(57)【要約】      （修正有）【課題】品質に影響するパラメータを簡単に得ることができ、品質管理も好適に行える品質管理システムを提供する。【解決手段】品質管理システムでは、ドライラミネーション装置１００による製品４０の生産時、品質管理装置が、各センサ２、３、４、５、７、８の測定値や、撮影装置６による製品４０の撮影画像に基づく外観不良データを収集する。また、品質管理装置は、製品４０の試験結果に基づく物性データの入力を受付ける。これらのデータを比較し、比較結果に基づいて外観不良パターンや物性不良パターンが作成される。品質管理システムでは、ドライラミネーション装置１００による製品４０の生産時、品質管理装置が、各センサ２、３、４、５、７、８の測定値を外観不良パターンや物性不良パターンと比較し、品質管理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産工程において品質管理を行うための品質管理システムであって、
生産品の物性データとの比較によって生産品の物性不良が発生する工程パラメータの条件である物性不良パターンを得るための、工程パラメータを取得する手段と、
前記工程パラメータとの比較によって外観不良が発生する工程パラメータの条件である外観不良パターンを得るための、対象の撮影画像に基づく外観不良データを取得する手段と、
を備えることを特徴とする品質管理システム。
【請求項２】
前記物性データは、物性不良の発生時間に関する情報を含み、
前記外観不良データは、外観不良の発生時間に関する情報を含むことを特徴とする請求項１記載の品質管理システム。
【請求項３】
前記物性データと前記工程パラメータとの比較に基づき、前記物性不良パターンを生成する手段と、
前記外観不良データと前記工程パラメータとの比較に基づき、前記外観不良パターンを生成する手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の品質管理システム。
【請求項４】
撮影装置で対象の撮影を行った撮影画像に基づいて外観不良のモニタリングを行う外観検査装置を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の品質管理システム。
【請求項５】
生産工程において品質管理を行うための品質管理システムであって、
工程パラメータを取得する手段と、
前記取得した工程パラメータと、生産品の物性不良が発生する工程パラメータの条件である物性不良パターンとを用いて、物性不良の発生可能性の有無を判定する手段と、
前記取得した工程パラメータと、外観不良が発生する工程パラメータの条件である外観不良パターンとを用いて、外観不良の発生可能性の有無を判定する手段と、
を備えることを特徴とする品質管理システム。
【請求項６】
生産工程において品質管理を行うための品質管理方法であって、
生産品の物性データとの比較によって生産品の物性不良が発生する工程パラメータの条件である物性不良パターンを得るための、工程パラメータを取得するステップと、
前記工程パラメータとの比較によって外観不良が発生する工程パラメータの条件である外観不良パターンを得るための、対象の撮影画像に基づく外観不良データを取得するステップと、
を備えることを特徴とする品質管理方法。
【請求項７】
生産工程において品質管理を行うための品質管理方法であって、
工程パラメータを取得するステップと、
前記取得した工程パラメータと、生産品の物性不良が発生する工程パラメータの条件である物性不良パターンとを用いて、物性不良の発生可能性の有無を判定するステップと、
前記取得した工程パラメータと、外観不良が発生する工程パラメータの条件である外観不良パターンとを用いて、外観不良の発生可能性の有無を判定するステップと、
を備えることを特徴とする品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、品質管理システムおよび品質管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生産現場における品質管理方法として、SPC（Statistical Process Control；統計的工程管理）によるものが知られている。SPCによる品質管理では、生産工程に係るパラメータの値を管理することで、不良品の発生を抑制することができる。
【０００３】
特許文献１には、半導体装置の生産ライン等において、任意の製造工程または製造装置の処理結果に関連する製品の品質特性の計量値を収集・監視し、品質トラブルの発生を未然に防ぐことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４９２２２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、SPCによる品質管理方法を実施するには、管理対象のパラメータを決定するため、どのパラメータがどのように変化したときに不良品が発生するかを最初に調査する必要がある。生産現場ではこのようなパラメータの候補が膨大にあるので、パラメータを調査するのに多大な労力がかかるという問題がある。
