复合信息处理装置、复合信息处理方法、程序及记录介质的制作方法

专利名称：复合信息处理装置、复合信息处理方法、程序及记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用多个项目的测量值等对制造设备的异常等进 行检测的复合信息处理装置等。
背景技术：
以往，作为对产品的品质不良的原因进行分析的方法，公知有如 下方法检索/收集加工数据，利用主成分分析，计算残差变量和距离 变量，在残差变量超出允许范围时，计算残差变量的各加工变量的贡 献度，将贡献度大的加工变量作为品质不良的原因的候补提取，在距 离变量超出允许范围时，计算/比较各得分变量(Score Variable)对距 离变量的贡献度，将贡献度大的得分变量作为品质不良的原因的候补 提取(例如参照专利文献1)。
专利文献1:日本专利特开2003-114713号公报(第1页、图1等)
根据上述方法，能够对产品的品质不良进行分析，因此能够通过 利用上述方法，对成为产品的品质不良的原因的制造设备的异常等进 行检测。
然而，在利用上述方法进行制造设备的异常的检测的情况下，存 在如下问题若根据在本来可调整的范围内调整了制造设备的设定等 的情况下获得的测量数据计算的残差变量等从允许范围偏离，则即使 制造设备正常，也会判断为制造设备异常。例如，虽然制造设备上不 存在异常，但是在对制造设备的调整不适当的情况下，也存在判断为
制造设备的异常的可能性。即，在现有的方法中，存在简单的制造设 备的调整错误被判断为制造设备的异常的情况，因此难以作为制造设备的异常的判断方法而利用。

发明内容
本发明的复合信息处理装置，包括监控公式存储部，存储监控 公式，该监控公式是对正常测量数据进行主成分分析而取得的计算一 个以上的主成分得分的公式，所述正常测量数据是在制造设备正常的 状态下与由变更了可调整的条件的情况下的该制造设备处理的多个测 量对象的、有关联的两个以上的测量项目相关的测量数据；监控测量 数据接收部，接收监控测量数据，该监控测量数据是对由上述制造设 备处理的测量对象测量的、与构成上述监控公式的各项所对应的测量 项目相关的测量数据；主成分得分计算部，利用上述监控测量数据接 收部接收的监控测量数据，根据上述监控公式计算主成分得分；监控 部，利用上述主成分得分计算部计算的主成分得分，对上述制造设备 的状态进行监控；以及输出部，输出上述监控部监控的结果。
根据上述结构，能够利用抑制了由制造设备的调整引起的变动的 贡献的主成分得分，对测量数据的变动进行监控，从而考虑到执行了 制造设备的调整的情况等测量数据等的变动，例如排除由调整引起的 变动的影响，适当地判断是否在制造设备上产生了异常。
此外，本发明的复合信息处理装置，在上述复合信息处理装置中， 上述监控部，在上述主成分得分计算部计算的主成分得分大于预先设 定的阈值的情况下，判断为上述制造设备异常，上述输出部，输出表 示上述监控部判断的制造设备的异常的监控结果。
根据上述结构，能够考虑到执行了制造设备的调整的情况等测量 数据等的变动而适当地判断是否在制造设备上产生了异常。特别是， 能够适当地判断异常原因对有关联的测量数据的任意一个均造成影响 的情况的异常的产生。此外，本发明的复合信息处理装置，在上述复合信息处理装置中， 上述监控测量数据接收部，接收对多个测量对象测量的多个监控测量 数据，上述主成分得分计算部，利用上述监控测量数据接收部接收的 多个监控测量数据，根据上述监控公式，计算与上述多个监控测量数 据对应的多个主成分得分，上述监控部，计算上述主成分得分计算部 计算的多个主成分得分的统计量，对计算的统计量和预先设定的阈值 进行比较，从而判断为上述制造设备异常，上述输出部，输出表示上 述监控部判断的制造设备的异常的监控结果。
根据上述结构，能够考虑到执行了制造设备的调整的情况等测量 数据等的变动而适当地判断是否在制造设备上产生了异常。
此外，本发明的复合信息处理装置，在上述复合信息处理装置中， 上述监控测量数据接收部，接收对多个测量对象测量的多个监控测量 数据，上述主成分得分计算部，利用上述监控测量数据接收部接收的 多个监控测量数据，根据上述监控公式，计算与上述多个监控测量数 据对应的多个主成分得分，上述监控部，在作为代表上述主成分得分 计算部计算的多个主成分得分的值的代表值大于预先设定的阈值的情 况下，判断为上述制造设备异常，上述输出部，输出表示上述监控部 判断的制造设备的异常的监控结果。
根据上述结构，能够忽略暂时的异常等，以高灵敏度实现抗干扰 强的异常检测。
此外，本发明的复合信息处理装置，在上述复合信息处理装置中， 上述监控测量数据接收部，接收对多个测量对象测量的多个监控测量 数据，上述主成分得分计算部，利用上述监控测量数据接收部接收的 多个监控测量数据，根据上述监控公式，计算与上述多个监控测量数 据对应的多个主成分得分，上述监控部，在上述主成分得分计算部计 算的多个主成分得分的偏差的值大于预先设定的阈值的情况下，判断为上述制造设备异常，上述输出部，输出表示上述监控部判断的制造 设备的异常的监控结果。
根据上述结构，能够考虑到执行了制造设备的调整的情况等测量 数据等的变动而适当地检测制造设备的异常。特别是，能够适当地检 测异常原因对有关联的测量数据的一部分也造成影响的情况的异常。
此外，本发明的复合信息处理装置，在上述复合信息处理装置中， 还包括正常测量数据接收部，接收正常测量数据，该正常测量数据 是在制造设备正常的状态下与由变更了可调整的条件的情况下的该制 造设备处理的多个测量对象的、有关联的两个以上的测量项目相关的 测量数据；和监控公式取得部，对上述正常测量数据接收部接收的正 常测量数据进行主成分分析，取得计算一个以上的主成分得分的公式、 即上述监控公式，并存储在上述监控公式存储部中。
根据上述结构，能够构成监控公式，并且利用该监控公式适当地 判断是否在制造设备上产生了异常。
此外，本发明的复合信息处理装置，在上述复合信息处理装置中， 存储在上述监控公式存储部中的监控公式，是通过对上述正常测量数 据进行主成分分析而获得的计算主成分得分的公式中的、按照贡献率 从低到高的顺序取得的计算主成分得分的公式。
根据上述结构，能够利用抑制了由制造设备的调整引起的变动的 贡献的主成分得分，对测量数据的变动进行监控，从而考虑到执行了 制造设备的调整的情况等测量数据等的变动，适当地判断是否在制造 设备上产生了异常。
此外，本发明的复合信息处理装置，在上述复合信息处理装置中， 存储在上述监控公式存储部中的监控公式，包括通过对上述正常测量数据进行主成分分析而获得的计算主成分得分的公式中的、至少对贡 献率最低的主成分计算主成分得分的公式。
根据上述结构，能够利用抑制了由制造设备的调整引起的变动的 贡献的主成分得分，对测量数据的变动进行监控，从而考虑到执行了 制造设备的调整的情况等测量数据等的变动，适当地判断是否在制造 设备上产生了异常。
此外，本发明的复合信息处理装置，在上述复合信息处理装置中， 存储在上述监控公式存储部中的监控公式，是在构成通过上述主成分 分析而获得的计算主成分得分的公式的各项的系数的大小小于预先指 定的阈值时把该系数的值设为0的、计算主成分得分的公式。
根据上述结构，能够减少监控公式的对异常判断几乎不贡献的测 量数据的项目，能够使处理高速化，并且能够构成抗干扰强的监控公 式。
根据本发明的复合信息处理装置等；能够考虑到执行了制造设备
的调整的情况等测量数据等的变动而适当地判断是否在制造设备上产 生了异常。


图1是表示实施方式中的生产系统的结构的概要的概念图。
图2是该复合信息处理装置的框图。
图3是对该复合信息处理装置的动作进行说明流程图。
图4是用于说明该复合信息处理装置的动作的图。
图5是用于说明该复合信息处理装置的动作的图。
图6是表示该复合信息处理装置的显示例的图。
图7是用于说明该复合信息处理装置的动作的图。
