特許 7446346 情報分析装置、情報分析方法および情報分析システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-29

(45)【発行日】2024-03-08

(54)【発明の名称】情報分析装置、情報分析方法および情報分析システム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/04 20120101AFI20240301BHJP

   G05B 19/418 20060101ALI20240301BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/04

G05B19/418 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022024932

(22)【出願日】2022-02-21

(65)【公開番号】P2023121539

(43)【公開日】2023-08-31

【審査請求日】2022-09-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小田 稔

(72)【発明者】

【氏名】八木田 正樹

(72)【発明者】

【氏名】前畑 俊之

【審査官】藤原 拓也

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１０９４７７７２（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０００－０４２８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６１２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１８４０６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｑ １０／００－９９／００

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロール製品の材料の搬送ラインに沿って配置される複数のセンサから時系列のプロセスデータを取得する取得部と、
前記複数のセンサには前記材料の搬送長さを計測する複数の測長センサが含まれており、最下流に配置された前記測長センサからの製品長さ基準の座標値を含む前記プロセスデータを抽出する抽出部と、
２つの前記測長センサにおける搬送速度同士の比較結果に基づいて前記材料の伸縮量を算出する算出部と、
搬送向きにおける前記センサの位置情報および前記伸縮量に基づいて前記プロセスデータに前記座標値を対応付ける対応付け部と
を備えることを特徴とする情報分析装置。

【請求項2】

前記搬送ラインに前記材料を一時的に貯留するリザーバが含まれる場合には、
前記対応付け部は、
前記位置情報、前記伸縮量および前記リザーバが貯留している材料の長さに基づいて前記プロセスデータに前記座標値を対応付けること
を特徴とする請求項１に記載の情報分析装置。

【請求項3】

前記プロセスデータを前記搬送向きに沿う複数のセクションに区分けする区分け部
をさらに備え、
前記区分け部は、
各々の前記セクションの上流端に前記測長センサが位置するように前記プロセスデータを区分けし、
前記算出部は、
２つの前記セクションの前記上流端の前記測長センサにおける搬送速度同士の比較結果に基づいて前記材料の伸縮量を算出し、
前記対応付け部は、
前記セクション内に配置されたその他の前記センサの位置を前記上流端の前記測長センサと当該センサとの距離として取り扱うこと
を特徴とする請求項１に記載の情報分析装置。

【請求項4】

前記搬送ラインに前記材料を一時的に貯留するリザーバが含まれる場合には、
前記区分け部は、
前記リザーバが前記セクションの下流端に位置するように前記プロセスデータを区分けし、
前記対応付け部は、
前記位置情報、前記伸縮量および前記リザーバが貯留している材料の長さに基づいて前記プロセスデータに前記座標値を対応付けること
を特徴とする請求項３に記載の情報分析装置。

【請求項5】

前記対応付け部は、
前記最下流の前記測長センサに対応する前記セクションである最終セクションから隣り合う前記セクションを上流へ向けて遡る順序で前記測長センサに対応する前記プロセスデータに前記座標値を対応付けること
を特徴とする請求項３に記載の情報分析装置。

【請求項6】

前記対応付け部は、
前記セクション内においては前記伸縮量を一定とみなし、隣り合う前記セクション間の距離を上流端の前記測長センサ同士の位置の差とすることで、前記測長センサに対応する前記プロセスデータに前記座標値を対応付けること
を特徴とする請求項５に記載の情報分析装置。

【請求項7】

ロール製品の材料の搬送ラインに沿って配置される複数のセンサから時系列のプロセスデータを取得する取得工程と、
前記複数のセンサには前記材料の搬送長さを計測する複数の測長センサが含まれており、最下流に配置された前記測長センサからの製品長さ基準の座標値を含む前記プロセスデータを抽出する抽出工程と、
２つの前記測長センサにおける搬送速度同士の比較結果に基づいて前記材料の伸縮量を算出する算出工程と、
搬送向きにおける前記センサの位置情報および前記伸縮量に基づいて前記プロセスデータに前記座標値を対応付ける対応付け工程と
を含むことを特徴とするコンピュータによる情報分析方法。

【請求項8】

前記ロール製品の材料の搬送ラインと、
請求項１～６のいずれか一つに記載の情報分析装置と
を備えることを特徴とする情報分析システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、情報分析装置、情報分析方法および情報分析システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鋼板、紙、フィルム等を巻き上げたロール製品を連続して製造したり加工したりする製造・加工過程にてロール製品の材料（鋼板、紙、フィルム等）を搬送する搬送ラインにおいて一定周期で取得されるセンサデータ（以下「プロセスデータ」という）を分析する情報分析手法が知られている。かかる情報分析手法では、分析結果に基づき、完成したロール製品の異常箇所に対応する搬送ラインの部位を特定する。

【0003】

また、時系列の搬送データを製造過程における鋼板の搬送距離について再編集することで、製品品質の分析を支援する製品品質分析支援システムも提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２１－１９２９１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記した従来技術では、時系列のプロセスデータを、完成品を基準とした製品長軸に対応付ける処理に多大な処理負荷を要するという問題がある。なお、特許文献１には、プロセスデータを時間軸から搬送距離に変換する例が開示されているものの、材料の伸び縮みについては考慮されていない。したがって、完成品の異常箇所に対応する搬送ラインの部位を厳密には特定することはできない。

【0006】

実施形態の一態様は、材料に伸び縮みがある場合であっても、時間軸に沿うプロセスデータを製品長軸に対応付ける処理の処理負荷を低減することができる情報分析装置、情報分析方法および情報分析システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の一態様に係る情報分析装置は、取得部と、抽出部と、算出部と、対応付け部とを備える。取得部は、ロール製品の材料の搬送ラインに沿って配置される複数のセンサから時系列のプロセスデータを取得する。前記複数のセンサには前記材料の搬送長さを計測する複数の測長センサが含まれており、抽出部は、最下流に配置された前記測長センサからの製品長さ基準の座標値を含む前記プロセスデータを抽出する。算出部は、２つの前記測長センサにおける搬送速度同士の比較結果に基づいて前記材料の伸縮量を算出する。対応付け部は、搬送向きにおける前記センサの位置情報および前記伸縮量に基づいて前記プロセスデータに前記座標値を対応付ける。

