JP7700624B2 - 予測モデルの作成方法、操業プロセスの条件設定方法 - Google Patents
予測モデルの作成方法、操業プロセスの条件設定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7700624B2 JP7700624B2 JP2021173506A JP2021173506A JP7700624B2 JP 7700624 B2 JP7700624 B2 JP 7700624B2 JP 2021173506 A JP2021173506 A JP 2021173506A JP 2021173506 A JP2021173506 A JP 2021173506A JP 7700624 B2 JP7700624 B2 JP 7700624B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- explanatory variables
- explanatory
- variable
- prediction model
- cluster
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- General Factory Administration (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Description
操業プロセスに関する予め定めた目的変数を予測する予測モデルの作成方法であって、
前記目的変数についての複数の説明変数間の関係を、複数の前記説明変数間の相関係数を用いて可視化する可視化工程と、
前記可視化工程で可視化した前記説明変数間の関係を用いて、複数の前記説明変数を複数のクラスタに分割する分割工程と、
複数の前記クラスタから選択された1以上の前記クラスタにおいて、前記クラスタ毎に、前記クラスタに含まれる前記説明変数の中から、前記クラスタを代表する前記説明変数である、代表説明変数を選択する選択工程と、
前記選択工程で選択した前記代表説明変数を用いて、前記目的変数を予測する予測モデルを作成する予測モデル作成工程と、を有し、
前記選択工程において、予め定めた数の前記代表説明変数を、予め定めた条件により選択し、
前記条件が、前記目的変数との相関係数が高い前記説明変数を選択する、前記操業プロセスのうち上流側の工程に関する前記説明変数を選択する、前記操業プロセスにおいて制御が容易な前記説明変数を選択する、および前記クラスタに含まれる前記説明変数を用いて前記目的変数についての予測モデルを作成した場合に、前記目的変数に対する影響が高い前記説明変数を選択する、から選択された1種類以上である予測モデルの作成方法を提供する。
[予測モデルの作成方法]
本実施形態の予測モデルの作成方法について説明する。
(1)各工程について
以下、各工程について説明する。
(1-1)可視化工程(S11)
可視化工程では、目的変数についての複数の説明変数間の関係を、複数の説明変数間の相関係数を用いて可視化できる。
(1-2)分割工程(S12)
分割工程では、可視化工程で可視化した説明変数間の関係を用いて、複数の説明変数を複数のクラスタ、すなわちグループに分割できる。
(1-3)選択工程(S13)
選択工程では、複数のクラスタから選択された1以上のクラスタにおいて、クラスタ毎に、クラスタに含まれる説明変数の中から、該クラスタを代表する説明変数である、代表説明変数を選択できる。
(1-3-1)代表説明変数の選択条件について
選択工程において、代表説明変数を選択する基準は特に限定されない。選択工程においては、予め定めた数の代表説明変数を、予め定めた条件により選択できる。
(条件1)目的変数との相関係数が高い説明変数を選択する。
(条件2)操業プロセスのうち上流側の工程に関する説明変数を選択する。
(条件3)操業プロセスにおいて制御が容易な説明変数を選択する。
(条件4)クラスタに含まれる説明変数を用いて目的変数についての予測モデルを作成した場合に、目的変数に対する影響が高い説明変数を選択する。
(条件1について)
目的変数との相関係数が高い説明変数を選択するとは、各クラスタを構成する説明変数と、目的変数との間の相関係数を求め、該相関係数が高い説明変数から順に、該クラスタから選択する説明変数の数にあわせて選択することを意味する。目的変数との間の相関係数が高い説明変数は、目的変数に大きな影響を与える変数であるから、上記条件で選択することで、特に適切な予測モデルとすることができる。
(条件2について)
操業プロセスのうち、上流側の工程に関する説明変数を選択するとは、クラスタを構成する説明変数を、関係する操業プロセスの上流側から順に並べ、該クラスタから選択する説明変数の数に応じて、該上流側から順に選択することを意味する。通常、変数間に相関がある場合、より操業プロセスの上流側を制御する方が妥当な場合が多いことから、上述の条件で選択することで、より適切な代表説明変数を選択できる。
(条件3について)
操業プロセスにおいて制御が容易な説明変数を選択するとは、例えば説明変数について、予め制御の容易さを数値化しておき、該クラスタから選択する説明変数の数に応じて、該数値に基づいて説明変数を選択することを意味する。予測モデルからフィードバックを行い、所望の目的物を得るための説明変数が得られた場合に、該説明変数が制御の容易なパラメータであれば、容易に操業プロセスを調整し、特に歩留まりを高められるからである。
