WO2013031040A1 - 管理装置、管理方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

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WO2013031040A1
WO2013031040A1 PCT/JP2011/080411 JP2011080411W WO2013031040A1 WO 2013031040 A1 WO2013031040 A1 WO 2013031040A1 JP 2011080411 W JP2011080411 W JP 2011080411W WO 2013031040 A1 WO2013031040 A1 WO 2013031040A1
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WO
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standard deviation
measuring instruments
characteristic
characteristic value
characteristic values
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PCT/JP2011/080411
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English (en)
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史郎 杉原
Original Assignee
オムロン株式会社
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41875Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by quality surveillance of production
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to a management device that manages measurement errors between measuring instruments used in a production line.
  • a product production line has an inspection process for inspecting various characteristics of a workpiece which is a final product or an intermediate product.
  • a measuring instrument for measuring characteristics is used. Then, it is determined as a non-defective product when the measurement value obtained by the measuring instrument is within a predetermined range, and is determined as a defective product in other cases.
  • Measured by a measuring instrument is generally long in processing time for one workpiece. Therefore, parallel processing by a plurality of measuring instruments is performed. Thus, when performing parallel processing by a plurality of measuring instruments, a measurement error between measuring instruments becomes a problem. For example, when ten same samples are measured by three measuring instruments, the measured values by the measuring instruments may be different. Such a measurement error between measuring instruments has a great influence on variation in product characteristics. In addition, since the measurement error increases due to a slight change in the environment inside or outside the measuring instrument, it tends to increase with time. For this reason, it is desirable to monitor measurement errors between measuring instruments and to quickly perform processing such as calibration on the measuring instruments.
  • FIG. 13A As a method for monitoring measurement errors between measuring instruments, there is a method of visually confirming a histogram of measured values for each measuring instrument. For example, as shown in FIG. 13A, when a histogram for a certain measuring instrument is greatly deviated from other measuring instruments, it is estimated that some abnormality has occurred in this measuring instrument.
  • the actual production line is not limited to the case where only one histogram protrudes and is different as shown in FIG. 13A, and the histogram of each measuring instrument is slightly different as shown in FIG. 13B. There may be. In such a case, it is difficult to determine whether or not there is a measurement error between the measuring instruments only by looking at the histogram of FIG.
  • the average value of the measured values by the measuring instrument CH6 is all It will be shifted by a from the average value of the measured values by the measuring instrument. Therefore, it is estimated that some abnormality has occurred in this measuring instrument.
  • the actual production line is not limited to the case where only one histogram protrudes and is different as shown in FIG. 14A, and the histogram of each measuring instrument is slightly different as shown in FIG. 14B. There is. In such a case, it is difficult to determine whether or not there is a measurement error between the measuring instruments only by the difference between the average value of the measuring values of each measuring instrument and the average value of the measuring values of all the measuring instruments.
  • MSA measurement system analysis
  • GRR gauge R & R
  • TV 2 is a variance indicating the variation of the entire measurement data
  • PV 2 is a variance indicating a variation of a plurality of products (work) when measured under the same conditions
  • EV 2 is a variance indicating a repeated variation (the same product is the same)
  • AV 2 is a variance (variation of average values obtained by measuring the same product a plurality of times for each measuring instrument), indicating the variation between the measuring instruments.
  • GRR is managed according to the following criteria. GRR: 10% or less ⁇ ⁇ ⁇ Passed GRR: 10 to 30% ⁇ ⁇ ⁇ Conditional pass GRR: More than 30% ⁇ ⁇ ⁇ Fail.
  • Patent Document 1 describes that in measurement of substrate dimensions, an uncertainty (composite uncertainty) of all measurements of the measurement system is obtained and the measurement system is evaluated.
  • the measurement system is more accurately evaluated by performing linear regression between the measurement result of the measurement system and the measurement result of the reference measurement system, and removing the uncertainty of the reference measurement system from the residual. .
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and a management device and a management that can easily grasp a difference in measurement error between measuring instruments without stopping normal production on a production line It is an object to provide a method, a program, and a recording medium.
  • the management device of the present invention is a management device that manages a plurality of measuring instruments that measure the characteristics of a workpiece in a production line, and each of the plurality of measuring instruments is turned on.
  • the characteristic value acquisition unit that measures the characteristics of the workpiece and acquires a plurality of characteristic values obtained by measuring the characteristics of the workpiece in which the plurality of measuring devices are input, and the characteristic value acquisition unit acquires And an arithmetic unit that calculates a parameter indicating a measurement error between the plurality of measuring devices based on the plurality of characteristic values.
  • the management method of the present invention is a management method for managing a plurality of measuring instruments that measure the characteristics of a workpiece in a production line, wherein each of the plurality of measuring instruments measures the characteristics of the input workpiece. And a characteristic value acquisition step for acquiring a plurality of characteristic values obtained by measuring the characteristics of the workpiece into which the plurality of measuring instruments are input, and a plurality of characteristic values acquired in the characteristic value acquisition step. And a calculation step for calculating a parameter indicating a measurement error between the plurality of measuring instruments.
  • the management apparatus of the present invention is a management apparatus that manages a plurality of measuring instruments that measure workpiece characteristics in a production line, and acquires a plurality of characteristic values obtained by the plurality of measuring instruments. And a calculation unit that calculates a parameter indicating a measurement error between the plurality of measuring devices based on the plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquisition unit.
  • a plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquisition unit a first standard deviation which is a standard deviation when a measurement error between the plurality of measuring instruments is 0, and a plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquisition unit.
  • a first value indicating a correlation with a second standard deviation that is a standard deviation is calculated.
  • the management method of the present invention is a management method for managing a plurality of measuring instruments that measure workpiece characteristics in a production line, and acquires a plurality of characteristic values obtained by the plurality of measuring instruments. And a calculation step for calculating a parameter indicating a measurement error between the plurality of measuring devices based on the plurality of characteristic values acquired in the characteristic value acquisition step.
  • the first standard deviation which is the standard deviation when the measurement error between the plurality of measuring instruments is 0 in the plurality of characteristic values acquired in the characteristic value acquisition step, and the plurality of characteristics acquired by the characteristic value acquisition unit
  • a first value indicating a correlation with a second standard deviation that is a standard deviation of the characteristic value is calculated.
  • the management device of the present invention it is possible to easily grasp a difference in measurement error between measuring instruments without stopping normal production on a production line.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a measuring instrument difference management system according to an embodiment of the present invention.
  • the measuring instrument difference management system 1 includes a production line 10, a measurement data collection device 20, a database 30, a management device 40, and a work recording device 50.
  • the production line 10 includes first to third production steps for producing a product, and an inspection step for inspecting various characteristics of a workpiece that is an intermediate product or a final product.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the number of facilities included in each process.
  • each of the first to third production processes has 8, 3 and 1 production facilities so that the processing speed in each process is substantially constant, and the inspection process has three measuring instruments 11. It shall have.
  • a plurality of facilities or measuring instruments perform parallel processing. That is, the plurality of workpieces conveyed from the second production process are distributed and input to three measuring instruments 11, and each measuring instrument 11 measures the characteristics of the input workpieces.
  • the number of measuring instruments 11 included in the inspection process is not limited to this, and may be plural.
  • the measurement data collection device 20 collects measurement data obtained by each of the plurality of measuring instruments 11 provided in the inspection process, and accumulates it in the database 30.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of data stored in the database 30.
  • the measurement data collection device 20 has, for each workpiece, a workpiece ID that identifies the workpiece, measuring instrument identification information that identifies the measuring instrument 11 that inspected the workpiece, A database 30 in which measurement data in which a model number of a final product, a lot number to which the workpiece belongs, a characteristic value that is a measurement result of n types of characteristics T1 to Tn, and a measurement date / time are associated is arranged in the order of measurement date / time. To store.
  • the measurement data collection device 20 accumulates the model number and lot number in the database 30 according to information input to an input unit (not shown). That is, the worker inputs the model number and the lot number using the input unit when changing the lot. Then, when the model number and lot number are input, the measurement data collection device 20 assigns a unique work ID to each of the measurement data collected thereafter and associates it with the input model number and lot number. The measured data is generated and stored in the database 30.
  • the work recording device 50 is a device that stores work information in which work content information indicating the content of work performed by an operator and work timing information indicating the date and time (timing) of the work are associated with each other.
  • the work recording device 50 stores work information according to, for example, an operator input.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of work information stored in the work recording apparatus 50.
  • the management device 40 is a device that manages measurement errors between a plurality of measuring instruments 11 provided in the inspection process. As shown in FIG. 1, the management device 40 includes an input unit 41, a display unit 42, an acquisition setting unit 43, a measurement data acquisition unit (characteristic value acquisition unit) 44, a standard value storage unit 45, and an arithmetic operation. A unit 46, a data storage unit 47, a storage unit 48, and a graph display processing unit 49.
  • the input unit 41 receives various inputs from production line workers, and includes input buttons, a keyboard, a pointing device such as a mouse, and other input devices.
  • the display unit 42 is a display unit such as an LCD (liquid crystal display), a PDP (plasma display), or an organic EL (electroluminescence) display, and displays various information such as characters and images based on received display data. It is.
  • the acquisition setting unit 43 sets conditions for the measurement data acquisition unit 44 to acquire a measurement data group.
  • the acquisition setting unit 43 sets the aggregation time and the aggregation time interval according to the information input to the input unit 41.
  • the acquisition setting unit 43 sets a time after the total time interval from the total time as a new total time.
  • the measurement data acquisition unit 44 acquires a measurement data group from the database 30. Specific processing by the measurement data acquisition unit 44 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a process flow of the measurement data acquisition unit 44.
  • the measurement data acquisition unit 44 determines whether or not the current time has reached the total time set by the acquisition setting unit 43 (S1).
  • the measurement data acquisition unit 44 specifies from the database 30 measurement data corresponding to the measurement date and time included in a period that is backed by the total time interval from the total time. Then, the measurement data acquisition unit 44 determines whether or not there is measurement data having a lot number different from that of the next measurement data when the specified measurement data is arranged in order of measurement date and time. Measurement data having a lot number different from the next measurement data when arranged in order of measurement date and time corresponds to the final work of the lot.
  • the measurement data acquisition unit 44 determines whether or not there is a lot completed in a period that is backed by the total time interval from the total time by determining whether there is measurement data having a different lot number from the next measurement data. Can be judged. And the measurement data acquisition part 44 specifies the lot number of N measurement data from which a lot number differs with the following measurement data (S2).
