眾所周知,航空工業對系統零部件有著非常嚴格的質量要求,這意味著在生產環節結束之后,還必須對產品再次進行系統檢測。一旦發現缺陷必須立刻糾正。以碳纖維復合材料航空部件為例,在設備檢測的同時,通常還會進行現場目視檢測。這不僅大大延緩了生產進度,還降低了生產效率,已經成為碳纖維復合材料部件規模生產中的掣肘。

奧地利應用科學研究公司Profactor聯合眾多合作伙伴于2016年10月1日啟動了名為Zaero(零缺陷復合材料航空部件制造技術)的研究項目,為期三年,旨在將原本安排在生產環節完成之后的檢測環節提前到生產環節當中去,在纖維/材料分層鋪放的過程中分次進行,避免事后校正缺陷所耗費的經濟、人力和時間成本,從而將生產效率提升30%-50%。

根據項目分工,空客集團及下屬空客創新中心、西班牙復合材料研發應用中心(FIDAMC)將承擔領導作用;設備制造商(MTorres, Danobat等)以及諸多科研中心將負責研發在線質量控制系統(inline quality control system);Dassault Systemes將提供仿真技術支持。
根據Zaero項目計劃,產品檢測環節分為4個步驟完成:
1. 在纖維/材料鋪放過程中,使用在線質量控制系統對鋪層進行實時掃描,提供即時數據并發現可能存在的質量問題。一旦發現任何缺陷,在本層纖維/材料鋪放完畢之后立刻處理;如無缺陷,將自動轉入下一層纖維/材料的鋪放。這樣,便省去了人工檢測的麻煩。
2. 在灌注和固化的過程中,對過程實時監控并收集數據和信息。通過事先埋放的多處傳感器,記錄樹脂流鋒、固化溫度和進程,隨時叫停。
3. 所有缺陷數據進入數據庫進行有限元分析,計算其對部件機械強度造成的影響,為后續校正環節提供全面的數據支持。
4. 整合上述所有采集的數據,配合事先接入的輔助決策系統,幫助工作人員制定不同的修正方案。
經過上述4個步驟,大部分常見缺陷都可以被及時糾正,減輕了后續系統性無損檢測的壓力。

這種創新工藝的優勢在于:
- 大幅減少最終系統性無損檢測中出現的缺陷問題(甚至降低至零);
- 因為自動實時檢測的緣故,鋪放過程中的生產效率得到大幅提升;
- 通過傳感器的數據反饋,灌注和固化環節得到優化;
- 缺陷的發現和校正得到了有力的數據支撐;
根據原定計劃,該項目將于2019年9月30日收關,并發表最終成果。