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公開番号2024172357
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023090013
出願日2023-05-31
発明の名称技能分析システム及び技能分析方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類G06Q 10/06 20230101AFI20241205BHJP(計算;計数)
要約【課題】分析精度の向上を図った技能分析システム等を提供する。
【解決手段】技能分析システム10は、作業対象物に対する作業者の作業に関する計測データの特徴量を説明変数とし、作業対象物の品質データを目的変数として回帰分析を行い、回帰分析に基づく重要特徴量の抽出結果を表示部14に表示させる処理部13を備え、処理部13は、品質データにおいて品質が低い側の外れ値に該当するもの、及び、当該外れ値の品質データに対応する計測データを回帰分析の対象から除外する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
作業対象物に対する作業者の作業に関する計測データの特徴量を説明変数とし、前記作業対象物の品質データを目的変数として回帰分析を行い、当該回帰分析に基づく重要特徴量の抽出結果を表示装置に表示させる処理部を備え、
前記処理部は、前記品質データにおいて品質が低い側の外れ値に該当するもの、及び、当該外れ値の品質データに対応する前記計測データを前記回帰分析の対象から除外する、技能分析システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記処理部は、前記品質データにおいて品質が高い側の外れ値に該当するもの、及び当該品質データに対応する前記計測データを前記回帰分析の対象に含めること
を特徴とする請求項１に記載の技能分析システム。
【請求項３】
前記処理部は、複数種類の前記特徴量について所定の相関調査を行い、相対的に相関が強い特徴量の種類の組合せを示すグループのそれぞれから特徴量を１種類ずつ選択し、選択した特徴量を前記回帰分析の対象に含めること
を特徴とする請求項１に記載の技能分析システム。
【請求項４】
前記処理部は、前記回帰分析で抽出された前記重要特徴量を前記表示装置に表示させる際、当該重要特徴量が所定の前記グループに属する場合には、当該グループに属する他の特徴量を当該重要特徴量に対応付けて表示させること
を特徴とする請求項３に記載の技能分析システム。
【請求項５】
前記処理部は、前記作業対象物の品質が高いほど前記品質データの値が大きくなる場合、前記品質データの第１四分位数から、前記品質データの四分位範囲と所定値との乗算値を減算した値を閾値として設定し、当該閾値よりも値が小さい前記品質データ、及び当該品質データに対応する前記計測データを前記回帰分析の対象から除外すること
を特徴とする請求項１に記載の技能分析システム。
【請求項６】
前記処理部は、前記作業対象物の品質が高いほど前記品質データの値が小さくなる場合、前記品質データの第３四分位数に、前記品質データの四分位範囲と所定値との乗算値を加算した値を閾値として設定し、当該閾値よりも値が大きい前記品質データ、及び当該品質データに対応する前記計測データを前記回帰分析の対象から除外すること
を特徴とする請求項１に記載の技能分析システム。
【請求項７】
前記処理部は、前記品質データの箱ひげ図を前記表示装置に表示させ、さらに、ユーザによる入力操作で前記所定値の大きさが調整されるようにすること
を特徴とする請求項５又は請求項６に記載の技能分析システム。
【請求項８】
前記処理部は、複数の前記グループから特徴量を１種類ずつ選択する際の組合せの中から、当該組合せに基づく前記目的変数の推定値と、実際の前記目的変数の値と、の間の相関係数が１に最も近くなる組合せを特定し、当該組合せを含む前記特徴量に基づいて、前記回帰分析を行うこと
を特徴とする請求項３に記載の技能分析システム。
【請求項９】
前記処理部は、複数種類のモデルのそれぞれで前記回帰分析を行い、前記説明変数が前記目的変数に寄与している度合いを示す変数重要度に基づく前記特徴量の点数付けを前記モデルごとに行い、点数の合計値の大きさに基づいて、前記重要特徴量を抽出すること
を特徴とする請求項１に記載の技能分析システム。
【請求項１０】
前記処理部は、前記回帰分析のモデル候補の中から、前記重要特徴量の抽出に用いられる複数種類のモデルをユーザの入力操作で選択する際の選択画面を前記表示装置に表示させること
を特徴とする請求項９に記載の技能分析システム。
（【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】
