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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024008841
(43)【公開日】2024-01-19
(54)【発明の名称】未凝固複合材料の製造におけるリアルタイム管理
(51)【国際特許分類】
B29C 70/30 20060101AFI20240112BHJP
B29C 70/06 20060101ALI20240112BHJP
【ＦＩ】
B29C70/30
B29C70/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023086279
(22)【出願日】2023-05-25
(31)【優先権主張番号】17/811,461
(32)【優先日】2022-07-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】500520743
【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(74)【代理人】
【識別番号】100163522
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 晋平
(74)【代理人】
【識別番号】100154922
【弁理士】
【氏名又は名称】崔 允辰
(72)【発明者】
【氏名】ティファニー・アリソン・ステュワート
(72)【発明者】
【氏名】デイヴィッド・ウィリアムソン・シャハン
(72)【発明者】
【氏名】クリストファー・ヘンリー
(72)【発明者】
【氏名】ジェイコブ・マイケル・ハンドリー
(72)【発明者】
【氏名】ジェフリー・マックナイト
(72)【発明者】
【氏名】アンドリュー・エル・バウアー
(72)【発明者】
【氏名】グウェン・マリー・ランフィア・グロス
(72)【発明者】
【氏名】マーク・イー・ロガルスキー
【テーマコード（参考）】
4F205
【Ｆターム（参考）】
4F205AC03
4F205AD16
4F205AG03
4F205AH31
4F205AQ01
4F205AR12
4F205AR20
4F205HA14
4F205HA23
4F205HA33
4F205HA37
4F205HA45
4F205HB01
4F205HK03
4F205HK04
4F205HK19
4F205HM13
4F205HT13
4F205HT26
(57)【要約】
【課題】未凝固複合材料の製造におけるリアルタイム管理を提供すること。
【解決手段】未凝固複合材料を製造するためのシステム、装置、コンピュータプログラム製品、及び方法。センサデータは、複合材料製造システムのためのセンサシステムから受信される。センサデータは、複合材料製造システムによる未凝固複合材料の製造中に受信される。予測特性のセットが、センサデータを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関して決定される。予測特性のセットは、完成した製品としての未凝固複合材料の複数の部分に関する。修正措置は、未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて実施される。
【選択図】図２
【解決手段】未凝固複合材料を製造するためのシステム、装置、コンピュータプログラム製品、及び方法。センサデータは、複合材料製造システムのためのセンサシステムから受信される。センサデータは、複合材料製造システムによる未凝固複合材料の製造中に受信される。予測特性のセットが、センサデータを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関して決定される。予測特性のセットは、完成した製品としての未凝固複合材料の複数の部分に関する。修正措置は、未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて実施される。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンピュータシステム（２１０）と、
前記コンピュータシステム（２１０）内の複合材料管理部（１３２，２１２）と
を備える複合材料管理システム（２０２）であって、
前記複合材料管理部（１３２，２１２）が、
複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）のためのセンサシステム（２２０）からセンサデータ（１３４，２１８，７２２）であって前記複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）による未凝固複合材料（２０４，７０２）の製造中に受信されるセンサデータを受信し、
前記センサデータ（１３４，２１８，７２２）を使用して、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の部分（２２６）に関する予測特性（２２４）のセットであって完成した製品としての前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関するものである予測特性のセットを決定し、
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する品質レベル（２３０，３０８）に基づいて、修正措置（２９１）を実施する
ように構成されている、複合材料管理システム（２０２）。
前記コンピュータシステム（２１０）内の複合材料管理部（１３２，２１２）と
を備える複合材料管理システム（２０２）であって、
前記複合材料管理部（１３２，２１２）が、
複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）のためのセンサシステム（２２０）からセンサデータ（１３４，２１８，７２２）であって前記複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）による未凝固複合材料（２０４，７０２）の製造中に受信されるセンサデータを受信し、
前記センサデータ（１３４，２１８，７２２）を使用して、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の部分（２２６）に関する予測特性（２２４）のセットであって完成した製品としての前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関するものである予測特性のセットを決定し、
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する品質レベル（２３０，３０８）に基づいて、修正措置（２９１）を実施する
ように構成されている、複合材料管理システム（２０２）。
【請求項2】
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記品質レベル（２３０，３０８）に基づいて前記修正措置（２９１）を実施する際に、前記複合材料管理部（１３２，２１２）が、
複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）に関して指定された許容範囲（３１２）の外にあることに応答して、前記修正措置（２９１）を実施するように構成されている、請求項１に記載の複合材料管理システム（２０２）。
複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）に関して指定された許容範囲（３１２）の外にあることに応答して、前記修正措置（２９１）を実施するように構成されている、請求項１に記載の複合材料管理システム（２０２）。
【請求項3】
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記品質レベル（２３０，３０８）に基づいて前記修正措置（２９１）を実施する際に、前記複合材料管理部（１３２，２１２）が、
複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）に関して指定された許容範囲（３１２）の外にあることに応答して、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットを変更するように、前記複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）におけるパラメータ（３０７）のセットを調整するように構成されている、請求項１または２に記載の複合材料管理システム（２０２）。
複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）に関して指定された許容範囲（３１２）の外にあることに応答して、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットを変更するように、前記複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）におけるパラメータ（３０７）のセットを調整するように構成されている、請求項１または２に記載の複合材料管理システム（２０２）。
【請求項4】
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記品質レベル（２３０，３０８）に基づいて前記修正措置（２９１）を実施する際に、前記複合材料管理部（１３２，２１２）が、
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の許容範囲（３１２）の内にあるように、前記複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）におけるパラメータ（３０７）のセットを調整するように構成されている、請求項１または２に記載の複合材料管理システム（２０２）。
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の許容範囲（３１２）の内にあるように、前記複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）におけるパラメータ（３０７）のセットを調整するように構成されている、請求項１または２に記載の複合材料管理システム（２０２）。
【請求項5】
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性のセット（２２４）が、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の第１のタイプの使用に関する第１の許容範囲（３０９）の外にあり、
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記品質レベル（２３０，３０８）に基づいて前記修正措置（２９１）を実施する際に、前記複合材料管理部（１３２，２１２）が、
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の第２のタイプの使用に関する第２の許容範囲（３１３）の内にあるように、前記複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）におけるパラメータ（３０７）のセットを調整するように構成されている、請求項１または２に記載の複合材料管理システム（２０２）。
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記品質レベル（２３０，３０８）に基づいて前記修正措置（２９１）を実施する際に、前記複合材料管理部（１３２，２１２）が、
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の第２のタイプの使用に関する第２の許容範囲（３１３）の内にあるように、前記複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）におけるパラメータ（３０７）のセットを調整するように構成されている、請求項１または２に記載の複合材料管理システム（２０２）。
【請求項6】
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記品質レベル（２３０，３０８）に基づいて前記修正措置（２９１）を実施する際に、前記複合材料管理部（１３２，２１２）が、
複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）に関して指定された許容範囲（３１２）の外にあることに応答して、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に対する後続の部分（３０２，７００，８２４）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の前記許容範囲（３１２）の内にあるように、前記複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）におけるパラメータ（３０７）のセットを調整するように構成されている、請求項１または２に記載の複合材料管理システム（２０２）。
複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）に関して指定された許容範囲（３１２）の外にあることに応答して、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に対する後続の部分（３０２，７００，８２４）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の前記許容範囲（３１２）の内にあるように、前記複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）におけるパラメータ（３０７）のセットを調整するように構成されている、請求項１または２に記載の複合材料管理システム（２０２）。
【請求項7】
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記品質レベル（２３０，３０８）に基づいて前記修正措置（２９１）を実施する際に、前記複合材料管理部（１３２，２１２）が、
複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）に関して指定された許容範囲（３１２）の外にあることに応答して、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に対する後続の部分（３０２，７００，８２４）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の前記許容範囲（３１２）の内にあるように、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）を形成するために使用される複数の原材料（３１９）を変更するように構成されている、請求項１または２に記載の複合材料管理システム（２０２）。
複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）に関して指定された許容範囲（３１２）の外にあることに応答して、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に対する後続の部分（３０２，７００，８２４）に関する前記予測特性（２２４）のセットが前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の前記許容範囲（３１２）の内にあるように、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）を形成するために使用される複数の原材料（３１９）を変更するように構成されている、請求項１または２に記載の複合材料管理システム（２０２）。
【請求項8】
前記複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）が、炭素繊維プリプレグ・コーティング・ライン、強化繊維樹脂含浸ライン、樹脂混合プロセスシステム、樹脂フィルミングライン、プリプレグシステム、及びスリッティング・プロセス・システムのうちの１つである、請求項１または２に記載の複合材料管理システム（２０２）。
【請求項9】
機械学習モデル（１３８，２３６）を更に備え、
前記複合材料管理部（１３２，２１２）が、前記センサデータ（１３４，２１８，７２２）及び前記機械学習モデル（１３８，２３６）を使用して、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットを決定する、請求項１または２に記載の複合材料管理システム（２０２）。
前記複合材料管理部（１３２，２１２）が、前記センサデータ（１３４，２１８，７２２）及び前記機械学習モデル（１３８，２３６）を使用して、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する前記予測特性（２２４）のセットを決定する、請求項１または２に記載の複合材料管理システム（２０２）。
【請求項10】
未凝固複合材料（２０４，７０２）を製造するためのコンピュータプログラム製品（２６２２）であって、
前記コンピュータプログラム製品（２６２２）が、それと共に具現化されるプログラム命令（２６１８）を有するコンピュータ可読記憶媒体（２６２４）を備え、
コンピュータシステム（２１０）によって実行可能である前記プログラム命令（２６１８）が、前記コンピュータシステム（２１０）に、
複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）のためのセンサシステム（２２０）からセンサデータ（１３４，２１８，７２２）を受信するステップであって、前記センサデータ（１３４，２１８，７２２）が、前記複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）による未凝固複合材料（２０４，７０２）の製造中に受信される、ステップと、
前記センサデータ（１３４，２１８，７２２）を使用して、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の部分（２２６）に関する予測特性（２２４）のセットを決定するステップであって、前記予測特性（２２４）のセットが、完成した製品としての前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関するものである、ステップと、
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する品質レベル（２３０，３０８）に基づいて修正措置（２９１）を実施するステップと
を含む方法を実施させる、コンピュータプログラム製品（２６２２）。
前記コンピュータプログラム製品（２６２２）が、それと共に具現化されるプログラム命令（２６１８）を有するコンピュータ可読記憶媒体（２６２４）を備え、
コンピュータシステム（２１０）によって実行可能である前記プログラム命令（２６１８）が、前記コンピュータシステム（２１０）に、
複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）のためのセンサシステム（２２０）からセンサデータ（１３４，２１８，７２２）を受信するステップであって、前記センサデータ（１３４，２１８，７２２）が、前記複合材料製造システム（２０６，５００，６００，７０８）による未凝固複合材料（２０４，７０２）の製造中に受信される、ステップと、
前記センサデータ（１３４，２１８，７２２）を使用して、前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の部分（２２６）に関する予測特性（２２４）のセットを決定するステップであって、前記予測特性（２２４）のセットが、完成した製品としての前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関するものである、ステップと、
前記未凝固複合材料（２０４，７０２）の複数の前記部分（２２６）に関する品質レベル（２３０，３０８）に基づいて修正措置（２９１）を実施するステップと
を含む方法を実施させる、コンピュータプログラム製品（２６２２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２２年７月８日に出願され、同じ譲受人に譲渡された、代理人整理番号22-0421-US-NPである、「PROPERTY PREDICTION FOR UNCONSOLIDATED COMPOSITE MATERIALS」と題する、第１７／８１１，４３３号の特許出願に関連する。前述の出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２２年７月８日に出願され、同じ譲受人に譲渡された、代理人整理番号22-0421-US-NPである、「PROPERTY PREDICTION FOR UNCONSOLIDATED COMPOSITE MATERIALS」と題する、第１７／８１１，４３３号の特許出願に関連する。前述の出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、一般に、複合材料の製造に関し、特に、未凝固複合材料の製造に関する。更により詳細には、本開示は、未凝固複合材料の製造中に、未凝固複合材料の製造を管理するための方法、装置、システム、及びコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【0003】
