解析系统和解析方法

技术领域

本申请主张日本专利申请2019-004346号(2019年1月15日申请)的优先权，此处为了参照而引用该申请的公开整体。

本发明涉及基于与制造设备的操作的状态相关的操作数据而进行数值解析，而且基于数值解析的结果和由制造设备制造出的产品的状态而进行统计解析的解析系统和解析方法。

背景技术

在工业用等制造设备中，通常选取和记录产品的制造工艺中的制造设备的操作数据。操作数据是与制造设备的操作状态相关的数据，例如包括表示制造设备的状态的各种物理量等信息、制造设备中设定的各种操作条件的信息。对于操作数据而言，在制造出的产品产生了不良状况的情况下，为了通过确定出制造条件的异常来进行品质管理而加以利用，或者进行统计解析而调查了制造设备中设定的操作条件对产品特性带来的影响之后为了操作的改善而加以利用。

另外，在制造中途产生的故障的原因的调查、设备的保护中也活用操作数据。

当前，作为统计解析，从单纯的回归分析至使用了机器学习的应用的方法存在各种方法。近年来，对大数据解析的关注的变高，并且所处理的数据的规模增大，数据分析的算法也变高级。

但是，操作数据与制造出的产品所产生的不良状况、制造中途产生的故障的原因之间不一定具有相关性，若仅参照操作数据，则有时难以查出不良状况、故障的产生原因。

另一方面，作为与统计解析不同的工具，为了操作的改善，也广泛利用数值解析。数值解析通过使用物理模型进行运算，从而重现现象或者计算物理量。数值解析不需要实验装置便能以低成本且比较迅速地得到解析结果。另外，对于数值解析而言，能够简单地变更成为数值解析的对象的操作设备的操作条件等来进行解析，因此，自由度高。并且，对于数值解析而言，能够重现(推测)不易由实机进行计测或可视化的地点的状态，或者将不易使用传感器等计测机构计测的物理量获取为数据。例如，在钢铁制造工艺中，转炉内为高温的恶劣的环境，因此，不易设置计测机构。但是，通过使用数值解析，能够对熔钢流动、气体的流速、一氧化碳浓度等不易由计测机构计测的物理量的分布进行计算并使其可视化。

数值解析如上述那样使用物理模型进行运算，因此，物理模型越复杂，则需要越高级的计算，可使计算成本增加。但是，由于近年来计算机的性能提高而扩大数值解析能够应用的范围。

作为一个例子，公知有在制铁的工艺中，也能够应用数值解析。

例如，专利文献1记载有如下技术：在钢材的轧制工艺中，通过使用操作数据执行数值解析，使钢材的轧制工艺可视化。在专利文献1记载的发明中，通过数值解析来计算轧制中的钢材的温度分布、应力等。

另外，专利文献2记载有轧制中的最佳载荷推断方法。在专利文献2记载的方法中，通过使用有限元法等数值解析方法预先进行数值计算，从而构建数值解析结果的数据库，按每个操作条件从数据库提取适当的数值解析结果，决定最佳的载荷。

另外，专利文献3记载有加热炉的操作的控制中使用数值解析结果的数据库的方法。在专利文献3记载的方法中，预先进行使用了操作实绩的数值解析，在加热炉的操作时，从数据库中提取以最接近操作条件的条件计算出的数值计算结果。在提取的操作条件的选定中，使用接近度来作为指标。另外，在专利文献3记载的方法中，进行与接近度对应的加权。

另外，专利文献4记载有：关于针对烧结机的稀释气体燃料吹入操作，预先进行运算，预先对运算结果进行统计处理。

专利文献1：日本特开2001-25805号公报

专利文献2：日本特许第5929151号说明书

专利文献3：日本特许第3289822号说明书

专利文献4：日本特开2008-291362号公报

在进行统计解析的情况下，需要成为用于分析相关关系的基础的数据(以下也称为“基础数据”)，基础数据的量和种类越多则越容易得到高精度的统计解析结果。然而，在实际的操作中，存在无法获取所需要的基础数据的情况。例如，存在根据制造设备的位置、成为计测机构的安装对象的装置的位置等的不同而无法设置计测机构的情况。另外，存在根据制造设备、装置等条件不同而能够设置的计测机构的数量受到限制的情况。在能够设置的计测机构的数量被限制的情况下，存在无法获取足够量的基础数据，针对计测对象的物理量而不知道空间分布信息的情况。

另外，存在根据物理量的不同而不易通过计测机构进行计测的情况。例如，存在密度、应力或者浓度等物理量不易通过计测而获取的情况。并且，例如，在进行与同实际的操作条件有较大不同的操作条件相关的预测的情况下，若不存在与变更后的操作条件相似的数据，则不易进行基于统计解析的预测。

