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公開番号2024055394
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2022162282
出願日2022-10-07
発明の名称設備診断装置及び設備診断方法
出願人株式会社日立製作所
代理人藤央弁理士法人
主分類G05B 19/418 20060101AFI20240411BHJP(制御;調整)
要約【課題】品質維持のために適切な設備の部位の使い方を推奨して、製造品質不良の発生を抑える。
【解決手段】設備診断装置であって、プロセッサと、記憶装置と、を有し、記憶装置は、製品を製造する設備の各部位の複数の使い方を定義する使い方情報と、各使い方が適用された場合に各部位の劣化の状況が製品の製造品質に与える影響の度合いを示す重み情報と、製造品質の目標値を示す目標品質情報と、を保持し、プロセッサは、各部位の状態に基づいて、各部位の劣化の状況を推定し、重み情報に基づいて、設備に適用される使い方に対応する影響の度合いを特定し、推定された各部位の劣化の状況と設備に適用される使い方に対応する影響の度合いとに基づいて、製品の製造品質を推定し、推定された製造品質と製造品質の目標値とを比較した結果に基づいて、製造品質が目標値を満たすように、設備に適用される使い方を選択する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
設備診断装置であって、
プロセッサと、記憶装置と、を有し、
前記記憶装置は、製品を製造する設備の各部位の複数の使い方を定義する使い方情報と、前記各使い方が適用された場合に前記各部位の劣化の状況が前記製品の製造品質に与える影響の度合いを示す重み情報と、前記製造品質の目標値を示す目標品質情報と、を保持し、
前記プロセッサは、
前記各部位の状態に基づいて、前記各部位の劣化の状況を推定し、
前記重み情報に基づいて、前記設備に適用される使い方に対応する前記影響の度合いを特定し、
前記推定された各部位の劣化の状況と前記設備に適用される使い方に対応する前記影響の度合いとに基づいて、前記製品の製造品質を推定し、
前記推定された製造品質と前記製造品質の目標値とを比較した結果に基づいて、前記製造品質が前記目標値を満たすように、前記設備に適用される使い方を選択することを特徴とする設備診断装置。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の設備診断装置であって、
前記使い方情報は、前記各使い方における前記各部位の負荷の大きさを示す情報を含み、
前記重み情報は、前記部位の負荷が大きいほど前記影響の度合いが大きくなることを示す情報を含むことを特徴とする設備診断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の設備診断装置であって、
前記複数の使い方は、同一品種の製品の製造に適用できる複数の使い方を含み、
前記同一品種の製品の製造に適用できる複数の使い方に含まれる各使い方の間では、少なくとも一つの部位の負荷の大きさが異なり、
前記プロセッサは、
前記推定された各部位の劣化の状況と、前記同一品種の製品の製造に適用できる複数の使い方に含まれる各使い方に対応する前記影響の度合いと、に基づいて、前記各使い方を適用した場合の前記製品の製造品質を推定し、
前記推定された製造品質が前記製造品質の目標値を満たす使い方を、前記設備に適用される使い方として選択することを特徴とする設備診断装置。
【請求項４】
請求項２に記載の設備診断装置であって、
前記各部位の負荷は、前記各部位の稼働率及び駆動力の少なくとも一つを含むことを特徴とする設備診断装置。
【請求項５】
請求項１に記載の設備診断装置であって、
前記プロセッサは、前記各部位の状態として、前記設備のログ情報及び１以上のセンサによる計測値の少なくとも一つを取得することを特徴とする設備診断装置。
【請求項６】
請求項１に記載の設備診断装置であって、
前記記憶装置は、前記推定された各部位の劣化の状況と、前記設備に実際に適用された使い方と、前記製品の実際の製造品質と、をさらに保持し、
前記プロセッサは、前記推定された各部位の劣化の状況と、前記設備に実際に適用された使い方と、前記製品の実際の製造品質と、に基づいて、当該使い方が適用された場合に前記各部位の劣化の状況が前記製造品質に与える影響の度合いを算出し、前記重み情報として保持することを特徴とする設備診断装置。
【請求項７】
請求項６に記載の設備診断装置であって、
前記プロセッサは、前記推定された製造品質と前記製品の実際の製造品質との乖離が所定の基準より大きい場合に、前記推定された各部位の劣化の状況と、前記設備に実際に適用された使い方と、前記製品の実際の製造品質と、に基づいて、当該使い方が適用された場合に前記各部位の劣化の状況が前記製造品質に与える影響の度合いを算出することによって、前記重み情報を更新することを特徴とする設備診断装置。
【請求項８】
請求項１に記載の設備診断装置であって、
前記記憶装置は、少なくとも前記設備によって製造される製品の品種、個数及び製造の時期を含む生産計画情報と、前記使い方に応じた前記各部位の劣化の状況の変化の程度、及び、前記各部位のメンテナンスを行ったときの前記各部位の劣化の改善の程度を示す劣化状況変化情報と、をさらに保持し、
前記使い方は、前記設備によって製造される製品の品種に対応付けられ、
前記プロセッサは、
前記生産計画情報と、前記劣化状況変化情報と、に基づいて、将来の前記各部位の劣化の状況を予測し、
前記予測された将来の前記各部位の劣化の状況と、前記重み情報と、に基づいて、将来の前記製品の製造品質を予測し、
前記予測された製造品質と前記製造品質の目標値とを比較した結果と、前記劣化状況変化情報と、に基づいて、前記予測された製造品質が前記目標値を満たすように、前記設備の少なくともいずれかの部位のメンテナンス計画を追加することによって、前記生産計画情報を更新することを特徴とする設備診断装置。
【請求項９】
請求項８に記載の設備診断装置であって、