航空機は、ますます多くの複合材料を用いて設計され、製造されている。複合材料は、航空機の重量を低減し、設計を通して航空効率を改善するために航空機に使用される。この低減した重量は、積載量及び燃料効率の向上などの性能形態を改善する。更に、複合材料によって航空機の様々な構成要素の耐用年数が長くなる。
【0004】
複合材料は、２つ以上の機能構成要素を組み合わせることによって作成された、丈夫で軽量な材料である。例えば、複合材料は、ポリマー樹脂マトリクス中で結合される強化繊維を含んでもよい。繊維は一方向性であってもよく、または織布または織物の形態をとってもよい。繊維及び樹脂は、複合材料を形成するように配置及び硬化される。
【0005】
複合材料を使用して航空宇宙用複合材料構造を作成することにより、航空機の各部分を大きな部品または部分で製造することが可能になる。例えば、航空機の機体を、円筒形の部分に作成し、その後に航空機の機体を形成するように組み立ててもよい。他の例には、制限なく、翼を形成するように接合された翼部分、または安定板を形成するように接合された安定板部分が含まれる。
【0006】
複合材料構造を製造するには、複合材料の層がツール上に通常レイアップされる。層は、シート状の繊維で構成されてよい。これらのシートは、織物、テープ、またはトウの形態、あるいは他の適切な形態をとることができる。場合によっては、樹脂がシート内に注入または予め含侵されてもよい。これらのタイプのシートは、一般に「プリプレグ(prepreg)」と呼ばれている。プリプレグが複合材料構造を製造するために使用されるまで、プリプレグは、ロールに保管される長いシート状に製造されてもよい。
【0007】
プリプレグの様々な層は、様々な向きにレイアップされ、様々な数の層が、製造される複合材料構造の厚さに応じて使用され得る。これらの層は、手作業で、あるいはテープラミネート機または繊維配置システムなどの自動化積層機器を使用して、レイアップされてもよい。
【0008】
様々な層の複合材料をツールにレイアップした後、複合材料の層は、温度及び圧力に曝される際に凝固または硬化されることで、最終的な複合材料構造を形成してもよい。
【0009】
最終的な複合材料構造の品質は、非破壊試験を含む試験を使用して決定され得る。更に、複合材料構造を製造するために使用される構成要素は、品質目的のために監視され、試験され得る。複合材料構成要素に関する所望の品質を維持することにより、最終的な複合材料構造の品質を向上し得る。例えば、プリプレグを検査して、厚さが指定された許容範囲の内にあるか否かを決定してもよい。プリプレグ構成要素などの複合材料構成要素の品質試験は、所望よりも時間がかかる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
したがって、上述の課題及び他の起こり得る課題の少なくともいくつかを考慮した方法及び装置を得ることが望ましい。例えば、プリプレグ構成要素の品質試験に関する技術的問題を克服する方法、装置、システム、及びコンピュータプログラム製品を有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本開示の一実施形態は、コンピュータシステムと、コンピュータシステム内の複合材料管理部とを備える複合材料管理システムを提供する。複合材料管理部は、複合材料製造システムのためのセンサシステムからセンサデータを受信する。センサデータは、複合材料製造システムによる未凝固複合材料の製造中に受信される。複合材料管理部は、センサデータを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定する。予測特性のセットは、完成した製品としての未凝固複合材料の複数の部分に関する。複合材料管理部は、未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する。
【0012】
本開示の別の実施形態では、方法は、未凝固複合材料を製造する。センサデータは、複合材料製造システムのためのセンサシステムから受信される。センサデータは、複合材料製造システムによる未凝固複合材料の製造中に受信される。予測特性のセットが、センサデータを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関して決定され、予測特性のセットは、完成した製品としての未凝固複合材料の複数の部分に関する。修正措置は、未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて実施される。
【0013】
本開示の更に別の実施形態では、未凝固複合材料を製造するためのコンピュータプログラム製品は、それと共に具現化されるプログラム命令を有するコンピュータ可読記憶媒体を備える。プログラム命令は、コンピュータシステムによって実行可能であり、コンピュータシステムに、複合材料製造システムのためのセンサシステムからセンサデータを受信するステップであって、センサデータが、複合材料製造システムによる未凝固複合材料の製造中に受信される、ステップと、センサデータを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定するステップであって、予測特性のセットが、完成した製品としての未凝固複合材料の複数の部分に関するものである、ステップと、未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップと、を含む方法を実施させる。
【0014】
形態及び機能は、本開示の様々な実施形態で独立に実現することができる、あるいは、更なる詳細が下記の説明及び図面を参照して理解され得る他の実施形態で組み合わされてもよい。
【0015】
例示的な実施形態の特徴と考えられる新規な形態は、添付の特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、例示の実施形態、並びにそれらの好ましい使用の態様、更なる目的及び形態は、本開示の例示の実施形態の以下の詳細な説明を参照し、添付の図面と併せて検討することによって、最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】例示的な実施形態が実装され得るデータ処理システムのネットワークの図である。
【図2】例示的な実施形態による、複合材料製造環境のブロック図である。
【図3】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の部分に関する予測特性を使用してとり得る措置のブロック図である。
【図4】例示的な実施形態による、未凝固複合材料を製造するための製造プロセスフローの図である。
【図5】例示的な実施形態による、フィルミングプロセスを実施するように構成された複合材料製造システムの図である。
【図6】例示的な実施形態による、プリプレグ製造プロセスを実施するように構成された複合材料製造システムの図である。
【図7】例示的な実施形態による、複合材料製造システムにおけるセンサ配置のブロック図である。
【図8】例示的な実施形態による、複合材料製造システムの部分の側面図である。
【図9】例示的な実施形態による、複合材料製造システムの部分の上面図である。
【図10】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の部分の品質レベルを識別するためのプロセスのフローチャートである。
【図11】例示的な実施形態による、未凝固複合材料をマーキングするためのプロセスのフローチャートである。
【図12】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の許容範囲外部分を使用不能としてマーキングするためのプロセスのフローチャートである。
【図13】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の許容範囲内部分を使用可能としてマーキングするためのプロセスのフローチャートである。
【図14】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の部分を品質レベルでマーキングするためのプロセスのフローチャートである。
【図15】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の部分に関する品質レベルを記録するためのプロセスのフローチャートである。
【図16】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の部分に関する予測特性を決定するためのプロセスのフローチャートである。
【図17】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の製作を完了する前に未凝固複合材料に関する特性を予測するように機械学習モデルを訓練するためのプロセスのフローチャートである。
【図18】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の部分に対する修正措置を実施するためのプロセスのフローチャートである。
【図19】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の許容範囲外部分に対する修正措置を実施するためのプロセスのフローチャートである。
【図20】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の許容範囲外部分のパラメータを調整するためのプロセスのフローチャートである。
【図21】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の許容範囲内部分のパラメータを調整するためのプロセスのフローチャートである。
【図22】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の部分が許容範囲の内にあるようにパラメータを調整するためのプロセスのフローチャートである。
【図23】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の後続の部分のパラメータを調整するためのプロセスのフローチャートである。
【図24】例示的な実施形態による、原材料を変更するためのプロセスのフローチャートである。
【図25】例示的な実施形態による、未凝固複合材料の予測特性を決定するためのプロセスのフローチャートである。
【図26】例示的な実施形態による、データ処理システムのブロック図である。
【図27】例示的な実施形態による、航空機の製造及び保守点検方法の図である。
【図28】例示的な実施形態を実装し得る航空機のブロック図である。
【図29】例示的な実施形態による、製品管理システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
例示的な実施形態は、以下に記載するような１以上の様々な考慮事項を認識し考慮する。例えば、炭素繊維プリプレグ・コーティング・ラインによって製造されたプリプレグロールなどの未凝固複合材料構成要素の現在の試験は、プリプレグロールからのサンプルを使用して実施されてもよい。サンプルが所望の品質レベルを満たさない場合、プリプレグロール全体が廃棄またはリサイクルされる。しかしながら、プリプレグロール全体が、望ましくない品質レベルを有していない場合がある。プリプレグロールの一部のみが、所望の品質レベルの許容範囲を満たしていない場合がある。現在の技術では、プリプレグロール全体の複数の部分を試験することなく、プリプレグロールのどの部分が許容範囲外の特性を有し得るかを識別することはできない。プリプレグロール全体の複数の部分を試験することは、時間がかかり、非効率的である。
【0018】
また、プリプレグロールが望ましくない品質レベルの特性を有する原因を決定することは、現在、製造プロセス中に実施できない。代わりに、プリプレグロールを製造し、プリプレグロールのサンプルを試験した後に分析が実施され、サンプルが所望の品質レベルにないことを示す。更に、原因を決定し得るとき、将来のプリプレグロールが所望の品質レベルを有することを確実にするために、炭素繊維プリプレグ・コーティング・ラインを調整し得る。多くのプリプレグロールが完成し、１以上のプリプレグロールが所望の品質レベルにないと決定される前に、決定するタイミングをもつことは不可能である。その結果、プリプレグロールを製造した炭素繊維プリプレグ・コーティング・ラインを使用したプリプレグロールの製造を、原因が決定され、炭素繊維プリプレグ・コーティング・ラインを調整し得るまで停止することが、一つの解決策である。これは、炭素繊維プリプレグ・コーティング・ラインが利用できないので、プリプレグロールの製造能力が低下する。
【0019】
例示的な実施形態は、プリプレグ材料の特徴を決定する能力を有することが望ましいことを更に認識し、考慮する。製造プロセスは、プリプレグが製造されている間に、製造プロセス中にプリプレグを製造するために実施される樹脂混合、樹脂フィルミング、樹脂バス操作及び他の操作のうちの少なくとも１つであり得る。プリプレグを引き続き製造している間に、炭素繊維プリプレグ・コーティング・ラインの様々な配置からリアルタイムに取得された様々なタイプのセンサデータは、プリプレグの特徴を予測するために使用され得る。この情報を使用して、プリプレグロールのどの部分が許容範囲内の特徴を有し、プリプレグロールの他の部分が許容範囲外であるかを決定し得る。製造されるプリプレグの部分に関する特徴のこのタイプの決定は、どの部分が許容範囲の内にあるか、または許容範囲の外にあるかのマーキングまたは記録を可能にする方法でリアルタイムに行われ得る。その結果、プリプレグロールのいくつかの部分が許容範囲の外にあるとき、記録またはマーキングされた部分は使用されない一方で、プリプレグロールの他の部分は、引き続き使用され得る。その結果、廃棄またはリサイクルされるプリプレグの量を低減し得る。
【0020】
ここで図を参照すると、特に図１を参照すると、例示的な実施形態が実装され得るデータ処理システムのネットワークの図を示している。ネットワークデータ処理システム１００は、例示的な実施形態を実装し得るコンピュータのネットワークである。ネットワークデータ処理システム１００は、ネットワークデータ処理システム１００内で互いに接続された様々なデバイスとコンピュータとの間の通信リンクを提供するために使用される媒体であるネットワーク１０２を含む。ネットワーク１０２は、有線、無線通信リンク、または光ファイバケーブルなどの接続を含んでもよい。
【0021】
図示の例では、サーバコンピュータ１０４及びサーバコンピュータ１０６は、記憶ユニット１０８と共にネットワーク１０２に接続する。また、クライアントデバイス１１０は、ネットワーク１０２に接続する。図示のように、クライアントデバイス１１０は、クライアントコンピュータ１１２と、クライアントコンピュータ１１４と、クライアントコンピュータ１１６と、を含む。クライアントデバイス１１０は、例えば、コンピュータ、ワークステーション、またはネットワークコンピュータであってもよい。図示の例では、サーバコンピュータ１０４は、ブートファイル、オペレーティング・システム・イメージ、及びアプリケーションなどの情報をクライアントデバイス１１０に提供する。更に、クライアントデバイス１１０はまた、プリプレグシステム１１８、タブレットコンピュータ１２０、及びスマートグラス１２２などの他のタイプのクライアントデバイスを含んでもよい。この例示的な例では、サーバコンピュータ１０４、サーバコンピュータ１０６、記憶ユニット１０８、及びクライアントデバイス１１０は、ネットワーク１０２に接続するネットワークデバイスであり、ネットワーク１０２は、これらのネットワークデバイスのための通信媒体である。クライアントデバイス１１０の一部または全部は、これらの物理デバイスがネットワーク１０２に接続し、ネットワーク１０２を介して互いに情報を交換し得るモノのインターネット（ＩｏＴ）を形成し得る。
【0022】
クライアントデバイス１１０は、この例ではサーバコンピュータ１０４に対するクライアントである。ネットワークデータ処理システム１００は、追加のサーバコンピュータ、クライアントコンピュータ、及び図示していない他のデバイスを含んでもよい。クライアントデバイス１１０は、有線、光ファイバ及び無線接続のうちの少なくとも１つを利用してネットワーク１０２に接続する。
【0023】
ネットワークデータ処理システム１００内に配置されたプログラム命令は、コンピュータ記録可能記憶媒体に記憶され、使用のためにデータ処理システムまたは他のデバイスにダウンロードされ得る。例えば、プログラム命令は、サーバコンピュータ１０４上のコンピュータ記録可能記憶媒体に記憶され、クライアントデバイス１１０上で使用するためにネットワーク１０２を介してクライアントデバイス１１０にダウンロードされてもよい。
【0024】
図示の例では、ネットワークデータ処理システム１００は、相互に通信するために伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）プロトコル一式を使用するネットワーク及びゲートウェイの世界的な集合を表す、ネットワーク１０２を有するインターネットである。インターネットの中心には、データ及びメッセージをルーティングする数千の商用、政府用、教育用、及び他のコンピュータシステムからなる主要ノードまたはホストコンピュータ間の高速データ通信回線のバックボーンがある。もちろん、ネットワークデータ処理システム１００はまた、複数の様々なタイプのネットワークを使用して実装されてもよい。例えば、ネットワーク１０２は、インターネット、イントラネット、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタン・エリア・ネットワーク（ＭＡＮ）及びワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）のうちの少なくとも１つで構成されてもよい。図１は、例として意図しており、様々な例示的な実施形態のアーキテクチャ上の限定として意図していない。
【0025】
本明細書で使用する場合、「複数の(number of)」は、項目に関して使用されるとき、１以上の項目を意味する。例えば、「複数の様々なタイプのネットワーク」は、１以上の様々なタイプのネットワークである。
【0026】
更に、「のうちの少なくとも１つ」という語句は、項目のリストと共に使用されるとき、列挙された項目のうちの１以上の様々な組合せを使用し得ることを意味し、リスト内の各項目のうちの１つのみが必要であり得る。言い換えると、「のうちの少なくとも１つ」は、項目の任意の組合せを意味し、複数の項目は、リストから使用され得るが、必ずしもリストの全部の項目を必要としないことを意味する。項目は、特定の物体、事物、またはカテゴリであってよい。
【0027】
例えば、「項目Ａ、項目Ｂ、及び、項目Ｃのうちの少なくとも１つ」としては、項目Ａ、項目Ａ及び項目Ｂ、または項目Ｂを含み得るが、これらに限らない。この例としては、項目Ａ、項目Ｂ、項目Ｃ、または、項目Ｂ及び項目Ｃを含んでもよい。もちろん、これらの項目の任意の組合せが存在し得る。いくつかの例示的な例において、「少なくとも１つ」は、例えば、これらに限定されないが、２個の項目Ａ、１個の項目Ｂ、１０個の項目Ｃ、４個の項目Ｂ、７個の項目Ｃ、または、他の適した組合せであってもよい。
【0028】
この例では、プリプレグシステム１１８は、複合材料製造設備１３０に配置されている。この配置は、プリプレグシステム１１８を使用してプリプレグなどの未凝固複合材料を製造する。図示のように、サーバコンピュータ１０４の複合材料管理部１３２は、複合材料製造設備１３０のプリプレグシステム１１８と通信し得る。この通信は、センサデータ１３４、コマンド１３６、及び、ネットワーク１０２を介して送信され得る他のタイプの情報のうちの少なくとも１つから選択される情報の交換を含み得る。
【0029】
この例では、複合材料管理部１３２は、プリプレグシステム１１８のためのセンサシステムからセンサデータ１３４を受信し得る。センサシステムは、プリプレグシステム１１８または複合材料製造設備１３０内の別の配置の少なくとも一方に配置されてもよい。
【0030】
この例示的な例では、センサデータ１３４は、プリプレグシステム１１８からリアルタイムに受信される。言い換えると、リアルタイムにセンサデータ１３４を受信することは、プリプレグシステム１１８がプリプレグを製造するように動作するときにセンサデータ１３４を受信することを意味する。センサデータ１３４がリアルタイムに送信されるとき、センサデータ１３４は、潜在的な遅延なしに可能な限り迅速に送信される。リアルタイムにセンサデータ１３４を分析する際に、複合材料管理部１３２は、センサデータ１３４が受信されると、センサデータ１３４を処理し、分析し得る。
【0031】
図示のように、センサデータ１３４は、プリプレグの製造が完成したときのプリプレグに関する特性の予測を決定するために、複合材料管理部１３２によって分析され得る。この特性の予測は、プリプレグシステム１１８によってプリプレグが製造されている間に行われる。予測特性は、プリプレグシステム１１８内で製造されているプリプレグの複数の部分に関する特性である。これらの特性は、例えば、プリプレグの厚さ、目付、及び完成したプリプレグの他の特徴を含んでもよい。言い換えると、複合材料管理部１３２は、プリプレグの製造が完成する前に、プリプレグシステム１１８によって製造されているプリプレグの特徴をリアルタイムに予測し得る。予測特性に基づいて、複合材料管理部１３２は、プリプレグのどの部分が複合材料部品の製造に使用するために許容範囲の内にあるかを識別し得る。プリプレグに関して予測された設定された特性に基づいて、複合材料管理部１３２は、複合材料部品の製造に使用するために許容範囲の内にある１以上の部分、並びに許容範囲の外であり得る部分を記録し得る。更に、複合材料管理部１３２は、その部分が許容範囲の内に留まる時間を決定し得る。場合によっては、未凝固複合材料は、プリプレグに関して予測された特性に応じて変化し得る貯蔵寿命を有してもよい。
【0032】
更に、プリプレグの部分に関する予測特性を知ることにより、複合材料管理部１３２は、その部分が未凝固複合材料の完成した製品であるときに、以前の製造作業が完了した未凝固複合材料の特性の予測から、未凝固複合材料のその部分に関して決定された品質レベルに基づいて修正措置を実施する。
【0033】
例えば、プリプレグの部分の更なる処理により、その部分が許容範囲の内にあるか、または所望の品質レベルを有するように、複合材料管理部１３２は、プリプレグシステム１１８に必要な調整を決定してもよい。この決定により、複合材料管理部１３２は、調整を行うためにプリプレグシステム１１８にコマンド１３６を送信し得る。
【0034】
コマンド１３６を使用して、プリプレグの部分が引き続き製造されている間に、複合材料管理部１３２によってこれらの調整を行い得る。これらの調整は、プリプレグの部分を未だ処理していないプリプレグシステム１１８の部分に対して行い得る。これらの調整により、追加のセンサデータが、受信され、実施した措置が、プリプレグの部分を所望の品質レベルに変更したか否かを決定し得る。このようにして、複合材料管理部１３２は、所望の品質レベルを満たす未凝固複合材料の部分を増加させ、未凝固複合材料の廃棄部分を低減し得るように、未凝固複合材料の製造を管理し得る。
【0035】
この例示的な例では、この予測は、機械学習モデル１３８を使用して行われ得る。この例では、機械学習モデル１３８は、プリプレグシステム１１８によって、プリプレグを以前に製造したことから生成された履歴センサデータを使用して訓練されている。
【0036】
図１のネットワークデータ処理システム１００の例示は、他の例示的な例を実施し得る方法を限定することを意味しない。例えば、複合材料管理部１３２は、サーバコンピュータ１０４以外の別の配置に配置されてもよい。例えば、複合材料管理部１３２は、クライアントコンピュータ１１２に、プリプレグシステム１１８内に、または複合材料製造設備１３０に配置された別のコンピュータ内に配置されてもよい。他の例示的な例では、追加のプリプレグシステムは、複合材料製造設備１３０に、または複合材料管理部１３２によって管理され得る他の配置に、配置されてもよい。
【0037】
次に図２を参照すると、例示的な実施形態による、複合材料製造環境のブロック図を示している。この例示的な例では、複合材料製造環境２００は、図１のネットワークデータ処理システム１００に示すハードウェアなどのハードウェアに実装し得る構成要素を含む。
【0038】
この例示的な例では、複合材料管理システム２０２は、複合材料部品２０５の製造に使用するための未凝固複合材料２０４の製造を管理するように動作する。
【0039】
未凝固複合材料２０４は、複合材料部品２０５を形成するために処理されていない複合材料である。例えば、圧力、加熱及び硬化のうちの少なくとも１つなどの処理が、未凝固複合材料２０４に適用されていない。言い換えると、未凝固複合材料２０４は、最終的な複合材料部品を形成するように処理されていない。
【0040】
未凝固複合材料２０４は、プリプレグ、エアロスペースグレードのプリプレグ、熱硬化性プリプレグ、熱可塑性プリプレグ、織布プリプレグ、繊維トウプリプレグ、トウプリプレグ、一方向テーププリプレグ、樹脂コーティングフィルム、ノンクリンプ織物、樹脂ミックス及び他の適切な未凝固複合材料のうちの少なくとも１つから選択され得る。未凝固複合材料２０４中の繊維は、複数の様々な形態をとり得る。例えば、繊維及び織物などの未凝固複合材料２０４は、ガラス繊維、炭素繊維、ケブラー（登録商標）繊維、パラアラミド繊維、ハイブリッド繊維、ガラス糸を有する炭素織物、織りワイヤを有する炭素繊維織物、ケイ酸ホウ素繊維及び他の適切な材料のタイプのうちの少なくとも１つから選択されてもよい。複合材料部品２０５は、例えば、胴体部分、スキンパネル、翼、リブ、ドア、または他の適切なタイプの部品であってもよい。
【0041】
別の例では、未凝固複合材料２０４を使用して、別の未凝固複合材料を製造し得る。例えば、未凝固複合材料２０４は、フィルム状紙であってもよい。このフィルム状紙は、プリプレグなどの別の未凝固複合材料を製造するために使用され得る。
【0042】
例えば、複合材料管理システム２０２は、未凝固複合材料２０４を製造するために複合材料製造システム２０６の動作を制御してもよい。図示のように、複合材料製造システム２０６は、複数の形態をとり得る。例えば、複合材料製造システム２０６は、炭素繊維プリプレグ・コーティング・ライン、強化繊維樹脂含浸ライン、樹脂混合プロセスシステム、樹脂フィルミングライン、プリプレグシステム、スリッティング・プロセス・システム、及び他の適切なタイプの複合材料製造システムのうちの少なくとも１つから選択されてもよい。
【0043】
図示のように、複合材料管理システム２０２は、コンピュータシステム２１０と、複合材料管理部２１２と、を備える。複合材料管理部２１２は、コンピュータシステム２１０内に配置される。
【0044】
図示のように、複合材料管理部２１２は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの組合せとして実装され得る。ソフトウェアが使用されるとき、複合材料管理部２１２によって実施される動作は、プロセッサユニットなどのハードウェア上で実行されるように構成されたプログラム命令で実施され得る。ファームウェアが使用されるとき、複合材料管理部２１２によって実施される動作は、プログラム命令及びデータで実施され、プロセッサユニット上で実行するために永続的メモリに記憶され得る。ハードウェアが用いられるとき、ハードウェアは、複合材料管理部２１２で動作を実施するように動作する回路を含み得る。
【0045】
例示的な例では、ハードウェアは、回路システム、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス、及び、複数の動作を実施するように構成された他の適切なタイプのハードウェアのうちの少なくとも１つから選択された形態をとってもよい。プログラマブル論理デバイスを使用すると、そのデバイスは、複数の動作を実施するように構成され得る。そのデバイスは、その後に再構成されてもよく、または複数の動作を実施するように恒久的に構成されてもよい。プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、プログラマブル論理アレイ、プログラマブルアレイ論理、フィールドプログラマブル論理アレイ、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ、及び他の適したハードウェアデバイスが挙げられる。更に、プロセスは、無機構成要素と一体化される有機構成要素に実装され得るとともに、人間を除く有機構成要素のみで構成され得る。例えば、プロセスは、有機半導体の回路として実装されてもよい。
【0046】
コンピュータシステム２１０は、物理的ハードウェアシステムであり、１以上のデータ処理システムを含む。コンピュータシステム２１０に複数のデータ処理システムが存在するとき、それらのデータ処理システムは、通信媒体を使用して互いに通信する。通信媒体は、ネットワークであってもよい。データ処理システムは、コンピュータ、サーバコンピュータ、タブレットコンピュータ及び他の適切なデータ処理システムのうちの少なくとも１つから選択されてもよい。
【0047】
図示のように、コンピュータシステム２１０は、例示的な例のプロセスを実施するプログラム命令２１６を実行し得る複数のプロセッサユニット２１４を含む。本明細書で使用する場合、複数のプロセッサユニット２１４のうちの１つのプロセッサユニットは、ハードウェアデバイスであり、コンピュータを動作させる命令及びプログラムコードに応答して処理する集積回路上のものなどのハードウェア回路から構成される。複数のプロセッサユニット２１４が、プロセスのためのプログラム命令２１６を実行するとき、複数のプロセッサユニット２１４は、同じコンピュータ上または異なるコンピュータ上にあり得る１以上のプロセッサユニットである。言い換えると、プロセスは、コンピュータシステム内の同じまたは異なるコンピュータ上のプロセッサユニット間で分散されてもよい。更に、複数のプロセッサユニット２１４は、同じタイプまたは異なるタイプのプロセッサユニットであってもよい。例えば、複数のプロセッサユニットは、シングル・コア・プロセッサ、デュアル・コア・プロセッサ、マルチ・プロセッサ・コア、汎用中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、及び、何らかの他のタイプのプロセッサユニットのうちの少なくとも１つから選択されてもよい。
【0048】
この例示的な例では、複合材料管理部２１２は、複合材料製造システム２０８のためのセンサシステム２２０からセンサデータ２１８を受信するように構成される。センサデータ２１８は、複数の異なる形態をとり得る。例えば、センサデータ２１８は、構成要素温度、未凝固複合材料温度、周囲温度、湿度、ローラ速度、未凝固複合材料の速度、一対のローラ間の圧力、一対のローラ間のギャップ、未凝固複合材料の厚さ、フーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）スペクトル、ラマン分光データ、分光データ、材料幅、繊維ウェブ幅、材料目付、繊維目付、樹脂粘度、未凝固複合材料の寸法にわたる電気測定値、未凝固複合材料の寸法にわたる電圧、未凝固複合材料の寸法にわたる電磁測定値、未凝固複合材料の寸法にわたる音響測定値、張力、複合材料製造システム内の配置におけるプリプレグの画像のうちの少なくとも１つから構成されてもよい。
【0049】
この例示的な例では、複合材料製造システム２０８のためのセンサシステム２２０は、複合材料管理システム２０２、複合材料製造システム２０８、またはその両方の一部と見なしてもよい。センサシステム２２０は、複合材料製造システム２０８の動作中に、未凝固複合材料２０４または複合材料製造システム２０８の少なくとも一方に関するセンサデータ２１８を生成するように動作し得る。センサデータ２１８は、複合材料製造システム２０８によって製造されている未凝固複合材料２０４に関する情報であり得る。センサデータ２１８は、複合材料製造システム２０８による未凝固複合材料２０４の製造中に受信される。センサデータ２１８は、センサシステム２２０によってリアルタイムに生成され、複合材料管理部２１２に、リアルタイムに送信される。
【0050】
センサシステム２２０は、センサ２２２を備える。図示のように、センサ２２２は、複合材料製造システム２０８に対して配置２０９にある。配置２０９は、複合材料製造システム２０８の上、その内、またはその付近にあってもよい。この例では、センサ２２２は、温度センサ、カメラ、赤外線カメラ、熱カメラ、ライン・スキャン・カメラ、張力センサ、密度センサ、ドロップゲージ、赤外線センサ、非接触レーザー距離センサ、ベータゲージ、速度センサ、フーリエ変換赤外線（ＦＴＩＲ）分光計、ラマン分光計、力検出器、線形可変差動変圧器（ＬＶＤＴ）センサ、回転第三差動変圧器（ＲＶＤＴ）センサ、厚さセンサ、ギャップ幅センサ、粘度計、光反射センサ、電気伝導率センサ、電気抵抗センサ、静電容量センサ、電磁センサ、音響センサ、湿度センサ、レーザー・ドップラー・センサ及び他の適切なセンサのうちの少なくとも１つから選択されてもよい。
【0051】
図示のように、複合材料管理部２１２は、センサデータ２１８を使用して複合材料製造システム２０８による製造から完成した未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する予測特性２２４のセットを決定する。
【0052】
未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６は、未凝固複合材料２０４の部分２２６の一部または全部であってもよい。この図示の例では、複合材料製造システム２０８による製造から完成した未凝固複合材料２０４は、複合材料部品２０５を製造するために使用され得る完成した製品２５５を形成する。複数の部分２２６は、未凝固複合材料２０４の部分であってもよい。例えば、複数の部分２２６は、プリプレグロールを形成するプリプレグの部品または部分であってもよい。これらの部分は、同じまたは異なる長さを有してもよい。
【0053】
この例では、複合材料管理部２１２は、未凝固複合材料２０４の製造が完了したとき、未凝固複合材料２０４の部分２２６が有するであろう特性２２８のセットを予測してもよい。言い換えると、この予測は、未凝固複合材料２０４の部分２２６が引き続き製造されている間に行われる。部分２２６の様々な部分は、複合材料製造システム２０６における製造の様々な状態または段階であってもよい。
【0054】
特性２２８のセットは、複数の異なる形態をとり得る。例えば、特性２２８のセットは、プリプレグ繊維目付、プリプレグ樹脂含有量、プリプレグ厚さ、プリプレグ浸透レベル、プリプレグ・タック・レベル、樹脂フィルム目付、樹脂フィルム厚さ、剥離ライナー目付、剥離ライナー厚さ及び積層構造特性のうちの少なくとも１つを含む。
【0055】
複合材料管理部２１２は、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する予測特性２２４のセットに基づいて、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する品質レベル２３０を識別する。品質レベル２３０のこの識別は、予測品質レベル２３２である。言い換えると、品質レベル２３０は、予測特性２２４を使用して決定される。実際の品質レベルを決定するための実際の特性を決定するために、複数の部分２２６の実際の試験が実施され得る。
【0056】
この例示的な例では、予測特性２２４のセットの決定は、モデル２３３のセットを使用して複合材料管理部２１２によって行われてもよい。モデル２３３のセットは、機械学習モデル２３４のセット、物理モデル２３５のセット、ハイブリッドモデル２３７のセット及び他の適切なタイプのモデルのうちの少なくとも１つを含むことができる。この例示的な例では、モデル２３３の任意の組合せを使用して、特性２２８を予測し得る。
【0057】
機械学習モデル２３４のセットが使用されるとき、機械学習モデル２３４のセットは、センサデータ２１８を使用して、特定のタイプの未凝固複合材料２０４の特性２２８を予測するように訓練され得る。機械学習モデルは、人工知能モデルの一種であり、明示的にプログラムされることなく学習し得るデータ駆動モデルである。機械学習モデルは、機械学習モデルに入力された訓練データに基づいて学習し得る。機械学習モデルは、様々なタイプの機械学習アルゴリズムを使用して学習し得る。機械学習アルゴリズムは、教師あり学習及び教師なし学習、形態学習、スパース辞書学習、異常検出、強化学習、推奨学習及び他のタイプの学習アルゴリズムのうちの少なくとも１つを含む。
【0058】
機械学習モデルの例は、人工ニューラルネットワーク、決定木、サポート・ベクター・マシン、ランダムフォレスト機械学習モデル、回帰機械学習モデル、分類機械学習モデル、ベイジアンネットワーク、及び他のタイプのモデルを含む。これらの機械学習モデルは、データを使用して訓練され、追加のデータを処理して所望の出力を提供し得る。
【0059】
例えば、機械学習モデル２３６は、訓練データセット２４０を使用して、プリプレグなどの未凝固複合材料２０４に関する予測特性２２４を決定するように訓練されてもよい。訓練データセット２４０は、プリプレグの形態の未凝固複合材料２０４を製造するために複合材料製造システム２０６から受信した履歴センサデータ２４２を使用して作成され得る。訓練データセット２４０は、履歴特性２４４の形態のラベルを含み得る。履歴特性２４４は、複合材料製造システム２０６内の様々な配置で、未凝固複合材料２０４で行われた測定から決定され得る。言い換えると、履歴特性２４４は、未凝固複合材料２０４の製造が完了したときの未凝固複合材料２０４の特性２２８を含み得る。
【0060】
更に、訓練データセット２４０はまた、履歴上流情報２４５を含み得る。履歴上流情報２４５は、製造プロセスが履歴上流情報を含む未凝固複合材料を製造するときに生成された履歴センサデータ２４２に関連付けられ得る。履歴上流情報２４５は、未凝固複合材料を製造する際に使用される構成要素または設定に関する情報を含み得る。例えば、履歴上流情報２４５は、強化情報、繊維情報、強化サイジング情報、樹脂情報、剥離ライナー情報、樹脂フィルム情報、及び、履歴センサデータ２４２を生成するために測定され得る他の適切な情報のうちの少なくとも１つから選択されてもよい。
【0061】
目的の特性２２８は、未凝固複合材料２０４のタイプに応じて、複数の異なる形態をとり得る。例えば、未凝固複合材料２０４がプリプレグであるとき、特性２２８は、厚さ、繊維目付（ＦＡＷ）、樹脂重量含有率（ＲＣ）、プリプレグ目付（ＰＡＷ）、水ピックアップ、タック、パッカー、及び、プリプレグの形態の未凝固複合材料２０４に関する目的の他の特性のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【0062】
機械学習モデル２３６を使用して予測特性２２４を決定することにより、複合材料管理部２１２は、未凝固複合材料２０４の製造を完了する前にこれらの特性を予測し得る。言い換えると、完成または製造された状態の未凝固複合材料２０４に関する予測特性２２４は、未凝固複合材料２０４の製造中の様々な時間に様々な配置で作成され得る。
【0063】
別の例では、物理モデル２３５のセットを使用して、未凝固複合材料２０４に関する予測特性２２４を決定してもよい。この例では、物理モデル２３５のセット内の物理モデル２３９は、少なくとも数学的方程式に基づいて、未凝固複合材料を製造するために材料に対して実施される措置の影響を記述し得る方程式を含む数学的モデルである。これらの措置は、例えば、センサデータ２１８内の熱、張力、圧力、力、または他のパラメータなどのパラメータに応答したものであってもよい。
【0064】
物理モデル２３５のセットは、複数の異なる形態をとり得る。例えば、物理モデルのセットは、機械動力学熱及び機械モデル、樹脂浸透モデル、粘度を含むダーシー浸透モデル、樹脂流動モデル、硬化反応モデル、浸透の有限要素解析（ＦＥＡ）モデル、レイアップの有限要素解析（ＦＥＡ）モデル、並びに物理ベースのモデルの他の適切なタイプのモデルのうちの少なくとも１つから選択されてもよい。
【0065】
ハイブリッドモデル２３７のセットは、物理構成要素と機械学習構成要素との両方を使用するハイブリッド物理ベースのデータ駆動モデルである。この例では、ハイブリッドモデル２３７は、他の項目と共に予測に組み込まれたセンサの分布／ノイズが評価されるように物理学（リアル・タイム・ソフトウェア）または測定データを、学習／予測データと組み合わせて単一のモデルにする。
【0066】
統計モデル２４３は、モデル２３３に存在してもよい。統計モデル２４３は、カルマンフィルタ、拡張カルマンフィルタ、アンセンテッド・カルマン・フィルタ及び他の適切な統計モデルのうちの少なくとも１つから選択され得る。例えば、カルマンフィルタをノイズの多いデータと共に使用して、測定されている特性の推定の精度を向上するために、測定されているシステムの特性を推定してもよい。
【0067】
未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する予測特性２２４を決定するときの予測を用いて、複合材料管理部２１２は、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関して決定された予測特性２２４のセットを使用して、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する品質レベル２３０を決定し得る。この例示的な例では、部分２２６の様々な部分は、他の部分とは異なる品質レベルを有してもよい。
【0068】
品質レベル２３０の識別を用いて、複合材料管理部２１２は、複数の措置２４１を実施し得る。複数の部分２２６の各部分に関して識別された品質レベル２３０に応じて、その部分に対して措置２４１の様々な措置を実施し得る。
【0069】
更に、未凝固複合材料２０４の複数の部分に関して予測特性２２４を決定するために、センサデータ２１８に加えて他の情報を使用し得る。例えば、上流情報２４６は、複合材料管理部２１２によってセンサデータ２１８と共に使用され、複数の部分２２６に関する予測特性２２４を決定してもよい。上流情報２４６は、強化情報、繊維情報、強化サイジング情報、樹脂情報、剥離ライナー情報、樹脂フィルム情報、及び、センサデータ２１８と共に使用して未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する予測特性２２４を決定し得る他の適切な情報のうちの少なくとも１つから選択され得る。
【0070】
