ES2636961T3 - Sistemas y métodos automatizados para localización y clasificación de anomalías - Google Patents

Sistemas y métodos automatizados para localización y clasificación de anomalías Download PDF

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Craig F Battles
Donald L Kaiser
Kimberly J Kaiser
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Abstract

Un sistema de detección y catálogo de anomalías que comprende: Una sonda (320) portátil que comprende: Una punta (340) de sonda; Una interfaz de usuario; Una interfaz de comunicación; Un controlador (322) de sistema, dicha sonda operable, mediante dicha interfaz de usuario, para transmisión, mediante dicha interfaz de comunicación de un tipo de anomalía seleccionada por un usuario a dicho controlador de sistema, el tipo de anomalía se asocia con una pieza fabricada, en el que la anomalía existe dentro de la pieza fabricada; y Un dispositivo (326) de localización de sonda que se opera para proporcionar a dicho controlador de sistema una localización asociada con dicha punta de sonda que se contactó con la anomalía, y dicho sistema se programa para asociar el tipo de anomalía seleccionada por un usuario con la localización asociada con dicha punta de sonda.

Description

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DESCRIPCION
Sistemas y metodos automatizados para localizacion y clasificacion de anomallas Antecedentes
El campo de la divulgacion se refiere generalmente a inspeccion de sistemas y componentes fabricados y, mas especlficamente, a sistemas y metodos para clasificacion y ubicacion de anomallas de fabricacion automatizadas.
Actualmente no existe un metodo automatizado para recolectar tanto datos de localizacion como datos de clasificacion visual para anomallas de fabricacion o inconsistencias de aeronave en tierra (aog) que ocurren durante el uso de una aeronave. Normalmente, estos datos se obtienen mediante inspeccion visual simple. En algunos casos, los datos que se obtienen visualmente son utilizados de inmediato para reparar la anomalla. Sin embargo, la observacion puede no ser registrada para seguimiento a largo plazo o control estadlstico de procesos. De manera adicional, cuando se recolectan los datos de manera visual, la ubicacion exacta de la anomalla resulta aproximada conforme al inspector humano. La recoleccion de datos suficientes para caracterizar de manera precisa las anomallas y/o inconsistencias de fabricacion con respecto a un objeto durante los procesos de fabricacion resulta costosa y requiere de mucho tiempo.
Ademas, los usuarios tendrlan que medir y registrar de manera precisa la localizacion, tipo, severidad y disposicion de las anomallas para generar cualquier dato significativo. En el proceso de fabricacion normal, sin embargo, los usuarios reparan simplemente la anomalla de forma manual sin recolectar datos, por ejemplo, de localizacion, severidad y tipo. Cuando se administran los datos para recoleccion, se ingresan normalmente de forma manual en formularios impresos o registros. Multiples usuarios mantienen multiples registros o completan multiples formularios, cada uno para cada anomalla. No existe un proceso preparado para almacenar los datos de los registros/formularios.
Sin embargo, si los datos fueran recolectados, llevarla mucho tiempo lograr mejoras en los procesos existentes mediante la determinacion de tendencias en cuanto a los lugares donde ocurren anomallas, los tipos u otros factores comunes. En algunas instancias, se podrla habilitar la reparacion automatizada de estas anomallas de fabricacion.
El documento us 2005/0111011 al divulga una sonda para ensayo no destructivo de artlculos. Esta sonda se desplaza sobre una superficie de un artlculo de ensayo e incluye un medio sensor de desplazamiento para proporcionar una senal de desplazamiento que indica el desplazamiento espacial de la sonda sobre el artlculo de ensayo a medida que la sonda se desplaza sobre el artlculo de ensayo.
El documento us 6,327,921 b1 divulga un sistema de inspeccion no destructivo que utiliza un patron que se coloca en una estructura que se inspeccionara para proporcionar un visualizador que se basa en imagenes de los resultados de la inspeccion.
El documento ep 1306305 a2 divulga un metodo y un sistema para mantenimiento de aeronave.
Breve descripcion
En un aspecto, se proporciona un sistema para catalogar y detectar anomallas. El sistema incluye una sonda portatil que incluye una punta de sonda, una interfaz de usuario, y una superficie de comunicacion. El sistema incluye ademas un controlador de sistema y un dispositivo de localizacion de la sonda. La sonda se puede operar, mediante la interfaz de usuario, para transmision, mediante la interfaz de comunicacion, de un tipo de anomalla seleccionada por el usuario que se dirige al controlador de sistema, el tipo de anomalla se asocia con una pieza fabricada y el dispositivo de localizacion de sonda se opera para proporcionar una localizacion asociada con la punta de la sonda al controlador de sistema. El sistema se programa para asociar el tipo de anomalla seleccionada por el usuario con la localizacion asociada con la punta de la sonda.
De manera ventajosa, el sistema para catalogar y detectar anomallas comprende dicha interfaz de usuario y dicha sonda que comprenden:
Un visualizador; y
Al menos un boton que se opera para desplazarse a traves de una pluralidad de tipos de anomallas que se visualizan en dicho visualizador, dicho al menos un boton se opera para seleccionar un tipo de anomalla, la seleccion del tipo de anomalla inicia una transmision del tipo de anomalla seleccionada mediante dicha interfaz de comunicacion.
De manera ventajosa, el sistema para catalogar y detectar anomallas comprende una base de datos, y dicho controlador de sistema se opera para mantener dentro de dicha base datos un catalogo que corresponde a las anomallas detectadas y a la localizacion de anomallas.
