WO2024209589A1 - Estimation device, estimation method, and compressor production method - Google Patents
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- WO2024209589A1 WO2024209589A1 PCT/JP2023/014088 JP2023014088W WO2024209589A1 WO 2024209589 A1 WO2024209589 A1 WO 2024209589A1 JP 2023014088 W JP2023014088 W JP 2023014088W WO 2024209589 A1 WO2024209589 A1 WO 2024209589A1
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- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
Definitions
- the present disclosure relates to an inference device, an inference method, and a method for manufacturing a compressor that infer data regarding at least one part used in assembling a compressor.
- Patent Document 1 electric motors that supply power to connected mechanical parts are known.
- An electric motor such as that disclosed in JP 2016-149905 A can be used in a compressor.
- a compressor is composed of an electric motor and a compression mechanism that compresses a refrigerant using the power supplied from the electric motor.
- the electric motor and the compression mechanism are each assembled by combining multiple parts, but since each part has individual variations, the characteristics of a compressor made up of multiple parts may vary from compressor to compressor. Furthermore, even if the dimensions of each part before assembly are within the allowable range, when multiple parts are combined, the multiple parts may affect each other, resulting in gaps outside the allowable range, which may affect the deterioration of the compressor's characteristics. Furthermore, the characteristics of the compressor may vary depending on the manufacturing equipment used to manufacture the compressor or the environment of the manufacturing site.
- compressor characteristic inspections are usually performed by sampling inspection.
- the characteristics of compressors vary from compressor to compressor due to various factors such as individual variations in each part, so it is difficult to guarantee that the characteristics of all manufactured compressors are within the tolerance range using sampling inspection. If the characteristics of the compressor are not within the tolerance range, the assembled compressor must be corrected by manual rework or the assembled compressor must be discarded, resulting in a waste of the time required to assemble the compressor and the parts used to assemble the compressor.
- This disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide technology that can eliminate waste in the assembly of compressors.
- the inference device is an inference device that infers data related to at least one part used in assembling a compressor.
- the inference device includes a data acquisition unit that acquires first part data related to at least one first part used in a first step in assembling the compressor and characteristic data related to the characteristics of the compressor, and an inference unit that infers second part data related to at least one second part that is assembled to the at least one first part in a second step that is subsequent to the first step, based on the first part data and characteristic data acquired by the data acquisition unit, using a trained model for inferring second part data related to at least one second part based on the first part data and characteristic data.
- the inference method is an inference method in which data relating to at least one part used in assembling a compressor is inferred by a computer.
- the inference method includes, as processing executed by the computer, a step of acquiring first part data relating to at least one first part used in a first step in assembling the compressor and characteristic data relating to the characteristics of the compressor, and a step of inferring second part data relating to at least one second part that is assembled to the at least one first part in a second step that is subsequent to the first step, based on the first part data and characteristic data acquired by the acquiring step, using a trained model for inferring second part data relating to at least one second part based on the first part data and characteristic data.
- the manufacturing method is a method for manufacturing a compressor by a computer.
- the manufacturing method includes, as processing executed by a computer, a step of assembling at least one first part in a first process, a step of acquiring first part data related to the at least one first part used in the first process and characteristic data related to the characteristics of the compressor, a step of inferring second part data related to at least one second part to be assembled to the at least one first part in a second process subsequent to the first process, based on the first part data and characteristic data acquired in the acquiring step, using a trained model for inferring second part data related to at least one second part based on the first part data and characteristic data, and a step of assembling at least one second part selected or processed based on the second part data into at least one first part in the second process.
- the present disclosure when assembling at least one second part in a second process subsequent to the first process with at least one first part used in a first process, it is possible to infer second part data for at least one second part based on first part data for the at least one first part and characteristic data relating to compressor characteristics using a trained model. This makes it possible to obtain at least one optimal second part to be assembled with at least one first part, thereby eliminating waste associated with assembling the compressor.
- Embodiment 1 A compressor 6 according to a first embodiment will be described with reference to Figures 1 to 4.
- the compressor 6 can be used in an air conditioner that cools or heats an object to be air-conditioned, such as a room, by circulating a refrigerant through a refrigerant circuit.
- the compressor 6 may also be used in a refrigeration device that cools an object to be cooled, such as a showcase or a unit cooler, by circulating a refrigerant.
- FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a compressor 6 according to the first embodiment.
- the horizontal direction of the compressor 6 is defined as the X-axis direction
- the vertical direction of the compressor 6 is defined as the Y-axis direction
- the direction perpendicular to the X-axis and Y-axis is defined as the Z-axis direction.
- a longitudinal cross section of the compressor 6 taken along the X-Y plane is shown.
- the compressor 6 is a rotary compressor and includes a shell (housing) 60, a compression mechanism 62 for compressing a refrigerant (e.g., a refrigerant gas), an electric motor 61 for supplying power to the compression mechanism 62 for compressing the refrigerant, a shaft 613, a glass terminal 67 for supplying power to the electric motor 61, an accumulator 63 for drawing the refrigerant into the shell 60, and a discharge pipe 66 for discharging the refrigerant compressed by the compression mechanism 62 from inside the shell 60.
- a refrigerant e.g., a refrigerant gas
- an electric motor 61 for supplying power to the compression mechanism 62 for compressing the refrigerant
- a shaft 613 for supplying power to the electric motor 61
- a glass terminal 67 for supplying power to the electric motor 61
- an accumulator 63 for drawing the refrigerant into the shell 60
- a discharge pipe 66 for dis
- the shell 60 houses the electric motor 61, the compression mechanism 62, and the shaft 613.
- the electric motor 61 is fixed in the shell 60 by press fitting or shrink fitting.
- the electric motor 61 may have a stator 611 (described later) directly attached to the shell 60 by welding.
- the compression mechanism 62 is disposed below the electric motor 61. Refrigeration oil is stored at the bottom of the shell 60 to lubricate sliding parts such as the rolling piston 622 (described later).
- the compression mechanism 62 is connected to the electric motor 61 via the shaft 613.
- the accumulator 63 has a suction pipe 64 through which the refrigerant is drawn into the accumulator 63, and a supply pipe 65 that supplies the refrigerant to the compression mechanism 62.
- the compressor 6 described above is assembled by joining multiple parts by welding using wax or the like.
- the shell 60 is constructed by welding shell part 60A arranged on the upper surface of the compressor 6 to shell part 60C arranged on the side of the compressor 6 at welding part W1, and by welding shell part 60B arranged on the lower surface of the compressor 6 to shell part 60C at welding part W2.
- the shell 60 and the accumulator 63 are welded at welding part W3.
- the shell 60 and the supply pipe 65 are welded at welding part W4.
- the shell 60 and the discharge pipe 66 are welded at welding part W5.
- FIG. 2 is a diagram showing a cross section of the electric motor 61.
- FIG. 2 shows a cross section of the electric motor 61 when the electric motor 61 is cut along the X-Z plane at the line A-A' shown in FIG. 1.
- the electric motor 61 comprises a stator 611, a winding 615 wound around the stator 611, and a rotor 612 arranged inside the stator 611.
- the electric motor 61 is, for example, a PM (Permanent Magnet) motor in which a permanent magnet is provided in the rotor 612.
- PM Permanent Magnet
- the stator 611 is formed of an iron core or coil, and includes a stator core 610 with a circular or nearly circular cross section.
- a central hole 619 with a circular cross section is formed in the center of the stator core 610 for positioning the rotor 612.
- the rotor 612 can rotate in a direction along the X-Z plane in the central hole 619 formed in the stator core 610.
- the stator core 610 has a plurality of slots 614 formed in the circumferential direction.
- a winding 615 is attached to each of the plurality of slots 614. Power is supplied to the winding 615 via glass terminals 67.
- the winding 615 may be attached to the stator core 610 using any known winding method, such as a distributed winding method or a concentrated winding method, and there are no particular limitations on the method of attaching the winding 615.
- the rotor 612 has a circular or nearly circular cross section.
- the outer diameter of the rotor 612 is smaller than the inner diameter of the stator 611.
- the rotor 612 is disposed inside the stator 611 so as to fit into the central hole 619 of the stator core 610 without contacting the stator 611.
- a shaft hole 616 having a circular cross section for passing the shaft 613 along the Y-axis direction is formed in the center of the rotor 612.
- a plurality of air hole portions 617 are formed in the rotor 612 so as to surround the shaft hole portion 616.
- a plurality of permanent magnets 618 are provided outside the plurality of air hole portions 617.
- the electric motor 61 is not limited to an IPM (Interior Permanent Magnet) motor in which the permanent magnet 618 is embedded inside the rotor 612, but may be an SPM (Surface Permanent Magnet) motor in which the permanent magnet 618 is attached to the outer circumferential surface of the rotor 612.
- IPM Interior Permanent Magnet
- SPM Surface Permanent Magnet
- FIG. 3 is a diagram showing a cross section of the compression mechanism 62.
- FIG. 3 shows a cross section of the compression mechanism 62 when the compression mechanism 62 is cut along the X-Z plane at line B-B' shown in FIG. 1.
- the compression mechanism 62 includes a cylinder 621 and a rolling piston 622 arranged inside the cylinder 621.
- Cylinder 621 has a circular or nearly circular cross section.
- a compression chamber 630 having a circular cross section for compressing the refrigerant is formed in the center of cylinder 621 and in which rolling piston 622 is disposed.
- Rolling piston 622 can rotate in a direction along the X-Z plane in compression chamber 630 formed in cylinder 621.
- a back pressure chamber 628 and a vane groove 624 are formed in the cylinder 621.
- the vane groove 624 connects the compression chamber 630 and the back pressure chamber 628.
- a long vane 625 is provided in the vane groove 624. In the example of FIG. 3, the vane 625 can slide in the Z-axis direction along the vane groove 624.
- the rolling piston 622 has a circular or nearly circular cross section.
- the rolling piston 622 is attached to the outer periphery of an eccentric shaft portion 626 that has a circular or nearly circular cross section.
- a shaft hole portion 627 having a circular cross section for passing the shaft 613 along the Y-axis direction is formed in the eccentric shaft portion 626 at a position offset from the center of the rolling piston 622 and the eccentric shaft portion 626. In other words, the shaft 613 is inserted into the rolling piston 622 and the eccentric shaft portion 626 along the Y-axis direction.
- the tip of the vane 625 is ideally in contact with a portion of the outer circumferential surface of the rolling piston 622, dividing the compression chamber 630 formed by the inner circumferential surface of the cylinder 621 and the outer circumferential surface of the rolling piston 622 into an intake side and a compression side.
- the rolling piston 622 rotates in a direction along the XZ plane in accordance with the rotation of the shaft 613. However, because the shaft 613 is inserted at a position that is off-center of the rolling piston 622, the rolling piston 622 rotates eccentrically along the inner circumferential surface of the cylinder 621, with the off-center position as its axis. When the rolling piston 622 rotates eccentrically within the cylinder 621, part of the outer circumferential surface of the rolling piston 622 ideally comes into close contact with part of the inner circumferential surface of the cylinder 621.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of the assembly of the compression mechanism 62. As shown in FIG. 4, the vane 625 is attached to the vane groove 624 formed in the cylinder 621, and the rolling piston 622 is attached to the center of the hollow cylindrical cylinder 621, thereby assembling the compression mechanism 62.
- the upper frame 623A and the lower frame 623B support the cylinder 621 and rolling piston 622 of the compression mechanism 62 by sandwiching them from above and below (Y-axis direction).
- the upper frame 623A supports the cylinder 621 and rolling piston 622 by ideally coming into close contact with the upper parts of the cylinder 621 and rolling piston 622.
- the lower frame 623B supports the cylinder 621 and rolling piston 622 by ideally coming into close contact with the lower parts of the cylinder 621 and rolling piston 622.
- the upper frame 623A and the lower frame 623B allow the shaft 613 to be inserted along the Y-axis direction, and bearings (not shown) support the shaft 613 for rotation in a direction along the X-Z plane.
- An upper shaft portion 613A constituting part of the long shaft 613 is inserted into the upper frame 623A, and the shaft 613 is rotatably supported by the upper frame 623A at the upper shaft portion 613A.
- a lower shaft portion 613B constituting part of the long shaft 613 is inserted into the lower frame 623B, and the shaft 613 is rotatably supported by the lower frame 623B at the lower shaft portion 613B.
- the central axis of each part along the Y-axis direction will coincide.
- the central axis of the upper frame 623A coincides with the central axis of the lower frame 623B.
- the central axis of the shell 60 also coincides with the central axis of the shaft 613.
- the refrigerant sucked by the accumulator 63 is supplied to the compression chamber 630 of the compression mechanism 62 via the supply pipe 65.
- the rolling piston 622 rotates to compress the refrigerant.
- the compression chamber 630 includes an intake side region where the sucked refrigerant exists, and a compression side region where the compressed refrigerant (hereinafter also referred to as "compressed refrigerant") exists. These intake side and compression side regions are created by the outer circumferential surface of the rolling piston 622 contacting the inner circumferential surface of the cylinder 621 and the tip of the vane 625, respectively.
- the compressed refrigerant is discharged from the compression side region and rises inside the shell 60 through the upper muffler 624A. Refrigerant oil is mixed into the compressed refrigerant.
- the mixture of compressed refrigerant and refrigeration oil is separated into compressed refrigerant and refrigeration oil when passing through the air hole 617 formed in the rotor 612. This makes it possible to prevent the refrigeration oil from flowing into the discharge pipe 66.
- the compressed refrigerant separated from the refrigeration oil is supplied through the discharge pipe 66 to the high-pressure side of the refrigerant circuit in which the refrigerant circulates.
- the characteristics of the compressor 6 include the performance of the compressor 6.
- the performance of the compressor 6 is represented by a coefficient of performance (COP) calculated from the input power of the compressor 6 (input power supplied from the glass terminal 67) and the refrigeration capacity.
- the coefficient of performance (COP) indicates the refrigeration capacity per unit of power (for example, 1 kW).
- the characteristics of the compressor 6 also include noise data and vibration data of the compressor 6.
- the noise data of the compressor 6 includes the sound pressure level (for example, in decibels) of the sound (noise) generated from the compressor 6 when the compressor 6 is driven.
- the vibration data of the compressor 6 includes a vibration level indicating the degree to which the compressor 6 vibrates when the compressor 6 is driven.
- Factors that reduce the performance of the compressor 6 include individual variations in each part of the compression mechanism 62.
- major factors that affect the performance of the compressor 6 in the compression mechanism 62 include the size of the gap (G1 in FIG. 1) between the rolling piston 622 and the upper frame 623A, the size of the gap (G2 in FIG. 1) between the rolling piston 622 and the lower frame 623B, the size of the gap (G3 in FIG. 3) between the outer circumferential surface of the rolling piston 622 and the inner circumferential surface of the cylinder 621, the size of the gap (G4 in FIG. 3) between the tip of the vane 625 and the outer circumferential surface of the rolling piston 622, the size of the gap (G5 in FIG.
- the coefficient of performance of the compressor 6 is the refrigeration capacity per unit of power, so if the refrigeration capacity decreases, the coefficient of performance decreases. In other words, if the gaps between the components are large, the performance of the compressor 6 decreases.
- the main factors that affect the performance of the compressor 6 include the degree of welding at the welded parts W1 and W2 of the shell 60, the welded part W3 between the shell 60 and the accumulator 63, the welded part W4 between the shell 60 and the supply pipe 65, and the welded part W5 between the shell 60 and the discharge pipe 66. If the weld strength at each weld is low, gaps will occur at the joints between multiple components, and refrigerant may leak.
- the noise data and vibration data of the compressor 6 can also fluctuate due to individual variations in the components of the compression mechanism 62.
- the main factors that affect the noise data and vibration data of the compressor 6 in the compression mechanism 62 include the concentricity of the upper shaft portion 613A and the lower shaft portion 613B, and the size of the gap (G1 in FIG. 1) between the vane 625 and the vane groove 624.
- the concentricity of the upper shaft portion 613A and the lower shaft portion 613B represents the degree of misalignment between the central axis of the upper shaft portion 613A and the central axis of the lower shaft portion 613B, and when the concentricity is 0, the central axis of the upper shaft portion 613A and the central axis of the lower shaft portion 613B completely coincide.
- the greater the concentricity of the upper shaft portion 613A and the lower shaft portion 613B the greater the misalignment of the center of rotation of the shaft 613 above and below the cylinder 621, preventing the transmission of rotational energy from the electric motor 61 to the compression mechanism portion 62 and converting the rotational energy into vibration energy.
- the vane 625 and the vane groove 624 If the gap between the vane 625 and the vane groove 624 is too large, the vane 625 will be more likely to vibrate in the vane groove 624, and the vane 625 will collide with the vane groove 624, generating vibration energy. In other words, if the gap between the vane 625 and the vane groove 624 is too large, qualitatively the sound pressure level of the noise of the compressor 6 will increase, and the vibration level of the compressor 6 will also increase. Also, if the gap between the vane 625 and the vane groove 624 is too small, vibration energy will be generated due to the frictional force generated between the vane 625 and the vane groove 624.
- the rotational speed of the motor 61 will pulsate due to the frictional force generated between the vane 625 and the vane groove 624, making the compressor 6 more likely to vibrate and generate noise.
- the gap between the vane 625 and the vane groove 624 is too small, qualitatively the sound pressure level of the noise of the compressor 6 increases, and the vibration level of the compressor 6 increases. In this way, variations in the gap between the vane 625 and the vane groove 624 tend to deteriorate the noise and vibration characteristics of the compressor 6.
- each component of the compression mechanism 62 described above is precisely machined and surface treated before assembly.
- the compressor 6 is manufactured by combining the various parts of the compression mechanism 62, and it can be qualitatively understood that the dimensions of each part affect the performance of the compressor 6. However, even if the dimensions of each part of the compression mechanism 62 are within the allowable range, this does not necessarily mean that the dimensions of each gap in the assembled compressor 6 are within the allowable range.
- the gap between those parts becomes large and the gap dimension may exceed the tolerance range.
- a part having a dimension close to the upper limit of the tolerance range e.g., the outer diameter of rolling piston 622
- the gap between those parts becomes small and the gap dimension may fall below the tolerance range.
- multiple gaps occur when the various parts of the compression mechanism 62 are combined, and these multiple gaps may affect each other. For this reason, even if it is possible to grasp the gaps between two parts to some extent, it is not possible to grasp the individual gaps after the various parts of the compression mechanism 62 are combined, and ultimately, it is difficult to confirm the performance of the compressor 6 as a whole until after the compressor 6 has been manufactured.
- the main factors that affect the performance of the compressor 6 in the motor 61 include the amount of magnetic flux of the rotor 612 that links with the windings 615 and the resistance value of the windings 615. Due to the amount of magnetic flux of the rotor 612 that links with the windings 615, an induced voltage occurs based on the law of electromagnetic induction. The magnitude of the induced voltage is proportional to the amount of magnetic flux of the rotor 612 that links with the windings 615. In other words, the amount of magnetic flux of the rotor 612 that links with the windings 615 corresponds to the induced voltage.
- the main factors that affect the noise data and vibration data of the compressor 6 in the motor 61 include the amount of magnetic flux of the rotor 612 that links with the windings 615, the inner diameter roundness of the stator 611, and the amount of eccentricity of the rotor 612.
- the amount of magnetic flux of the rotor 612 interlinked with the winding 615 varies mainly depending on the magnetic flux density of the permanent magnet 618 inserted in the rotor 612, the dimensions of the permanent magnet 618, the outer diameter of the rotor 612, and the inner diameter of the stator 611, and the variations in these factors also tend to cause the input power of the compressor 6 (input power supplied from the glass terminal 67) to vary.
- the amount of magnetic flux of the rotor 612 decreases, the current flowing to the winding 615 of the motor 61 also increases, causing copper loss to increase, and the driving power supplied to the motor 61 increases. This causes the input power of the motor 61 to vary.
- the amount of magnetic flux input in advance is a representative value that does not reflect the individual variations of the compressor 6. Therefore, the greater the deviation of the actual magnetic flux amount from the representative value input to the control device, the more likely the input to the compressor 6 will fluctuate, making the operation of the motor 61 unstable.
- the input power of the compressor 6 varies due to variations in the resistance value of the windings 615.
- the coefficient of performance of the compressor 6 is the refrigeration capacity per unit of power, so as the input power of the compressor 6 increases, the coefficient of performance decreases. In other words, the performance of the compressor 6 varies depending on the amount of magnetic flux of the rotor 612 that links with the windings 615 and the resistance value of the windings 615.
- the inner diameter roundness of the stator 611 indicates whether the circle forming the inner peripheral surface of the stator 611 having a circular cross section is close to a perfect circle, and when the inner diameter roundness is 0, the stator 611 is a perfect circle. As shown in FIG. 2, a gap is generated between the inner peripheral surface of the stator 611 and the outer peripheral surface of the rotating rotor 612, and the size of the gap between the inner peripheral surface of the stator 611 and the outer peripheral surface of the rotor 612 increases or decreases depending on the inner diameter roundness of the stator 611.
- the eccentricity of the rotor 612 represents the amount of deviation between the rotation axis of the rotor 612 and the ideal position when the rotation axis of the rotor 612 deviates from the ideal position, and when the eccentricity is 0, the rotation axis is located at the ideal position.
- the outer peripheral surface of the rolling piston 622 and the inner peripheral surface of the cylinder 621 are ideally in close contact with each other, but depending on the eccentricity of the rotor 612, a gap (G2 in FIG. 1) may be generated between the outer peripheral surface of the rolling piston 622 and the inner peripheral surface of the cylinder 621. Also, as shown in FIG.
- the tip of the vane 625 and the outer peripheral surface of the rotating rolling piston 622 are ideally in close contact with each other, but depending on the eccentricity of the rotor 612, a gap (G3 in FIG. 3) may be generated between the tip of the vane 625 and the outer peripheral surface of the rolling piston 622. That is, depending on the amount of eccentricity of the rotor 612, the size of the gap between the inner circumferential surface of the stator 611 and the outer circumferential surface of the rotor 612, and the size of the gap between the tip of the vane 625 and the outer circumferential surface of the rolling piston 622, increase or decrease.
- the individual variation of the individual parts, the accuracy of the combination of the multiple parts, and the state of the welding that joins the multiple parts as described above can be affected by the dimensional accuracy of each part processed by the manufacturing device and the working environment of the worker at the manufacturing site. Therefore, the individual variation of the individual parts, the combination of the multiple parts, and the state of the welding that joins the multiple parts can vary depending on the identification information of the manufacturing device, the current generated in the manufacturing device, the voltage generated in the manufacturing device, the time required to manufacture the compressor 6, the welding temperature during the manufacturing of the compressor 6, the welding amount (for example, the amount of wax) in the welding, the temperature at the manufacturing site of the compressor 6, and the humidity at the manufacturing site.
- the expansion rate of the parts and the work efficiency of the worker can vary depending on the temperature and humidity at the manufacturing site.
- a current or voltage is generated when the blade comes into contact with the parts.
