JP2023542210A - スプールされた付加製造印刷材料のブロックチェーン追跡のための装置、システム、及び方法 - Google Patents

Abstract

付加製造印刷におけるプリンターの印刷スプールに巻かれた印刷フィラメントの使用を追跡する装置、システム、及び方法である。前記印刷スプールに関連付けられた識別子と、少なくとも前記識別子、３Ｄ印刷フィラメントを使用した複数の付加製造印刷の内の以前のもの、及び前記複数の付加製造印刷の期間に強化された印刷アルゴリズムを実行することが容認された少なくとも１つのプリンターのうち許可されたものを具備するネットワーク台帳と、複数の製造印刷のうちの最新のものを実行するのに十分な量の印刷スプール上の印刷フィラメントの台帳内の確認ブロックと、強化された印刷アルゴリズムを含む複数の製造印刷のうちの最新のものを実行するコントローラと、前記識別子に対応する用いられた前記印刷フィラメントの量を確認する台帳への更新ブロックを生成するための更新ブロックジェネレータと、が含まれる。【選択図】図１

Description

［関連出願への相互参照］
本出願は、２０２０年９月２２日に出願された、「スプールされた付加製造印刷材料のブロックチェーン追跡のための装置、システム、及び方法」と題されたの米国仮出願第６３／０８１，５２７号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれるものとする。

本明細書で開示される実施形態は、付加製造に関し、さらに詳細には、スプールされた付加製造印刷材料のブロックチェーン追跡に関する。

溶融フィラメント製造（ＦＦＦ）などの３Ｄ印刷技術では、例えば、供給材料（通常はポリマー）はノズルの高温端で液化又は部分的に液化される。次に、ノズルを造形面の周りをｘ軸及びｙ軸方向に動かして、ｚ軸に層を造形し、印刷造形物を形成する。すなわち、プリンターにアップロードされた電子印刷計画に従ってノズルがｘ方向及びｙ方向（すなわち、造形面に平行）に動き回ると、液化した供給材料が堆積し、温度低下により固化し造形物となる。堆積した限られた量の液体材料は、通常、物理的に絡み合って、すでに堆積した限られた量の液体材料と共に保持される。これが可能なのは、２つの堆積層の表面が接触したときに、すでに堆積した材料と新たに堆積した材料が両方とも液体又は軟化状態にあるためである。

異なる付加製造プラットフォームには異なるアイテム作成機能がある場合があり、これらの機能は、使用される印刷フィラメント又は印刷材料に部分的に依存する場合があることに注意すべきである。さらに、さまざまなアイテム作成機能は、さまざまなアイテム定義ファイル及び／又はさまざまなエンジニアリングモデル、つまり、さまざまな印刷アルゴリズム及び変数を必要とするか、又はそれらから利益を得る場合があり、そのうちのいくつかは独自のものである場合があり、提供される印刷フィラメントまたは材料の種類によっても異なる場合がある。

したがって、適切な印刷能力及び／又はアルゴリズムが適切な印刷フィラメントとともに使用されるように、印刷フィラメントなどの印刷材料の特性が電子印刷計画に知られていなければならないことが多い。しかし、現在の技術水準では、印刷フィラメントを保持するスプールに標識を配置することによって、印刷フィラメントの識別が行われる。スプール上のそのような標識は、例えば、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、バーコード、又はＱＲコードを含むことができる。ただし、このスプールの識別は、スプール上の印刷フィラメントが実際にその特性を持っていることを保証するものではない。例えば、最初にスプールされたフィラメントが使い果たされた後、最初のスプール標識を変更することなく、フィラメントを再スプールすることもできる。

ブロックチェーンは、「ブロック」と呼ばれる増大する記録のリストであり、暗号化技術を使用して相互にリンクされている。各ブロックには、以前のブロックの暗号化ハッシュ、タイムスタンプ、及びブロックによって表されるトランザクションに関するデータが含まれている。したがって、ブロックには、ハッシュ化及び符号化された有効なトランザクションのバッチが保持される。

ブロックチェーンは、表されるデータの変更に対する耐性がある。さらに具体的には、ブロックチェーンは、２者間のトランザクションを効率的かつ検証可能かつ永続的な方法で記録できるオープンな分散型台帳である。

分散型の台帳として、ブロックチェーンは通常、ノード間通信と新しいブロックの検証のためのプロトコルに集合的に準拠するピアツーピアネットワークによって管理される。ブロックチェーンは、ピアツーピアネットワーク全体にデータを保存することで、データが一元的に保持されることに伴う多くのリスクを排除する。例えば、一度記録されると、特定のブロック内のデータは、後続のすべてのブロックを変更せずに遡及的に変更することはできず、このためには、ピアネットワークのコンセンサスが必要となる。したがって、分散型コンセンサスがブロックチェーンによって提供される。

ブロックチェーンの分散化により、参加者はトランザクションを独立して比較的安価に検証及び監査できる。ブロックチェーンを使用することで、デジタル資産又はブロックチェーン内のデータによって表される実際の資産から、無限に再現可能という特性を取り除くことができる。ブロックチェーンは、各値が一度だけ転送されたことを確認できるため、二重支出の長年の問題を解決できる。