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De manera ventajosa, el controlador del sistema comprende una interfaz de usuario de controlador de sistema, dicha interfaz de usuario de controlador de sistema se opera para que el usuario ingrese los datos a disposition asociados con una o mas de las anomallas identificadas a dicho sistema mediante dicha sonda portatil.
De manera ventajosa, el dispositivo de localization de sonda comprende una pluralidad de dispositivos de detection que se situan dentro de un area, y se operan para determinar la localizacion de dicha punta de sonda.
De manera ventajosa, el sistema para catalogar y detectar anomallas comprende ademas al menos una maquina para realizar la fabrication de la pieza fabricada, dicha al menos una maquina se programa para reemplazar automaticamente la parte de la pieza fabricada en la que se detecto la anomalla.
De manera ventajosa, el sistema para catalogar y detectar anomallas comprende ademas un ordenador que se acopla de manera comunicativa a una red de ordenadores a la que dicho controlador de sistema esta conectado, dicho al menos un ordenador se programa para controlar y monitorizar al menos un seguimiento de anomalla, un control estadlstico de procesos y reproceso asociado con las anomallas detectadas.
De manera ventajosa, la interfaz de comunicacion comprende una interfaz inalambrica.
De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invention, se proporciona un metodo para registrar y hacer seguimiento de tanto una como ambas anomallas de fabricacion e inconsistencias que se acumulan debido a la utilization con respecto a una pieza, y las anomallas de fabricacion y tales inconsistencias se refieren colectivamente como anomallas, comprendiendo dicho metodo:
Verification visual de que una anomalla existe dentro de una pieza;
Contacto de una punta de sonda con la anomalla;
Operation de la sonda para identificar exclusivamente la anomalla;
Transmision, a partir de la sonda, de la identification exclusiva;
Determination de una position de la punta de sonda; y
Asociacion de la anomalla exclusivamente identificada con la posicion determinada de la punta de la sonda dentro de una base de datos del ordenador.
De manera ventajosa, la operacion de la sonda para identificar exclusivamente la anomalla comprende:
La utilizacion de una interfaz de usuario en la sonda para desplazarse a traves de una pluralidad de tipos de anomalla; y
La selection del tipo de anomalla identificada a traves de la interfaz de usuario para iniciar la transmision a partir de la sonda.
De manera ventajosa, el metodo comprende ademas el mantenimiento de un catalogo dentro de la base de datos, correspondiendo el catalogo a las anomallas detectadas y la localizacion de las anomallas para proporcionar un control estadlstico de procesos.
Preferentemente, el metodo comprende ademas el ingreso de datos a disposicion, mediante la interfaz de usuario, que se asocian con una o mas de las anomallas dentro del catalogo.
De manera ventajosa, la determinacion de una posicion de la sonda comprende recibir datos de una pluralidad de dispositivos de deteccion que se situan dentro de un area proxima a la sonda, los datos a partir de los dispositivos de deteccion se utilizan para determinar la localizacion de la punta de la sonda.
De manera ventajosa, el metodo comprende ademas el reemplazo automatico de la parte de la pieza fabricada en la que se detecto la anomalla exclusivamente identificada.
Las caracterlsticas, funciones, y ventajas que se han analizado pueden lograrse de manera independiente en diversas realizaciones o pueden combinarse en inclusive otras realizaciones de las que se pueden observar detalles adicionales haciendo referencia a la siguiente description y figuras.
Breve descripcion de las figuras
La figura 1 es un diagrama de flujo de la metodologla de production y servicio de una aeronave.
La figura 2 es un diagrama de bloques de una aeronave.
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La figura 3 es un diagrama de bloques simplificado de un sistema para clasificacion y localizacion de una anomalla de forma automatizada.
La figura 4 es una ilustracion de una sonda de acuerdo con una realization.
La figura 5 es un diagrama de bloques de un sistema en red para localizacion, clasificacion, y reparation de una anomalla de forma automatizada.
La fig. 6 es un diagrama de un sistema de procesamiento de datos.
Description detallada
Las realizaciones que se describen pueden describirse generalmente como que comprenden cuatro componentes: (1) un sistema de sondeo y metrologla para localizar y caracterizar atributos de anomallas e inconsistencias de fabrication con respecto a un objeto; (2) un sistema externo para recolectar datos de localizacion y clasificacion a partir de una o mas sondas, ingresar los datos junto con los datos obtenidos a partir de otros sensores y almacenarlos en una base de datos; (3) un ordenador para presentar los datos relacionados con las anomallas o reproceso requerido a los usuarios para coordinar sus actividades y hacer seguimiento de los cambios a medida que avanza el reproceso, y (4) un proceso para utilizar los datos almacenados para lograr un efecto automatico o una combination de reparacion manual y automatizada de las anomallas localizadas.
Cuando la reparacion incluye intervention manual o automatizada, las actualizaciones de estado y la extension de las inconsistencias pueden comunicarse para modificar los programas automatizados que completan las reparaciones. Cuando los datos recolectados indican un problema recurrente (por ejemplo, una anomalla recurrente en una localizacion en particular), los procesos de fabricacion pueden actualizarse para intentar impedir que ocurra en el futuro. Un sistema como tal proporcionarla ademas una capacidad para coordinar las actividades de los grupos de tecnicos durante el proceso de inspection o reparacion de objetos grandes. Para procesos como colocation de fibras automatica (afp), los datos recolectados pueden utilizarse directamente mediante el equipo afp para reprocesar algunas de las inconsistencias y para impedir la ocurrencia de anomallas similares en los procesos de fabricacion futuros.
