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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024130049
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】情報処理装置、方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
G05B 13/04 20060101AFI20240920BHJP
【ＦＩ】
G05B13/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023039540
(22)【出願日】2023-03-14
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大串 孝宏
【テーマコード（参考）】
5H004
【Ｆターム（参考）】
5H004GA30
5H004GB01
5H004HA01
5H004HB01
5H004KB01
5H004KB02
5H004KB04
5H004KB06
(57)【要約】
【課題】制御対象の制御モデルの容易な作成を可能にする。
【解決手段】情報処理装置１０は、第２生産ライン５５Ｂの対象を制御するための制御モデルｆ２（ｘ）を、他の生産ライン５５Ａの制御対象を制御するための制御モデルｆ１（ｘ）と、両方の生産ラインの各制御対象のＣＡＤデータから生成されたＣＡＤモデルｇ１（ｘ）およびＣＡＤモデルｇ２（ｘ）とに基づき生成する。
【選択図】図１
【解決手段】情報処理装置１０は、第２生産ライン５５Ｂの対象を制御するための制御モデルｆ２（ｘ）を、他の生産ライン５５Ａの制御対象を制御するための制御モデルｆ１（ｘ）と、両方の生産ラインの各制御対象のＣＡＤデータから生成されたＣＡＤモデルｇ１（ｘ）およびＣＡＤモデルｇ２（ｘ）とに基づき生成する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生産ラインに備えられる対象の制御アルゴリズムを生成する情報処理装置であって、
前記対象は、前記制御アルゴリズムによって算出される操作量に従って要素の挙動を変化させる物理量を出力し、
前記生産ラインは、第１の要素を生産する第１生産ラインと第２の要素を生産する第２生産ラインとを含み、
前記第１生産ラインは、前記第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象を備え、
前記第２生産ラインは、前記第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象を備え、
前記情報処理装置は、
前記第１の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、前記第１の要素の挙動を表す制御量を算出する第１制御モデルと、前記第１の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくモデルであって、前記観測量を入力として、前記第１の要素の前記制御量を算出する第１ＣＡＤモデルとの間の、制御量の相対的関係を表すモデルを生成する第１生成部と、
前記第２の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくＣＡＤモデルであって、前記観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２ＣＡＤモデルを生成する第２生成部と、
前記第２ＣＡＤモデルと前記相対的関係を表すモデルとに基づき、前記第２の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデルを生成する第３生成部と、
前記第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、前記第２の対象の操作量を算出する制御アルゴリズムを生成する第４生成部と、を備える、情報処理装置。
前記対象は、前記制御アルゴリズムによって算出される操作量に従って要素の挙動を変化させる物理量を出力し、
前記生産ラインは、第１の要素を生産する第１生産ラインと第２の要素を生産する第２生産ラインとを含み、
前記第１生産ラインは、前記第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象を備え、
前記第２生産ラインは、前記第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象を備え、
前記情報処理装置は、
前記第１の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、前記第１の要素の挙動を表す制御量を算出する第１制御モデルと、前記第１の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくモデルであって、前記観測量を入力として、前記第１の要素の前記制御量を算出する第１ＣＡＤモデルとの間の、制御量の相対的関係を表すモデルを生成する第１生成部と、
前記第２の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくＣＡＤモデルであって、前記観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２ＣＡＤモデルを生成する第２生成部と、
前記第２ＣＡＤモデルと前記相対的関係を表すモデルとに基づき、前記第２の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデルを生成する第３生成部と、
前記第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、前記第２の対象の操作量を算出する制御アルゴリズムを生成する第４生成部と、を備える、情報処理装置。
【請求項2】
前記物理量は熱を含む、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項3】
前記第１の対象および第２の対象は、それぞれ、前記第１の要素を加熱する加熱炉および前記第２の要素を加熱する加熱炉を含む、請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記相対的関係は、前記第１制御モデルが算出する制御量と、前記第１ＣＡＤモデルが算出する制御量との間の相対的な差を含む、請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記相対的関係は、前記第１制御モデルが算出する制御量と、前記第１ＣＡＤモデルが算出する制御量との間の相対的な比を含む、請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項6】
前記第１の対象および前記第２の対象のＣＡＤデータが示す前記属性は、それぞれ、前記第１の対象および前記第２の対象の形状を含む、請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項7】
前記第２制御モデルを含む制御アルゴリズムは、前記第２制御モデルが算出する制御量と基準の間の偏差に基づき前記操作量を生成するアルゴリズムを含む、請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項8】
前記第２ＣＡＤモデルを、前記第１の対象のＣＡＤデータと前記第２の対象のＣＡＤデーとの間の、前記属性の差に基づき正規化する正規化部をさらに備える、請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項9】
前記第３生成部は、
前記第２ＣＡＤモデルと前記相対的関係を表すモデルとに基づき、前記第２の対象が出力する前記物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデルを解析的に生成する、請求項１または２に記載の情報処理装置。
前記第２ＣＡＤモデルと前記相対的関係を表すモデルとに基づき、前記第２の対象が出力する前記物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデルを解析的に生成する、請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項10】
前記情報処理装置は、
前記第１制御モデルを生成する第５生成部と、
前記第１ＣＡＤモデルを生成する第６生成部と、をさらに備え、
前記第５生成部は、
前記物理量に応じた前記第１の要素の挙動を実測した実測量を入力として、前記第１の要素の制御量を算出する第１制御モデルを生成し、
前記第６生成部は、
前記物理量に応じた前記第１の要素の挙動を実測した実測量を入力として、前記第１の要素の制御量を算出する第１ＣＡＤモデルを生成する、請求項１または２に記載の情報処理装置。
前記第１制御モデルを生成する第５生成部と、
前記第１ＣＡＤモデルを生成する第６生成部と、をさらに備え、
前記第５生成部は、
前記物理量に応じた前記第１の要素の挙動を実測した実測量を入力として、前記第１の要素の制御量を算出する第１制御モデルを生成し、
前記第６生成部は、
前記物理量に応じた前記第１の要素の挙動を実測した実測量を入力として、前記第１の要素の制御量を算出する第１ＣＡＤモデルを生成する、請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項11】
プロセッサが実施する方法であって、
前記方法は、生産ラインに備えられる対象の制御アルゴリズムを生成する方法あり、
前記対象は、前記制御アルゴリズムによって算出される操作量に従って要素の挙動を変化させる物理量を出力し、
前記生産ラインは、第１の要素を生産する第１生産ラインと第２の要素を生産する第２生産ラインとを含み、
前記第１生産ラインは、前記第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象を備え、
前記第２生産ラインは、前記第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象を備え、
前記方法は、
前記第１の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、前記第１の要素の挙動を表す制御量を算出する第１制御モデルと、前記第１の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくモデルであって、前記観測量を入力として、前記第１の要素の前記制御量を算出する第１ＣＡＤモデルとの間の、制御量の相対的関係を表すモデルを生成すること、
前記第２の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくＣＡＤモデルであって、前記観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２ＣＡＤモデルを生成すること、
前記第２ＣＡＤモデルと前記相対的関係を表すモデルとに基づき、前記第２の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデルを生成すること、および、
前記第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、前記第２の対象の操作量を算出する制御アルゴリズムを生成すること、を備える、方法。
前記方法は、生産ラインに備えられる対象の制御アルゴリズムを生成する方法あり、
前記対象は、前記制御アルゴリズムによって算出される操作量に従って要素の挙動を変化させる物理量を出力し、
前記生産ラインは、第１の要素を生産する第１生産ラインと第２の要素を生産する第２生産ラインとを含み、