- the state of the parts processed by the manufacturing device depends on the current or voltage generated in the manufacturing device.
- any abnormality occurs in the manufacturing of the compressor 6, the time required to manufacture the compressor 6 may be extended.
- the characteristics of the compressor 6 can vary depending on the identification information of the manufacturing device, the current generated in the manufacturing device, the voltage generated in the manufacturing device, the time required to manufacture the compressor 6, the temperature (heat) of the welding during the manufacturing of the compressor 6, the amount of welding (for example, the amount of wax), the temperature at the manufacturing site of the compressor 6, and the humidity at the manufacturing site.
- the characteristics of the compressor are determined by the complex intertwining of the various parts in the compression mechanism 62 and the various parts in the electric motor 61, so it is difficult to accurately confirm the characteristics of the compressor 6 as a whole until the various parts in the compression mechanism 62 and the various parts in the electric motor 61 have been combined to manufacture the compressor 6.
- the assembled compressor 6 when the characteristics of the compressor 6 are checked after assembling the compressor 6 by combining a plurality of parts, if the characteristics of the compressor 6 do not meet the standards, the assembled compressor 6 must be corrected by manual adjustment or the assembled compressor 6 must be discarded.
- inspection items during assembly of the compressor 6 include the gap between the stator 611 and the rotor 612 of the electric motor 61, the airtightness or welding state of the compressor 6 to confirm that no refrigerant is leaking from the compressor 6, and noise or vibration during operation of the compressor 6. If the characteristics of the compressor 6 do not meet the standards in these inspections, the compressor 6 must be corrected by manual adjustment or the compressor 6 must be discarded.
- the compressor 6 when assembling at least one second part in a second process subsequent to the first process for at least one first part used in the first process of assembling the compressor 6, if it were possible to obtain in advance at least one optimal second part to be assembled with at least one first part, taking into account the individual variations or the effects of the combination of at least one first part, the compressor 6 having characteristics that meet a predetermined standard could be manufactured without waste.
- the present disclosure provides a technology that utilizes AI (Artificial Intelligence) to obtain in advance data regarding at least one optimal second part to be assembled in a subsequent second process for at least one first part used in a first process.
- AI Artificial Intelligence
- FIG. 5 is a diagram showing the configuration of inference device 10 according to embodiment 1.
- inference device 10 includes, as main functional components, a control unit 11, a storage unit 12, and an input unit 13.
- the control unit 11 is a computing entity that executes various processes by executing various programs, and an example of such a computing entity is a computer such as a processor.
- the processor is, for example, composed of a microcontroller, a CPU (central processing unit), or an MPU (micro-processing unit).
- the processor has the function of executing various processes by executing programs, but some or all of these functions may be implemented using dedicated hardware circuits such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
- processor is not limited to a processor in the narrow sense that executes processes using a stored program method such as a CPU or an MPU, but may also include hardwired circuits such as an ASIC, a GPU, or an FPGA. For this reason, the processor may also be interpreted as a processing circuit in which processing is defined in advance by computer-readable code and/or hardwired circuits.
- the processor may be composed of one chip or multiple chips.
- the processor and associated processing circuitry may be configured as multiple computers interconnected by wire or wirelessly, such as via a local area network or wireless network.
- the processor and associated processing circuitry may be configured as a cloud computer that performs remote calculations based on input data and outputs the results of the calculations to other devices in remote locations.
- the memory unit 12 is a memory that provides a storage area for temporarily storing program codes or work memory when the control unit 11 executes various programs.
- the memory unit 12 may be one or more non-transitory computer readable mediums. Examples of the memory unit 12 include volatile memories such as dynamic random access memory (DRAM) and static random access memory (SRAM), or non-volatile memories such as read only memory (ROM) and flash memory.
- the memory unit 12 may be a storage device that provides a storage area for storing various data required for the control unit 11 to execute various programs.
- the memory unit 12 may be one or more computer readable storage mediums. Examples of the memory unit 12 include storage devices such as solid state drives (SSDs) and hard disk drives (HDDs).
- the input unit 13 is an interface into which input data is input by an operator using a keyboard or mouse (not shown).
- the input unit 13 is an input interface for connecting a keyboard or mouse to the inference device 10.
- data input using the keyboard or mouse is input to the input unit 13 as input data.
- the input unit 13 may also be a communication interface for communicating with an external device such as a cloud server (not shown).
- an external device such as a cloud server (not shown).
- data stored in the external device is input to the input unit 13 as input data.
- first part data relating to at least one first part used in the first step in the assembly of the compressor 6 and characteristic data relating to the characteristics of the compressor 6 that serve as a predetermined reference are input to the input unit 13 as input data.
- the control unit 11 includes a data acquisition unit 111, a model generation unit 112, an inference unit 113, a selection unit 114, a processing unit 115, and an assembly unit 116.
- the data acquisition unit 111 acquires the input data input from the input unit 13. Specifically, the data acquisition unit 111 acquires the first part data and characteristic data as the input data.
- the model generation unit 112 uses the learning data 30 described below, which is a set of input data (first part data, characteristic data) acquired by the data acquisition unit 111 and second part data related to at least one second part to be assembled with at least one first part, which is the correct answer data corresponding to the input data, to generate a trained model 20 described below for inferring the second part data based on the input data (first part data, characteristic data).
- the inference unit 113 uses the trained model 20 to infer the second part data based on the input data (first part data, characteristic data).
- the selection unit 114 performs control to select at least one optimal second part to be assembled to at least one first part used in the first process from among a plurality of second part candidates prepared in advance, based on the second part data inferred by the inference unit 113. For example, if the second part data is a parameter indicating the dimension or dimensional range of at least one optimal second part to be assembled to at least one first part used in the first process, the selection unit 114 selects at least one second part having dimensions that satisfy the dimension or dimensional range indicated by the second part data.
- the processing unit 115 performs control to process at least one second part prepared in advance based on the second part data inferred by the inference unit 113 to create at least one optimal second part that can be assembled to the at least one first part used in the first process.
- the second part data is processing parameters (e.g., dimensions or dimensional ranges) for processing at least one optimal second part that can be assembled to the at least one first part used in the first process
- the processing unit 115 processes at least one second part prepared in advance based on the processing parameters indicated by the second part data.
- the assembly unit 116 performs control in the second process to assemble at least one second part selected by the selection unit 114 to at least one first part. Alternatively, the assembly unit 116 performs control in the second process to assemble at least one second part machined by the processing unit 115 to at least one first part.
- the inference device 10 performs supervised learning using learning data 30 that is a set of input data (first part data, characteristic data) correlated with the second part data and the second part data that is the correct answer data corresponding to the input data.
- Supervised learning is a method of learning the features in the learning data 30 using a data set of factors and results (labels) and inferring the result from the input.
- FIG. 6 is a diagram for explaining an overview of supervised learning.
- the inference device 10 executes a learning program 40 to generate (update) a trained model 20 based on training data 30 including an input 1 and an input 2 (correct answer).
- the inference device 10 uses the trained model 20 to obtain an output based on the input 1.
- FIG. 7 is a diagram for explaining the input and output of supervised learning in the inference device 10 according to the first embodiment.
- data correlated with the second part data is used as input data for input 1.
- the input data includes first part data relating to at least one first part used in the first process, and characteristic data relating to the characteristics of the compressor 6 that serve as a predetermined reference.
- the input data for input 1 can be obtained before assembling the compressor 6 or during the assembly of the compressor 6.
- second part data relating to at least one second part that is assembled to at least one first part is used as input 2, which is the correct answer data.
- second part data similar to input 2 is obtained as output.
- FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the learning device 110 in the learning phase.
- the learning device 110 is realized by the control unit 11 of the inference device 10.
- the learning device 110 is capable of transferring data to and from each of the learning program storage unit 121 and the learned model storage unit 122.
- the learning program storage unit 121 and the learned model storage unit 122 are realized by the storage unit 12 of the inference device 10.
- the learning device 110 includes a data acquisition unit 111 and a model generation unit 112.
- the learning device 110 executes a learning program 40 stored in a learning program storage unit 121 to generate a trained model 20 based on learning data 30 including an input 1 and an input 2 (correct answer).
- the data acquisition unit 111 acquires learning data 30 including input 1 and input 2 (correct answer). Specifically, the data acquisition unit 111 acquires the first part data and characteristic data as input 1. The data acquisition unit 111 acquires the second part data as input 2 (correct answer). Specific examples of the input data (first part data and characteristic data) and the second part data will be described later with reference to FIG. 13.
- the model generation unit 112 uses the learning data 30 including the input 1 and the input 2 (correct answer) acquired by the data acquisition unit 111 to generate a trained model 20 that infers the second part data based on the input data.
- the model generation unit 112 stores the generated trained model 20 in the trained model storage unit 122.
- FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a neural network.
- the model generation unit 112 generates a trained model 20 by supervised learning, for example, according to a neural network model.
- a neural network is composed of an input layer consisting of multiple neurons, an intermediate layer (hidden layer) consisting of multiple neurons, and an output layer consisting of multiple neurons. There may be one intermediate layer, or two or more layers.
- FIG. 9 a three-layer neural network is shown.
- a configuration with three inputs and three outputs is shown.
- the values multiplied by weights w11 to w16 are input to the intermediate layers Y1 and Y2, and the results are further multiplied by weights w21 to w26 to be output from the output layers Z1, Z2, and Z3.
- This output result changes depending on the values of the weights w11 to w16 and w21 to w26.
- the neural network performs supervised learning based on learning data 30 including input 1 and input 2 (correct answer) acquired by data acquisition unit 111.
- the neural network learns by inputting input 1 into the input layer and adjusting the weights so that the result output from the output layer approaches input 2 (correct answer).
- the model generation unit 112 generates the trained model 20 by performing supervised learning as described above.
- FIG. 10 is a flowchart of the processing executed by the learning device 110 (inference device 10) in the learning phase. Note that FIG. 10 shows the processing executed by the inference device 10 corresponding to the learning device 110. Also, in FIG. 10, "S” is used as an abbreviation for "STEP.”
- the inference device 10 acquires learning data 30 including input 1 and input 2 (correct answer) by the data acquisition unit 111 (S1). Note that the inference device 10 is not limited to acquiring input 1 and input 2 (correct answer) simultaneously, and may acquire input 1 and input 2 (correct answer) at different times.
- the inference device 10 generates a trained model 20 by performing supervised learning based on the training data 30 using the model generation unit 112 (S2).
- the inference device 10 stores the generated trained model 20 in the trained model storage unit 122 (S3) and ends this process.
- Fig. 11 is a diagram showing the configuration of the inference device 10 in the utilization phase.
- the inference device 10 is capable of transferring data to and from a trained model storage unit 122.
- the inference device 10 includes a data acquisition unit 111 and an inference unit 113.
- the inference device 10 uses a trained model 20 to obtain an output based on an input 1.
- the data acquisition unit 111 acquires input 1. Specifically, the data acquisition unit 111 acquires the first part data and characteristic data as input 1.
- the inference unit 113 uses the trained model 20 to obtain the second part data as an output based on the input 1. Specifically, the inference unit 113 reads out the trained model 20 from the trained model storage unit 122. The inference unit 113 uses the trained model 20 to infer the second part data as an output based on the first part data and characteristic data, which are the input 1 acquired by the data acquisition unit 111.
- FIG. 12 is a flowchart of the process executed by the inference device 10 (control unit 11) in the utilization phase.
- “S” is used as an abbreviation for "STEP.”
- the inference device 10 acquires input 1 by the data acquisition unit 111 (S11).
- the inference device 10 inputs the acquired input 1 to the trained model 20 (S12).
- the inference device 10 uses the trained model 20 to infer second part data as output based on the first part data and characteristic data, which are input 1 (S13). This allows the inference device 10 to obtain the second part data based on the first part data and characteristic data, using the trained model 20. Thereafter, the inference device 10 ends this process.
- Fig. 13 is a diagram for explaining an example of input and output of supervised learning in the inference device 10 according to the first embodiment.
- the first part data used as input 1 includes at least one of data related to individual variations of individual parts, data related to the manufacture (assembly and processing) of compressor 6, and data that may arise from the combination of multiple parts.
- the data relating to the individual variations of the individual components includes at least one of the dimensions of the rolling piston 622, the dimensions of the cylinder 621, the dimensions of the vane 625, the dimensions of the upper frame 623A, the dimensions of the lower frame 623B, the outer diameter of the stator 611, the inner diameter of the stator 611, the width of the stator 611, the outer diameter of the rotor 612, the inner diameter of the rotor 612, the dimensions of the shaft 613, the dimensions of the shell 60, the dimensions of the accumulator 63, the amount of magnetic flux of the rotor 612 interlinked with the winding 615, and the resistance value of the winding 615.
- the dimensions of the rolling piston 622 include, for example, at least one of the dimensions (outer diameter) of the outer peripheral surface of the rolling piston 622 that contacts the inner peripheral surface of the cylinder 621 and the tip of the vane 625, and the height of the rolling piston 622 (length in the Y direction in FIG. 1).
- the dimensions of the cylinder 621 include, for example, at least one of the dimensions (inner diameter) of the inner peripheral surface of the cylinder 621 that contacts the outer peripheral surface of the rolling piston 622, and the thickness of the vane groove 624 of the cylinder 621 that contacts the side surface in the sliding direction of the vane 625 (length in the X direction in FIG. 3).
- the dimensions of the vane 625 include, for example, the dimension of the side surface in the sliding direction of the vane 625 that contacts the vane groove 624 of the cylinder 621 (length in the Z direction in FIG. 3), and the width of the vane groove 624 in the direction perpendicular to the sliding direction of the vane 625 (X direction in FIG. 3).
- the dimensions of the upper frame 623A include, for example, the height of the upper frame 623A (length in the Y direction in FIG. 1).
- the dimensions of the lower frame 623B include, for example, the height of the lower frame 623B (length in the Y direction in FIG. 1).
- the width dimension of the stator 611 includes the dimension 610A between the outer periphery and the inner periphery of the stator 611 (stator core 610).
- the data relating to the manufacture (assembly and processing) of the compressor 6 includes at least one of the following: identification information of a manufacturing device (not shown) used to manufacture the compressor 6, the current generated in the manufacturing device, the voltage generated in the manufacturing device, the noise generated in the manufacturing device, the vibration generated in the manufacturing device, the time required to manufacture the compressor 6, the welding temperature during the manufacture of the compressor 6, the amount of welding (e.g., the amount of wax), the temperature at the manufacturing site of the compressor 6, and the humidity at the manufacturing site.
- the manufacture of the compressor 6 includes processing a number of parts, such as the stator 611, rotor 612, shaft 613, shell 60, and accumulator 63, and assembling these parts to form the compressor 6.
- the manufacturing equipment also includes, for example, equipment that uses a blade to process each of the parts, such as the stator 611, rotor 612, and shaft 613.
- the identification information of the manufacturing equipment includes, for example, a serial number and a management number that identify the manufacturing equipment.
- Data that can be generated by combining multiple parts includes the dimension of the gap between the rolling piston 622 and the upper frame 623A (G1 in Figure 1), the dimension of the gap between the rolling piston 622 and the lower frame 623B (G2 in Figure 1), the dimension of the gap between the outer circumferential surface of the rolling piston 622 and the inner circumferential surface of the cylinder 621 (G3 in Figure 3), the dimension of the gap between the tip of the vane 625 and the outer circumferential surface of the rolling piston 622 (G4 in Figure 3), the dimension of the gap between the side of the vane 625 in the sliding direction and the vane groove 624 of the cylinder 621 (G5 in Figure 3), the dimension of the gap between the vane 625 and the upper frame 623A (not shown), the dimension of the gap between the vane 625 and the lower frame 623B (not shown), the dimension of the gap between the shaft 613 and the upper frame 623A, the dimension of the gap between the shaft 613 and the lower frame 623B, a value
- the above-mentioned first part data may be data of a lot to which at least one part belongs.
- the first part data may be average data of a lot to which each part, such as rolling piston 622, cylinder 621, vane 625, upper frame 623A, lower frame 623B, stator 611, rotor 612, shaft 613, shell 60, accumulator 63, and winding 615, belongs.
- the first component data may be the average dimension of the rolling piston 622 in the lot, the average dimension of the cylinder 621 in the lot, the average dimension of the vane 625 in the lot, the average dimension of the upper frame 623A in the lot, the average dimension of the lower frame 623B in the lot, the average outer diameter dimension of the stator 611 in the lot, the average inner diameter dimension of the stator 611 in the lot, the average width dimension of the stator 611 in the lot, the average outer diameter dimension of the rotor 612 in the lot, the average inner diameter dimension of the rotor 612 in the lot, the average dimension of the shaft 613 in the lot, the average dimension of the shell 60 in the lot, the average dimension of the accumulator 63 in the lot, the average amount of magnetic flux in the lot of the rotor 612 interlinked with the winding 615, or the average resistance value in the lot of the winding 615.
- the characteristic data used as input 1 includes at least one of the noise data of the compressor 6, the vibration data of the compressor 6, assembly data relating to the assembly state of the compressor 6, and the performance (coefficient of performance) of the compressor 6. Furthermore, the assembly data of the compressor 6 includes at least one of the dimensions of the gap (hereinafter also referred to as the "air gap") between the stator 611 and rotor 612 of the electric motor 61, the airtightness of the compressor 6, and the natural value (natural frequency, resonant frequency) of the compressor 6. These characteristic data are predetermined reference data for various characteristics of the compressor 6.
- the noise data of the compressor 6 included in the characteristics data indicates the standard value (upper limit) of the noise of the compressor 6 guaranteed in the specifications. If the noise of the compressor 6 exceeds the standard value, noise will leak from the air conditioner in which the compressor 6 is installed. For this reason, an upper limit is set for the noise of the compressor 6, and this upper limit is applied to the characteristics data related to the noise of the compressor 6.
- the vibration data of the compressor 6 included in the characteristics data indicates the standard value (upper limit) of the vibration of the compressor 6 guaranteed in the specifications. If the vibration of the compressor 6 exceeds the standard value, the vibration of the air conditioner in which the compressor 6 is installed will increase, which may cause an abnormality to occur. For this reason, an upper limit is set for the vibration of the compressor 6, and this upper limit is applied to the characteristics data related to the vibration of the compressor 6.
- the air gap dimensions included in the characteristic data indicate the reference values (lower limit, upper limit) of the air gap dimensions guaranteed in the specifications. If the air gap dimensions are smaller than the lower limit, the performance of the compressor 6 (e.g., coefficient of performance) will decrease, and the noise or vibration of the compressor 6 will worsen. On the other hand, if the air gap dimensions are larger than the upper limit, the performance of the compressor 6 will also decrease. For this reason, at least one of a lower limit and an upper limit is set for the air gap dimensions, and at least one of such lower limit and upper limit is applied to the characteristic data related to the air gap of the compressor 6.
- a lower limit and an upper limit is set for the air gap dimensions, and at least one of such lower limit and upper limit is applied to the characteristic data related to the air gap of the compressor 6.
- the airtightness of the compressor 6 included in the characteristic data indicates the standard value of the airtightness of the compressor 6 guaranteed in the specifications.
- the airtightness of the compressor 6 can be confirmed, for example, by detecting the amount of refrigerant or gas bubbles that appear on the liquid surface when the compressor 6 is submerged in liquid, the size of the bubbles, or the frequency with which the bubbles appear.
- the value indicating the airtightness of the compressor 6 can be a value that quantifies or levels the amount of bubbles, the size of the bubbles, or the frequency with which the bubbles appear. If the airtightness of the compressor 6 does not meet the standard value, the performance of the compressor 6 will decrease. For this reason, standard values are set for the airtightness of the compressor 6, and such standard values are applied to the characteristic data relating to the airtightness of the compressor 6.
- the characteristic values (natural frequency, resonant frequency) of the compressor 6 included in the characteristic data indicate the reference values of the characteristic values of the compressor 6 guaranteed in the specifications. If the characteristic values of the compressor 6 do not meet the reference values, the noise or vibration of the compressor 6 may worsen. For this reason, reference values are set for the characteristic values of the compressor 6, and such reference values are applied to the characteristic data relating to the characteristic values of the compressor 6.
- the performance of the compressor 6 included in the characteristic data indicates the standard value of the performance of the compressor 6 guaranteed in the specifications. If the performance of the compressor 6 does not meet the standard value, the air conditioning capacity of the air conditioner in which the compressor 6 is installed may decrease. For this reason, standard values are set for the performance of the compressor 6, and such standard values are applied to the characteristic data related to the performance of the compressor 6.
- the noise data and vibration data of the compressor 6 may vary due to individual variations in individual components.
- the noise data and vibration data of the compressor 6 may vary due to changes in the characteristic values caused by welding or assembly. For example, if the amount of wax used during welding (brazing) is large, the welding may be strong, and the characteristic values of the compressor 6 may change. If the temperature of the heat used during welding is high or the welding time is long, distortion may occur in the compression mechanism 62, and the noise of the compressor 6 may worsen. If the discharge current of the manufacturing device during welding is large, the welding may be strong, and the characteristic values of the compressor 6 may change.
- the noise data and vibration data of the compressor 6 may vary due to the accuracy of the combination of multiple parts.
- Data that may be generated by the combination of multiple parts includes the dimensions of the shell 60 after welding and the dimensions of the accumulator 63 after welding. If the dimensions of the shell 60 after welding or the dimensions of the accumulator 63 after welding are small, the welding may be strong, and the characteristic values of the compressor 6 may change, and the noise may worsen.
- At least one of the data on individual variations of individual parts, data on the manufacture of the compressor 6, and data that may arise from the combination of multiple parts, which are included in the first part data, may affect the noise data and vibration data of the compressor 6, which are included in the characteristic data.
- the dimensions of the air gap may be affected by the misalignment of the assembly centers of the stator 611 and the rotor 612, the inner diameter of the stator 611, the outer diameter of the rotor 612, the inclination of the shaft 613, and the state of fixation between the stator 611 and the rotor 612.
- one factor that may cause the dimensions of the air gap to not meet the standard values is that the shaft 613 is inclined beyond an acceptable range from the central axis of the compressor 6.
- each of the upper frame 623A and the lower frame 623B is too small, there is a risk of damaging the shaft 613 when assembling the compressor 6, and the gap between each of the upper frame 623A and the lower frame 623B and the shaft 613 becomes small, making it impossible to form an appropriate oil film.
- each of the upper frame 623A and the lower frame 623B and the shaft 613 will seize up, making it impossible for the shaft 613 to rotate.
- the shaft 613 will tilt.
- shaft 613 If the minor axis dimension of shaft 613 is short, the bearings in lower frame 623B are reduced, causing shaft 613 to tilt. If the diameter dimension of shaft 613 is large, upper frame 623A and lower frame 623B each come into contact with shaft 613. If the diameter dimension of shaft 613 is small, upper frame 623A and lower frame 623B prevent the central axis from being exposed, causing shaft 613 to tilt.