【0008】

実施形態の一態様に係るコンピュータによる情報分析方法は、取得工程と、抽出工程と、算出工程と、対応付け工程とを含む。取得工程では、ロール製品の材料の搬送ラインに沿って配置される複数のセンサから時系列のプロセスデータを取得する。前記複数のセンサには前記材料の搬送長さを計測する複数の測長センサが含まれており、抽出工程では、最下流に配置された前記測長センサからの製品長さ基準の座標値を含む前記プロセスデータを抽出する。算出工程では、２つの前記測長センサにおける搬送速度同士の比較結果に基づいて前記材料の伸縮量を算出する。対応付け工程では、搬送向きにおける前記センサの位置情報および前記伸縮量に基づいて前記プロセスデータに前記座標値を対応付ける。

【0009】

実施形態の一態様に係る情報分析システムは、前記ロール製品の材料の搬送ラインと、上記した情報分析装置とを備える。

【発明の効果】

【0010】

実施形態の一態様によれば、材料に伸び縮みがある場合であっても、時間軸に沿うプロセスデータを製品長軸に対応付ける処理の処理負荷を低減することができる情報分析装置、情報分析方法および情報分析システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態に係る情報分析手法の概要を示す説明図である。

【図2】図２は、搬送ラインのセクション分けを示す説明図である。

【図3】図３は、セクション内におけるセンサの配置図である。

【図4】図４は、情報分析システムの構成を示すブロック図である。

【図5】図５は、対応付け処理の例を示す説明図その１である。

【図6】図６は、対応付け処理の例を示す説明図その２である。

【図7】図７は、対応付け処理の例を示す説明図その３である。

【図8】図８は、情報分析装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する情報分析装置、情報分析方法および情報分析システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施形態では、鋼板を巻き上げたロール製品の製造・加工過程にてロール製品の材料である鋼板を搬送する搬送ラインについて説明するが、搬送ラインは、紙やフィルム等の材料を搬送するものであってもよい。

【0013】

また、以下に示す実施形態では、「直交」、「水平」あるいは、「同じ」といった表現を用いるが、厳密にこれらの状態を満たすことを要しない。すなわち、上記した各表現は、製造精度、設置精度、処理精度、検出精度などのずれを許容するものとする。

【0014】

まず、実施形態に係る情報分析手法について図１を用いて説明する。図１は、実施形態に係る情報分析手法の概要を示す説明図である。なお、図１に示す搬送ライン１０は、ロール製品Ｐの材料Ｍの搬送向きＴＤと直交する水平向きからみた側面模式図に相当する。

【0015】

また、図１に示す搬送ライン１０には、ロール製品Ｐを製造する製造ラインや、ロール製品Ｐに対して塗工などの加工を行う加工ラインが含まれる。つまり、搬送ライン１０は、ロール製品Ｐの製造・加工過程において、材料Ｍを搬送する設備に相当する。

【0016】

搬送ライン１０には、搬送ライン１０に沿って複数のセンサＳが配置される。センサＳは、各種検出器やドライブ装置等に相当する。また、複数のセンサＳには、材料Ｍの搬送長さを計測する複数の測長センサＳＬが含まれる。ここで、搬送ライン１０の最下流に配置された測長センサＳＬは、ロール製品Ｐの製品長さ基準の座標値を計測する。なお、図１では、最下流の測長センサＳＬをその他の測長センサＳＬよりも大きい「円」の記号で示している。

【0017】

また、図１では、測長センサＳＬを材料Ｍの下側に「円」の記号で、測長センサＳＬ以外のセンサＳを材料Ｍの側方に「台形」の記号で、それぞれ示しているが、センサの上下方向の位置や形状を限定するものではない。つまり、各記号は、各センサＳ（測長センサＳＬ含む）の種別および搬送向きＴＤに沿う位置を模式的に示したものである。

【0018】

ここで、複数のセンサＳからのプロセスデータは、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）装置を経由するなどして時系列に送信される。また、搬送ライン１０は一般的に材料Ｍに張力をかけた状態で搬送を行い、かつ、設備長も長いので材料Ｍの伸び縮みが発生する。このため、材料Ｍの伸び縮みを考慮しつつ、時系列のプロセスデータと、完成品を基準とした製品長軸とを対応付けようとすると多大な処理負荷を要する。

【0019】

そこで、実施形態に係る情報分析手法では、以下の手順を実行することで、時間軸に沿うプロセスデータに対して完成品であるロール製品Ｐの製品長軸を対応付ける処理の処理負荷を低減することとした。

【0020】

具体的には、実施形態に係る情報分析手法では、複数のセンサＳから時系列のプロセスデータを取得すると（ステップＳ１）、取得したプロセスデータの中から、製品長さ基準の座標値を含むプロセスデータを抽出する（ステップＳ２）。たとえば、図１に示した搬送ライン１０の例では、最下流に配置されロール製品Ｐを測長する測長センサＳＬに対応するプロセスデータが抽出される。

【0021】

そして、実施形態に係る情報分析手法では、測長センサＳＬの搬送速度の比較により材料Ｍの伸縮量（伸縮長さ）を算出する（ステップＳ３）。たとえば、隣り合う測長センサＳＬの搬送速度が同じ期間が継続した場合には、かかる期間における伸縮量を０［ｍ］とする。