ブロックチェーンのセキュリティ方法には、公開鍵又は公開鍵／秘密鍵暗号化の使用が含まれる。公開鍵はブロックチェーン上のアドレスである。秘密鍵は、所有者にブロックチェーン上の特定のデジタル資産又は機能へのアクセスを許可するパスワードとすることができる。暗号化と制御の分散化により、通常、ブロックチェーンに保存されたデータは破損しないと見なされる。

現在のブロックチェーンの一般的な用途には、ビットコインやその他の暗号通貨、金融及び商取引、及び製品製造のサプライチェーンが含まれるが、これらに限定されない。いうまでもなく、ブロックチェーンの新しい用途は常に開発されている。

したがって、実質的に公正な安全で信頼性の高い追跡方法を使用して、付加製造印刷材料の使用及び妥当性をより適切に追跡するシステム及び方法を提供することが望ましい。

開示された例示的な装置、システム、及び方法は、複数の付加製造印刷における少なくとも１つのプリンターの印刷スプールに巻かれた３Ｄ印刷フィラメントの使用を追跡するものである。この装置、システム、及び方法は、前記印刷スプールに関連付けられた識別子と、前記少なくとも１つのプリンターと少なくとも１つのネットワーク台帳の間のネットワーク接続であって、前記ネットワーク台帳は、少なくとも前記識別子、前記３Ｄ印刷フィラメントを使用した前記複数の付加製造印刷の内の以前のもの、及び前記複数の付加製造印刷の期間に強化された印刷アルゴリズムを実行することが容認された前記少なくとも１つのプリンターのうち許可されたものを具備することを特徴とする、ネットワーク接続と、前記複数の製造印刷のうちの最新のものの予定を実行するのに十分な量の前記印刷スプール上の前記印刷フィラメントの前記台帳内の確認ブロックと、前記確認ブロックに従って、前記強化された印刷アルゴリズムを含む前記複数の製造印刷のうちの最新のものを実行するコントローラと、各々が前記識別子に対応する、前記強化された印刷アルゴリズムを使用する少なくとも１つのプリンターにより前記複数の製造印刷のうちの最新のものを少なくとも実行したこと、及び使用された前記印刷フィラメントの量を確認する前記台帳への更新ブロックを生成するための更新ブロックジェネレータと、を含むことができる。

したがって、この実施形態では、実質的に公正な安全で信頼性の高い追跡方法を使用して、付加製造印刷材料の使用及び妥当性をより適切に追跡するシステム及び方法を提供する。

本開示は、本明細書の本文、ならびに添付の図面によって提供され、同様の番号は同様の要素を表すことができる。

実施形態によるシステムのハイレベルブロック図である。

ブロックチェーン台帳と相互に作用するエンティティのブロック図である。

特定の実施形態の概略図である。

実施形態を図示するものである。

実施形態の概略図を示すものである。

本明細書で提示する図及び説明では、本明細書で説明するデバイス、システム、及び方法を明確に理解するために関連する態様を示すために単純化されている場合があるが、明確にするために、標準的な同様のデバイス、システム、及び方法に見ることができる他の態様は省略されている。当業者であれは、本明細書に記載のデバイス、システム、及び方法を実施するために、他の要素及び／又は操作が望ましく及び／又は必要であることを認識することができる。しかし、そのような要素及び操作は本技術分野で周知であり、本開示のより良い理解を容易にするわけではないので、そのような要素及び操作の議論は本明細書では提供されない場合がある。しかし、本開示には、記載した態様に対する、当業者に知られているようなすべてのそのような要素、変形、及び修正を本質的に含むとみなす。

本開示が十分に完全であり、開示された実施形態の範囲を当業者に完全に伝えるために、実施形態を全体にわたって提示する。ここで開示された実施形態を十分に理解してもらうために、具体的にコンポーネントシステム、及び方法の例など、多数の具体的内容を記載する。それにもかかわらず、開示されたある特定の要素は採用する必要がないこと、及び実施形態が異なる形態で具体化が可能であることは、当業者には明らかであろう。したがって、実施形態を、開示の範囲を限定するものと解釈すべきではない。

本明細書で使用される用語は、特定の例示的な実施形態を説明することのみを目的としており、限定を意図するものではない。例えば、本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈により明確にされていない限り、複数形を含むことを意図することもある。「具備する」、「具備している」、「含む」、及び「有する」という用語は包括的であり、したがって、記載された特徴、整数値、ステップ、操作、要素、及び／又は構成要素の存在を明記するものであるが、その存在又は１つ以上の他の機能、整数値、ステップ、操作、要素、コンポーネント、及び／又はそれらのグループの存在又は追加を排除するものではない。本明細書に記載の方法のステップ、プロセス、及び動作は、実施の順序として具体的に識別されない限り、必ずしも説明又は図示された特定の順序で実施する必要があると解釈すべきではない。追加又は代替のステップを使用できることも理解すべきである。

要素又は層が、別の要素又は層に対して「上に」、「係合され」、「接続され」、又は「結合され」ていると呼ばれる場合、それは、他の要素又は層に直接、係合、接続、又は結合されている場合がある一方、介在する要素又は層が存在する場合もある。対照的に、ある要素が別の要素又は層に「直接に」、「直接係合され」、「直接接続され」、又は「直接結合され」ていると記載されている場合、介在する要素又は層はなくてもよい。要素間の関係を説明するために使用される他の単語は、同様の方法で解釈する必要がある(例えば、「間」と「直接的な間」、「隣接する」と「直接隣接する」など)。本明細書で使用される「及び／又は」という用語は、関連するリスト項目の任意の１つ以上の組み合わせ及びすべての組み合わせを含む。