本開示は、技能分析システム等に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
所定の作業対象物の品質に影響を与えるような特徴量を抽出する技術として、例えば、特許文献１に記載の技術が知られている。すなわち、特許文献１には、「代表特徴量の中から、前記製品品質データの変動に対して寄与する代表特徴量を品質影響因子候補として特定する」ことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１９２１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、製品（作業対象物）の品質に影響を与える可能性の高い特徴量を抽出するようにしているが、分析精度の点で改善の余地がある。
【０００５】
そこで、本開示は、分析精度の向上を図った技能分析システム等を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した課題を解決するために、本開示に係る技能分析システムは、作業対象物に対する作業者の作業に関する計測データの特徴量を説明変数とし、前記作業対象物の品質データを目的変数として回帰分析を行い、当該回帰分析に基づく重要特徴量の抽出結果を表示装置に表示させる処理部を備え、前記処理部は、前記品質データにおいて品質が低い側の外れ値に該当するもの、及び、当該外れ値の品質データに対応する前記計測データを前記回帰分析の対象から除外することとした。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、分析精度の向上を図った技能分析システム等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る技能分析システムの分析対象の例を示す説明図である。
第１実施形態に係る技能分析システムの機能ブロック図である。
第１実施形態に係る技能分析システムの処理部が実行する処理のフローチャートである。
第１実施形態に係る技能分析システムにおいて、下側外れ値の品質データの除外に関する箱ひげ図である。
第１実施形態に係る技能分析システムにおいて、下側外れ値の閾値設定に関する表示例である。
第１実施形態に係る技能分析システムの相関データに関する説明図である。
第１実施形態に係る技能分析システムにおける回帰分析の一例である重回帰分析に関する説明図である。
第１実施形態に係る技能分析システムの分析結果の表示例である。
第２実施形態に係る技能分析システムの処理部が実行する処理のフローチャートである。
第２実施形態に係る技能分析システムにおける回帰分析の対象とする特徴量の選択に関する説明図である。
第３実施形態に係る技能分析システムの機能ブロック図である。
第３実施形態に係る技能分析システムの処理部が実行する処理のフローチャートである。
第３実施形態に係る技能分析システムで回帰分析に用いられるモデルの選択画面の表示例である。
第３実施形態に係る技能分析システムにおいて、複数種類のモデルを用いた場合の重要特徴量の抽出に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
≪第１実施形態≫
以下では、一例として、作業者Ｍ１（図１参照）の溶接作業に関する品質データや計測データに基づいて分析が行われる場合について説明するが、分析対象となる作業の種類は溶接に限定されるものではない。例えば、塗装や鋳造の他、鍛造や切削、研削、精密加工、めっき、板金加工、金型の仕上げ、レンズの研磨といったさまざまな作業を分析対象とすることが可能である。
【００１０】
図１は、第１実施形態に係る技能分析システムの分析対象の例を示す説明図である。
図１では、作業者Ｍ１が作業対象物Ｗ１の溶接を行っている様子を示している。作業者Ｍ１は、溶接電源Ｐ１に接続された溶接トーチＴ１を使って、溶接ワイヤ（図示せず）の先端を作業対象物Ｗ１に近づけた状態でアーク溶接を行う。なお、溶接ワイヤは、ワイヤ供給装置（図示せず）から繰り出される。作業者Ｍ１が溶接を行っている様子は、動作計測用のカメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３で撮像される。また、溶接電源Ｐ１の電圧や電流の時々刻々の値が検出される。なお、カメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３の撮像結果や電圧・電流の検出値は、溶接作業に関する計測データとして用いられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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