  • N 2 lots
  • the numbers “M2” and “M3” are specified.
  • the measurement data acquisition unit 44 reads, from the database, the measurement data group that is all of the measurement data having the lot number for each of the N number of the lot numbers specified in S2, and reads the read measurement data group Is output to the calculation unit 46 (S3 to S6).
  • the measurement data acquisition unit 44 When the measurement data group is output to the calculation unit 46 for all lot numbers specified in S2 (No in S4), the measurement data acquisition unit 44 outputs an update instruction to the acquisition setting unit 43. As a result, the time after the total time interval has elapsed from the total time is set as a new total time (S7).
  • the measurement data acquisition unit 44 outputs a measurement data group to the calculation unit 46 for each lot completed in a period that is traced back by the total time interval from the total time.
  • the standard value storage unit 45 stores standard values for distinguishing whether each of the various characteristics measured by the measuring instrument 11 is a good product or a defective product.
  • the standard value storage unit 45 stores at least one of an upper limit value and a lower limit value as a standard value.
  • the standard value storage unit 45 stores standard values set for each characteristic.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of information stored in the standard value storage unit 45.
  • the standard value storage unit stores the standard value according to the information input to the input unit. Thus, the operator can set standard values for various characteristics by inputting standard values to the input unit 41.
  • the calculation unit 46 uses the measurement data group for each lot obtained from the measurement data acquisition unit 44 to calculate a parameter that makes it easy to grasp the measurement error between the measuring instruments 11 for each of various characteristics. That is, when the standard deviation of the measured value when the same product is repeatedly measured is EV, and the standard deviation of the measured values of a plurality of products when measured under the same conditions (that is, the standard deviation indicating the product variation) is PV.
  • the calculation unit 46 calculates PV ′ satisfying the following expression from the measurement data group, and calculates a parameter indicating variation between measuring instruments using the calculated PV ′.
  • PV ′ 2 PV 2 + EV 2
  • FIG. 8 is a flowchart showing a processing flow of the calculation unit 46.
  • the calculation unit 46 calculates a statistic for each characteristic from the measurement data group (S11). Specifically, the calculation unit 46 calculates the average value and standard deviation of the characteristic values measured by all the measuring instruments 11 for each characteristic.
  • the characteristic value of the workpiece measured j-th by the i-th measuring instrument is assumed to be xij. Further, the number of measuring instruments 11 included in the inspection process is a, and the number of workpieces measured by the i-th measuring instrument 11 is ni.
  • the average value ave (x) and the standard deviation TV of the characteristic values measured by all the measuring instruments 11 are expressed by the following equations.
  • the calculation unit 46 calculates the average value ave (xi) and standard deviation ⁇ (xi) of the characteristic values according to the following formulas for various characteristics measured by the i-th measuring instrument 11 (S12).
  • the calculation unit 46 calculates a variation increasing rate.
  • TV 2 PV 2 + EV 2 + AV 2 Holds.
  • PV ′ 2 PV 2 + EV 2
  • TV 2 PV ′ 2 + AV 2 It becomes.
  • the calculation unit 46 calculates PV ′ and AV by the following equations.
  • PV ′ may be calculated by (TV 2 ⁇ AV 2 ) 1/2 .
  • AV, PV ′, and TV may be calculated using other calculation methods such as an average / range method and analysis of variance.
  • the calculation unit 46 reads the standard value of each characteristic stored in the standard value storage unit 45 (S14). And the calculating part 46 calculates an improvement defect rate based on the read standard value (S15).
  • the improved defect rate is a value indicating a difference between the current defect rate and an ideal defect rate in which the measurement error between measuring instruments is zero.
  • the current defect rate can be calculated from the distribution of standard deviation TV.
  • AV 0, so that it can be calculated from the distribution of the standard deviation PV '.
  • FIG. 9 is a diagram showing a distribution of standard deviation TV and a distribution of standard deviation PV ′ with no measurement error between measuring instruments. As shown in FIG.
  • the calculation unit 46 calculates the improvement defect rate using the NORMDIST function of Microsoft (registered trademark) Excel.
  • a function indicated by NORMDIST (x, ⁇ , ⁇ , true) is a function for calculating a probability that a random variable is less than or equal to x in a normal distribution with an average value ⁇ and a standard deviation ⁇ .
  • the upper limit standard value is d1
  • the lower limit standard value is d2
  • the average value of the characteristic values measured by all the measuring instruments 11 is ave (x), the current defect rate f (d1, d2, ave (x), TV ) Can be calculated from the following equation.
  • f (d1, d2, ave (x), PV ′) NORMDIST (d2, ave (x), PV ′, true) + (1 ⁇ NORMDIST (d1, ave (x), PV ′, true))
  • the calculation unit 46 may calculate the improvement defect rate based on a cumulative distribution function based on the distribution.
  • the calculation unit 46 varies, for each characteristic, the average value and standard deviation of the characteristic values measured by all the measuring instruments 11, the average value and standard deviation of the characteristic values for each measuring instrument 11, and the variation. An increase rate and an improvement defect rate are calculated.
  • the data storage unit 47 calculates the average value and standard deviation of the characteristic values measured by all the measuring instruments 11 and the average value and standard value of the characteristic values for each measuring instrument 11 calculated by the calculation unit 46 for each of various characteristics. The deviation, the variation increase rate, and the improvement failure rate are stored in the storage unit. At this time, the data storage unit 47 associates these calculated values with the data group ID for identifying the measurement data group to be calculated, the model number of the measurement data group, the lot number, and the measurement date and time in the storage unit 48. Store. The data storage unit 47 may set the measurement date and time of any measurement data in the measurement data group as the measurement date and time of the measurement data group.
  • the data storage unit may measure the measurement date and time of the measurement data measured first (first), the measurement date and time of the measurement data measured last (nth), and n / 2nd (when n is an odd number). Is one of the measurement dates / times of (n + 1) / 2) measured data, and is set as the measurement date / time of the measurement data group.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of information stored in the storage unit 48.
  • the average value and standard deviation of characteristic values measured by all measuring instruments 11 (denoted as “(all)” in the figure), and the characteristic values for each measuring instrument 11
  • the average value and standard deviation, the variation increasing rate, the improvement failure rate, and the measurement date and time are associated with each other.
  • “Ave” represents an average value
  • “Sd” represents a standard deviation.
  • the graph display processing unit 49 performs processing for displaying on the display unit 42 a graph showing a time change of various parameters.
  • the graph display processing unit 49 reads the variation increase rate, the improvement failure rate, and the measurement date and time for each of various characteristics from the information stored in the storage unit 48.
  • a graph showing the time variation of the variation increasing rate and the improvement defect rate is created. Specifically, a graph having the measurement date and time as the horizontal axis and the variation increasing rate as the vertical axis and a graph having the measurement date and time as the horizontal axis and the improvement failure rate as the vertical axis are created and displayed on the display unit 42.
  • the graph display processing unit 49 calculates the average value and the standard deviation of the characteristic values measured by all the measuring instruments 11 for each of the various characteristics from the information stored in the storage unit 48, and the measuring instrument 11.
  • the average value and standard deviation of the characteristic values and the measurement date and time may be read out, a graph showing the time change of each value may be created and displayed on the display unit 42.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a display example by the graph display processing unit 49.
  • (a) shows the time change of the variation increasing rate for each characteristic
  • (b) shows the time change of the improvement defect rate for each characteristic.
  • (c) and (f) show the change over time of the average value and standard deviation for each measuring instrument of the characteristic T1
  • (d) and (g) are the average value and standard deviation for each measuring instrument of the characteristic T2.
  • E) and (h) show the change over time of the average value and standard deviation of the characteristic T3 for each measuring instrument.
  • the graph display processing unit 49 reads work information from the work recording device 50. And the graph display process part 49 may display the work content information corresponding to the said work timing information in the location of the date shown by work timing information on each graph shown in FIG.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a graph on which work content information is presented. As shown in FIG. 12, since the work content information is displayed along the time axis, by confirming the work content information displayed in the place where the variation increasing rate and the improvement failure rate are greatly changed, It is possible to easily grasp the cause of variation in the variation increase rate and improvement defect rate.
  • the management device 40 of the present embodiment manages the plurality of measuring instruments 11 that measure the characteristics of the workpiece in the production line.
  • a plurality of workpieces are distributed and input to a plurality of measuring instruments 11, and each of the plurality of measuring instruments 11 measures the characteristics of the input workpieces.
  • the measurement data acquisition unit 44 of the management device 40 acquires a measurement data group including a plurality of characteristic values obtained by measuring the characteristics of the workpiece into which the plurality of measuring instruments 11 are input.
  • the calculating part 46 calculates the parameter which shows the measurement error between the some measuring instruments 11 based on the acquired measurement data group.
  • the calculation unit 46 is configured so that, during the operation of the production line, based on the plurality of characteristic values obtained by measuring the characteristics of the workpiece into which the plurality of measuring instruments are input, the plurality of measuring instruments 11 are connected. A parameter indicating a measurement error is calculated. As a result, the measurement error between the measuring instruments 11 can be easily grasped without stopping normal production on the production line.
  • the calculating part 46 is using the 1st standard deviation (PV ') which is a standard deviation when the measurement error between the some measuring instruments 11 in the measurement data group is set to 0 as said parameter, and the standard deviation of a measurement data group.
  • PV ' 1st standard deviation
  • TV second standard deviation
  • process management is performed at a manufacturing site using a standard deviation ⁇ .
  • the standard deviation is a familiar parameter for the operator. The worker is highly aware of the degree of decrease in the standard deviation.
  • the GRR shown in [Equation 1] indicates the ratio of the standard deviation indicating the variation regarding AV and EV to the standard deviation indicating the entire variation, it is a measuring instrument for an operator familiar with the standard deviation. It is difficult to sensuously grasp the measurement error.
  • GRR is a parameter that makes it difficult to grasp the relationship between the current standard deviation and the presence or absence of measurement errors between measuring instruments. In other words, there is a problem that the operator cannot easily grasp how much the standard deviation can be reduced when the GRR is increased.
  • the operator can obtain the first standard deviation (PV ′) that is a standard deviation when the measurement error between the plurality of measuring instruments 11 in the measurement data group is 0, and the measurement data group.
