JP7726673B2 - Judgment method - Google Patents
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Description
本開示は、生産設備における作業の良否を判定する技術に関する。 This disclosure relates to technology for determining whether work in production equipment is satisfactory.
特許文献1には、射出成形機における動作状態を判定する状態判定装置が開示されている。この従来技術では、多種多様な設備データを教師データとして収集して、機械学習モデルの学習を実行する。 Patent Document 1 discloses a state determination device that determines the operating state of an injection molding machine. This conventional technology collects a wide variety of equipment data as training data and uses this data to train a machine learning model.
しかしながら、設備によっては、設備の異常値の発生頻度が低い場合があり、かかる場合においては教師データの収集に多大な時間を要するおそれがある。一方で、画像ベースの機械学習モデルを用いて良否判定を行う場合は教師データの収集が容易であるが、ワークが変更された時には同じ機械学習モデルを利用できず、ワークの種類ごとに機械学習モデルの作成及び学習を実行する必要がある。したがって、種類の異なるワークに対しても適用可能な機械学習モデルを作成する方法については検討の余地が残されている。なお、このような課題は、射出成形機に限らず、他の生産設備における作業の良否判定にも共通する課題であった。 However, depending on the equipment, abnormal values may occur infrequently, and in such cases, collecting training data may take a significant amount of time. On the other hand, when performing pass/fail judgment using an image-based machine learning model, it is easy to collect training data, but when the workpiece is changed, the same machine learning model cannot be used; instead, a machine learning model must be created and trained for each type of workpiece. Therefore, there is still room for consideration in finding a way to create a machine learning model that can be applied to different types of workpieces. Note that this issue is not limited to injection molding machines, but is also common to judgment of the pass/fail of work in other production equipment.
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
本開示による判定方法は、生産設備におけるワークに対する作業の良否判定を行う判定方法であって、(a)前記生産設備の作業結果の画像を教師データとして用いて、前記作業結果の良否判定を行う第1機械学習モデルの学習を実行する工程と、(b)学習済みの前記第1機械学習モデルが良と判定した場合における前記生産設備の作業状態情報を良ラベル付きの教師データとし、前記第1機械学習モデルが不良と判定した場合における前記生産設備の作業状態情報を不良ラベル付きの教師データとして用いて、前記作業状態情報を入力として前記作業結果の良否を出力する第2機械学習モデルの学習を実行する工程と、(c)前記ワークと同一の仕様を有する新たなワークに対する作業における前記生産設備の作業状態情報を学習済みの前記第2機械学習モデルに入力して、前記新たなワークに対する作業の良否判定を実行する工程と、を含む。
The present disclosure can be realized in the following forms.
The judgment method disclosed herein is a judgment method for judging the quality of work performed on workpieces in production equipment, and includes the steps of: (a) using images of the work results of the production equipment as training data to train a first machine learning model that judges the quality of the work results; (b) using work status information of the production equipment when the trained first machine learning model judges the work to be quality as training data labeled with a quality label, and using work status information of the production equipment when the first machine learning model judges the work to be quality as training data labeled with a quality label to train a second machine learning model that inputs the work status information and outputs the quality of the work results; and (c) inputting work status information of the production equipment for work performed on new workpieces having the same specifications as the workpieces into the trained second machine learning model to judge the quality of the work performed on the new workpieces.
