专利名称:调整装置,生产加工系统和控制调整装置的方法
技术领域:
本发明涉及调整装置,从n个测量设备的一个,接收表示由m个生产加工设备所加工的物品的质量的特性值,以及将生产加工设备或测量设备指定和调整为待调整的设备。
背景技术:
在现有技术中,为提高制品的生产率,为每条生产线,使用提供具有相同功能的多个加工机或具有相同功能的多个加工台,以及通过从初始过程到最后过程的操作,加工制品的生产方法。在这种生产方法中,通常,提供多条生产线,以及通过各条生产线,并行加工制品。
因此,在每条生产线的途中或在最后一个过程,为检查所加工的制品是否满足规定质量(regular quality),提供多个测量机(测量设备)以便测量所加工的制品的特性。
此外,例如,特性表示所生产的制品的大小、制品的性能,诸如粘接强度等等,或质量,诸如精度等等。在下文中,表示特性的值被称为特性值。
顺便说一下,在上述生产方法中,可能存在当所加工的制品满足规定质量时,由测量机获得的、作为测量结果的特性值不在特性值的范围中的情形。这种情形的原因包括加工台、加工机等等的调整不一致性、测量机本身的测量误差等等。
然而,为生产高质量制品,需要调整加工台、加工机、测量机等等以便当制品满足规定质量时,由测量机测量的特性值落在该范围内。
同样地,当需要调整加工台、加工机、测量机等等时,从事该制品的生产操作的人,特别是熟练的操作人员根据从测量机获得的特性值的状态,凭经验指定和调整具有不一致性的设备。
此外,关于测量机的测量误差的调整,例如,在JP-A No.10-132914(1998年5月22日出版)(在下文中称为专利文献1)中,公开了用于生产线的测量机的校正方法,其中,各个测量机测量具有相同参考特性的标准制品,以及通过使用标准制品的测量结果,调整各个测量机的测量结果中的变化。
在专利文献1中公开的结构中,当在除测量机外的设备(例如加工机等等)中出现不一致性时,熟练的操作人员基于由测量机测量的特性值的状态,指定待调整的设备。
另外,在JP-A No.2-74852(1990年3月14日出版)(在下文中称为专利文献2)和JP-A No.10-132536(1998年5月22日出版)(在下文中称为专利文献4),公开了测量在待检查的物品中将生成的缺陷周期的方法。根据相关技术方法,能检测周期性出现的缺陷。
另外,在JP-A No.5-47619(1993年2月26日出版)(在下文中,称为专利文献3),已经公开了用于半导体设备的可用性的测量仪,其中,在来自具有误差范围的半导体制造装置的操作信号的参考间隔信号中,判断操作/非操作。用于可用性的测量仪精确地获得半导体制造装置的操作时间。为此,在相关技术装置中,能掌握用于半导体设备的日常维护或用于更换次品的时间。
此外,在JP-A No.2005-59070(2005年3月10日出版)(在下文中称为专利文献5),已经公开了制造铜条的方法。即,在通过热扎来制造铜条的方法中,通过交流磁能量,由表面的测量结果,预期出现表面缺陷。然后,根据预期结果,确定制造条件,以及移出将存在预期缺陷的部分。因此,在上游过程能检测/移出缺陷或能防止缺陷。
然而,在现有技术方法中,根据操作人员的经验知识,指定和调整待调整的设备。同样地,因为依赖于操作人员的经验知识,不能立即指定待调整的设备,因此,降低制品的生产率。
然而,在现有技术结构中,当通过多个生产加工设备的任何一个加工物品,以及通过多个测量设备的任何一个测量特性值,作为加工结果时,没有公开通过较高精度指定具有不一致性的设备的结构。
另外,在现有技术结构中,没有公开易于调整指定的生产加工设备以便以低成本,降低由测量设备测量的特性值的变化,期望在调整指定设备后,出现不一致性的比率,以及提供鉴于生产效率的信息的结构。
发明内容
本发明的一个或多个实施例提供一种调整装置,当从生产物品测量的特性值不在生产物品满足规定质量的特性值的范围中时,能有效地指定待调整的设备,生产加工系统和控制调整装置的方法。
根据本发明的第一方面,提供一种调整装置,从n个测量设备的一个接收表示由m个生产加工设备的一个生产的物品的质量的特性值,以及指定待调整的设备,其中,m和n是彼此不同的自然数。调整装置包括判定单元,基于从测量设备接收的特性值,判定所生产的物品是否满足规定质量;指定单元,如果判定单元判定所生产的物品不满足规定质量,根据为不在当所生产的物品满足规定质量时的特性值的范围中的特性值的异常特性值是按m个周期还是按n个周期出现,指定待调整的设备。
根据该结构,调整装置具有判定单元,从而能判定所加工的物品是否满足规定质量。
此外,加工设备包括例如加工待加工的物品的设备,诸如加工机、加工台等等。
作为当判定单元判定所加工的物品不满足规定质量的情形,例如,示例未正常操作加工设备的情形,未正常操作测量设备的情形等等。
例如,当未正常操作加工设备时,由相应加工设备加工的物品的特性值不在当所加工的物品满足规定质量时的特性值的范围中。即,当未正常操作m个加工设备的任何一个时,从测量设备接收的特性值变为不在按m周期的范围中的值。
另一方面,当未正常操作测量设备时,由测量设备测量的特性值不在所加工的制品满足规定质量的特性值中。即,当未正常操作n个测量设备的任何一个时,从测量设备接收的特性值变为不在按n个周期的范围中的值。
因此,指定单元能基于不在所加工的物品满足规定质量的特性值的范围中的特性值的出现的周期是m个周期还是n个周期,将加工设备或测量设备指定为待调整的设备。
同样地,根据本发明的第一方面的调整装置包括指定单元,从而能基于不在所加工的物品满足规定质量的特性值的范围中的特性值的出现的周期,指定待调整的设备。为此,在根据本发明的第一方面的调整装置中,为指定待调整的设备,不需要手动执行复杂的操作,诸如加工设备或测量设备的设定值调整,以及检查哪个设备有异常。
即,在根据本发明的第一方面的调整装置中,能有效地指定待调整的设备,而不改变加工设备或测量设备的设定值等等。
因此,在根据本发明的第一方面的调整装置中,当从加工物品测量的特性值不在所加工的制品满足规定质量的特性值的范围中时,能有效地指定待调整的设备。
另外,根据本发明的第一方面的调整装置可以进一步包括存储设备,与加工具有特性值的物品的顺序号关联,存储从测量设备接收的特性值;以及周期检测单元,基于在存储设备中存储的特性值,检测表示异常特性值是按m周期还是按n周期出现的异常特性值的周期性。指定单元可以基于由周期检测单元的检测结果,指定待调整的设备。
根据该结构,能与加工具有特性值的物品的顺序号关联,在存储设备中存储从测量设备接收的特性值。
为此,基于在存储设备中存储的特性值,周期检测单元能检测不在当未正常操作加工设备或测量设备时生成的范围中的特性值(异常特性值)的出现的周期。
因此,指定单元能基于由周期检测单元的检测结果,有效地指定待调整的设备。
另外,根据本发明的第一方面的调整装置可以进一步包括计算单元,基于在存储单元中存储的特性值,计算与异常特性值的周期性有关的特性值的统计特征。最好,周期检测单元基于由计算单元计算的统计特征,由待检测的异常特性值的周期性,确定检测m个周期或n个周期。
根据该结构,周期检测单元能基于由计算单元计算的统计特征,由待检测的异常特性值的周期性,确定是否检测m个周期或n个周期。
同样地,周期检测单元能基于统计特征,确定异常特性值的周期性,以便能效地执行周期性的检测。
因此,在根据本发明的第一方面的调整装置中,周期检测单元能有效地检测周期性,以便能有效地指定待调整的设备。
另外,在根据本发明的第一方面的调整装置中,最好还与分配给测量特性值的测量设备的号码关联,存储在存储设备中存储的特性值。计算单元可以具有分布特征计算单元,基于在存储设备中存储的特性值,将特性值的范围划分成预定部分以及计算表示在每个部分的范围中包括的特性值的频率分布信息的特征的分布特征信息,以及各个废品率计算单元,计算各个废品率,废品率是相对于由测量设备的每一个测量的特性值,异常特性值的比率。
根据该结构,由于提供分布特征计算单元,能计算特性值的频率分布信息的特征。其中,特性值的频率分布信息是例如表示特性值的频率分布状态的直方图。另外,分布特征信息是在直方图中出现的特性值的频率分布特征,例如,使频率大于属于在前或下一部分的特性值的频率的部分的数量。
例如,在未正常操作m个加工设备的任何一个的情况下,在根据由相应的加工设备加工的物品的特性值的直方图中,上述部分的数量为2。为此,在上述部分的数量为2的分布特性信息的情况下,异常特性值倾向按m个周期出现。因此,在上述部分的数量为2的分布特征信息的情况下,周期检测单元可以检测异常特性值是否按m个周期出现。
另外,由于根据本发明的第一方面的调整装置包括各个废品率计算单元,能计算相对于由测量设备测量的各个特性值的异常特性值的比率。
例如,当未正常操作n个测量设备的任何一个时,由各个废品率计算单元计算的异常特性值的比率的一个变为大。
为此,当使由各个废品率计算单元计算的异常特性值的比率的一个大时,很可能未正常操作n个测量设备的任何一个。因此,当异常特性值的比率的一个变大时,周期检测单元可以检测异常特性值是否按n周期出现。
同样地,在根据本发明的第一方面的调整装置中,周期检测单元能有效地检测异常特性值的周期性。
因此,在根据本发明的第一方面的调整装置中,当从加工物品测量的特性值不在所加工的物品满足规定质量的特性值的范围中时,有效地指定待调整的设备。
另外,根据本发明的第一方面的调整装置可以进一步包括改变单元,当生产加工设备由指定单元指定为待调整的设备时,改变用于限定生产加工设备的操作的设定值,以及改变指示单元,指示改变单元改变设定值以便使频率分布信息接近根据满足规定质量的物品的特性值的频率分布信息。在这种情况下,最好改变单元根据由改变指示单元的改变指示,改变m个生产加工设备的一个的设定值。
另外,在根据本发明的第一方面的调整装置中,改变指示单元可以指示改变单元改变设定值直到根据通过改变单元,改变设定值后生产的物品的后改变特性值的频率分布信息接近根据从满足规定质量的生产物品获得的特性值的频率分布信息为止。
根据这些结构,提供改变单元,从而当通过指定单元,将加工设备指定为待调整的设备时,能改变加工设备的设定值。此外,设定值是用于定义加工设备的操作的值。通过改变设定值,改变由加工设备加工的物品的质量。即,当改变设定值时,改变加工物品的特性值。
另外,由于提供改变指示单元,通过该改变指示单元,调整装置能指示改变单元改变设定值以便所测量的特性值的频率分布信息接近满足规定质量的加工物品的特性值的频率分布信息。另外,相对于改变单元,执行改变指示直到根据后改变特性值的频率分布接近根据将从满足规定质量的物品获得的特性值的频率分布信息。
为此,改变单元能改变m个加工设备的一个的设定值,以便由该加工设备加工的物品满足规定质量。
因此,在根据本发明的第一方面的调整装置中,当从加工物品测量的特性值不在所加工的物品满足规定质量的特性值的范围中时,能有效地指定待调整的设备。
另外,能调整待调整的设备以便从加工物品测量的特性值落在加工物品满足规定质量的特性值的范围中。
另外,根据本发明的第一方面的调整装置可以进一步包括输出单元,其输出表示将由指定单元指定的待调整的设备的信息。
根据该结构,由于提供输出单元,从事加工该物品的操作人员能看到待调整的设备。
同样地,操作人员能易于看见待调整的设备,由此,即使当未正常操作m个处理设备的任何一个或n个测量设备的任何一个时,能快速执行待调整的加工设备或测量设备的调整。
另外,根据本发明的第一方面的调整装置可以进一步包括变化度计算单元,基于当使为表示由测量设备的特性值和加工对应于特性值的物品和测量其特性值的顺序号间的关系数据的时间序列数据经受变频时的谱值的总和、表示所有特性值的变化度的值,以及对应于出现异常特性值的特定周期的频带中的谱值,计算调整待调整的设备前后,特性值的变化度的改变量。输出单元可以输出表示由变化度计算单元计算的变化度的改变量的信息。
根据该结构,由于提供变化度计算单元,能计算在待调整的设备的调整前后,特性值的变化度的改变量。另外,由于输出单元输出变化度计算单元的计算结果,例如,操作人员能基于由输出单元的输出结果,看到待调整的设备调整前后的特性值的变化度的改变。
因此,操作人员能了解通过调整指定为待调整的设备的设备,如何提高变化度,从而能判定是否调整由指定单元指定为待调整的设备的设备。
此外,例如能如下执行在待调整的设备的调整前后,计算值的变化度的改变量的计算。
即,当通过FFT,时间序列数据的算术运算获得的频率视为正弦波时,将通过FFT的算术结果获得的FFT功率谱对应于用于每一周期的频率分量的幅度的二次幂。
为此,FFT功率谱的总和基本上与时间序列数据的标准偏差的二次幂成比例。因此,下述关系成立。
P_all=K·(σ_all)2...(a)(P_all是在指定为待调整的设备的设备的调整前功率谱的总和)(K是任意常数)(σ_all是在指定为待调整的设备的设备的调整前的整体标准偏差值)其中,当假定完全调整由指定单元指定为待调整的设备的设备时,能用下述方程式表示特性值的变化度的减少量,即,通过调整待调整的设备生成的标准偏差的减少量σ3。
P3=K·(σ3)2...(b)(P3是在出现异常特性值的特定频率时的FFT功率谱的值。)其中,如果由方程式(a)和(b)间的关系解出σ3,通过σ3=σ_all*P3/P_all···(c),]]>能确定调整前后特性值的变化度的改变量。
另外,在根据本发明的第一方面的调整装置中,最好存储还存储表示根据由测量设备所测量的特性值,判定不需要执行待调整的设备的调整的变化度的变化公差信息。调整装置进一步包括调整执行判定单元,基于在存储设备中存储的变化公差信息、表示由测量设备测量的所有特性值的变化度的值,以及基于当对时间序列数据进行频率变换时谱值的总和,计算用于判定由指定单元指定的待调整的设备是否需要调整的阈值,其中,所述时间序列数据是表示其中与特性值对应的各个制品备处理并且其特性值被测量的特性值以及序号之间的关系的数据;将基于由变换计算单元计算的频率数据,出现异常特性值的特定频率的频谱大小与阈值进行比较,以及判定是否执行由指定单元指定为待调整的设备的设备的调整。
此外,变化公差信息是根据待生产的制品的质量精度等等获得的值,以及表示在由指定单元指定的、待调整的设备的调整前后,所测量的特性值的变化度的改变量。然后,由用户将变化公差信息设置成适当值,以及预先存储在存储设备中。
根据上述结构,由于提供调整执行判定单元,能判定是否需要执行待调整的设备的调整。即,考虑通过指定为待调整的设备的设备的调整,如何改变特性值的变化度,能自动判定如何调整指定为待调整的设备的设备。
此外,例如,如下能获得用于判定是否需要执行由指定单元指定的待调整的设备的调整的阈值。
即,如上,当将表示所有特性值的变化度的值(标准偏差)、由测量设备测量的特性值,以及加工具有特性值的各个制品并测量其特性值的顺序号视为时间序列数据时,通过使用FFT等等,在变频时的所有功率谱和在对应于生成异常特性值的指定周期的频率处的功率谱间的关系能用‘σ3=σ_all*P3/P_all···(c)]]>’表示。
其中,当变化公差信息的值为γ3,以及P3(对应于生成异常特性值的特定频率时的FFT功率谱的值)为有关是否调整待调整的设备的阈值的Q3时,相对于Q3,由方程式(c),下述关系成立。
Q3=P_all*(γ3/σ_all)2...(d)用这种方式计算的阈值Q3是(例如)表示特性值的变化度落在不需要调整待调整的设备的范围中的FFT功率谱。
其中,调整执行判定单元能相对于实际测量的特性值,比较通过FFT等等获得的功率谱,以及判定是否需要执行待调整的设备的调整。
另外,根据本发明的第二方面,加工系统包括上述调整装置,m个加工设备,每个加工待加工的物品,以及n个测量设备,每个设备测量表示由一个加工设备加工的物品的质量的特性值。
由于根据本发明的第二方面的加工系统包括上述判定装置,当基于所测量的特性值,判定加工物品不满足规定质量时,能有效地指定待调整的设备。
另外,能调整待调整的设备以便从加工物品测量的特性值落在加工物品满足规定质量的特性值的范围中。
另外,根据本发明的第三方面,提供一种控制调整装置的方法,从n个测量设备的一个接收表示由m个生产加工设备的一个生产的物品的质量的特性值,以及指定待调整的设备,其中,m和n是彼此不同的自然数。该方法包括基于从测量设备接收的特性值,判定所生产的物品是否满足规定质量的步骤;以及如果在判定步骤中判定所生产的物品不满足规定质量,根据不在当所生产的物品满足规定质量时的特性值的范围的特性值的异常特性值是按m周期还是n周期出现,指定待调整的设备的步骤。
同样地,在根据本发明的第三方面,控制调整装置的方法,当基于所测量的特性值,判定加工物品不满足规定质量时,能有效地指定待调整的设备。
此外,能用计算机实现包括在调整装置中的各个单元。在这种情况下,记录用于调整装置的控制程序以便通过操作为单个单元的计算机实现调整装置的计算机可读记录介质也落在本发明的范围内。
如上,根据本发明的第一方面,提供调整装置,从n个测量设备的一个接收表示由m个生产加工设备的一个生产的物品的质量的特性值,以及指定待调整的设备,其中,m和n是彼此不同的自然数。调整装置包括判定单元,基于从测量设备接收的特性值,判定所生产的物品是否满足规定质量;指定单元,如果判定单元判定所生产的物品不满足规定质量,根据为不在当所生产的物品满足规定质量时的特性值的范围中的特性值的异常特性值是按m个周期还是按n个周期出现,指定待调整的设备。
因此,指定单元能基于不在加工物品满足规定范围的特性值的范围中手戳垢出现周期是m个周期还是n个周期,将加工设备或测量设备指定为待调整的设备。
在根据本发明的第一方面的调整装置中,当从加工物品测量的特性值不在加工物品满足规定范围的特性值的范围中时,能有效地指定待调整的设备。
另外,如上,根据本发明的第二方面,加工系统包括上述调整装置,m个加工设备,每个加工待加工的物品,以及n个测量设备,每个设备测量表示由一个加工设备加工的物品的质量的特性值。
由于根据本发明的第二方面的加工系统包括上述调整装置,当基于所测量的特性值,判定加工物品不满足规定质量时,能有效地指定待调整的设备。
另外,能调整待调整的设备以便从加工物品测量的特性值落在加工物品满足规定质量的特性值的范围中。
另外,如上,提供种控制调整装置的方法,从n个测量设备的一个接收表示由m个生产加工设备的一个生产的物品的质量的特性值,以及指定待调整的设备,其中,m和n是彼此不同的自然数。该方法包括基于从测量设备接收的特性值,判定所生产的物品是否满足规定质量的步骤;以及如果在判定步骤中判定所生产的物品不满足规定质量,根据不在当所生产的物品满足规定质量时的特性值的范围的特性值的异常特性值是按m周期还是n周期出现,指定待调整的设备的步骤。
同样地,在根据本发明的第三方面,控制调整装置的方法中,当基于所测量的特性值,判定加工物品不满足规定质量时,能有效地指定待调整的设备。
另外,根据本发明的第四方面,提供一种调整装置,包括在具有用于执行待生产的物品的加工和表示作为生产加工的加工物品的质量的特性值的测量处理的至少两种生产加工设备,以及用于执行第一生产加工的两个或多个第一生产加工设备和用于执行第二生产加工的两个或多个第二生产加工设备的生产系统中。调整装置包括数据采集单元,采集由用于执行测量处理的生产加工设备测量的特性值,以及当将对应于特性值的物品的传送顺序号视为时间轴时,根据时间轴,创建表示特性值的变化的时间序列数据;变换计算单元,在由数据采集单元创建的时间序列数据时,执行变频,以便计算频率数据;指定单元,基于由变换计算单元计算的频率数据,从生产加工设备中,指定能估计到不一致发生的设备作为待调整的设备;设定单元,从对应于各个生产加工的生产加工设备中,将生产加工设备设置在操作状态中,以及设备数量控制单元,当处于操作状态中的第一生产加工设备的数量和处于操作状态中的第二生产加工设备的数量分别为m和n时,其中m<n,控制设定单元以便改变n的数量和/或m的数量。
此外,例如,当生产加工设备是用于加工待生产的物品的设备时,生产加工设备中的操作表示设备的执行。另外,例如,当生产加工设备是固定用于加工的设备的加工台时,操作表示固定物品的状态。即,生产加工设备的操作广泛用来表示当执行物品的生产加工时,生产加工设备的状态。
根据该结构,由于提供设定单元,能设置操作状态中的第一生产加工设备的数量和操作状态中的第二生产加工设备的数量。即,在生产系统中,能配置成能改变操作状态中第一生产加工设备的数量和操作状态中第二生产加工设备的数量。
另外,在根据本发明的第四方面的调整装置中,提供设备数量控制单元。因此,当操作状态中第一生产加工设备的数量和操作状态中第二生产加工设备的数量分别为m和n时,其中m<n,通过控制设定单元,能改变n的数量和/或m的数量。
为此,在根据本发明的第四方面的调整装置中,当通过使用由变换计算单元变换的频率数据,分析特性值的变化的周期性,以及由周期性指定待调整的设备时,防止频率数据中的频率分量彼此重叠以及能指定待调整的设备。
因此,在根据本发明的第四方面的调整装置中,能通过较高精度指定待调整的设备。
另外,在根据本发明的第四方面的调整装置中,最好设定单元管理表示操作状态中第一加工设备的数量和操作状态中第二加工设备的数量的信息,以及设备数量控制单元从设定单元获得设定信息,以及基于所获得的设定信息,控制改变操作状态中第一加工设备的数量和/或操作状态中第二加工设备的数量。
根据该结构,设定单元管理表示操作状态中第一生产加工设备的数量和操作状态中第二生产加工设备的数量的设定信息。因此,从第一生产加工设备和第二生产加工设备,能获得当前操作的设备数量。
另外,设备数量控制单元能基于从设定单元获得的设定信息,控制设定单元改变第一生产加工设备的数量和/或第二生产加工设备的数量。
为此,调整装置能设置第一生产加工设备的数量和/或第二生产加工设备的数量,以便从操作状态中的第一生产加工设备的数量和操作状态中的第二生产加工设备的数量,一个变为另一个的双倍。
因此,在根据本发明的第四方面的调整装置中,能通过较高精度指定待调整的设备。
另外,在根据本发明的第四方面的调整装置中,当通过减少操作状态中设备的数量,控制生产加工设备的数量的改变时,设备数量控制单元可以控制设备的数量改变以便从第一生产加工设备和第二生产加工设备,具有操作状态中更多设备的一个具有比另一个更高的优先权。另外,当通过增加操作状态中的设备的数量,控制生产加工设备的数量的改变时,设备数量控制单元可以控制设备的数量改变,以便从第一生产加工设备和第二生产加工设备,具有操作状态中更少设备的一个具有比另一个更高的优先权。