图8是用于说明该复合信息处理装置的动作的图。图9是用于说明该复合信息处理装置的动作的图。 图IO是用于说明该复合信息处理装置的动作的图。
具体实施例方式
以下，参照附图对复合信息处理装置等的实施方式进行说明。另 外，在实施方式中标以相同标号的构成要素进行同样的动作，因此存 在省略重复说明的情况。
(实施方式)
图1是表示本实施方式中的生产系统的结构的概要的概念图。本
生产系统具有生产线1000、测量数据收集装置50、及复合信息处理装 置100。在此，它们经由通信线路等连接，以可进行通信。另外，测量 数据收集装置50也可以组装在生产线1000或复合信息处理装置100 内。
图2是本实施方式中的测量数据收集装置50和复合信息处理装置 100的框图。
生产线1000是使用一个以上的部件1001等来生产电气设备、机
械、及其他产品的线路。产品在此具体是指作为生产线1000的产物而
获得的物品。在此所说的产品包括在其他装置等中作为部件使用的产 口
生产线1000具有制造设备Dl Dk (k为1以上的整数)、中间 测量装置M、及筛选测量装置S。
制造设备Dl Dk是制造电气设备、机械、其他产品、及部件等 的装置，其结构及其所制造的物品不受限制。制造设备Dl Dk，例如 对由带式输送机等传送来的部件1001或半成品按照预先确定的顺序进 行加工或组装等处理。另外，在此为了方便说明，将在筛选测量装置S中筛选的物品称为产品，将成为产品前的部件或半成品称为中间品。 制造设备Dl Dk进行的处理的内容或制造条件，可以根据未图示的接 收部接收的、来自现场的操作员等的指示等进行设定。例如，可以通 过变更弯曲、压力、温度等加工条件，调整产品的形状尺寸、动作特 性等产品的品质。在此所说的品质是还包括产品的特性等的概念。各
制造设备Dl Dk通常是进行不同的处理的不同的装置，但是各制造设 备Dl Dk也可以进行相同的处理，也可以是相同的装置。
中间测量装置M，进行与生产线1000上的多个中间品的一个以上 的测量项目相关的测量，获得测量数据。在此，将中间测量装置M取 得的与多个中间品的一个以上的测量项目相关的测量数据称为中间测 量数据。中间测量装置M，对多个制造设备Dl Dk中的、任意两个 制造设备之间的中间品进行测量。在此，为了方便说明，在制造设备 Dl之后，配置有中间测量装置M，但是也可以在D1到Dk-l的任意制 造设备之后配置中间测量装置M。中间测量装置M，可以对在生产线 1000上流过的中间品进行测量，也可以对从生产线1000取出的中间品 进行测量。"测量项目"是指传送来的中间品的形状、尺寸、动作特 性等作为测量对象的项目。中间测量装置M，对各中间品进行与上述 测量项目的一个以上的测量项目相关的测量。并且，输出作为测量结 果而获得的作为测量数据的中间测量数据，例如发送到测量数据收集 装置50。中间测量装置M,优选进一步将表示测量时刻的信息、表示 测量数据为由中间测量装置M取得的测量数据的中间测量数据的信 息、从生产开始时等预定的时序由中间测量装置M测量的中间品的计 数、作为测量对象的中间品的识别信息、及表示是与哪个测量项目相 关的测量数据的测量项目的识别信息等，适当附加在与一个以上的测 量项目相关的中间测量数据上进行输出。这样，可以根据测量数据判 断测量数据是与哪个中间品、或产品对应的测量数据，是在什么时刻 测量的数据，是哪个测量项目的测量结果。表示时刻的信息，例如可 以由未图示的钟表等取得。此外，中间品的计数，可以通过在中间测 量装置每次进行测量时递增计数器来进行计数。此外，中间品的识别信息，可以通过在中间品上预先附加IC标签或条形码等并用读出器等 读出上述信息来取得。此外，可以如下取得与测量项目相关的信息 在传感器等进行测量的每个器件上赋予识别信息，在从传感器等取得 测量数据时，取得该测量的器件的识别信息。中间测量装置M可以由 传感器、MPU、存储器等构成。此外，也可以具有发送单元等。
筛选测量装置S，进行与在构成生产线1000的多个制造设备D1 Dk上最终生产的多个产品(以下称为产品)的一个以上的测量项目相
关的测量，获得用于筛选制造工序中制造的多个产品的测量数据。在
此将该筛选测量装置s取得的用于筛选的测量数据称为筛选测量数据。
在此所说的筛选是指，例如良品及不良品的筛选。另外，在此中间测
量装置M和筛选测量装置S测量的多个测量项目包括有关联的测量项 目。有关联的测量项目是指，例如电流和电阻值、弹簧的弯曲量和弹 力、弹簧的压入距离等。此外，中间测量装置M的测量项目、与筛选 测量装置S的测量项目的相同或相当的测量项目也是有关联的测量项 目。另外，即使中间测量装置M的测量项目、与筛选测量装置S的测 量项目中的测量项目的内容相同，由于在此对产品进行测量的时序不 同，因此也认为是不同的测量项目。例如，作为中间测量装置M的测 量项目之一的从中间品的第一部位测量的电阻值、和作为筛选测量装 置S的测量项目之一的从产品的与中间品的第一部位相同的部位测量 的电阻值是有关联的不同的测量项目。筛选测量装置S，可以对在生产 线1000上流过的产品进行测量，也可以对从生产线IOOO取出的产品 进行测量。另外，筛选测量装置S，与上述中间测量装置M同样地， 取得并输出测量数据、与测量数据对应的时刻信息、从生产开始时等 预定的时序由筛选测量装置S测量的产品的计数、筛选测量装置S的 识别信息等，它们的结构与上述中间测量装置M相同，因此省略说明。 此外，筛选测量装置S，也可以将表示测量数据为筛选测量数据的信息 与测量数据对应地输出。此外，筛选测量装置S，也可以读出预先存储 在未图示的存储器等存储介质中的一个以上的测量项目所对应的规格 值，判断与各产品的各测量项目相关的测量数据是否包含在由规格值设定的范围内，并根据该判断结果，判断产品是否具有所期望的品质， 在此作为例子判断产品是否为良品，从而筛选产品。此外，可以在该
判断的结果为良品时将产品直接作为良品1002a传送出去，并且在不 是良品时作为不良品1002b排除。另外，筛选测量装置S，可以具有利 用筛选测量数据进行筛选的结构、及用于排除不良品1002b的结构， 也可以作为与筛选测量装置S不同的装置而具有将上述结构。筛选测 量装置S由传感器、MPU、及存储器等构成。此外，也可以具有发送 单元等。
测量数据收集装置50是收集在生产线1000上测量的各种测量数 据的装置。
测量数据收集装置50具有测量数据取得部51、测量数据存储部 52、及测量数据输出部53。
测量数据取得部51，从生产线IOOO的中间测量装置M或筛选测 量装置S，直接或间接取得与中间品相关的中间测量数据或与产品相关 的筛选测量数据中的、有关联的两个项目以上的测量数据。测量数据 取得部51，可以接收从生产线IOOO的中间测量装置M、筛选测量装置 S发送的两个项目以上的中间测量数据、筛选测量数据，也可以读出中 间测量装置M、筛选测量装置S记录在硬盘或存储器等记录介质中的 中间测量数据、筛选测量数据。测量数据取得部51取得中间测量数据、 筛选测量数据的方法并没有限制。测量数据取得部51，将取得的中间 测量数据、筛选测量数据存储在后述的测量数据存储部52等中。测量 数据取得部51，也可以取得与测量数据对应地输出的时刻信息、中间 品或产品的计数的信息、中间品或产品的识别信息等。测量数据取得 部51，在取得了与中间测量数据、筛选测量数据对应的时刻信息、中 间品或产品的识别信息等的情况下，优选将上述信息与测量数据对应 地存储在测量数据存储部52等中。中间品的识别信息、与从该中间品 最终获得的产品的识别信息通常相同。此外，测量数据取得部51在未获得中间品或产品的识别信息时等情况下，也可以对取得的中间测量 数据或筛选测量数据分别依次计算出每个固定的期间的集合的平均 值，将该代表值作为新的中间测量数据及筛选测量数据来存储。另外， 也可以使用中间值等其他代表值，以代替平均值。测量数据取得部51， 可以由MPU或存储器等实现。此外，测量数据取得部51，也可以由无 线或有线的接收单元实现。测量数据取得部51的处理步骤，通常由软