【０００６】
本発明は、品質に影響するパラメータを簡単に得ることができ、品質管理も好適に行える品質管理システム等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した課題を解決するための第１の発明は、生産工程において品質管理を行うための品質管理システムであって、生産品の物性データとの比較によって生産品の物性不良が発生する工程パラメータの条件である物性不良パターンを得るための、工程パラメータを取得する手段と、前記工程パラメータとの比較によって外観不良が発生する工程パラメータの条件である外観不良パターンを得るための、対象の撮影画像に基づく外観不良データを取得する手段と、を備えることを特徴とする品質管理システムである。
【０００８】
前記物性データは、物性不良の発生時間に関する情報を含み、前記外観不良データは、外観不良の発生時間に関する情報を含むことが望ましい。
また、前記物性データと前記工程パラメータとの比較に基づき、前記物性不良パターンを生成する手段と、前記外観不良データと前記工程パラメータとの比較に基づき、前記外観不良パターンを生成する手段と、を更に備えることが望ましい。
また、撮影装置で対象の撮影を行った撮影画像に基づいて外観不良のモニタリングを行う外観検査装置を更に備えることも望ましい。
【０００９】
第２の発明は、生産工程において品質管理を行うための品質管理システムであって、工程パラメータを取得する手段と、前記取得した工程パラメータと、生産品の物性不良が発生する工程パラメータの条件である物性不良パターンとを用いて、物性不良の発生可能性の有無を判定する手段と、前記取得した工程パラメータと、外観不良が発生する工程パラメータの条件である外観不良パターンとを用いて、外観不良の発生可能性の有無を判定する手段と、を備えることを特徴とする品質管理システムである。
【００１０】
第３の発明は、生産工程において品質管理を行うための品質管理方法であって、生産品の物性データとの比較によって生産品の物性不良が発生する工程パラメータの条件である物性不良パターンを得るための、工程パラメータを取得するステップと、前記工程パラメータとの比較によって外観不良が発生する工程パラメータの条件である外観不良パターンを得るための、対象の撮影画像に基づく外観不良データを取得するステップと、を備えることを特徴とする品質管理方法である。
【００１１】
第４の発明は、生産工程において品質管理を行うための品質管理方法であって、工程パラメータを取得するステップと、前記取得した工程パラメータと、生産品の物性不良が発生する工程パラメータの条件である物性不良パターンとを用いて、物性不良の発生可能性の有無を判定するステップと、前記取得した工程パラメータと、外観不良が発生する工程パラメータの条件である外観不良パターンとを用いて、外観不良の発生可能性の有無を判定するステップと、を備えることを特徴とする品質管理方法である。
【００１２】
本発明では、生産品の生産中に、外観検査結果とセンサによって測定した生産工程に係る工程パラメータを取得でき、これにより、シワなどの外観不良が発生したときに、どの工程パラメータがどのように変化したかが即座に分かり、不良に関係する工程パラメータを簡単に取得できる。また、本発明では試験結果から生産品の物性データも取得し、これと工程パラメータを突き合せ、生産品の物性不良に関係する工程パラメータも取得できる。これらの工程パラメータを用いたSPC等の手法による管理を行い、外観不良や物性不良の発生を未然に防ぐことで、外観不良と物性不良の両方を最小限に食い止めることができる。
【００１３】
また、物性データや外観不良データが、物性不良や外観不良の発生時間に関する情報を含むので、これらを工程パラメータの時間変化と突き合わせ、その原因となった工程パラメータを得るのに利用できる。さらに、品質管理システムにおいて自動的に物性不良パターンや外観不良パターンを生成することもでき、これにより工程パラメータの調査時間や調査の手間が更に低減される。また、外観検査装置により外観不良のモニタリングを行うことで、仮に外観不良が発生してもすぐに対処でき、不良が連続して発生するのを防ぎ、歩留りを向上させることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、品質に影響するパラメータを簡単に得ることができ、品質管理も好適に行える品質管理システム等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ドライラミネーション装置１００を示す図
【図２】品質管理システム１を示す図
【図３】データ収集の手順を示すフローチャート
【図４】測定値と外観不良、物性不良の発生との関係を示す図
