(57)【要約】【課題】  ＱＣトレンドの変化の方向を考慮しつつアラームの発生を制御する。【解決手段】  管理限界更新手段３は、検査データの平均値が規格中心値以上の場合、管理限界の上限値を（検査データの平均値＋３σ）に更新するとともに、管理限界の下限値を（規格中心値−３σ）に更新し、検査データの平均値が規格中心値より小さい場合、管理限界の上限値を（規格中心値＋３σ）に更新するとともに、管理限界の下限値を（検査データの平均値−３σ）に更新する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
品質特性に関連する検査データを収集するデータ収集手段と、
品質管理の管理限界の上限と下限とで異なる基準を設定する基準設定手段と、
前記基準設定手段で設定された基準に基づいて、前記管理限界の上限と下限とを更新する管理限界更新手段と、
前記検査データが前記管理限界内に収まっているかどうかを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段による判定結果に基づいてアラームを発生するアラーム発生手段とを備えることを特徴とする品質管理装置。
【請求項２】
検査データの平均値が規格中心値以上の場合、前記管理限界の上限値を定める基準は前記検査データの平均値、前記管理限界の下限値を定める基準は前記規格中心値であり、
検査データの平均値が規格中心値より小さい場合、前記管理限界の上限値を定める基準は前記規格中心値、前記管理限界の下限値を定める基準は前記検査データの平均値であることを特徴とする請求項１記載の品質管理装置。
【請求項３】
検査データの平均値が規格中心値以上の場合、前記管理限界の上限値は（検査データの平均値＋３σ）、前記管理限界の下限値は（規格中心値−３σ）であり、
検査データの平均値が規格中心値より小さい場合、前記管理限界の上限値は（規格中心値＋３σ）、前記管理限界の下限値は（検査データの平均値−３σ）であることを特徴とする請求項２記載の品質管理装置。
【請求項４】
品質特性に関連する検査データを収集するステップと、
前記品質管理の管理限界の上限と下限とで異なる基準を設定するステップと、
前記設定された基準に基づいて、前記管理限界の上限と下限とを更新するステップと、
前記検査データが前記管理限界内に収まっているかどうかを判定するステップと、
前記判定結果に基づいてアラームを発生するステップとを備えることを特徴とする品質管理方法。
【請求項５】
品質特性に関連する検査データの平均値に基づいて品質管理の管理限界を設定するステップと、
品質特性のトレンドが規格中心値に近づくように前記検査データが変化した場合、アラームを発生させないようにするステップとを備えることを特徴とする品質管理方法。
【請求項６】
品質特性に関連する検査データを収集するステップと、
前記品質管理の管理限界の上限と下限とで異なる基準を設定するステップと、
前記設定された基準に基づいて、前記管理限界の上限と下限とを更新するステップと、
前記検査データが前記管理限界内に収まっているかどうかを判定するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする品質管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は品質管理装置、品質管理方法および品質管理プログラムに関し、特に、製品の生産ラインなどにおけるＳＰＣ（スタティスティカル  プロセス  コントロール）に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＳＰＣによる品質管理では、不要なアラームが発生しないようにするために、ＱＣ（クオリティーコントロール）トレンドに合わせてＳＰＣ管理限界を自動更新することが行われている。
図３は、従来のＳＰＣ管理限界の更新方法を示す図である。
図３において、製品の生産ラインなどにおける検査工程では、規格中心値ＳＣＬが設定されるとともに、良否判定の上限である規格上限値ＵＳＬおよび良否判定の下限である規格下限値ＬＳＬが設定される。さらに、ＳＰＣによる品質管理では、管理限界の上限である管理上限値ＵＣＬおよび管理限界の下限である管理下限値ＬＣＬが設定される。
【０００３】
そして、品質特性に関連する検査データＰを収集し、その検査データＰの値が管理上限値ＵＣＬおよび管理下限値ＬＣＬと比較される。そして、検査データＰの値が管理上限値ＵＣＬを超えるかまたは管理下限値ＬＣＬを下回ると、アラームを発生させることにより、ＱＣトレンドの異常を警告する。そして、ＱＣトレンドに異常が発生すると、その対策を施すことにより、大量の不良品の発生を未然に防止することができる。
【０００４】
ここで、従来のＳＰＣ管理限界の更新方法では、管理上限値ＵＣＬおよび管理下限値ＬＣＬは、過去の検査データＰの平均値ＡＶＥの±３σ（標準偏差）にそれぞれ設定される。