件实现，该软件记录在ROM等记录介质中。但是，也可以由硬件(专
用电路)实现。
在测量数据存储部52中存储有测量数据取得部51取得的与有关 联的两个以上的测量项目相关的中间测量数据、筛选测量数据。此外， 也可以将测量数据取得部51取得的时刻信息、中间品或产品的识别信 息与中间测量数据及筛选测量数据对应地存储。例如，在测量数据存 储部52中，也可以将中间测量数据及筛选测量数据、和与它们对应的 时刻信息等存储在数据库的同一记录中。另外，测量数据存储部52也 可以由物理性不同的记录介质等构成，中间测量数据和筛选测量数据 存储在不同的记录介质中。测量数据存储部52，优选非易失性的记录 介质，但是也可以由易失性的记录介质实现。
测量数据输出部53，输出存储在测量数据存储部52中的与有关 联的两个以上的测量项目相关的中间测量数据及筛选测量数据。在此 所说的输出是指，例如包括中间测量数据及筛选测量数据向复合信息 处理装置100等发送、或中间测量数据及筛选测量数据存储到CD或闪 存储器等可拆装的记录介质等中的概念。测量数据输出部53并不限制
进行输出的时序或触发等。例如，未图示的接收部等在接收到输出中 间测量数据、筛选测量数据的指示时，输出中间测量数据、筛选测量 数据。此外，例如也可以将复合信息处理装置100开始进行信息的处 理等作为触发，输出中间测量数据、筛选测量数据。也可以认为测量 数据输出部53包含通信器件等或记录器件等，也可以认为不包含。.测 量数据输出部53可以由输出器件的驱动软件、或输出器件的驱动软件和输出器件等实现。
复合信息处理装置100，具有正常测量数据接收部101、监控公式
取得部102、监控公式存储部103、监控测量数据接收部104、主成分 得分计算部105、监控部106、及输出部107。
正常测量数据接收部101，接收作为与在制造设备正常的状态下 由变更了可调整的条件的情况下的该制造设备处理的多个测量对象 的、有关联的两个以上的测量项目相关的测量数据的正常测量数据。 测量对象是指，由中间测量装置M或筛选测量装置S测量的对象，具 体而言是由生产线1000的制造设备Dl Dk处理、具体为进行制造或 加工的产品或中间品等。但是，在此多个测量对象分别是在制造设备 Dl Dk正常的状态下，将制造设备Dl Dk的可调整的条件在可调整 的范围内变更为彼此不同的条件的情况下，由制造设备Dl Dk处理而 获得的处理对象。此外，处理各测量对象的条件之间优选调整为，调 整的项目间的值等差尽可能大，并且在可调整的范围内尽可能进行大 的变更，并且调整的项目等的组合多样化。此外，优选尽可能大幅度 地变更各制造设备Dl Dk的可调整的设定。在该具体例中，正常测量 数据接收部101接收的与两个以上的测量项目相关的测量数据，在此 具体为中间测量装置M测量的与一个以上的测量项目相关的测量数 据、和筛选测量装置S测量的与一个以上的测量项目相关的测量数据 中，与有关联的至少两个以上的测量项目相关的测量数据。例如，可 以仅是中间测量装置M测量的与有关联的两个以上的测量项目相关的 测量数据，也可以仅是筛选测量装置S测量的与有关联的两个以上的 测量项目相关的测量数据。在本实施方式中，特别对正常测量数据接 收部101接收的与两个以上的测量项目相关的测量数据为包括至少中 间测量装置M测量的与一个以上的测量项目相关的测量数据、和至少 筛选测量装置S测量的与一个以上的测量项目相关的测量数据的多个 测量数据的情况进行说明。需要其中的两个以上的测量项目为有关联 的测量项目。有关联的两个以上的测量项目，例如可以是如上述电流的测量项目、和电阻值的测量项目的组合等的有关联的不同的测量项 目的组合，也可以是如中间测量装置M和筛选测量装置S分别测量的 相同测量项目的组合等在制造工序内的前后工序中获得的相同或对应 的测量项目的组合等。正常测量数据接收部101通常对各测量项目分 别接收多个测量数据。正常测量数据接收部101并不限制接收多个测 量数据的时序或顺序等。在此所说的接收是指，例如从输入单元接收、 接收从其他设备等发送的输入信号、从记录介质等读出信息等。在此
作为例子，对将从测量数据输出部53发送的测量数据作为正常测量数
据接收的情况进行说明。输入单元，可以是数字键、键盘、鼠标、菜
单画面等任何部件。正常测量数据接收部101，可以由数字键或键盘等 输入单元的器件驱动程序、菜单画面的控制软件、通信单元或通信单
元的器件驱动程序等实现。
监控公式取得部102，对正常测量数据接收部101接收的正常测 量数据进行主成分分析，从而取得作为对一个以上的主成分计算主成 分得分的公式的监控公式。并且，将监控公式存储在后述的监控公式 存储部103中。具体而言，利用与多个测量项目相关的正常测量数据， 计算测量项目间的相关矩阵。并且，利用该相关矩阵执行主成分分析， 从而获得对主成分计算主成分得分的公式。另外，在上述处理中使用 的各正常测量数据，优选预先利用相同测量项目的数据的平均和标准 偏差等进行标准化，从而吸收各测量项目间的变动范围的不同或单位 的值的绝对值的不同。
在此，计算主成分及主成分得分的公式，会获得与测量项目数相 同的个数，但是主成分分析由于是压縮数据而分析的方法，因此不需 要使用与测量项目相同个数的主成分。此外，在本实施方式中，排除 制造设备Dl Dk的调整的影响，进行制造设备Dl Dk的异常等监控， 因此对各主成分中贡献制造设备Dl Dk的调整的影响的比例高的主 成分计算主成分得分的公式，不适合作为监控公式的情况较多。、在此， 利用改变了制造设备Dl Dk的可调整的条件的正常测量数据计算主成分，因此越是贡献率高的主成分，认为是受到制造设备Dl Dk的调 整的影响的主成分，贡献率最高的主成分，认为是由制造设备Dl Dk 的调整的因素引起的偏差最大的方向的主成分。
因此，在本实施方式中，将对在对正常测量数据进行了主成分分 析的结果中贡献率低的主成分计算主成分得分的公式，作为监控公式 来取得。具体而言，将对除了贡献率最高的主成分以外的主成分中的 至少一部分计算主成分得分的公式作为监控公式来取得。优选在该监
控公式取得部102取得的监控公式中至少包括对贡献率最低的主成分 计算主成分得分的公式。此外，监控公式取得部102，也可以按照贡献
率从低到高的顺序取得使用正常测量数据计算的计算主成分得分的公 式。
监控公式取得部102取得监控公式的具体例，例如可以将有效的 贡献率的上限值确定为阈值，将对贡献率在阈值以下的主成分计算主 成分得分的公式作为监控公式来取得。此外，例如也可以从主成分低 的情况依次求得累计贡献率，在累计贡献率达到预先设定的预定的值 时，对该累计贡献率获得的各主成分计算主成分得分的公式作为监控 公式来取得。在此，对监控公式取得部102计算主成分的贡献率的情 况进行说明。另外，各主成分的贡献率利用特征值来计算。该特征值 和特征矢量利用相关系数矩阵来计算。另外，由于计算各主成分的贡 献率的处理是公知技术，因此省略说明。
另外，对各主成分计算主成分得分的公式，用使作为各测量项目 的值的变量为项的公式表示，在构成通过主成分分析而获得的计算主 成分得分的公式的各项的系数的大小比预先指定的阈值小时，也可以 将该系数的值设为0的计算主成分得分的公式、即删除了具有该系数 的项的计算主成分得分的公式，作为监控公式来取得。这样，可以不
使用与对后述异常的判断几乎不贡献的测量项目有关的测量数据，能 够构成使处理高速化、并且抗干扰能力强的监控公式。另外，计算相关矩阵的处理、进行标准化的处理、进行主成分分析的处理等是公知 技术，因此省略详细说明。监控公式取得部102，通常由MPU、存储
器等实现。监控公式取得部102的处理步骤，通常由软件实现，该软 件被记录在ROM等记录介质中。但也可以由硬件(专用电路)实现。
