保守データを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
プロセス管理レポートがシステム変更指示データを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１５】
プロセス管理レポートがオペレータ応答追跡データを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１６】
プロセス管理を最適化するシステムであって、
　プロセス管理データを格納するための記憶装置と、
　製造機械（１０６）と、
　製造機械及び記憶装置と通信するプロセス管理システムと、
を含み、
プロセス管理システムが、
　初期システムモデル（１０２）に応じて機械（１０６）に関する制御を設定することを含む、製品（１１０）を作るための生産プロセスを開始する段階と、
　初期システムモデル（１０２）に応じて生産プロセス（１０４）を作動させる段階と、
を有するプロセスを実行し、
上記作動段階が、
　初期システムモデル（１０２）に応じて機械を調整し、
　製品の一次出力パラメータを監視し、
　製造機械を稼動しながら、適応プロセス（１１２）を実行する、
ことを含み、
上記適応プロセス（１１２）が、
　機械（１０６）に関する制御を補正し、
　制御の補正に応じて更新システムモデル（１０２）を規定すべく初期システムモデル（１０２）を更新し、
　更新システムモデル（１０２）に応じて機械（１０６）を稼動させること
を含む、システム。
【請求項１７】
適応プロセス（１１２）が、選定一次出力パラメータ値の範囲外にある一次出力パラメータに応答して開始される、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記動作段階が、
　製品の二次出力パラメータを監視し、
　二次出力パラメータが、選定二次出力パラメータ値の範囲外にあればオペレータに警告する
ことをさらに含む、請求項１６記載のシステム。
【請求項１９】
前記二次出力パラメータの監視が、二次出力パラメータの現在値を表示することを含む、請求項１８記載のシステム。
【請求項２０】
前記二次出力パラメータの監視が、選定二次出力パラメータ値の範囲を表示することをさらに含む、請求項１９記載のシステム。
【請求項２１】
前記警告が、オペレータに是正動作を推奨することを含む、請求項１８記載のシステム。
【請求項２２】
オペレータの応答動作と応答時間とを追跡する、請求項１６記載のシステム。
【請求項２３】
プロセス制御システムによって実行されるプロセスが、
　初期システムモデル（１０２）のコピーである第２システムモデル（１０２）を作成する段階と、
　第２システムモデルに応じて第２の機械に関する制御を設定することを含む、製品を作るための第２の生産プロセス（１０４）を開始する段階と、
　第２システムモデル（１０２）に応じて第２の生産プロセス（１０４）を調整する段階と
をさらに有する、請求項１６記載のシステム。
【請求項２４】
プロセス制御システムによって実行されるプロセスが、プロセス管理レポートを作成する段階をさらに有する、請求項１６記載のシステム。
【請求項２５】
プロセス管理システムと記憶装置との間の通信を提供するネットワーク（１１８）をさらに備える、請求項１６記載のシステム。
【請求項２６】
プロセス管理システムと製造機械との間の通信を提供するネットワーク（１１８）をさらに備える、請求項１６記載のシステム。
【請求項２７】
記憶装置と通信するホストシステム（１１６）をさらに備える、請求項１６記載のシステム。
【請求項２８】
ホストシステム（１１６）が、プロセス制御システムと通信する、請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】
ホストシステム（１１６）と通信するユーザシステム（１２０）をさらに含む、請求項２７記載のシステム。
【請求項３０】
プロセス管理を最適化するための機械可読コンピュータプログラムコードがコード化された記憶媒体であって、当該記録媒体が、
　初期システムモデル（１０２）に応じて機械（１０６）に関する制御を設定することを含む、製品（１１０）を作るための生産プロセスを開始する段階と、
　初期システムモデル（１０２）に応じて生産プロセス(１０４）を調整する段階と、
を含む方法をプロセス管理システムに実行させるための命令を格納しており、
上記調整段階が、
　初期システムモデル（１０２）に応じて機械（１０６）を稼動させ、
　製品（１１０）の一次出力パラメータを監視し、