また、例えば、特許文献１には、生産ラインにおける品質特性の傾向または揺らぎを早急に検知し、品質トラブルの発生を未然に防止するために、ＱＣトレンドまたはＱＣ揺らぎを検知するための管理項目として、同種類のＱＣデータ相互間の差分の絶対値または同種類のＳＰＣデータ相互間の差分の絶対値を用いる方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１４９２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、管理上限値ＵＣＬおよび管理下限値ＬＣＬを過去の検査データＰの平均値ＡＶＥの±３σにそれぞれ設定する方法では、過去の検査データＰが規格中心値ＳＣＬから離れた位置で安定に推移すると、検査データＰの平均値ＡＶＥが規格中心値ＳＣＬから離れた位置に設定される。そして、例えば、検査データＰ１１が規格中心値ＳＣＬに近づくように変化すると、検査データＰ１１が管理下限値ＬＣＬを下回るようになり、ＱＣトレンドが良くなる方向に向かっているにもかかわらず、アラームが発生するという問題があった。
【０００６】
また、同種類のＱＣデータ相互間の差分の絶対値または同種類のＳＰＣデータ相互間の差分の絶対値を用いる方法でも同様に、ＱＣトレンドが良くなる方向に向かっているにもかかわらず、差分の絶対値が管理値を超えると、アラームが発生するという問題があった。
そこで、本発明の目的は、ＱＣトレンドの変化の方向を考慮しつつアラームの発生を制御することが可能な品質管理装置、品質管理方法および品質管理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】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る品質管理装置によれば、品質特性に関連する検査データを収集するデータ収集手段と、品質管理の管理限界の上限と下限とで異なる基準を設定する基準設定手段と、前記基準設定手段で設定された基準に基づいて、前記管理限界の上限と下限とを更新する管理限界更新手段と、前記検査データが前記管理限界内に収まっているかどうかを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段による判定結果に基づいてアラームを発生するアラーム発生手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
これにより、管理限界の上限を厳しくしたまま、管理限界の下限を緩くしたり、管理限界の下限を厳しくしたまま、管理限界の上限を緩くしたりすることが可能となる。このため、ＱＣトレンドが悪くなる方向に変化した場合には、アラームを発生させることを可能としつつ、ＱＣトレンドが良くなる方向に変化した場合には、アラームを発生させないようにすることが可能となり、アラームのＳ／Ｎ比を劣化させることなく、アラーム対応の工数を低減することができる。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る品質管理装置によれば、検査データの平均値が規格中心値以上の場合、前記管理限界の上限値を定める基準は前記検査データの平均値、前記管理限界の下限値を定める基準は前記規格中心値であり、検査データの平均値が規格中心値より小さい場合、前記管理限界の上限値を定める基準は前記規格中心値、前記管理限界の下限値を定める基準は前記検査データの平均値であることを特徴とする。
【００１０】
これにより、ＱＣトレンドを反映させながら管理限界を定めることが可能となるとともに、ＱＣトレンドが規格中心値に近づくように変化した場合には、アラームを発生させないようにすることができ、アラームのＳ／Ｎ比を劣化させることなく、アラーム対応の工数を低減することができる。
また、本発明の一態様に係る品質管理装置によれば、検査データの平均値が規格中心値以上の場合、前記管理限界の上限値は（検査データの平均値＋３σ）、前記管理限界の下限値は（規格中心値−３σ）であり、検査データの平均値が規格中心値より小さい場合、前記管理限界の上限値は（規格中心値＋３σ）、前記管理限界の下限値は（検査データの平均値−３σ）であることを特徴とする。
【００１１】
これにより、管理限界を容易に算出することを可能としつつ、ＱＣトレンドが規格中心値から離れるように変化した場合には、アラームを発生させることが可能となるとともに、ＱＣトレンドが規格中心値に近づくように変化した場合には、アラームを発生させないようにすることが可能となる。このため、アラームのＳ／Ｎ比を劣化させることなく、アラーム対応の工数を低減することが可能となるとともに、管理限界の算出方法の煩雑化を抑制することができる。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る品質管理方法によれば、品質特性に関連する検査データを収集するステップと、前記品質管理の管理限界の上限と下限とで異なる基準を設定するステップと、前記設定された基準に基づいて、前記管理限界の上限と下限とを更新するステップと、前記検査データが前記管理限界内に収まっているかどうかを判定するステップと、前記判定結果に基づいてアラームを発生するステップとを備えることを特徴とする。