第１、第２、第３などの用語は、本明細書では様々な要素、構成要素、領域、層及び／又はセクションを説明するために使用される場合があるが、これらの要素、構成要素、領域、層及び／又はセクションは第１、第２、第３などの用語によって限定されるべきではない。第１、第２、第３などの用語は、ある要素、コンポーネント、領域、層、又はセクションを別の要素、コンポーネント、領域、層、又はセクションと区別するためにのみ使用することができる。すなわち、「第１」、「第２」及び他の数値を使った用語は、本明細書で使用される場合、文脈によって明確に示されない限り、順序又は順序を意味しない。したがって、以下で論じる第１の要素、構成要素、領域、層又はセクションは、例示的な実施形態からの教示内容から逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、層又はセクションと記載することができる。

印刷計画及びデータストリームを含むがこれらに限定されない複数のタイプのデジタルコンテンツへのアクセス及びその変換を提供することができるプロセッサ実装モジュール及び印刷システムが本明細書で開示され、本明細書で適用されるアルゴリズムは追跡、配信、操作、変換することができ、アクセスされたコンテンツを送受信及び報告する。これらのモジュール、アプリ、システム、及び方法について記載した実施形態は、例示を意図するものであり、限定を意図するものではない。

非限定的な例として、実施形態に関連して使用するための例示的なコンピューティング処理システムは、オペレーティングシステム（ＯＳ）、アプリケーション／アプリ、ユーザインターフェース、及び／又は本明細書で説明する印刷レシピ、アルゴリズム、決定、モデル、プログラム、及びサブプログラムのような１つ以上の他の電算アルゴリズムのようなソフトウェアを実行することができる。例示的な処理システムの動作は、主に、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、光ディスク、ソリッドステートドライブなどのコンピュータ読み取り可能記憶媒体に記憶された命令などの非一時的なコンピュータ読み取り可能命令／コードによって制御される。そのような命令は、中央処理装置（ＣＰＵ）内で実行されて、開示された動作をシステムに実行させることができる。多くの既知のコンピュータサーバー、ワークステーション、モバイルデバイス、パーソナルコンピュータなどでは、ＣＰＵはプロセッサと呼ばれる集積回路に実装されている。

例示的な処理システムは単一のＣＰＵを含むことができるが、処理システムは複数のＣＰＵを含むことができるので、そのような説明は単なる例示であることを理解すべきである。したがって、開示されたシステムは、通信ネットワーク又は何らかの他のデータ通信手段を介してリモートＣＰＵのリソースを活用することができる。

動作中、ＣＰＵはコンピュータ読み取り可能記憶媒体から命令をフェッチし、デコードし、実行する。そのような指示は、ソフトウェアに含まれる場合がある。コンピュータ命令やその他のコンピュータ読み取り可能データのような情報は、システムの主要なデータ転送パスを介してシステムのコンポーネント間で転送される。

さらに、処理システムは、ＣＰＵから、本明細書全体にわたって論じられている、３Ｄプリンター、及び／又は印刷を実行するためのオペレータ対話要素のような周辺機器への命令の通信、及び／又はこれらの周辺機器からのデータの受信を担当する周辺通信コントローラ及びバスを含むことができる。周辺バスの１つの例は、関連技術で周知の周辺コンポーネント相互接続（ＰＣＩ）バスである。

オペレータディスプレイ／グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を使用して、前述の電算プログラム／電算アプリケーションの動作に応答するような、処理システムによって、又は処理システムの要求によって生成されたビジュアル出力及び／又はプレゼンテーションデータを表示することができる。このようなビジュアル出力には、例えば、テキスト、グラフィック、動画グラフィック、及び／又はビデオが含まれる場合がある。

さらに、処理システムは、インターネット、イントラネット、エクストラネットなどを含み、又はそれらへのアクセスを提供するすることができる外部通信ネットワークに接続するために使用することができるネットワークアダプタを含むことができる。通信ネットワークは、ソフトウェア及び情報を電子的に通信及び転送する手段を備えた処理システムへのアクセスを提供することができる。ネットワークアダプタは、利用可能な有線技術又は無線技術を使用して、ネットワークとの間で通信ができる。そのような技術には、非限定的な例として、セルラー、ｗｉ－ｆｉ、ブルートゥース、赤外線などを含めることができる。