(条件4について)
クラスタに含まれる説明変数を用いて目的変数についての予測モデルを作成した場合に、目的変数に対する影響が高い説明変数を選択する場合、まず代表説明変数の選択を行うクラスタに含まれる説明変数を用いて、目的変数についての予測モデルを作成する。そして、該予測モデルにおける、目的変数に対する影響度の高い説明変数を選択できる。具体的には例えば、説明変数について同じ変動幅とした場合に、目的変数の変動幅が大きい順に影響度の高い説明変数とすることができる。
(1-3-2)各クラスタから選択する代表説明変数の数について
選択工程において、各クラスタから選択する代表説明変数の数は特に限定されず、例えば各クラスタから選択する代表説明変数の数は1つであってもよく、複数であってもよい。また、クラスタ毎に選択する代表説明変数の数は異なっていてもよく、例えば重要度が低いと考えられるクラスタからは代表説明変数を1つも選択しなくてもよい。各クラスタから3つ以上の代表説明変数を選択することも可能であるが、フィードバックする際の手間が増加するため、各クラスタから選択される代表説明変数は2つ以下であることが好ましく、1つであることがより好ましい。
(1-4)予測モデル作成工程(S14)
予測モデル作成工程では、選択工程で選択した代表説明変数を用いて、目的変数を予測する予測モデルを作成できる。
(2)操業プロセスについて
本実施形態の予測モデルの作成方法を適用する操業プロセスは特に限定されず、任意の操業プロセスについて適用できる。
[操業プロセスの条件設定方法]
本実施形態の操業プロセスの条件設定方法は、例えば、既述の予測モデルの作成方法により得られた予測モデルを用いて、複数の説明変数を設定することができる。
[シミュレーション装置]
本実施形態のシミュレーション装置は、予測モデルを作成するためのシミュレーション装置である。このため、予測モデル作成装置ともいえ、以下の可視化部、分割部、選択部、予測モデル作成部を有することができる。
(1)受付部
受付部31は、処理装置32で実行される処理に関係するユーザーからのコマンドやデータの入力を受け付ける。受付部31としてはユーザーが操作を行い、コマンド等を入力するキーボードやマウス、ネットワークを介して入力を行う通信装置、CD-ROM、DVD-ROM等の各種記憶媒体から入力を行う読み取り装置などが挙げられる。
(2)処理装置
処理装置32は、可視化部321、分割部322、選択部323、予測モデル作成部324を有することができる。
(2-1)可視化部
可視化部321は、目的変数についての複数の説明変数間の関係を、複数の説明変数間の相関係数を用いて可視化できる。具体的には、入力された説明変数間の相関係数を求めて、該相関係数や、既述の距離を用いて、説明変数に関する図、例えばデンドログラムを作成し、可視化できる。
(2-2)分割部
分割部322では、可視化部で可視化した説明変数間の関係を用いて、複数の説明変数を複数のクラスタに分割できる。既述のように、説明変数について、上記相関係数や、距離について予め定めた閾値に基づいて分割できる。また、物理的意味付けを確認しながら、複数のクラスタに分割してもよい。
(2-3)選択部
選択部323は、複数のクラスタから選択された1以上のクラスタにおいて、クラスタ毎に、クラスタに含まれる説明変数の中から、クラスタを代表する説明変数である、代表説明変数を選択できる。代表説明変数の選択条件等については既に説明したため、ここでは説明を省略する。
(2-4)予測モデル作成部
予測モデル作成部324では、選択部で選択した代表説明変数を用いて、目的変数を予測する予測モデルを作成できる。
(3)出力部
出力部33は、ディスプレイ等を有することができる。予測モデル作成部324で得られた予測モデルを出力部33に出力できる。
[プログラム]
次に、本実施形態のプログラムについて説明する。
[実施例1]
以下の手順により、操業プロセスに関する目的変数を予測する予測モデルの作成を行った。
(可視化工程)
可視化工程では、図4の縦軸に特徴量として示した説明変数、および目的変数に関して、説明変数間、および説明変数と目的変数との間の相関係数を求め、図4に示したデンドログラムを作成した。
(分割工程)
可視化工程で得られたデンドログラムをもとに、説明変数を複数のクラスタに分割した。
(選択工程)
選択工程では、クラスタ毎に、クラスタに含まれる説明変数の中から、クラスタを代表する説明変数である代表説明変数B1~B8を選択した。選択する際、操業プロセスにおいて制御が容易な説明変数を選択した。なお、クラスタ46、クラスタ48、クラスタ50からは代表説明変数を選択しなかった。
(予測モデル作成工程)
予測モデル作成工程では、選択工程で選択した代表説明変数B1~B8を用いて、目的変数の予測モデルを作成した。
S12 分割工程
S13 選択工程
S14 予測モデル作成工程
Claims (2)
- 操業プロセスに関する予め定めた目的変数を予測する予測モデルの作成方法であって、
前記目的変数についての複数の説明変数間の関係を、複数の前記説明変数間の相関係数を用いて可視化する可視化工程と、
前記可視化工程で可視化した前記説明変数間の関係を用いて、複数の前記説明変数を複数のクラスタに分割する分割工程と、