モデル２３３は、デジタルツイン２０３として動作し、複合材料管理部２１２によって、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する予測特性２２４を決定するために使用され得る。結果として、複合材料製造システム２０６の配置２０９におけるセンサシステム２２０内のセンサ２２２の配置は、デジタルツイン２０３のモデル２３３によって使用されるセンサデータ２１８を提供して、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する複数の特性２２８を予測し得る。モデル２３３をデジタルツイン２０３として使用することにより、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６をサンプリングする必要なく、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６の特性２２８を識別し得る未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６のリアルタイム検査及び認証が可能になる。実際の試験が望まれる場合、必要に応じて予測を検証するために、未凝固複合材料２０４の部分２２６の識別を試験してもよい。
【0071】
更に、様々なタイプのモデル２３３の任意の組合せを使用して、予測特性２２４の精度を向上し得る。例えば、センサデータ２１８を使用して生成された機械学習モデル２３６から、未凝固複合材料２０４の一部について、初期予測特性２５１の第１のセットを決定してもよい。初期予測特性２５１の第２のセットは、センサデータ２１８を使用して生成された物理モデル２３９から、未凝固複合材料２０４の同じ部分に関して決定され得る。未凝固複合材料２０４の部分に関する予測特性２２４のセットは、初期予測特性の第１のセットと、初期予測特性の第２のセットとの融合から決定され得る。
【0072】
予測特性のセットの決定により、複合材料管理部２１２は、予測特性２２４のセットを使用して、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する品質レベル２３０を決定し得る。品質レベル２３０は、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６が、複数の部分２２６の製造が完了し、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６が完成した製品２２７を形成するときに有すると予測または予想される予測品質レベル２３２である。
【0073】
複合材料管理部２１２は、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関して予測された品質レベル２３０に基づいて、複数の措置２４１を実施し得る。この例では、品質レベル２３０は、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する複数の予測特性２２４を使用して決定される。例えば、複数の措置２４１は、修正措置２９１を含んでもよい。複合材料管理部２１２は、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する品質レベル２３０に基づいて修正措置２９１を実施し得る。
【0074】
この図示の例では、完成した製品２２７を形成するために未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６の製造を完了する前に、修正措置２９１を実施し得る。例示的な例では、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６の製造は、未凝固複合材料２０４の部分２２６の他の部分の前または後に完了され得る。言い換えると、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６を完成した製品２２７にし得るが、他の部分は、未だ完成した製品２２７になっておらず、複合材料製造システム２０８内で引き続き処理されている。
【0075】
その結果、修正措置２９１が実施されるときに、未凝固複合材料２０４の増えた複数の部分２２６を、複合材料部品２０５を製造するために使用し得る。例えば、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６の製造を完了する前に修正措置２９１を実行することによって、複数の部分２２６の廃棄、再加工、及びリサイクルの少なくとも１つを回避し得る。
【0076】
次に図３を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の部分に関する予測特性を使用してとり得る措置のブロック図を示している。例示的な例では、複数の図で同じ参照番号を使用することがある。この異なる図における参照番号の再使用は、異なる図における同じ要素を表す。
【0077】
図示のように、措置２４１は、複数の異なる形態をとり得る。例えば、複数の部分２２６の製造が完了すると、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に対して措置２４１を実施してもよい。
【0078】
措置２４１は、マーキング措置３００を含み得る。図示のように、マーキング措置３００は、使用不能３０４、使用可能３０６、品質レベル３０８、及び複合材料部品タイプ３１０として、複数の部分２２６における未凝固複合材料２０４のマーキング部分３０２を含み得る。
【0079】
この例では、部分３０２に関する品質レベル２３０が許容範囲３１２の外にあることに基づいて、使用不能３０４は、複合材料管理部２１２が未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６において未凝固複合材料２０４の部分３０２を使用不能としてマーキングする措置である。この例では、許容範囲３１２は、許容可能または許容範囲と考えられる部分３０２の１以上の特性２２８の範囲または閾値であってもよい。目的の１以上の特性は、部分３０２に関する品質レベル３０８が許容可能であるか否かを決定するために使用され得る許容範囲３１２の内にある。
【0080】
図示のように、部分３０２に関する品質レベル２３０が許容範囲３１２の内にあることに基づいて、使用可能３０６は、複合材料管理部２１２が未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６において未凝固複合材料２０４の部分３０２を使用可能としてマーキングする措置である。品質レベル３０８は、複合材料管理部２１２が、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６において、未凝固複合材料２０４の部分３０２を、部分３０２に関して識別された品質レベルでマーキングする措置である。
【0081】
別の例として、複合材料部品タイプは、複合材料管理部２１２が、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６において未凝固複合材料２０４の部分３０２を、その部分３０２が製造に使用され得る複合材料部品のタイプの識別でマーキングする措置である。例えば、品質レベルは、部分３０２が意図されたタイプの複合材料部品の使用に適さないようなものであってもよい。しかしながら、品質レベルは、部分３０２が別のタイプの複合材料部品を製造するために使用され得るようなものであってもよい。結果として、部分３０２は、廃棄またはリサイクルされるのではなく、引き続き使用され得る。
【0082】
これらの措置の識別は、マーカ３１４を使用して部分３０２にマーキングされ得る。マーカ３１４は、無線周波数（ＲＦＩＤ）識別子、マイクロドット、量子ドットのセット、インクマーク、バーコード、クイック・レスポンス（ＱＲ）・コード、または何らかの他の適切なタイプのマーカなどの識別子であってもよい。マーカ３１４は、措置を識別し得る。マーキング措置３００はまた、マーカ３１４を使用して部分３０２に関する情報３１６を記録することを含み得る。例えば、情報は、部分３０２の長さ、未凝固複合材料２０４内の部分３０２の配置、品質レベル、予測特性２２４、貯蔵寿命、または部分３０２に関する他の情報を含んでもよい。情報３１６は、部分３０２に関する予測特性２２４から決定され得る。マーカ３１４及びマーキング措置３００はまた、ロール上の位置を記録すること、またはロール上の位置に対する部分３０２の品質の後の相関のために、図２６に示すようにメモリ２６０６内の部分３０２に関する情報３１６を記録することを含む。この使用の一例は、ロール上の品質を指定する位置情報を、ロール上の特定の位置に印刷出力することである。言い換えると、マーキングは、実際のマーキング部分３０２自体に加えて、またはその代わりに、品質に関する記録またはログに、情報を示すことまたは記録することの少なくとも一方を含んでもよい。結果として、マーキングの結果はまた、各ロールに「マーキング」を伴う印刷出力またはサムドライブであり得る。
【0083】
この例示的な例では、措置２４１はまた、修正措置３０１を含んでもよい。修正措置３０１は、部分３０２を含む複数の部分２２６に対して実施され得る措置２４１である。この例示的な例では、複数の部分２２６に関する予測特性２２４のセットが未凝固複合材料２０４に関して指定された許容範囲３１２の外にあることに応答して、修正措置３０１のセット内の修正措置２９１は、複合材料管理部２１２によって実施されてもよい。
【0084】
完成した製品２２７を形成するために完了した未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６の製造時に、予測特性２２４のセットが複数の部分２２６の許容範囲３１２の内にあるように、これらの修正措置は、複数の部分２２６に関する予測特性２２４のセットを変更するように実施され得る。
【0085】
図示のように、修正措置３０１は、複数の異なる形態をとり得る。例えば、修正措置３０１は、調整措置３０３、変更措置３０５及び何らかの他の適切な修正措置のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【0086】
例えば、修正措置３０１における修正措置２９１が調整措置３０３の形態をとるとき、複数の部分２２６に関する予測特性２２４のセットが未凝固複合材料２０４に関して指定された許容範囲３１２の外にあることに応答して、複合材料管理部２１２は、複合材料製造システム２０８におけるパラメータ３０７のセットを調整して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを変更してもよい。
【0087】
この図示の例では、複合材料製造システム２０８に関するパラメータのセットは、複数の異なる形態をとり得る。例えば、パラメータ３０７のセットは、速度、トルク、電圧、電流、ギャップ、ニップギャップ、力、張力、任意の配置の厚さ、圧力、及び、複合材料製造システム２０８に設定され得る他の適切なパラメータのうちの少なくとも１つから選択されてもよい。
【0088】
例えば、修正措置２９１は、複合材料製造システム２０８におけるパラメータ３０７のセットを調整してもよい。パラメータ３０７のセットの調整は、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する予測特性２２４のセットが、未凝固複合材料２０４の許容範囲３１２の内にあるようにし得る。
【0089】
更に別の例では、調整は、未凝固複合材料２０４の指定された使用に対する許容範囲３１２を満たすように、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６の許容範囲３１２の内に、予測特性２２４のセットが入らないようにしてもよい。この図示の例では、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する予測特性２２４のセットは、未凝固複合材料２０４の第１のタイプの使用３１１の第１の許容範囲３０９の外である。
【0090】
この場合、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する品質レベル２３０に基づいて修正措置２９１を実施することは、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に関する予測特性２２４のセットが、未凝固複合材料２０４の第２のタイプの使用３１５の第２の許容範囲３１３の内にあるように、複合材料製造システム２０８におけるパラメータ３０７のセットを調整することを含む。
【0091】
例えば、第１のタイプの使用３１１は、スキンパネルに未凝固複合材料２０４を使用するためのものであってもよい。第２のタイプの使用３１５は、航空機内のモニュメントに未凝固複合材料２０４を使用するためのものであってもよい。
【0092】
このタイプの修正措置２９１はまた、第１のタイプの使用３１１の代わりに第２のタイプの使用３１５のための未凝固複合材料２０４の一部分を作成するために実施され得る。言い換えると、この措置は、予測特性２２４のセットが許容範囲３１２の内にあるときでも実施され得る。その結果、第２のタイプの使用３１５のための未凝固複合材料２０４の必要性が生じたとき、第１のタイプの使用３１１のために製造された未凝固複合材料２０４の一部は、第２のタイプの使用３１５のために転用され得る。
【0093】
別の例示的な例では、複数の部分２２６に関する予測特性２２４のセットが未凝固複合材料２０４に関して指定された許容範囲３１２の外にあることに応答して、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６に対する後続の部分３１７に関する予測特性２２４のセットが、未凝固複合材料２０４の第２の許容範囲３１３の内にあるように、修正措置２９１は、複合材料製造システム２０８におけるパラメータ３０７のセットを調整することを含んでもよい。パラメータ３０７を変更しても、未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６が許容範囲３１２の内に入る予測特性２２４のセットを有さないとき、このタイプの修正措置を実施し得る。しかしながら、この修正措置を使用して、未凝固複合材料２０４の後の部分が許容範囲３１２の内に入る予測特性２２４のセットを有するようにしてもよい。その結果、この例では、複数の部分２２６に対してマーキング措置が引き続き実施される。
【0094】
別の例示的な例では、修正措置２９１は、変更措置３０５における変更措置であり得る。例えば、修正措置２９１は、未凝固複合材料２０４を形成するために使用される原材料３１９の数を変更してもよい。複数の部分２２６に関する予測特性２２４のセットが未凝固複合材料２０４に関して指定された許容範囲３１２の外にあることに応答して、複数の原材料３１９の変更は、後続の部分に関する予測特性２２４のセットが、未凝固複合材料２０４に関する許容範囲３１２の内にある未凝固複合材料２０４の複数の部分２２６であり得るようなものである。
【0095】
この例示的な例では、原材料３１９中の原材料は、未凝固複合材料２０４を製造するために複合材料製造システム２０８によって使用される任意の材料であってもよい。例えば、複数の原材料３１９は、樹脂、紙、フィルム、織物、トウ、広げられたトウ織物、繊維タイプ、トウサイズ、繊維サイズ、及び未凝固複合材料２０４を製造するために使用される他の材料のうちの少なくとも１つから選択されてもよい。
【0096】
いくつかの例示的な例では、複数の修正措置をとり得る。例えば、調整措置と変更措置の両方を実施してもよい。
【0097】
１つの例示的な例では、未凝固複合材料の特性を必要なだけ迅速に決定できないという問題を克服する１以上の解決策が存在する。１以上の例示的な例は、未凝固複合材料の様々な部分の製造が完了する前に、それらの部分の特性を予測することを可能にし得る。このタイプの予測では、様々な部分をマーキングする、または他の措置を実施するなどの措置は、未凝固複合材料の製造が完了した後にサンプルを試験するよりも迅速に行われ得る。
【0098】
コンピュータシステム２１０は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、または、それらの組合せを使用して、様々な例示的な例において記載したステップ、動作及び措置のうちの少なくとも１つを実施するように構成され得る。その結果、コンピュータシステム２１０は、コンピュータシステム２１０内の複合材料管理部２１２が、未凝固複合材料の製造が完了する前に、未凝固複合材料の製造中に未凝固複合材料の特性を予測し得る専用コンピュータシステムとして動作する。未凝固複合材料の製造中に未凝固複合材料に関するリアルタイムデータを使用することにより、未凝固複合材料の製造中に未凝固複合材料に関する予測特性を決定し得る。更に、機械学習モデルを使用することにより、未凝固複合材料の製造が完了する前に、未凝固複合材料の予測特性を決定し得る。言い換えると、予測特性の決定は、未凝固複合材料の製造が完了した後での未凝固複合材料のサンプリング及び試験を必要としない。更に、この決定は、未凝固複合材料の製造が完了する前に、未凝固複合材料に関する特性の予測を得るために十分迅速に人間のオペレータが実施できない。
【0099】
特に、複合材料管理部２１２は、複合材料管理部２１２のない現在利用可能な一般的なコンピュータシステムと比較して、コンピュータシステム２１０を専用のコンピュータシステムに変える。
【0100】
例示的な例では、コンピュータシステム２１０における複合材料管理部２１２の使用は、未凝固複合材料２０４の部分２２６に関する特性２２８を予測する際に、コンピュータシステム２１０の性能を向上する、未凝固複合材料を製造するための実際の用途にプロセスを統合する。言い換えると、コンピュータシステム２１０内の複合材料管理部２１２は、コンピュータシステム２１０内の複合材料管理部２１２に統合されたプロセスの実用的な適用を対象としており、このプロセスは、未凝固複合材料２０４に関して措置２４１を迅速に行い得るように、未凝固複合材料２０４に関する特性２２８の予測をリアルタイムに生成する。リアルタイムに受信されたセンサデータ２１８からモデル２３３を使用して予測特性２２４を生成するために複合材料管理部２１２を使用するこのプロセスは、未凝固複合材料２０４の製造が完了する前に、予測特性２２４を取得するためにリアルタイムに実施することができ、これは、人のオペレータが手でセンサデータ２１８を分析する場合には不可能である。
【0101】
この例示的な例では、コンピュータシステム２１０内の複合材料管理部２１２は、未凝固複合材料の製造を完了する前に、プリプレグまたは樹脂被覆フィルムなどの未凝固複合材料に関する特性の予測を可能にする。その結果、それらの部分の製造が完了するにつれて、それらの部分に対する措置を実施し得る。
【0102】
例えば、未凝固複合材料の様々な部分は、未凝固複合材料のそれらの部分の適合性または品質を示すために、様々な部分が完成したときにマーキングされ得る。複合材料管理部２１２は、複合材料製造システム２０６に関する配置２０９の様々な配置から取得されたセンサデータ２１８を使用して未凝固複合材料が製造されるので、未凝固複合材料を管理する実用的な用途を提供する。予測特性２２４は、未凝固複合材料２０４の部分２２６をマーキングするために使用され得る。マーキングは、予測特性２２４を使用して予測品質レベル２３２に基づいて実施され得る。
【0103】
このタイプの管理は、ロール全体の品質を決定する役割で、プリプレグ材料のサンプルをとり得る現在の技術とは対照的である。複合材料管理部２１２は、この決定をプリプレグロールの様々な部分に対して行い、かつプリプレグロールが製造されているときに実施し得る改善を提供する。その結果、未凝固複合材料の製造に必要な時間の低減は、未凝固複合材料の品質レベル部分を予測するために複合材料管理部２１２を使用して実現される。
【0104】
次に図４を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料を製造するための製造プロセスフローの図を示している。この例では、製造プロセスフロー４００は、未凝固複合材料製造プロセス入力４０２が未凝固複合材料製造物理プラント４０４及びデータ事前処理４０６に対して行われることから始まる。未凝固複合材料製造プロセス入力４０２におけるこれらの入力は、材料及び設定４０８を含む。この例では、材料及び設定４０８は、未凝固複合材料２０４の製造に使用される材料を識別する情報である。未凝固複合材料２０４がプリプレグであるとき、材料は、例えば、繊維タイプ、繊維サイズ、樹脂フィルム仕様、強化情報、繊維情報、強化サイジング情報、樹脂情報、剥離ライナー情報、樹脂フィルム情報、またはプリプレグを製造するために使用される材料に関する他の適切な情報であり得る。
【0105】
設定は、温度、圧力、張力、及びプリプレグを製造するための未凝固複合材料製造物理プラント４０４における複合材料製造システムを設定または構成するために使用され得る他の情報などの情報であってもよい。材料及び設定４０８は、上流情報２４６の一部であり得る。
【0106】
材料及び設定４０８を入力として、未凝固複合材料製造物理プラント４０４は、製造作業を実施して、未凝固複合材料２０４の形態の未凝固複合材料製造プロセス出力４１０を生成し得る。これらの作業は、プラント内の複合材料製造システムなどの機器を使用して実施され得る。この例では、未凝固複合材料２０４の部分の製造が完了すると、未凝固複合材料製造プロセス出力４１０として、未凝固複合材料２０４の部分が出力され得る。
【0107】
データ事前処理４０６は、予測特性２２４を決定するために複数のモデル２３３によって使用される未凝固複合材料製造プロセス入力４０２を処理するコンピュータシステム２１０内に配置された構成要素であり得る。例えば、データ事前処理４０６は、材料及び設定４０８を処理して、複数のモデル２３３に入力される上流情報２４６を形成してもよい。
【0108】
センサ２２２は、未凝固複合材料２０４が製造されているときにリアルタイムに未凝固複合材料２０４の製造を監視し、未凝固複合材料２０４が製造されているときにリアルタイムに複合材料管理部２１２にセンサデータを送信する。複合材料管理部２１２は、センサ２２２からセンサデータを取得し、そのセンサデータを複数のモデル２３３に送信する。
