時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠檢驗由傳感器測量的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案的裝置及方法。本發(fā)明的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法包括以下步驟：獲得適用于可疑傳感器的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案信息；訪問在檢驗對象期間由所述可疑傳感器生成的各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)；按各產(chǎn)品計算根據(jù)所述不良圖案信息的不良圖案與所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)之間的相似度；基于所述相似度計算所述不良圖案的錯誤率。
【專利說明】時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法及其裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種時間序列形式的傳感（sensing)數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法及其 裝置。更詳細(xì)地，通過計算出能夠適用于由規(guī)定設(shè)備中具備的規(guī)定傳感器所測量及生成的 時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案的錯誤率來檢驗所述不良圖案的方法及其裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在制品生產(chǎn)中，制品的品質(zhì)維持和實現(xiàn)成品率（yield)非常重要。因此，為了提高 優(yōu)質(zhì)制品的生產(chǎn)成品率，需要早期發(fā)現(xiàn)并診斷工序進行或設(shè)備的異常情況。為此，介紹以下 方法：監(jiān)測工序的狀態(tài)來發(fā)現(xiàn)有可能產(chǎn)生的異常并區(qū)分異常類型的FDC(故障檢測與分類， Fault Detection&Classification) 〇
[0003] 專利文獻：美國公開專利第2010-00268501號


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠檢驗時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)不良 圖案的裝置及方法。
[0005] 本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種將規(guī)定的不良圖案和在各產(chǎn)品的生 產(chǎn)中以時間序列形式產(chǎn)生的傳感數(shù)據(jù)進行比較，并通過計算所述不良圖案的錯誤率來檢驗 所述不良圖案的可靠度的方法及裝置。
[0006] 本發(fā)明所要解決的又一技術(shù)問題是提供一種對制品生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的以時間 序列形式測量的傳感數(shù)據(jù)適用與專業(yè)化的不良圖案的相似度計算方法的不良圖案檢驗方 法及其裝置。
[0007] 本發(fā)明所要解決的又一技術(shù)問題是提供一種以產(chǎn)品的不良判斷比率為基礎(chǔ)計算 所述不良圖案的錯誤率的不良圖案檢驗方法及其裝置，其中，該產(chǎn)品具有被判斷成與不良 圖案相似的以時間序列形式測量的傳感數(shù)據(jù)。
[0008] 本發(fā)明所要解決的又一技術(shù)問題是提供一種用于判斷是否產(chǎn)生異常的設(shè)備及其 是否產(chǎn)生異常的判斷方法，該設(shè)備及方法將規(guī)定的不良圖案和由內(nèi)部具備的傳感器測量的 時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的相似度進行比較，從而判斷是否產(chǎn)生異常。
[0009] 本發(fā)明所要解決的又一技術(shù)問題是提供一種在具備一個以上的傳感器的生產(chǎn)設(shè) 備中，實時判斷從所述傳感器生成的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)與已指定的不良圖案之間的 相似與否，并且根據(jù)所述判斷結(jié)果生成警告信號的生產(chǎn)設(shè)備。
[0010] 本發(fā)明所要解決的又一技術(shù)問題是提供一種在具備一個以上的傳感器的生產(chǎn)設(shè) 備中，實時判斷從所述傳感器以時間序列形式測量的傳感數(shù)據(jù)與已指定的不良圖案之間的 相似與否，并且根據(jù)所述判斷結(jié)果生成警告信號的生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)設(shè)備的傳感器測量值監(jiān) 測方法。
[0011] 本發(fā)明所要解決的又一技術(shù)問題是提供一種獲得從具備一個以上的傳感器的生 產(chǎn)設(shè)備測量的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)，實時判斷所述接收的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)與 已指定的不良圖案之間的相似與否，并且根據(jù)所述判斷結(jié)果生成警告信號的不良圖案探測 裝置及其方法。
[0012] 本發(fā)明的技術(shù)問題并不限定于上述所涉及的技術(shù)問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員從下述的 記載能明確理解本發(fā)明沒有提及到的其他技術(shù)問題。
[0013] 為了實現(xiàn)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一實施方式（aspect)的傳感器測量值時間序 列數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法包括以下步驟：獲得適用于由可疑傳感器測量的時間序列形式 的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案信息；訪問（access)在檢驗對象期間由所述可疑傳感器生成的各 產(chǎn)品的制造時所測量的時間序列性的傳感數(shù)據(jù)；按各產(chǎn)品計算根據(jù)所述不良圖案信息的不 良圖案與所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)之間的相似度；以及基于所述相似度計算所述不良 圖案的錯誤率。