【００１３】
これにより、ＱＣトレンドが悪くなる方向に変化した場合には、アラームを発生させることが可能となるとともに、ＱＣトレンドが良くなる方向に変化した場合には、アラームを発生させないようにすることが可能となり、アラームのＳ／Ｎ比を劣化させることなく、アラーム対応の工数を低減することができる。
また、本発明の一態様に係る品質管理方法によれば、品質特性に関連する検査データの平均値に基づいて品質管理の管理限界を設定するステップと、品質特性のトレンドが規格中心値に近づくように前記検査データが変化した場合、アラームを発生させないようにするステップとを備えることを特徴とする。
【００１４】
これにより、品質特性のトレンドを反映させながら管理限界を定めることを可能としつつ、品質特性のトレンドが規格中心値に近づくように変化した場合には、アラームを発生させないようにすることができ、アラームのＳ／Ｎ比を劣化させることなく、アラーム対応の工数を低減することができる。
また、本発明の一態様に係る品質管理プログラムによれば、品質特性に関連する検査データを収集するステップと、前記品質管理の管理限界の上限と下限とで異なる基準を設定するステップと、前記設定された基準に基づいて、前記管理限界の上限と下限とを更新するステップと、前記検査データが前記管理限界内に収まっているかどうかを判定するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１５】
これにより、品質管理プログラムをコンピュータに実行させることで、ＱＣトレンドの変化の方向を考慮しつつアラームの発生を制御することが可能となり、アラームのＳ／Ｎ比を劣化させることなく、アラーム対応の工数を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る品質管理装置およびその方法について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る品質管理装置の概略構成を示すブロック図である。
図１において、品質管理装置には、データ収集手段１、基準設定手段２、管理限界更新手段３、異常判定手段４およびアラーム発生手段５が設けられている。
【００１７】
ここで、データ収集手段１は、品質特性に関連する検査データを収集することができる。なお、データ収集手段１で収集される検査データとしては、例えば、ロット番号、工程名、品種あるいは完了日などの実績データ、あるいは製造工程または製造装置による処理が完了したロットの品質特性の実測データ、処理条件やメンテナンス状況などの装置データ、さらに停電、断水あるいは空調などの動力データ、さらには温度、湿度あるいは気圧などの環境データ、またはそれらを統計処理した統計データなどを挙げることができる。
【００１８】
基準設定手段２は、品質管理の管理限界の上限と下限とで異なる基準を設定することができる。例えば、データ収集手段１で収集された検査データの平均値が規格中心値以上の場合、管理限界の上限値を定める基準は検査データの平均値とするとともに、管理限界の下限値を定める基準は規格中心値とすることができる。一方、データ収集手段１で収集された検査データの平均値が規格中心値より小さい場合、管理限界の上限値を定める基準は規格中心値とするとともに、管理限界の下限値を定める基準は検査データの平均値とすることができる。
【００１９】
管理限界更新手段３は、基準設定手段２で設定された基準に基づいて、管理限界の上限と下限とを更新することができる。例えば、検査データの平均値が規格中心値以上の場合、管理限界の上限値を（検査データの平均値＋３σ）に更新するとともに、管理限界の下限値を（規格中心値−３σ）に更新することができる。一方、検査データの平均値が規格中心値より小さい場合、管理限界の上限値を（規格中心値＋３σ）に更新するとともに、管理限界の下限値を（検査データの平均値−３σ）に更新することができる。
【００２０】
異常判定手段４は、データ収集手段１で収集された検査データが、管理限界更新手段３で更新された管理限界内に収まっているかどうかを判定することができる。
アラーム発生手段５は、データ収集手段１で収集された検査データが、管理限界更新手段３で更新された管理限界内に収まっていない場合、ＱＣトレンドの異常を知らせるためのアラームを発生することができる。なお、アラーム発生手段４としては、例えば、アラーム表示を画面上に行う表示装置、アラームを電子メールで送信する装置、または警告音を発生させる警報発生装置などを用いることができる。
