质量控制装置及其控制方法

专利名称：质量控制装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及用于控制制造过程的质量控制装置及其控制方法、质量控制程序以及 记录有用于制造预定质量的产品的程序的记录介质。
背景技术：
提高产品质量一直是努力的目标，并提出了各种质量控制方法。例如，为实现跟踪能力，提出了管理方法，其中，将诸如条码的识别码分配给产品 的中间产品和放置中间产品的台座。此外，为实现跟踪能力，提出了识别方法，其中，按将投 入每个制造过程步骤的中间产品的顺序，识别中间产品。此外，提供了一种方法，其中，完全理解可控制因素和产品特性之间的因果关系以 便指定用于获取最佳产品特性的可控制因素。除此之外，提供了一种方法，其中，固定可控 制因素的全部条件以便维护产品特性(例如见专利文献2和3)。另外，提供了一种方法，其中提供用于各个产品特性的指标以便由这些指标进行 综合评价。此外，提供了一种方法，其中在生产的最后过程步骤中，确定产品特性是否合格， 以及当产品被确定为有缺陷时，在制造过程步骤中，调整受控参数(例如见专利文献1)。专利文献1 JP-A-7-141005 (1995 年 6 月 2 日公开)专利文献2 :JP-A-6-110504(1994 年 4 月 22 日公开)专利文献3 JP-A-4-188301 (1992 年 7 月 6 日公开)非专利文献TAGUCHIGen' ichi 以及 YOSHIZAWA Masataka, Hinshitsu Kogaku Koza 1/Kaihatsu-Sekkie Dankai no HinshitsuKogaku, Nihon Kikaku Kyokai, 1998然而，在分配用于管理的识别码的方法中，存在增加生产成本的问题。此外，通常 次品要被提取出来，要重新制作，并再投入制造过程步骤。因此，按中间产品的顺序识别中 间产品的方法不是总能正确地识别中间产品。此外，由于存在许多可控因素，要完全地理解可控因素和产品特性间的因果关系， 需要许多验证实验。除此之外，因果关系越复杂，完全理解就越困难。此外，即使固定可控 因素的所有条件，因素随时间的不可观察的变化会改变产品特性。此外，在由各个产品特性的指标执行综合评价的方法中，由于产品特性彼此通常 具有折衷关系，执行综合评价很困难。除此之外，在生产的最后过程步骤中确定产品特性是 否合格的方法中，要继续次品的制作直到最后过程步骤为止，由此增加不必要的生产时间 和材料。此外，还增加控制反馈环间的间隔。

发明内容
鉴于这些问题，做出了本发明。目的在于提供质量控制装置，使在难以执行跟踪能
4力的生产现场的不同过程步骤中收集的各种数据项彼此关联。为解决该问题，根据本发明的质量控制装置是控制制造过程以便制造预定质量的 产品的质量控制装置，该装置包括存储模块，收集由设置在制造过程中的多个检查器测量的测量数据，并存储所收 集的测量数据连同测量时间或收集时间；以及关联模块，考虑在测量时间或收集时间在各检查器之间产生的空载时间，将各检 查器的测量数据彼此关联。由特定设备测量的中间产品，从测量该中间产品开始，大致经过了空载时间之后， 再由后续设备来测量。因此，由每个检查器测量的时间或由每个检查器收集的时间能大致 地由空载时间关联。因此，根据该配置，由于所收集的测量数据与测量时间或收集时间关联，通过在各 检查器之间产生的空载时间，该关联模块大致关联测量时间或收集时间，因此，能使检查器 的测量数据彼此关联。此外，空载时间仅由关联模块使用，并且即使改变空载时间，也不影响在存储模块 中存储的数据。因此，能容易改变空载时间。此外，所述关联模块将所述多个检查器的测量数据中给定数目项彼此关联也是可 接受的。在这种情况下，在每个检查器中形成由测量数据的给定数目的项构成的集合，并 使多个检查器中的集合彼此关联。因此，由于包括在各个所关联的集合中的测量数据项的 数量是常数，因此每个集合的统计精确度可以大致匹配。此外，集合是根据测量的数量形成 的，而不是基于检查器所测量的时段，因此，即使例如制造过程中的某一处理步骤停止很长 时间然后又启动，也能使各个集合彼此适当地关联。另外优选地，当不适当的测量数据包括在要彼此关联的测量数据中时，所述关联 模块停止将不适当的测量数据与由其他检查器测量的、并且对应于不适当测量数据的测量 数据关联。这里，关于不适当测量数据，列举如下测量值为远偏离正常值的异常值的情形， 由于失败测量，设备重新测量相同中间产品的情形，在中间检查中确定为规格外的中间产 品再投入上游侧的处理步骤的情形，以及在中间检查中确定为规格外的中间产品正好在其 检查后被去除的情形。不适当测量数据导致在实施统计过程中精确度的降低。因此，根据该配置，由于不 适当测量数据不用于关联，能防止降低统计过程的精确度。此外，当再投入中间产品时，与再投入的中间产品有关，在再投入该中间产品的处 理步骤处以及其下游侧上，有检查器的测量数据，但在再投入该中间产品的处理步骤的上 游侧上，没有检查器的测量数据。因此，优选地，当在制造过程的某一处理步骤中再投入中 间产品，所述关联模块停止将与该中间产品有关的、在该处理步骤的上游侧上的检查器的 测量数据同与该中间产品有关的、在该处理步骤处以及其下游侧上的检查器的测量数据关 联。此外，当在其检查后直接去除了该中间产品时，与将去除的该中间产品有关，在去 除该中间产品的处理步骤处和其上游侧上，存在检查器的测量数据，但在去除该中间产品 的处理步骤的下游侧上，没有检查器的测量数据。因此，优选地，当在制造过程的某一处理
5步骤处去除中间产品时，所述关联模块停止将处理步骤的下游侧上的检查器的测量数据同 与该中间产品有关的、在该处理步骤处以及在其上游侧上的检查器的测量数据关联。根据本发明的质量控制装置是控制制造过程以便制造预定质量的产品的质量控 制装置，该装置包括存储模块，收集和存储由中间特性检查器测量的中间产品的中间特性数据和由最 终特性检查器测量的完成品的最终特性数据；规格界限生成模块，基于在所述存储模块中存储的最终特性的数据分布和设定到 所述最终特性检查器的最终特性规格界限，生成设定到所述中间特性检查器的中间特性规 格界限；以及规格界限设定控制模块，控制所述中间特性检查器以便设定由所述规格界限生成 模块生成的规格界限。其中，中间特性检查器在生产中检查中间产品的中间特性，以及基于中间特性规 格界限，确定中间产品是否合格。由于在生产中通过使用中间特性检查器来去除次品，能消 除用于次品的不必要的生产时间并能降低控制反馈环之间的间隔。然后，根据该配置，由于规格界限生成模块基于完成品的最终特性来变更中间特 性规格界限，即使改变制造过程中的各个参数，也能自动地调整中间特性规格界限。此外优选地，所述规格界限生成模块基于所述最终特性数据的数据分布的平均值 和所述最终特性规格界限之间的差值，生成中间特性规格界限。此外，优选地，所述规格界 限生成模块生成中间特性规格界限，以便在所述存储模块中存储的中间特性数据的数据分 布的平均值和中间特性规格界限之间的差值相对于所述最终特性数据的数据分布的平均 值和最终特性规格界限之间的差值的比率是中间特性数据的数据分布的变化值相对于最 终特性数据的数据分布的变化值的比率。其中，数据分布的变化值表示数据分布中的变动程度。例如，可列举出标准偏差 (standard deviation)、方差禾口半宽(half width)。此外，优选地，所述规格界限生成模块进一步根据安全系数生成中间特性规格界 限。在这种情况下，基于中间特性规格界限，能有效地去除中间产品。另外，可以基于经验 规则来设定安全系数，但优选地，它根据当基于最终特性界限去除完成品时的废弃成本以 及当基于中间特性规格界限去除中间产品时的废弃成本来计算。此外，优选地，所述存储模块存储中间特性数据和最终特性数据连同测量时间或 收集时间，该质量控制装置进一步包括关联模块，考虑在测量时间或收集时间所述中间特性检查器和所述最终特性检查 器之间产生的空载时间，将中间特性数据与最终特性数据关联。在这种情况下，由于所收集 的中间特性数据和最终特性数据与测量时间或收集时间关联，关联模块通过在中间特性检 查器和最终特性检查器之间生成的空载时间，大致关联测量时间或收集时间。因此，中间特 性数据与最终特性数据关联。