[0014] 根據(jù)一實施例，按各產(chǎn)品計算根據(jù)所述不良圖案信息的不良圖案與所述時間序列 形式的傳感數(shù)據(jù)之間的相似度的步驟可包括：將所述各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的 時間軸分割成規(guī)定個數(shù)W的區(qū)間，按已分割的各區(qū)間計算傳感數(shù)據(jù)代表值，并且存儲計算 出的傳感數(shù)據(jù)代表值；利用已存儲的傳感數(shù)據(jù)代表值的均值及方差對所述已存儲的傳感數(shù) 據(jù)代表值進行歸一化；對各個經(jīng)歸一化的傳感數(shù)據(jù)代表值賦予按區(qū)間分配的符號，將所述 各產(chǎn)品的測量值時間序列數(shù)據(jù)變換成符號數(shù)組（symbol array);以及按各產(chǎn)品計算所述不 良圖案信息的符號數(shù)組與所述各產(chǎn)品的符號數(shù)組之間的相似度。
[0015] 根據(jù)一實施例，按各產(chǎn)品計算所述不良圖案信息的符號數(shù)組與所述各產(chǎn)品的符號 數(shù)組的相似度的步驟可包括：相對于所述不良圖案信息的所述符號數(shù)組和所述各產(chǎn)品的符 號數(shù)組計算表示從之前區(qū)間的符號值是否增加/減少的符號增減索引數(shù)組；以及按各產(chǎn)品 計算所述不良圖案信息的所述符號增減索引數(shù)組與所述各產(chǎn)品的符號增減索引數(shù)組的相 似度。
[0016] 根據(jù)一實施例，按各產(chǎn)品計算所述不良圖案信息的符號數(shù)組與所述各產(chǎn)品的符號 數(shù)組的相似度的步驟進一步可包括：按各產(chǎn)品進一步計算所述不良圖案信息的符號數(shù)組與 所述各產(chǎn)品的符號數(shù)組的歐式距離相似度；以及按各產(chǎn)品進一步計算所述不良圖案信息的 符號數(shù)組與所述各產(chǎn)品的符號數(shù)組的相關(guān)系數(shù)。
[0017] 根據(jù)一實施例，計算所述不良圖案的錯誤率的步驟可包括：查詢所述各產(chǎn)品的不 良判斷信息；以及將所述各產(chǎn)品的不良判斷信息和計算出的相似度進行比較來計算所述不 良圖案的錯誤率。此時，按各產(chǎn)品計算根據(jù)所述不良圖案信息的不良圖案與所述傳感數(shù)據(jù) 之間的相似度的步驟進一步可包括：按各產(chǎn)品計算第一相似度和第二相似度，所述第一相 似度依據(jù)根據(jù)所述不良圖案信息的不良圖案與所述測量值時間序列數(shù)據(jù)之間的第一基準(zhǔn)， 并且所述第二相似度依據(jù)根據(jù)所述不良圖案信息的不良圖案與所述測量值時間序列數(shù)據(jù) 之間的第二基準(zhǔn)。此時，所述第一相似度和所述第二相似度具有意味著非相似的0至意味 著相同的1之間的值。此外，將所述各產(chǎn)品的不良判斷信息和所述計算出的相似度進行比 較來計算所述不良圖案的錯誤率的步驟可包括：在特定產(chǎn)品的所述第一相似度和所述第二 相似度中一個以上為1，并且所述不良判斷信息表示所述特定產(chǎn)品被賦予優(yōu)良品判斷的情 況下，將所述特定產(chǎn)品選擇為所述不良圖案信息的錯誤情況；以及以所述錯誤情況的件數(shù) 為基礎(chǔ)計算所述錯誤率。
[0018] 根據(jù)一實施例，訪問所述各產(chǎn)品的測量值時間序列數(shù)據(jù)的步驟可包括：訪問在規(guī) 定期間由所述可疑傳感器生成的FDC (故障檢測與分類，F(xiàn)ault Detection& Classification) 數(shù)據(jù)即各產(chǎn)品的測量值時間序列數(shù)據(jù)。即，根據(jù)本實施例，具有能夠利用作為檢測并分類缺 陷的用途使用的數(shù)據(jù)來檢驗不良圖案的效果。
[0019] 為了實現(xiàn)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的另一實施方式的不良圖案檢驗裝置可包括：檢 驗參數(shù)接收部，接收包括適用于可疑傳感器的測量值時間序列數(shù)據(jù)的不良圖案信息及檢驗 方法信息的檢驗參數(shù)；時間序列數(shù)據(jù)提取部，訪問在根據(jù)所述檢驗方法信息的檢驗對象期 間由所述可疑傳感器生成的、各產(chǎn)品的測量值時間序列數(shù)據(jù)；相似度計算部，按各產(chǎn)品計算 根據(jù)所述不良圖案信息的不良圖案與所述測量值時間序列數(shù)據(jù)之間的相似度；以及不良圖 案檢驗部，基于所述相似度計算所述不良圖案的錯誤率。
[0020] 根據(jù)一實施例，所述不良圖案檢驗裝置進一步可包括：前處理部，從所述時間序列 數(shù)據(jù)提取部獲得所述各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)，并且在對所述各產(chǎn)品的時間序列 性的傳感數(shù)據(jù)適用前處理工序之后向所述相似度計算部提供。此時，所述前處理部可包括： 傳感數(shù)據(jù)分割壓縮模塊，將所述各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的時間軸分割成規(guī)定 個數(shù)W的區(qū)間，按已分割的各區(qū)間計算傳感數(shù)據(jù)代表值，并且存儲計算出的傳感數(shù)據(jù)代表 值；歸一化模塊，利用已存儲的傳感數(shù)據(jù)代表值的均值及方差來對所述已存儲的傳感數(shù)據(jù) 代表值進行歸一化；和SAX變換模塊，對經(jīng)歸一化的各個傳感數(shù)據(jù)代表值賦予按傳感數(shù)據(jù) 區(qū)間分配的符號，將所述各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)SAX(符號聚集近似，Symbolic AggregateApproximation)變換成符號數(shù)組（symbol array)并向所述相似度計算部提供。