根据该结构,在通过减少操作状态中的设备的数量,控制生产加工设备的数量的改变时,设备数量控制单元能控制设备的数量的改变以便从第一生产加工设备和第二生产加工设备,具有操作状态中的更多设备的一个具有比另一个更高的优先权。为此,与从具有操作状态中更少设备减少的情形相比,能抑制生产效率降低。
另外,在通过增加操作状态中的设备的数量,控制生产加工设备的数量的改变时,设备数量控制单元可以控制设备的数量改变以便从第一生产加工设备和第二生产加工设备,具有操作状态中更少设备的一个具有比另一个更高的优先权。为此,与从具有操作状态中更多数量的另一个减少的情形相比,能进一步提高生产效率。
另外,根据本发明的第四方面的调整装置可以进一步包括提取单元,基于由变换计算单元计算的频率数据,根据操作状态中的生产加工设备的数量,提取频率的功率谱。最好,指定单元根据由提取单元提取的各个生产加工设备的积分值,指定待调整的设备。
根据该结构,由于提供提取单元,能提取根据操作状态中的生产加工设备的数量的频率的功率谱。另外,调整装置能根据各个生产加工设备,基于功率谱的积分值,指定待调整的设备。
即,在根据本发明的第四方面的调整装置中,能仅使用由于各个生产加工设备的特性值的改变来指定待调整的设备。因此,即使当包括不是由生产加工设备的任何一个的异常引起的其他异常原因时,也能精确地指定待调整的设备。
另外,在根据本发明的第四方面的调整装置中,数据采集单元可以接收根据来自设定单元的指示,由用于执行测量处理的生产加工设备测量的特性值,同时延迟从改变操作状态中的生产加工设备的时间点,直到由改变后,操作状态中的生产加工设备生产物品为止的时间流逝量,以及可以基于特性值,创建时间序列数据。
此外,操作状态的生产加工设备中出现的改变是例如改变操作状态中生产加工设备的数量或用于生产的操作状态中生产加工设备。
因此,数据采集单元能接收从出现操作状态中生产加工设备的改变的时间点生产的物品的特性值。即,能防止接收在改变操作状态中的生产加工设备前生产的物品的特性值。
为此,在根据本发明的第四方面的调整装置中,能增强通过变换单元计算的频率数据的可靠性。
另外,根据本发明的第四方面的调整装置可以进一步包括信息输出单元,输出通过设备数量控制单元,从设定单元获得的设定信息。
根据该结构,由于提供用于输出设定信息的输出单元,能指定操作状态中或停止的生产加工设备。
因此,用户能容易领会当前操作的生产加工设备,从而能有效地执行生产加工设备的管理。
根据本发明的第五方面,提供一种调整装置,包括在具有用于执行待生产的物品的加工和表示作为生产加工的加工物品的质量的特性值的测量处理的至少两种生产加工设备,以及用于执行第一生产加工的两个或多个第一生产加工设备和用于执行第二生产加工的两个或多个第二生产加工设备的生产系统中。调整装置包括数据采集单元,采集由用于执行测量处理的生产加工设备测量的特性值,以及当将对应于特性值的物品的传送顺序号视为时间轴时,根据时间轴,创建表示特性值的变化的时间序列数据;变换计算单元,在由数据采集单元创建的时间序列数据时,执行变频,以便计算频率数据;提取单元,基于由变换计算单元计算的频率数据,根据操作状态中的生产加工设备的数量,提取频率的功率谱;指定单元,根据由提取单元提取的操作状态中生产加工设备的数量,基于频率的功率谱,从生产加工设备中,指定能估计到不一致发生的设备作为待调整的设备;设定单元,从对应于各个生产加工的生产加工设备中,将生产加工设备设置在操作状态中;以及设备数量控制单元,基于由数据采集单元创建的时间序列数据,控制设定单元。
根据该结构,由于根据本发明的第五方面的调整装置具有设备数量控制单元,基于时间序列数据,第一生产加工设备的任何一个或第二生产加工设备的任何一个可以顺序地停止,例如直到能降低由指定为待调整的设备的第一生产加工设备或第二生产加工设备引起的特性值的偏移的大小为止。
另外,在根据本发明的第五方面的调整装置中,关于指定为待调整的设备的第一生产加工设备或第二生产加工设备,能通过较高精度指定具有异常的第一生产加工设备或第二生产加工设备,从而能顺序地停止其操作。
为此,在调整装置中,通过重复细微调整,能执行调整以便降低离特性值的规定值的偏移的大小,而不提供专用调整单元。
另外,在根据本发明的第五方面的调整装置中,优选地设备数量控制单元顺序地停止生产加工设备的任何一个的操作直到对应于由指定单元指定为待调整的设备的生产加工设备的频率的功率谱的积分值等于或小于预定值为止。
随便说一下,预定值是在所测量的特性值的公差范围中设置的值,并且被根据待生产的物品的所需质量确定。另外,已知频率功率谱的积分值基本上与特性值的时间序列数据的标准偏差的二次幂成比例。即,频率功率谱的积分值等于或小于预定值是指相对于特性值的测量结果中的规定值的变化落在所需范围内。
因此,通过停止生产加工设备的任何一个的操作,当频率功率谱的积分值等于或小于预定值时,能考虑停止将具有异常的设备的操作。
根据该结构,在根据本发明的第五方面的调整装置中,设备数量控制单元能顺序地停止生产加工设备的任何一个或测量设备的任何一个的操作,直到对应于指定为待调整的设备的生产加工设备或测量设备的频率功率谱的积分值等于或小于预定值为止。
即,在根据本发明的第五方面的调整装置中,关于指定为待调整的设备的生产加工设备,能通过较高精度指定具有异常的生产加工设备,从而能停止其操作。
为此,在调整装置中,通过重复细微调整,能执行调整以便降低相对于规定值,由测量设备测量的特性值的变化,而不提供专用调整单元。
另外,在根据本发明的第五方面的调整装置中,设备数量控制单元可以基于由数据采集单元创建的时间序列,计算特性值的标准偏差,以及可以顺序地停止生产加工设备的任何一个的操作直到所计算的标准偏差等于或小于预定值为止。
随便说一下,预定值是在所测量的特性值的变化的公差范围内设定的值,以及根据所生产的物品的所需质量确定。
因此,当通过停止生产加工设备的任何一个的操作,使标准偏差等于或小于预定值时,能降低特性值的变化,以及能停止具有异常的设备的操作。
根据该结构,在根据本发明的第五方面的调整装置中,设备数量控制单元能顺序地停止生产加工设备的任何一个的操作,直到所测量的特性值的标准偏差等于或小于预定值为止。
即,在调整装置,关于指定为待调整的设备的生产加工设备或测量设备,能通过较高精度指定具有异常的生产加工设备或测量设备,从而能停止其操作。
为此,在调整装置中,通过重复细微调整,执行调整以便降低相对于规定值,由测量设备测量的特性值的变化,而不提供专用调整单元。
另外,根据本发明的第五方面的调整装置可以进一步包括屏蔽单元,从频率数据划分为根据a或b的频率的功率谱或根据a或b的频率的整数倍的频率的功率谱的屏蔽分量,以及从频率数据划分为除屏蔽分量的功率谱外的功率谱的非屏蔽分量;以及逆变换单元,在由屏蔽单元划分的屏蔽分量和非屏蔽分量的任何一个上,执行频率逆变换,以便计算时间序列数据的值。设备数量控制单元顺序地停止由指定单元指定为待调整的生产加工设备的任何一个的操作直到通过逆变换单元,在屏蔽分量上执行频率逆变换获得的时间序列数据的值等于或小于预定值为止。
随便说一下,屏蔽分量不包括偏移分量,以及仅表示对应于提取为屏蔽分量的频带的特性值的变化。因此,通过根据屏蔽分量的逆FFT的结果获得的时间序列数据,仅显示由于设备的异常,特性值的偏移宽度。
因此,当通过停止生产加工设备的任何一个的操作,时间序列数据的值等于或小于预定值时,能考虑停止具有异常的设备的操作。
根据该结构,在根据本发明的第五方面的调整装置中,设备数据控制单元能顺序地停止生产加工设备的任何一个或测量设备的任何一个的操作直到通过逆变换单元,经受频率逆变换的时间序列数据的值等于或小于预定值为止。
即,在根据本发明的第五方面的调整装置中,关于指定为待调整的设备的生产加工设,能通过较高精度指定具有异常的生产加工设备,从而能停止其操作。
为此,在调整装置中,通过重复细微调整,能执行调整以便降低相对于规定值,由测量设备测量的特性值的变化,而不提供专用调整单元。
另外,根据本发明的第五方面的调整装置可以进一步包括第一数据输出单元,其输出基于非屏蔽分量,通过逆变换单元获得的值。从第一数据输出单元输出的值可以是基于非屏蔽分量获得的时间序列数据的值,或基于非屏蔽分量获得的时间序列数据的值的标准偏差中,不在所生产的物品满足规定质量的特性值的规定范围中的值的数量。
随便说一下,非屏蔽分量是当基于所测量的特性值,从通过在时间序列数据上执行变换获得的值提取屏蔽分量时的剩余物。另外,如上,屏蔽分量仅显示出由特定设备引起的特性值的变化。相反,在非屏蔽分量中,当解决由设备引起的特性值的变化时,能显示特性值的变化。
根据该结构,由于提供第一数据输出单元,从基于非屏蔽分量获得的时间序列数据的值,能输出不在生产物品满足规定质量的特性值的规定范围中的值的数量或基于非屏蔽分量获得的时间序列数据的值的标准偏差。
然后,在根据本发明的第五方面的调整装置中,第一数据输出单元能输出基于非屏蔽分量获得的时间序列数据的值中,不在特性值的规定范围中的值的数量。
在这种情况下,在根据本发明的第五方面的调整装置中,当假定解决由指定为待调整的设备的设备引起的特性值的变化时,能输出超出当所生产的物品满足规定质量时的特性值的范围的特性值的数量。
即,在根据本发明的第五方面的调整装置中,通过生产加工设备或测量设备的异常的调整,能期望将与规定值范围的特性值的偏移改进到某一程度上。
同样地,通过生产加工设备或测量设备的异常的调整,能期望如何改进特性值的偏移。因此,在执行实际调整处理前,可以确定是否执行指定为待调整的设备的生产加设备或测量设备的调整。
另外,当结合表示当特性值被识别为正常时的范围的信息,显示时间序列数据时,能获得当假定调整指定为待调整的设备的生产加工设备的异常时,与规定范围的特性值的偏移。
即,通过生产加工设备的异常的调整,能期望如何改进与规定范围的特性值的偏移。
另外,在根据本发明的第五方面的调整装置中,能输出基于非屏蔽分量获得的时间序列数据的值的标准偏差。为此,在根据本发明的第五方面的调整装置中,当假定解决由指定为待调整的设备的设备引起的特性值的变化时,能期望特性值的变化。
即,在根据本发明的第五方面的调整装置中,能期望在调整生产加工设备或测量设备的异常后,如何改进特性值的变化。
同时,通过调整生产加工设备的异常,能期望如何改进特性值的变化。因此,在执行实际调整处理前,可以确定是否执行指定为待调整的设备的生产加工设备的调整。
例如,即使当调整生产加工设备时,当期望不能显著地改进与规定范围的特性值的偏移时,不执行调整处理。即,鉴于将生产的物品的生产效率,能确定调整生产加工设备的必要性。
因此,在根据本发明的第五方面的调整装置中,鉴于生产效率,能提供用于确定是否执行待调整的设备的调整的信息。
另外,根据第五方面的调整装置可以进一步包括第二数据输出单元,输出基于屏蔽分量,由逆变换单元获得的时间序列数据的值。
根据该结构,能输出基于屏蔽分量获得的时间序列数据的值。
随便说一下,通过屏蔽分量的频率逆变换获得的时间序列数据的值能表示除偏移分量外,特性值的偏移,诸如白噪声等等。
为此,在根据本发明的第五方面的调整装置中,能显示由于指定为待调整的设备的生产加工设备或测量设备,生产的物品的特性值的偏移。
同样地,通过输出通过仅屏蔽分量的频率数据的逆变换生成的数据,高精度显示各个设备的偏移的模式。
根据本发明的第六方面,提供用于控制调整装置的方法,该调整装置包括在具有用于执行待生产的物品的加工和表示作为生产加工的加工物品的质量的特性值的测量处理的至少两种生产加工设备,以及用于执行第一生产加工的两个或多个第一生产加工设备和用于执行第二生产加工的两个或多个第二生产加工设备的生产系统中。控制调整装置的方法包括采集由用于执行测量处理的生产加工设备测量的特性值,以及当将对应于特性值的物品的传送顺序号视为时间轴时,根据时间轴,创建表示特性值的变化的时间序列数据的步骤;在所创建的时间序列数据时,执行变频,以便计算频率数据的步骤;基于所计算的频率数据,从生产加工设备中,指定能估计到不一致发生的设备作为待调整的设备的步骤;从对应于各个生产加工的生产加工设备中,将生产加工设备设置在操作状态中的步骤;以及当处于操作状态中的第一生产加工设备的数量和处于操作状态中的第二生产加工设备的数量分别为m和n时,其中m<n,控制设定单元以便改变n的数量和/或m的数量的步骤。
根据该方法,在设备处于操作状态中的生产加工设备的步骤中,能设置处于操作状态中的第一生产加工设备的数量和处于操作状态中的第二生产加工设备的数量。即,在控制根据本发明的第六方面的调整装置的方法中,能改变操作状态中第一生产加工设备的数量和操作状态中第二生产加工设备的数量。
另外,在控制根据本发明的第六方面的调整装置的方法中,当操作状态中第一生产加工设备的数量和操作状态中第二生产加工设备的数量分别为m和n时,其中m<n,通过控制设定单元,能改变n的数量和/或m的数量。
为此,当通过使用变换频率数据,分析特性值的变化的周期性以及由周期性,指定待调整的设备时,防止频率数据中的频率分量彼此重叠以及能指定待调整的设备。
因此,在控制根据本发明的第六方面的调整装置的方法中,能较高精度指定待调整的设备。
根据本发明的第七方面,生产系统包括上述调整装置,生产待生产的物品的生产加工设备,以及测量表示由生产加工设备生产的物品的质量的特性值的测量设备。
为此,在根据本发明的第七方面的生产系统中,较高精度指定待调整的设备。
此外,能通过计算机实现调整装置。在这种情况下,记录用于调整装置的控制程序以便通过操作为各个单元的计算机实现调整装置的计算机可读记录介质也落在本发明的范围中。
如上,根据本发明的第七方面,提供提供一种调整装置,包括在具有用于执行待生产的物品的加工和表示作为生产加工的加工物品的质量的特性值的测量处理的至少两种生产加工设备,以及用于执行第一生产加工的两个或多个第一生产加工设备和用于执行第二生产加工的两个或多个第二生产加工设备的生产系统中。调整装置包括数据采集单元,采集由用于执行测量处理的生产加工设备测量的特性值,以及当将对应于特性值的物品的传送顺序号视为时间轴时,根据时间轴,创建表示特性值的变化的时间序列数据;变换计算单元,在由数据采集单元创建的时间序列数据时,执行变频,以便计算频率数据;指定单元,基于由变换计算单元计算的频率数据,从生产加工设备中,指定能估计到不一致发生的设备作为待调整的设备;设定单元,从对应于各个生产加工的生产加工设备中,将生产加工设备设置在操作状态中;以及设备数量控制单元,当处于操作状态中的第一生产加工设备的数量和处于操作状态中的第二生产加工设备的数量分别为m和n时,其中m<n,控制设定单元以便改变n的数量和/或m的数量。
因此,在根据本发明的第四方面的调整装置中,能较高精度指定待调整的设备。
如上,根据本发明的第五方面,提供一种调整装置,包括在具有用于执行待生产的物品的加工和表示作为生产加工的加工物品的质量的特性值的测量处理的至少两种生产加工设备,以及用于执行第一生产加工的两个或多个第一生产加工设备和用于执行第二生产加工的两个或多个第二生产加工设备的生产系统中。调整装置包括数据采集单元,采集由用于执行测量处理的生产加工设备测量的特性值,以及当将对应于特性值的物品的传送顺序号视为时间轴时,根据时间轴,创建表示特性值的变化的时间序列数据;变换计算单元,在由数据采集单元创建的时间序列数据时,执行变频,以便计算频率数据;提取单元,基于由变换计算单元计算的频率数据,根据操作状态中的生产加工设备的数量,提取频率的功率谱;指定单元,根据由提取单元提取的操作状态中生产加工设备的数量,基于频率的功率谱,从生产加工设备中,指定能估计到不一致发生的设备作为待调整的设备;设定单元,从对应于各个生产加工的生产加工设备中,将生产加工设备设置在操作状态中;以及设备数量控制单元,基于由数据采集单元创建的时间序列数据,控制设定单元。
因此,在该调整装置中,通过重复细微调整,能执行调整以便降低离特性值的规定值的偏移的大小,而不提供专用调整单元。
如上,根据本发明的第六方面,提供用于控制调整装置的方法,该调整装置包括在具有用于执行待生产的物品的加工和表示作为生产加工的加工物品的质量的特性值的测量处理的至少两种生产加工设备,以及用于执行第一生产加工的两个或多个第一生产加工设备和用于执行第二生产加工的两个或多个第二生产加工设备的生产系统中。控制调整装置的方法包括采集由用于执行测量处理的生产加工设备测量的特性值,以及当将对应于特性值的物品的传送顺序号视为时间轴时,根据时间轴,创建表示特性值的变化的时间序列数据的步骤;在所创建的时间序列数据时,执行变频,以便计算频率数据的步骤;基于所计算的频率数据,从生产加工设备中,指定能估计到不一致发生的设备作为待调整的设备的步骤;从对应于各个生产加工的生产加工设备中,将生产加工设备设置在操作状态中的步骤;以及当处于操作状态中的第一生产加工设备的数量和处于操作状态中的第二生产加工设备的数量分别为m和n时,其中m<n,控制设定单元以便改变n的数量和/或m的数量的步骤。
因此,在控制根据本发明的第六方面的调整装置的方法中,能较高精度指定待调整的设备。
图1是表示与本发明的第一实施例有关的生产线系统的主要结构的框图。
图2A表示基于正常加工和测量的所有特性值的直方图的例子。
图2B表示基于在异常状态中加工和测量的所有特性值的直方图的例子。
图3A至3D是表示制品的顺序号、所测量的特性值和各个制品的特性值间的关系的图。
图4是表示当特性值在规定范围内时,当特性值不在用于每一个的规定范围时,当特性值不在用于每两个的规定范围中时,当特性值不在用于每十一个的规定范围中时,方程式(2)、(3)和(4)的算术运算的结果的表。
图5是示例说明加工机、加工台和测量机中的异常原因、由特性值获得的现象,以及防止异常状态的对策的例子的图。
图6是表示根据本实施例,调整装置中的异常原因的估计处理的例子的流程图。
图7是表示基于当三个测量机的任何一个加工异常状态时,由各个测量机测量的各个特性值的直方图的图。
图8是表示加工机的设定值的调整处理的例子的图。
图9是表示加工机的设定值的调整处理的例子的流程图。
图10是表示当加工台的任何一个异常时,当加工机的任何一个异常时,以及当测量机的任何一个异常时,相对于时间序列,通过FET的算术运算的结果的图。
图11是表示与本发明的第二实施例有关的生产线系统的主要结构的框图。
图12是表示当在测量机中产生异常时以及当假定调整具有异常的测量机时,FET功率谱的状态的图。
图13是表示与本发明的第三实施例有关的生产线系统的主要结构的框图。
图14是表示与本发明的第四实施例有关的生产线系统的主要结构的框图。
图15是表示与本发明的实施例有关,从加工台的调整时间、加工机的调整时间和测量机的调整时间直到特性值的测量时间的延迟时间的例子的图。
图16是表示根据本实施例,在加工机、加工台和测量机中出现的异常的原因的例子的图。
图17A表示在未正常操作八个加工机的任何一个的情况下,从物品测量的特性值和对应于各个特性值的物品的传送顺序号间的关系的例子的图。
图17B表示在未正常操作十六个加工台的任何一个的情况下,从物品测量的特性值和对应于各个特性值的物品的传送顺序号间的关系的例子的图。
图17C表示在未正常操作三个测量机的任何一个的情况下,从物品测量的特性值和对应于各个特性值的物品的传送顺序号间的关系的例子的图。
图18A和18B是表示相对于特性值的平均值的变化度的例子的图。具体地,图18A是表示特性值和对应于特性值的物品的传送序列号间的关联关系的例子的图,以及图18B是表示基于时间序列数据,通过快速傅立叶变换的频率变换获得的频率数据的例子的图。
图19A和19B是表示相对于特性值的平均值的变化度的例子的图。具体地,图19A是表示特性值和对应于特性值的物品的传送顺序号间的关联关系的例子的图,以及图19B是表示基于基于时间序列数据,通过快速傅立叶变换的频率变换获得的频率数据的例子的图。
图20A和20B是表示相对于特性值的平均值的变化度的例子的图。具体地,图20A是表示特性值和对应于特性值的物品的传送顺序号间的关联关系的例子的图,以及图20B是表示基于基于时间序列数据,通过快速傅立叶变换的频率变换获得的频率数据的例子的图。
图21是在根据本实施例的调整装置中,多个设备调整处理的处理流程的流程图。
图22是在根据本实施例的调整装置中,改进预期处理的流程的流程图。
图23A和23B是表示通过根据本实施例的测量机的特性值的测量结果的图。具体地,图23A表示特性值和对应于特性值的物品的传送顺序号间的关系的例子,以及图23B是表示特性值的变化测定(rating)的直方图。
图24是表示当通过根据本实施例的测量设备测量特性值以及物品的传送顺序号对应于特性值时,由频率变换的结果获得的频率数据的例子的图。
图25A表示由频率数据获得的特性值的时间序列数据的例子,其中,根据本实施例,仅移出屏蔽分量(mask component)。
图25B是表示特性值的变化测定的直方图。
图26是表示根据本实施例,由屏蔽分量的频率数据获得的特性值的时间序列数据的例子的图。
图27是表示在根据本实施例的调整装置中,设备的调整处理的流程的流程图。
图28是表示根据本实施例的生产线系统的例子的图,以及是表示在操作状态中的测量机和待由传送带传送的物品间的排列关系的图。
图29是表示在根据本实施例的生产线系统中,相对于测量设备,物品的定位顺序的流程图。
具体实施例方式
在下文中,将参考图1至13,描述本发明的实施例。如图1所示,根据本实施例的生产线系统(加工系统)100通过对待加工的制品9(待生产的物品)上进行不同加工的三个第一加工机500a至500c,执行第一加工。另外,生产线系统100通过在制品9上执行相同加工的的两个第二加工机(产品加工设备)5a至5b的任何一个,执行第二加工。另外,生产线系统100配置成检查由三个测量机(测量设备)6a至6c的任何一个加工的制品9的质量。即,在生产线系统100中,由第一加工机500a至500c,执行不同加工。然后,两个第二加工机5a至5b能并行加工两个制品9,以及三个测量机6a至6c能并行测量三个制品9的特性值。另外,关于不同加工,例如,第一加工机500a执行用于将零件插入制品9中的加工,第一加工机500b执行用于弯曲制品9的加工,以及第一加工机500c执行用于焊接制品9的加工。