此外，优选地，所述规格界限生成模块在从所述规格界限设定控制模块控制所述 中间特性检查器的时候起经过了给定的时间后，通过使用由所述存储模块收集的中间特性 数据和最终特性数据，生成后续的规格界限。通常，当变更该设备的设定值时，产生微小的 时延，直到完成变更为止。因此，在上述情况下，由于不使用变更中的数据，可以做更精确的控制。根据本发明的质量控制装置是这样的质量控制装置，其控制设置在制造过程中的 控制目标设备，以便制造预定质量的产品，该装置包括存储模块，收集和存储设定为所述控制目标设备的目标值的控制值的设定值，作 为由所述控制目标设备相对于该控制值的设定值测量的控制值的测量值的控制数据，以及 由中间特性检查器测量的中间产品的中间特性数据；中间特性推定模块，当变更存储在所述存储模块中的控制值的设定值时，推定中 间特性数据的数据分布中的变动；次品数推定模块，基于由所述中间特性推定模块推定的中间特性数据的数据分布 中的变动和中间特性规格界限，推定次品的数量；变更量确定模块，确定用于控制值的设定值的变更量，以使由所述次品数推定模 块推定的次品的数量最小；以及控制变更模块，基于由所述变更量确定模块确定的变更量，变更所述控制目标设 备的控制值的设定值。其中，对表示数据分布的量，能使用各种量，诸如平均值和变动值。根据该配置，当控制值的设定值变更时，推定中间特性数据的数据分布的变化，并 推定将生成的次品数。因此，确定用于控制值的设定值的变更量以使所推定的次品数最小， 以及变更控制目标设备的控制值的设定值。因此，由于变更控制目标设备上的控制，这样在生产中检查中间产品来降低中间 产品中的次品数，可降低控制反馈环间的间隔。此外，由于推定数据分布中的变化以便考虑 数据中的变动，能更精确地推定将产生的次品数。此外，优选地，质量控制装置进一步包括影响度存储模块，存储影响度，影响度表 示中间特性数据的数据分布中相对于控制数据的平均值变化的变动程度，其中，所述中间特征推定模块基于在所述存储模块中存储的对控制值的设定值的 变更量和在所述影响度存储模块中存储的影响度，推定中间特性数据的数据分布中的变 动；以及所述变更量确定模块，确定对所述控制值的设定值的变更量，以使由所述次品数 推定模块推定的次品的数量最小。在这种情况下，确定控制数据的平均值的变化和中间特 性数据的数据分布中的变动间的关联。因此，能更精确地推定中间特性数据的数据分布中 的变动，以及能更精确地推定将产生的次品数。此外，优选地，质量控制装置进一步包括影响度生成模块，当在对应于由所述变更 量确定模块确定的控制值的设定值的变更量的中间特性数据的数据分布，和在所述控制变 更模块变更控制后由所述存储模块收集的中间特性数据的分布之间，产生大于指定量的差 值时，则生成影响度并将其存储在所述影响度存储模块中。在这种情况下，即使在制造过程 中产生变动，也能自动地调整影响度。因此，能更精确地推定中间特性数据的数据分布中的 变动，以及能制造适当质量的产品。此外，优选地，所述存储模块进一步收集和存储由最终特性检查器测量的完成品 的最终特性数据，该装置进一步包括规格界限生成模块，基于在所述存储模块中存储的最终特性的数据分布和设定到
7所述最终特性检查器的最终特性规格界限，生成设定到所述中间特性检查器的中间特性规 格界限；以及所述次品数推定模块使用由所述规格界限生成模块生成的中间特性规格界限。在 这种情况下，由于即使在制造过程中稍微产生变化也能自动地校正中间特性规格界限，可 以更精确地推定将产生的次品数，以及能制造适当质量的产品。此外，优选地，所述存储模块存储该控制数据和中间特性数据连同测量时间或收 集时间，该装置进一步包括关联模块，考虑在测量时间或收集时间在所述控制目标设备和所述中间特性检查 器之间产生的空载时间，将所述控制数据和所述中间特性数据关联。在这种情况下，由于所 收集的控制数据和中间特性数据与测量时间或收集时间关联，关联模块通过控制目标设备 和中间特性检查器之间产生的空载时间大致地关联测量时间或收集时间，由此控制数据可 与中间特性数据关联。另外，优选地，从当所述控制变更模块变更控制的时候起经过了指定时段之后，所 述中间特性推定模块通过使用由所述存储模块收集的中间特性数据，推定中间特性数据的 后续数据分布。在这种情况下，由于不使用变更控制中的数据，进一步精确控制是可能的。根据本发明的质量控制装置的控制方法是控制制造过程以便制造预定质量的产 品的质量控制装置的控制方法，该装置包括存储模块，收集由设置在制造过程中的多个检查器测量的测量数据，并存储所收 集的测量数据连同测量时间或收集时间；以及该方法包括关联步骤，考虑在测量时间或收集时间在各检查器之间产生的空载时间，将所述 多个检查器的测量数据彼此关联。根据该方法，由于收集测量数据与测量时间或收集时间关联，关联模块通过在检 查器间产生的空载时间，大致地关联测量时间或收集时间，从而能使检查器的测量数据彼 此关联。此外，仅在关联步骤使用空载时间，并且即使改变空载时间，也不影响在存储模块 中存储的数据。因此，易于改变空载时间。根据本发明的质量控制装置的控制方法是控制制造过程以便制造预定质量的产 品的质量控制装置的控制方法，该装置包括存储模块，收集和存储由中间特性检查器测量的中间产品的中间特性数据和由最 终特性检查器测量的完成品的最终特性数据；以及该方法包括规格界限生成步骤，基于在所述存储模块中存储的最终特性的数据分布和设定到 所述最终特性检查器的最终特性规格界限，生成设定到所述中间特性检查器的中间特性规 格界限；以及规格界限设定控制步骤，控制所述中间特性检查器以便设定在所述规格界限生成 步骤生成的规格界限。根据该方法，由于基于在规格界限生成步骤的完成品的最终特性，变更中间特性
8规格界限，即使在生产过程中改变各种参数，也能自动地调整中间特性规格界限。根据本发明的质量控制装置的控制方法是控制在制造过程中设置的控制目标设 备以便制造预定质量的产品的质量控制装置的控制方法，该装置包括存储模块，收集和存储设定为所述控制目标设备的目标值的控制值的设定值，作 为由所述控制目标设备相对于该控制值的设定值测量的控制值的测量值的控制数据，以及 由中间特性检查器测量的中间产品的中间特性数据；以及该方法包括中间特性推定步骤，当存储在所述存储模块中的控制值的设定值变更时，推定中 间特性数据的数据分布中的变动；次品数推定步骤，基于在所述中间特性推定步骤推定的中间特性数据的数据分布 中的变动和中间特性规格界限，推定次品的数量；变更量判定步骤，确定用于控制值的设定值的变更量，以使在所述次品数推定步 骤推定的次品的数量最小；以及控制变更步骤，基于在所述变更量确定步骤确定的变更量，变更所述控制目标设 备的控制值的设定值。根据该方法，当变更控制值的设定值时，推定中间特性数据的数据分布中的变化， 并推定将产生的次品数。然后，确定用于控制值的设定值的变更量以使推定次品数最小，以 及变更控制目标设备的控制值的设定值。因此，由于变更控制目标设备上的控制以便在生 产中检查中间产品来降低中间产品中的次品数，能降低控制反馈环间的间隔。此外，由于推 定数据分布中的变化来考虑数据中的变动，能更精确地推定将产生的次品数。此外，通过质量控制程序，可在计算机上运行质量控制装置中的各个模块。另外， 将质量控制程序存储在计算机可读记录介质中，从而能在指定计算机上执行质量控制程 序。如上所述，根据本发明的质量控制装置具有这样的优点，由于收集的测量数据与 测量时间或收集时间相关联，通过在检查器间产生的空载时间，关联模块大致地关联测量 时间或收集时间，从而使检查器的测量数据彼此关联。


通过结合附图考查下述详细的说明，可更好理解本发明的内容，其中图1是示出包括根据本发明的实施例的质量控制装置的质量控制系统的示意性 配置的框图；图2是示出该质量控制装置的处理操作的流程图；图3是示出该质量控制装置中的数据存储部的示意性配置的功能框图；图4A至4D是以表的形式示出存储在数据存储部中的数据的例子，以及示出第一 控制数据、第二控制数据、中间特性数据和最终特性数据的例子的图；图5是示出该质量控制装置中的程序机(scheduler)的示意配置的功能框图；图6是示出程序机的示例性定时操作的时序图；图7A是示出最终特性数据的数据分布的图象，以及图7B是说明中间特性数据的数据分布的图象，示出了基于最终特性数据的数据分布变更规格界限的图；图8是示出质量控制装置中的影响度生成部的处理操作的流程图；图9是示出质量控制装置中的推定部的示意配置的功能框图；图10是示出推定部的处理操作的流程图；图11是以表的形式示出由推定部的中间特性推定部生成的中间特性的推定值表 的例子的图；图12是以表的形式示出用于由推定部中的次品推定部产生的中间特性的合格/ 不合格清单的例子的图；图13是以表的形式示出由推定部中的推定值评价部产生的总次品数表的例子的 图；图14是以表的形式示出在一般生产现场产生的不适当获取数据的类型和示例原 因和说明间的关系的图；以及图15是以表的形式示出不适当获取数据的类型，以及示出当与先前过程步骤集 或后续过程步骤的集合关联时获取数据有效还是无效的信息和原因间的关系的图。
