JP7559627B2 - 情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラム - Google Patents

Description

本開示は、情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラムに関する。

工場等における製造ラインは、コンベア、ロボットアーム等の複数の機構で構成されている。この製造ラインのいずれかの機構で異常が発生すると、製品の製造が停止してしまい、大きな損害をもたらす可能性がある。そのため、工場等では、保全員が、製造ラインを定期的に巡回して、異常の発生又はその予兆の有無の確認を行っている。

製造ライン内で異常の発生又はその予兆を検知したとき、異常が検知された機構よりも前の機構に真の異常の原因が存在する場合がある。したがって、真の異常の原因を特定するためには、製造ライン内の各機構の因果関係を把握することが重要である。しかしながら、製造ラインを構成する機構の数が多くなり、かつ各機構の動作条件が日々変化し得ることから、全ての機構の因果関係を正確に把握するのは困難である。

そのため、従来、熟練の保全員が、自身の経験及び勘に基づいて、製造ラインを構成する複数の機構間の因果関係を把握して、製造ライン内で生じた異常又はその予兆の検知を行っていた。このような保全業務を非熟練の保全員が行うことができるようにするため、製造ラインを構成する複数の機構の因果関係を可視化する技術の開発が望まれていた。

例えば、特許文献１に開示されている装置では、製造ライン内の装置間の関係を容易にモデル化することにより、異常の検知を可視化する技術が示されている。

特開２００９－６４４０７号公報

一方で、異常の種類としては、データとしてセンシングできない物理現象や状態等の事象も存在し、当該異常の場合には上記モデルを用いた場合であっても異常特定することができなかった。

本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであって、データとしてセンシングできない事象も因果関係に取り込むことが可能な情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラムを提供することである。

本開示の一例によれば、情報処理装置は、製造ラインを構成する複数の機構の接続状態および順序関係のデータに基づいて、製造ラインで実施される工程における複数の機構間の第１因果関係を特定する関係特定部と、ユーザ設定に従う製造ラインで実施される工程における複数の機構に関連する複数の事象間の第２因果関係を取得する関係取得部と、第１因果関係および第２因果関係を統合した第３因果関係を生成する関係合成部とを備える。この構成によれば、複数の事象間の第２因果関係を取得して、統合することが可能であるためデータとしてセンシングできない事象も因果関係に取り込むことが可能である。

第１因果関係は、複数の機構に関して設定されている複数の変数にそれぞれ対応して設けられる複数の第１のノードと、複数の第１のノード間の接続を示す第１のエッジ情報とを含む。第２因果関係は、複数の事象にそれぞれ対応して設けられる複数の第２のノードと、複数の第２のノード間の接続を示す第２のエッジ情報とを含む。この構成によれば、因果関係は、ノードとエッジ情報とで構成されるため因果関係を容易に把握することが可能である。

各第２のノードは、事象に関する変数を含む属性情報を設定可能に設けられ、関係合成部は、各第２のノードの属性情報に設定された変数と同一の変数に対応する第１のノードがあるか否かを判断し、同一の変数に対応する第１のノードがあると判断した場合には、当該第２のノードを対応する第１のノードに纏め、第１および第２のエッジ情報に基づいて第３因果関係を生成する。この構成によれば、同一の変数に対応するノードを纏めて第３因果関係を生成するため事象を容易に因果関係に取り込むことが可能である。

情報処理装置は、ユーザ設定に従う第２因果関係を設定する関係設定部をさらに備える。この構成によれば、第２因果関係を設定することが可能である。

関係設定部は、各第２のノードに対応する事象に関する変数を含む属性情報の設定を受付可能な設定画面を有する。設定画面は、複数の機構を制御するプログラムで用いられる複数の変数のリスト選択画面を表示し、ユーザ選択に従って、リスト選択画面の複数の変数のリスト順を更新する。この構成によれば、ユーザ選択に従って変数の設定を容易に行うことが可能である。

第２因果関係は、製造ラインで実施される工程における複数の機構の故障のメカニズムに基づく複数の事象間の因果関係に相当する。この構成によれば、故障のメカニズムに基づく複数の事象間の因果関係を取り込むため、故障要因の特定が容易になる。

本開示の別の一例に従う情報処理方法は、製造ラインを構成する複数の機構の接続状態および順序関係のデータに基づいて、製造ラインで実施される工程における複数の機構間の第１因果関係を特定するステップと、ユーザ設定に従う製造ラインで実施される工程における複数の機構に関連する複数の事象間の第２因果関係を取得するステップと、第１因果関係および第２因果関係を統合した第３因果関係を生成するステップとを備える。この構成によれば、複数の事象間の第２因果関係を取得して、統合することが可能であるためデータとしてセンシングできない事象も因果関係に取り込むことが可能である。

本開示のさらに別の一例に従う情報処理プログラムは、コンピュータに、製造ラインを構成する複数の機構の接続状態および順序関係のデータに基づいて、製造ラインで実施される工程における複数の機構間の第１因果関係を特定するステップと、ユーザ設定に従う製造ラインで実施される工程における複数の機構に関連する複数の事象間の第２因果関係を取得するステップと、第１因果関係および第２因果関係を統合した第３因果関係を生成するステップとを実行させる。この構成によれば、複数の事象間の第２因果関係を取得して、統合することが可能であるためデータとしてセンシングできない事象も因果関係に取り込むことが可能である。

本開示によれば、データとしてセンシングできない事象も因果関係に取り込むことが可能である。

実施形態に係る情報処理装置の一形態である工程解析装置１の利用場面の一例を模式的に例示する図である。 実施形態に係る工程解析装置１のハードウェア構成の一例を模式的に例示する図である。 実施形態に係るＰＬＣ２のハードウェア構成の一例を模式的に例示する図である。 実施形態に係る工程解析装置１のソフトウェア構成の一例を模式的に例示する図である。 実施形態に従う工程解析装置１の処理手順の一例を例示するフロー図である。 第１解析部１１３の動作について模式的に説明する図である。 実施形態に従う作成される有向グラフ情報の一例を例示する図である。 実施形態に従うＦＴＡを説明する図である。 実施形態に従うＦＴＡを修正するフローを説明する図である。 実施形態に従う関係設定部１１７におけるノードの事象を解析および編集する処理のサブルーチンについて説明するフロー図である。 実施形態に従う関係設定部１１７におけるノードの属性情報の設定について説明する概念図である。 実施形態に従うノードの統合について説明する図である。 実施形態に従う関係合成部１１６の統合処理について模式的に説明する図である。 実施形態に従う関係合成部１１６の統合処理のフローについて説明する図である。 実施形態に従うデータ因果モデルの具体例について説明する図である。 実施形態に従うＦＴＡ因果モデルの具体例について説明する図である。 実施形態に従う統合処理の具体例について説明する図である。 実施形態に従う統合因果モデルを用いた利用形態について説明する図である。 実施形態に従う統合因果モデルを用いた別の利用形態について説明する図である。 実施形態の変形例に従う編集画面３００を説明する図である。 実施形態の変形例に従う編集画面３０１を説明する図である。 実施形態の変形例に従う変数リストについて説明する図である。

実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。以下で説明される各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

以下、情報処理装置の一形態である工程解析装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．適用例＞
図１は、実施形態に係る情報処理装置の一形態である工程解析装置１の利用場面の一例を模式的に例示する図である。図１に示すように、実施形態に係る工程解析装置１は、製造ライン３を構成する複数の機構３１の状態に関する複数件の状態データ２２２及びログデータ２２３を取得する。製造ライン３は、何らかの物を製造可能であればよく、複数の装置で構成されてもよいし、包装機等の１つの装置で構成されてもよい。また、各機構３１は、製造工程の何らかの処理を実施可能であればよく、１又は複数の装置で構成されてもよいし、装置の一部で構成されてもよい。１つの機構３１が装置の一部で構成される場合、複数の機構３１は、１つの装置で構成されてもよい。また、同一の装置が複数の処理を実施する場合には、それぞれを別の機構３１とみなしてもよい。例えば、同一の装置が第１の処理と第２の処理とを実施する場合に、第１の処理をする当該装置を第１の機構３１とみなし、第２の処理をする当該装置を第２の機構３１とみなしてもよい。更に、状態データ２２２は、製造ライン３を構成する各機構３１の状態に関するあらゆる種類のデータを含んでよい。