  • the first value indicating the correlation with the second standard deviation (TV) that is the standard deviation can be grasped.
  • the second standard deviation (TV) is a standard deviation of characteristic values obtained from the plurality of measuring instruments 11 and is a standard deviation in a state including a measurement error between the measuring instruments 11. Therefore, by checking the first value, it can be easily confirmed how much the standard deviation has changed from the state where the measurement error between the plurality of measuring instruments is zero.
  • the calculating part 46 calculates the variation increase rate which is TV / PV 'as a parameter.
  • this variation increasing rate indicates how many times the standard deviation has increased from an ideal state where there is no measurement error between measuring instruments due to the existence of a measurement error between measuring instruments. Therefore, the operator can easily grasp how much the standard deviation has increased due to the presence of the measurement error between the measuring instruments by looking at the variation increasing rate.
  • the calculation unit 46 calculates the variation increase rate TV / PV ′.
  • the calculation unit 46 calculates PV ′ / TV that is the reciprocal thereof.
  • PV '/ TV indicates how many times the standard deviation has increased from the state in which there is a measurement error between the current measuring instruments by making an ideal state in which there is no measurement error between the measuring instruments. In this case, the operator can easily grasp how much the standard deviation can be reduced by setting the measurement error between the measuring instruments to zero by checking PV ′ / TV.
  • calculation unit 46 is based on the standard range of the characteristic value for determining the quality of the workpiece, and the measurement rate between the plurality of measuring instruments 11 in the measurement data group is zero and the measurement data group A second value indicating the correlation with the defect rate is calculated as a parameter.
  • the calculation unit 46 calculates the probability that the standard deviation is out of the standard range in the normal distribution of TV as the defect rate when the standard deviation is TV, and out of the standard range in the normal distribution with the standard deviation PV ′. Is calculated as a defect rate when the standard deviation is PV ′. Then, an improved failure rate, which is a difference between the failure rate when the standard deviation is TV and the failure rate when the standard deviation is PV ′, is calculated as a second value. That is, the improvement defect rate indicates a difference between the current defect rate and an ideal defect rate in which the measurement error between the measuring instruments is zero.
  • the operator can easily grasp how much the defect rate can be reduced by checking the second value (improvement defect rate) to reduce the measurement error between the measuring instruments to zero. .
  • the calculation unit 46 calculates the average value and standard deviation of the characteristic values measured by all the measuring instruments, and the average value and standard deviation of the characteristic values for each measuring instrument.
  • the graph display process part 49 is displaying the graph which shows the time change of each value (refer FIG. 11).
  • the improvement defect rate of the characteristic T3 is only in a specific period (2011/3/28 to 2011/3/29, 2011/4/4 to 2011/4/10). You can see that it is getting higher. Then, by checking the graph of (e) showing the transition of the average value for each measuring instrument of the characteristic T3, the difference in measurement error between the three measuring instruments is large, and the average value becomes low in this specific period. You can see that From this, the distribution of the characteristic T3 is close to the lower limit value, and the defect rate is high due to the characteristic T3 measured by the measuring instrument b having a particularly low average value, and the measuring instrument b needs to be calibrated. Can be grasped.
  • the graph display processing unit 49 identifies work timing information indicating the period included in the graph from the work recording device, and is indicated by the identified work timing information in the graph.
  • the work content information corresponding to the work timing information is displayed at the timing.
  • the measurement data acquisition unit 44 outputs a measurement data group to the calculation unit 46 for each lot completed in a period that is traced back by the total time interval from the total time.
  • the measurement data group acquisition method of the measurement data acquisition unit 44 is not limited to this.
  • the measurement data acquisition unit 44 groups the measurement data measured in the period that is backed by the total time interval from the total time, and outputs the measurement data group belonging to the group to the calculation unit 46 for each group. May be.
  • the measurement data acquisition unit 44 may output all measurement data measured in a period that is backed by the total time interval from the total time to the calculation unit 46 as one measurement data group.
  • each unit of the management apparatus 40 includes a program stored in a storage unit such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory) by a calculation unit such as a CPU (Central Processing Unit).
  • a storage unit such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory) by a calculation unit such as a CPU (Central Processing Unit).
  • This can be realized by controlling input means such as a keyboard, output means such as a display, or communication means such as an interface circuit. Therefore, various functions and various processes of the production line management apparatus according to the present embodiment can be realized simply by a computer having these means reading the recording medium storing the program and executing the program.
  • the various functions and various processes described above can be realized on an arbitrary computer.
  • a program medium such as a memory (not shown) such as a ROM may be used for processing by the microcomputer, and a program reading device is provided as an external storage device (not shown). It may be a program medium that can be read by inserting a recording medium there.
  • the stored program is preferably configured to be accessed and executed by a microprocessor. Furthermore, it is preferable that the program is read out, and the read program is downloaded to a program storage area of the microcomputer and the program is executed. It is assumed that this download program is stored in advance in the main unit.
  • the program medium is a recording medium configured to be separable from the main body, such as a tape system such as a magnetic tape or a cassette tape, a magnetic disk such as a flexible disk or a hard disk, or a disk such as a CD / MO / MD / DVD.
  • Fixed disk system card system such as IC card (including memory card), or semiconductor memory such as mask ROM, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), flash ROM, etc.
  • the recording medium is preferably a recording medium that fluidly carries the program so as to download the program from the communication network.
  • the download program is stored in the main device in advance or installed from another recording medium.
  • the management apparatus of the present invention is a management apparatus that manages a plurality of measuring instruments that measure the characteristics of a workpiece in a production line, and each of the plurality of measuring instruments has a characteristic of an input workpiece.
  • a characteristic value acquisition unit that acquires a plurality of characteristic values obtained by measuring the characteristics of the workpiece in which the plurality of measuring instruments are input, and a plurality of characteristics acquired by the characteristic value acquisition unit
  • an arithmetic unit that calculates a parameter indicating a measurement error between the plurality of measuring instruments based on the value.
  • the arithmetic unit is a standard deviation when the measurement error between the plurality of measuring instruments is set to zero in the plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquiring unit as the parameter.
  • a first value indicating a correlation between the first standard deviation and a second standard deviation that is a standard deviation of the plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquisition unit may be calculated.
  • the management apparatus of the present invention is a management apparatus that manages a plurality of measuring instruments that measure workpiece characteristics in a production line, and acquires a plurality of characteristic values obtained by the plurality of measuring instruments. And a calculation unit that calculates a parameter indicating a measurement error between the plurality of measuring devices based on the plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquisition unit.
  • a plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquisition unit a first standard deviation which is a standard deviation when a measurement error between the plurality of measuring instruments is 0, and a plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquisition unit.
  • a first value indicating a correlation with a second standard deviation that is a standard deviation is calculated.
  • process control is performed using a standard deviation ⁇ at a manufacturing site, and the standard deviation is a familiar parameter for workers. The worker is highly aware of the degree of decrease in the standard deviation.
  • GRR indicates the ratio of the standard deviation indicating the variation regarding AV and EV to the standard deviation indicating the entire variation
  • the measurement error between the measuring instruments is not suitable for an operator familiar with the standard deviation. It is difficult to grasp sensuously. That is, for the worker, GRR is a parameter that makes it difficult to grasp the relationship between the current standard deviation and the presence or absence of a measurement error between measuring instruments. I cannot easily figure out if I can do it.
  • the operator can calculate the first standard deviation, which is the standard deviation when the measurement error between the plurality of measuring instruments is 0, and the plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquiring unit.
  • the first value indicating the correlation with the second standard deviation which is the standard deviation can be grasped.
  • the second standard deviation is a standard deviation of characteristic values obtained from a plurality of measuring instruments, and is a standard deviation in a state including a measurement error between measuring instruments. Therefore, by checking the first value, it can be easily confirmed how much the standard deviation has changed from the state where the measurement error between the plurality of measuring instruments is zero.
  • the arithmetic unit is Based on the standard range, in the plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquisition unit, when the measurement error between the plurality of measuring instruments is 0, the defect rate and the plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquisition unit A second value indicating the correlation between the defect rate and the defect rate may be calculated as the parameter.
  • the operator can easily grasp how much the defect rate can be reduced by checking the second value and setting the measurement error between the measuring instruments to zero.
  • the said calculating part makes the characteristic value of the workpiece
  • PV ′ and TV may be calculated according to the following equations.
  • the calculation unit sets the characteristic value of the workpiece measured j-th by the i-th measuring device among the plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquisition unit as xij, and calculates the number of the plurality of measuring devices.
  • PV ′ and TV may be calculated according to the following equations.
  • the parameter is calculated using PV ′ that satisfies the condition. That is, it is not necessary to calculate the standard deviation EV itself obtained by repeatedly measuring the same sample with the measuring instrument. Therefore, it is possible to display a parameter indicating variation among a plurality of measuring instruments using the characteristic value obtained during the operation of the production line.
  • GRR is a parameter that makes it difficult to grasp the relationship between the current standard deviation and the presence or absence of measurement errors between measuring instruments. It is not easy to know how much the deviation can be reduced.
  • TV / PV ′ or PV ′ / TV is calculated as the parameter.
  • TV / PV ' indicates how many times the standard deviation is increased from an ideal state where there is no measurement error between measuring instruments due to the existence of a measuring error between the existing measuring instruments.
  • PV '/ TV shows how many times the standard deviation has increased from the state in which there is a measurement error between the current measuring instruments by making an ideal state in which there is no measurement error between the measuring instruments. Yes.
  • the operator views TV / PV ′ or PV ′ / TV to determine how much the standard deviation has increased due to the presence of measurement errors between measuring instruments, or sets the measuring error between measuring instruments to zero.
  • it can be easily grasped how much the standard deviation can be reduced.
  • the arithmetic unit (1) EV is a standard deviation of characteristic values when the same workpiece is repeatedly measured, and standard deviations of characteristic values of a plurality of workpieces measured under the same conditions.
  • PV ′ satisfying the above is calculated, and the standard deviation TV of the plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquisition unit is calculated.
  • the defect rate and standard when the standard deviation is TV It is preferable to calculate the improved defect rate, which is the difference from the defect rate when the deviation is PV ′, as the second value.
  • the calculation unit calculates the probability that the standard deviation is out of the standard range in the normal distribution of TV as a defect rate when the standard deviation is TV, and calculates the probability that the standard deviation is out of the standard range in the normal distribution of PV ′. You may calculate as a defect rate when a standard deviation is PV '.