【0109】
この例では、センサデータは、モデル２３３内の単一のモデル、またはモデル２３３内の複数のモデルに送信され得る。複数のモデル２３３が単一のモデルであるとき、モデルは、機械学習モデルであり得る。複数のモデル２３３が複数のモデルであるとき、それらのモデルは、例えば、２つの機械学習モデル、機械学習モデル及び物理モデル、またはモデルの何らかの組合せであってもよい。モデル２３３内で複数のモデルが使用されるとき、それらのモデルの出力を比較して、予測特性２２４の最良の予測を識別するか、あるいは予測特性２２４を形成するために組み合わせ、または融合してもよい。
【0110】
モデル２３３は、予測特性２２４を生成する。この予測は、未凝固複合材料２０４の製造が完了する前に、リアルタイムに行われる。例えば、予測特性２２４は、製造が完了していない未凝固複合材料２０４の一部に関するものであってもよい。言い換えると、その部分が完成した製品として出される前に、未凝固複合材料２０４のその部分に関して、予測特性２２４を決定してもよい。完成した製品は、複合材料部品２０５を製造するために使用され得る。
【0111】
この例では、予測特性２２４を使用して、リアルタイム品質記録４１２の形態で措置２４１のうちの１つの措置を実施し得る。この記録は、他の未凝固複合材料または複合材料部品を製造するための追加の製造作業を実施するために、未凝固複合材料２０４の部分を追跡するために使用され得る。
【0112】
図２～図４の複合材料製造環境２００の図は、例示的な実施形態が実施され得る方法について、物理的またはアーキテクチャ上の制限を暗示することを意味するものではない。例示の構成要素に加え、あるいは例示の構成要素に代えて、他の構成要素を使用してもよい。いくつかの構成要素は、不要な場合がある。また、ブロックは、何らかの機能的な構成要素を示すために提示されている。これらのブロックのうちの１以上が、例示的な実施形態で実施されるときに組み合わされるか、分割されるか、または組み合わされ分割されて異なるブロックにしてもよい。
【0113】
例えば、複合材料管理部２１２を使用して、未凝固複合材料２０４に加えて、１以上の未凝固複合材料の特性を予測してもよい。これらの他の未凝固複合材料は、複合材料製造システム２０８に加えて他の複合材料製造システムを使用して製造され得る。更に、複合材料製造システムを使用して製造された追加の未凝固複合材料は、様々なタイプの複合材料製造システムを使用して製造された様々なタイプの未凝固複合材料であり得る。
【0114】
図５及び図６は、図２の複合材料製造システム２０６を実装するために使用され得る複合材料製造システムの例である。センサシステムが、これらの複合材料製造システムに追加され得るか、または未凝固複合材料がこれらの複合材料製造システムによって製造されているときに、既存のセンサシステムが、未凝固複合材料に関する特性を予測するために必要なセンサデータを生成し得る構成の１以上のセンサを含むように拡張され得る。
【0115】
【0116】
図示のように、複合材料製造システム５００は、樹脂がフィルム紙にコーティングされるフィルミングプロセスを実施するように構成される。
【0117】
この例では、未フィルム状紙ロール５０１は、紙５０３をニップ５０２に供給する。ニップは、ローラ間に設定されたギャップがある一対のローラを備える。図示のように、ニップ５０２は、ローラ５０４と、ローラ５０６と、を備え、ローラ５０４とローラ５０６との間にギャップ５０８がある。ギャップは、一定の圧力を提供するために固定または変更され得る。
【0118】
樹脂５０５は加熱され、ローラ５０４及びローラ５０６上に固定される樹脂ダム５１０内に配置される。樹脂ダム５１０は、紙５０３がギャップ５０８を通って紙巻戻し機５１２によってフィルム状紙ロール５１１上に引っ張られている間に、樹脂５０５をギャップ５０８に供給する。紙５０３は、樹脂ダム５１０からの樹脂５０５がギャップ５０８で紙５０３をコーティングすることで、フィルム状紙５１４になる。フィルム状紙５１４は、フィルム状紙ロール５１１上に回収される。
【0119】
この例示的な例では、複合材料製造システム５００のためのセンサシステムによって生成されたセンサデータを使用して、フィルム状紙５１４の特性を予測し得る。例えば、センサシステムは、紙５０３の張力、紙５０３が移動する速度、ギャップ５０８のギャップ幅、樹脂ダム５１０内の樹脂５０５の樹脂粘度、坪量／目付量、及び他のパラメータを測定してもよい。ギャップ５０８のギャップ幅、及び樹脂ダム５１０内の樹脂の樹脂粘度は、フィルム状紙５１４を形成するために紙５０３上に樹脂をどれだけコーティングするかに影響を及ぼし得る。樹脂粘度は、液体樹脂の厚さであり、センチポアズ（ｃＰ）で通常測定される。
【0120】
樹脂ダム５１０内の樹脂５０５の樹脂粘度は、樹脂ダム５１０内のセンサ５２０を使用して測定され得る。センサ５２０は、粘度計であり得る。ギャップ５０８のギャップ幅での樹脂粘度の測定は、フィルム状紙５１４上の樹脂５０５の厚さを予測するために使用され得る。別の例として、樹脂粘度は、誘電測定を使用して決定されてもよい。例えば、センサ５２０は、樹脂ダム５１０内の樹脂５０５に振動電圧を印加し、電流を測定してもよい。このタイプの測定は、センサ５２２が行い、センサ５２２は、ギャップ５０８の直後に配置され、振動電圧を印加して電流を測定する。この測定値を使用して、フィルム状紙ロール５１１上に収集されるフィルム状紙５１４上に存在する樹脂の量を予測し得る。
【0121】
訓練データセットを作成するとき、センサデータは、フィルム状紙５１４上の樹脂の実際の測定値でラベル付けされ得る。例えば、各ロールからの紙は、未フィルム状紙ロール５０１で最初に、及びフィルム状紙ロール５１１で最後に、事前測定されてもよい。２つのロールの重量を減算して重量差を取得し、樹脂の量を決定し得る。この測定は、フィルム状紙５１４の一部ではなく、フィルム状紙５１４の全体の樹脂で行う。一定面積の紙を切り出し、様々な部分について計量した部分のサンプルをとり得る。紙の重量は既知であり、その重量を差し引いてサンプルの重量を測定し、樹脂の重量を決定し得る。紙と樹脂との違いを識別して、サンプル上の樹脂の量を取得し得る。
【0122】
図６を参照すると、例示的な実施形態による、プリプレグ製造プロセスを実施するように構成された複合材料製造システムの図を示している。この例では、複合材料製造システム６００は、図２にブロック形式で示している複合材料製造システム２０８の実装形態の別の例である。複合材料製造システム６００は、プリプレグの形態の未凝固複合材料を製造するように構成される。プリプレグは、ホット・メルト・プリプレグ法または溶剤系プリプレグ法を使用して製造されてもよい。
【0123】
図示のように、複合材料製造システム６００は、フィルムロール１ ６０２及びフィルムロール２ ６０４の２つのフィルムロールを有する。これらのロール上のフィルム状紙は、樹脂付きの紙である。例えば、フィルムロール１ ６０２は、フィルム状紙６０３の供給源であり、フィルムロール２ ６０４は、フィルム状紙６０５の供給源である。これらのフィルムロールは、図５の複合材料製造システム５００を使用して製造され得る。
【0124】
この例では、複合材料製造システム６００は４つのニップを有する。ニップ１ ６０６は、ローラ６０８及びローラ６１０を有し、これらの２つのローラの間には、ニップ１ギャップ６１２がある。ニップ２ ６１４は、ローラ６１６及びローラ６１８を有し、ニップ２ギャップ６２０がある。ニップ３ ６２２は、ローラ６２４及びローラ６２６を有し、ニップ３ギャップ６２８がある。ニップ４ ６３０は、ローラ６３２及びローラ６３４を有し、ニップ４ギャップ６３６がある。この例示的な例では、これらのニップは、ニップを通って移動する材料に圧力を印加し得るスクイーズ点で動作する。
【0125】
図示のように、ホットプレート６４０及びホットプレート６４２は、複合材料製造システム６００に存在する。このシステムはまた、コールドプレート６４４を有する。
【0126】
この例示的な例では、ニップ１ ６０６、ニップ２ ６１４、ニップ３ ６２２、ニップ４ ６３０、ホットプレート６４０、及びホットプレート６４２は、設定温度に保たれる。これらの各構成要素の温度は、他の構成要素とは別個に設定され得る。言い換えると、ニップ１ ６０６の温度は、ニップ２ ６１４とは異なる温度に設定されてもよい。
【0127】
この例示的な例では、繊維クリール６３７は、繊維６３８の供給源である。これらの繊維は、ニップ１ ６０６内に移動される前に、コーム６３９を通って、スプレッダバー６４１上に供給される。
【0128】
図示のように、フィルム状紙６０３及びフィルム状紙６０５は両方とも、フィルムロール１ ６０２及びフィルムロール２ ６０４からそれぞれニップ１ ６０６内に移動する。フィルムロール１ ６０２のブレーキ６４５は、フィルム状紙６０３の張力を維持し、フィルムロール２ ６０４のブレーキ６４６は、プリプレグ６４８が弛まないようにフィルム状紙６０５の張力を維持する。
【0129】
樹脂を有するフィルム状紙６０３の側及びフィルム状紙６０５の側は、繊維６３８に面している。この例では、温度及び圧力がニップ１ ６０６によって印加され、樹脂がフィルム状紙６０３及びフィルム状紙６０５からニップ１ ６０６で繊維６３８に浸透する。
【0130】
例えば、ニップ１ ６０６におけるニップ１ギャップ６１２の幅は、フィルム状紙６０３とフィルム状紙６０５上の樹脂間に挟まれた繊維６３８に圧力を印加するように選択される。更に、ニップ１ ６０６に関するローラ６０８及びローラ６１０は、フィルム状紙６０３及びフィルム状紙６０５上の繊維６３８及び樹脂を加熱するように、選択された温度を有する。熱及び圧力の少なくとも一方は、繊維６３８、フィルム状紙６０３及びフィルム状紙６０５がニップ１ ６０６から出るときに、樹脂を繊維６３８に浸透させてプリプレグ６４８を形成させる。
【0131】
他のニップ、ニップ２ ６１４、ニップ３ ６２２、ニップ４ ６３０は、プリプレグ６４８が複合材料製造システム６００内をプリプレグロール６５０に移動するときに所望の圧力及び加熱をもたらすように設定されたニップギャップ及びローラ温度を有し得る。ニップギャップ及びローラ温度は、樹脂の粘度を変化させ、浸透プロセスの速度を変化させ得る。ホットプレート６４０は、ニップ１ ６０６とニップ２ ６１４との間に配置され、ホットプレート６４２は、ニップ２ ６１４とニップ３ ６２２との間に配置される。プリプレグ６４８としてのこれらのホットプレート加熱プリプレグ６４８は、ニップ間を移動する。コールドプレート６４４は、ニップ３ ６２２の後で、かつニップ４ ６３０の前に配置される。このコールドプレートは、プリプレグ６４８の温度を低下させ得る。コールドプレート６４４は、樹脂の粘度を高める温度に低下させて、繊維への樹脂の浸透プロセスを低減または停止させ得る。
【0132】
プリプレグ６４８の幅は、フィルム状紙６０５を除去する前に、スリット６５６によって設定され得る。ローラ６５２において、フィルム状紙６０５が除去され、紙ロール６５４に巻き取られる。ここで、フィルム状紙６０３上に樹脂を注入し、プリプレグロール６５０に巻き付けられた繊維６３８から、プリプレグ６４８は構成される。
【0133】
この例示的な例では、センサは、複合材料製造システム６００内の点間の様々な配置に配置され得る。この例示的な例では、これらの点は、プリプレグ６４８を製造するために措置を実施し得る処理点であり得る。これらの処理点は、例えば、ニップ１ ６０６、ニップ２ ６１４、ニップ３ ６２２、ニップ４ ６３０であってもよい。他の処理点は、ホットプレート６４０、ホットプレート６４２、コールドプレート６４４であってもよく、プリプレグ６４８が熱く、または冷たくなるように、プリプレグ６４８を加熱または冷却する。
【0134】
プリプレグ６４８がプリプレグロール６５０でその最終形態でのプリプレグ６４８に製造されるとき、処理点は、プリプレグ６４８の特性を変化させ得る。センサは、これらの点間に配置され、プリプレグロール６５０でのプリプレグ６４８の製造から完成したプリプレグ６４８の特性を予測するために使用され得る。言い換えると、これらの処理点間のセンサからのセンサデータを用いて、プリプレグロール６５０の前に複合材料製造システム６００内の他の配置からプリプレグロール６５０でのプリプレグ６４８に関する予測特性を決定し得る。
【0135】
例えば、センサ配置６６０は、ニップ１ ６０６とニップ２ ６１４との間に配置される。別の例として、センサ配置６６２は、ニップ２ ６１４とニップ３ ６２２との間に配置され、センサ配置６６４は、ニップ３ ６２２とホットプレート６４０との間に配置される。更に別の例として、センサ配置６６６は、ニップ２ ６１４とホットプレート６４２との間に配置される。更に別の例として、センサ配置６６７は、ニップ３ ６２２とコールドプレート６４４との間に配置される。
【0136】
この例では、別のセンサ配置、すなわちセンサ配置６７１は、フィルムロール１ ６０２とニップ１ ６０６との間に配置され得る。別の例として、センサ配置６６９は、ニップ４ ６３０とプリプレグロール６５０との間に配置される。センサ配置は、その配置が２つの処理点間にない場合でも、使用され得るセンサ配置の一例である。フィルム状紙６０３に関するセンサデータは、プリプレグロール６５０でのプリプレグ６４８の特性を予測する際に使用され得る。
【0137】
この例では、複合材料製造システム６００はホット・メルト・フィルム・プリプレグ・システムである。この例示的なプリプレグシステムは、使用可能なプリプレグシステムのタイプを限定することを意図しない。他の例は、樹脂をキャリア繊維に塗布するためにバス、スラリー、スプレー、または他の機構を利用する他のタイプのプリプレグシステムを包含し得る。
【0138】
次に図７を参照すると、例示的な実施形態による、複合材料製造システムにおけるセンサ配置のブロック図を示している。この例示的な例では、未凝固複合材料７０２の部分７００は、複合材料製造システム７０８において矢印７０７の方向に第１の点７０４から第２の点７０６まで移動する。
【0139】
この例示的な例では、未凝固複合材料７０２の部分７００が第１の点７０４を通過するときに、措置７１０のセットは、第１の点７０４で未凝固複合材料７０２の部分７００に対して実施され得る。措置７１０のセットは、未凝固複合材料７０２の製造において実施される１以上の措置であってもよい。この例では、措置７１０のセットは、加熱すること、圧力を加えること、張力を加えること、力を加えること、冷却すること、粘度を変化させること、及び、他の適切な措置のうちの少なくとも１つから選択されてもよい。
【0140】
例えば、未凝固複合材料７０２がプリプレグ７１２であり、第１の点７０４がローラを有するニップなどの配置構成要素であるとき、措置７１０のセットは、部分７００に圧力を加え、加熱してもよい。措置７１０のセットは、第１の点７０４の後に存在する特性７１４のセットをもたらす。特性７１４のセットは、措置７１０のセットを第１の点７０４で部分７００に対して実施する前に存在していたものから変化してもよい。
【0141】
部分７００の特性７１４のセットは、第１の点７０４での部分７００に対して措置のセットを実施する前に存在する特性とは異なり得る。言い換えると、第１の点７０４で実施される措置のセットは、未凝固複合材料７０２の部分７００の特性７１４のセットを変更し得る。
【0142】
未凝固複合材料７０２の部分７００に対して措置７１０のセットを実施した後に存在する特性７１４のセットは、センサ配置７１８でのセンサ７１６のセットを使用して検出され得る。センサ７１６のセットは、センサデータ７２２を生成し得る。センサデータ７２２は、測定値７２３及びメタデータ７２５を含み得る。メタデータ７２５がセンサデータ７２２に存在するとき。メタデータ７２５は、例えば、タイムスタンプ、センサ配置、センサ識別子、及び、測定値７２３に関する他の適切な情報のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【0143】
未凝固複合材料７０２がプリプレグ７１２であるとき、センサデータ７２２の測定値７２３は、部分７００などの領域に存在する樹脂の量を決定するために使用され得る。例えば、センサデータ７２２内の測定値７２３は、目付であってもよい。存在する現在の樹脂の量は、未凝固複合材料７０２の部分７００の製造プロセスが完了する前に存在する樹脂の量を予測するために使用され得る。
【0144】
このセンサデータは、未凝固複合材料７０２の部分７００の製造が完了したときに、未凝固複合材料７０２の部分７００が有する特性７１４を予測するために使用され得る。センサ７１６のセットは、複合材料製造システム２０６に関するセンサシステム２２０内のセンサ２２２のうちの１以上であり得る。
【0145】
この例示的な例では、センサ配置７１８は、第１の点７０４の後で、かつ第２の点７０６の前に配置される。第１の点７０４での措置７１０の実施によって引き起こされる特性７１４の変化が、センサ７１６によって測定されてセンサデータ７２２を生成し得るように、センサ配置７１８は、第１の点７０４に近接する特定の位置にあるように選択され得る。
【0146】
この例では、第２の点７０６は、未凝固複合材料７０２の部分７００に対して別の措置７２０のセットを実施し得る複合材料製造システム７０８内の配置である。第２の点７０６で実施される措置７２０のセットは、特性７１４を変更し得る。
【0147】
結果として、第１の点７０４と第２の点７０６との間のセンサ配置７１８におけるセンサ７１６のセットは、第１の点７０４での部分７００に対する措置７１０の実施後に存在する特性７１４を測定し得る。この測定は、時間間隔７１５で行われ得る。例えば、毎秒測定されてもよい。未凝固複合材料７０２が移動する速度を知ることにより、部分７００などの特定の部分７１９の特性を識別し得る。未凝固複合材料７０２の部分７００の製造が完了したときに存在する未凝固複合材料７０２の部分７００に関する予測特性を決定する際に使用するために、センサ７１６のセットは、特性７１４のセットの測定値からセンサデータ７２２を生成し得る。
【0148】
次に図８を参照すると、例示的な実施形態による、複合材料製造システムの部分の側面図を示している。この例示的な例では、点１ ８００及び点２ ８０２は、図７の第１の点７０４及び第２の点７０６の例である。ローラ８０４は、点１ ８００に配置され、ローラ８０６は、点２ ８０２に配置される。
【0149】
プリプレグ８０７の形態の未凝固複合材料は、矢印８０９の方向で、点１ ８００から点２ ８０２まで移動する。移動速度は、フィート／秒などの距離／時である。プリプレグ８０７が移動する速度を知ることにより、部分８２４が複合材料製造システム内を移動するときにその部分の長さ及び配置を知ることが可能になる。
【0150】
この例では、センサ８０８及びセンサ８１０は、センサ配置８１２に配置される。センサ配置８１２において、センサ８０８は、プリプレグ８０７の上面８１４に配置される。センサ８０８は、プリプレグ８０７の底面８１６に配置される。
【0151】
この例では、点１ ８００における張力８２０、及び点２ ８０２における張力８２２が存在する。更に、ローラ８０４は、プリプレグ８０７がローラ８０４上を移動する際に、プリプレグ８０７を加熱し、圧力を加える。センサ８０８及びセンサ８１０は、センサデータを生成するためにプリプレグ８０７に張力を加え、加熱し、圧力を加えることから生じる、センサ配置８１２でプリプレグ８０７の部分８２４の厚さ及び反射率のリアルタイム測定を行い得る。
【0152】
次に図９を参照すると、例示的な一実施形態による、複合材料製造システムの部分の上面図を示している。この例では、図８の例と比較して、様々なセンサの配置が存在する。この上面図に示すように、センサ９００は、センサ配置８１２においてプリプレグ８０７の第１の側面９０２に配置される。センサ９０４は、第１の側面９０２の反対側のセンサ配置８１２におけるプリプレグ８０７の第２の側面９０６に配置される。
【0153】
この例では、点１ ８００における張力８２０、及び点２ ８０２における張力８２２が存在する。更に、ローラ８０４は、プリプレグ８０７がローラ８０４上を移動する際に、プリプレグ８０７を加熱し、圧力を加える。
【0154】
図示のように、センサ９００及びセンサ９０４は、センサデータを生成するためにプリプレグ８０７の部分８２４の幅、コンダクタンス、及びキャパシタンスのリアルタイム測定を行い得る。電気測定値のセンサデータを使用して、樹脂吸収量及び幅などのプリプレグ８０７の部分８２４に関する特性を決定し得る。
【0155】
センサ配置８１２または他のセンサ配置の少なくとも一方からのセンサデータを用いて、プリプレグ８０７の部分８２４の製造が完了したとき、例えばプリプレグ８０７の部分８２４がプリプレグロールに巻き取られたときに、プリプレグ８０７の部分８２４に関する特性の予測を部分８２４に関して行い得る。例えば、センサデータを使用して、プリプレグ８０７の部分８２４が有する繊維目付（ＦＡＷ）及び吸水などの特性を予測してもよい。
【0156】
点、センサ配置、及びセンサの図は、一実施態様の例として提供しており、他の例示的な例を実施し得る方法を限定することを意図しない。例えば、別の例示的な例では、単一のセンサのみが存在してもよく、３つ以上のセンサが存在してもよい。更に、追加のセンサは、センサ配置８１２、または点１ ８００と点２ ８０２との間の別のセンサ配置にあってもよい。
【0157】
更に別の例として、点１ ８００及び点２ ８０２は、ローラ８０４及びローラ８０６以外のプリプレグ８０７に対して措置を実施する他の構成要素のための配置であり得る。例えば、カラー、スプレッダバー、コーム、カラー、ニップ、巻戻し機、または他の構成要素は、点１ ８００及び点２ ８０２にあってもよい。