図１は、本明細書に記載の態様を実施するために使用可能な例示的なシステム１００を示す概略図である。図１に示すように、システム１００は、付加製造印刷材料生成プラットフォーム１０４（単に「プラットフォーム１０４」と呼ぶこともある）、及び１つ以上の有線ネットワーク及び／又は無線ネットワークなどを介したブロックチェーン台帳１１４と少なくとも部分的に関連するデータストア１０６と通信する複数のエンティティ１０２（１）、１０２（２）、１０２（３）、１０２（４）、１０２（５）、１０２（６）、・・・、１０２（Ｎ）（本明細書では集合的にエンティティ１０２と呼ぶ）を含む。限定としてではなく一例として、ネットワークは、ケーブルネットワーク（例えば、ケーブルテレビ及び／又はインターネットネットワーク）、電話ネットワーク（例えば、有線及び／又はセルラー）、衛星ネットワーク（例えば、衛星テレビネットワーク）、ローカルエリアネットワーク（例えば、イーサネット、ワイファイ、ブルートゥース、ジグビーなど）、光ファイバーネットワーク、又はエンティティ１０２、プラットフォーム１０４、及び／又はデータストア１０６同士でデータを送信できる任意の他のネットワークを含むことができる。ネットワーク１３１は、互いに相互接続され、単一の大規模ネットワーク（例えば、インターネット又はイントラネット）として機能する個々のネットワークの集まりであるか、又はそれらを含むことができる。

この例におけるエンティティ１０２は、プラットフォーム１０４で生成された印刷物１０４ａに基づいて製品又はサービスを使用及び／又は提供する当事者を表す。限定としてではなく一例として、エンティティ１０２のそれぞれは、１人又は複数の設計者、顧客、プリンター所有者、プリンター製造業者、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェア会社、従来の製造業者、荷送人、後処理サービスプロバイダ、仕上げサービスプロバイダ組み立て業者、実店舗販売業者、フルフィルメント会社などを表すことができる。各エンティティ１０２は、単一の役割（例えば、顧客）又は複数の役割（例えば、後処理、仕上げ、及び組立サービスも提供するプリンター所有者）に適応することができる。この例での各エンティティ１０２は、１つ以上のプロセッサ、メモリ、及びそれぞれのエンティティのコンピューティングデバイスがネットワークを介して通信できる１つ以上の通信接続を含む、サイト上の少なくとも１つのコンピューティングデバイス１０２aを含む。これらのコンピューティングデバイス１０２ａは、電子印刷計画により印刷することができ、この印刷計画は、印刷物及びオンサイトプリンター１０２ａによって示される印刷能力を考慮に入れることができる。さらに、この印刷計画には、実行されるビルドの指示を含めることもできる。オンサイトコンピュータ１０２ａは、オンサイトのプリンターの一部を形成してもよいし、オンサイトプリンターと通信可能に関連付けられてもよい。

データストア１０６は、台帳１１４内の１つ以上のブロックの一部を形成することができるような、様々なデータ及び情報を格納するために使用可能なネットワークアクセス可能ストレージを表す。限定としてではなく一例として、データストア１０６は、タイプ、ジェネレータ１０４、用途、ライセンス、又は特定の特性のような印刷物１０４ａに固有のデータストアを含むことができ、限定するものではないが、関連するスプール１０４ｂの識別、（特定の特性を有するプリンターに一意に結び付けられたような）スプール上の印刷材料に関連付けられた専用アルゴリズム又は変数１０４ｃ、その印刷材料１０４ｄを使用して実行された製品設計／製品モデルのリポジトリ、その印刷材料１０４ｄを使用した以前のビルドの時間と場所、製品仕様１０４ｅ、部品又はアイテムのモデル、パッケージモデル、又はこれらの組み合わせを含むことができる。１つのデータストア１０６のみが図１に示されているが、実際には、任意の数の１つ以上のデータストアがシステム１００に含まれ、及び／又はプラットフォーム１０４及び台帳１１４にアクセス可能とすることができる。

いくつかの例では、製品仕様は、顧客が設計及び／又は製造したいと望んでいる製品の機能、特性、及び要件の説明を含むことができる。いくつかの例では、製品仕様として、追加的又は代替的に、設計図、レンダリング、スケッチ、設計図、材料仕様、又は製品の設計及び／又は製造に関連するその他の情報を含めることができる。

図示の例では、１つ以上の分散台帳１１４、すなわちブロックチェーンを使用して、さまざまなトランザクションを記録し、スマートコントラクトを実行し、及び／又はスプール１０４ｂ上の印刷材料１０４ａに関して行われる、ここで説明するような他の操作を実行することができる。簡単にするために、この例では単一の共通台帳１１４が示されているが、いくつかの例では、この印刷材料１０４に関連して複数の異なる台帳を使用することができる。例えば、さまざまな業界にはさまざまな台帳(例えば、自動車台帳、医療機器台帳、消費財台帳、軍事台帳など)が使用される場合があり、ライセンシーごとに異なる台帳が使用される場合や、異なる役割に対して異なる台帳(例えば、顧客台帳又は製造業者台帳)が使用される場合があり、及び／又は異なる認可のために異なる台帳が使用される場合がある。台帳１１４は、公開鍵又は公開鍵／秘密鍵とすることができる。例として、台帳１１４は公的にアクセス可能であり、印刷材料１０４ａを使用してエンティティ１０２によって実行されるブロックチェーン取引の共通公開台帳を含むことができる。

単純化した例では、データストア１０６は、印刷スプールの識別子に関連付けられた印刷フィラメントと、所定の印刷ビルドに使用されるフィラメントの時間、場所、及び量と、印刷ビルドの印刷計画と、特定のフィラメントが使用されている特定のプリンターの特定の機能をロック解除するためのキーと、を含むことができる。エンティティに代わって印刷計画を実行するために使用されるプリンター１０９、及びそのプリンター１０９が専用アルゴリズムによって示される独自に利用可能な機能を使用する許可が与えられているかどうか、及び／又は実際に使用したかどうかも、データストア１０６に格納することができる。次いで、そのフィラメント及びその特定のフィラメントの特定の使用に関するデータストア１０６を使用して、ブロックチェーン台帳１１４を更新し、他の機能の中でも特に、そのスプールでのそのフィラメントの使用、及び関連する専用アルゴリズムの使用を追跡することができる。