- At least one of the data included in the first part data regarding individual variations of individual parts and the data that may arise from the combination of multiple parts may affect the dimensions of the air gap included in the characteristic data.
- the airtightness of the compressor 6 may be affected by individual variations in individual parts, the state of welding that joins multiple parts, and the accuracy of the combination of multiple parts.
- the individual variations in individual parts, the state of welding that joins multiple parts, and the combination of multiple parts may vary depending on the identification information of a manufacturing device (not shown) for manufacturing the compressor 6, the current generated in the manufacturing device, the voltage generated in the manufacturing device, the time required to manufacture the compressor 6, the welding temperature during the manufacturing of the compressor 6, the amount of welding (for example, the amount of wax), the temperature (heat) at the manufacturing site of the compressor 6, and the humidity at the manufacturing site.
- the expansion rate of the parts and the work efficiency of the worker may vary depending on the temperature and humidity at the manufacturing site.
- a current or voltage is generated when a blade comes into contact with the part.
- the processing state of the part by the manufacturing device depends on the current or voltage generated in the manufacturing device.
- the time required to manufacture the compressor 6 may be extended. If the amount of wax used during welding (brazing) is small, the welding will be poor, leading to refrigerant leakage from the compressor 6. If the heat temperature during welding is low or the welding time is short, the welding will be poor, leading to refrigerant leakage from the compressor 6. If the discharge current of the manufacturing equipment during welding is small, the welding will be poor, leading to refrigerant leakage from the compressor 6.
- Data that may result from the combination of multiple parts includes the dimensions of the shell 60 after welding, and the dimensions of the accumulator 63 after welding.
- the dimensions of the shell 60 include the width dimension of the shell 60 in its cross section (X-Z cross section).
- the dimensions of the accumulator 63 include the width dimension of the accumulator 63 in its cross section (X-Z cross section). If the dimensions of the shell 60 after welding or the dimensions of the accumulator 63 after welding are large, the welding will be weak, which may reduce the sealing performance of the compressor 6.
- At least one of the data on individual variations of individual parts, data on the manufacture of the compressor 6, and data that may arise from the combination of multiple parts, which are included in the first part data, may affect the sealing performance of the compressor 6, which is included in the characteristic data.
- the characteristic value of the compressor 6 can change depending on the strength of the welding. For example, if a large amount of wax is used during welding (brazing), the welding will be strong and the characteristic value of the compressor 6 can change. Also, if the discharge current of the manufacturing equipment during welding is large, the welding will be strong and the characteristic value of the compressor 6 can change.
- the data regarding the manufacture of the compressor 6 contained in the first part data can affect the characteristic values of the compressor 6 contained in the characteristic data.
- Factors that cause the performance of the compressor 6 to fluctuate include individual variations in individual components. Another factor that causes the performance of the compressor 6 to fluctuate is refrigerant leakage from the compression mechanism 62. The cause of refrigerant leakage from the compression mechanism 62 is gaps between components that can occur when multiple components are combined.
- At least one of the data on individual variations of individual components contained in the first component data and the data that may arise from the combination of multiple components may affect the performance (coefficient of performance) of the compressor 6, which is contained in the characteristic data.
- the data used as input 2 (correct answer) and output 2 includes at least one of the dimensions of the part used in the second process, the dimensional range of the part, and the processing parameters for processing the part.
- the inference device 10 Based on the first part data, the inference device 10 recognizes at least one of data on individual variations of individual parts, data on manufacturing, and data that may arise from the combination of multiple parts for at least one first part used in the first process, and performs machine learning to determine what second part should be combined with at least one first part in various states to satisfy the standard values of the characteristics of the compressor 6, such as noise, vibration, assembly state, and performance, indicated by the characteristic data.
- the inference device 10 can use the trained model 20 to infer second part data on a second part to be combined with the first part so as to satisfy the standard values of the characteristics of the compressor 6 indicated by the characteristic data, based on the first part data and the characteristic data.
- Fig. 14 is a flowchart relating to the manufacturing method of the compressor 6 in the inference device 10 according to the first embodiment.
- the flowchart shown in Fig. 14 specifies each step (manufacturing method) of an assembly process for manufacturing the compressor 6 by a computer having the functions of the inference device 10 (controller 11).
- "S" is used as an abbreviation for "STEP".
- the inference device 10 assembles at least one first part in a first step (S21).
- the first step may be the first assembly step in the manufacture of the compressor 6, or may be the second or subsequent assembly step in the manufacture of the compressor 6.
- the at least one first part may be a single part, or a part formed by combining multiple parts.
- the inference device 10 combines a vane 625 with a cylinder 621 to assemble a combined part including the cylinder 621 and the vane 625 as the first part.
- the inference device 10 acquires first part data related to at least one first part used in the first step, and characteristic data related to the characteristics of the compressor 6 to be assembled by the assembly process of FIG. 14 (S22). Specifically, the inference device 10 acquires first part data related to the first part assembled in S21. The inference device 10 also acquires characteristic data related to the characteristics of the compressor 6 to be assembled. For example, the inference device 10 acquires, as the first part data, at least one of the dimensions of the cylinder 621 assembled in S21, the dimensions of the vane 625, and the dimensions of the gap (G5 in FIG. 3) between the side surface of the vane 625 in the sliding direction and the vane groove 624 of the cylinder 621. The inference device 10 also acquires, as characteristic data, at least one of the noise data of the compressor 6 to be assembled by the assembly process of FIG. 14, the vibration data of the compressor 6, assembly data related to the assembly state of the compressor 6, and the performance of the compressor 6.
- the inference device 10 uses the trained model 20 based on the first part data and the characteristic data to infer second part data regarding at least one second part to be assembled to at least one first part in the second process (S23). For example, the inference device 10 infers, as the second part data, at least one of the dimensions and dimensional ranges of the rolling piston 622 that satisfy the characteristic data acquired in S22 for the rolling piston 622 that is combined with a combination part including a cylinder 621 and a vane 625.
- the inference device 10 determines the shape or characteristics of the second part based on the inferred second part data (S24). For example, the inference device 10 determines at least one of the optimal dimensions and the optimal dimension range of the rolling piston 622 to be combined with the combination part including the cylinder 621 and the vane 625 in the second step.
- the inference device 10 determines whether there is a second part that satisfies the second part data (S25). Specifically, the inference device 10 determines whether there is at least one optimal second part that satisfies the shape or characteristics of the second part determined in S24 among a plurality of second part candidates prepared in advance. For example, the inference device 10 determines whether there is an optimal rolling piston 622 that satisfies at least one of the dimensions and dimension ranges determined in S24 among a plurality of rolling piston 622 candidates prepared in advance.
- the inference device 10 selects the second part based on the second part data (S26). Specifically, the inference device 10 selects at least one optimal second part that satisfies the shape or characteristics of the second part determined in S24 from among a plurality of second part candidates prepared in advance. For example, the inference device 10 selects an optimal rolling piston 622 that satisfies at least one of the dimensions and dimension ranges determined in S24 from a plurality of rolling piston 622 candidates prepared in advance.
- the inference device 10 assembles at least one second part to at least one first part (S27).
- the inference device 10 controls an assembly device (not shown) to assemble the rolling piston 622 selected in S26 to the combined part including the cylinder 621 and vane 625 assembled in the first step of S21. Thereafter, the inference device 10 ends this process.
- the inference device 10 performs a process to modify the first part by rework, or a disposal process to discard the first part (S28). For example, the inference device 10 displays an image on a display (not shown) that prompts the worker to modify the combined part including the cylinder 621 and the vane 625 by rework, or moves the combined part to a disposal route. The inference device 10 then ends this process.
- the inference device 10 can infer second part data for selecting a second part, taking into account the variability of the first part, by inputting into the learned model 20, together with the first part data, characteristic data relating to the characteristics of the compressor 6 that are targets to be achieved by combining the first part with the second part.
- the inference device 10 can determine, based on the inferred second part data, whether or not there is a second part that satisfies the inferred second part data among the second parts prepared in advance. Furthermore, if there is a second part that satisfies the inferred second part data among the second parts prepared in advance, the inference device 10 can select the second part and combine the selected second part with the first part to easily manufacture a compressor 6 that satisfies the target characteristics.
- the inference device 10 allows the inference device 10 to obtain an optimal second part to be assembled with the first part. Therefore, after the assembly of the compressor 6 is completed, the inference device 10 does not need to modify the assembled compressor 6 or discard the assembled compressor 6, and it is possible to prevent the time required to assemble the compressor 6 and the parts used in the assembly of the compressor 6 from being wasted.
- the inference device 10 (control unit 11) executes each process, but the inference device 10 (control unit 11) may execute only the processes of S22 and S23, and the remaining processes may be executed by a functional unit other than the inference device 10 (control unit 11) included in the computer.
- FIG. 14 illustrates the process of assembling one combined part (e.g., compression mechanism 62) by combining a first part (e.g., a combined part including cylinder 621 and vane 625) with a second part (e.g., rolling piston 622), but the flowchart shown in FIG. 14 may also be applied to the process of assembling two or more combined parts including other combined parts (e.g., electric motor 61).
- a first part e.g., a combined part including cylinder 621 and vane 625
- second part e.g., rolling piston 622
- a combination part including a cylinder 621 and a vane 625 is exemplified as the first part, and a rolling piston 622 is exemplified as the second part, but the inference device 10 may assemble the compressor 6 by combining a plurality of other parts.
- the first part may be a stator 611
- the second part may be a winding 615 wound around the stator 611.
- the inference device 10 acquires data related to the rotor 612, such as the outer diameter of the rotor 612, as the first part data.
- the inference device 10 acquires a value indicating the variation in the coefficient of performance of the compressor 6 to be assembled by the assembly process of FIG. 14 as the characteristic data.
- the value indicating the variation is the coefficient of performance guaranteed in the specifications, and if the median is ⁇ 0%, the lower limit is ⁇ 2% of the median, and the upper limit is +2% of the median. That is, the inference device 10 infers second component data (e.g., the resistance value of the winding 615) for selecting the second component, the winding 615, so that the coefficient of performance of the compressor 6 assembled by the assembly process of FIG. 14 falls within the range of the coefficient of performance guaranteed in the specifications.
- second component data e.g., the resistance value of the winding 615
- the inference device 10 infers +5% of a predetermined value (e.g., 10 ohms) as the resistance value of the winding 615 at which the coefficient of performance of the compressor 6 is the lower limit, infers +1% of a predetermined value (e.g., 10 ohms) as the resistance value of the winding 615 at which the coefficient of performance of the compressor 6 is the median, and infers -3% of a predetermined value (e.g., 10 ohms) as the resistance value of the winding 615 at which the coefficient of performance of the compressor 6 is the upper limit.
- a predetermined value e.g. 10 ohms
- the inference device 10 infers the lower limit, median, and lower limit of the resistance value of the winding 615 as the second component data.
- the inference device 10 selects a winding 615 that falls within the lower limit, median, and lower limit of the resistance value of the winding 615 inferred in S23, and assembles the compressor 6 by winding the selected winding 615 around the stator 611.
- the inference device 10 can infer upper and lower limit values of the resistance value for selecting the winding 615, taking into account the variation of the rotor 612, by inputting data such as the shape of the rotor 612 and characteristic data related to the characteristics of the target compressor 6 into the learned model 20.
- the inference device 10 can determine whether or not there is a winding 615 that satisfies the upper and lower limit values of the inferred resistance value among the multiple windings 615 prepared in advance, based on the inferred upper and lower limit values of the resistance value.
- the inference device 10 can select the winding 615 and wind the selected winding 615 around the rotor 612 to easily manufacture a compressor 6 that satisfies the target characteristics. This allows the inference device 10 to obtain the optimal winding 615 to be assembled to the rotor 612, and can eliminate waste related to the assembly of the compressor 6.
- the inference device 10 can rework the first part if the assembly of the compressor 6 cannot be continued. This allows the inference device 10 to reduce the effort and time required for rework compared to detecting that the characteristics of the compressor 6 do not satisfy the reference values during inspection after the assembly of the compressor 6 is completed.
- the inference device 10 (control unit 11) executes each process, but the inference device 10 (control unit 11) may execute only the processes of S22 and S23, and the remaining processes may be executed by a functional unit other than the inference device 10 (control unit 11) included in the computer.
- Embodiment 2 An inference device 10 according to the second embodiment will be described with reference to Fig. 15. Note that, in the following, only the parts of the inference device 10 according to the second embodiment that are different from the inference device 10 according to the first embodiment will be described.
- FIG. 15 is a flowchart of a method for manufacturing a compressor 6 in the inference device 10 according to the second embodiment.
- the flowchart shown in FIG. 15 defines each step (manufacturing method) of an assembly process for manufacturing a compressor 6 by a computer having the functions of the inference device 10 (control unit 11).
- "S" is used as an abbreviation for "STEP.”
- the inference device 10 assembles at least one first part (S31). For example, the inference device 10 combines a cylinder 621 with a vane 625 to assemble a combined part including the cylinder 621 and the vane 625 as the first part.
- the inference device 10 acquires first part data related to at least one first part used in the first step, and characteristic data related to the characteristics of the compressor 6 to be assembled by the assembly process of FIG. 15 (S32). Specifically, the inference device 10 acquires first part data related to the first part assembled in S31. The inference device 10 also acquires characteristic data related to the characteristics of the compressor 6 to be assembled. For example, the inference device 10 acquires, as the first part data, at least one of the dimensions of the cylinder 621 assembled in S31, the dimensions of the vane 625, and the dimensions of the gap (G5 in FIG. 3) between the side surface of the vane 625 in the sliding direction and the vane groove 624 of the cylinder 621. The inference device 10 also acquires, as characteristic data, at least one of the noise data of the compressor 6 to be assembled by the assembly process of FIG. 15, the vibration data of the compressor 6, assembly data related to the assembly state of the compressor 6, and the performance of the compressor 6.
- the inference device 10 uses the learned model 20 based on the first part data and the characteristic data to infer second part data regarding at least one second part to be assembled to at least one first part in the second process (S33). For example, the inference device 10 infers processing parameters for processing the rolling piston 622 that satisfies the characteristic data acquired in S32 for the rolling piston 622 that is combined with a combination part including a cylinder 621 and a vane 625 as the second part data.
- the processing parameters include, for example, at least one of the dimensions and dimension ranges of the rolling piston 622.
- the inference device 10 determines the machining parameters of the second part based on the inferred second part data (S34). For example, the inference device 10 determines the optimal machining parameters (dimensions or dimension ranges) of the rolling piston 622 that is combined with the combined part including the cylinder 621 and the vane 625 in the second process.
- the inference device 10 determines whether or not the second part can be machined based on the second part data (S35). Specifically, the inference device 10 determines whether or not a previously prepared, unmachined second part can be machined according to the machining parameters (dimensions or dimensional range) of the second part determined in S34. For example, the inference device 10 determines whether or not a previously prepared, unmachined rolling piston 622 can be machined according to the machining parameters (dimensions or dimensional range) of the rolling piston 622 determined in S34.
- the inference device 10 can machine the second part based on the second part data (YES in S35), it machines the second part based on the second part data (S36). Specifically, the inference device 10 machines the second part, which has been prepared beforehand and is not yet machined, according to the processing parameters (dimensions or dimensional range) of the second part determined in S34. For example, the inference device 10 controls a processing device (not shown) to process the rolling piston 622, which has been prepared beforehand and is not yet machined, according to the processing parameters (dimensions or dimensional range) of the rolling piston 622 determined in S34.
- the inference device 10 assembles at least one second part to at least one first part (S37). For example, in the second step, the inference device 10 assembles the rolling piston 622 machined in S36 to the combined part including the cylinder 621 and vane 625 assembled in the first step of S31. The inference device 10 then ends this process.
- the inference device 10 determines whether the inference device 10 cannot machine the second part based on the second part data (NO in S35). If the inference device 10 cannot machine the second part based on the second part data (NO in S35), it performs a process to modify the first part by hand, or a disposal process to discard the first part (S38). For example, the inference device 10 displays an image on a display (not shown) that prompts the worker to modify the combined part including the cylinder 621 and the vane 625 by hand, or moves the combined part to a disposal route. The inference device 10 then ends this process.
- the inference device 10 can infer second part data for machining the second part, taking into account the variability of the first part, by inputting the characteristic data related to the characteristic of the compressor 6 that is the target to be achieved by combining the first part with the second part, together with the first part data, into the trained model 20.
- the inference device 10 can determine whether or not the second part before machining can be machined, based on the inferred second part data.
- the inference device 10 can machine the second part, it can easily manufacture a compressor 6 that satisfies the target characteristics by machining the second part and combining the machined second part with the first part. This allows the inference device 10 to obtain an optimal second part that can be assembled to the first part. Therefore, the inference device 10 does not need to modify the assembled compressor 6 or discard the assembled compressor 6 after the assembly of the compressor 6 is completed, and can prevent the time required to assemble the compressor 6 and the parts used in the assembly of the compressor 6 from being wasted.
- the data of each part related to the first part data used for the input 1 may be data obtained by a sampling inspection performed during the manufacture of the compressor 6. In this way, the more compressors 6 are manufactured and the longer the manufacturing period, the more individual data that can be used for the learning data 30 can be collected.
- the inference device 10 may be a server device communicatively connected to a control device that controls the compressor 6 via a network, or may be a cloud server.
- the inference device 10 may acquire the first part data, the second part data, and the characteristic data collected from a plurality of compressors 6 that exist in the same area as the learning data 30, or may acquire the first part data, the second part data, and the characteristic data collected from a plurality of compressors 6 that exist in different areas as the learning data 30.
- area information in the learning data 30 machine learning can be performed taking into account the difference between areas. This area may be treated as a different area even if the individual inspection device that inspects the performance of the compressor 6 is different. After machine learning is performed on a certain compressor 6, machine learning may be performed again on another compressor 6.
- the learning algorithm used by the model generation unit 112 of the inference device 10 may be deep learning, which learns to extract the features themselves, or other known methods.
- the model generation unit 112 may perform machine learning according to genetic programming, functional logic programming, support vector machines, etc.
- the inference device 10 described above uses supervised learning, but known learning methods such as unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning may also be used.
- the inference device 10 may use only the first part data and characteristic data of input 1 shown in FIG. 13 as learning data 30.
- the inference device 10 learns the features or tendencies of the collected first part data and characteristic data by clustering the collected first part data and characteristic data.
- the inference device 10 may use the trained model 20 to identify the class to which the input first part data and characteristic data belong, and output the second part data corresponding to that class as the inference result.
- An inference device 10 infers data related to at least one part used in the assembly of a compressor 6.
- the inference device 10 includes a data acquisition unit 111 that acquires first part data related to at least one first part used in a first step in the assembly of the compressor 6 and characteristic data related to characteristics of the compressor 6, and an inference unit 113 that infers second part data related to at least one second part to be assembled to the at least one first part in a second step subsequent to the first step, based on the first part data and the characteristic data acquired by the data acquisition unit 111, using a trained model 20 for inferring second part data related to at least one second part based on the first part data and the characteristic data.
- the inference device 10 when assembling at least one second part to at least one first part used in a first process in a second process subsequent to the first process, can use the trained model 20 to infer second part data for at least one second part based on first part data for at least one first part and characteristic data relating to the characteristics of the compressor 6. This makes it possible to obtain at least one optimal second part to be assembled to at least one first part, thereby eliminating waste associated with the assembly of the compressor 6.
- the second part data is a parameter indicating the shape or characteristics of at least one second part that can satisfy the characteristic data by assembling it with at least one first part.
- the inference device 10 further includes a selection unit 114 that selects at least one second part based on the second part data inferred by the inference unit 113.
- the inference device 10 can select the optimal second part from the second parts prepared in advance that satisfies the characteristics of the target compressor 6.
- the second part data is a parameter for machining at least one second part that can satisfy the characteristic data when assembled with the at least one first part.
- the system further includes a machining unit that machines the at least one second part based on the second part data inferred by the inference unit.
- the inference device 10 can optimally process the unmachined second part so as to satisfy the target characteristics of the compressor 6.
- the inference device 10 further includes an assembly unit 116 that assembles at least one second part to at least one first part in the second step.
- the inference device 10 can manufacture a compressor 6 that meets the target characteristics by assembling the second part to the first part.
- the first part data is data of a lot to which at least one first part belongs.
- the second part data can be inferred based on the data of the lot to which the first part belongs. This eliminates the need to obtain data of each first part, making it possible to simplify the inference process and improve the speed of the inference process.
- the compressor 6 includes a compression mechanism 62 for compressing the refrigerant, an electric motor 61 for supplying power to the compression mechanism 62 for compressing the refrigerant, a shaft 613 for connecting the compression mechanism 62 and the electric motor 61, a shell 60 for housing the compression mechanism 62, the electric motor 61, and the shaft 613, and an accumulator 63 for drawing the refrigerant into the shell 60.
- the first part data indicates individual variation of at least one of the compression mechanism 62, the electric motor 61, the shaft 613, the shell 60, and the accumulator 63.
- the inference device 10 can infer the second part data based on the individual variation of at least one of the compression mechanism 62, the electric motor 61, the shaft 613, the shell 60, and the accumulator 63.
- the compression mechanism 62 comprises a cylinder 621, a rolling piston 622 that rotates along the inner surface of the cylinder 621 based on power from the electric motor 61, a vane 625 that divides the compression chamber 630 formed by the inner surface of the cylinder 621 and the outer surface of the rolling piston 622 into a suction side and a compression side, an upper frame 623A that supports the rolling piston 622 from above, and a lower frame 623B that supports the rolling piston 622 from below.
- the first part data includes at least one of the following: the dimensions of the rolling piston 622, the dimensions of the cylinder 621, the dimensions of the vane 625, the dimensions of the upper frame 623A, the dimensions of the lower frame 623B, the dimensions of the gap between the rolling piston 622 and the upper frame 623A, the dimensions of the gap between the rolling piston 622 and the lower frame 623B, the dimensions of the gap between the rolling piston 622 and the cylinder 621, the dimensions of the gap between the vane 625 and the rolling piston 622, the dimensions of the gap between the vane 625 and the cylinder 621, the dimensions of the gap between the vane 625 and the upper frame 623A, the dimensions of the gap between the vane 625 and the lower frame 623B, the dimensions of the gap between the shaft 613 and the upper frame 623A, the dimensions of the gap between the shaft 613 and the lower frame 623B, a value indicating the deviation between the central axis of the upper frame 623A and the central axis of the lower
- the inference device 10 can calculate the dimensions of the rolling piston 622, the dimensions of the cylinder 621, the dimensions of the vane 625, the dimensions of the upper frame 623A, the dimensions of the lower frame 623B, the dimensions of the gap between the rolling piston 622 and the upper frame 623A, the dimensions of the gap between the rolling piston 622 and the lower frame 623B, the dimensions of the gap between the rolling piston 622 and the cylinder 621, the dimensions of the gap between the vane 625 and the rolling piston 622, the dimensions of the gap between the vane 625 and the cylinder 621,
- the second part data can be inferred based on at least one of the following: the gap size between the vane 625 and the upper frame 623A, the gap size between the vane 625 and the lower frame 623B, the gap size between the shaft 613 and the upper frame 623A, the gap size between the shaft 613 and the lower frame 623B, a value indicating the deviation between the central axis of the upper frame 6
- the electric motor 61 includes a stator 611, a winding 615 wound around the stator 611, and a rotor 612 provided inside the stator 611.