上述的专利文献1～专利文献4所记载的发明使用基于预先执行的数值解析而预测的结果。然而，实际的现象包括各种可变动的原因，因此，不一定能够通过数值解析进行精度高的预测。

如上述那样，统计解析在使用庞大的数据的情况下能够进行精度比较高的预测。但是，在统计解析中，不易通过计测机构计测的物理量不易作为解析对象，另外，即便为能够通过计测获取的物理量，针对数据不存在的范围，也不易预测。另一方面，对于数值解析而言，针对无法通过计测机构而实际计测的范围，能够重现状态，或者能够作为数据而计算。

发明内容

本发明是鉴于这样的以往的问题而完成的，目的在于提供能够执行精度更高的解析而进行操作数据与制造出的产品所产生的不良状况、制造中途产生的不良状况的原因之间的相关关系的解析的解析系统和解析方法。

为了解决上述课题而发明者进行了认真研究，作为其结果，针对通过计测机构无法实际计测的范围、通过计测机构不易计测的物理量，通过利用使用了物理模型的数值解析来预测状态，或者作为数据而计算，从而能够补充统计解析所需要的数据，作为其结果，着眼于能够更正确地推测产品所产生的不良状况、制造工序中的故障的原因，得到本发明。

本发明的一实施方式所涉及的解析系统具备：操作数据获取部，其获取包括制造设备的操作状态的操作数据；产品信息获取部，其获取由上述制造设备制造出的产品的状态，并作为产品信息而输出；制造状态解析部，其基于上述操作数据获取部获取到的上述操作数据，求出上述产品的规定物理量，作为与上述物理量相关的信息而输出；以及相关解析部，其对同上述物理量相关的信息与上述产品信息之间的相关关系进行解析。

另外，在本发明的一实施方式所涉及的解析系统中，上述制造状态解析部基于上述操作数据获取部获取到的操作数据，使用物理模型针对上述规定物理量而执行数值解析，并将所执行的数值解析的结果作为与上述物理量相关的信息而输出。

另外，在本发明的一实施方式所涉及的解析系统中，还具备解析结果数据库，上述解析结果数据库对基于上述制造设备的操作数据使用物理模型而预先执行的上述规定物理量的数值解析的结果进行储存，上述制造状态解析部基于上述操作数据获取部获取到的操作数据，使用储存于上述解析结果数据库的上述数值解析的结果，决定与上述物理量相关的信息，并输出决定出的与上述物理量相关的信息。

另外，在本发明的一实施方式所涉及的解析系统中，上述制造状态解析部基于上述操作数据获取部获取到的操作数据，进行对于储存于上述解析结果数据库的多个上述数值解析的结果分别进行了加权的运算，由此决定与上述物理量相关的信息。

另外，在本发明的一实施方式所涉及的解析系统中，还具备解析结果存储部，上述解析结果存储部存储由上述相关解析部得到的相关关系的解析结果。

另外，在本发明的一实施方式所涉及的解析系统中，上述产品信息包括与产品的品质相关的信息。

另外，在本发明的一实施方式所涉及的解析系统中，上述制造状态解析部和上述相关解析部分别搭载于不同的独立的装置。

另外，在本发明的一实施方式所涉及的解析系统中，上述制造状态解析部和上述相关解析部搭载于一个装置。

例如，本发明的一实施方式所涉及的解析方法是通过解析系统来执行的解析方法，且包括：获取包括制造设备的操作状态的操作数据的步骤；获取由上述制造设备制造出的产品的状态的步骤；将上述产品的状态作为产品信息而输出的步骤；基于上述获取到的操作数据，求出上述产品的规定物理量的步骤；将上述规定物理量作为与上述物理量相关的信息而输出的步骤；以及对同上述物理量相关的信息与上述产品信息之间的相关关系进行解析的步骤。

根据本发明的一实施方式所涉及的解析系统和解析方法，能够提供能够执行精度更高的解析而进行操作数据与制造出的产品所产生的不良状况、制造中途产生的不良状况的原因之间的相关关系的解析的解析系统和解析方法。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的解析系统的概略结构的功能框图。

图2是表示图1的解析系统所执行的处理的一个例子的流程图。

图3是表示本发明的第2实施方式所涉及的解析系统的概略结构的功能框图。

图4是表示图3的解析系统所执行的处理的一个例子的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。

(第1实施方式)

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的解析系统10的概略结构的功能框图。如图1所示，解析系统10具备操作数据获取部11、制造状态解析部12、产品信息获取部13、相关解析部14、解析结果存储部15、解析结果输出部16。

解析系统10由计算机等的信息处理装置构成。解析系统10也可以由一个信息处理装置构成，也可以由两个以上的信息处理装置构成。在解析系统10由一个信息处理装置构成的情况下，图1所示的操作数据获取部11、制造状态解析部12、产品信息获取部13、相关解析部14、解析结果存储部15和解析结果输出部16具备于该一个信息处理装置。在解析系统10由两个以上的信息处理装置构成的情况下，操作数据获取部11、制造状态解析部12、产品信息获取部13、相关解析部14、解析结果存储部15和解析结果输出部16具备于两个以上的信息处理装置的至少任一者。例如，也可以是，在解析系统10由三个信息处理装置构成的情况下，第1信息处理装置具备操作数据获取部11和制造状态解析部12，第2信息处理装置具备产品信息获取部13和相关解析部14，第3信息处理装置具备解析结果存储部15和解析结果输出部16。但是，此处记载的内容只不过是一个例子。解析系统10的各功能部也可以根据各信息处理装置所执行的处理等而具备于适当的信息处理装置。

操作数据获取部11获取制造设备20的操作数据。

此处，制造设备20是执行规定动作的设备。制造设备20也可以是例如设置于车间的制造设备。在这种情况下，通过制造设备20运转，来制造产品。制造设备20包括多个制造设备而构成。以下，在本实施方式中，对制造设备20为制造产品的制造设备的情况进行说明。

此处，产品不只是局限于完成品，还包括制造中途的状态的产品(以下，也称为“半成品”)。

在制造设备20中安装有计测机构21。计测机构21是计测规定物理量的设备。计测机构21例如也可以包括计测温度的温度计、计测压力的压力计、计测流量的流量计、计测载荷的载荷计、检测加速度的加速度传感器等，但不局限于这些。计测机构21安装于制造设备20的适当的位置。

操作数据获取部11所获取的操作数据包括与制造设备20的操作的状态相关的数据。操作数据例如包括在制造设备20运转时由计测机构21计测出的数据。操作数据获取部11直接或者间接地获取由计测机构21计测出的数据(换句话说操作数据)。在直接获取操作数据的情况下，操作数据获取部11例如以能够通信的方式与计测机构21连接，并通过从计测机构21直接接收而获取由计测机构21计测出的操作数据。在间接获取操作数据的情况下，计测机构21以能够通信的方式与收集操作数据的服务器等连接，并将操作数据向该服务器等发送。而且，操作数据获取部11以能够通信的方式与该服务器等连接，并从该服务器等获取操作数据，由此能够间接地获取操作数据。因此，操作数据获取部11包括为了与计测机构21或者服务器等进行通信而使用的通信接口等而构成。

操作数据也可以包括与由制造设备20进行的制造处理的对象(例如原料、半成品)相关的数据。与基于制造设备20的制造处理的对象相关的数据例如可以包括成为制造处理的对象的原料的种类、化学的组成、半成品的大小、重量等。另外，操作数据也可以包括设定于制造设备20的操作条件。

操作数据获取部11将获取到的操作数据向制造状态解析部12输出。

制造状态解析部12基于由操作数据获取部11获取到的操作数据，求出产品的规定物理量，并将与求出的物理量相关的信息向相关解析部14输出。此处，规定物理量，是指基于操作数据，通过使用了物理模型的数值计算而得到的数值、表示其分布的情况。具体而言，在本实施方式中，制造状态解析部12，基于操作数据获取部11获取到的操作数据，使用物理模型，执行数值解析，得到与规定物理量相关的信息。制造状态解析部12将所执行的数值解析的结果作为与规定物理量相关的信息而输出。换句话说，制造状态解析部12输出作为数值解析的结果的值。但是，作为数值解析的结果的值也可以包括其分布。

如前述那样，操作数据不局限于直接示出与产品信息之间的关系。因此，通过基于操作数据，使用物理模型进行数值解析，能够推测无法直接计测或者通过计测得不到的规定物理量。数值解析能够使用例如差分法、有限元法(FEM)、有限体积法(FVM)、粒子法(SPH、MPS)、格子玻尔兹曼法(LBM)、其他公知的数值解析方法。制造状态解析部12例如通过能够执行数值解析的处理器而构成。制造状态解析部12通过对规定了数值解析的执行次序的程序进行执行的CPU(Central Processing Unit)等处理器而构成。这样的程序例如存储于解析系统10所具备的存储部或者外部的存储介质等。

物理模型根据成为欲推测的数值解析的执行对象的规定物理量而预先构建，并存储于例如解析系统10所具备的存储部或者外部的存储介质等。物理模型根据规定物理量，能够适当地使用构造体解析用的弹塑性解析模型、热流体解析用的纳维-斯托克斯方程、电磁场解析用的麦克斯韦方程等各种模型。

在本实施方式中，制造状态解析部12通过数值解析而计算不易由计测机构21进行计测的物理量，来作为成为欲推测的数值解析的执行对象的规定物理量。不易由计测机构21进行计测的物理量也可以包括无法通过计测机构21直接计测的物理量或者通过计测得不到的物理量。无法通过计测机构21直接计测的物理量例如为产品的制造过程中的半成品的内部的温度等。另外，不易由计测机构21进行计测的物理量也可以包括根据制造设备20的性质而无法安装计测机构21的部位的物理量。并且，不易由计测机构21进行计测的物理量也可以包括规定物理量的分布。为了得到规定物理量的分布，需要遍及成为计测对象的范围整体而计测物理量，但根据制造设备20的性质而无法安装许多计测机构，或者若安装许多计测机构则费用庞大因此不现实。因此，物理量的分布如上述那样包含于不易由计测机构21进行计测的物理量。

制造状态解析部12将数值解析的结果向相关解析部14输出。

产品信息获取部13对由计测机构21计测出操作数据时的通过制造设备20制造出的产品的状态进行获取，并将获取到的与产品的状态相关的信息作为产品信息而向相关解析部14输出。产品信息包括与产品的状态相关的任意的信息。产品信息例如可以包括与产品的品质相关的信息。与产品的品质相关的信息例如可以包括与产品的大小、重量和强度相关的信息、与产品的化学的组成相关的信息、与产品所展现的缺陷(例如皲裂、破裂等)相关的信息等。产品信息例如也可以是基于特定的检查装置等装置的检查结果，也可以是包括基于作业员等的目视观察等的检查结果。

此外，产品信息不局限于与完成品的状态相关的信息，也可以是与制造中途的半成品的状态相关的信息。产品信息包括在通过制造设备20的至少1台特定的机构执行某种处理(加工)的情况下与该处理后的状态相关的信息即可。

在通过检查装置进行检查的情况下，产品信息获取部13以能够与检查装置通信的方式与检查装置连接，并从检查装置获取作为检查结果的产品信息。例如，也可以是，在通过作业员等进行检查的情况下，产品信息获取部13通过接受检查结果的信息的输入，来获取作为检查结果的产品信息。在这种情况下，作为检查结果的产品信息例如由作业员等使用键盘或者触摸面板等输入装置输入。输入装置也可以具备解析系统10，也可以由能够具备与解析系统10通信的外部的装置。

产品信息获取部13将获取到的产品信息向相关解析部14输出。

相关解析部14对同从制造状态解析部12获取到的规定物理量相关的信息与从产品信息获取部13获取到的产品信息之间的相关关系进行解析。在本实施方式中，相关解析部14对从制造状态解析部12获取到的数值解析的结果与从产品信息获取部13获取到的产品信息之间的相关关系进行解析。换句话说，相关解析部14针对数值解析的结果和产品信息，执行统计解析。此时，相关解析部14也可以根据需要，从操作数据获取部11或者设置于制造设备20的计测机构21中获取由计测机构21计测出的数据，执行统计解析。相关解析部14例如由能够执行统计解析的处理器构成。相关解析部14也可以通过对规定了统计解析的执行次序的程序进行执行的CPU等处理器构成。这样的程序例如存储于解析系统10所具备的存储部或者外部的存储介质等。

统计解析能够使用公知的统计解析方法。例如，通过多元回归分析、回归分析、神经网络模型、其他的统计解析，能够对制造设备20运转时的制造设备20的操作的状态与由该设备制造出的产品之间的相关关系进行分析。

在本实施方式所涉及的解析系统10中，从制造状态解析部12获取到的数值解析的结果包括产品或者半成品的各种计算结果。通过相关解析部14，在上述各种计算结果与产品信息之间分别进行统计解析而调查有无相关关系，能够知道表示与产品信息相关关系最高的数值解析的结果。即，与不执行数值解析的情况比较，容易确定出可对产品的状态产生影响的操作因素、操作条件(以下，统称而称为“操作因素”)。

特别是在通过数值解析而计算出不易由计测机构21进行计测的物理量的情况下，能够执行包括无法仅通过由计测机构21进行的计测来考虑的操作因素的统计解析。因此，在无法仅通过由计测机构21进行的计测来考虑的操作因素对产品的状态产生影响的情况下，能够确定出这样的操作因素。

相关解析部14输出统计解析的结果。也可以是，相关解析部14例如通过对能够与解析系统10通信的外部的装置发送统计解析的结果，从而输出统计解析的结果。相关解析部14也可以将统计解析的结果向解析结果存储部15输出。

解析结果存储部15对从相关解析部14输出的统计解析的结果进行存储。解析结果存储部15能够由半导体存储器或者磁存储器等构成。相关解析部14每当执行统计解析时，将统计解析的结果向解析结果存储部15输出。解析结果存储部15对从相关解析部14输出的统计解析的结果进行存积。

也可以是，相关解析部14在执行统计解析时，使用存积于解析结果存储部15的过去的解析结果。对于统计解析而言，解析所使用的数据的数量越多则精度越提高。因此，在执行统计解析时，通过加入过去的相同的产品的统计解析的结果，能够得到精度更高的统计解析结果，可对产品的状态产生影响的操作因素的确定变得更容易。

解析结果输出部16将统计解析的结果输出，并显示。解析结果输出部16例如由液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)、有机EL显示器(OELD：Organic Electro-Luminescence Display)或者无机EL显示器(IELD：Inorganic Electro-LuminescenceDisplay)等显示装置、打印机等印刷机构成。例如，解析结果输出部16也可以从相关解析部14获取解析结果的信息并显示该解析结果的信息，也可以获取存储于解析结果存储部15的解析结果的信息并显示该解析结果的信息。此外，解析结果输出部16也可以不是必须具备解析系统10，也可以具备能够与解析系统10通信的外部的装置。在这种情况下，解析系统10例如也可以通过对能够与解析系统10通信的外部的装置发送统计解析的结果，来输出统计解析的结果，并显示该结果。

另外，解析结果输出部16具备于与相关解析部14、解析结果存储部15相同的装置也没有问题，这是不言而喻的。

能够基于如以上那样由解析系统10执行的解析的结果，设定或者变更制造设备20的操作条件。操作条件的设定或者变更例如由操作条件控制部30来执行。

操作条件控制部30设定或者变更制造设备20中的操作条件。操作条件控制部30例如也可以由计算机装置构成。例如，制造设备20的使用者或者管理者等参照显示于解析结果输出部16的解析结果的信息，对于操作条件控制部30，进行用于设定或者变更操作条件的操作输入。在这种情况下，操作条件控制部30基于该操作输入，对于制造设备20，发送用于设定或者变更操作条件的信号。

操作条件控制部30例如由能够执行操作条件的设定或者变更控制的处理器构成。操作条件控制部30包括对规定了操作条件设定或者变更的控制的执行次序的程序进行执行的CPU等处理器而构成。这样的程序例如存储于构成操作条件控制部30的计算机装置所具备的存储部或者外部的存储介质等。

具体而言，操作条件控制部30设定于制造设备20并将设定或者变更操作条件的信号向制造设备20发送。在制造设备20中，基于该信号而执行操作条件的设定，制造设备20以所设定的操作条件运转。

如上述那样，在相关解析部14中，得到统计解析的结果、表示与产品信息相关关系最高的数值解析的结果。该数值解析的结果是以操作数据为基础而得到的，因此，若参照数值解析的结果，则能够知道应该变更的操作条件。

操作条件控制部30发送如下信号：由制造设备20的使用者或者管理者等，基于相关解析部14的统计解析的结果，以使产品的品质更好的方式设定或者变更制造设备20的操作条件。此外，例如，操作条件控制部30也可以基于统计解析的结果而自动地设定操作条件。在以提高产品的品质的方式设定或者变更了操作条件的情况下，针对通过制造设备20制造的产品，例如通过制造具有缺陷的产品的可能性变低的制造更高品质的产品等，使产品的品质提高。这样，根据解析系统10，也能够与产品的品质提高一起进行制造设备20的操作的改善。

此外，操作条件控制部30也可以基于统计解析的结果，自动地设定操作条件。在这种情况下，操作条件控制部30也可以作为解析系统10的结构要素的一个而构成。换句话说，解析系统10也可以包括自动地设定操作条件的操作条件控制部30而作为一个功能部。

另外，在将本发明的解析系统10活用于制造中途产生的故障的原因调查的情况下，能够通过由产品信息获取部13获取故障的详情来进行应对，因此，也可以将产品信息获取部13换称为故障信息获取部等。

接下来，参照图2的流程图对解析系统10所执行的处理的一个例子进行说明。

首先，操作数据获取部11获取制造设备20的操作数据(步骤S1)。

制造状态解析部12基于步骤S1中操作数据获取部11获取到的操作数据，使用物理模型而执行数值解析(步骤S2)。

另外，产品信息获取部13获取产品信息(步骤S3)。

而且，相关解析部14基于步骤S2中的数值解析的结果和步骤S3中获取到的产品信息，来执行统计解析(步骤S4)。具体而言，相关解析部14对步骤S2中的数值解析的结果与步骤S3中获取到的产品信息之间的相关关系进行解析。

解析结果存储部15存储步骤S4中的统计解析的结果(步骤S5)。通过重复步骤S1至步骤S5，在解析结果存储部15中存积统计解析的结果。

另外，解析结果输出部16输出统计解析的结果(步骤S6)。

制造设备20的使用者或者管理者等参照在解析结果输出部16显示的解析结果的信息，对于操作条件控制部30，进行用于设定或者变更操作条件的操作输入。操作条件控制部30基于在解析结果存储部15存储的统计解析的结果，决定制造设备20的操作条件(步骤S7)。具体而言，操作条件控制部30决定制造设备20中操作条件的值。