  • the operator can easily grasp how much the defect rate can be lowered by checking the improvement defect rate and setting the measurement error between the measuring instruments to zero.
  • the calculation unit calculates an average value and a standard deviation of a plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquisition unit, and calculates a plurality of characteristic values acquired by the characteristic value acquisition unit.
  • the characteristic value measured by each measuring instrument may be divided and the average value and standard deviation of the characteristic value measured by each measuring instrument may be calculated. Thereby, various analyzes can be performed by checking these average values and standard deviations.
  • the characteristic value acquisition unit may acquire a characteristic value every predetermined period, and the calculation unit may calculate the parameter every predetermined period. Thereby, the time change of a parameter can be checked easily.
  • the management device may be realized by a computer.
  • a program that causes the computer to function as each unit of the control device, and a computer-readable recording medium that records the program are also included in the present invention. Enter the category.
  • the present invention can be used for a management device that manages measurement errors between a plurality of measuring instruments installed in a production line.

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Abstract

 管理装置(40)は、複数の計測器(11)が投入されたワークの特性を計測することにより得られた複数の特性値を含む計測データ群を取得し、当該計測データ群に基づいて、複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータを算出する。

Description

管理装置、管理方法、プログラムおよび記録媒体
 本発明は、生産ラインで使用される計測器間の計測誤差を管理する管理装置に関するものである。
 従来、製品の生産ラインでは、最終製品もしくは中間製品であるワークについて各種の特性を検査するため検査工程を備えている。このような検査工程では特性を測定するための計測器が使用される。そして、計測器により得られた計測値が所定範囲内である場合に良品として判断され、それ以外の場合に不良品として判断される。
 計測器による計測は、1つのワークに対する処理時間が一般に長い。そのため、複数の計測器による並列処理が実施される。このように複数の計測器による並列処理を行う場合、計測器間の計測誤差が問題となる。例えば、同じサンプル10個を3つの計測器で測定したときに各計測器による計測値が異なることがある。このような計測器間の計測誤差は、製品の特性ばらつきに与える影響が大きい。また、計測誤差は、計測器の内部や外部の環境のわずかな変化により増大するため、時間とともに増大する傾向にある。そのため、計測器間の計測誤差を監視し、計測器に対して校正などの処理を早期に行うことが望まれる。
 計測器間の計測誤差を監視する方法として、計測器ごとの計測値のヒストグラムを視覚的に確認する方法がある。例えば、図13の(a)のように、ある計測器に対するヒストグラムだけ他の計測器から大きくずれている場合、この計測器に何等かの異常が発生していることが推定される。しかしながら、実際の生産ラインでは、図13の(a)のように1つのヒストグラムだけが突出して異なる場合に限られず、図13の(b)のように、各計測器のヒストグラムが少しずつ異なっている場合がある。このような場合、図13の(b)のヒストグラムを見ただけでは、計測器間における計測誤差の有無を判断しにくい。
 また、図13の(a)のように1つの計測器だけ突出してずれている場合には計測器間の計測誤差の有無を確認できるが、ヒストグラムが比較的大きくずれてから初めて確認される。そのため、計測器間の計測誤差による経済的なロスが大きく発生してしまっている。ここで、経済的なロスとは、計測器間の計測誤差の増大による良品/不良品の判断の誤りに起因するものである。
 さらに、計測器間における計測誤差を監視する方法として、計測器ごとの計測値の平均値を確認する方法がある。例えば、図14の(a)のように、1つの計測器(図中、CH6と記載)に対するヒストグラムだけ他の計測器から大きくずれている場合、計測器CH6による計測値の平均値は、全ての計測器による計測値の平均値からaだけずれることとなる。そのため、この計測器に何等かの異常が発生していることが推定される。しかしながら、実際の生産ラインでは、図14の(a)のように1つのヒストグラムだけが突出して異なる場合に限られず、図14の(b)のように、各計測器のヒストグラムが少しずつ異なる場合がある。このような場合、各計測器による計測値の平均値と、全ての計測器による計測値の平均値との差だけでは、計測器間における計測誤差の有無を判断しにくい。
 そこで、ISO/TS16949では測定システム解析(MSA:Measurement Systems Analysis)を定めている。MSAは、計測の精度を管理する方法である。MSA手法の代表例として、以下のようなゲージR&R(GRR)が定められている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 ここで、TVは計測データ全体のばらつきを示す分散、PVは同一条件で計測したときの複数の製品(ワーク)のばらつきを示す分散、EVは繰り返しばらつきを示す分散(同じ製品を同じ計測器で複数回計測したときの計測値の分散)、AVは計測器間のばらつきを示す分散(計測器ごとに同じ製品を複数回計測して求めた平均値の分散)である。
 そして、以下の基準に従ってGRRを管理する。
GRR:10%以下 ・・・ 合格
GRR:10~30% ・・・ 条件付き合格
GRR:30%を超える ・・・ 不合格。
 また、特許文献1には、基板寸法の測定において、測定システムの全測定の不確かさ(合成不確かさ)を求め、測定システムを評価することが記載されている。特許文献1では、測定システムの測定結果と基準測定システムの測定結果との線形回帰を行い、その残差により基準測定システムの不確かさを除去することにより、測定システムをより正確に評価している。
日本国特許公報「特許第4272624号明細書(発行日:2009年6月3日)」
 上記のMSAによるGRRを用いた管理や特許文献1に記載の技術では、解析用のサンプルを用意して、生産ラインの通常の生産を停止し、サンプルの計測を繰り返し実施することとなる。また、特許文献1の記載の技術では、基準測定システムでの測定も行う必要があり手間がかかる。
 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、生産ラインの通常の生産を停止することなく、計測器間における計測誤差の差異を容易に把握することが可能な管理装置、管理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。
 上記の課題を解決するために、本発明の管理装置は、生産ラインにおいてワークの特性を計測する複数の計測器を管理する管理装置であって、上記複数の計測器の各々は、投入されたワークの特性を計測しており、上記複数の計測器が投入された上記ワークの特性を計測することにより得られた複数の特性値を取得する特性値取得部と、上記特性値取得部が取得した複数の特性値に基づいて、上記複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータを算出する演算部とを備えることを特徴とする。
 また、本発明の管理方法は、生産ラインにおいてワークの特性を計測する複数の計測器を管理する管理方法であって、上記複数の計測器の各々は、投入されたワークの特性を計測しており、上記複数の計測器が投入された上記ワークの特性を計測することにより得られた複数の特性値を取得する特性値取得ステップと、上記特性値取得ステップにて取得された複数の特性値に基づいて、上記複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータを算出する演算ステップと、を含むことを特徴とする。
 また、本発明の管理装置は、生産ラインにおいてワークの特性を計測する複数の計測器を管理する管理装置であって、上記複数の計測器により得られた複数の特性値を取得する特性値取得部と、上記特性値取得部が取得した複数の特性値に基づいて、上記複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータを算出する演算部とを備え、上記演算部は、上記パラメータとして、上記特性値取得部が取得した複数の特性値において上記複数の計測器間の計測誤差を0としたときの標準偏差である第1標準偏差と、上記特性値取得部が取得した複数の特性値の標準偏差である第2標準偏差との相互関係を示す第1値を算出することを特徴とする。
 また、本発明の管理方法は、生産ラインにおいてワークの特性を計測する複数の計測器を管理する管理方法であって、上記複数の計測器により得られた複数の特性値を取得する特性値取得ステップと、上記特性値取得ステップにて取得された複数の特性値に基づいて、上記複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータを算出する演算ステップとを含み、上記演算ステップでは、上記パラメータとして、上記特性値取得ステップにて取得された複数の特性値において上記複数の計測器間の計測誤差を0としたときの標準偏差である第1標準偏差と、上記特性値取得部が取得した複数の特性値の標準偏差である第2標準偏差との相互関係を示す第1値を算出することを特徴とする。
 以上のように、本発明の管理装置によれば、生産ラインの通常の生産を停止することなく、計測器間における計測誤差の差異を容易に把握することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る計測器差管理システムの概略構成を示す模式図である。 図1に示す生産ラインの各工程が有する設備の台数を示すブロック図である。 図1に示すデータベースが記憶する情報の一例を示す図である。 図1に示す作業記録装置が記憶する作業情報の一例を示す図である。 図1に示す管理装置が備える計測データ取得部の処理の流れを示すフローチャートである。 集計時間間隔に完了したロットを示す図である。 図1に示す管理装置が備える規格値記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。 図1に示す管理装置が備える演算部の処理の流れを示すフローチャートである。 標準偏差TVの分布と、標準偏差PV’の分布とを示す図である。 図1に示す管理装置が備える記憶部の一記憶例を示す図である。 図1に示す管理装置が備えるグラフ表示処理部による表示例を示す図である。 作業内容情報で提示されたグラフの一例を示す図である。 計測器ごとの計測値のヒストグラムの2つの例を示す図である。 計測器ごとの計測値のヒストグラムおよび平均値の2つの例を示す図である。