En una realizacion, los efectos tecnicos de los metodos, sistemas y medios legibles por ordenador que se describen en el presente documento se relacionan con un metodo para registrar y hacer seguimiento de anomallas de fabricacion con respecto a una pieza fabricada e incluyen al menos uno de: (a) verification visual de que una anomalla de fabricacion existe dentro de una parte; (b) contacto de una punta de sonda con la anomalla de fabricacion; (c) operation de la sonda para identificar exclusivamente la anomalla de fabricacion; (d) transmision, a partir de la sonda, la identification exclusiva; (e) determination de una position de la punta de sonda; y (f) asociacion de la anomalla exclusivamente identificada con la posicion determinada de la punta de la sonda dentro de una base de datos de ordenador.
Como se utiliza en el presente documento, un elemento o etapa que se cita en singular y esta precedido con la palabra “un” o “una”, deberla comprenderse como que no excluye los elementos o etapas plurales a menos que tal exclusion se indique expllcitamente. Ademas, mediante las referencias a “una realizacion” de la presente invention o la “realizacion a modo de ejemplo” no se pretende que las mismas se interpreten como que excluyen la existencia de realizaciones adicionales que incorporan ademas las caracterlsticas citadas.
Con referencia mas especial a las figuras, las realizaciones de la divulgation pueden describirse en el contexto de un metodo 100 de fabricacion y servicio de aeronave como se muestra en la figura 1 y una aeronave 200 como se muestra en la figura 2. Durante la etapa de preproduccion, el metodo 100 de fabricacion y servicio de aeronave puede incluir especificacion y diseno 102 de la aeronave 200 y abastecimiento 104 de material.
Durante la production, se realizan la fabricacion 106 de componente y subconjunto y se lleva a cabo la integration 108 del sistema de la aeronave 200. A partir de all!, la aeronave 200 puede pasar a la etapa de certification y entrega 110 para ser puesta en servicio 112. Mientras se encuentra en servicio por un cliente, se programa una rutina de mantenimiento y servicio 114 de la aeronave 200 (que puede incluir ademas modificaciones, reconfiguraciones, renovaciones, y as! sucesivamente).
Cada uno de los procesos del metodo 100 de fabricacion y servicio de la aeronave puede realizarse o llevarse a cabo mediante un integrador de sistema, una tercera parte, y/o un operador (por ejemplo, un cliente). A los fines de esta descripcion, un integrador de sistema puede incluir, sin limitation, cualquier numero de fabricantes de aeronave y subcontratistas de sistemas importantes; una tercera parte puede incluir, por ejemplo, sin limitacion, cualquier numero de vendedores, subcontratistas, y proveedores; y un operador puede ser una aerollnea, empresas de arrendamiento, entidades militares, organizaciones de servicio, y as! sucesivamente.
Como se muestra en la figura 2, la aeronave 200 que se produce a partir del metodo 100 de fabricacion y servicio de aeronave puede incluir una estructura 202 de aeronave con una pluralidad de sistemas 204 e interior 206. Ejemplos
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de sistemas 204 incluyen uno o mas sistemas 208 de propulsion, sistemas 210 electricos, sistemas 212 hidraulicos, y sistemas 214 ambientales. Se puede incluir cualquier numero de otros sistemas en este ejemplo. Aunque se muestra un ejemplo de espacio aereo, los principios de la divulgacion pueden aplicarse a otra industria, tal como la industria automotriz.
Los aparatos y los metodos que se realizan en el presente documento pueden emplearse durante cualquiera de una o mas de las etapas del metodo 100 de fabricacion y servicio de aeronave. Por ejemplo, sin limitacion, los componentes o subconjuntos que corresponden a la fabricacion 106 de componente y subconjunto pueden producirse o fabricarse de manera similar a los componentes o subconjuntos que se producen mientras la aeronave 200 se encuentra en servicio.
Ademas, una o mas de las realizaciones del aparato, realizaciones del metodo, o una combination de las mismas pueden utilizarse durante la fabricacion 106 de componente y subconjunto y la integration 108 del sistema, por ejemplo, sin limitacion, mediante la aceleracion sustancial del montaje o la reduction del coste de la aeronave 200. De manera similar, una o mas de las realizaciones del aparato, realizaciones del metodo, o una combinacion de las mismas, por ejemplo, sin limitacion, para mantenimiento y servicio 114 pueden utilizarse durante la integracion 108 del sistema y/o mantenimiento y servicio 114 para determinar si las piezas pueden conectarse y/o formar parejas entre si.
La description de las diferentes realizaciones ventajosas se ha presentado con fines ilustrativos y descriptivos, y no se pretende que sea exhaustiva o que se limite a las realizaciones en la forma en que se describen. Muchas modificaciones y variaciones seran aparentes a aquellas personas capacitadas en la tecnica. Ademas, las diferentes realizaciones ventajosas pueden proporcionar ventajas diferentes en comparacion con otras realizaciones ventajosas. La realization o realizaciones seleccionadas se eligen y describen para explicar de la mejor manera los principios de las realizaciones, la aplicacion practica, y para permitir que otras personas con conocimientos ordinarios de la tecnica puedan comprender la divulgacion para diversas realizaciones con diversas modificaciones en la medida en que resulten adecuadas al uso especial que se contempla.
La figura 3 es un diagrama de bloques de un sistema 300 para localizar y registrar anomallas de fabricacion que se detectaron durante la inspection de una pieza 302 fabricada. El sistema 300, en la realizacion que se ilustra, incluye una sonda 320, un controlador 322 de sistema, una base 324 de datos y un sistema 326 de localization de sonda que incluye una pluralidad de sensores 328 de sonda, por ejemplo, dispositivos laser o de vision artificial. En una realizacion, la sonda 320 se comunica con el controlador 322 de sistema a traves de la interfaz inalambrica que se representa mediante antenas 330 y 332. Como se explica en mayor medida a continuation, la sonda 320 se opera para comunicar un tipo de anomalla de fabricacion que se encontro en la pieza 302 fabricada al controlador 322 de sistema.
En una realizacion, la vision artificial o los laseres se utilizan para localizar la punta 340 de sonda. En la realizacion, las antenas 330 operan como un objetivo de vision artificial, aunque en realizaciones alternativas se pueden utilizar otras partes de la sonda 320 como el objetivo de la vision artificial. En la realizacion, la position de una punta 340 de sonda 320 puede determinarse, por ejemplo, a traves de triangulacion ya que los sensores 328 de sonda de un sistema 326 de localizacion de sonda se posicionan en un sistema coordinado con respecto a la sonda 320. En realizaciones como tales, que se basan en las distancias que varlan desde cada fuente visual o laser hacia el objetivo(s) de la vision artificial, se puede calcular una posicion de la punta 340 de la sonda 320 y, por lo tanto, una posicion de la anomalla de fabricacion.
En una realizacion alternativa, la sonda 320 se acopla de manera comunicativa al sistema 326 de localizacion de sonda que incorpora una pluralidad de sensores 328 de sonda que se utilizan para determinar una posicion de una punta 340 de la sonda 320 y que puede determinarse, por ejemplo, a traves de triangulacion por tiempo de vuelo. Los sensores 328 se posicionan en un sistema coordinado con respecto a la sonda 320, reciben la transmision a partir de la sonda 320 mediante las antenas (en lugar de la vision), y en una realizacion que se basa en los tiempos ligeramente variables de reception de cada uno de los sensores 328, se puede calcular una posicion de la punta 340 de la sonda 320 y, por lo tanto, una posicion de la anomalla de fabricacion.
La figura 4 es una ilustracion de una realizacion de la sonda 320 que se equipa con un boton 402 para ingreso de datos de usuario y un visualizador 404 digital. En la realizacion ilustrada, se muestran tres luces 406 de estado. En la realizacion que se ilustra, el boton 402 es un boton giratorio que puede moverse en una direction o en otra. La figura 4 ilustra ademas un objetivo 330 de vision artificial y una punta 340 que se asocian con la sonda 320. El objetivo 330 de vision artificial y la punta 340 de sonda se muestra en vista del despiece. Como se describe en mayor medida en el presente documento, un inspector puede operar la sonda 320, utilizando el boton 402 para desplazarse a traves de los menus en el visualizador 404 para seleccionar uno de muchos tipos de anomallas de fabricacion a ser localizadas, como se describio anteriormente con respecto al sistema 300. Por ejemplo, el inspector toca la punta 340 de la sonda hacia una pieza que justo ha completado alguna etapa de la operation de fabricacion, por ejemplo, colocation de fibras automatica (afp) o la instalacion de sujetadores luego de una operacion de perforation.
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En uso, el inspector identifica uno de diversos tipos de anomallas en la pieza 302 fabricada a traves de la inspeccion visual. El inspector se desplaza entonces a traves del menu en el visualizador 404 hasta alcanzar el tipo de anomalla identificada. El inspector toca entonces la anomalla en la pieza 302 fabricada con la punta 340 de la sonda 320 y el boton 402 en la sonda 320. Deberla indicarse que algunas veces se hace referencia en el presente documento a la sonda 320 como lapiz optico. La operacion del boton 402 origina que un transmisor de radio dentro de la sonda 320 envle una senal al controlador 322 de sistema. El controlador 322 de sistema registra el tipo de anomalla y recibe, a partir del sistema 326 de localizacion de la sonda una medida de la localizacion de la anomalla que se basa en senales que se reciben a partir de los sensores 328 de sonda. El controlador 322 de sistema utiliza ademas una base 324 de datos para administracion de datos, por ejemplo, permitiendo a los usuarios hacer un seguimiento de la existencia y disposicion de las anomallas identificadas en todo el proceso de fabrication. En un ejemplo, una vez que las anomallas han sido reparadas, se pueden ingresar detalles de estas anomallas en la base 324 de datos mediante el controlador 322 de sistema para archivo a largo plazo. Durante la fabricacion, cualquier anomalla que no haya sido reparada aun puede identificarse al hacer referencia a la base 324 de datos. De manera adicional, los registros informaticos dentro de la base 324 de datos pueden examinarse luego de que varias piezas hayan sido sometidas al proceso que se describe en el presente documento, permitiendo un analisis de tendencia y un control estadlstico de procesos (spc).
El sistema 300 es flexible y se adapta a diferentes tipos de anomalla y diferentes procesos. Los siguientes parrafos proporcionan ejemplos de como el sistema 300 y en especial la sonda 320 son utilizados para inspeccion luego de dos operaciones de fabricacion muy diferentes.
El primer ejemplo es una operacion de perforation y sujecion. En este proceso, la inspeccion ocurre una vez que los orificios se perforaron, se completan con sujetadores, y se aplican tuercas y sellador de tanque de combustible. Para utilizar las realizaciones que se describen, un inspector transporta la sonda 320 a la pieza 302 completada luego de la operacion con sellador de tanque de combustible. El inspector examinara los sujetadores e identificara cualquiera de los varios tipos de anomalla. Ejemplos de anomallas e inconsistencias incluyen, sin limitation, tuercas perdidas, selladores perdidos, sujetadores perdidos, tuercas no ajustadas conforme a la especificacion, tuercas roscadas, etc. El inspector utilizara los menus de visualization en el visualizador 404 y el boton 402 para seleccionar un tipo de anomalla particular. El inspector hace tocar entonces la punta 340 de la sonda 320 con la localizacion de la anomalla, operando posteriormente el boton 402 en la sonda 320. Con respecto a la utilization de las funciones que determinan la localizacion que se describen en el presente documento, el controlador 322 de sistema utiliza la localizacion particular de la punta 340 de la sonda y, por lo tanto, del sujetador, para identificar el numero de sujetador particular a partir de la definition de ingenierla de la pieza. En este ejemplo, la pieza 302 fabricada y sonda 320 comparten un sistema coordinado que permite que la localizacion de la punta 340 de la sonda sea correlativa, por ejemplo a un numero de sujetador de la pieza 302 fabricada. El controlador 322 de sistema registra el tipo de anomalla y el numero de sujetador y hace un seguimiento de la disposicion de la anomalla durante la reparation posterior.
El segundo ejemplo es una operacion de colocation de fibras automatica (afp). En este ejemplo, la inspeccion se lleva a cabo luego de que se coloca cada capa. El inspector usa la sonda 320 para localizar e identificar cualquiera de varios tipos de anomallas. Ejemplos de anomallas incluyen, sin limitacion, remolques torcidos, remolques plegados, remolques perdidos, empalmes, remolques no compactados, o restos de objetos extranos. El operador utilizara de nuevo la sonda 320 con su menu en el visualizador 404 y boton 402 para localizar y, por lo tanto, identificar el tipo de anomalla particular. La ubicacion del remolque en el que se localiza la anomalla es utilizada por el controlador 322 de sistema para identificar el numero de remolque particular en la capa. Para aquellos tipos de anomallas que requieren que el remolque sea reemplazado, la maquina de afp reemplaza el remolque automaticamente al recibir la information de localizacion a partir del controlador 322 de sistema. Este reemplazo automatico no es posible sin las realizaciones que se describen. Normalmente, la perdida o remolques que incluyen inconsistencias se reemplazan a mano utilizando remolques adyacentes como gula de colocacion. De manera adicional, la caracterlstica de spc de las realizaciones que se describen permite que los operadores de maquinas monitoricen el estado del equipo afp. Si, por ejemplo, la perdida de remolques ocurre frecuentemente en el carril 6 del cabezal de afp, el operador puede ser alertado para revisar el carril 6 por obstrucciones.
Los dos ejemplos que se describen son operaciones de fabricacion muy diferentes, pero las realizaciones que se describen se pueden utilizar para cada una de ellas. Existen otros tipos de operaciones de inspeccion de fabricacion que podrlan utilizar las realizaciones que se describen. Existen ademas solicitudes aog que podrlan utilizar las realizaciones que se describen. No existe una sonda de inspeccion ultrasonica o de de otro tipo que puede identificar la gran variedad de tipos de anomallas que un operador humano puede identificar. La desventaja de un inspector humano autonomo consiste en la falta de capacidad de localizacion precisa. Las realizaciones que se describen combinan lo mejor de ambos mundos al otorgar al ojo humano una capacidad de localizar con precision y la capacidad de confiar toda la informacion a un ordenador tal como un controlador 322 de sistema con solo apretar un boton.
La figura 5 es un diagrama de bloques de un sistema 500 en red para localizar, clasificar y reparar anomallas de forma automatizada. El sistema 500 incorpora la sonda 320 que se utiliza por el usuario 501, as! como ademas el controlador 322 maestro, la base 324 de datos de la figura 3. Sin embargo, el controlador 322 maestro resulta ser
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uno de los varios ordenadores que se acoplan de manera comunicativa, por ejemplo, por medio de una red 502 ethernet. Deberla indicarse que las realizaciones no se limitan a una red ethernet y la red 502 se describe como tal a modo de ejemplo solamente. El sistema 510 de localizacion de sonda se acopla de manera comunicativa a la red 502. Las realizaciones de la figura 5 incorporan sensores 512 de localizacion visual, para ilustrar una capacidad alternativa para seguimiento de la localizacion de una punta 340 de sonda. En la realizacion de la figura 3, se muestra que el controlador 322 maestro tiene una capacidad de comunicacion inalambrica. En la realizacion alternativa que se ilustra, una puerta 530 de enlace de radio se acopla de manera comunicativa tanto a la sonda 320 como a la red 502, lo que permite que la informacion que se recibe mediante la puerta 530 de enlace de radio se envle al controlador 322 de sistema as! como tambien que la informacion que se origina en el controlador 322 de sistema se envle a la sonda 320.
Como se describe en el presente documento, las realizaciones contemplan la localizacion automatizada y posterior reparacion de las anomallas detectadas, la recopilacion de la informacion de anomallas para seguimiento y spc, as! como tambien el seguimiento de la disposicion de las anomallas que se detectan en todo el proceso de fabricacion. La herramienta 540 se ilustra como acoplada de manera comunicativa a la red 502, y constituye un ejemplo de una herramienta que se controla operativamente mediante el sistema 500 a partir de la utilizacion de la informacion que se obtiene mediante el sistema 500 para llevar a cabo la reparacion de anomallas. El ordenador 550 de interpretacion de medio de pieza, el ordenador 560 de coordinacion de trabajo, y el ordenador 570 de slntesis de operacion se ilustran como conectados a la red 502 y se programan de manera operativa para controlar y monitorizar tareas como el seguimiento de anomallas, sps y reproceso como se describe en el presente documento.
