特開 2024-9751 未固化複合材料についての特性予測

(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】P2024009751

(43)【公開日】2024-01-23

(54)【発明の名称】未固化複合材料についての特性予測

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/30 20060101AFI20240116BHJP

   G05B 19/418 20060101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

B29C70/30

G05B19/418 Z

【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 2023076770

(22)【出願日】2023-05-08

(31)【優先権主張番号】17/811,433

(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

(57)【要約】

【課題】未固化複合材料の製造が完了したときに未固化複合材料が有することになる特性を、製造プロセスが行われている間に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。
【解決手段】未固化複合材料を製造するための方法、装置、システム、及びコンピュータプログラム製品。複合材料製造システム用のセンサシステムから、複合材料製造システムによる未固化複合材料の製造中に、センサデータを受信する。複合材料製造システムでの製造により完成したときの未固化複合材料のいくつかの部分について、一組の予測特性を、センサデータを用いて決定する。未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性に基づいて、未固化複合材料のいくつかの部分についての品質レベルを特定する。
【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）内の複合材料マネージャ（１３２、２１２）とを備え、
前記複合材料マネージャ（１３２、２１２）は、
複合材料製造システム（２０６、５００、６００、７０８）用のセンサシステム（２２０）から、前記複合材料製造システム（２０６、５００、６００、７０８）による未固化複合材料（２０４、７０２）の製造中に、センサデータ（１３４、２１８、７２２）を受信し、
前記複合材料製造システム（２０６、５００、６００、７０８）での製造により完成したときの前記未固化複合材料（２０４、７０２）のいくつかの部分（２２６）についての一組の予測特性（２２４）を、前記センサデータ（１３４、２１８、７２２）を用いて決定し、
前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記いくつかの部分（２２６）についての前記一組の予測特性（２２４）に基づいて、前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記いくつかの部分（２２６）についての品質レベル（２３０）を特定する、
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】

前記複合材料マネージャ（１３２、２１２）は、
前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記いくつかの部分（２２６）について特定された前記品質レベル（２３０）に基づいて、マーキング作動（３００）を実行する、
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】

前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記いくつかの部分（２２６）について特定された前記品質レベル（２３０）に基づいて前記マーキング作動（３００）を実行する際に、
前記複合材料マネージャ（１３２、２１２）は、
前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記いくつかの部分（２２６）のうちの、ある部分（３０２、７００、８２４）を、前記部分（３０２、７００、８２４）の前記品質レベル（２３０）が許容誤差（３１２）外であることに基づいて、使用不可（３０４）とマーキングする、
ように構成されている、請求項２に記載の複合材料管理システム（２０２）。

【請求項4】

前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記いくつかの部分（２２６）について特定された前記品質レベル（２３０）に基づいて前記マーキング作動（３００）を実行する際に、
前記複合材料マネージャ（１３２、２１２）は、
前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記いくつかの部分（２２６）のうちの、前記部分（３０２、７００、８２４）を、前記部分（３０２、７００、８２４）の前記品質レベル（２３０）が許容誤差（３１２）内であることに基づいて、使用可（３０６）とマーキングする、
ように構成されている、請求項２又は３に記載の複合材料管理システム（２０２）。

【請求項5】

前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記いくつかの部分（２２６）について特定された前記品質レベル（２３０）に基づいて前記マーキング作動（３００）を実行する際に、
前記複合材料マネージャ（１３２、２１２）は、
前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記いくつかの部分（２２６）を、前記品質レベル（２３０）でマーキングする、
ように構成されている、請求項２又は３に記載の複合材料管理システム（２０２）。

【請求項6】

前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記いくつかの部分（２２６）について特定された前記品質レベル（２３０）に基づいて前記マーキング作動（３００）を実行する際に、
前記複合材料マネージャ（１３２、２１２）は、
前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記いくつかの部分（２２６）についての前記品質レベル（２３０）のうちの少なくとも１つを記録する、
ように構成されている、請求項２又は３に記載の複合材料管理システム（２０２）。

【請求項7】

前記複合材料製造システム（２０６、５００、６００、７０８）をさらに備える、請求項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（２０２）。

【請求項8】

前記複合材料製造システム（２０６、５００、６００、７０８）は、炭素繊維プリプレグ被覆ライン、強化繊維樹脂含浸ライン、樹脂混合物処理システム、樹脂フィルミングライン、プリプレグシステム、及びスリット加工システムのうちの１つである、請求項３に記載の複合材料管理システム（２０２）。

【請求項9】

前記センサシステム（２２０）内の一組のセンサ（２２２、７１６）は、前記複合材料製造システム（２０６、５００、６００、７０８）内の第１の点（７０４）と第２の点（７０６）との間に位置付けられているセンサ箇所（６６０、６６２、６６４、６６６、６６７、６６９、６７１、７１８、８１２）にあり、
前記第１の点（７０４）は、前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記部分（３０２、７００、８２４）が前記第１の点（７０４）を通るときに、前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記部分（３０２、７００、８２４）に対して一組の作動（２４１、７１０、７２０）を実行する点である、請求項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（２０２）。

【請求項10】

機械学習モデル（１３８、２３６）をさらに備え、
前記複合材料マネージャ（１３２、２１２）は、前記センサデータ（１３４、２１８、７２２）及び前記機械学習モデル（１３８、２３６）を用いて、前記未固化複合材料（２０４、７０２）の前記部分（３０２、７００、８２４）についての前記一組の予測特性（２２４）を決定する、請求項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（２０２）。

【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、「REAL TIME MANAGEMENT IN MANUFACTURING UNCONSOLIDATED COMPOSITE MATERIALS」という発明の名称の、２０２２年７月８日に出願され、代理人整理番号２２－０４２１－ＵＳ－ＮＰ２であり同じ譲受人に譲渡された特許出願に関連する。前述の出願は、参照によって全体が本明細書に引用される。

【0002】

本開示は、一般に複合材料の製造に関し、特に未硬化複合材料の製造に関する。さらにより詳細には、本開示は、未硬化複合材料の製造中に、その未硬化複合材料についての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に関する。

【背景技術】

【0003】

航空機は、複合材料の割合をますます増大して設計及び製造されている。複合材料は、航空機の重量を削減し、設計を通じて航空機効率を改善するために、航空機に使用されている。この重量の削減により、積載量の増加や、燃料効率の上昇など、性能形態が改善される。さらに、複合材料により、航空機の様々な構成要素の耐用年数がより長くなる。

【0004】

複合材料は、２以上の機能部品を組み合わせることによって作り出される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状に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、織布又は織物の形状をとってもよい。繊維及び樹脂は、複合材料を形成するように配置され硬化される。

【0005】

さらに、複合材料を用いて航空宇宙用複合材料構造体を作り出すことにより、航空機の一部をより大きな断片又は部品で製造することが潜在的に可能になる。例えば、航空機の胴体は、円筒形の部品に作り出され、次いで航空機の胴体を形成するように組み立てられる場合がある。他の例には、翼を形成するように接合される翼部品、又は安定板を形成するように接合され安定板部品が含まれるが、これに限定されない。

【0006】

複合材料構造体の製造では、通常、複合材料の層はツール上にレイアップされる。これらの層は、シート状の繊維から構成されていてもよい。これらのシートは、織物、テープ、トウの形状、又は他の適切な形状をとってもよい。場合によっては、シートの中に樹脂を注入又は予備含浸してもよい。これらの種類のシートは、一般に「プリプレグ」と呼ばれる。プリプレグは長いシート状に製造され得、プリプレグが複合材料構造体を製造するために使用されるまではロール状に保管される。

【0007】

プリプレグの異なる層は、異なる向きでレイアップされる場合があり、製造されている複合材料構造体の厚さに応じて、異なる数の層が用いられる場合がある。これらの層は、手でレイアップされても、テープ積層機や繊維配置システムなどの自動積層機器を用いてレイアップされてもよい。

【0008】

複合材料の異なる層がツール上にレイアップされた後、複合材料の層は、温度及び圧力に曝露されると固化及び硬化することで最終的な複合材料構造体を形成してもよい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

最終的な複合材料構造体の品質は、非破壊試験を含む試験を用いて決定され得る。さらに、複合材料構造体の製造に使用される構成要素もまた、品質目的で監視及び試験され得る。複合材料構成要素について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体の品質を上げることができる。例えば、プリプレグは、厚さが指定された許容誤差範囲内であるか否かを判定するために検査され得る。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、所望の時間よりも時間を要する場合がある。

【0010】

したがって、上述の課題の少なくとも一部、及び他の考えられる課題を考慮する方法並びに装置を有することが望ましいであろう。例えば、プリプレグ構成要素の品質試験での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だろう。

【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マネージャとを備える複合材料管理システムを提供する。複合材料マネージャは、複合材料製造システム用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固化複合材料の製造中に受信される。複合材料マネージャは、複合材料製造システムでの製造により完成したときの未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性を、センサデータを用いて決定する。複合材料マネージャは、未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性に基づいて、未固化複合材料のいくつかの部分についての品質レベルを特定する。

【0012】

本開示の別の実施形態では、複合材料管理システムは、繊維及び樹脂被覆フィルムから、ある長さのプリプレグを製造するように動作する炭素繊維プリプレグ被覆ラインと、炭素繊維プリプレグ被覆ラインの動作中に、炭素繊維プリプレグ被覆ラインについてのセンサデータを生成するように動作可能なセンサシステムと、複合材料マネージャとを備える。複合材料マネージャは、複合材料製造システム用のセンサシステムから、複合材料製造システムによる未固化複合材料の製造中に、センサデータを受信する。複合材料マネージャは、複合材料製造システムでの製造により完成したときのプリプレグのいくつかの部分についての一組の予測特性を、センサデータを用いて決定する。複合材料マネージャは、未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性に基づいて、プリプレグのいくつかの部分についての品質レベルを特定する。

【0013】

本開示のさらに別の実施形態では、方法が未固化複合材料を製造する。複合材料製造システム用のセンサシステムから、センサデータを受信する。複合材料製造システムによる未固化複合材料の製造中に、センサデータを受信する。複合材料製造システムでの製造により完成したときの未固化複合材料のいくつかの部分について、一組の予測特性を、センサデータを用いて決定する。未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性に基づいて、未固化複合材料のいくつかの部分についての品質レベルを特定する。

【0014】

本開示のさらに別の実施形態では、コンピュータプログラム製品が未固化複合材料を製造する。コンピュータプログラム製品は、プログラム命令を具現化させ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、複合材料製造システム用のセンサシステムからセンサデータを受信する方法をコンピュータシステムに実行させるために、コンピュータシステムによって実行可能である。複合材料製造システムによる未固化複合材料の製造中に、センサデータを受信する。コンピュータシステムは、複合材料製造システムでの製造により完成したときの未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性を、センサデータを用いて決定し、未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性に基づいて、未固化複合材料のいくつかの部分についての品質レベルを特定する。

【0015】

形態及び機能は、本開示の様々な実施形態において独立に達成することができ、又は以下の説明及び図面を参照してさらなる詳細を理解することができるさらに別の実施形態において組み合わされてもよい。

【0016】

例示的な実施形態の特徴であると考えられる新規の形態が、添付の特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、例示的な実施形態、並びにそれらの使用法の好ましいモード、さらなる目的及び形態は、本開示の例示的な一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読むと最もよく理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】例示的な実施形態を実装することが可能なデータ処理システムのネットワークを絵で表現している図である。

【図2】例示的な一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】例示的な一実施形態による、未固化複合材料の部分についての予測特性を用いてとられ得る作動のブロック図の例示である。

【図4】例示的な一実施形態による、未固化複合材料を製造するための製造プロセスフローの例示である。

【図5】例示的な一実施形態による、フィルミング処理を実行するように構成されている複合材料製造システムの例示である。

【図6】例示的な一実施形態による、プリプレグ生産プロセスを実行するように構成されている複合材料製造システム例示である。

【図7】例示的な一実施形態による、複合材料製造システム内のセンサ箇所のブロック図の例示である。

【図8】例示的な一実施形態による、複合材料製造システムの一部の側面図の例示である。

【図9】例示的な一実施形態による、複合材料製造システムの一部の上面図の例示である。

【図10】例示的な一実施形態による、未固化複合材料の部分についての品質レベルを特定するためのプロセスのフローチャートの例示である。

【図11】例示的な一実施形態による、未固化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の例示である。

【図12】例示的な一実施形態による、未固化複合材料の許容誤差外である部分を使用不可とマーキングするためのプロセスのフローチャートの例示である。

【図13】例示的な一実施形態による、未固化複合材料の許容誤差内である部分を使用可とマーキングするためのプロセスのフローチャートの例示である。

【図14】例示的な一実施形態による、未固化複合材料のある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例示である。

【図15】例示的な一実施形態による、未固化複合材料の部分について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例示である。

【図16】例示的な一実施形態による、未固化複合材料のある部分について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例示である。

【図17】例示的な一実施形態による、未固化複合材料の製作が完了する前に未固化複合材料についての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例示である。

【図18】例示的な一実施形態による、未固化複合材料の部分に対して修正作動を実行するためのプロセスのフローチャートの例示である。

【図19】例示的な一実施形態による、未固化複合材料の許容誤差外である部分に対して修正作動を実行するためのプロセスのフローチャートの例示である。

【図20】例示的な一実施形態による、未固化複合材料の許容誤差外である部分に対して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例示である。

【図21】例示的な一実施形態による、未固化複合材料の許容誤差内である部分に対して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例示である。

【図22】例示的な一実施形態による、未固化複合材料の部分が許容誤差内にな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例示である。

【図23】例示的な一実施形態による、未固化複合材料の後続部分に対して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例示である。

【図24】例示的な一実施形態による、原材料を変更するためのプロセスのフローチャートの例示である。

【図25】例示的な一実施形態による、未固化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例示である。

【図26】例示的な一実施形態によるデータ処理システムのブロック図の例示である。

【図27】例示的な一実施形態による航空機の製造及び保守点検方法の例示である。

【図28】例示的な一実施形態が実装される場合がある航空機のブロック図の例示である。

【図29】例示的な一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】

【0018】

例示的な実施形態は、以下に説明する１以上の異なる考慮事項を認識し、考慮している。例えば、炭素繊維プリプレグ被覆ラインで製造されるプリプレグロールなどの、未固化複合材料構成要素の試験は、現在、プリプレグロールからのサンプルを用いて実行され得る。サンプルが所望の品質レベルを満たさなければ、プリプレグロール全体が廃棄又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の品質レベルが、望ましくないわけではない。プリプレグロールの、ある部分のみが、所望の品質レベルに対する許容誤差を満たさない場合がある。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しなければ、プリプレグロールのどの部分が許容誤差外の特性を有し得るかを特定することができない。プリプレグロール全体の複数の部分を試験するのは、時間がかかり、非効率的である。