前記第１生産ラインは、前記第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象を備え、
前記第２生産ラインは、前記第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象を備え、
前記方法は、
前記第１の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、前記第１の要素の挙動を表す制御量を算出する第１制御モデルと、前記第１の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくモデルであって、前記観測量を入力として、前記第１の要素の前記制御量を算出する第１ＣＡＤモデルとの間の、制御量の相対的関係を表すモデルを生成すること、
前記第２の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくＣＡＤモデルであって、前記観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２ＣＡＤモデルを生成すること、
前記第２ＣＡＤモデルと前記相対的関係を表すモデルとに基づき、前記第２の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデルを生成すること、および、
前記第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、前記第２の対象の操作量を算出する制御アルゴリズムを生成すること、を備える、方法。
【請求項12】
プロセッサによって実行されると、当該プロセッサに方法を実行させる命令を有したプログラムであって、
前記方法は、生産ラインに備えられる対象の制御アルゴリズムを生成する方法あり、
前記対象は、前記制御アルゴリズムによって算出される操作量に従って要素の挙動を変化させる物理量を出力し、
前記生産ラインは、第１の要素を生産する第１生産ラインと第２の要素を生産する第２生産ラインとを含み、
前記第１生産ラインは、前記第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象を備え、
前記第２生産ラインは、前記第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象を備え、
前記方法は、
前記第１の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、前記第１の要素の挙動を表す制御量を算出する第１制御モデルと、前記第１の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくモデルであって、前記観測量を入力として、前記第１の要素の前記制御量を算出する第１ＣＡＤモデルとの間の、制御量の相対的関係を表すモデルを生成すること、
前記第２の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくＣＡＤモデルであって、前記観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２ＣＡＤモデルを生成すること、
前記第２ＣＡＤモデルと前記相対的関係を表すモデルとに基づき、前記第２の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデルを生成すること、および、
前記第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、前記第２の対象の操作量を算出する制御アルゴリズムを生成すること、を備える、プログラム。
前記方法は、生産ラインに備えられる対象の制御アルゴリズムを生成する方法あり、
前記対象は、前記制御アルゴリズムによって算出される操作量に従って要素の挙動を変化させる物理量を出力し、
前記生産ラインは、第１の要素を生産する第１生産ラインと第２の要素を生産する第２生産ラインとを含み、
前記第１生産ラインは、前記第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象を備え、
前記第２生産ラインは、前記第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象を備え、
前記方法は、
前記第１の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、前記第１の要素の挙動を表す制御量を算出する第１制御モデルと、前記第１の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくモデルであって、前記観測量を入力として、前記第１の要素の前記制御量を算出する第１ＣＡＤモデルとの間の、制御量の相対的関係を表すモデルを生成すること、
前記第２の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくＣＡＤモデルであって、前記観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２ＣＡＤモデルを生成すること、
前記第２ＣＡＤモデルと前記相対的関係を表すモデルとに基づき、前記第２の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデルを生成すること、および、
前記第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、前記第２の対象の操作量を算出する制御アルゴリズムを生成すること、を備える、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、生産ラインのＦＡ（Factory Automation）の制御モデルの設計技術に関する。
【背景技術】
【0002】
様々な生産ラインにおいて、生産工程を自動化するためのＦＡシステムが普及している。ＦＡシステムは生産ラインに備えられる制御対象の機器と、制御プログラムを実行するＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等の制御装置を備える。
【0003】
制御プログラムの開発を支援するため、設計者にシミュレータが提供される。シミュレータは、制御対象の制御プログラムを実行し、その実行結果を用いて当該制御対象の挙動を算出するためのモデルを実行する。シミュレーションを支援するための技術に関し、例えば特開２０１６－４２３７８号公報（特許文献１）は、視覚センサを含めた統合的なシミュレーションを実現することが可能なシミュレーション装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１６－４２３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
生産ラインの制御システムの設計を効率化することが望まれる。例えば、１の生産ラインにおける制御対象の制御モデルを、他の生産ラインの同種の制御対象の制御モデルにも利用する、いわゆる制御モデルの横展開を実施したいとの要望がある。特許文献１は、このような制御モデルの横展開に関する技術は開示しない。
【0006】
本開示の目的の１つは、制御対象の制御モデルの容易な作成を可能にする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示に係る情報処理装置は、生産ラインに備えられる対象の制御アルゴリズムを生成する情報処理装置であって、対象は、制御アルゴリズムによって算出される操作量に従って要素の挙動を変化させる物理量を出力する。生産ラインは、第１の要素を生産する第１生産ラインと第２の要素を生産する第２生産ラインとを含む。第１生産ラインは、第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象を備え、第２生産ラインは、第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象を備える。
【0008】
情報処理装置は、第１の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、第１の要素の挙動を表す制御量を算出する第１制御モデルと、第１の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくモデルであって、観測量を入力として、第１の要素の制御量を算出する第１ＣＡＤモデルとの間の、制御量の相対的関係を表すモデルを生成する第１生成部と、第２の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくＣＡＤモデルであって、観測量を入力として、第２の要素の制御量を算出する第２ＣＡＤモデルを生成する第２生成部と、第２ＣＡＤモデルと相対的関係を表すモデルとに基づき、第２の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、第２の要素の制御量を算出する第２制御モデルを生成する第３生成部と、第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、第２の対象の操作量を算出する制御アルゴリズムを生成する第４生成部と、を備える。
【0009】
上述の開示によれば、第２の生産ラインの第２の対象の制御モデルを、第１の生産ラインの第１の対象の制御モデルと両方の生産ラインのＣＡＤモデルを基に生成することができるので、制御モデルを容易に生成することが可能になる。
【0010】
上述の開示において、物理量は熱を含む。この開示によれば、制御の対象に、操作量に応じて発熱する対象を含めることができる。
【0011】
上述の開示において、第１の対象および第２の対象は、それぞれ、第１の要素を加熱する加熱炉および第２の要素を加熱する加熱炉を含む。この開示によれば、制御の対象に加熱炉を含めることができる。
【0012】
上述の開示において、相対的関係は、第１制御モデルが算出する制御量と、第１ＣＡＤモデルが算出する制御量との間の相対的な差を含む。
【0013】
この開示によれば、第２制御モデルを生成するために用いる相対的関係モデルに、第１制御モデルが算出する制御量と、第１ＣＡＤモデルが算出する制御量との間の相対的な差を表すモデルを含めることができる。
【0014】
上述の開示において、相対的関係は、第１制御モデルが算出する制御量と、第１ＣＡＤモデルが算出する制御量との間の相対的な比を含む。
【0015】
この開示によれば、第２制御モデルを生成するために用いる相対的関係モデルに、第１制御モデルが算出する制御量と、第１ＣＡＤモデルが算出する制御量との間の相対的な比を表すモデルを含めることができる。
【0016】
上述の開示において、第１の対象および第２の対象のＣＡＤデータが示す属性は、それぞれ、第１の対象および第２の対象の形状を含む。この開示によれば、ＣＡＤモデルに、ＣＡＤデータが示す制御対象の形状に基づくモデルを含めることができる。
【0017】
上述の開示において、第２制御モデルを含む制御アルゴリズムは、第２制御モデルが算出する制御量と基準の間の偏差に基づき操作量を生成するアルゴリズムを含む。
【0018】
上述の開示によれば、制御アルゴリズムに、制御モデルが算出する制御量と基準の間の偏差に基づく操作量、例えば偏差を小さくするような操作量を生成するアルゴリズムを含めることができる。
【0019】
上述の開示において、情報処理装置は、第２ＣＡＤモデルを、第１の対象のＣＡＤデータと第２の対象のＣＡＤデータとの間の、属性の差に基づき正規化する正規化部をさらに備える。
【0020】
上述の開示によれば、第２ＣＡＤモデルを、第１ＣＡＤデータと第２ＣＡＤデータとの間における属性の差に基づき正規化できる。
【0021】
上述の開示において、第３生成部は、第２ＣＡＤモデルと相対的関係を表すモデルとに基づき、第２の対象が出力する物理量のを観測した観測量を入力として、第２の要素の制御量を算出する第２制御モデルを解析的に生成する。