(1)本開示の第1の形態によれば、生産設備におけるワークに対する作業の良否判定を行う判定システムが提供される。この判定システムは、前記生産設備の作業状態情報を検出する検出部と、前記生産設備の作業結果の画像を入力として前記作業結果の良否判定を行う第1機械学習モデルと、前記第1機械学習モデルが良と判定した場合における前記生産設備の作業状態情報を良ラベル付きの教師データとし、前記第1機械学習モデルが不良と判定した場合における前記生産設備の作業状態情報を不良ラベル付きの教師データとして用いて学習が実行された第2機械学習モデルと、を備える。
この判定システムによれば、教師データの収集が比較的容易な画像を用いて学習した第1機械学習モデルを用いて生産設備の作業結果の良不良の判定を行い、その際の作業状態情報を教師データとして第2機械学習モデルの学習を行うので、生産設備の作業状態情報から作業の良否を判定する判定システムを容易に構築できる。また、第2機械学習モデルは、種類の異なるワークに対しても適用することが可能である。
(2)上記判定システムにおいて、前記生産設備は、前記ワークに塗布液を射出する射出部を備えた塗布設備であり、前記作業状態情報は、前記射出部の射出圧力と、前記ワークと前記射出部との間の相対的な位置を変更する駆動部の駆動情報と、を含むものとしてもよい。
この判定システムによれば、塗布設備の作業状態情報から作業の良否を判定する判定システムを容易に構築できる。
(3)本開示の第2の形態によれば、生産設備におけるワークに対する作業の良否判定を行う判定方法が提供される。この判定方法は、(a)前記生産設備の作業結果の画像を教師データとして用いて、前記作業結果の良否判定を行う第1機械学習モデルの学習を実行する工程と、(b)学習済みの前記第1機械学習モデルが良と判定した場合における前記生産設備の作業状態情報を良ラベル付きの教師データとし、前記第1機械学習モデルが不良と判定した場合における前記生産設備の作業状態情報を不良ラベル付きの教師データとして用いて、第2機械学習モデルの学習を実行する工程と、(c)前記ワークと同一の仕様を有する新たなワークに対する作業における前記生産設備の作業状態情報を学習済みの前記第2機械学習モデルに入力して、前記新たなワークに対する作業の良否判定を実行する工程と、を含む。
この判定方法によれば、教師データの収集が比較的容易な画像を用いて学習した第1機械学習モデルを用いて生産設備の作業結果の良不良の判定を行い、その際の作業状態情報を教師データとして第2機械学習モデルの学習を行うので、生産設備の作業状態情報から作業の良否を容易に判定できる。また、第2機械学習モデルは、種類の異なるワークに対しても適用することが可能である。
(4)上記判定方法は、更に、(d)前記ワークとは異なる仕様を有する他のワークに対する作業における前記生産設備の作業状態情報を前記学習済みの前記第2機械学習モデルに入力して、前記他のワークに対する作業の良否判定を実行する工程、を含むものとしてもよい。
この判定方法によれば、仕様の異なる他のワークに対する作業の良否を容易に判定できる。
(1) According to a first aspect of the present disclosure, there is provided a judgment system for judging the quality of work performed on workpieces in a production facility, the judgment system including: a detection unit that detects work status information of the production facility; a first machine learning model that judges the quality of the work results using an image of the work results of the production facility as input; and a second machine learning model that is trained using the work status information of the production facility when the first machine learning model judges the work results to be quality as teacher data labeled with quality, and the work status information of the production facility when the first machine learning model judges the work results to be quality as teacher data labeled with quality.
According to this judgment system, the quality of the work results of the production equipment is judged using a first machine learning model trained using images for which training data is relatively easy to collect, and the work status information at that time is used as training data to train a second machine learning model, so it is easy to build a judgment system that judges the quality of work from the work status information of the production equipment.In addition, the second machine learning model can be applied to different types of work.
(2) In the above-described determination system, the production equipment may be a coating equipment equipped with an injection unit that injects a coating liquid onto the workpiece, and the work status information may include the injection pressure of the injection unit and driving information of a driving unit that changes the relative position between the workpiece and the injection unit.
According to this determination system, it is possible to easily construct a determination system that determines whether work is good or bad based on work status information of the coating equipment.
(3) According to a second aspect of the present disclosure, there is provided a method for determining whether work performed on a workpiece in a production facility is passable or failable, the method including: (a) using images of work results of the production facility as training data to train a first machine learning model that determines whether the work results are passable or failable; (b) using work status information of the production facility when the trained first machine learning model determines the work is passable as training data labeled with a pass label and work status information of the production facility when the first machine learning model determines the work is failable as training data labeled with a fail label to train a second machine learning model; and (c) inputting work status information of the production facility for work performed on a new workpiece having the same specifications as the workpiece into the trained second machine learning model to determine whether the work on the new workpiece is passable or failable.
According to this determination method, the quality of the work results of the production equipment is determined using a first machine learning model trained using images for which training data is relatively easy to collect, and the work status information at that time is used as training data to train a second machine learning model, so that the quality of the work can be easily determined from the work status information of the production equipment. In addition, the second machine learning model can be applied to different types of work.
(4) The above judgment method may further include (d) a step of inputting work status information of the production equipment when working on other work having specifications different from the work into the trained second machine learning model, and performing a judgment on the quality of the work on the other work.