 以下、図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る計測器差管理システムの概略構成を示す模式図である。
 本実施形態の計測器差管理システム1は、生産ライン10と、計測データ収集装置20と、データベース30と、管理装置40と、作業記録装置50とを備えている。
 本実施形態では、生産ライン10は、製品を生産するための第1~第3生産工程と、中間製品または最終製品であるワークの各種特性を検査する検査工程とを含む。図2は、各工程が有する設備の台数を示す図である。ここでは、各工程における処理速度が略一定となるように、第1~第3生産工程の各々は8,3,1台の生産設備を有しており、検査工程は3台の計測器11を有しているものとする。そして、各工程では、複数の設備または計測器が並列処理を実施する。すなわち、第2生産工程から搬送されてきた複数のワークは、3台の計測器11に振り分けられて投入され、各計測器11は、投入されたワークの特性を計測する。なお、検査工程が有する計測器11の台数はこれに限定されるものではなく、複数であればよい。
 計測データ収集装置20は、検査工程に備えられた複数の計測器11の各々により得られた計測データを収集し、データベース30に蓄積するものである。図3は、データベース30に蓄積されるデータの一例を示す図である。図3に示されるように、計測データ収集装置20は、各ワークに対して、当該ワークを識別するワークIDと、当該ワークを検査した計測器11を識別する計測器識別情報と、当該ワークの最終製品の機種番号と、当該ワークが属するロット番号と、n種類の特性T1~Tnについての計測結果である特性値と、計測した日時とを対応付けた計測データを計測日時の順に並べてデータベース30に格納する。
 なお、計測データ収集装置20は、図示しない入力部に入力された情報に従って、機種番号およびロット番号をデータベース30に蓄積する。すなわち、作業者は、ロットの切り換え時に、入力部を用いて機種番号およびロット番号を入力する。そして、計測データ収集装置20は、機種番号およびロット番号が入力されると、それ以降に収集した計測データの各々についてユニークなワークIDを付与するとともに、入力された機種番号およびロット番号と対応付けた計測データを生成し、データベース30に格納する。
 作業記録装置50は、作業者が行った作業の内容を示す作業内容情報と、当該作業を行った日時(タイミング)を示す作業タイミング情報とを対応付けた作業情報を記憶する装置である。作業記録装置50は、例えば、作業者の入力に従って、作業情報を記憶する。図4は、作業記録装置50が記憶する作業情報の一例を示す図である。
 管理装置40は、検査工程に備えられる複数の計測器11間の計測誤差を管理する装置である。図1に示されるように、管理装置40は、入力部41と、表示部42と、取得設定部43と、計測データ取得部(特性値取得部)44と、規格値記憶部45と、演算部46と、データ格納部47と、記憶部48と、グラフ表示処理部49とを備えている。
 入力部41は、生産ラインの作業者から各種の入力を受け付けるものであり、入力用ボタン、キーボード、マウスなどのポインティングデバイス、その他の入力デバイスによって構成されている。
 表示部42は、LCD(液晶ディスプレイ)、PDP(プラズマディスプレイ)、有機EL(electroluminescence)ディスプレイ等の表示手段であり、受信した表示データに
基づいて文字や画像などの各種の情報を表示出力するものである。
 取得設定部43は、計測データ取得部44が計測データ群を取得する条件を設定するものである。取得設定部43は、入力部41に入力された情報に従い、集計時刻と、集計時間間隔とを設定する。また、取得設定部43は、計測データ取得部44から更新指示を受けると、集計時刻から集計時間間隔だけ経過した時刻を新たな集計時刻として設定する。
 計測データ取得部44は、データベース30から計測データ群を取得するものである。計測データ取得部44による具体的な処理について、図5を参照しながら説明する。図5は、計測データ取得部44の処理の流れを示すフローチャートである。
 まず、計測データ取得部44は、取得設定部43により設定された集計時刻に現時刻が到達したか判断する(S1)。
 現時刻が集計時刻に到達すると(S1でYes)、計測データ取得部44は、集計時刻から集計時間間隔だけ遡った期間に含まれる計測日時に対応する計測データをデータベース30から特定する。そして、計測データ取得部44は、特定した計測データを計測日時の順に並べたときに次の計測データとの間でロット番号が異なる計測データがあるか否かを判断する。計測日時の順に並べたときに次の計測データとの間でロット番号が異なる計測データは、ロットの最終ワークに対応する。そのため、計測データ取得部44は、次の計測データとの間でロット番号が異なる計測データがあるか否かを判断することにより、集計時刻から集計時間間隔だけ遡った期間に完了したロットの有無を判断することができる。そして、計測データ取得部44は、次の計測データとの間でロット番号が異なるN個の計測データのロット番号を特定する(S2)。
 例えば、図6に示されるように、集計時刻から集計時間間隔だけ遡った時点から集計時刻までにロット番号「M2」「M3」の2つのロットが完了している場合、N=2個のロット番号「M2」「M3」を特定する。なお、集計時刻から集計時間間隔だけ遡った時点から集計時刻までに完了したロットが存在しない場合には、計測データ取得部44は、N=0としてロット番号を特定しない。
 次に、計測データ取得部44は、S2で特定したN個の当該ロット番号の各々について、当該ロット番号を有する計測データの全てである計測データ群をデータベースの中から読み出し、読み出した計測データ群を演算部46に出力する(S3~S6)。
 S2で特定した全てのロット番号について計測データ群を演算部46に出力すると(S4でNo)、計測データ取得部44は、取得設定部43に対して更新指示を出力する。これにより、集計時刻から集計時間間隔だけ経過した時刻が新たな集計時刻として設定される(S7)。
 以上のようにして、計測データ取得部44は、集計時刻から集計時間間隔だけ遡った期間において完了したロットの各々について、計測データ群を演算部46に出力する。
 規格値記憶部45は、計測器11が計測する各種特性の各々について、良品か不良品かを区別するための規格値を記憶するものである。規格値記憶部45は、規格値として上限値および下限値の少なくとも一方を記憶する。規格値記憶部45は、特性ごとに設定された規格値を記憶する。図7は、規格値記憶部45が記憶する情報の一例を示す図である。なお、規格値記憶部は、入力部に入力された情報に従って規格値を記憶する。これにより、作業者は、入力部41に規格値を入力することにより、各種特性の規格値を設定することができる。
 演算部46は、計測データ取得部44から得たロットごとの計測データ群を用いて、各種の特性の各々について、計測器11間の計測誤差を把握しやすいパラメータを算出するものである。すなわち、同一の製品を繰り返し計測したときの計測値の標準偏差をEV、同一条件で計測したときの複数の製品の計測値の標準偏差(つまり製品のばらつきを示す標準偏差)をPVとしたとき、演算部46は、計測データ群から、以下の式を満たすPV’を算出し、算出したPV’を用いて計測器間のばらつきを示すパラメータを算出する。PV’=PV+EV
 演算部46による具体的な処理について、図8を参照しながら説明する。図8は、演算部46の処理の流れを示すフローチャートである。
 まず、演算部46は、計測データ群から特性ごとの統計量を算出する(S11)。具体的には、演算部46は、特性ごとに、全ての計測器11で計測された特性値の平均値および標準偏差を算出する。ここで、i番目の計測器によりj番目に計測されたワークの特性値をxijとする。また、検査工程に含まれる計測器11の数をa、i番目の計測器11により計測されたワークの数をniとする。この場合、全ての計測器11で計測された特性値の平均値ave(x)および標準偏差TVは、以下の式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
 次に、演算部46は、i番目の計測器11で計測された各種特性について、特性値の平均値ave(xi)および標準偏差σ(xi)を以下の式に従って算出する(S12)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
 次に、演算部46は、ばらつき増大率を算出する。計測器間の特性値の標準偏差をAVとするとき、分散の加法性により、
TV=PV+EV+AV
が成り立つ。ここで、PV’=PV+EVであるため、
TV=PV’+AV
となる。
 演算部46は、以下の式により、PV’、AVを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
なお、PV’は、(TV-AV1/2により算出してもよい。また、平均・範囲法や分散分析などの他の演算方法を用いてAV,PV’,TVを算出してもよい。
 そして、演算部46は、
ばらつき増大率=TV/PV’
の式に従ってばらつき増大率を算出する(S13)。
 ばらつき増大率は、TVをPV’で割った値である。仮に計測器間の特性値のばらつきが0(つまり、AV=0)である場合、ばらつき増大率は1となる。一方、計測器間の特性値のばらつきが大きくなると、ばらつき増大率は1よりも大きな値をとる。すなわち、ばらつき増大率は、計測器間の計測誤差が存在することにより、計測器間の計測誤差が存在しない理想的な状態から標準偏差が何倍になったかを示すこととなる。
 続いて、演算部46は、規格値記憶部45が記憶する各特性の規格値を読み出す(S14)。そして、演算部46は、読み出した規格値に基づいて改善不良率を算出する(S15)。改善不良率とは、現在の不良率と、計測器間の計測誤差が0である理想的な状態の不良率との差分を示す値である。現在の不良率は、標準偏差TVの分布から算出することができる。一方、計測器間の計測誤差が0の場合、AV=0となるため標準偏差PV’の分布から算出することができる。図9は、標準偏差TVの分布と、計測器間の計測誤差をなしとした標準偏差PV’の分布とを示す図である。図9に示されるように標準偏差の小さいPV’の分布では規格値から外れる不良率が小さくなることがわかる。すなわち、改善不良率の値が大きい場合には、計測器の校正等の処理を行うことで、計測器間の計測誤差を小さくし、不良率を低減させることができる可能性が高いことを意味する。
 例えば、演算部46は、Microsoft(登録商標)ExcelのNORMDIST関数を用いて改善不良率を算出する。NORMDIST(x、μ、σ、true)で示される関数は、平均値μ、標準偏差σの正規分布において、確率変数がx以下になる確率を計算する関数である。
 上限規格値をd1、下限規格値をd2、全ての計測器11で計測された特性値の平均値をave(x)とすると、現在の不良率f(d1、d2、ave(x)、TV)は、以下の式より算出することができる。
 f(d1、d2、ave(x)、TV)=NORMDIST(d2、ave(x)、TV、true)+(1-NORMDIST(d1、ave(x)、TV、true))
 また、計測器間の計測誤差が0である理想的な状態とはAV=0であるため、このときの不良率f(d1、d2、ave(x)、PV’)は、以下の式より算出することができる。
 f(d1、d2、ave(x)、PV’)=NORMDIST(d2、ave(x)、PV’、true)+(1-NORMDIST(d1、ave(x)、PV’、true))
 そして、演算部46は、下記の式に従い改善不良率を算出する。
改善不良率=f(d1、d2、ave(x)、TV)-f(d1、d2、ave(x)、PV’)
 なお、特性値の分布が正規分布以外の分布に従う場合には、演算部46は、当該分布に基づく累積分布関数に基づいて改善不良率を算出すればよい。
 以上のようにして、演算部46は、特性ごとに、全ての計測器11で計測された特性値の平均値および標準偏差と、計測器11ごとの特性値の平均値および標準偏差と、ばらつき増大率と、改善不良率とを算出する。