此外,图1是表示根据本发明的第一实施例,生产线系统的主要结构的框图。
如图1所示,根据第一实施例的生产系统100具有制品入口1、传送带8、第一加工机500a至500c、加工台(生产加工设备)3a至31、转台4、第二加工机(生产加工设备)5a和5b、测量机(测量设备)6a至6c以及调整装置7。
操作根据本发明的第一方面的生产线系统100的操作人员将制品9投入制品入口1中以便加工该制品9。而且,如加工台(生产加工设备)3a至31的线路,传送入口制品。
提供传送带8以便传送待加工的制品9。具体地,传送带8将输入到入口1的制品9传送到加工台3a或31,或将第一加工后的加工制品9从加工台3a至31传送至面对执行第二加工的第二加工机5a至5b的位置,或将在第二加工后的加工制品9传送至面对测量机6a至6c的位置。另外,当要求另外的加工时,传送带8将由测量机6a至6c测量的制品传送至提供用于执行下一加工的设备的位置。此外,工作时传送带8的传送方向是如图1所示的箭头a的方向。
另外,当由测量机6a至6c的每一个测量的特性值31不在加工制品满足规定质量的特性值的范围中时,传送带8移动具有特性值31的制品以便从生产线移出。
提供加工台3a至31来固定制品,以便由第一加工机500a至500c加工。在根据本实施例的生产线系统100中,沿圆形转台4的外圆周,提供十二个加工台3a至31,如图1所示。因此,根据转台4的旋转,将加工台3a至31配置成在在箭头b的方向(顺时针方向)中移动。
即,在加工台3a至31的一个中,提供由传送带8传送的制品。如果在加工台3a至31的一个中提供制品,按对应于一个加工台的量,在箭头b的方向中移动具有其中提供制品的加工台。然后,在与传送带8对准的加工台中,提供新传送的制品。
转台4在箭头b的方向中旋转,以便通过第一加工机500a至500c,将加工台3a至31移动到加工位置。另外,转台4能将经受第一加工机500a至500c的第一加工的制品9移至传送带8,其将制品传送至通过执行第二加工的第二加工机5a至5b的加工位置。
即,转台4能在加工台3a至31中,逐个提供由传送带8传送的制品9,以及以第一加工机500a至500c能处理制品的速度移动加工台3a至31。另外,为在第一处理后,将制品9加载到传送带上以便传送至执行第二加工的第二加工机5a至5b,转台4旋转以便将制品9从第一加工机500a至500c的加工位置移动到传送带8。
此外,转台4的旋转速度满足下述条件。首先,将旋转速度设置成能在加工台3a至31中相应地提供由传送带8传送的制品。此外,将旋转速度设置成能由第一加工机500a至500c,加工所提供的制品。另外,调整旋转速度以便能将加工制品移动到将加工制品传送至第二加工机5a至5b的传送带8。
各个第一加工机500a至500c根据在加工台3a至31中提供的各个制品,执行预定加工。在根据本实施例的生产线系统100中,如图1所示,提供三个第一加工机500a至500c以便并行地在位于第一加工机500a至500c前的各个制品上,执行不同加工。
即,在根据本实施例的生产线系统100中,通过三个第一加工机500a至500c,同时在三个制品上执行加工。
各个第二加工机5a至5b根据各个制品,执行预定加工。在根据本实施例的生产线系统100中,如图1所示,提供两个第二加工机5a至5b以便在传送制品上执行相同加工。
各个测量机6a至6c测量各个制品的特性值31以便检查加工制品的质量。在生产线系统100中,如图1所示,分别提供三个测量机6a至6c以便同时测量传送制品的特性值31。即,在根据本实施例的生产线系统100中,由三个测量机同时测量三个制品的特性值31。
另外,将通道号分配给各个测量机6a至6c以便识别哪个测量机6a至6c测量特性值31。
然后,各个测量机6a至6c传送所分配的通道号以及所测量的特性值31。
调整装置7基于由各个测量机6a至6c测量的各个制品的特性值31,估计待调整的设备,以及相对于待调整的设备,指示调整,或改变待调整的设备的设定值。
此外,在根据本实施例的生产线系统100中,待调整的设备是加工机5a至5b的一个,加工台3a至31的一个,或测量机6a至6c的一个。此外,下面,将描述调整装置7的详细结构。
(调整装置的结构)如图1所示,根据本实施例的调整装置7具有信息存储单元12(存储设备)、接收单元11、合计单元13、判定单元(判定单元)21、直方图特征检测单元(分布特性计算单元)15、废品率运算单元(各个废品率计算单元)14、周期信息检测单元(周期检测单元)16、异常估计单元(指定单元)17、指令输出单元(输出单元)19、调整单元(改变指示单元)18、状态改变检测单元20和设定单元(改变单元)22。
信息存储单元12是可读/可写记录介质,以及例如,能由闪速EEPROM(电可擦可编程只读存储器)等等实现。在信息存储单元12中,记录由接收单元11接收的特性值31和为预先在每个加工机5a和5b中设置的设定值的装置初始值32。
此外,设定值是用于定义加工机5a和5b的每一个的操作的值,以及通过改变该设定值,改变制品的加工结果。为此,当改变设定值时,改变由其设定值改变的加工机5a或加工机5b加工的制品的特性值31。
另外,在信息存储单元12中,尽管在图1中未示出,还记录用于执行处理异常原因的估计的预定阈值信息。
另外,在信息存储单元12中,尽管未示出,还记录当异常估计单元17执行下述异常原因的估计处理时使用的警告标志。
另外,在信息存储单元12中,尽管未示出,还记录在改变设定值前根据由加工机5a或加工机5b加工的制品的特性值的直方图的信息、在改变设定值后根据由加工机5a或加工机5b加工的制品的特性值的直方图的信息等等。直方图信息是下述设定值的调整处理,以便改变加工机5a和5b的一个的设定值所需的信息。
此外,上述特性值31、装置初始值32、阈值信息、警告标志和直方图信息可以存储在单独的信息存储单元12中或可以存储在单独提供的各个记录介质,诸如内存中。
另外,如果根据本实施例的调整装置7能通过通信网络,与外部设备通信,能将它配置成从外部设备获得上述信息。
接收单元11从各个测量机6a至6c接收制品的测量特性值31。接收单元11使所接收的特性值31与分配给为特性值31的来源的各个测量单元6a至6c的通道号和由各个测量机6a至6c测量特性值31的测量时间关联,存储在信息存储单元12中。
合计单元13从信息存储单元12读出特性值31,以及合计用于各个测量机6a至6c的特性值31,或合计用于所有制品的测量特性值31。即,合计单元13基于用于测量机6a至6c中的每个通道号的特性值31的合计结果,计算制品数量和次品数量,以及产生直方图。另外,根据所有测量的特性值31,合计单元13计算所测量的制品数量和次品数以及产生直方图。
判定单元21基于由合计单元13的所有特性值31的合计结果,判断是否执行用于异常原因的估计处理。即,判定单元21基于特性值31,确认存在/不存在不在制品满足规定质量的特性值的范围(在下文中,称为规定范围)的范围中的特性值31,以及判断是否执行用于异常原因的估计处理。此外,下面将描述用于异常原因的估计处理的细节。
此外,关于判断,如果即使存在不在规定范围中的一个特性值31,判定单元21可以判定执行异常原因的估计处理。此外,当确认以某一比率存在不在规定范围中的特性值31时,判定单元12可以判定执行异常原因的估计处理。最好,根据从加工制品获得的质量,确定判定基准。
其中,所测量的制品数是由测量机6a至6c在预定周期中测量其特性值31的制品的数量。例如,假定在预定周期中加工300个制品。在这种情况下,测量机6a至6c三个三个地同时测量来自加工制品的特性值31。因此,由测量机6a至6c中的每一个测量制品的数量为100。另外,从所有测量机6a至6c获得的测量制品的数量为300。
此外,次品数是其测量特性值被确认异常的制品的数量。即,在生产线系统100中,预先确定加工制品满足规定质量的特性值的范围,即规定范围(regular range)。然后,从测量特性值31,与不在该范围中的特性值31对应的制品数变为次品数。
直方图表示由测量机6a至6c的一个测量的制品的特性值31的频率(频率n)分布。即,参考图2A和2B,将特性值的范围划分成多个部分(y),以及示出了包括在每个划分部分中的特性值31的频率(频率n)。
当判定单元21判定存在不在规定范围中的特性值时,直方图特性检测单元15基于由合计单元13创建的直方图,检测相应直方图的分布特征。
例如,当由加工机5a至5b的一个正常加工所有制品,以及正常执行用于加工制品的特性值31的测量处理,即,在正常状态下,如图2A所示,所有特性值31均在α至β的范围中。此外,α至β的范围表示规定范围,其中,α是规定范围的下限值,以及β是规定范围的上限值。
因此,在通过合计特性值31创建的直方图的分布中,出现与在前或下一部分相比,增加制品数的一个部分(在图2中的点A)。即,通常,当加工制品满足规定质量时,频率具有在规定范围α-β的中间值的附近的最大值。此外,在下文中,在直方图分布中,与点A类似,将与在前或下一部分相比,增加制品的部分称为峰值。
另一方面,当未正常加工制品时,或当未精确地测量加工制品的特性值31时,即,在异常状态的情况下,直方图分布如图2B所示。即,在异常状态下,如图2B所示,出现多个峰值(峰值A1,峰值A2)或存在具有不在规定范围α-β的范围中的特性值31的制品。
例如,当加工机5a和加工机5b均未正常操作时,在由未正常操作的加工机加工的制品的特性值31中,偏离规定范围α-β的中间值的部分的频率具有最大值。为此,在根据由正常操作的加工机加工的制品的特性值31形成的直方图和由未正常操作的加工机加工的制品的特性值31形成的直方图中,峰值出现的部分未彼此对准,而是彼此偏离。
因此,在异常状态的情况下,如图2B所示,在直方图中出现两个峰值。
同样地,所创建的直方图具有根据在正常状态中的制品的特性值31或在异常状态中的制品的特性值31的特性分布。
其中,直方图特征检测单元15根据来自判定单元21的指示,基于由合计单元13产生的直方图,分析峰值数。然后,直方图特征检测单元15将所分析的峰值数传送到异常估计单元17。
当判定单元21判定存在不规定范围中的特性值31时,废品率运算单元14计算所测量的特性值31的废品率。即,废品率运算单元14计算由各个测量机6a至6c测量的特性值31的每一个的废品率以及用于所有测量特性值31的废品率。
此外,废品率运算单元14能根据所有特性值31和每个测量机的特性值31,执行由下述方程式(1)表示的算术运算,以便计算废品率。
NGRation=(N_i-OK_Num_i)/N_i(1)NGRation废品率OK_Num_i在通过具有通道号i的加工机的测量结果中,在规定范围内的特性值31的数量,或在由所有测量机的测量结果中,在预期范围内的特性值31的数量。
N_i由具有通道号i的测量机测量的特性值31的数量,或由所有测量机测量的特性值31的数量。
然后,废品率运算单元14将根据上述方程式(1),通过执行算术运算获得的废品率传送到异常估计单元17。
周期信息检测单元16检查加工和测量制品的顺序号和制品的特性值31间的关系。更具体地说,周期信息检测单元16通过根据下述方程式执行算术运算,检测加工和测量制品的顺序号和制品的特性值31间的关系的周期性。
在根据本实施例的生产线系统100中,按顺序不断传送从制品入口1输入的制品。另外,将三个测量机6a至6c配置成根据按测量机6a、测量机6b和测量机6c的顺序的输入顺序号,测量制品。
另外,如上所述,在信息存储单元12中,与测量特性值31关联,记录分配给每个测量机6a至6c的通道号和特性值31的测量日期。
因此,参考测量机6a至6c的每一个的日期和通道号,能获得加工制品的特性值31的顺序号。此外,将通道号1、通道号2和通道号3分别分配给测量机6a、测量机6b和测量机6c。
即,在根据本实施例的生产线系统100中,关于待传送的制品的顺序号,加工制品的加工机5a和5b、固定用于加工的制品的加工台3a至31以及测量加工制品的特性值的测量机6a至6c,建立下述关系。
加工和测量其特性值的制品OB1,OB2,OB3,...
加工机5a,加工机5bW1,W2加工台3a至31P1,P2,P3,...,P12测量机6a至6cM1,M2,M3将由加工机W1和W2加工的制品OB1,OB2,OB3,...的顺序号如下。
W1OB1,OB(x+1),OB(2x+1),...
W2OB2,OB(x+2),OB(2x+2),...
另外,由测量机M1,M2和M3测量其特性值的制品OB1,OB2,OB3,...的顺序号如下。
M1OB1,OB(y+1),OB(2y+1),...
M2OB2,OB(y+2),OB(2y+2),...
M3OB3,OB(y+3),OB(2y+3),...
类似地,将由加工台3a至31固定的制品OB1,OB2,OB3,...的顺序号如下P1OB1,OB(z+1),OB(2z+1),...
P2OB2,OB(z+2),OB(2z+2),...
P3OB3,OB(z+3),OB(2z+3),...
...
P12OB12,OB(z+12),OB(2z+12),...
因此,对于测量制品的预定数量,当水平轴表示加工和测量制品的传送顺序号,垂直轴表示通过规格化对应于第二数的各个制品的特性值31获得的自然数的值时,如图3A至3D所示,在所测量的特性值31上加点。
此外,图3A至3D是表示加工和测量其特性值的制品的传送顺序号和各个制品的特性值31间的关系的图。
图3A表示加工和测量其特性值的制品的传送顺序号和在正常状态中,各个制品的特性值31间的关系。
另外,图3B表示加工和测量其特性值的制品的传送顺序号和当未正常操作加工机5a和5b的一个时,各个制品的特性值31间的关系。
另外,图3C表示加工和测量其特性值的制品的传送顺序号和当未正常操作测量机6a至6c的任何一个时,各个制品的特性值31间的关系。
此外,图3D表示加工和测量其特性值的制品的传送顺序号和当未正常操作加工台3a至31的任何一个时,各个制品的特性值31间的关系。
例如,当正常加工所有100个制品,以及正常测量其特性值31时,如图3A所示,表示特性值31的1至100的值始终在规定范围内。在这种情况下,关于加工制品的顺序号和制品的特性值31间的关系,未特别观察其周期性。
另一方面,当未正常操作加工机5a和5b的任何一个时,如图3B所示,测量的特性值31不在用于每一个的规定范围中。即,关于测量制品的预定数,通过两个周期,生成不在规定范围中的特性值31。
另外,当未正常操作测量机6a至6c的任何一个时,测量特性值31不在用于每隔一个的规定范围中。即,关于测量制品的预定数,通过三个周期,生成不在规定范围中的特性值31。
另外,当未正常操作加工台3a至31的任何一个时,如图3D所示,测量特性值31不在用于每隔十个的规定范围中。即,关于测量制品的预定数,通过十二个周期,生成不在规定范围中的特性值31。
同样地,当未正常加工机5a和5b的任何一个、测量机6a至6c的任何一个或加工台3a至31的任何一个时,从加工和测量制品的顺序号和各个制品的特性值31间的关系,出现恒定周期性。
此外,在图3A至3D中,测量特性值31不在用于每一个、每两个或每十一个的规定范围中,但生成不在规定范围中的特性值的周期性不限于此。
即,通过包括在上述生产线系统100中的加工机、加工台或测量机的数量,确定周期性。然后,加工机、加工态或者测量即的数量变化时,周期性也改变。
同样地,根据设备的数量,诸如包括在根据本实施例的生产线系统100中的加工机5a和5b的数量,或将调整的设备的数量,可使周期性不同。
其中,将描述通过信息检测单元16的周期性检测方法。
具体地,通过执行根据下述方程式(2)至(4)的算术运算,周期信息检测单元16能检测根据加工和测量制品的顺序号和各个制品的特性值31间的关系,识别其周期性。
即,当测量制品的数量为100时,以及当检查所测量的特性值不在用于每一个的规定范围中(通过两个周期)时,根据下述方程式(2)的算术运算。
∑((x(t)-x(t-1))2) (2)x(t)第t个制品的特性值x(t-1)第(t-1)个制品的特性值此外,t1 t 100另外,当测量物品的数量为100时,以及当检查测量特性值是否不在用于每两个的规定范围中(通过三个周期)时,根据下述方程式(3)的算术运算。
∑((x(t)-x(t-2))2) (3)x(t-2)第(t-2)个制品的特性值另外,当测量制品的数量为100时,以及当检查测量特性值是否不在用于每十一个的规定范围中时(通过十二个周期),根据下述方程式(4)的算术运算。
∑((x(t)-x(t-11))2)(4)x(t-11)第(t-11)个制品的特性值其中,作为根据方程式(2)至(4)的算术运算的结果,在图4中示出了测量制品的特性值31为正常的情形、特性值31不在用于每一个的规定范围中的情形,以及特性值31不在用于每两个的规定范围中的情形,以及特性值31不在用于每十一个的规定范围中的情形。
如图4所示,与在正常状态下,在特性值上执行根据方程式(2)的算术运算的情形和在不在用于每一个的规定范围的特性值上执行根据方程式(2)的情形比较,能理解到后者具有大于前者的值。
因此,根据本实施例的调整装置7能判定是否通过周期信息检测单元16,方程式(2)的算术运算的结果,以便检查是否出现特性值31不在用于每一个的规定范围中的周期性。
另外,与在正常状态下,在特性值上执行根据方程式(3)的算术运算的情形和在不在用于每两个的规定范围的特性值上,执行根据方程式(3)的算术运算的情形相比,能理解到后者具有比前者更大的值。
因此,根据本实施例的调整装置7能判定通过周期信息检测单元16,方程式(3)的算术运算的结果等于还是大于预定阈值,以便检查是否出现特性值31不在用于每两个的规定范围中的周期性。
另外,与在正常状态下,在特性值上执行根据方程式(4)的算术运算的情形和在不在用于每十一个的规定范围的特性值上,执行根据方程式(4)的算术运算的情形相比,能理解到后者具有比前者更大的值。
因此,根据本实施例的调整装置7能判定是否通过周期信息检测单元16的方程式(4)的算术运算的结果,以便检查是否出现特性值31不在用于每十一个的规定范围中的周期性。
因此,周期信息检测单元16将在测量特性值31上的方程式(2)至(4)的算术运算的结果传送到异常估计单元17。
在根据本实施例的生产线系统100中,例如,如果从制品入口1连续地输入制品,可能遗漏制品。然而,在这种情况下,由于周期信息检测单元16配置成执行用于相当多的特性值31的方程式(2)至(4),关于将经受算术运算的特性值31,大致维持周期性。
因此,即使当通过周期信息检测单元16的算术运算,用这种方式,在加工制品的顺序号中出现遗漏,能获得接近图4所示的值的值。
异常估计单元17基于下述信息,估计用于异常性的原因。信息是用于从废品率运算单元14接收的所有测量特性值的废品率和在由各个测量机6a至6c测量的每个特性值31中的废品率。另外,信息是表示从直方图特征检测单元16接收的直方图的信息。另外,信息是表示从周期信息检测单元16接收的周期性的信息。
因此,异常估计单元17将表示用于操作者的指示的信息传送到指示输出19或传送根据用于异常性的估计原因而表示用于调整装置7的调整指示的信息。
指示输出单元19操作根据本发明实施例的生产线系统,以便将加工台或测量机6a至6c的调整指示输出给操作人员。根据本实施例的调整装置7具有显示设备(未示出),以及指示输出单元19将从异常估计单元17接收的调整指示信息传送到显示设备以及指示显示设备显示调整指示信息。
同样地,通过使显示设备显示调整指示,能向操作人员指示待调整的构件。此外,对操作人员的调整指示的信息不限于此。例如,当每个操作人员可以具有便携式终端设备,以及便携式终端设备可通过地连接到调整装置7时,可以将调整指示从指示输出单元19传送到便携式终端设备。另外,当根据本实施例的调整装置7具有打印设备时,可以将调整指示输出到打印设备,然后,打印到纸上以便将调整指示告知操作人员。
如果异常估计单元17估计加工机5a和5b的任何一个具有异常原因,调整单元18调整具有异常原因的加工机的设定值。调整单元18指示设定单元22改变具有异常原因的加工机的设定值。
此外,下面,将描述通过调整单元18,加工机5a和5b的任何一个的设定值的调整处理。
设定单元22根据来自调整单元18的指示,改变加工机5a或加工机5b的设定值。
状态改变检测单元20从调整单元18接收指示以及指示合计单元18合计在改变加工机5a和5b的任何一个的设定值后加工的制品的特性值31。此外,状态改变检测单元20指示异常估计单元17停止异常原因的估计处理。
其中,在根据本实施例的生产线系统100中,下面,将参考图5,描述从加工制品测量的特性值31的异常原因。此外,图5是表示用于各个测量机6a至6c的异常原因、当产生异常原因时,特性值引入的现象,以及防止异常原因的对策的图。
如上所述,根据本实施例的生产线系统100具有加工机5a和5b、加工台3a至31,以及测量机6a至6c。为此,当未正常操作单个构件的任何一个时,测量的特性值31变为异常。
关于当未正常操作加工机5a或加工机5b时的原因,能示例出加工机5a或加工机的机械错误,以及由加工机5a或加工机5b的加工引起的磨损。
此外,关于当未正常操作加工台3a至31的任何一个时的原因,示例出松开用作用于将制品安装在加工台3a至31中的构件的夹具、到制品的安装位置的碎片连接等等。
另外,关于当未正常操作测量机6a至6c的任何一个时的原因,能示例出测量机6a至6c的任何一个的测量误差,以及当相应的测量机测量特性值31时,用于固定制品的夹具的位置偏移。
因此,当在未正常操作加工机5a和5b的任何一个、加工台3a至31的任何一个,或测量机6a至6c的任何一个的情况下,加工制品时,观察到从加工制品测量的特性值31中的下述现象。
即,当未正常操作两个加工机5a和5b的任何一个时,关于加工和测量制品的顺序号和各个制品的特性值31间的关系,特性值31变为对每个异常。即,使通过方程式(2)的算术运算获得的值大于预定阈值。
此外,关于未正常操作两个加工机5a和5b的任何一个时特性值31的特征,在根据所有特性值31,由合计单元13创建的直方图中,出现两个峰值,如图2B所示。
为此,当在直方图中出现两个峰值时,如果使通过周期信息检测单元16的方程式(2)的算术运算的结果大于预定阈值,能判定未正常操作加工机5a和5b的任何一个。
