WIP quality prediction and early warning system

技術簡介

業界多由現場人員憑經驗判斷製程效能，然其製程過程中不能任意中斷，且其檢測成本高，而其感測訊號具非線性相關時間序列且形態變化多，不易決策。故本技術建立可彈性動態取樣建構區域模型，用以精準預測WIP品質關鍵影響因子更長遠的未來時間之變化趨勢及目標值，以輔助現場人員防患於未然。 本技術所發展最適區域匹配及非線性迴歸演算法可改善劇烈轉折點之預測誤差，並依預測時間目標可彈性動態取樣，結合訊號變化率轉換預測值及多步提前預測演算方法，其預測時間長度 ≧ 5個時間單位，並可控制WIP品質感知誤差(MAPE)在15%以內。

技術特色

• 可彈性動態取樣建構區域模型進行缺陷成因之製程效能相似度比對，結合區域模型直接跳躍預測製程關鍵影響因子更長遠的未來時間之目標值。
• 採用Partial Least Square Regression 、Support Vector Regression 、SVM、Classification and Regression Tree 等多種預測分析模型。
• 以當下目標訊號為基底，搜尋過往相似區段以減少不同趨勢來源訊號的干擾，建立重疊率過濾門檻以避免相似片段過渡集中，強化預測模型準確度 。

技術規格

• 即時快速動態建模：<15s （含自動參數最佳化、建模及預測，以500個65維一分鐘取樣之樣本）
• 相對誤差 < 15%
• 預測時間長度 ≧ 5時間單位
• 提供Top N區域模型比對結果
•  支援多個生產端與數十個消耗端即時預測

「WIP品質異常預警系統」提供多個製程監控目標訊號即時預測趨勢曲線圖，即時評估預測WIP品質，利用區域模型導入，可在不同製程階段有效預測品質，以爭取足夠lead time改善製程。

應用範圍

提供製造現場製程效能預測，例如化工業合成樹脂製程酸度及黏稠度預測、鋼鐵業氣體儲槽液位預測等應用。

連絡窗口

潘佩琪 / 雲端運算技術推廣部（C100）
電話：06-3847095
Email：peggypan@itri.org.tw
https://www.itri.org.tw/
工研院資訊與通訊研究所