図２は、図１の（図１のプリンター１０９に含まれていてもよく、又はプリンター１０９と通信可能に関連付けられていてもよい）、添加物製造業者のような、エンティティ１０２の例示的なコンピューティングデバイス５００を示す概略図である。コンピューティングデバイスは、図１に示される分散型ブロックチェーン台帳１１４と通信しながら動作する。コンピューティングデバイス５００は、１つ以上のプロセッサ５０２、メモリ５０４、及びネットワーク接続５０６を具備する。

メモリ５０４は、１つ以上のアプリケーション５０８及び専用印刷アルゴリズム５０８ａを格納している。ネットワーク接続５０６により、ピアツーピアファイル共有（Ｐ２Ｐ）のための１つ以上の通信プロトコルが可能になり、及びネットワークを介してデータ及び電子ファイルを１つ以上の他のエンティティ１０２に配布するために使用できるロジック及びインターフェースが可能になる。アプリケーション５０８は、分散データストアを実装することもできる。アプリケーション５０８は、分散台帳５１６に書き込むような構成とすることができる。専用アルゴリズム５０８ａは、台帳５１６内の既存のデータストアに基づいて行われた１つ以上の検証に基づいてのみ、アプリケーション５０８、より具体的にはアプリケーション５０８の印刷特性、で利用できるようにすることができる。

コンピューティングデバイス５００は、１つ以上の３Ｄプリンター５２０（１）、５２０（２）、・・・、５２０（Ｐ）を含むことができ、ここでＰは１以上の任意の整数を意味する。プリンター５２０は、任意のタイプの付加製造プリンターを含むことができるが、代替的実施形態では、成形（例えば、射出成形、ブロー成形、など）、鋳造（例えば、砂型鋳造など）、成形（例えば、せん断、スタンピング、打ち抜きなど）、接合（例えば、溶接、ろう付け、はんだ付けなど）、仕上げ（例えば、溶接、ろう付け、はんだ付けなど）、仕上げ（例えば、バリ取り、研磨、研磨、ナーリング、サンドブラストなど）、後処理（例えば、アニーリング、急冷、極低温凍結、塗装、粉体塗装、メッキなど）、従来の印刷（例えば、インクジェット印刷、レーザー印刷など）など、のための機械を含むがこれらに限定されない、限定された製造材料に専用アルゴリズムを適用することができる他のタイプの機械とすることもできる。

コンピューティングデバイス５００は、メモリ５０６から１つ以上の印刷／構築計画５２２を実行することができる。印刷／構築計画５２２は、ブロックチェーン台帳５１６について更新され、コントローラ５１８による台帳５１６の分析などによって、印刷計画５２２を実行するための残りの印刷物が十分であることを確認することができる。次に、印刷計画５２２は、印刷アプリケーション５０８に従ってプリンター５２０によって実行されてもよく、印刷アプリケーション５０８は、以前の印刷の分析データ１０４ｄ／１０４ｅに基づくなど、印刷計画５２２を実行する際に特定のアルゴリズム５０８ａにアクセスしてもよい（又はアクセスしなくてもよい）。その後、印刷物の使用量、印刷物の時間・場所印刷、プリンターの種類、エンティティ、専用アルゴリズムの使用、及び印刷計画の１つ以上の態様を、ブロックチェーン台帳５１６にて更新することができる。

当業者に理解されているように、様々な異なる等級、タイプ、組成などの巻かれたフィラメントが３Ｄ印刷に利用可能である。図３に示されているように、本明細書全体で説明されているプリンター３０４は、自動検知又は手動データ入力３０２ａ、ｂのいずれかによって（１０９／５０２）、プリンターのプリントヘッドに供給されるフィラメント３０６の、フィラメントの種類、組成、サイズのような、一般的な特性を認識していることが普通である。

さらに、３Ｄ印刷はさまざまな２次元層で作られ、各層はＺ軸の前の文字の上に印刷され、各層はプリントヘッド及びＸ－Ｙ軸の移動によって印刷されることを理解すべきである。さらに、プリントヘッドの移動速度は、加熱されたフィラメントの温度変化に依存する。つまり、より速い印刷速度を可能にするために、フィラメントの温度を高くして、必要な印刷の精度を得るためにフィラメントの流れを良くすることができる。したがって、３Ｄ印刷計画３１０は、プリンターに供給されたとき、印刷３１０での、一連のＸ－Ｙ移動３１２と、各２次元層、ターン、角度、速度変化などのための温度３１４を構成することがよくある。しかし、上で参照したように、印刷ファイル３１０はさらに、フィラメント３０６に関する情報を使用して、印刷ファイル３１０によって示されているように、温度を維持し、動きを行い、詳細を印刷するような、プリンターの能力を評価する。