另外,当未正常操作加工台3a至31的任何一个时,用于测量制品的所有特性值31的废品率变为预定阈值。
另外,当未正常操作加工台3a至31的任何一个时,特性值31变为对每十一个异常。即,使通过方程式(4)的算术运算的结果获得的值大于预定阈值。
另外,当未正常操作测量机6a至6c的任何一个时,与其他测量机相比,从测量机6a至6c的任何一个获得的特性值31包括大量异常特性值。即,如图7所示,使通过测量机6a至6c中,具有指定通道号的加工机测量的特性值31的废品率大于测量机6a至6c中,具有其他通道号的测量机测量的特性值的废品率。
此外,图7是表示根据通过测量机6a至6c的每一个测量的特性值31的直方图的图。如图7所示,当在具有通道号1的测量机6a中产生异常时,由测量机6a测量的特性值的分布出现在除规定范围α-β的范围中。另外,在显著偏离规定范围的中间值的位置处出现峰值。
另外,当未正常操作测量机6a至6c的任何一个时,关于测量制品的顺序号和各个制品的特性值31间的关系,特性值31对每隔两个变为异常。即,使将通过方程式(3)的算术运算的结果获得的值大于预定阈值。
当十二个加工台的任何一个异常时,可以使通过测量机6a至6c中,具有指定通道号的测量机测量的特性值31的废品率大于通过测量机6a至6c中,具有其他通道号的测量机测量的特性值31的废品率。
在这种情况下,然而,具有从测量机6a至6c的指定通道号的测量机测量的特性值31中,确认异常的概率基本上25%。
因此,可以提供进一步包括下述条件的结构以便能将十二个加工台3a至31的任何一个异常的情形与在测量机6a至6c的任何一个中产生异常的情形区分开来。即,具有从测量机6a至6c的指定通道号的测量机测量的特性值31的废品率大于具有从测量机6a至6c的其他通道号的测量机测量的特性值的废品,以及废品率是预定阈值(该值大于25%)。
此外,可以为每个算术运算,单独提供相对于通过各个方程式(2)和(4)的算术运算的结果获得的值的预定阈值,或可以共同提供。
例如,当将公用值提供为相对于通过各个方程式(2)至(4)的算术运算的结果获得的值的预定阈值时,预定阈值大于在正常状态下、在特性值上执行的各个方程式(2)至(4)的算术运算的结果。相对于待调整的候选值中的关系,即,加工机5a和5b、加工台3a至31和测量机6a和6b中的关系,适当地设置公用值。
另外,当单独地提供相对于由方程式(2)至(4)的算术运算的结果获得的值的预定阈值时,确定阈值如下。
即,能由当正常状态时,当制品的特性值31对每一个异常时,当制品的特性值31对每两个异常时,以及当制品的特性值对每十一个异常时,通过执行方程式(2)的算术运算获得的结果,设置相对于由方程式(2)的算术运算的结果获得的值的阈值。此外,如上所述,例如,算术运算的结果如图4所示。为此,参考图4中所示的算术运算的结果,将阈值设置成等于或小于“160733”以及是当特性值31对每隔一个变为异常时,根据算术运算的结果获得的范围的“214833”。
另外,能由当正常状态时,当制品的特性值31对每一个异常时,当制品的特性值31对每两个异常时,以及当制品的特性值对每十一个异常时,通过执行方程式(3)的算术运算获得的结果,设置相对于由方程式(3)的算术运算的结果获得的值的阈值。此外,如上所述,例如,算术运算的结果如图4所示。为此,参考图4中所示的算术运算的结果,将阈值设置成等于或小于是当特性值31对每二个变为异常时,根据算术运算的结果获得的范围的“165419”。
另外,能由当正常状态时,当制品的特性值31对每一个异常时,当制品的特性值31对每两个异常时,以及当制品的特性值对每十一个异常时,通过执行方程式(4)的算术运算获得的结果,设置相对于由方程式(4)的算术运算的结果获得的值的阈值。此外,如上所述,例如,算术运算的结果如图4所示。为此,参考图4中所示的算术运算的结果,将阈值设置成大于“8467”以及是当特性值31对每十一个变为异常时,根据算术运算的结果获得的范围的“37789”。
另外,例如,如下所述,设置相对于用于所有特性值的废品率的预定阈值31。即,在待调整的候选值中,加工台3a至31具有最小废品率。因此,关于废品率的阈值,当测量100个制品的特性值31时,以及当未正常操作加工台3a至31的任何一个时,以每十二次1的比率,在测量的特性值31中确认异常。为此,废品率变为约8%。因此,将废品率的阈值设置成8%。
另外,实际上,由于生成测量机的测量误差或特性值中的变化,最好将预定阈值设置成具有考虑测量测量误差或测量特性值的变化,可能阈值的范围的微小宽度。
此外,在根据本实施例的调整装置7中,将有关阈值的信息预先存储在信息存储单元12中,作为阈值信息(未示出)。
当在根据本实施例的生产线系统100中,通过使用异常检测条件指定待调整的构件时,执行下述对策。
例如,当在加工机5a和5b的任何一个中,确认异常时,改变加工机5a和5b的任何一个的设定值。
另一方面,当在加工台3a至31或测量机6a至6C的任何一个中确认异常时,指示操作人员固定加工台3a至31的夹具或清洗加工台3a至31或指示操作人员调整测量机6a至6c,调整测量机6a至6c的夹具的接触,以及清洗夹具。
接着,将参考图6,描述通过使用上述异常检测条件,如何估计异常性的原因。
(异常性原因的估计处理)接着,当判定单元21判定存在不在规定范围中的特性值31时,将描述将由根据本实施例的调整装置7执行的异常性原因的处理。
其中,假定所有测量特性值的废品率为5%,由各个测量机6a至6c测量的特性值31的废品率分别为10%,以及相对于方程式(2)至(4)的算术运算的结果设置的阈值为10000。此外,将阈值预先存储在信息存储单元12(未示出)中。
另外,从直方图特征检测单元15接收直方图分布特性(峰值数),从废品率算术单元14接收由各个测量机6a至6c测量的特性值31的废品率和所有特性值的废品率,以及从周期信息检测单元16接收周期性信息。
首先,异常估计单元17在执行异常原因的估计处理前,清除警告标志的设定值(步骤S11)(在下文中称为S11)。此外,警告标志是用来表示执行估计处理并预先存储在信息存储单元12(未示出)中的标志。
另外,为判断加工台3a至31的任何一个是否异常,加工机5a和5b的任何一个是否异常,或测量机6a至6c的任何一个是否异常,提供警告标志。
因此,当还未执行异常原因的估计处理时,在信息存储单元12中不必设置警告标志。为此,在执行异常原因的估计处理前,异常估计单元17清除警告标志的设定值。具体地,当在信息存储单元12中,将“1”设置为警告标志时,异常估计单元17将标志设置为“0”。
接着,异常估计单元17将各个测量机6a至6c的特性值31的废品率与从废品率算术单元14接收的废品率进行比较。然后,异常估计单元17由与各个测量机6a至6c的通道号有关的特性值31的废品率,判定是否存在等于或大于预定阈值(废品率5%)的废品率。
其中,关于判定结果,当仅一个废品率等于或大于预定阈值(S12中为“是”)时,异常估计单元17设置警告标志(S13)。即,根据测量机6a至6c的任何一个是否异常,异常估计单元17在信息存储单元1中设置1作为警告标志。
另一方面,在步骤S12中为“否”的情况下,判定用于所有测量特性值的废品率是否等于或大于预定阈值(8%)(S21)。
如果完成警告标志的设定,异常估计单元17基于周期信息检测单元16的方程式(3)的算术运算的结果,判定算术运算的结果是否等于或大于预定阈值(1000)。其中,当测量机6a至6c的任何一个异常时,如图4所示,方程式(3)的算术运算的结果为“165419”。为此,算术运算的结果等于或大于预先设置的阈值“10000”。
因此,作为判定结果,当判定算术运算的结果等于或大于预定阈值(S14中为“是”)时,异常估计单元17估计测量机6a至6c的任何一个处于异常状态中。
另一方面,在步骤S14的判定为“否”的情况下,判断所有测量特性值31的废品率是否等于或大于预定阈值(8%)(S21)。
其中,当测量机6a至6c的任何一个处于异常状态中时,在步骤S15,为通知测量机6a至6c的任何一个处于异常状态中的目的,异常估计单元17向指示输出单元19输出表示该通知的信息。
用这种方法,当测量机6a至6c的任何一个处于异常状态时,异常估计单元17能指定待调整的测量机和通知待调整的测量机的操作人员。
接着,在步骤S12中为“否”或步骤S14中为“否”的情况下,异常估计单元17判断用于所有测量特性值的废品率是否是预定阈值(S21)。此外,当加工台3a至31的任何一个处于异常状态时,用于所有特性值31的废品率变为8.3%或更高,由此等于或大于预定阈值(8%)。
根据判断结果,当用于所有特性值31的废品率等于或大于预定阈值(10000)时(S21“是”),异常估计单元17设置警告标志(S22)。即,异常估计单元17根据加工台3a至31的任何一个是否均在异常状态中的判断处理,在信息存储单元中设置“1”,作为警告标志。
另一方面,在步骤S21为“否”的情况下,判断在用于所有特性值31的直方图中,是否出现两个峰值或更多。
当在步骤S22中设置警告标志时,异常估计单元17判断方程式(4)的算术运算的结果是否等于或大于阈值(S23)。作为判断结果,判断方程式(4)的算术运算的结果等于或大于阈值时(S23中“是”),异常估计单元17估计加工台3a至31的任何一个处于异常状态中(S24)。即,当加工台3a至3L的任何一个处于异常状态时,如图4所示,方程式(4)的算术结果的结果变为“37789”,因此,等于或大于阈值(10000)。
因此,在步骤S23中为“是”的情况下,异常估计17有估计加工台3a至31的任何一个异常。在这种情况下,为通知操作人员加工台3a至31的任何一个处于异常状态的目的,异常估计单元17输出表示异常状态的目的的通知。
另一方面,在步骤S23为“否”的情况下,异常估计单元17执行步骤S31中所示的处理,即,判断在用于所有测量特性值31的直方图中,是否存在两个峰值或更多。
用这种方式,当加工台3a至31的任何一个处于异常状态时,异常估计单元17能将加工台指定为待调整的设备以及通知操作人员所指定的加工台。
接着,在步骤S21为“否”的情况下或步骤S23为“否”的情况下,异常估计单元17判断基于所有测量特性值31创建的直方图的峰值数是否为两个或更多,或一个(S31)。
根据步骤S31的判断结果,当异常估计单元17判断直方图的峰值数为两个或更多时(步骤S31为“是”),设置警告标志。即,根据加工机5a和5b的任何一个是否处于异常状态的判断结果,异常估计单元17在信息存储单元中设置“1”作为警告标志。
另一方面,在步骤S31中,判定直方图的峰值数为1,异常估计单元17确认存在/不存在信息存储单元12中记录的警告标志(S41)。
当在步骤32中设置警告标志时,异常估计单元17判断方程式(2)的算术运算的结果是否等于或大于阈值(10000)(S33)。因此,在步骤S33中的判断结果为“是”的情况下,异常估计单元17估计加工机5a和5b的任何一个处于异常状态(S34)。即,当加工机5a和5b的任何一个处于异常状态时,如图4所示,方程式(2)的算术运算的结果变为“37789”,因此,等于或大于阈值“10000”。
另一方面,在步骤S33为“否”的情况下,过程进行到步骤S41。即,异常估计单元17执行用于判断存在/不存在警告标志的处理。
因此,在步骤S33为“是”的情况下,异常估计单元17能估计加工机5a和5b的任何一个异常。在这种情况下,异常估计单元17通知调整单元18加工机5a和5b的任何一个处于异常状态的目的。因此,异常估计单元17连同该通知,将基于所有测量特性值31的直方图的信息传送到调整单元。
用这种方式,当加工机5a和5b的任何一个处于异常状态时,异常估计单元17能指定加工机5a和5b的任何一个作为待调整的设备以及将指定的加工机告知调整单元18。
在步骤S31中,当判断直方图的峰值数为1时,或当判断步骤S33中的方程式(2)的算术运算的结果为低于阈值时,异常估计单元17判断是否设置警告标志(S41)。即,根据是否设置警告标志,异常估计单元17能理解是否执行用于测量机6a至6c、加工台3a至31以及加工机5a和5b的任何一个的异常性的估计处理。
其中,当设置警告标志时,能理解到关于至少一个测量特性值31,对应于测量机6a至6c的各个通道号的特性值31的任何一个的废品率或用于所有特性值31的废品率等于或大于阈值。该现象表示在包括在生产线系统100中的设备的任何一个中,产生异常状态,如上所述。
因此,在步骤S41中为“是”的情况下,异常估计单元17将表示产生异常状态的警告通知指示输出单元。通过该通知,操作人员能确认哪一设备异常。
另一方面,当警告标志未设置成1时(S41中为“否”),异常估计单元17考虑到诊断不可能(S43)和结束该过程。
如上所述,根据本实施例的调整装置能指定具有指定异常性的待调整的设备,以及能指示告知待调整的指定设备或调整待调整的设备的设定值。
(设定值的调整处理)接着,当从异常估计单元17接收未正常操作加工机5a或加工机5b的任何一个(处于异常状态)的目的的通知时,将参考图8和9描述由调整单元18执行的设定值的调整处理。
此外,图8是示例说明根据本实施例的调整装置7中,设定值的调整处理的例子的图。另外,图9是表示根据本实施例的调整装置中的校正值的搜索处理的流程图。
当未正常操作加工机5a和加工机5b的任何一个时,在基于由加工机5a和加工机5b的任何一个处理的制品的特性值31的直方图中,峰值部似乎偏离规定范围α-β的中间值。为此,当未正常操作加工机5a和加工机5b的任何一个时,在基于所有测量特性值31的直方图中,产生两个峰值(A1和A2)。
其中,在根据本实施例的调整装置7中,调整单元18将出现峰值A1的部分的值和出现峰值A2的部分的值与用作规定范围α-β的中间值M的部分的值进行比较。然后,改变加工机的设定值以便使其他峰值接近最接近中间值M的部分的值的一个峰值。
即,正常操作由加工机5a和加工机5b的另一个加工的制品。即,在基于由加工机5a和5b的另一个加工的制品的特性值31的直方图的分布中,在最接近中间值M的部分中出现峰值的直方图能视为基于满足规定质量的制品的特性值31的直方图。
因此,改变加工机的设定值以便使其他峰值从峰值A1和峰值A2近似最接近规定范围α-β的中间值M的一个峰值。用这种方式,可以接近基于满足规定质量的制品的特性值31的直方图。
因此,在图8所示的直方图的例子中,由于峰值A2出现的部分的值位于中间值M的附近,可以改变加工机5a或加工机5b的设定值以便使出现峰值A1的部分的值更大。
此外,与此相反,当峰值A1出现在中间值M的附近时,改变加工机5a或加工机5b的设定值以便使出现峰值A2的部分的值更大。
在图8所示的直方图上,关于峰值A1和峰值A2,不能理解峰值反映由任何加工机加工的制品的特性值31。
因此,在根据本实施例的调整单元18中,具体地,改变加工机5a和加工机5b的任何一个的设定值以便增加加工制品的特性值31。随后,根据改变结果,改变加工机的另一个的设定值。
例如,如图8所示,当首先改变加工机5a的设定值以便增加特性值31时,假定从基于所测量的特性值31的直方图的峰值A1和峰值A2,峰值A2上移到用s表示的位置。即,假定用直方图表示的特性值31的分布扩展超出规定范围中的上限值β。
在这种情况下,能理解到特性值31的分布的变化明显地扩展,以及不能很好执行调整。同样地,当不能执行调整时,加工机5a的设定值再次返回到相对于预先在信息存储单元12中存储的装置初始值32的初始值。然后,相对于加工机5a,改变加工机5b的设定值。因此,如图8所示,假定直方图的峰值A1的值上移到用T表示的部分的值。
即,通过改变达T的值的峰值A1的值,直方图中的峰值的总数变为1,以及峰值出现在特性值31的规定范围α-β中的中间值M的附近。另外,所有特性值31落在规定范围α-β中。
当基于在这种状态中测量的特性值31的直方图出现时,能判定通过改变加工机5b的设定值,良好地执行加工机5b的调整。
用这种方式,在根据本实施例的生产线系统100中,通过改变峰值在直方图中出现的值,能适当地执行加工机5a或加工机5b的调整。在下文中,将参考图9,描述调整加工机5a和加工机5b的任何一个的设定值的调整处理的流程。
首先,当接收未正常操作加工机5a和加工机5b的任何一个(处于异常状态)的目的通知时,调整装置18指示异常估计单元17停止异常原因的估计处理(S541)。同样地,调整单元18在设定值的调整处理期间,停止异常估计单元17的异常原因的估计处理。
接着,调整单元18基于从异常估计单元17传送的直方图的信息以及通知,确定加工机5a或加工机5b的设定值改变的政策(S52)。用于设定值改变的政策确定改变加工机5a或加工机5b的设定值以便增加或减少由加工机5a和加工机5b的任何一个加工的制品的特性值31。
如上所述,当在两个部分中出现峰值时,根据基于出现在规定范围α-β的中间值M的附近的一个峰值的部分,增加还是减少出现另一峰值的部分的值,执行确定。
在本实施例中,关于确定,假定调整单元18确定改变加工机5a和加工机5b的任何一个的设定值,以便增加加工制品的特性值31。
然后,调整单元18首先改变加工机5a的设定值以便增加由通过加工机5a加工的制品测量的特性值31(S53)。此外,设定值的改变量是适当值,以及可以是至少增加由具有改变的设定值的加工机加工的制品的特性值的设定值。即,在本实施例中,因此,配置成通过重复改变设定值,直方图的形状接近基于满足规定质量的加工制品的特性值的直方图。
其中,如果改变加工机5a的设定值,在改变后将获得的特性值31不同于改变前的特性值31。然后,调整单元18通知状态改变检测单元20表示改变加工机5a的设定值的状态改变(S54)。根据该通知,状态改变检测单元20指示合计单元13再次合计特性值31。接着,根据来自状态改变检测单元20的指示,合计单元13合计在改变加工机5a的特性值后,加工制品的特性值31。
此外,关于合计单元13的指示,由测量机6a至6c的任何一个测量设定值改变后,状态改变检测单元20分配和指示由加工机5a加工制品的时间。
即,在根据本实施例的生产线系统100中,配置成将制品从加工机5a经恒定速度传送到测量机6a至6c。为此,通过计算将加工制品传送到测量机6a至6c为止的时间,能理解设定值改变后,由加工机5a加工的制品的特性值31的测量时间。
另外,如上所述,与测量时间关联,将由测量机6a至6c的任何一个测量的特性值31存储在信息存储单元12中。为此,合计单元13能合计由具有改变设定值的加工机加工的制品的特性值。
用这种方式,合计单元13合计由具有改变设定值的加工机加工的制品的特性值31以及基于特性值31,创建直方图。因此,合计单元通知调整单元18创建直方图的信息。
调整单元18基于从合计单元13接收的信息,判断直方图中峰值的数量是否变为1(S55)。即,调整单元18判断是否增加在规定范围α-β的中间值的附近中的部分的特性值的频率以及逐渐减少在那个部分前后的部分中的特性值的频率。
在步骤S55中,当调整单元18判定峰值数变为1(S55中为“是”)时,设定值的调整处理结束。
另一方面,在步骤S55中为“否”的情况下,与加工机5a的设定值改变前,两个峰值间的距离相比,判断在所接收的直方图信息的直方图中出现的两个峰值间的距离是否变小(S56)。此外,能将峰值间距离计算为出现峰值A1的部分的值和出现峰值A2的部分的值间的差值的绝对值。
即,当执行加工机5a的设定值改变时,尽管在图1中未具体示出,调整单元18将在基于设定值改变前的特性值31的直方图中,出现峰值的部分的值存储在信息存储单元12中。然后,调整单元18将在信息存储单元12中存储的各个峰值的部分的值间的距离与在加工机5a的设定值改变后,所接收的直方图中的各个峰值的部分的值间的距离进行比较。
关于该比较,当调整单元18判定峰值间距离未变小(S56中为“是”),过程返回到步骤S53以及再次执行加工机5a的设定值改变。然后,重复步骤S53至S56直到出现峰值的部分的数量变为1为止。
另一方面,当改变加工机5a的设定值以便增加由加工机5a加工的制品的特性值,在基于由加工机5a或加工机5b加工的制品的特性值的直方图中,峰值间距离不变小。即,在步骤S56为“否”况下,调整单元18通知状态改变检测单元20表示改变加工机5a的设定值的状态改变(S57)。
在此所述的状态改变是指由于即使当改变加工机5a的设定值,所测量的特性值的结果仍然不满意,设定值返回到初始设定值。然后,调整单元18参考装置初始值32,将加工机5a的改变设定值返回到初始设定值(S58)。
同样地,如果加工机5a的设定值返回到初始值,调整单元18改变加工机5b的设定值,以便增加由加工机5b加工的制品测量的特性值(S59)。随后的步骤60至S62与相对于加工机5a执行的步骤相同,以及将省略其描述。
然而,在步骤S62中,当即使改变加工机5b的设定值,峰值间距离也未变为时(步骤S62为“否”),指示该指示输出单元19通知警告。
即,即使改变加工机5a和加工机5b的设定值,基于测量特性值的直方图未接近基于满足规定质量的加工制品的特性值的直方图。为此,判定测量特性值的异常原因不是基于加工机5a或加工机5b的机械错误。
因此,由于调整单元18指示该指示输出单元19通知警告,操作人员能理解到测量特性值的异常原因是由加工机5a或加工机5b的机械错误引起。
因此,操作人员能有效地检查其他原因,例如加工机5a和加工机5b的任何一个中的磨损。
同样地,当由加工制品测量的特性值不在规定范围中时,根据本实施例的调整装置7能基于特性值,指定异常原因。即,基于两个周期、三个周期或十一个周期,出现不在规定范围中的特性值,调整装置7能有效地指定加工机5a和5b的任何一个、测量机6a至6c的任何一个或加工台3a至31的任何一个,作为异常原因。
特别地,调整装置7能在加工制品时,指明异常原因。
另外,调整装置7能通知操作人员通过指示输出单元19的指示指明的异常原因。
另外,当将加工机5a和5b的任何一个指定为异常原因时,调整单元18能调整加工机5a或5b的设定值以便获得从满足规定质量的加工制品测量的特性值。
此外,在根据本实施例的生产线系统100中,提供加工台3a至31、加工机5a和5b以及测量机6a至6c,但设备类型不限于此。例如,可以提供组合机。最好,根据待加工的制品的类型,适当地选择这些设备的类型。