具体实施例方式在下文中，将基于图1至15，描述根据本发明的实施例。图1是质量控制系统的示 意结构，其控制某些材料制造的产品的质量。如图中所示，配置质量控制系统1，使其具有 作为控制目标的控制目标设备(检查器)3和4 ；检查作为生产中的中间产品的特性的中间 特性的中间特性检查器(检查器)5 ；检查所生产的产品的最终特性的最终特性检查器(检 查器)6 ；以及质量控制装置10，从各种设备3至6收集数据，以便基于所收集的数据控制该 控制目标设备3和4，并在中间特性检查器5中变更规格界限。通常，工件2经历各个过程步骤以便制造产品7。在该实施例中，为便于理解本发 明，考虑如下的工件制造。更具体地说，第一和第二控制目标设备3和4顺序地执行它们对 工件2的处理。在此之后，中间特性检查器5对中间特性执行检查处理，以及其他设备执行 各种处理。然后，最终特性检查器6对最终特性执行检查处理。控制目标设备3和4的每一个从质量控制装置10获取用于控制值的设定值，并基 于所获取的设定值来操作。此外，控制目标设备3和4中的每一个实际检测控制值，并将所 测量的测量值发送到质量控制装置10。这里，例如当控制目标设备为加热器时，控制值是表 示温度的数值，比如温度、对应于该温度的电压和电阻值。中间特性检查器5从质量控制装置10获取规格界限，并基于所获取的规格界限检 查工件2(中间产品)的中间特性。此外，中间特性检查器5将所检查的中间特性发送到质 量控制装置10。在检查其中间特性后，由中间特性检查器5确定为规格外的中间产品通常被直接 去除。然而，当确定为规格外的中间产品可经第二控制目标设备4的再次处理变为可接受 的，可将该中间产品投入到由第二控制目标设备4执行的处理步骤。此外，如果由于系统配 置和设备结构，在检查了该中间产品的中间特性后，难以直接将其去除，则在后续过程步骤 中去除该中间产品也是适合的。最终特性检查器6基于预定规格界限，检查完成品的最终特性。此时，可废弃、修
10理或拆装和再利用确定为规格外的完成品，而确定为可接受的完成品则作为产品7出货。 除此之外，最终特性检查器6将所检查的最终特性发送到质量控制装置10。另外，在各个设备3至6处理某一工件2时，产生时延。该时延称为“空载时间 (dead time)”。在图1所示的情况下，在第一控制目标设备3开始其处理的时刻和第二控 制目标设备4开始其处理的时刻之间，产生空载时间Tdl。在第二控制目标设备4开始其处 理的时刻与中间特性检查器5开始其处理的时刻之间，产生空载时间Td2。在中间特性检查 器5开始其处理的时刻与当最终特性检查器6开始其处理时刻之间，产生空载时间Td3。此外，各控制目标设备、中间特性检查器和最终特性检查器中的单个或多个也是 可接受的。此外，与生产有关的所有各设备不一定是控制目标设备。除此之外，单个设备可 以包括多个控制目标设备。如图1所示，质量控制装置10配置成具有数据存储部(存储模块)11、程序机(关 联模块)12、规格界限生成部(规格界限生成模块和规格界限设定控制模块)13、影响度生 成部(影响度生成模块)14、影响度存储DB (数据库)(影响度存储模块)15、推定部16，以 及控制指示部(控制变更模块)17。控制装置10由例如基于PC (个人计算机)的计算机构 成。数据存储部11从每个控制目标设备3和4顺序地获取控制值的测量值，将所获取 的测量值和获取时间(收集时间)存储为控制数据，从中间特性检查器5顺序地获取中间 特性数据，将所获取的中间特性数据和获取时间存储为中间特性数据，从最终特性检查器 顺序地获取最终特性数据，以及将所获取的最终特性数据和所获取的时间存储为最终特性 数据。另外，数据存储部11将数据存储部11获取数据的启动通知给程序机12。此外，各个 设备3至6存储测量时间而不是获取时间也是适合的。程序机12通过使用对每项数据的获取时间和空载时间，使在数据存储部11中存 储的控制数据、中间特性数据和最终特性数据中被视为属于相同工件2的数据彼此关联。 此外，程序机12确定用于变更控制各控制目标设备3和4的控制值的设定值的定时，以及 变更中间特性检查器5的中间特性的规格界限的定时。此外，基于单个工件2、或所指定的多个工件2，或在所指定时段内处理的工件2， 进行关联也是适合的。在下文中，包含在指定数量或指定时段中的一系列数据项称为集合。规格界限生成部13从数据存储部11读出通过程序机12关联的中间特性数据集 合和最终特性数据集合，并基于所读出的集合生成中间特性的规格界限。此外，规格界限生 成部13基于由程序机12确定的定时，将所生成的规格界限发送到中间特性检查器5。此 外，仅当需要变更中间特性检查器5的中间特性的规格界限时，规格界限生成部13生成规 格界限才是适合的。此外，规格界限生成部13生成中间特性的规格界限的推定值，以及将 所生成的推定值发送到推定部16。影响度生成部14根据推定部16的请求生成影响度。其中，影响度表示当控制值 变更时，中间特性如何改变。此外，影响度生成部14将所生成的影响度发送到推定部16，并 将其存储在影响度存储DB 15中。更具体地说，影响度生成部14从数据存储部11读出通 过程序机12关联的控制数据集合和中间特性数据集合，并基于所读取的集合，相对于控制 数据的平均值的变化，计算平均值的变动和/或中间特性数据的方差，以便规格化生成影 响度。此外，代替方差，可使用给定的表示变化范围的指标。例如，能使用标准偏差和半宽。
11
推定部16从数据存储部11读出通过程序机12关联的中间特性数据集，并通过使 用从影响度存储DB 15中读出的影响度，由所读取集合推定中间特性的平均值和/或方差 的变动。此外，当通过变动的推定值改变了中间特性的分布时，推定部16推定次品的数量， 并通过每个次品数的总和来推定。然后，当次品数最小时，确定用于控制值的设定值的变更 量，并将其发送到控制指示部17。控制指示部17基于由推定部16所确定的用于控制值的设定值的变更量，变更控 制值的设定值。此外，控制指示部17基于由程序机确定的定时，将所变更的设定值作为控 制指示发送到控制目标设备3和4。这样，在控制目标设备3和4中，变更控制值的设定值。根据图2，描述这种结构的质量控制系统1的处理操作。图2示出了质量控制系统 1中的处理操作的概要说明。另外，在图中未示出，当质量控制装置10开始其操作时，其从 各个设备3至6顺序地获取各种数据项以便保持存储数据。首先，程序机12从数据存储部11获取各个数据项(步骤S10)(在下文中，有时简 单记为“S10”，其他步骤相同)，以及确定中间特性数据是否可与最终特性数据关联(Sll)。当可以关联时(在Sll为是)，规格界限生成部13使用被关联的中间特性数据的 集合和最终特性数据的集合来生成中间特性的规格界限，并发送到中间特性检查器5，然 后，校正中间特性的规格界限(S12)。另一方面，当不可关联时(在Sll为否)，不校正中间 特性的规格界限，并进入下一步骤(13)。接着，程序机12确定控制数据是否能与中间特性数据关联(S130)。当不可关联时 (在S13为否)，返回到步骤S10，重复该处理操作。另一方面，当可以关联时(在S13为是)，确定中间特性数据的测量值和先前推定 的中间特性数据的推定值之间的差值是否等于或大于预定值(S14)。当该测量值和推定值 之间的差值等于或大于预定值时(在S14为是)，影响度生成部14生成影响度并更新存储 在影响度存储DB 15中的影响度(S15)。另一方面，当该测量值和推定值之间的差值小于预 定值(在S14为否)时，不更新影响度，并进入后续步骤(S16)。