【0019】

また現在、製造プロセス中にはプリプレグロールの特性を望ましくない品質レベルにしている原因を決定することができない。代わりに、プリプレグロールを製造し、そのプリプレグロールのサンプルを試験した後に、分析が実行され、サンプルの品質レベルが望ましくないことを示す。そして、原因を決定することができると、将来のプリプレグロールの品質レベルが確実に望ましくなるように、炭素繊維プリプレグ被覆ラインに対する調整を行うことができる。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の品質レベルが望ましくないと決定される前には、決定に必要な時間をとることができない可能性がある。その結果、１つの解決策は、原因が決定でき、プリプレグロールを製造した炭素繊維プリプレグ被覆ラインの調整を行うことができるまで、その炭素繊維プリプレグ被覆ラインを用いたプリプレグロールの製造を停止することである。このように炭素繊維プリプレグ被覆ラインが利用できなくなるため、プリプレグロールの製造能力が低下する。

【0020】

例示的な実施形態はさらに、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であろうことを認識し、考慮している。製造プロセスは、樹脂混合、樹脂フィルミング、樹脂槽作業及びプリプレグが製造されている間に製造プロセス中でプリプレグを生産するために実行される他の作業のうちの少なくとも１つであり得る。炭素繊維プリプレグ被覆ライン内の異なる箇所からリアルタイムで得られる異なる種類のセンサデータを用いて、プリプレグがまだ製造されている間に、プリプレグの特徴を予測することができる。この情報を用いて、プリプレグロールのどの部分が許容誤差内の特徴を有するか、及びプリプレグロールの他の部分が許容誤差外であることを決定することができる。製造中のプリプレグの一部に対するこの種類の特徴の決定は、どの部分が許容誤差内又は許容誤差外であるかをマーキング又は記録することができるように、リアルタイムで行われ得る。その結果、プリプレグロールのいくつかの部分が許容誤差外である場合、それらの部分は、使用しないように記録又はマーキングされる一方、プリプレグロールの他の部分は依然として使用され得る。その結果、廃棄又はリサイクルされるプリプレグの量を減らすことができる。

【0021】

ここで図面を参照し、特に図１を参照すると、例示的な実施形態を実装することが可能なデータ処理システムのネットワークを絵で表現している図が示されている。ネットワークデータ処理システム１００は、例示的な実施形態が実装される場合があ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１０２を包含し、このネットワーク１０２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る様々なデバイスと様々なコンピュータとの間の通信リンクを提供するために用いられる媒体である。ネットワーク１０２は、配線、無配線通信リンク、又は光ファイバーケーブルなどの接続を含む場合がある。

【0022】

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。さらに、クライアントデバイス１１０がネットワーク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、又はネットワークコンピュータであり得る。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。さらに、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などの他の種類のクライアントデバイスを含み得る。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の一部又はすべては、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することができるモノのインターネット（ＩｏＴ）を形成してもよい。

【0023】

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、追加のクライアントコンピュータ、及び図示され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、配線接続、光ファイバー接続及び無配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。

【0024】

ネットワークデータ処理システム１００中に位置付けられているプログラム命令は、コンピュータ記録可能な記憶媒体に記憶され、使用のためにデータ処理システム又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な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得る。

【0025】

図示の例では、ネットワークデータ処理システム１００は、ネットワーク１０２を有するインターネットであり、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）プロトコル一式を用いて、互いに通信するネットワーク及びゲートウェイの世界的な集まりを表している。インターネットの中心には、データ及びメッセージを送る数千の、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間又はホストコンピュータ間に、高速データ通信ライン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、いくつかの異なる種類のネットワークを用いて実施されてもよい。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）及び広域ネットワーク（ＷＡＮ）のうちの少なくとも１つから構成され得る。図１は、例として意図されており、異なる例示的な実施形態に対するアーキテクチャ上の制限としては意図されていない。

【0026】

本明細書で使用される場合、「いくつかの」は、項目に関して用いられるときには、１以上の項目を意味する。例えば、「いくつかの異なる種類のネットワーク」とは、１以上の異なる種類のネットワークである。

【0027】

さらに、「～のうちの少なくとも１つ」という表現は、項目のリストと共に用いられるときには、リストに挙げられている項目のうちの１以上の項目の異なる組合せを用いることができること、及びリストの各項目のうちの１つだけを必要としてもよいことを意味する。言い換えると、「～のうちの少なくとも１つ」は、リストから任意の組合せの項目及び任意の個数の項目が用いられてもよいが、リスト内の項目のすべてが必要ではないことを意味する。項目は、特定の物体、事物、又はカテゴリーであり得る。

【0028】

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」とは、項目Ａ、項目Ａ及び項目Ｂ、又は項目Ｂを含んでもよいが、これに限定されない。この例はまた、項目Ａ、項目Ｂ及び項目Ｃ、又は項目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、２つの項目Ａ、１つの項目Ｂ及び１０の項目Ｃ、４つの項目Ｂ及び７つの項目Ｃ、又は他の適切な組合せであり得るが、これに限定されない。

【0029】

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内に位置付けられている。この箇所では、プリプレグシステム１１８を用いて、プリプレグなどの未固化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における複合材料マネージャ１３２は、複合材料製造設備１３０におけるプリプレグシステム１１８と通信することができる。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種類の情報のうちの少なくとも１つから選択される情報を交換することを含み得る。

【0030】

この例では、複合材料マネージャ１３２は、プリプレグシステム１１８用のセンサシステムからセンサデータ１３４を受信することができる。センサシステムは、プリプレグシステム１１８及び複合材料製造設備１３０内の別の箇所のうちの少なくとも１つに位置付けられ得る。

【0031】

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からリアルタイムで受信される。言い換えれば、センサデータ１３４をリアルタイムで受信することは、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が受信されることを意味する。センサデータ１３４がリアルタイムで送信されるとき、センサデータ１３４は、潜在的な遅延なく可能な限り迅速に送信される。センサデータ１３４をリアルタイムで分析する際には、複合材料マネージャ１３２は、センサデータ１３４が受信されると、センサデータ１３４を処理及び分析することができる。

【0032】

図示のように、複合材料マネージャ１３２によってセンサデータ１３４を分析して、プリプレグの製造が完了したときのプリプレグについての特性の予測を決定することができる。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。予測された特性は、プリプレグシステム１１８内で製造中のプリプレグのいくつかの部分についての特性である。これらの特性は、例えば、プリプレグ厚さ、目付、及び完成したプリプレグの他の特徴を含み得る。言い換えれば、複合材料マネージャ１３２は、プリプレグの製造が完了する前に、プリプレグシステム１１８によって製造中のプリプレグの特徴のリアルタイム予測を実行することができる。予測特性に基づいて、複合材料マネージャ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の許容誤差内であるかを特定することができる。プリプレグについて予測された一組の特性に基づいて、複合材料マネージャ１３２は、複合材料部品の製造に使用するための許容誤差内である１以上の部分、並びに許容誤差外である可能性がある部分を記録することができる。さらに、複合材料マネージャ１３２は、それらの部分が許容誤差内に留まる時間を決定することができる。場合によっては、未固化複合材料は、貯蔵寿命を有する場合があり、この貯蔵寿命は、プリプレグについて予測された特性に応じて変動する場合がある。

【0033】

さらに、プリプレグのある部分についての予測特性を知ることにより、複合材料マネージャ１３２は、製造作業が完了する前に行われた未固化複合材料の特性の予測から、未固化複合材料のその部分について決定された品質レベルに基づいて、その部分が未固化複合材料中で完成製品となるときに修正作動を実行する。

【0034】

例えば、複合材料マネージャ１３２は、プリプレグのその部分をさらに処理することによって、その部分が許容誤差内になるか、又は所望の品質レベルを有するように、プリプレグシステム１１８に必要な調整が何かを決定することができる。この決定により、複合材料マネージャ１３２は、コマンド１３６をプリプレグシステム１１８に送信して、これらの調整を行うことができる。

【0035】

コマンド１３６を用いて、プリプレグの一部がまだ製造されている間に、複合材料マネージャ１３２によってこれらの調整を行うことができる。これらの調整は、プリプレグシステム１１８がまだ処理していないプリプレグの部分に対して行うことができる。これらの調整により、追加のセンサデータを受信して、実行された作動によってプリプレグのそれらの部分が所望の品質レベルを有するように変化したか否かを判定することができる。このようにして、未固化複合材料のうちの所望の品質レベルを満たす部分を増加させ、未固化複合材料の廃棄部分を減らすことができる方法で、複合材料マネージャ１３２は、未固化複合材料の製造を管理することができる。

【0036】

この例示的な例において、この予測は機械学習モデル１３８を用いて行うことができる。この例では、機械学習モデル１３８は、プリプレグシステム１１８による以前のプリプレグ製造から生成された履歴センサデータを用いて訓練されている。

【0037】

図１で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することができる方法を制限することを意味するものではない。例えば、複合材料マネージャ１３２は、サーバコンピュータ１０４以外の別の箇所に位置付けられ得る。例えば、複合材料マネージャ１３２は、クライアントコンピュータ１１２、プリプレグシステム１１８、又は複合材料製造設備１３０に位置付けられている別のコンピュータに位置付けられ得る。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、又は複合材料マネージャ１３２によって管理され得る他の箇所に位置付けられてもよい。

【0038】

ここで図２を参照すると、例示的な一実施形態による複合材料製造環境のブロック図が示されている。この例示的な例では、複合材料製造環境２００は、図１でネットワークデータ処理システム１００に図示されているハードウェアなどのハードウェアに実装され得る構成要素を含む。

【0039】

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固化複合材料２０４の製造を管理するように動作する。

【0040】

未固化複合材料２０４は、複合材料部品２０５を形成するように処理されていない複合材料である。例えば、未固化複合材料２０４には、加圧、加熱及び硬化のうちの少なくとも１つなどの処理が適用されていない。言い換えれば、未固化複合材料２０４は、最終的な複合材料部品を形成する方法では処理されていない。

【0041】

未固化複合材料２０４は、プリプレグ、航空宇宙用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、織物プリプレグ、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、樹脂被覆フィルム、ノンクリンプ織物、樹脂混合物及び他の適切な未固化複合材料のうちの少なくとも１つから選択され得る。未固化複合材料２０４中の繊維は、いくつかの異なる形態をとることができる。例えば、繊維及び織物などの未固化複合材料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、織込みワイヤー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つから選択され得る。複合材料部品２０５は、例えば、胴体部品、スキンパネル、翼、リブ、ドア、又は他の適切な種類の部品であり得る。

【0042】

別の例では、未固化複合材料２０４を用いて、別の未固化複合材料を製造することができる。例えば、未固化複合材料２０４は、フィルミングされたペーパであり得る。このフィルミングされたペーパを用いて、プリプレグなどの別の未固化複合材料を製造することができる。

【0043】

例えば、複合材料管理システム２０２は、未固化複合材料２０４を製造するように複合材料製造システム２０６の動作を制御することができる。図示のように、複合材料製造システム２０６は、いくつかの形態をとることができる。例えば、複合材料製造システム２０６は、炭素繊維プリプレグ被覆ライン、強化繊維樹脂含浸ライン、樹脂混合物処理システム、樹脂フィルミングライン、プリプレグシステム、スリット加工システム、及び他の適切な種類の複合材料製造システムのうちの少なくとも１つから選択され得る。

【0044】

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、複合材料マネージャ２１２とを備える。複合材料マネージャ２１２は、コンピュータシステム２１０内に位置付けられている。

【0045】

図示のように、複合材料マネージャ２１２は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらの組合せで実装され得る。ソフトウェアが使用される場合、複合材料マネージャ２１２によって実行される動作は、プロセッサユニットなどのハードウェア上で動作するように構成されているプログラム命令で実装され得る。ファームウェアが使用される場合、複合材料マネージャ２１２によって実行される動作は、プログラム命令及びデータで実装され、永続メモリに記憶されて、プロセッサユニット上で動作し得る。ハードウェアが採用される場合、ハードウェアは、複合材料マネージャ２１２における動作を実行するように動作する回路を含み得る。

【0046】

例示的な例において、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）、プログラマブルロジックデバイス、及びいくつかの動作を実行するように構成されている何らかの他の適切な種類のハードウェアのうちの少なくとも１つから選択される形態をとってもよい。プログラマブルロジックデバイスの場合、このデバイスは、いくつかの動作を実行するように構成され得る。デバイスは、いくつかの動作を実行するように、後に再構成され得るか、又は恒久的に構成され得る。プログラマブルロジックデバイスには、例えば、プログラマブルロジックアレイ、プログラマブルアレイロジック、フィールドプログラマブルロジックアレイ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、及び他の適切なハードウェアデバイスが含まれる。さらに、これらのプロセスは、無機構成要素と一体化された有機構成要素で実装され得、人間を除く有機構成要素で完全に構成され得る。例えば、プロセスは有機半導体中の回路として実装され得る。

【0047】

コンピュータシステム２１０は物理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中に２以上のデータ処理システムが存在する場合、それらのデータ処理システムは通信媒体を用いて互いに通信する。この通信媒体はネットワークであり得る。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何らかの他の適切なデータ処理システムのうちの少なくとも１つから選択され得る。

【0048】

図示のように、コンピュータシステム２１０は、例示的な例におけるプロセスを実装するプログラム命令２１６を実行可能ないくつかのプロセッサユニット２１４を含む。本明細書で使用される場合、いくつかのプロセッサユニット２１４のうち、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、例えば、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それらを処理する、集積回路上にあるハードウェア回路などのハードウェア回路から構成されている。いくつかのプロセッサユニット２１４が処理のためにプログラム命令２１６を実行する場合、そのいくつかのプロセッサユニット２１４は、同じコンピュータ上又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。言い換えれば、処理は、コンピュータシステム内の同じコンピュータ上又は異なるコンピュータ上のプロセッサユニット間に分散され得る。さらに、いくつかのプロセッサユニット２１４は、同じ種類又は異なる種類のプロセッサユニットであってもよい。例えば、いくつか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、マルチコアプロセッサ、汎用中央処理装置（ＣＰＵ）、画像処理装置（ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）及び何らかの他の種類のプロセッサユニットのうちの少なくとも１つから選択され得る。