　製造機械を稼動しながら、適応プロセス（１１２）を実行する、
ことを含み、
上記適応プロセス（１１２）が、
　機械（１０６）に関する制御を補正し、
　制御の補正に応じて更新システムモデル（１０２）を規定すべく初期システムモデル（１０２）を更新し、
　更新システムモデル（１０２）に応じて機械（１０６）を稼動させること
を含む、記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、プロセス管理を改善する方法、システム及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
　最先端技術製品が今日のハイテク経済のあらゆる局面で不可欠なものとなるのに伴い、製品の品質の重要性は増す一方である。品質の管理と再現性は今後もハイテク経済の要求を満たす取り組みの中心となる。プロセス管理は、生産プロセスにおいて特性の一貫した製品を生産するのに使用される。多くの生産ラインは、一つの製品を作るのに数多くのプロセスを含んでいる。複雑な製造さもなければ情報依存形の製造が行われる生産ラインでは、品質管理は必須である。製品の品質に影響を与える重要な要因は幾つもあり、不十分な品質管理の結果として多くの問題が発生するおそれがある。
【０００３】
　プロセス管理は製品の品質管理に極めて重要である。不適切なプロセス管理は、製品ユーザにほとんど無価値の或いは全く使い物にならない製品を生ずるおそれがある。このような状況では、製造者は、（１）使い物にならない製品の製造コストの支払い、（２）合格品で利益を得る機会の喪失、（３）劣悪な製品の販売価格の低下による収入の喪失によって損害を被ることになりかねない。従って、プロセス管理の成功は、製造者のビジネスの存亡にも影響を与えかねない。
【０００４】
　プロセス管理に役立つ数式を開発することができる。こうした数式は、試験データに種々の数学的解析手法を用いることによって開発される。数式は生産プロセスの正確な指針を与える。数式を用いて、妥当な出力パラメータ値を有する最終製品を作るのに必要とされる妥当な入力値又は機械制御設定値の範囲を決定することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　製造機械の制御部の設定に数式を用いることに伴う一つの問題は、環境の変化、劣化、部品交換等に起因して、数式が経時的にシフトする傾向をもつことである。さらに、数式を２以上の製造ラインに適用した場合、機械間のバラツキのため数式が正確でないことがある。製造機械は通常は機械設定にバラツキがある。例えば、実際の機械の温度は、機械に取り付けられたサーモスタットの読み取り値と異なる場合がある。こうした機械のバラツキのため、生産プロセスは特定の機械に精通したオペレータによって左右される。オペレータは、機械の設定プロセスに際して、機械のバラツキと機械固有の特性を考慮して補正を行うであろう。例えば、オペレータは、その機械についての経験に基づき、ある特定の製造機械がサーモスタットの示す温度よりも２、３度高い温度で動作することを知っていることがある。すると、オペレータは温度入力変数で指定された温度よりもサーモスタットを２、３度低く設定する。こうして、数式及び機械設定は、特定の機械に精通したオペレータによって解釈され補正される。その結果、数学的モデルは実際の生産プロセスを正確には反映しなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
　本明細書では、製品を作るための生産プロセスを開始する段階を含むプロセス管理の改善法について開示する。開始段階には、初期システムモデルに応じて機械に関する制御を設定することが含まれる。生産プロセスは、初期システムモデルに応じて調整されるが、この調整は、初期システムモデルに応じて機械を稼動させること、製品の一次出力パラメータを監視すること、及び製造機械を稼動しながら適応プロセスを実行することを含む。適応プロセスは、機械に関する制御を補正すること、制御の補正に応じて更新システムモデルを規定すべく初期システムモデルを更新すること、更新システムモデルに応じて機械を稼動させることを含む。別の実施形態としては、プロセス管理を改善するためのシステム及び記憶媒体が挙げられる。上記その他の特徴に関しては、以下の図面及び詳細な説明で例示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
　例示的な実施形態について図面を参照して説明するが、図面中、類似の要素には類似の番号を付した。
【０００８】