然后，推定部16从数据存储部11抽取中间特性数据集以及从影响度存储DB 15 获取影响度，使用所抽取的中间特性数据集和所获取的影响度，推定在变更控制值的设定 值的时候，中间特性数据的数据分布如何改变(S16)，以及推定次品数(S17)。随后，推定部16确定中间特性数据的推定值(分布中的变动)以便次品数为最小 (S18)，并确定用于相应的控制值的设定值的变更量。然后，控制指示部17根据所确定的变 动，确定控制值的设定值，将所确定的控制值的设定值发送到控制目标设备3和4，由此指 示对控制值进行变更(S19)。在此之后，返回到步骤S10，以及重复上述处理操作。根据这种配置，由于存储在数据存储部11中的数据与测量时间或收集时间关联， 程序机12通过在检查器之间产生的空载时间，大致地关联测量时间或收集时间，由此在检 查器之间关联检查器的测量数据。此外，仅由程序机12使用空载时间，并且即使改变空载 时间，也不影响存储在数据存储部11中的数据。因此，容易改变空载时间。此外，由于规格界限生成部13根据完成品的最终特性来变更中间特性的规格界 限，即使在制造过程中改变各个参数，也能自动地调整中间特性的规格界限。此外，当变更控制值的设定值时，推定部16推定中间特性数据的数据分布的变 动，推定将产生的次品数，确定用于控制值的设定值的变更量，以使所推定的次品数最小，并变更用于控制目标设备的控制值的设定值。这样，在生产中检查中间产品，并变更控制目 标设备上的控制，以便减少中间产品中的次品数。因此，可以减小控制反馈周期之间的间 隔。此外，由于推定数据分布中的变动也考虑了数据的变动，能更精确地推定要产生的次品 数。此外，由于存储在影响度存储DB 15中的影响度揭示了控制数据平均值的改变和 中间特性数据的数据分布的变动之间的相互关系，可以更精确地推定中间特性数据的数据 分布的变动，并能更精确地推定将产生的次品数。此外，由于在中间特性的推定值偏离实际测量值的时候，影响度生成部14生成影 响度并存储在影响度存储DB 15中，在制造过程中，即使稍微产生变动，也能自动地校正影 响度。因此，能更精确地推定中间特性数据的数据分布的变动，并可以制造适当质量的产
P
ΡΠ O此外，能将质量控制装置10应用于各个过程。作为可应用过程的一个例子，列举 在JP-A-2002-287803中所述的用于传感器设备的制造过程。该制造过程由成型和研磨处 理步骤(处理步骤1)、焙烧处理步骤(处理步骤2)、电镀处理步骤(处理步骤3)、电极保 护层的成膜处理步骤(处理步骤4)、老化处理步骤(处理步骤6)、组装处理步骤(处理步 骤7)，以及特性检查处理步骤(处理步骤8)组成。从处理步骤1-6，获取成型比重、焙烧比 重、电镀膜厚度、涂层薄厚度、涂层重量以及老化温度和添加剂浓度，作为中间特性，并在处 理步骤8，获取最终特性。此外，用在每个处理步骤中的设备是控制目标设备。在下文中，将基于图3至15，更详细地描述质量控制装置10中的每个块。图3示出了数据存储部11的示意结构。配置数据存储部11，使其具有控制数据 存储部20和控制数据存储DB 21 ；中间特性数据存储部22和中间特性数据存储DB 23 ；以 及最终特性数据存储部24和最终特性数据存储DB 25。控制数据存储部20获取作为控制数据的控制指示部17指示控制目标设备的控制 值的设定值，并获取由控制目标设备相对于该设定值实际测量的测量值，以及获取该测量 值时的获取时间，并将所获取的控制数据存储在控制数据存储DB 21中。此外，获取控制数 据并存储在每个控制目标设备3和4中。此外，从控制目标设备3和4或从控制指示部17 获取控制值的设定值也是适合的。中间特性数据存储部22获取由中间特性检查器5检查的两个中间特性A和B，并 将所获取的中间特性A和B与获取时间关联以便将它们存储在中间特性数据存储DB 23 中。此外，最终特性数据存储部24获取由最终特性检查器6检查的两个最终特性A和B，将 所获取的最终特性A和B与获取时间关联，并将它们存储在最终特性数据存储DB25中。图4A和4B示出了相对于控制目标设备3和4，存储在控制数据存储DB 21中的控 制数据的例子。另外，图4C和4D示出了存储在中间特性数据存储DB 23中的中间特性数 据和存储在最终特性数据存储DB 25中的最终特性数据的例子。此外，图4A到4D中所示的生产号是用于由各个设备处理的工件2的序列号。如 上所述，由于在生产中，有时要聚拢、省略或再投入工件2，即使各个设备中的相同生产号也 不总是对应于相同的工件2。例如，对应于第一控制目标的生产号1的工件2不总是对应于 第二控制目标的生产号1。此外，由中间特性检查器5检查的中间特性是在由最终特性检查器6检查前所检
13查的生产中的中间产品的特性。因此，中间特性不总是与最终特性具有相同的值。此外，在 该实施例中获取两种中间特性和最终特性，但一种或三种或更多种也是可以的。接着，将基于图5和6，描述程序机12的细节。如上所述，程序机12将存储在数据 存储部11中的各个数据项彼此关联，确定抽取相关数据的定时，以及确定变更控制值的设 定值以便控制该控制目标设备3和4以及变更中间特性检查器5中的中间特性的规格界限 的定时。此外，程序机12将所确定的定时发送到规格界限生成部13和控制指示部17。图5示出了程序机12的示意结构。如图中所示，配置程序机，使其具有设定部 30、控制值抽取定时确定部31、中间特性数据抽取定时确定部32、最终特性数据抽取定时 确定部33、控制值变更定时确定部34以及规格界限变更定时确定部35。设定部30设定在各设备之间产生的用以获取数据的空载时间Tdl至Td3、余量时 间Tml和Tm2以及用于相关集合的时段Ts，并将它们发送到各个部31至35。此外，通过诸 如键盘的输入设备从用户，或从存储设备，或通过通信设备从其他设备获取这些值也是可 以的。其中，第一余量时间Tml是从指示变更控制值的设定值和中间特性的规格界限的 时刻到从各种数据项抽取的第一获取时刻的时段。设定第一余量时间Tml以便消除从相对 于设备指示变更设定值和规格界限的时刻到相对于工件2实际执行该指示的时刻的时延， 或消除由于提取次品或再投入工件的移动(shift)。此外，第二余量时间Tm2是从中间特征数据抽取的最后获取时刻到相对于第一控 制设备3指示变更控制值的设定值的时刻的时段。设定第二余量时间Tm2以便考虑确定要 变更的设定值所需的处理时间。此外，由工件2的数量表示用于集合的余量时间Tml和Tm2以及时段Ts也是适合 的。当用工件2的数量表示用于集合的时段Ts时，包括在每个相关集合中的数据项的数量 是恒定的，由此可以接近匹配每个集合的统计精确度。因此，例如，当在设备3至6的任何 一个一旦停止然后再启动的情况下，即使改变空载时间，各个集合也可以适当地彼此关联。另外，关于导出空载时间Tdl至Td3和余量时间Tml和Tm2的值的方法，列举下述 三种方法。更具体地说，第一，通过质量控制系统的设计值，即每个设备中处理所需的时间， 以及在各个设备间移动工件的移动距离和移动速率的设计值，由此进行计算而导出这些值 的方法。第二，通过对实际测量值的工件处理时间和移动时间进行试验而导出这些值的方 法。第三，通过对实际测量值的工件处理时间和移动时间进行实际生产而导出这些值的方 法。实际上，优选地，适当地组合这些用于导出的方法。例如，列举这样的方法，在由第 一方法导出质量控制设备操作前的初始设定值，由第二或第三方法在操作后执行微调。此外，由中间特性检查器5检查的中间特性是在由最终特性检查器6检查前所检 查的生产中的中间产品的特性。因此，中间特性不总是与最终特性相同的值。此外，在本实 施例中获取中间特性和最终特性这两种特性，但一种或三种或更多种也是可以的。接着，将基于图5和6，描述程序机12的细节。如上所述，程序机12将存储在数据 存储部11中的各种数据项彼此关联，确定抽取关联数据的定时，以及确定变更用于该控制 目标设备3和4的控制值的设定值和变更中间特性检查器5中的中间特性的规格界限的定 时。此外，程序机12将所确定的定时发送到各个块13、14、16和17。