【0022】
上述の開示によれば、第２制御モデルを解析的に生成することができる。
上述の開示において、情報処理装置は、第１制御モデルを生成する第５生成部と、第１ＣＡＤモデルを生成する第６生成部と、をさらに備える。第５生成部は、上記の物理量に応じた第１の要素の挙動を実測した実測量を入力として、第１の要素の制御量を算出する第１制御モデルを生成する。第６生成部は、上記の物理量に応じた第１の要素の挙動を実測した実測量を入力として、第１の要素の制御量を算出する第１ＣＡＤモデルを生成する。
上述の開示において、情報処理装置は、第１制御モデルを生成する第５生成部と、第１ＣＡＤモデルを生成する第６生成部と、をさらに備える。第５生成部は、上記の物理量に応じた第１の要素の挙動を実測した実測量を入力として、第１の要素の制御量を算出する第１制御モデルを生成する。第６生成部は、上記の物理量に応じた第１の要素の挙動を実測した実測量を入力として、第１の要素の制御量を算出する第１ＣＡＤモデルを生成する。
【0023】
上述の開示によれば、第１の対象が出力する物理量に応じた第１の要素の挙動が実測されて、この実測で得られた実測量を入力として、第１の要素の制御量を算出する制御モデルを、すなわち第１制御モデルを生成することができる。また、第１の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づく第ＣＡＤモデルであって、当該実測量を入力として、第１の要素の制御量を算出するＣＡＤモデルを、すなわち第１ＣＡＤモデルを生成することができる。
【0024】
この開示に係る方法は、プロセッサが実施する方法である。方法は、生産ラインに備えられる対象の制御アルゴリズムを生成する方法あり、対象は、制御アルゴリズムによって算出される操作量に従って要素の挙動を変化させる物理量を出力する。この生産ラインは、第１の要素を生産する第１生産ラインと第２の要素を生産する第２生産ラインとを含み、第１生産ラインは、第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象を備え、第２生産ラインは、第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象を備える。
【0025】
上記の方法は、第１の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、第１の要素の挙動を表す制御量を算出する第１制御モデルと、第１の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくモデルであって、観測量を入力として、第１の要素の制御量を算出する第１ＣＡＤモデルとの間の、制御量の相対的関係を表すモデルを生成すること、第２の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくＣＡＤモデルであって、観測量を入力として、第２の要素の制御量を算出する第２ＣＡＤモデルを生成すること、第２ＣＡＤモデルと相対的関係を表すモデルとに基づき、第２の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、第２の要素の制御量を算出する第２制御モデルを生成すること、および、第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、第２の対象の操作量を算出する制御アルゴリズムを生成すること、を備える。
【0026】
この開示に係るプログラムは、プロセッサによって実行されると、当該プロセッサに方法を実行させる命令を有したプログラムである。方法は、生産ラインに備えられる対象の制御アルゴリズムを生成する方法である。対象は、制御アルゴリズムによって算出される操作量に従って要素の挙動を変化させる物理量を出力する。この生産ラインは、第１の要素を生産する第１生産ラインと第２の要素を生産する第２生産ラインとを含み、第１生産ラインは、第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象を備え、第２生産ラインは、第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象を備える。
【0027】
上記の方法は、第１の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、第１の要素の挙動を表す制御量を算出する第１制御モデルと、第１の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくモデルであって、観測量を入力として、第１の要素の制御量を算出する第１ＣＡＤモデルとの間の、制御量の相対的関係を表すモデルを生成すること、第２の対象の属性を示すＣＡＤデータに基づくＣＡＤモデルであって、観測量を入力として、第２の要素の制御量を算出する第２ＣＡＤモデルを生成すること、第２ＣＡＤモデルと相対的関係を表すモデルとに基づき、第２の対象が出力する物理量を観測した観測量を入力として、第２の要素の制御量を算出する第２制御モデルを生成すること、および、第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、第２の対象の操作量を算出する制御アルゴリズムを生成すること、を備える。
【発明の効果】
【0028】
本開示によれば、制御対象の制御モデルを容易に作成できる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本実施の形態に係る情報処理装置１０の適用例を模式的に示す図である。
【図2】本実施の形態に係る加熱システムの構成の一例を模式的に示す図である。
【図4】本実施の形態に係る制御モデルｆ（ｘ）とＣＡＤモデルｇ（ｘ）との対比を模式的に示す図である。
【図5】本実施の形態に係る情報処理装置１０の構成の一例を示す模式図である。
【図6】本実施の形態に係る処理のフローチャートである。
【図7】本実施の形態に係るリファインメント処理を説明する図である。
【図8】本実施の形態に係るリファインメント処理を説明する図である。
【図9】本実施の形態に係る正規化を説明する図である。
【図10】本実施の形態に係る正規化を説明する図である。
【図11】搬送制御系を模式的に示す図である。
【図12】搬送制御系を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、図面を参照しつつ、本発明に従う実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。
【0031】
＜Ａ．適用例＞
本発明が適用される場面について説明する。本実施の形態に従う情報処理装置１０は、ユーザに、生産ラインの対象を制御する制御アルゴリズムの設計を支援する環境を提供する。生産ラインの「対象」は、生産ラインに設けられる機器または設備であって、典型的には、アクチュエータ等の駆動機器を含む。「制御アルゴリズム」は、制御の対象に出力する操作量を生成する制御装置が、操作量を生成するための手順（プロセス）を示す。「制御アルゴリズム」は、コンピュータにより実行されると当該プロセスをコンピュータに実施させる命令を有した制御プログラム、または、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を含むハードウェア回路によって実現され得る。
本発明が適用される場面について説明する。本実施の形態に従う情報処理装置１０は、ユーザに、生産ラインの対象を制御する制御アルゴリズムの設計を支援する環境を提供する。生産ラインの「対象」は、生産ラインに設けられる機器または設備であって、典型的には、アクチュエータ等の駆動機器を含む。「制御アルゴリズム」は、制御の対象に出力する操作量を生成する制御装置が、操作量を生成するための手順（プロセス）を示す。「制御アルゴリズム」は、コンピュータにより実行されると当該プロセスをコンピュータに実施させる命令を有した制御プログラム、または、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を含むハードウェア回路によって実現され得る。
【0032】
図１は、本実施の形態に係る情報処理装置１０の適用例を模式的に示す図である。情報処理装置１０は、生産ラインに備えられる対象を制御する制御アルゴリズムを生成し、制御アルゴリズムの設計について設計者を支援する。
【0033】
本実施の形態では「対象」の種類としてヒータを例示する。ヒータは、制御アルゴリズムによって算出される操作量に従って要素の挙動（制御量）を変化させる物理量である熱を出力する。ヒータは「操作量」である当該ヒータに供給される電力量に応じて熱を出力する。このような熱の出力は、熱の放射または輻射の概念を含む。「要素」は、操作量に応じたヒータからの発熱によって加熱されて、当該操作量に応じた制御量である挙動を示す。「要素」は、典型的にはワークを示し、ワークは生産ラインにおいて生産される完成品、完成品を構成する部品、完成品または部品を構成する材料を含む。
【0034】
本実施の形態では、制御モデルは、ヒータが出力する熱量の観測可能な量を示す観測量を入力として、要素の挙動を表す制御量を算出（推定）する。また、本実施の形態では、対象のＣＡＤ（Computer Aided Design）データに基づくＣＡＤモデルは、上記の観測量を入力として、要素の挙動を示す制御量を算出（推定）する。ＣＡＤデータは、対象の属性を表す属性データを含む。このような属性データは、要素の熱応答の挙動または熱拡散を算出するための属性を含む。このような属性データは、例えば対象の長さ、厚みおよび角度を含むサイズで定義される幾何学的な形を表す形状データと、要素（ワーク）の対象（ヒータ）内の位置またはヒータが有する加熱炉と要素の相対位置等を示す位置データを含む。
【0035】
「制御量」である要素の挙動は、時間経過に依存した挙動であって、ヒータからの発熱量に応じた熱応答の挙動を示す。熱応答の挙動は、要素の温度変化、要素の熱膨張または熱応力の変化等を含む。本実施の形態では、要素の熱応答の挙動を、例えば要素の中心部の温度変化として扱う。すなわち、本実施の形態では、操作量（ヒータに供給される電力量）に応じた熱応答の挙動を示す制御量（観測量）は、ワークの中心部の温度変化を示すが、他の熱応答の挙動についても、本実施の形態のモデル生成の処理を同様に適用することができる。
【0036】
制御モデルおよびＣＡＤモデルは、要素の熱応答の挙動を算出するための関数であって、例えば熱伝達特性を表す関数（以下、熱伝達関数と称する）を用いて表される。制御モデルを生成するとは、制御モデルの熱伝達関数を構成するパラメータの値を決定することを示す。
【0037】
このように、本実施の形態では、生産ラインの対象についての観測量を入力として、要素の挙動（制御量）を算出するモデルであって、異なるモデルある制御モデルおよびＣＡＤモデルが提供される。
【0038】
図１は、生産ライン間で制御モデルの横展開を実施するシーンを模式的に示す。横展開では、情報処理装置１０は、管理部２８として、既に設計された第１生産ライン５５Ａのヒータ２ＡのＣＡＤモデルｇ１（ｘ）、第１生産ライン５５Ａの制御アルゴリズム４０Ａを構成する制御モデルｆ１（ｘ）および他の第２生産ライン５５Ｂのヒータ２ＡのＣＡＤモデルｇ２（ｘ）を利用して、他の第２生産ライン５５Ｂのヒータ２Ａの制御アルゴリズム４０Ｂを構成する制御モデルｆ２（ｘ）を生成する。管理部２８は、このような制御モデルの横展開をサポートするツールとして設計者に提供される。
【0039】