【0049】

この例示的な例では、複合材料マネージャ２１２は、複合材料製造システム２０８用のセンサシステム２２０から、センサデータ２１８を受信するように構成されている。センサデータ２１８は、いくつかの異なる形態をとることができる。例えば、センサデータ２１８は、構成要素温度、未固化複合材料温度、周囲温度、湿度、ローラ速度、未固化複合材料の速度、一対のローラ間の圧力、一対のローラ間のギャップ、未固化複合材料の厚さ、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、未固化複合材料の寸法にわたる電気測定値、未固化複合材料の寸法にわたる電圧、未固化複合材料の寸法にわたる電磁気測定値、未固化複合材料の寸法にわたる音響測定値、引張り、複合材料製造システム内の箇所でのプリプレグの画像のうちの少なくとも１つから構成され得る。

【0050】

この例示的な例では、複合材料製造システム２０８用のセンサシステム２２０は、複合材料管理システム２０２の一部、複合材料製造システム２０８の一部、又はその両方と考えられ得る。センサシステム２２０は、複合材料製造システム２０８の動作中の、未固化複合材料２０４及び複合材料製造システム２０８のうちの少なくとも１つについてのセンサデータ２１８を生成するように動作することができる。センサデータ２１８は、複合材料製造システム２０８による製造中の未固化複合材料２０４についての情報であり得る。センサデータ２１８は、複合材料製造システム２０８による未固化複合材料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で生成され、リアルタイムで複合材料マネージャ２１２に送信される。

【0051】

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に対して箇所２０９にある。箇所２０９は、複合材料製造システム２０８上、複合材料製造システム内、又は複合材料製造システムの近傍にあり得る。この例では、センサ２２２は、温度センサ、カメラ、赤外線カメラ、温度カメラ、ラインスキャンカメラ、引張りセンサ、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、回転可変差動変圧器（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、電磁気センサ、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つから選択され得る。

【0052】

図示のように、複合材料マネージャ２１２は、複合材料製造システム２０８での製造により完成したときの未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての一組の予測特性２２４を、センサデータ２１８を用いて決定する。

【0053】

未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６は、未固化複合材料２０４の部分２２６の一部又はすべてであり得る。この図示の例では、複合材料製造システム２０８での製造により完成した未固化複合材料２０４は、完成製品２５５を形成し、この完成製品２５５を用いて、複合材料部品２０５を製造することができる。いくつかの部分２２６は、未固化複合材料２０４の部品であり得る。例えば、いくつかの部分２２６は、プリプレグロールを形成するプリプレグの断片又は部品であり得る。これらの部分は、同じ又は異なる長さを有し得る。

【0054】

この例では、複合材料マネージャ２１２は、未固化複合材料２０４の製造が完了したときに未固化複合材料２０４の部分２２６が有することになる一組の特性２２８を予測することができる。言い換えれば、この予測は、未固化複合材料２０４の部分２２６がまだ製造されている間に行われる。複数の部分２２６のうち、異なる部分は、複合材料製造システム２０６における製造の、異なる状態又は段階にあり得る。

【0055】

一組の特性２２８は、いくつかの異なる形態をとることができる。例えば、一組の特性２２８は、プリプレグの繊維目付、プリプレグの樹脂含有量、プリプレグの厚さ、プリプレグの浸透レベル、プリプレグのタックレベル、樹脂フィルムの目付、樹脂フィルムの厚さ、剥離ライナーの目付、剥離ライナーの厚さ及び積層構造特性のうちの少なくとも１つを含む。

【0056】

複合材料マネージャ２１２は、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての一組の予測特性２２４に基づいて、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての品質レベル２３０を特定する。この品質レベル２３０の特定は、予測品質レベル２３２である。言い換えれば、品質レベル２３０は、予測特性２２４を用いて決定される。実際の品質レベルを決定するために、実際にいくつかの部分２２６の試験を実行して、実際の特性を決定することができる。

【0057】

この例示的な例では、複合材料マネージャ２１２によって、一組のモデル２３３を用いて一組の予測特性２２４の決定を行うことができる。一組のモデル２３３は、一組の機械学習モデル２３４、一組の物理モデル２３５、一組のハイブリッドモデル２３７及び他の適切な種類のモデルのうちの少なくとも１つを含み得る。この例示的な例では、任意の組合せのモデル２３３を用いて、特性２２８を決定及び予測することができる。

【0058】

一組の機械学習モデル２３４が使用される場合、一組の機械学習モデル２３４は、センサデータ２１８を用いて、特定の種類の未固化複合材料２０４についての特性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なくとも学習することができ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することができる。機械学習モデルは、様々な種類の機械学習アルゴリズムを用いて学習することができる。機械学習アルゴリズムは、教師あり学習、教師なし学習、特徴学習、スパース辞書学習、異常検出、強化学習、推薦学習及び他の種類の学習アルゴリズムのうちの少なくとも１つを含む。

【0059】

機械学習モデルの例には、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、及び他の種類のモデルが含まれる。これらの機械学習モデルは、データを用いて訓練され得、所望の出力を提供するように追加のデータを処理する。

【0060】

例えば、機械学習モデル２３６は、訓練データセット２４０を用いて、プリプレグなどの未固化複合材料２０４についての予測特性２２４を決定するように訓練され得る。訓練データセット２４０は、プリプレグの形状で未固化複合材料２０４を製造するための複合材料製造システム２０６から受信される履歴センサデータ２４２を用いて作り出され得る。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内の異なる箇所での未固化複合材料２０４の測定値から決定され得る。言い換えれば、履歴特性２４４は、未固化複合材料２０４の製造が完了したときの未固化複合材料２０４の特性２２８を含み得る。

【0061】

さらに、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場合に、未固化複合材料を製造するときに生成される履歴センサデータ２４２に関連付けられ得る。履歴上流情報２４５は、未固化複合材料を製造する際に使用される構成要素又は設定についての情報を含み得る。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、又は履歴センサデータ２４２を生成するために測定される可能性があ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。

【0062】

着目される特性２２８は、未固化複合材料２０４の種類に応じて、いくつかの異なる形態をとることができる。例えば、未固化複合材料２０４がプリプレグである場合、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）、吸水、タック、縮み、又はプリプレグの形態である未固化複合材料２０４についての着目される他の特性のうちの少なくとも１つを含み得る。

【0063】

機械学習モデル２３６を用いて予測特性２２４を決定する場合、複合材料マネージャ２１２は、未固化複合材料２０４の製造が完了する前にこれらの特性を予測することができる。言い換えれば、完成又は製造された状態の未固化複合材料２０４についての予測特性２２４は、未固化複合材料２０４の製造中に、異なる時間に異なる箇所で作成され得る。

【0064】

別の例では、一組の物理モデル２３５を用いて、未固化複合材料２０４についての予測特性２２４を決定することができる。この例では、一組の物理モデル２３５のうちの物理モデル２３９は、少なくとも数学的方程式に基づいて、未固化複合材料を製造するために材料に実行される作動の影響を記述することができる方程式を包含する数学的モデルである。これらの作動は、例えば、センサデータ２１８のうち、熱、引張り、圧力、力、又は他のパラメータなどのパラメータに応じたものであり得る。

【0065】

一組の物理モデル２３５は、いくつかの異なる形態をとることができる。例えば、一組の物理モデルは、機械力学的な熱モデル及び機械モデル、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、硬化反応速度モデル、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）モデル及び他の適切な種類の物理ベースのモデルのうちの少なくとも１つから選択され得る。

【0066】

一組のハイブリッドモデル２３７は、物理コンポーネント及び機械学習コンポーネントの両方を使用する物理ベース及びデータ駆動のハイブリッドモデルである。この例では、ハイブリッドモデル２３７は、学習／予測データと共に、物理（リアルタイムソフトウェア）データ又は測定データを単一のモデルに組み込み、その結果、センサについての分布／ノイズが、評価中の他の項目と共に予測に組み込まれる。

【0067】

複数のモデル２３３のうちに、統計モデル２４３も存在し得る。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、無香料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、ノイズの多いデータにカルマンフィルタを用いて、測定中の特性の推定精度を高めるために測定されているシステムの特性を推定することができる。

【0068】

未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての予測特性２２４を決定するときの、上述の予測により、複合材料マネージャ２１２は、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６について決定された一組の予測特性２２４を用いて、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての品質レベル２３０を決定することができる。この例示的な例では、複数の部分２２６のうちの異なる部分は、互いに異なる品質レベルを有し得る。

【0069】

この品質レベル２３０の特定により、複合材料マネージャ２１２は、いくつかの作動２４１を実行することができる。いくつかの部分２２６の各部分について特定された品質レベル２３０に応じて、複数の作動２４１のうちの異なる作動をその部分に対して実行することができる。

【0070】

さらに、未固化複合材料２０４のいくつかの部分についての予測特性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することができる。例えば、いくつかの部分２２６の予測特性２２４を決定するために、複合材料マネージャ２１２によって、上流情報２４６が、センサデータ２１８と共に用いられ得る。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未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての予測特性２２４を決定するためにセンサデータ２１８と共に用いられ得る他の適切な情報のうちの少なくとも１つから選択され得る。

【0071】

モデル２３３は、デジタルツイン２０３として動作することができ、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての予測特性２２４を決定するために、複合材料マネージャ２１２によって使用され得る。結果として、複合材料製造システム２０６に対する箇所２０９におけるセンサシステム２２０内のセンサ２２２の配置は、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６のいくつかの特性２２８を予測するために、デジタルツイン２０３用のモデル２３３によって使用されるセンサデータ２１８を提供することができる。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、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６をリアルタイムで検査及び認証することが可能になり、このリアルタイムの検査及び認証により、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６をサンプリングする必要なしに、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６の特性２２８を特定することができる。実際の試験が望まれる場合、未固化複合材料２０４の部分２２６の特定を試験して、必要に応じて予測を検証することができる。

【0072】

さらに、異なる種類のモデル２３３の任意の組合せを用いて、高い精度の予測特性２２４をもたらすことができる。例えば、センサデータ２１８を用いて生成された機械学習モデル２３６から、未固化複合材料２０４のある部分について、初期予測特性２５１の第１の組が決定され得る。センサデータ２１８を用いて生成された物理モデル２３９から、未固化複合材料２０４の同じ部分について、初期予測特性２５１の第２の組が決定され得る。初期予測特性２５１の第１の組と初期予測特性２５１の第２の組との融合から、未固化複合材料２０４の当該部分についての一組の予測特性２２４を決定することができる。

【0073】

一組の予測特性を決定すると、複合材料マネージャ２１２は、一組の予測特性２２４を用いて、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての品質レベル２３０を決定することができる。品質レベル２３０とは、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６の製造が完了して、いくつかの部分２２６が完成製品２２７を形成するときに、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６が有すると予測又は予想される予測品質レベル２３２である。

【0074】

複合材料マネージャ２１２は、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６について予測された品質レベル２３０に基づいて、いくつかの作動２４１を実行することができる。この例では、品質レベル２３０は、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についてのいくつかの予測特性２２４を用いて決定される。例えば、いくつかの作動２４１は修正作動２９１を含み得る。複合材料マネージャ２１２は、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての品質レベル２３０に基づいて、修正作動２９１を実行することができる。

【0075】

この図示の例では、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６の製造が完了して、完成製品２２７を形成する前に、修正作動２９１を実行することができる。例示的な例では、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６の製造は、未固化複合材料２０４の部分２２６のうち、他の部分の製造の前又は後に完了することができる。言い換えれば、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６は、他の部分がまだ完成製品２２７ではなく、複合材料製造システム２０８内で依然として処理中である間に、完成製品２２７となることができる。

【0076】

その結果、修正作動２９１が実行されると、複合材料部品２０５を製造するために使用することができる未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６が増加する。例えば、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６の製造が完了する前に、修正作動２９１を実行することによって、いくつかの部分２２６を廃棄、再加工及びリサイクルすることのうちの少なくとも１つを回避することができる。

【0077】

次に図３を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料の一部についての予測特性を用いてとられ得る作動のブロック図の例示が示されている。例示的な例では、２以上の図で同じ参照番号が使用される場合がある。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している。

【0078】

図示のように、作動２４１はいくつかの異なる形態をとることができる。例えば、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６の製造が完了するときに、いくつかの部分２２６に対して作動２４１を実行することができる。

【0079】

作動２４１は、マーキング作動３００を含み得る。図示のように、マーキング作動３００は、いくつかの部分２２６のうち、未固化複合材料２０４の部分３０２を、使用不可３０４、使用可３０６、品質レベル３０８、及び複合材料部品種類３１０とマーキングすることを含み得る。

【0080】

この例において、使用不可３０４とは、複合材料マネージャ２１２が、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６のうち、未固化複合材料２０４の部分３０２についての品質レベル２３０が許容誤差３１２外であることに基づいて、その部分３０２を使用不可とマーキングする作動である。この例では、許容誤差３１２は、部分３０２の１以上の特性２２８が容認可能又は許容可能だと考えられる範囲又は閾値であり得る。許容誤差３１２内である、着目される１以上の特性を用いて、部分３０２の品質レベル３０８が許容可能であるか否かを判定することができる。

【0081】

図示のように、使用可３０６とは、複合材料マネージャ２１２が、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６のうち、未固化複合材料２０４の部分３０２の品質レベル２３０が許容誤差３１２内であることに基づいて、その部分３０２を使用可とマーキングする作動である。品質レベル３０８とは、複合材料マネージャ２１２が、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６のうち、未固化複合材料２０４の部分３０２を、その部分３０２についての特定された品質レベルでマーキングする作動である。

【0082】

別の例として、複合材料部品種類は、複合材料マネージャ２１２が、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６のうち、未固化複合材料２０４の部分３０２を、その部分３０２を用いて製造され得る複合材料部品の種類の特定でマーキングする作動である。例えば、品質レベルは、意図された種類の複合材料部品への使用には部分３０２が不適切であるような品質レベルである場合がある。しかしながら、その品質レベルは、別の種類の複合材料部品を製造するために部分３０２を使用することができるような品質レベルである場合がある。結果として、部分３０２は、廃棄又はリサイクルされるのではなく、依然として使用され得る。