According to this determination method, it is possible to easily determine whether work performed on other workpieces with different specifications is good or bad.
図1は、本開示の一実施形態における判定システムの機能ブロック図である。この判定システムは、画像ベースの自動判定装置100と、生産状態情報ベースの機械学習装置200と、生産設備としての塗布設備300と、を含む。自動判定装置100と機械学習装置200と塗布設備300は、それぞれの通信部110,210,310を介して各種のデータを送受信可能である。生産設備としては、塗布設備300以外の設備も利用可能である。 Figure 1 is a functional block diagram of a determination system according to one embodiment of the present disclosure. This determination system includes an image-based automatic determination device 100, a production status information-based machine learning device 200, and coating equipment 300 as production equipment. The automatic determination device 100, the machine learning device 200, and the coating equipment 300 can send and receive various data via their respective communication units 110, 210, and 310. Equipment other than the coating equipment 300 can also be used as production equipment.
画像ベースの自動判定装置100は、通信部110と、制御部120と、第1教師データ130と、学習実行部140と、第1機械学習モデル150と、判定実行部160と、撮像装置170とを備える。第1教師データ130と第1機械学習モデル150は、ハードディスクなどの記憶装置に格納されている。制御部120は、プロセッサーとメモリーとを含み、自動判定装置100の制御を実行する。学習実行部140は、第1教師データ130を用いて第1機械学習モデル150の学習を実行する。判定実行部160は、学習済みの第1機械学習モデル150を用いて、塗布設備300で塗布作業が行われたワークの画像を入力として、その良否の判定を実行する。学習実行部140と判定実行部160の機能は、制御部120のプロセッサーがコンピュータープログラムを実行することによって実現されても良く、或いは、ハードウェア回路によって実現されてもよい。 The image-based automatic judgment device 100 includes a communication unit 110, a control unit 120, first teacher data 130, a learning execution unit 140, a first machine learning model 150, a judgment execution unit 160, and an imaging device 170. The first teacher data 130 and the first machine learning model 150 are stored in a storage device such as a hard disk. The control unit 120 includes a processor and memory, and controls the automatic judgment device 100. The learning execution unit 140 uses the first teacher data 130 to train the first machine learning model 150. The judgment execution unit 160 uses the trained first machine learning model 150 to input images of workpieces that have been coated by the coating equipment 300 and judges whether the workpieces are good or bad. The functions of the learning execution unit 140 and the judgment execution unit 160 may be implemented by the processor of the control unit 120 executing a computer program, or may be implemented by hardware circuits.
第1教師データ130は、画像ベースの教師データである。すなわち、第1教師データ130は、塗布設備300によって塗布作業が行われたワークを撮像装置170で撮影し、その画像に、作業者が良又は不良のラベルを付したデータである。第1機械学習モデル150の学習は第1教師データ130を用いて実行される。従って、第1機械学習モデル150は、塗布設備300の作業結果の画像を入力として、その作業結果の良否判定を行うモデルである。判定実行部160は、学習済みの第1機械学習モデル150に、新たなワークの画像を入力データとして用いて、その良否判定を実行する。この入力データは、撮像装置170で撮像された塗布作業後のワークの画像である。 The first training data 130 is image-based training data. That is, the first training data 130 is data in which an operator photographs a workpiece coated by the coating equipment 300 using the imaging device 170 and labels the image as good or bad. The first machine learning model 150 is trained using the first training data 130. Therefore, the first machine learning model 150 is a model that uses an image of the work results of the coating equipment 300 as input and judges whether the work results are good or bad. The judgment execution unit 160 uses an image of a new workpiece as input data for the trained first machine learning model 150 and judges whether it is good or bad. This input data is an image of the workpiece after coating, photographed by the imaging device 170.
生産状態情報ベースの機械学習装置200は、通信部210と、制御部220と、第2教師データ230と、学習実行部240と、第2機械学習モデル250とを備える。第2教師データ230と第2機械学習モデル250は、ハードディスクなどの記憶装置に格納されている。制御部220は、プロセッサーとメモリーとを含み、機械学習装置200の制御を実行する。学習実行部240は、第2教師データ230を用いて第2機械学習モデル250の学習を実行する。この学習実行部240の機能は、制御部220のプロセッサーがコンピュータープログラムを実行することによって実現されても良く、或いは、ハードウェア回路によって実現されてもよい。 The production status information-based machine learning device 200 includes a communication unit 210, a control unit 220, second teacher data 230, a learning execution unit 240, and a second machine learning model 250. The second teacher data 230 and the second machine learning model 250 are stored on a storage device such as a hard disk. The control unit 220 includes a processor and memory, and controls the machine learning device 200. The learning execution unit 240 executes learning of the second machine learning model 250 using the second teacher data 230. The functions of the learning execution unit 240 may be implemented by the processor of the control unit 220 executing a computer program, or may be implemented by a hardware circuit.