操作条件控制部30将设定或者变更步骤S6中决定出的操作条件的信号向制造设备20输出(步骤S8)。制造设备20若接收该信号，则设定或者变更根据信号指定出的操作条件，并遵从该条件来制造产品。

本实施方式所涉及的解析系统10能够在各种工业领域中使用。以下，列举几个例子，具体地进行说明。

例如，解析系统10能够对于进行钢材的退火的退火炉进行应用。在这种情况下，制造设备20为退火炉。

在将解析系统10用于退火炉的情况下，例如，操作数据获取部11从制造设备20获取构成制造处理对象的钢材的大小和组成、退火炉的炉内温度、退火时间以及加热、冷却速度等信息，来作为操作数据。钢材的大小和组成的信息是例如在制造设备20运转前通过作业员等的操作，预先对制造设备20输入的信息。退火炉的炉内温度是例如作为设置于退火炉内的测定设备的温度计获取到的温度的信息。退火时间和加热、冷却速度例如是对制造设备20设定的操作条件。

制造状态解析部12基于操作数据获取部11获取到的操作数据，使用物理模型，执行数值解析。制造状态解析部12通过数值解析，来计算例如退火炉内的温度分布、钢材的内部的温度分布、施加于钢材的热应力等物理量的推断值。

产品信息获取部13获取与退火后的钢材相关的产品信息。与退火后的钢材相关的产品信息例如为退火后的钢材的强度、组成和形状等。

相关解析部14基于制造状态解析部12计算出的物理量的推断值和产品信息获取部13获取到的产品信息，来执行统计解析。也可以是，相关解析部14除了使用制造状态解析部12计算出的物理量的推断值之外，还使用操作数据获取部11获取到的操作数据，执行统计解析。相关解析部14通过对各种参数(物理量)与退火后的钢材的特性之间的相关关系进行解析，确定出对于退火后的钢材的品质影响大的操作因素。

解析结果存储部15存储由相关解析部14得到的统计解析的结果。每当执行由相关解析部14进行的统计解析时，通过解析结果存储部15存储统计解析的结果，来在解析结果存储部15中存积有统计解析的结果。

例如，在钢材上产生形状不良，且怀疑退火工序为其原因的情况下，通常调查退火炉内的温度。但是，若调查钢材的形状与退火炉内的温度之间的相关，退火炉内的测定温度处于规定范围内，则判断为没有相关关系。此处，能够基于退火炉内的测定温度，来考虑钢材的板厚、板宽等，例如通过数值解析求出钢材的升温速度。而且，能够在钢材的形状与钢材的升温速度之间进行统计解析，调查有无相关。若不进行数值解析，则这些是无法获得的。除升温速度以外，钢材的最高到达温度、钢材内的温度分布等也能够通过数值解析而求解。

而且，在由数值解析求出的各种计算结果与钢材的形状之间分别进行统计解析而调查有无相关，并搜寻表示相关关系最高的计算结果。

通过数值解析，能够对统计解析补充所需要的数据，因此，能够容易地确定出对于产品的品质影响大的操作因素。而且，若升温速度与形状不良之间的相关变得最高，则能够确定出退火时的升温速度，来作为形状不良的产生原因。此时，通过数值计算，还能够知道钢材的板厚、板宽等的影响，因此，还能够在制造设备20中按每种钢材设定不产生形状不良的操作条件。

这样，根据解析系统10，能够实现钢材的退火中的品质改善。特别是，退火处理时的钢材内部的物理量不易通过计测机构21直接计测，但根据解析系统10，通过制造状态解析部12的数值解析，能够针对钢材的内部也计算推断值，使用该推断值而进行统计解析。因此，与以往比较，能够实现精度更高的解析和控制。

作为其他例，例如，对于精炼铁水的转炉，也能够以相似的要领应用解析系统10。转炉内为高温的恶劣的环境，因此，不易使用计测机构21直接计测物理量。此处，例如，获取将出炉的熔钢、从转炉内排出的废气等作为对象而由计测机构21计测的物理量，来作为操作数据。制造状态解析部12基于该操作数据，使用物理模型，对上喷喷流的熔钢面流速、转炉内的反应面积(换句话说熔钢的界面面积)、转炉内的原料金属的附着量、转炉的二次燃烧效率等的推断值进行计算。精炼结束后的熔钢的状态(与熔钢相关的产品信息)能够通过产品信息获取部13得到。相关解析部14使用作为数值解析的结果的上述的推断值和例如精炼效率(脱碳速度)等与精炼后的熔钢相关的产品信息，进行统计解析。操作条件控制部30基于由相关解析部14进行的统计解析的结果，根据使用者或者管理者等的操作输入，控制转炉的操作条件。这样，根据解析系统10，在由于恶劣的环境而不易进行物理量的计测的转炉中，也能够通过数值解析计算推断值，并使用推断值进行统计解析。此外，存在由于转炉中所投入的熔钢的组成、温度产生不一致而使精炼处理后的结果也不一致这种情况，因此，通过基于所存积的多次统计解析的结果来决定操作条件，能够以更高精度进行控制。