したがって、実施形態では、特定のタイプ、構成などを持つ材料３０６だけでなく、各印刷スプール材料３０６とその印刷材料のアルゴリズム及び利用可能な変数３３０との一意のマッチングを含むことができる。その後、この印刷物３０６を、その印刷物３０６に適合する前述のアルゴリズム及び変数３３０を理解する専用プリンター３０４に提供することにより、そのプリンター３０４がその印刷物３０６を用いて印刷計画３１０に従って、印刷する機能を拡張することが可能になる。例えば、その特定のフィラメント３０６のための独特な専用アルゴリズム３３０の「知識」を有する専用プリンター３０４に配置された専用フィラメント３０６は、少なくとも専用フィラメントが、アルゴリズム３３０で証明されるように、そのプリンターがそのフィラメントと一致したときに実行できる最大能力の専用プリンターの部分に関する知識を表示させることにより、そのフィラメントが他のプリンターで実行されるよりも速く実行される可能性がある。

一般に、材料と専用アルゴリズム及び変数との照合を可能にするために必要な材料の識別を、材料に直接割り当てることができる可能性は低い。むしろ、印刷素材自体ではなく、印刷スプールに関連する態様を識別することによって、印刷スプール上の素材を識別するのが一般的である。既知の技術では、少なくとも、以前に識別された印刷スプールへの異なる素材の再スプールを回避できる方法がないため、印刷スプールの識別の有用性は限られている。したがって、ＲＦＩＤ、バーコード、ＱＲコードなどを使用して印刷スプールを識別し、それによって印刷スプールに使われる材料を識別する既知の技術は、適用性が非常に限られている。

既知の技術の前述の欠点を改善するために、実施形態では、図４に示すように、印刷スプールだけでなく、以前の印刷スプールの使用、したがって印刷スプール上のフィラメントについても、本明細書で説明するブロックチェーンの検証を含む。すなわち、少なくとも印刷スプール４０４の識別４０２は、書き換え可能なブロックチェーン４０６に関連付けることができる。さらに、識別４０２は、説明するように、ブロックチェーン４０６（１１４／５１６）内で、許可された印刷物及び／又はプリンターの印刷機能を向上させることができるさまざまなアルゴリズム／変数４１０と関連付けることができる。

その後、印刷スプール４０４がプリンター４１４に関連付けられると、プリンターは印刷スプール４０４を読み取り、ブロックチェーン４０６内のデータ４４５によって証明される識別４０２に基づいてそのスプール４０４の以前の使用を検証し、以前の使用に基づいて、容認できるフィラメント４２５が印刷スプールに残っているかどうかを識別し、残っているなら残りの印刷フィラメント４２５に関連付けられている利用可能なアルゴリズムと変数４１０のロックを解除し、次の印刷に関連付けられている印刷ファイル４３５を実行し、次いで、再書き込み可能ブロックチェーン４０６を更新し、識別された印刷スプールで使用された印刷材料４２５の量を識別する。

そのため、スプールは、そのスプールの再書き込み可能なブロックチェーン追跡によって示されるように、所定の時間枠の後、又はスプールに関連付けられたすべての印刷材料を使用した時点で「期限切れ」になる。例えば、再書き込み可能ブロックチェーンへの最初の識別により、２５ｋｇの材料が印刷スプールに関連付けられていることを証明することができる。そのため、上記の読み取り、検証、及びロック解除に基づいて、２５ｋｇが完全に使用されたものとして更新されると、ブロックチェーンはそのスプールを期限切れにし、それにより、そのスプールに関連付けられた識別によりそのスプールが再利用されないように、つまり、専用プリンターに印刷フィラメントを独自に適合させることに関する望ましいアルゴリズム及び変数にアクセスするために、フィラメントがそのスプールに再スプールすることはできない。さらに、印刷機が公開鍵を保持する秘密－公開鍵暗号化を使用しているため、プールが期限切れになると、素材の証明も期限切れになる。したがって、前記印刷プランを実行するプリンターは、専用プリンターに作成された専用印刷スプールが、期限切れの印刷スプールを交換するために使用されるまで、高速で実行するような拡張機能の提供を停止する。

そのため、偽造又は再スプールされた印刷フィラメントの強化された印刷機能を取得するために使用することはできない。これは、そのような偽造又は再スプールされた印刷フィラメントが、適切なブロックチェーン識別を欠いているスプール、又は期限切れのブロックチェーン識別子に関連付けられているスプールに関連付けられているためである。

さらに、代替的実施形態によれば、書き換え可能なメモリを、部分的に識別子４０２として機能するように、スプールに直接関連付けることができる。これにより、スプールの識別、及び／又は関連するブロックチェーンは、許可された者による、空のスプールの返却とそのスプールへのフィラメントの再スプールなどに基づいて、消去及び書き換えすることができる。

開示されたブロックチェーンの追跡が、印刷の各場合での特定の量のフィラメントの使用に関する情報を提供するだけではないことは言うまでもない。むしろ、ブロックチェーンは、印刷されたもの、採用された印刷計画、印刷場所、印刷時間、印刷管理者、印刷中に使用されるアルゴリズムと変数、印刷中に使用される強化された印刷機能などの、スプールと関連付けられた印刷材料のすべての履歴を含むことができる。