【図５】品質管理の手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
（１．ドライラミネーション装置１００）
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る品質管理システムの適用例であるドライラミネーション装置１００を示す図である。
【００１８】
ドライラミネーション装置１００は、複数のフィルム２０、３０を貼り合わせて製品４０（生産品）を生産する装置であり、包装材料等の製造に用いられる。
【００１９】
ドライラミネーション装置１００による製品４０の生産工程では、まず、リール１２に巻き付けたフィルム２０を巻き出して搬送する。搬送経路の途中には塗布部１４や乾燥部１５が設けられる。
【００２０】
塗布部１４は、ロール１４ａ、１４ｂの間でフィルム２０を挟持して搬送しつつ、ロール１４ｂを介して接着剤２１をフィルム２０に塗布するものである。接着剤２１を塗布した後のフィルム２０は、乾燥部１５まで搬送される。
【００２１】
乾燥部１５は例えばオーブンであり、接着剤２１の塗布後のフィルム２０を加熱し、乾燥させるものである。乾燥部１５を出た乾燥後のフィルム２０は、ラミネート部１７まで搬送される。
【００２２】
ラミネート部１７は、リール１６から巻き出したフィルム３０と上記のフィルム２０をロール１７ａ、１７ｂの間で重ね合せ、加熱および加圧を行ってフィルム２０、３０を貼り合わせるものである。フィルム２０、３０を貼り合わせた後の製品４０は、リール１８で巻き取られる。
【００２３】
以上のフィルム２０等の搬送は、搬送経路中の適切な箇所に設けた搬送ロール１３等によって行われる。
【００２４】
製品４０については、図１（ｂ）に示すように、試験装置５０を用いた物性値の試験が行われる。試験項目には、例えば製品４０の剥離強度や厚み、重さなどがあり、試験項目に応じた装置によって、製品４０の試験片などを用いた試験が行われる。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、本実施形態では、ドライラミネーション装置１００にセンサ２、３、４、５や撮影装置６が設けられる。その他、ドライラミネーション装置１００を設置した室内には、センサ７、８なども設けられる。
【００２６】
センサ２、３、４、５、７、８は、製品４０の生産工程に係る測定値（工程パラメータ）を取得するものである。
【００２７】
センサ２は、搬送中のフィルム２０等の張力を測定するものである。センサ２は、例えば１または複数の搬送ロール１３に設けられ、フィルム２０等から各搬送ロール１３に加わる力を張力として測定する。
【００２８】
センサ３は、ロール１４ａ、１４ｂ間でフィルム２０に加わる圧力や、ロール１７ａ、１７ｂ間でフィルム２０、３０に加わる圧力を測定するものである。センサ３は例えば一方のロールに設けられ、他方のロールから加わる力を測定する。
【００２９】
センサ４は、フィルム２０の乾燥温度を測定するものである。センサ４は例えば乾燥部１５内に設けられた温度計であり、乾燥部１５内の温度をフィルム２０の乾燥温度として測定する。
【００３０】
センサ５は、フィルム２０等の搬送速度を測定するものである。センサ５は、例えば１または複数の搬送ロール１３に設けられるエンコーダであり、各搬送ロール１３の単位時間当たりの回転数を搬送速度として測定する。
【００３１】
センサ７は、ドライラミネーション装置１００を設置した室内の温度や湿度を測定するものである。センサ７は、例えば室内の適当な箇所に設けた温湿度計である。
【００３２】
センサ８は、ドライラミネーション装置１００を設置した室内の清浄度を測定するものである。センサ８としては、例えば室内の粉塵量の測定を行う粉塵計を用いることができる。
【００３３】
撮影装置６は、対象を撮影して外観検査を行うためのものである。本実施形態では搬送中の製品４０を継時的に撮影する。撮影画像はリアルタイムで後述する外観検査装置に送られる。必要に応じて、撮影用の照明なども設けられる。
【００３４】
（２．品質管理システム１）
図２は、本実施形態に係る品質管理システム１を示す図である。品質管理システム１は、センサ２、３、４、５、７、８、外観検査装置９、品質管理装置１０等から構成される。
【００３５】
外観検査装置９は、例えば制御部、記憶部、通信部、入力部、表示部等を備えたコンピュータであり、撮影装置６による製品４０の撮影画像を無線通信あるいは有線通信により取得してリアルタイムで欠陥の抽出を行い、外観不良のモニタリングを行う。欠陥の抽出方法は特に限定されず、エッジ抽出、二値化、パターン分類等の既知の画像処理手法を用いて行うことができる。
【００３６】
抽出した欠陥に関する情報は、外観不良データとして品質管理装置１０に送信される。外観不良データとしては、欠陥の種類（シワや塗布ムラ、圧痕、破れ、噛み込み異物等）、外観不良の発生時間（例えば欠陥を抽出した画像の撮影時刻）や製品４０上の欠陥の位置などがある。