　例示的な実施形態では、カスタマイズされたリアルタイムのオンラインプロセス監視を用いた予測技術と同期データ収集とを用いてプロセス管理を改善する。システムモデルは、実験計画法（ＤＯＥ）の設計のようなトレーニング法を用いて開発され、製造環境の変動に対してリアルタイムプロセスデータを用いて連続的に適合される。一実施形態では、改善されたプロセス管理は、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ等の光学媒体の製造に適用される。システムモデルは、最終製品の歩留りに影響を与える一次出力パラメータと呼ばれる出力パラメータが選定範囲外の値となったときに、補正される。二次出力パラメータと呼ばれる他の出力パラメータについては、設備オペレータに、人間の介入を要するプロセスガイダンス情報を通知し得る。例えば、プロセスガイダンス情報は、オペレータが、プロセス設定値の変化を認識し、複数の設定値を持つ光学媒体加工装置のパフォーマンスを高めるのに使用できる。さらに、本明細書で開示する技術によって、歩留り、サイクル時間、機械稼働時間及び生産効率の改善を含め、生産高の向上が可能となる。
【０００９】
　例示的な実施形態では、品質改善解析技術、動的適応技術、及び予測型プロセスオプティマイザ（predictive process optimizer、以下「ＰＰＯ」という。）監視ツールの適用によって、入力プロセス変数を、製造された製品毎に記録された品質出力パラメータ測定値と関連付けることができる。ＰＰＯ監視ツールは生産プロセスを管理する（例えば、プロセス監視、製品追跡及びプロセス解析）。ＰＰＯ監視ツールは、プラント要員（例えば、オペレータから上級管理者まで）に生産プロセスの可視性及び制御を提供し、生産の変動を予測するのに用いることもできる。こうした予測は、スクラップ、休止時間及び粗悪品の排除に役立てることができる。本明細書中に記載の通り、ＰＰＯツールは、ハードウェア及びソフトウェア構成要素、最適化アルゴリズム、解析ツールなどを含んでいてもよい。ＰＰＯツールは、全生産段階を通しての個々の製品の連続的なプロセス監視及び追跡による安定した生産能力を与えるのに使うこともできる。
【００１０】
　図１は、プロセス管理の改善にＰＰＯ監視ツールを用いたシステムの例示的な実施形態のブロック図である。このシステムには、１以上の製造機械１０６を含む生産プロセス１０４が含まれる。製造機械は当技術分野で公知のものであればよく、オペレータ又は自動プロセスによる設定の可能な制御部を含んでいてもよい。各製造機械は、入力つまり原材料１０８から完成品１１０に至るまでの生産プロセスの１以上の段階を実行する。生産プロセス１０４は、ＰＰＯ監視ツールに含まれるシステムモデル１０２によって補正される。システムモデル１０２は、製造機械１０６の制御設定値を定める。例示的な実施形態では、システムモデル１０２は、１以上の多変数の伝達関数を含む。伝達関数は、ＤＯＥ法その他のモデルトレーニング法を用いて生成し得る。固定及び可変の入力値に基づいて完成品１１０の品質を予測する伝達関数を生成するのに、当技術分野で公知のどのようなトレーニング技術を用いてもよい。
【００１１】
　伝達関数は、出力パラメータ（Ｙと呼ぶ）と入力パラメータ（ｘと呼ぶ）とシステムパラメータ（ａと呼ぶ）との関係を定義する。数学的には、伝達関数は以下の式を表す。
【００１２】
　　Yi(t)=fi(x1(t),x2(t),...xn(t),a1(t),a2(t),...an(t))
　ここで、Ｙは時間依存性出力パラメータ、ｘは時間依存性入力パラメータ、ａは時間依存性システムパラメータでｘとＹとの関係を規定する。初期システムモデルはトレーニング法（ＤＯＥなど）を用いて生成すればよく、システムパラメータを導き出すためｘとＹを補正及び測定する。
【００１３】
　動作中、入力パラメータ（ｘ）は、出力パラメータ（Ｙ）が所望の値をもつように制御される。入力パラメータの制御は、自動実行によるものでも、製造機械の設定（例えば温度）を補正するようにオペレータに指示することによって実行されるものであってもよい。動作中、システムモデルを用いて、出力パラメータが所望の範囲内に維持されるように入力パラメータを補正する。
【００１４】
　図１を参照すると、ＰＰＯ監視ツールに含まれる適応プロセスエンジン１１２によって、機械と製品の関係がより正確に反映されるようにシステムツール１０２を更新することが可能となる。変動は、機械損耗、機器間のバラツキ、個々の機械特性、原材料の特性変化、長期的な環境条件の変化を始めとする数多くの要因に起因する。適応プロセスエンジン１１２は、製造機械１０６からのプロセス設定値と処理変数に関する入力情報を監視する。適応プロセスエンジンは既存のプロトコル（例えば、ＲＳ２３２Ｃ、ＲＳ４８５、アナログ、及びイーサネット）を用いて製造機械と交信する。