複数の前記クラスタから選択された1以上の前記クラスタにおいて、前記クラスタ毎に、前記クラスタに含まれる前記説明変数の中から、前記クラスタを代表する前記説明変数である、代表説明変数を選択する選択工程と、
前記選択工程で選択した前記代表説明変数を用いて、前記目的変数を予測する予測モデルを作成する予測モデル作成工程と、を有し、
前記選択工程において、予め定めた数の前記代表説明変数を、予め定めた条件により選択し、
前記条件が、前記目的変数との相関係数が高い前記説明変数を選択する、前記操業プロセスのうち上流側の工程に関する前記説明変数を選択する、前記操業プロセスにおいて制御が容易な前記説明変数を選択する、および前記クラスタに含まれる前記説明変数を用いて前記目的変数についての予測モデルを作成した場合に、前記目的変数に対する影響が高い前記説明変数を選択する、から選択された1種類以上である予測モデルの作成方法。 - 請求項1に記載の予測モデルの作成方法により得られた予測モデルを用いて、複数の前記説明変数を設定する操業プロセスの条件設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021173506A JP7700624B2 (ja) | 2021-10-22 | 2021-10-22 | 予測モデルの作成方法、操業プロセスの条件設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021173506A JP7700624B2 (ja) | 2021-10-22 | 2021-10-22 | 予測モデルの作成方法、操業プロセスの条件設定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023063162A JP2023063162A (ja) | 2023-05-09 |
| JP7700624B2 true JP7700624B2 (ja) | 2025-07-01 |
Family
ID=86270302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021173506A Active JP7700624B2 (ja) | 2021-10-22 | 2021-10-22 | 予測モデルの作成方法、操業プロセスの条件設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7700624B2 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016079972A1 (ja) | 2014-11-19 | 2016-05-26 | 日本電気株式会社 | 要因分析装置、要因分析方法と記録媒体、及び、要因分析システム |
| WO2018096683A1 (ja) | 2016-11-28 | 2018-05-31 | 日本電気株式会社 | 要因分析方法、要因分析装置および要因分析プログラム |
| JP2018156346A (ja) | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 株式会社日立製作所 | 業務改善支援装置および業務改善支援方法 |
| JP2021034168A (ja) | 2019-08-21 | 2021-03-01 | 株式会社カネカ | 製造パラメータの決定方法、機械学習プログラム、及び有機el装置の製造システム |
| WO2021181963A1 (ja) | 2020-03-13 | 2021-09-16 | オムロン株式会社 | 学習用データ生成装置、学習装置、制御装置、学習用データ生成方法、学習方法、制御方法、学習用データ生成プログラム、学習プログラム、及び制御プログラム |
-
2021
- 2021-10-22 JP JP2021173506A patent/JP7700624B2/ja active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016079972A1 (ja) | 2014-11-19 | 2016-05-26 | 日本電気株式会社 | 要因分析装置、要因分析方法と記録媒体、及び、要因分析システム |
| WO2018096683A1 (ja) | 2016-11-28 | 2018-05-31 | 日本電気株式会社 | 要因分析方法、要因分析装置および要因分析プログラム |
| JP2018156346A (ja) | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 株式会社日立製作所 | 業務改善支援装置および業務改善支援方法 |
| JP2021034168A (ja) | 2019-08-21 | 2021-03-01 | 株式会社カネカ | 製造パラメータの決定方法、機械学習プログラム、及び有機el装置の製造システム |