作为其他例，例如，解析系统10对于加热金属等物体的加热炉，也能够以相似的要领应用。对于加热炉而言，使用例如燃烧器、辐射管等来加热物体，但不易使用计测机构21直接计测此时加热着的物体(以下也称为“对象物体”)的温度分布。然而，通过应用解析系统10执行数值解析，能够推断对象物体的温度分布。例如，制造状态解析部12使用对象物体装入炉内时的对象物体的温度和炉内的温度、对象物体的尺寸、对象物体的材质以及外部空气温等作为操作数据，执行数值解析，推断对象物体的加热时的温度分布。相关解析部14基于作为数值解析的结果的推断值和加热后的产品的品质，进行统计解析。操作条件控制部30基于统计解析的结果，根据使用者或者管理者等的操作输入，控制加热炉的操作条件。对于加热炉而言，存在根据加热的状态，使加热后的产品的组织形成状态产生不良这种情况，但通过利用解析系统10进行数值解析和统计解析，容易确定出对组织形成状态给予较大的影响的操作因素。

作为其他例，例如，解析系统10对于进行由机械加工进行的成形的装置，也能够以相似的要领加以应用。例如，在由机械加工进行的成形中，不易使用计测机构21直接计测成为加工对象的物体(以下也被称为“被加工体”)所受到的应力和变形，计测被加工体的应力分布更加困难。然而，通过应用解析系统10执行数值解析，能够推断被加工体的应力分布。另外，通过基于推断出的应力分布和加工后的被加工体的品质进行统计解析，能够获取加工处理中施加于被加工体的应力与加工后的产品的加工精度的相关。通过进行这样的解析，容易确定出例如包括加工的载荷、速度、加工中使用的工具的尺寸等在内的操作因素中对加工处理的品质造成影响的操作因素。

上述的例子只不过是能够应用解析系统10的例子的一部分。解析系统10能够也对于除上述例子以外的操作设备而应用。

(第2实施方式)

在上述第1实施方式中，说明了：制造状态解析部12使用物理模型执行数值解析，相关解析部14对数值解析的结果与产品信息之间的相关关系进行解析。然而，制造状态解析部12和相关解析部14所执行的处理不局限于此。在第2实施方式中，对制造状态解析部12和相关解析部14执行与第1实施方式不同的其他处理的情况的例子进行说明。以下，针对第2实施方式所涉及的解析系统，对与第1实施方式相同的点适当地省略，并且进行说明。

图3是表示本发明的第2实施方式所涉及的解析系统40的概略结构的功能框图。如图3所示，第2实施方式所涉及的解析系统40具备操作数据获取部11、制造状态解析部12、产品信息获取部13、相关解析部14、解析结果存储部15、解析结果输出部16、解析结果数据库17。在本实施方式中，关于操作数据获取部11、产品信息获取部13、解析结果存储部15和解析结果输出部16的结构和功能，它们与第1实施方式相同，因此，此处省略详细的说明。解析结果数据库17也可以具备于与其他功能部相同的信息处理装置，也可以具备于与其他功能部不同的信息处理装置。

在本实施方式所涉及的解析系统40中，在执行与规定物理量运转时的值相关的信息与从产品信息获取部13获取到的产品信息之间的相关关系的解析处理时，预先在解析结果数据库17中储存数值解析的结果。储存于解析结果数据库17的数值解析的结果是基于制造设备20的操作数据而使用物理模型执行的针对规定物理量的数值解析的结果。换句话说，预先使制造设备20运转，基于此时的操作数据，使用解析系统40或者其他计算机装置等，使用物理模型执行针对规定物理量的数值解析的处理。也可以如第1实施方式中说明的那样，数值解析使用例如差分法、有限元法、有限体积法、粒子法、格子玻尔兹曼法、其他公知的数值解析方法。

在解析结果数据库17中储存有多个数值解析的结果。多个数值解析的结果是基于分别在不同的操作条件下使制造设备20运转时获取到的操作数据而执行的数值解析的结果。优选数值解析的结果为基于在各种操作条件的运转下获取到的操作数据进行的结果。由此，在解析结果数据库17中储存有各种条件化的数值解析的结果。这样，在解析结果数据库17中预先储存有基于制造设备20的操作数据使用物理模型执行的针对规定物理量的数值解析的结果。