在监控公式存储部103中可存储有作为对一个以上的主成分计算 主成分得分的公式的监控公式，该一个以上的主成分是对作为与在制 造设备正常的状态下由变更了可调整的条件的情况下的该制造设备处 理的多个测量对象的、有关联的两个以上的测量项目相关的测量数据 的正常测量数据进行主成分分析而取得的。存储在监控公式存储部103 中的监控公式，具体而言是与上述监控公式取得部102取得的监控公 式相同的监控公式。在本实施方式中，对监控公式取得部102取得的 监控公式从监控公式取得部102存储到监控公式存储部103中的情况 进行说明。可以在监控公式存储部103中任意存储与上述相同的监控 公式。例如，可以由未图示的接收部等接收由复合信息处理装置100 的外部的装置等利用正常测量数据进行与上述监控公式取得部102相 同的处理而获得的监控公式，存储在监控公式存储部103中。此外， 也可以由未图示的读出部等读出同样在外部准备并存储在存储器等中 的监控公式，存储在监控公式存储部103中。监控公式存储部103，优 选非易失性的记录介质，但是也可以由易失性的记录介质实现。
监控测量数据接收部104，接收对由制造设备处理的测量对象测 量的、与构成存储在监控公式存储部103中的监控公式的各项所对应 的测量项目相关的测量数据、即监控测量数据。监控测量数据是在监 控生产线1000的制造设备的异常时使用的、在生产线1000中测量的 成为监控对象的测量数据。与构成监控公式的各项对应的测量项目， 在构成监控公式时，若未根据系数的大小等删除通过主成分分析而获 得的各项，则与正常测量数据的测量项目一致，但是在删除了一部分 项的情况下，不需要与对应于该项的正常测量数据的测量项目相对应 的测量项目的测量数据。监控测量数据接收部104，通常接收对多个测量对象测量的多个监控测量数据。在此所说的接收是指，例如从输入 单元接收、接收从其他设备等发送的输入信号、从记录介质等读出信 息等。输入单元，可以是数字键、键盘、鼠标、菜单画面等任何部件。 在此，作为例子，对将从测量数据输出部53发送的测量数据作为监控 测量数据接收的情况进行说明。监控测量数据接收部104，并不限制接
收监控测量数据的时序或顺序等。例如，可以接收测量数据输出部53 依次发送的监控测量数据，也可以对测量数据收集装置50输出发送存 储在测量数据存储部52中的多个监控测量数据的指示，统一接收与该 输出对应地发送的多个监控测量数据。监控测量数据接收部104，可以 由数字键或键盘等输入单元的器件驱动器、菜单画面的控制软件、通 信单元或通信单元的器件驱动器等实现。
主成分得分计算部105，利用监控测量数据接收部104接收的监 控测量数据，根据存储在监控公式存储部103中的一个以上的监控公 式，分别计算主成分得分。在监控测量数据接收部104接收了多组与 各测量项目对应的监控测量数据的组的情况下，利用该多个监控测量 数据的组，根据存储在监控公式存储部103中的一个以上的监控公式， 分别计算与多个监控测量数据的组对应的多个主成分得分。另外，在
取得监控公式时，进行了正常测量数据的标准化的情况下，将代入各 监控公式的监控测量数据也同样预先标准化。主成分得分计算部105, 通常可以由MPU、存储器等实现。主成分得分计算部105的处理步骤， 通常由软件实现，该软件记录在ROM等记录介质中。但是，也可以由 硬件(专用电路)实现。
监控部106，利用主成分得分计算部105使用监控公式计算的主 成分得分，对制造设备的状态进行监控。在此所说的监控是指，例如 判断在制造设备上是否产生异常等。但是，在此所说的监控能够使使 用者从结果上识别制造设备的异常等的产生即可，构成可识别异常等 的图表等输出用的数据在此也认为是监控。其中的异常表示例如即使 在可调整的范围内调整制造设备的设定也未获得正常的产品的状态等。监控部106并不限制如何利用主成分得分计算部105计算的主成
分得分进行制造设备的监控。作为具体例，监控部106在主成分得分 计算部105计算的主成分得分的值、或值的绝对值大于预先设定的阈 值时，判断为制造设备异常。或者，监控部106在监控测量数据接收 部104接收对多个测量对象测量的多个监控测量数据的情况下，也可 以使用主成分得分计算部105计算的多个主成分得分，计算与主成分 得分有关的统计量，并对计算的统计量、与预先设定的阈值进行比较， 判断制造设备是否异常。该统计量是例如作为代表主成分得分计算部 105计算的多个主成分得分的值的代表值、或表示主成分得分计算部 105计算的多个主成分得分的偏差的值。代表值是例如平均值或中值。 表示偏差的值例如是离散或标准偏差的值。具体而言，监控部106，在 作为代表主成分计算部105计算的多个主成分得分的值的代表值大于 预先设定的阈值时，判断为制造设备异常。此外，也可以在表示主成 分得分计算部计算的多个主成分得分的偏差的值、例如离散大于预先 设定的阈值时，判断为制造设备异常。该阈值，例如根据由实验获得 的数据、过去的测量数据、及制造设备的异常的产生状况等数据设定。 监控部106通常由MPU、存储器等实现。监控部106的处理步骤，通 常由软件实现，该软件记录在ROM等记录介质中。但是也可以由硬件 (专用电路)实现。
输出部107，输出监控部106监控的结果。例如，输出表示监控 部106判断的制造设备异常的监控结果。输出部107，也可以输出表示 监控结果的图表等。其中的输出是指，包括显示器的显示、通过打印 机在纸张等上的打印、蜂鸣器等的声音输出、警告灯的点亮、对外部 装置的发送等的概念。可以认为输出部107包括显示器或打印机等输 出器件，也可以认为不包括。输出部107,由输出器件的驱动程序软件、 或输出器件的驱动程序软件和输出器件等实现。
接下来，对生产系统的动作进行说明。首先，对生产线1000的动作的一例进行说明。制造装置Dl Dk，
沿着预先决定的顺序，对例如由带式输送机等传送的多个部件或半成 品进行加工或组装等预定的处理。由此生产产品。此外，中间测量装
置M，以由预定的制造装置Dl Dk-l进行了处理的中间品为测量对 象，对一个以上的预定的测量项目进行测量，取得中间测量数据。此 外，还适当取得该测量时的时刻信息等。并且，输出、例如发送通过 测量获得的中间测量数据等。此外，筛选测量装置S，以在最终的制造 设备Dk中获得的产品为测量对象，对与中间测量装置M测量的测量 项目有关联的一个以上的测量项目进行测量，取得筛选测量数据。此 外，在该测量时还适当取得时刻信息等。并且，输出、例如发送通过 测量获得的筛选测量数据等。
在此首先在生产线1000中，为了取得监控公式，在制造设备Dl Dk正常的状态下，在可调整的范围内变更制造设备Dl Dk-l的可调 整的条件，进行多个产品的生产。并且，由中间测量装置M及筛选测 量装置S分别取得作为上述处理时的中间测量数据及筛选测量数据的 正常测量数据。此外，取得监控公式之后，进行通常的产品的制造， 由中间测量装置M及筛选测量装置S分别取得作为通常的制造时的中 间测量数据及筛选测量数据的监控测量数据。
接下来，对测量数据收集装置50的动作的一例进行说明。测量数 据取得部51重复判断是否接收了从中间测量装置M、筛选测量装置S 等输出的中间测量数据、筛选测量数据等。在接收的情况下，测量数 据取得部51将接收的中间测量数据、筛选测量数据等存储在测量数据 存储部52中。此时，将与中间测量数据、筛选测量数据对应地接收的 时刻信息、表示是中间测量数据或筛选测量数据的信息等，也与中间 测量数据、筛选测量数据对应地存储。并且，再次重复判断是否接收 了中间测量数据、筛选测量数据等。并且，根据所希望的时序或触发 等，从测量数据输出部53输出存储在测量数据存储部52中的中间测 量数据、筛选测量数据。例如，测量数据输出部53，在从未图示的接收部等接收了输出中间测量数据、筛选测量数据的指示时，将上述测 量数据发送到复合信息处理装置100等。另外，上述处理通过电源断 开或处理结束的中断而结束。
接下来，利用图3的流程图对复合信息处理装置100的动作进行