图5示出了程序机12的示意结构。如图中所示，程序机12配置成具有设定部30、 控制值抽取定时确定部31、中间特性抽取定时确定部32、最终特性抽取定时部33、控制值 变更定时确定部34以及规格界限变更定时确定部35。设定部30设定各设备间产生的用以获取数据的空载时间Tdl至Td3、余量时间 Tml和Tm2以及用于相关集合的时段Ts，并将它们发送到各个部31至35。此外，通过诸如 键盘的输入设备从用户，或从存储设备，或通过通信设备从其他设备获取这些值也是适合 的。此外，用中间产品的数量，表示用于集合的余量时间Tml和Tm2以及时段Ts也是可接 受的。其中，第一余量时间Tml是从指示变更控制值的设定值和中间特性的规格界限的 时刻到从各种数据项抽取的第一获取时刻的时段。设定第一余量时间Tml以便消除从相对 于设备变更设定值和规格界限的时刻到相对于工件2实际执行该指示的时刻的时延，或由 于提取次品或再投入工件的移动。另外，第二余量时间Tm2是从中间特征数据抽取的最后获取时刻到相对于第一控 制设备3指示变更控制值的设定值的时刻的时段。设定第二余量时间Tm2以便考虑确定要 变更的设定值所需的处理时间。此外，关于导出用于空载时间Tdl至Td3和余量时间Tml和Tm2的值的方法，列举 下述三种方法。更具体地说，第一，通过质量控制系统的设计值，即每个设备中处理所需的 时间，以及在各个设备间移动工件的移动距离和移动速率的设计值，由此进行计算而导出 值的方法。第二，通过对实际测量值的工件处理时间和移动时间的试验而导出值的方法。第 三，通过对实际测量值的工件处理时间和移动时间的实际生产而导出值的方法。实际上，优选地，适当地组合这些用于导出的方法。例如，可列举这样的方法，在由 第一方法导出质量控制设备操作前的初始设定值，由第二或第三方法在操作后执行微调。控制值抽取定时确定部31确定控制值抽取定时，在该定时从每个控制数据项抽 取控制值的测量值。首先，从设定部30获取用于集合的第一空载时间Tdl、第一余量时间 Tml和时段Ts，以及从控制值变更定时确定部34获取启动程序机12的操作启动时间TO和 指示变更控制值的设定值的变更指示时间Ti (i为等于或大于1的整数)。此外，在下文中， 将操作启动时间和变更指示时间组合成Ti (i是等于或大于0的整数)。随后，控制值抽取定时确定部31确定从将第一余量时间Tml增加到操作启动时间 或变更指示时间Ti的时刻Ti+Tml到用于集合的时段Ts的时间，作为第一控制值抽取定 时。然后，确定从将第一空载时间Tdl增加到用于第一控制值抽取定时的起始时刻Ti+Tml 的时刻Ti+Tml+Tdl到用于集合的时段Ts的时间，作为第二控制值抽取定时。此外，控制值 抽取定时确定部31将用于第二控制值抽取定时的起始时刻Ti+Tml+Tdl发送到中间特性抽 取定时确定部32。中间特性抽取定时确定部32确定作为从中间特性数据抽取中间特性的定时的中 间特性抽取定时。首先，从设定部30获取第二空载时间Td2和用于集合的时段Ts，以及从 控制值抽取定时确定部31获取用于第二控制值抽取定时的起始时间Ti+Tml+Tdl。随后，中间特性抽取定时确定部32确定从将第二空载时间Td2增加到用于第二控 制值抽取定时的起始时刻Ti+Tml+Tdl的时间Ti+Tml+Tdl+Td2到用于集合的时段Ts的时 间，作为中间特性抽取定时。此外，中间特性抽取定时确定部32将用于中间特性抽取定时
15的起始时刻Ti+Tml+Tdl+Td2发送到最终特性抽取定时确定部33以及将用于中间特性抽取 定时的终止时刻Ti+Tml+Tdl+Td2+Ts发送到控制值变更定时确定部34。最终特性抽取定时确定部33确定作为从最终特性数据中抽取最终特性的定时的 最终特性抽取定时。首先，从设定部30获取第三空载时间Td3和用于集合的时段Ts，以及 从中间特性抽取定时确定部32获取用于中间特性抽取定时的起始时刻Ti+Tml+Tdl+Td2。随后，最终特性抽取定时确定部33确定从将第三空载时间Td3增加到用于中间特 性抽取定时的起始时刻Ti+Tml+Tdl+Td2的时间Ti+Tml+Tdl+Td2+Td3到用于集合的时段Ts 的时间，作为最终特性抽取定时。此外，最终特性抽取定时确定部33将用于最终特性抽取 定时的终止时刻Ti+Tml+Tdl+Td2+Td3+Ts发送到规格界限变更定时确定部35。控制值变更时间确定部34确定为在第一和第二控制目标设备3和4中的控制值 的设定值的定时的第一和第二控制值变更定时。首先，从设定部30获取第一空载时间Tdl 和第二余量时间Tm2，以及从中间特性抽取定时确定部32获取用于中间特性抽取定时的终 止时刻 Ti+Tml+Tdl+Td2+Ts。随后，控制值变更定时确定部34将第二余量时间Tm2添加到用于中间特性抽取时 间的终止时刻Ti+Tml+Tdl+Td2+Ts的时间Ti+Tml+Tdl+Td2+Ts+Tm2确定为第一控制值变更 定时，以及将第一空载时间Tdl添加到第一控制值变更定时Ti+Tml+Tdl+Td2+Ts+Tm2的时 间Ti+Tml+2xTdl+Td2+Ts确定为第二控制值变更定时。此外，控制值变更定时控制部34将 第一控制值变更时间Ti+Tml+Tdl+Td2+Ts+Tm2作为下次变更指示时间Ti发送到控制值抽 取定时确定部31和规格界限变更定时确定部35。规格界限变更定时控制部35确定作为变更中间特性检查器5中的中间特性 的规格界限的定时的规格界限变更定时。首先，从设定部30获取第一和第二空载时间 Tdl和Td2，以及从最终特性抽取定时确定部33获取用于最终特性抽取定时的终止时刻 Ti+Tml+Tdl+Td2+Td3+Ts,以及从控制值变更定时确定部34获取变更指示时间Ti。随后，规格界限变更定时确定部35指定用于最终特性抽取定时的在终止时间 Ti+Tml+Tdl+Td2+Td3+Ts后首先出现的变更指示时间Ti，以及将所指定的变更指示时间Ti 添加到第一和第二空载时间Tdl和Td2的时间Ti+Tdl+Td2确定为规格界限变更定时。图6表示该配置的程序机12的示例性定时操作。在该图中，用η至(η+3)表示的 区域是在各个设备3至6间关联的集合。另外，在图中所示的例子中，第一空载时间Tdl为 两秒，第二空载时间Td2为四秒，以及第三空载时间Td3为20秒。此外，第一和第二余量时 间Tml和Tm2为0. 75秒，以及用于集合的时段为4. 5秒。在程序机启动其操作后，控制值变更定时确定部34确定与第η集合有关的变更指 示时间Tn( = t)。然后，控制值抽取定时确定部31将从时间Tn+Tml( = t+0.75)到用于 集合的时段Ts ( = 4. 5)的时间确定为第一控制值抽取定时，以及将从时刻Tn+Tml+Tdl (= t+2+O. 75)到用于集合的时段Ts的时间确定为第二控制值抽取定时。随后，中间特性抽取定时确定部32将从时刻Tn+Tml+Tdl+Td2 ( = t+6+O. 75)到用 于集合的时段Ts的时间确定为中间特性抽取定时。在中间特性抽取定时之前抽取控制数 据，并可在中间特性抽取定时抽取中间特性数据。因此，如上所述，基于所抽取的控制数据 和中间特性数据，确定用于控制目标设备3和4的控制值的设定值，以及将变更到确定设定 值的控制指示发送到控制目标设备3和4。
控制值变更定时确定部34确定发送的发送定时。更具体地说，控制值变更定时确 定部34将时间Tn+Tml+Tdl+Td2+Ts+Tm( = t+12)确定为第一控制值变更定时，以及将时间 Tn+Tml+2xTdl+Td2+Ts+Tm2 ( = t+14)确定为第二控制值变更定时。此外，控制值变更定时 确定部34将作为第一控制值变更定时的时间Tn+Tml+Tdl+Td2+Ts+Tm2 ( = t+12)转变成与 第(n+1)集合有关的变更指示项Tn+1( = t+12)。在下文中，重复控制数据和中间特性数据 的抽取以及控制值的设定值的变更。另一方面，最终特性抽取定时确定部33将从时间Tn+Tml+Tdl+Td2+Td3 (= t+26+0.75)到用于集合的时段Ts的时间确定为最终特性抽取定时。可在最终特性抽取定 时之前抽取中间特性数据，并可在最终特性抽取定时能抽取最终特性数据。因此，如上所 述，基于所抽取的中间特性数据和最终特性数据，确定中间特性的规格界限，以及将变更到 预定规格界限的控制指示发送到中间特性检查器5。规格界限变更定时确定部35确定将发送的定时。更具体地说，控制值变更定 时确定部35指定在用于最终特性抽取定时的终止时刻Ti+Tml+Tdl+Td2+Td3+Ts (= t+26+O. 75+4. 