- the first part data includes at least one of the following: the outer diameter of the stator 611, the inner diameter of the stator 611, the width of the stator 611, the outer diameter of the rotor 612, the inner diameter of the rotor 612, the amount of magnetic flux of the rotor 612 interlinked with the winding 615, the resistance value of the winding 615, and the shrink fit between the stator 611 and the rotor 612.
- the inference device 10 can infer the second part data based on at least one of the compression mechanism 62, the outer diameter of the stator 611, the inner diameter of the stator 611, the width of the stator 611, the outer diameter of the rotor 612, the inner diameter of the rotor 612, the amount of magnetic flux of the rotor 612 interlinked with the winding 615, the resistance value of the winding 615, and the shrink fit between the stator 611 and the rotor 612.
- the first part data includes at least one of the following: identification information of the manufacturing equipment for manufacturing the compressor 6, the current generated in the manufacturing equipment, the voltage generated in the manufacturing equipment, the noise generated in the manufacturing equipment, the vibration generated in the manufacturing equipment, the time required to manufacture the compressor 6, the welding temperature during the manufacturing of the compressor 6, the welding amount during welding, the temperature at the manufacturing site of the compressor 6, and the humidity at the manufacturing site.
- the inference device 10 can infer the second part data based on at least one of the identification information of the manufacturing equipment, the current generated in the manufacturing equipment, the voltage generated in the manufacturing equipment, the noise generated in the manufacturing equipment, the vibration generated in the manufacturing equipment, the time required to manufacture the compressor 6, the welding temperature during the manufacturing of the compressor 6, the welding amount during welding, the temperature at the manufacturing site of the compressor 6, and the humidity at the manufacturing site.
- the characteristic data includes at least one of performance data related to the performance of the compressor 6, noise data related to the noise of the compressor 6, vibration data related to the vibration of the compressor 6, and assembly data related to the assembly state of the compressor 6.
- the inference device 10 can infer second part data that satisfies at least one of the performance, noise, vibration, and assembly state of the compressor 6.
- the assembly data includes at least one of the following: the size of the gap between the stator 611 and rotor 612 of the electric motor 61 of the compressor 6, a value indicating the airtightness of the compressor 6, a value indicating the welding condition of the compressor 6, and the performance of the compressor 6.
- the inference device 10 can infer second part data that satisfies at least one of the dimensions of the gap between the stator 611 and the rotor 612, a value indicating the airtightness of the compressor 6, a value indicating the welding condition of the compressor 6, noise data indicating the noise of the compressor 6, vibration data indicating the vibration of the compressor 6, and the performance of the compressor 6.
- the trained model 20 is generated by performing machine learning using training data including the first part data and characteristic data, and the second part data, to infer the second part data based on the first part data and characteristic data.
- the inference device 10 can use the trained model 20 to infer the second part data based on the first part data and characteristic data.
- the inference method is an inference method inferring data related to at least one part used in the assembly of the compressor 6 by a computer.
- the inference method includes, as processing executed by the computer, steps of acquiring first part data related to at least one first part used in a first step in the assembly of the compressor 6 and characteristic data related to the characteristics of the compressor 6 (S22, S32), and steps of inferring second part data related to at least one second part to be assembled to the at least one first part in a second step subsequent to the first step, based on the first part data and characteristic data acquired in the acquiring step, using a trained model 20 for inferring second part data related to at least one second part based on the first part data and characteristic data.
- the computer when assembling at least one second part to at least one first part used in a first process in a second process subsequent to the first process, can use the trained model 20 to infer second part data for at least one second part based on first part data for at least one first part and characteristic data relating to the characteristics of the compressor 6. This makes it possible to obtain at least one optimal second part to be assembled to at least one first part, thereby eliminating waste associated with assembling the compressor 6.
- the manufacturing method of the compressor 6 includes, as processes executed by a computer, steps of assembling at least one first part in a first step (S21, S31); acquiring first part data related to the at least one first part used in the first step and characteristic data related to the characteristics of the compressor 6 (S22, S32); inferring second part data related to at least one second part to be assembled to the at least one first part in a second step subsequent to the first step based on the first part data and characteristic data acquired in the acquiring step using a trained model 20 for inferring second part data related to at least one second part based on the first part data and characteristic data (S23, S33); and assembling at least one second part selected or processed based on the second part data into at least one first part in the second step (S27, S37).
- the computer can use the trained model 20 to infer second part data for at least one second part based on first part data for at least one first part and characteristic data related to the characteristics of the compressor 6. This makes it possible to obtain at least one optimal second part that can be assembled to at least one first part, thereby eliminating waste associated with the assembly of the compressor 6.
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Abstract
Description
本開示は、圧縮機の組立に用いられる少なくとも1つの部品に関するデータを推論する推論装置、推論方法、および圧縮機の製造方法に関する。 The present disclosure relates to an inference device, an inference method, and a method for manufacturing a compressor that infer data regarding at least one part used in assembling a compressor.
従来、特開2016-149905号公報(特許文献1)に開示されたように、接続された機構部に動力を供給する電動機が知られている。 Conventionally, as disclosed in JP 2016-149905 A (Patent Document 1), electric motors that supply power to connected mechanical parts are known.
特開2016-149905号公報(特許文献1)に開示されたような電動機は、圧縮機に用いられ得る。一般的に、圧縮機は、電動機と、電動機から供給される動力を利用して冷媒を圧縮する圧縮機構部とから構成される。電動機および圧縮機構部は、各々、複数の部品が組み合わされて組み立てられるが、各部品は個体ばらつきを有するため、複数の部品が組み合わされた圧縮機の特性は、圧縮機ごとにばらつくことがある。また、組立前の各部品の寸法などが許容範囲内であったとしても、複数の部品が組み合わされると、複数の部品が相互に影響し合うため、許容範囲外の隙間などが生じて圧縮機の特性の低下に影響を与えることもある。さらに、圧縮機を製造するための製造装置、または製造現場の環境によっても、圧縮機の特性がばらつくことがある。 An electric motor such as that disclosed in JP 2016-149905 A (Patent Document 1) can be used in a compressor. In general, a compressor is composed of an electric motor and a compression mechanism that compresses a refrigerant using the power supplied from the electric motor. The electric motor and the compression mechanism are each assembled by combining multiple parts, but since each part has individual variations, the characteristics of a compressor made up of multiple parts may vary from compressor to compressor. Furthermore, even if the dimensions of each part before assembly are within the allowable range, when multiple parts are combined, the multiple parts may affect each other, resulting in gaps outside the allowable range, which may affect the deterioration of the compressor's characteristics. Furthermore, the characteristics of the compressor may vary depending on the manufacturing equipment used to manufacture the compressor or the environment of the manufacturing site.
圧縮機の特性を確認するためには、実際に圧縮機の特性を検査すればよいが、圧縮機の特性を検査する度に検査装置における圧力条件を安定させる必要があり、製造工程において圧縮機の特性を全数検査しようとすると、多大な時間を要する。このため、通常は抜き取り検査によって圧縮機の特性検査が行われる。しかしながら、上述したように、圧縮機の特性は、各部品の個体ばらつきなどの様々な要因によって圧縮機ごとにばらつくため、抜き取り検査では、製造された全ての圧縮機の特性が許容範囲内であることを保証することは難しい。圧縮機の特性が許容範囲内でなければ、組み立てた圧縮機を手直しで修正するか、あるいは、組み立てた圧縮機を廃棄しなければならず、圧縮機の組立に要した時間、および圧縮機の組立に用いられた部品が無駄になってしまう。 To check the characteristics of a compressor, it is sufficient to actually inspect the compressor characteristics, but each time the characteristics of the compressor are inspected, the pressure conditions in the inspection device must be stabilized, and inspecting the characteristics of every compressor in the manufacturing process takes a lot of time. For this reason, compressor characteristic inspections are usually performed by sampling inspection. However, as mentioned above, the characteristics of compressors vary from compressor to compressor due to various factors such as individual variations in each part, so it is difficult to guarantee that the characteristics of all manufactured compressors are within the tolerance range using sampling inspection. If the characteristics of the compressor are not within the tolerance range, the assembled compressor must be corrected by manual rework or the assembled compressor must be discarded, resulting in a waste of the time required to assemble the compressor and the parts used to assemble the compressor.
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、圧縮機の組立に係る無駄を省くことができる技術を提供することを目的とする。 This disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide technology that can eliminate waste in the assembly of compressors.
本開示に係る推論装置は、圧縮機の組立に用いられる少なくとも1つの部品に関するデータを推論する推論装置である。推論装置は、圧縮機の組立における第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと、圧縮機の特性に関する特性データとを取得するデータ取得部と、第1部品データおよび特性データに基づき少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論するための学習済モデルを用いて、データ取得部によって取得された第1部品データおよび特性データに基づき、第1工程よりも後の第2工程で少なくとも1つの第1部品に組み立てられる少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論する推論部とを備える。 The inference device according to the present disclosure is an inference device that infers data related to at least one part used in assembling a compressor. The inference device includes a data acquisition unit that acquires first part data related to at least one first part used in a first step in assembling the compressor and characteristic data related to the characteristics of the compressor, and an inference unit that infers second part data related to at least one second part that is assembled to the at least one first part in a second step that is subsequent to the first step, based on the first part data and characteristic data acquired by the data acquisition unit, using a trained model for inferring second part data related to at least one second part based on the first part data and characteristic data.
本開示に係る推論方法は、圧縮機の組立に用いられる少なくとも1つの部品に関するデータをコンピュータによって推論する推論方法である。推論方法は、コンピュータが実行する処理として、圧縮機の組立における第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと、圧縮機の特性に関する特性データとを取得するステップと、第1部品データおよび特性データに基づき少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論するための学習済モデルを用いて、取得するステップによって取得された第1部品データおよび特性データに基づき、第1工程よりも後の第2工程で少なくとも1つの第1部品に組み立てられる少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論するステップとを含む。 The inference method according to the present disclosure is an inference method in which data relating to at least one part used in assembling a compressor is inferred by a computer. The inference method includes, as processing executed by the computer, a step of acquiring first part data relating to at least one first part used in a first step in assembling the compressor and characteristic data relating to the characteristics of the compressor, and a step of inferring second part data relating to at least one second part that is assembled to the at least one first part in a second step that is subsequent to the first step, based on the first part data and characteristic data acquired by the acquiring step, using a trained model for inferring second part data relating to at least one second part based on the first part data and characteristic data.
本開示に係る製造方法は、コンピュータによる圧縮機の製造方法である。製造方法は、コンピュータが実行する処理として、第1工程において少なくとも1つの第1部品を組み立てるステップと、第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと、圧縮機の特性に関する特性データとを取得するステップと、第1部品データおよび特性データに基づき少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論するための学習済モデルを用いて、取得するステップによって取得された第1部品データおよび特性データに基づき、第1工程よりも後の第2工程で少なくとも1つの第1部品に組み立てられる少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論するステップと、第2工程において、第2部品データに基づき選定または加工された少なくとも1つの第2部品を少なくとも1つの第1部品に組み立てるステップとを含む。 The manufacturing method according to the present disclosure is a method for manufacturing a compressor by a computer. The manufacturing method includes, as processing executed by a computer, a step of assembling at least one first part in a first process, a step of acquiring first part data related to the at least one first part used in the first process and characteristic data related to the characteristics of the compressor, a step of inferring second part data related to at least one second part to be assembled to the at least one first part in a second process subsequent to the first process, based on the first part data and characteristic data acquired in the acquiring step, using a trained model for inferring second part data related to at least one second part based on the first part data and characteristic data, and a step of assembling at least one second part selected or processed based on the second part data into at least one first part in the second process.
本開示によれば、第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に対して第1工程よりも後の第2工程で少なくとも1つの第2部品を組み立てる際に、学習済モデルを用いて、少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと圧縮機の特性に関する特性データとに基づき、少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論することができる。これにより、少なくとも1つの第1部品に組み立てられる最適な少なくとも1つの第2部品を得ることができ、圧縮機の組立に係る無駄を省くことができる。 According to the present disclosure, when assembling at least one second part in a second process subsequent to the first process with at least one first part used in a first process, it is possible to infer second part data for at least one second part based on first part data for the at least one first part and characteristic data relating to compressor characteristics using a trained model. This makes it possible to obtain at least one optimal second part to be assembled with at least one first part, thereby eliminating waste associated with assembling the compressor.
以下、本開示の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。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Below, the embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Several embodiments will be described below, but it is planned from the beginning of the application that the configurations described in each embodiment will be appropriately combined. Note that the same or equivalent parts in the drawings will be given the same reference numerals and their description will not be repeated.
実施の形態1.
[圧縮機の構成]
図1~図4を参照しながら、実施の形態1に係る圧縮機6を説明する。圧縮機6は、冷媒回路を冷媒が循環することによって室内などの空調対象を冷房または暖房する空気調和機に用いられ得る。なお、圧縮機6は、冷媒が循環することによってショーケースまたはユニットクーラーなどの冷却対象を冷却する冷凍装置に用いられてもよい。
[Compressor configuration]
A
図1は、実施の形態1に係る圧縮機6の構成を示す図である。なお、図1においては、圧縮機6を正しく設置した場合において、圧縮機6の横方向をX軸方向、圧縮機6の上下方向をY軸方向、X軸およびY軸に直交する方向をZ軸方向と定義する。図1においては、X-Y平面に沿って圧縮機6を切断した場合の圧縮機6の縦断面が示されている。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a
圧縮機6は、ロータリ圧縮機であり、シェル(ハウジング)60と、冷媒(たとえば、冷媒ガス)を圧縮させるための圧縮機構部62と、圧縮機構部62に冷媒を圧縮させるための動力を供給する電動機61と、シャフト613と、電動機61に電力を供給するためのガラス端子67と、シェル60内に冷媒を吸入するアキュムレータ63と、圧縮機構部62によって圧縮された冷媒をシェル60の内部から吐出する吐出管66とを備える。
The
シェル60は、電動機61、圧縮機構部62、およびシャフト613を収容する。電動機61は、圧入または焼き嵌めによってシェル60内に固定されている。なお、電動機61は、溶接によって後述する固定子611がシェル60に直接的に取り付けられてもよい。シェル60内においては、電動機61の下側に圧縮機構部62が配置されている。シェル60の底部には、後述するローリングピストン622などの摺動部を潤滑するための冷凍機油が貯留されている。圧縮機構部62は、シャフト613を介して電動機61に接続されている。
The
アキュムレータ63は、アキュムレータ63の内部に冷媒が吸入される吸入管64と、圧縮機構部62に冷媒を供給する供給管65とを有する。
The
上述した圧縮機6は、複数の部品が蝋を用いた溶接などによって接合されることで組み立てられている。たとえば、シェル60は、圧縮機6の上面側に配置されるシェル部品60Aと圧縮機6の側面側に配置されるシェル部品60Cとが溶接部分W1で溶接され、圧縮機6の下面側に配置されるシェル部品60Bとシェル部品60Cとが溶接部分W2で溶接されることによって、構成される。シェル60とアキュムレータ63とは、溶接部分W3で溶接される。シェル60と供給管65とは、溶接部分W4で溶接される。シェル60と吐出管66とは、溶接部分W5で溶接される。
The
図2は、電動機61の横断面を示す図である。図2においては、図1に示すA-A’線においてX-Z平面に沿って電動機61を切断した場合の電動機61の横断面が示されている。図2に示すように、電動機61は、固定子611と、固定子611に巻き付けられた巻線615と、固定子611の内側に配置された回転子612とを備える。電動機61は、たとえば、回転子612に永久磁石が設けられたPM(Permanent Magnet)モータである。
FIG. 2 is a diagram showing a cross section of the
固定子611は、鉄心またはコイルなどで形成され、円形または略円形の断面を有する固定子コア610を備える。固定子コア610の中央部には、回転子612を配置するための円形断面を有する中央穴部619が形成されている。回転子612は、固定子コア610に形成された中央穴部619において、X-Z平面に沿った方向に回転可能である。
The
さらに、固定子コア610には、周方向に沿って複数のスロット614が形成されている。複数のスロット614の各々には、巻線615が取り付けられている。巻線615には、ガラス端子67を介して電力が供給される。なお、巻線615は、分布巻き方式および集中巻き方式など、周知の巻き方で固定子コア610に取り付けられればよく、巻線615の取り付け方は特に限定されない。
Furthermore, the
回転子612は、円形または略円形の断面を有する。回転子612の外径は、固定子611の内径よりも小さい。これにより、回転子612は、固定子611に接触することなく固定子コア610の中央穴部619に収まるように固定子611の内側に配置される。回転子612の中央部には、Y軸方向に沿ってシャフト613を通すための円形断面を有するシャフト穴部616が形成されている。また、回転子612には、シャフト穴部616を取り囲むように複数の風穴部617が形成されている。複数の風穴部617の外側には複数の永久磁石618が設けられている。なお、電動機61は、永久磁石618が回転子612の内部に埋め込まれたIPM(Interior Permanent Magnet)モータに限らず、永久磁石618が回転子612の外周面に貼り付けられたSPM(Surface Permanent Magnet)モータであってもよい。
The
図3は、圧縮機構部62の断面を示す図である。図3においては、図1に示すB-B’線においてX-Z平面に沿って圧縮機構部62を切断した場合の圧縮機構部62の横断面が示されている。図3に示すように、圧縮機構部62は、シリンダ621と、シリンダ621の内側に配置されたローリングピストン622とを備える。
FIG. 3 is a diagram showing a cross section of the
シリンダ621は、円形または略円形の断面を有する。シリンダ621の中央部には、ローリングピストン622を配置するとともに冷媒を圧縮するための円形断面を有する圧縮室630が形成されている。ローリングピストン622は、シリンダ621に形成された圧縮室630において、X-Z平面に沿った方向に回転可能である。
さらに、シリンダ621には、背圧室628およびベーン溝624が形成されている。ベーン溝624は、圧縮室630と背圧室628とを接続する。ベーン溝624には、長尺上のベーン625が設けられている。図3の例では、ベーン625は、ベーン溝624に沿ってZ軸方向に摺動可能である。
Furthermore, a
ローリングピストン622は、円形または略円形の断面を有する。ローリングピストン622は、円形または略円形の断面を有する偏心軸部626の外周に取り付けられている。偏心軸部626には、ローリングピストン622および偏心軸部626の中心から外れた位置において、Y軸方向に沿ってシャフト613を通すための円形断面を有するシャフト穴部627が形成されている。すなわち、ローリングピストン622および偏心軸部626には、Y軸方向に沿ってシャフト613が挿入されている。
The rolling
ベーン625の先端は、ローリングピストン622の外周面の一部に理想的には接しており、シリンダ621の内周面とローリングピストン622の外周面とで形成される圧縮室630を吸入側と圧縮側とに分ける。
The tip of the
ローリングピストン622は、シャフト613の回転に従ってX-Z平面に沿った方向に回転する。但し、ローリングピストン622の中心から外れた位置にシャフト613が挿入されているため、ローリングピストン622の中心から外れた位置を軸として、ローリングピストン622がシリンダ621の内周面に沿って偏心回転する。ローリングピストン622がシリンダ621内で偏心回転すると、ローリングピストン622の外周面の一部がシリンダ621の内周面の一部に理想的には密着する。
The rolling
図4は、圧縮機構部62の組立の一例を示す図である。図4に示すように、シリンダ621に形成されたベーン溝624にベーン625が取り付けられるとともに、中空円柱型のシリンダ621の中央部にローリングピストン622が取り付けられることで、圧縮機構部62が組み立てられる。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the assembly of the
図1に示すように、圧縮機構部62は、上部フレーム623Aと、下部フレーム623Bと、上部マフラ624Aと、下部マフラ624Bとをさらに備える。
As shown in FIG. 1, the
上部フレーム623Aおよび下部フレーム623Bは、上下方向(Y軸方向)から挟み込むように圧縮機構部62のシリンダ621およびローリングピストン622を支持する。上部フレーム623Aは、シリンダ621およびローリングピストン622の上部に理想的には密着することによって、シリンダ621およびローリングピストン622を支持する。下部フレーム623Bは、シリンダ621およびローリングピストン622の下部に理想的には密着することによって、シリンダ621およびローリングピストン622を支持する。
The
また、上部フレーム623Aおよび下部フレーム623Bは、Y軸方向に沿ってシャフト613を挿入することが可能であり、図示しない軸受けによって、シャフト613をX-Z平面に沿った方向に回転可能に支持する。上部フレーム623Aには、長尺上のシャフト613の一部を構成する上側シャフト部613Aが挿入され、シャフト613は、上側シャフト部613Aにおいて上部フレーム623Aによって回転可能に支持される。下部フレーム623Bには、長尺上のシャフト613の一部を構成する下側シャフト部613Bが挿入され、シャフト613は、下側シャフト部613Bにおいて下部フレーム623Bによって回転可能に支持される。
The
電動機61、圧縮機構部62、およびシャフト613の各々が、シェル60内で正確な位置で組み合わされ、かつ各部品の寸法が正確であった場合、理想的には、Y軸方向に沿った各部品の中心軸が一致する。たとえば、図1に示すように、上部フレーム623Aの中心軸と下部フレーム623Bの中心軸とが一致する。また、シェル60の中心軸とシャフト613の中心軸とが一致する。
If the
[圧縮機の動作]
上述のように構成された圧縮機6においては、ガラス端子67から供給された電力によって固定子611の巻線615に電流が流れると、固定子611に回転磁界が発生する。固定子611に発生した回転磁界に永久磁石618が吸い寄せられるように回転磁界に作用して、回転子612が回転する。回転子612の回転に従って、回転子612に挿入されたシャフト613が回転する。そして、シャフト613の回転力がローリングピストン622に伝わることによって、ローリングピストン622がシリンダ621の内周面に沿って偏心回転する。
[Compressor operation]
In the
アキュムレータ63によって吸入された冷媒は、供給管65を介して圧縮機構部62の圧縮室630に供給される。圧縮室630においては、ローリングピストン622が回転することによって冷媒が圧縮される。図3に示すように、圧縮室630は、吸入された冷媒が存在する吸入側の領域と、圧縮された冷媒(以下、「圧縮冷媒」とも称する。)が存在する圧縮側の領域とを含む。これら吸入側および圧縮側の領域は、ローリングピストン622の外周面がシリンダ621の内周面およびベーン625の先端の各々と接することによって作られる。圧縮冷媒は、圧縮側の領域から排出されて、上部マフラ624Aを通ってシェル60内を上昇する。圧縮冷媒には、冷凍機油が混入されている。
The refrigerant sucked by the
圧縮冷媒および冷凍機油の混合物は、回転子612に形成された風穴部617を通過する際に圧縮冷媒と冷凍機油とに分離される。これにより、冷凍機油が吐出管66に流入することを防止することができる。冷凍機油と分離した圧縮冷媒は、吐出管66を通って冷媒が循環する冷媒回路の高圧側へと供給される。
The mixture of compressed refrigerant and refrigeration oil is separated into compressed refrigerant and refrigeration oil when passing through the
[圧縮機の個体ばらつきと圧縮機の特性との相関関係]
圧縮機6の特性は、圧縮機6の性能を含む。圧縮機6の性能は、圧縮機6の入力電力(ガラス端子67から供給される入力電力)と冷凍能力とから算出される成績係数(COP:Coefficient of Performance)によって表される。成績係数(COP)は、単位電力(たとえば、1kW)当たりの冷凍能力を示す。また、圧縮機6の特性は、圧縮機6の騒音データおよび振動データを含む。圧縮機6の騒音データは、圧縮機6が駆動した際に圧縮機6から生じる音(騒音)の音圧レベル(たとえば、単位はデシベル)を含む。圧縮機6の振動データは、圧縮機6が駆動した際に圧縮機6が振動する度合いを示す振動レベルを含む。
[Correlation between individual compressor variations and compressor characteristics]
The characteristics of the
圧縮機6の性能を低下させる要因としては、圧縮機構部62の各部品における固体ばらつきが挙げられる。特に、圧縮機構部62において圧縮機6の性能に影響を与える主な要因としては、ローリングピストン622と上部フレーム623Aとの隙間(図1のG1)の寸法、ローリングピストン622と下部フレーム623Bとの隙間(図1のG2)の寸法、ローリングピストン622の外周面とシリンダ621の内周面との隙間(図3のG3)の寸法、ベーン625の先端部とローリングピストン622の外周面との隙間(図3のG4)の寸法、ベーン625の摺動方向における側面とシリンダ621のベーン溝624との隙間(図3のG5)の寸法、ベーン625と上部フレーム623Aとの隙間(図示は省略する。)の寸法、およびベーン625と下部フレーム623Bとの隙間(図示は省略する。)の寸法が挙げられる。上述した圧縮機構部62の各部品における隙間が大きいと、その隙間から漏れる冷媒の量が大きくなり、圧縮能力が低下する。さらに、ローリングピストン622の内径が基準よりも大きい場合は、電動機61の力が圧縮機構部62に伝わりきらず、圧縮能力が低下するおそれがあり、ローリングピストン622の内径が基準よりも小さい場合は、ローリングピストン622とシャフト613とが接触するおそれがある。
Factors that reduce the performance of the
上述した圧縮機構部62の各部品における隙間が大きいと、その隙間から漏れる冷媒の量が大きくなり、冷凍能力が低下する。圧縮機6の成績係数は、単位電力当たりの冷凍能力であるため、冷凍能力が低下すると、成績係数が小さくなる。すなわち、各部品の隙間が大きいと、圧縮機6の性能が低下する。特に、圧縮機6の性能に影響を与える主な要因としては、シェル60における溶接部分W1および溶接部分W2、シェル60とアキュムレータ63との溶接部分W3、シェル60と供給管65との溶接部分W4、およびシェル60と吐出管66との溶接部分W5の各々における溶接度合が挙げられる。各溶接部分における溶接強度が小さいと、複数の部品の接合部分に隙間が生じて、冷媒が漏れるおそれがある。
If the gaps between the components of the
圧縮機6の騒音データおよび振動データが変動する要因としても、圧縮機構部62の各部品における固体ばらつきが挙げられる。特に、圧縮機構部62において圧縮機6の騒音データおよび振動データに影響を与える主な要因としては、上側シャフト部613Aと下側シャフト部613Bの同軸度、およびベーン625とベーン溝624との隙間(図1のG1)の寸法が挙げられる。
The noise data and vibration data of the
上側シャフト部613Aと下側シャフト部613Bの同軸度は、上側シャフト部613Aの中心軸と下側シャフト部613Bの中心軸とのずれ度合いを表しており、同軸度が0であるときに上側シャフト部613Aの中心軸と下側シャフト部613Bの中心軸とが完全に一致する。すなわち、上側シャフト部613Aと下側シャフト部613Bの同軸度が大きいほど、シリンダ621の上下でシャフト613の回転中心がずれるため、電動機61から圧縮機構部62に対する回転エネルギーの伝達が妨げられるとともに、回転エネルギーが振動エネルギーへと変換される。よって、上側シャフト部613Aと下側シャフト部613Bの同軸度が大きいほど、定性的には圧縮機6の騒音の音圧レベルが大きくなるとともに、圧縮機6の振動レベルが大きくなる。このように、上側シャフト部613Aと下側シャフト部613Bの同軸度のばらつきは、圧縮機6の騒音特性および振動特性を悪化させる傾向にある。
The concentricity of the
ベーン625とベーン溝624との隙間が大き過ぎると、ベーン625がベーン溝624の中で振動し易くなり、ベーン625がベーン溝624に衝突することによって振動エネルギーが発生する。すなわち、ベーン625とベーン溝624との隙間が大き過ぎると、定性的には圧縮機6の騒音の音圧レベルが大きくなるとともに、圧縮機6の振動レベルが大きくなる。また、ベーン625とベーン溝624との隙間が小さ過ぎると、ベーン625とベーン溝624との間に生じる摩擦力に起因して、振動エネルギーが発生する。ベーン625とベーン溝624との間に生じる摩擦力によって電動機61の回転速度が脈動するため、圧縮機6が振動し易くなるとともに、圧縮機6から騒音が発生し易くなる。すなわち、ベーン625とベーン溝624との隙間が小さ過ぎると、定性的には圧縮機6の騒音の音圧レベルが大きくなるとともに、圧縮機6の振動レベルが大きくなる。このように、ベーン625とベーン溝624との隙間のばらつきは、圧縮機6の騒音特性および振動特性を悪化させる傾向にある。
If the gap between the
圧縮機6の特性が低下することを防止するためには、圧縮機構部62における密閉性が重要である。このため、上述した圧縮機構部62の各部品は、組立前から精度よく機械加工および表面処理が施されている。しかしながら、各部品の寸法には必ず個体ばらつきがあるため、各部品の個体ばらつきに起因して隙間が発生することがあり得る。圧縮機6の製造時においては、これらの各部品の寸法が予め決められた許容範囲内であるか否かを検査するようになっており、寸法が許容範囲内であると認められた部品を用いて圧縮機6が製造される。
In order to prevent the characteristics of the
圧縮機構部62の各部品が組み合わさることによって圧縮機6が製造され、各部品の寸法が圧縮機6の性能に影響していることは定性的には把握することができる。しかしながら、圧縮機構部62の各部品の寸法が許容範囲内であったとしても、組み立てられた圧縮機6における各隙間の寸法が許容範囲内であるとは限らない。
The
たとえば、許容範囲の下限値に近い寸法を有する部品(たとえば、ローリングピストン622の外径)と、許容範囲の上限値に近い寸法を有する部品(たとえば、シリンダ621の内径)とが組み合わさると、それらの部品の隙間は大きくなり、隙間の寸法が許容範囲を超えるおそれがある。また、許容範囲の上限値に近い寸法を有する部品(たとえば、ローリングピストン622の外径)と、許容範囲の下限値に近い寸法を有する部品(たとえば、シリンダ621の内径)とが組み合わさると、それらの部品の隙間は小さくなり、隙間の寸法が許容範囲未満になるおそれがある。 For example, when a part having a dimension close to the lower limit of the tolerance range (e.g., the outer diameter of rolling piston 622) is combined with a part having a dimension close to the upper limit of the tolerance range (e.g., the inner diameter of cylinder 621), the gap between those parts becomes large and the gap dimension may exceed the tolerance range. Also, when a part having a dimension close to the upper limit of the tolerance range (e.g., the outer diameter of rolling piston 622) is combined with a part having a dimension close to the lower limit of the tolerance range (e.g., the inner diameter of cylinder 621), the gap between those parts becomes small and the gap dimension may fall below the tolerance range.
さらに、圧縮機構部62の各部品が組み合わさることによって複数の隙間が生じ、これらの複数の隙間が互いに影響し合うこともある。このため、2つの部品間の隙間をある程度把握できたとしても、圧縮機構部62の各部品が組み合わさった後の各隙間を把握することはできず、結局は圧縮機6を製造した後でなければ、圧縮機6全体としての性能を確認することは難しい。
Furthermore, multiple gaps occur when the various parts of the
また、圧縮機6の特性を低下させるもう1つの要因としては、電動機61の各部品における固体ばらつきが挙げられる。特に、電動機61において圧縮機6の性能に影響を与える主な要因としては、巻線615に鎖交する回転子612の磁束量、および巻線615の抵抗値が挙げられる。巻線615に鎖交する回転子612の磁束量に起因して、電磁誘導の法則に基づいて誘起電圧が生じる。誘起電圧の大きさは、巻線615に鎖交する回転子612の磁束量の大きさに比例する。言い換えると、巻線615に鎖交する回転子612の磁束量は、誘起電圧に対応する。また、電動機61において圧縮機6の騒音データおよび振動データに影響を与える主な要因としては、巻線615に鎖交する回転子612の磁束量、固定子611の内径真円度、および回転子612の偏心量が挙げられる。
Another factor that reduces the characteristics of the
巻線615に鎖交する回転子612の磁束量は、主に回転子612に挿入された永久磁石618の磁束密度、永久磁石618の寸法、回転子612の外径寸法、および固定子611の内径寸法などによって変動し、これらがばらつくことによって圧縮機6の入力電力(ガラス端子67から供給される入力電力)も変動し易くなる。一般的に、回転子612の磁束量が小さくなると、電動機61の巻線615へ流れる電流も大きくなって銅損が大きくなり、電動機61に供給される駆動電力が大きくなる。これにより、電動機61の入力電力が変動する。さらに、電動機61を制御するために、固定子611の巻線615に鎖交する回転子612の磁束量を示すデータが電動機61の制御装置に予め入力される。しかしながら、予め入力される磁束量は、圧縮機6の個体ばらつきが反映されていない代表値である。したがって、制御装置に入力された磁束量の代表値から実際の磁束量の値が乖離しているほど、圧縮機6の入力も変動し易くなり、電動機61の駆動が不安定になる。
The amount of magnetic flux of the
また、巻線615の抵抗値がばらつくことによっても、圧縮機6の入力電力がばらつく。圧縮機6の成績係数は、単位電力当たりの冷凍能力であるため、圧縮機6の入力電力が大きくなると、成績係数が小さくなる。すなわち、巻線615に鎖交する回転子612の磁束量、および巻線615の抵抗値に依存して、圧縮機6の性能が変動する。
Furthermore, the input power of the
さらに、巻線615に鎖交する回転子612の磁束量がばらつくほど、定性的には圧縮機6の騒音の音圧レベルが変動し易くなるとともに、圧縮機6の振動レベルが変動し易くなる。このように、固定子611の巻線615に鎖交する回転子612の磁束量のばらつきは、圧縮機6の騒音特性および振動特性を悪化させる傾向にある。
Furthermore, the greater the variation in the amount of magnetic flux of the
固定子611の内径真円度は、円形断面を有する固定子611の内周面を形成する円が真円に近いか否かを表しており、内径真円度が0であるときに固定子611が真円になる。図2に示すように、固定子611の内周面と、回転する回転子612の外周面との間には隙間が生じるが、固定子611の内径真円度に応じて、固定子611の内周面と回転子612の外周面との隙間の寸法が大きくなったり、小さくなったりする。この隙間の寸法が変動すると、固定子611と回転子612との間に働く磁気吸引力が不安定になり、定性的には圧縮機6の騒音の音圧レベルが大きくなるとともに、圧縮機6の振動レベルが大きくなる。このように、固定子611の内径真円度のばらつきは、圧縮機6の騒音特性および振動特性を悪化させる傾向にある。
The inner diameter roundness of the
回転子612の偏心量は、回転子612の回転中心軸が理想位置からずれた場合における回転中心軸と理想位置とのずれ量を表しており、偏心量が0であるときに回転中心軸が理想位置に位置する。上述したように、ローリングピストン622の外周面とシリンダ621の内周面とは理想的には密着するが、回転子612の偏心量に依存して、ローリングピストン622の外周面とシリンダ621の内周面との間に隙間(図1のG2)が生じ得る。また、図3に示すように、ベーン625の先端部と、回転するローリングピストン622の外周面とは、理想的には密着するが、回転子612の偏心量に依存して、ベーン625の先端部とローリングピストン622の外周面との間に隙間(図3のG3)が生じ得る。すなわち、回転子612の偏心量に応じて、固定子611の内周面と回転子612の外周面との隙間の寸法、およびベーン625の先端部とローリングピストン622の外周面との隙間の寸法が大きくなったり、小さくなったりする。これらの隙間の寸法が変動すると、固定子611と回転子612との間に働く磁気吸引力が不安定になり、定性的には圧縮機6の騒音の音圧レベルが大きくなるとともに、圧縮機6の振動レベルが大きくなる。このように、回転子612の偏心量のばらつきは、圧縮機6の騒音特性および振動特性を悪化させる傾向にある。
The eccentricity of the
さらに、圧縮機構部62の個体ばらつきと電動機61の個体ばらつきとの間にも相互作用がある。たとえば、圧縮機構部62における隙間から漏れる冷媒の量が大きいと、圧縮対象となる冷媒が少なくなるため、冷凍能力が小さくなるとともに、圧縮トルクが小さくなり、その結果、電動機61において発生するトルクも小さくなる。電動機61のトルクが小さいと、電動機61の入力電力が小さくなるなどの影響がある。また、圧縮機構部62において発生する隙間の箇所によっても電動機61に与える影響も異なる。
Furthermore, there is an interaction between individual variations in the
上述したような単体部品の個体ばらつき、複数の部品の組み合わせの精度、および、複数の部品を接合する溶接の状態は、製造装置によって加工された各部品の寸法精度、および製造現場における作業者の作業環境などによって影響され得る。このため、単体部品の個体ばらつき、複数の部品の組み合わせ、および、複数の部品を接合する溶接の状態は、製造装置の識別情報、製造装置に生じる電流、製造装置に生じる電圧、圧縮機6の製造に要する時間、圧縮機6の製造時における溶接の温度、溶接における溶接量(たとえば、蝋の量)、圧縮機6の製造現場の温度、および製造現場の湿度などによって変動し得る。たとえば、部品の膨張率および作業者の作業効率は、製造現場の温度および湿度によって変動し得る。また、製造装置によって部品を加工する際、刃物が部品に接触するときに電流または電圧が生じる。製造装置による部品の加工状態は、製造装置に生じる電流または電圧に依存する。さらに、圧縮機6の製造において何らかの異常が生じた場合、圧縮機6の製造に要する時間が長くなる場合がある。このように、圧縮機6の特性は、製造装置の識別情報、製造装置に生じる電流、製造装置に生じる電圧、圧縮機6の製造に要する時間、圧縮機6の製造時における溶接の温度(火力)、溶接における溶接量(たとえば、蝋の量)、圧縮機6の製造現場の温度、および製造現場の湿度などによって変動し得る。
The individual variation of the individual parts, the accuracy of the combination of the multiple parts, and the state of the welding that joins the multiple parts as described above can be affected by the dimensional accuracy of each part processed by the manufacturing device and the working environment of the worker at the manufacturing site. Therefore, the individual variation of the individual parts, the combination of the multiple parts, and the state of the welding that joins the multiple parts can vary depending on the identification information of the manufacturing device, the current generated in the manufacturing device, the voltage generated in the manufacturing device, the time required to manufacture the
このように、圧縮機構部62における各部品と電動機61における各部品とが複雑に絡み合うことによって圧縮機の特性が決まるため、圧縮機構部62における各部品と電動機61における各部品とを組み合わせて圧縮機6を製造した後でなければ、圧縮機6全体としての特性を正確に確認することは難しい。
As such, the characteristics of the compressor are determined by the complex intertwining of the various parts in the
圧縮機6の特性を確認するためには、製造後の圧縮機6を検査すればよいが、圧縮機6を検査する度に検査装置における圧力条件を安定させる必要があり、製造工程において圧縮機6の性能を全数検査しようとすると、多大な時間を要してしまう。このため、通常は抜き取り検査によって圧縮機6の特性検査が行われている。しかしながら、上述したように、圧縮機構部62および電動機61における各部品には、個体ばらつきがあるため、複数の部品を組み合わせた場合の圧縮機6の特性は、圧縮機6ごとにばらついている。すなわち、圧縮機構部62および電動機61における各部品の寸法および特性を単体で保証していたとしても、これらを組み合わせた場合の相乗効果までは把握することができず、抜き取り検査では、製造される圧縮機6の全数の特性を保証することは難しい。
In order to check the characteristics of the
また、複数の部品を組み合わせて圧縮機6を組み立てた後に圧縮機6の特性を確認した場合、圧縮機6の特性が基準を満たさなければ、組み立てた圧縮機6を手直しで修正するか、あるいは、組み立てた圧縮機6を廃棄しなければならない。たとえば、圧縮機6の組立時の検査項目の一例として、電動機61の固定子611と回転子612との間の空隙、圧縮機6から冷媒が漏れていないことを確認するための圧縮機6の密閉性または溶接状態、圧縮機6の運転時における騒音または振動などが挙げられる。これらの検査において、圧縮機6の特性が基準を満たしていない場合、圧縮機6を手直しで修正するか、あるいは、圧縮機6を廃棄しなければならない。この場合、圧縮機6を組み立てるために要した時間、および圧縮機6の組立に用いられた部品が無駄になってしまう。仮に、圧縮機6の組立の途中で、単体部品の個体ばらつきおよび複数部品の組み合わせによる影響などを考慮して、後工程で圧縮機6の組立に用いる部品を選定または加工することができれば、作業者は、組み立てた圧縮機6を手直しで修正したり廃棄したりするといった無駄を省くことができる。たとえば、圧縮機6の組立における第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に対して第1工程よりも後の第2工程で少なくとも1つの第2部品を組み立てる際に、少なくとも1つの第1部品の個体ばらつきまたは組み合わせの影響を考慮して、少なくとも1つの第1部品に組み立てられる最適な少なくとも1つの第2部品を事前に得ることができれば、予め定められた基準を満たす特性を有する圧縮機6を無駄なく製造することができる。
Furthermore, when the characteristics of the
そこで、本開示は、AI(Artificial Intelligence)を利用して、第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に対してその後の第2工程で組み立てられる最適な少なくとも1つの第2部品に関するデータを事前に得ることができる技術を提供する。 The present disclosure provides a technology that utilizes AI (Artificial Intelligence) to obtain in advance data regarding at least one optimal second part to be assembled in a subsequent second process for at least one first part used in a first process.