说明。另外，在此为了使说明简单，设在测量数据收集装置50的测量 数据存储部52中存储多个正常测量数据、和多个监控测量数据，从测 量数据输出部53发送存储在测量数据存储部52中的正常测量数据和 监控测量数据。
(步骤S301)正常测量数据接收部101接收多个正常测量数据。 正常测量数据接收部101，例如接收一组以上的从测量数据收集装置 50发送的与有关联的各测量项目对应的正常测量数据的组。正常测量 数据接收部101可以统一接收正常测量数据，也可以分别依次接收。 接收的正常测量数据，例如被存储到未图示的存储器等中。
(步骤S302)监控公式取得部102，利用正常测量数据接收部101 接收的正常测量数据，进行主成分分析，取得一个以上的监控公式。 另外，也可以根据需要在进行主成分分析之前对正常测量数据进行标 准化。
(步骤S303)监控公式取得部102，将取得的一个以上的监控公 式存储在监控公式存储部103中。
(步骤S304)监控测量数据接收部104，判断是否从测量数据收 集装置50接收到与监控公式的项所对应的测量项目相关的监控测量数 据。在此，判断是否接收到一组与监控公式的项所对应的测量项目相 关的监控测量数据，但是也可以判断是否接收到预定数量的组的监控 测量数据。接收的监控测量数据，暂时存储在未图示的存储器等中。 在接收到的情况下，进入步骤S305，在未接收到的情况下，进入步骤S30S。
(步骤S305)主成分得分计算部105，读出通过步骤S303存储在 监控公式存储部103中的监控公式，将在步骤S304中接收的监控测量 数据的组代入上述监控公式，从而计算主成分得分。另外，也可以根 据需要在代入监控公式之前对监控测量数据进行标准化。
(步骤S306)监控部106，利用在步骤S305中取得的主成分得分， 判断在制造设备Dl Dk中是否产生异常。在此，将主成分得分的值的 绝对值按照主成分分别与预先设定的阈值进行比较，在存在一个以上 主成分得分大于阈值的主成分得分时，判断为产生了异常。在判断为 产生了异常的情况下，进入步骤S307，在判断为未产生异常的情况下， 返回步骤S304。
(步骤S307)输出部107，进行表示在制造设备Dl Dk中产生 了异常的输出，例如进行警告的显示或警告音的输出等。并且，结束 处理。另外，也可以返回步骤S304继续进行处理，以代替结束处理。
(步骤S308)监控测量数据接收部104，判断从开始接收监控测 量数据是否经过了预定时间。在经过了预定时间时，判断为超时，结 束处理，在未经过时，返回步骤S304。
另外，在图3的流程图中，将根据一组监控测量数据计算的主成 分得分与阈值进行比较，对制造装置的异常的产生进行监控，但是也 可以在步骤S304中，接收基本连续的多组监控测量数据，将在步骤 S305中对多组分别计算的主成分得分的平均值等代表值按照主成分分 别与阈值进行比较，在存在一个以上比阈值大的代表值时判断为产生 了异常。
此外，也可以按照主成分分别求得对基本连续的多组监控测量数据分别计算的多个主成分得分的偏差，具体而言按照主成分分别求得 离散，在该离散的值大于预定的阈值时，判断为在制造设备Dl Dk 中产生了异常。
另外，在图3的流程图中，通过电源断开或处理结束的中断而结 束处理。
以下，对本实施方式中的复合信息处理装置的具体动作进行说明。 图1是具有复合信息处理装置的生产系统的概念图。
在此，对中间测量装置M的测量项目数为p(p为1以上的整数)、 筛选测量装置S的测量项目数为q (q为1以上的整数)的情况进行说 明。此外，测量项目之间有关联。
首先，构成监控公式。设在制造设备Dl Dk正常的状态下，在 可调整的范围内变更制造设备Dl Dk的可调整的条件，并且进行多个 产品的生产。优选该调整的条件的组合、指定的值等利用计算机等， 例如尽可能使组合之间的差多样化、且有偏差地通过运算等计算。此 外，优选以该计算的条件自动控制生产线1000，从而进行改变了可调 整的条件的产品的生产。这种运算或生产线的控制，可以例如由复合 数据处理装置100的监控公式取得部102等进行，也可以将进行这种 控制等的新的控制部等设在复合数据处理装置100内。另外，也可以 由使用者通过手动等进行这种条件的组合的指定、或指定这种条件来 进行的生产线的控制。并且，由中间测量装置M及筛选测量装置S分 别测量与生产时的每个产品相关的、作为P个中间测量数据及q个筛 选测量数据的正常测量数据，发送到测量数据收集装置50。
在测量数据收集装置50中，从中间测量装置M及筛选测量装置S 发送的与(p+q)个测量项目相关的正常测量数据，被存储在测量数 据存储部52中。例如，由对一个产品获得的中间测量数据和筛选测量数据构成的正常测量数据，例如作为一个组而存储。并且，设存储的 多组正常测量数据从测量数据输出部53发送到复合信息处理装置100。
复合信息处理装置100的正常测量数据接收部101，接收从测量 数据收集装置50发送的多组正常测量数据。接收的正常测量数据，暂 时存储在存储器等中。
监控公式取得部102，利用正常测量数据接收部101接收的多组 正常测量数据，计算出监控公式。具体而言，按照测量项目分别对正 常测量数据进行标准化，利用标准化的正常测量数据，计算相关矩阵， 根据该计算的相关矩阵，求得通过主成分分析对主成分计算主成分得
分的公式。
在此，设j (j为从1到p的整数)为中间测量装置M的测量项目 的顺序，k(k为从l到q的整数)为最终测量装置S的测量项目的顺
序。此外，设Cmj为标准化前的第j个测量项目相关的中间测量值，c'raj 为标准化后的第j个测量项目相关的中间测量值，CmjAVE为第j个测量
项目相关的中间测量值的平均值，(^j为第j个测量项目相关的中间测
量值的标准偏差。此外，设Csk为标准化前的第k个测量项目相关的筛
选测量值，c、k为标准化后的第k个测量项目相关的筛选测量值，cskAVE
为第k个测量项目相关的筛选测量值的平均值，(Jsk为第k个测量项目
相关的筛选测量值的标准偏差。此外，设i (i为从1到(P + q)的整
数)为主成分的顺序(贡献率顺序)，Cj为对第i个主成分计算主成分
得分的公式。设a^为对第i个主成分计算主成分得分的公式的、以中 间测量值的第j个测量项目为变量的项的系数，a^为对第i个主成分 计算主成分得分的公式的、以筛选测量值的第k个测量项目为变量的 项的系数。此时，用以下公式表示由监控公式取得部102取得的对主 成分计算主成分得分的公式C。
(数学式1)<formula>formula see original document page 28</formula>
艮卩，在作为上述计算第i个主成分得分的公式的Ci公式中，代入
标准化的中间测量数据、和筛选测量数据，从而能够获得与第i个主成
分相关的主成分得分。另外，也可以将在上述Ci公式中代入C'mj公式 和c、k公式而构成的、利用标准化前的中间测量数据和标准化前的筛选 测量数据计算主成分得分的公式，用于主成分得分的计算。
在此将上述计算主成分得分的公式中的、对贡献率低的一部分主 成分计算主成分得分的公式作为监控公式来取得。为此，在此作为例 子，将有效的贡献率的上限值确定为阈值，将对贡献率在阈值以下的 主成分计算主成分得分的公式作为监控公式来取得。
此外，在此为了不使用与对制造设备Dl Dk的异常的判断几乎 不贡献的测量项目相关的测量数据，在上述计算各主成分得分的公式 中，作为例子将在构成通过主成分分析而获得的计算主成分得分的公式的各项的系数的大小小于预先指定的阈值时就把该系数的值设为0 的计算主成分得分的公式、即将删除了具有该系数的项的计算主成分 得分的公式，作为监控公式来取得。并且，将取得的监控公式存储在 监控公式存储部103中。另外，上述阈值例如可以根据实验或模拟的 结果等设定。
接下来，取得监控公式之后，将可调整的条件设定为通常的制造 产品时的条件，进行通常的产品的制造，由中间测量装置M及筛选测 量装置S分别取得作为通常的制造时的中间测量数据及筛选测量数据