【0158】
図１０を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の部分の品質レベルを識別するためのプロセスのフローチャートの図を示している。図１０のプロセスは、ハードウェア、ソフトウェア、または、その両方で実施され得る。ソフトウェアで実施されるとき、プロセスは、１以上のコンピュータシステムにおける１以上のハードウェアデバイス内に配置される１以上のプロセッサユニットによって実行されるプログラムコードの形態をとり得る。例えば、プロセスは、図２のコンピュータシステム２１０の複合材料管理部２１２で実施されてもよい。
【0159】
図示のように、プロセスは、複合材料製造システムのためのセンサシステムからセンサデータを受信することによって開始し、センサデータは、複合材料製造システムによる未凝固複合材料の製造中に受信される（動作１０００）。プロセスは、センサデータを使用して複合材料製造システムによる製造から完了した未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定する（動作１００２）。プロセスは、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットに基づいて、未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルを識別する（動作１００４）。その後プロセスは終了する。
【0160】
【0161】
図示のように、プロセスは、未凝固複合材料の複数の部分に関して識別された品質レベルに基づいてマーキング措置を実施する（動作１１００）。その後プロセスは終了する。
【0162】
次に、図１２には、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の許容範囲外部分を使用不能としてマーキングするプロセスのフローチャートの図を示している。この図の動作は、図１１の動作１１００の実装形態の一例である。
【0163】
プロセスは、部分に関する品質レベルが許容範囲の外にあることに基づいて、未凝固複合材料の複数の部分における未凝固複合材料の一部の複数の部分を使用不能としてマーキングする（動作１２００）。その後プロセスは終了する。
【0164】
次に図１３を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の許容範囲内部分を使用可能としてマーキングするためのプロセスのフローチャートの図を示している。この図の動作は、図１１の動作１１００の実装形態の一例である。
【0165】
このプロセスは、部分に関する品質レベルが許容範囲の内にあることに基づいて、未凝固複合材料の複数の部分における未凝固複合材料の一部の複数の部分を使用可能としてマーキングする（動作１３００）。その後プロセスは終了する。
【0166】
図１４を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の複数の部分を品質レベルでマーキングするためのプロセスのフローチャートの図を示している。この図の動作は、図１１の動作１１００の実装形態の一例である。
【0167】
プロセスは、未凝固複合材料の複数の部分において未凝固複合材料の一部の部分を品質レベルでマーキングする（動作１４００）。その後プロセスは終了する。
【0168】
ここで図１５を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の部分の品質レベルを記録するためのプロセスのフローチャートの図を示している。この図の動作は、図１１の動作１１００の実装形態の一例である。
【0169】
プロセスは、未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルを記録する（動作１５００）。その後プロセスは終了する。
【0170】
【0171】
図示のように、プロセスは、センサデータを使用して生成された機械学習モデルから、未凝固複合材料の部分に関する初期予測特性の第１のセットを決定することによって開始する（動作１６００）。プロセスは、センサデータを使用して生成された物理モデルから、未凝固複合材料の部分に関する初期予測特性の第２のセットを決定する（動作１６０２）。プロセスは、初期予測特性の第１のセットと、初期予測特性の第２のセットとの融合から、未凝固複合材料の部分に関する予測特性のセットを決定する（動作１６０４）。その後プロセスは終了する。
【0172】
次に図１７を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の製作を完了する前に未凝固複合材料に関する特性を予測するように機械学習モデルを訓練するためのプロセスのフローチャートの図を示している。図１７のプロセスは、ハードウェア、ソフトウェア、または、その両方で実施され得る。ソフトウェアで実施されるとき、プロセスは、１以上のコンピュータシステムにおける１以上のハードウェアデバイス内に配置される１以上のプロセッサユニットによって実行されるプログラムコードの形態をとり得る。例えば、プロセスは、図２のコンピュータシステム２１０の複合材料管理部２１２で実施されてもよい。
【0173】
プロセスは、データ収集の範囲を設定することによって開始する（動作１７００）。動作１７００において、範囲は、試験モデルを訓練し、検証するために十分な解像度の繰り返しでデータを収集するように設定される。
【0174】
プロセスはデータを収集する（動作１７０２）。この作業では、履歴データは、未凝固複合材料の製造から収集される。このデータは、センサデータ、上流データ、及び検査データを含んでもよい。検査データは、製造された未凝固複合材料をサンプル試験して目的の特性を決定することによって生成される。目的のこれらの特性は、未凝固複合材料の品質、及び未凝固複合材料が特定の用途に適しているか否かを評価するために使用される。
【0175】
プロセスは、機械学習モデルのセットを訓練する（動作１７０４）。動作１７０４において、１以上のモデルタイプが、訓練のために選択され得る。複数のタイプのモデルが選択されたとき、どの機械学習モデルが最も正確な予測を提供するかを確認するために評価を実施し得る。
【0176】
動作１７０４において、特性及びパラメータが、訓練で使用するために選択される。特性は、未凝固複合材料の特性であり、品質、及び未凝固複合材料が使用に適しているか否かを決定する上で重要である。パラメータは、選択された特性に相関または影響を有するパラメータとして選択される。言い換えると、パラメータが変化すると、それらの変化は、未凝固複合材料に生じる特性に影響を及ぼす可能性がある。
【0177】
動作１７０４はまた、ハイパーパラメータの最適化を含み、モデル内のハイパーパラメータは、モデルを訓練するために選択されたパラメータまたは変数を実際に最適化する前に設定されるパラメータまたは変数として設定され得る。ハイパーパラメータは、例えば、モデル選択を含んでもよい。
【0178】
プロセスは、特性の推定における誤差を決定する（動作１７０６）。動作１７０６において、検証データは、特性を予測する際に生じる誤差を決定するために使用され得る。
【0179】
次に、プロセスは、選択された機械学習モデルが所望の精度レベルを有するか否かを決定する（動作１７０８）。この所望のレベル精度を、試験データとして分割された履歴データの一部を使用して試験し得る。精度のレベルが存在しない場合、プロセスは、実験の設計（ＤＯＥ）を使用して試験データセットを生成する（動作１７１０）。次いで、プロセスは動作１７０２に戻り、実験の設計によって生成されたデータ生成手法を使用してデータを収集する。実験の設計は、訓練を生成するために実験の実行を導くための統計的方法である。
【0180】
動作１７０８を再び参照すると、選択された機械学習モデルが所望の精度レベルを有する場合、プロセスは、リアルタイムに未凝固複合材料の部分に関する特性を予測し、部分の製造を完了する前に、未凝固複合材料の部分に関する特性は予測される（動作１７１２）。その後プロセスは終了する。
【0181】
図１８を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の部分に関する修正措置を実施するためのプロセスのフローチャートの図を示している。図１８のプロセスは、ハードウェア、ソフトウェア、または、その両方で実施され得る。ソフトウェアで実施されるとき、プロセスは、１以上のコンピュータシステムにおける１以上のハードウェアデバイス内に配置される１以上のプロセッサユニットによって実行されるプログラムコードの形態をとり得る。例えば、プロセスは、図２のコンピュータシステム２１０の複合材料管理部２１２で実施されてもよい。
【0182】
図示のように、プロセスは、複合材料製造システムのためのセンサシステムからセンサデータを受信することによって開始し、センサデータは、複合材料製造システムによる未凝固複合材料の製造中に受信される（動作１８００）。プロセスは、センサデータを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定し、予測特性のセットは、完成した製品として未凝固複合材料の複数の部分に関する（動作１８０２）。プロセスは、未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する（動作１８０４）。その後プロセスは終了する。
【0183】
図１９を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の許容範囲外部分に関する修正措置を実施するためのプロセスのフローチャートの図を示している。この図の動作は、図１８の動作１８０４の実装形態の一例である。
【0184】
図示のように、複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、プロセスは修正措置を実施する（動作１９００）。その後プロセスは終了する。
【0185】
次に図２０を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の許容範囲外部分に関するパラメータを調整するためのプロセスのフローチャートの図を示している。この図の動作は、図１８の動作１８０４の実装形態の一例である。
【0186】
図示のように、複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、プロセスは、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを変更するように複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整する（動作２０００）。その後プロセスは終了する。
【0187】
図２１を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の許容範囲内部分に関するパラメータを調整するためのプロセスのフローチャートの図を示している。この図の動作は、図１８の動作１８０４の実装形態の一例である。
【0188】
図示のように、プロセスは、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整する（動作２１００）。その後プロセスは終了する。
【0189】
次に図２２を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の部分が許容範囲の内にあるようにパラメータを調整するためのプロセスのフローチャートの図を示している。この図の動作は、図１８の動作１８０４の実装形態の一例である。
【0190】
図示のように、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の第２のタイプの使用に関する第２の許容範囲の内にあるように、プロセスは、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整する（動作２２００）。その後プロセスは終了する。
【0191】
図２３を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の後続の部分に関するパラメータを調整するためのプロセスのフローチャートの図を示している。この図の動作は、図１８の動作１８０４の実装形態の一例である。
【0192】
図示のように、複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に対する後続の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、プロセスは、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整する（動作２３００）。その後プロセスは終了する。
【0193】
【0194】
図示のように、複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に対する後続の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、プロセスは、未凝固複合材料を形成するために使用される複数の原材料を変更する（動作２４００）。その後プロセスは終了する。
【0195】
次に図２５を参照すると、例示的な実施形態による、未凝固複合材料の予測特性を決定するためのプロセスのフローチャートの図を示している。この図の動作は、図１８のプロセスの動作内で使用され得る追加の動作の例である。
【0196】
図示のように、プロセスは、センサデータ、機械学習モデル、及び物理モデルを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定する（動作２５００）。その後プロセスは終了する。
【0197】
様々な図示の実施形態におけるフローチャート及びブロック図は、例示的実施形態における装置及び方法のいくつかの可能な実装形態のアーキテクチャ、機能及び動作を示している。これに関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、モジュール、セグメント、機能及び動作もしくはステップの一部のうちの少なくとも１つを表し得る。例えば、ブロックのうちの１以上は、プログラムコード、ハードウェア、またはプログラムコードとハードウェアとの組合せとして実装されてもよい。ハードウェアで実施される場合、ハードウェアは、例えば、フローチャートまたはブロック図の１以上の動作を実施するように製造または構成される集積回路の形態をとってもよい。プログラムコード及びハードウェアを組み合わせたものとして実施されるとき、この実装形態は、ファームウェアの形態をとり得る。フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、様々な動作を実施する専用ハードウェアシステム、または専用ハードウェアと専用ハードウェアによって実行されるプログラムコードとの組合せを使用することによって実施されてもよい。
【0198】
例示的実施形態のいくつかの代替実装形態では、ブロックに明示されている１以上の機能を、図に明示されている順序を逸脱して行ってもよい。例えば、場合によっては、連続して示される２つのブロックが実質的に同時に実施されてもよく、またはブロックは、関連する機能性に依存して時には逆の順序で実施されてもよい。また、図示されたブロックに加えて、フローチャートまたはブロック図に他のブロックが追加されてもよい。
【0199】
ここで図２６を参照すると、例示的な実施形態による、データ処理システムのブロックの図を示している。データ処理システム２６００は、図１のサーバコンピュータ１０４、サーバコンピュータ１０６、クライアントデバイス１１０を実装するために使用され得る。データ処理システム２６００はまた、図２のコンピュータシステム２１０を実施するために使用され得る。この例では、データ処理システム２６００は、プロセッサユニット２６０４、メモリ２６０６、持続性記憶装置２６０８、通信ユニット２６１０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット２６１２、及びディスプレイ２６１４の間の通信を実現する通信フレームワーク２６０２を含む。この例では、通信フレームワーク２６０２は、バスシステムの形態をとる。
【0200】
プロセッサユニット２６０４は、メモリ２６０６にロードされ得るソフトウェアのための命令を実行する役目を果たす。プロセッサユニット２６０４は、１以上のプロセッサを含む。例えば、プロセッサユニット２６０４は、マルチコアプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）、物理処理ユニット（ＰＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサ及びは何らかの他の適切なタイプのプロセッサのうちの少なくとも１つから選択されてもよい。更に、プロセッサユニット２６０４は、１以上の異種プロセッサシステムを使用して実装されてもよく、異種プロセッサシステム内には、主プロセッサが単一チップ上に２次プロセッサと共に存在する。別の例示的な例として、プロセッサユニット２６０４は、単一チップ上に同じタイプの複数のプロセッサを含む対称マルチ・プロセッサ・システムであってもよい。
【0201】
メモリ２６０６及び持続性記憶装置２６０８は、記憶デバイス２６１６の例である。記憶デバイスは、例えば、限定しないが、データ、機能形式(functional form)のプログラムコード、及び、一時的、永続的もしくは一時的と永続的とを両方兼ねる他の適当な情報、のうちの少なくとも１つのような情報を記憶し得るハードウェアのいずれかの部分である。記憶デバイス２６１６は、これらの例においてコンピュータ可読記憶デバイスと称する場合もある。メモリ２６０６は、これらの例では、例えば、ランダム・アクセス・メモリ、または任意の他の適切な揮発性もしくは不揮発性の記憶デバイスであってもよい。持続性記憶装置２６０８は、特定の実装形態に応じて様々な形態をとってもよい。
【0202】
例えば、持続性記憶装置２６０８は、１以上の構成要素またはデバイスを含んでもよい。例えば、持続性記憶装置２６０８は、ハードドライブ、ソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）、フラッシュメモリ、書き換え可能な光ディスク、書き換え可能な磁気テープ、または上記の何らかの組合せであってもよい。持続性記憶装置２６０８により使用される媒体は、取り外し可能である。例えば、取り外し可能ハードドライブを持続性記憶装置２６０８のために使用してもよい。
【0203】
通信ユニット２６１０は、これらの例では、他のデータ処理システムまたはデバイスとの通信を実現する。これらの例では、通信ユニット２６１０はネットワーク・インターフェース・カードである。
【0204】
入力／出力ユニット２６１２は、データ処理システム２６００に接続され得る他のデバイスとのデータの入出力を可能にする。例えば、入力／出力ユニット２６１２は、キーボード、マウス及び他の適当な入力デバイスのうちの少なくとも１つを通してユーザ入力のための接続を実現してもよい。更に、入力／出力ユニット２６１２はプリンタに出力を送り得る。ディスプレイ２６１４は、情報をユーザに表示する機構を実現する。
【0205】
オペレーティングシステム、アプリケーション及びプログラムのうちの少なくとも１つのための命令は、通信フレームワーク２６０２を通してプロセッサユニット２６０４と通信する記憶デバイス２６１６内に配置され得る。様々な実施形態のプロセスは、メモリ２６０６などのメモリ内に配置され得るコンピュータ実装命令を使用してプロセッサユニット２６０４によって実施され得る。
【0206】
これらの命令は、プロセッサユニット２６０４内のプロセッサにより読み取られて実行され得るプログラムコード、コンピュータ使用可能プログラムコード、またはコンピュータ可読プログラムコードと称される。様々な実施形態におけるプログラムコードは、メモリ２６０６または持続性記憶装置２６０８などの様々な物理的またはコンピュータ可読記憶媒体で具現化され得る。
【0207】
プログラムコード２６１８は、選択的に取り外し可能なコンピュータ可読媒体２６２０上に機能的形態で配置され、プロセッサユニット２６０４による実行のためにデータ処理システム２６００にロードまたは転送され得る。プログラムコード２６１８及びコンピュータ可読媒体２６２０は、これらの例示的な例ではコンピュータプログラム製品２６２２を形成する。本例では、コンピュータ可読媒体２６２０は、コンピュータ可読記憶媒体２６２４である。
【0208】
コンピュータ可読記憶媒体２６２４は、プログラムコード２６１８を伝播させ、あるいは伝達する媒体よりもむしろ、プログラムコード２６１８の記憶に使用される物理的または有形の記憶デバイスである。本出願で使用するコンピュータ可読記憶媒体２６２４は、電波またはその他自由に伝播する電磁波、導波管またはその他伝送媒体を通って伝播する電磁波（例えば、光ファイバケーブルを通る光パルス）や、有線により伝送される電気信号などの一時的な信号それ自体であるとは解釈されない。
【0209】
あるいは、プログラムコード２６１８は、コンピュータ可読信号媒体を使用してデータ処理システム２６００に転送され得る。コンピュータ可読信号媒体は、信号であり、例えば、プログラムコード２６１８を含む伝播されたデータ信号であってもよい。例えば、コンピュータ可読信号媒体は、電磁信号、光信号及び任意の他の適切なタイプの信号のうちの少なくとも１つであってもよい。これらの信号は、無線接続、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、配線、または任意の他の適切なタイプの接続などの接続部を介して送信され得る。