【0083】

これらの作動の特定は、マーカ３１４を用いて部分３０２にマーキングされ得る。マーカ３１４は、無線周波数識別子（ＲＦＩＤ）、マイクロドット、一組の量子ドット、インクマーク、バーコード、クイックレスポンス（ＱＲ）コード、又は何らかの他の適切な種類のマーカなどの識別子であり得る。マーカ３１４は、作動を特定することができる。マーキング作動３００はまた、マーカ３１４を用いて部分３０２についての情報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、未固化複合材料２０４中の部分３０２の箇所、品質レベル、予測特性２２４、貯蔵寿命、又は部分３０２についての他の情報を含み得る。情報３１６は、部分３０２についての予測特性２２４から決定され得る。マーカ３１４及びマーキング作動３００はまた、後にロール上の位置に対して部分３０２の品質を相関させるために、図２６に示すメモリ２６０６内に、ロール上の位置を記録すること、又は部分３０２についての情報３１６を記録することを含む。この使用法の一例は、ロール上の品質を示す位置情報を、ロール上の特定の位置に印刷出力することである。言い換えれば、マーキングは、実際に部分３０２をマーキングすること自体に加えてあるいはその代わりに、品質についての情報を指示すること、及び記録若しくはログに記録することのうちの少なくとも１つを含み得る。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」を付する印刷出力又はサムドライブであり得る。

【0084】

この例示的な例では、作動２４１は、修正作動３０１も含み得る。修正作動３０１は、部分３０２を含むいくつかの部分２２６に対して実行され得る作動２４１である。この例示的な例では、一組の修正作動３０１のうちの修正作動２９１は、いくつかの部分２２６についての一組の予測特性２２４が、未固化複合材料２０４に対して指定された許容誤差３１２外であることに応じて、複合材料マネージャ２１２によって実行され得る。

【0085】

これらの修正作動は、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６の製造が完了して完成製品２２７を形成するときに、いくつかの部分２２６についての一組の予測特性２２４がいくつかの部分２２６に対する許容誤差３１２内になるように、いくつかの部分２２６についての一組の予測特性２２４を変化させるために実行され得る。

【0086】

図示のように、修正作動３０１は、いくつかの異なる形態をとることができる。例えば、修正作動３０１は、調整作動３０３、変更作動３０５及び何らかの他の適切な修正作動のうちの少なくとも１つを含み得る。

【0087】

例えば、修正作動３０１のうちの修正作動２９１が調整作動３０３の形態をとる場合、複合材料マネージャ２１２は、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての一組の予測特性２２４が、未固化複合材料に対して指定された許容誤差３１２外であることに応じて、そのいくつかの部分についての一組の予測特性を変化させるように、複合材料製造システム２０８における一組のパラメータ３０７を調整することができる。

【0088】

この図示の例では、複合材料製造システム２０８用の一組のパラメータは、いくつかの異なる形態をとることができる。例えば、一組のパラメータ３０７は、速度、トルク、電圧、電流、ギャップ、ニップギャップ、力、引張り、箇所での厚さ、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つから選択され得る。

【0089】

例えば、修正作動２９１は、複合材料製造システム２０８における一組のパラメータ３０７を調整することであり得る。一組のパラメータ３０７の調整とは、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての一組の予測特性２２４が、未固化複合材料２０４に対する許容誤差３１２内になるようなものであり得る。

【0090】

さらに別の例では、調整は、一組の予測特性２２４が、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６に対する許容誤差３１２内に入って、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６のための指定された使用法に対する許容誤差３１２を満たすようにすることでなくてもよい。この図示の例では、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての一組の予測特性２２４は、未固化複合材料２０４の第１の種類の使用法３１１に対する第１の許容誤差３０９の範囲外である。

【0091】

この場合、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての品質レベル２３０に基づいて修正作動２９１を実行することは、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての一組の予測特性２２４が、未固化複合材料２０４の第２の種類の使用法３１５に対する第２の許容誤差３１３内になるように、複合材料製造システム２０８における一組のパラメータ３０７を調整することを含む。

【0092】

例えば、第１の種類の使用法３１１とは、未固化複合材料２０４をスキンパネルに使用するためのものであり得る。第２の種類の使用法３１５とは、未固化複合材料２０４を航空機内のモニュメントに使用するためのものであり得る。

【0093】

この種類の修正作動２９１はまた、第１の種類の使用法３１１の代わりに、第２の種類の使用法３１５用の未固化複合材料２０４のいくつかの部分を作り出すために実行され得る。言い換えれば、この作動は、一組の予測特性２２４が許容誤差３１２内である場合にも実行され得る。その結果、第２の種類の使用法３１５のための未固化複合材料２０４に対する必要性が生じたときには、第１の種類の使用法３１１のために製造された未固化複合材料２０４の一部を第２の種類の使用法３１５のために転用することができる。

【0094】

別の例示的な例では、修正作動２９１は、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての一組の予測特性２２４が、未固化複合材料２０４に対して指定された許容誤差３１２外であることに応じて、いくつかの部分２２６の後続部分３１７についての一組の予測特性２２４が、未固化複合材料２０４に対する第２の許容誤差３１３内になるように、複合材料製造システム２０８における一組のパラメータ３０７を調整することを含み得る。この種類の修正作動は、パラメータ３０７を変更しても、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６が許容誤差３１２に入る一組の予測特性２２４を有さないであろう場合に実行され得る。しかしながら、この修正作動を用いると、未固化複合材料２０４の後の部分が、許容誤差３１２内に入る一組の予測特性２２４を有することができる。その結果、この例では、いくつかの部分２２６に対して依然としてマーキング作動が実行される。

【0095】

別の例示的な例では、修正作動２９１は、変更作動３０５のうち、変更作動であり得る。例えば、修正作動２９１は、未固化複合材料２０４を形成するために使用されるいくつかの原材料３１９を変更することができる。いくつかの原材料３１９の変更は、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての一組の予測特性２２４が、未固化複合材料２０４に対して指定された許容誤差３１２外であることに応じて、いくつかの部分２２６の後続部分についての一組の予測特性２２４が、未固化複合材料２０４に対する許容誤差３１２内になるようなものである。

【0096】

この例示的な例の場合、複数の原材料３１９のうちの、ある原材料は、未固化複合材料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り得る。例えば、いくつかの原材料３１９は、樹脂、ペーパ、フィルム、織物、トウ、スプレッドトウ織物、繊維型、トウサイズ、繊維サイズ及び未固化複合材料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つから選択され得る。

【0097】

いくつかの例示的な例では、複数の修正作動をとることができる。例えば、調整作動と変更作動の両方を実行することができる。

【0098】

１つの例示的な例では、望ましいほど迅速には未固化複合材料の特性の決定をすることができない問題を克服する１以上の解決策が存在する。１以上の例示的な例により、未固化複合材料の異なる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が可能になり得る。この種類の予測の場合、異なる部分をマーキングするか、又は他の作動を実行するなどの作動は、未固化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、迅速に行われる場合がある。

【0099】

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、又はそれらの組合せを用いて、異なる例示的な例において説明したステップ、動作及び作動のうちの少なくとも１つを実行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が専用のコンピュータシステムとして動作し、コンピュータシステム２１０内の複合材料マネージャ２１２により、未固化複合材料の製造が完了する前に、未固化複合材料の製造中に、未固化複合材料の特性を予測することが可能になる。未固化複合材料の製造中に未固化複合材料についてのリアルタイムデータを使用することにより、未固化複合材料の製造中に未固化複合材料についての予測特性を決定することが可能になる。さらに、機械学習モデルを使用することにより、未固化複合材料の製造が完了する前に、未固化複合材料の予測特性を決定することが可能になる。言い換えれば、予測特性を決定すると、未固化複合材料の製造が完了した後の未固化複合材料をサンプリング及び試験することが必要ない。さらに、人間のオペレータでは、未固化複合材料の製造が完了する前に、未固化複合材料についての特性の予測を得るのに十分迅速には、この決定を実行することができない。

【0100】

特に、複合材料マネージャ２１２は、複合材料マネージャ２１２を有さない現在利用可能である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へと変換する。

【0101】

例示的な例では、コンピュータシステム２１０において複合材料マネージャ２１２を使用すると、未固化複合材料を製造するための実用的な用途へとプロセスを統合して、未固化複合材料２０４のいくつかの部分２２６についての特性２２８を予測する際のコンピュータシステム２１０の性能を上げる。言い換えれば、コンピュータシステム２１０内の複合材料マネージャ２１２は、プロセスの実用的な用途が、未固化複合材料２０４についての特性２２８の予測をリアルタイムで生成するコンピュータシステム２１０内の複合材料マネージャ２１２に統合されることを目的としており、それによって、より迅速に未固化複合材料２０４に対して動作２４１を行うことができる。このプロセスは、複合材料マネージャ２１２を使用して、リアルタイムで受信されたセンサデータ２１８からモデル２３３を用いて予測特性２２４を生成するので、リアルタイムで実行されて、未固化複合材料２０４の製造が完了する前に予測特性２２４を得ることができ、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。

【0102】

この例示的な例では、コンピュータシステム２１０内の複合材料マネージャ２１２により、未固化複合材料の製造が完了する前に、プリプレグ又は樹脂被覆フィルムなどの未固化複合材料についての特性を予測することを可能になる。その結果、それらの部分の製造が完了しつつあるときに、それらの部分に対して動作を実行することができる。

【0103】

例えば、未固化複合材料の異なる部分は、異なる部分が完成したときに、未固化複合材料のそれらの部分の適合性又は品質を示すようにマーキングされ得る。複合材料マネージャ２１２は、複合材料製造システム２０６のために、複数の箇所２０９のうちの異なる箇所から得られるセンサデータ２１８を用いて未固化複合材料が製造されるときに、未固化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、未固化複合材料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を用いた予測品質レベル２３２に基づいて実行され得る。

【0104】

この種類の管理は、プリプレグ材料のサンプルを採取して、ロール全体の品質を決定する場合がある現在の技術とは対照的である。複合材料マネージャ２１２により改善が提供され、この決定を、プリプレグロールの異なる部分に対してプリプレグロールの製造中に実行することができる。その結果、複合材料マネージャ２１２を用いて未固化複合材料の一部についての品質レベルを予測することにより、未固化複合材料を製造するのに必要な時間の量の削減が実現される。

【0105】

次に図４を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料を製造するための製造プロセスフローの例示が示されている。この例において、製造プロセスフロー４００は、未固化複合材料生産物理プラント４０４及びデータ前処理４０６に対して行われる、未固化複合材料生産プロセス入力４０２で開始する。未固化複合材料生産プロセス入力４０２におけるこれらの入力には、材料及び設定４０８が含まれる。この例では、材料及び設定４０８は、未固化複合材料２０４の製造に使用されるべき材料を特定する情報である。未固化複合材料２０４がプリプレグである場合、材料は、例えば、繊維型、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、又はプリプレグを製造するために使用される材料についての他の適切な情報であり得る。

【0106】

設定は、温度、圧力、引張りなどの情報、及びプリプレグを製造するための未固化複合材料生産物理プラント４０４における複合材料製造システムを構成するため又は設定のために使用され得る他の情報であり得る。材料及び設定４０８は、上流情報２４６の一部であり得る。

【0107】

材料及び設定４０８を入力とすると、未固化複合材料生産物理プラント４０４は、製造作業を実行して、未固化複合材料２０４の形態で未固化複合材料生産プロセス出力４１０を生成することができる。これらの動作は、プラント内の複合材料製造システムなどの機器を用いて実行され得る。この例では、未固化複合材料２０４の部分の製造が完了するときに、未固化複合材料２０４の部分は、未固化複合材料生産プロセス出力４１０として出力され得る。

【0108】

データ前処理４０６は、コンピュータシステム２１０内に位置付けられている構成要素であり得、予測特性２２４を決定するいくつかのモデル２３３による使用のために、未固化複合材料生産プロセス入力４０２を処理する。例えば、データ前処理４０６は、材料及び設定４０８を処理して、いくつかのモデル２３３に入力される上流情報２４６を形成することができる。

【0109】

センサ２２２は、未固化複合材料２０４が製造されているときにリアルタイムで未固化複合材料２０４の製造を監視し、未固化複合材料２０４が製造されているときにリアルタイムで複合材料マネージャ２１２にセンサデータを送信する。複合材料マネージャ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いくつかのモデル２３３に送信する。

【0110】

この例では、センサデータは、モデル２３３のうちの単一のモデル、又はモデル２３３のうちの複数のモデルに送信され得る。いくつかのモデル２３３が単一のモデルである場合、モデルは機械学習モデルであり得る。いくつかのモデル２３３が複数のモデルである場合、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、又はモデルの何らかの組合せであり得る。モデル２３３のうちの２以上のモデルが使用される場合、それらのモデルの出力は、予測特性２２４の最良の予測を特定するために比較され、あるいは予測特性２２４を形成するために組み合わされ又は融合され得る。

【0111】

モデル２３３は、予測特性２２４を生成する。この予測は、未固化複合材料２０４の製造が完了する前にリアルタイムで行われる。例えば、予測特性２２４は、未固化複合材料２０４の製造が完了していない部分についてのものであり得る。言い換えれば、未固化複合材料２０４の一部が完成製品として出力される前に、その部分について、予測特性２２４を決定することができる。完成製品は、複合材料部品２０５を製造するために使用され得る。

【0112】

この例では、予測特性２２４を用いて、リアルタイム品質記録４１２の形態で、動作２４１のうちの、ある動作を実行することができる。この記録を用いて、未固化複合材料２０４の部分を追跡し、他の未固化複合材料又は複合材料部品を製造するための追加の製造作業を実行することができる。

【0113】

図２～図４での複合材料製造環境２００の例示は、例示的な一実施形態が実施され得る方法に対する物理的な制限又はアーキテクチャ上の制限を暗示するものではない。例示の構成要素に加えて又はそれらの代わりに、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、いくつかの機能的な構成要素を例示するために提示されている。これらのブロックのうちの１以上は、例示的な一実施形態で実施される場合、組み合わされても、分割されても、又は組み合わされて異なるブロックへと分割されてもよい。

【0114】

例えば、複合材料マネージャ２１２を用いて、未固化複合材料２０４に加えて１以上の未固化複合材料の特性を予測することができる。これらの他の未固化複合材料は、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用いて製造され得る。さらに、複合材料製造システムを用いて製造される追加の未固化複合材料は、異なる種類の複合材料製造システムを用いて製造される異なる種類の未固化複合材料であり得る。

【0115】

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。これらの複合材料製造システムにはセンサシステムを追加することができ、あるいは既存のセンサシステムを増強して、これらの複合材料製造システムによって未固化複合材料が製造されているときに、未固化複合材料についての特性を予測するのに必要なセンサデータを生成することができる構成の１以上のセンサを含むようにすることができる。

【0116】

ここで図５を参照すると、例示的な一実施形態による、フィルミング処理を実行するように構成されている複合材料製造システムの例示が示されている。複合材料製造システム５００は、図２ではブロック形式で示されている。