[推論装置]
図5は、実施の形態1に係る推論装置10の構成を示す図である。図5に示すように、推論装置10は、主な機能構成として、制御部11と、記憶部12と、入力部13とを備える。
[Inference device]
Fig. 5 is a diagram showing the configuration of
制御部11は、各種のプログラムを実行することで各種の処理を実行する演算主体であり、一例として、プロセッサなどのコンピュータが挙げられる。プロセッサは、たとえば、マイクロコントローラ(microcontroller)、CPU(central processing unit)、またはMPU(Micro-processing unit)などで構成される。なお、プロセッサは、プログラムを実行することによって各種の処理を実行する機能を有するが、これらの機能の一部または全部を、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、GPU(Graphics Processing Unit)、またはFPGA(Field-Programmable Gate Array)などの専用のハードウェア回路を用いて実装してもよい。「プロセッサ」は、CPUまたはMPUのようにストアードプログラム方式で処理を実行する狭義のプロセッサに限らず、ASIC、GPU、またはFPGAなどのハードワイヤード回路を含み得る。このため、プロセッサは、コンピュータ読み取り可能なコードおよび/またはハードワイヤード回路によって予め処理が定義されている、処理回路(processing circuitry)と読み替えることもできる。なお、プロセッサは、1つのチップで構成されてもよいし、複数のチップで構成されてもよい。さらに、プロセッサおよび関連する処理回路は、ローカルエリアネットワークまたは無線ネットワークなどを介して、有線または無線で相互接続された複数のコンピュータで構成されてもよい。プロセッサおよび関連する処理回路は、入力データに基づきリモートで演算し、その演算結果を離れた位置にある他のデバイスへと出力するような、クラウドコンピュータで構成されてもよい。
The
記憶部12は、制御部11が各種のプログラムを実行するにあたって、プログラムコードまたはワークメモリなどを一時的に格納する記憶領域を提供するメモリである。記憶部12は、1または複数の非一時的コンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)であってもよい。記憶部12の一例としては、DRAM(dynamic random access memory)およびSRAM(static random access memory)などの揮発性メモリ、または、ROM(Read Only Memory)およびフラッシュメモリなどの不揮発性メモリが挙げられる。さらに、記憶部12は、制御部11が各種のプログラムを実行するために必要な各種のデータを格納する記憶領域を提供する記憶装置であってもよい。記憶部12は、1または複数のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体(computer readable storage medium)であってもよい。記憶部12の一例としては、SSD(solid state drive)またはHDD(hard disk drive)などの記憶装置が挙げられる。
The
入力部13は、図示しないキーボードまたはマウスを用いて作業者によって入力される入力データが入力されるインターフェースである。たとえば、入力部13は、キーボードまたはマウスを推論装置10に接続するための入力インターフェースである。この場合、キーボードまたはマウスを用いて入力されたデータが、入力データとして入力部13に入力される。また、入力部13は、図示しないクラウドサーバなどの外部装置と通信するための通信インターフェースであってもよい。この場合、外部装置に記憶されたデータが、入力データとして入力部13に入力される。実施の形態において、入力部13には、入力データとして、圧縮機6の組立における第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと、予め定められた基準となる圧縮機6の特性に関する特性データとが入力される。
The
制御部11は、データ取得部111と、モデル生成部112と、推論部113と、選定部114と、加工部115と、組立部116とを備える。
The
データ取得部111は、入力部13から入力された入力データを取得する。具体的には、データ取得部111は、入力データとして、第1部品データと、特性データとを取得する。
The
モデル生成部112は、データ取得部111によって取得された入力データ(第1部品データ,特性データ)と、入力データに対応する正解データである少なくとも1つの第1部品に対して組み立てられる少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データとをセットにした後述する学習用データ30を用いて、入力データ(第1部品データ,特性データ)に基づき第2部品データを推論するための後述する学習済モデル20を生成する。
The
推論部113は、学習済モデル20を用いて、入力データ(第1部品データ,特性データ)に基づき第2部品データを推論する。
The
選定部114は、推論部113によって推論された第2部品データに基づき、予め準備された複数の第2部品の候補の中から、第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に組み立てられる最適な少なくとも1つの第2部品を選定するための制御を行う。たとえば、第2部品データが第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に組み立てられる最適な少なくとも1つの第2部品の寸法または寸法範囲を示すパラメータである場合、選定部114は、第2部品データで示される寸法または寸法範囲を満たす寸法を有する少なくとも1つの第2部品を選定する。
The
加工部115は、推論部113によって推論された第2部品データに基づき、予め準備された少なくとも1つの第2部品を加工して、第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に組み立てられる最適な少なくとも1つの第2部品を作成するための制御を行う。たとえば、第2部品データが第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に組み立てられる最適な少なくとも1つの第2部品を加工するための加工パラメータ(たとえば、寸法または寸法範囲)である場合、加工部115は、第2部品データで示される加工パラメータに基づき、予め準備された少なくとも1つの第2部品を加工する。
The
組立部116は、第2工程において、少なくとも1つの第1部品に選定部114によって選定された少なくとも1つの第2部品を組み立てるための制御を行う。あるいは、組立部116は、第2工程において、少なくとも1つの第1部品に加工部115によって加工された少なくとも1つの第2部品を組み立てるための制御を行う。
The
[学習フェーズ]
図6~図10を参照しながら、学習フェーズにおける推論装置10の適用例を説明する。上述したように、推論装置10は、第2部品データと相関のある入力データ(第1部品データ,特性データ)と、入力データに対応する正解データである第2部品データとをセットにした学習用データ30を用いて、教師あり学習を行う。教師あり学習とは、要因と結果(ラベル)のデータセットを用いて、これらの学習用データ30にある特徴を学習し、入力から結果を推論する手法である。
[Learning Phase]
6 to 10, an application example of the
図6は、教師あり学習の概要を説明するための図である。図6に示すように、学習フェーズにおいて、推論装置10は、学習用プログラム40を実行することで、入力1と入力2(正解)とを含む学習用データ30に基づき、学習済モデル20を生成(更新)する。
FIG. 6 is a diagram for explaining an overview of supervised learning. As shown in FIG. 6, in the learning phase, the
活用フェーズにおいて、推論装置10は、学習済モデル20を用いて、入力1に基づき、出力を得る。
In the utilization phase, the
図7は、実施の形態1に係る推論装置10における教師あり学習の入力および出力を説明するための図である。図7に示すように、推論装置10においては、入力1の入力データとして、第2部品データと相関のあるデータが用いられる。具体的には、入力データは、第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと、予め定められた基準となる圧縮機6の特性に関する特性データとを含む。入力1の入力データは、圧縮機6を組み立てる前または圧縮機6の組立の途中から取得することが可能である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the input and output of supervised learning in the
推論装置10においては、正解データである入力2として、少なくとも1つの第1部品に対して組み立てられる少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データが用いられる。また、推論装置10においては、出力として、入力2と同様に第2部品データが得られる。
In the
図8は、学習フェーズにおける学習装置110の構成を示す図である。学習装置110は、推論装置10の制御部11によって実現される。学習装置110は、学習用プログラム記憶部121および学習済モデル記憶部122の各々とデータの受け渡しが可能である。学習用プログラム記憶部121および学習済モデル記憶部122は、推論装置10の記憶部12によって実現される。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the
図8に示すように、学習装置110は、データ取得部111と、モデル生成部112とを備える。学習装置110は、学習用プログラム記憶部121によって記憶された学習用プログラム40を実行することで、入力1と入力2(正解)とを含む学習用データ30に基づき、学習済モデル20を生成する。
As shown in FIG. 8, the
データ取得部111は、入力1と入力2(正解)とを含む学習用データ30を取得する。具体的には、データ取得部111は、入力1として、第1部品データおよび特性データを取得する。データ取得部111は、入力2(正解)として、第2部品データを取得する。入力データ(第1部品データおよび特性データ)および第2部品データの具体例については、図13を用いて後述する。
The
モデル生成部112は、データ取得部111によって取得された入力1と入力2(正解)とを含む学習用データ30を用いて、入力データに基づき第2部品データを推論する学習済モデル20を生成する。モデル生成部112は、生成した学習済モデル20を学習済モデル記憶部122に記憶させる。
The
図9は、ニューラルネットワークの構成を示す図である。モデル生成部112は、たとえば、ニューラルネットワークモデルに従って、教師あり学習によって学習済モデル20を生成する。
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a neural network. The
ニューラルネットワークは、複数のニューロンからなる入力層、複数のニューロンからなる中間層(隠れ層)、および複数のニューロンからなる出力層で構成される。中間層は、1層、または2層以上でもよい。 A neural network is composed of an input layer consisting of multiple neurons, an intermediate layer (hidden layer) consisting of multiple neurons, and an output layer consisting of multiple neurons. There may be one intermediate layer, or two or more layers.
図9においては、3層のニューラルネットワークが表されている。図9においては、入力が3個、出力が3個の構成が表されている。複数の入力が入力層X1,X2,X3に入力されると、その値に重みw11~w16を掛けた値が中間層Y1,Y2に入力され、その結果にさらに重みw21~w26を掛けた値が出力層Z1,Z2,Z3から出力される。この出力結果は、重みw11~w16,w21~w26の値によって変わる。 In Figure 9, a three-layer neural network is shown. In Figure 9, a configuration with three inputs and three outputs is shown. When multiple inputs are input to the input layers X1, X2, and X3, the values multiplied by weights w11 to w16 are input to the intermediate layers Y1 and Y2, and the results are further multiplied by weights w21 to w26 to be output from the output layers Z1, Z2, and Z3. This output result changes depending on the values of the weights w11 to w16 and w21 to w26.
ニューラルネットワークは、データ取得部111によって取得された入力1と入力2(正解)とを含む学習用データ30に基づき、教師あり学習を行う。すなわち、ニューラルネットワークは、入力層に入力1を入力して出力層から出力された結果が、入力2(正解)に近づくように重みを調整することで学習する。
The neural network performs supervised learning based on learning
モデル生成部112は、上述したような教師あり学習を行うことで、学習済モデル20を生成する。
The
図10は、学習装置110(推論装置10)が学習フェーズにおいて実行する処理に関するフローチャートである。なお、図10においては、学習装置110に対応する推論装置10が実行する処理が示されている。また、図10において、「S」は「STEP」の略称として用いられる。
FIG. 10 is a flowchart of the processing executed by the learning device 110 (inference device 10) in the learning phase. Note that FIG. 10 shows the processing executed by the
図10に示すように、推論装置10は、データ取得部111によって、入力1と入力2(正解)とを含む学習用データ30を取得する(S1)。なお、推論装置10は、入力1および入力2(正解)を同時に取得する場合に限らず、入力1および入力2(正解)を互いに異なるタイミングで取得してもよい。
As shown in FIG. 10, the
推論装置10は、モデル生成部112によって、学習用データ30に基づき、教師あり学習を行うことで、学習済モデル20を生成する(S2)。推論装置10は、生成した学習済モデル20を、学習済モデル記憶部122に記憶し(S3)、本処理を終了する。
The
[活用フェーズ]
図11および図12を参照しながら、活用フェーズにおける推論装置10の適用例を説明する。図11は、活用フェーズにおける推論装置10の構成を示す図である。推論装置10は、学習済モデル記憶部122とデータの受け渡しが可能である。
[Utilization phase]
An application example of the
図11に示すように、推論装置10は、データ取得部111と、推論部113とを備える。推論装置10は、学習済モデル20を用いて、入力1に基づき出力を得る。
As shown in FIG. 11, the
データ取得部111は、入力1を取得する。具体的には、データ取得部111は、入力1として、第1部品データおよび特性データを取得する。
The
推論部113は、学習済モデル20を用いて、入力1に基づき出力として第2部品データを得る。具体的には、推論部113は、学習済モデル記憶部122から、学習済モデル20を読み出す。推論部113は、学習済モデル20を用いて、データ取得部111によって取得された入力1である第1部品データおよび特性データに基づき、出力として第2部品データを推論する。
The
図12は、推論装置10(制御部11)が活用フェーズにおいて実行する処理に関するフローチャートである。なお、図12において、「S」は「STEP」の略称として用いられる。 FIG. 12 is a flowchart of the process executed by the inference device 10 (control unit 11) in the utilization phase. In FIG. 12, "S" is used as an abbreviation for "STEP."
図12に示すように、推論装置10は、データ取得部111によって、入力1を取得する(S11)。推論装置10は、取得した入力1を学習済モデル20に入力する(S12)。推論装置10は、学習済モデル20を用いて、入力1である第1部品データおよび特性データに基づき、出力として第2部品データを推論する(S13)。これにより、推論装置10は、学習済モデル20を用いて、第1部品データおよび特性データに基づき、第2部品データを得ることができる。その後、推論装置10は、本処理を終了する。
As shown in FIG. 12, the
[教師あり学習の入力および出力の一例]
図13を参照しながら、推論装置10における教師あり学習の入力および出力の一例を説明する。図13は、実施の形態1に係る推論装置10における教師あり学習の入力および出力の一例を説明するための図である。
[An example of input and output in supervised learning]
An example of input and output of supervised learning in the
図13の例において、入力1として用いられる第1部品データは、単体部品の個体ばらつきに関するデータと、圧縮機6の製造(組立,加工)に関するデータと、複数部品の組み合わせによって生じ得るデータとのうち、少なくとも1つを含む。
In the example of FIG. 13, the first part data used as
単体部品の個体ばらつきに関するデータは、ローリングピストン622の寸法、シリンダ621の寸法、ベーン625の寸法、上部フレーム623Aの寸法、下部フレーム623Bの寸法、固定子611の外径の寸法、固定子611の内径の寸法、固定子611の幅の寸法、回転子612の外径の寸法、回転子612の内径の寸法、シャフト613の寸法、シェル60の寸法、アキュムレータ63の寸法、巻線615に鎖交する回転子612の磁束量、および巻線615の抵抗値のうちの少なくとも1つを含む。
The data relating to the individual variations of the individual components includes at least one of the dimensions of the
ローリングピストン622の寸法は、たとえば、シリンダ621の内周面およびベーン625の先端部に接するローリングピストン622の外周面の寸法(外径)、およびローリングピストン622の高さ(図1のY方向の長さ)のうちの少なくとも1つを含む。シリンダ621の寸法は、たとえば、ローリングピストン622の外周面に接するシリンダ621の内周面の寸法(内径)、およびベーン625の摺動方向における側面に接するシリンダ621のベーン溝624の厚み(図3のX方向の長さ)のうちの少なくとも1つを含む。ベーン625の寸法は、たとえば、シリンダ621のベーン溝624に接するベーン625の摺動方向における側面の寸法(図3のZ方向の長さ)、およびベーン625の摺動方向と直交する方向(図3のX方向)におけるベーン溝624の幅の寸法を含む。上部フレーム623Aの寸法は、たとえば、上部フレーム623Aの高さ(図1のY方向の長さ)を含む。下部フレーム623Bの寸法は、たとえば、下部フレーム623Bの高さ(図1のY方向の長さ)を含む。図2に示すように、固定子611の幅の寸法は、固定子611(固定子コア610)の外周と内周との間の寸法610Aを含む。
The dimensions of the
圧縮機6の製造(組立,加工)に関するデータは、圧縮機6を製造するための図示しない製造装置の識別情報、製造装置に生じる電流、製造装置に生じる電圧、製造装置に生じる騒音、製造装置に生じる振動、圧縮機6の製造に要する時間、圧縮機6の製造時における溶接の温度、溶接における溶接量(たとえば、蝋の量)、圧縮機6の製造現場の温度、および製造現場の湿度のうちの少なくとも1つを含む。
The data relating to the manufacture (assembly and processing) of the
圧縮機6の製造は、固定子611、回転子612、シャフト613、シェル60、およびアキュムレータ63などの複数の部品を加工すること、および、これらの複数の部品を組み合わせて圧縮機6を組み立てることを含む。また、製造装置は、たとえば、刃物を用いて、固定子611、回転子612、およびシャフト613などの各部品を加工する装置を含む。製造装置の識別情報は、たとえば、製造装置を識別する製造番号および管理番号などを含む。
The manufacture of the
複数部品の組み合わせによって生じ得るデータは、ローリングピストン622と上部フレーム623Aとの隙間(図1のG1)の寸法、ローリングピストン622と下部フレーム623Bとの隙間(図1のG2)の寸法、ローリングピストン622の外周面とシリンダ621の内周面との隙間(図3のG3)の寸法、ベーン625の先端部とローリングピストン622の外周面との隙間(図3のG4)の寸法、ベーン625の摺動方向における側面とシリンダ621のベーン溝624との隙間(図3のG5)の寸法、ベーン625と上部フレーム623Aとの隙間(図示は省略する。)の寸法、ベーン625と下部フレーム623Bとの隙間(図示は省略する。)の寸法、シャフト613と上部フレーム623Aとの隙間の寸法、シャフト613と下部フレーム623Bとの隙間の寸法、上部フレーム623Aの中心軸と下部フレーム623Bの中心軸とのずれを示す値、シェル60の中心軸とシャフト613の中心軸とのずれを示す値、固定子611と回転子612との焼き嵌め代(締め代)、溶接後のシェル60の寸法、および溶接後のアキュムレータ63の寸法の少なくとも1つを含む。 Data that can be generated by combining multiple parts includes the dimension of the gap between the rolling piston 622 and the upper frame 623A (G1 in Figure 1), the dimension of the gap between the rolling piston 622 and the lower frame 623B (G2 in Figure 1), the dimension of the gap between the outer circumferential surface of the rolling piston 622 and the inner circumferential surface of the cylinder 621 (G3 in Figure 3), the dimension of the gap between the tip of the vane 625 and the outer circumferential surface of the rolling piston 622 (G4 in Figure 3), the dimension of the gap between the side of the vane 625 in the sliding direction and the vane groove 624 of the cylinder 621 (G5 in Figure 3), the dimension of the gap between the vane 625 and the upper frame 623A (not shown), the dimension of the gap between the vane 625 and the lower frame 623B (not shown), the dimension of the gap between the shaft 613 and the upper frame 623A, the dimension of the gap between the shaft 613 and the lower frame 623B, a value indicating the deviation between the central axis of the upper frame 623A and the central axis of the lower frame 623B, a value indicating the deviation between the central axis of the shell 60 and the central axis of the shaft 613, the shrink fit (tightening) between the stator 611 and the rotor 612, the dimensions of the shell 60 after welding, and at least one of the dimensions of the accumulator 63 after welding.
なお、上述した第1部品データは、少なくとも1つの部品が属するロットのデータであってもよい。たとえば、第1部品データは、ローリングピストン622、シリンダ621、ベーン625、上部フレーム623A、下部フレーム623B、固定子611、回転子612、シャフト613、シェル60、アキュムレータ63、および巻線615などの各部品が属するロットの平均データであってもよい。具体的には、第1部品データは、ローリングピストン622のロットにおける平均寸法、シリンダ621のロットにおける平均寸法、ベーン625のロットにおける平均寸法、上部フレーム623Aのロットにおける平均寸法、下部フレーム623Bのロットにおける平均寸法、固定子611のロットにおける平均外径寸法、固定子611のロットにおける平均内径寸法、固定子611のロットにおける平均幅寸法、回転子612のロットにおける平均外径寸法、回転子612のロットにおける平均内径寸法、シャフト613のロットにおける平均寸法、シェル60のロットにおける平均寸法、アキュムレータ63のロットにおける平均寸法、巻線615に鎖交する回転子612のロットにおける平均磁束量、または巻線615のロットにおける平均抵抗値であってもよい。
The above-mentioned first part data may be data of a lot to which at least one part belongs. For example, the first part data may be average data of a lot to which each part, such as rolling
図13の例において、入力1として用いられる特性データは、圧縮機6の騒音データ、圧縮機6の振動データ、圧縮機6の組立状態に関する組立データ、および圧縮機6の性能(成績係数)のうちの少なくとも1つを含む。さらに、圧縮機6の組立データは、電動機61の固定子611と回転子612との間の空隙(以下、「エアギャップ」とも称する。)の寸法、圧縮機6の密閉性、および圧縮機6の固有値(固有振動数,共振周波数)のうちの少なくとも1つを含む。これらの特性データは、圧縮機6における各種の特性に対して予め定められた基準となるデータである。
In the example of FIG. 13, the characteristic data used as
特性データに含まれる圧縮機6の騒音データは、仕様書で保証される圧縮機6の騒音の基準値(上限値)を示す。圧縮機6の騒音が基準値を超える場合、圧縮機6が搭載される空気調和機から騒音が漏れる。このため、圧縮機6の騒音に対しては上限値が定められており、圧縮機6の騒音に関する特性データには、このような上限値が適用される。
The noise data of the
特性データに含まれる圧縮機6の振動データは、仕様書で保証される圧縮機6の振動の基準値(上限値)を示す。圧縮機6の振動が基準値を超える場合、圧縮機6が搭載される空気調和機の振動が大きくなり、異常発生の原因になり得る。このため、圧縮機6の振動に対しては上限値が定められており、圧縮機6の振動に関する特性データには、このような上限値が適用される。
The vibration data of the
特性データに含まれるエアギャップの寸法は、仕様書で保証されるエアギャップの寸法の基準値(下限値,上限値)を示す。エアギャップの寸法が下限値よりも小さい場合、圧縮機6の性能(たとえば、成績係数)が低下し、かつ圧縮機6の騒音または振動が悪化する。一方、エアギャップの寸法が上限値よりも大きい場合も、圧縮機6の性能が低下する。このため、エアギャップの寸法に対しては下限値および上限値の少なくとも1つが定められており、圧縮機6のエアギャップに関する特性データには、このような下限値および上限値の少なくとも1つが適用される。
The air gap dimensions included in the characteristic data indicate the reference values (lower limit, upper limit) of the air gap dimensions guaranteed in the specifications. If the air gap dimensions are smaller than the lower limit, the performance of the compressor 6 (e.g., coefficient of performance) will decrease, and the noise or vibration of the
特性データに含まれる圧縮機6の密閉性は、仕様書で保証される圧縮機6の密閉性の基準値を示す。圧縮機6の密閉性は、たとえば、圧縮機6を液体に沈めたときに液体表面に現れる冷媒または気体の泡の量、泡の大きさ、または泡が現れる頻度を検出することで確認することができる。このため、圧縮機6の密閉性を示す値には、上述した泡の量、泡の大きさ、または泡が現れる頻度を数値化またはレベル分けした値を適用することができる。圧縮機6の密閉性が基準値を満たさない場合、圧縮機6の性能が低下する。このため、圧縮機6の密閉性に対しては基準値が定められており、圧縮機6の密閉性に関する特性データには、このような基準値が適用される。
The airtightness of the
特性データに含まれる圧縮機6の固有値(固有振動数,共振周波数)は、仕様書で保証される圧縮機6の固有値の基準値を示す。圧縮機6の固有値が基準値を満たさない場合、圧縮機6の騒音または振動が悪化し得る。このため、圧縮機6の固有値に対しては基準値が定められており、圧縮機6の固有値に関する特性データには、このような基準値が適用される。
The characteristic values (natural frequency, resonant frequency) of the
特性データに含まれる圧縮機6の性能は、仕様書で保証される圧縮機6の性能の基準値を示す。圧縮機6の性能が基準値を満たさない場合、圧縮機6が搭載される空気調和機の空調能力が低下し得る。このため、圧縮機6の性能に対しては基準値が定められており、圧縮機6の性能に関する特性データには、このような基準値が適用される。
The performance of the
圧縮機6の騒音データおよび振動データが変動する要因として、単体部品の個体ばらつきが挙げられる。また、圧縮機6の騒音データおよび振動データが変動する要因として、溶接または組立による固有値の変化が挙げられる。たとえば、溶接時(蝋付け時)の蝋の量が多い場合、溶接が強くなるため、圧縮機6の固有値が変化し得る。また、溶接時の熱の温度が高い場合または溶接時間が長い場合、圧縮機構部62にひずみが生じ得るため、圧縮機6の騒音が悪化する。溶接時における製造装置の放電の電流が大きい場合、溶接が強くなるため、圧縮機6の固有値が変化し得る。また、圧縮機6の騒音データおよび振動データが変動する要因として、複数の部品の組み合わせの精度が挙げられる。複数の部品の組み合わせによって生じ得るデータは、溶接後のシェル60の寸法、および溶接後のアキュムレータ63の寸法を含む。溶接後のシェル60の寸法または溶接後のアキュムレータ63の寸法が小さい場合、溶接が強くなるため、圧縮機6の固有値が変動してしまい、騒音が悪化し得る。
The noise data and vibration data of the
このように、第1部品データに含まれる、単体部品の個体ばらつきに関するデータ、圧縮機6の製造に関するデータ、および複数の部品の組み合わせによって生じ得るデータのうち、少なくとも1つは、特性データに含まれる圧縮機6の騒音データおよび振動データに影響し得る。
In this way, at least one of the data on individual variations of individual parts, data on the manufacture of the
エアギャップの寸法は、固定子611と回転子612との組立中心のずれ、固定子611の内径の寸法、回転子612の外径の寸法、およびシャフト613の傾き、および固定子611と回転子612との固定状態などが影響し得る。たとえば、エアギャップの寸法が基準値を満たさない要因として、シャフト613が圧縮機6の中心軸から許容されない範囲で傾いてしまうことが挙げられる。シャフト613の傾きが許容範囲内である場合でも、たとえば、回転子612の外径の寸法が基準よりも大きく、かつ、固定子611の内径の寸法が基準よりも小さい場合は、これらの寸法誤差が積み上がることによってエアギャップの寸法が基準値を満たさなくなることもある。
The dimensions of the air gap may be affected by the misalignment of the assembly centers of the
また、回転子612の外径の寸法が小さいほどエアギャップが大きくなり、回転子612の外径の寸法が大きいほどエアギャップが小さくなる。固定子611の内径の寸法が小さいほどエアギャップが小さくなり、固定子611の内径の寸法が大きいほどエアギャップが大きくなる。
Furthermore, the smaller the outer diameter of the
上部フレーム623Aおよび下部フレーム623Bの各々の内径が小さ過ぎる場合、圧縮機6の組立時にシャフト613を傷つけてしまう危険があり、上部フレーム623Aおよび下部フレーム623Bの各々とシャフト613との隙間が小さくなって、適切な油膜が形成できない。その結果、圧縮機6の運転時に、上部フレーム623Aおよび下部フレーム623Bの各々とシャフト613とが焼きついてしまい、シャフト613が回転できなくなる。一方、上部フレーム623Aおよび下部フレーム623Bの各々の内径が小さ過ぎる場合、シャフト613が傾いてしまう。
If the inner diameter of each of the
シャフト613の短軸寸法が短い場合、下部フレーム623Bにおいて軸受けが減るため、シャフト613が傾いてしまう。シャフト613の径の寸法が大きい場合、上部フレーム623Aおよび下部フレーム623Bの各々とシャフト613とが接触する。シャフト613の径の寸法が小さい場合、上部フレーム623Aおよび下部フレーム623Bによって中心軸が出せず、シャフト613が傾いてしまう。
If the minor axis dimension of
このように、第1部品データに含まれる、単体部品の個体ばらつきに関するデータ、および複数の部品の組み合わせによって生じ得るデータのうち、少なくとも1つは、特性データに含まれるエアギャップの寸法に影響し得る。 In this way, at least one of the data included in the first part data regarding individual variations of individual parts and the data that may arise from the combination of multiple parts may affect the dimensions of the air gap included in the characteristic data.