制御モデルｆ１（ｘ）、制御モデルｆ２（ｘ）、ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）およびＣＡＤモデルｇ２（ｘ）は、それぞれ、時刻ｔｉ(ただし、ｉ＝１，２，３，・・・、ｎ）毎に検出される時系列のデータである温度ｘｉ(ただし、ｉ＝１，２，３，・・・、ｎ）を入力として、要素の挙動である制御量を算出する。本実施の形態では、時系列データである温度ｘｉを簡単化のために温度ｘと示す。以下、制御モデルｆ１（ｘ）および制御モデルｆ２（ｘ）に共通した説明では制御モデルｆ（ｘ）と総称し、ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）およびＣＡＤモデルｇ２（ｘ）に共通した説明ではＣＡＤモデルｇ（ｘ）と総称する。
【0040】
第１生産ライン５５Ａは、ＰＬＣ５１Ａと、温度調節器７Ａと、斜線の加熱炉内の加熱素子３Ａ上のワーク６０Ａを加熱するヒータ２Ａとを有する。第２生産ライン５５Ｂは、ＰＬＣ５１Ｂと、温度調節器７Ｂと、斜線の加熱炉内の加熱素子３Ｂ上のワーク６０Ｂを加熱するヒータ２Ｂとを有する。以下、第１生産ライン５５Ａと第２生産ライン５５Ｂに共通する説明では生産ライン５５と総称し、ＰＬＣ５１Ａと５１Ｂに共通する説明ではＰＬＣ５１と総称し、温度調節器７Ａと７Ｂに共通する説明では温度調節器７と総称する。ヒータ２Ａと２Ｂに共通する説明ではヒータ２と総称し、加熱素子３Ａと３Ｂに共通する説明では加熱素子３と総称し、ワーク６０Ａと６０Ｂに共通する説明ではワーク６０と総称する。制御アルゴリズム４０Ａと４０Ｂに共通する説明では制御アルゴリズム４０と総称する。
【0041】
本実施の形態では、ヒータ２の制御アルゴリズム４０は、ＦＢ（フィードバック）制御系が採用される。このようなＦＢ制御系の制御アルゴリズムは、ＰＬＣ５１に実装される制御モデルｆ（ｘ）と温度調節器７において実装されるＰＩＤ制御系を含む。
【0042】
ＦＢ制御系では、加熱素子３が通電されたことによる出力される物理量である発熱の温度が、図２に示す温度センサ６２によって測定され、測定された温度ｘ（観測量：Process Value；以下「ＰＶ２」とも記す。）が出力される。温度調節器７は、温度センサ６２が測定した温度ｘを表す観測量が、基準となる設定値（設定値：Setting Value；以下「ＳＶ」とも記す。）と一致するように、操作量（Manipulated Value；以下「ＭＶ」とも記す。）を出力する。操作量ＭＶに従って発熱する加熱素子３によって加熱されるワーク６０の中心温度が制御される。この中心温度は、制御したい制御量（制御量：Controlled Value；以下「ＣＶ」とも記す）を示す。なお、温度センサは、加熱炉について複数箇所に取付けられてもよい。
【0043】
情報処理装置１０は、設計者から情報処理装置１０に対する操作を受付けると、操作が示す指示に基づき、管理部２８として、上記に述べた横展開を実施する。ここでは、情報処理装置１０は、稼働中の生産ライン５５Ａのヒータ２Ａの制御モデルｆ１（ｘ）を同種のヒータ２Ｂの制御モデルに適用する横展開を実施する。横展開によって、設計段階にある生産ライン５５Ｂのヒータ２Ｂの制御モデルｆ２（ｘ）が生成される。
【0044】
より具体的には、情報処理装置１０の管理部２８は、モデル生成部２８１と、第１生成部２８２と、第２生成部２８３と、第３生成部２８４と、第４生成部２８５とを有する。さらに、管理部２８は、リファインメント部２８８および正規化部２８９を有する。管理部２８のこれら各部は、ストレージ１１１の管理用データ１３５をアクセス（読み書き）して処理を実施する。
【0045】
ストレージ１１１には、管理用データ１３５を含む情報が格納される。管理用データ１３５は、第１制御モデルｆ１（ｘ）、第２制御モデルｆ２（ｘ）、第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）、第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）、後述する相対的関係モデルｈ１（ｘ）、第１制御アルゴリズム４０Ａ、第２制御アルゴリズム４０Ｂ、第１生産ライン５５Ａから収集した温度ｘを表す観測量ＰＶ、ヒータ２Ａの第１ＣＡＤデータ１７Ａ、およびヒータ２Ｂの第２ＣＡＤデータ１７Ｂを含む情報が格納される。第１ＣＡＤデータ１７Ａは、ヒータ２Ａの形状データを有する属性１８Ａを含み、第２ＣＡＤデータ１７Ｂはヒータ２Ｂの形状データを有する属性１８Ｂを含む。属性１８Ａおよび属性１８Ｂが示す形状データは、それぞれ、ヒータ２Ａおよびヒータ２Ｂの加熱炉の形状を表す。管理用データ１３５の観測量ＰＶは、後述する実測量に対応した観測量ＰＶを含む。
【0046】
モデル生成部２８１は、第１制御モデルｆ１（ｘ）を生成する第１モデル生成部２８６と、第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）を生成する第１ＣＡＤモデル生成部２８７を含む。図１では、第１制御モデルｆ１（ｘ）と第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）は、それぞれ、生産ライン５５Ａが設計されたときに第１モデル生成部２８６と第１ＣＡＤモデル生成部２８７によって生成されてストレージ１１１に格納される。
【0047】
情報処理装置１０は、第１生成部２８２として、相対的関係モデルｈ１（ｘ）を算出し、ストレージ１１１に格納する。より具体的には、情報処理装置１０は、生産ライン５５Ａにおける観測量ＰＶを入力としてストレージ１１１の第１制御モデルｆ１（ｘ）によって算出されたワーク６０Ａの制御量ＣＶと、当該観測量ＰＶを入力としてストレージ１１１の第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）によって算出されたワーク６０Ａの制御量ＣＶとの間の相対的関係を表す相対的関係モデルｈ１（ｘ）を算出する。
【0048】
例えば、相対的関係モデルｈ１（ｘ）は実機にインストルールされた第１制御モデルｆ１（ｘ）によって導出される制御量ＣＶと、ヒータ２Ａの第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）を用いて算出された制御量ＣＶとの両者の間の相対的な関係を示す。
【0049】
本実施の形態では、相対的関係モデルｈ１（ｘ）は両者の差を用いて、ｈ１（ｘ）＝ｆ１（ｘ）－ｇ１（ｘ）として示される。この相対的関係モデルｈ１（ｘ）が示す相対的関係は当該両者の差に限定されない。例えば、相対的関係は、ｈ１（ｘ）＝ｆ１（ｘ）／ｇ１（ｘ）で示されるような、当該両者の比であってもよい。
【0050】
情報処理装置１０は、第２生成部２８３として、第２制御モデルｆ２（ｘ）を生成する。より具体的には、情報処理装置１０は、第２ＣＡＤデータ１７Ｂに基づくＣＡＤモデルであって、観測量ＰＶを入力として、ワーク６０Ｂの制御量ＣＶを算出する第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）を生成する。
【0051】
情報処理装置１０は、第３生成部２８４として、第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）と相対的関係モデルｈ１（ｘ）とに基づき、ヒータ２Ｂが出力する熱量に応じた観測量（ヒータ２Ｂの温度）を入力として、ワーク６０Ｂの制御量を算出する第２制御モデルｆ２（ｘ）を生成する。
【0052】
情報処理装置１０は、例えば制御モデルｆ２（ｘ）を、ｆ２（ｘ）＝ｇ２（ｘ）＋ｈ１（ｘ）の式に従い生成する。より具体的には、ヒータ２Ｂの第２ＣＡＤデータ１７Ｂの属性１８Ｂ（形状データ）はヒータ２ＡのＣＡＤデータ１７Ａの属性１８Ａ（形状データ）と共通する場合、ヒータ２Ｂの実機の制御モデルｆ２（ｘ）とヒータ２Ｂの第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）との間における制御量ＣＶの相対的関係モデルｈ２（ｘ）（ｈ２（ｘ）＝ｆ２（ｘ）－ｇ２（ｘ））は、相対的関係モデルｈ１（ｘ）に近似する。このような近似関係に基づき、横展開では、制御モデルｆ２（ｘ）を、第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）と相対的関係モデルｈ１（ｘ）とに基づき、ｆ２（ｘ）＝ｇ２（ｘ）＋ｈ１（ｘ）の式に従い生成される。このような制御モデルｆ２（ｘ）を生成することは、制御モデルｆ２（ｘ）が示す熱の伝達関数を構成するパラメータの値を決定することを示す。限定されないが当該伝達関数はラプラス変換の演算式を含むとともに、パラメータの種類として時定数と利得を含む。
【0053】
情報処理装置１０は、第４生成部２８５として、第２制御モデルｆ２（ｘ）を含む制御アルゴリズム４０Ｂを生成する。この制御アルゴリズム４０は、第２制御モデルｆ２（ｘ）により算出された制御量ＣＶを入力として、ヒータ２Ｂの操作量ＭＶを算出するアルゴリズムに相当する。
【0054】
これにより、情報処理装置１０は、横展開において、第１生産ライン５５Ａのヒータ２Ａのモデル（第１制御モデルｆ１（ｘ）および第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ））と第２生産ライン５５Ｂのヒータ２Ｂの第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）を用いて、解析的にヒータ２Ｂの制御モデルｆ２（ｘ）を生成する。なお、図面では、第１制御モデルｆ１（ｘ）、第２制御モデルｆ２（ｘ）および制御モデルｆ（ｘ）を、それぞれ、符号ｆ１、ｆ２およびｆで示す。また、第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）、第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）およびＣＡＤモデルｇ（ｘ）を、それぞれ、符号ｇ１、ｇ２およびｇで示す。また、図面では相対的関係モデルｈ１（ｘ）を符号ｈ１で示す。以下、この実施の形態のより具体的な応用例について説明する。
【0055】
＜Ｂ．制御システムの構成＞
図２は、本実施の形態に係る加熱システムの構成の一例を模式的に示す図である。図３は、図２の構成を、データの流れと関連付けながら簡略化して示すブロック図である。生産ライン５５のＦＡによって実現される制御システムの一例として、ワーク６０を加熱する加熱システムを示す。図２の加熱システムは、ＰＩＤ制御系を含むＦＢ制御系を採用する。本明細書において、「ＰＩＤ制御系」は、比例動作（Proportional Operation：Ｐ動作）を行なう比例要素、積分動作（Integral Operation：Ｉ動作）を行なう積分要素、および微分動作（Derivative Operation：Ｄ動作）を行なう微分要素のうち、少なくとも一つの要素を含む制御系を総称する用語である。すなわち、本明細書において、ＰＩＤ制御系は、比例要素、積分要素および微分要素のいずれをも含む制御系に加えて、一部の制御要素、例えば比例要素および積分要素のみを含む制御系（ＰＩ制御系）なども包含する概念である。
図２は、本実施の形態に係る加熱システムの構成の一例を模式的に示す図である。図３は、図２の構成を、データの流れと関連付けながら簡略化して示すブロック図である。生産ライン５５のＦＡによって実現される制御システムの一例として、ワーク６０を加熱する加熱システムを示す。図２の加熱システムは、ＰＩＤ制御系を含むＦＢ制御系を採用する。本明細書において、「ＰＩＤ制御系」は、比例動作（Proportional Operation：Ｐ動作）を行なう比例要素、積分動作（Integral Operation：Ｉ動作）を行なう積分要素、および微分動作（Derivative Operation：Ｄ動作）を行なう微分要素のうち、少なくとも一つの要素を含む制御系を総称する用語である。すなわち、本明細書において、ＰＩＤ制御系は、比例要素、積分要素および微分要素のいずれをも含む制御系に加えて、一部の制御要素、例えば比例要素および積分要素のみを含む制御系（ＰＩ制御系）なども包含する概念である。
【0056】
一例として、図２は、温度調節器７としては、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により、半導体ウエハに相当するワーク６０に各種の機能膜を作成するＣＶＤ装置において、ＣＶＤ処理中の半導体ウエハの温度を目標温度に加熱する加熱素子３の温度制御に用いられる温度調節器を、例として挙げることができる。