| WO2021181963A1 (ja) | 2020-03-13 | 2021-09-16 | オムロン株式会社 | 学習用データ生成装置、学習装置、制御装置、学習用データ生成方法、学習方法、制御方法、学習用データ生成プログラム、学習プログラム、及び制御プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023063162A (ja) | 2023-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pontes et al. | Design of experiments and focused grid search for neural network parameter optimization | |
| Zaitseva et al. | Reliability analysis of multi-state system with application of multiple-valued logic | |
| Antony et al. | Multiple response optimization using Taguchi methodology and neuro‐fuzzy based model | |
| US5850339A (en) | Analysis of data in cause and effect relationships | |
| JP4394728B2 (ja) | 影響要因特定装置 | |
| JP7479251B2 (ja) | 計算機システムおよび情報処理方法 | |
| JP7676912B2 (ja) | 設計支援装置、設計支援方法及び設計支援プログラム | |
| Ardakani et al. | Optimal features selection for designing a fault diagnosis system | |
| JP7700624B2 (ja) | 予測モデルの作成方法、操業プロセスの条件設定方法 | |
| JP2023023347A (ja) | 異常診断システム、異常診断装置、異常診断方法、及びプログラム | |
| Yassine et al. | Optimal production manufacturing based on intelligent control system | |
| Gholami et al. | Soft sensor development for distillation columns using fuzzy c-means and the recursive finite Newton algorithm with support vector regression (RFN-SVR) | |
| Aslan et al. | Hierarchical ensemble deep learning for data-driven lead time prediction | |
| JP7711560B2 (ja) | 設計支援装置、設計支援方法及び設計支援プログラム | |
| JP7396213B2 (ja) | データ解析システム、データ解析方法及びデータ解析プログラム | |
| JP7661763B2 (ja) | 学習データ作成システム、学習データ作成方法及び学習データ作成プログラム | |
| US11443145B2 (en) | Data analyzing device and data analyzing method | |
| WO2024047682A1 (ja) | 演算プログラム、演算方法、および情報処理装置 | |
| US20110077765A1 (en) | Tool commonality and stratification analysis to enhance a production process | |
| Dixit et al. | Quantifying the influence of FMS on the productivity of a firm | |
| JP7468766B1 (ja) | 運転支援装置、運転支援方法及びプログラム | |
| JP2021177314A (ja) | 生産性改善支援システム及び生産性改善支援方法 | |
| Bhartiya et al. | Benefits of factorized RBF-based NMPC | |
| JP7779442B1 (ja) | 品質変化要因特定方法、品質変化要因特定装置、品質変化要因特定装置システム及び金属材料の製造方法 | |
| JP2025134340A (ja) | 二酸化炭素排出量演算システム、該方法および該プログラム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240607 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241224 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250225 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250520 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250602 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7700624 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |