Il gemello digitale consente la correzione degli errori CNC in tempo reale

Mitsubishi Electric, in collaborazione con la RWTH Aachen, ha sviluppato una tecnologia basata su gemello digitale che corregge in tempo reale gli errori di lavorazione nelle macchine utensili CNC. Il sistema riduce gli errori dovuti a deformazioni durante il processo di taglio fino al 50%, migliorando la qualità dei pezzi e l’efficienza produttiva.

Compensazione degli errori in tempo reale nella lavorazione CNC
Nella produzione ad alta precisione, gli errori possono verificarsi quando le forze di taglio deformano il pezzo. Queste deviazioni influiscono sulla precisione dimensionale e sulla qualità superficiale, causando scarti e aumento dei materiali di scarto.

La tecnologia sviluppata stima continuamente tali errori durante il funzionamento e invia correzioni al sistema di controllo CNC, consentendo una compensazione dinamica senza interrompere il processo.

Modello fisico compatto con elaborazione dati ad alta velocità
Il sistema si basa su un modello di gemello digitale progettato per l’esecuzione in tempo reale tramite edge computing. Il modello include variabili di processo chiave come posizioni degli assi, correnti del motore e forze di taglio, acquisite ad alta frequenza.

Un modello fisico compatto — costruito con un numero minimo di equazioni — elabora questi dati per stimare gli effetti di deformazione. Concentrandosi sui parametri rilevanti, il sistema garantisce elevata efficienza computazionale e previsioni accurate.

Integrazione nei sistemi di controllo CNC
Il gemello digitale opera direttamente nel ciclo di controllo delle macchine CNC, consentendo la correzione immediata delle deviazioni rilevate. Questa integrazione garantisce che gli aggiustamenti vengano applicati durante la lavorazione.

Il feedback in tempo reale migliora la stabilità del processo, soprattutto nelle operazioni con geometrie complesse o condizioni di taglio variabili.

Impatto su produttività e qualità
I test hanno dimostrato che il sistema può ridurre fino al 50% gli errori di lavorazione causati da deformazioni indotte dall’utensile. Ciò comporta meno scarti, maggiore precisione dimensionale e finiture superficiali più uniformi.

Riducendo scarti e rilavorazioni, la tecnologia contribuisce a una maggiore efficienza produttiva e a un minor consumo di materiali.

Contesto di sviluppo e ricerca
La tecnologia è stata sviluppata tra aprile 2023 e marzo 2026 nell’ambito di un’iniziativa di ricerca congiunta sulle applicazioni dei gemelli digitali e dell’edge computing nella produzione. La RWTH Aachen ha fornito competenze nella modellazione digitale, mentre Mitsubishi Electric si è concentrata sull’integrazione nei sistemi CNC.

A cura di Romila DSilva, redattrice di Induportals, con il supporto dell’IA.