【0057】
図２を参照して、加熱システムは、加熱炉内でワーク６０を加熱するために、温度調節器７と、ＰＬＣ５１と、ヒータ２と、温度センサ６２とを備える。制御の対象であるヒータは、ＳＳＲ（Solid State Relay、ソリッドステートリレー）４と、ＳＳＲ４を介して電源５から電力を供給される加熱素子３とを含む。温度センサ６２は、例えば加熱炉の壁面に取付けられて加熱炉内の温度を測定する。加熱素子３は、典型的には抵抗体であり、供給される電力を熱エネルギーに変換する。温度センサ６２は、熱電対または抵抗測温体（白金抵抗温度計）を含む。ここでは，ＰＬＣ５１と温度調節器７を別体としたが、両者は一体的に構成されてもよい。
【0058】
図２では、加熱素子３が通電されたことによる発熱に伴う加熱炉内の温度が温度センサ６２によって測定されて、ＰＬＣ５１はその測定温度である観測量ＰＶに基づき制御モデルｆｘを実行して制御量ＣＶを算出（推定）する。温度調節器７は、ＰＩＤ制御系に係る演算を実施し、ＰＬＣ５１からの制御量ＣＶを基準値ＳＶに一致させるような操作量ＭＶを生成し、ＳＳＲ４に出力する。すなわち、実機においては、ＰＬＣ５１および温度調節器７は、観測量ＰＶが目標値と一致するように操作量ＭＶを決定する。
【0059】
制御工学の分野において、「観測量」は「制御量」に何らかの誤差を含む値として定義されるが、この誤差を無視すれば、「観測量」は制御対象の「制御量」とみなすことができる。そのため、以下の説明において、「制御量」は「観測量」と読み替えてもよい。
【0060】
上記に述べたフィードバック制御系において、操作量ＭＶは０～１００［％］の範囲の値をとり、ＳＳＲ４は、電源５から加熱素子３までの回路を操作量ＭＶに応じたデューティー比（duty ratio）でオン／オフ制御する。例えば、操作量が５０［％］であれば、予め定められた制御周期の５０［％］の期間がオン（通電状態）にされ、残りの５０［％］の期間がオフ（非通電状態）にされる。
【0061】
生産ライン５５の稼働時は、制御アルゴリズム４０が実行される。より具体的には、ＰＬＣ５０は制御モデルｆｘを実行し制御量ＣＶを算出（推定）し、温度調節器７は制御モデルｆｘからの制御量ＣＶを基準値ＳＶに一致させるようにＰＩＤ制御系の演算を実行し、操作量ＭＶを生成する。生成された操作量ＭＶは、ヒータ２の駆動機器（アクチュエータ）に相当するＳＳＲ４に出力される。これにより、加熱素子３は操作量ＭＶに応じて発熱し、ワーク６０は加熱素子３からの伝熱によって加熱処理される。このような稼働時において、ＰＬＣ５０は、観測量ＰＶ、算出（推定）された制御量ＣＶおよび操作量ＭＶを収集する。
【0062】
図３を参照して、稼働時は、制御周期に同期して、ＰＬＣ５１は目標値列である基準値ＳＶに従う指令を温度調節器７に出力する。温度調節器７は、基準値ＳＶの指令とＰＬＣ５１からの制御量ＣＶとを用いて、ＰＩＤ制御の演算を実施することにより、操作量ＭＶを算出する。ＳＳＲ４は、操作量ＭＶのＤｕｔｙ比（デューティー比）に応じた電力を加熱素子３に出力し、加熱素子３は通電されて発熱する。加熱素子３の発熱によって、加熱素子３の上に載置されたワーク６０は加熱される。温度センサ６２は加熱炉内の温度を測定し、測定温度を示す観測量ＰＶを出力する。
【0063】
ＰＬＣ５１は、温度調節器７から、制御周期に同期した時系列データの操作量ＭＶ、制御量ＣＶおよび観測量ＰＶを収集し、収集された時系列データを情報処理装置１０に転送する。情報処理装置１０は、管理部２８として、ＰＬＣ５０から転送された取得された時系列データをストレージ１１１に格納する。本実施の形態では、時系列データである操作量ＭＶ、制御量ＣＶおよび観測量ＰＶのうち、上記に述べた横展開のために、少なくとも観測量ＰＶが収集されて格納される。
【0064】
＜Ｃ．制御モデルとＣＡＤモデルとの対比＞
図４は、本実施の形態に係る制御モデルｆ（ｘ）とＣＡＤモデルｇ（ｘ）との対比を模式的に示す図である。実機の対象（ヒータ２）の制御アルゴリズム４０は、モデルパラメータ１６を有した制御モデルｆ（ｘ）と制御パラメータ２０Ｂを有したＰＩＤ部２０Ｄとを含む。制御モデルｆ（ｘ）は、実機のヒータ２の観測量ＰＶ（時系列の温度ｘｉ）を入力として、要素（ワーク６０）の挙動を表す制御量ＣＶ１を算出（推定）する。制御量ＣＶ１と基準値ＳＶの偏差ｅが算出されて、ＰＩＤ部２０Ｄは偏差ｅが零となるような操作量ＭＶを生成する。ヒータ２のＣＡＤデータに基づき生成されたＣＡＤモデルｇ（ｘ）は、実機のヒータ２の観測量ＰＶを入力として、要素（ワーク６０）の挙動を表す制御量ＣＶ２を算出（推定）する。ＰＩＤ部２０は、制御モデルｆ（ｘ）が算出する制御量と基準値ＳＶの間の偏差ｅに基づき操作量ＭＶを生成するアルゴリズムに相当する。
図４は、本実施の形態に係る制御モデルｆ（ｘ）とＣＡＤモデルｇ（ｘ）との対比を模式的に示す図である。実機の対象（ヒータ２）の制御アルゴリズム４０は、モデルパラメータ１６を有した制御モデルｆ（ｘ）と制御パラメータ２０Ｂを有したＰＩＤ部２０Ｄとを含む。制御モデルｆ（ｘ）は、実機のヒータ２の観測量ＰＶ（時系列の温度ｘｉ）を入力として、要素（ワーク６０）の挙動を表す制御量ＣＶ１を算出（推定）する。制御量ＣＶ１と基準値ＳＶの偏差ｅが算出されて、ＰＩＤ部２０Ｄは偏差ｅが零となるような操作量ＭＶを生成する。ヒータ２のＣＡＤデータに基づき生成されたＣＡＤモデルｇ（ｘ）は、実機のヒータ２の観測量ＰＶを入力として、要素（ワーク６０）の挙動を表す制御量ＣＶ２を算出（推定）する。ＰＩＤ部２０は、制御モデルｆ（ｘ）が算出する制御量と基準値ＳＶの間の偏差ｅに基づき操作量ＭＶを生成するアルゴリズムに相当する。
【0065】
制御モデルｆ（ｘ）は、実機で計測された観測量ＰＶと伝達関数パラメータを含むモデルパラメータ１６とを用いたラプラス演算子を有した熱の伝達関数を含む。モデルパラメータ１６は、時定数および利得（ゲイン）を含む。このような伝達関数は、観測量ＰＶに応じて算出される制御量ＣＶを変化させるように作用する関数であればよい。ＰＩＤ制御の演算式に適用される制御パラメータ２０Ｂは、例えば、偏差ｅに比例する比例動作のための比例ゲイン、偏差ｅの積分に比例する積分動作の積分時間、偏差ｅの微分に比例する微分動作の微分時間等を含む。
【0066】
ＣＡＤモデルｇ（ｘ）は、制御モデルｆ（ｘ）と同様な熱の伝達関数として示されるＣＡＤモデルｇ（ｘ）の伝達関数のパラメータは、モデルパラメータ１６と同様の種類のパラメータであって、ＣＡＤデータの属性が示す形状データに基づいて決定される。
【0067】
このように実機の制御モデルｆ（ｘ）とＣＡＤモデルｇ（ｘ）は、それぞれ、同じ観測量ＰＶを用いて制御量ＣＶ１とＣＶ２を算出（推定）するので、算出された制御量ＣＶ１とＣＶ２の間の差は、例えば実機の形状とＣＡＤデータが示す形状との差に基づいた制御量の差を表す相対的関係モデルｈ１（ｘ）で示される。したがって、ヒータ２Ａと同じ種類のヒータ２Ｂの制御モデルｆ２（ｘ）にヒータ２Ａの制御モデルｆ１（ｘ）を適用する横展開を実施する場合は、ヒータ２Ｂの制御モデルｆ２（ｘ）とＣＡＤモデルｇ２（ｘ）の相対的関係モデルｈ２（ｘ）は、相対的関係モデルｈ１（ｘ）とおおよそ同じであると期待できる。その結果、横展開では、ヒータ２Ｂの制御モデルｆ２（ｘ）を（ｆ２（ｘ）＝ｇ２（ｘ）＋ｈ１（ｘ））に従って生成することができる。
【0068】
＜Ｄ．情報処理装置の構成＞
図５は、本実施の形態に係る情報処理装置１０の構成の一例を示す模式図である。図４の情報処理装置１０は、主たるコンポーネントとして、オペレーティングシステム（ＯＳ：Operating System）および後述するような各種プログラムを実行するプロセッサ１０２と、プロセッサ１０２でのプログラム実行に必要なデータを格納するための作業領域を提供する主メモリ１０４と、キーボードまたはマウスなどの情報処理装置１０に対するユーザ（設計者）の操作を受付ける操作ユニット１０６と、ディスプレイ１０９、各種インジケータ、プリンタなどの処理結果を出力する出力ユニット１０８と、ネットワーク８０に接続されるネットワークインターフェイス１１０と、光学ドライブ１１２と、ＰＬＣ５１を含む外部装置と通信するローカル通信インターフェイス１１６と、ストレージ１１１とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス１１８を介してデータ通信可能に接続される。
図５は、本実施の形態に係る情報処理装置１０の構成の一例を示す模式図である。図４の情報処理装置１０は、主たるコンポーネントとして、オペレーティングシステム（ＯＳ：Operating System）および後述するような各種プログラムを実行するプロセッサ１０２と、プロセッサ１０２でのプログラム実行に必要なデータを格納するための作業領域を提供する主メモリ１０４と、キーボードまたはマウスなどの情報処理装置１０に対するユーザ（設計者）の操作を受付ける操作ユニット１０６と、ディスプレイ１０９、各種インジケータ、プリンタなどの処理結果を出力する出力ユニット１０８と、ネットワーク８０に接続されるネットワークインターフェイス１１０と、光学ドライブ１１２と、ＰＬＣ５１を含む外部装置と通信するローカル通信インターフェイス１１６と、ストレージ１１１とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス１１８を介してデータ通信可能に接続される。
【0069】
光学ドライブ１１２は、コンピュータ読取可能なプログラムを非一時的に格納する光学記録媒体（例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等）を含むコンピュータ読取可能な記録媒体１１４から、各種プログラムを読取ってストレージ１１１などにインストールする。
【0070】
情報処理装置１０で実行される各種プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体１１４を介してインストールされてもよいが、ネットワーク８０上の図示しないサーバ装置などからネットワークインターフェイス１１０を介してダウンロードする形でインストールされてもよい。これらプログラムは、プロセッサ１０２によって実行されると、当該プロセッサ１０２に本実施の形態に係るモデルを生成する方法を実行させる命令を有したプログラムを含む。
【0071】
ストレージ１１１は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Flash Solid State Drive）などで構成され、プロセッサ１０２で実行されるプログラムを格納する。具体的には、ストレージ１１１は、各種プログラムの開発を支援する開発支援プログラム１２１と、後述するシミュレータを実現するシミュレーションプログラム１２６と、実行されると管理部２８を実現する管理プログラム１３４と、図１に示された管理用データ１３５と格納する。
【0072】
図５では、単一の情報処理装置１０で管理部２８を含む開発環境を実現する例が示されたが、複数の情報処理装置を連係させて開発環境を実現されるようにしてもよい。この場合、開発環境を実現するために必要な処理の一部は情報処理装置１０によって実行されて、残りの処理はクラウドベースのサーバまたはオンプレミスサーバで実行されるようにしてもよい。
【0073】
図５では、プロセッサ１０２によって１または複数のプログラムが実行されることで、開発環境が実現される例が示されたが、情報処理装置１０は、開発環境を実現するために必要な処理および機能の一部が、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡを含む回路として実装されてもよい。
【0074】
＜Ｅ．フローチャート＞