【0022】

また、たとえば、隣り合う測長センサＳＬのうち上流側の測長センサＳＬの搬送速度が１［ｍ／ｓｅｃ］で、下流側の測長センサＳＬの搬送速度が２［ｍ／ｓｅｃ］である場合には、隣り合う測長センサＳＬの間で倍の長さに伸びていることになる。

【0023】

また、たとえば、隣り合う測長センサＳＬのうち上流側の測長センサＳＬの搬送速度が２［ｍ／ｓｅｃ］で、下流側の測長センサＳＬの搬送速度が１［ｍ／ｓｅｃ］である期間が１［ｓｅｃ］間継続した場合には、隣り合う測長センサＳＬの間で半分の長さに縮んでいることになる。

【0024】

なお、本実施形態では、後述するように、ロール製品Ｐの製品長さを１００％とした比率で各伸縮量をあらわすこととする。

【0025】

つづいて、実施形態に係る情報分析手法では、各センサＳの位置情報および算出した伸縮量に基づいて時系列のプロセスデータに製品長さ基準の座標値を対応付ける（ステップＳ４）。なお、かかる対応付け処理の詳細については、図５～図７を用いて後述することとする。

【0026】

このように、実施形態に係る情報分析手法では、大量のプロセスデータの中から、製品長さ基準の座標値を含むプロセスデータを抽出し、材料Ｍの伸縮量を反映しつつ、時系列のプロセスデータに製品長さ基準の座標値を対応付けることとした。つまり、算出した材料Ｍの伸縮量を加味したうえで、時系列のプロセスデータに完成品における製品長さ基準の座標値を対応付けるので、完成品の異常箇所に対応する搬送ライン１０の部位を精度良く特定することができる。

【0027】

また、完成品の座標値をプロセスデータに対応付けるので、すべてのプロセスデータに搬送距離を付与しておく必要がない。つまり、対応付けの対象とするプロセスデータの数を絞り込むことができる。したがって、材料Ｍに伸び縮みがある場合であっても、時間軸に沿うプロセスデータを製品長軸に対応付ける処理の処理負荷を低減することができる。

【0028】

次に、図１に示した搬送ライン１０を搬送向きＴＤに沿って複数のセクションに区分けするセクション分けの概要について図２を用いて説明する。図２は、搬送ライン１０のセクション分けを示す説明図である。なお、図２では、最下流のセクションをＺセクション、Ｚセクションの上流側隣のセクションをＹセクション、以下、上流側へ向けて、Ｘセクション、Ｗセクション、のように記載している。

【0029】

また、図２では、搬送ライン１０を、「Ａ」～「Ｚ」の２６個のセクションに区分けする例を示しているが、これは説明の簡略化を目的とするものであり、セクション分けの個数を限定するものではない。すなわち、セクション分けにおけるセクション数は任意の個数とすることができる。

【0030】

また、図２では、材料Ｍを一時的に貯留するリザーバＲを示している。なお、各リザーバＲを区別する場合には、リザーバＲｗ、リザーバＲｘのように、符号の末尾にセクションをあらわす小文字のアルファベットを付記することとする。また、同様に、測長センサＳＬについても符号の末尾にセクションをあらわす小文字のアルファベットを付記することとする。

【0031】

各リザーバＲは、たとえば、内蔵されるローラの間隔を変更することで材料Ｍの貯留長を変化させることができる。また、貯留長は、基準となる貯留長を０とした場合に、基準値よりも貯留長を増加させた場合にはプラスの値をとり、基準値よりも貯留長を減少させた場合にはマイナスの値をとる。

【0032】

図２に示すように、搬送ライン１０を複数のセクションに区分けする場合には、セクションの上流端に測長センサＳＬがそれぞれ位置するように区分けする。また、搬送ライン１０にリザーバＲが含まれる場合には、リザーバＲがセクションの下流端に位置するように区分けする。つまり、各セクションには上流端に測長センサＳＬが必ず位置し、リザーバが存在する場合には、いずれかのセクションの下流端にリザーバＲが必ず位置するようにセクション分けが行われる。

【0033】

ここで、図２に示した各項目の一覧表を用いて各項目の内容について説明する。「セクション」項目は、各セクションのセクション名をあらわす。既に説明したように、図２では、搬送ライン１０が、ＡセクションからＺセクションまでの２６個のセクションに区分けされた場合を示している。

【0034】

「測長値」項目は、各セクションの上流端に配置される測長センサＳＬによって計測される材料Ｍの搬送長さであり、大文字の「Ｃ」に小文字のセクション名を付加した変数であらわされる。たとえば、Ａセクションの測長値は変数「Ｃａ」であらわされ、Ｚセクションの測長値は変数「Ｃｚ」であらわされる。

【0035】

「測長速度」項目は、「測長値」項目の単位時間あたりの変化量であり、大文字の「Ｖ」に小文字のセクション名を付加した変数であらわされる。たとえば、Ａセクションの測長速度は変数「Ｖａ」であらわされ、Ｚセクションの測長速度は変数「Ｖｚ」であらわされる。

【0036】

「当セクションでの伸縮量」項目は、隣り合うセクションの上流端にそれぞれ配置される測長センサＳＬの測長速度の比較によって求められる値であり、大文字の「Ｔ」に小文字のセクション名を付加した変数であらわされる。たとえば、Ｗセクションの伸縮量は変数「Ｔｗ」であらわされ、Ｘセクションの伸縮量は「Ｔｘ」であらわされる。なお、最後のセクションであるＺセクションの伸縮量は、１．０に固定される（Ｔｚ＝１．０）。

【0037】

「後セクションからの距離」項目は、隣り合うセクションの上流端にそれぞれ配置される測長センサＳＬ同士の距離であり、大文字の「Ｄ」に小文字のセクション名を付加した変数であらわされる。

【0038】

たとえば、Ｙセクションの「後セクションからの距離」は、Ｚセクションの上流端の測長センサＳＬｚとＹセクションの上流端の測長センサＳＬｙとの距離であるので、図２に示したように、変数「Ｄｙ」であらわされる。なお、最後のセクションであるＺセクションには後セクションが存在しないので「後セクションからの距離」は０に固定される（Ｄｚ＝０）。