【0117】

図示のように、複合材料製造システム５００は、樹脂をフィルムペーパ上に被覆するフィルミング処理を実行するように構成されている。

【0118】

この例では、フィルミングされていないペーパロール５０１が、ペーパ５０３をニップ５０２に供給する。ニップは一対のローラを備え、ローラ間にはギャップが設定されている。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との間にはギャップ５０８がある。ギャップは、固定される場合も、圧力を不変とするために変更される場合もある。

【0119】

樹脂５０５は、加熱され、ローラ５０４及びローラ５０６の上に置かれている樹脂ダム５１０の中に位置付けられる。ペーパ５０３が、ギャップ５０８を通ってフィルミングされたペーパロール５１１上へ、ペーパリワインダー５１２によって引っ張られている間に、樹脂ダム５１０が、樹脂５０５をギャップ５０８に供給する。樹脂ダム５１０からの樹脂５０５がギャップ５０８においてペーパ５０３を被覆すると、ペーパ５０３はフィルミングされたペーパ５１４になる。フィルミングされたペーパ５１４は、フィルミングされたペーパロール５１１上に回収される。

【0120】

この例示的な例では、複合材料製造システム５００用のセンサシステムによって生成されたセンサデータを用いて、フィルミングされたペーパ５１４の特性を予測することができる。例えば、センサシステムは、ペーパ５０３上の引張り、ペーパ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、及び他のパラメータを測定することができる。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、フィルミングされたペーパ５１４を形成するためにペーパ５０３上に被覆される樹脂の量に影響し得る。樹脂粘度は液状樹脂の厚さであり、通常、センチポアズ（ｃＰ）で測定される。

【0121】

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を用いて測定することができる。センサ５２０は粘度計であり得る。樹脂粘度とギャップ５０８のギャップ幅の測定値を用いて、フィルミングされたペーパ５１４上の樹脂５０５の厚さを予測することができる。別の例として、樹脂粘度は誘電測定を用いて決定され得る。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、電流を測定することができる。この種類の測定は、ギャップ５０８の直後に位置付けられているセンサ５２２によって行うこともでき、センサ５２２は、ギャップ５０８に振動電圧を印加し電流を測定する。この測定値を用いて、フィルミングされたペーパロール５１１上に回収されるフィルミングされたペーパ５１４上に存在することになる樹脂の量を予測することができる。

【0122】

訓練データセットを作り出すときには、センサデータは、フィルミングされたペーパ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、各ロールからのペーパは、まずフィルミングされていないペーパロール５０１において予備測定され、最後にフィルミングされたペーパロール５１１において予備測定され得る。２つのロールの重量を差し引いて重量差を得て、樹脂の量を決定することができる。この測定により、フィルミングされたペーパ５１４の部分ではなく、すべてのフィルミングされたペーパ５１４に、全体的に樹脂がもたらされる。部分についてのサンプルは、一定面積のペーパを切り出して採取され、異なる部分に対して秤量され得る。ペーパ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て、樹脂の重量を決定することができる。ペーパと樹脂との間の差を特定して、サンプル上の樹脂の量を得ることができる。

【0123】

図６を参照すると、例示的な一実施形態による、プリプレグ生産プロセスを実行するように構成されている複合材料製造システムの例示が示されている。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されている複合材料製造システム２０８の一実施態様の別の例である。複合材料製造システム６００は、プリプレグの形態で未固化複合材料を製造するように構成されている。プリプレグは、ホットメルトプリプレグ法又は溶液プリプレグ法を用いて製造され得る。

【0124】

図示のように、複合材料製造システム６００は、２つのフィルミングされたロール、フィルミングされたロール１ ６０２とフィルミングされたロール２ ６０４とを有する。これらのロール上のフィルミングされたペーパは、樹脂付きのペーパである。例えば、フィルミングされたロール１ ６０２は、フィルミングされたペーパ６０３の供給源であり、フィルミングされたロール２ ６０４は、フィルミングされたペーパ６０５の供給源である。図５の複合材料製造システム５００を用いて、これらのフィルミングされたロールを製造することができる。

【0125】

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とローラ６１０とを有し、これらの２つのローラ間には、ニップ１ギャップ６１２がある。ニップ２ ６１４は、ローラ６１６とローラ６１８とを有し、ニップ２ギャップ６２０がある。ニップ３ ６２２は、ローラ６２４とローラ６２６とを有し、ニップ３ギャップ６２８がある。ニップ４ ６３０は、ローラ６３２とローラ６３４とを有し、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、ニップを通って進行する材料に圧力を加えることができるスクイーズ点で動作する。

【0126】

図示のように、複合材料製造システム６００には、ホットプレート６４０及びホットプレート６４２が存在する。このシステムは、コールドプレート６４４も有する。

【0127】

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、設定温度に保たれている。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。言い換えれば、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得る。

【0128】

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、コーム６３９を通ってスプレッダーバー６４１上に供給された後に、ニップ１ ６０６内に移動する。

【0129】

図示のように、フィルミングされたペーパ６０３及びフィルミングされたペーパ６０５は、それぞれフィルミングされたロール１ ６０２及びフィルミングされたロール２ ６０４から、どちらもニップ１ ６０６内に移動する。プリプレグ６４８が弛まないように、フィルミングされたロール１ ６０２のブレーキ６４５は、フィルミングされたペーパ６０３の引張りを維持し、フィルミングされたロール２ ６０４のブレーキ６４６は、フィルミングされたペーパ６０５の引張りを維持する。

【0130】

フィルミングされたペーパ６０３の樹脂を有する側及びフィルミングされたペーパ６０５の樹脂を有する側は、繊維６３８に面している。この例では、ニップ１ ６０６によって温度及び圧力が加えられて、樹脂が、ニップ１ ６０６においてフィルミングされたペーパ６０３及びフィルミングされたペーパ６０５から繊維６３８に浸透する。

【0131】

例えば、ニップ１ ６０６におけるニップ１ギャップ６１２の幅は、フィルミングされたペーパ６０３及びフィルミングされたペーパ６０５上の樹脂間に挟まれた繊維６３８に圧力を加えるように選択される。さらに、ニップ１ ６０６用のローラ６０８及びローラ６１０は、繊維６３８と、フィルミングされたペーパ６０３及びフィルミングされたペーパ６０５上の樹脂とを加熱するように選択された温度を有する。繊維６３８、フィルミングされたペーパ６０３、及びフィルミングされたペーパ６０５が、ニップ１ ６０６から出るときに、熱及び圧力のうちの少なくとも１つにより、樹脂が繊維６３８に浸透してプリプレグ６４８が形成される。

【0132】

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まで進行するときに、所望の量の圧力及び加熱を与える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、それにより浸透プロセスの速度を変化させることができる。ホットプレート６４０は、ニップ１ ６０６とニップ２ ６１４との間に位置付けられており、ホットプレート６４２は、ニップ２ ６１４とニップ３ ６２２との間に位置付けられている。これらのホットプレートは、プリプレグ６４８がニップの間を進行するときにプリプレグ６４８を加熱する。コールドプレート６４４は、ニップ３ ６２２の後かつニップ４ ６３０の前に位置付けられている。このコールドプレートは、プリプレグ６４８の温度を下げることができる。コールドプレート６４４は、樹脂の粘度を増加させる温度を低下させて、繊維への樹脂の浸透プロセスを縮小又は停止することができる。

【0133】

プリプレグ６４８の幅は、フィルミングされたペーパ６０５を取り出す前に、スリッター６５６によって設定され得る。フィルミングされたペーパ６０５は、ローラ６５２において取り出され、ペーパロール６５４上に巻き取られる。ここで、プリプレグ６４８は、フィルミングされたペーパ６０３上の樹脂が注入された繊維６３８から構成されており、プリプレグロール６５０上に巻き付けられる。

【0134】

この例示的な例では、センサは、複合材料製造システム６００内の点間の異なる箇所に位置付けられ得る。この例示的な例では、これらの点は、プリプレグ６４８を製造するために動作を実行することができ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であり得る。他の処理点は、プリプレグ６４８に熱又は冷熱を加えてプリプレグ６４８を加熱又は冷却する、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であり得る。

【0135】

処理点は、プリプレグ６４８がその最終的な形態でプリプレグロール６５０にある製造されたプリプレグ６４８であるときの、プリプレグ６４８の特性を変化させることができる。センサは、これらの点間に位置付けられ得、プリプレグロール６５０にあるプリプレグ６４８の製造により完成したときのプリプレグ６４８の特性を予測するために使用され得る。言い換えれば、これらの処理点間のセンサからのセンサデータを用いると、プリプレグロール６５０の前にある複合材料製造システム６００内の他の箇所から、プリプレグロール６５０にあるプリプレグ６４８について、予測特性を決定することができる。

【0136】

例えば、センサ箇所６６０は、ニップ１ ６０６とニップ２ ６１４との間に位置付けられている。別の例として、センサ箇所６６２は、ニップ２ ６１４とニップ３ ６２２との間に位置付けられており、センサ箇所６６４は、ニップ３ ６２２とホットプレート６４０との間に位置付けられている。さらに別の例として、センサ箇所６６６は、ニップ２ ６１４とホットプレート６４２との間に位置付けられている。さらに別の例として、センサ箇所６６７は、ニップ３ ６２２とコールドプレート６４４との間に位置付けられている。

【0137】

この例では、別のセンサ箇所であるセンサ箇所６７１は、フィルミングされたロール１ ６０２とニップ１ ６０６との間に位置付けられ得る。別の例として、センサ箇所６６９は、ニップ４ ６３０とプリプレグロール６５０との間に位置付けられている。このセンサ箇所はセンサ箇所の一例であり、センサ箇所は２つの処理点間になくとも使用され得る。フィルミングされたペーパ６０３についてのセンサデータは、プリプレグロール６５０におけるプリプレグ６４８の特性を予測する際に使用され得る。

【0138】

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、使用され得るプリプレグシステムの種類を限定することを意図していない。他の例には、槽、スラリー、スプレー、又は樹脂をキャリア繊維に塗布するための他の機構を利用する他の種類のプリプレグシステムが包含され得る。

【0139】

次に図７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内のセンサ箇所のブロック図の例示が示されている。この例示的な例では、未固化複合材料７０２の部分７００は、複合材料製造システム７０８内で第１の点７０４から第２の点７０６まで矢印７０７の方向に進行する。

【0140】

この例示的な例では、未固化複合材料７０２の部分７００が第１の点７０４を通るときに、第１の点７０４において、未固化複合材料７０２の部分７００に対して一組の動作７１０を実行することができる。一組の動作７１０は、未固化複合材料７０２の製造において実行される１以上の動作であり得る。この例では、一組の動作７１０は、熱を加えること、圧力を加えること、引張りを加えること、力を加えること、冷熱を加えること、粘度を変化させること、及び他の適切な動作のうちの少なくとも１つから選択され得る。

【0141】

例えば、未固化複合材料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構成要素の箇所である場合、一組の動作７１０は、部分７００に圧力及び熱を加えることであり得る。一組の動作７１０は、第１の点７０４の後に存在する一組の特性７１４をもたらす。一組の特性７１４は、第１の点７０４で部分７００に対して一組の動作７１０が実行される前に存在していたものから変化し得る。

【0142】

部分７００についての一組の特性７１４は、第１の点７０４で部分７００に対して一組の動作が実行される前に存在する特性とは異なり得る。言い換えれば、第１の点７０４で実行される一組の動作は、未固化複合材料７０２の部分７００についての一組の特性７１４を変更することができる。

【0143】

未固化複合材料７０２の部分７００に対して一組の動作７１０を実行した後に存在する一組の特性７１４は、一組のセンサ７１６を用いてセンサ箇所７１８で検出され得る。一組のセンサ７１６は、センサデータ７２２を生成することができる。センサデータ７２２にメタデータ７２５が存在する場合、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は、例えば、タイムスタンプ、センサ箇所、センサ識別子及び測定値７２３についての他の適切な情報のうちの少なくとも１つを含み得る。

【0144】

未固化複合材料７０２がプリプレグ７１２である場合、センサデータ７２２のうちの測定値７２３を用いて、部分７００などの領域に存在する樹脂の量を決定することができる。例えば、センサデータ７２２のうちの測定値７２３は、目付であり得る。現在の樹脂の存在量を用いて、未固化複合材料７０２の部分７００の製造プロセスが完了する前に、存在することになる樹脂の量を予測することができる。

【0145】

未固化複合材料７０２の部分７００の製造が完了したときに未固化複合材料７０２の部分７００が有することになる特性７１４を、このセンサデータを用いて予測することができる。一組のセンサ７１６は、複合材料製造システム２０６用のセンサシステム２２０内の１以上のセンサ２２２であり得る。

【0146】

この例示的な例では、センサ箇所７１８は、第１の点７０４の後かつ第２の点７０６の前に位置付けられている。センサ箇所７１８は、第１の点７０４での動作７１０の実行によって引き起こされる特性７１４の変化を、センサ７１６で測定してセンサデータ７２２を生成することができるように、第１の点７０４に近接する特定の位置に選択され得る。

【0147】

この例では、第２の点７０６は、未固化複合材料７０２の部分７００に対して別の組の動作７２０を実行することができる複合材料製造システム７０８内の箇所である。第２の点７０６で実行される一組の動作７２０は、特性７１４を変化させることができる。

【0148】

結果として、第１の点７０４と第２の点７０６との間のセンサ箇所７１８における一組のセンサ７１６は、第１の点７０４での部分７００に対する動作７１０の実行後に存在する特性７１４を測定することができる。この測定は、時間間隔７１５で行うことができる。例えば、測定は１秒毎に行うことができる。未固化複合材料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についての特性を特定することができる。一組のセンサ７１６は、未固化複合材料７０２の部分７００の製造が完了したときに存在することになる未固化複合材料７０２の部分７００についての予測特性を決定する際に使用するために、一組の特性７１４のうちのそれらの測定値からセンサデータ７２２を生成することができる。

【0149】

ここで図８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一部の側面図の例示が示されている。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に位置付けられ、ローラ８０６は点２ ８０２に位置付けられている。

【0150】

プリプレグ８０７の形態の未固化複合材料は、点１ ８００から点２ ８０２まで矢印８０９の方向に移動する。移動速度は、毎秒フィートなどの距離／時間である。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箇所を知ることが可能になる。

【0151】

この例では、センサ８０８及びセンサ８１０は、センサ箇所８１２に配置されている。センサ箇所８１２において、センサ８０８は、プリプレグ８０７の上側８１４に配置されている。センサ８０８は、プリプレグ８０７の底側８１６に配置されている。

【0152】

この例では、点１ ８００における引張り８２０及び点２ ８０２における引張り８２２が存在する。さらに、ローラ８０４は、プリプレグ８０７がローラ８０４上を進行するときに、プリプレグ８０７に熱及び圧力を加える。センサ８０８及びセンサ８１０は、プリプレグ８０７に引張り、熱、及び圧力を加えた結果である、センサ箇所８１２でプリプレグ８０７の部分８２４の厚さ及び反射率の測定をリアルタイムで行って、センサデータを生成することができる。

【0153】

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一部の上面図の例示が示されている。この例では、図８の例と比較して異なる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、センサ箇所８１２においてプリプレグ８０７の第１の側９０２に配置されている。センサ９０４の位置は、センサ箇所８１２におけるプリプレグ８０７の第２の側９０６にあり、第２の側９０６は第１の側９０２の反対側である。

【0154】

この例では、点１ ８００における引張り８２０及び点２ ８０２における引張り８２２が存在する。さらに、ローラ８０４は、プリプレグ８０７がローラ８０４上を進行するときに、プリプレグ８０７に熱及び圧力を加える。

【0155】

図示のように、センサ９００及びセンサ９０４は、プリプレグ８０７の部分８２４の幅、コンダクタンス、及び静電容量のリアルタイム測定を行って、センサデータを生成することができる。電気測定値のセンサデータを用いて、樹脂吸収量及び幅など、プリプレグ８０７の部分８２４についての特性を決定することができる。

【0156】

センサ箇所８１２又は他のセンサ箇所うちの少なくとも１つからのセンサデータを用いて、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など、プリプレグ８０７の部分８２４の製造が完了したときのプリプレグ８０７の部分８２４についての特性の予測を、部分８２４に対して行うことができる。例えば、センサデータを用いて、プリプレグ８０７の部分８２４が有することになる繊維目付（ＦＡＷ）及び吸水などの特性を予測することができる。

【0157】

点、センサ箇所、及びセンサの例示は、１つの実施態様の一例として提供されており、他の例示的な例が実施され得る方法を制限するものではない。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、又は３以上のセンサが存在してもよい。さらに、センサ箇所８１２、又は点１ ８００と点２ ８０２との間の別のセンサ箇所に、追加のセンサがあってもよい。

【0158】

さらに別の例として、点１ ８００及び点２ ８０２は、ローラ８０４及びローラ８０６以外に、プリプレグ８０７に対して動作を実行する他の構成要素のための箇所であり得る。例えば、カラー、スプレッダーバー、コーム、ニップ、リワインダー、又は他の構成要素が、点１ ８００及び点２ ８０２にあり得る。

【0159】

図１０を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料の一部についての品質レベルを特定するためのプロセスのフローチャートの例示が示されている。図１０のプロセスは、ハードウェア、ソフトウェア、又はその両方で実施され得る。ソフトウェアで実施される場合、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位置付けられている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ることができる。例えば、プロセスは、図２のコンピュータシステム２１０内の複合材料マネージャ２１２で実施され得る。

【0160】

図示のように、プロセスは、複合材料製造システム用のセンサシステムから、複合材料製造システムによる未固化複合材料の製造中に、センサデータを受信することで開始する（動作１０００）。プロセスでは、複合材料製造システムでの製造により完成したときの未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性を、センサデータを用いて決定する（動作１００２）。プロセスでは、未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性に基づいて、未固化複合材料のいくつかの部分についての品質レベルを特定する（動作１００４）。その後プロセスは終了する。

【0161】

図１１には、例示的な一実施形態による、未固化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の例示が示されている。この図の動作は、図１０のプロセスの動作において使用され得る追加の動作の例である。

【0162】

図示のように、プロセスでは、未固化複合材料のいくつかの部分について特定された品質レベルに基づいて、マーキング動作を実行する（動作１１００）。その後プロセスは終了する。

【0163】

次に図１２には、例示的な一実施形態による、未固化複合材料の、許容誤差外である部分を使用不可とマーキングするためのプロセスのフローチャートの例示が示されている。この図の動作は、図１１の動作１１００の一実施態様の一例である。

【0164】

プロセスは、未固化複合材料のいくつかの部分のうちの、未固化複合材料のいくつかの部分を、その部分についての品質レベルが許容誤差外であることに基づいて、使用不可とマーキングする（動作１２００）。その後プロセスは終了する。

【0165】

次に図１３を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料の許容誤差内である部分を使用可とマーキングするためのプロセスのフローチャートの例示が示されている。この図の動作は、図１１の動作１１００の一実施態様の一例である。

【0166】

プロセスは、未固化複合材料のいくつかの部分のうちの、未固化複合材料のいくつかの部分を、その部分の品質レベルが許容誤差内であることに基づいて、使用可とマーキングする（動作１３００）。その後プロセスは終了する。

【0167】

図１４を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料のいくつか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例示が示されている。この図の動作は、図１１の動作１１００の一実施態様の一例である。

【0168】

プロセスは、未固化複合材料のいくつかの部分のうちの、未固化複合材料のある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。

【0169】

ここで図１５を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料の部分について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例示が示されている。この図の動作は、図１１の動作１１００の一実施態様の一例である。

【0170】

プロセスは、未固化複合材料のいくつかの部分についての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。

【0171】

図１６を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料のある部分について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例示が示されている。この図の動作は、図１０の動作１００２の１つの実施態様の一例である。

【0172】

図示のように、プロセスは、センサデータを用いて生成された機械学習モデルから、未固化複合材料の一部についての初期予測特性の第１の組を決定することで開始する（動作１６００）。プロセスは、センサデータを用いて生成された物理モデルから、未固化複合材料の一部についての初期予測特性の第２の組を決定する（動作１６０２）。プロセスは、初期予測特性の第１の組と初期予測特性の第２の組との融合から、未固化複合材料の一部についての一組の予測特性を決定する（動作１６０４）。その後プロセスは終了する。

【0173】

次に図１７を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料の製作が完了する前に未固化複合材料についての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例示が示されている。図１７のプロセスは、ハードウェア、ソフトウェア、又はその両方で実施され得る。ソフトウェアで実施される場合、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位置付けられている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ることができる。例えば、プロセスは、図２のコンピュータシステム２１０内の複合材料マネージャ２１２で実施され得る。

【0174】

プロセスは、データ回収の範囲を設定することで開始する（動作１７００）。動作１７００では、モデルの訓練、検証、及び試験のために十分な解像度の繰り返しでデータが収集されるように範囲が設定される。

【0175】

プロセスは、データを回収する（動作１７０２）。この動作では、未固化複合材料の製造から履歴データが回収される。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み得る。検査データは、着目される特性を決定するために、製造された未固化複合材料をサンプル試験することによって生成される。これらの着目される特性を用いて、未固化複合材料の品質を評価し、その品質が特定の使用法に適切であるか否かを評価する。

【0176】

プロセスは、一組の機械学習モデルを訓練する（動作１７０４）。動作１７０４では、訓練のために、１以上のモデル種類が選択され得る。２以上の種類のモデルが選択された場合、どの機械学習モデルが最も正確な予測をもたらすかを確認するための評価を実行することができる。

【0177】

動作１７０４では、訓練で使用するために、特性及びパラメータが選択される。特性とは、品質を決定し、未固化複合材料が使用に適切であるか否かを決定する際に着目される未固化複合材料の特性である。パラメータは、選択された特性に相関又は影響を有するパラメータとして選択される。言い換えれば、パラメータが変化すると、それらの変化は、特性に影響を及ぼし、結果として未固化複合材料に影響を及ぼし得る。

【0178】

動作１７０４はまた、ハイパーパラメータ最適化を含み得、ハイパーパラメータ最適化では、モデル内のハイパーパラメータを、モデルを訓練するために選択されたパラメータ又は変数が実際に最適化される前に設定されるパラメータ又は変数として設定することができる。ハイパーパラメータは、例えばモデル選択を含み得る。

【0179】

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では、検証データを用いて、特性を予測する際に生じる誤差を決定することができる。

【0180】

次にプロセスは、選択された機械学習モデルが所望のレベルの精度を有するか否かを判定する（動作１７０８）。この所望のレベルの精度は、履歴データのうちの試験データとして分割された部分を用いて試験され得る。そのレベルの精度が存在しない場合、プロセスは、実験計画法（ＤＯＥ）を用い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に戻って、実験計画法によって生成されたデータ生成手法を用いて、データを回収する。実験計画法とは、訓練を生成するための実験の実行を導くための統計的方法である。

【0181】

再び動作１７０８を参照すると、選択された機械学習モデルが所望のレベルの精度を有する場合、プロセスは、未固化複合材料の一部の製造が完了する前に、未固化複合材料のそれらの部分についての特性をリアルタイムで予測する（動作１７１２）。その後プロセスは終了する。

【0182】

図１８を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料の部分に対して修正動作を実行するためのプロセスのフローチャートの例示が示されている。図１８のプロセスは、ハードウェア、ソフトウェア、又はその両方で実施され得る。ソフトウェアで実施される場合、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位置付けられている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ることができる。例えば、プロセスは、図２のコンピュータシステム２１０内の複合材料マネージャ２１２で実施され得る。

【0183】

図示のように、プロセスは、複合材料製造システム用のセンサシステムから、複合材料製造システムによる未固化複合材料の製造中に、センサデータを受信することで開始する（動作１８００）。プロセスは、完成製品としての未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性を、センサデータを用いて決定する（動作１８０２）。プロセスは、未固化複合材料のいくつかの部分の品質レベルに基づいて修正動作を実行する（動作１８０４）。その後プロセスは終了する。

【0184】

図１９を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料の許容誤差外である部分に対して修正動作を実行するためのプロセスのフローチャートの例示が示されている。この図の動作は、図１８の動作１８０４の一実施態様の一例である。

【0185】

図示のように、プロセスは、未固化複合材料に対して指定された許容誤差外であるいくつかの部分についての一組の予測特性に応じて修正動作を実行する（動作１９００）。その後プロセスは終了する。

【0186】

次に図２０を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料の許容誤差外である部分に対して、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例示が示されている。この図の動作は、図１８の動作１８０４の一実施態様の一例である。

【0187】

図示のように、プロセスは、未固化複合材料のいくつかの部分の一組の予測特性が、未固化複合材料に対して指定された許容誤差外であることに応じて、そのいくつかの部分の一組の予測特性を変更するように、未固化複合材料製造システムにおける一組のパラメータを調整する（動作２０００）。その後プロセスは終了する。

【0188】

図２１を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料の、許容誤差内である部分に対して、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例示が示されている。この図の動作は、図１８の動作１８０４の一実施態様の一例である。

【0189】

図示のように、プロセスは、未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性が、未固化複合材料に対する許容誤差内になるように、複合材料製造システムにおける一組のパラメータを調整する（動作２１００）。その後プロセスは終了する。

【0190】

次に図２２を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料の部分が許容誤差内になるように、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例示が示されている。この図の動作は、図１８の動作１８０４の一実施態様の一例である。

【0191】

図示のように、プロセスは、未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性が、未固化複合材料の第２の種類の使用に対する第２の許容誤差内になるように、複合材料製造システムにおける一組のパラメータを調整する（動作２２００）。その後プロセスは終了する。

【0192】

図２３を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化複合材料の後続部分に対して、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例示が示されている。この図の動作は、図１８の動作１８０４の一実施態様の一例である。

【0193】

図示のように、プロセスは、未固化複合材料のいくつかの部分の一組の予測特性が、未固化複合材料に対して指定された許容誤差外であることに応じて、そのいくつかの部分の後続部分についての一組の予測特性が、未固化複合材料に対する許容誤差内になるように、複合材料製造システムにおける一組のパラメータを調整する（動作２３００）。その後プロセスは終了する。

【0194】

図２４を参照すると、例示的な一実施形態による、原材料を変更するためのプロセスのフローチャートの例示が示されている。この図の動作は、図１８の動作１８０４の一実施態様の一例である。

【0195】

図示のように、プロセスは、未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性が、未固化複合材料に対して指定された許容誤差外であることに応じて、そのいくつかの部分の後続部分についての一組の予測特性が、未固化複合材料に対する許容誤差内になるように、未固化複合材料を形成するために使用されるいくつかの原材料を変更する（動作２４００）。その後プロセスは終了する。

【0196】

次に図２５を参照すると、例示的な一実施形態による、未固化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例示が示されている。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。

【0197】

図示のように、プロセスは、センサデータ、機械学習モデル、及び物理モデルを用いて、未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性を決定する（動作２５００）。その後プロセスは終了する。

【0198】

示されている異なる実施形態におけるフローチャート及びブロック図は、例示的な一実施形態における装置及び方法のうちのいくつかの考えられる実施態様のアーキテクチャ、機能、及び動作を示している。これに関して、フローチャート又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、あるいは動作及びステップの一部のうちの少なくとも１つを表すことができる。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、又はプログラムコード及びハードウェアの組合せとして実装され得る。ハードウェアで実施される場合、ハードウェアは、例えば、フローチャート又はブロック図内の１以上の動作を実行するように製造又は構成されている集積回路の形態をとることができる。プログラムコード及びハードウェアの組合せとして実施される場合、実施態様はファームウェアの形態をとってもよい。フローチャート又はブロック図の各ブロックは、異なる動作を実行する専用ハードウェアシステム、又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用いて実施され得る。

【0199】

例示的な一実施形態のいくつかの代替的な実施態様では、ブロックに記されている１以上の機能は、図に記されている順序から外れて生じてもよい。例えば、場合によっては、連続して示されている２つのブロックは、関係する機能性に応じて、実質的に同時に実行されてもよく、又はその２つのブロックは、時には逆順で実行されてもよい。また、フローチャート又はブロック図に図示されているブロックに加えて、他のブロックが追加されてもよい。

【0200】

ここで図２６を参照すると、例示的な一実施形態によるデータ処理システムのブロック図の例示が示されている。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を実装するために使用され得る。この例示的な例では、データ処理システム２６００は、通信フレームワーク２６０２を含み、この通信フレームワーク２６０２は、プロセッサユニット２６０４と、メモリ２６０６と、永続記憶装置２６０８と、通信ユニット２６１０と、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット２６１２と、ディスプレイ２６１４との間の通信を提供する。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。

【0201】

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用の命令を実行するように機能する。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）、画像処理装置（ＧＰＵ）、物理処理装置（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何らかの他の適切な種類のプロセッサのうちの少なくとも１つから選択され得る。さらに、プロセッサユニット２６０４は、単一のチップ上に主プロセッサが１以上の２次プロセッサと共に存在する１以上の異種プロセッサシステムを用いて実装され得る。別の例示的な例として、プロセッサユニット２６０４は、単一のチップ上に同種類の複数のプロセッサを包含する対称型マルチプロセッサシステムであり得る。

【0202】

メモリ２６０６及び永続記憶装置２６０８は、記憶デバイス２６１６の例である。記憶デバイスは、例えばデータ、機能形態のプログラムコード及び他の適切な情報のうちの少なくとも１つなどであるがこれに限定されない情報を、一時的に、恒久的に、又は一時的と恒久的との両方で記憶することができる任意のハードウェアである。記憶デバイス２６１６は、これらの例示的な例において、コンピュータ可読記憶デバイスとも呼ばれる場合がある。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、あるいは任意の他の適切な揮発性又は不揮発性の記憶デバイスであり得る 永続記憶装置２６０８は、特定の実施態様に応じて、様々な形態をとることができる。

【0203】

例えば、永続記憶装置２６０８は、１以上の構成要素あるいはデバイスを包含してもよい。例えば、永続記憶装置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、書換可能光ディスク、書換可能磁気テープ、又は上記の何らかの組合せであり得る。また、永続記憶装置２６０８によって使用される媒体は、取り外し可能であり得る。例えば、永続記憶装置２６０８には、リムーバブルハードドライブを使用することができる。

【0204】

これらの例示的な例では、通信ユニット２６１０は、他のデータ処理システム又はデバイスとの通信を提供する。これらの例示的な例では、通信ユニット２６１０は、ネットワークインタフェイスカードである。

【0205】

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、マウス及び何らかの他の適切な入力デバイスのうちの少なくとも１つを通して、ユーザー入力のための接続を提供することができる。さらに、入力／出力ユニット２６１２は、出力をプリンタに送ることができる。ディスプレイ２６１４は、情報をユーザーに表示する機構を提供する。

【0206】

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、記憶デバイス２６１６内に位置付けられ得、記憶デバイス２６１６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。異なる実施形態のプロセスは、プロセッサユニット２６０４によってコンピュータ実装命令を用いて実行され得、コンピュータ実装命令は、メモリ２６０６などのメモリ内に位置付けられ得る。

【0207】

これらの命令は、プログラム命令であり、プロセッサユニット２６０４内のプロセッサによって読み取られ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、又はコンピュータ可読プログラムコードとも呼ばれる。異なる実施形態におけるプログラムコードは、メモリ２６０６又は永続記憶装置２６０８などの、異なる物理的な記憶媒体又はコンピュータ可読記憶媒体上で具現化され得る。

【0208】

プログラムコード２６１８は、選択的に取り外し可能であるコンピュータ可読媒体２６２０上に機能形態で位置付けられ、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にロード又は転送され得る。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においてコンピュータプログラム製品２６２２を形成する。例示的な例では、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。

【0209】

コンピュータ可読記憶媒体２６２４は、プログラムコード２６１８を伝播又は伝達する媒体というよりもむしろ、プログラムコード２６１８を記憶するために使用される物理的又は有形の記憶デバイスである。本明細書で使用されるコンピュータ可読記憶媒体２６２４は、電波又は他の自由に伝播する電磁波、導波管又は他の伝送媒体を伝播する電磁波（例えば、光ファイバーケーブルを通過する光パルス）、あるいは配線を通して送信される電気信号などの、一時的な信号自体であると解釈されるべきではない。

【0210】

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用い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、例えば、プログラムコード２６１８を包含する伝播されたデータ信号であり得る。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種類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、無配線接続、光ファイバーケーブル、同軸ケーブル、配線、又は任意の他の適切な種類の接続などの接続部を介して送信され得る。

【0211】

さらに、本明細書で使用される場合、「コンピュータ可読媒体２６２０」は単数又は複数であり得る。例えば、プログラムコード２６１８は、単一の記憶デバイス又はシステムの形態のコンピュータ可読媒体２６２０に位置付けられ得る。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ているコンピュータ可読媒体２６２０に位置付けられ得る。言い換えれば、プログラムコード２６１８内のいくつかの命令は、１つのデータ処理システム内に位置付けられ得る一方、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位置付けられ得る。例えば、プログラムコード２６１８の一部は、サーバコンピュータ内のコンピュータ可読媒体２６２０内に位置付けられ得る一方、プログラムコード２６１８の別の部分は、一組のクライアントコンピュータ内に位置付けられているコンピュータ可読媒体２６２０内に位置付けられ得る。

【0212】

データ処理システム２６００について示されている異なる構成要素は、異なる実施形態が実装され得る方法に対してアーキテクチャ上の制限を設けることを意図していない。いくつかの例示的な例において、１以上の構成要素は、他の構成要素に組み込まれてもよく、そうでない場合、他の構成要素の一部を形成してもよい。例えば、メモリ２６０６又はその一部は、いつかの例示的な例においてプロセッサユニット２６０４に組み込まれてもよい。異なる例示的な実施形態は、データ処理システム２６００について図示されている構成要素に加えて、又はそれらの代わりに、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に示されている他の構成要素は、示されている例示的な例から変更され得る。異なる実施形態は、プログラムコード２６１８を実行することができる任意のハードウェアデバイス又はシステムを用いて実施され得る。

【0213】

本開示の例示的な実施形態は、図２７に示す航空機の製造及び保守点検方法２７００、及び図２８に示す航空機２８００の文脈で説明されてもよい。まず図２７を参照すると、例示的な一実施形態による航空機の製造及び保守点検方法の例示が示されている。生産前段階において、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と、材料調達２７０４とを含んでもよい。

【0214】

生産中には、図２８の航空機２８００の構成要素及び部分組立品の製造２７０６と、システム統合２７０８とが行われる。その後、図２８の航空機２８００は、就航中２７１２の状態に置かれるために、認証及び搬送２７１０を経てることができる。顧客による就航中２７１２中に、図２８の航空機２８００は、変更、再構成、修繕、及び他の整備又は保守点検を含む場合がある定期的な整備及び保守点検２７１４が予定される。

【0215】

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、サードパーティー、オペレータ、又はこれらのいくつかの組合せによって実行又は実施されてもよい。これらの例において、オペレータは顧客であってよい。この説明のために、システム統合者は、任意の数の航空機製造業者及び主要なシステム下請業者を含んでもよいがこれに限定されず、第三者は、任意の数のベンダー、下請業者、及びサプライヤーを含んでもよいがこれに限定されず、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。

【0216】

ここで図２８を参照すると、例示的な一実施形態が実施され得る航空機の例示が示されている。この例では、航空機２８００は、図２７の航空機の製造及び保守点検方法２７００によって生産され、複数のシステム２８０４及び内部２８０６を有する機体２８０２を含んでもよい。システム２８０４の例には、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以上が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙の一例が示されているが、異なる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。

【0217】

本明細書において具現化される装置及び方法は、図２７の航空機の製造及び保守点検方法２７００のうちの少なくとも１つの段階の間に採用されてもよい。

【0218】

１つの例示的な例では、図２７の構成要素及び部分組立品の製造２７０６において生産される構成要素又は部分組立品は、航空機２８００が図２７の就航中２７１２である間に生産される構成要素又は部分組立品と同様の方法で製作又は製造することができる。さらに別の例として、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などの生産段階において、１以上の装置の実施形態、方法の実施形態、又はそれらの組合せを利用することができる。１以上の装置の実施形態、方法の実施形態、又はそれらの組合せは、航空機２８００が就航中２７１２である間に、図２７の整備及び保守点検２７１４の最中に、又はその両方において利用されてもよい。いくつかの異なる例示的な実施形態の使用により、航空機２８００の組立てが実質的に促進され、航空機２８００のコストが削減され、又は航空機２８００の組立ての促進と航空機２８００のコストの削減の両方がなされる可能性がある。構成要素及び部分組立品の製造２７０６並びに整備及び保守点検２７１４のうちの少なくとも１つの間に、未固化複合材料の製造における品質を高めることにより、未固化複合材料の製造に必要な時間の量及びコストのうちの少なくとも１つを削減することができる。未固化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ことができると、未固化複合材料の廃棄又は再加工を減らすことができる。

【0219】

ここで図２９を参照すると、例示的な一実施形態による製品管理システムのブロック図の例示が示されている。製品管理システム２９００は、物理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及び整備システム２９０４のうちの少なくとも一方を含む。

【0220】

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ている。図示のように、製造システム２９０２は、製造機器２９０６を含む。製造機器２９０６は、製作機器２９０８及び組立機器２９１０のうちの少なくとも一方を含む。

【0221】

製作機器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得る機器である。例えば、製作機器２９０８は機械及びツールを含み得る。これらの機械及びツールは、ドリル、液圧プレス、炉、オートクレーブ、金型、複合材料テープ敷設機、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種類の機器のうちの少なくとも１つであり得る。製作機器２９０８を用いて、金属部品、複合材料部品、半導体、回路、締め具、リブ、スキンパネル、スパー、アンテナ及び他の適切な種類の部品のうちの少なくとも１つを製作することができる。

【0222】

組立機器２９１０は、部品を組み立てて図２８の航空機２８００を形成するために使用される機器である。特に、組立機器２９１０を用いて、構成要素及び部品を組み立てて図２８の航空機２８００を形成する。組立機器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、高速設置システム、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。組立機器２９１０を用いて、座席、水平安定板、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ことができる。

【0223】

この例示的な例では、整備システム２９０４は整備機器２９１２を含む。整備機器２９１２は、図２８の航空機２８００の整備を実行するために必要な任意の機器を含み得る。整備機器２９１２は、図２８の航空機２８００の部品に対して異なる作業を実行するためのツールを含んでもよい。これらの作業は、部品の分解、部品の修繕、部品の検査、部品の再加工、交換部品の製造及び図２８の航空機２８００の整備を実行するための他の作業のうちの少なくとも１つを含み得る。これらの作業は、定期的な整備、検査、アップグレード、修繕、又は他の種類の整備作業のためのものであり得る。

【0224】

例示的な例では、整備機器２９１２は、超音波検査デバイス、Ｘ線撮像システム、視覚システム、ドリル、クローラ、及び他の適切なデバイスを含んでもよい。場合によっては、整備機器２９１２は、整備に必要な部品を生産して組み立てるために、製作機器２９０８、組立機器２９１０、又はその両方を含み得る。

【0225】

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、またソフトウェア又は他の種類の構成要素も含んでもよい。制御システム２９１４は、製造システム２９０２及び整備システム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ている。特に、制御システム２９１４は、製作機器２９０８、組立機器２９１０及び整備機器２９１２のうちの少なくとも１つの動作を制御することができる。

【0226】

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、及び他の種類の機器を含む場合があるハードウェアを用いて実装され得る。制御は、製造機器２９０６の直接制御の形態をとってもよい。例えば、制御システム２９１４によって、ロボット、コンピュータ制御機械、及び他の機器を制御することができる。他の例示的な例では、制御システム２９１４は、航空機２８００の製造又は整備の実行の際に、人間のオペレータ２９１６によって実行される作業を管理することができる。例えば、制御システム２９１４は、タスクを割り当て、命令を与え、モデルを表示し、又は人間のオペレータ２９１６によって実行される作業を管理するための他の動作を実行することができる。これらの例示的な例では、図２の複合材料マネージャ２１２を制御システム２９１４に実装して、図２８の航空機２８００の製造及び整備のうちの少なくとも一方に使用するための未固化複合材料の製造を管理することができる。これらの未固化複合材料を用いて、図２８の航空機２８００の製造及び整備のうちの少なくとも一方において、複合材料部品を製造又は再加工することができる。

【0227】

異なる例示的な例では、人間のオペレータ２９１６は、製造機器２９０６、整備機器２９１２及び制御システム２９１４のうちの少なくとも１つを操作すること、又はそれらのうちの少なくとも１つと相互作用することができる。この相互作用は、図２８の航空機２８００を製造するために行われ得る。

【0228】

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。航空宇宙産業における製造に対して製品管理システム２９００を説明したが、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ることができる。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ることができる。

【0229】

例示的な例のいくつかの形態は、以下の付記項に記載されている。これらの付記項は形態の例であり、他の例示的な例を制限することを意図していない。

【0230】

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マネージャと
を備え、
複合材料マネージャは、
複合材料製造システム用のセンサシステムから、複合材料製造システムによる未固化複合材料の製造中に、センサデータを受信し、
複合材料製造システムでの製造により完成したときの未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性を、センサデータを用いて決定し、
未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性に基づいて、未固化複合材料のいくつかの部分についての品質レベルを特定する、
ように構成されている、複合材料管理システム。

【0231】

付記項２
複合材料マネージャは、
未固化複合材料のいくつかの部分について特定された品質レベルに基づいて、マーキング作動を実行する、
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。

【0232】

付記項３
未固化複合材料のいくつかの部分について特定された品質レベルに基づいてマーキング作動を実行する際に、
複合材料マネージャは、
未固化複合材料のいくつかの部分のうちのある部分を、部分の品質レベルが許容誤差外であることに基づいて、使用不可とマーキングする、
ように構成されている、付記項２に記載の複合材料管理システム。

【0233】

付記項４
未固化複合材料のいくつかの部分について特定された品質レベルに基づいてマーキング作動を実行する際に、
複合材料マネージャは、
未固化複合材料のいくつかの部分のうちの部分を、部分の品質レベルが許容誤差内であることに基づいて、使用可とマーキングする、
ように構成されている、付記項２又は３に記載の複合材料管理システム。

【0234】

付記項５
未固化複合材料のいくつかの部分について特定された品質レベルに基づいてマーキング作動を実行する際に、複合材料マネージャは、
いくつかの部分を、品質レベルでマーキングする、
ように構成されている、付記項２から４のいずれか１項に記載の複合材料管理システム。

【0235】

付記項６
未固化複合材料のいくつかの部分について特定された品質レベルに基づいてマーキング作動を実行する際に、
複合材料マネージャは、
未固化複合材料のいくつかの部分についての品質レベルのうちの少なくとも１つを記録するよう、
に構成されている、付記項２から５のいずれか１項に記載の複合材料管理システム。

【0236】

付記項７
複合材料製造システムをさらに備える、付記項１から６のいずれか１項に記載の複合材料管理システム。

【0237】

付記項８
複合材料製造システムは、炭素繊維プリプレグ被覆ライン、強化繊維樹脂含浸ライン、樹脂混合物処理システム、樹脂フィルミングライン、プリプレグシステム、及びスリット加工システムのうちの１つである、付記項３から７のいずれか１項に記載の複合材料管理システム。