【００３７】
品質管理装置１０は、例えば制御部、記憶部、通信部、入力部、表示部等を備えたコンピュータによって実現できる。品質管理装置１０は、各センサ２、３、４、５、７、８や外観検査装置９と無線あるいは有線によるネットワークを介して接続され、各センサ２、３、４、５、７、８から測定値を受信するとともに、外観検査装置９から上記の外観不良データを受信する。
【００３８】
また、品質管理装置１０は、試験装置５０による製品４０の試験結果である物性データの入力を受付ける。物性データとしては、前記した各種の物性値、試験を行った製品４０のロットナンバー、そのロットの製品４０の生産を終了した時刻などがある。
【００３９】
（３．品質管理システム１による品質管理方法）
次に、品質管理システム１による品質管理方法について説明する。
【００４０】
（３−１．データ収集）
本実施形態の品質管理システム１では、ドライラミネーション装置１００による製品４０の生産時のデータ収集を行う。図３はこのデータ収集の手順を示すフローチャートである。図の各ステップは品質管理装置１０の制御部が実行する処理である。
【００４１】
本実施形態では、ドライラミネーション装置１００による製品４０の生産時、品質管理装置１０が、各センサ２、３、４、５、７、８から測定値を受信して取得する（Ｓ１１）。さらに、外観検査装置９から前記の外観不良データを受信して取得する（Ｓ１２）。品質管理装置１０は、各センサ２、３、４、５、７、８の測定値や外観不良データを製品４０の生産時にリアルタイムで収集する。
【００４２】
加えて、品質管理装置１０は、前記した物性データのオペレータ等による入力を受付ける（Ｓ１３）。
【００４３】
以上により、品質管理装置１０によるデータ収集が行われる。品質管理装置１０では、各センサ２、３、４、５、７、８の測定値と、外観不良データや物性データを比較し、どの測定値が外観不良や物性不良に影響するかを判定することができる。
【００４４】
例えば図４（ａ）に示すように、外観不良の発生時間の直前の所定時間の間に、あるセンサの測定値が所定値以上となっていた場合、そのセンサの測定値が外観不良に影響を与えると判定できる。このような外観不良に影響するパラメータの判定は、リアルタイムで迅速に行うことができる。
【００４５】
また、例えば図４（ｂ）に示すように、物性不良の発生時間の直前の所定時間の間に、あるセンサの測定値が所定値未満となっていた場合、そのセンサの測定値が物性不良に影響を与えると判定できる。なお、物性不良の発生時間は、例えば上記の物性データにおいて、物性値が異常値である製品４０の生産を終了した時刻等である。
【００４６】
これらは判定基準の一例であり、判定基準がこれらに限ることはない。例えば上記の所定時間の間に、あるセンサの測定値が上昇あるいは下降し続けている場合に、そのセンサの測定値が外観不良や物性不良に影響を与えていると判定してもよい。また、複数のセンサの測定値が外観不良や物性不良に影響を与えていると判定される場合も考えられる。
【００４７】
以上のような判定結果に基づいて、「□□センサの測定値が△△以上であればシワが発生する」といった、外観不良に影響するセンサの測定値やその閾値など、外観不良の発生条件を含む外観不良パターンを生成することができる。
【００４８】
同様に、物性不良についても、「◎◎センサの測定値が〇〇以上であれば剥離強度が異常値となる」といった、物性不良に影響するセンサの測定値やその閾値など、物性不良の発生条件を含む物性不良パターンを生成することができる。
【００４９】
以上により生成した外観不良パターン、物性不良パターンは、品質管理装置１０の記憶部等に記録される。上記の比較判定、およびこれに基づく外観不良パターン・物性不良パターンの生成は、前記した所定値や所定時間などを予め定めておくことにより品質管理装置１０により自動的に行うことができる。しかしながら、各データを比較してオペレータ等が判断し、行ってもよい。
【００５０】
（３−２．品質管理）
次に、本実施形態の品質管理システム１において、ドライラミネーション装置１００による製品４０の生産時の品質管理を行う方法について説明する。なお、前記のデータ収集時は、外観不良や物性不良に影響するパラメータを探るため、多くのセンサを設けるが、品質管理においては、外観不良や物性不良に影響するとされたセンサの測定値のみを測定すればよいため、不要なセンサは取り外し、必要なセンサのみ残してよい。
【００５１】
図５は品質管理の手順を示すフローチャートである。図の各ステップは品質管理装置１０の制御部が実行する処理である。
【００５２】
本実施形態では、ドライラミネーション装置１００による製品４０の生産時、品質管理装置１０が、各センサから測定値をリアルタイムで受信し、取得する（Ｓ２１）。
【００５３】
品質管理装置１０は、上記の測定値を前記の外観不良パターンと比較し、外観不良の発生可能性の有無を判定する（Ｓ２２）。例えば、あるセンサの測定値が前記の外観不良パターンに該当すれば、外観不良の発生可能性有りと判定する。