此外,在根据本实施例的生产线系统100中,可以提供十二个加工台3a至31、两个加工机5a和5b以及三个测量机6a至6c,但设备的数量不限于此。例如,如果加工台3a至31的数量、加工机5a和5b的数量以及测量机6a至6c的数量彼此不同,可以提供任意多个设备。根据待加工的制品的类型、制品的数量等等,确定这些设备的数量。
另外,在异常原因的估计处理中,按测量机的异常的存在/不存在、加工台的异常的存在/不存在,以及加工机的异常存在/不存在的顺序号,执行估计处理,但估计处理的顺序号不限于此。
例如,可以按顺序,从具有高频出现不一致性的设备执行估计处理。另外,可以根据各个设备的不一致性出现的路线或当在各个设备中产生不一致时,特性值的改变路线,确定顺序号。
此外,出现不一致性的路线是例如测量机等等的测量误差出现的路线、加工台或碎片连接的夹具松开出现的路径。
另外,关于特性值的改变的路线,例如,当产生测量机的测量误差时,逐渐改变特性值,同时,当产生加工台或碎片连接的夹具松开时,在短时间内,某种程度上显著地改变特性值。
另外,根据本实施例的生产线系统100可以用于生产加工的任何过程。因此,由测量机6a至6c测量其特性值的加工制品可以是成品或在生产加工制造期间的制品。
此外,如上所述,为检测不在规定范围中的特性值31的周期性,周期信息检测单元16使用方程式(2)至(4),但周期信息检测单元16的算术方法不限于此。例如,可以使用FFT。
例如,周期信息检测单元16保持加工和测量其特性值的制品的传送顺序号和用于制品的每个传送顺序号的特性值间的关系(图3B至3D),作为时间序列数据。即,将图3B至3D的每一个的水平轴中所示的制品的传送顺序号保持为时间轴上的值。
然后,将周期信息检测单元16配置成在时间序列数据上,执行由FFT(快速傅立叶变换)的算术运算,以及检测不在规定范围中的特性值的出现的周期。
即,通过使用根据FFT的算术运算的结果获得的功率谱,能检查周期性,与方程式(2)至(4)的算术运算的结果相同。
例如,如上所述,将由传送带8传送的制品的顺序号和由各个制品测量的特性值间的关系设置为时间序列数据,以及水平轴中所示的从0至100的顺序号的范围视为一秒。参考具有时间序列数据的图3B和3C,例如如图3B所示,能将出现不在0至100的范围的规定范围中的50个特性值保持为50Hz的频率。
为此,根据时间序列数据上的FFT的结果,当在50Hz的位置处出现密集波长时,特性值可以不在用于每一个的规定范围中。在这种情况下,能估计到在加工机5a和加工机5b的任何一个中产生异常性。
类似地,根据图3C,如图3C所示,能将出现超出0和100间的规定范围的值的33个特性值的情形保持为33Hz的频率。
为此,根据在时间序列数据上,FFT的算术运算的结果,当在33Hz的位置处出现密集波长时,特性值可能不在用于每两个的规定范围中。在这种情况下,能估计在测量机6a至6c的任何一个中产生异常。
另外,类似地,参考图3D,如图3D所示,能将出现超出0和100间的规定范围的值的8个特性值的情形保持为8Hz的频率。
为此,根据在时间序列数据上,FFT的算术运算的结果,当8Hz的位置处出现密集波长时,特性值可能不在用于每十一个的规定范围中。在这种情况下,能估计在加工台3a至31的任何一个中产生异常。
同样地,当周期信息检测单元24检测到出现特性值的周期不在FFT算术运算的规定范围中,与方程式(2)至(4)的算术运算相比,能通过较高精度,检测到周期性。
然而,如方程式(2)至(4)所示,可以获得与用于每一个、用于每两个以及用于每十一个的特性值31的差值的大小的总和。在这种情况下,与使用FFT的情形相比,算术运算的总和变小,以及实现高速处理。
此外,在上述调整装置7中,描述了能估计作为待调整的设备的设备的结构。最好,提供显示作为指定为待调整的设备的设备的调整结果,获得的特性值的变化的改变状态的结构。
例如,假定加工台3a至31的一个、加工机5a和5b的任何一个以及测量机6a至6c的任何一个出现异常。在这种情况下,根据在时间序列数据上,通过FFT的算术运算的结果,获得如图10所示的功率谱。即,在8Hz、33Hz或50Hz的频率位置处,波长的振幅变大。
然而,当加工台3a至31的任何一个异常时,当测量机6a至6c的任何一个异常时,或当加工机5a和5b的任何一个异常时,从制品获得的特性值不在规定范围中的程度不同。即,根据作为异常原因的设备,产生在规定范围内的特性值和测量特性值间的差值的变化。为此,如图11所示,在8Hz、33Hz或50Hz处的振幅大小不同。
另外,根据异常原因的类型和在具有异常原因的设备中的异常度,在8Hz、33Hz或50Hz的频率位置处的波长的振幅的大小不同。
同样地,由于根据具有异常原因的设备和异常原因,测量特性值偏离规定范围的程度不同,当调整具有异常原因的设备时,在调整前获得的特性值和调整后获得的特性值改变不大。
在这种情况下,鉴于制品加工的工作效率,以及制品的质量精度,操作人员能判断不需要执行异常状态中的设备的调整。
在下文中,将描述调整装置107,其中,能显示根据指定国异常原因的设备的调整结果,获得的特性值的变化度的改变情形。
如图11所示,调整装置107不同于调整装置7之处在于除上述调整装置7的结构外,还提供影响度计算单元23。当基于从异常估计单元25通知的待调整的设备的信息和从周期信息检测单元(数据采集单元和变换计算单元)24接收的功率谱的信息,调整待调整的设备时,影响度计算单元23估计特性值的变化的影响度。
此外,特性值变化的影响度是在完成待调整的设备的调整后,获得的特性值的变化度的期望值。
另外,调整装置107和调整装置7间的差异如下。
即,调整装置107不同于调整装置7之处在于由指示输出单元19,执行到调整单元26的加工机5a和加工机5b的任何一个的调整指示。
另外,调整单元26不同于调整单元18之处在于从指示输出单元19接收加工机5a和加工机5b的任何一个的调整指示,以及基于该信息,确定用于加工机5a或加工机5b的设定值改变的政策。
调整单元26不同于调整单元18之处在于调整单元26获得由合计单元13采集的特性值31的直方图的信息,以及基于所获得的信息,确定用于加工机5a或加工机5b的设定值改变的政策。
另外,周期信息检测单元24不同于调整装置7的周期信息检测单元16之处在于,为检测不在规定范围中的特性值的周期性,代替方程式(2)至(4),使用由FFT的算术运算结果获得的功率谱另外,异常估计单元25不同于调整装置7的异常估计单元17之处在于异常估计单元25将表示待调整的估计设备的信息告知影响度计算单元23。
此外,在调整装置107中,用相同的标记表示与在调整装置7中相同的零件以及将省略其描述。
这里,在影响度计算单元23中,将描述有关在完成待调整的设备的调整后,将获得的特性值的变化度的期望值的计算处理的流程。
首先,周期信息检测单元24基于在信息存储单元12中存储的特性值31和加工并测量其特性值的制品的传送顺序号,通过使用时间序列数据,通过FFT,执行算术运算。然后,将所获得的功率谱和时间序列数据传送到影响度计算单元23。
另外,异常估计单元25将异常原因的估计处理的结果告知影响度计算单元23。
关于估计为异常原因的设备,即,估计为待调整的设备,影响度计算单元23通过使用从周期信息检测单元24获得的功率谱,计算在调整待调整的设备后,特性值中的变化度的改变。
然后,将有关所计算的变化度的改变的信息传送到指示输出单元19以便显示。
在下文中,将描述通过影响度计算单元,在待调整的设备调整后,特性值中的变化度的改变的计算处理。
(调整后变化度的改变的计算处理)当将通过FFT,从时间序列数据上的算术操作的结果获得的频率视为正弦波时,通过FFT,相对于时间序列数据获得的功率谱对应于每个周期频率分量的振幅的2次幂。
为此,增加FFT的功率谱的结果,除平均值分量(相对于频率0的偏移分量)基本上与时间序列数据(除时间序列数据中的平均值的影响)的标准偏离的二次幂(即,离差)成比例。即,在校正异常物品前,当所有FFT功率谱的总和(除频率0的FFT功率谱)为“P_all”,以及校正异常物品前的所有标准偏离为“σ_all”时,确定下述方程式(5),其中,k是任意数。
P_all=K·(σ_all)2(5)此外,当通过FFT,相对于时间序列的算术运算的结果用具有作为平均水平的0的振幅表示时,相对于频率0的偏移分量为通过相对于那个值的反向傅立叶变换,再现时间序列数据所需的值。
其中,关于异常原因,假定测量机6a至6c的任何一个处于异常状态中,以及校正异常状态中的测量机。同样地,通过校正异常状态中的测量机,将测量机6a至6c的任何一个处于异常状态时表示的33Hz处出现的功率谱的频率分量减少到接近约为0(白噪声位置)(见图12)。
在这种情况下,通过导出在减少33Hz处的功率谱的频率分量前,从标准偏差减少后的标准偏差,能近似地估计时间序列数据的标准偏差的减少量。即,当校正测量机6a至6c的任何一个的异常性前,在33Hz处的FFT功率谱为“P3”以及在校正测量机6a至6c的任何一个的异常性后的标准偏差的减少量为“σ3”时,建立由下述方程式(6)表示的关系。
P3=K·(σ3)2(6)
因此,影响度计算单元23执行由方程式(5)和方程式(6)的关系导出的下述方程式(7)和(8)的算术运算,以便计算在校正异常原因前获得的所有特性值和在校正后获得的所有特性值间的差值首先,通过使用方程式(5)和方程式(6)的关系获得的下述方程式(7),计算校正测量机6a至6c的任何一个的异常性后的标准偏差的减少量。
σ3=σ_all*P3/P_all···(7)]]>σ3校正异常物品(测量机6a至6c的任何一个)后标准偏差的减少量。
σ_all校正异常物品(测量机6a至6c的任何一个)前的所有标准偏差。
P3在校正异常物品(测量机6a至6c的任何一个)前,33Hz处的FFT功率谱。
P_all校正异常物品(测量机6a至6c的任何一个)前,所有FFT功率谱总和(除频率0的FFT功率谱外)。
因此,通过下述方程式(方程式(8),能表示在校正测量机6a至6c的任何一个的异常后测量的所有特性值的标准偏差。
在异常校正后测量的所有特性值的标准偏差=σ_all-σ3 ...(8)同样地,通过用这种方式,执行算术运算,影响度计算单元23相对于规定范围内的特性值,计算校正异常原因前后的特性值的变化度,以及将计算结果传送到指示输出单元19。
此外,从时间序列数据,能获得将用于上述算术运算的异常原因的校正前的所有值。即,影响度计算单元23能基于从周期信息检测单元24接收的功率谱的信息和时间序列数据,计算这些值。
另外,实际上通过用白噪声范围的值,替代在特定功率出现的功率谱,能获得在校正这些异常原因后的标准偏差的减少量。
为此,在调整用于异常的原因前,调整装置107的影响度计算单元23能计算在调整异常原因后的特性值的变化度。
另外,调整装置107能向指示输出单元19输出调整所计算的异常原因后的特性值的变化度,由此操作人员能判断是否执行异常原因的调整。
另外,与显示调整后的特性值的变化度的调整装置107不同,调整装置7可以配置成根据由预先从待加工的制品计算的质量精度,判断存在/不存在自动调整异常原因的必要性,以及将判断结果输出到指示输出单元19。
在下文中,将描述根据预先由待加工的制品计算的质量精度,判断存在/不存在自动调整异常原因的必要性和将判断结果输出到指示输出单元19的调整装置207的结构。
如图13所示,判断装置207不同于判断装置7之处在于除上述调整装置7的结构外,还提供警告判定单元27,以及信息存储单元12进一步存储变化公差信息33。
变化公差信息33是在估计有关为异常原因的设备的异常性的标准偏差的减少量以及是当标准偏差至少等于或小于减少量时,消除调整异常原因的必要性的值。通过操作生产线系统100的操作人员,预先设置该值。
另外,警告判定单元27基于由异常估计单元25通知的待调整的设备的信息、从周期信息检测单元24接收的功率谱的信息和在信息存储单元12存储的变化公差信息,判断是否执行异常原因的调整。根据判定结果,当需要执行异常原因的设备的调整时,警告判定单元27将表示警告的信息输出到指示输出单元19。
此外,下面,将描述有关通过警告判定单元27,是否执行异常原因的调整的判定处理。
另外,调整装置207和调整装置7的差别如下。
即,调整装置207不同于调整装置7之处在于由指示输出单元19,执行到调整单元26的加工机5a或加工机5b的任何一个的调整指示。
另外,调整单元26不同于调整单元18之处在于调整单元26从指示输出单元19接收加工机5a或加工机5b的调整指示,以及指示异常估计单元17来停止异常估计处理。
另外,调整单元26不同于调整单元18之处在于调整单元26获得由合计单元13合计的特性值31的直方图信息以及基于该信息,确定用于加工机5a或加工机5b的设定值改变的政策。
另外,周期信息检测单元24不同于调整装置7的周期信息检测单元16之处在于为检测不在规定范围中的特性值的周期性,代替方程式(2)至(4),使用由FFT的算术运算结果获得的功率谱另外,异常估计单元25不同于调整装置7的异常估计单元17之处在于异常估计单元25将表示待调整的估计设备的信息告知影响度计算单元23。
此外,在调整装置207中,用相同的标记表示与在调整装置7中相同的零件以及将省略其描述。
其中,将描述有关是否通过调整装置207,执行异常原因的调整的判定处理的流程。
首先,周期信息检测单元24基于在信息存储单元12中存储的特性值31和加工并测量其特性值的制品的传送顺序号,通过使用时间序列数据,通过FFT,执行算术运算。然后,将所获得的功率谱传送到影响度计算单元23。
另外,异常估计单元25将异常原因的估计处理的结果告知影响度计算单元23。
当从异常估计单元25接收作为异常原因估计的设备的信息时,警告判定单元27基于从周期信息检测单元24接收的功率谱信息和特性值31接收时间序列数据。
另外,警告判定单元27获得在信息存储单元12中存储的变化公差信息33。
然后,警告判定单元27将基于时间序列数据、功率谱信息和变化公差信息33获得的阈值与相对于基于所测量的特性值31的时间序列数据,由FFT的算术运算获得的功率谱进行比较。接着,警告判定单元27判断是否将表示警告的信息输出到指示输出单元19。
其中,将描述与相对于基于所测量的特性值31的时间序列数据,由FFT的算术运算获得的功率谱进行比较的阈值的计算方法。
首先,警告判定单元27执行下述方程式(9)的算术运算以便计算阈值。此外,其中,例如,假定由测量机6a至6c的任何一个引起异常原因。
Q3=P_all*(γ3/σ_all)2(9)Q3相对于在校正测量机6a至6c的任何一个的异常前,33Hz处的FFT功率谱的阈值。
P_all在校正测量机6a至6c的任何一个的异常前的所有FFT功率谱(除频率0的FFT功率谱外)σ_all在校正测量机6a至6c的任何一个的异常前的所有标准偏差γ3允许作为校正测量机6a至6c的任何一个的异常后的标准偏差的减少量的值。
其中,如上所述,P_all的值能通过相对于基于所测量的特性值31的时间序列数据,通过FFT执行算术运算的警告判定单元27计算。
另外,如上所述,基于时间序列数据,通过警告判定单元27,能计算σ_all的值。
另外,如上所述,通过信息存储单元12获得γ3的值,作为变化公差信息。
此外,通过上述算术运算计算的Q3是在校正允许特性值的变化度的异常和将功率谱设置为阈值前,33Hz处的FFT功率谱。
因此,警告判定单元27将通过上述算术运算计算的阈值(Q3)与相对于基于所测量的特性值31的时间序列数据,通过FFT计算的功率谱(P3)进行比较。根据比较结果,如果前者的值小于后者的值(Q3<P3),警告判定单元27将表示警告的信息输出到指示输出单元。
即,当“Q3<P3”的关系成立时,相对于基于实际测量的特性值31的时间序列数据,通过FFT的算术运算的结果获得的功率谱可以大于功率谱的公差值。即,当“Q3<P3”的关系成立时,相对于规定范围内的特性值,实际测量的特性值31的变化度超出公差范围。
此外,根据由待加工的制品计算的质量精度,能预先确定变化公差信息(γ3)33。因此,当要求高质量精度时,变化公差信息(γ3)的值变小。
同样地,调整装置207具有警告判定单元27,从而判断是否需要执行异常原因的调整。
因此,鉴于当调整作为异常原因的估计设备时,特性值的变化度的改变,能自动判定是否调整估计为异常原因的设备。
此外,警告判定单元27通过方程式(9)的算术运算,判定是否计算阈值,以及输出警告。然而,为便于理解,能配置成将阈值显示到指示输出单元19上同时将所有测量特性值31变换成标准偏差,代替由FFT计算的功率谱,从而设置阈值。
另外,在根据本实施例的每个调整装置7、调整装置107和调整装置207中包括的各个部件可以用硬件逻辑或软件逻辑实现。
即,在用硬件实现的情况下,能通过执行在存储单元,诸如ROM(只读存储器)(未示出)或RAM(未示出)中存储的程序,以及通过控制输入单元,诸如键盘等等、输出单元,诸如显示器等等,以及通信单元,诸如接口电路等等,以及算术单元,诸如CPU(未示出)等等,能实现根据本实施例的调整装置7、调整装置107和调整装置207的每一个的各个部件或步骤。
因此,仅当具有这些单元的计算机读取在其上记录程序的记录介质,以及执行该程序时,实现本实施例的调整装置的各种功能和处理。另外,通过将程序记录在可移动记录介质上,能在某一计算机上实现各种功能和处理。
作为记录介质,程序介质,诸如存储器(未示出),例如ROM可以用于微处理器的处理。另外,可以使用程序介质,其中,可以将程序读取装置提供为外部存储设备(未示出),以及记录介质可以插入其中,以便读取程序。
另外,在任一情况下,最好通过微处理器的访问,执行所存储的程序。另外,最好,读出程序,所读取的程序被下载到微计算机的程序存储区中,然后执行该程序。此外,假定用于下载的程序预先存储在主体装置中。
另外,程序介质包括记录介质,其配置成从主体移出以及固定地包含程序,例如磁带,诸如磁带或盒式磁带、盘,诸如柔性盘的磁盘或硬盘,或盘,诸如CD、MO、MD、DVD等等,卡,诸如IC卡(包括存储卡)或半导体存储器,诸如屏蔽ROM、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)、闪速ROM等等。
另外,在能连接到通信网络,包括Internet的系统结构的情况下,最好使用不固定地包含程序的记录介质,以便能从通信网络下载程序。
另外,当用这种方式,从通信网络下载程序时,优选地将用于下载的程序预先存储在主体装置中,或从各个记录介质安装。
另外,当用这种方式,从通信网络下载程序时,优选地将用于下载的程序预先存储在主体装置中,或从各个记录介质安装。
根据本实施例的调整装置7能判定在提供各种多个设备和由各种设备的任何一个加工制品的生产线系统100中,各种设备的哪一设备具有异常。为此,本发明能广泛地应用于执行各种制品的批量生产的生产线。
在下文中,将参考图14至29,描述本发明的第四实施例。如图14所示,根据本实施例的生产线系统100通过在待加工的制品9(待生产的物品)上制造不同加工的三个第一加工机500a至500c,执行第一加工。另外,生产线系统100通过在制品9上执行相同加工的的八个第二加工机5a至5h的任何一个,执行第二加工。
另外,生产线系统100配置成检查由三个测量机6a至6c的任何一个加工的制品9的质量。
即,在生产线系统100中,由第一加工机500a至500c,执行不同加工。然后,八个第二加工机5a至5h能并行加上八个制品9,以及三个测量机6a至6c能并行测量三个制品9的特性值。此外,当不需要有区别地给出其描述时,第一加工机500a至500c称为第一加工机1500。另外,当不需要有区别地给出其描述时,第二加工机5a至5h称为第二加工机5。另外,当不需要有区别地给出其描述时,测量机6a至6c称为测量机6。
另外,关于不同加工,例如,第一加工机500a执行用于将零件插入制品9中的加工,第一加工机500b执行用于弯曲制品9的加工,以及第一加工机500c执行用于焊接制品9的加工。
此外,图14是表示与本发明的实施例有关的生产线系统100的主要结构的框图。
如图14所示,根据本实施例的生产线系统(生产系统)100具有制品入口1、门2、传送带8、第一加工机500a至500c、第二加工机(生产加工设备,第一生产加工设备或第二生产加工设备)5a至5h、加工台(生产加工设备,第一生产加工设备或第二生产加工设备)3a至3p、转台4、测量机(生产加工设备,第一生产加工设备或第二生产加工设备)6a至6c,以及调整装置307。
制品入口1、传送带8、第一加工机500a至500c、第二加工机5a至5h、加工台3a至3p、转台4和测量机6a至6c的功能和结构与如图1所示的第一实施例相同,由此省略这些构件的细节。
门2调整定时以便将待由传送带8传送的制品9相应地容纳在加工台3a至3p中。
提供加工台3a至3p以便固定制品以便由第一加工机500a和500c加工。在根据本实施例的生产线系统100中,沿圆形转台4的外圆周,提供十六个加工台3g至3p如图14所示。因此,根据转台4的旋转,加工台3a至3p配置成在箭头b的方向(顺时针方向)中移动。
同样地,在根据本实施例的生产线系统100中,三个第一加工机500a至500c能执行单一第一处理,以及八个第二加工机5a至5h能同时在八个制品9上执行处理。
此外,在根据本实施例的生产线系统100中,提供转台4以便采集设备的安装位置,诸如第一加工机500a至500c等等。
另外,转台4在对应于加工台3a至3p的位置处,具有发光部(信息输出单元)40...,诸如LEDs(发光二极管等等)。然后,当通过容纳在其中的制品9,操作加工台3时,将发光部40...设置成接通。为此,管理根据本实施例的生产线系统400的管理人员能易于领会加工台3的操作状态。为此,例如,当要求加工台3的修理工作时,用户能选择加工台3,其中,接通发光部40,以及执行工作,以便用户能易于执行安全工作。
此外,发光部40不限于对应于加工台3a至3p提供,而是可以对应于其他设备(第一加工机500、第二加工机5或测量机6)提供。
调整装置307基于由各个测量机6a至6c测量的特性值,指定待调整的设备,以及相对于该设备,指示调整,或改变该设备的设定值。
此外,在根据本实施例的生产线系统100中,待调整的设备是加工机5a至5h的一个,在转台4中提供的加工台3a到3p的一个,或测量机6a至6c的一个。此外,下面将描述调整装置307的详细结构。