[0021] 為了實現(xiàn)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的又一實施方式的生產(chǎn)設(shè)備的傳感數(shù)據(jù)圖案監(jiān)測 方法可包括以下步驟：獲得適用于由監(jiān)測對象傳感器測量的時間序列數(shù)據(jù)的不良圖案信 息；獲得從所述監(jiān)測對象傳感器測量的時間序列數(shù)據(jù)；計算根據(jù)所述不良圖案信息的不良 圖案與所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)之間的歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度，所 述歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度具有意味著非相似的〇至意味著相同的1之間 的值；和在所述歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度中的至少一個值被計算為1的情 況下生成警告信號。此時，所述趨勢相似度為測量值的隨時間推移的增減圖案的相似度。
[0022] 為了實現(xiàn)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的又一實施方式的生產(chǎn)設(shè)備包括：一個以上的傳 感器,生成時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)；時間序列數(shù)據(jù)流接收部,從所述一個以上的傳感器獲 得測量的時間序列數(shù)據(jù)流；不良圖案信息接收部，獲得適用于從各傳感器生成的時間序列 形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案信息；相似度計算部，對各傳感器計算根據(jù)所述不良圖案信息 的不良圖案與所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)之間的歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似 度，并且所述歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度具有意味著非相似的至意味著相 同的"1"之間的值；和警告信號輸出部，在由所述相似度計算部計算出的所述歐式距離相 似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度中的至少一個值被計算為1的情況下生成警告信號。
[0023] 為了實現(xiàn)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的又一實施方式的基準(zhǔn)圖案探測裝置包括：時間 序列數(shù)據(jù)流接收部，獲得由一個以上的傳感器測量的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)；基準(zhǔn)圖案 信息接收部，獲得適用于各傳感器的測量值時間序列數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)圖案信息；相似度計算部， 對各傳感器計算根據(jù)所述基準(zhǔn)圖案信息的基準(zhǔn)圖案與所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)之間 的歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度，所述歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度 具有意味著非相似的〇至意味著相同的1之間的值。
[0024] 所述基準(zhǔn)圖案探測裝置進一步可包括：警告信號輸出部，在由所述相似度計算部 計算出的所述歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度中的至少一個值被計算為1的情況 下生成警告信號。
[0025] 所述基準(zhǔn)圖案探測裝置與建筑能量管理系統(tǒng)（Building Energy Management System)聯(lián)動地使用，或可以作為建筑能量管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素來使用。此時，所述一個以 上的傳感器可包括測量建筑物的能源消耗量的第一傳感器。
[0026] 根據(jù)一實施例，所述一個以上的傳感器可包括測量建筑物的能源消耗量的第一傳 感器和測量建筑物內(nèi)部環(huán)境的第二傳感器。此時，所述基準(zhǔn)圖案信息接收部獲得適用于所 述第一傳感器的第一基準(zhǔn)圖案信息和適用于所述第二傳感器的第二基準(zhǔn)圖案信息，所述相 似度計算部計算并輸出根據(jù)所述第一基準(zhǔn)圖案信息的第一基準(zhǔn)圖案與所述第一傳感器的 傳感數(shù)據(jù)之間的歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度，并且計算并輸出根據(jù)所述第二 基準(zhǔn)圖案信息的第二基準(zhǔn)圖案與所述第二傳感器的傳感數(shù)據(jù)之間的歐式距離相似度、相關(guān) 系數(shù)及趨勢相似度，所述警告信號輸出部在所述第一傳感器的歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù) 及趨勢相似度中的至少一個值被計算為1，并且所述第二傳感器的歐式距離相似度、相關(guān)系 數(shù)及趨勢相似度中的至少一個值被計算為1的情況下能夠生成并輸出警告信號。
[0027] 根據(jù)如上所述的本發(fā)明，通過利用實際生產(chǎn)結(jié)果檢驗已確定的不良圖案的可靠 度，具有能夠確保具備高可靠度的不良圖案的效果。
[0028] 此外，由于通過分析從一個以上的傳感器分別生成的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)來 判斷是否與已指定的不良圖案一致，并且在一致的情況下生成警告，從而不僅能夠判斷從 傳感器測量的傳感數(shù)據(jù)的值是否在規(guī)定范圍內(nèi)，而且具有還能夠監(jiān)測是否表示規(guī)定的不良 圖案的效果。