したがって、印刷プロセスは、この実施形態を使用することによって大幅に改善することができる。例えば、印刷フィラメントが印刷計画やプリンターと一致していないなどの書き込みエラーが最小限に抑えられる。さらに、この実施形態では、印刷エラーの追跡が可能となる。さらに、特定の印刷物に不適切なグレードの印刷フィラメントを使用することも回避される。例えば、医療機器の印刷に医療グレードの印刷材料が使用されていないことが、その印刷スプールのブロックチェーン使用履歴から明らかとなる。要するに、少なくともすべての印刷物上のすべてのフィラメント及びすべての印刷スプールのブロックチェーンの使用が、この実施形態で提供される書き換え可能なブロックチェーンにおいて明らかであるため、すべての印刷スプール上のすべての印刷材料に対する非常に実質的なデータ分析を、この実施形態において、提供することができる。

特定の商業的態様が実施形態の使用によって大幅に改善されることも当業者には明らかである。例えば、特定の印刷物、特定の目的、又は特定のプリンターで印刷物を使用するためのライセンスは、ライセンス監査を受ける必要はない。つまり、５０ｋｇの印刷、素材の使用に対して認証を提供することができ、ブロックチェーンは、印刷アルゴリズム、変数、拡張機能、又はその認証を超える素材の認証をサポートしない。

このような商業的改善は、識別可能な印刷スプールに関連付けられた再書き込み可能なブロックチェーンの性質の自己検証のために提供される。すなわち、ライセンス、ロイヤルティベースシステム、時間ベースのライセンスなどは、実施形態で提供されるシステムを使用して、いつでもどこでも監査する必要なしに使用が認証される。

なお、当業者に理解されているように、実施形態では、プリンターの代わりに、又はプリンターに加えて、検証用コンピュータを使用することができ、プリンターは、無線ネットワーク、リモートネットワークなどを介してそのようなコンピュータと通信することができる。加えて、また代わりに、全体を通して議論された様々な機能を、プリンター内に保存されたアルゴリズムに基づいて、又はローカル又はリモートに配置された検証コンピュータ上の既知の情報との比較に基づいて、スプールに関連付けられた再書き込み可能なメモリに存在させることができる。

開示された実施形態では、生産プロセスの各ステップでデータを追跡することによって、多くの産業に強力なトレーサビリティツールを提供することができる。図５は、ブロックチェーン追跡システム５００を示す。発注書ブロック５０１は、例えば付加ラボによって生成することができ、発注書番号（ＰＯ＃）、部品番号、材料番号、数量、及び／又は期日のデータのうちの１つ以上を含むことができる。梱包明細ブロック５０２は、例えばフィラメントの相手先商標による製造会社（ＯＥＭ）により生成することができ、顧客購入注文番号、部品番号、材料番号、ロット番号、及び／又は追跡番号のデータのうちの１つ以上を含むことができる。貨物追跡ブロック５０３は、例えば荷送人によって生成することができ、追跡番号、集荷予定日、及び／又はスキャンポイントなどのデータのうちの１つ以上を含むことができる。受け取り追跡ブロック５０４は、例えば付加ラボによって生成することができ、部品材料、ロット番号、及び／又は受け取った日付のうちの１つ以上のデータを含むことができる。材料ローディングブロック５０５は、例えば添加剤ラボによって生成することができ、プリンターの識別、材料の識別、スプールの識別、ロードされた日付、及び／又はオペレータの識別のうちの１つ以上のデータを含むことができる。印刷ジョブローディングブロック５０６は、例えば付加ラボによって生成することができ、プリンター識別、オペレータ識別、エンジニア識別、日付のうちの１つ以上のデータを含むことができる。印刷ジョブ実行ブロック５０７は、例えば付加ラボによって生成することができ、印刷ジョブ識別、ジョブ開始タイムスタンプ、ジョブ終了タイムスタンプ及び／又はステータスうちの１つ以上のデータを含むことができる。後処理ブロック５０８は、例えば付加ラボによって生成することができ、印刷ジョブ識別及び／又はステータスのうちの１つ以上のデータを含むことができる。品質管理ブロック５０９は、例えば付加ラボによって生成することができ、印刷ジョブ識別及び／又はステータスのうちの１つ以上のデータを含むことができる。梱包明細ブロック５１０は、例えば付加ラボによって生成することができ、顧客の注文番号、部品番号、材料番号、ロット番号、及び／又は追跡番号のうちの１つ以上のデータを含むことができる。荷物追跡ブロック５１１は、例えば荷送人によって生成することができ、追跡番号、集荷予定日、及び／又はスキャンポイントのうちの１つ以上のデータを含むことができる。荷物受領ブロック５１２は、例えば顧客によって生成することができ、追跡番号、配達日、及び／又は受取人の名前のうちの１つ以上のデータを含むことができる。

印刷ジョブローディングブロック５０６は、製品データ管理／製品ライフサイクル管理（ＰＤＭ／ＰＬＭ）システム５１３からデータを受け取ることができる。ＰＤＭ／ＰＬＭシステム５１３は、印刷で使用される機械、プロセス、及び／又は材料パラメータを定義することができる。印刷ジョブ指示データ５１４は、機械、プロセス、及び／又は材料パラメータを含むことができる。