第2教師データ230は、生産状態情報ベースの教師データである。すなわち、第2教師データ230は、上述した自動判定装置100において第1機械学習モデル150が良と判定した場合における塗布設備300の作業状態情報を良ラベル付きの教師データとし、第1機械学習モデル150が不良と判定した場合における塗布設備300の作業状態情報を不良ラベル付きの教師データとしたものである。第2機械学習モデル250の学習は第2教師データ230を用いて実行される。従って、第2機械学習モデル250は、塗布設備300の作業状態情報を入力として、その作業結果の良否判定を行うモデルである。学習済みの第2機械学習モデル250は、通信部210を介して機械学習装置200から塗布設備300に転送されて、記憶装置に格納される。 The second training data 230 is training data based on production status information. That is, the second training data 230 is training data in which the work status information of the coating equipment 300 when the first machine learning model 150 judges it to be good in the above-mentioned automatic judgment device 100 is labeled as good, and the work status information of the coating equipment 300 when the first machine learning model 150 judges it to be bad is labeled as bad. The second machine learning model 250 is trained using the second training data 230. Therefore, the second machine learning model 250 is a model that uses the work status information of the coating equipment 300 as input and judges whether the work results are good or bad. The trained second machine learning model 250 is transferred from the machine learning device 200 to the coating equipment 300 via the communication unit 210 and stored in a storage device.
塗布設備300は、通信部310と、制御部320と、学習済みの第2機械学習モデル330と、判定実行部340と、作業状態検出部350と、駆動部360と、塗布液射出部370と、を備える。第2機械学習モデル330は、機械学習装置200における学習の終了後に、塗布設備300に転送されて記憶装置に保存されたものである。作業状態検出部350は、塗布設備300の作業状態を示す作業状態情報を検出する。判定実行部340は、作業状態検出部350で検出された作業状態情報を第2機械学習モデル330に入力して、その作業の良否を判定する。駆動部360は、塗布設備300の部材やワークの移動を実行する。塗布液射出部370は、ワークに対して塗布液を射出する。 The coating equipment 300 includes a communication unit 310, a control unit 320, a trained second machine learning model 330, a judgment execution unit 340, a work status detection unit 350, a drive unit 360, and a coating liquid injection unit 370. The second machine learning model 330 is transferred to the coating equipment 300 and stored in a storage device after learning in the machine learning device 200 is completed. The work status detection unit 350 detects work status information indicating the work status of the coating equipment 300. The judgment execution unit 340 inputs the work status information detected by the work status detection unit 350 into the second machine learning model 330 and judges whether the work is good or bad. The drive unit 360 moves the members and workpieces of the coating equipment 300. The coating liquid injection unit 370 injects the coating liquid onto the workpiece.