Con referencia ahora a la figura 6, se representa un diagrama de un sistema 600 de procesamiento de datos de acuerdo con una realizacion que se ilustra. En este ejemplo ilustrativo, el sistema 600 de procesamiento de datos incluye tejido 602 de comunicacion, que proporciona comunicaciones entre la unidad 604 de procesamiento, la memoria 606, el almacenamiento 608 persistente, la unidad 610 de comunicacion, la unidad 612 de entrada/salida (i/o), y el visualizador 614. El sistema 600 de procesamiento de datos es una arquitectura de ejemplo que podrla ser utilizada en cualquiera o en todos los diversos ordenadores que se muestran en las figuras 3 y 5. En una realizacion, el sistema 600 podrla incorporarse dentro de la sonda 320, ya que la sonda 320 se denomina dispositivo “inteligente”, con una funcion de procesamiento que ejecutarla un programa a partir de una memoria, una entrada receptora de usuario, y proporcionando ambas comunicaciones (mediante la interfaz inalambrica) y para operar un visualizador.
Considerando lo anteriormente mencionado, la unidad 604 de procesamiento sirve para ejecutar instrucciones para software que puede cargarse dentro de la memoria 606. La unidad 604 de procesamiento puede incluir uno o mas procesadores o puede ser un nucleo de multiples procesadores, lo que depende de la aplicacion en particular. Ademas, la unidad 604 de procesamiento puede aplicarse utilizando uno o mas sistemas de procesadores heterogeneos en la que se presenta un procesador principal con procesadores secundarios en un unico chip. Como otro ejemplo ilustrativo, la unidad 604 de procesamiento puede ser un sistema de multiples procesadores simetricos que contiene multiples procesadores del mismo tipo.
La memoria 606 y almacenamiento 608 persistente son ejemplos de dispositivos de almacenamiento. Un dispositivo de almacenamiento es cualquier elemento de hardware con capacidad de almacenar informacion ya sea de manera temporal y/o permanente. La memoria 606, en estos ejemplos, puede ser, por ejemplo, sin limitation, una memoria de acceso aleatorio o cualquier otro dispositivo de almacenamiento volatil o no volatil adecuado. El almacenamiento 608 persistente puede tener diversas formas lo que depende de la aplicacion en particular. Por ejemplo, sin limitacion, el almacenamiento 608 persistente puede contener uno o mas componentes o dispositivos. Por ejemplo, el almacenamiento 608 persistente puede ser un disco duro, una memoria flash, un disco optico regrabable, una cinta magnetica regrabable, o alguna combination de los anteriores. Los medios utilizados mediante el almacenamiento 608 persistente pueden ser ademas extralbles. Por ejemplo, sin limitacion, puede utilizarse un disco duro extralble para almacenamiento 608 persistente.
La unidad 610 de comunicacion, en estos ejemplos, proporciona comunicacion con otros sistemas o dispositivos de procesamiento de datos. En estos ejemplos, la unidad 610 de comunicacion es una tarjeta de interfaz de red. La unidad 610 de comunicacion puede proporcionar comunicaciones a traves de la utilizacion de vlnculos de comunicacion tanto flsicos como inalambricos, o ambos.
La unidad 612 de entrada/salida permite la entrada y salida de datos con respecto a otros dispositivos que pueden conectarse con el sistema 600 de procesamiento de datos. Por ejemplo, sin limitacion, la unidad 612 de entrada/salida puede proporcionar una conexion para entrada del usuario a traves de un teclado y raton. Ademas, la unidad 612 de entrada/salida puede enviar una emision a una impresora. El visualizador 614 proporciona un mecanismo para visualizar la informacion a un usuario.
Las instrucciones para el sistema operativo y las aplicaciones o programas se localizan en almacenamiento 608 persistente. Estas instrucciones pueden cargarse dentro de la memoria 606 para ejecucion mediante una unidad 604 de procesamiento. Los procesos de las diferentes realizaciones pueden realizarse mediante la unidad 604 de procesamiento utilizando instrucciones que se aplican por ordenador, que se pueden localizar en una memoria, tal
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como la memoria 606. Estas instrucciones se refieren a un codigo de programa, un codigo de programa que puede ser utilizado en un ordenador, o codigo de programa legible por ordenador que puede ser leldo y ejecutado por un procesador en la unidad 604 de procesamiento. El codigo de programa en las diferentes realizaciones puede realizarse en diferentes medios legibles por ordenador flsicos o tangibles, tales como la memoria 606 o almacenamiento 608 persistente.
El codigo 616 de programa se localiza en una forma funcional en un medio 618 legible por ordenador que se extrae selectivamente y puede cargarse en o transferirse al sistema 600 de procesamiento de datos para ejecucion mediante la unidad 604 de procesamiento. El codigo 616 de programa y el medio 618 legible por ordenador constituyen el producto 620 de programa informatico en estos ejemplos. En un ejemplo, el medio 618 legible por ordenador puede tener una forma tangible, como por ejemplo, un disco optico o magnetico que se inserta o se coloca dentro de otro dispositivo que forma parte del almacenamiento 608 persistente para transferencia a un dispositivo de almacenamiento, tal como un disco duro que forma parte del almacenamiento 608 persistente. En una forma tangible, el medio 618 legible por ordenador puede tener ademas la forma de un almacenamiento persistente, tal como un disco duro, una unidad usb, o una memoria flash que se conecta al sistema 600 de procesamiento de datos. La forma tangible del medio 618 legible por ordenador se refiere ademas a un medio de almacenamiento que puede registrarse por ordenador. En algunas instancias, el medio 618 legible por ordenador puede no ser extralble.
De manera alternativa, el codigo 616 de programa puede transferirse al sistema 600 de procesamiento de datos a partir del medio 618 legible por ordenador a traves de un vinculo de comunicacion hacia la unidad 610 de comunicacion y/o a traves de una conexion hacia la unidad 612 de entrada/salida. El vinculo de comunicacion y/o la conexion puede ser fisico o inalambrico en los ejemplos que se ilustran. El medio legible por ordenador puede tener ademas la forma de un medio no tangible, tal como vinculos de comunicacion o transmisiones inalambricas que contienen el codigo de programa.
En algunas realizaciones ilustrativas, el codigo 616 de programa puede descargarse por una red al almacenamiento 608 persistente a partir de otro dispositivo o sistema de procesamiento de datos para utilizacion dentro del sistema 600 de procesamiento de datos. Por ejemplo, el codigo de programa que se almacena en un medio de almacenamiento legible por ordenador en un sistema de procesamiento de datos de un servidor puede descargarse por una red a partir del servidor hacia el sistema 600 de procesamiento de datos. El sistema de procesamiento de datos que proporciona el codigo 606 de programa puede ser un equipo servidor, un equipo cliente, o cualquier otro dispositivo capaz de almacenar y transmitir el codigo 606 de programa.
Los diferentes componentes que se ilustran para el sistema 600 de procesamiento de datos no pretenden proporcionar limitaciones arquitectonicas con respecto a la manera en que pueden aplicarse las diferentes realizaciones. Las diferentes realizaciones ilustrativas pueden aplicarse en un sistema de procesamiento de datos que incluye componentes que se agregan o reemplazan aquellos que se ilustran para el sistema 600 de procesamiento de datos. Se pueden variar otros componentes que se muestran en la figura 6 a partir de los ejemplos ilustrativos que se muestran.
Como un ejemplo, un dispositivo de almacenamiento en el sistema 600 de procesamiento de datos es cualquier aparato de hardware que puede almacenar datos. La memoria 606, el almacenamiento 608 persistente y el medio 618 legible por ordenador son ejemplos de dispositivos de almacenamiento en una forma tangible.
En otro ejemplo, puede utilizarse un sistema bus para aplicar el tejido 602 de comunicacion y puede comprender uno o mas buses, tal como un sistema de buses o un bus de entrada/salida. Por supuesto, el sistema de buses puede aplicarse utilizando cualquier tipo de arquitectura adecuada que permita la transferencia de datos entre los diferentes componentes o dispositivos que se adjuntan al sistema de buses. De manera adicional, una unidad de comunicacion puede incluir uno o mas dispositivos que se utilizan para trasmitir y recibir datos, tales como un modem o un adaptador de red. Ademas, una memoria puede ser, por ejemplo, sin limitacion, una memoria 606 o una memoria cache tal como la que se encuentra en una interfaz y plataforma de controlador de memoria que puede presentarse en el tejido 602 de comunicacion.
Las realizaciones que se describen nivelan la flexibilidad del operador humano en cuanto a la identificacion de una gran variedad de tipos de anomalias pero agregan la metrologia y las caracteristicas informaticas para proporcionar datos de localizacion y administrar lo archivado y spc. Debido a que existen muchos tipos de anomalias que no pueden ser identificadas con sistemas automatizados y se debe confiar en los inspectores humanos, las realizaciones que se describen aumentan la capacidad del operador humano y hacen que su trabajo sea mucho mas facil. En algunas aplicaciones, como afp, las realizaciones que se describen permiten automatizar el reproceso de las anomalias.
Las realizaciones que se describen en el presente documento permiten la recoleccion de datos automatizada en oposicion a los metodos manuales existentes. Ademas, las realizaciones permiten tambien que los datos se transmitan automaticamente a un equipo capaz de al menos intentar reparar las anomalias identificadas. Finalmente, se proporciona un sistema de monitorizacion a largo plazo de los tipos de anomalias y la localizacion de
las anomallas para permitir el control estadlstico de procesos y la identification de patrones lo que, a su vez, reducira la frecuencia de anomallas de fabrication.
Mientras que las realizaciones que se describen en el presente documento se describen en el contexto de encontrar 5 identificar, hacer seguimiento y catalogar anomallas de fabricacion, las realizaciones son utiles ademas para encontrar, identificar, hacer seguimiento y catalogar inconsistencias que ocurren a traves del uso, por ejemplo, en lo referido a la reparation de aeronaves en tierra (aog) luego de dano por granizo, inconsistencias impartidas en la aeronave por otros equipos externos, y otras inconsistencias que pueden acumularse a traves del uso. Por ejemplo, las realizaciones que se describen son capaces de desplegarse en el campo para localizar y clasificar
10 inconsistencias del tipo que se enumera anteriormente (mas otras) que no ocurren en un ambiente de fabricacion, pero que pueden ocurrir una vez que la aeronave y otros equipos se ponen en servicio. En realizaciones como tales, la information de inconsistencia que se genera a traves del uso de las realizaciones que se describen puede enviarse al equipo automatizado para influir en la reparacion o para proporcionar datos instructivos para los equipos de reparacion humanos.