ブロックチェーン追跡システム５００内のブロックは、重要な品質パラメータであるとみなされる任意のデータを含むことができる。例えば、ブロックは、品質にとって重要な、次のデータが１つ以上含まれる場合がある(品質パラメータにとって重要－ＣＴＱ)。温度設定、測定温度値、印刷設定、原材料の種類、原材料の産地、原材料の有効期限、オペレータ名、各ステップの開始日と終了日、開始日各ステップの終了時間、冷却速度、加熱速度、タンブラーでパーツが費やす時間、タンブラーの温度、タンブラーの速度(1分あたりの回転数)、マシンの種類、各ステップでの累積時間、印刷設定、原材料の機械的特性、各ステップで使用されるツール、及び重要と見なされるその他の情報の１つ以上のデータを含むことができる。正確かつ包括的なデバイス履歴を文書化して提供することにより、ブロックチェーン追跡システム５００は、重要な部品(規制産業で使用される部品など)、例えば人の体に埋め込まれたり飛行機／航空で使用されたりする部品を追跡及び文書化するのに非常に役立つ。ブロックチェーン追跡システム５００は、偽造部品がエンドユーザによって使用されるのを防止するために使用することができ、仕様を満足しない部品がエンドユーザによって使用されるのを防止するために使用することができる。ブロックチェーン追跡システム５００は、射出成形プロセス、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械加工プロセス、付加製造プロセス、表面実装技術（ＳＭＴ）プロセス、及び他の製造のうちの１つ以上を含む他の製造プロセスで使用することができる。

部品は、製造プロセスを通過する際に、プロセスが確実に守られていることを確認するためにレーザーでマーキングされる場合がある。このようにして、一実施形態では、デジタルトラベラーを提供する（トラベラーは、部品が生産プロセスを通って移動する際に部品と共に「移動する」文書業務である）。

前述の実施形態は、法医学的分析のための強力なツールを提供する。例えば、痛みを伴う股関節インプラント(又は他の患者固有のインプラント、顔面インプラントなど)で患者を治療する医師は、股関節インプラント(又は他のインプラント)の全履歴を確認して、股関節インプラント(又は他のインプラント）には、患者の痛みを引き起こす可能性のある製造上の欠陥が含まれている可能性があるかどうかを判断することができる。医師は、股関節インプラント(又は他のインプラント)を、インプラントの製造に使用された金属の供給源までさかのぼって追跡することができ、どのベンダーが金属を供給したか、金属粉末がどのように保管されたか、誰が金属を機械に装填したか、金属がどのように装填されたか、金属がどのくらいの期間保管されたか、適切な製造手順が守られたかどうかなどを知ることができる。航空機製造その他の規制産業のような他の重要な部分の用途は、開示された実施形態から同様の利益が得られる。

さらに、先に言及したように、使用後にスプールを返却できることを理解すべきである。あるいは、スプールに関連付けられたメモリタグ又は識別は、スプールに関連付けられたメモリタグ又は識別の再利用を可能にするために、フィラメントが完全に使い果たされた後に返却することができる。実施形態を、他の消耗品に使用することができる。全体を通して説明した３Ｄ原理に加えて。例えば、インクプリントカートリッジは、全体を通して説明したのと同じ方法で追跡することができ、それによって偽造又はアフターマーケットインクによるインクプリントカートリッジの再充填を防ぐことができる。

前述の詳細な説明では、開示を簡潔にするために、さまざまな特徴が個々の実施形態にまとめられている場合がある。この開示方法は、後に請求項に記載された実施形態が、明示的に列挙されたものよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映していると解釈されるべきではない。

さらに、開示した説明は、当業者が開示された実施形態を製造又は使用できるようにするために記載したものである。本開示に対する様々な修正は、当業者にはすぐに分かることであり、本明細書で定義される一般的な原理は、本開示の精神又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用することができる。したがって、本開示は、本明細書に記載される例及び設計に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示される原理及び新規の特徴と一致する最も広い範囲が与えられるべきである。

Claims (1)

1. 複数の付加製造印刷における少なくとも１つのプリンターの印刷スプールに巻かれた３Ｄ印刷フィラメントの使用を追跡するシステムであって、
   前記印刷スプールに関連付けられた識別子と、
   前記少なくとも１つのプリンターと少なくとも１つのネットワーク台帳の間のネットワーク接続であって、前記ネットワーク台帳は、少なくとも前記識別子、前記３Ｄ印刷フィラメントを使用した前記複数の付加製造印刷の内の以前のもの、及び前記複数の付加製造印刷の期間に強化された印刷アルゴリズムを実行することが容認された前記少なくとも１つのプリンターのうち許可されたものを具備することを特徴とする、ネットワーク接続と、
   前記複数の製造印刷のうちの最新のものの予定を実行するのに十分な量の前記印刷スプール上の前記印刷フィラメントの前記台帳内の確認ブロックと、
   前記確認ブロックに従って、前記強化された印刷アルゴリズムを含む前記複数の製造印刷のうちの最新のものを実行するコントローラと、
   各々が前記識別子に対応する、前記強化された印刷アルゴリズムを使用する少なくとも１つのプリンターにより前記複数の製造印刷のうちの最新のものを少なくとも実行したこと、及び使用された前記印刷フィラメントの量を確認する前記台帳への更新ブロックを生成するための更新ブロックジェネレータと、
   を具備することを特徴とするシステム。

Images