5)后首先出现的变更指示时间Ti( = t+36)，以及将时间Ti+Tdl+Td2(= t+42)确定为规格界限变更定时。在下文中，重复抽取中间特性数据和最终特性数据和变更 规格界限。此外，有时在所获取的数据中，有不适当的相关数据。图14表示在一般生产现场 中产生的不适当的获取数据的类型和原因及内容。如图中所示，作为不适当获取数据的类 型，列举了“异常值”、“重新测量”、“再投入(put back)”和“去除产品”。“异常值”表示测量值远偏离正常值的情形。通常，为了由许多数据项计算统计值 以便推定数据分布，优选地，数据分布按数据采集接近平均值的正态分布近似地形成。因 此，当异常值包括在作为获取数据的集合中时，由于异常值大大地影响它，难以适当地推定 该集合的数据分布。“重新测量”表示例如设备未能测量工件2，并由此再次测量相同工件2的情形。在 这种情况下，对相同工件2，存在多次测量值，以及重新测量前的测量值非常可能异常。因 此，当重新测量前的测量值作为获取数据包括在集合中时，与异常值的情形类似，难以适当 地推定该集合的数据分布。“再投入”表示由例如中间特性检查器5确定为规格外的工件2再投入由第二控制 目标设备4执行的处理步骤的情形。在这种情况下，与投入的工件2有关，在第二控制目标 设备4的后续处理步骤中，存在第二控制目标设备4的获取数据和中间特性检查器5和最 终特性检查器6的获取数据。然而，在第二控制目标设备4的在前处理步骤中，不存在第一 控制目标设备3的获取数据。因此，与设备3至6间关联的集合有关，对应包括在每个集合 中的获取数据的工件2，在与第二控制目标设备4、中间特性检查器5和最终特性检查器6 相关的集合和与第一控制目标设备3相关的集合之间改变。因此，难以很精确地比较从每 个集合计算的统计值。“去除产品”表示由例如中间特性检查器5确定为规格外的工件2在其检查后直 接被去除的情形。在这种情况下，与将去除的工件2有关，存在中间特性检查器5的获取数 据和第一和第二控制目标设备3和4在中间特性数据检查器5的在前处理步骤中的获取数 据。然而，在中间特性检查器5的后续处理步骤中，不存在最终特性检查器6的获取数据。
17因此，与设备3和6间关联的集合有关，对应包括在每个集合中的获取数据的工件2，在与第 一和第二控制目标设备3和4以及中间特性检查器5有关的集合和与最终特性检查器6有 关的集合之间改变。因此，难以非常精确地比较由每个集合计算的统计值。如上所述，为非常精确地执行该统计过程，优选地，将不适当的获取数据从集合中 去除。另一方面，是否去除所获取的数据依据不适当获取数据是什么类型以及该集合包括 在哪一个在前处理步骤或后续处理步骤中。因此，在该实施例中，各个设备3至6将表示不适当数据的类型的不适当类型信息 添加到获取数据，以及将它发送到质量控制装置10以便将其存储在数据存储部11中。此 外，质量控制装置10将如图15所示的表存储在未示出的存储部中。该表存储不适当获取 数据的类型，以及当关联用于在前处理步骤或后续处理步骤的集合时，用来表示所获取数 据是将去除的无效数据还是将留下的有效数据的信息。然后，程序机参照如图15所示的表，以及存储在数据存储部11中的不适当类型信 息，并去除所获取数据的无效数据，以便关联获取数据的集合。因此，由于可根据类型以及 该数据关联哪一个在前处理步骤或后续处理步骤来去除不适当获取数据，并能精确地实施 统计处理。另外，当获取数据未落在不适当数据中时，将其处理为有效数据。此外，当获取 数据落在多种类型的不适当数据中时，当其中至少一种类型是落在无效数据中时，将其处 理为无效数据。接着，将基于图7A和7B，描述规格界限生成部13的细节。规格界限生成部13基 于由程序机12确定的中间特性抽取定时，从中间特性数据存储DB23抽取中间特性数据集， 以及基于由程序机12确定的最终特性抽取定时，从最终特性数据存储DB25抽取最终特性 数据集，并且基于所抽取的集合，生成中间特性的规格界限。此外，基于由程序机12确定的 规格界限变更定时，规格界限生成部13将所生成的规格界限发送到中间特性检查器5。图7A和7B示出了生成规格界限的操作。首先，如图7A所示，确定与所抽取的最 终特性A的分布有关的平均值τ和标准偏差σ。随后，为相对于最终特性A的分布，检查 规格界限的位置关系，由等式du = Su-X_和等式dl = X_-S1，确定最终特性A的分布的平均 值τ和最终特性A规格界限的上下限Su和Sl之间的距离du和dl。此外，如图7B所示， 确定与所抽取的中间特性A的分布有关的平均值Xa_和标准偏差σ a。随后，基于中间特性A的标准偏差和最终特性A的标准偏差的比率ο a/ σ和下述 公式，将最终特性A中的距离du和dl转换成中间特性A的相应距离dim和dla。dua = duX ( σ a/ σ ) = (Su_X) X ( σ a/ σ )dla = dlX (σ a/σ ) = (X:S1) X ( σ a/ σ )然后，通过使用所变更的距离dua和dla以及与中间特性A的分布有关的平均值 Xa_，由下述公式，确定中间特性A的上下规格界限Sua和Sla Sua = Xa>dua = Xa> (Su_X》X ( σ a/ σ )
Sla = Xa>dla = Xa> (X--Sl) X ( σ a/ σ )相对于各中间特性，诸如除中间特性A之外的中间特性B，重复该生成规格界限的 操作，由此生成用于每个中间特性的规格界限。此外，当规格界限仅是上限或下限时，能类 似地生成规格界限。同时，理论上，当在中间特性检查中去除了所有次品时，则在用于相同检查项的最
18终特性检查中，没有需要去除的次品。然而，实际上，因为干扰因素和测量误差，不会总是发 生这样的事。此外，当在最终特性检查中去除次品时的废弃成本高于当在中间特性检查中去除 次品的废弃成本时，中间特性检查中的去除降低了同一检查项上的整个生产的成本。然后，优选地，中间特性的规格界限较之最终特性的规格界限更严格。更具体地 说，优选地，规格界限生成部13基于安全系数调整根据公式生成的规格界限。通常，安全系数的经验值在3 4，但基于在近年来的质量工程中提出的容差设计 计算(例如见非专利文献1的第二和第三章)。容差设计是通过损耗函数变更质量的方法 以便计算最小化损耗的最佳容差。首先，通过下述公式，定义计算最佳容限的安全系数φ = (AO/A)1/2其中，φ是安全系数，A是当在中间检查中去除次品的废弃成本，以及AO是当在最 终检查中去除次品时的废弃成本。然后，根据下述公式，调整中间特性A的上下规格界限Sua和Sla Sua = Xa>dua/ Φ = Xa> (Su_X) X ( σ a/ σ ) / φSla = Xa>dla/ Φ = Xa> (X--Sl) X ( σ a/ σ ) / φ另外，在本实施例中，保存上述公式，因为中间特性是所期望的目标特性，因其尽 可能接近目标值。当中间特性是更尽可能接近于0时的更小所期望特性时，中间特性的规 格界限仅是上述公式中的上规格界限Sua。此外，当中间特性是尽可能大的更大所期望特性 时，中间特性的规格界限仅是下规格界限Sla，并根据下述公式调整Sla = Xa^dlaX Φ = Xa-+(X--Sl) X ( σ a/ σ ) X φ接着，将基于图8，描述影响度生成部14的细节。如上所述，影响度生成部14产生 影响度，表示当基于来自推定部16的请求而变更控制值时，中间特性如何变化，并将所生 成的影响度发送到推定部16，以及将其存储在影响度存储DB 15中。首先，影响度生成部14在操作程序机12之前，预先设定影响度的初始值，并将其 存储在影响度存储DB 15中。通过预先测试，通过计算可控因子(控制值)的平均值的改 变以及相对于可控因子的平均值的变动和中间特性的变动(方差和标准偏差)，可确定影 响度的初始值。图8示出了在操作程序机12之后，影响度生成部14的处理操作。如图中所示， 基于由程序机12确定的前次和本次的第一控制值抽取定时，从控制数据存储DB21抽取与 第一控制目标设备3(控制目标1)有关的两个控制数据集(在下文中，称为“第一控制数 据”)。类似地，基于在由程序机12确定的前次和本次的第二控制值抽取定时，从控制数据 存储DB21抽取与第二控制目标设备4(控制目标2)有关的两个控制数据集(在下文中称 为“第二控制数据”)。类似地，基于由程序机12确定的前次和本次的中间特性抽取定时， 从中间特性数据存储DB23抽取两个中间特性集合(S30)。随后，计算在本次抽取的中间特性集的平均值(S31)，并确定所计算的平均值与从 推定部16获取的中间特性的平均值的推定值之间的差值是否大于预定值D(S32)。当其更 大时(在S32为是)，实施下述操作，而当其不为更大时(在S32为否)，结束影响度生成部 14的处理操作。