図2は、塗布設備300の構成例を示す説明図である。この塗布設備300は、架台10と、ワークWKを支持する支持部22を有する支持機構20と、支持機構20を移動させるモーター30と、ワークWKの表面に塗布液を射出する射出ノズル40とを備えている。支持機構20とモーター30は、架台10に設置されている。図2には、水平方向を示すX軸及びY軸と、鉛直上向きを示すZ軸とを示している。モーター30を含む駆動部360は、ワークWKと射出ノズル40の相対的な位置を、少なくとも水平方向に変化させることによって、射出ノズル40の先端を、ワークWKの表面に予め設定された塗布領域に位置決めする。ワークWKが湾曲している場合には、モーター30を含む駆動部360は、ワークWKと射出ノズル40の相対的な位置を3次元的に移動させる。ワークWKを移動させながら射出ノズル40から塗布液を射出することによって、ワークWKの塗布領域の全体にわたって塗布液を塗布することができる。なお、このようなモーター30を使用する代わりに、多関節ロボットを用いて、射出ノズル40をワークWK上の所望の位置に位置決めするようにしてもよい。本実施形態において、ワークWKとしては車両用のガラスを使用し、塗布液としてはガラス用の接着剤としてのウレタンを使用する。なお、モーター30は図1の駆動部360の一部を構成し、射出ノズル40は図1の塗布液射出部370の一部を構成する。 Figure 2 is an explanatory diagram showing an example configuration of a coating equipment 300. This coating equipment 300 includes a base 10, a support mechanism 20 having a support portion 22 that supports the workpiece WK, a motor 30 that moves the support mechanism 20, and an injection nozzle 40 that injects the coating liquid onto the surface of the workpiece WK. The support mechanism 20 and motor 30 are installed on the base 10. Figure 2 shows the X-axis and Y-axis, which indicate the horizontal direction, and the Z-axis, which indicates the vertical upward direction. A drive unit 360 including the motor 30 changes the relative position between the workpiece WK and the injection nozzle 40 at least in the horizontal direction, thereby positioning the tip of the injection nozzle 40 in a predetermined coating area on the surface of the workpiece WK. If the workpiece WK is curved, the drive unit 360 including the motor 30 moves the relative position between the workpiece WK and the injection nozzle 40 in three dimensions. By injecting the coating liquid from the injection nozzle 40 while moving the workpiece WK, the coating liquid can be applied to the entire coating area of the workpiece WK. Note that instead of using such a motor 30, an articulated robot may be used to position the injection nozzle 40 at a desired position on the workpiece WK. In this embodiment, the workpiece WK is a vehicle glass, and the coating liquid is urethane, a glass adhesive. Note that the motor 30 constitutes part of the drive unit 360 in FIG. 1, and the injection nozzle 40 constitutes part of the coating liquid injection unit 370 in FIG. 1.
図1における塗布設備300の作業状態検出部350は、塗布作業において駆動部360と塗布液射出部370の状態を示す作業状態情報を検出する。駆動部360の状態を示す情報としては、例えばモーター30の電流値などの駆動情報が検出される。また、塗布液射出部370の状態を示す情報としては、例えば、射出ノズル40における射出圧力が検出される。作業状態検出部350は、作業状態情報として、更に、射出ノズル40の先端と、ワークWKの表面との間の距離を検出してもよい。作業状態検出部350は、これらの各種の作業状態情報を検出するためのセンサーを含むように構成されることが好ましい。 The work status detection unit 350 of the coating equipment 300 in FIG. 1 detects work status information indicating the status of the drive unit 360 and the coating liquid injection unit 370 during the coating operation. Information indicating the status of the drive unit 360 is detected, for example, as drive information such as the current value of the motor 30. Information indicating the status of the coating liquid injection unit 370 is detected, for example, as injection pressure at the injection nozzle 40. The work status detection unit 350 may also detect the distance between the tip of the injection nozzle 40 and the surface of the workpiece WK as work status information. It is preferable that the work status detection unit 350 be configured to include sensors for detecting these various pieces of work status information.
一般に、車体に取り付けるガラスの接着材として、ウレタンが使用されることが多い。ガラスにウレタンを塗布する塗布設備では、空気や異物が混入した際にウレタンが途切れたり欠けたりする不具合が発生する。このような作業に対して機械学習モデルを用いた良否判定を行う場合に、機械学習モデルの入力として、ウレタン塗布後のガラスを撮影した画像を機械学習モデルの入力とする方法と、塗布作業中の塗布設備の作業状態情報を機械学習モデルの入力とする方法の2つが考えられる。このうち、作業状態情報を入力とする方法の方が、ガラスの形状の変化に影響されないため、多車種を生産する際には汎用性が高いと考えられる。しかし、異常発生の頻度が低いこと等のため、作業状態情報を教師データとして機械学習モデルの学習を行うことは難しい。そこで、本実施形態では、後述するように、目視検査を基準とした画像ベースの第1機械学習モデル150を利用して作業結果の良否判定を行い、その判定結果を利用して作業状態情報に良否のラベルを付したものを第2教師データ230として作成し、第2教師データ230を用いて第2機械学習モデル250の学習を実行する。学習済みの第2機械学習モデルを利用することにより、作業状態情報に応じて塗布作業の良否を判定可能な汎用性の高い判定システムを構築することが可能となる。 Urethane is commonly used as an adhesive for glass attached to vehicle bodies. When applying urethane to glass, the introduction of air or foreign matter can cause the urethane to break or chip. When using a machine learning model to determine the quality of such work, two methods are considered: One is to use an image of the glass after urethane application as input to the machine learning model, and the other is to use work status information from the application equipment during the application process as input to the machine learning model. Of these, the method using work status information as input is considered more versatile when producing multiple vehicle models because it is not affected by changes in the shape of the glass. However, due to factors such as the low frequency of abnormalities, it is difficult to train a machine learning model using work status information as training data. Therefore, in this embodiment, as described below, a first image-based machine learning model 150 based on visual inspection is used to determine the quality of the work results, and the second training data 230 is created by labeling the work status information with a quality label using the results. The second training data 230 is then used to train the second machine learning model 250. By using the trained second machine learning model, it is possible to build a highly versatile judgment system that can determine the quality of application work based on work status information.