図６は、本実施の形態に係る処理のフローチャートである。情報処理装置１０は、管理部２８として、図６の処理を実施する。情報処理装置１０は、上記に述べた横展開において、観測量ＰＶを収集する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において収集される観測量ＰＶは、第１生産ライン５５Ａの立上げまたは処方条件を検出する際に、装置に設置されている温度計（温度センサ６２）、流量計などの計測機器より収集される観測量に加え、一時的にワーク６０Ａの内部に取り付けられた図示しないサーミスタによって実際に測定されたワーク６０Ａの内部温度である。情報処理装置１０は、このような実測に基づく観測量ＰＶをストレージ１１１に格納する。図６の処理の開始前に観測量ＰＶが収集されてストレージ１１１に格納される場合は、情報処理装置１０はＰＬＣ５１Ａとの通信を切断したオフライン状態で処理を実施できる。
図６は、本実施の形態に係る処理のフローチャートである。情報処理装置１０は、管理部２８として、図６の処理を実施する。情報処理装置１０は、上記に述べた横展開において、観測量ＰＶを収集する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において収集される観測量ＰＶは、第１生産ライン５５Ａの立上げまたは処方条件を検出する際に、装置に設置されている温度計（温度センサ６２）、流量計などの計測機器より収集される観測量に加え、一時的にワーク６０Ａの内部に取り付けられた図示しないサーミスタによって実際に測定されたワーク６０Ａの内部温度である。情報処理装置１０は、このような実測に基づく観測量ＰＶをストレージ１１１に格納する。図６の処理の開始前に観測量ＰＶが収集されてストレージ１１１に格納される場合は、情報処理装置１０はＰＬＣ５１Ａとの通信を切断したオフライン状態で処理を実施できる。
【0075】
情報処理装置１０は、ステップＳ１０において収集された観測量ＰＶから第１制御モデルｆ１（ｘ）と第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）とを生成する（ステップＳ２０とステップＳ３０）。ステップＳ１０において観測量ＰＶを収集するには、装置に設置されている温度計（温度センサ６２）、流量計などの計測機器より収集される観測量ＰＶに加え、ワーク６０の中心に温度センサを挿入して、ワークの中心温度を測定する。この温度センサは一時的に設置しデータを取得するためのものであり、この温度センサは観測量ＰＶを収集後に撤去または計測した結果破壊されてしまっても良い。ステップＳ２０では、情報処理装置１０は、ステップＳ１０において実測された実測量である観測量ＰＶを用いて、統計的処理または機械学習等によって、第１制御モデル生成部２８６として、第１制御モデルｆ１（ｘ）を生成し、また、第１ＣＡＤモデル生成部２８７として、第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）とを生成する。第１制御モデルｆ１（ｘ）と第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）の生成に替えて、情報処理装置１０は、ストレージ１１１に予め格納された第１制御モデルｆ１（ｘ）と第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）をストレージ１１１から読出してもよい。
【0076】
情報処理装置１０は、相対的関係モデルｈ１（ｘ）を生成する（ステップＳ４０）。具体的には、観測量ＰＶを入力として第１制御モデルｆ１（ｘ）によって算出されたワーク６０Ａの制御量ＣＶと、当該観測量ＰＶを入力として第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）によって算出されたワーク６０Ａの制御量ＣＶとの間の相対的関係を表すモデルを算出する。
【0077】
情報処理装置１０は、第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）を生成し（ステップＳ５０）、第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）と相対的関係モデルｈ１（ｘ）とに基づき、ヒータ２Ｂの第２制御モデルｆ２（ｘ）を生成する（ステップＳ６０）。このような第２制御モデルｆ２（ｘ）の生成において、情報処理装置１０は、より高い精度を有した第２制御モデルｆ２（ｘ）を生成するために、後述するリファインメントと規格化の少なくとも１つを実施してもよい（ステップＳ６５）。
【0078】
情報処理装置１０は、第２制御モデルｆ２（ｘ）とＰＩＤ演算の演算式に対応の関数を含むＰＩＤ部２０Ｄとを含む制御アルゴリズム４０Ｂを生成する（ステップＳ７０）。情報処理装置１０は、シミュレータによって生成された制御アルゴリズム４０Ｂを実行し、実行結果に基づき制御アルゴリズを評価する（ステップＳ８０）。プロセッサ１０２は、評価の情報を、ディスプレイ１０９に表示させる。情報処理装置１０は、ＰＬＣ５１Ｂと通信し制御アルゴリズム４０ＢのプログラムをＰＬＣ５１Ｂにインストールする。なお、ステップＳ８０のシミュレータによる評価はオプショナルに実施されるとしてもよい。
【0079】
＜Ｆ．リファインメント＞
図７と図８は、本実施の形態に係るリファインメント処理を説明する図である。情報処理装置１０は、リファインメント部２８８として、生成される第２制御モデルｆ２（ｘ)の誤差ｅ３を低減するリファインメント処理を実施する。より具体的には、例えば収集された観測量ＰＶが十分な量でない場合、第２制御モデルｆ２（ｘ）は、不十分な観測量ＰＶに起因した誤差ｅ３を含む。ステップＳ６５のリファインメントでは、このような誤差ｅ３を低減する処理が実施される。
図７と図８は、本実施の形態に係るリファインメント処理を説明する図である。情報処理装置１０は、リファインメント部２８８として、生成される第２制御モデルｆ２（ｘ)の誤差ｅ３を低減するリファインメント処理を実施する。より具体的には、例えば収集された観測量ＰＶが十分な量でない場合、第２制御モデルｆ２（ｘ）は、不十分な観測量ＰＶに起因した誤差ｅ３を含む。ステップＳ６５のリファインメントでは、このような誤差ｅ３を低減する処理が実施される。
【0080】
例えば、図７には、第２制御モデルｆ２（ｘ）によって算出される制御量ＣＶのグラフ８１が示される。グラフ８１は、上記に述べた誤差ｅ３を含む制御量ＣＶの時系列の変化を表す。リファインメント処理では、情報処理装置１０は、図７示すグラフ８１に含まれる誤差ｅ３を図８の矢印方向に低減することにより、図８のグラフ８２によって表現される第２制御モデルｆ２（ｘ）を生成する。
【0081】
このようなリファインメント後の図８の第２制御モデルｆ２（ｘ）処理としては、例えば十分な観測量ＰＶとなるように観測量ＰＶを追加できる場合は、情報処理装置１０は、追加後の観測量ＰＶを基準に、上述のステップＳ２０～ステップＳ６０に処理を実施して、第２制御モデルｆ２（ｘ）を生成する。例えば十分な観測量ＰＶとなるような観測量ＰＶを追加できない場合は、情報処理装置１０は、第１制御モデルｆ１（ｘ）が算出する制御量ＣＶと、例えばメンテナンス時に実機から収集した制御量ＣＶとの加重平均から、第２制御モデルｆ２（ｘ）を生成する。
【0082】
＜Ｇ．規格化＞
情報処理装置１０は、正規化部２８９として、ＣＡＤモデルｇ（ｘ）を機差に基づき正規化する。図９と図１０は、本実施の形態に係る正規化を説明する図である。本実施の形態では、同じ種類のヒータ２Ａと２Ｂであっても、両者の間には設計上の差が存在する。本実施の形態では、このような設計上の差を「機差」と称する。機差は、ヒータ２Ａの第１ＣＡＤデータ１７Ａの属性１８Ａが示す形状と、ヒータ２Ｂの第１ＣＡＤデータ１７Ｂの属性１８Ｂが示す形状との間の差に相当する。例えば、ヒータ２Ｂの加熱炉のサイズがヒータ２Ａの加熱炉のサイズのα倍である場合、機差もα倍となるから、第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）と第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）との関係は、ｇ２（ｘ）＝ｇ１（ｘ）×αで定義することができる。加熱炉のサイズは、熱容量または表面積に起因する伝熱量の違いをもたらす。また、機差は、加熱炉における温度センサ６２の取付け位置の違いも含む。
情報処理装置１０は、正規化部２８９として、ＣＡＤモデルｇ（ｘ）を機差に基づき正規化する。図９と図１０は、本実施の形態に係る正規化を説明する図である。本実施の形態では、同じ種類のヒータ２Ａと２Ｂであっても、両者の間には設計上の差が存在する。本実施の形態では、このような設計上の差を「機差」と称する。機差は、ヒータ２Ａの第１ＣＡＤデータ１７Ａの属性１８Ａが示す形状と、ヒータ２Ｂの第１ＣＡＤデータ１７Ｂの属性１８Ｂが示す形状との間の差に相当する。例えば、ヒータ２Ｂの加熱炉のサイズがヒータ２Ａの加熱炉のサイズのα倍である場合、機差もα倍となるから、第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）と第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）との関係は、ｇ２（ｘ）＝ｇ１（ｘ）×αで定義することができる。加熱炉のサイズは、熱容量または表面積に起因する伝熱量の違いをもたらす。また、機差は、加熱炉における温度センサ６２の取付け位置の違いも含む。
【0083】
図９は、例えば、機差が温度センサ６２の取り付け位置に基づくケースである場合に、第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）と当該機差に基づく正規化後の第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）のグラフを示す。図１０は、例えば、機差が伝熱量の差をもたらす機差であるケースにおいて、第１ＣＡＤモデルｇ１（ｘ）と当該機差に基づく正規化後の第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）（ただし、ｇ２（ｘ）＝ｇ１（ｘ）×α）のグラフを示す。
【0084】
情報処理装置１０は、正規化後の第２ＣＡＤモデルｇ２（ｘ）を用いて第２制御モデルｆ２（ｘ）を生成する。このことは、第２制御モデルｆ２（ｘ）に含まれる誤差であって、当該機差に起因した誤差を低減するように作用する。仮に当該誤差を含んだ制御モデルｆ（ｘ）が適用された場合、ワーク６０内に誤差に起因した応力が発生し、ワーク６０の歩留まりまたは品質の低下に繋がり、生産性が低下する。本実施の形態によれば、当該誤差は低減されるので、ワーク６０内の応力の発生および生産性低下を防止できる。
【0085】
＜Ｈ．利点＞
情報処理装置１０は、上記に述べた制御モデルｆ（ｘ）を、ＰＬＣ５０が実行可能なファンクションブロックとして提供する。例えば、ファンクションブロックを顧客の工場の１の生産ライン５５Ａの制御モデルｆ１（ｘ）に提供した場合、顧客は工場内の他の生産ライン５５Ｂに制御モデルｆ１（ｘ）を横展開することを所望する。この場合、情報処理装置１０は、ＣＡＤモデルｇ（ｘ）とヒータ２Ａと制御モデルｆ１（ｘ）を利用して、他の生産ライン５５Ｂのヒータ２Ｂの制御モデルｆ２（ｘ）を生成できる。
情報処理装置１０は、上記に述べた制御モデルｆ（ｘ）を、ＰＬＣ５０が実行可能なファンクションブロックとして提供する。例えば、ファンクションブロックを顧客の工場の１の生産ライン５５Ａの制御モデルｆ１（ｘ）に提供した場合、顧客は工場内の他の生産ライン５５Ｂに制御モデルｆ１（ｘ）を横展開することを所望する。この場合、情報処理装置１０は、ＣＡＤモデルｇ（ｘ）とヒータ２Ａと制御モデルｆ１（ｘ）を利用して、他の生産ライン５５Ｂのヒータ２Ｂの制御モデルｆ２（ｘ）を生成できる。
【0086】
また、ヒータ２Ａとヒータ２Ｂとの間に機差があるとしても、情報処理装置１０は、リファインメントまたは正規化によって、当該機差に起因した誤差ｅ３が低減された第２制御モデルｆ２（ｘ）を生成できる。