【0210】
更に、本明細書で使用する場合、「コンピュータ可読媒体２６２０」は、単数でも、複数でもよい。例えば、プログラムコード２６１８は、単一の記憶デバイスまたはシステムの形態でコンピュータ可読媒体２６２０に配置されてもよい。別の例では、プログラムコード２６１８は、複数のデータ処理システムに分散されたコンピュータ可読媒体２６２０に配置されてもよい。言い換えると、プログラムコード２６１８内のいくつかの命令が、１つのデータ処理システム内に配置されてもよい一方で、プログラムコード２６１８内の他の命令は、１つのデータ処理システム内に配置されてもよい。例えば、プログラムコード２６１８の一部が、サーバコンピュータ内のコンピュータ可読媒体２６２０内に配置されてもよい一方で、プログラムコード２６１８の別の部分は、クライアントコンピュータのセット内に配置されたコンピュータ可読媒体２６２０内に配置されてもよい。
【0211】
データ処理システム２６００に関して示される様々な構成要素は、様々な実施形態を実施し得る態様に対して構造上の制限を与えることを意味しない。いくつかの例示的な例において、構成要素の１以上は、別の構成要素に組み込まれてもよく、あるいはさもなければ他の構成要素の一部を形成してもよい。例えば、いくつかの例示的な例では、メモリ２６０６またはその一部が、プロセッサユニット２６０４に組み込まれてもよい。様々な例示的な実施形態は、データ処理システム２６００関して図示した構成要素に加えてまたはその構成要素に代えて、構成要素を含むデータ処理システムで実施され得る。図２６に示す他の構成要素を、図示例と異ならせてもよい。様々な実施形態は、プログラムコード２６１８を実行し得る任意のハードウェアデバイスまたはシステムを使用して実施され得る。
【0212】
図２７に示すような航空機の製造及び保守点検方法２７００、並びに図２８に示すような航空機２８００との関連で、本開示の例示的な実施形態を説明し得る。まず図２７を参照すると、例示的実施形態による、航空機の製造及び保守点検方法の図を示している。製造の前段階において、航空機の製造及び保守点検方法２７００は、図２８の航空機２８００の仕様及び設計２７０２並びに材料調達２７０４を含み得る。
【0213】
製造時に、図２８の航空機２８００の構成要素及び部分組立品の製造２７０６、並びにシステム統合２７０８が行われる。その後に、図２８の航空機２８００を、認証及び搬送２７１０を経て就航中２７１２にし得る。顧客による就航中２７１２に、図２８の航空機２８００について、改良、構成変更、改修、並びに他の整備または保守点検を含み得る所定の整備及び保守点検２７１４が計画される。
【0214】
航空機の製造及び保守点検方法２７００のプロセスの各々は、システム統合者、第三者、運用者またはこれらのいくつかの組合せによって実施されるか、実行されてもよい。これらの例において、運用者は、顧客であってよい。この説明の目的のために、システム統合者は、制限なく、任意の数の航空機製造業者及び主要システム下請業者を含むことができ、第三者は、制限なく、任意の数の売主、下請業者、及び供給業者を含むことができ、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、保守点検組織など、であってもよい。
【0215】
以下、図２８を参照して、例示的な実施形態を実施し得る航空機の図を示している。この例において、航空機２８００は、図２７の航空機の製造及び保守点検方法２７００によって製造され、複数のシステム２８０４及び内部２８０６を有する機体２８０２を含み得る。システム２８０４の例として、推進システム２８０８、電気システム２８１０、油圧システム２８１２、及び環境システム２８１４のうちの１以上が挙げられる。任意の数の他のシステムが含まれてよい。航空宇宙の一例を示しているが、様々な例示的な実施形態が自動車産業などの他の産業に適用されてもよい。
【0216】
本明細書において具現化された装置及び方法を、図２７の航空機の製造及び保守点検方法２７００の少なくとも１つの段階において採用することができる。
【0217】
１つの例示の例において、図２７の構成要素及び部分組立品の製造２７０６において製造される構成要素または部分組立品を、航空機２８００が図２７の就航中２７１２の状態にあるときに製造される構成要素または部分組立品と同様のやり方で製作または製造されてもよい。更に別の例として、１以上の装置の実施形態、方法の実施形態、またはそれらの組合せを、図２７の構成要素及び部分組立品の製造２７０６、並びにシステム統合２７０８などの製造の段階において利用してもよい。１以上の装置の実施形態、方法の実施形態、またはそれらの組合せを、航空機２８００が就航中２７１２の状態にあるとき、図２７の整備及び保守点検２７１４の最中、あるいはそれらの両方において利用してもよい。複数の様々な例示的実施形態を使用することで、大幅に航空機２８００の組立てを高速化する、航空機２８００のコストを低減する、あるいは航空機２８００の組立ての高速化と、航空機２８００のコストの低減との両方を行い得る。構成要素及び部分組立品の製造２７０並びに整備及び保守点検２７１４のうちの少なくとも一方の間の未凝固複合材料の製造における品質の向上は、未凝固複合材料の製造に必要な時間またはコストの少なくとも一方を低減し得る。未凝固複合材料のどの部分が所望の品質レベルを満たすかを決定する能力により、未凝固複合材料の廃棄または再加工を低減し得る。
【0218】
次に図２９を参照すると、例示的な実施形態による、製品管理システムのブロック図を示している。製品管理システム２９００は、物理的なハードウェアシステムである。この例示的な例では、製品管理システム２９００は、製造システム２９０２及び保守システム２９０４のうちの少なくとも一方を含み得る。
【0219】
製造システム２９０２は、図２８の航空機２８００などの製品を製造するように構成される。図示のように、製造システム２９０２は、製造装置２９０６を含む。製作装置２９０６は、製造装置２９０８及び組立装置２９１０のうちの少なくとも一方を含む。
【0220】
製作装置２９０８は、図２８の航空機２８００を形成するために使用される部品用の構成要素を製作するために使用される装置である。例えば、製造装置２９０８は、機械及びツールを含んでもよい。これらの機械及びツールは、ドリル、油圧プレス、炉、オートクレーブ、金型、複合テープ敷設機、自動繊維積層（ＡＦＰ）機、真空システム、ロボット・ピック・アンド・プレイス・システム、フラットベッド切断機、レーザーカッター、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）切断機、旋盤及び他の適切なタイプの装置のうちの少なくとも１つであってもよい。製作装置２９０８は、金属部品、複合材料部品、半導体、回路、締結具、リブ、スキンパネル、スパー、アンテナ及び他の適切なタイプの部品のうちの少なくとも１つを製作するために使用され得る。
【0221】
組立装置２９１０は、図２８の航空機２８００を形成するために、部品を組み立てるために使用される装置である。特に、図２８の航空機２８００を形成するために、組立装置２９１０を使用して、構成要素及び部品を組み立てる。組立装置２９１０はまた、機械及びツールを含み得る。これらの機械及びツールは、ロボットアーム、クローラ、高速取付けシステム(faster installation system)、レールベースの穿孔システム及びロボットのうちの少なくとも１つであってもよい。組立装置２９１０は、座席、水平スタビライザ、翼、エンジン、エンジンハウジング、着陸装置システム、及び図２８の航空機２８００用の他の部品などの部品を組み立てるために使用されてもよい。
【0222】
この例示的な例では、保守システム２９０４は、保守装置２９１２を含む。保守装置２９１２は、図２８の航空機２８００の保守を実施するために必要な任意の装置を含み得る。保守装置２９１２は、図２８の航空機２８００の部品に対して様々な作業を実施するためのツールを含み得る。これらの動作は、部品の分解、部品の修繕、部品の検査、部品の再加工、交換部品の製造、または図２８の航空機２８００の保守を実施するための他の動作のうちの少なくとも１つを含んでもよい。これらの動作は、定期的な保守、検査、アップグレード、修繕、または他のタイプの保守動作用であり得る。
【0223】
例示的な例では、保守装置２９１２は、超音波検査デバイス、Ｘ線撮像システム、ビジョンシステム、ドリル、クローラ、及び他の適切なデバイスを含み得る。場合によっては、保守装置２９１２は、保守に必要な部品を製造して組み立てるために、製作装置２９０８、組立装置２９１０、またはその両方を含んでもよい。
【0224】
製品管理システム２９００はまた、制御システム２９１４を含む。制御システム２９１４は、ハードウェアシステムであり、ソフトウェアまたは他のタイプの構成要素も含み得る。制御システム２９１４は、製造システム２９０２及び保守システム２９０４のうちの少なくとも一方の動作を制御するように構成される。特に、制御システム２９１４は、製作装置２９０８、組立装置２９１０及び保守装置２９１２のうちの少なくとも１つの動作を制御し得る。
【0225】
制御システム２９１４内のハードウェアは、コンピュータ、回路、ネットワーク、及び他のタイプの装置を含み得るハードウェアを使用して実装されてもよい。制御は、製造装置２９０６の直接制御の形態をとり得る。例えば、ロボット、コンピュータ制御機械、及び他の装置は、制御システム２９１４によって制御されてもよい。他の例示的な例では、制御システム２９１４は、航空機２８００の製造または保守の実施において人間のオペレータ２９１６によって実施される作業を管理し得る。例えば、制御システム２９１４は、人間のオペレータ２９１６によって実施される作業を管理するために、タスクを割り当て、命令を提供し、モデルを表示し、または他の動作を実施してもよい。これらの例示的な例では、図２の複合材料管理部２１２を制御システム２９１４に実装して、図２８の航空機２８００の製造または保守の少なくとも一方に使用するための未凝固複合材料の製造を管理し得る。これらの未凝固複合材料は、図２８の航空機２８００の製造または保守の少なくとも一方において複合材料部品を製造するために、または複合材料部品を再加工するために使用され得る。
【0226】
様々な例示的な例では、人間のオペレータ２９１６は、製造装置２９０６、保守装置２９１２及び制御システム２９１４のうちの少なくとも１つを動作する、または少なくとも１つと対話し得る。この相互作用は、図２８の航空機２８００を製造するために起こり得る。
【0227】
もちろん、製品管理システム２９００は、図２８の航空機２８００以外の他の製品を管理するように構成されてもよい。製品管理システム２９００を航空宇宙産業における製造に関して説明したが、製品管理システム２９００は、他の産業用の製品を管理するように構成され得る。例えば、製品管理システム２９００は、自動車産業並びに他の適切な産業用の製品を製造するように構成されてもよい。
【0228】
例示的な例のいくつかの形態は、以下の項に記載されている。これらの項は、形態の例であり、他の例示的な例を限定することを意図していない。
【0229】
付記項１
コンピュータシステムと、
コンピュータシステム内の複合材料管理部と、
を備える複合材料管理システムであって、
複合材料管理部が、
複合材料製造システムのためのセンサシステムからセンサデータであって複合材料製造システムによる未凝固複合材料の製造中に受信されるセンサデータを受信し、
センサデータを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットであって完成した製品としての未凝固複合材料の複数の部分に関するものである予測特性のセットを決定し、
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する
ように構成されている、複合材料管理システム。
コンピュータシステムと、
コンピュータシステム内の複合材料管理部と、
を備える複合材料管理システムであって、
複合材料管理部が、
複合材料製造システムのためのセンサシステムからセンサデータであって複合材料製造システムによる未凝固複合材料の製造中に受信されるセンサデータを受信し、
センサデータを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットであって完成した製品としての未凝固複合材料の複数の部分に関するものである予測特性のセットを決定し、
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する
ように構成されている、複合材料管理システム。
【0230】
付記項２
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する際に、複合材料管理部が、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、修正措置を実施するように構成されている、付記項１に記載の複合材料管理システム。
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する際に、複合材料管理部が、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、修正措置を実施するように構成されている、付記項１に記載の複合材料管理システム。
【0231】
付記項３
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する際に、複合材料管理部が、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを変更するように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するように構成されている、付記項１または２に記載の複合材料管理システム。
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する際に、複合材料管理部が、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを変更するように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するように構成されている、付記項１または２に記載の複合材料管理システム。
【0232】
付記項４
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する際に、複合材料管理部が、
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するように構成されている、付記項１から３のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する際に、複合材料管理部が、
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するように構成されている、付記項１から３のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
【0233】
付記項５
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが、未凝固複合材料の第１のタイプの使用に関する第１の許容範囲の外にあり、未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する際に、複合材料管理部が、
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の第２のタイプの使用に関する第２の許容範囲の内にあるように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するように構成されている、付記項１から４のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが、未凝固複合材料の第１のタイプの使用に関する第１の許容範囲の外にあり、未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する際に、複合材料管理部が、
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の第２のタイプの使用に関する第２の許容範囲の内にあるように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するように構成されている、付記項１から４のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
【0234】
付記項６
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する際に、複合材料管理部が、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に対する後続の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するように構成されている、付記項１から５のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する際に、複合材料管理部が、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に対する後続の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するように構成されている、付記項１から５のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
【0235】
付記項７
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する際に、複合材料管理部が、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に対する後続の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、未凝固複合材料を形成するために使用される複数の原材料を変更するように構成されている、付記項１から６のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施する際に、複合材料管理部が、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に対する後続の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、未凝固複合材料を形成するために使用される複数の原材料を変更するように構成されている、付記項１から６のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
【0236】
付記項８
複合材料製造システムが、炭素繊維プリプレグ・コーティング・ライン、強化繊維樹脂含浸ライン、樹脂混合プロセスシステム、樹脂フィルミングライン、プリプレグシステム、及びスリッティング・プロセス・システムのうちの１つである、付記項１から７のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
複合材料製造システムが、炭素繊維プリプレグ・コーティング・ライン、強化繊維樹脂含浸ライン、樹脂混合プロセスシステム、樹脂フィルミングライン、プリプレグシステム、及びスリッティング・プロセス・システムのうちの１つである、付記項１から７のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
【0237】
付記項９
機械学習モデルを更に備え、
複合材料管理部が、センサデータ及び機械学習モデルを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定する、付記項１から８のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
機械学習モデルを更に備え、
複合材料管理部が、センサデータ及び機械学習モデルを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定する、付記項１から８のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
【0238】
付記項１０
機械学習モデルと、
物理モデルであって、複合材料管理部が、センサデータ、機械学習モデル、及び物理モデルを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定する、物理モデルと
を更に備える、付記項１から９のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
機械学習モデルと、
物理モデルであって、複合材料管理部が、センサデータ、機械学習モデル、及び物理モデルを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定する、物理モデルと
を更に備える、付記項１から９のいずれか一項に記載の複合材料管理システム。
【0239】
付記項１１
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定する際に、複合材料管理部が、
センサデータを使用して生成された機械学習モデルから、未凝固複合材料の複数の部分に関する初期予測特性の第１のセットを決定し、