第1機械学習モデル150や第2機械学習モデル250としては、良否判定を行うことのできる種々のタイプのモデルを利用可能であり、例えば、ニューラルネットワークを使用するモデルや、決定木を使用するモデルを利用可能である。 Various types of models that can make pass/fail judgments can be used as the first machine learning model 150 and the second machine learning model 250, such as models that use neural networks or models that use decision trees.
図1に示した自動判定装置100と機械学習装置200と塗布設備300の機能の区分は、任意に変更可能である。例えば、機械学習装置200の機能を、自動判定装置100又は塗布設備300において実現するようにしてもよい。或いは、3つの装置100,200,300の機能を、すべて塗布設備300において実現するようにしてもよい。 The division of functions between the automatic determination device 100, machine learning device 200, and coating equipment 300 shown in Figure 1 can be changed as desired. For example, the functions of the machine learning device 200 may be implemented in the automatic determination device 100 or the coating equipment 300. Alternatively, the functions of all three devices 100, 200, and 300 may be implemented in the coating equipment 300.
図3は、実施形態の処理手順を示すフローチャートである。ステップS110では、自動判定装置100の学習実行部140が、特定仕様のワークWKへの塗布作業について、画像ベースの第1教師データ130を用いて第1機械学習モデル150の学習を実行する。特定仕様のワークWKとしては、例えば、特定車種のフロントガラスが使用される。このとき、特定車種としては、生産量が多く、大量の第1教師データ130を用意可能な車種を指定することが好ましい。第1教師データ130は、ウレタンが塗布されたワークWKの画像に対して、外観検査による良否判定結果のラベルが付されたものである。この際、検知したいウレタンの不具合が映るような画角で撮影を行うことが好ましい。異常がある画像の数が少ない場合は、人による外観検査で不具合として判定される基準となるような不具合品をいくつか作成し、これも同様に撮影を行うことが好ましい。機械学習を行うのに必要なだけ第1教師データ130が収集できたら、第1機械学習モデル150の学習を実行する。学習後の第1機械学習モデル150は、人による外観検査の基準を満たしながら、様々な不具合を検出できるまで判定精度を高めたものとすることが好ましい。 Figure 3 is a flowchart showing the processing steps of an embodiment. In step S110, the learning execution unit 140 of the automatic judgment device 100 uses image-based first training data 130 to train the first machine learning model 150 for coating work on a workpiece WK with specific specifications. For example, the windshield of a specific vehicle model is used as the workpiece WK with specific specifications. In this case, it is preferable to specify a vehicle model with a high production volume and for which a large amount of first training data 130 can be prepared as the specific vehicle model. The first training data 130 is an image of the workpiece WK coated with urethane, labeled with a pass/fail judgment result from a visual inspection. It is preferable to capture images at an angle of view that captures the urethane defects to be detected. If the number of images containing abnormalities is small, it is preferable to create several defective products that can serve as a standard for determining defects in visual inspection by humans and photograph these as well. Once the required amount of first training data 130 for machine learning has been collected, the first machine learning model 150 is trained. After training, the first machine learning model 150 preferably has improved judgment accuracy to the point where it can detect a variety of defects while still meeting the standards for visual inspection by humans.