的监控测量数据，发送到测量数据收集装置50。对于在上述监控公式
中不利用的中间测量数据及筛选测量数据，由于在此不需要，因此也 可以不取得。
在测量数据收集装置50中，从中间测量装置M及筛选测量装置S 发送的与(p + q)个测量项目相关的监控测量数据，被存储在测量数 据存储部52中。例如，由对一个产品获得的中间测量数据和筛选测量 数据构成的监控测量数据，例如作为一个组而暂时存储。并且，设存 储的监控测量数据按照存储的顺序依次从测量数据输出部53发送到复 合信息处理装置100。对于在上述监控公式中不利用的中间测量数据及 筛选测量数据，可以不收集。或者，对于在上述监控公式中不利用的 中间测量数据及筛选测量数据，可以不发送到复合信息处理装置100。
复合信息处理装置100的监控测量数据接收部104，依次接收从 测量数据收集装置50发送的监控测量数据的组。接收的监控测量数据， 暂时存储在存储器等中。
监控公式取得部102，利用监控测量数据接收部104接收的监控 测量数据，根据存储在监控公式存储部103中的监控公式，对上述各
主成分计算主成分得分。在此具体而言，在将C'mj公式和C'sk公式代入
作为上述计算第i个主成分得分的公式的Ci公式后得到的公式中，代入监控测量数据接收部104接收的监控测量数据的各组的、标准化前 的中间测量数据Cmj及标准化前的筛选测量数据Csj、利用上述数据计算 的中间测量数据的平均值C^jAVE、筛选测量数据的平均值CskAVE、中间 测量数据的标准偏差(Jmj、及筛选测量数据的标准偏差(7sk，从而获得与 贡献率高的主成分相关的主成分得分。
并且，利用取得的主成分得分，进行制造设备Dl Dk的监控。
在此，对本实施方式中的监控的处理进行说明。另外，在此为了 简化说明，以使用利用作为有关联的两个监控测量数据的一个中间测
量数据Cm、和一个筛选测量数据Q计算的主成分得分进行监控的情况
为例进行说明。
图4、及图7是将监控测量数据的中间测量数据Cm、和筛选测量 数据Cs绘制在以横轴为Cs、以纵轴为Qn的图表中的图表。此外，在 此用直线C表示利用正常测量数据的相同的中间测量数据Cm和筛选测
量数据Q计算的、求得与贡献率低的主成分(以下称为第二主成分)
相关的主成分得分的公式。
在测量正常测量数据时，预先在制造设备Dl Dk正常的情况下， 大幅度变更制造设备Dl Dk的可调整的条件，并且进行产品的制造或 加工。并且，若利用测量的正常测量数据，如上所述计算出求得主成 分得分的公式，则在此由于测量数据为两个，因此计算出求得分别与 贡献率高的主成分(以下称为第一主成分)、和贡献率低的第二主成 分相关的主成分得分的公式。正常测量数据为调整制造设备Dl Dk 的条件获得的测量数据，因此第一主成分为产生由制造设备Dl Dk 的调整引起的测量数据的偏差的方向的主成分。若制造设备Dl Dk 正常，则认为变更制造设备Dl Dk的条件获得的测量数据也大致沿着 向该主成分的方向延伸的轴分布。此外，第二主成分为与该第二主成 分无关的、由制造设备Dl Dk的调整引起的测量数据的偏差的影响少的主成分，即为可以忽略制造设备Dl Dk的调整的因素的主成分。因 此，可以通过将利用这种正常测量数据计算的求得主成分得分的公式 中的、求得与贡献率低的主成分相关的主成分得分的公式、例如将直 线C作为监控公式来使用，从而忽略由制造设备Dl Dk的调整的因素，
而对由除了制造设备Dl Dk的调整以外因素引起的测量数据的变化
进行监控。
接下来，考虑使用制造设备Dl Dk制造、加工产品来取得监控 测量数据的情况。在该情况下，为了提高产品的筛选率，适当调整制 造设备Dl Dk的可调整的条件，进行产品的制造。在此，在未产生异 常的情况下，认为作为监控测量数据的中间测量数据Cm、和筛选测量 数据Cs的关系稳定，因此认为监控测量数据的主的变动因素为制造设 备Dl Dk的调整。S卩，如图4所示的"正常情况"，认为监控测量数 据仅向利用正常测量数据获得的主成分中的第一主成分的方向、即仅 向相对于直线c大致垂直的方向变动。
接下来，对制造设备Dl Dk上产生异常的情况进行考虑。例如， 考虑产生如下现象的情况由于制造设备Dl Dk的中间测量装置M 的前后的工序上存在共同的异常原因的情况等，从而多个监控测量数 据陡变。若产生这种异常，则发生在除了加工设备的调整的影响以外 的方向上产生偏移成分的变动。即，产生与第一主成分的方向不同的 第二主成分的方向的偏移成分，监控测量数据向第二主成分的方向变 动。其结果，如图4所示的"异常情况"，例如监控测量数据以在用 直线c表示的第二主成分上平行移动的方式变动。
因此，可以相对于第二主成分的主成分得分设定阈值，在计算第 二主成分的主成分得分的公式中代入监控测量数据时获得的主成分得 分的大小(绝对值)大于阈值的情况下，判断制造设备Dl Dk上产生 了异常。另外，上述阈值利用使在制造设备Dl Dk上产生异常而进行
的实验结果或模拟结果等设定。例如，如图5所示，可以对第二主成分得分是否超过阈值进行监 控，在第二主成分得分大于阈值时，判断产生了异常。另外，在图5 中，横轴表示进行监控测量数据的测量的测量次数，纵轴表示主成分 得分。
另外，也可以在计算主成分得分时，代替将监控测量数据分别代 入监控公式，而将在固定或不固定的预定期间内等测量的监控测量数 据的平均值等代表值代入监控公式中，计算用于监控的主成分得分。
另一方面，也可以代替上述将主成分得分与阈值比较的处理，或 者通过上述处理和如下处理进行监控。
例如，若考虑在中间测量装置M之后的工序上存在异常原因的情 况等，则产生如下现象向除了加工设备的调整的影响以外的方向、 即向第二主成分的方向产生偏移成分，并且相对于加工设备的调整量， 作为监控测量数据的中间测量数据Cm、与筛选测量数据Cs的差等大于 预想或小于预想地大幅度变动。因此，可知与如图7所示的"正常情
况"下的制造设备Dl Dk正常的情况的监控测量数据在第二主成分的 方向的偏差相比，如图7所示的"异常情况"下的产生了异常的情况 的监控测量数据在第二主成分的方向的偏差较大。例如，如图8所示，
若观察根据监控测量数据计算的第二主成分得分的变化，则可以认为
产生异常之后第二主成分得分的变动增大。另外，在图8中，横轴表 示进行监控测量数据的测量的测量次数，纵轴表示主成分得分。
因此，可以对表示第二主成分的主成分得分的偏差的值、例如离 散的值预先设定阈值，在计算第二主成分的主成分得分的公式中代入 固定或不固定的预定期间的监控测量数据计算的主成分得分的离散大 于阈值的情况下，判断制造设备Dl Dk上产生了异常。另外，上述阈 值利用使在制造设备Dl Dk上产生异常而进行的实验结果或模拟结果等设定。
另外，在此作为例子对正常测量数据及监控测量数据为两个的情 况进行了说明，但是在正常测量数据及监控测量数据为三个以上的情 况下，也可以与上述同样地，通过使用利用正常测量数据取得的计算 主成分得分的公式中的、贡献率低的一个以上的主成分的主成分得分 进行上述监控，从而消除由制造设备Dl Dk的调整的因素的影响，判
断制造设备Dl Dk是否异常。
具体而言，监控部106针对主成分得分计算部105相对于构成监 控公式的所有公式计算的主成分得分，进行这种计算主成分得分的离 散而进行的监控。
并且，在监控部106根据上述处理判断产生了一个以上的异常的 情况下，输出部107进行表示制造设备Dl Dk上产生了异常的输出， 例如进行警告音的输出、或如图6所示的警告显示等。
以上，根据本实施方式，利用预先调整制造设备Dl Dk的可调 整的条件而获得的正常测量数据，通过主成分分析而获得计算主成分 得分的公式，将该公式中的对贡献率低的主成分计算主成分得分的公 式作为监控公式来取得，因此由调整引起的变动不会对主成分得分产 生较大贡献。因此，利用抑制了由制造设备Dl Dk的调整引起的变动 的贡献的主成分得分，对测量数据的变动进行监控。由此，能够不受 由制造设备Dl Dk的调整引起的测量数据的变化的影响地，判断制造 设备Dl Dk上是否产生了异常。