[0029] 此外，具有在對生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)測過程中檢測到與所述不良圖案相似的時間序列形 式的傳感數(shù)據(jù)的產(chǎn)生的情況下能夠采取適當(dāng)?shù)拇胧┑男Ч?br>
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 圖1是本發(fā)明的一實施例的由傳感器測量的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖 案檢驗方法的流程圖。
[0031] 圖2a至圖2i是時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案示例。
[0032] 圖3是用于例示在圖1所示的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法中檢 驗不良圖案所使用的各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的概念圖。
[0033] 圖4是用于說明在圖1所示的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法中計 算不良圖案的錯誤率的方法的概念圖。
[0034] 圖5是用于說明對在圖1所示的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法中 檢驗不良圖案所使用的各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)進行前處理的方法的流程圖。
[0035] 圖6是用于說明圖5所示的前處理方法中的分割壓縮方法的概念圖。
[0036] 圖7是用于說明圖5所示的前處理方法中的歸一化方法的概念圖。
[0037] 圖8a至圖8b是用于說明圖5所示的前處理方法中的符號化方法的概念圖。
[0038] 圖9是根據(jù)圖1所示的傳感器時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法的檢 驗結(jié)果示意圖。
[0039] 圖10是本發(fā)明的另一實施例的不良圖案檢驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0040] 圖11是本發(fā)明的又一實施例的不良圖案檢驗裝置的方框圖。
[0041] 圖12是與圖11的所述不良圖案檢驗裝置不同的另一結(jié)構(gòu)圖。
[0042] 圖13a至圖13b是用于說明本發(fā)明的又一實施例的生產(chǎn)設(shè)備的傳感數(shù)據(jù)監(jiān)測方法 的監(jiān)測結(jié)果的圖。
[0043] 圖14是由本發(fā)明的又一實施例的生產(chǎn)設(shè)備的傳感器產(chǎn)生的傳感數(shù)據(jù)的監(jiān)測方法 的流程圖。
[0044] 圖15是本發(fā)明的又一實施例的生產(chǎn)設(shè)備的方框結(jié)構(gòu)圖。
[0045] 圖16是本發(fā)明的又一實施例的基準(zhǔn)圖案檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0046] 圖17是本發(fā)明的又一實施例的基準(zhǔn)圖案檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0047] 圖18是本發(fā)明的又一實施例的基準(zhǔn)圖案探測裝置的第一方框結(jié)構(gòu)圖。
[0048] 圖19是本發(fā)明的又一實施例的基準(zhǔn)圖案探測裝置的第二方框結(jié)構(gòu)圖。
[0049] 附圖標(biāo)記說明
[0050] 210 :生產(chǎn)設(shè)備
[0051] 220 :傳感器測量值存儲裝置
[0052] 230 :可疑不良圖案選擇裝置
[0053] 240 :不良圖案檢驗裝置
[0054] 270 :制品檢查數(shù)據(jù)存儲裝置

【具體實施方式】
[0055] 下面，參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細(xì)說明。參照附圖的同時參照詳 細(xì)地后述的實施例，將會明確本發(fā)明的優(yōu)點及特征，以及實現(xiàn)這些的方法。但是，本發(fā)明并 不限定于以下所公開的實施例，而是能夠以彼此不同的多種方式實現(xiàn)，本實施例僅僅使本 發(fā)明的公開全面，并且是為了給本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員告知本發(fā)明的范圍而提供 的，本發(fā)明僅由權(quán)利要求的范圍定義。在說明書全文中相同附圖標(biāo)記指相同的結(jié)構(gòu)要素。
[0056] 如果沒有其他定義，則在本說明書中所使用的所有用語（包括技術(shù)用語及科技用 語）能夠以本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員共同理解的含義使用。另外，一般來講，在所使 用的詞典中定義的用語只要沒有被明確地特別定義，就不異常地或過度地解釋。
[0057] 在本說明書中"生產(chǎn)設(shè)備（production equipment) "可以指特定工序內(nèi)的特定設(shè) 備。例如，當(dāng)經(jīng)光刻（PHOTO)工藝、干式（DRY)工藝和沉積（DEPOSITION)工藝生產(chǎn)某產(chǎn)品 時，能夠使各個產(chǎn)品指定通過工序內(nèi)的多個設(shè)備之一，或指定通過多個設(shè)備被依次配置的 工序內(nèi)的多個生產(chǎn)線之一。所述生產(chǎn)設(shè)備是指構(gòu)成各工序的多個設(shè)備之一。
[0058] 此外，在本說明書中"時間序列數(shù)據(jù)（time series)"表示例如由所述生產(chǎn)設(shè)備內(nèi) 具備的傳感器生成的測量值隨著時間的推移而被連續(xù)地記錄的數(shù)據(jù)。
[0059] 圖1是本發(fā)明的一實施例的傳感器測量值時間序列數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法的 流程圖。
