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公開番号2025129718
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026550
出願日2024-02-26
発明の名称製造システム
出願人株式会社カネカ
代理人個人
主分類G05B 19/418 20060101AFI20250829BHJP(制御;調整)
要約【課題】より好適な製造パラメータを自動的に決定することが可能な製造システムを提供する。
【解決手段】製造部と、品質測定部と、モデル生成部と、一時点での製造パラメータから非線形回帰モデルを用いて品質パラメータを予測する第1品質予測部と、第1品質予測部が予測した品質パラメータが品質基準を満たさなかった場合に、変動可能な一種類の製造パラメータにおける一時点でのパラメータ値から所定の範囲内に収まるパラメータ値を複数個作成する値作成部と、線形回帰モデルを用いて、値作成部が作成した各パラメータ値と、一時点での残りの製造パラメータのパラメータ値から、それぞれ品質パラメータを予測する第2品質予測部と、第2品質予測部が予測した品質パラメータのうち抽出基準を満たす品質パラメータに対応する一種類の製造パラメータのパラメータ値を抽出するパラメータ抽出部と、パラメータ設定部を有する製造システムとする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
設定された製造パラメータを用いて製品を製造する製造部と、
過去の製造パラメータと過去の品質パラメータのデータセットを用いて教師あり学習によって非線形回帰モデルと線形回帰モデルをそれぞれ生成するモデル生成部と、
一時点での製造パラメータから前記非線形回帰モデルを用いて品質パラメータを予測する第１品質予測部と、
前記第１品質予測部が予測した品質パラメータが品質基準を満たさなかった場合に、製造パラメータのうち、変動可能な一種類の製造パラメータにおける前記一時点でのパラメータ値から所定の範囲内に収まるパラメータ値を複数個作成する値作成部と、
前記線形回帰モデルを用いて、前記値作成部が作成した各パラメータ値と、前記一時点での残りの製造パラメータのパラメータ値から、それぞれ品質パラメータを予測する第２品質予測部と、
前記第２品質予測部が予測した品質パラメータのうち抽出基準を満たす品質パラメータに対応する前記一種類の製造パラメータのパラメータ値を抽出するパラメータ抽出部と、
前記パラメータ抽出部が抽出したパラメータ値を用いて製造パラメータを前記製造部に対して設定するパラメータ設定部を有する、製造システム。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
前記非線形回帰モデルは、決定木、サポートベクターマシン、及びニューラルネットワークからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルゴリズムによって生成される、請求項１に記載の製造システム。
【請求項３】
前記線形回帰モデルは、部分的最小二乗回帰、ロジスティック回帰、及びＬａｓｓｏ回帰からなる群から選ばれる少なくとも一つのアルゴリズムによって生成される、請求項１又は２に記載の製造システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学製品等の製品を製造する製造システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、各種製品を製造する工場等の製造現場では、製品特性が製品規格を満たすように、複数の製造パラメータの１以上を適宜変更させて製品の製造を行っていた。例えば、有機ＥＬ装置を製造する場合では、輝度、色温度、駆動電圧等の製品特性が製品規格を満たすように、層構成等を変更する、といった具合である。
【０００３】
しかしながら、製造パラメータは、複数の製品特性に関係のあるものが多く、一の製品特性が製品規格を満たすべく製造パラメータを変更すると、元々の製品規格を満たしていた他の製品特性も変動してしまうことがある。すなわち、製品を製造する際、各製造パラメータが相互に作用して製品特性に影響を与えるため、複数の製品特性を同時に製品規格に収めるように製品を製造することは、非常に困難であった。
【０００４】
そこで、このような問題を解決する手段として、機械学習によって予測モデルを構築し、予測モデルを用いて製造結果の予測を行い、製造結果が所望の製品特性となるように製造条件（製造パラメータ）を決定するという手段がある（例えば、特許文献１）。特許文献１の製造システムによると、所望の結果が得られる可能性が高い製造条件（製造パラメータ）を自動的に決定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１６６７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来の製造システムでは、実施に運用すると、製造システムが決定した製造条件で製品を製造した際、所望の結果が得られていない場合があった。すなわち、従来の製造システムは、製造パラメータを決定する際の精度を向上するという観点から、改善の余地があった。
【０００７】
そこで本発明は、より好適な製造パラメータを自動的に決定することが可能な製造システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく本発明者が鋭意研究した結果、所定の製造パラメータから将来製造される製品の製品特性を予測する際の予測モデルは、非線形モデル（非線形回帰モデル）を採用することで、予測精度が向上することが判明した。さらに、製造パラメータの一部を変動させる際に、製造パラメータの変動の前後でどのように製品特性が変化するのかを予測する際の予測モデルは、線形モデル（線形回帰モデル）を採用することで、予測精度が向上することが判明した。
【０００９】
かかる知見に基づいて提供される上記した課題を解決するための本発明の一つの様相は、設定された製造パラメータを用いて製品を製造する製造部と、過去の製造パラメータと過去の品質パラメータのデータセットを用いて教師あり学習によって非線形回帰モデルと線形回帰モデルをそれぞれ生成するモデル生成部と、一時点での製造パラメータから前記非線形回帰モデルを用いて品質パラメータを予測する第１品質予測部と、前記第１品質予測部が予測した品質パラメータが品質基準を満たさなかった場合に、製造パラメータのうち、変動可能な一種類の製造パラメータにおける前記一時点でのパラメータ値から所定の範囲内に収まるパラメータ値を複数個作成する値作成部と、前記線形回帰モデルを用いて、前記値作成部が作成した各パラメータ値と、前記一時点での残りの製造パラメータのパラメータ値から、それぞれ品質パラメータを予測する第２品質予測部と、前記第２品質予測部が予測した品質パラメータのうち抽出基準を満たす品質パラメータに対応する前記一種類の製造パラメータのパラメータ値を抽出するパラメータ抽出部と、前記パラメータ抽出部が抽出したパラメータ値を用いて製造パラメータを前記製造部に対して設定するパラメータ設定部を有する、製造システムである。
【００１０】
本様相によると、製品を製造する際、精度の高い品質パラメータの予測値を取得可能であり、製造している製品の将来の品質低下を高精度で予測できる。そして、将来の品質パラメータが品質基準を満たさず、品質低下が予測される場合に、将来の品質パラメータが品質基準を満たすことが推察される製造パラメータのパラメータ値を高精度で予測し、製造パラメータのパラメータ値を予測した値に変更することができる。
つまり、本様相の製造システムによると、より好ましいパラメータ値を自動的に決定し、そのパラメータ値で製品を製造することで、品質低下を未然に防ぐことが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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