使用多阶段数据分离的推理过程建模、质量预测及故障检测

摘要

本发明涉及使用多阶段数据分离的推理过程建模、质量预测及故障检测。过程建模技术使用从典型的过程的历史数据开发的单一的统计模型，使用该模型对过程的多个不同过程状态进行质量预测和故障检测。建模技术为一系列的产品等级、生产量等中的每个确定过程参数的均值(和可能的标准差)，比较在线过程参数测量值与这些均值，且在单一过程模型中使用这些比较实施对该过程中的多个状态的质量预测和故障检测。由于只更新过程模型的过程参数的均值和标准差，所以当过程在任何已定义的过程阶段或状态中运行时能够用单一过程模型实施质量预测及故障检测。此外，可以对各过程参数手动或自动地校正该过程模型的敏感度(鲁棒性)以随时间调整或自适应该模型。

主权项

一种用于生成在分析过程的运行中使用的过程模型的、计算机实施的方法，所述过程能在由与所述过程相关联的状态变量所定义的多个不同的过程状态中运行，所述方法包括：在所述过程的运行期间，从所述过程收集训练数据，所述训练数据包括一组过程参数中的每一个的值、所述状态变量的值以及与多个不同过程测量次数中的每一个相关联的结果变量的值；使用计算机处理设备，将所述训练数据划分成数据时间片以便为每一个数据时间片产生一组时间分片的数据，其中每组时间分片的数据包括所述一组过程参数中的每一个的值、所述状态变量的值以及所述结果变量的值；将所述多组时间分片的数据存储在计算机存储器中；使用计算机处理设备，根据所述训练数据确定一组过程状态均值，所述一组过程状态均值包括用于所述过程状态中的每一个的状态变量均值以及用于所述过程状态中的每一个的一个或多个过程参数均值；将所述一组过程状态均值存储在计算机存储器中；通过计算机处理设备，使用所存储的过程状态均值，推导所述数据时间片中的每一个的一组时间片均值，所述多组时间片均值中的每一个包括所述过程参数中的每一个的时间片均值；使用计算机处理设备，推导每个数据时间片的一组偏离所述均值的偏差，所述特定的数据时间片的所述一组偏离所述均值的偏差包括：对于在所述特定的数据时间片内的每个过程参数，使用所述特定的数据时间片的所述过程参数值以及所述特定的数据时间片的、所述过程参数的所述时间片均值来推导所述特定的数据时间片的、所述过程参数的所述偏离所述均值的偏差；以及使用计算机处理设备，使用所述数据时间片的所述多组偏离所述均值的偏差以及所述数据时间片的所述结果变量值，生成过程模型。