また、実施形態に係る工程解析装置１は、製造ライン３の動作を制御するための制御プログラム２２１を取得する。制御プログラム２２１は、製造ライン３を構成する各機構３１の動作を制御するあらゆる種類のプログラムを含んでよい。制御プログラム２２１は、１件のプログラムで構成されてもよいし、複数件のプログラムで構成されてもよい。なお、実施形態では、製造ライン３の動作は、ＰＬＣ（programmable logic controller）２によって制御される。そのため、工程解析装置１は、複数件の状態データ２２２、ログデータ２２３、及び制御プログラム２２１をＰＬＣ２から取得する。

次に、実施形態に係る工程解析装置１は、取得した複数件の状態データ２２２を統計的に解析することにより、製造ライン３内における複数の機構３１間の関係の強さを特定する。関係の強さは、本開示の「接続状態」の一例である。また、実施形態に係る工程解析装置１は、取得した制御プログラム２２１及びログデータ２２３を解析することにより、製造ライン３内における複数の機構３１の順序関係を特定する。そして、実施形態に係る工程解析装置１は、それぞれ特定した関係の強さ及び順序関係に基づいて、製造ライン３で実行される工程における複数の機構３１間の因果関係（第１因果関係）を特定する。実施形態では、複数の機構３１間の因果関係（第１因果関係）を解析する過程において、複数の機構３１間の順序関係を特定するために、制御プログラム２２１を利用している。制御プログラム２２１は各機構３１の動作を規定しているため、制御プログラム２２１を利用することで、各機構３１の順序関係をより正確に特定可能である。

実施形態に係る工程解析装置１は、ユーザ設定に従う製造ライン３で実施される工程における複数の機構３１に関連する複数の事象間の因果関係（第２因果関係）を取得する。そして、実施形態に係る工程解析装置１は、第１因果関係および第２因果関係を統合した第３因果関係を生成する。

第２因果関係は、製造ライン３で実施される工程における複数の機構３１の故障のメカニズムに基づく複数の事象間の因果関係に相当する。例えば、一例として専門家が作成するＦＴＡ（Fault Tree Analysis）に相当する。

実施形態によれば、状態データ２２２および制御プログラム２２１に従うデータに基づく第１因果関係と、専門家が作成するＦＴＡ等の第２因果関係とを統合した第３因果関係を生成することにより、より精度の高い製造ライン３で実施される工程を構成する複数の機構３１間の因果関係を正確にモデル化することができる。

＜２．工程解析装置のハードウェア構成＞
図２は、実施形態に係る工程解析装置１のハードウェア構成の一例を模式的に例示する図である。図２に示されるとおり、実施形態に係る工程解析装置１は、制御部１１、記憶部１２、通信インタフェース１３、入力装置１４、出力装置１５、及びドライブ１６が電気的に接続されたコンピュータである。なお、図２では、通信インタフェースを「通信Ｉ／Ｆ」と記載している。

制御部１１は、ハードウェアプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含み、情報処理に応じて各構成要素の制御を行う。記憶部１２は、例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置であり、制御部１１で実行される工程解析プログラム１２１等を記憶する。

工程解析プログラム１２１は、複数件の状態データ２２２、ログデータ２２３、及び制御プログラム２２１を利用して、製造ライン３の実施する製造工程における複数の機構３１間の因果関係を解析する処理を工程解析装置１に実行させるためのプログラムである。

通信インタフェース１３は、例えば、有線ＬＡＮ（Local Area Network）モジュール、無線ＬＡＮモジュール等であり、ネットワークを介した有線又は無線通信を行うためのインタフェースである。工程解析装置１は、この通信インタフェース１３により、ＰＬＣ２との間でネットワークを介したデータ通信を行うことができる。なお、ネットワークの種類は、例えば、インターネット、無線通信網、移動通信網、電話網、専用網等から適宜選択されてよい。

入力装置１４は、例えば、マウス、キーボード等の入力を行うための装置である。また、出力装置１５は、例えば、ディスプレイ、スピーカ等の出力を行うための装置である。オペレータは、入力装置１４及び出力装置１５を介して、工程解析装置１を操作することができる。

ドライブ１６は、例えば、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ等であり、記憶媒体９１に記憶されたプログラムを読み込むためのドライブ装置である。ドライブ１６の種類は、記憶媒体９１の種類に応じて適宜選択されてよい。上記工程解析プログラム１２１は、この記憶媒体９１に記憶されていてもよい。

記憶媒体９１は、コンピュータその他装置、機械等が記録されたプログラム等の情報を読み取り可能なように、当該プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的又は化学的作用によって蓄積する媒体である。工程解析装置１は、この記憶媒体９１から、上記工程解析プログラム１２１を取得してもよい。

ここで、図２では、記憶媒体９１の一例として、ＣＤ、ＤＶＤ等のディスク型の記憶媒体を例示している。しかしながら、記憶媒体９１の種類は、ディスク型に限定される訳ではなく、ディスク型以外であってもよい。ディスク型以外の記憶媒体として、例えば、フラッシュメモリ等の半導体メモリを挙げることができる。

なお、工程解析装置１の具体的なハードウェア構成に関して、実施形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が可能である。例えば、制御部１１は、複数のプロセッサを含んでもよい。工程解析装置１は、複数台の情報処理装置で構成されてもよい。また、工程解析装置１は、提供されるサービス専用に設計された情報処理装置の他、汎用のサーバ装置、ＰＣ（Personal Computer）等であってもよい。

＜３．ＰＬＣ＞
図３は、実施形態に係るＰＬＣ２のハードウェア構成の一例を模式的に例示する図である。図３に示されるとおり、ＰＬＣ２は、制御部２１、記憶部２２、入出力インタフェース２３、及び通信インタフェース２４が電気的に接続されたコンピュータである。これにより、ＰＬＣ２は、製造ライン３の各機構３１の動作を制御するように構成される。なお、図３では、入出力インタフェース及び通信インタフェースをそれぞれ「入出力Ｉ／Ｆ」及び「通信Ｉ／Ｆ」と記載している。

制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含み、プログラム及びデータに基づいて各種情報処理を実行するように構成される。記憶部２２は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成され、制御プログラム２２１、状態データ２２２、及びログデータ２２３等を記憶する。制御プログラム２２１は、製造ライン３の動作を制御するためのプログラムである。状態データ２２２は、各機構３１の状態に関するデータである。ログデータ２２３は、製造ライン３の動作のログを示すデータである。

入出力インタフェース２３は、外部装置と接続するためのインタフェースであり、接続する外部装置に応じて適宜構成される。実施形態では、ＰＬＣ２は、入出力インタフェース２３を介して、製造ライン３に接続される。なお、単一の装置について異なる状態データを取得可能な場合、当該対象の単一の装置は、複数の機構３１とみなされてもよいし、単一の機構３１とみなされてもよい。そのため、入出力インタフェース２３の数は、製造ライン３を構成する機構３１の数と同じであってもよいし、製造ライン３を構成する機構３１の数と相違していてもよい。

通信インタフェース２４は、例えば、有線ＬＡＮモジュール、無線ＬＡＮモジュール等であり、有線又は無線通信を行うためのインタフェースである。ＰＬＣ２は、通信インタフェース２４により、工程解析装置１との間でデータ通信を行うことができる。

なお、ＰＬＣ２の具体的なハードウェア構成に関して、実施の形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換、及び追加が可能である。例えば、制御部２１は、複数のプロセッサを含んでもよい。記憶部２２は、制御部２１に含まれるＲＡＭ及びＲＯＭにより構成されてもよい。記憶部２２は、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置で構成されてもよい。また、ＰＬＣ２は、提供されるサービス専用に設計された情報処理装置の他、制御する対象に応じて、汎用のデスクトップＰＣ、タブレットＰＣ等に置き換えられてもよい。