【００５４】
また、品質管理装置１０は、上記の測定値を前記の物性不良パターンと比較し、物性不良の発生可能性の有無も判定する（Ｓ２３）。上記と同様、例えばあるセンサの測定値が前記の物性不良パターンに該当すれば、物性不良の発生可能性有りと判定する。
【００５５】
Ｓ２２やＳ２３で外観不良あるいは物性不良の発生可能性有りと判定した場合（Ｓ２２；「有り」、もしくはＳ２３；「有り」）、例えば、品質管理装置１０は、警報装置（不図示）等に制御信号を送信し、「外観不良（物性不良）の発生可能性有り」の旨を示す警報を視覚的あるいは聴覚的に発生させる（Ｓ２４）。オペレータは、この警報に応じて生産環境を調整することで、外観不良や物性不良の発生を未然に防ぐことができる。
【００５６】
一方、Ｓ２２およびＳ２３で外観不良・物性不良の発生可能性が共に無しと判定された場合は（Ｓ２２；「無し」およびＳ２３；「無し」）、そのまま生産を続ける。
【００５７】
品質管理システム１では、製品４０の生産を終了するまで、Ｓ２１〜Ｓ２４の処理が繰り返される。品質管理システム１としては、この他、外観検査装置９でリアルタイムに外観不良のモニタリングを行い、製品４０の欠陥を抽出した際には上記と同様の警報を行う等の処理も行われる。以上の処理は、前記したデータ収集の手順と並行して行うことも可能である。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態の品質管理システム１によれば、生産装置に外観検査用のシステムを設置し、製品４０の生産中に、対象の外観検査結果と、センサによって測定した生産工程に係る工程パラメータを同時に取得でき、これにより、シワなどの外観不良が発生したときに、どの工程パラメータがどのように変化したかが即座に分かり、不良に関係する工程パラメータを簡単に取得できる。また、試験結果から製品４０の物性データも取得し、これと工程パラメータを突き合わせ、製品４０の物性不良に関係する工程パラメータも取得できる。これらの工程パラメータを用いたSPC等の手法による管理を行い、外観不良や物性不良の発生を未然に防ぐことで、外観不良と物性不良の両方を最小限に食い止めることができる。
【００５９】
また、物性データや外観不良データが、物性値が異常値である製品４０の生産を終了した時刻や、欠陥を抽出した画像の撮影時刻など、物性不良や外観不良の発生時間に関する情報を含むので、これらを工程パラメータの時間変化と突き合わせ、その原因となった工程パラメータを得るのに利用できる。なお、物性不良や外観不良の発生時間に関する情報は上記に限らず、これらの発生時間に関連付けられる情報であればよい。例えば製品４０における試験片の採取位置が、その位置まで製品４０を生産した時刻に関連付けられる場合、物性データに試験片の採取位置を含め、これを利用することも可能である。
【００６０】
さらに、品質管理システム１において自動的に物性不良パターンや外観不良パターンを生成することもでき、これにより工程パラメータの調査時間や調査の手間が更に低減される。また、外観検査装置９により外観不良のモニタリングを行うことで、仮に外観不良が発生してもすぐに対処でき、不良が連続して発生するのを防ぎ、歩留りを向上させることもできる。
【００６１】
しかしながら、本発明は上記の実施形態に限ることはない。一例として、各センサや撮影装置６の配置は自由に定めることができる。例えばその他の実施形態として、撮影装置６の撮影対象をフィルム２０として外観不良のモニタリングを行いつつ、フィルム２０の外観不良データを得て外観不良パターンを生成し、これを用いたSPC等による品質管理を行うことで、搬送中のフィルム２０の異常を防ぐこともできる。
【００６２】
また上記の実施形態では品質管理システム１の適用例としてドライラミネーション装置１００を挙げたが、これに限ることはない。その他の実施形態として、種々の印刷装置など、各種の生産装置に適用することができる。
【００６３】
また、センサによる測定値も上記に限らず、適用対象に応じた測定値が測定される。その例としては、各種の薬液の温度・ＰＨ・濃度等、ヒータロールの温度、接着剤の粘度・塗布量、環境温度、押出成形装置による押出幅・押出厚さなどがある。
【００６４】
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６５】
１；品質管理システム
２、３、４、５、７、８；センサ
６；撮影装置
９；外観検査装置
１０；品質管理装置
２０、３０；フィルム
４０；製品
５０；試験装置
１００；ドライラミネーション装置
【図１】
2016021179.tif 000003
【図２】
2016021179.tif 000004
【図３】
2016021179.tif 000005
【図４】
2016021179.tif 000006
【図５】
2016021179.tif 000007