ステップS120では、多数のワークWKについて、塗布作業中の塗布設備300の作業状態情報を検出して記録するとともに、その塗布結果について、学習済みの第1機械学習モデル150を用いて塗布結果の良否判定を行って、その判定結果を記録する。この際、まず、個々のワークWKに対する塗布作業中に、作業状態検出部350で検出された作業状態情報を記録する。作業状態情報としては、前述したように、駆動部360の電流値などの駆動情報や、塗布液射出部370の射出圧力を含むことが好ましい。ステップS120では、更に、ウレタン塗布済みのワークWKの画像を撮像装置170で撮影し、その画像を第1機械学習モデル150に入力して良否判定を行い、その判定結果を記録する。この判定結果は、同じワークWKに関する作業状態情報と紐付けられる。この紐付けを行うために、第1機械学習モデル150による良否判定結果と作業状態情報のそれぞれを、詳細な日時や、生産している車両のシリアルナンバーなどの情報と一緒に記録することが好ましい。 In step S120, work status information for the coating equipment 300 during coating operations for a large number of workpieces WK is detected and recorded. The coating results are then evaluated for quality using the trained first machine learning model 150, and the evaluation results are recorded. First, work status information detected by the work status detection unit 350 during coating operations for each workpiece WK is recorded. As described above, the work status information preferably includes drive information such as the current value of the drive unit 360 and the injection pressure of the coating liquid injection unit 370. In step S120, an image of the urethane-coated workpiece WK is captured using the imaging device 170, and the image is input into the first machine learning model 150 for quality evaluation, and the evaluation results are recorded. This evaluation result is linked to work status information for the same workpiece WK. To perform this association, it is preferable to record the quality evaluation results from the first machine learning model 150 and the work status information together with information such as the detailed date and time and the serial number of the vehicle being produced.
ステップS130では、ステップS120で得られた作業状態情報に、第1機械学習モデル150による良否判定結果に応じたラベルを付与することによって、第2教師データ230が作成される。例えば、良品と判定されたワークに関する作業状態情報には良ラベルとして「1」が付与され、不良品と判定されたワークに関する作業状態情報には不良ラベルとして「0」が付与される。 In step S130, the second training data 230 is created by assigning a label to the work status information obtained in step S120 according to the pass/fail judgment result by the first machine learning model 150. For example, a "1" is assigned as a good label to work status information related to work that is judged to be a good product, and a "0" is assigned as a bad label to work status information related to work that is judged to be a defective product.
ステップS140では、機械学習装置200の学習実行部240が、第2教師データ230を用いて第2機械学習モデル250の学習を実行する。学習ずみの第2機械学習モデル250は、機械学習装置200から塗布設備300に転送され、第2機械学習モデル330として記憶装置に格納される。 In step S140, the learning execution unit 240 of the machine learning device 200 uses the second training data 230 to learn the second machine learning model 250. The learned second machine learning model 250 is transferred from the machine learning device 200 to the coating equipment 300 and stored in a storage device as the second machine learning model 330.
ステップS150では、塗布設備300の判定実行部340が、学習済みの第2機械学習モデル330による判定を、ステップS110,S120で使用したワークと同一仕様のワークWKに対する塗布作業に適用する。第2機械学習モデル250の学習は、同じ仕様の多数のワークWKの作業結果を利用して実行されているので、同じ仕様を有する新たなワークWKに対して、高い精度で塗布作業の良否判定を行うことが可能である。 In step S150, the judgment execution unit 340 of the coating equipment 300 applies the judgment made by the trained second machine learning model 330 to the coating work on a workpiece WK with the same specifications as the workpiece used in steps S110 and S120. Because the training of the second machine learning model 250 is performed using the work results of a large number of workpieces WK with the same specifications, it is possible to make a highly accurate judgment on the pass/fail of the coating work on a new workpiece WK with the same specifications.
ステップS160では、塗布設備300の判定実行部340が、学習済みの第2機械学習モデル330による判定を、ステップS150で判定対象となったワークとは異なる他の仕様を有するワークの塗布作業に適用する。第2機械学習モデル330を用いた良否判定は、ワークの外観上の違いに左右されない汎用性の高い判定であるため、この判定を、異なる仕様を有するワークに対して適用することによって、塗布設備300において不具合品が流出しないようにすることができる。但し、「異なる仕様を有するワーク」は、ステップS150で判定対象となったワークと同じ品種の部品、例えばガラス、であることが好ましい。 In step S160, the judgment execution unit 340 of the coating equipment 300 applies the judgment made by the trained second machine learning model 330 to the coating work of a workpiece having specifications different from those of the workpiece that was the subject of judgment in step S150. The pass/fail judgment using the second machine learning model 330 is a highly versatile judgment that is not affected by differences in the appearance of the workpiece, so by applying this judgment to workpieces with different specifications, it is possible to prevent defective products from being released from the coating equipment 300. However, it is preferable that the "workpieces with different specifications" be parts of the same type as the workpiece that was the subject of judgment in step S150, such as glass.