＜４．工程解析装置のソフトウェア構成＞
図４は、実施形態に係る工程解析装置１のソフトウェア構成の一例を模式的に例示する図である。図４に示されるように、工程解析装置１の制御部１１は、記憶部１２に記憶された工程解析プログラム１２１をＲＡＭに展開する。そして、制御部１１は、ＲＡＭに展開された工程解析プログラム１２１をＣＰＵにより解釈及び実行して、各構成要素を制御する。これによって、図４に示されるとおり、実施形態に係る工程解析装置１は、ソフトウェアモジュールとして、第１取得部１１１と、第２取得部１１２と、第１解析部１１３と、第２解析部１１４と、関係特定部１１５と、関係合成部１１６と、関係設定部１１７と、第３取得部１１８とを含む。

第１取得部１１１は、製造ライン３を構成する複数の機構３１の状態に関する複数件の状態データ２２２を取得する。第２取得部１１２は、製造ライン３の動作を制御するための制御プログラム２２１を取得する。第１解析部１１３は、取得した複数件の状態データ２２２を統計的に解析することにより、複数の機構３１間の関係の強さを特定する。第２解析部１１４は、取得した制御プログラム２２１を解析することにより、複数の機構３１の順序関係を特定する。実施形態では、第２解析部１１４は、制御プログラム２２１を実行して得られるログデータ２２３を利用して、複数の機構３１の順序関係を特定する。そして、関係特定部１１５は、それぞれ特定した関係の強さ及び順序関係に基づいて、製造ライン３で実施される工程における複数の機構３１間の因果関係（第１因果関係）を特定する。

関係設定部１１７は、ユーザ設定に従う製造ライン３で実施される工程における複数の機構３１に関連する複数の事象間の因果関係（第２因果関係）を設定する。

第３取得部１１８は、関係設定部１１７で設定されたユーザ設定に従う製造ライン３で実施される工程における複数の機構に関連する複数の事象間の因果関係（第２因果関係）を取得する。

関係合成部１１６は、第１因果関係および第２因果関係を統合した第３因果関係を合成する。

本例においては、工程解析装置１において、関係設定部１１７を用いて第２因果関係を設定する場合の構成について説明するが、当該関係設定部１１７は、必ずしも工程解析装置１が有する必要はない。つまり、第３取得部１１８が、設定された第２因果関係を取得することが可能な構成であればどのような構成でもよい。

工程解析装置１の各ソフトウェアモジュールに関しては後述する動作例で詳細に説明する。なお、実施形態では、工程解析装置１の各ソフトウェアモジュールがいずれも汎用のＣＰＵにより実現される例について説明している。しかしながら、以上のソフトウェアモジュールの一部又は全部が、１又は複数の専用のハードウェアプロセッサにより実現されてもよい。また、工程解析装置１のソフトウェア構成に関して、実施形態に応じて、適宜、ソフトウェアモジュールの省略、置換及び追加が行われてもよい。

＜５．１ 第１因果関係＞
図５は、実施形態に従う工程解析装置１の処理手順の一例を例示するフロー図である。ただし、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。

まず、ステップＳ１０１では、制御部１１は、第１取得部１１１として動作し、各機構３１の状態に関する複数件の状態データ２２２をＰＬＣ２から取得する。各機構３１は、例えば、コンベア、ロボットアーム、サーボモータ、シリンダ（成形機等）、吸着パッド、カッター装置、シール装置等の装置又はその装置の一部で構成されてよい。また、各機構３１は、例えば、印刷機、実装機、リフロー炉、基板検査装置等の複合装置であってもよい。更に、各機構３１は、上記のような何らかの物理的な動作を伴う装置の他に、例えば、各種センサにより何らかの情報を検知する装置、各種センサからデータを取得する装置、取得したデータから何らかの情報を検知する装置、取得したデータを情報処理する装置等の内部処理を行う装置を含んでもよい。具体例として、コンベアを流れる対象物に付与されたマークを検知する光学センサを備える製造ラインにおいて、当該光学センサ及び光学センサにより検知した情報を利用する装置が各機構３１として取り扱われてよい。また、各件の状態データ２２２は、例えば、トルク、速度、加速度、温度、電流、電圧、空圧、圧力、流量、位置、寸法（高さ、長さ、幅）及び面積の少なくともいずれかを示すデータであってよい。このような状態データ２２２は、公知のセンサ、カメラ等の計測装置によって得ることができる。例えば、流量は、フロートセンサにより得ることができる。また、位置、寸法、及び面積は、画像センサにより得ることができる。

なお、状態データ２２２は、１又は複数の計測装置から得られるデータで構成されてもよい。また、状態データ２２２は、計測装置から得られるデータそのままであってもよいし、画像データから取得される位置データ等のように計測装置から得られたデータに何らかの処理を適用することで取得可能なデータであってもよい。各件の状態データ２２２は、各機構３１に対応して取得される。

各計測装置は、製造ライン３の各機構３１を監視可能に適宜配置される。ＰＬＣ２は、製造ライン３を稼働させて、各計測装置から各件の状態データ２２２を収集する。制御部１１は、ＰＬＣ２から、製造ライン３を正常に稼働させたときの各機構３１の状態に関する状態データ２２２を取得する。これにより、制御部１１は、複数件の状態データ２２２を取得することができる。複数件の状態データ２２２の取得が完了すると、制御部１１は、次のステップＳ１０２に処理を進める。

次のステップＳ１０２では、制御部１１は、第２取得部１１２として動作し、制御プログラム２２１をＰＬＣ２から取得する。制御プログラム２２１は、ＰＬＣ２で実行可能なように、例えば、ラダー・ダイアグラム言語、ファンクション・ブロック・ダイアグラム言語、ストラクチャード・テキスト言語、インストラクション・リスト言語、及びシーケンシャル・ファンクション・チャート言語、Ｃ言語の少なくともいずれかを利用して記述されていてもよい。制御プログラム２２１の取得が完了すると、制御部１１は、次のステップＳ１０３に処理を進める。なお、ステップＳ１０２は、上記ステップＳ１０１と並列に実行されてもよいし、上記ステップＳ１０１の前に実行されてもよい。

次のステップＳ１０３では、制御部１１は、第１解析部１１３として動作し、ステップＳ１０１で取得した複数件の状態データ２２２を統計的に解析することにより、製造ライン３内における複数の機構３１間の関係の強さを特定する。複数件の状態データ２２２の解析処理が完了すると、制御部１１は、次のステップＳ１０４に処理を進める。なお、ステップＳ１０３は、上記ステップＳ１０１の後であれば、いかなるタイミングに実行されてもよい。例えば、ステップＳ１０３は、上記ステップＳ１０２の前に実行されてもよい。

以下の説明では、説明の便宜のため、製造ライン３は、複数の機構３１として、４つの機構（例えば、４つのサーボモータ）Ｆ１～Ｆ４を備えており、上記ステップＳ１０１では、制御部１１は、各機構Ｆ１～Ｆ４の状態データ２２２を取得したものと仮定する。

図６は、第１解析部１１３の動作について模式的に説明する図である。図６に示されるように、制御部１１は、ステップＳ１０１で取得した各件の状態データ２２２から特徴量２２２１を算出する。特徴量２２２１の種類は、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてもよい。また、特徴量２２２１を算出する方法は、実施の形態に応じて適宜決定可能である。具体例として、実施形態では、制御部１１は、次のような方法で、状態データ２２２から特徴量２２２１を算出する。まず、制御部１１は、特徴量２２２１を算出する処理範囲を規定するため、取得した各件の状態データ２２２をフレーム毎に分割する。各フレームの長さは、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。

制御部１１は、例えば、各件の状態データ２２２を一定時間長のフレーム毎に分割してもよい。

次に、制御部１１は、状態データ２２２の各フレームから特徴量２２２１の値を算出する。状態データ２２２が計測データ等のような連続値データである場合には、制御部１１は、例えば、フレーム内の振幅、最大値、最小値、平均値、分散値、標準偏差、瞬時値（１点サンプル）等を特徴量２２２１として算出してもよい。また、状態データ２２２が検出データ等のような離散値データである場合には、制御部１１は、例えば、各フレーム内の「on」時間、「off」時間、Ｄｕｔｙ比、「on」回数、「off」回数等を特徴量２２２１として算出してもよい。これにより、各特徴量２２２１の算出が完了すると、制御部１１は、各特徴量２２２１間の相関係数又は偏相関係数を算出する。相関係数は、以下の数１の計算式により算出することができる。また、偏相関係数は、以下の数２の計算式により算出することができる。

なお、ｒ_ijは、行列２２２２のｉ行目ｊ列目の要素を示す。ｘ_i及びｘ_jは、各件の状態データ２２２から算出された特徴量２２２１を示すデータに対応する。Ｘ_i及びＸ_jはそれぞれ、ｘ_i及びｘ_jの標本平均を示す。ｎは、相関の計算に利用する各特徴量２２２１の数を示す。

なお、行列Ｒ（ｒ_ij）の逆行列をＲ^-1（ｒ_ij）と表現し、ｒ_ijは行列２２２２の逆行列のｉ行目ｊ列目の要素を示す。

これにより、制御部１１は、相関係数又は偏相関係数を各要素とする行列２２２２を得ることができる。各特徴量２２２１間の相関係数及び偏相関係数は、対応する機構３１間の関係の強さを示す。すなわち、行列２２２２の各要素により、対応する機構３１間の関係の強さが特定される。各特徴量２２２１間の相関係数又は偏相関係数の算出が完了すると、制御部１１は、各特徴量２２２１間の相関係数又は偏相関係数に基づいて、対応する機構３１間の関係の強さを示す無向グラフ情報２２２３を構築する。

例えば、制御部１１は、各機構３１に対応するノードを作成する。そして、２つの機構３１間に対して算出した相関係数又は偏相関係数の値が閾値以上である場合に、制御部１１は、対応する両ノード間をエッジで連結する。一方、２つの機構３１間に対して算出した相関係数又は偏相関係数の値が閾値未満である場合には、制御部１１は、対応する両ノード間をエッジで連結しない。なお、閾値は、工程解析プログラム１２１内で規定された固定値であってもよいし、オペレータ等により変更可能な設定値であってもよい。また、エッジの太さは、対応する相関係数又は偏相関係数の値の大きさに対応して決定されてもよい。

これにより、例示するような無向グラフ情報２２２３を作成することができる。例では、４つの機構Ｆ１～Ｆ４に対応する４つのノードが作成されている。そして、機構Ｆ１及びＦ２のノード間、機構Ｆ１及びＦ３のノード間、機構Ｆ２及びＦ３のノード間、並びに機構Ｆ３及びＦ４のノード間にそれぞれエッジが形成されている。また、機構Ｆ１及びＦ３の間並びに機構Ｆ３及びＦ４の間の相関が他の機構間の相関よりも大きいことに対応して、機構Ｆ１及びＦ３のノード間並びに機構Ｆ３及びＦ４のノード間のエッジが他のエッジに比べて太く形成されている。以上により、複数の機構３１間の関係の強さを示す無向グラフ情報２２２３の構築が完了すると、実施形態に係る状態データ２２２の解析処理は完了し、制御部１１は、次のステップＳ１０４に処理を進める。

なお、例では、無向グラフ情報２２２３は、形成された無向グラフを画像により表現している。しかしながら、無向グラフ情報２２２３の出力形式は、画像に限定されなくてもよく、テキスト等により表現されてもよい。また、上記の例では、相関係数又は偏相関係数と閾値との比較により、関係の弱いノード（機構３１）間にエッジを形成しないようにしている。しかしながら、関係の弱いノード間のエッジを除去する方法は、このような例に限られなくてもよい。例えば、全てのノードをエッジで連結したグラフを形成した後、制御部１１は、逸脱度を表わす適合度指標（ＧＦＩ、ＳＲＭＲ等）が閾値を超えないように、相関係数又は偏相関係数の小さいエッジから順に、形成したグラフのエッジを削除してもよい。

図５に戻り、次のステップＳ１０４では、制御部１１は、第２解析部１１４として動作し、ステップＳ１０２で取得した制御プログラム２２１を解析することにより、製造ライン３内における複数の機構３１の順序関係を特定する。実施形態では、制御部１１は、制御プログラム２２１を利用して製造ライン３を稼働させることで得られるログデータ２２３に基づいて、複数の機構３１の順序関係を特定する。制御プログラム２２１の解析処理が完了すると、制御部１１は、次のステップＳ１０５に処理を進める。なお、ステップＳ１０４は、上記ステップＳ１０２の後であれば、いかなるタイミングに実行されてもよい。例えば、上記ステップＳ１０２が上記ステップＳ１０１よりも先に実行される場合には、ステップＳ１０４は、上記ステップＳ１０１の前に実行されてもよい。

制御プログラム２２１を解析する処理について詳細に説明する。以下の説明では、説明の便宜のため、上記と同様に、製造ライン３は、複数の機構３１として、４つの機構Ｆ１～Ｆ４を備えており、上記ステップＳ１０２では、制御部１１は、４つの機構Ｆ１～Ｆ４に対応する変数ｖ１～ｖ４が使用された制御プログラム２２１を取得したものと仮定する。

制御部１１は、制御プログラム２２１を利用して製造ライン３を正常に稼働させたときの実行結果を示すログデータ２２３をＰＬＣ２から取得する。ＰＬＣ２は、例えば、上記状態データ２２２を収集する際に、併せて制御プログラム２２１の実行結果を示すログデータ２２３を作成してもよい。この場合、ログデータ２２３には、タイムスタンプ、利用された変数の値等が記録される。また、例えば、制御プログラム２２１には、各コード行が実行される頻度、実行されたコード行、コードの各セクションが消費する計算時間等の情報を収集するためのデバッグモードが設けられてもよい。この場合、ＰＬＣ２は、制御プログラム２２１をデバッグモードで実行することで、各情報を記録したログデータ２２３を作成することができる。制御部１１は、このように作成されたログデータ２２３をＰＬＣ２から取得してもよい。ログデータ２２３の取得が完了すると、制御部１１は、取得したログデータ２２３を参照して、上記各変数（ｖ１～ｖ４）の順番付けを行うことで、製造ライン３内における各機構３１の順序関係を特定する。

以上により、複数の機構３１の順序関係の特定が完了すると、実施形態に係る制御プログラム２２１の解析処理は完了し、制御部１１は、次のステップＳ１０５に処理を進める。

図５に戻り、次のステップＳ１０５では、制御部１１は、関係特定部１１５として動作する。すなわち、制御部１１は、ステップＳ１０３及びＳ１０４それぞれにより特定した製造ライン３内における複数の機構３１間の関係の強さ及び順序関係に基づいて、当該製造ライン３で実施される工程における複数の機構３１間の因果関係を特定する。

実施形態では、制御部１１は、構築した無向グラフ情報２２２３に特定した各機構３１の順序関係を適用することにより、各機構３１間の因果関係を示す有向グラフ情報を作成する。

図７は、実施形態に従う作成される有向グラフ情報の一例を例示する図である。図７の有向グラフ１２２には、以下の（ａ）～（ｄ）の因果関係が示される。
（ａ）機構「Ｆ１」～「Ｆ４」のうち、機構「Ｆ１」又は「Ｆ２」が最初に利用される。
（ｂ）機構「Ｆ１」及び「Ｆ２」の次には、機構「Ｆ３」が利用される。
（ｃ）機構「Ｆ３」の次には、機構「Ｆ４」が利用される。
（ｄ）機構「Ｆ１」～「Ｆ４」のうち、機構「Ｆ４」が最後に利用される。

また、有向グラフ１２２の各エッジの太さは、無向グラフ情報２２２３の各エッジの太さに対応して設定されている。以上により、有向グラフ情報の作成が完了すると、制御部１１は、次のステップＳ１０６に処理を進める。

なお、図７の例では、有向グラフ情報は、有向グラフ（有向グラフ１２２）を画像により表現している。しかしながら、有向グラフ情報の出力形式は、画像に限定されなくてもよく、テキスト等により表現されてもよい。また、上記の例では、ノード（機構３１）間の関係の強さをエッジの太さで表現している。しかしながら、ノード間の関係の強さを表現する方法は、このような例に限定されなくてもよい。各エッジの近傍に数字を付すことにより、各ノード間の関係の強さを表現してもよい。

次のステップＳ１０６では、制御部１１は、ステップＳ１０５で作成した有向グラフ情報（第１因果関係）を出力する。具体的には、関係特定部１１５は、関係合成部１１６に生成した因果関係を示す有効グラフ情報を出力する。以上により、制御部１１は、本動作例に係る第１因果関係を生成する処理を終了する。

以上のように、実施形態では、上記ステップＳ１０４により、制御プログラム２２１を解析することで、製造ライン３内における複数の機構３１間の順序関係を特定する。そして、上記ステップＳ１０３により状態データ２２２から導出した関係の強さを示す無向グラフ情報に、制御プログラム２２１から特定した順序関係を適用することで、製造ライン３で実施される工程における複数の機構３１間の因果関係を示す有向グラフ情報を作成する。ここで、制御プログラム２２１は、各機構３１の動作を規定する。そのため、複数の機構３１間の因果関係を解析する過程で、制御プログラム２２１を利用することで、当該複数の機構３１間の順序関係を適切に特定することができる。したがって、実施形態によれば、製造ライン３を構成する複数の機構３１間の因果関係を正確にモデル化することができる。

＜５．２ 第２因果関係＞
図８は、実施形態に従うＦＴＡを説明する図である。図８には、一例として包装機の製造ライン３に対して専門家が作成したＦＴＡ（Fault Tree Analysis）が示されている。ＦＴＡは、包装機の製造ライン３で生じる複数の事象間の因果関係を示す有効グラフ情報に相当する。

具体的には、各事象がノードの形式で示されており、ノードＮ０～Ｎ１５（総称してノードＮとも称する）が設けられている。最終的な２つの事象に対応するノードＮ０（「シール出来ない」）、ノードＮ１（「接着弱い」）が設けられている。そして、当該ノードＮ０，Ｎ１に至るまでの他の事象に対応するノードＮ２～Ｎ８が因果関係に基づいて設けられている。

ノードＮ０に対して、ノードＮ２（「温度計測が不正確」）、ノードＮ３（「シール圧が弱い」）、ノードＮ４（「シーラ表面が十分温まっていない」）、ノードＮ５（「温度が測れない」）、ノードＮ６（「温度不適（フィルム搬送メイン／サブ速度とシール温度が合っていない）」）、ノードＮ７（「温度不適（フィルム厚とシール温度が合っていない）」）、ノードＮ８（「シール温度が上がらない」）が因果関係がある事象として設けられている。

ノードＮ１に対して、ノードＮ６（「温度不適（フィルム搬送メイン／サブ速度とシール温度が合っていない）」）が設けられている。

そして、ノードＮ２～Ｎ８に至るまでの他の事象に対応するノードＮ９～Ｎ１５が因果関係に基づいて設けられている。

ノードＮ２に対してノードＮ９（「熱電対劣化」）が設けられている。ノードＮ３に対してノードＮ１０（「プレスローラ摩耗」）およびノードＮ１１（「プレス用ばね劣化」）が設けられている。ノードＮ４に対して、ノードＮ１１（「暖気手順無視／手順無し」）が設けられている。ノードＮ５に対して、ノードＮ１２（「熱電対断線」）が設けられている。ノードＮ６に対して、ノードＮ１３（「設定温度、搬送速度設定ミス」）が設けられている。ノードＮ７に対して、ノードＮ１４（「設定温度、フィルム厚設定ミス」）が設けられている。ノードＮ８に対してノードＮ１５（「ヒータ劣化」）が設けられている。

図９は、実施形態に従うＦＴＡを修正するフローを説明する図である。図９における処理は、関係設定部１１７における処理である。関係設定部１１７は、ノードの事象を解析および編集する（ステップＳ２）。関係設定部１１７は、ユーザからの入力を受け付けるユーザインタフェースを有しており、必要に応じてユーザ入力に基づいて処理を実行してもよい。

次に、関係設定部１１７は、編集後のノードを統合する（ステップＳ４）。
そして、処理を終了する（エンド）。

図１０は、実施形態に従う関係設定部１１７におけるノードの事象を解析および編集する処理のサブルーチンについて説明するフロー図である。図１０を参照して、関係設定部１１７は、ノードを選択する（ステップＳ１０）。例えば、図８で説明したノード（Ｎ０）の１つを選択する。次に、関係設定部１１７は、選択したノードの対応する事象から物理量または状態を抽出する（ステップＳ１２）。

例えば、関係設定部１１７は、ノードＮ０の「シール出来ない」の事象に基づいて物理量（「シール接着強度」）を抽出する。同様に、関係設定部１１７は、ノードＮ１の「接着弱い」の事象に基づいて物理量（「シール接着強度」）を抽出する。当該事象に対する物理量あるいは、状態の抽出は、事象に対応して物理量あるいは状態が関連付けられた物理量／状態対応テーブルが予め設けられており、当該物理量／状態対応テーブルを参照して物理量あるいは状態が抽出されるものとする。なお、当該物理量／状態対応テーブルに該当する物理量あるいは状態が存在しない場合には、ユーザインタフェースを介してユーザが入力するようにしても良い。なお、当該ユーザインタフェースを介してユーザが入力することにより物理量／状態対応テーブルが随時更新されるようにしても良い。なお、事象と、物理量あるいは状態が１対１に対応付けられている必要はなく、事象に関連する関連度合いから物理量あるいは状態が抽出されるようにしても良い。

次に、関係設定部１１７は、抽出した物理量あるいは状態から変数を特定する（ステップＳ１４）。例えば、関係設定部１１７は、物理量（「シール温度」）から変数（「CurrentTemprature CenterSeal」）を特定する。当該抽出した物理量あるいは状態から変数への特定は、物理量あるいは状態に対応して変数が関連付けられた変数対応テーブルが予め設けられており、当該変数対応テーブルを参照して変数が特定されるものとする。なお、当該変数対応テーブルに該当する変数が存在しない場合には、ユーザインタフェースを介してユーザが入力するようにしても良い。ユーザインタフェースを介してユーザが入力する方式については後述する。

なお、当該ユーザインタフェースを介してユーザが入力することにより変数対応テーブルが随時更新されるようにしても良い。

次に、関係設定部１１７は、抽出した物理量あるいは状態から複数の変数が特定されたか否かを判断する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６において、関係設定部１１７は、複数の変数が特定されないと判断した場合（ステップＳ１６においてＮＯ）には、ノードの属性情報を設定する（ステップＳ１８）。

一方で、ステップＳ１６において、関係設定部１１７は、複数の変数が特定されたと判断した場合（ステップＳ１６においてＹＥＳ）には、ノードを分割する（ステップＳ２０）。次に、ステップＳ１８に進み、ノードの属性情報を設定する。

次に、関係設定部１１７は、全てのノードの解析が終了したか否かを判断する（ステップＳ２２）。

ステップＳ２２において、関係設定部１１７は、全てのノードの解析が終了したと判断した場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）には、処理を終了する（リターン）。

一方、ステップＳ２２において、関係設定部１１７は、全てのノードの解析が終了しないと判断した場合（ステップＳ２２においてＮＯ）には、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４において、関係設定部１１７は、別のノードを選択する。そして、ステップＳ１２に戻り、上記処理を繰り返す。

図１１は、実施形態に従う関係設定部１１７におけるノードの属性情報の設定について説明する概念図である。図１１（Ａ）を参照して、各ノードに対応して設けられる属性情報のデータ構造が示されている。一例として各ノードに対応する属性情報として３層構造のデータＤ１～Ｄ３が設けられている。本例においては、各ノードに対応する属性情報として１層目のデータＤ１には、抽出した物理量あるいは状態の情報が設定される。２層目のデータＤ２には、事象の情報が設定される。３層目のデータＤ３には、変数が設定される。なお、当該データ構造は一例であり、どのような順番であってもよい。

図１１（Ｂ）を参照して、ノードＮ６に対して物理量（「フィルム搬送メイン／サブ速度とシール温度」）が抽出された場合が示されている。

図１１（Ｃ）を参照して、ノードＮ７に対して物理量（「フィルム搬送メイン速度」）と、物理量（「フィルム搬送サブ速度」）、物理量（「シール温度」）とはそれぞれ別々の変数があるため複数の変数が特定されたと判断した場合が示されている。本例においては、物理量（「フィルム搬送メイン速度」）に対して変数（「FilmFeedMain」）が特定され、物理量（「フィルム搬送サブ速度」）に対して変数（「FilmFeedSub」）が特定され、物理量（「シール温度」）に対して変数（「CurrentTemprature CenterSeal」）が特定された場合が示されている。

したがって、当該場合には、ノードを分割する。分割されたノードとしてノードＮ１６, Ｎ１７が設けられた場合が示されている。

図１１（Ｄ）を参照して、それぞれのノードＮ６およびＮ１６，Ｎ１７に属性情報が設定された場合が示されている。具体的には、ノードＮ６に対応する属性情報として、データＤ１（「フィルム搬送メイン速度」）、データＤ２（「温度不適」）、データＤ３（「FilmFeedMain」）が設定される。ノードＮ１６に対応する属性情報として、データＤ１（「フィルム搬送サブ速度」）、データＤ３（「FilmFeedSub」）が設定される。ノードＮ１７に対応する属性情報として、データＤ１（「シール温度」）、データＤ２（「温度不適」）、データＤ３（「CurrentTemprature CenterSeal」）が設定される。

上記処理を各ノードに対して順次実行する。
図１２は、実施形態に従うノードの統合について説明する図である。図１２を参照して、編集後のノードを統合した場合を説明する図である。

統合の方法は、種々があるが、一例として、各ノードＮに対応する属性情報に含まれる物理量あるいは状態の情報に基づいて統合する。すなわち、各ノードＮに対応する属性情報に含まれる物理量あるいは状態の情報が同じであれば当該ノードを統合する。例えば、図８のノードＮ０と、ノードＮ１は、共に同じ物理量（「シール接着強度」）が抽出されるため統合されたノードＮ２０として設けられる。ノードＮ２０の属性情報として、データＤ１（「シール接着強度」）、データＤ２（「シール出来ない、接着弱い」）、データＤ３（「無し」）が設定される。また、因果関係のエッジ情報（矢印情報）も統合される。

同様にして、統合されたノードＮ２１～Ｎ３２が設けられる。統合された場合には、各ノードの属性情報は、データＤ１およびＤ３は共通となるが、Ｄ２は情報が追加されて設定される。

ノードＮ２１の属性情報として、データＤ１（「シール温度」）、データＤ２（「計測が不正確、温度が上がらない、温度不適、温度が測れない」）、データＤ３（「CurrentTemprature CenterSeal」）が設定される。

ノードＮ２２の属性情報として、データＤ１（「シール圧力」）、データＤ２（「シール圧が弱い」）、データＤ３（「無し」）が設定される。

ノードＮ２３の属性情報として、データＤ１（「フィルム搬送メイン速度」）、データＤ２（「温度不適」）、データＤ３（「FilmFeedMain」）が設定される。

ノードＮ２４の属性情報として、データＤ１（「フィルム搬送サブ速度」）、データＤ２（「温度不適」）、データＤ３（「FilmFeedSub」）が設定される。

ノードＮ２５の属性情報として、データＤ１（「フィルム厚」）、データＤ２（「温度不適」）、データＤ３（「無し」）が設定される。

ノードＮ２６の属性情報として、データＤ１（「熱電対状態」）、データＤ２（「断線、劣化」）、データＤ３（「無し」）が設定される。

ノードＮ２７の属性情報として、データＤ１（「暖気手順状態」）、データＤ２（「無視、手順無し」）、データＤ３（「無し」）が設定される。

ノードＮ２８の属性情報として、データＤ１（「ヒータ状態」）、データＤ２（「劣化」）、データＤ３（「無し」）が設定される。

ノードＮ２９の属性情報として、データＤ１（「シーラ設定温度」）、データＤ２（「設定ミス」）、データＤ３（「CenterHeaterDPC_MV」）が設定される。

ノードＮ３０の属性情報として、データＤ１（「プレスローラ状態」）、データＤ２（「プレスローラ摩耗」）、データＤ３（「無し」）が設定される。

ノードＮ３１の属性情報として、データＤ１（「プレス用ばね状態」）、データＤ２（「プレス用ばね劣化」）、データＤ３（「無し」）が設定される。

ノードＮ３１の属性情報として、データＤ１（「フィルム搬送速度設定」）、データＤ２（「設定ミス」）、データＤ３（「FilmFeed_MV」）が設定される。

上記処理により、ノードＮ２０に対して、ノードＮ２１～Ｎ２５が因果関係があるノードとして設けられる。また、ノードＮ２１に対して、ノードＮ２６～Ｎ２９が因果関係があるノードとして設けられる。ノードＮ２２に対して、ノードＮ３０，Ｎ３１が因果関係があるノードとして設けられる。ノードＮ２３は、ノードＮ３２が因果関係があるノードとして設けられる。

制御部１１は、ＦＴＡの有効グラフ情報に基づいて修正した有効グラフ情報（第２因果関係）を出力する。具体的には、関係設定部１１７は、ユーザ設定に従う製造ライン３で実施される工程における複数の機構３１に関連する複数の事象間の因果関係を示す有効グラフ情報（第２因果関係）を設定する。第３取得部１１８は、関係設定部１１７から複数の事象間の因果関係を示す有効グラフ情報（第２因果関係）を取得して、関係合成部１１６に出力する。

＜５．３ 統合処理＞
図１３は、実施形態に従う関係合成部１１６の統合処理について模式的に説明する図である。図１３（Ａ）を参照して、本例においては、一例として関係特定部１１５から出力された有効グラフ情報（第１因果関係）と、第３取得部１１８から出力された有効グラフ情報（第２因果関係）とが示されている。本例においては、関係特定部１１５から出力された有効グラフ情報（第１因果関係）をデータ因果モデル、第３取得部１１８から出力された有効グラフ情報（第２因果関係）をＦＴＡ因果モデルとも称する。

説明を簡略化するためにデータ因果モデルには、ノードＡ１～Ａ５が設けられている。ＦＴＡ因果モデルには、ノードＢ１～Ｂ４と、ノードＡ２とが設けられている。

図１３（Ｂ）を参照して、データ因果モデルのノードにＦＴＡ因果モデルのノードを加える。また、同じ変数を有するノードを１つのノードに纏める。ここでは、ノードＡ２が１つに纏められた場合が示されている。

図１３（Ｃ）を参照して、ＦＴＡ因果モデルのノードを加えたデータ因果モデルにＦＴＡ因果モデルのエッジ情報を追加した場合が示されている。これにより、データ因果モデルとＦＴＡ因果モデルとを統合することが可能となる。

図１４は、実施形態に従う関係合成部１１６の統合処理のフローについて説明する図である。図１４を参照して、関係合成部１１６は、データ因果モデルのノードにＦＴＡ因果モデルのノードを加える（ステップＳ３０）。次に、関係合成部１１６は、同じ変数を有するノードを１つのノードに纏める（ステップＳ３２）。次に、関係合成部１１６は、ＦＴＡ因果モデルのノードを加えたデータ因果モデルにＦＴＡ因果モデルのエッジ情報を追加する（ステップＳ３４）。次に、関係合成部１１６は、ノードおよびエッジの属性情報にデータ起源情報を登録する（ステップＳ３６）。具体的には、データ因果モデルの起源か、ＦＴＡ因果モデルの起源か、両方の起源かをそれぞれ示すデータ起源情報を登録する。

そして、関係合成部１１６は処理を終了する（エンド）。
＜６．具体例＞
以下、データ因果モデルの具体例を用いて統合処理について説明する。

図１５は、実施形態に従うデータ因果モデルの具体例について説明する図である。
図１５（Ａ）を参照して、一例として、包装機の製造ライン３に対して複数の機構３１間の関係の強さおよび制御プログラム２２１を解析して得られた複数の機構３１の順序関係に基づいて特定されたデータ因果モデルが示されている。

具体的には、ノードＮ４０～Ｎ５６が設けられており、ノード間のエッジ情報とともに各ノード間の関係の強さが数値で示されている。また、各ノードＮに対応して制御プログラム２２１で用いられる変数が対応付けられている。

図１５（Ｂ）は、データ因果モデルのグラフ構造データの一例を示すものである。図１５（Ｂ）に示されるように、グラフ構造データは、各ノードの情報とともに、各ノード間のエッジ情報が記述されている。一例として、ノードの属性情報の一例（ノードＩＤ）として変数が割り当てられている場合が示されている。なお、上記グラフ構造データは一例であり、当該記述に限定されるものではない。

図１５（Ｃ）は、時系列データの一例として、各ノードのログデータを示すものである。

図１６は、実施形態に従うＦＴＡ因果モデルの具体例について説明する図である。
図１６（Ａ）を参照して、ここでは、図８で説明したＦＴＡ因果モデルが示されている。

図１６（Ｂ）を参照して、ＦＴＡ因果モデルのグラフ構造データの一例を示すものである。グラフ構造データは、各ノードの情報とともに、各ノード間のエッジ情報が記述されている。一例として、ノードの属性情報の一例（ノードＩＤ）として事象が割り当てられている場合が示されている。なお、上記グラフ構造データは一例であり、当該記述に限定されるものではない。

関係設定部１１７は、当該ＦＴＡのグラフ構造データに基づいて、上記したフローに従って図１６（Ｃ）に示す修正したＦＴＡ因果モデルのグラフ構造データを生成する。

図１７は、実施形態に従う統合処理の具体例について説明する図である。図１７を参照して、図１４で説明したフローに従って、データ因果モデルのノードにＦＴＡ因果モデルのノードを加えて、ＦＴＡ因果モデルのノードを加えたデータ因果モデルにＦＴＡ因果モデルのエッジ情報を追加した場合が示されている。

上記したように、同じ変数を有するノードを１つのノードに纏めた場合が示されている。

具体的には、図１２で説明したノードＮ２１の属性情報に含まれる変数（「CurrentTemprature CenterSeal」）は、ノードＮ５４と同じであるため１つに纏められる。ノードＮ２３の属性情報に含まれる変数（「FilmFeedMain」）は、ノードＮ４５と同じであるため１つに纏められる。ノードＮ２４の属性情報に含まれる変数（「FilmFeedSub」）は、ノードＮ５０と同じであるため１つに纏められる。ノードＮ２９の属性情報に含まれる（「CenterHeaterDPC_MV」）は、ノードＮ５３と同じであるため１つに纏められる。ノードＮ３２の属性情報に含まれる変数（「FilmFeed_MV」）は、同じ変数が無いため新たに追加される。

当該処理により、関係合成部１１６は、データ因果モデルおよびＦＴＡ因果モデルを統合した統合因果モデル（第３因果関係）を生成することが可能となる。

＜７．利用形態＞
図１８は、実施形態に従う統合因果モデルを用いた利用形態について説明する図である。

図１８を参照して、一例としてシール接着強度に異常があった場合について考える。統合因果モデルを用いることによりエッジの末端のノードを抽出する。本例においては、ノードＮ２５～Ｎ２８，Ｎ３０～Ｎ３２が抽出される。

したがって、当該抽出されたノードの情報を表示することにより、ユーザは、当該ノードの情報に基づいて異常の原因を容易に予測することが可能である。すなわち、本実施形態に従う統合因果モデルを用いることにより、データとしてセンシングできない現象も因果モデルに取り込むことが可能となり、異常の原因の特定が容易になる。

さらに別の利用形態について説明する。
図１９は、実施形態に従う統合因果モデルを用いた別の利用形態について説明する図である。

図１９を参照して、一例としてシール接着強度に異常があった場合について考える。
本例においては、制御部１１は、正常状態の状態データと、異常状態の状態データとをさらに利用する。制御部１１は、正常状態の状態データに基づく特徴量と、異常状態の状態データに基づく特徴量を算出して、特徴量の差（乖離度）を解析する。制御部１１は、統合因果モデルのうち解析した乖離度の大きいノードを特定し、優先度の高いノードを要因候補としてユーザに提示するようにしても良い。

本例においては、一例として、ノードＮ５１（変数「TopSeal」）と、ノードＮ５４（変数「CurrentTemperature CenterSeal」）とが乖離度の大きいノードとして特定された場合が示されている。

図１８で抽出されたエッジの末端のノードＮ２５～Ｎ２８，Ｎ３０～Ｎ３２のうちノードＮ５１あるいはＮ５４と関係があるノードは、ノードＮ２６～Ｎ２８である。

したがって、ユーザには、ノードＮ２６～Ｎ２８を要因候補として優先度が高いノードとしてテーブル形式で提示するようにしてもよい。そして、ノードＮ２５，Ｎ３０～Ｎ３２を次の優先度が高いノードとして定時するようにしても良い。なお、一例として優先度の順位が括弧書きに示されている。なお、テーブル形式に限られず種々の方式で提示することが可能である。例えば、点滅表示させたり、色を付して表示するようにしてもよい。

＜８．変形例＞
実施形態の変形例においては、ユーザの入力に従って因果関係の編集が可能な編集機能について説明する。関係設定部１１７は、因果関係の編集が可能な編集機能を有するようにしても良い。

図２０は、実施形態の変形例に従う編集画面３００を説明する図である。図２０を参照して、編集画面３００は、データ因果モデルと、ＦＴＡ因果モデルと、統合因果モデルのそれぞれについてユーザの入力に従って編集可能に設けられている。

具体的には、編集画面３００は、データ因果モデル用入力選択項目３０２と、ＦＴＡ因果モデル用入力選択項目３０４と、パラメータ選択項目３０６と、各モデルを表示する表示領域とが設けられている。各モデルは、タブにより切り替え可能に設けられている。本例においては、タブ３０８を選択すると、データ因果モデルが表示される。具体的には、データ因果モデル用入力選択項目３０２で選択されたファイルに対応するデータ因果モデルが表示される。タブ３１０を選択すると、ＦＴＡ因果モデルが表示される。具体的には、ＦＴＡ因果モデル用入力選択項目３０４で選択されたファイルに対応するＦＴＡ因果モデルが表示される。タブ３１２を選択すると、統合因果モデルが表示される。具体的には、タブ３０８で表示されるデータ因果モデルと、タブ３１０で表示されるＦＴＡ因果モデルとを統合した統合因果モデルが表示される。

本例においては、一例として、データ因果モデルの複数のノードＮが表示されている。例えば入力装置１４に含まれるマウスやキーボード等を操作することにより、各ノードの編集が可能である。例えば、ノード位置を調整したり、ノード、エッジ、各属性情報の追加、編集、削除が可能に設けられている。また、パラメータ選択項目３０６を用いることにより、例えば、ノード間の関係の強さのパラメータを調整してもよい。

図２１は、実施形態の変形例に従う編集画面３０１を説明する図である。図２１を参照して、編集画面３０１は、編集画面３００と比較して、タブ３１０を選択した場合が示されている。本例においては、ＦＴＡ因果モデルが表示されている。

本例においては、一例として、ＦＴＡ因果モデルの複数のノードＮが表示されている。例えば入力装置１４に含まれるマウスやキーボード等を操作することにより、各ノードの編集が可能である。例えば、ノード位置を調整したり、ノード、エッジ、各属性情報の追加、編集、削除が可能に設けられている。また、パラメータ選択項目３０６を用いることにより、例えば、ノード間の関係の強さのパラメータを調整してもよい。

ユーザは、当該編集画面３０１を用いて、ＦＴＡを修正するようにしても良い。
具体的には、ユーザは、編集画面３０１を用いて、上記したように各ノードの属性情報の設定を行うようにしても良い。例えば、物理量あるいは状態から変数を特定する場合に、変数対応テーブルのリストを編集画面３０１に表示させて、ユーザが当該リストを見ながら関係する変数を設定するようにしても良い。

図２２は、実施形態の変形例に従う変数リストについて説明する図である。図２２を参照して、複数の変数およびその説明が記述された変数リストが設けられている。当該変数リストは、制御プログラム２２１を解析することにより得られた変数を用いることが可能である。また、ユーザに提示するリストの順序を動的に変更するようにしてもよい。

関係設定部１１７は、編集画面３０１のユーザに提示する変数リストの順序を変更する。具体的には、関係設定部１１７は、ユーザのノードの指定入力を受け付けて、当該ノードの属性情報に含まれる物理量あるいは状態の情報に基づいて関連する変数を優先的に上位にリストアップするようにしてもよい。当該リストアップされた中からユーザは、対応する変数を設定入力するようにしても良い。

例えば、ノードの属性情報に含まれる物理量（「シール温度」）である場合には、シール温度に関連する変数がリストの上にリストアップされるようにリストの順序を変更するようにしても良い。これにより、ユーザは、ノードの属性情報の変数の設定を容易に行うことが可能である。

なお、上記においては、ユーザは、編集画面３０１を用いて、例えば、物理量あるいは状態から変数を特定する場合に、変数リストを編集画面３０１に表示させて、ユーザが当該リストを見ながら関係する変数を設定する場合について説明したが、物理量あるいは状態を特定する際にも同様に行うことが可能である。例えば、ユーザに、物理量／状態リストを編集画面３０１に表示させて、ユーザが当該リストを見ながら関係する物理量あるいは状態を設定するようにしても良い。

＜８．付記＞
以上のように、本実施の形態は以下のような開示を含む。

（構成１）
製造ライン（３）を構成する複数の機構（３１）の接続状態および順序関係のデータに基づいて、前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構間の第１因果関係を特定する関係特定部（１１５）と、
ユーザ設定に従う前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構に関連する複数の事象間の第２因果関係を取得する関係取得部（１１８）と、
前記第１因果関係および前記第２因果関係を統合した第３因果関係を生成する関係合成部（１１６）とを備えた、情報処理装置。

（構成２）
前記第１因果関係は、前記複数の機構に関して設定されている複数の変数にそれぞれ対応して設けられる複数の第１のノードと、前記複数の第１のノード間の接続を示す第１のエッジ情報とを含み、
前記第２因果関係は、前記複数の事象にそれぞれ対応して設けられる複数の第２のノードと、前記複数の第２のノード間の接続を示す第２のエッジ情報とを含む、請求項１記載の情報処理装置。

（構成３）
各前記第２のノードは、事象に関する変数を含む属性情報を設定可能に設けられ、
前記関係合成部は、
各前記第２のノードの属性情報に設定された変数と同一の変数に対応する第１のノードがあるか否かを判断し、
前記同一の変数に対応する第１のノードがあると判断した場合には、当該第２のノードを対応する第１のノードに纏め、
前記第１および第２のエッジ情報に基づいて前記第３因果関係を生成する、請求項２記載の情報処理装置。

（構成４）
ユーザ設定に従う前記第２因果関係を設定する関係設定部（１１７）をさらに備える、請求項２記載の情報処理装置。

（構成５）
前記関係設定部は、各前記第２のノードに対応する事象に関する変数を含む属性情報の設定を受付可能な設定画面（４００，４０１）を有し、
前記設定画面は、前記複数の機構を制御するプログラムで用いられる前記複数の変数のリスト選択画面を表示し、
ユーザ選択に従って、前記リスト選択画面の前記複数の変数のリスト順を更新する、請求項４記載の情報処理装置。

（構成６）
前記第２因果関係は、前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構の故障のメカニズムに基づく複数の事象間の因果関係に相当する、請求項１記載の情報処理装置。

（構成７）
製造ラインを構成する複数の機構の接続状態および順序関係のデータに基づいて、前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構間の第１因果関係を特定するステップと、
ユーザ設定に従う前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構に関連する複数の事象間の第２因果関係を取得するステップと、
前記第１因果関係および前記第２因果関係を統合した第３因果関係を生成するステップとを備えた、情報処理方法。

（構成８）
コンピュータに、
製造ラインを構成する複数の機構の接続状態および順序関係のデータに基づいて、前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構間の第１因果関係を特定するステップと、
ユーザ設定に従う前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構に関連する複数の事象間の第２因果関係を取得するステップと、
前記第１因果関係および前記第２因果関係を統合した第３因果関係を生成するステップとを実行させる、情報処理プログラム。

本開示の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべ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。本開示の範囲は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すべての変更が含まれることが意図される。

１ 工程解析装置、３ 製造ライン、１１，２１ 制御部、１２，２２ 記憶部、１３，２４ 通信インタフェース、１４ 入力装置、１５ 出力装置、１６ ドライブ、２３ 入出力インタフェース、３１ 機構、９１ 記憶媒体、１１１ 第１取得部、１１２ 第２取得部、１１３ 第１解析部、１１４ 第２解析部、１１５ 関係特定部、１１６ 関係合成部、１１７ 関係設定部、１１８ 第３取得部、１２１ 工程解析プログラム、２２１ 制御プログラム、２２２ 状態データ、２２３ ログデータ、３００，３０１ 編集画面、３０２ データ因果モデル用入力選択項目、３０４ 因果モデル用入力選択項目、３０６ パラメータ選択項目、３０８，３１０，３１２ タブ。

Claims (8)

1. 製造ラインを構成する複数の機構の接続状態および順序関係のデータに基づいて、前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構間の第１因果関係を特定する関係特定部と、
   ユーザ設定に従う前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構に関連する複数の事象間の第２因果関係を取得する関係取得部と、
   前記第１因果関係および前記第２因果関係を統合した第３因果関係を生成する関係合成部とを備えた、情報処理装置。
2. 前記第１因果関係は、前記複数の機構に関して設定されている複数の変数にそれぞれ対応して設けられる複数の第１のノードと、前記複数の第１のノード間の接続を示す第１のエッジ情報とを含み、
   前記第２因果関係は、前記複数の事象にそれぞれ対応して設けられる複数の第２のノードと、前記複数の第２のノード間の接続を示す第２のエッジ情報とを含む、請求項１記載の情報処理装置。
3. 各前記第２のノードは、事象に関する変数を含む属性情報を設定可能に設けられ、
   前記関係合成部は、
   各前記第２のノードの属性情報に設定された変数と同一の変数に対応する第１のノードがあるか否かを判断し、
   前記同一の変数に対応する第１のノードがあると判断した場合には、当該第２のノードを対応する第１のノードに纏め、
   前記第１および第２のエッジ情報に基づいて前記第３因果関係を生成する、請求項２記載の情報処理装置。
4. ユーザ設定に従う前記第２因果関係を設定する関係設定部をさらに備える、請求項２記載の情報処理装置。
5. 前記関係設定部は、各前記第２のノードに対応する事象に関する変数を含む属性情報の設定を受付可能な設定画面を有し、
   前記設定画面は、前記複数の機構を制御するプログラムで用いられる前記複数の変数のリスト選択画面を表示し、
   ユーザ選択に従って、前記リスト選択画面の前記複数の変数のリスト順を更新する、請求項４記載の情報処理装置。
6. 前記第２因果関係は、前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構の故障のメカニズムに基づく複数の事象間の因果関係に相当する、請求項１記載の情報処理装置。
7. 製造ラインを構成する複数の機構の接続状態および順序関係のデータに基づいて、前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構間の第１因果関係を特定するステップと、
   ユーザ設定に従う前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構に関連する複数の事象間の第２因果関係を取得するステップと、
   前記第１因果関係および前記第２因果関係を統合した第３因果関係を生成するステップとを備えた、情報処理方法。
8. コンピュータに、
   製造ラインを構成する複数の機構の接続状態および順序関係のデータに基づいて、前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構間の第１因果関係を特定するステップと、
   ユーザ設定に従う前記製造ラインで実施される工程における前記複数の機構に関連する複数の事象間の第２因果関係を取得するステップと、
   前記第１因果関係および前記第２因果関係を統合した第３因果関係を生成するステップとを実行させる、情報処理プログラム。

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