【0087】
上記のＣＡＤモデルｇ（ｘ）は、ＣＡＤデータ１７が示す加熱炉の形状データから生成されたが、ＣＡＤモデルｇ（ｘ）の生成は形状データに基づく生成に限定されない。例えば、ＣＡＤモデルｇ（ｘ）は、形状データとＣＡＤデータの属性１８が示す加熱炉を構成する材料が有する物性値（密度、比熱および熱伝導率等）に基づき生成されてもよい。
【0088】
＜Ｉ．他のモデル＞
上記の実施の形態は、ワーク６０を加熱するヒータ２の制御モデルｆ（ｘ）を説明したが、加熱の制御系の制御モデルへの適用に限定されない。例えば、ワーク６０を冷却するペルチェ素子を含む冷却の制御系の制御モデルへ適用してもよい。
上記の実施の形態は、ワーク６０を加熱するヒータ２の制御モデルｆ（ｘ）を説明したが、加熱の制御系の制御モデルへの適用に限定されない。例えば、ワーク６０を冷却するペルチェ素子を含む冷却の制御系の制御モデルへ適用してもよい。
【0089】
また、本実施の形態は、タンク内の液相反応の濃度の制御モデルｆ（ｘ）に適用することもできる。液相反応においては、化学反応の進み具合を検出し、操作量ＭＶとしてヒータの発熱量を制御する。ヒータの温度は観測量ＰＶとして計測される。化学反応の進み具合の指標となる液相の濃度変化を制御量ＣＶとする。タンクを含む反応系のＣＡＤデータからＣＡＤモデルｇ（ｘ）を生成する。これらにより、本実施の形態を適用して、タンク内の液相反応の制御系に適用される制御モデルｆ（ｘ）を生成できる。
【0090】
また、本実施の形態は、搬送制御系の制御モデルに適用することもできる。図１１と図１２は、搬送系を模式的に示す図である。図１１のワーク１２０を搬送する搬送機構１２３と、図１２のワーク１３０を搬送する搬送機構１３３との間には機差が存在する。このような搬送機構は、例えば、ベルト上に載置されたワークを搬送するベルトコンベアを含む。ベルトコンベアは、アクチュエータ（駆動機器）であるサーボモータによってベルトが駆動される。例えば、ベルトの機差に起因してワーク１２０とワーク１３０との間において、ワークの振動量の変化である制御量ＣＶは異なる。このような搬送系の制振制御に本実施の形態を適用することができる。より具体的には、図示しない計測器が計測する振動量の観測量ＰＶを入力として、制御量ＣＶを算出（推定）する制御モデルｆ（ｘ）が生成される。横展開では、例えば図１１の搬送系の制御モデルｆ（ｘ）を適用して、図１２の搬送系の制御モデルｆ（ｘ）が生成される。このような制振制御は、搬送系ヘの適用に限定されず、回転機の振動の制御についても同様に適用することができる。
【0091】
＜Ｊ．付記＞
上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
［構成１］
生産ライン（５５、５５Ａ、５５Ｂ）に備えられる対象（２、２Ａ、２Ｂ、４）の制御アルゴリズム（４０、４０Ａ、４０Ｂ）を生成する情報処理装置（１０）であって、
前記対象は、前記制御アルゴリズムによって算出される操作量（ＭＶ）に従って要素（６０、６０Ａ、６０Ｂ）の挙動を変化させる物理量を出力し、
前記生産ラインは、第１の要素（６０Ａ）を生産する第１生産ライン（５５Ａ）と第２の要素（６０Ｂ）を生産する第２生産ライン（５５Ｂ）とを含み、
前記第１生産ラインは、前記第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象（２Ａ、４）を備え、
前記第２生産ラインは、前記第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象（２Ｂ、４）を備え、
前記情報処理装置は、
前記第１の対象が出力する前記物理量を観測した観測量（ＰＶ）を入力として、前記第１の要素の挙動を表す制御量（ＣＶ）を算出する第１制御モデル（ｆ１（ｘ））と、前記第１の対象の属性を示すＣＡＤデータ（１７Ａ）基づくモデルであって、前記観測量を入力として、前記第１の要素の前記制御量を算出する第１ＣＡＤモデル（ｇ１（ｘ））との間の、制御量の相対的関係を表すモデル（ｈ１（ｘ））を生成する第１生成部（２８２）と、
前記第２生産ラインの第２の前記対象の属性を示すＣＡＤデータ（１７Ｂ）に基づくＣＡＤモデルであって、前記観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２ＣＡＤモデル（ｇ２（ｘ））を生成する第２生成部（２８３）と、
前記第２ＣＡＤモデル（ｇ２（ｘ））と前記相対的関係を表すモデル（ｈ１（ｘ））とに基づき、前記第２の対象が出力する前記物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデル（ｆ２（ｘ））を生成する第３生成部（２８４）と、
前記第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、前記第２の対象の操作量（ＭＶ）を算出する制御アルゴリズム（４０Ｂ）を生成する第４生成部（２８５）と、を備える、情報処理装置（１０）。
［構成２］
前記物理量は熱を含む、構成１に記載の情報処理装置。
［構成３］
前記第１の対象および第２の対象は、それぞれ、前記第１の要素を加熱する加熱炉および前記第２の要素を加熱する加熱炉を含む、構成１または２に記載の情報処理装置。
［構成４］
前記相対的関係は、前記第１制御モデルが算出する制御量と、前記第１ＣＡＤモデルが算出する制御量との間の相対的な差を含む、構成１～３のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成５］
前記相対的関係は、前記第１制御モデルが算出する制御量と、前記第１ＣＡＤモデルが算出する制御量との間の相対的な比を含む、構成１～３のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成６］
前記第１の対象および前記第２の対象のＣＡＤデータが示す属性（１８Ａ、１８Ｂ）は、それぞれ、前記第１の対象および前記第２の対象の形状を含む、構成１～５のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成７］
前記第２制御モデル（ｆ２（ｘ））を含む制御アルゴリズム（４０Ｂ）は、前記第２制御モデルが算出する制御量（ＣＶ）と基準（ＳＶ）の間の偏差（ｅ）に基づき前記操作量を生成するアルゴリズム（２０）を含む、構成１～６のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成８］
前記第２ＣＡＤモデルを、前記第１の対象のＣＡＤデータと前記第２の対象のＣＡＤデータの間の、前記属性の差に基づき正規化する正規化部（２８９）をさらに備える、構成１～７のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成９］
前記第３生成部は、
前記第２ＣＡＤモデルと前記相対的関係を表すモデルとに基づき、前記第２の対象が出力する前記物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデルを解析的に生成する、構成１～８のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成１０］
前記情報処理装置は、
前記第１制御モデルを生成する第５生成部（２８６）と、
前記第１ＣＡＤモデルを生成する第６生成部（２８７）と、をさらに備え、
前記第５生成部は、
前記物理量に応じた前記第１の要素の挙動を実測した実測量を入力として、前記第１の要素の制御量を算出する第１制御モデルを生成し、
前記第６生成部は、
前記物理量に応じた前記第１の要素の挙動を実測した実測量を入力として、前記第１の要素の制御量を算出する第１ＣＡＤモデルを生成する、構成１～９のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成１１］
プロセッサ（１０２）が実施する方法であって、
前記方法は、生産ライン（５５、５５Ａ、５５Ｂ）に備えられる対象（２、２Ａ、２Ｂ、４）の制御アルゴリズム（４０、４０Ａ、４０Ｂ）を生成する方法あり、
前記対象は、前記制御アルゴリズムによって算出される操作量（ＭＶ）に従って要素（６０、６０Ａ、６０Ｂ）の挙動を変化させる物理量を出力し、
前記生産ラインは、第１の要素（６０Ａ）を生産する第１生産ライン（５５Ａ）と第２の要素（６０Ｂ）を生産する第２生産ライン（５５Ｂ）とを含み、
前記第１生産ラインは、前記第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象（２Ａ、４）を備え、
前記第２生産ラインは、前記第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象（２Ｂ、４）を備え、
前記方法は、
前記第１の対象が出力する前記物理量を観測した観測量（ＰＶ）を入力として、前記第１の要素の挙動を表す制御量（ＣＶ）を算出する第１制御モデル（ｆ１（ｘ））と、前記第１の対象の属性を示すＣＡＤデータ（１７Ａ）に基づくモデルであって、前記観測量を入力として、前記第１の要素の前記制御量を算出する第１ＣＡＤモデル（ｇ１（ｘ））との間の、制御量の相対的関係を表すモデル（ｈ１（ｘ））を生成すること（Ｓ４０）、
前記第２生産ラインの第２の前記対象の属性を示すＣＡＤデータ（１７Ｂ）に基づくＣＡＤモデルであって、前記観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２ＣＡＤモデル（ｇ２（ｘ））を生成すること（Ｓ５０）、
前記第２ＣＡＤモデル（ｇ２（ｘ））と前記相対的関係を表すモデル（ｈ１（ｘ））とに基づき、前記第２の対象が出力する前記物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデル（ｆ２（ｘ））を生成すること（Ｓ６０）、および、
前記第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、前記第２の対象の操作量（ＭＶ）を算出する制御アルゴリズム（４０Ｂ）を生成すること（Ｓ７０）、を備える、方法。
［構成１２］
プロセッサ（１０２）によって実行されると、当該プロセッサに方法を実行させる命令を有したプログラム（１３４）であって、
前記方法は、生産ライン（５５、５５Ａ、５５Ｂ）に備えられる対象（２、２Ａ、２Ｂ、４）の制御アルゴリズム（４０、４０Ａ、４０Ｂ）を生成する方法あり、
前記対象は、前記制御アルゴリズムによって算出される操作量（ＭＶ）に従って要素（６０、６０Ａ、６０Ｂ）の挙動を変化させる物理量を出力し、
前記生産ラインは、第１の要素（６０Ａ）を生産する第１生産ライン（５５Ａ）と第２の要素（６０Ｂ）を生産する第２生産ライン（５５Ｂ）とを含み、
前記第１生産ラインは、前記第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象（２Ａ、４）を備え、
前記第２生産ラインは、前記第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象（２Ｂ、４）を備え、
前記方法は、
前記第１の対象が出力する前記物理量を観測した観測量（ＰＶ）を入力として、前記第１の要素の挙動を表す制御量（ＣＶ）を算出する第１制御モデル（ｆ１（ｘ））と、前記第１の対象の属性を示すＣＡＤデータ（１７Ａ）に基づくモデルであって、前記観測量を入力として、前記第１の要素の前記制御量を算出する第１ＣＡＤモデル（ｇ１（ｘ））との間の、制御量の相対的関係を表すモデル（ｈ１（ｘ））を生成すること（Ｓ４０）、
前記第２生産ラインの第２の前記対象の属性を示すＣＡＤデータ（１７Ｂ）に基づくＣＡＤモデルであって、前記観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２ＣＡＤモデル（ｇ２（ｘ））を生成すること（Ｓ５０）、
前記第２ＣＡＤモデル（ｇ２（ｘ））と前記相対的関係を表すモデル（ｈ１（ｘ））とに基づき、前記第２の対象が出力する前記物理量を観測した観測量を入力として、前記要素の前記制御量を算出する第２制御モデル（ｆ２（ｘ））を生成すること（Ｓ６０）、および、