 データ格納部47は、各種の特性ごとに演算部46により算出された、全ての計測器11で計測された特性値の平均値および標準偏差と、計測器11ごとの特性値の平均値および標準偏差と、ばらつき増大率と、改善不良率とを記憶部に格納する。このとき、データ格納部47は、これらの算出値を、算出対象となった計測データ群を識別するデータ群ID、計測データ群の機種番号、ロット番号および計測日時と対応付けて記憶部48に格納する。なお、データ格納部47は、計測データ群の中のいずれかの計測データの計測日時を、計測データ群の計測日時として設定すればよい。例えば、データ格納部は、最初(1番目)に計測された計測データの計測日時、最後(n番目)に計測された計測データの計測日時、および、n/2番目(nが奇数の場合には(n+1)/2番目)に計測された計測データの計測日時のいずれかを計測データ群の計測日時として設定する。
 図10は、記憶部48が記憶する情報の一例を示す図である。図10に示されるように、ロットごとに、全ての計測器11で計測された特性値の平均値および標準偏差(図中「(全)」と記す)と、計測器11ごとの特性値の平均値および標準偏差と、ばらつき増大率と、改善不良率と、計測日時とが対応付けられている。なお、図中において、「Ave」は平均値を、「Sd」は標準偏差を示している。
 グラフ表示処理部49は、各種のパラメータの時間変化を示すグラフを表示部42に表示する処理を行う。入力部41にグラフ表示指示が入力されると、グラフ表示処理部49は、記憶部48が記憶する情報の中から各種の特性ごとに、ばらつき増大率および改善不良率と計測日時とを読み出し、ばらつき増大率および改善不良率の時間変化を示すグラフを作成する。具体的には、計測日時を横軸、ばらつき増大率を縦軸とするグラフと、計測日時を横軸、改善不良率を縦軸とするグラフとを作成し、表示部42に表示させる。
 また、グラフ表示処理部49は、記憶部48が記憶する情報の中から、各種の特性ごとに、全ての計測器11で計測された特性値の平均値および標準偏差と、計測器11ごとの特性値の平均値および標準偏差と、計測日時とを読み出し、各値の時間変化を示すグラフも作成し、表示部42に表示させてもよい。
 図11は、グラフ表示処理部49による表示例の一例を示す図である。図11において、(a)は特性ごとのばらつき増大率の時間変化を示し、(b)は特性ごとの改善不良率の時間変化を示している。また、(c)および(f)は、特性T1の計測器ごとの平均値および標準偏差の時間変化を示し、(d)および(g)は、特性T2の計測器ごとの平均値および標準偏差の時間変化を示し、(e)および(h)は、特性T3の計測器ごとの平均値および標準偏差の時間変化を示している。
 さらに、グラフ表示処理部49は、作業記録装置50から作業情報を読み取る。そして、グラフ表示処理部49は、図11に示す各グラフ上において、作業タイミング情報で示される日時の箇所に当該作業タイミング情報に対応する作業内容情報を表示してもよい。図12は、作業内容情報が提示されたグラフの一例を示す図である。図12に示されるように、作業内容情報が時間軸に沿って表示されるため、ばらつき増大率や改善不良率が大きく変化している箇所に表示されている作業内容情報を確認することにより、ばらつき増大率や改善不良率の変化の原因を容易に把握できる。
 以上のように、本実施形態の管理装置40は、生産ラインにおいてワークの特性を計測する複数の計測器11を管理する。なお、生産ラインにおいて複数のワークは複数の計測器11に振り分けられて投入され、複数の計測器11の各々は、投入されたワークの特性を計測する。ここで、管理装置40の計測データ取得部44は、複数の計測器11が投入されたワークの特性を計測することにより得られた複数の特性値を含む計測データ群を取得する。そして、演算部46は、取得した計測データ群に基づいて、複数の計測器11間の計測誤差を示すパラメータを算出する。
 このように、演算部46は、生産ラインの動作中において、複数の計測器が投入されたワークの特性を計測することにより得られた複数の特性値を基に、複数の計測器11間の計測誤差を示すパラメータが算出する。この結果、生産ラインの通常の生産を停止することなく、計測器11間における計測誤差を容易に把握することができる。
 そして、演算部46は、上記パラメータとして、計測データ群において複数の計測器11間の計測誤差を0としたときの標準偏差である第1標準偏差(PV’)と、計測データ群の標準偏差である第2標準偏差(TV)との相互関係を示す第1値を算出する。
 一般に、製造現場では標準偏差σを用いて工程管理を行っている。例えば、工程能力指数であるCpkは、
Cpk=(上限規格値-下限規格値)/6σ
で表される。また、平均値±6σの範囲の外に出る確率は100万分の3.4であることから、100万回の作業を実施しても不良品の発生率を3,4回に抑えることへのスローガンとして6σ(シックスシグマ)が知られている。このように、作業者にとって標準偏差は馴染みのあるパラメータである。そして、作業者は、標準偏差の低下の程度についての意識が高い。
 一方、[数1]に示したGRRは、全体のばらつきを示す標準偏差に対する、AVとEVに関するばらつきを示す標準偏差の比率を示しているものの、標準偏差に馴染みのある作業者にとっては計測器間の計測誤差を感覚的に把握しにくいものとなっている。
 例えば、GRRが30%である場合、作業者は、計測器間の計測誤差に依存する標準偏差が30%であると把握する。このとき、作業者は、計測器間の計測誤差を0にすれば、現状の標準偏差を最大100-30=70%にまで低下させることが可能であると誤解する可能性がある。これは、作業者が、TV=PV+AV+EVであると勘違いしていることに起因する。すなわち、PV’/TV=1-AV/TVと勘違いして計算してしまう。実際には、標準偏差の加法性は成立せず、分散の加法性、つまり、TV=PV+AV+EV のみが成立する。そのため、GRRが30%である場合、実際には、以下の数9に基づき、計測器間の計測誤差を0にすれば現状の標準偏差の0.954倍まで最大限低下させることになるが、作業者は容易に把握することができない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
 このように、作業者にとって、GRRは、現状の標準偏差と、計測器間における計測誤差の有無との関係を把握しにくいパラメータであった。つまり、作業者は、GRRがどれくらいになれば標準偏差をどれくらい低下させることができるのかが容易に把握できないという問題があった。
 しかしながら、本実施形態によれば、作業者は、計測データ群において複数の計測器11間の計測誤差を0としたときの標準偏差である第1標準偏差(PV’)と、計測データ群の標準偏差である第2標準偏差(TV)との相互関係を示す第1値を把握することができる。ここで、第2標準偏差(TV)は、複数の計測器11から得られた特性値の標準偏差であり、計測器11間の計測誤差を含む状態の標準偏差である。そのため、第1値を確認することにより、複数の計測器間の計測誤差を0としたときの状態からどれだけ標準偏差が変化しているかを容易に確認することができる。
 具体的には、演算部46は、同一のワークを繰り返し計測したときの特性値の標準偏差をEV、複数のワークの計測値の標準偏差をPVとしたとき、計測データ群から、以下の式
PV’=PV+EV
を満たすPV’を算出し、算出したPV’を用いて複数の計測器間のばらつきを示すパラメータを算出する。そして、グラフ表示処理部49は、パラメータを表示部42に表示させる。
 このように、演算部46は、生産ラインの動作中において、複数の計測器11が投入されたワークの特性を計測することにより得られた複数の特性値を含む計測データ群を基に、PV’=PV+EVを満たすPV’を用いてパラメータを算出している。すなわち、演算部46は、同一のサンプルを繰り返し計測器に計測させることで得られる標準偏差EV自体を算出する必要がない。そのため、生産ラインの動作中において得られる特性値を用いて、複数の計測器11間のばらつきを示すパラメータを表示させることができる。
 この結果、生産ラインの通常の生産を停止することなく、計測器間における計測誤差を容易に把握することができる。
 そして、演算部46は、パラメータとして、TV/PV’であるばらつき増大率を算出する。上述したように、このばらつき増大率は、計測器間の計測誤差が存在することにより、計測器間の計測誤差が存在しない理想的な状態から標準偏差が何倍になったかを示している。そのため、作業者は、ばらつき増大率を見ることにより、計測器間の計測誤差が存在することによって標準偏差がどれくらい増大しているかを容易に把握することができる。
 なお、上記の説明では、演算部46は、ばらつき増大率TV/PV’を算出するものとしたが、ばらつき増大率TV/PV’の代わりに、その逆数であるPV’/TVを算出してもよい。PV’/TVは、計測器間の計測誤差が存在しない理想的な状態にすることにより、現状の計測器間の計測誤差が存在する状態から標準偏差が何倍になったかを示している。この場合、作業者は、PV’/TVを確認することによって、計測器間の計測誤差を0にすることにより標準偏差をどの程度低下させることができるかを容易に把握することができる。
 さらに、演算部46は、ワークの良否を判定するための特性値の規格範囲に基づいて、計測データ群において複数の計測器11間の計測誤差を0としたとき不良率と、計測データ群に対する不良率との相互関係を示す第2値をパラメータとして算出する。
 具体的には、演算部46は、標準偏差がTVの正規分布において規格範囲外となる確率を標準偏差がTVのときの不良率として算出し、標準偏差がPV’の正規分布において規格範囲外となる確率を標準偏差がPV’のときの不良率として算出する。そして、標準偏差がTVのときの不良率と標準偏差がPV’のときの不良率との差分である改善不良率を第2値として算出する。すなわち、改善不良率とは、現在の不良率と、計測器間の計測誤差が0である理想的な状態の不良率との差分を示す。
 これにより、作業者は、第2値(改善不良率)を確認することによって、計測器間の計測誤差を0にすることにより、不良率をどれだけ下げられるかを容易に把握することができる。
 また、演算部46は、全ての計測器で計測された特性値の平均値および標準偏差と、計測器ごとの特性値の平均値および標準偏差とを算出する。そして、グラフ表示処理部49は、各値の時間変化を示すグラフを表示している(図11参照)。
 このように、ばらつき増大率および改善不良率とともに、計測器ごとの平均値および標準偏差を表示することにより、様々な分析を行うことができる。
 例えば、図11の(a)を確認することにより、特性T2のばらつき増大率が比較的高い値で推移していることがわかる。そして、特性T2の計測器ごとの平均値および標準偏差の推移を示す(d)(g)のグラフを確認することにより、計測器a~cのいずれの標準偏差もほぼ同じであるが、計測器aの平均値だけ他よりも大きいことがわかる。このことから、計測器aにおける特性T2を計測する際の補正式のオフセットがずれている可能性が高いことが推測できる。
 また、図11の(a)を確認することにより、特性T3のばらつき増大率が高い値で推移していることがわかる。そして、特性T3の計測器ごとの平均値および標準偏差の推移を示す(e)(h)のグラフを確認することにより、計測器cの平均値が最も大きいのに対し、計測器cの標準偏差が最も小さいことがわかる。一般的に平均値が大きい方が標準偏差も大きくなる。また、計測器cの標準偏差だけが他の2つの計測器の標準偏差の時間推移と異なることがわかる。このことから、計測器cに何らかの異常が発生していることが推測される。特に、ロードセルのようにワークに接触することで計測される特性である場合、ワークに適切に接触していないような異常の場合、標準偏差の時間変化が他と異なる傾向となる。そのため、このような異常が発生していることを推測することができる。
 さらに、図11の(b)を確認することにより、特性T3の改善不良率が特定の期間(2011/3/28から2011/3/29、2011/4/4から2011/4/10)だけ高くなっていることがわかる。
そして、特性T3の計測器ごとの平均値の推移を示す(e)のグラフを確認することにより、3つの計測器における計測誤差の差異が大きく、かつ、この特定の期間で平均値が低くなっていることがわかる。このことから、特性T3の分布が下限値に近くなっており、特に平均値が低い計測器bにより計測された特性T3により不良率が高くなっており、計測器bの校正が必要であることが把握できる。