前記プロセッサは、
前記予測された製造品質が第１の時点で前記製造品質の目標値を満たさなくなる場合、前記第１の時点における前記各部位の劣化の状況の前記製造品質への影響の大きさを計算し、
前記複数の部位のうち、前記計算された製造品質への影響の大きさが最大となる第１の部位を対象とする第１のメンテナンス計画を生成し、
前記第１のメンテナンス計画に基づくメンテナンスによって前記第１の部位の劣化が改善した場合の、前記第１の時点より後の前記製品の製造品質を予測し、
前記予測された製造品質が前記第１の時点より後の第２の時点で前記製造品質の目標値を満たさなくなる場合、前記第２の時点における前記各部位の劣化の状況の前記製造品質への影響の大きさを計算し、
前記計算された第２の時点における製造品質への影響の大きさが最大となる部位が前記第１の部位である場合、前記第１のメンテナンス計画を追加することによって前記生産計画情報を更新し、
前記計算された第２の時点における製造品質への影響の大きさが最大となる部位が前記第１の部位とは異なる第２の部位である場合、前記第１のメンテナンス計画によるメンテナンス対象として前記第２の部位を追加し、前記第１のメンテナンス計画を追加することによって前記生産計画情報を更新することを特徴とする設備診断装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の設備診断装置であって、
前記製造品質は、製造時の位置ずれ量及び不良率の少なくともいずれかに基づいて評価されることを特徴とする設備診断装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品の生産等を行う設備を診断する技術に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
製品を生産する工場及び関連する自動化ライン等においては、常に製造品質をモニタリングしている。例えば物流現場ではロボットのピッキング成功率、金属加工設備では切削品質をモニタしている。
【０００３】
工場等の設備の部品が摩耗等によって劣化し、製造品質が低下することがある。例えばこの場合、劣化した設備の部品のメンテナンスを行い、製造品質を回復するなどの対応が取られる。
【０００４】
設備の製造品質劣化を予兆する手法として、設備内の、製造品質への影響が大きい部品を可視化して、メンテナンスを促し、製造品質不良の発生を回避する手法が知られている。
【０００５】
例えば、特開２０２０－０５２９３１（特許文献１）には、「生産システムを構成する第１製造機械が故障する予兆を検出したとき、第１製造機械の稼働がこの故障により停止する停止時期を予測し、故障により稼働を停止する第１製造機械を正常な状態に戻せるメンテナンス時期を特定する。計画部によって計画された第１合計生産率を達成するよう、第１，第２製造装置を稼働している際に、故障の予兆が検出され、第１製造機械の停止時期がメンテナンス時期より前である場合には、少なくとも第１製造機械の稼働量を、故障の予兆が検出されるまでの稼働量以上に制御し、停止時期までの合計生産率を、第１合計生産率より高い第２合計生産率とする。」と記載されている。
【０００６】
また、特開２０２１－０５４０１７（特許文献２）には、「情報処理装置は、学習済モデルを記憶する記憶部と、インク吐出時の気圧情報と温度情報とを受け付ける受付部と、受け付けた気圧情報及び温度情報と、学習済モデルに基づいて、加圧ポンプを制御する処理部を含む。学習済モデルは、印刷装置の使用環境における気圧情報と、使用環境における温度情報と、印刷ヘッドにインクを供給する加圧ポンプの加圧力情報と、を対応付けたデータセットに基づき、吐出不良が発生しないと判定される加圧力の条件を機械学習した学習済モデルである。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２０－０５２９３１号公報
特開２０２１－０５４０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
製品を生産する設備が使用によって劣化した場合、その劣化が製品の製造品質に影響を与えるが、その影響の度合いは、設備の使い方に起因する設備の各部位にかかる負荷などに応じて異なる場合がある。例えば製品を生産するときに適用する製造レシピを変更する場合など、設備の使い方が変わると、設備の部品の劣化が製造品質に与える影響の度合いも変動する。この変動を考慮しない場合、品質維持のために最適ではない部品の使用を推奨したり、意図せずに製造品質不良を引き起こしたりするおそれがある。しかし、従来は、このような変動は考慮されていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題の少なくとも一つを解決するために、本発明は、設備診断装置であって、プロセッサと、記憶装置と、を有し、前記記憶装置は、製品を製造する設備の各部位の複数の使い方を定義する使い方情報と、前記各使い方が適用された場合に前記各部位の劣化の状況が前記製品の製造品質に与える影響の度合いを示す重み情報と、前記製造品質の目標値を示す目標品質情報と、を保持し、前記プロセッサは、前記各部位の状態に基づいて、前記各部位の劣化の状況を推定し、前記重み情報に基づいて、前記設備に適用される使い方に対応する前記影響の度合いを特定し、前記推定された各部位の劣化の状況と前記設備に適用される使い方に対応する前記影響の度合いとに基づいて、前記製品の製造品質を推定し、前記推定された製造品質と前記製造品質の目標値とを比較した結果に基づいて、前記製造品質が前記目標値を満たすように、前記設備に適用される使い方を選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、品質維持のために適切な設備の部位の使い方を推奨して、製造品質不良の発生を抑えることができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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