以上のように、上述した実施形態では、教師データの収集が比較的容易な画像を用いて学習した第1機械学習モデル150を用いて塗布設備300の作業結果の良不良の判定を行い、その際の作業状態情報を第2教師データ230として第2機械学習モデル250の学習を行うので、塗布設備300の作業状態情報から作業の良否を容易に判定できる。また、学習済みの第2機械学習モデル330は、仕様の異なるワークに対しても適用することが可能である。 As described above, in the above-described embodiment, the quality of the work results of the coating equipment 300 is determined using the first machine learning model 150, which has been trained using images for which training data is relatively easy to collect, and the second machine learning model 250 is trained using the work status information at that time as the second training data 230, so that the quality of the work can be easily determined from the work status information of the coating equipment 300. Furthermore, the trained second machine learning model 330 can also be applied to workpieces with different specifications.
本開示は、上述の実施形態や実施形態、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、開示の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 This disclosure is not limited to the above-described embodiments, examples, and variations, and can be realized in various configurations without departing from the spirit of the disclosure. For example, the technical features in the embodiments, examples, and variations corresponding to the technical features in each form described in the Summary of Disclosure section can be replaced or combined as appropriate to solve some or all of the above-described problems or achieve some or all of the above-described effects. Furthermore, if a technical feature is not described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.
10…架台、20…支持機構、22…支持部、30…モーター、40…射出ノズル、100…自動判定装置、110…通信部、120…制御部、130…第1教師データ、140…学習実行部、150…第1機械学習モデル、160…判定実行部、170…撮像装置、200…機械学習装置、210…通信部、220…制御部、230…第2教師データ、240…学習実行部、250…第2機械学習モデル、300…塗布設備、310…通信部、320…制御部、330…第2機械学習モデル、340…判定実行部、350…作業状態検出部、360…駆動部、370…塗布液射出部 10... Stand, 20... Support mechanism, 22... Support unit, 30... Motor, 40... Injection nozzle, 100... Automatic judgment device, 110... Communication unit, 120... Control unit, 130... First teacher data, 140... Learning execution unit, 150... First machine learning model, 160... Judgment execution unit, 170... Imaging device, 200... Machine learning device, 210... Communication unit, 220... Control unit, 230... Second teacher data, 240... Learning execution unit, 250... Second machine learning model, 300... Coating equipment, 310... Communication unit, 320... Control unit, 330... Second machine learning model, 340... Judgment execution unit, 350... Work status detection unit, 360... Drive unit, 370... Coating liquid injection unit
Claims (1)
(a)前記生産設備の作業結果の画像を教師データとして用いて、前記作業結果の良否判定を行う第1機械学習モデルの学習を実行する工程と、
(b)学習済みの前記第1機械学習モデルが良と判定した場合における前記生産設備の作業状態情報を良ラベル付きの教師データとし、前記第1機械学習モデルが不良と判定した場合における前記生産設備の作業状態情報を不良ラベル付きの教師データとして用いて、前記作業状態情報を入力として前記作業結果の良否を出力する第2機械学習モデルの学習を実行する工程と、
(c)前記ワークと同一の仕様を有する新たなワークに対する作業における前記生産設備の作業状態情報を学習済みの前記第2機械学習モデルに入力して、前記新たなワークに対する作業の良否判定を実行する工程と、
を含む判定方法。 A method for determining whether work performed on a workpiece in a production facility is acceptable or not, comprising:
(a) using images of work results of the production equipment as training data to perform learning of a first machine learning model that determines whether the work results are good or bad;
(b) using the work status information of the production equipment when the trained first machine learning model judges it to be good as teacher data labeled as good, and the work status information of the production equipment when the trained first machine learning model judges it to be bad as teacher data labeled as bad, to train a second machine learning model that uses the work status information as input and outputs the pass/fail of the work result;
(c) inputting work status information of the production equipment in work on a new workpiece having the same specifications as the workpiece into the trained second machine learning model, and performing a quality judgment on the work on the new workpiece;
A determination method including:
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