【0238】

付記項９
センサシステム内の一組のセンサは、複合材料製造システム内の第１の点と第２の点との間に位置付けられているセンサ箇所にあり、第１の点は、未固化複合材料の部分が第１の点を通るときに、未固化複合材料の部分に対して一組の作動を実行する点である、付記項１から８のいずれか１項に記載の複合材料管理システム。

【0239】

付記項１０
機械学習モデルをさらに備え、
複合材料マネージャは、センサデータ及び機械学習モデルを用いて、未固化複合材料の部分についての一組の予測特性を決定する、付記項１から９のいずれか１項に記載の複合材料管理システム。

【0240】

付記項１１
機械学習モデルと、
物理モデルとをさらに備え、
複合材料マネージャは、センサデータ、機械学習モデル、及び物理モデルを用いて、未固化複合材料の部分についての一組の予測特性を決定する、付記項１から１０のいずれか１項に記載の複合材料管理システム。

【0241】

付記項１２
未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性を決定する際に、
複合材料マネージャは、
センサデータを用いて生成された機械学習モデルから、未固化複合材料の前記部分の初期予測特性の第１の組を決定し、
センサデータを用いて生成された物理モデルから、未固化複合材料の部分の初期予測特性の第２の組を決定し、
初期予測特性の第１の組と初期予測特性の第２の組との融合から、未固化複合材料の部分の前記一組の予測特性を決定する、
ように構成されている、付記項１１に記載の複合材料管理システム。

【0242】

付記項１３
未固化複合材料は、プリプレグ、航空宇宙用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、織物プリプレグ、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、樹脂被覆フィルム、ノンクリンプ織物及び樹脂混合物のうちの少なくとも１つから選択される、付記項１から１２のいずれか１項に記載の複合材料管理システム。

【0243】

付記項１４
センサデータは、構成要素温度、未固化複合材料温度、周囲温度、湿度、ローラ速度、未固化複合材料の速度、一対のローラ間の圧力、一対のローラ間のギャップ、未固化複合材料厚さ、フーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）スペクトル、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、未固化複合材料の寸法にわたる電気測定値、未固化複合材料の寸法にわたる電圧、未固化複合材料の寸法にわたる電磁測定値、未固化複合材料の寸法にわたる音響測定値、引張り及び複合材料製造システム内の箇所でのプリプレグの画像のうちの少なくとも１つを含む、付記項１から１３のいずれか１項に記載の複合材料管理システム。

【0244】

付記項１５
複合材料マネージャは、強化情報、繊維情報、強化サイジング情報、樹脂情報、剥離ライナー情報及び樹脂フィルム情報のうちの少なくとも１つから選択される上流情報を受信するように構成されている、付記項１から１４のいずれか１項に記載の複合材料管理システム。

【0245】

付記項１６
一組の特性が、プリプレグの繊維目付、プリプレグ樹脂の含有量、プリプレグの厚さ、プリプレグの浸透レベル、プリプレグのタックレベル、樹脂フィルムの目付、樹脂フィルムの厚さ、剥離ライナーの目付、剥離ライナーの厚さ及び積層構造特性のうちの少なくとも１つを含む、付記項１から１５のいずれか１項に記載の複合材料管理システム。

【0246】

付記項１７
繊維及び樹脂被覆フィルムから、ある長さのプリプレグを製造するように作動する炭素繊維プリプレグ被覆ラインと、
炭素繊維プリプレグ被覆ラインの作動中に、炭素繊維プリプレグ被覆ラインについてのセンサデータを生成するように作動可能であるセンサシステムと、
複合材料マネージャと、
を備え、
前記複合材料マネージャが、
複合材料製造システム用の前記センサシステムから、複合材料製造システムによる未固化複合材料の製造中に、センサデータを受信し、
複合材料製造システムでの製造により完成したときのプリプレグのいくつかの部分についての一組の予測特性を、センサデータを用いて決定し、
未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性に基づいて、プリプレグのいくつかの部分についての品質レベルを特定する複合材料管理システム。

【0247】

付記項１８
未固化複合材料の前記いくつかの部分についての一組の予測特性に基づいて、プリプレグのいくつかの部分についての品質レベルを特定する際に、
複合材料マネージャは、
プリプレグのいくつかの部分のうちの、プリプレグのある部分を、部分についての品質レベルが許容誤差外であることに基づいて、使用不可とマーキングする、
ように構成されている、付記項１７に記載の複合材料管理システム。

【0248】

付記項１９
未固化複合材料の前記いくつかの部分についての一組の予測特性に基づいて、プリプレグのいくつかの部分についての品質レベルを特定する際に、
複合材料マネージャは、
プリプレグのいくつかの部分を、部分の品質レベルが許容誤差内であることに基づいて、使用可とマーキングする、
ように構成されている、付記項１７又は１８に記載の複合材料管理システム。

【0249】

付記項２０
未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性に基づいて、プリプレグのいくつかの部分についての品質レベルを特定する際に、
複合材料マネージャは、
プリプレグのいくつかの部分のうちの、プリプレグのある部分を、品質レベルでマーキングする、
ように構成されている、付記項１７から１９のいずれか１項に記載の複合材料管理システム。

【0250】

付記項２１
繊維は、トウ、テープ、及び織物から選択される形態であり、樹脂被覆フィルムは、樹脂被覆ペーパである、付記項１７から２０のいずれか１項に記載の複合材料管理システム。

【0251】

付記項２２
未固化複合材料を製造するための方法であって、
複合材料製造システム用のセンサシステムから、複合材料製造システムによる未固化複合材料の製造中に、センサデータを受信するステップと、
複合材料製造システムでの製造により完成したときの未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性を、前記センサデータを用いて決定するステップと、
未固化複合材料のいくつかの部分についての前記一組の予測特性に基づいて、未固化複合材料のいくつかの部分についての品質レベルを特定するステップと
を含む、方法。

【0252】

付記項２３
未固化複合材料のいくつかの部分について特定された品質レベルに基づいてマーキング作動を実行するステップをさらに含む、付記項２２に記載の方法。

【0253】

付記項２４
未固化複合材料のいくつかの部分について特定された品質レベルに基づいてマーキング作動を実行するステップは、
未固化複合材料のいくつかの部分のうちの、前記未固化複合材料のある部分を、部分の品質レベルが許容誤差外であることに基づいて、使用不可とマーキングするステップを含む、付記項２３に記載の方法。

【0254】

付記項２５
未固化複合材料のいくつかの部分について特定された品質レベルに基づいてマーキング作動を実行するステップは、
未固化複合材料のいくつかの部分のうちの、未固化複合材料のある部分を、部分の前記品質レベルが許容誤差内であることに基づいて、使用可とマーキングするステップを含む、付記項２３又は２４に記載の方法。

【0255】

付記項２６
未固化複合材料のいくつかの部分について特定された品質レベルに基づいてマーキング作動を実行するステップは、
未固化複合材料のいくつかの部分のうちの、未固化複合材料のある部分を、品質レベルでマーキングするステップを含む、付記項２３から２５のいずれか１項に記載の方法。

【0256】

付記項２７
未固化複合材料のいくつかの部分について特定された品質レベルに基づいてマーキング作動を実行する前記ステップは、
未固化複合材料のいくつかの部分についての品質レベルのうちの少なくとも１つを記録するステップを含む、付記項２３から２６のいずれか１項に記載の方法。

【0257】

付記項２８
未固化複合材料のある部分についての一組の予測特性は、センサデータ、機械学習モデル、及び物理モデルを用いて決定される、付記項２２から２７のいずれか１項に記載の方法。

【0258】

付記項２９
未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性を決定するステップは、
センサデータを用いて生成された機械学習モデルから、未固化複合材料のある部分の初期予測特性の第１の組を決定するステップと、
センサデータを用いて生成された物理モデルから、未固化複合材料の部分の初期予測特性の第２の組を決定するステップと、
初期予測特性の第１の組と初期予測特性の第２の組との融合から、未固化複合材料の部分の前記一組の予測特性を決定するステップと
を含む、付記項２２から２８のいずれか１項に記載の方法。

【0259】

付記項３０
未固化複合材料のある部分の一組の予測特性は、センサデータ及び機械学習モデルを用いて決定される、付記項２２から２９のいずれか１項に記載の方法。

【0260】

付記項３１
複合材料製造システムは、炭素繊維プリプレグ被覆ラインである、付記項２２から３０のいずれか１項に記載の方法。

【0261】

付記項３２
未固化複合材料は、プリプレグ、熱硬化性プリプレグ、織物プリプレグ、繊維トウプリプレグ、一方向テーププリプレグ、又は樹脂被覆フィルムうちの少なくとも１つから選択される、付記項２２から３１のいずれか１項に記載の方法。

【0262】

付記項３３
センサデータは、構成要素温度、未固化複合材料温度、周囲温度、湿度、ローラ速度、未固化複合材料の速度、一対のローラ間のギャップ、未固化複合材料の厚さ、フーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）スペクトル、繊維ウェブの幅、繊維目付、樹脂粘度、未固化複合材料の寸法にわたる電圧、未固化複合材料の寸法にわたる電気測定値、未固化複合材料の寸法にわたる電磁測定値、未固化複合材料の寸法にわたる音響測定値、引張り及び複合材料製造システム内の箇所でのプリプレグの画像のうちの少なくとも１つを含む、付記項２２から３２のいずれか１項に記載の方法。

【0263】

付記項３４
プログラム命令を具現化させるコンピュータ可読記憶媒体を備える未固化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、
プログラム命令は、
複合材料製造システム用のセンサシステムから、複合材料製造システムによる未固化複合材料の製造中に、センサデータを受信するステップと、
複合材料製造システムでの製造により完成したときの未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性を、センサデータを用いて決定するステップと、
未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性に基づいて、未固化複合材料のいくつかの部分についての品質レベルを特定するステップと
を含む方法をコンピュータシステムに実行させるために、コンピュータシステムによって実行可能である、コンピュータプログラム製品。

【0264】

したがって、例示的な例は、未固化複合材料の製造が完了したときに未固化複合材料が有することになる特性を、製造プロセスが行われている間に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。さらに、例示的な例は、これらの予測を用いて修正作動を実行して、未固化複合材料が製造から完成して完成製品を形成するときに有することになる特性を変更することもできる。

【0265】

異なる例示的な例では、複合材料マネージャは、製造により完成したときの未固化複合材料のいくつかの部分についての一組の予測特性を決定するための動作を実行する。言い換えれば、この予測は、未硬化複合材料のいくつかの部分の製造が完了して完成製品を形成するときの、未硬化複合材料のそれら部分についてのものである。

【0266】

その結果、複合材料マネージャ２１２を用いて未固化複合材料の部分についての品質レベルを予測することにより、未固化複合材料を製造するのに必要な費用及び時間の量のうちの少なくとも一方の削減を実現することができる。さらに、許容誤差内である未固化材料の量を追加するように、未固化複合材料の製造中に修正作動を実行することによって、この削減が生じ得る。その結果、未固化複合材料の追加の製造、再加工、又は廃棄を減らすことができる。

【0267】

異なる例示的な実施形態の記載は、図示目的及び説明目的で提示されており、網羅的であること、又は開示されている形態の実施形態に限定することを意図するものではない。異なる例示的な例では、作動又は作業を実行する構成要素を説明している。例示的な一実施形態では、一構成要素が、説明される作動又は作業を実行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行されるものとして例示的な例において説明された作動又は作業を実行する能力を、その構成要素に提供する構造のための構成又は設計を有し得る。さらに、「含む（includes）」、「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、追加又は他の要素を排除することなく開放移行語として、「備える（comprises）」という用語と同様に包括的であることを意図している。

【0268】

多くの修正形態及び変形形態が、当業者には明らであろう。さらに、異なる例示的な実施形態は、他の望ましい実施形態と比較して異なる形態を提供する場合がある。選択された1以上の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明すると共に、企図される実用的な用途に適する様々な変形形態を伴う様々な実施形態について、当業者が本開示を理解することを可能にするために選択され、説明されている。

【符号の説明】

【0269】

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 複合材料マネージャ、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 未固化複合材料、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 箇所、２１０ コンピュータシステム、２１２ 複合材料マネージャ、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 いくつかの部分、２２７ 完成製品、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 作動、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 完成製品、２９１ 修正作動、３００ マーキング作動、３０１ 修正作動、３０２ 部分、３０３ 調整作動、３０４ 使用不可、３０５ 変更作動、３０６ 使用可、３０７ パラメータ、３０８ 品質レベル、３０９ 第１の許容誤差、３１０ 複合材料部品種類、３１１ 第１の使用法、３１２ 許容誤差、３１３ 第２の許容誤差、３１４ マーカ、３１５ 第２の使用法、３１６ 情報、３１７ 後続部分、３１９ 原材料、４００ 製造プロセスフロー、４０２ 未固化複合材料生産プロセス入力、４０４ 未固化複合材料生産物理プラント、４０６ データ前処理、４０８ 材料及び設定、４１０ 未固化複合材料生産プロセス出力、４１２ リアルタイム品質記録、５００ 複合材料製造システム、５０１ ペーパロール、５０２ ニップ、５０３ ペーパ、５０４ ローラ、５０６ ローラ、５０８ ギャップ、５１０ 樹脂ダム、５１１ ペーパロール、５１２ ペーパリワインダー、５１４ ペーパ、５２０ センサ、５２２ センサ、６００ 複合材料製造システム、６０２ ロール１、６０３ ペーパ、６０４ ロール２、６０５ ペーパ、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 スプレッダーバー、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 ペーパロール、６５６ スリッター、６６０ センサ箇所、６６２ センサ箇所、６６４ センサ箇所、６６６ センサ箇所、６６７ センサ箇所、６６９ センサ箇所、６７１ センサ箇所、７００ 部分、７０２ 未固化複合材料、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 作動、７１２ プリプレグ、７１４ 特性、７１５ 時間間隔、７１６ センサ、７１８ センサ箇所、７１９ 特定の部分、７２０ 作動、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 センサ箇所、８１４ 上側、８１６ 底側、８２０ 引張り、８２２ 引張り、８２４ 部分、９００ センサ、９０２ 第１の側、９０４ センサ、９０６ 第２の側、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 永続記憶装置、２６１０ 通信ユニット、２６１２ 入力／出力ユニット、２６１４ ディスプレイ、２６１６ 記憶デバイス、２６１８ プログラムコード、２６２０ 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 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 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 整備システム、２９０６ 製造機器、２９０８ 製作機器、２９１０ 組立機器、２９１２ 整備機器、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】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【外国語明細書】