 さらに、グラフ表示処理部49は、図12に示されるように、作業記録装置の中から、グラフに含まれる期間内を示す作業タイミング情報を特定し、グラフにおいて、特定した作業タイミング情報で示されるタイミングの箇所に当該作業タイミング情報に対応する作業内容情報を表示する。
 これにより、ばらつき増大率や改善不良率の変化の原因を作業内容情報から容易に推測することができる。
 なお、上記の説明では、計測データ取得部44は、集計時刻から集計時間間隔だけ遡った期間において完了したロットの各々について計測データ群を演算部46に出力するものとした。しかしながら、計測データ取得部44の計測データ群の取得方法はこれに限定されない。例えば、計測データ取得部44は、集計時刻から集計時間間隔だけ遡った期間に計測された計測データをロットごとにグループ分けし、グループごとに当該グループに属する計測データ群を演算部46に出力してもよい。もしくは、計測データ取得部44は、集計時刻から集計時間間隔だけ遡った期間に計測された全ての計測データを1つの計測データ群として演算部46に出力してもよい。
 また、上記の説明では、ばらつき増大率と改善不良率との両方を算出する形態について説明したが、いずれか一方のみを算出して表示する形態であってもよい。
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 なお、上記した各実施形態における管理装置40の各部は、CPU(Central Processing Unit)などの演算手段が、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などの記憶手段に記憶されたプログラムを実行し、キーボードなどの入力手段、デ
ィスプレイなどの出力手段、あるいは、インターフェース回路などの通信手段を制御することにより実現することができる。したがって、これらの手段を有するコンピュータが、上記プログラムを記録した記録媒体を読み取り、当該プログラムを実行するだけで、本実施形態の生産ライン管理装置の各種機能および各種処理を実現することができる。また、上記プログラムをリムーバブルな記録媒体に記録することにより、任意のコンピュータ上で上記の各種機能および各種処理を実現することができる。
 この記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理を行うために図示しないメモリ、例えばROMのようなものがプログラムメディアであっても良いし、また、図示していないが外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することにより読み取り可能なプログラムメディアであっても良い。
 また、何れの場合でも、格納されているプログラムは、マイクロプロセッサがアクセスして実行される構成であることが好ましい。さらに、プログラムを読み出し、読み出されたプログラムは、マイクロコンピュータのプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であることが好ましい。なお、このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。
 また、上記プログラムメディアとしては、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクやCD/MO/MD/DVD等のディスクのディスク系、ICカード(メモリカードを含む)等のカード系、あるいはマスクROM、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、フラッシュROM等による半導体メモリを含めた固定的にプログラム
を担持する記録媒体等がある。
 また、インターネットを含む通信ネットワークを接続可能なシステム構成であれば、通信ネットワークからプログラムをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する記録媒体であることが好ましい。
 さらに、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであることが好ましい。
 以上のように、本発明の管理装置は、生産ラインにおいてワークの特性を計測する複数の計測器を管理する管理装置であって、上記複数の計測器の各々は、投入されたワークの特性を計測しており、上記複数の計測器が投入された上記ワークの特性を計測することにより得られた複数の特性値を取得する特性値取得部と、上記特性値取得部が取得した複数の特性値に基づいて、上記複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータを算出する演算部とを備えることを特徴とする。
 上記の構成によれば、生産ラインの動作中において、複数の計測器が投入されたワークの特性を計測することにより得られた複数の特性値を基に、複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータが算出される。この結果、生産ラインの通常の生産を停止することなく、計測器間における計測誤差を容易に把握することができる。
 さらに、本発明の管理装置において、上記演算部は、上記パラメータとして、上記特性値取得部が取得した複数の特性値において上記複数の計測器間の計測誤差を0としたときの標準偏差である第1標準偏差と、上記特性値取得部が取得した複数の特性値の標準偏差である第2標準偏差との相互関係を示す第1値を算出してもよい。
 また、本発明の管理装置は、生産ラインにおいてワークの特性を計測する複数の計測器を管理する管理装置であって、上記複数の計測器により得られた複数の特性値を取得する特性値取得部と、上記特性値取得部が取得した複数の特性値に基づいて、上記複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータを算出する演算部とを備え、上記演算部は、上記パラメータとして、上記特性値取得部が取得した複数の特性値において上記複数の計測器間の計測誤差を0としたときの標準偏差である第1標準偏差と、上記特性値取得部が取得した複数の特性値の標準偏差である第2標準偏差との相互関係を示す第1値を算出することを特徴とする。
 一般に、製造現場では標準偏差σを用いて工程管理を行っており、作業者にとって標準偏差は馴染みのあるパラメータである。そして、作業者は、標準偏差の低下の程度についての意識が高い。
 一方、上記のGRRは、全体のばらつきを示す標準偏差に対する、AVとEVに関するばらつきを示す標準偏差の比率を示しているものの、標準偏差に馴染みのある作業者にとっては計測器間の計測誤差を感覚的に把握しにくいものとなっている。つまり、作業者にとって、GRRは、現状の標準偏差と、計測器間における計測誤差の有無との関係を把握しにくいパラメータであり、作業者は、GRRがどれくらいになれば標準偏差をどれくらい低下させることができるのかが容易に把握できない。
 しかしながら、上記の構成によれば、作業者は、複数の計測器間の計測誤差を0としたときの標準偏差である第1標準偏差と、上記特性値取得部が取得した複数の特性値の標準偏差である第2標準偏差との相互関係を示す第1値を把握することができる。ここで、第2標準偏差は、複数の計測器から得られた特性値の標準偏差であり、計測器間の計測誤差を含む状態の標準偏差である。そのため、第1値を確認することにより、複数の計測器間の計測誤差を0としたときの状態からどれだけ標準偏差が変化しているかを容易に確認することができる。
 さらに、本発明の管理装置において、ワークの良否を判定するための特性値の規格範囲が定められ、特性値が上記規格範囲内にあるとき良品であると判定されるとき、上記演算部は、上記規格範囲に基づいて、上記特性値取得部が取得した複数の特性値において上記複数の計測器間の計測誤差を0としたとき不良率と、上記特性値取得部が取得した複数の特性値に対する不良率との相互関係を示す第2値を上記パラメータとして算出してもよい。
 上記の構成によれば、作業者は、第2値を確認することによって、計測器間の計測誤差を0にすることにより、不良率をどれだけ下げられるかを容易に把握することができる。
 さらに、本発明の管理装置において、上記演算部は、同一のワークを繰り返し計測したときの特性値の標準偏差をEV、同一条件にて計測された複数のワークの特性値の標準偏差をPVとしたとき、上記特性値取得部が取得した複数の特性値から、以下の式
PV’=PV+EV
を満たすPV’を上記第1標準偏差として算出するとともに、上記第2標準偏差であるTVを算出し、TV/PV’またはPV’/TVを上記第1値として算出してもよい。
 なお、上記演算部は、上記特性値取得部が取得した複数の特性値のうち、i番目の計測器によりj番目に計測されたワークの特性値をxijとし、上記複数の計測器の数をa、i番目の計測器が計測したワークの数をniとするとき、以下の式に従って、PV’およびTVを算出してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
 もしくは、上記演算部は、上記特性値取得部が取得した複数の特性値のうち、i番目の計測器によりj番目に計測されたワークの特性値をxijとし、上記複数の計測器の数をa、i番目の計測器が計測したワークの数をniとするとき、以下の式に従って、PV’およびTVを算出してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000031
 上記の構成によれば、生産ラインの動作中において、複数の計測器が投入されたワークの特性を計測することにより得られた複数の特性値を基に、PV’=PV+EVを満たすPV’を用いてパラメータが算出される。すなわち、同一のサンプルを繰り返し計測器に計測させることで得られる標準偏差EV自体を算出する必要がない。そのため、生産ラインの動作中において得られる特性値を用いて、複数の計測器間のばらつきを示すパラメータを表示させることができる。
 また、上述したように、作業者にとって、GRRは、現状の標準偏差と、計測器間における計測誤差の有無との関係を把握しにくいパラメータであり、作業者は、GRRがどれくらいになれば標準偏差をどれくらい低下させることができるのかが容易に把握できない。
 しかしながら、上記の構成によれば、TV/PV’またはPV’/TVを上記パラメータとして算出している。TV/PV’は、現状の計測器間の計測誤差が存在することにより、計測器間の計測誤差が存在しない理想的な状態から標準偏差が何倍になったかを示している。また、PV’/TVは、計測器間の計測誤差が存在しない理想的な状態にすることにより、現状の計測器間の計測誤差が存在する状態から標準偏差が何倍になったかを示している。そのため、作業者は、TV/PV’またはPV’/TVを見ることにより、計測器間の計測誤差の存在により標準偏差がどの程度増えているか、もしくは、計測器間の計測誤差を0にすることにより標準偏差をどの程度低下させることができるか、を容易に把握することができる。
 さらに、本発明の管理装置において、上記演算部は、(1)同一のワークを繰り返し計測したときの特性値の標準偏差をEV、同一条件にて計測された複数のワークの特性値の標準偏差をPVとしたとき、上記特性値取得部が取得した複数の特性値から、以下の式
PV’=PV+EV
を満たすPV’を算出するとともに、上記特性値取得部が取得した複数の特性値の標準偏差TVを算出し、(2)上記規格範囲に基づいて、標準偏差がTVのときの不良率と標準偏差がPV’のときの不良率との差である改善不良率を上記第2値として算出することが好ましい。
 なお、演算部は、標準偏差がTVの正規分布において規格範囲外となる確率を標準偏差がTVのときの不良率として算出し、標準偏差がPV’の正規分布において規格範囲外となる確率を標準偏差がPV’のときの不良率として算出してもよい。
 上記の構成によれば、作業者は、改善不良率を確認することによって、計測器間の計測誤差を0にすることにより、不良率をどれだけ下げられるかを容易に把握することができる。
 さらに、本発明の管理装置において、上記演算部は、上記特性値取得部が取得した複数の特性値の平均値および標準偏差を算出するとともに、上記特性値取得部が取得した複数の特性値を各計測器により計測された特性値に分け、各計測器により計測された特性値の平均値および標準偏差を算出してもよい。これにより、これらの平均値および標準偏差を確認することにより様々な分析を行うことができる。
 さらに、本発明の管理装置において、上記特性値取得部は、所定期間ごとに特性値を取得し、上記演算部は、所定期間ごとに上記パラメータを算出してもよい。これにより、パラメータの時間変化を容易に確認することができる。