即，将由制造设备Dl Dk的调整引起的因素从判断制造设备是 否异常时的因素中排除，从而例如即使在由于制造设备Dl Dk的调整
错误等而获得了异常的测量数据的情况下，也能够不判断为制造设备 Dl Dk异常，能够考虑到执行了制造设备Dl Dk的调整的情况等测量数据等的变动，适当地判断是否在制造设备Dl Dk上产生了异常。
在此，在上述具体例中，例如利用中间测量数据Cm、或筛选测量 数据C,等的各自的测量值的分布对设备异常进行监控的情况下，各自 的测量值正常时的分布和异常时的分布重叠，难以判断异常时和正常 时的分布的扩展的变化等，无法高精度地对设备异常进行判断。
例如，在测量值为图4所示的分布的情况下，如图9所示，正常 时的中间测量数据Cm的值的分布91和异常时的中间测量数据Cm的值
的分布92部分重叠。筛选测量数据Cs的正常时的值的分布93、和异 常时的值的分布94也相同。由于分布的重叠较大，因此难以根据这种
中间测量数据Cm或筛选测量数据Cs的分布位置的变化高精度地对设
备异常进行判断。
然而，若对相同的测量数据观察在本实施方式中计算的主成分得
分的分布，则正常时的分布95和异常时的分布96的重叠与各自的测 量数据的分布相比较小。因此，能够通过根据主成分得分的分布位置 的变动进行设备异常的监控，从而更加高精度地判断设备是否异常。
此外，例如在测量值为如图7所示的分布的情况下，如图IO所示，
正常时的中间测量数据Cm的值的分布ll和异常时的中间测量数据Cm
的值的分布12的扩展(宽度)之差减小。筛选测量数据CJ勺正常时的 值的分布13、和异常时的值的分布14也相同。由于分布的扩展之差较
小，因此难以根据这种中间测量数据Cm或筛选测量数据Cs的分布的扩
展的变化高精度地对设备异常进行判断。
然而，若观察在本实施方式中计算的主成分得分的分布，则正常
时的分布15和异常时的分布16的扩展之差与各自的测量数据的分布 的扩展之差相比较大。因此，能够通过根据主成分得分的分布'的宽度 的变化进行设备异常的监控，从而更加高精度地判断是否在设备上产生了异常。
另外，在上述具体例中，利用有关联的一个以上的中间测量数据 和一个以上的最终测量数据，但是在本实施方式中，也可以仅利用有 关联的两个以上的中间测量数据，也可以仅利用有关联的两个以上的 筛选测量数据。
此外，在本实施方式中，生产线iooo的制造设备也可以是一个。
此外，在本实施方式中，只要能够取得有关联的两个以上的测量
数据，则取得测量数据的装置也可以是除了中间测量装置M和筛选测 量装置S以外的装置。此外取得测量数据的装置的数量等并没有限制。 取得测量数据的装置例如也可以是中间测量装置M、第二中间测量装 置、第三中间测量装置。但是，能够在本实施方式中判断是否为异常 的制造设备，并不限于由任何测量装置进行测量为止之前的工序的制 造设备。
此外，也可以利用有关联的一个以上的中间测量数据和一个以上 的最终测量数据进行监控，并且与此不同地，并列地利用有关联的两 个以上的中间测量数据或两个以上的筛选测量数据进行与上述相同的 异常监控。这样，即使由于产生异常而绘制有包含中间测量数据和最 终测量数据的监控测量数据的位置的移动方向偶然与贡献率高的主成 分的方向一致，也能够与上述同样地，通过单独利用中间测量数据或 筛选测量数据同时执行异常监控，从而提高判断为异常的可能性，判 断力切实地提高。
另外，在本实施方式中，对复合信息处理装置100的监控公式取 得部102等根据正常测量数据取得监控公式的情况进行了说明，但是 也可以省略复合信息处理装置100的正常测量数据接收部101或监控 公式取得部102等，并且复合信息处理装置100经由未图示的接收部等接收设置在复合信息处理装置100的外部的、进行与正常测量数据 接收部101或监控公式取得部102等相同的处理的装置取得的监控公
式，存储在监控公式存储部103中。
此外，在上述实施方式中，也可以将测量数据收集装置50的结构 组装在复合信息处理装置100内，省略测量数据收集装置50。
另外，在上述各实施方式中，各处理(各功能)可以通过由单一 的装置(系统)集中处理来实现，或者也可以通过由多个装置分散处 理来实现。
此外，在上述各实施方式中，各构成元件可以由专用的硬件构成， 或者可由软件实现的构成元件也可以通过执行程序来实现。例如，通 过CPU等程序执行部读出并执行记录在硬盘或半导体存储器等记录介 质中的软件/程序，从而实现各构成元件。
另外，上述各实施方式中的实现复合信息处理装置的软件是如下
程序。即，该程序是用于使计算机执行以下步骤的程序监控测量数 据接收步骤，接收作为与构成监控公式存储部中存储的监控公式的各 项所对应的测量项目相关的、对由制造设备处理的测量对象测量的测 量数据的监控测量数据，上述监控公式被存储在监控公式存储部中， 是对正常测量数据进行主成分分析而取得的计算一个以上的主成分得 分的公式，所述正常测量数据是在制造设备正常的状态下与由变更了 可调整的条件的情况下的该制造设备处理的多个测量对象的、有关联 的两个以上的测量项目相关的测量数据；主成分得分计算步骤，利用 在上述监控测量数据接收步骤中接收的监控测量数据，根据上述监控 公式计算主成分得分；监控步骤，利用在上述主成分得分计算步骤中 计算的主成分得分，对上述制造设备的状态进行监控；以^L输出步骤， 输出由上述监控步骤监控的结果。此外，上述程序还用于使计算机执行以下步骤正常测量数据接 收步骤，接收正常测量数据，该正常测量数据是在上述制造设备正常 的状态下与由变更了可调整的条件的情况下的该制造设备处理的多个 测量对象的、有关联的两个以上的测量项目相关的测量数据；和监控 公式取得步骤，对在上述正常测量数据接收步骤中接收的正常测量数 据进行主成分分析，取得作为计算一个以上的主成分得分的公式的上 述监控公式，并存储在上述监控公式存储部中。
另外，在上述程序中，在发送信息的发送步骤、或接收信息的接 收步骤中，不包含由硬件进行的处理、例如发送步骤中的用调制解调 器或接口卡等进行的处理(只有硬件能进行的处理)。
此外，该程序可以通过从服务器等下载来执行，也可以通过读出 记录在预定的记录介质(例如CD-ROM等光盘、磁盘、半导体存储器 等)中的程序来执行。
此外，执行该程序的计算机，可以是单个，也可以是多个。艮口， 可以进行集中处理，或者也可以进行分散处理。
此外，在上述各实施方式中， 一个装置上存在的两个以上的通信 单元(信息发送部等)，在物理上可以用一个介质实现。
本发明并不限于以上实施方式，可以进行各种变更，上述变更也 包含在本发明的范围内。
此外，在上述各实施方式中，对复合信息处理装置为独立的情况 进行了说明，但是复合信息处理装置可以是独立装置，也可以是服务 器/客户系统中的服务器装置。在是后者的情况下，输出部或接收部经 由通信线路接收输入，或输出画面。如上所述，本发明涉及的复合信息处理装置等，适合作为用于利 用多个项目的测量值等对制造设备的异常的产生等进行判断的装置 等，作为考虑到由调整制造设备引起的测量数据的变动等而对异常的 产生等进行判断的装置等发挥作用。
权利要求
1. 一种复合信息处理装置，其特征在于，包括监控公式存储部，存储监控公式，该监控公式是对正常测量数据进行主成分分析而取得的计算一个以上的主成分得分的公式，所述正常测量数据是在制造设备正常的状态下与由变更了可调整的条件的情况下的该制造设备处理的多个测量对象的、有关联的两个以上的测量项目相关的测量数据；监控测量数据接收部，接收监控测量数据，该监控测量数据是对由上述制造设备处理的测量对象测量的、与构成上述监控公式的各项所对应的测量项目相关的测量数据；主成分得分计算部，利用上述监控测量数据接收部接收的监控测量数据，根据上述监控公式计算主成分得分；监控部，利用上述主成分得分计算部计算的主成分得分，对上述制造设备的状态进行监控；以及输出部，输出上述监控部监控的结果。
2. 根据权利要求l所述的复合信息处理装置，其特征在于， 上述监控部，在上述主成分得分计算部计算的主成分得分大于预先设定的阈值的情况下，判断为上述制造设备异常，上述输出部，输出表示上述监控部判断的制造设备的异常的监控 结果。
3. 根据权利要求l所述的复合信息处理装置，其特征在于， 上述监控测量数据接收部，接收对多个测量对象测量的多个监控测量数据，上述主成分得分计算部，利用上述监控测量数据接收部接收的多 个监控测量数据，根据上述监控公式，计算与上述多个监控测量数据 对应的多个主成分得分，上述监控部，在'作为代表上述主成分得分计算部计算的多个主成分得分的值的代表值大于预先设定的阈值的情况下，判断为上述制造 设备异常，上述输出部，输出表示上述监控部判断的制造设备的异常的监控 结果。
4. 根据权利要求l所述的复合信息处理装置，其特征在于， 上述监控测量数据接收部，接收对多个测量对象测量的多个监控测量数据，上述主成分得分计算部，利用上述监控测量数据接收部接收的多 个监控测量数据，根据上述监控公式，计算与上述多个监控测量数据 对应的多个主成分得分，上述监控部，在上述主成分得分计算部计算的多个主成分得分的 偏差的值大于预先设定的阈值的情况下，判断为上述制造设备异常，上述输出部，输出表示上述监控部判断的制造设备的异常的监控 结果。
5. 根据权利要求l所述的复合信息处理装置，其特征在于，还包括正常测量数据接收部，接收正常测量数据，该正常测量数据是在 制造设备正常的状态下与由变更了可调整的条件的情况下的该制造设 备处理的多个测量对象的、有关联的两个以上的测量项目相关的测量 数据；和监控公式取得部，对上述正常测量数据接收部接收的正常测量数 据进行主成分分析，取得计算一个以上的主成分得分的公式、即上述 监控公式，并存储在上述监控公式存储部中。
6. 根据权利要求1所述的复合信息处理装置，其特征在于，存储在上述监控公式存储部中的监控公式，是通过对上述正常测量数据进行主成分分析而获得的计算主成分得分的公式中的、按照贡 献率从低到高的顺序取得的计算主成分得分的公式。
7. 根据权利要求l所述的复合信息处理装置，其特征在于， 存储在上述监控公式存储部中的监控公式，包括通过对上述正常测量数据进行主成分分析而获得的计算主成分得分的公式中的、至少 对贡献率最低的主成分计算主成分得分的公式。
8. 根据权利要求l所述的复合信息处理装置，其特征在于， 存储在上述监控公式存储部中的监控公式，是在构成通过上述主成分分析而获得的计算主成分得分的公式的各项的系数的大小小于预 先指定的阈值时把该系数的值设为0的、计算主成分得分的公式。
9. 一种复合信息处理方法，其特征在于，包括监控测量数据接收步骤，接收监控测量数据，该监控测量数据是 与构成监控公式的各项所对应的测量项目相关的、对由制造设备处理 的测量对象测量的测量数据，上述监控公式存储在监控公式存储部中， 是对正常测量数据进行主成分分析而取得的计算一个以上的主成分得 分的公式，上述正常测量数据是在制造设备正常的状态下与由变更了 可调整的条件的情况下的该制造设备处理的多个测量对象的、有关联的两个以上的测量项目相关的测量数据；主成分得分计算步骤，利用在上述监控测量数据接收步骤中接收 的监控测量数据，根据上述监控公式，计算主成分得分；监控步骤，利用在上述主成分得分计算步骤中计算的主成分得分， 对上述制造设备的状态进行监控；以及输出步骤，输出由上述监控步骤监控的结果。
10. 根据权利要求9所述的复合信息处理方法，其特征在于，还包括正常测量数据接收步骤，接收正常测量数据，该正常测量数据是 在制造设备正常的状态下与由变更了可调整的条件的情况下的该制造 设备处理的多个测量对象的、有关联的两个以上的测量项目相关的测量数据；和监控公式取得步骤，对在上述正常测量数据接收步骤中接收的正 常测量数据进行主成分分析，取得作为计算一个以上的主成分得分的 公式的上述监控公式，并存储在上述监控公式存储部中。
11. 一种程序，其特征在于，用于使计算机执行以下步骤 监控测量数据接收步骤，接收监控测量数据，该监控测量数据是与构成监控公式的各项所对应的测量项目相关的、对由制造设备处理 的测量对象测量的测量数据，上述监控公式存储在监控公式存储部中， 是对正常测量数据进行主成分分析而取得的计算一个以上的主成分得 分的公式，上述正常测量数据是在制造设备正常的状态下与由变更了 可调整的条件的情况下的该制造设备处理的多个测量对象的、有关联 的两个以上的测量项目相关的测量数据；主成分得分计算步骤，利用在上述监控测量数据接收步骤中接收 的监控测量数据，根据上述监控公式，计算主成分得分；监控步骤，利用在上述主成分得分计算步骤中计算的主成分得分， 对上述制造设备的状态进行监控；以及输出步骤，输出由上述监控步骤监控的结果。
12. 根据权利要求ll所述的程序，其特征在于，还使计算机执行 以下步骤正常测量数据接收步骤，接收正常测量数据，该正常测量数据是 在制造设备正常的状态下与由变更了可调整的条件的情况下的该制造 设备处理的多个测量对象的、有关联的两个以上的测量项目相关的测 量数据；和监控公式取得步骤，对在上述正常测量数据接收步骤中接收的正 常测量数据进行主成分分析，取得作为计算一个以上的主成分得分的 公式的上述监控公式，并存储在上述监控公式存储部中。
13. —种记录介质，其特征在于，记录有用于使计算机执行以下步骤的程序监控测量数据接收步骤，接收监控测量数据，该监控测量数据是 与构成监控公式的各项所对应的测量项目相关的、对由制造设备处理 的测量对象测量的测量数据，上述监控公式存储在监控公式存储部中， 是对正常测量数据进行主成分分析而取得的计算一个以上的主成分得 分的公式，上述正常测量数据是在制造设备正常的状态下与由变更了 可调整的条件的情况下的该制造设备处理的多个测量对象的、有关联 的两个以上的测量项目相关的测量数据；主成分得分计算步骤，利用在上述监控测量数据接收步骤中接收 的监控测量数据，根据上述监控公式，计算主成分得分；监控步骤，利用在上述主成分得分计算步骤中计算的主成分得分， 对上述制造设备的状态进行监控；以及输出步骤，输出由上述监控步骤监控的结果。
14.根据权利要求13所述的记录介质，其特征在于，记录有用于 还使计算机执行以下步骤的程序正常测量数据接收步骤，接收正常测量数据，该正常测量数据是 在制造设备正常的状态下与由变更了可调整的条件的情况下的该制造 设备处理的多个测量对象的、有关联的两个以上的测量项目相关的测 量数据；和监控公式取得步骤，对在上述正常测量数据接收步骤中接收的正 常测量数据进行主成分分析，取得作为计算一个以上的主成分得分的 公式的上述监控公式，并存储在上述监控公式存储部中。
全文摘要
以往，存在无法考虑到由制造设备的调整引起的测量数据的变动而适当地对制造设备的异常的产生进行判断的问题。本发明的一种复合信息处理装置包括监控公式存储部(103)，存储监控公式，该监控公式是对在制造设备正常的状态下与由变更了可调整的条件的情况下的该制造设备处理的多个测量对象的、有关联的两个以上的测量项目相关的测量数据进行主成分分析而取得的、计算一个以上的主成分得分的公式；监控测量数据接收部(104)，接收对由制造设备处理的测量对象测量的、与构成监控公式的各项所对应的测量项目相关的监控测量数据；主成分得分计算部(105)，利用监控测量数据，根据监控公式，计算主成分得分；监控部(106)，利用计算的主成分得分，对制造设备进行监控；以及输出部(107)，输出监控结果。
文档编号G06Q50/00GK101295180SQ20081009239
公开日2008年10月29日 申请日期2008年4月28日 优先权日2007年4月27日
发明者藤井彻 申请人:欧姆龙株式会社