然后，相对于控制数据的平均值，计算相对于前次变化的本次变化(S33)。更具体 地说，与基于前次的第一控制值抽取定时抽取的第一控制数据集(测量值)有关的平均值 为X (η-l)，与基于本次的第一控制值抽取定时抽取的第一控制数据集(测量值)有关的平 均值为X(n)。然后，用下述公式表示与第一控制数据的平均值有关的相对于前次的本次变 化。(第一控制数据的平均值的变化)=X(n)-X(n-1)。随后，与中间特性的平均值和方差有关，计算相对于在前时间的该时间的变动 (S34)。更具体地说，与基于在前时间的中间特性抽取定时抽取的中间特性A集有关的平均 值和方差分别为Y(n-l)和Z(n-l)，以及与基于该时间的中间特性抽取定时抽取的中间特 性集有关的平均值和方差分别为Y(η)和Ζ(η)。然后，与中间特性A的平均值和方差有关， 用下述方程式表示相对于在前时间的变动的该时间的变动(中间特性A的平均值的变动)=Y(η) -Y (η_1)(中间特性A的方差的变动)=Z(n) -Z (η_1)随后，通过第一控制数据的平均值的变化，规范化中间特性的平均值的变动和方 差的变动，由此产生用于中间特性的平均值和方差的影响度(S35)。更具体地说，用下述方 程式表示用于中间特性A的平均值的影响度kl和用于中间特性A的方差的影响度k2 kl = (Y (n) -Y (η_1)) / (Χ (η) -X (η_1))k2 = (Ζ (η) -Ζ (η-1)) / (Χ (η) -X (η-1))这些过程还用来确定由第二控制数据产生的影响度和其他中间特性B的影响度。 更具体地说，实际上，将产生下述根据第一控制数据的有关中间特性A的平均值和方差的 影响度、根据第二控制数据的中间特性A的平均值和方差的影响度、根据第一控制数据的 中间特性B的平均值和方差的影响度、根据第二控制数据的中间特性B的平均值和方差的 影响度。然后，将所产生的影响度发送到推定部16，更新存储在影响存储DB15中的影响度 (S36)，以及结束影响度生成部14的操作。接着，将基于图9至13，描述推定部16的细节。图9示出了推定部16的配置。如 该图中所示，推定部16构造成具有中间特性推定部(中间特性推定模块)40、次品推定部 (次品数推定模块)41，以及推定值评价部(变动确定部)42。中间特性推定部40使用从影响度存储DB15读出的影响度，以便当变更控制值的 设定值时，推定中间特性的平均值或标准偏差(方差)的变动。当由中间特性推定部40推 定的变动改变中间特性的分布时，次品推定部41推定次品数，并根据各个次品的数量的总 和来评价。当次品数最小时，推定值评价部42确定控制值的设定值中的变动，以及将其发 送到控制指示部17。图10示出了该配置的推定部16的处理操作。首先，中间特性推定部40基于由程 序机12确定的中间特性抽取定时，从数据存储部11的特性数据存储DB23，抽取中间特性数 据的集合(S40)。随后，中间特性推定部40产生与各个控制目标设备3和4有关的控制值的设定值 的变更量的组合的变更模式(S41)。图11以表的形式示出了变更模式的例子。在该实施例 中，由于控制目标为两个设备，即控制目标设备3和4，因此用二维表表示变更模式，如图11
20所示。另外，可由可能有效的变更余量和变更余量的容差，实验确定用于控制值的设定值的 变更量的数量，但也能用任何方式确定。在该实施例中，如图11所示，在控制目标1 (控制目标设备3)和控制目标2 (控制 目标4)中，变更量的数量为5。此外，用于控制目标1的变更余量为0.003，以及用于控制 目标2的变更余量为0. 005。此外，如图11所示，在该实施例中，在变更量中包括0. 000,即 “无变更”，但也不一定包括。随后，相对于每个变更模式，当变更控制值的设定值时确定中间特性的平均值或 标准偏差的推定值，由此完成图11所示的推定值表。更具体地说，从影响度存储DB 15获取 当前影响度(S42)，以及将所获取影响度乘以用于控制值的设定值的变更余量(变更量)。 因此，当变更控制值的设定值时，确定中间特性的平均值或方差中的变化。此外，使用中间特性的平均值和方差中的一个或使用两者均是适合的。此外，使用 标准偏差而非方差来表示变动也是可接受的。在下文中，使用中间特性的平均值和标准偏 差。随后，将变动增加到所抽取的当前中间特性的平均值或方差上。此外，在此之后对 方差取平方根并转换成标准偏差。通过这些计算，对用于控制目标的控制值的设定值的变 更量的每个组合，确定中间特性的平均值或标准偏差的推定值，以及完成如图11所示的推 定值表(S43)。此外，图11示出了用于平均值的推定值Xa，i，j。其中，用于控制值的设定值的变更余量为α，中间特性A的平均值为Γ，中间特性 A的标准偏差为σ，用于中间特性A的平均值的影响度为kl，以及用于中间特性的方差的 影响度为k2。当变更控制值的设定值时，中间特性A的平均值和标准偏差的推定值xa~和 σ“按如下公式Xa" = kl X α +X-σ α “ = (k2 X α + σ 2)1/2然后，次品推定部41使用由中间特性推定部40确定的推定值对每个变更模式产 生变更后的中间特性的分布，以及推定用于中间特性的次品的数量。更具体地说，通过中间 特性的所产生分布中的变化，移动规格标准(规格界限)(S44)，以及确定包括在所抽取的 集合中的元素(各个中间特性)是否合格(S45)。移动用于中间特性A的规格标准按如上所述的与规格界限生成部13有关的下述 公式Sua = Xa>dua = Xa> (Su~T) X (ο a/ο)Sla = Xa>dla = Xa> (X--Sl) X ( σ a/ σ )如上所述，Xa—= Xa" = klX α +X—，以及 σ α = σ α ~ = (k2 X α + σ 2)1/2,由此移 动后上规格界限和下规格界限按如下公式(S44)Sua = kl X α +X—+ (Su_X) X (k2 X α + σ 2)1/2/ σSla = kl X α +X-+ (X:S1) X (k2 X α + σ 2)1/2/ σ这些规格界限Sua和Sla均用来确定本次所抽取的中间特性A的集合是否合格， 并对那些确定为次品的数据指定NG标志(S45)。相对于各个中间特性，类似地执行上述处 理，由此产生用于各中间特性的合格/不合格清单。图12示出了合格/不合格清单的例子。 在该图中，在“合格/不合格”列中具有“NG”的那些表示向每个中间特性指定了 NG标志。
21另外，在该图的情况下，中间特性为三种类型(A至C)。随后，推定值评价部42对由次品推定部41所确定的各个中间特性的次品的数量 求总和(S46)，以及选择次品数总和最小的变更模式(S47)。其中，注意当在多个中间特性 中生成NG标志时，当求和时，不要计算重叠的次品数。然后，预先确定与合格或不合格有关的中间特性的优先级，并且仅计算较高优先 级的NG标志。此外，确定优先级的任何方式均是可接受的。例如，在图12所示的合格/不 合格清单的情况下，在产品号93和95处，NG标志是重叠的。此时，假定用于中间特性的优 先级为A > B > C，则次品的数量的总和=对A的次品的数量+对B的次品的数量+对C的 次品的数量=2+1+0 = 3。此外，优选地，NG标志表示为位数据，当指定时为I(ON)，而当未指定时为O(OFF)。 在这种情况下，相对于每种产品号的中间特性A至C的NG标志，取逻辑或(OR)，并对这些标 志计数以便确定次品数量的总和。推定值评价部42计算每种变更模式的次品的数量的总和(次品的总数)，由此建 立对应于所推定值表的总次品数表。图13示出了总次品数表的例子，其对应于图11所示 的推定值表。推定值评价部42参照总次品数表以便选择次品的总数为最小的变更模式。在 图13的情况下，控制目标1 (控制目标设备3)的控制值的设定值的变更量为0. 