【００１５】
　特別にあつらえたデータ収集システム又はデータベース１１４は、個々の製品に関する設定値と生産プロセス通過時の実際の（測定）データとを含む特定の入力値に対して、インライン記録された出力品質を個々の製品識別によって適切なタイミングで同期させる。この入力データは、次いで完成品１１０のインライン検査によって報告される出力品質データと比較される。例示的な実施形態では、インライン検査データは、定性的データと定量的データとを含む。次に、種々の入力変数及びそれぞれのインライン応答は、最終製品の品質予測に変換される。これらの予測は、検査データ及びプロセスデータのリアルタイム解析と、プロセス特性伝達関数の使用によってもたらされる。実際のデータ値は、連続的に伝達関数に適用され、製造条件の変化に適応する。こうしてＰＰＯツールは、入力又はシステム変動のリアルタイムの変化に応じて、品質出力の変化をリアルタイムに予測できる。このシステムモデルは次いで、プロセスの変化を推奨し、又は差し迫ったプロセス劣化をオペレータに警告するのに用いられる。ＰＰＯツールによる動作は、特定の値の範囲内にない出力パラメータのタイプに依存する。
【００１６】
　例示的な実施形態では、出力パラメータは、システムのセットアップ時に、一次出力パラメータと二次出力パラメータの２タイプに分けることができる。一次出力パラメータは、連続的な性質のもので、形状、重さ又は外観のような各製造要素に関して定量的に測定可能な部品特性である。二次パラメータは、属性的な欠陥で不連続な性質のもので、「不良」品だけに存在する。一次及び二次出力パラメータは、規定範囲内で制御されていなければ、いずれも歩留りに悪影響を与えることになるが、一次パラメータは伝達関数によってラインごとに監視される重要な処理パラメータと定量的に関連付けられる。例示的な実施形態では、一次出力パラメータの値が所定範囲内になければ、一次出力パラメータの値が該所定範囲内に確実に戻るように、適応プロセスエンジン１１２が伝達関数を適合させる。こうして、リアルタイムの是正動作は生産プロセスを中断せずに適用される。
【００１７】
　例示的な実施形態では、完成品１１０がＤＶＤの場合、一次出力パラメータとしては、チルト、スペーサ層、複屈折及び反射率を挙げることができる。二次出力パラメータは、属性又は不連続データとして分類される値であり、斑点、傷及び気泡のようなデータなどがある。例示的な実施形態では、二次出力パラメータは、ユーザシステム１２０に表示されるダッシュボード画面上に表示され、オペレータに差し迫ったプロセス劣化が警告される。さらに、「インテリジェントアドバイザー」ソフトウェアが、オペレータに対して、二次出力パラメータの値を規定の範囲内に維持するための処置を提案する。
【００１８】
　図１に示す通り、本システムの例示的な実施形態は、ホストシステム１１６とネットワーク１１８を含む。１以上のユーザシステム１２０を、ネットワーク１１８を通じてホストシステム１１６に結合し得る。さらに、１以上のユーザシステム１２０は、適応プロセスエンジン１１２が稼動したコンピュータシステムと直接接続してもよい。各ユーザシステム１２０は、本明細書で開示するプロセスを実現するためのコンピュータプログラムを実行する汎用コンピュータを用いて実装することができる。ネットワーク１１８は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、グローバルネットワーク（例えばインターネット）、イントラネットなどを始めとする公知のネットワークのいずれのタイプでもよい。各ユーザシステム１２０及びホストシステム１１６をネットワーク１１８に無線方式で接続してもよく、ネットワーク１１８は無線ネットワークであってもよい。別の実施形態では、ネットワーク１１８はインターネットであり、各ユーザシステム１２０は、ユーザ・インターフェース・アプリケーション（例えばウェブブラウザ）を実行して、ネットワーク１１８を通じてホストシステム１１６と交信する。或いは、ユーザシステム１２０は、主としてネットワーク１１８にアクセスするようプログラムされた装置を用いて実施されてもよい。
【００１９】