[0060] 首先，從用戶終端等接收檢驗參數(shù)（parameter for verification) (S100)。所述檢 驗參數(shù)包括檢驗所需的信息。例如，所述檢驗參數(shù)可包括關(guān)于不良圖案的數(shù)據(jù)、表示所述不 良圖案所適用的可疑設(shè)備及可疑傳感器的信息、提取對用于檢驗所述不良圖案的時間序列 形式的傳感數(shù)據(jù)的檢驗期間的信息以及對用于檢驗所述不良圖案的時間序列形式的傳感 數(shù)據(jù)進行前處理時所使用的信息中的至少之一。所述"可疑"設(shè)備或"可疑"傳感器在被懷 疑引起不良的方面被稱為"可疑"設(shè)備或"可疑"傳感器。
[0061] 關(guān)于所述不良圖案的數(shù)據(jù)可以是不良圖案的時間序列數(shù)據(jù)自身，或可訪問不良圖 案的時間序列數(shù)據(jù)的地址信息，或?qū)Σ涣紙D案的時間序列數(shù)據(jù)進行前處理后的數(shù)據(jù)。
[0062] 暫且參照圖2a至圖2i，對本說明書的"不良圖案"進行說明。在生產(chǎn)設(shè)備中所產(chǎn)生 的暫時的或長期的異?；蛘咴谔囟l件下產(chǎn)生的異常可以反映到所述生產(chǎn)設(shè)備所具備的 傳感器的測量值中，并且所述測量值的時間序列數(shù)據(jù)可以通過一定圖案表示所述異常。圖 2a表示特定設(shè)備所具備的特定傳感器的正常的時間序列數(shù)據(jù)圖案，圖2b至圖2i表示產(chǎn)生 彼此不同種類的異常時的"不良圖案"。圖2b表示由快速進行引起的工序的早期結(jié)束。圖 2c表示由慢速進行引起的工序的延遲結(jié)束。圖2c表示工序的慢速開始和快速結(jié)束。圖2d 表示工序的慢速開始和慢速進行/結(jié)束（shift)。圖2f表示總體工序延遲的情況。圖2g 表示雖然工序時間正常，但傳感器測量值總體向上/向下漂移（drift)的情況。圖2h表示 在工序內(nèi)特定時刻傳感器測量值短期脫離正常范圍的情況。圖2i表示在工序內(nèi)特定時刻 傳感器測量值長期脫離正常范圍的情況。
[0063] 本說明書的"不良圖案"表示指生產(chǎn)設(shè)備中所產(chǎn)生的暫時的異?；蜷L期的異?；?者在特定條件下產(chǎn)生的異常且由生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)傳感器測量的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)圖案。 例如，所述"不良圖案"可具有由圖2b至圖2i所示的不良圖案中的一個或兩個以上不良圖 案所合成的形式。
[0064] 再次返回到圖1進行說明，則在接收所述檢驗參數(shù)之后，提取關(guān)于可疑設(shè)備的可 疑傳感器的時間序列數(shù)據(jù)（SllO)。在所述檢驗參數(shù)中只指定特定可疑設(shè)備而沒有指定特 定可疑傳感器的情況下，提取關(guān)于所述特定可疑設(shè)備內(nèi)所具備的所有傳感器的時間序列數(shù) 據(jù)。暫且參照圖3,對要提取的時間序列數(shù)據(jù)進行說明。例如，可從FDC(故障檢測與分類， Fault Detection&Classification)數(shù)據(jù)中提取所述時間序列數(shù)據(jù)。
[0065] 圖3是用于例示在圖1所示的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法中檢 驗不良圖案所使用的各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的概念圖。如圖3所示，一個產(chǎn)品 可經(jīng)過進廠（Fab-in)至出廠（Fab-out)的多個工序而被生產(chǎn)。其中，在負(fù)責(zé)特定工序的設(shè) 備被指定為可疑設(shè)備的情況下，可在規(guī)定期間匯集由所述可疑設(shè)備生成的時間序列形式的 傳感數(shù)據(jù)而以不良圖案檢驗用途使用。圖3例示了匯集從現(xiàn)在起一個月前至一個月后的由 0405號工序的可疑設(shè)備所具備的傳感器生成的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的過程。在所匯集 的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)中可包括每當(dāng)進行各產(chǎn)品通過所述可疑設(shè)備的工序時所測量 的時間序列數(shù)據(jù)。所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的提取基準(zhǔn)起點可依據(jù)關(guān)于提取所述檢驗 參數(shù)中所包括的用于檢驗所述不良圖案的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的檢驗期間的信息。 [0066] 再次返回到圖1進行說明。如果完成時間序列數(shù)據(jù)的提?。⊿llO)，則可執(zhí)行用于 計算已提取的時間序列數(shù)據(jù)與不良圖案的相似度的前處理（pre-processing) (S120)。不良 圖案及已提取的時間序列數(shù)據(jù)應(yīng)經(jīng)過相同方式的前處理。因此，所述檢驗參數(shù)中所包括的 不良圖案的信息并不表示已完成前處理的不良圖案的情況下，對所述不良圖案也執(zhí)行與所 述已提取的時間序列數(shù)據(jù)的前處理相同的前處理。稍后參照圖5,進一步詳細(xì)說明本發(fā)明的 前處理方法。
[0067] 在前處理（S120)之后，計算不良圖案與前處理后的已提取的時間序列形式的傳 感數(shù)據(jù)之間的相似度（S130)。例如，提取特定可疑設(shè)備的最近一個月期間的FDC數(shù)據(jù)，在最 近一個月期間通過所述可疑設(shè)備的產(chǎn)品為1000個的情況下，有可能存在關(guān)于1000個產(chǎn)品 的每一個的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)，并且對1000個時間序列數(shù)據(jù)的每一個計算與所述 不良圖案的相似度?？梢运鱿嗨贫葹榛鶞?zhǔn)排列1000個時間序列數(shù)據(jù)的每一個。
[0068] 在完成相似度計算之后（S130)，訪問與每個時間序列數(shù)據(jù)對應(yīng)的產(chǎn)品的不良判 斷信息，能夠按各時間序列數(shù)據(jù)比較各時間序列數(shù)據(jù)與不良圖案的相似度和優(yōu)良/不良 (Good/Bad)判斷（S140)。即，能夠檢查存在多少盡管是被判斷為優(yōu)良品的產(chǎn)品但關(guān)于所述 產(chǎn)品的時間序列數(shù)據(jù)被計算為與所述不良圖案相似的情況。
[0069] 反映各產(chǎn)品的每個時間序列數(shù)據(jù)的相似度與不良判斷之間的比較（S140)結(jié)果而 計算不良圖案的錯誤率（S150)。所述錯誤率可被計算為將盡管被判斷為與所述不良圖案相 似但獲得優(yōu)良品判斷的產(chǎn)品的個數(shù)除以具有被判斷為與所述不良圖案相似的時間序列形 式的傳感數(shù)據(jù)的產(chǎn)品的個數(shù)的值。
[0070] 圖4是用于說明在圖1所示的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法中計 算不良圖案的錯誤率的方法的概念圖。如圖4所示，提取關(guān)于總計9個產(chǎn)品的時間序列形 式的傳感數(shù)據(jù)，其中存在5個（2號、5號、6號、8號和9號時間序列數(shù)據(jù)）與不良圖案相似 的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的情況下，由于存在一個獲得優(yōu)良品判斷的產(chǎn)品（5號時間序 列數(shù)據(jù)），因此能夠以1/5 = 20%計算所述錯誤率。
[0071] 即，根據(jù)本實施例，通過計算盡管產(chǎn)生與被懷疑為引起不良的圖案的所述不良圖 案相似的圖案但獲得優(yōu)良品判斷的產(chǎn)品的比率即所述錯誤率，具有能夠?qū)嶋H生產(chǎn)時所產(chǎn) 生的傳感器測量值時間序列數(shù)據(jù)作為檢驗數(shù)據(jù)使用并對所述不良圖案的可靠度進行數(shù)值 化而計算的效果。
[0072] 為了正確計算所述錯誤率，重點在于正確計算所述不良圖案與各產(chǎn)品的時間序列 形式的傳感數(shù)據(jù)的相似度。此外，為了正確計算所述不良圖案與各產(chǎn)品的時間序列形式的 傳感數(shù)據(jù)的相似度，應(yīng)伴隨適當(dāng)?shù)那疤幚恚╬re-processing)。以下，參照圖5至圖8b，對本 實施例的前處理方法進行說明。
[0073] 圖5是用于說明對在圖1所示的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法中 檢驗不良圖案所使用的各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)進行前處理的方法的流程圖。如 圖5所示，可經(jīng)過分割壓縮（S122)、歸一化（S124)及符號化（S126)過程對所述時間序列形 式的傳感數(shù)據(jù)進行前處理。
[0074] 首先，雖然在圖5中沒有圖示，但可在執(zhí)行分割壓縮（S122)以前執(zhí)行缺測值修 正。由于在測量值時間序列數(shù)據(jù)的中間具有不存在測量值的部分，因此可利用插值法 (interpolation)由另一測量值補償。
[0075] 分割壓縮時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)（S122)表示例如將由如秒單位那樣短的時間 單位構(gòu)成的測量值數(shù)據(jù)分割成指定個數(shù)W的區(qū)間，并且在各區(qū)間僅存儲一個代表值。例如， 在將包括10個測量值數(shù)據(jù)的時間區(qū)間壓縮成一個區(qū)間的情況下，所述測量值時間序列數(shù) 據(jù)可被壓縮成十分之一大小的數(shù)據(jù)尺寸。
[0076] 各區(qū)間的代表值可以是區(qū)間內(nèi)測量值的平均值。
[0077] 區(qū)間個數(shù)W可以是所述檢驗參數(shù)中所包括的值。
[0078] 如果已分割的區(qū)間為Q、C2、…、Cw，并且D1、…、D n為傳感器（Sensor)的時間序 列數(shù)據(jù)（值）（time series data(value))，貝U可以如以下數(shù)學(xué)式1定義分割區(qū)間。
[0079] [數(shù)學(xué)式1]
[0080]

【權(quán)利要求】
1. 一種時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法，包括以下步驟： 獲得適用于由可疑傳感器測量的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案信息； 訪問在檢驗對象期間由所述可疑傳感器生成的各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)； 按各產(chǎn)品計算根據(jù)所述不良圖案信息的不良圖案與所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)之 間的相似度；以及 基于所述相似度計算所述不良圖案的錯誤率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法，其中， 按各產(chǎn)品計算根據(jù)所述不良圖案信息的不良圖案與所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)之 間的相似度的步驟包括： 將所述各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的時間軸分割成規(guī)定個數(shù)的區(qū)間，按已分割 的各區(qū)間計算測量值代表值，并且存儲計算出的測量值代表值； 利用已存儲的傳感數(shù)據(jù)代表值的均值及方差對所述已存儲的傳感數(shù)據(jù)代表值進行歸 一化； 對各個經(jīng)歸一化的傳感數(shù)據(jù)代表值賦予按測量值區(qū)間分配的符號，將所述各產(chǎn)品的時 間序列形式的傳感數(shù)據(jù)變換成符號數(shù)組；以及 按各產(chǎn)品計算所述不良圖案信息的所述符號數(shù)組與所述各產(chǎn)品的符號數(shù)組之間的相 似度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法，其中， 按各產(chǎn)品計算所述不良圖案信息的符號數(shù)組與所述各產(chǎn)品的符號數(shù)組的相似度的步 驟包括： 相對于所述不良圖案信息的符號數(shù)組和所述各產(chǎn)品的符號數(shù)組計算表示從之前區(qū)間 的符號值是否增加/減少的符號增減索引數(shù)組；以及 按各產(chǎn)品計算所述不良圖案信息的所述符號增減索引數(shù)組與所述各產(chǎn)品的符號增減 索引數(shù)組的相似度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法，其中， 按各產(chǎn)品計算所述不良圖案信息的符號數(shù)組與所述各產(chǎn)品的符號數(shù)組的相似度的步 驟進一步包括： 按各產(chǎn)品進一步計算所述不良圖案信息的符號數(shù)組與所述各產(chǎn)品的符號數(shù)組的歐式 距離相似度；以及 按各產(chǎn)品進一步計算所述不良圖案信息的符號數(shù)組與所述各產(chǎn)品的符號數(shù)組的相關(guān) 系數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法，其中， 計算所述不良圖案的錯誤率的步驟包括： 查詢所述各產(chǎn)品的不良判斷信息；以及 將所述各產(chǎn)品的不良判斷信息和計算出的相似度進行比較來計算所述不良圖案的錯 誤率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法，其中， 按各產(chǎn)品計算根據(jù)所述不良圖案信息的不良圖案與所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)之 間的相似度的步驟包括： 按各產(chǎn)品計算第一相似度和第二相似度，所述第一相似度依據(jù)根據(jù)所述不良圖案信息 的不良圖案與所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)之間的第一基準(zhǔn)，并且所述第二相似度依據(jù)根 據(jù)所述不良圖案信息的不良圖案與所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)之間的第二基準(zhǔn)，并且所 述第一相似度和所述第二相似度具有意味著非相似的0至意味著相同的1之間的值， 將所述各產(chǎn)品的不良判斷信息和所述計算出的相似度進行比較來計算所述不良圖案 的錯誤率的步驟包括： 在特定產(chǎn)品的所述第一相似度和所述第二相似度中一個以上為1，并且所述不良判斷 信息表示所述特定產(chǎn)品被賦予優(yōu)良品判斷的情況下，將所述特定產(chǎn)品選擇為所述不良圖案 信息的錯誤情況；以及 以所述錯誤情況的件數(shù)為基礎(chǔ)計算所述錯誤率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案檢驗方法，其中， 訪問所述各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的步驟包括： 訪問在規(guī)定期間由所述可疑傳感器生成的故障檢測與分類數(shù)據(jù)即各產(chǎn)品的時間序列 形式的傳感數(shù)據(jù)。
8. -種不良圖案檢驗裝直，包括： 檢驗參數(shù)接收部，接收包括適用于可疑傳感器的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案 /[目息及檢驗方法?目息的檢驗參數(shù)； 時間序列數(shù)據(jù)提取部，訪問在根據(jù)所述檢驗方法信息的檢驗對象期間由所述可疑傳感 器生成的、各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)； 相似度計算部，按各產(chǎn)品計算根據(jù)所述不良圖案信息的不良圖案與所述時間序列形式 的傳感數(shù)據(jù)之間的相似度；以及 不良圖案檢驗部，基于所述相似度計算所述不良圖案的錯誤率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的不良圖案檢驗裝置，其中，進一步包括： 前處理部，從所述時間序列數(shù)據(jù)提取部獲得所述各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)， 并且在對所述各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)適用前處理工序之后向所述相似度計算 部提供， 所述前處理部包括： 傳感數(shù)據(jù)分割壓縮模塊，將所述各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的時間軸分割成規(guī) 定個數(shù)的區(qū)間，按已分割的各區(qū)間計算傳感數(shù)據(jù)代表值，并且存儲計算出的傳感數(shù)據(jù)代表 值； 歸一化模塊，利用已存儲的傳感數(shù)據(jù)代表值的均值及方差來對所述已存儲的傳感數(shù)據(jù) 代表值進行歸一化；以及 符號聚集近似變換模塊，對經(jīng)歸一化的各個傳感數(shù)據(jù)代表值賦予按傳感數(shù)據(jù)區(qū)間分配 的符號，將所述各產(chǎn)品的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)符號聚集近似變換成符號數(shù)組并向所述 相似度計算部提供。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的不良圖案檢驗裝置，其中， 所述前處理部將根據(jù)所述不良圖案信息的時間序列數(shù)據(jù)符號聚集近似變換成符號數(shù) 組， 所述相似度計算部按各產(chǎn)品計算所述不良圖案的符號數(shù)組與所述時間序列形式的傳 感數(shù)據(jù)的符號數(shù)組之間的第一相似度、第二相似度和第三相似度， 所述第一相似度至第三相似度具有意味著非相似的0至意味著相同的1之間的值， 所述第一相似度為所述不良圖案的符號數(shù)組與所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的符號 數(shù)組之間的歐式距離相似度， 所述第二相似度為所述不良圖案的符號數(shù)組與所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的符號 數(shù)組之間的相關(guān)系數(shù)， 所述第三相似度為所述不良圖案的符號數(shù)組與所述時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的符號 數(shù)組之間的趨勢相似度， 所述趨勢相似度為表示從符號數(shù)組的時間軸上的之前區(qū)間的符號值是否增加/減少 的符號增減索引數(shù)組之間的相似度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的不良圖案檢驗裝置，其中，進一步包括： 判斷信息接收部，查詢所述各產(chǎn)品的不良判斷信息， 所述相似度計算部從所述判斷信息接收部獲得所述不良判斷信息，計算在所述第一相 似度至第三相似度中的至少一個值為1的產(chǎn)品中獲得優(yōu)良品判斷的產(chǎn)品的個數(shù)，并且利用 獲得所述優(yōu)良品判斷的產(chǎn)品的個數(shù)來計算所述錯誤率。