【００２１】
これにより、ＱＣトレンドを反映させながら管理限界を定めることを可能としつつ、管理限界の上限を厳しくしたまま、管理限界の下限を緩くしたり、管理限界の下限を厳しくしたまま、管理限界の上限を緩くしたりすることが可能となる。このため、ＱＣトレンドが規格中心値から離れるように変化した場合には、アラームを発生させることが可能となるとともに、ＱＣトレンドが規格中心値に近づくように変化した場合には、アラームを発生させないようにすることが可能となり、アラームのＳ／Ｎ比を劣化させることなく、アラーム対応の工数を低減することが可能となる。
【００２２】
なお、データ収集手段１、基準設定手段２、管理限界更新手段３および異常判定手段４で行われる処理は、これらの機能が記述されたプログラムをコンピュータで実行させることにより実現するようにしてもよい。
図２は、本発明の一実施形態に係るＳＰＣ管理限界の更新方法を示す図である。
図２において、図１の品質管理装置には、品質管理の対象となる製品ごとに規格中心値ＳＣＬが設定されるとともに、良否判定の上限である規格上限値ＵＳＬおよび良否判定の下限である規格下限値ＬＳＬが設定される。また、ＳＰＣによる品質管理では、管理限界の上限である管理上限値ＵＣＬおよび管理限界の下限である管理下限値ＬＣＬが設定される。
【００２３】
そして、データ収集手段１にて検査データが収集されると、その検査データが基準設定手段２に送られる。そして、基準設定手段２では、データ収集手段１から検査データＰが送られると、それらの検査データＰの値に基づいて検査データＰの平均値ＡＶＥを算出する。そして、検査データＰの平均値ＡＶＥを規格中心値ＳＣＬと比較し、検査データＰの平均値ＡＶＥが規格中心値ＳＣＬ以上の場合、管理上限値ＵＣＬを定める基準として検査データの平均値を採用するとともに、管理下限値ＬＣＬを定める基準として規格中心値ＳＣＬを採用する。
【００２４】
そして、基準設定手段２は、管理上限値ＵＣＬおよび管理下限値ＬＣＬを定める基準をそれぞれ採用すると、その基準を管理限界更新手段３に送る。
また、データ収集手段１にて収集された検査データＰは管理限界更新手段３に送られる。そして、管理限界更新手段３では、データ収集手段１から送られた検査データＰを受け取るとともに、管理上限値ＵＣＬおよび管理下限値ＬＣＬを定める基準を基準設定手段２から受け取ると、管理上限値ＵＣＬを（検査データＰの平均値ＡＶＥ＋３σ）に自動更新するとともに、管理下限値ＬＣＬを（規格中心値ＳＣＬ−３σ）に自動更新する。
【００２５】
また、データ収集手段１にて収集された検査データＰは異常判定手段４に送られる。そして、異常判定手段４にて、その検査データＰの値が管理上限値ＵＣＬおよび管理下限値ＬＣＬと比較される。そして、検査データＰの値が管理上限値ＵＣＬを超えるかまたは管理下限値ＬＣＬを下回ると、アラーム発生手段５は、アラームを発生させることにより、ＱＣトレンドの異常を警告する。
【００２６】
ここで、管理下限値ＬＣＬを（規格中心値ＳＣＬ−３σ）に設定することにより、検査データＰ１が規格中心値ＳＣＬに近づくように変化した場合においても、検査データＰ１が管理下限値ＬＣＬを下回ることを防止することができ、ＱＣトレンドが良くなる方向に向かっているにもかかわらず、アラームが発生することを防止することができる。
また、管理上限値ＵＣＬを（検査データＰの平均値ＡＶＥ＋３σ）に設定することにより、ＱＣトレンドが悪くなる方向に向かっているかどうかを検知してアラームを発生させることができ、ＳＰＣによる品質管理精度の劣化を防止することができる。
【００２７】
なお、図２の例では、検査データＰの平均値ＡＶＥが規格中心値ＳＣＬ以上の場合を例にとって説明したが、検査データＰの平均値ＡＶＥが規格中心値ＳＣＬよりも小さい場合には、管理上限値ＵＣＬを（規格中心値ＳＣＬ＋３σ）に自動更新するとともに、管理下限値ＬＣＬを（検査データＰの平均値ＡＶＥ−３σ）に自動更新することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る品質管理装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係るＳＰＣ管理限界の更新方法を示す図。
【図３】従来のＳＰＣ管理限界の更新方法を示す図。
【符号の説明】
【００２９】
１  データ収集手段、２  基準設定手段、３  管理限界更新手段、４  異常判定手段、５  アラーム発生手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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