在本实施方式中，制造状态解析部12基于操作数据获取部11获取到的操作数据，使用储存于解析结果数据库17的数值解析的结果，决定与规定物理量相关的信息。可以是，制造状态解析部12通过推断为与规定物理量相关的信息成为表示操作数据获取部11获取到的操作数据的运转的状态的范围那样的任意的方法，使用储存于解析结果数据库17的数值解析的结果，来决定与运转时的值相关的信息。推断为表示操作数据获取部11获取到的操作数据的运转的状态的范围，不仅包括操作数据获取部11获取到的操作数据的运转时的物理量(数值)，还包括相对于该物理量在规定的范围内的物理量(数值)。与运转时的值相关的信息也可以通过数值表示。与运转时的值相关的信息也可以作为数值范围而示出。

例如，可以是，制造状态解析部12基于操作数据获取部11获取到的操作数据，参照储存于解析结果数据库17的数值解析的结果，将储存于解析结果数据库17的数值解析的结果中与操作数据获取部11获取到的操作数据的条件最为接近的条件下的数值解析的结果决定为与运转时的值相关的信息。或者，可以是，制造状态解析部12基于操作数据获取部11获取到的操作数据，参照储存于解析结果数据库17的数值解析的结果，进行分别对储存于解析结果数据库17的数值解析的结果进行了加权的运算，将作为该运算的结果而得到的值决定为与运转时的值相关的信息。能够通过对于储存于解析结果数据库17的数值解析的结果中与操作数据获取部11获取到的操作数据的条件更为接近的条件下的数值解析的结果，赋予更大的权重来进行加权。基于加权的权重的大小由系数表示。因此，通过对于储存于解析结果数据库17中的作为数值解析的结果的数值分别乘以规定的系数来进行加权。与运转时的值相关的信息的决定方法不局限于此处所示的方法。

制造状态解析部12将决定出的与规定物理量相关的信息向相关解析部14输出。

相关解析部14对从制造状态解析部12获取到的与运转时的值相关的信息与从产品信息获取部13获取到的产品信息之间的相关关系进行解析。此时，也可以是，与第1实施方式相同，相关解析部14根据需要从操作数据获取部11或者设置于制造设备20的计测机构21中进一步获取由计测机构21计测出的数据，执行统计解析。通过相关解析部14执行的相关关系的解析处理的详情可以与第1实施方式相同，因此，此处省略详细的说明。

图4是表示图3的解析系统40所执行的处理的一个例子的流程图。在图4的流程开始时，在解析结果数据库17中预先储存有多个数值解析的结果。

与第1实施方式中说明的图2的流程相比，图4的流程的不同点为步骤S2更换为步骤S12这点，其他方面共用。

具体而言，在本实施方式中，制造状态解析部12基于步骤S1中操作数据获取部11获取到的操作数据，参照储存于解析结果数据库17中的数值解析的结果，来决定与运转时的值相关的信息(步骤S12)。制造状态解析部12将决定出的与规定物理量相关的信息向相关解析部14输出。

相关解析部14在步骤S4中执行统计解析。在本实施方式中，具体而言，相关解析部14对从制造状态解析部12获取到的与运转时的值相关的信息与从产品信息获取部13获取到的产品信息之间的相关关系进行解析。

根据本实施方式所涉及的解析系统40，在解析结果数据库17中预先储存有多个数值解析的结果，在执行相关关系的解析处理时，不执行第1实施方式中说明的数值解析，取而代之，参照储存于解析结果数据库17的数值解析的结果，决定与规定物理量相关的信息。通常，数值解析需要计算的时间，但如本实施方式那样，通过将数值解析的结果预先储存于解析结果数据库17中，并在执行相关关系的解析处理时参照解析结果数据库17来执行处理，从而能够实现更实时的相关关系的解析处理。

第2实施方式所涉及的解析系统40还能够对于上述的退火炉、转炉、加热炉和进行基于机械加工的成形的装置等进行应用。

另外，上述实施方式所涉及的解析系统10也能够应用于制造设备20的保护。例如，解析系统10获取与运转后的制造设备20的状态相关的信息(例如旋转部件的转速、部件所受到的载荷、负载电流、运转时间等)，并基于数值解析的结果和与运转后的制造设备20的状态相关的信息，来执行统计解析。根据统计解析，可确定出例如对制造设备20的劣化造成影响的操作因素。能够根据统计解析的结果，在制造设备20不易劣化的条件下，使制造设备20运转。

以上，基于各附图、实施例对本发明进行了说明，但是应该注意到本领域技术人员可基于本公开容易地进行各种变形、修正。因此，需留意这些变形、修正包含于本发明的范围。例如，各方案、各步骤等所含的功能等能够以在逻辑上不矛盾的方式重新配置，能够将多个方案、步骤等组合为一个或者进行分割。

附图标记说明

10...解析系统；11...操作数据获取部；12...制造状态解析部；13...产品信息获取部；14...相关解析部；15...解析结果存储部；16...解析结果输出部；17...解析结果数据库；20...制造设备；21...计测机构；30...操作条件控制部。