12. -種生產(chǎn)設(shè)備的傳感數(shù)據(jù)監(jiān)測方法，包括以下步驟： 獲得適用于由監(jiān)測對象傳感器測量的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良圖案信息； 獲得由所述監(jiān)測對象傳感器產(chǎn)生的時間序列數(shù)據(jù)； 計算根據(jù)所述不良圖案信息的不良圖案與所述時間序列數(shù)據(jù)之間的歐式距離相似度、 相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度，所述歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度具有意味著非相似 的0至意味著相同的1之間的值；以及 在所述歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度中的至少一個值被計算為1的情況下 生成警告信號， 所述趨勢相似度為測量值的隨時間流動的增減圖案的相似度。
13. -種生產(chǎn)設(shè)備，包括： 一個以上的傳感器，生成時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)； 時間序列數(shù)據(jù)流接收部，從所述一個以上的傳感器獲得測量的時間序列數(shù)據(jù)流； 不良圖案信息接收部，獲得適用于由各傳感器測量的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的不良 圖案信息； 相似度計算部，對各傳感器計算根據(jù)所述不良圖案信息的不良圖案與所述時間序列形 式的傳感數(shù)據(jù)之間的歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度，所述歐式距離相似度、相關(guān) 系數(shù)及趨勢相似度具有意味著非相似的〇至意味著相同的1之間的值； 以及 警告信號輸出部，在由所述相似度計算部計算出的所述歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及 趨勢相似度中的至少一個值被計算為1的情況下生成警告信號。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的生產(chǎn)設(shè)備，其中，進一步包括： 停止控制部，從所述警告信號輸出部獲得所述警告信號來生成中斷生產(chǎn)動作的控制信 號。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的生產(chǎn)設(shè)備，其中， 根據(jù)所述不良圖案信息的時間序列數(shù)據(jù)的圖案為測量值包括在已指定的測量值上限 值及下限值的范圍內(nèi)的圖案。
16. -種基準(zhǔn)圖案探測裝置，包括： 時間序列數(shù)據(jù)流接收部，獲得由一個以上的傳感器測量的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)； 基準(zhǔn)圖案信息接收部，獲得適用于由各傳感器產(chǎn)生的時間序列形式的傳感數(shù)據(jù)的基準(zhǔn) 圖案信息；以及 相似度計算部，對各傳感器計算并輸出根據(jù)所述基準(zhǔn)圖案信息的基準(zhǔn)圖案與所述時間 序列形式的傳感數(shù)據(jù)之間的歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度，所述歐式距離相似 度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度具有意味著非相似的〇至意味著相同的1之間的值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的基準(zhǔn)圖案探測裝置，其中，包括： 警告信號輸出部，在由所述相似度計算部計算出的所述歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及 趨勢相似度中的至少一個值被計算為1的情況下生成并輸出警告信號。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的基準(zhǔn)圖案探測裝置，其中， 所述一個以上的傳感器包括測量建筑物的能源消耗量的第一傳感器。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的基準(zhǔn)圖案探測裝置，其中， 所述一個以上的傳感器包括測量建筑物的能源消耗量的第一傳感器和測量建筑物內(nèi) 部環(huán)境的第二傳感器， 所述基準(zhǔn)圖案信息接收部獲得適用于所述第一傳感器的第一基準(zhǔn)圖案信息和適用于 所述第二傳感器的第二基準(zhǔn)圖案信息， 所述相似度計算部計算并輸出根據(jù)所述第一基準(zhǔn)圖案信息的第一基準(zhǔn)圖案與所述第 一傳感器的傳感數(shù)據(jù)之間的歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度，并且計算并輸出根 據(jù)所述第二基準(zhǔn)圖案信息的第二基準(zhǔn)圖案與所述第二傳感器的傳感數(shù)據(jù)之間的歐式距離 相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度， 所述警告信號輸出部在所述第一傳感器的歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度中 的至少一個值被計算為1，并且所述第二傳感器的歐式距離相似度、相關(guān)系數(shù)及趨勢相似度 中的至少一個值被計算為1的情況下生成并輸出警告信號。
【文檔編號】G05B23/02GK104238543SQ201410261840
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月18日
【發(fā)明者】申啟榮, 安大中, 徐大弘, 鄭宇永 申請人:三星Sds株式會社