　ホストシステム１１６は１以上のサーバを含んでいてもよい。一実施形態では、ネットワークサーバ（ウェブサーバと呼ばれることが多い）はユーザシステム１２０と通信し得る。ネットワークサーバは当技術分野で公知の市販サーバを用いて実現できる。ネットワークサーバはユーザシステム１２０との送受信情報を処理し、関連タスクを実行することができる。また、ホストシステム１１６は、ホストシステム１１６、適応プロセスエンジン１１２又は伝達関数への無許可アクセスを防ぐファイアウォール・サーバを含んでいてもよい。ファイアウォール・サーバは、ホストシステム１１６へのアクセスが許可された個人又は企業のホストシステム１１６へのアクセスを制御し、許可アクセスに対する制限を課すことができる。例えば、システム管理者は、通常はシステム全体にアクセス可能でシステムの一部を更新する権限を有する。これとは対照的に、ユーザシステム１２０からホストシステム１１６に接続しようとするユーザは、アプリケーションサーバによって提供されるレポート・アプリケーションを使用してアクセスを行うことになるが、このアプリケーションやデータベース１１４に格納されたデータを変更し、又は伝達関数ドライバ１０２を動作させる権限は与えられない。ファイアウォール・サーバは、当技術分野で公知の慣用ハードウェア及び／又はソフトウェアを用いて実施できる。
【００２０】
　データベース１１４は、例えば、生産能力、プロセス設定値、品質レポート及びジョブ追跡に関する情報を含んでいてもよい。ＤＶＤの製造におけるプロセス制御を最適化するための一実施形態では、データベース１１４は、インライン検査の品質出力パラメータ情報（例えば、チルト、スペーサ層、複屈折、反射率など）、製造機械のパフォーマンス／性能（例えば、実際の設定値、望ましい設定値及び歩留り損失特性）に属するデータ、生産全体に関する製造データ（例えば、歩留り、サイクル時間、休止時間特性、ジョブ追跡など）、及びオフライン品質情報／追加試験及びデータ（例えば、電気的試験、環境試験の傾向、目視検査など）のようなデータ／情報を含んでいてもよい。例示的な実施形態では、データベース１１４は、レポートデータ、ログデータ、アプリケーション・プログラム及び伝達関数を含んでいてもよい。
【００２１】
　ホストシステム１１６は、アプリケーションサーバを含んでいてもよい。アプリケーションサーバは、ＰＰＯツール内に含まれる複数のソフトウェアアプリケーション又はモジュールを実行できる。モジュールは、図１に示すように、適応プロセスエンジン１１２とシステムモデル１０２とを含む。或いは、これらのモジュール（適応プロセスエンジン１１２とシステムモデル１０２）を共にリモートシステム上で実行してもよい。リモートシステムは、データベース１１４、ホスト１１６、製造機械１０６に接続でき、上述したネットワークを使って相互に接続することもできる。各モジュールは、コンピュータプログラムによって実施することができる。モジュールを実施するコンピュータプログラムは、サーバ１１６に含まれるアプリケーションサーバ上に格納するか、或いはサーバ１１６から離れた場所に格納してもよい。
【００２２】
　例示的な実施形態に含まれる別のアプリケーションは、データベース１１４に格納されたＰＰＯツールのデータに基づくレポートを提供するアプリケーションである。こうしたレポートは、ユーザシステム１２０からアクセス可能であり、生産レポート、休止時間レポート、歩留り損失レポート及び生産ダッシュボード画面が挙げられる。日付範囲、特定生産ライン、特定の製品に基づいて、様々なレポートを作成することができ、１つの製品を生産プロセス全体を通して追跡することもできる。その他のレポートは、品質不良ログ、休止時間ログ、システム保守ログ、変更指示ログ、及びスタンパ追跡ログに基づくものでもよい。標準レポートの提供に加え、例示的な実施形態では、ユーザが、データベース１１４に格納されたデータを使用してレポートを定義することも可能である。
【００２３】
　ＤＶＤの製造に関する例示的な実施形態では、ＰＰＯ監視ツールは、生産プロセスのニーズにあわせて特別に構築された自動化処理設備と共に使用されるリモートシステムであってもよい。ＰＰＯ監視ツールは、経営資源管理（「ＥＲＰ」）システムや供給連鎖管理（「ＳＣＭ」）システムを始めとする製造設備の他のソフトウェアシステムとネットワーク化してもよい。例えば、ＥＲＰシステムは、生産材料の管理システム（例えば、配送、仕入先計画及び材料品質）とすることができる。ＳＣＭシステムは、生産計画（例えば、スケジュール、手順、取引、及び生産履歴）を管理するシステムとすることができる。このようにして、安定した予測プロセス管理及び（ＰＰＯ監視ツールを介した）製品の性能／履歴情報と共に、安定した材料の流れ及び（ＳＣＭシステムを介した）認定された原材料によって、効率的で原価効率の高い生産計画が可能となる。