15 La presente description escrita utiliza ejemplos para divulgar diversas realizaciones que incluyen el mejor modo, para permitir que cualquier persona capacitada en la tecnica ponga en practica aquellas realizaciones incluyendo la fabricacion y la utilization de cualquier dispositivo o sistema y cumpliendo cualquier metodo incorporado. El alcance patentable se define a partir de las reivindicaciones, y puede incluir otros ejemplos que ocurren a aquellas personas capacitadas en la tecnica.
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Claims (11)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de deteccion y catalogo de anomallas que comprende:
    Una sonda (320) portatil que comprende:
    Una punta (340) de sonda;
    Una interfaz de usuario;
    Una interfaz de comunicacion;
    Un controlador (322) de sistema, dicha sonda operable, mediante dicha interfaz de usuario, para transmision, mediante dicha interfaz de comunicacion de un tipo de anomalla seleccionada por un usuario a dicho controlador de sistema, el tipo de anomalla se asocia con una pieza fabricada, en el que la anomalla existe dentro de la pieza fabricada; y
    Un dispositivo (326) de localizacion de sonda que se opera para proporcionar a dicho controlador de sistema una localization asociada con dicha punta de sonda que se contacto con la anomalla, y dicho sistema se programa para asociar el tipo de anomalla seleccionada por un usuario con la localizacion asociada con dicha punta de sonda.
  2. 2. El sistema de deteccion y catalogo de anomallas de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha interfaz de usuario de dicha sonda comprende:
    Un visualizador (404); y
    Al menos un boton (402) que se opera para desplazarse a traves de una pluralidad de tipos de anomallas que se visualizan en dicho visualizador, dicho al menos un boton se opera para seleccionar un tipo de anomalla, la selection del tipo de anomalla inicia una transmision del tipo de anomalla seleccionada mediante dicha interfaz de comunicacion.
  3. 3. El sistema de deteccion y catalogo de anomallas de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas una base (324) de datos, dicho controlador de sistema se opera para mantener dentro de dicha base de datos un catalogo correspondiente a anomallas detectadas y localizaciones de anomallas.
  4. 4. El sistema de deteccion y catalogo de anomallas de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicho controlador de sistema comprende una interfaz de usuario de controlador del sistema, dicha interfaz de usuario controladora de sistema se opera para que el usuario ingrese datos de disposition que se asocian con una o mas anomallas identificadas a dicho sistema con dicha sonda portatil.
  5. 5. El sistema de deteccion y catalogo de anomallas de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicho dispositivo de localizacion de sonda comprende una pluralidad de dispositivos de deteccion colocados dentro de un area, y que se operan para determinar la localizacion de dicha punta de sonda.
  6. 6. El sistema de deteccion y catalogo de anomallas de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas al menos una maquina para llevar a cabo la fabrication de la pieza fabricada, dicha al menos una maquina se programa para reemplazar automaticamente la parte de la pieza fabricada en la que se detecto la anomalla.
  7. 7. El sistema de deteccion y catalogo de anomallas de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas al menos un ordenador que se acopla de manera comunicativa a una red informatica a la que se conecta dicho controlador de sistema, dicho al menos un ordenador se programa para controlar y monitorizar al menos un seguimiento de anomalla, control estadlstico de procesos y reproceso asociado con las anomallas detectadas.
  8. 8. El sistema de deteccion y catalogo de anomallas de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha interfaz de comunicacion comprende una interfaz inalambrica.
  9. 9. Un metodo para registrar y hacer seguimiento de tanto una como ambas de las anomallas de fabricacion e inconsistencias que se acumulan debido a la utilization con respecto a una pieza, las anomallas de fabricacion y tales inconsistencias se refieren colectivamente como anomallas, y dicho metodo comprende:
    Verification visual de que una anomalla existe dentro de una pieza;
    Contacto de una punta (340) de una sonda (320) con la anomalla;
    Operation de la sonda para identificar exclusivamente la anomalla;
    Transmision, a partir de la sonda, de la identification exclusiva;
    Determinacion de una posicion de la punta de sonda; y
    Asociacion de la anomalla exclusivamente identificada con la posicion determinada de la punta de la sonda dentro de una base (324) de datos informatica.
    5 10. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que la operacion de la sonda para identificar exclusivamente
    la anomalla comprende:
    Utilizar una interfaz de usuario en la sonda para desplazarse a traves de una pluralidad de tipos de anomalla, y
    La seleccion del tipo de anomalla identificada a traves de la interfaz de usuario para iniciar la transmision a partir de la sonda.
    10 11. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 9, que comprende ademas el mantenimiento de un catalogo dentro
    de la base de datos, el catalogo corresponde a las anomallas detectadas y la localizacion de las anomallas para proporcionar un control estadlstico de procesos.
  10. 12. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 11, que comprende ademas el ingreso de datos a disposicion, mediante la interfaz de usuario, que se asocian con una o mas de las anomallas dentro del catalogo.
    15 13. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que la determinacion de una posicion de la sonda comprende
    recibir datos de una pluralidad de dispositivos de deteccion que se coloca dentro de un area proxima a la sonda, los datos a partir de los dispositivos de deteccion se utilizan para determinar la ubicacion de la punta de la sonda.
  11. 14. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 9, que comprende ademas el reemplazo automatico de la parte de la pieza fabricada en la que se detecto la anomalla exclusivamente identificada.
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