【0039】

「リザーバの有無」項目は、各セクションにリザーバＲが存在するか否かを示しており、存在すれば「有」、存在しなければ「無」となる。なお、本実施形態では、ＷセクションおよびＸセクションのみにリザーバＲが存在する例を示しているので、両セクションは「有」であり、その他のセクションは「無」である。

【0040】

「貯留長」項目は、リザーバＲによる材料Ｍの貯留長さであり、大文字の「Ｌ」に小文字のセクション名を付加した変数であらわされる。たとえば、Ｗセクションの貯留量は変数「Ｌｗ」であらわされ、Ｘセクションの貯留量は変数「Ｌｘ」であらわされる。なお、リザーバＲが存在しないセクションの貯留量は常に０である。

【0041】

次に、図２に示した測長センサＳＬ以外のセンサＳの位置のあらわし方について図３を用いて説明する。図３は、セクション内におけるセンサＳの配置図である。なお、図３では、Ｗセクションにおける例を示しているが、他のセクションについても同じ要領で測長センサＳＬ以外のセンサＳの位置をあらわすこととする。

【0042】

図３に示すように、Ｗセクションの上流端における測長センサＳＬｗを基準とする下流側へのオフセット量（距離）を、その他のセンサＳの位置として取り扱う。たとえば、Ｗセクションの上流端における測長センサＳＬｗと、Ｘセクションの上流端における測長センサＳＬｘとの距離が「Ｄｗ」であるとする。この場合、測長センサＳＬｗに最も近いセンサＳｗ１の位置は「Ｄｗ－Ｄｗ１」とあらわされる。つまり、測長センサＳＬｗにｎ（ｎは１以上の整数）番目に近いセンサＳｗｎの位置は「Ｄｗ－Ｄｗｎ」とあらわされる。たとえば、センサＳｗ３について材料ＭのＺセクションに対する伸縮量を含めた長さは、「Ｔｚ×Ｔｙ×Ｔｘ×Ｔｗ×（Ｄｗ－Ｄｗ３）」とあらわされる。つまり、センサＳｗ３については、製品長さ基準の座標値のどこに相当するかを求める際に、下流側から遡る量をセンサＳＬｗの場合に遡る量よりも「Ｔｚ×Ｔｙ×Ｔｘ×Ｔｗ×Ｄｗ３」だけ短くすることとすればよい。なお、下流側から遡る具体的方法については後述することとする。

【0043】

このように、上流端の測長センサＳＬｗ以外のセンサＳｗの位置を、測長センサＳＬｗの位置を基準としてあらわすことで、各センサＳがロール製品Ｐ（図１参照）における製品長さ基準の座標値のどこに相当するのかを簡便な計算で対応付けることができる。これにより、ロール製品Ｐの異常箇所が、搬送ライン１０における搬送向きＴＤのどの位置に対応するかを容易に見つけることができる。

【0044】

次に、情報分析システム１の構成について図４を用いて説明する。図４は、情報分析システム１の構成を示すブロック図である。図４に示すように、情報分析システム１は、搬送ライン１０と、情報分析装置１００とを備える。なお、搬送ライン１０に設けられるセンサＳは、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークＮＷ経由で、情報分析装置１００に接続される。

【0045】

情報分析装置１００は、制御部１１０と、記憶部１２０とを備える。制御部１１０は、取得部１１１と、抽出部１１２と、算出部１１３と、対応付け部１１４と、区分け部１１５とを備える。記憶部１２０はプロセスデータ１２１と、位置情報１２２と、対応付けデータ１２３とを記憶する。

【0046】

ここで、情報分析装置１００は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。

【0047】

コンピュータのＣＰＵは、たとえば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部１１０の取得部１１１、抽出部１１２、算出部１１３、対応付け部１１４および区分け部１１５としてそれぞれ機能する。また、取得部１１１、抽出部１１２、算出部１１３、対応付け部１１４および区分け部１１５のうち少なくとも１つをＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成することもできる。

【0048】

記憶部１２０は、たとえば、ＲＡＭやＨＤＤに対応する。ＲＡＭやＨＤＤは、プロセスデータ１２１、位置情報１２２および対応付けデータ１２３を記憶することができる。なお、情報分析装置１００は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。さらに、情報分析装置１００を複数台のお互いに通信可能な装置として構成してもよく、上位または下位の装置と通信可能な階層式の装置として構成してもよい。

【0049】

取得部１１１は、搬送ライン１０の各センサＳ（測長センサＳＬ含む）から、時系列のプロセスデータを取得し、記憶部１２０に、プロセスデータ１２１として記憶させる。抽出部１１２は、記憶部１２０のプロセスデータ１２１の中から、搬送ライン１０の最下流に配置された測長センサＳＬからの製品長さ基準の座標値を含むプロセスデータを抽出する。

【0050】

算出部１１３は、抽出部１１２から抽出されたプロセスデータ１２１を受け取るとともに、２つの測長センサＳＬにおける材料Ｍの搬送速度同士の比較結果に基づいて材料Ｍの伸縮量（伸縮長さ）を算出する。なお、算出部１１３は、区分け部１１５を経由するなどして位置情報１２２から測長センサＳＬの位置を取得する。対応付け部１１４は、搬送向きＴＤにおけるセンサＳの位置情報１２２および算出部１１３によって算出された伸縮量に基づいてプロセスデータ１２１に座標値を対応付ける。そして、対応付け部１１４は、座標値を対応付けたプロセスデータ１２１を、対応付けデータ１２３として記憶部１２０に記憶させる。

【0051】

ここで、搬送ライン１０に材料Ｍを一時的に貯留するリザーバＲ（図２参照）が含まれる場合には、対応付け部１１４は、算出部１１３経由で受け取った位置情報１２２、算出部１１３によって算出された伸縮量およびリザーバＲが貯留している材料Ｍの長さに基づいてプロセスデータ１２１に座標値を対応付ける。

【0052】

このように、リザーバＲの貯留量を加味したうえで時系列のプロセスデータ１２１に完成品における製品長さ基準の座標値を対応付けるので、貯留量が随時変動する場合であっても、完成品の異常箇所に対応する搬送ライン１０の部位を精度良く特定することができる。ここで、リザーバＲの貯留量が変化する場合には、リザーバＲの前後の材料Ｍの搬送速度に差が生じるので、かかる差を材料Ｍの伸縮量と分離するために以下の手法をとる。具体的には、リザーバＲの貯留量の検出値についてサンプリングタイム毎に前回値との差分値を算出し、算出した差分値をサンプリング間隔で除することで貯留量の変化速度を求める。そして、求めた変化速度を、貯留量の増加中には下流側隣セクションの測長センサＳＬの測長速度から減算し、貯留量の減少中には下流側隣セクションの測長センサＳＬの測長速度に加算する。このようにすることで、下流側隣セクションの測長センサＳＬの測長速度を補正することができる。そして、隣接する測長センサＳＬ同士の搬送速度の比から材料Ｍの伸縮量を求める場合には、各測長センサＳＬの測長速度として上記した補正後の測長速度を用いることとすればよい。これにより、リザーバＲの貯留量が変化する場合であっても、材料Ｍの伸縮量を精度良く算出することができる。

【0053】

なお、図４に示した区分け部１１５については省略することもできるが、以下では、区分け部１１５を設ける場合について説明することとする。区分け部１１５は、プロセスデータ１２１を搬送向きＴＤに沿う複数のセクションに区分けする。区分け部１１５は、各々のセクションの上流端に測長センサＳＬが位置するようにプロセスデータ１２１を区分けする。また、区分け部１１５は、記憶部１２０から読み出した位置情報１２２を算出部１１３へ渡す。なお、区分け部１１５を省略する場合には、算出部１１３が位置情報１２２を記憶部１２０から読み出す。

【0054】

このように、区分け部１１５を設ける場合には、算出部１１３は、２つのセクションの上流端の測長センサＳＬにおける搬送速度同士の比較結果に基づいて材料Ｍの伸縮量を算出する。そして、対応付け部１１４は、セクション内に配置されたその他のセンサＳの位置を、上流端の測長センサＳＬと、該当するセンサＳとの距離として取り扱う（図３参照）。

【0055】

このように、区分け部１１５は、測長センサＳＬが各セクションの上流端に位置するようにセクション分けするので、セクションごとに対応付け部１１４による対応付け処理を行うことが可能となる。したがって、対応付け部１１４による対応付け処理の効率化を図ることができる。

【0056】

また、搬送ライン１０に材料Ｍを一時的に貯留するリザーバＲ（図２参照）が含まれる場合には、区分け部１１５は、リザーバＲがセクションの下流端に位置するようにプロセスデータ１２１を区分けする。そして、対応付け部１１４は、位置情報１２２、算出部１１３によって算出された伸縮量およびリザーバＲが貯留している材料Ｍの長さ（貯留量）に基づいてプロセスデータ１２１に座標値を対応付ける。

【0057】

このように、リザーバＲがある場合には、区分け部１１５は、リザーバＲがいずれかのセクションの下流端に位置するようにセクション分けするので、１つのセクションに複数のリザーバＲが含まれることはない。したがって、リザーバＲの貯留量の変動の影響を該当するセクションに限定することができ、対応付け部１１４による対応付け処理の効率化を図ることができる。

【0058】

プロセスデータ１２１は、取得部１１１によって取得されるセンサＳの時系列データである。たとえば、プロセスデータ１２１は、データの発生時刻、センサＳの識別子、センサＳの出力内容等を含んだ時系列のデータの集合体である。たとえば、測長センサＳＬの出力内容としては、ドライブ装置の速度やトルク、ローラ径等を含む。また、その他のセンサＳの出力内容としては、ヘルパロールの速度、ミルの圧下量やギャップ量、周囲の気温や気圧、材料Ｍの温度等を含む。

【0059】

位置情報１２２は、搬送ライン１０に設置される各センサＳ（測長センサＳＬ含む）の搬送向きＴＤにおける位置を定義した情報である。また、対応付けデータ１２３は、プロセスデータ１２１の該当するデータに対し、ロール製品Ｐの製品長さ基準の座標値を対応付けたデータである。

【0060】

次に、図４に示した情報分析装置１００の対応付け部１１４によって行われる対応付け処理について図５～図７を用いて説明する。図５～図７は、対応付け処理の例を示す説明図その１～その３である。

【0061】

なお、図５～図７の縦軸は、いずれも共通の時系列の時間軸である。また、図５は、図２に示したＺセクションからＹセクションへ遡る対応付け処理に対応し、図６は、同じくＹセクションからＸセクションへ遡る対応付け処理に対応する。そして、図７は、同じくＸセクションからＷセクションへ遡る対応付け処理に対応する。

【0062】

また、図５～図７に示した例では、ロール製品Ｐ（図２参照）の規定長さを「２７．０ｍ」としている。ここで、規定長さとはロール製品Ｐの巻取り開始点から巻取り終了点の長さのことであり、通常は情報分析装置１００に対して、ネットワークＮＷを経由して外部の機器から送信される。または、情報分析装置１００に接続された操作器により、情報分析装置１００に対して直接書き込まれてもよい。さらに、搬送ライン１０の最上流部で生じた継ぎ目が最終セクションに到達した時点をロール製品Ｐの巻取り終了時点とする場合は、継ぎ目到達時点の最終セクション(セクションＺ)の測長値を規定長さとしてもよい。また、図５～図７では、縦軸は、プロセスデータが発生した時刻を示す時間軸であり、時間は同図の上から下へ流れているものとする。なお、図５～図７では、時間値が３．９［ｓｅｃ］から５．８［ｓｅｃ］までの０．１［ｓｅｃ］刻みのプロセスデータを示している。そして、各時間に対応する行は、同じ時間に発生したプロセスデータに対応する。

【0063】

まず、ＺセクションからＹセクションへの遡り処理について図５を用いて説明する。図５に示すように、Ｚセクションは、搬送ライン１０の最下流に配置された測長センサＳＬｚ（図２参照）によってロール製品Ｐの測長が行われるセクションである。「ロール番号」項目は、ロール製品Ｐが規定長さ（２７．０ｍ）になった場合に１つ増加する。ここで、継ぎ目がＷセクションに到達した時点で「ロール番号」項目を１つ増加させることとしてもよい。また、「ロール番号」は任意の記号、文字で表される「ロール名称」であってもよい。この場合、「ロール名称」は規定長さになる以前、あるいは、継ぎ目がＷセクションに到達する以前に、次のロール製品Ｐの「ロール名称」として、たとえば、ネットワークＮＷ経由で情報分析装置１００に入力される。ロール製品Ｐが規定長さになった、あるいは、継ぎ目がＷセクションに到達した時点で「ロール名称」は次のロール製品Ｐの「ロール名称」に切り替わる。

【0064】

「Ｚ基準縮み」項目は、Ｚセクションを１００％とした場合の材料Ｍの伸縮量を示している。なお、Ｚセクションにおいては常に１００％の値をとる。「巻取長」項目は、測長センサＳＬｚによる測長値に相当し、変数「Ｃｚ」であらわされる。そして、Ｃｚ＝２７．０（＝規定長さ）となるとＣｚ＝０．０にリセットされる。

【0065】

つづいて、Ｙセクションについて説明する。図５に示すように、Ｙセクションは、Ｚセクションの上流側隣のセクションであり、測長センサＳＬｙ（図２参照）によって材料Ｍの測長が行われるセクションである。「測長値」項目は、測長センサＳＬｙによる測長値に相当し、変数「Ｃｙ」であらわされる。

【0066】

「測長差分」項目は、１つ前の測長値との差分である。たとえば、時間が「４．０」の測長値は「２３９．０」であり、1つ前の時間（３．９）の測長値は、「２３８．０」であるので、時間が「４．０」の測長差分は、「１．０（＝２３９．０－２３８．０）」とあらわされる。

【0067】

「Ｚ基準縮み」項目は、Ｚセクションを「１００％」とした場合の材料Ｍの伸縮量を示している。ここで、Ｙセクションの測長速度は、Ｖｙ＝１．０［ｍ／ｓｅｃ］であり、Ｚセクションの測長速度も、Ｖｚ＝１．０［ｍ／ｓｅｃ］であり、両者は等しい。したがって、Ｔｙ＝１．０である。

【0068】

つまり、ＹセクションとＺセクションとの間で材料Ｍの伸縮はないとみなせるので、「Ｚ基準縮み」項目は、Ｔｚ×Ｔｙで求められるＺセクションのＹセクションに対する伸びの逆数を％であらわした「１００％」の値をとる。「Ｚ換算差分」項目は、Ｚセクションからみた「測長差分」項目の大きさであり、同じ時間のデータについて、「測長差分」項目の値を、「Ｚ基準縮み」項目の値を比率に換算した値（１００％＝１．０）で除した値となる。

【0069】

そして、「Ｚ測長」項目は、Ｚセクションにおける巻取長（Ｃｚ）、すなわち、製品長さ基準の座標値がどの行のデータに相当するのかをあらわす。「Ｚ測長」項目は、本来は空欄であり、対応付け部１１４（図４参照）による対応付け処理によって座標値が埋められていく。次に、かかる対応付け処理について具体的に説明する。

【0070】

まず、Ｚセクションの巻取長（Ｃｚ）について巻取長のリセットを検出する（ステップＳ１１）。Ｃｚ＝２７．０（＝規定長さ）となった時間は「５．６」であるので、時間が「５．６」の行のＹセクションのデータを基準行とする。

【0071】

ここで、後セクションからの距離を示すＤｙは、Ｄｙ＝３であり、貯留長を示すＬｙは、Ｌｙ＝０であるので（図２参照）、「Ｚ換算差分」項目について「３．０ｍ（＝Ｄｙ＋Ｌｙ）」遡ったデータがＺセクションの終点に対応するデータとなる。このため、「Ｚ換算差分」項目の合計値が「３．０」になるまで時間軸を遡る終点検索を行う（ステップＳ１２）。

【0072】

そうすると、時間が「５．３」の行が、Ｙセクションでは製品の終点に相当するので、かかる行の「Ｚ測長」項目に「２７．０」を入れることで、Ｙセクションにおける終点を確定する（ステップＳ１３）。以下、時間を遡りつつ「Ｚ換算差分」項目の値を「Ｚ測長」項目から差し引いた値を「Ｚ測長」項目に入れていく。

【0073】

次に、ＹセクションからＸセクションへの遡り処理について図６を用いて説明する。Ｙセクションについては、図５を用いて既に説明したので、以下では、Ｘセクションについて説明する。図６に示すように、Ｘセクションは、Ｙセクションの上流側隣のセクションであり、測長センサＳＬｘ（図２参照）によって材料Ｍの測長が行われるセクションである。「測長値」項目は、測長センサＳＬｘによる測長値に相当し、変数「Ｃｘ」であらわされる。

【0074】

「測長差分」項目は、１つ前の測長値との差分である。たとえば、時間が「４．０」の測長値は「６１９．５」であり、1つ前の時間（３．９）の測長値は、「６１９．０」であるので、時間が「４．０」の測長差分は、「０．５（＝６１９．５－６１９．０）」とあらわされる。

【0075】

「Ｚ基準縮み」項目は、Ｚセクションを「１００％」とした場合の材料Ｍの伸縮量を示している。ここで、Ｘセクションの測長速度は、Ｖｘ＝０．５［ｍ／ｓｅｃ］であり、Ｙセクションの測長速度は、Ｖｙ＝１．０［ｍ／ｓｅｃ］であり、ＶｘはＶｙの５０％である。つまり、Ｙセクションに入る際には、材料Ｍの長さがＸセクションに入る際の２倍に伸びたことになる。したがって、Ｔｘ＝２．０である。

【0076】

そして、かかる伸びをＺ基準に換算すると、ＸセクションのＺ基準縮みは、ＹセクションのＺ基準縮みの半分となる。具体的には、ＸセクションのＺ基準縮みはＴｚ×Ｔｙ×Ｔｘで求められるＺセクションのＸセクションに対する伸びの逆数を％であらわした「５０％」となる。「Ｚ換算差分」項目は、Ｚセクションからみた「測長差分」項目の大きさであり、同じ時間のデータについて、「測長差分」項目の値を「Ｚ基準縮み」項目の値で除した値となる。たとえば、時間が「４．０」の測長差分は「０．５」であり、Ｚ基準縮みは「５０％」であるので、時間が「４．０」のＺ換算差分は「１．０（＝０．５／５０％）」となる。

【0077】

そして、「Ｚ測長」項目は、Ｚセクションにおける巻取長（Ｃｚ）、すなわち、製品長さ基準の座標値がどの行のデータに相当するのかをあらわす。ここで、Ｙセクションの「Ｚ測長」項目が製品の終点（製品長さ）に相当する行は、前述のとおり時間が「５．３」の行であった。

【0078】

また、後セクションからの距離を示すＤｘは、Ｄｘ＝５であり、貯留長を示すＬｘは、Ｌｘ＝０であるので、Ｘセクションの「Ｚ換算差分」項目について、時間が「５．３」の行から「５．０ｍ（＝Ｄｘ＋Ｌｘ）」遡った行のデータがＺセクションの終点に対応するデータとなる。このため、「Ｚ換算差分」項目の合計値が「５．０」になるまで時間軸を遡る終点検索を行う（ステップＳ２１）。

【0079】

そうすると、時間が「４．８」の行が、Ｘセクションでは製品の終点に相当するので、かかる行の「Ｚ測長」項目に「２７．０」を入れることで、Ｘセクションにおける終点を確定する（ステップＳ２２）。以下、時間を遡りつつ「Ｚ換算差分」項目の値を「Ｚ測長」項目から差し引いた値を「Ｚ測長」項目に入れていく。

【0080】

次に、ＸセクションからＷセクションへの遡り処理について図７を用いて説明する。Ｘセクションについては、図６を用いて既に説明したので、以下では、Ｗセクションについて説明する。図７に示すように、Ｗセクションは、Ｘセクションの上流側隣のセクションであり、測長センサＳＬｗ（図２参照）によって材料Ｍの測長が行われるセクションである。「測長値」項目は、測長センサＳＬｗによる測長値に相当し、変数「Ｃｗ」であらわされる。

【0081】

「測長差分」項目は、１つ前の測長値との差分である。たとえば、時間が「４．１」の測長値は「２６９．５」であり、1つ前の時間（４．０）の測長値も、「２６９．５」であるので、時間が「４．１」の測長差分は、「０．０（＝２６９．５－２６９．５）」とあらわされる。また、時間が「４．０」の測長値は「２６９．５」であり、１つ前の時間（３．９）の測長値は、「２６９．０」であるので、時間が「４．０」の測長差分は、「０．５（＝２６９．５－２６９．０）」とあらわされる。

【0082】

「Ｚ基準縮み」項目は、Ｚセクションを「１００％」とした場合の材料Ｍの伸縮量を示している。ここで、Ｗセクションの測長速度は、Ｖｗ＝０．５［ｍ／ｓｅｃ］であり、Ｘセクションの測長速度も、Ｖｘ＝０．５［ｍ／ｓｅｃ］であり、両者は等しい。したがって、Ｔｗ＝１．０である。

【0083】

そして、かかる伸びをＺ基準に換算すると、ＷセクションのＺ基準縮みは、ＸセクションのＺ基準縮みと同じとなる。具体的には、Ｔｚ×Ｔｙ×Ｔｘ×Ｔｗで求められるＺセクションのＷセクションに対する伸びの逆数を％で表すことにより、ＷセクションのＺ基準縮みも「５０％」となる。ここで、仮に、Ｖｘ＝０．３［ｍ／ｓｅｃ］であったとしたら、Ｚ基準縮みは「３０％」となる。「Ｚ換算差分」項目は、Ｚセクションからみた「測長差分」項目の大きさであり、同じ時間のデータについて、「測長差分」項目の値を「Ｚ基準縮み」項目の値で除した値となる。

【0084】

たとえば、時間が「４．０」の測長差分は「０．５」であり、Ｚ基準縮みは「５０％」であるので、時間が「４．０」のＺ換算差分は「１．０（＝０．５／５０％）」となる。また、時間が「４．５」の測長差分は「０．０」であり、Ｚ基準縮みは「５０％」であるので、時間が「４．５」のＺ換算差分は「０．０（＝０．０／５０％）」となる。

【0085】

そして、「Ｚ測長」項目は、Ｚセクションにおける巻取長（Ｃｚ）、すなわち、製品長さ基準の座標値がどの行のデータに相当するのかをあらわす。ここで、Ｘセクションの「Ｚ測長」項目が製品の終点（製品長さ）における製品の終点に相当する行は、前述のとおり時間が「４．８」の行であった。

【0086】

また、後セクションからの距離を示すＤｗは、Ｄｗ＝８であり、貯留長を示すＬｗは、時間「４．８」においてＬｗ＝－５．０であるので、Ｗセクションの「Ｚ換算差分」項目について時間が「４．８」の行から「３．０ｍ（＝Ｄｗ＋Ｌｗ）」遡った行のデータがＺセクションの終点に対応するデータとなる。このため、「Ｚ換算差分」項目の合計値が「３．０」になるまで時間軸を遡る終点検索を行う（ステップＳ３１）。

【0087】

そうすると、時間が「４．０」の行が、Ｗセクションでは製品の終点に相当するので、かかる行の「Ｚ測長」項目に「２７．０」を入れることで、Ｗセクションにおける終点を確定する（ステップＳ３２）。以下、時間を遡りつつ「Ｚ換算差分」項目の値を「Ｚ測長」項目から差し引いた値を「Ｚ測長」項目に入れていく。

【0088】

図５～図７に示したように、図４に示した情報分析装置１００の対応付け部１１４は、最下流の測長センサＳＬに対応するセクションである最終セクションから隣り合うセクションを上流へ向けて遡る順序で測長センサＳＬに対応するプロセスデータに座標値を対応付ける。

【0089】

このように、セクションを上流へ遡る順序で対応付け処理を実行することで、時系列のプロセスデータへ効率的に座標値を対応付けることができる。したがって、対応付け部１１４による対応付け処理の効率化を図ることができる。

【0090】

また、対応付け部１１４は、セクション内においては材料Ｍの伸縮量を一定とみなし、隣り合うセクション間の距離を上流端の測長センサＳＬ同士の位置の差とすることで、測長センサＳＬに対応するプロセスデータに座標値を対応付ける。

【0091】

このように、セクション内での伸縮量を一定とみなし、セクション間の距離を上流端の測長センサＳＬ同士の位置の差とすることで、対応付け部１１４による対応付け処理を迅速に行うことができる。

【0092】

次に、図４に示した情報分析装置１００が実行する処理手順について図８を用いて説明する。図８は、情報分析装置１００が実行する処理手順を示すフローチャートである。なお、以下では、図４に示した符号を適宜用いながら説明することとする。

【0093】

情報分析装置１００の取得部１１１は、材料Ｍの搬送ライン１０におけるセンサＳ群から時系列のプロセスデータ１２１を取得する（ステップＳ１０１）。つづいて、抽出部１１２は、センサＳ群に含まれる測長センサＳＬのうち最下流の測長センサＳＬからの製品長さ基準の座標値を含むプロセスデータ１２１を抽出する（ステップＳ１０２）。

【0094】

そして、算出部１１３は、２つの測長センサにおける搬送速度同士の比較結果に基づいて材料Ｍの伸縮量を算出する（ステップＳ１０３）。つづいて、対応付け部１１４は、センサＳの位置情報１２２および算出部１１３によって算出された材料Ｍの伸縮量に基づいてプロセスデータ１２１に製品長さ基準の座標値を対応付ける（ステップＳ１０４）。そして、対応付け部１１４は、対応付けデータ１２３を記憶部１２０へ保存し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。

【0095】

上述してきたように、実施形態に係る情報分析装置１００は、取得部１１１と、抽出部１１２と、算出部１１３と、対応付け部１１４とを備える。取得部１１１は、ロール製品Ｐの材料Ｍの搬送ライン１０に沿って配置される複数のセンサＳから時系列のプロセスデータ１２１を取得する。

【0096】

複数のセンサＳには材料Ｍの搬送長さを計測する複数の測長センサＳＬが含まれており、抽出部１１２は、最下流に配置された測長センサＳＬからの製品長さ基準の座標値を含むプロセスデータ１２１を抽出する。算出部１１３は、２つの測長センサＳＬにおける搬送速度同士の比較結果に基づいて材料Ｍの伸縮量を算出する。対応付け部１１４は、搬送向きＴＤにおけるセンサＳの位置情報１２２および伸縮量に基づいてプロセスデータ１２１に座標値を対応付ける。

【0097】

このように、情報分析装置１００は、製品長さ基準の座標値を含むプロセスデータ１２１を抽出し、材料Ｍの伸縮量を反映しつつ、時系列のプロセスデータ１２１に製品長さ基準の座標値を対応付けることとした。つまり、算出した材料Ｍの伸縮量を加味したうえで、時系列のプロセスデータ１２１に完成品における製品長さ基準の座標値を対応付けるので、完成品の異常箇所に対応する搬送ライン１０の部位を、精度良く特定することができる。

【0098】

また、完成品の座標値をプロセスデータ１２１に対応付けるので、すべてのプロセスデータ１２１に搬送距離を付与しておく必要がない。つまり、対応付けの対象とするプロセスデータ１２１の数を絞り込むことができる。したがって、材料Ｍに伸び縮みがある場合であっても、時間軸に沿うプロセスデータ１２１に製品長軸を対応付ける処理の処理負荷を低減することができる。

【0099】

なお、上述した実施形態では、搬送ライン１０が上流側から下流側へ向けて直線状に材料Ｍを搬送する場合を示したが、搬送ライン１０は直線状に材料Ｍを搬送しなくてもよい。たとえば、搬送向きを折り返したり、搬送向きの折り返しを繰返したりしつつ材料Ｍを搬送することとしてもよい。また、搬送向きを曲線状に変化させつつ材料Ｍを搬送することとしてもよい。

【0100】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0101】

１ 情報分析システム
１０ 搬送ライン
１００ 情報分析装置
１１０ 制御部
１１１ 取得部
１１２ 抽出部
１１３ 算出部
１１４ 対応付け部
１１５ 区分け部
１２０ 記憶部
１２１ プロセスデータ
１２２ 位置情報
１２３ 対応付けデータ
Ｍ 材料
Ｐ ロール製品
Ｒ リザーバ
Ｓ センサ
ＳＬ 測長センサ
ＴＤ 搬送向き

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】