センサデータを使用して生成された物理モデルから、未凝固複合材料の複数の部分に関する初期予測特性の第２のセットを決定し、
初期予測特性の第１のセットと初期予測特性の第２のセットとの融合から、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定する
ように構成されている、付記項１０に記載の複合材料管理システム。
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定する際に、複合材料管理部が、
センサデータを使用して生成された機械学習モデルから、未凝固複合材料の複数の部分に関する初期予測特性の第１のセットを決定し、
センサデータを使用して生成された物理モデルから、未凝固複合材料の複数の部分に関する初期予測特性の第２のセットを決定し、
初期予測特性の第１のセットと初期予測特性の第２のセットとの融合から、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定する
ように構成されている、付記項１０に記載の複合材料管理システム。
【0240】
付記項１２
未凝固複合材料を製造するための方法であって、方法が、
複合材料製造システムのためのセンサシステムからセンサデータを受信するステップであって、センサデータが、複合材料製造システムによる未凝固複合材料の製造中に受信される、ステップと、
センサデータを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定するステップであって、予測特性のセットが、完成した製品としての未凝固複合材料の複数の部分に関するものである、ステップと、
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップと
を含む、方法。
未凝固複合材料を製造するための方法であって、方法が、
複合材料製造システムのためのセンサシステムからセンサデータを受信するステップであって、センサデータが、複合材料製造システムによる未凝固複合材料の製造中に受信される、ステップと、
センサデータを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定するステップであって、予測特性のセットが、完成した製品としての未凝固複合材料の複数の部分に関するものである、ステップと、
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップと
を含む、方法。
【0241】
付記項１３
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップが、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、修正措置を実施するステップを含む、条項１２に記載の方法。
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップが、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、修正措置を実施するステップを含む、条項１２に記載の方法。
【0242】
付記項１４
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップが、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを変更するために、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するステップを含む、付記項１２または１３に記載の方法。
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップが、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを変更するために、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するステップを含む、付記項１２または１３に記載の方法。
【0243】
付記項１５
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップが、
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するステップを含む、付記項１２から１４のいずれか一項に記載の方法。
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップが、
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するステップを含む、付記項１２から１４のいずれか一項に記載の方法。
【0244】
付記項１６
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが、未凝固複合材料の第１のタイプの使用に関する第１の許容範囲の外であり、
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップが、
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の第２のタイプの使用に関する第２の許容範囲の内にあるように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するステップを含む、付記項１２から１５のいずれか一項に記載の方法。
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが、未凝固複合材料の第１のタイプの使用に関する第１の許容範囲の外であり、
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップが、
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の第２のタイプの使用に関する第２の許容範囲の内にあるように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するステップを含む、付記項１２から１５のいずれか一項に記載の方法。
【0245】
付記項１７
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップが、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に対する後続の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するステップを含む、付記項１２から１６のいずれか一項に記載の方法。
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップが、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に対する後続の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、複合材料製造システムにおけるパラメータのセットを調整するステップを含む、付記項１２から１６のいずれか一項に記載の方法。
【0246】
付記項１８
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップが、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に対する後続の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、未凝固複合材料を形成するために使用される複数の原材料を変更するステップを含む、付記項１２から１７のいずれか一項に記載の方法。
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップが、
複数の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料に関して指定された許容範囲の外にあることに応答して、未凝固複合材料の複数の部分に対する後続の部分に関する予測特性のセットが未凝固複合材料の許容範囲の内にあるように、未凝固複合材料を形成するために使用される複数の原材料を変更するステップを含む、付記項１２から１７のいずれか一項に記載の方法。
【0247】
付記項１９
複合材料製造システムが、炭素繊維プリプレグ・コーティング・ライン、強化繊維樹脂含浸ライン、樹脂混合プロセスシステム、樹脂フィルミングライン、プリプレグシステム、及びスリッティング・プロセス・システムのうちの１つである、付記項１２から１８のいずれか一項に記載の方法。
複合材料製造システムが、炭素繊維プリプレグ・コーティング・ライン、強化繊維樹脂含浸ライン、樹脂混合プロセスシステム、樹脂フィルミングライン、プリプレグシステム、及びスリッティング・プロセス・システムのうちの１つである、付記項１２から１８のいずれか一項に記載の方法。
【0248】
付記項２０
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが、センサデータ及び機械学習モデルを使用して決定される、付記項１２から１９のいずれか一項に記載の方法。
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが、センサデータ及び機械学習モデルを使用して決定される、付記項１２から１９のいずれか一項に記載の方法。
【0249】
付記項２１
センサデータ、機械学習モデル、及び物理モデルを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定するステップ
を更に含む、付記項１２から２０のいずれか一項に記載の方法。
センサデータ、機械学習モデル、及び物理モデルを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定するステップ
を更に含む、付記項１２から２０のいずれか一項に記載の方法。
【0250】
付記項２２
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定するステップが、
センサデータを使用して生成された機械学習モデルから未凝固複合材料の複数の部分に関する初期予測特性の第１のセットを決定するステップと、
センサデータを使用して生成された物理モデルから未凝固複合材料の複数の部分の数に関する初期予測特性の第２のセットを決定するステップと、
初期予測特性の第１のセットと初期予測特性の第２のセットとの融合から、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定するステップと
を含む、付記項２１に記載の方法。
未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定するステップが、
センサデータを使用して生成された機械学習モデルから未凝固複合材料の複数の部分に関する初期予測特性の第１のセットを決定するステップと、
センサデータを使用して生成された物理モデルから未凝固複合材料の複数の部分の数に関する初期予測特性の第２のセットを決定するステップと、
初期予測特性の第１のセットと初期予測特性の第２のセットとの融合から、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定するステップと
を含む、付記項２１に記載の方法。
【0251】
付記項２３
未凝固複合材料を製造するためのコンピュータプログラム製品であって、
コンピュータプログラム製品が、それと共に具現化されるプログラム命令を有するコンピュータ可読記憶媒体を備え、
コンピュータシステムによって実行可能であるそのプログラム命令が、コンピュータシステムに、
複合材料製造システムのためのセンサシステムからセンサデータを受信するステップであって、センサデータが、複合材料製造システムによる未凝固複合材料の製造中に受信される、ステップと、
センサデータを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定するステップであって、予測特性のセットが、完成した製品としての未凝固複合材料の複数の部分に関するものである、ステップと、
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップと
を含む方法を実施させる、コンピュータプログラム製品。
未凝固複合材料を製造するためのコンピュータプログラム製品であって、
コンピュータプログラム製品が、それと共に具現化されるプログラム命令を有するコンピュータ可読記憶媒体を備え、
コンピュータシステムによって実行可能であるそのプログラム命令が、コンピュータシステムに、
複合材料製造システムのためのセンサシステムからセンサデータを受信するステップであって、センサデータが、複合材料製造システムによる未凝固複合材料の製造中に受信される、ステップと、
センサデータを使用して、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットを決定するステップであって、予測特性のセットが、完成した製品としての未凝固複合材料の複数の部分に関するものである、ステップと、
未凝固複合材料の複数の部分に関する品質レベルに基づいて修正措置を実施するステップと
を含む方法を実施させる、コンピュータプログラム製品。
【0252】
したがって、例示的な例は、製造プロセスが行われている間に、未凝固複合材料の製造が完了したときに、未凝固複合材料が有する特性を予測するための方法、装置、システム、及びコンピュータプログラム製品を提供する。更に、例示的な例は、これらの予測を使用して修正措置を実施して、未凝固複合材料が製造から完成して完成した製品を形成する際に有する特性を変更し得る。
【0253】
様々な例示的な例では、複合材料管理部は、未凝固複合材料の複数の部分に関する予測特性のセットが製造から完了したことを決定するための動作を実施する。言い換えると、未凝固複合材料の複数の部分の製造が完了して完成した製品を形成するとき、予測は、未凝固複合材料の部分に関するものである。
【0254】
その結果、未凝固複合材料の品質レベル部分を予測するために複合材料管理部２１２を使用して、未凝固複合材料を製造するために必要な費用または時間の少なくとも一方の低減を実現し得る。更に、許容範囲の内にある未凝固材料の追加が生じるように、未凝固複合材料の製造中に修正措置を実施することによって、この低減が起こり得る。その結果、未凝固複合材料の追加の製造、再加工、または廃棄を低減し得る。
【0255】
様々な例示的実施形態の記載は、図示目的及び説明目的でなされており、網羅したり、開示されている形態の実施形態に限定したりすることを意図しない。様々な例示的な例は、措置または動作を実施する構成要素を説明している。例示的な例では、一構成要素が、説明した措置または動作を実施するように構成され得る。例えば、構成要素は、その構成要素によって実施されるものとして例示の例において説明した措置または動作を実施する能力をその構成要素に提供する構造のための構成または設計を有してもよい。「含む(include)」、「含む(including)」、「有する(has)」、「包含する(contains)」という用語、及びそれらの変形が本明細書で使用される限り、そのような用語は、追加または他の要素を排除することなく開放移行語としての「備える(comprises)」という用語と同様の方法で包括的であることを意図している。
【0256】
多くの改変及び変形が、当業者には明らかであろう。更に、様々な例示の実施形態は、他の望ましい実施形態と比べて異なる形態を提供し得る。選択された１以上の実施形態は、実施形態の原理及び実際の応用を最も好適に解説するとともに、種々の実施形態の開示を想定される個々の用途に適した種々の変更と併せて当業者にとって理解可能にするために、選択され、説明されている。
【符号の説明】
【0257】
１００ ネットワークデータ処理システム、１０２ ネットワーク、１０４ サーバコンピュータ、１０６ サーバコンピュータ、１０８ 記憶ユニット、１１０ クライアントデバイス、１１２ クライアントコンピュータ、１１４ クライアントコンピュータ、１１６ クライアントコンピュータ、１１８ プリプレグシステム、１２０ タブレットコンピュータ、１２２ スマートグラス、１３０ 複合材料製造設備、１３２ 複合材料管理部、１３４ センサデータ、１３６ コマンド、１３８ 機械学習モデル、２００ 複合材料製造環境、２０２ 複合材料管理システム、２０３ デジタルツイン、２０４ 未凝固複合材料、２０５ 複合材料部品、２０６ 複合材料製造システム、２０８ 複合材料製造システム、２０９ 配置、２１０ コンピュータシステム、２１２ 複合材料管理部、２１４ プロセッサユニット、２１６ プログラム命令、２１８ センサデータ、２２０ センサシステム、２２２ センサ、２２４ 予測特性、２２６ 部分、２２７ 完成した製品、２２８ 特性、２３０ 品質レベル、２３２ 予測品質レベル、２３３ モデル、２３４ 機械学習モデル、２３５ 物理モデル、２３６ 機械学習モデル、２３７ ハイブリッドモデル、２３９ 物理モデル、２４０ 訓練データセット、２４１ 措置、２４２ 履歴センサデータ、２４３ 統計モデル、２４４ 履歴特性、２４５ 履歴上流情報、２４６ 上流情報、２５１ 初期予測特性、２５５ 完成した製品、２９１ 修正措置、３００ マーキング措置、３０１ 修正措置、３０２ マーキング部分、３０３ 調整措置、３０４ 使用不能、３０５ 変更措置、３０６ 使用可能、３０７ パラメータ、３０８ 品質レベル、３０９ 第１の許容範囲、３１０ 複合材料部品タイプ、３１１ 第１のタイプの使用、３１２ 許容範囲、３１３ 第２の許容範囲、３１４ マーカ、３１５ 第２のタイプの使用、３１６ 情報、３１７ 後続の部分、３１９ 原材料、４００ 製造プロセスフロー、４０２ 未凝固複合材料製造プロセス入力、４０４ 未凝固複合材料製造物理プラント、４０６ データ事前処理、４０８ 材料及び設定、４１０ 未凝固複合材料製造プロセス出力、４１２ リアルタイム品質記録、５００ 複合材料製造システム、５０１ 未フィルム状紙ロール、５０２ ニップ、５０３ 紙、５０４ ローラ、５０５ 樹脂、５０６ ローラ、５０８ ギャップ、５１０ 樹脂ダム、５１１ フィルム状紙ロール、５１２ 紙巻戻し機、５１４ フィルム状紙、５２０ センサ、５２２ センサ、６００ 複合材料製造システム、６０２ フィルムロール１、６０３ フィルム状紙、６０４ フィルムロール２、６０５ フィルム状紙、６０６ ニップ１、６０８ ローラ、６１０ ローラ、６１２ ニップ１ギャップ、６１４ ニップ２、６１６ ローラ、６１８ ローラ、６２０ ニップ２ギャップ、６２２ ニップ３、６２４ ローラ、６２６ ローラ、６２８ ニップ３ギャップ、６３０ ニップ４、６３２ ローラ、６３４ ローラ、６３６ ニップ４ギャップ、６３７ 繊維クリール、６３８ 繊維、６３９ コーム、６４０ ホットプレート、６４１ スプレッダバー、６４２ ホットプレート、６４４ コールドプレート、６４５ ブレーキ、６４６ ブレーキ、６４８ プリプレグ、６５０ プリプレグロール、６５２ ローラ、６５４ 紙ロール、６５６ スリット、６６０ センサ配置、６６２ センサ配置、６６４ センサ配置、６６６ センサ配置、６６７ センサ配置、６６９ センサ配置、６７１ センサ配置、７００ 部分、７０２ 未凝固複合材料、７０４ 第１の点、７０６ 第２の点、７０７ 矢印、７０８ 複合材料製造システム、７１０ 措置、７１２ プリプレグ、７１４ 特性、７１５ 時間間隔、７１６ センサ、７１８ センサ配置、７１９ 特定の部分、７２０ 措置、７２２ センサデータ、７２３ 測定値、７２５ メタデータ、８００ 点１、８０２ 点２、８０４ ローラ、８０６ ローラ、８０７ プリプレグ、８０８ センサ、８０９ 矢印、８１０ センサ、８１２ センサ配置、８１４ 上面、８１６ 底面、８２０ 張力、８２２ 張力、８２４ 部分、９００ センサ、９０２ 第１の側面、９０４ センサ、９０６ 第２の側面、２６００ データ処理システム、２６０２ 通信フレームワーク、２６０４ プロセッサユニット、２６０６ メモリ、２６０８ 持続性記憶装置、２６１０ 通信ユニット、２６１２ 入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット、２６１４ ディスプレイ、２６１６ 記憶デバイス、２６１８ プログラムコード、２６２０ 取り外し可能なコンピュータ可読媒体、２６２２ コンピュータプログラム製品、２６２４ コンピュータ可読記憶媒体、２７００ 航空機の製造及び保守点検方法、２７０２ 仕様及び設計、２７０４ 材料調達、２７０６ 構成要素及び部分組立品の製造、２７０８ システム統合、２７１０ 認証及び搬送、２７１２ 就航中、２７１４ 整備及び保守点検、２８００ 航空機、２８０２ 機体、２８０４ 複数のシステム、２８０６ 内部、２８０８ 推進システム、２８１０ 電気システム、２８１２ 油圧システム、２８１４ 環境システム、２９００ 製品管理システム、２９０２ 製造システム、２９０４ 保守システム、２９０６ 製造装置、２９０８ 製造装置、２９１０ 組立装置、２９１２ 保守装置、２９１４ 制御システム、２９１６ 人間のオペレータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
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【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【外国語明細書】