圧縮機6の密閉性は、単体部品の個体ばらつき、複数の部品を接合する溶接の状態、および複数の部品の組み合わせの精度が影響し得る。単体部品の個体ばらつき、複数の部品を接合する溶接の状態、および複数の部品の組み合わせは、圧縮機6を製造するための図示しない製造装置の識別情報、製造装置に生じる電流、製造装置に生じる電圧、圧縮機6の製造に要する時間、圧縮機6の製造時における溶接の温度、溶接における溶接量(たとえば、蝋の量)、圧縮機6の製造現場の温度(火力)、および製造現場の湿度などによって変動し得る。たとえば、部品の膨張率および作業者の作業効率は、製造現場の温度および湿度によって変動し得る。また、製造装置によって部品を加工する際、刃物が部品に接触するときに電流または電圧が生じる。製造装置による部品の加工状態は、製造装置に生じる電流または電圧に依存する。さらに、圧縮機6の製造において何らかの異常が生じた場合、圧縮機6の製造に要する時間が長くなる場合がある。溶接時(蝋付け時)の蝋の量が少ない場合、溶接が甘くなるため、圧縮機6からの冷媒漏れにつながる。溶接時の熱の温度が低い場合または溶接時間が短い場合、溶接が甘くなるため、圧縮機6の冷媒漏れにつながる。溶接時における製造装置の放電の電流が小さい場合、溶接が甘くなるため、圧縮機6からの冷媒漏れにつながる。
The airtightness of the
複数の部品の組み合わせによって生じ得るデータは、溶接後のシェル60の寸法、および溶接後のアキュムレータ63の寸法を含む。シェル60の寸法は、シェル60の横断面(X-Z断面)における幅の寸法を含む。アキュムレータ63の寸法は、アキュムレータ63の横断面(X-Z断面)における幅の寸法を含む。溶接後のシェル60の寸法または溶接後のアキュムレータ63の寸法が大きい場合、溶接が甘くなるため、圧縮機6の密閉性が低下し得る。
Data that may result from the combination of multiple parts includes the dimensions of the
このように、第1部品データに含まれる、単体部品の個体ばらつきに関するデータ、圧縮機6の製造に関するデータ、および複数の部品の組み合わせによって生じ得るデータのうち、少なくとも1つは、特性データに含まれる、圧縮機6の密閉性に影響し得る。
In this way, at least one of the data on individual variations of individual parts, data on the manufacture of the
圧縮機6の固有値は、溶接の強弱によって変化し得る。たとえば、溶接時(蝋付け時)の蝋の量が多い場合、溶接が強くなるため、圧縮機6の固有値が変化し得る。また、溶接時における製造装置の放電の電流が大きい場合、溶接が強くなるため、圧縮機6の固有値が変化し得る。
The characteristic value of the
このように、第1部品データに含まれる、圧縮機6の製造に関するデータは、特性データに含まれる、圧縮機6の固有値に影響し得る。
In this way, the data regarding the manufacture of the
圧縮機6の性能が変動する要因として、単体部品の個体ばらつきが挙げられる。また、圧縮機6の性能が変動する要因として、圧縮機構部62からの冷媒漏れが挙げられる。圧縮機構部62からの冷媒漏れの要因は、複数の部品を組み合わせたときに生じ得る部品間の隙間である。
Factors that cause the performance of the
このように、第1部品データに含まれる、単体部品の個体ばらつきに関するデータ、および複数の部品の組み合わせによって生じ得るデータのうち、少なくとも1つは、特性データに含まれる、圧縮機6の性能(成績係数)に影響し得る。
In this way, at least one of the data on individual variations of individual components contained in the first component data and the data that may arise from the combination of multiple components may affect the performance (coefficient of performance) of the
図13の例において、入力2(正解)および出力2として用いられるデータは、第2工程で用いられる部品の寸法、当該部品の寸法範囲、および当該部品を加工するための加工パラメータのうち、少なくとも1つを含む。 In the example of FIG. 13, the data used as input 2 (correct answer) and output 2 includes at least one of the dimensions of the part used in the second process, the dimensional range of the part, and the processing parameters for processing the part.
推論装置10は、第1部品データに基づき、第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品について、単体部品の個体ばらつきに関するデータ、製造に関するデータ、および複数部品の組み合わせによって生じ得るデータのうちの少なくとも1つを認識し、これら様々な状態にある少なくとも1つの第1部品に対して、どのような第2部品を組み合わせれば、特性データによって示される騒音、振動、組立状態、および性能などの圧縮機6の特性の基準値を満たすかを、機械学習する。圧縮機6の組立時の品質チェック項目は多岐にわたるが、圧縮機6の組立においては、複数の部品が複雑に組み合わされる。このため、どの部品の組み合わせが圧縮機6の特性データに影響しているか、人間では判断し難い。しかしながら、推論装置10によれば、学習済モデル20を用いて、第1部品データおよび特性データに基づき、特性データによって示される圧縮機6の特性の基準値を満たすような第1部品に組み合わせるべき第2部品に関する第2部品データを推論することができる。
Based on the first part data, the
[圧縮機の製造方法に関するフローチャート]
図14を参照しながら、圧縮機6の製造における第2部品データの推論について詳細に説明する。図14は、実施の形態1に係る推論装置10における圧縮機6の製造方法に関するフローチャートである。図14に示すフローチャートは、推論装置10(制御部11)の機能を有するコンピュータによって圧縮機6を製造するための組立処理の各ステップ(製造方法)を規定する。なお、図14において、「S」は「STEP」の略称として用いられる。
[Flowchart for manufacturing a compressor]
The inference of the second part data in the manufacture of the
図14に示すように、推論装置10は、第1工程において、少なくとも1つの第1部品を組み立てる(S21)。第1工程は、圧縮機6の製造における最初の組立工程であってもよいし、圧縮機6の製造における2番目以降の組立工程であってもよい。また、少なくとも1つの第1部品は、単体部品であってもよいし、複数部品が組み合わされた部品であってもよい。たとえば、推論装置10は、シリンダ621にベーン625を組み合わせることで、第1部品としてシリンダ621およびベーン625を含む組み合わせ部品を組み立てる。
As shown in FIG. 14, the
推論装置10は、図13に示すように、第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データ、および図14の組立処理によって組み立てる目標となる圧縮機6の特性に関する特性データを取得する(S22)。具体的には、推論装置10は、S21で組み立てた第1部品に関する第1部品データを取得する。また、推論装置10は、これから組み立てようとする圧縮機6の特性に関する特性データを取得する。たとえば、推論装置10は、第1部品データとして、S21で組み立てたシリンダ621の寸法、ベーン625の寸法、およびベーン625の摺動方向における側面とシリンダ621のベーン溝624との隙間(図3のG5)の寸法のうち、少なくとも1つを取得する。また、推論装置10は、特性データとして、図14の組立処理によって組み立てる目標となる圧縮機6の騒音データ、圧縮機6の振動データ、圧縮機6の組立状態に関する組立データ、および圧縮機6の性能のうち、少なくとも1つを取得する。
As shown in FIG. 13, the
推論装置10は、第1部品データおよび特性データに基づき、学習済モデル20を用いて、第2工程で少なくとも1つの第1部品に組み立てられる少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論する(S23)。たとえば、推論装置10は、第2部品データとして、シリンダ621およびベーン625を含む組み合わせ部品に対して組み合わせられるローリングピストン622に関して、S22で取得した特性データを満たすローリングピストン622の寸法および寸法範囲のうち、少なくとも1つを推論する。
The
推論装置10は、推論した第2部品データに基づき、第2部品の形状または特性を決定する(S24)。たとえば、推論装置10は、第2工程でシリンダ621およびベーン625を含む組み合わせ部品に対して組み合わせられるローリングピストン622の最適な寸法および最適な寸法範囲のうち、少なくとも1つを決定する。
The
推論装置10は、第2部品データを満たす第2部品があるか否かを判定する(S25)。具体的には、推論装置10は、予め準備された複数の第2部品の候補の中に、S24で決定した第2部品の形状または特性を満たす最適な少なくとも1つの第2部品があるか否かを判定する。たとえば、推論装置10は、予め準備された複数のローリングピストン622の候補の中に、S24で決定した寸法および寸法範囲のうちの少なくとも1つを満たす最適なローリングピストン622があるか否かを判定する。
The
推論装置10は、第2部品データを満たす第2部品がある場合(S25でYES)、第2部品データに基づき第2部品を選定する(S26)。具体的には、推論装置10は、予め準備された複数の第2部品の候補の中から、S24で決定した第2部品の形状または特性を満たす最適な少なくとも1つの第2部品を選定する。たとえば、推論装置10は、予め準備された複数のローリングピストン622の候補の中から、S24で決定した寸法および寸法範囲のうちの少なくとも1つを満たす最適なローリングピストン622を選定する。
If there is a second part that satisfies the second part data (YES in S25), the
推論装置10は、第2工程において、少なくとも1つの第1部品に少なくとも1つの第2部品を組み立てる(S27)。たとえば、推論装置10は、第2工程において、S21の第1工程で組み立てたシリンダ621およびベーン625を含む組み合わせ部品に、S26で選定したローリングピストン622を組み立てるように、図示しない組立装置を制御する。その後、推論装置10は、本処理を終了する。
In the second step, the
一方、推論装置10は、第2部品データを満たす第2部品がない場合(S25でNO)、第1部品を手直しで修正するための処理、または、第1部品を廃棄するための廃棄処理を行う(S28)。たとえば、推論装置10は、シリンダ621およびベーン625を含む組み合わせ部品を作業者に手直しで修正させることを促す画像を図示しないディスプレイに表示させたり、組み合わせ部品を廃棄ルートに移動させたりする。その後、推論装置10は、本処理を終了する。
On the other hand, if there is no second part that satisfies the second part data (NO in S25), the
このように、推論装置10は、第1部品データとともに、第1部品に第2部品を組み合わせることで達成する目標となる圧縮機6の特性に関する特性データを学習済モデル20に入力することで、第1部品のばらつきを考慮して、第2部品を選定するための第2部品データを推論することができる。推論装置10は、推論した第2部品データに基づき、予め準備された第2部品の中に、推論した第2部品データを満たすような第2部品があるか否かを判定することができる。さらに、推論装置10は、予め準備された第2部品の中に推論した第2部品データを満たすような第2部品がある場合、当該第2部品を選定して、第1部品に選定した第2部品を組み合わせて、目標となる特性を満たすような圧縮機6を容易に製造することができる。これにより、推論装置10は、第1部品に組み立てられる最適な第2部品を得ることができる。したがって、推論装置10は、圧縮機6の組立が完了した後に、組み立てた圧縮機6を手直しで修正したり、組み立てた圧縮機6を廃棄したりする必要がなく、圧縮機6を組み立てるために要した時間、および圧縮機6の組立に用いられた部品が無駄になってしまうことを防止することができる。
In this way, the
なお、図14においては、推論装置10(制御部11)が各処理を実行する例を説明したが、推論装置10(制御部11)がS22およびS23の処理のみを実行し、残りの処理は、コンピュータに含まれる推論装置10(制御部11)以外の機能部によって実行されてもよい。 Note that in FIG. 14, an example has been described in which the inference device 10 (control unit 11) executes each process, but the inference device 10 (control unit 11) may execute only the processes of S22 and S23, and the remaining processes may be executed by a functional unit other than the inference device 10 (control unit 11) included in the computer.
また、図14においては、第1部品(たとえば、シリンダ621およびベーン625を含む組み合わせ部品)と第2部品(たとえば、ローリングピストン622)とを組み合わせて、1つの組み合わせ部品(たとえば、圧縮機構部62)を組み立てる際の処理を例示したが、その他の組み合わせ部品(たとえば、電動機61)を含む2つ以上の組み合わせ部品を組み立てる際の処理に図14に示すフローチャートを適用してもよい。
In addition, FIG. 14 illustrates the process of assembling one combined part (e.g., compression mechanism 62) by combining a first part (e.g., a combined
たとえば、図14の例では、第1部品としてシリンダ621およびベーン625を含む組み合わせ部品を例示し、第2部品としてローリングピストン622を例示したが、推論装置10は、その他の複数の部品を組み合わせることで圧縮機6を組み立ててもよい。たとえば、第1部品は、固定子611であり、第2部品は、固定子611に巻き付けられた巻線615であってもよい。このような例の場合、推論装置10は、S22において、第1部品データとして、回転子612の外径など、回転子612に関するデータを取得する。また、推論装置10は、S22において、特性データとして、図14の組立処理によって組み立てる目標となる圧縮機6の成績係数のばらつきを示す値を取得する。たとえば、ばらつきを示す値は、仕様書で保証されている成績係数であり、中央値を±0%とした場合において、下限値が中央値の-2%、上限値が中央値の+2%となる。すなわち、推論装置10は、図14の組立処理によって組み立てる圧縮機6の成績係数が仕様書で保証されている成績係数の範囲内に収まるように、第2部品である巻線615を選定するための第2部品データ(たとえば、巻線615の抵抗値)を推論する。
For example, in the example of FIG. 14, a combination part including a
たとえば、推論装置10は、S23において、圧縮機6の成績係数が下限値となる巻線615の抵抗値として所定値(たとえば、10オーム)の+5%を推論し、圧縮機6の成績係数が中央値となる巻線615の抵抗値として所定値(たとえば、10オーム)の+1%を推論し、圧縮機6の成績係数が上限値となる巻線615の抵抗値として所定値(たとえば、10オーム)の-3%を推論する。すなわち、推論装置10は、第2部品データとして、巻線615の抵抗値の下限値、中央値、および下限値を推論する。推論装置10は、S26において、S23で推論した巻線615の抵抗値の下限値、中央値、および下限値に収まるような巻線615を選定し、選定した巻線615を固定子611に巻き付けることで、圧縮機6を組み立てる。
For example, in S23, the
このように、推論装置10は、回転子612の形状などのデータとともに、目標となる圧縮機6の特性に関する特性データを学習済モデル20に入力することで、回転子612のばらつきを考慮して、巻線615を選定するための抵抗値の上限値および下限値を推論することができる。推論装置10は、推論した抵抗値の上限値および下限値に基づき、予め準備された複数の巻線615の中に、推論した抵抗値の上限値および下限値を満たすような巻線615があるか否かを判定することができる。さらに、推論装置10は、予め準備された複数の巻線615の中に推論した抵抗値の上限値および下限値を満たすような巻線615がある場合、当該巻線615を選定して、回転子612に選定した巻線615を巻き付けて、目標となる特性を満たすような圧縮機6を容易に製造することができる。これにより、推論装置10は、回転子612に組み立てられる最適な巻線615を得ることができ、圧縮機6の組立に係る無駄を省くことができる。
In this way, the
さらに、推論装置10は、圧縮機6の組立が継続可能でない場合は、第1部品を手直しすることができる。これにより、推論装置10は、圧縮機6の組立が完了した後の検査で圧縮機6の特性が基準値を満たさないことを検出するよりも、手直しに要する手間および時間を少なくすることができる。
Furthermore, the
なお、図14においては、推論装置10(制御部11)が各処理を実行する例を説明したが、推論装置10(制御部11)がS22およびS23の処理のみを実行し、残りの処理は、コンピュータに含まれる推論装置10(制御部11)以外の機能部によって実行されてもよい。 Note that in FIG. 14, an example has been described in which the inference device 10 (control unit 11) executes each process, but the inference device 10 (control unit 11) may execute only the processes of S22 and S23, and the remaining processes may be executed by a functional unit other than the inference device 10 (control unit 11) included in the computer.
実施の形態2.
図15を参照しながら、実施の形態2に係る推論装置10について説明する。なお、以下では、実施の形態2に係る推論装置10について、実施の形態1に係る推論装置10と異なる部分のみを説明する。
Embodiment 2.
An
図15は、実施の形態2に係る推論装置10における圧縮機6の製造方法に関するフローチャートである。図15に示すフローチャートは、推論装置10(制御部11)の機能を有するコンピュータによって圧縮機6を製造するための組立処理の各ステップ(製造方法)を規定する。なお、図15において、「S」は「STEP」の略称として用いられる。
FIG. 15 is a flowchart of a method for manufacturing a
図15に示すように、推論装置10は、第1工程において、少なくとも1つの第1部品を組み立てる(S31)。たとえば、推論装置10は、シリンダ621にベーン625を組み合わせることで、第1部品としてシリンダ621およびベーン625を含む組み合わせ部品を組み立てる。
As shown in FIG. 15, in a first step, the
推論装置10は、図13に示すように、第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データ、および図15の組立処理によって組み立てる目標となる圧縮機6の特性に関する特性データを取得する(S32)。具体的には、推論装置10は、S31で組み立てた第1部品に関する第1部品データを取得する。また、推論装置10は、これから組み立てようとする圧縮機6の特性に関する特性データを取得する。たとえば、推論装置10は、第1部品データとして、S31で組み立てたシリンダ621の寸法、ベーン625の寸法、およびベーン625の摺動方向における側面とシリンダ621のベーン溝624との隙間(図3のG5)の寸法のうち、少なくとも1つを取得する。また、推論装置10は、特性データとして、図15の組立処理によって組み立てる目標となる圧縮機6の騒音データ、圧縮機6の振動データ、圧縮機6の組立状態に関する組立データ、および圧縮機6の性能のうち、少なくとも1つを取得する。
As shown in FIG. 13, the
推論装置10は、第1部品データおよび特性データに基づき、学習済モデル20を用いて、第2工程で少なくとも1つの第1部品に組み立てられる少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論する(S33)。たとえば、推論装置10は、第2部品データとして、シリンダ621およびベーン625を含む組み合わせ部品に対して組み合わせられるローリングピストン622に関して、S32で取得した特性データを満たすローリングピストン622を加工するための加工パラメータを推論する。加工パラメータは、たとえば、ローリングピストン622の寸法および寸法範囲のうちの少なくとも1つを含む。
The
推論装置10は、推論した第2部品データに基づき、第2部品の加工パラメータを決定する(S34)。たとえば、推論装置10は、第2工程でシリンダ621およびベーン625を含む組み合わせ部品に対して組み合わせられるローリングピストン622の最適な加工パラメータ(寸法または寸法範囲)を決定する。
The
推論装置10は、第2部品データに基づき、第2部品を加工することができるか否かを判定する(S35)。具体的には、推論装置10は、S34で決定した第2部品の加工パラメータ(寸法または寸法範囲)に従って、予め準備された加工前の第2部品を加工することができるか否かを判定する。たとえば、推論装置10は、S34で決定したローリングピストン622の加工パラメータ(寸法または寸法範囲)に従って、予め準備された加工前のローリングピストン622を加工することができるか否かを判定する。
The
推論装置10は、第2部品データに基づき第2部品を加工することができる場合(S35でYES)、第2部品データに基づき第2部品を加工する(S36)。具体的には、推論装置10は、S34で決定した第2部品の加工パラメータ(寸法または寸法範囲)に従って、予め準備された加工前の第2部品を加工する。たとえば、推論装置10は、S34で決定したローリングピストン622の加工パラメータ(寸法または寸法範囲)に従って、予め準備された加工前のローリングピストン622を加工するように、図示しない加工装置を制御する。
If the
推論装置10は、第2工程において、少なくとも1つの第1部品に少なくとも1つの第2部品を組み立てる(S37)。たとえば、推論装置10は、第2工程において、S31の第1工程で組み立てたシリンダ621およびベーン625を含む組み合わせ部品に、S36で加工したローリングピストン622を組み立てる。その後、推論装置10は、本処理を終了する。
In the second step, the
一方、推論装置10は、第2部品データに基づき第2部品を加工することができない場合(S35でNO)、第1部品を手直しで修正するための処理、または、第1部品を廃棄するための廃棄処理を行う(S38)。たとえば、推論装置10は、シリンダ621およびベーン625を含む組み合わせ部品を作業者に手直しで修正させることを促す画像を図示しないディスプレイに表示させたり、組み合わせ部品を廃棄ルートに移動させたりする。その後、推論装置10は、本処理を終了する。
On the other hand, if the
このように、推論装置10は、第1部品データとともに、第1部品に第2部品を組み合わせることで達成する目標となる圧縮機6の特性に関する特性データを学習済モデル20に入力することで、第1部品のばらつきを考慮して、第2部品を加工するための第2部品データを推論することができる。推論装置10は、推論した第2部品データに基づき、加工前の第2部品を加工することができるか否かを判定することができる。さらに、推論装置10は、第2部品を加工することができる場合、当該第2部品を加工して、第1部品に加工した第2部品を組み合わせて、目標となる特性を満たすような圧縮機6を容易に製造することができる。これにより、推論装置10は、第1部品に組み立てられる最適な第2部品を得ることができる。したがって、推論装置10は、圧縮機6の組立が完了した後に、組み立てた圧縮機6を手直しで修正したり、組み立てた圧縮機6を廃棄したりする必要がなく、圧縮機6を組み立てるために要した時間、および圧縮機6の組立に用いられた部品が無駄になってしまうことを防止することができる。
In this way, the
<変形例>
入力1に用いられる第1部品データに関する各部品のデータは、圧縮機6の製造時に実行される抜き取り検査によって得られたデータを用いてもよい。このようにすれば、製造された圧縮機6の数が多く、製造期間が長くなるほど、学習用データ30に用いられる多くの個体データを集めることができる。
<Modification>
The data of each part related to the first part data used for the
推論装置10は、ネットワークを介して圧縮機6を制御する制御装置と通信可能に接続されたサーバ装置であってもよく、クラウドサーバであってもよい。また、推論装置10は、同一のエリアに存在する複数の圧縮機6から収集される第1部品データ、第2部品データ、および特性データを学習用データ30として取得してもよいし、異なるエリアに存在する複数の圧縮機6から収集される第1部品データ、第2部品データ、および特性データを学習用データ30として取得してもよい。また、その際はエリアの情報も学習用データ30に含ませることによってエリアの違いを考慮して機械学習を行うこともできる。このエリアとは、圧縮機6の性能を検査する検査装置の個体が異なる場合も異なるエリアとして扱ってもよい。また、ある圧縮機6に関して機械学習を行った後、他の圧縮機6に関して再度機械学習を行ってもよい。
The
推論装置10のモデル生成部112に用いられる学習アルゴリズムとしては、特徴量そのものの抽出を学習する、深層学習(Deep Learning)が用いられてもよいし、他の公知の方法が用いられてもよい。たとえば、モデル生成部112は、遺伝的プログラミング、機能論理プログラミング、サポートベクターマシンなどに従って機械学習を実行してもよい。
The learning algorithm used by the
上述した推論装置10は、教師あり学習を用いていたが、教師なし学習、半教師あり学習、または強化学習などの公知の学習方法を用いてもよい。たとえば、教師なし学習を行う場合、推論装置10は、学習用データ30として、図13に示す入力1の第1部品データおよび特性データのみを用いればよい。推論装置10は、学習フェーズにおいて、集めた第1部品データおよび特性データをクラスタリングすることによって、集めた第1部品データおよび特性データの特徴または傾向を学習する。そして、推論装置10は、活用フェーズにおいて、学習済モデル20を用いて、入力された第1部品データおよび特性データが所属するクラスを特定することによって、当該クラスに対応する第2部品データを推論結果として出力すればよい。
The
<まとめ>
一態様に係る推論装置10は、圧縮機6の組立に用いられる少なくとも1つの部品に関するデータを推論する。推論装置10は、圧縮機6の組立における第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと、圧縮機6の特性に関する特性データとを取得するデータ取得部111と、第1部品データおよび特性データに基づき少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論するための学習済モデル20を用いて、データ取得部111によって取得された第1部品データおよび特性データに基づき、第1工程よりも後の第2工程で少なくとも1つの第1部品に組み立てられる少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論する推論部113とを備える。
<Summary>
An
上記の構成によれば、推論装置10は、第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に対して第1工程よりも後の第2工程で少なくとも1つの第2部品を組み立てる際に、学習済モデル20を用いて、少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと圧縮機6の特性に関する特性データとに基づき、少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論することができる。これにより、少なくとも1つの第1部品に組み立てられる最適な少なくとも1つの第2部品を得ることができ、圧縮機6の組立に係る無駄を省くことができる。
With the above configuration, when assembling at least one second part to at least one first part used in a first process in a second process subsequent to the first process, the
第2部品データは、少なくとも1つの第1部品に組み立てることで特性データを満たすことが可能な少なくとも1つの第2部品の形状または特性を示すパラメータである。推論装置10は、推論部113によって推論された第2部品データに基づき、少なくとも1つの第2部品を選定する選定部114をさらに備える。
The second part data is a parameter indicating the shape or characteristics of at least one second part that can satisfy the characteristic data by assembling it with at least one first part. The
上記の構成によれば、推論装置10は、予め準備された第2部品の中から、目標となる圧縮機6の特性を満たすような最適な第2部品を選定することができる。
With the above configuration, the
第2部品データは、少なくとも1つの第1部品に組み立てることで特性データを満たすことが可能な少なくとも1つの第2部品を加工するためのパラメータである。推論部によって推論された第2部品データに基づき、少なくとも1つの第2部品を加工する加工部をさらに備える。 The second part data is a parameter for machining at least one second part that can satisfy the characteristic data when assembled with the at least one first part. The system further includes a machining unit that machines the at least one second part based on the second part data inferred by the inference unit.