(调整装置的结构)如图14所示,根据本实施例的调整装置307具有数据采集单元111、信息存储单元(存储设备)112、变频单元(变换计算单元)113、频率屏蔽(frequency masking)单元(提取单元、屏蔽单元)114、调整控制单元(指定单元、设备号指示单元)115、测量机设定单元116、加工机设定单元(设定单元)117、门设定单元(设定单元)118、逆变换单元(逆变换单元)119、显示控制单元人(信息输出单元、第一数据输出单元、第二数据输出单元)120以及输入单元121。
数据采集单元111接收由测量机6测量的制品的特性值,以及基于特性值创建时间序列数据。
当从如下所述的测量机设定单元116、加工机设定单元117和门设定单元118接收开始信号时,数据采集单元111从接收开始信号的时间点,获得预定多个制品9的特性值的测量结果。然后,数据采集单元111基于所获得的测量结果,创建根据制品9的传送序列号的时间序列数据。
此外,如上所述,数据采集单元111从测量机6a至6c接收用于指定各个测量机6a至6c的通道号。因此,即使当同时由三个测量机6a至6c测量特性值时,通过参考通道号,也能采集根据传送顺序号的时间序列数据。此外,数据采集单元111将所创建的时间序列数据传送到变频单元113。
变频单元113基于由数据采集单元111创建的特性值的时间序列数据,通过FFT(快速傅立叶变换),执行变频。变频单元113将变换结果传送到频率屏蔽单元114,作为频率数据。
当通过FFT对时间序列数据进行频率变换时,在频率轴上,将变换结果的频率数据划分成正弦分量和余弦分量。此外,正弦分量的二次幂和余弦分量的二次幂的总和变为那个频率的功率谱。
此外,变频单元113配置成通过FFT执行变频,但不限于此。例如,可以通过其他变换方法执行变频,诸如子波变换等等。
频率屏蔽单元114划分对应于各个设备的频率数据(屏蔽分量)和从变频单元113接收的频率数据的其他数据(非屏蔽分量)。此外,屏蔽分量是在基本分量的附近中的频率数据和对应于各个设备的重叠分量。即,屏蔽分量是根据通过FFT的变换结果的数据流(频率功率的集合)。另外,频率功率是对应于各个设备的频率的功率谱的积分值。即,频率功率是通过FFT的变频的结果的指定点的单一数据。
频率屏蔽单元114接收表示在操作状态中,各个设备的数量的信息,以及从调整控制单元115接收的、用于指定各个设备(测量机6、加工台5和第二加工机5)的信息,以及基于信息,划分频率数据。然后,将所划分的频率数据传送到如下所述的逆变换单元119。此外,下面将描述通过频率屏蔽单元114,数据的划分处理的详细描述。
另外,频率屏蔽单元114将对应于每个设备的频率的功率谱的积分值传送到调整控制单元115。频率的功率谱的积分值用于如下所述的调整控制单元115以便指定待调整的设备或确定是否结束指定为待调整的设备的设备的调整处理。
调整控制单元115控制包括在根据本实施例的调整装置307中的各个零件。具体地,调整控制单元115将指示输出到测量机设定单元116、加工机设定单元117和门设定单元118以便调整在测量机6、加工台3、第二加工机5和第一加工机1500的每一个的操作状态中的设备的数量,或调整设定值。
另外,调整控制单元115将操作状态中的设备的数量传送到频率屏蔽单元114,连同用于指定第二加工机5、测量机6和加工台3的识别信息,以及从频率屏蔽单元114接收测量机6、加工台3和第二加工机5的每一个的频率的功率谱的积分值。然后,调整控制单元115基于所接收的功率谱的积分值,计算各个设备(加工机6、加工台3和第二加工机5)的标准偏差。接着,调整控制单元115由所计算的标准偏差,指定具有异常的设备。
即,通过FFT,根据时间序列数据的算术结果获得的功率谱对应于每个周期的频率分量的振幅的二次幂。然后,功率谱的总和基本上与时间序列数据的标准偏差的二次幂成比例。因此,下述关系成立。
P_all=K·(σ_all)2...(1)(P_all是功率谱的总和)(K是任意常数)(σ_all是时间序列数据中的标准偏差)因此,调整控制单元115通过使用方程式(1)的关系,由对应于从频率屏蔽单元114接收的各个设备的功率谱,计算各个设备的标准偏差,以及基于标准偏差,指定待调整的设备。
另外,在如下所述的“设备的调整处理”中,调整控制单元115根据标准偏差的大小是否等于或小于预定位置,执行结束指定为异常原因的设备的调整的确定。
信息存储单元121是可读/可写记录介质,以及存储从调整设备的时间点到当由测量机6,测量在调整后,由设备加工的制品9的特性值时的时间的延迟时间130。
如图15所示,延迟时间15表示直到由调整设备加工的制品9到达测量机6为止的时间。因此,通过将延迟时间130存储在用于每个设备的信息存储单元121中,能防止数据采集单元111混乱地采集在设备的调整前加工的制品9和在调整后加工的制品9的特性值。
另外,信息存储单元121进一步存储规定范围信息131。规定范围信息是表示当加工制品9满足规定质量时的特性值的范围的信息。
测量机设定单元116从各个测量机6a至6c接收表示操作状态的信息,以及将所获得的结果告知调整控制单元115或根据来自调整控制单元115的指示,控制测量机6a至6c的操作的开/关(ON/OFF)。
加工机设定单元117从各个第二加工机5a至5h获得表示操作状态的信息,以及将所获得的结果告知调整控制单元115,或根据来自调整控制单元115的指示,控制第二加工机5a至5h的操作的开/关。如果根据来自调整控制单元115的指示调整开/关,加工机设定单元117指示数据采集单元111采集按时间(延迟时间130),从调整时间延迟的数据直到由测量机6测量在调整后,由第二加工机5加工的制品9的特性值为止。此外,将表示延迟时间130的信息预先存储在信息存储单元121中,以及加工机设定单元117指示数据采集单元111参考存储在信息存储单元12中的延迟时间130采集数据。
另外,加工机设定单元117配置成根据来自调整控制单元115的指示,控制各个第一加工机500a至500c的操作的开/关。
门设定单元118根据来自指示控制单元115的指示,调整容纳在加工台3a至3p的任何一个中的制品9。另外,门设定单元118管理有关加工台3容纳制品9的信息。
具体地,门设定单元116根据转台4的旋转,控制门2以便调整制品9是否容纳在加工台3中。例如,当从调整控制单元115接收制品9不容纳在加工台3中的意义的指示时,门设定单元118结合转台4的旋转,指定制品9容纳在加工台3中的时间。然后,在那个时间,将门2放下传送带8,然后,执行调整以便制品9不容纳在加工台3a中。
另外,用这种方式,当改变加工台3以便容纳制品9时,门设定单元118指示数据采集单元111采集在延迟时间130从进行改变的时间点流逝后的数据。
另外,当在数据采集单元111采集特性值期间,在第一加工机500、第二加工机5、加工台3或测量机6中出现故障时,加工机设定单元116、加工机设定单元117和门设定单元118的每一个能指示数据采集单元111停止数据的采集。
逆变换单元119从频率屏蔽单元114接收屏蔽分量或非屏蔽分量的频率数据以及在所接收的频率数据上,执行逆傅立叶变换(在下文中,称为逆FFT)。通过逆FFT处理,逆变换单元119生成基于屏蔽分量的频率数据的时间序列数据或基于非屏蔽分量的频率数据的时间序列数据。然后,逆变换单元119将所生成的时间序列数据传送到显示控制单元120。
显示控制单元120显示从逆变换单元119接收的时间序列数据。由于显示控制单元120显示来自时间序列数据的屏蔽分量的时间序列数据,能清楚地表示异常特性值的出现的周期。
即,尽管如下所述,屏蔽分量不包括偏移分量,以及仅表示对应于提取为屏蔽分量的频带的特性值的变化。因此,通过根据屏蔽分量的逆FFT的结果获得的时间序列数据,仅示出了由设备的异常引起的特性值的偏移。
此外,该变化表示在规定范围中,从理想值的偏移的分布。另外,规定范围是当加工制品9满足规定质量时的特性值的范围。在本实施例中,由上限规定值和下限规定值表示规定范围。
另外,偏移表示测量特性值和规定范围中的理想值间的差值。此外,理想值是上限规定值和下限规定值间的中间值。
另一方面,当假定结束异常发生的设备的调整时,通过使显示控制单元120显示非屏蔽分量的时间序列数据,能表示特性值的时间序列数据。因此,在设备的调整估计异常发生后,能表示与规定范围的特性值的偏移。
另外,显示控制单元120也能基于在信息存储单元12中存储的规定范围信息131,从通过非屏蔽分量的逆FFT获得的时间序列数据的值,输出不在规定范围中的值的数量。
另外,显示控制单元120也能基于通过非屏蔽分量的逆FFT获得的时间序列数据,计算标准偏差,以及输出标准偏差。
输入单元121从用户接收指示以及将所接收的指示输出到调整控制单元115。例如,来自用户的指示能包括用于选择多个调整加工的指示信息、在设备调整后,特性值的异常的改进预测处理,以及特性值的异常原因的设备的调整处理,如下所述。另外,如果需要,包括上述各个处理所需的信息,诸如参数等等。
(设备异常的原因)其中,在根据本实施例的生产线系统100中,将参考图16,描述从制品9测量的特性值不在规定范围中的异常原因。此外,图16是表示第二加工机5a至5h、加工台3a至3p、测量机6a至6c以及各个设备的异常原因的图。
如上所述,根据本实施例的生产线系统100具有第一加工机500a至500c、第二加工机5a至5h、加工台3a至3p以及测量机6a至6c。为此,当未正常操作各个构件的任何一个时,测量特性值变为异常。作为当未正常操作第一加工机500和第二加工机5的原因,能示例第一加工机500或第二加工机5中的机械误差,或由加工引起的磨损。另外,关于当未正常操作加工机3的原因,能示例为用来将制品安装在加工台3上的构件的夹具以及将碎片连接到制品的安装部的松开。另外,关于未正常操作测量机6的原因,能示例测量机6中的测量误差、测量位置的偏移等等。
因此,在未正常操作第二加工机5a至5h、加工台3a至3p或测量机6a至6c的任何一个的情况下,当加工制品9时,例如,在由制品9测量的特性值中,观察到图17A至17C所示的下述现象。
因此,在图17A至17C中,作为测量特性值的例子,使用“零件间的间隔”。因此,在图17A至17C中,将垂直轴设置成mm(毫米),其是表示“零件间的间隔”的单位,以及水平轴设置成测量其特性值的制品数。
即,当未正常操作八个第二加工机5a至5h的任何一个时,关于将传送的制品9的顺序号和从制品9测量的特性值间的关系,如图17A所示,特性值一度不在每八个的规定范围中。
另外,当未正常操作加工台3a至3p的任何一个时,关于待传送的制品9的顺序号和从制品测量的特性值间的关系,如图17B所示,特性值一度不在用于每十六个的规定范围中。
另外,当未正常操作测量机6a至6c的任何一个时,关于待传送的制品9的顺序号和由制品测量的特性值间的关系,如图17C所示,特性值一度不在用于每三个的规定范围中。同样地,当未正常操作第二加工机5、加工台3或测量机6的任何一个时,能理解到所获得的特性值周期性地变为不在规定范围中的值。
此外,当在第一加工机500a至500h的任何一个中出现异常时,由第一加工加工的所有制品9的质量变为异常。即,由于从制品9测量的所有特性值超出规定范围,未观察到上述周期性。
因此,在本实施例中,关于制品的传送顺序号和从制品测量的特性值间的关系,将具有顺序号的时间序列数据视为时间轴。然后,根据本实施例的调整装置307通过FFT的时间序列数据的变频,计算频率数据,基于频率数据,指定待调整的设备,或调整该设备。
这里,首先,将参考图18A、18B至20A,描述时间序列数据和在变频后的时间序列数据的数据间的关系。假定关于制品9,测量其特性值,样品的数量为1024。
例如,通过图18A的时间序列数据所示,当基于平均值,即从第一至第八周期,时间序列数据的波形为正弦波时,第一和第五制品的特性值变为平均值,第二至第四制品9的特性值等于或大于平均值,以及第六至第八制品9的特性值等于或小于平均值,在变频前的时间序列数据的数据中,如图18B所示,仅在对应于执行加工的设备的数量的频率处,生成功率谱。
在这种情况下,在频率fj=0(无限周期)处出现偏移分量(平均),仅在fj=(1,2,3,...,1023)的各个频率分量中出现改变分量。为此,在该例子中,频率fj变为128,是通过将采集为时间序列数据的样本的数量1024除以设备的数量8获得的值。即,在频率fj=128的位置处出现功率谱。
另一方面,如图19A所示,关于第一至第八制品9,仅当由第二设备加工的制品9的特性值显著超出平均值时的时间序列数据在周期8的脉冲形状中。当在这种时间序列数据上执行变频时,如图19B所示,出现功率谱,在对应于设备的数量8的频率分量(基本分量)和其整数倍数中具有相同大小。此外,如上所述,由于使标准偏差变小,与时间序列数据变为正弦波的情形相比,使所生成的功率谱的大小变小。
另外,如图20A所示,关于第一至第八制品9,能将仅当第二和第六制品9的特性值显著地超出平均值时的时间序列数据视为周期4的脉冲形状。即,同样地,在仅当第二和第六特性值显著地超出平均值的时间序列数据的情况下,时间序列数据由四个设备同时处理,并且能视为仅当由设备中一个加工制品9的特性值显著地超出平均值时的时间序列数据。
因此,在对应于设备的数量4的频率(基本分量)fj=256和对应于其整数倍的频率(重叠分量)处,出现具有相同高度的功率谱。然而,周期4的频率的两倍变为周期2,但当周期等于或小于二时,不可能区分根据其采样的频率的差异。因此,在图20B中,出现单个明显的功率谱。
另外,当图20A所示的时间序列数据和图19A所示的时间序列数据具有相同幅度时,使前者的标准偏差更大。为此,通过图20A所示的时间序列数据的变频获得的功率谱的大小大于通过图19A所示的时间序列数据的变频获得的功率谱的大小。
此外,关于第一至第八制品9,例如,当第二和第五制品9的特性值显著地超出平均值时,生成小的频率功率,而不是基本分量和/或重叠分量。然而,只要不改变用于采样的设备的数量,不存在在基本分量和/或重叠分量中,未出现频率功率的情形。
通过时间序列数据和变频后频率数据间的关系,将描述设备数量调整处理、改进预期处理以及在根据本实施例的调整装置307中执行的设备的调整处理。
(设备数量调整处理)其中,首先,将参考图21,描述“设备数量调整处理”。此外,关于“设备数量调整处理”,执行调整以便在指定异常原因的设备前,使得从用于第二加工机5、加工台3和测量机6的每一个的生产加工的设备的数量,不会变为其他的两倍。
即,如上所述,关于所测量的特性值和测量其特性值的制品9的传送顺序号间的关系,当将传送顺序号视为时间轴时,根据本实施例的调整装置307创建时间序列数据。然后,配置成在时间序列数据上执行变频以及将设备指定为异常原因。
在这种情况下,当下述条件成立时,存在不能精确地指定异常原因的设备的问题。
即,关于第二加工机5的操作数、加工台3的操作数和测量机6的操作数,当存在彼此加倍的关系时,一个基本分量叠加另一重叠分量,会干扰频率。为此,存在调整装置307不能从所获得的特性值的时间序列数据的变频的结果,精确地指定作为异常原因的设备的问题。
因此,在本实施例中,为不使一个基本分量叠加另一重叠分量,配置成调整用于第二加工机5、加工台3和测量机5的每一个的生产加工的操作状态中的设备的数量。
具体地,首先,测量机设定单元116、加工机设定单元117和门设定单元118确认用于每个设备的生产加工的设备的数量(步骤S111)(在下文中,称为S111)。此外,用于生产加工的设备的数量是在第二加工机5和测量机6时,操作状态(开状态)中的设备的数量,以及是在加工台3时,可安装制品的设备的数量。
例如,加工机设定单元117确认在第二加工机5a至5h的每一个中,电源为开状态还是关状态,从而确认用于第二加工机5的生产加工的操作状态中的设备的数量。另外,例如,测量机设定单元116确认在测量机6a至6h中,电源为开状态还是关状态,从而确认用于测量机6的生产加工的操作状态中的设备的数量。另外,例如,门设定单元118管理在哪一时间,打开/关闭门2,从而调整在容纳制品9的加工台3a至3p的操作状态中的设备的数量。
然后,测量机设定单元116、加工机设定单元117和门设定单元118告知调整控制单元在用于生产加工的操作状态中的确认的设备的数量。
其中,判定输入单元2是否接收用于设备数量调整处理的请求(S112)。因此,当判定输入单元2接收用于设备数量调整处理的请求(S112中为“是”),第二加工机5,用于加工台3的每一个的生产加工的设备的数量以及测量机6,判断是否存在具有双倍关系的设备的组合(S113)。
即,调整控制单元115基于表示用于从测量机设定单元116、加工机设定单元117和门设定单元118的每一个接收的生产加工的设备的数量的信息,判定是否存在具有双倍关系的设备的组合。
因此,在步骤S113中为“是”的情况下,调整控制单元115调整用于具有最大多个设备的设备的设备数。
在根据本实施例的生产线系统100中,加工台3的数量为16,第二加工机5的数量为8,测量机6的数量为三,从而加工台3的数量是加工机5的数量的两倍。因此,调整控制单元115鉴于制品9的加工效率,确定调整加工台3的数量。
特别地,调整控制单元115指示门设定单元11将用于加工台3的生产加工的设备的数量从十六个改变成十四个。此外,根据步骤S13的判断结果,在“否”的情况下,过程原样结束。
同样地,通过将用于生产加工的设备的数量从十六个改变成十四个,加工台3的数量为14,第二加工机5的数量为8,测量机6的数量为3,从而相对于在操作状态中的设备的数量,没有具有整数倍关系的组合。即,关于操作状态中的加工台3的数量,操作状态中的第二加工机5的数量,以及操作状态中的测量机6的数量,未变为另一个的倍数的关系成立。
因此,当基于时间序列数据的变频的结果,指定异常原因的设备时,在根据本实施例的调整装置307中,基本分量和重叠分量不彼此重叠,从而能防止干扰频率。为此,根据本实施例的调整装置能通过较高精度,指定异常原因的设备。
此外,如上所述,当改变用于生产加工的设备数量时,在根据本实施例的生产线系统100中,各个设备操作如下。例如,当改变操作状态中的加工台3的数量时,如上所述,通过使门设定单元118控制门2的开/关实现。更具体地说,例如,当不能使用加工台时,门设定单元118控制开/关门2,以便制品9不容纳在加工台3a中。
另外,当改变操作状态中的第二加工机5的数量时,如上所述,能通过使加工机设定单元117断开将停止的第二加工机5的电源以及导通处于断电状态中的第二加工机5实现。例如,当第二加工机5a的电源关闭时,加工机设定单元117指示传送带8通过下一运动,将面向第二加工机5a放置的制品9移动到面向第二加工机5h的位置。
此外,在根据本实施例的生产线系统100中,关于将断电的第二加工机5a,例如,使用第二加工机5a或第二加工机5h。即,最好选择与仅在一侧上的另一第二加工机5相邻的一个。
即,从调整用于生产加工的第二加工机5的数量的观点看,可以断电第二加工机5a至5h的至少一个。因此,例如,通过传送带8,可以调整制品9的传送速度,或可以提供门(未示出)来调整制品9的传送间隔以便面向待断电的第二加工机5a。关于有关传送制品9的调整,断电第二加工机5b至5g的任何一个的情形比断电第二加工机5a或第二加工机5h的情形更复杂。
为此,从易于控制传送制品9来看,第二加工机5a或第二加工机5h被断电的结构是所希望的。
另外,当改变操作状态中的测量机6的数量时,如上所述,通过使测量机设定单元116来断电测量机6不可用或接通在断电状态中的测量机6实现。
例如,当断电测量机6a时,传送带8调整制品9的运动以便将面向测量机6a的制品9移动到面向下一测量机6c。此外,当断电测量机6b时,传送带8调整待传送的制品9的传送间隔,以便当一个制品9放置成面对测量机6a时,使另一制品9放置成面向测量机6c。能通过在传送带上提供多个门以及通过使另一制品9在使一个制品9放置成面向测量机6c时,面对测量机6a实现该调整。
其中,当第二加工机5的任何一个或测量机6的任何一个停止时,将参考图28,具体地描述有关传送制品9的控制方法。此外,其中,通过例子,进行描述,其中测量机6的任何一个停止。
在本实施例中,如图28所示,在传送带8上提供多个门200a至200e。另外,在制品9的传送路径上的门的入口端上,提供传感器201a至201e。此外,当不需要有区别地描述时,将门200a至200d简单地称为门200。另一方面,当不需要有区别地描述时,传感器201a至201e简单地称为传感器201。
此外,门200开/关来控制制品9的传递。另一方面,传感器201检测制品9的传递以及能通过例如红外传感器等等实现。
门200结合传感器201的检测结果开/关。下面参考图29,描述门200的开/关和传感器201的检测结果间的关系。
此外,尽管在图28中未具体地示出,使传感器201、门200和调整装置307彼此连接,以及配置成调整装置307能管理门的开/关状态和传感器200的检测结果。即,调整装置307配置成执行门的开/关指示,从而管理门的开/关状态。另外,调整装置307能管理测量机6的开/关,从而获得在操作状态中的测量机6的数量。
首先,关于门200的开/关状态,假定门200a和门200d打开,以及门200b和门200c关闭(S141)。在门200的开/关状态中,调整装置307判定测量机6c是否处于开状态中(S142)。
其中,当测量机6c处于开状态中时,调整装置307传送指示以便打开门200a。通过该指示,如果门200a打开(S143),在该时间点,门200a至200c处于关闭状态。接着,调整装置307在当前状态中,维持门200的开/关状态直到从传感器201d检测表示通过制品9的信息为止,即,当在步骤S 144中判定为“否”时。然后,如果从传感器201d接收表示通过制品9的检测结果(S144中为“是”),调整装置307将指示发送到各个门200以便关闭门200a和门200c。
根据来自调整装置307的指示,如果门200a和门200c关闭(S145),门的开/关状态,门200a、门200c和门200d处于关闭状态中。即,制品9插入门201d和门201c间,以及仅使插入制品9放置成面对处于开状态的测量机6c。
此外,当测量机6c不处于开状态(S142中为“否”),关于门的开/关状态,除门200a和门200d外,门200c处于关状态。