003和控制 目标2 (控制目标设备4)的控制值的设定值的变更量为0. 010的组合中次品总数15为最 小，由此选择该变更模式。然后，推定值评价部42将所选择的变更模式(变更量的组合)发送到控制指示部 17(S48)。此外，将对应于所选择的变更模型的中间特性的推定值发送到影响度生成部14。 在此之后，结束推定部16的操作。此外，选择次品总数为最小的变更模式，因此，可考虑对控制目标1和2中的一个 或对两者的变更量取0. 000，即，不必做变更。在这种情况下，可省略将用于该控制目标的变 更量发送到控制指示部17。控制指示部17获取与通过推定值评价部42选择的变更模式有关的每个控制目 标的组合，即，用于控制值的设定值的变更量，基于所获取的变更模式，变更控制目标设备3 和4的每一个的控制值的设定值，并将所变更的设定值作为控制指示发送到控制目标设备 3和4。例如，根据下述公式，变更控制值的设定值是适合的(本次控制值的设定值)=(前次控制值的设定值)+(次品数为最小的控制值的 设定值的变更量)。本发明不限于该实施例，可在权利要求所述的范围内做各种修改。更具体地说，通 过在权利要求所述的范围内结合适当改进的技术模块所获得的实施例也包括在本发明的 技术范围内。例如，可认为在指示变更控制值的设定值和中间特性的规格界限的时间和通过各 个设备3至5实际变更的时间之间存在微小的时延。此外，可认为在通过各个设备3至6 的测量的时间和通过质量控制装置10获取各种测量值的时间之间存在微小的时延。因此， 优选地，程序机12调整这些时延以及确定数据和定时的关联。此外，在该实施例中，数据存储部11存储获取时间，但存储从每个设备接收的由 各个设备3至6测量的测量时间也是适合的。在这种情况下，程序机12使用该测量时间用
22于关联。此外，在该实施例中，使用两个设备，即控制目标设备3和4，以及单个中间特性检 查器5，但也能使用单个控制目标设备，并且还可以增加控制目标设备和中间特性检查器。另外，质量控制装置10的每个块配置成硬件逻辑，和通过如下所述的CPU所执行 的软件实现。更具体地说，质量控制装置10具有执行用于实现每个功能的控制程序的指示的 CPU、存储程序的ROM、运行该程序的RAM，以及存储器件(记录介质)如存储程序和各种数 据项的存储器。本发明的目的也可这样实现，其中，将可由计算机读取的、作为实现该功能 的软件的质量控制装置10的控制程序的程序代码(可执行程序、中间代码程序和源程序) 的记录介质提供到质量控制装置10，以及计算机(或CPU或MPU)读取记录在记录介质中的 程序代码以便执行。对于记录介质，例如，能使用下述诸如磁带和盒式磁带的记录带、包括诸如软盘 和硬盘驱动器的磁盘，以及诸如⑶-R0M、M0、MD、DVD和⑶-R的光盘，诸如IC卡(包括磁卡) 以及光学卡的记录卡，或半导体存储器，诸如掩模ROM、EPROM、EEPROM和闪速ROM的盘。此外，质量控制装置10可配置成可连接到通信网络并通过通信网络提供程序代 码。不特别地限定通信网络，例如，能使用下述111切1^壯、内联网、外联网、^^、1501￥八1 CATV通信网络、虚拟专用网、电话网络、移动通信网络和卫星通信网络。此外，不特别地限 定构造通信网络的传输介质。例如，能使用下述诸如IEEE1394的电缆、USB、电源线传输、 电缆TV线、电话线和ADSL线，或无线方式，诸如包括IrDA或远程控制的红外线、蓝牙(商 标)、802. 11无线电、HDR、移动电话网、卫星连接和陆地数字网。此外，可以按实现电传输的 程序代码的载波形式或数据信号行的形式实现本发明。根据本发明的质量控制装置除了应用于除制造过程之外，还可应用于控制各个过 程以便维持适当条件的设备，诸如家用电子产品的控制。
2权利要求
一种质量控制装置，控制设置在制造过程中的控制目标设备，以便制造预定质量的产品，所述装置包括存储模块，收集和存储设定成所述控制目标设备的目标值的控制值的设定值，作为由所述控制目标设备相对于该设定值测量的控制值的测量值的控制数据，以及由中间特性检查器测量的中间产品的中间特性数据；中间特性推定模块，当存储在所述存储模块中的控制值的设定值变更时，推定中间特性数据的数据分布中的变动；次品数推定模块，基于由所述中间特性推定模块推定的中间特性数据的数据分布中的变动和中间特性规格界限，推定次品的数量；变更量确定模块，确定用于所述控制值的设定值的变更量，以使由所述次品数推定模块推定的次品的数量最小；以及控制变更模块，基于由所述变更量确定模块确定的变更量，变更所述控制目标设备的控制值的设定值。
2.如权利要求1所述的质量控制装置，进一步包括用于存储影响度的影响度存储模 块，所述影响度表示中间特性数据的数据分布中相对于控制数据的平均值变化的变动程 度，其中，所述中间特征推定模块基于在所述存储模块中存储的对控制值的设定值的变更 量和在所述影响度存储模块中存储的影响度，推定中间特性数据的数据分布中的变动；以 及所述变更量确定模块，确定用于所述控制值的设定值的变更量，以使由所述次品数推 定模块推定的次品的数量最小。
3.如权利要求2所述的质量控制装置，进一步包括影响度生成模块，当在对应于由所 述变更量确定模块确定的所述控制值的设定值的变更量的所述中间特性数据的数据分布， 和在所述控制变更模块变更控制后由所述存储模块收集的中间特性数据的分布之间，产生 大于等于指定量的差值时，则生成影响度并将其存储在所述影响度存储模块中。
4.如权利要求1所述的质量控制装置，其中，所述存储模块进一步收集和存储由最终 特性检查器测量的完成品的最终特性数据，所述装置进一步包括规格界限生成模块，基于在所述存储模块中存储的最终特性的数据分布和设定到所述 最终特性检查器的最终特性规格界限，生成设定到所述中间特性检查器的中间特性规格界 限；以及所述次品数推定模块使用由所述规格界限生成模块生成的中间特性规格界限。
5.如权利要求1所述的质量控制装置，其中，所述存储模块存储所述控制数据和所述 中间特性数据连同测量时间或收集时间，所述装置进一步包括关联模块，考虑在测量时间或收集时间在所述控制目标设备和所述中间特性检查器之 间产生的空载时间，将所述控制数据和所述中间特性数据关联。
6.如权利要求1所述的质量控制装置，其中，从当所述控制变更模块变更控制的时候 起经过了指定时段之后，所述中间特性推定模块通过使用由所述存储模块收集的中间特性 数据，推定后续的中间特性数据的数据分布。
7.一种质量控制装置的控制方法，控制在制造过程中设置的控制目标设备以便制造预定质量的产品，所述装置包括存储模块，收集和存储设定为所述控制目标设备的目标值的控制值的设定值，作为由 所述控制目标设备相对于该控制值的设定值测量的控制值的测量值的控制数据，以及由中 间特性检查器测量的中间产品的中间特性数据；以及 所述方法包括中间特性推定步骤，当存储在所述存储模块中的控制值的设定值变更时，推定中间特 性数据的数据分布中的变动；次品数推定步骤，基于在所述中间特性推定步骤推定的中间特性数据的数据分布中的 变动和中间特性规格界限，推定次品的数量；变更量确定步骤，确定用于所述控制值的设定值的变更量，以使在所述次品数推定步 骤推定的次品的数量最小；以及控制变更步骤，基于在所述变更量确定步骤确定的变更量，变更所述控制目标设备的 控制值的设定值。
全文摘要
本发明涉及质量控制装置及其控制方法。所述质量控制装置控制设置在制造过程中的控制目标设备，以便制造预定质量的产品，所述装置包括存储模块，收集和存储设定成所述控制目标设备的目标值的控制值的设定值，控制数据，以及由中间特性检查器测量的中间产品的中间特性数据；中间特性推定模块，当控制值的设定值变更时，推定中间特性数据的数据分布中的变动；次品数推定模块，基于推定的中间特性数据的数据分布中的变动和中间特性规格界限，推定次品的数量；变更量确定模块，确定用于所述控制值的设定值的变更量，以使由所述次品数推定模块推定的次品的数量最小；以及控制变更模块，基于确定的变更量，变更所述控制目标设备的控制值的设定值。
文档编号G07C3/00GK101893880SQ201010208498
公开日2010年11月24日 申请日期2005年4月30日 优先权日2004年4月30日
发明者园峰男, 杉原史郎, 藤井彻 申请人:欧姆龙株式会社