 さらに、上記管理装置は、コンピュータによって実現されてもよく、この場合には、コンピュータを前記制御装置の各部として機能させるプログラム、および、このプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
 本発明は、生産ラインに設置された複数の計測器間の計測誤差を管理する管理装置に対して利用可能である。
1 計測器差管理システム
10 生産ライン
11 計測器
20 計測データ収集装置
30 データベース
40 管理装置
41 入力部
42 表示部
43 取得設定部
44 計測データ取得部(特性値取得部)
45 規格値記憶部
46 演算部
47 データ格納部
48 記憶部
49 グラフ表示処理部
50 作業記録装置(記憶装置)

Claims (16)

  1.  生産ラインにおいてワークの特性を計測する複数の計測器を管理する管理装置であって、
     上記複数の計測器の各々は、投入されたワークの特性を計測しており、
     上記複数の計測器が投入された上記ワークの特性を計測することにより得られた複数の特性値を取得する特性値取得部と、
     上記特性値取得部が取得した複数の特性値に基づいて、上記複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータを算出する演算部とを備えることを特徴とする管理装置。
  2.  上記演算部は、上記パラメータとして、上記特性値取得部が取得した複数の特性値において上記複数の計測器間の計測誤差を0としたときの標準偏差である第1標準偏差と、上記特性値取得部が取得した複数の特性値の標準偏差である第2標準偏差との相互関係を示す第1値を算出することを特徴とする請求項1に記載の管理装置。
  3.  生産ラインにおいてワークの特性を計測する複数の計測器を管理する管理装置であって、
     上記複数の計測器により得られた複数の特性値を取得する特性値取得部と、
     上記特性値取得部が取得した複数の特性値に基づいて、上記複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータを算出する演算部とを備え、
     上記演算部は、上記パラメータとして、上記特性値取得部が取得した複数の特性値において上記複数の計測器間の計測誤差を0としたときの標準偏差である第1標準偏差と、上記特性値取得部が取得した複数の特性値の標準偏差である第2標準偏差との相互関係を示す第1値を算出することを特徴とする管理装置。
  4.  ワークの良否を判定するための特性値の規格範囲が定められ、特性値が上記規格範囲内にあるとき良品であると判定されるとき、
     上記演算部は、上記規格範囲に基づいて、上記特性値取得部が取得した複数の特性値において上記複数の計測器間の計測誤差を0としたとき不良率と、上記特性値取得部が取得した複数の特性値に対する不良率との相互関係を示す第2値を上記パラメータとして算出することを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の管理装置。
  5.  上記演算部は、同一のワークを繰り返し計測したときの特性値の標準偏差をEV、同一条件にて計測された複数のワークの特性値の標準偏差をPVとしたとき、上記特性値取得部が取得した複数の特性値から、以下の式
    PV’=PV+EV
    を満たすPV’を上記第1標準偏差として算出するとともに、上記第2標準偏差であるTVを算出し、TV/PV’またはPV’/TVを上記第1値として算出することを特徴とする請求項2または3に記載の管理装置。
  6.  上記演算部は、上記特性値取得部が取得した複数の特性値のうち、i番目の計測器によりj番目に計測されたワークの特性値をxijとし、上記複数の計測器の数をa、i番目の計測器が計測したワークの数をniとするとき、以下の式に従って、PV’およびTVを算出することを特徴とする請求項5に記載の管理装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
  7.  上記演算部は、上記特性値取得部が取得した複数の特性値のうち、i番目の計測器によりj番目に計測されたワークの特性値をxijとし、上記複数の計測器の数をa、i番目の計測器が計測したワークの数をniとするとき、以下の式に従って、PV’およびTVを算出することを特徴とする請求項5に記載の管理装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
  8.  上記演算部は、(1)同一のワークを繰り返し計測したときの特性値の標準偏差をEV、同一条件にて計測された複数のワークの特性値の標準偏差をPVとしたとき、上記特性値取得部が取得した複数の特性値から、以下の式
    PV’=PV+EV
    を満たすPV’を算出するとともに、上記特性値取得部が取得した複数の特性値の標準偏差TVを算出し、(2)上記規格範囲に基づいて、標準偏差がTVのときの不良率と標準偏差がPV’のときの不良率との差である改善不良率を上記第2値として算出することを特徴とする請求項4に記載の管理装置。
  9.  上記演算部は、標準偏差がTVの正規分布において規格範囲外となる確率を標準偏差がTVのときの不良率として算出し、標準偏差がPV’の正規分布において規格範囲外となる確率を標準偏差がPV’のときの不良率として算出することを特徴とする請求項8に記載の管理装置。
  10.  上記演算部は、上記パラメータの他に、上記特性値取得部が取得した複数の特性値の平均値および標準偏差を算出するとともに、上記特性値取得部が取得した複数の特性値を各計測器により計測された特性値に分け、各計測器により計測された特性値の平均値および標準偏差を算出することを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の管理装置。
  11.  上記特性値取得部は、所定期間ごとに特性値を取得し、
     上記演算部は、所定期間ごとに上記パラメータを算出することを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載の管理装置。
  12.  生産ラインにおいてワークの特性を計測する複数の計測器を管理する管理方法であって、
     上記複数の計測器の各々は、投入されたワークの特性を計測しており、
     上記複数の計測器が投入された上記ワークの特性を計測することにより得られた複数の特性値を取得する特性値取得ステップと、
     上記特性値取得ステップにて取得された複数の特性値に基づいて、上記複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータを算出する演算ステップと、を含むことを特徴とする管理方法。
  13.  生産ラインにおいてワークの特性を計測する複数の計測器を管理する管理方法であって、
     上記複数の計測器により得られた複数の特性値を取得する特性値取得ステップと、
     上記特性値取得ステップにて取得された複数の特性値に基づいて、上記複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータを算出する演算ステップとを含み、
     上記演算ステップでは、上記パラメータとして、上記特性値取得ステップにて取得された複数の特性値において上記複数の計測器間の計測誤差を0としたときの標準偏差である第1標準偏差と、上記特性値取得ステップにて取得された複数の特性値の標準偏差である第2標準偏差との相互関係を示す第1値を算出することを特徴とする管理方法。
  14.  生産ラインにおいてワークの特性を計測する複数の計測器を管理するコンピュータで実行されるプログラムであって、
     上記複数の計測器の各々は、投入されたワークの特性を計測しており、
     上記複数の計測器が投入された上記ワークの特性を計測することにより得られた複数の特性値を取得する特性値取得ステップと、
     上記特性値取得ステップにて取得された複数の特性値に基づいて、上記複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータを算出する演算ステップとを、前記コンピュータに実行させるプログラム。
  15.  生産ラインにおいてワークの特性を計測する複数の計測器を管理するコンピュータで実行されるプログラムであって、
     上記複数の計測器により得られた複数の特性値を取得する特性値取得ステップと、
     上記特性値取得ステップにて取得された複数の特性値に基づいて、上記複数の計測器間の計測誤差を示すパラメータを算出する演算ステップとを、前記コンピュータに実行させ、
     上記演算ステップでは、上記パラメータとして、上記特性値取得ステップにて取得された複数の特性値において上記複数の計測器間の計測誤差を0としたときの標準偏差である第1標準偏差と、上記特性値取得ステップにて取得された複数の特性値の標準偏差である第2標準偏差との相互関係を示す第1値を算出するプログラム。
  16.  請求項14または15に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024090417A1 (ja) * 2022-10-25 2024-05-02 京セラ株式会社 管理装置、管理装置の制御方法、制御プログラム、および記録媒体
WO2024116943A1 (ja) * 2022-11-29 2024-06-06 パナソニックエナジー株式会社 測定システムおよび測定方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6206692B2 (ja) * 2014-06-20 2017-10-04 株式会社村田製作所 抜取データ処理装置、抜取データ処理方法及びコンピュータプログラム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07104827A (ja) * 1993-10-07 1995-04-21 Nikon Corp 図面情報に基づいた工程管理システム
JP2000074707A (ja) * 1998-06-17 2000-03-14 Omron Corp センサ装置及びセンサシステム並びにコンフィグレ―ション方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6823276B2 (en) * 2003-04-04 2004-11-23 Agilent Technologies, Inc. System and method for determining measurement errors of a testing device
FI119261B (fi) * 2005-12-01 2008-09-15 Valtion Teknillinen Mittareiden kalibrointimenetelmä ja järjestelmä
JP2008074707A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Shiseido Co Ltd 固形化粧料
CN101995268B (zh) * 2009-08-21 2014-02-19 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 量测仪器示值误差计算***及方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07104827A (ja) * 1993-10-07 1995-04-21 Nikon Corp 図面情報に基づいた工程管理システム
JP2000074707A (ja) * 1998-06-17 2000-03-14 Omron Corp センサ装置及びセンサシステム並びにコンフィグレ―ション方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024090417A1 (ja) * 2022-10-25 2024-05-02 京セラ株式会社 管理装置、管理装置の制御方法、制御プログラム、および記録媒体
WO2024116943A1 (ja) * 2022-11-29 2024-06-06 パナソニックエナジー株式会社 測定システムおよび測定方法

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