【００２４】
　図２は、ＰＰＯツールを用いてプロセス管理を最適化するための例示的なプロセスの流れ全体を示す。プロセスは、段階２０２で、既存技術を用いて生産プロセス１０４のシステムモデルが確立された時点で開始される。次に、段階２０４において、生産プロセスを開始する。これは、システムモデルに応じて製造機械１０６の制御部を設定することを含んでいてもよい。制御部は、オペレータが手動で設定してもよいし、機械に接続したシステムによって自動的に設定してもよい。段階２０６で生産プロセスが始まり、段階２２０で生産プロセスが停止されるまで続けられる。段階２０６において、機械は初期システムモデル１０２に応じて制御される。
【００２５】
　段階２０８において、生産された個々の製品の入力値、センサ・データ及び品質出力データを含む情報が、データベース１１４に収集・格納され、後で報告及び解析に使われる。こうして、特定の製品の履歴又は入力値を生産プロセスの全体にわたって追跡することができる。集められたデータは製品と同期され、その部材に特有のデータが集められ、特定の部材と関連付けられる。これにより、長期統計データ（例えば平均温度）を集めるよりも詳細な解析が可能となる。
【００２６】
　段階２１０において、製品パラメータを監視して期待値と比較する。例示的な実施形態では、製品パラメータは、検査ステーションで最終製品の品質検査時に測定される。段階２１２では、選定範囲外の一次パラメータの有無を確認する試験を行う。数値の選定範囲は、システムのセットアップ時に指定でき、初期伝達関数生成プロセスへの入力として使用できる。一次パラメータが選定範囲内にないときは、段階２１４に示すような適応プロセスが実行される。適応プロセスはシステムモデルを更新し、図３に示す。次に段階２１６において、選定範囲外の二次パラメータの有無を判定するための試験が行われる。二次パラメータが選定範囲外にあれば、段階２１８が実行される。段階２１８では、オペレータは図４に示すようなダッシュボード上で警告を受け、偏差を是正するように提案される。生産プロセスが段階２２０での判定時に停止していなければ、処理は段階２０６に継続する。段階２０６から段階２２０までの実際の動作を反映させるためのシステムモデルの更新を含むループは、生産プロセスの停止、又はプロセス介入が発生して段階２２０が実行されるまで行われる。
【００２７】
　図３は、プロセス管理を改善するための、例示的な適応プロセスの流れを示す。適応プロセスは、一次出力パラメータが選定範囲外であることに応答して図２の段階２１４からの呼出しを受けて、段階３０２において開始される。段階３０４において、製造機械の制御部が変更され、段階３０６において、入力と出力の関係を反映させるためにシステムモデルが更新される。入力パラメータｘが変更され、出力パラメータｙが監視される。ｘとｙは、１以上のシステムモデル伝達関数におけるシステムパラメータ（ａ）の更新に使用され、システムパラメータはｘと出力パラメータＹとの関係を定義する。システムモデルは、システムパラメータ（ａ）の修正、又は関数ｆiの式の拡張（例えば、関数への項の追加）によって更新し得る。
【００２８】
　段階３０８において、最終製品パラメータは、個々の製品について監視される。この更新プロセスは、段階３１０の判定時に一次パラメータがもはや選定範囲外になく、システムモデルが一次出力パラメータの値を正しく予測するまで継続される。一次出力パラメータが選定範囲内にあれば、段階３１２においてプロセスは図２の段階２１４に戻る。この処理の結果、更新伝達関数を用いて生産プロセスを作動させる。図３に示すプロセスは、製造機械の生産稼働中に実行されるため、生産プロセスを中断させることはない。
【００２９】
　図４は、二次パラメータを監視するための例示的なダッシュボード画面である。この画面は、図２の段階２１６で、一次又は二次パラメータがそのパラメータの選定範囲外であると判定されたとき、オペレータ警告メッセージで更新される。ダッシュボード画面は、オペレータに警告を出し、将来の劣化と生産の損失を防ぐために、是正動作を推奨するように設計される。製造ラインの現況が、様々な時間間隔で生産された製品のカウント数及び特定のジョブ４０６についての合計不良数と共に画面上に表示される。この例示的な実施形態では、「短期歩留り傾向」として特徴付けられる、最新の製品１００個当りの最終製品の不良数が、目標レベル及び生産時間４０２に対して追跡される。これにより、製造ラインの全体的な状態と生産される最終製品の品質をオペレータに示すことができる。画面の下半分では、二次パラメータが共にグループ化され追跡４０８されている。また、説明文４０４もダッシュボード画面に含まれる。さらに、是正動作メッセージをこの画面上に表示することができる。
【００３０】
　製造作業を実施しながらシステムモデルを適合させることができるので、休止時間が減り、歩留りが向上する。ある生産ライン用に開発された既存のシステムモデルを、同じタイプの別の生産ラインに実装することができる。生産設備の変動に起因して、初期のシステムモデルは、別の生産ラインには理想的でないおそれがある。そうした場合、上述の適応プロセスを用いて、システムモデルを別の生産ラインに適合させればよい。これは複数の生産ラインで繰り返すことができ、プロセスの最適化を合理化できる。
【００３１】
　本発明の例示的な実施形態では、個別の機械に固有の特性に関するオペレータの知識への依存度が低減する。さらに、生産ラインの稼動中に伝達関数を特定の生産ラインで使用される設備に適合させることができるので、ある生産ラインについての伝達関数を開発し、次にこれを第２の生産ラインに実装することが可能になる。このように、同一サイト又は異なるサイトの異なる製造ラインに同一の伝達関数を使用できるので、製造ライン毎にＤＯＥプロセスを実行する必要性がなくなる。本発明の一実施形態を用いると、２つの生産ライン間のいかなる変動も、時間経過と共に特定の実装に関する伝達関数に反映されることになる。伝達関数を適合させることの結果として、同じタイプの製造設備を有する複数の生産ラインのプロセス管理が低コストで実装されることに加え、製品の品質及び製品の歩留りが改善されることが含まれる。
【００３２】
　上記の実施形態を用いた説明は、単に例示にすぎない。上述のように、コンピュータが実装されたプロセス及び該プロセスを実施する装置の形式での実施形態を含んでいてもよい。別の実施例は、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブその他任意のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体などの有形媒体で具現化される命令を含むコンピュータプログラムコードの形態を取ることが可能であり、コンピュータのプログラムコードがコンピュータによって読み込まれて実行される場合、そのコンピュータは本発明を実行する装置となる。同様に、例えば、記憶媒体に格納され、コンピュータに読み込まれて及び／又はコンピュータによって実行されるコンピュータプログラムコードの形式か、或いは変調搬送波か否かにかかわらず、電線又はケーブル、光ファイバ、又は電磁放射線のような伝送媒体を介して送信されるデータ信号としてのコンピュータプログラムコードの形式かのいずれかの実施形態も含まれ、コンピュータプログラムコードがコンピュータによって読み込まれ実行される場合には、該コンピュータは、本発明を実行する装置となる。汎用マイクロプロセッサに実装される場合には、コンピュータプログラムのコードセグメントによって、マイクロプロセッサが特定の論理回路を作成するように設定される。
【００３３】
　本発明を例示的な実施形態を参照しながら説明してきたが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更を行うことができ、本発明の構成要素を均等物に置き換えることができることを理解できるであろう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく本発明の教示に対して多くの修正を行って、特定の状況又は材料に適合させることが可能である。従って、本発明は、本発明を実施するために開示された特定の実施形態に限定されることを意図するものではなく、特許請求の範囲に属するあらゆる実施形態を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】プロセス管理を最適化するシステムのブロック図。
【図２】プロセス管理を最適化するプロセス全体の流れの説明図。
【図３】プロセス管理を最適化する適応プロセスの流れの説明図。
【図４】二次パラメータを監視するためのダッシュボード画面の図。
【符号の説明】
【００３５】
　１０２　システムモデル
　１０４　生産プロセス
　１０６　製造機械
　１１２　適応プロセスエンジン
　１１６　ホスト
　１１８　ネットワーク
　１２０　ユーザシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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