前記第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、前記第２の対象の操作量（ＭＶ）を算出する制御アルゴリズム（４０Ｂ）を生成すること（Ｓ７０）、を備える、プログラム。
上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
［構成１］
生産ライン（５５、５５Ａ、５５Ｂ）に備えられる対象（２、２Ａ、２Ｂ、４）の制御アルゴリズム（４０、４０Ａ、４０Ｂ）を生成する情報処理装置（１０）であって、
前記対象は、前記制御アルゴリズムによって算出される操作量（ＭＶ）に従って要素（６０、６０Ａ、６０Ｂ）の挙動を変化させる物理量を出力し、
前記生産ラインは、第１の要素（６０Ａ）を生産する第１生産ライン（５５Ａ）と第２の要素（６０Ｂ）を生産する第２生産ライン（５５Ｂ）とを含み、
前記第１生産ラインは、前記第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象（２Ａ、４）を備え、
前記第２生産ラインは、前記第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象（２Ｂ、４）を備え、
前記情報処理装置は、
前記第１の対象が出力する前記物理量を観測した観測量（ＰＶ）を入力として、前記第１の要素の挙動を表す制御量（ＣＶ）を算出する第１制御モデル（ｆ１（ｘ））と、前記第１の対象の属性を示すＣＡＤデータ（１７Ａ）基づくモデルであって、前記観測量を入力として、前記第１の要素の前記制御量を算出する第１ＣＡＤモデル（ｇ１（ｘ））との間の、制御量の相対的関係を表すモデル（ｈ１（ｘ））を生成する第１生成部（２８２）と、
前記第２生産ラインの第２の前記対象の属性を示すＣＡＤデータ（１７Ｂ）に基づくＣＡＤモデルであって、前記観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２ＣＡＤモデル（ｇ２（ｘ））を生成する第２生成部（２８３）と、
前記第２ＣＡＤモデル（ｇ２（ｘ））と前記相対的関係を表すモデル（ｈ１（ｘ））とに基づき、前記第２の対象が出力する前記物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデル（ｆ２（ｘ））を生成する第３生成部（２８４）と、
前記第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、前記第２の対象の操作量（ＭＶ）を算出する制御アルゴリズム（４０Ｂ）を生成する第４生成部（２８５）と、を備える、情報処理装置（１０）。
［構成２］
前記物理量は熱を含む、構成１に記載の情報処理装置。
［構成３］
前記第１の対象および第２の対象は、それぞれ、前記第１の要素を加熱する加熱炉および前記第２の要素を加熱する加熱炉を含む、構成１または２に記載の情報処理装置。
［構成４］
前記相対的関係は、前記第１制御モデルが算出する制御量と、前記第１ＣＡＤモデルが算出する制御量との間の相対的な差を含む、構成１～３のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成５］
前記相対的関係は、前記第１制御モデルが算出する制御量と、前記第１ＣＡＤモデルが算出する制御量との間の相対的な比を含む、構成１～３のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成６］
前記第１の対象および前記第２の対象のＣＡＤデータが示す属性（１８Ａ、１８Ｂ）は、それぞれ、前記第１の対象および前記第２の対象の形状を含む、構成１～５のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成７］
前記第２制御モデル（ｆ２（ｘ））を含む制御アルゴリズム（４０Ｂ）は、前記第２制御モデルが算出する制御量（ＣＶ）と基準（ＳＶ）の間の偏差（ｅ）に基づき前記操作量を生成するアルゴリズム（２０）を含む、構成１～６のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成８］
前記第２ＣＡＤモデルを、前記第１の対象のＣＡＤデータと前記第２の対象のＣＡＤデータの間の、前記属性の差に基づき正規化する正規化部（２８９）をさらに備える、構成１～７のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成９］
前記第３生成部は、
前記第２ＣＡＤモデルと前記相対的関係を表すモデルとに基づき、前記第２の対象が出力する前記物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデルを解析的に生成する、構成１～８のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成１０］
前記情報処理装置は、
前記第１制御モデルを生成する第５生成部（２８６）と、
前記第１ＣＡＤモデルを生成する第６生成部（２８７）と、をさらに備え、
前記第５生成部は、
前記物理量に応じた前記第１の要素の挙動を実測した実測量を入力として、前記第１の要素の制御量を算出する第１制御モデルを生成し、
前記第６生成部は、
前記物理量に応じた前記第１の要素の挙動を実測した実測量を入力として、前記第１の要素の制御量を算出する第１ＣＡＤモデルを生成する、構成１～９のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成１１］
プロセッサ（１０２）が実施する方法であって、
前記方法は、生産ライン（５５、５５Ａ、５５Ｂ）に備えられる対象（２、２Ａ、２Ｂ、４）の制御アルゴリズム（４０、４０Ａ、４０Ｂ）を生成する方法あり、
前記対象は、前記制御アルゴリズムによって算出される操作量（ＭＶ）に従って要素（６０、６０Ａ、６０Ｂ）の挙動を変化させる物理量を出力し、
前記生産ラインは、第１の要素（６０Ａ）を生産する第１生産ライン（５５Ａ）と第２の要素（６０Ｂ）を生産する第２生産ライン（５５Ｂ）とを含み、
前記第１生産ラインは、前記第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象（２Ａ、４）を備え、
前記第２生産ラインは、前記第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象（２Ｂ、４）を備え、
前記方法は、
前記第１の対象が出力する前記物理量を観測した観測量（ＰＶ）を入力として、前記第１の要素の挙動を表す制御量（ＣＶ）を算出する第１制御モデル（ｆ１（ｘ））と、前記第１の対象の属性を示すＣＡＤデータ（１７Ａ）に基づくモデルであって、前記観測量を入力として、前記第１の要素の前記制御量を算出する第１ＣＡＤモデル（ｇ１（ｘ））との間の、制御量の相対的関係を表すモデル（ｈ１（ｘ））を生成すること（Ｓ４０）、
前記第２生産ラインの第２の前記対象の属性を示すＣＡＤデータ（１７Ｂ）に基づくＣＡＤモデルであって、前記観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２ＣＡＤモデル（ｇ２（ｘ））を生成すること（Ｓ５０）、
前記第２ＣＡＤモデル（ｇ２（ｘ））と前記相対的関係を表すモデル（ｈ１（ｘ））とに基づき、前記第２の対象が出力する前記物理量を観測した観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２制御モデル（ｆ２（ｘ））を生成すること（Ｓ６０）、および、
前記第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、前記第２の対象の操作量（ＭＶ）を算出する制御アルゴリズム（４０Ｂ）を生成すること（Ｓ７０）、を備える、方法。
［構成１２］
プロセッサ（１０２）によって実行されると、当該プロセッサに方法を実行させる命令を有したプログラム（１３４）であって、
前記方法は、生産ライン（５５、５５Ａ、５５Ｂ）に備えられる対象（２、２Ａ、２Ｂ、４）の制御アルゴリズム（４０、４０Ａ、４０Ｂ）を生成する方法あり、
前記対象は、前記制御アルゴリズムによって算出される操作量（ＭＶ）に従って要素（６０、６０Ａ、６０Ｂ）の挙動を変化させる物理量を出力し、
前記生産ラインは、第１の要素（６０Ａ）を生産する第１生産ライン（５５Ａ）と第２の要素（６０Ｂ）を生産する第２生産ライン（５５Ｂ）とを含み、
前記第１生産ラインは、前記第１の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第１の対象（２Ａ、４）を備え、
前記第２生産ラインは、前記第２の要素の挙動を変化させる物理量を出力する第２の対象（２Ｂ、４）を備え、
前記方法は、
前記第１の対象が出力する前記物理量を観測した観測量（ＰＶ）を入力として、前記第１の要素の挙動を表す制御量（ＣＶ）を算出する第１制御モデル（ｆ１（ｘ））と、前記第１の対象の属性を示すＣＡＤデータ（１７Ａ）に基づくモデルであって、前記観測量を入力として、前記第１の要素の前記制御量を算出する第１ＣＡＤモデル（ｇ１（ｘ））との間の、制御量の相対的関係を表すモデル（ｈ１（ｘ））を生成すること（Ｓ４０）、
前記第２生産ラインの第２の前記対象の属性を示すＣＡＤデータ（１７Ｂ）に基づくＣＡＤモデルであって、前記観測量を入力として、前記第２の要素の前記制御量を算出する第２ＣＡＤモデル（ｇ２（ｘ））を生成すること（Ｓ５０）、
前記第２ＣＡＤモデル（ｇ２（ｘ））と前記相対的関係を表すモデル（ｈ１（ｘ））とに基づき、前記第２の対象が出力する前記物理量を観測した観測量を入力として、前記要素の前記制御量を算出する第２制御モデル（ｆ２（ｘ））を生成すること（Ｓ６０）、および、
前記第２制御モデルを含む制御アルゴリズムであって、当該第２制御モデルにより算出された制御量を入力として、前記第２の対象の操作量（ＭＶ）を算出する制御アルゴリズム（４０Ｂ）を生成すること（Ｓ７０）、を備える、プログラム。
【0092】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0093】
２，２Ａ，２Ｂ ヒータ、３，３Ａ，３Ｂ 加熱素子、５ 電源、７，７Ａ，７Ｂ 温度調節器、１０ 情報処理装置、１６ モデルパラメータ、１７ ＣＡＤデータ、１７Ａ 第１ＣＡＤデータ、１７Ｂ 第２ＣＡＤデータ、１８，１８Ａ，１８Ｂ 属性、２０Ｂ 制御パラメータ、２０Ｄ ＰＩＤ部、２８ 管理部、４０ 制御アルゴリズム、４０Ａ 第１制御アルゴリズム、４０Ｂ 第２制御アルゴリズム、５５ 生産ライン、５５Ａ 第１生産ライン、５５Ｂ 第２生産ライン、６０，６０Ａ，６０Ｂ，１２０，１３０ ワーク、６２ 温度センサ、８０ ネットワーク、８１，８２ グラフ、１０２ プロセッサ、１０４ 主メモリ、１０６ 操作ユニット、１０８ 出力ユニット、１０９ ディスプレイ、１１０ ネットワークインターフェイス、１１１ ストレージ、１１２ 光学ドライブ、１１４ 記録媒体、１１６ ローカル通信インターフェイス、１１８ 内部バス、１２１ 開発支援プログラム、１２３，１３３ 搬送機構、１２６ シミュレーションプログラム、１３４ 管理プログラム、１３５ 管理用データ、２８１ モデル生成部、２８２ 第１生成部、２８３ 第２生成部、２８４ 第３生成部、２８５ 第４生成部、２８６ 第１制御モデル生成部、２８７ 第１ＣＡＤモデル生成部、２８８ リファインメント部、２８９ 正規化部、ＣＶ，ＣＶ１，ＣＶ２ 制御量、ＭＶ 操作量、ＰＶ 観測量、ＳＶ 基準値、ｅ 偏差、ｅ３ 誤差、ｆ（ｘ） 制御モデル、ｆ１（ｘ） 第１制御モデル、ｆ２（ｘ） 第２制御モデル、ｇ（ｘ） ＣＡＤモデル、ｇ１（ｘ） 第１ＣＡＤモデル、ｇ２（ｘ） 第２ＣＡＤモデル、ｈ１（ｘ），ｈ２（ｘ） 相対的関係モデル、ｔｉ 時刻、ｘ，ｘｉ 温度。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】