接着,调整装置307判断测量机6b是否处于通电状态(S146)。根据判断结果,如果判定测量机6b处于开(S146中为“是”),调整装置307发送指示来关闭门200a。根据该指示,门200a打开(S147)。在该时间点,关于门200的开/关状态,门200c和门200d处于关闭状态。
接着,直到从传感器201c检测到表示通过制品9的信息为止,即,当在步骤S148中判定为“否”时,调整装置307将门200的开/关状态维持在当前状态。然后,如果从传感器201c接收到表示通过制品9的检测结果(S148中为“是”),调整装置307将指示发送到各个门200以便关闭门200a和门200b。
根据来自调整装置307的指示,如果门200a和门200b关闭(S149),关于门200的开/关状态,所有门200a至200d均处于关闭状态中。另外,将制品9放在门200b和门200c间,以及仅将放入制品9放置成面对处于开状态中的测量机6b。
此外,当测量机6b不处于开状态时(S146中为“否”),关于门的开/关状态,除门200c和门200d外,门200b处于关闭状态。
接着,调整装置307判定测量装置6a是否处于通电状态(S150)。根据判定结果,当判定测量机6a处于接通时(S150中为“是”),调整装置307发送指示来关闭门200a。根据该指示,门200a打开(S151)。在该时间点,关于门200的开/关状态,门200b至200d处于关闭状态中。
接着,直到从传感器201b检测到表示通过制品9的信息为止,即,当在步骤S152中判定为否时,调整装置307将门200的开/关状态维持在当前状态。因此,如果从传感器201b接收到表示通过制品9的检测结果(S152中为‘是’,调整装置307发送指示来关闭门200a。
根据来自调整装置307的指示,如果门200a关闭(S153),关于门200的开/关状态,所有门200a至200d均处于关闭状态。另外,将制品9放入门200a和门200b间,以及仅使所放入的制品9放置成面对处于导通状态的测量机6a。
此外,当测量机6b不处于导通状态时(S150为‘否’),关于门的开/关状态,从门200a至门200d的所有门200均处于关闭状态。
因此,在门200的开/关状态和制品9的排列状态中,通过各个测量机6a至6c测量制品9的特性值。接着,如果完成特性值的测量,调整装置307发送指示来打开门200b至200d,以便门200b至200d处于打开状态。因此,再次通过传送带8移动放入门200a和门200b、门200b和门200c和/或门200c和门200d间并停止的制品9。因此,直到各个传感器201b至201d继续处于非检测状态达预定时间(S155中为‘否’),维持当前开/关状态200,以及如果预定时间从非检测状态流逝(S155中为‘是’),处理返回到步骤S144。
同样地,通过控制每个门的开/关,将制品9适当地排列在面对处于通电状态中的各个测量机6a至6c的位置处。
此外,在根据本实施例的调整装置307中,当调整处于操作状态中的测量机6的数量时,导通或断电测量机6。另外,通过控制门200的开/关状态,如上所述,可以使制品9配置成面对特定测量机6。
此外,在调整装置307中,鉴于制品9的加工效率,最好配置成能通过输入单元121,输入设置为不可用设备的设备的数量(处于操作状态中的设备的最小数)。另外,可以将调整装置307配置成将处于操作状态中的设备的最小数量预先存储在信息存储单元121中。
当以这种方式配置调整装置307时,在“设备数量调整处理”中,能限制不可用设备的数量,由此,能防止急剧地降低制品9的加工效率。
(改进期望处理)接着,将参考图22,描述“改进期望处理”。改进期望处理是用于表示通过调整指定异常发生的设备,如何改进所测量的特性值偏离理想值的期望的处理。此外,理想值是上限规定值和下限规定值间的中间值。
当将通过按制品9的传送顺序,排列所测量的特性值创建的数量视为时间序列数据时,通过使用通过FFT,时间序列数据的变频获得的频率数据,执行“改进期望处理”。为此,为执行改进期望处理,基于时间序列数据,需要执行变频。
即,数据采集单元111根据制品9的传送顺序号,从测量机6获得多个测量特性值。此外,如果获得预定多个特性值,将数据采集单元111配置成停止采集特性值。
然后,基于预定多个所获得的特性值,数据采集单元111将具有制品9的传送顺序号的时间序列数据创建为时间轴(S121)。接着,数据采集单元111将所创建的时间序列数据传送到变频单元113。
此外,在根据本实施例的生产线系统100中,假定通过如上所述的“设备数量调整处理”,关于在用于每个设备的生产加工的操作状态中的设备的数量,加工台3为14,第二加工机5为8,以及测量机6为3。在这种假定下,假定通过用于制品9的样本数1024获得的时间序列数据例如如图23A所示。那么,在时间序列数据中,七个特性值不在规定范围中,即异常。
在图23A所示的时间序列数据中,标志倾向于整体显著地增加。为此,当通过直方图表示时间序列数据时,如图23B所示,数据分布接近矩形形状。为此,图23B所示的时间序列数据不能接近规定分布。因此,当通过相对于这些数据的平均或标准偏差,计算不在规定范围中的特性值的数量时,使视在标准偏差(apparent standard deivation)变大,从而计算不在规定范围中的特性值的数量大于不在规定范围中的特性值的实际数量。
因此,为精确地计算不在规定范围中的特性值的数量,在图23A的时间序列数据中,直接计数不在规定范围中的特性值的数量。
在变频单元113中,基于从数据采集单元11接收的时间序列数据,执行通过FFT的变频以便计算频率数据(S122)。
其中,所计算的频率数据如图24所示。例如,当在十四个加工台3的任何一个中出现异常时,用设备的数量为14以及频率fj=73的位置变为基本分量的功率谱,表示特性值的变化。另外,通过在频率fj=146和219的位置的功率谱,表示重叠分量。
另一方面,例如,当在八个第二加工机5的任何一个中出现异常时,能用设备的数量为8以及频率fj=128的位置变为基本分量的功率谱,表示特性值的变化。另外,能用频率fj=256和384的位置处的功率谱,表示重叠分量。
另外,例如,当在三个测量机6的任何一个中出现异常时,能用测量设备的数量为3以及频率fj=341的位置变为基本分量的功率谱,表示特性值的变化。然而,在这种情况下,重叠分量变为频率fj=341的两倍(fj=682)和三倍(fj=1023),由此,周期等于或小于2。为此,不可能区分其样本的频率差异。因此,单个功率谱仅出现在频率fj=341的位置处。
此外,通常,基于所测量的特性值的时间序列数据具有如图18A所示的规定正弦或图19A所示的脉冲形状。为此,如图24所示,基本分量的功率谱变为峰值,以及重叠分量倾向于变为逐渐减小功率谱的大小的波形。另外,实际上,根据不同于由设备引起的原因的其他原因,测量特性值的变化发生,由此除对应于每个设备的频率分量外,白噪声出现。
变频单元113计算图24所示的频率数据,以及将所计算的频率数据传送到频率屏蔽单元114。然后,频率屏蔽单元114基于从变频单元113接收的频率数据,划分表示对应于指定设备的频率分量的频率数据(屏蔽分量)和不同于频率数据的数据。
即,频率屏蔽单元114从调整控制单元115接收用于各个设备生产加工的操作状态中的实际设备数以及各个设备(测量机6、加工台3以及第二加工机5)的标识信息。然后,频率屏蔽单元114基于所接收的信息,划分对应于每个设备,在基本分量附近的频率数据和重叠分量,即,除屏蔽分量外的频率数据。即,频率屏蔽单元114在对应于加工台3、第二加工机5和测量机6的频率分量上,执行频率数据的划分。
此外,当执行频率数据的划分时,由测量机6测量的特性值包括测量误差,由此,将根据设备数的频率及其整数倍的频率的频率数据以及在其周期的频率数据一起划分成屏蔽分量。
其中,如果通过输入单元121,接收改进后特性值的偏移状态的期望的显示指示时(S124为“是”),频率屏蔽单元114将除所划分的屏蔽分量的频率数据传送给逆变换单元119。
即,当接收改进后的状态期望的显示指示时,输入单元121将该指示告知调整控制单元115。当从输入单元121接收该通知时,调整控制单元115请求频率屏蔽单元114传送对应于各个设备的频率的功率谱的积分值。
另一方面,根据来自调整控制单元115的请求,频率屏蔽单元114将各个设备的功率谱的积分值传送到调整控制单元115。因此,调整控制单元115计算与各个设备的功率谱的积分值的标准偏差以及将具有最大标准偏差的设备指定为待调整的设备。接着,将表示指定为待调整的设备的设备的信息传送到频率屏蔽单元114。
在本实施例中,如图24所示,由于在对应于第二加工机5的频率中出现的功率谱大于在对应于另一设备的频率中出现的功率谱,调整控制单元115将第二加工机5指定为待调整的设备。因此,调整控制单元115将表示第二加工机的信息传送到频率屏蔽单元114。
当从调整控制单元115接收表示待调整的设备的信息时,频率屏蔽单元114将除对应于待调整的设备的屏蔽分量外的频率数据,即,对应于第二加工机5的屏蔽分量为“0”的频率数据传送给逆变换单元119。
另一方面,逆变换单元119逆变换从频率屏蔽单元114接收的频率数据,以及基于除图25所示的屏蔽分量外的频率数据,创建时间序列数据(S 125)。因此,逆变换单元119将如图25A所示,所创建的时间序列数据传送到显示控制单元120,以及显示控制单元120显示时间序列数据。
此外,在图25A所示的时间序列数据中,能理解到与图23A所示的时间序列数据相比,减少不在规定范围中的特性值的数量。然而,在图25A所示的时间序列数据中,由于低频分量的增长趋势的影响,图表进一步上升。
为此,当用直方图表示图25A所示的时间序列数据时,获得图25B所示的形状。以及与用直方图表示图23A的时间序列数据的图23B的情形相比,更接近矩形形状。另外,在基于图23A所示的时间序列数据获得的特性值的变化中,不在规定范围中的特性值的数量远不同于基于图25A所示的时间序列数据获得的不在规定范围中的特性值的数量。
因此,为执行精确改进期望,显示控制单元120参考在信息存储单元112中存储的规定范围信息131,由图23A的时间序列数据,计算和输出不在规定范围中的特性值的数量。因此,根据本实施例的调整装置307能精确地获得在调整设备前,异常特性值的数量。
另外,显示控制单元120参考规定范围信息131,由非屏蔽分量经受逆FFT的图25A所示的时间序列数据,计算和输出不在规定范围中的特性值的数量。为此,根据本实施例的调整装置能获得在设备调整后,所期望的异常特性值的数量以及检查设备调整前后异常特性值的数量的改变。
同样地,在根据本实施例的调整装置307中,能在显示控制单元120上显示基于不同于屏蔽分量的频率数据(非屏蔽分量)的时间序列数据。另外,当调整指定为异常原因的设备时,调整装置307能基于非屏蔽分量的频率数据和规定范围信息131的时间序列数据,计算和显示不在规定范围中的特性值的数量。
为此,通过调整指定为异常原因的设备,用户能获得不在规定范围的特性值的数量增加了多少。即,在图25所示的例子中,当假定第二加工机5为异常原因时,能理解到不在规定范围中的特性值的数量从初始的7个减少到三个。因此,能理解到通过调整第二加工机5,用户能通过更高精度执行制品9的加工。
同样地,在根据本实施例的调整装置307中,在执行指定为异常原因的设备的调整前,能看出通过调整该设备,减少不在规定范围中的特性值的数量多少。为此,鉴于制品9的生产率,用户能容易判断是否执行指定为异常原因的设备的调整。另外,即使当调整设备时,当判断未显著地改进时,用户能决定不执行调整。
另外,在调整装置307中,公开了显示通过对应于指定为待调整的设备的设备,除屏蔽分量外,非屏蔽分量的频率数据的逆变换生成的时间序列数据的结构。另外,在调整装置307中,可以提供基于通过非屏蔽分量的频率数据的逆变换和规定范围信息131生成的时间序列数据,显示不在规定范围中的时间序列数据的值的数量的结构。
然而,调整装置307可以具有显示基于通过非屏蔽分量的频率数据的逆变换,时间序列数据的值的标准偏差,而不是不在规定范围中的时间序列数据的值的数量的结构。
同样地,在显示标准偏差的情况下,在调整装置307中,能显示当假定调整指定为异常原因的调整装置307时的特性值的变化。
另外,在调整装置307中,公开了显示通过对应于指定为待调整的设备的设备,除屏蔽分量外,非屏蔽分量的频率数据的逆变换生成的时间序列数据的结构。相反,例如如图26所示的时间序列数据可以通过仅屏蔽分量的频率数据的逆变换生成并可以显示。
此外,如图26所示,水平轴是时间轴,以及垂直轴是校正特性值。此外,校正特性值表示离规定范围中的理想值的特性值的偏移。在图26中,使仅在根据指定为待调整的设备的操作状态中的设备的数量的频率附近的分量逆变换成时间序列数据。
如上所述,当调整装置307显示对应于指定为待调整的设备的设备的屏蔽分量的序列数据时,用户能可视地了解由待调整的设备的异常引起的特性值的偏移。即,在图26的情况下,按每八个一个,在特性值中出现显著的偏移,以及按一比四的比率出现偏移。由此可见,能看出在八个第二加工机5的至少一个中出现异常。另外,由于按一比四的比例出现改变,能充分地考虑到在八个第二加工机5的两个中,很可能出现异常。
如上所述,通过输出仅屏蔽分量的频率数据的逆变换生成的数据,生产线系统100的管理人员能指定具有异常的设备。即,根据本实施例的生产线系统100能通过高精度表示每个设备的偏移模式。为此,在生产线系统100中,管理人员能可视地表示在特性值中出现偏移的原因。
另外,调整装置307可以显示对应于其他设备和由调整控制单元115指定为待调整的设备的设备的屏蔽分量的时间序列数据。
如上所述,当显示基于各个分量的屏蔽分量的时间序列数据时,用户能容易指定特性值的变化原因的设备。因此,当需要告知指定为待调整的设备的设备时,用户通过输入单元121输入通知。此外,同样地,当由用户指定待调整的设备的设备时,能忽略由调整控制单元115调整的设备的规格处理。为此,进一步简化调整控制单元115的结构。
(设备的调整处理)接着,将参考图27,描述通过根据本实施例的调整装置,指定为异常原因的设备的调整处理。
此外,获得时间顺序数据,由时间序列数据计算频率数据,以及将频率数据划分成屏蔽分量和其他的处理(图27中,步骤S131至步骤S133)与图22的步骤S121至S123相同,由此省略其描述。
在步骤S134中,如果输入单元121接收调整设备的意义的指示(S134中为‘是’)时,调整控制单元115指示测量机设定单元116、加工机设定单元117以及门设定单元118执行调整指定为待调整的设备的设备。然后,根据来自调整控制单元115的指示,测量机设定单元116、加工机设定单元117或门设定单元118执行设备的调整(S135)。
即,当接收设备的调整处理的执行指示时,输入单元121将该指示告知调整控制单元115。当接收该指示时,调整控制单元115请求频率屏蔽单元114传送对应于每个设备的频率的功率谱的积分值。
另一方面,频率屏蔽单元114根据来自调整控制单元115的请求,传送对应于每个设备的频率的功率谱的积分值。然后,调整控制单元115由各个设备的功率谱的积分值,计算标准偏差,以及将具有最大标准偏差的设备指定为待调整的设备。
其中,假定调整控制单元115将第二加工机5指定为待调整的设备。在这种情况下,调整控制单元115指示加工机设定单元117断开第二加工机5a至5h的一个的操作。
另外,调整控制单元115控制传送带8以便使制品9不放置成面向断电状态中的第二加工机5。此外,关于传送带8的控制,例如,改变传送带8的制品8的传送速度,或在转台4和第二加工机间,提供图29所示的多个门以及控制门的开/关状态。即,如上所述,通过使用传感器的检测结果,控制门的开/关。
如上所述,如果将第二加工机5a至5h的任何一个设置成断电,以及改变在操作状态中的第二加工机5的数量,参考在信息存储单元121中存储的延迟时间130,加工机设定单元117将开始信号传送到数据采集单元111同时通过加工机设定单元117,使设定改变结束时间延迟该延迟时间130。
当从加工机设定单元117接收开始信号时,数据采集单元111返回到步骤S131以便获得再次由测量机6测量的预定多个特性值和创建时间序列数据。因此,重复从步骤S131至步骤S133的处理。因此,通过调整控制单元115,执行有关是否执行从第二次执行步骤S134中的设备的判断的判断。
即,从通过基于在设备调整后获得的特性值创建的时间序列数据的变频获得的频率数据,调整控制单元115从频率屏蔽单元114接收对应于指定为待调整的设备的第二加工机5的功率谱的积分值。然后,基于所接收的功率谱的积分值,调整控制单元115计算指定为待调整的设备的第二加工机5的标准偏差。然后,调整控制单元115判断所计算的标准偏差的大小是否等于或小于预定值。此外,预定值可以通过输入单元121,由用户提供或可以预先存储在信息存储单元121中。
然后,当判断标准偏差的大小等于或大于预定值时,调整控制单元115判断要求设备调整以及进行到步骤S135。然后,调整控制单元115指示加工机设定单元117接通处于预先断开状态中的第二加工机5以及断电单独的第二加工机5。然后,根据来自调整控制单元115的指示,加工机设定单元117通电在前断电状态中的第二加工机5以及断电来自第二加工机5的单独的第二加工机5。
另外,在该时间,调整控制单元115控制传送带8以便使传送制品9不放置成面向断电状态中的第二加工机。
然后,过程进入步骤S136,以及参考信息存储单元112中存储的延迟时间130,加工机设定单元117再次将开始信号传送到数据采集单元111同时通过加工机设定单元117,按延迟时间130的间隔,延迟设定改变结束时间。另外,重复从步骤S131的处理直到调整控制单元115在步骤S134中判定标准偏差的大小等于或小于规定值。
此外,在上述描述中,描述了待调整的设备是第二加工机5的情形,但是,当待调整的设备是加工台3或测量机6时,执行相同的处理。另外,当待调整的设备是加工台3时,根据来自门设定单元118的指示,通过控制门2的开/关,能实现加工台3的使用状态的改变,与上述设备数量调整处理相同。
即,为指定任意加工台3,在上述生产线系统100中,将标识标记号(ID号)分配给各个加工台3a至3p或通过使用旋转编码器,管理转台4的旋转的偏差量。
然后,当通过分配给各个加工台3a至3p的ID号,监视加工台3的位置时,调整装置307将门2的开/关连接到转台4的旋转。例如为不将制品9容纳在具有分配给其的标识号(1)的加工台3a中,控制门2来在由传送带8传送的制品9容纳在加工台3a中时的时间关闭。同样地,通过控制转台4和门2,能控制制品9不容纳在处于非操作状态的加工台3中。
此外,如上所述,通过限制制品9容纳在加工台3中,能进行调整以减少特性值的变化。此外,当用这种方式改变操作状态中加工台3的数量时,能仅通过控制门2的开/关和转台4的旋转来实现。因此,在生产线系统100中,易于执行调整以便减少特性值的变化。
另外,当待调整的设备是测量机6时,通过根据来自测量机设定单元116的电源的接通/断开指示和门200和传感器201的检测,控制门200的开/关,能实现测量机6的使用状态的改变。
此外,当待调整的设备是测量机6时,调整装置307具有通过测量机6的电源的开/关控制,降低特性值的变化以便落在规定范围内的结构。然而,通过控制门200的开/关时序以及改变制品9的测量位置,例如通过使制品9不放置在指定测量机6的测量位置,可以执行调整以便降低特性值的变化。
如上所述,根据本实施例的调整装置307通过第二加工机5和测量机6的电源的接通/断开控制以及门2的开/关控制,控制具有异常的设备不用于作为待调整的设备的设备。因此,调整装置307控制具有异常的设备,从而减少在加工制品9的特性值中出现的变化。
即,根据本实施例的调整装置307指定变为生成显著偏离规定范围的特性值的主体的设备以及改变相应设备的操作状态,以便能减少特性值偏离规定范围值。为此,调整装置307能在加工后,提高待加工的制品9的质量。
另外,如上所述,调整装置不要求对第二加工机5、加工台3和测量机6的每一个,提供专用的调整单元以及重复执行细微调整的结构,以及执行简单控制以便接通和切断正调整的装置的电源,从而降低特性值与规定范围值的偏离。
另外,根据本实施例的调整装置307可以具有通过将其与改进预测处理关联,执行上述装置的调整处理的结构。在通过将其与改进预测处理关联,执行上述装置的调整处理的情况下,在步骤S126后,执行步骤S134。另外,如果执行图27所示的步骤S136,过程返回到图22所示的步骤S121。
另外,在步骤S134中,如果由于指定为待调整的设备的设备的异常,特性值的偏移量(特性值的标准偏差度)等于或小于预定值,连续执行该设备的调整处理直到调整控制单元确定它为止。
然而,该装置的调整处理的完成条件的例子可以包括使用对应于指定为待调整的设备的设备的频率的功率谱的最大值的结构。另外,因为下述原因,使用功率谱的最大值,确定调整处理是否必要的结构非常有利。即,例如,在除已经变为调整主体的设备中,即使当生成其他特性值的偏离的因素,不影响使用功率谱的最大值,执行确定的结构中的其他特性值的偏移。
另外,在根据本实施例的调整装置307中,在“改进预测处理”和“设备的调整处理”中,调整控制单元115由对应于每个设备的频率的功率谱的积分值,计算标准偏差,以及将具有最大标准偏差的设备指定为待调整的主体。
然而,指定待调整的主体的方法不限于此,而是可以具有下述结构。
调整控制单元115接收由数据采集单元111创建的特性值的时间序列数据以及基于所接收的时间序列数据,计算标准偏差。调整控制单元115可以基于用该方法计算的标准偏差的偏移量,指定变为异常因素的设备。
在指定变为异常因素的设备的结构的情况下,根据下述条件,完成设备的调整处理。即,在指定为异常因素的设备中,当改变操作设备以及基于从数据采集单元111接收的时间序列数据的标准偏差等于或大于预定值时,调整控制单元115完成设备的调整处理。根据该结构,由于不需要相对于由数据采集单元111创建的时间序列数据,执行FFT,可以降低调整装置307中的操作量。
另外,可以从逆变换单元119接收逆FFTs对应于每个装置中,待操作的机器的数量的频率的屏蔽分量的时间序列数据,以及可以指定调整控制单元115有故障的装置。
同样地,在基于逆FFT时间序列数据,指定有麻烦的装置的结构的情况下,在下述条件下,完成装置的调整处理。即,当逆FFT时间序列数据的特性值的变化小于预定值时,或当大于预定值的特性值的数量低于预定数量时,结束设备的调整过程。
在根据该实施例的生产线系统100中,在“设备数量调整过程”和“设备的调整过程”中,调整装置307改变用于生产加工的设备的数量。因此,有关改变后设备的使用状态的信息可以由显示控制单元120显示。当显示表示设备的使用状态的信息时,调整控制单元115从门设定单元118、加工机设定单元117和测量机设定单元116获得表示设备的使用状态的信息,以及将所获得的信息传送到显示控制单元120。显示控制单元120基于所接收的信息,执行显示。
通过显示表示设备的使用状态的信息,用户能从维持过程获得有用信息,诸如接通或断开哪一设备,以及未使用哪一设备。
另外,每个设备具有使用例如LED(发光二极管)的发光部(未示出),以及可以接通发光部以便显示该设备正在使用。同样地,能可视地显示设备的使用状态,由此可以有效地在包括在根据本实施例的生产线系统中的设备上,执行维护过程。
在根据该实施例的生产线系统100中,提供转台4以便聚集设备的安装位置,诸如加工台3和第二加工机4。因此,转台4可以用来改变在生产线系统100中,装载加工目标9的方向。在这种情况下,在生产线系统100中,在转台4后,进一步提供传送路径。
另外,根据该实施例的调整装置307的生产方法包括下述步骤。即,根据该实施例的调整装置307的生产方法是控制在包括加工台3a至3p(产品生产设备)和在待加工的制品(待生产的物品)上执行生产加工的第二加工机5a至5h,以及测量表示由第二加工机5a至5h和加工台3a至3p加工(生产)的制品的质量的特性值的测量机6的生产线系统(产品生产系统)中提供的调整装置307的方法。
因此,根据该实施例的调整装置307的生产方法如下从测量机6获得特性值的步骤;当将对应所获得的特性值的处理目标的传送顺序视为时间轴时,根据时间轴,通过变频表示特性值的变化的时间序列数据,创建频率数据的步骤;基于所创建的频率数据,指定待调整的设备的步骤;以及在对应于每个制造过程的第二加工机5a至5h和加工台3a至3p中,设置待操作的第二加工机5a至5h和加工台3a至3p的步骤。
根据控制调整装置307的方法,在设置待操作的第二加工机5a至5h和加工台3a至3p的步骤中,如果将所操作的第二加工机5a至5h的数量和加工台3a至3p的数量分别设置成m和n(m<n),其中,n为m的倍数,控制n值和/或m值以便改变。
如上所述,根据控制根据本实施例的调整装置307的方法,在设置所操作的第二加工机5a至5h和加工台3a至3p的步骤中,如果将所操作的第二加工机5a至5h的数量设置成n,以及将加工台3a至3p的数量设置成m,当n变为m的倍数时,能控制n值和/或m值以便改变。即,能调整和控制所操作的第二加工机5a至5h的数量和加工台3a至3p的数量以便它们的任何一个不变为另一个的倍数。
因此,在使用通过快速傅立叶变换(FFT)等等,变换时间序列数据获得的频率数据,分析特性值的变化的周期性的情况下,可以解决频率数据中的频率分量彼此重叠和不能指定待调整的设备的问题。因此,根据控制根据本实施例的调整装置307的方法,能更精确地指定待调整的设备。
另外,控制根据本实施例的调整装置307的方法包括下述过程。
即,控制根据本实施例的调整装置307的方法是控制包括在生产线系统100中的调整装置307的方法。其中,生产线系统100包括在待加工的制品(待生产的物品)上执行处理(生产加工)第二加工机5a至5h或加工台3a至3p以及测量表示由第二加工机5a至5h或加工台3a至3p加工的制品的质量的特性值的测量机6a至6c。
另外,控制调整装置307的方法包括从测量机6a至6c,接收特性值的步骤;通过将对应于所接收的特性值的制品的传送顺序号设置为时间轴以及使表示根据时间轴的特性值的改变的时间序列数据经受频率变换,计算频率数据的步骤;基于所计算的频率数据,指定待调整的设备的步骤;在第二加工机5a到5h或加工台3a至3p(生产加工设备)中,设置所操作的第二加工机5或所操作的加工台3的步骤;以及设置所操作的测量机6的步骤。
另外,根据控制调整装置307的方法,在设置所操作的第二加工机5或所操作的加工台3中和在设置所操作的测量机6的步骤中,如果所操作的第二加工机5的数量或所操作的加工台3的数量以及设置所操作的测量机6的数量分别设置成m或n(m<n),当n变为m的倍数时,控制n值和/或m值以便改变。
如上所述,根据控制根据本实施例的调整装置307的方法,在设置所操作的第二加工机5或所操作的加工台3中和在设置所操作的测量机6的步骤中,如果所操作的第二加工机5或所操作的加工台3的数量n变为所操作的测量机6的数量m的倍数,控制n值和/或m值以便改变。相反,如果所操作的测量机6的数量m变为所操作的第二加工机5或所操作的加工台3的数量n的倍数,能控制n值和/或m值以便改变。
即,能调整和控制所操作的第二加工机5和所操作的加工台3的数量或所操作的测量机6的数量以便它们的任何一个不变为另一个的倍数。
因此,在通过使用快速傅立叶变换(FFT)等等,变换时间序列数据获得的频率数据,分析特性值的变化的周期性的情况下,可以解决频率数据中的频率分量彼此重叠和不能指定待调整的设备的问题。因此,根据控制根据本实施例的调整装置的方法,能更精确地指定待调整的设备。
另外,控制根据本实施例的调整装置307的方法包括下述过程。即,控制根据本实施例的调整装置307的方法是控制包括在生产线系统(生产系统)中的调整装置307的方法。其中,生产线系统包括在待加工的制品(待生产的物品)上执行处理(生产加工)第二加工机5a至5h和加工台3a至3p以及测量表示由第二加工机5a至5h或加工台3a至3p加工(生产)的制品的质量的特性值的测量机6a至6c。
另外,控制根据本实施例的调整装置307的方法包括从测量机6接收特性值的步骤;通过将对应于所接收的特性值的制品的传送顺序号设置成时间轴,以及使表示根据时间轴的特性值的改变的时间序列数据经受变频,计算频率数据的步骤;基于所计算的频率数据,根据待操作的第二加工机5和加工台的每一个的数量,提取频率的功率谱的步骤;根据由提取单元提取的第二加工机5和加工台3的每一个的数量,基于频率的功率谱,指定待调整的设备的步骤;以及在对应于加工的第二加工机5和加工台3中,设置所操作的第二加工机5或所操作的加工台3的步骤;以及设定操作的测量机6的步骤。
另外,根据控制调整装置307的方法,顺序地停止第二加工机5a至5h的任何一个和加工台3a至3p(第二生产加工设备)的任何一个的操作直到对应于通过作为待调整的设备的指定单元指定的第二加工机5(第一生产加工设备)或加工台3(第二生产加工设备)的功率谱的积分值等于或小于预定值为止。
如上所述,根据控制根据本实施例的调整装置307的方法,可以顺序地停止第二加工机5a至5h的任何一个和加工台3a至3p(第二生产加工设备)的任何一个的操作直到对应于通过作为待调整的设备的指定单元指定的第二加工机5(第一生产加工设备)或加工台3(第二生产加工设备)的功率谱的积分值等于或小于预定值为止。
即,根据控制根据本实施例的调整装置307的方法,在由指定单元指定为待调整的设备的第二加工机5a至5h或加工台3a至3p中,高精度指定出现异常的第二加工机5或加工台3,以便可以停止异常设备的操作。
为此,根据控制调整装置307的方法,能调整和降低特性值的定义值的偏差而不重复细微调整和专用调整单元。
另外,根据本实施例的调整设备7具有下述步骤。即,控制根据本实施例的调整装置307的方法是控制包括在生产线系统100中的调整装置307的方法。其中,生产线系统100包括在待加工的制品上,执行加工的第二加工机5a至5h或加工台3a至3p,以及测量表示由第二加工机5a至5h或加工台3a至3p加工的制品的质量的特性值的测量机6a至6c。
控制调整装置307的方法包括从测量机6获得特性值的步骤;当对应于所获得的特性值的加工目标的传送顺序视为时间轴时,根据时间轴,通过变频表示特性值的变化的时间序列数据,创建频率数据的步骤;基于所计算的频率数据,根据机器,诸如测量机6和待操作的第二加工机5或加工台3的数量,提取频率的功率谱的步骤;根据由提取单元所提取的机器,诸如测量机6和待操作的第二加工机5或加工台3的数量,基于频率的功率谱,指定待调整的设备的步骤;以及设置待操作的第二加工机5或加工台2的步骤,以及设置待操作的测量机6的步骤。
在调整装置307的控制方法中,在设置第二加工机5或加工台3的步骤或设置测量机6的步骤中,直到对应于指定为待调整的目标的第二加工机5、加工台3或测量机6的频率功率谱的积分值小于预定值为止,执行控制以便顺序地停止第二加工机5a至5h或加工台3a至3p的一个或测量机6a至6c的一个的操作。
如上所述,根据本实施例的调整装置307的控制方法,可以顺序地停止第二加工机5a至5h或加工台3a至3p的一个或测量机6a至6c的一个的操作,直到对应于指定为待调整的目标的第二加工机5、加工台3或测量机6的频率功率谱的积分值小于预定值为止。
即,在根据本实施例的调整装置307的控制方法中,可以从第二加工机5、加工台2和测量机6,精确地指定有故障的机器,以及停止其操作。
另外,调整装置307的控制方法使得降低特性值和预定值间的差值成为可能,而不重复地执行细微调整或提供专用调整单元。
本实施例的调整机7具有下述特性结构。
最后,调整机7的各个块,诸如变频单元113、频率屏蔽单元114、调整控制单元115、测量机设定单元116、加工机设定单元117、门设定单元118、逆变换单元119、显示控制单元120和输入单元121可以用硬件逻辑构成,以及它们可以使用CPU,用软件实现。
即,调整装置307包括例如执行用于执行每一功能的控制程序的指令的CPU(中央处理单元)、用于存储程序的ROM(只读存储器)、用于开发程序的RAM(随机存取存储器)以及存储单元(存储介质),诸如用于存储程序和各种数据的内存。本发明的目的通过向调整装置307提供存储介质其中,存储为用于实现功能的软件、用于调整装置307的控制程序的程序代码(可执行程序、中间代码程序和源程序)以便计算机读取它,以及通过允许计算机(或CPU或MCU)读出在存储介质中存储的程序和执行它来实现。
存储介质包括例如带状介质,诸如磁带或盒式磁带、盘状介质,包括磁盘,诸如软(注册商标)盘或硬盘,以及光盘,诸如CD-ROM/MO/MD/DVD/CD-R、卡状介质,诸如IC卡(包括存储卡)或光盘卡,以及半导体存储器,诸如屏蔽ROM、EPROM、EEPORM或闪速ROM。
另外,可以构成调整装置307以便能连接到通信网络,以及可以通过通信网络提供程序。通信网络包括例如Internet、Intranet、企业内联网、外联网、LAN、IDSN、VAN、CATV通信网、虚拟专用风、电话线、移动通信网络以及卫星通信网络。用于构成通信网络的传输介质包括例如电线,诸如IEEE 1394、USB、电源线,电缆TV线、电话线以及ADSL线,诸如IrDA或远程控制器的红外射线,以及无线,诸如蓝牙(注册商标)、802.11无线、HDR、移动通信网、卫星线路以及地面数字广播网络。另外,可以将程序包含在载波中,然后以计算机数据信号的形式传输。
此外,本发明不限于上述实施例,以及能在权利要求的范围内进行各种改变。即,通过包含在权利要求上阅读的范围内适当改变的技术单元获得的实施例也是本发明的技术范围。
根据本实施例的调整装置307能判定在提供各种多个设备和由各种设备的任何一个加工制品的生产线系统100中,各种设备的哪一设备有异常。为此,本发明能广泛地应用于执行各种制品的批量生产的生产线。
对本领域的技术人员来说,在不背离本发明的精神或范围的情况下,可以对本发明的所述的优选实施例进行各种改进和改变是显而易见的。因此,期望本发明覆盖与所附加的权利要求的范围及它们的等效一致性的本发明的所有改进和改变。
权利要求
1.一种调整装置,从n个测量设备的一个接收表示由m个生产加工设备的一个生产的物品的质量的特性值,以及指定待调整的设备,其中,m和n是彼此不同的自然数,所述调整装置包括判定单元,基于从所述测量设备接收的特性值,判定所生产的物品是否满足规定质量;存储设备,与生产具有特性值的物品的顺序号关联,存储从所述测量设备接收的特性值;周期检测单元,如果所述判定单元判定生产的物品不满足规定质量,基于在所述存储设备中存储的特性值,检测异常特性值周期性,其表示所述异常特性值按m周期还是按n周期出现,所述异常特性值是不在当所述生产的物品满足规定质量时的特定值的范围外;和指定单元,基于由所述周期检测单元的检测结果,指定待调整的设备。
2.如权利要求1所述的调整装置,进一步包括计算单元,基于在所述存储单元中存储的特性值,计算与异常特性值的周期性有关的特性值的统计特征,其中,基于由所述计算单元计算的统计特征,所述周期检测单元由待检测的异常特性值的周期性,确定检测m个周期或n个周期。
3.如权利要求2所述的调整装置,其中,还与分配给测量特性值的所述测量设备的号码关联,存储在所述存储设备中存储的特性值,所述计算单元具有分布特征计算单元,基于在所述存储设备中存储的特性值,将所述特性值的范围划分成预定部分,以及计算表示包括在每个部分的范围中的特性值的频率分布信息的特征的分布特征信息,以及各个废品率计算单元,计算各个废品率,所述废品率是异常特性值相对于由所述测量设备的每一个测量的特性值的比率。
4.如权利要求3所述的调整装置,进一步包括改变单元,当所述生产加工设备由所述指定单元指定为待调整的设备时,改变用于限定所述生产加工设备的操作的设定值,以及改变指示单元,指示所述改变单元改变设定值以便使所述频率分布信息接近根据满足规定质量的物品的特性值的频率分布信息,其中,所述改变单元根据由所述改变指示单元的改变指示,改变所述m个生产加工设备的一个的设定值,其中,所述改变指示单元指示所述改变单元改变设定值,直到根据通过所述改变单元改变设定值后生产的物品的后改变特性值的频率分布信息接近根据从满足规定质量的生产物品获得的特性值的频率分布信息为止。
5.如权利要求1所述的调整装置,进一步包括数据采集单元,当将对应于由所述测量设备测量的特性值的物品的传送顺序号视为时间轴时,根据所述时间轴,创建表示所述特性值的改变的时间序列数据;变换计算单元,在由所述数据采集单元创建的时间序列数据上,执行变频以便计算频率数据;变化度计算单元,基于谱值的总和,计算待调整的设备的调整前后的特性值的变化度的改变量,以及基于由所述变换计算单元计算的频率数据和表示所有特性值的变化度的值,计算对应于出现异常特性值的特定周期的频带中的谱值;以及输出单元,输出表示由所述变化度计算单元计算的变化度的改变量的信息。
6.如权利要求1所述的调整装置,其中,所述存储设备还存储表示变化度的变化公差信息,所述变化度根据由所述测量设备所测量的特性值,判定不需要执行待调整的设备的调整,所述调整装置进一步包括数据采集单元,当将对应于由所述测量设备测量的特性值的物品的传送顺序号视为时间轴时,根据所述时间轴,创建表示特性值的改变的时间序列数据;变换计算单元,对由所述数据采集单元创建的时间序列数据执行变频以便计算频率数据;调整执行判定单元,基于在所述存储设备中存储的变化公差信息、表示由所述测量设备测量的所有特性值的变化度的值,以及基于由所述变换计算单元计算的频率数据的谱值的总和,计算用于判定由所述指定单元指定的待调整的设备是否需要调整的阈值,将在基于由所述变换计算单元计算的频率数据而出现异常特性值的特定频率处的频谱大小与阈值进行比较,以及判定是否执行由所述指定单元指定为待调整的设备的设备的调整。
7.如权利要求1所述的调整装置,进一步包括数据采集单元,当将对应于由所述测量设备测量的特性值的物品的传送顺序号视为时间轴时,根据所述时间轴,创建表示特性值的改变的时间序列数据;变换计算单元,在由所述数据采集单元创建的时间序列数据上,执行变频以便计算频率数据;设定单元,从所述m个生产加工设备和所述n个测量设备中,设定至少一个生产加工设备和至少一个测量设备处于操作状态中;以及设备数量控制单元,当处于操作状态中的生产加工设备的数量和处于操作状态中的测量设备的数量分别为a和b时,其中,a和b的一个是另一个的倍数,控制所述设定单元以便改变a的数量和/或b的数量,其中,所述指定单元基于由所述变换计算单元计算的频率数据,将所述生产加工设备或所述测量设备指定为待调整的设备。
8.如权利要求7所述的调整装置,其中,所述设定单元管理表示处于操作状态中的生产加工设备的数量和处于操作状态中的测量设备的数量的设定信息,以及所述设备数量控制单元从所述设定单元获得设定信息,基于所获得的设定信息,控制改变处于操作状态中的生产加工设备的数量和/或处于操作状态中的测量设备的数量。
9.如权利要求7所述的调整装置,其中,当通过减少处于操作状态中的设备的数量,控制生产加工设备的数量和/或测量设备的数量的改变时,所述设备数量控制单元控制所述生产加工设备和所述测量设备中,具有处于操作状态中的更多设备的设备的数量的改变;以及当通过增加操作状态中的设备的数量,控制生产加工设备的数量或测量设备的数量的改变时,所述设备数量控制单元控制所述生产加工设备和所述测量设备中,具有处于操作状态中的更少设备的设备的数量的改变。
10.如权利要求7所述的调整装置,其中,所述数据采集单元接收由所述测量设备测量的,同时延迟从根据来自所述设定单元的指示而改变操作状态中的所述生产加工设备的数量的时间点,直到由改变后的操作状态中的所述生产加工设备生产物品、然后测量其特性值,以及基于所测量的特性值,创建时间序列数据为止的时间流逝量的改变之后所生产的物品的特性值。
11.如权利要求1所述的调整装置,进一步包括数据采集单元,当将对应于由所述测量设备测量的特性值的物品的传送顺序号视为时间轴时,根据所述时间轴,创建表示特性值的改变的时间序列数据;变换计算单元,对由所述数据采集单元创建的时间序列数据执行变频以便计算频率数据;提取单元,基于由所述变换计算单元计算的频率数据,根据操作状态中的生产加工设备的数量和测量机的数量,提取频率的功率谱;设定单元,从所述m个生产加工设备和所述n个测量设备中,设定至少一个生产加工设备和至少一个测量设备处于操作状态中;以及设备数量控制单元,基于由所述数据采集单元创建的时间序列数据,控制所述设定单元,其中,所述指定单元基于根据由所述提取单元提取的、操作状态中的生产加工设备的数量和测量设备的数量的频率的功率谱,将所述生产加工设备或所述测量设备指定为待调整的设备。
12.如权利要求7所述的调整装置,其中,所述设备数量控制单元顺序地停止指定为待调整的设备的所述生产加工设备或所述测量设备的任何一个的操作直到对应于由所述指定设备指定为待调整的设备的所述生产加工设备或所述测量设备的频率的功率谱的积分值等于或小于预定值为止。
13.如权利要求7所述的调整装置,其中,所述设备数量控制单元基于由所述数据采集单元创建的时间序列数据,计算所述特性值的标准偏差,以及顺序地停止由所述指定单元指定为待调整的设备的所述生产加工设备或所述测量设备的任何一个的操作直到所计算的标准偏差等于或小于预定值为止。
14.如权利要求11所述的调整装置,进一步包括屏蔽单元,从频率数据划分为根据a或b的频率的功率谱或根据a或b的频率的整数倍的频率的功率谱的屏蔽分量,以及从频率数据划分为除屏蔽分量的功率谱外的功率谱的非屏蔽分量;以及逆变换单元,在由所述屏蔽单元划分的屏蔽分量和非屏蔽分量的任何一个上,执行频率逆变换,以便计算时间序列数据的值,其中,所述设备数量控制单元顺序地停止由所述指定单元指定为待调整的所述生产加工设备或所述测量设备的任何一个的操作直到通过所述逆变换单元在所述屏蔽分量上执行频率逆变换获得的时间序列数据的值等于或小于预定值为止。
15.如权利要求14所述的调整装置,进一步包括第一数据输出单元,输出基于非屏蔽分量,通过所述逆变换单元获得的值,其中,从所述第一数据输出单元输出的值是基于非屏蔽分量获得的时间序列数据的值,或基于非屏蔽分量获得的时间序列数据的值的标准偏差中,不在所生产的物品满足规定质量的特性值的规定范围中的值的数量。
16.一种生产加工系统,包括如权利要求1所述的调整装置;m个生产加工设备,每一个生产物品;以及n个测量设备,每个测量表示由所述生产加工设备的一个产生的物品的质量的特性值。
17.一种生产加工系统,包括如权利要求7所述的调整装置;m个生产加工设备,每一个生产物品;以及n个测量设备,每个测量表示由所述生产加工设备生产的物品的质量的特性值。
18.一种生产加工系统,包括如权利要求11所述的调整装置;m个生产加工设备,每一个生产物品;以及n个测量设备,每个测量表示由所述生产加工设备生产的物品的质量的特性值。
19.一种控制调整装置的方法,所述调整装置从n个测量设备的一个接收表示由m个生产加工设备的一个生产的物品的质量的特性值,以及指定待调整的设备,其中,m和n是彼此不同的自然数,所述方法包括基于从所述测量设备接收的特性值,判定所生产的物品是否满足规定质量的步骤;以及如果在所述判定步骤中判定所生产的物品不满足规定质量,根据异常特性值是否按m周期或n周期出现,指定待调整的设备的步骤,其中所述异常特性值是不在当所生产的物品满足规定质量时的特性值的范围的特性值。
20.如权利要求19所述的控制调整装置的方法,进一步包括当将对应于特性值的物品的传送顺序号视为时间轴时,根据时间轴,创建表示特性值的改变的时间序列数据的步骤;在所创建的时间序列数据上执行变频以便计算频率数据的步骤;从所述生产加工设备和所述测量设备中,将至少一个生产加工设备和至少一个测量设备设置在操作状态中的步骤;以及当处于操作状态中的生产加工设备的数量和处于操作状态中的测量设备的数量分别为a和b时,其中,a和b的一个是另一个的倍数,控制以便改变a的数量和/或b的数量的步骤,其中,所述指定步骤基于所计算的频率数据,将所述生产加工设备或所述测量设备指定为待调整的设备。
全文摘要
调整装置包括判定单元,从一个测量机接收由一个加工机加工的制品的特性值,以及基于特性值,判定所加工的制品是否满足规定质量,以及异常估计单元,当所加工的制品不满足规定质量时,基于不在规定范围中的特性值每两个或三个周期出现,指定待调整的设备。
文档编号G05B23/00GK1797255SQ20051012532
公开日2006年7月5日 申请日期2005年11月16日 优先权日2004年11月16日
发明者藤井徹, 津田学, 熊本浩 申请人:欧姆龙株式会社