上記の構成によれば、推論装置10は、目標となる圧縮機6の特性を満たすように、加工前の第2部品を最適に加工することができる。
With the above configuration, the
推論装置10は、第2工程において、少なくとも1つの第1部品に少なくとも1つの第2部品を組み立てる組立部116をさらに備える。
The
上記の構成によれば、推論装置10は、第1部品に第2部品を組み立てることで、目標となる特性を満たすような圧縮機6を製造することができる。
With the above configuration, the
第1部品データは、少なくとも1つの第1部品が属するロットのデータである。
上記の構成によれば、第1部品が属するロットのデータに基づき、第2部品データを推論することができるため、各第1部品のデータを取得する必要がなく、推論のための処理を簡素化することができ、推論のための処理の速度を向上させることができる。
The first part data is data of a lot to which at least one first part belongs.
According to the above configuration, the second part data can be inferred based on the data of the lot to which the first part belongs. This eliminates the need to obtain data of each first part, making it possible to simplify the inference process and improve the speed of the inference process.
圧縮機6は、冷媒を圧縮させるための圧縮機構部62と、圧縮機構部62に冷媒を圧縮させるための動力を供給する電動機61と、圧縮機構部62と電動機61とを接続するシャフト613と、圧縮機構部62、電動機61、およびシャフト613を収容するシェル60と、シェル60内に冷媒を吸入するアキュムレータ63とを備える。第1部品データは、圧縮機構部62、電動機61、シャフト613、シェル60、およびアキュムレータ63のうちの少なくとも1つの個体ばらつきを示す。
The
上記の構成によれば、推論装置10は、圧縮機構部62、電動機61、シャフト613、シェル60、およびアキュムレータ63のうちの少なくとも1つの個体ばらつきに基づき、第2部品データを推論することができる。
With the above configuration, the
圧縮機構部62は、シリンダ621と、電動機61からの動力に基づきシリンダ621の内周面に沿って回転するローリングピストン622と、シリンダ621の内周面とローリングピストン622の外周面とで形成される圧縮室630を吸入側と圧縮側とに分けるベーン625と、ローリングピストン622を上側から支持する上部フレーム623Aと、ローリングピストン622を下側から支持する下部フレーム623Bとを備える。第1部品データは、ローリングピストン622の寸法、シリンダ621の寸法、ベーン625の寸法、上部フレーム623Aの寸法、下部フレーム623Bの寸法、ローリングピストン622と上部フレーム623Aとの隙間の寸法、ローリングピストン622と下部フレーム623Bとの隙間の寸法、ローリングピストン622とシリンダ621との隙間の寸法、ベーン625とローリングピストン622との隙間の寸法、ベーン625とシリンダ621との隙間の寸法、ベーン625と上部フレーム623Aとの隙間の寸法、ベーン625と下部フレーム623Bとの隙間の寸法、シャフト613と上部フレーム623Aとの隙間の寸法、シャフト613と下部フレーム623Bとの隙間の寸法、上部フレーム623Aの中心軸と下部フレーム623Bの中心軸とのずれを示す値、およびシェル60の中心軸とシャフト613の中心軸とのずれを示す値のうちの少なくとも1つを含む。
The
上記の構成によれば、推論装置10は、ローリングピストン622の寸法、シリンダ621の寸法、ベーン625の寸法、上部フレーム623Aの寸法、下部フレーム623Bの寸法、ローリングピストン622と上部フレーム623Aとの隙間の寸法、ローリングピストン622と下部フレーム623Bとの隙間の寸法、ローリングピストン622とシリンダ621との隙間の寸法、ベーン625とローリングピストン622との隙間の寸法、ベーン625とシリンダ621との隙間の寸法、ベーン625と上部フレーム623Aとの隙間の寸法、ベーン625と下部フレーム623Bとの隙間の寸法、シャフト613と上部フレーム623Aとの隙間の寸法、シャフト613と下部フレーム623Bとの隙間の寸法、上部フレーム623Aの中心軸と下部フレーム623Bの中心軸とのずれを示す値、およびシェル60の中心軸とシャフト613の中心軸とのずれを示す値のうちの少なくとも1つに基づき、第2部品データを推論することができる。
According to the above configuration, the
電動機61は、固定子611と、固定子611に巻き付けられた巻線615と、固定子611の内側に設けられた回転子612とを備える。第1部品データは、固定子611の外径の寸法、固定子611の内径の寸法、固定子611の幅の寸法、回転子612の外径の寸法、回転子612の内径の寸法、巻線615に鎖交する回転子612の磁束量、巻線615の抵抗値、および固定子611と回転子612との焼き嵌め代のうちの少なくとも1つを含む。
The
上記の構成によれば、推論装置10は、圧縮機構部62、固定子611の外径の寸法、固定子611の内径の寸法、固定子611の幅の寸法、回転子612の外径の寸法、回転子612の内径の寸法、巻線615に鎖交する回転子612の磁束量、巻線615の抵抗値、および固定子611と回転子612との焼き嵌め代のうちの少なくとも1つに基づき、第2部品データを推論することができる。
With the above configuration, the
第1部品データは、圧縮機6を製造するための製造装置の識別情報、製造装置に生じる電流、製造装置に生じる電圧、製造装置に生じる騒音、製造装置に生じる振動、圧縮機6の製造に要する時間、圧縮機6の製造時における溶接の温度、溶接における溶接量、圧縮機6の製造現場の温度、および製造現場の湿度のうちの少なくとも1つを含む。
The first part data includes at least one of the following: identification information of the manufacturing equipment for manufacturing the
上記の構成によれば、推論装置10は、製造装置の識別情報、製造装置に生じる電流、製造装置に生じる電圧、製造装置に生じる騒音、製造装置に生じる振動、圧縮機6の製造に要する時間、圧縮機6の製造時における溶接の温度、溶接における溶接量、圧縮機6の製造現場の温度、および製造現場の湿度のうちの少なくとも1つに基づき、第2部品データを推論することができる。
With the above configuration, the
特性データは、圧縮機6の性能に関する性能データ、圧縮機6の騒音に関する騒音データ、圧縮機6の振動に関する振動データ、および圧縮機6の組立状態に関する組立データのうちの少なくとも1つを含む。
The characteristic data includes at least one of performance data related to the performance of the
上記の構成によれば、推論装置10は、圧縮機6の性能、騒音、振動、および組立状態のうちの少なくとも1つを満たすような第2部品データを推論することができる。
With the above configuration, the
組立データは、圧縮機6が備える電動機61の固定子611と回転子612との間の空隙の寸法、圧縮機6の密閉性を示す値、圧縮機6における溶接状態を示す値、および圧縮機6の性能のうちの少なくとも1つを含む。
The assembly data includes at least one of the following: the size of the gap between the
上記の構成によれば、推論装置10は、固定子611と回転子612との間の空隙の寸法、圧縮機6の密閉性を示す値、圧縮機6における溶接状態を示す値、圧縮機6の騒音を示す騒音データ、圧縮機6の振動を示す振動データ、および圧縮機6の性能のうちの少なくとも1つを満たすような第2部品データを推論することができる。
With the above configuration, the
学習済モデル20は、第1部品データおよび特性データと、第2部品データとを含む学習用データを用いて、第1部品データおよび特性データに基づき第2部品データを推論するように機械学習が行われることによって生成されている。
The trained
上記の構成によれば、推論装置10は、学習済モデル20を用いて、第1部品データおよび特性データに基づき、第2部品データを推論することができる。
With the above configuration, the
一態様に係る推論方法は、圧縮機6の組立に用いられる少なくとも1つの部品に関するデータをコンピュータによって推論する推論方法である。推論方法は、コンピュータが実行する処理として、圧縮機6の組立における第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと、圧縮機6の特性に関する特性データとを取得するステップ(S22,S32)と、第1部品データおよび特性データに基づき少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論するための学習済モデル20を用いて、取得するステップによって取得された第1部品データおよび特性データに基づき、第1工程よりも後の第2工程で少なくとも1つの第1部品に組み立てられる少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論するステップ(S23,S33)とを含む。
The inference method according to one embodiment is an inference method inferring data related to at least one part used in the assembly of the
上記の構成によれば、コンピュータは、第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に対して第1工程よりも後の第2工程で少なくとも1つの第2部品を組み立てる際に、学習済モデル20を用いて、少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと圧縮機6の特性に関する特性データとに基づき、少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論することができる。これにより、少なくとも1つの第1部品に組み立てられる最適な少なくとも1つの第2部品を得ることができ、圧縮機6の組立に係る無駄を省くことができる。
With the above configuration, when assembling at least one second part to at least one first part used in a first process in a second process subsequent to the first process, the computer can use the trained
一態様に係る圧縮機6の製造方法は、コンピュータが実行する処理として、第1工程において少なくとも1つの第1部品を組み立てるステップ(S21,S31)と、第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと、圧縮機6の特性に関する特性データとを取得するステップ(S22,S32)と、第1部品データおよび特性データに基づき少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論するための学習済モデル20を用いて、取得するステップによって取得された第1部品データおよび特性データに基づき、第1工程よりも後の第2工程で少なくとも1つの第1部品に組み立てられる少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論するステップ(S23,S33)と、第2工程において、第2部品データに基づき選定または加工された少なくとも1つの第2部品を少なくとも1つの第1部品に組み立てるステップ(S27,S37)とを含む。
The manufacturing method of the
上記の構成によれば、コンピュータは、圧縮機6の製造工程において、学習済モデル20を用いて、少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと圧縮機6の特性に関する特性データとに基づき、少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論することができる。これにより、少なくとも1つの第1部品に組み立てられる最適な少なくとも1つの第2部品を得ることができ、圧縮機6の組立に係る無駄を省くことができる。
With the above configuration, in the manufacturing process of the
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、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、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。 The embodiments disclosed herein should be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present disclosure is indicated by the claims, not by the description of the embodiments above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
6 圧縮機、10 推論装置、11 制御部、12 記憶部、13 入力部、20 学習済モデル、30 学習用データ、40 学習用プログラム、60 シェル、60A,60B,60C シェル部品、61 電動機、62 圧縮機構部、63 アキュムレータ、64 吸入管、65 供給管、66 吐出管、67 ガラス端子、110 学習装置、111 データ取得部、112 モデル生成部、113 推論部、114 選定部、115 加工部、116 組立部、121 学習用プログラム記憶部、122 学習済モデル記憶部、201 第1学習済モデル、202 第2学習済モデル、610 固定子コア、611 固定子、612 回転子、613 シャフト、613A 上側シャフト部、613B 下側シャフト部、614 スロット、615 巻線、616,627 シャフト穴部、617 風穴部、618 永久磁石、619 中央穴部、621 シリンダ、622 ローリングピストン、623A 上部フレーム、623B 下部フレーム、624 ベーン溝、624A 上部マフラ、624B 下部マフラ、625 ベーン、626 偏心軸部、628 背圧室、630 圧縮室。 6 Compressor, 10 Inference device, 11 Control unit, 12 Memory unit, 13 Input unit, 20 Learned model, 30 Learning data, 40 Learning program, 60 Shell, 60A, 60B, 60C Shell parts, 61 Motor, 62 Compression mechanism unit, 63 Accumulator, 64 Suction pipe, 65 Supply pipe, 66 Discharge pipe, 67 Glass terminal, 110 Learning device, 111 Data acquisition unit, 112 Model generation unit, 113 Inference unit, 114 Selection unit, 115 Processing unit, 116 Assembly unit, 121 Learning program memory unit, 122 Learned model memory unit, 201 First Trained model, 202 second trained model, 610 stator core, 611 stator, 612 rotor, 613 shaft, 613A upper shaft portion, 613B lower shaft portion, 614 slot, 615 winding, 616, 627 shaft hole portion, 617 air hole portion, 618 permanent magnet, 619 central hole portion, 621 cylinder, 622 rolling piston, 623A upper frame, 623B lower frame, 624 vane groove, 624A upper muffler, 624B lower muffler, 625 vane, 626 eccentric shaft portion, 628 back pressure chamber, 630 compression chamber.
Claims (14)
前記圧縮機の前記組立における第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと、前記圧縮機の特性に関する特性データとを取得するデータ取得部と、
前記第1部品データおよび前記特性データに基づき少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論するための学習済モデルを用いて、前記データ取得部によって取得された前記第1部品データおよび前記特性データに基づき、前記第1工程よりも後の第2工程で前記少なくとも1つの第1部品に組み立てられる前記少なくとも1つの第2部品に関する前記第2部品データを推論する推論部とを備える、推論装置。 1. An inference device for inferring data relating to at least one component used in assembling a compressor, the inference device comprising:
a data acquiring unit that acquires first part data related to at least one first part used in a first step in the assembly of the compressor and characteristic data related to characteristics of the compressor;
and an inference unit that infers, based on the first part data and the characteristic data acquired by the data acquisition unit, the second part data regarding the at least one second part to be assembled to the at least one first part in a second process subsequent to the first process, using a trained model for inferring second part data regarding at least one second part based on the first part data and the characteristic data.
前記推論部によって推論された前記第2部品データに基づき、前記少なくとも1つの第2部品を選定する選定部をさらに備える、請求項1に記載の推論装置。 the second part data being parameters indicative of a shape or a characteristic of the at least one second part capable of satisfying the characteristic data by being assembled into the at least one first part;
The inference device according to claim 1 , further comprising a selection unit that selects the at least one second part based on the second part data inferred by the inference unit.
前記推論部によって推論された前記第2部品データに基づき、前記少なくとも1つの第2部品を加工する加工部をさらに備える、請求項1に記載の推論装置。 the second part data is a parameter for machining the at least one second part capable of satisfying the characteristic data by assembling the at least one first part;
The inference device according to claim 1 , further comprising a processing unit that processes the at least one second part based on the second part data inferred by the inference unit.
前記第1部品データは、前記圧縮機構部、前記電動機、前記シャフト、前記シェル、および前記アキュムレータのうちの少なくとも1つの個体ばらつきを示す、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の推論装置。 The compressor includes a compression mechanism for compressing a refrigerant, an electric motor for supplying power to the compression mechanism for compressing the refrigerant, a shaft for connecting the compression mechanism and the electric motor, a shell for accommodating the compression mechanism, the electric motor, and the shaft, and an accumulator for drawing the refrigerant into the shell;
The inference device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first part data indicates individual variation of at least one of the compression mechanism, the electric motor, the shaft, the shell, and the accumulator.
前記第1部品データは、前記ローリングピストンの寸法、前記シリンダの寸法、前記ベーンの寸法、前記上部フレームの寸法、前記下部フレームの寸法、前記ローリングピストンと前記上部フレームとの隙間の寸法、前記ローリングピストンと前記下部フレームとの隙間の寸法、前記ローリングピストンと前記シリンダとの隙間の寸法、前記ベーンと前記ローリングピストンとの隙間の寸法、前記ベーンと前記シリンダとの隙間の寸法、前記ベーンと前記上部フレームとの隙間の寸法、前記ベーンと前記下部フレームとの隙間の寸法、前記シャフトと前記上部フレームとの隙間の寸法、前記シャフトと前記下部フレームとの隙間の寸法、前記上部フレームの中心軸と前記下部フレームの中心軸とのずれを示す値、および前記シェルの中心軸と前記シャフトの中心軸とのずれを示す値のうちの少なくとも1つを含む、請求項6に記載の推論装置。 the compression mechanism includes a cylinder, a rolling piston that rotates along an inner peripheral surface of the cylinder based on the power from the electric motor, a vane that divides a compression chamber formed by the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the rolling piston into a suction side and a compression side, an upper frame that supports the rolling piston from above, and a lower frame that supports the rolling piston from below,
7. The inference device of claim 6, wherein the first part data includes at least one of a dimension of the rolling piston, a dimension of the cylinder, a dimension of the vane, a dimension of the upper frame, a dimension of the lower frame, a dimension of a gap between the rolling piston and the upper frame, a dimension of a gap between the rolling piston and the lower frame, a dimension of a gap between the rolling piston and the cylinder, a dimension of a gap between the vane and the rolling piston, a dimension of a gap between the vane and the cylinder, a dimension of a gap between the vane and the upper frame, a dimension of a gap between the vane and the lower frame, a dimension of a gap between the shaft and the upper frame, a dimension of a gap between the shaft and the lower frame, a value indicating a deviation between a central axis of the upper frame and a central axis of the lower frame, and a value indicating a deviation between a central axis of the shell and a central axis of the shaft.
前記第1部品データは、前記固定子の外径の寸法、前記固定子の内径の寸法、前記固定子の幅の寸法、前記回転子の外径の寸法、前記回転子の内径の寸法、前記巻線に鎖交する前記回転子の磁束量、前記巻線の抵抗値、および前記固定子と前記回転子との焼き嵌め代のうちの少なくとも1つを含む、請求項6に記載の推論装置。 The electric motor includes a stator, a winding wound around the stator, and a rotor provided inside the stator,
7. The inference device of claim 6, wherein the first part data includes at least one of an outer diameter dimension of the stator, an inner diameter dimension of the stator, a width dimension of the stator, an outer diameter dimension of the rotor, an inner diameter dimension of the rotor, an amount of magnetic flux of the rotor interlinked with the winding, a resistance value of the winding, and a shrink fit between the stator and the rotor.
前記コンピュータが実行する処理として、
前記圧縮機の前記組立における第1工程で用いられた少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと、前記圧縮機の特性に関する特性データとを取得するステップと、
前記第1部品データおよび前記特性データに基づき少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論するための学習済モデルを用いて、前記取得するステップによって取得された前記第1部品データおよび前記特性データに基づき、前記第1工程よりも後の第2工程で前記少なくとも1つの第1部品に組み立てられる前記少なくとも1つの第2部品に関する前記第2部品データを推論するステップとを含む、推論方法。 1. A method for inferring by a computer data relating to at least one component used in assembling a compressor, comprising:
The process executed by the computer is
acquiring first part data relating to at least one first part used in a first step in the assembly of the compressor and characteristic data relating to characteristics of the compressor;
and inferring, based on the first part data and the characteristic data acquired in the acquiring step, second part data regarding the at least one second part to be assembled to the at least one first part in a second step subsequent to the first step, using a trained model for inferring second part data regarding at least one second part based on the first part data and the characteristic data.
前記コンピュータが実行する処理として、
第1工程において少なくとも1つの第1部品を組み立てるステップと、
前記第1工程で用いられた前記少なくとも1つの第1部品に関する第1部品データと、前記圧縮機の特性に関する特性データとを取得するステップと、
前記第1部品データおよび前記特性データに基づき少なくとも1つの第2部品に関する第2部品データを推論するための学習済モデルを用いて、前記取得するステップによって取得された前記第1部品データおよび前記特性データに基づき、前記第1工程よりも後の第2工程で前記少なくとも1つの第1部品に組み立てられる前記少なくとも1つの第2部品に関する前記第2部品データを推論するステップと、
前記第2工程において、前記第2部品データに基づき選定または加工された前記少なくとも1つの第2部品を前記少なくとも1つの第1部品に組み立てるステップとを含む、圧縮機の製造方法。 1. A computer-implemented method for manufacturing a compressor, comprising:
The process executed by the computer is
Assembling at least one first part in a first process;
acquiring first part data relating to the at least one first part used in the first step and characteristic data relating to characteristics of the compressor;
inferring, based on the first part data and the characteristic data acquired by the acquiring step, second part data regarding the at least one second part to be assembled to the at least one first part in a second step subsequent to the first step, using a trained model for inferring second part data regarding at least one second part based on the first part data and the characteristic data;
and in the second step, assembling the at least one second part, selected or processed based on the second part data, to the at least one first part.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/014088 WO2024209589A1 (en) | 2023-04-05 | 2023-04-05 | Estimation device, estimation method, and compressor production method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024209589A1 true WO2024209589A1 (en) | 2024-10-10 |
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ID=92971471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/014088 Pending WO2024209589A1 (en) | 2023-04-05 | 2023-04-05 | Estimation device, estimation method, and compressor production method |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| WO (1) | WO2024209589A1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001350512A (en) * | 2000-06-09 | 2001-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | Production management device and method for producing refrigeration / air-conditioning device |
| JP2022189794A (en) * | 2021-06-11 | 2022-12-22 | アクセンチュア グローバル ソリューションズ リミテッド | System and method for machine learning-based product design automation and optimization |
-
2023
- 2023-04-05 WO PCT/JP2023/014088 patent/WO2024209589A1/en active Pending
Patent Citations (2)
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