Song sinh kỹ thuật số giúp giảm 50% lỗi CNC - bước tiến mới cho sản xuất chính xác

Tổng quan về công nghệ bù sai số máy công cụ do Mitsubishi và Đại học RTWH Aachen phát triển

Trong gia công kim loại bằng máy CNC, độ chính xác thường bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như lực cắt, nhiệt độ, độ mài mòn của dụng cụ và sự biến dạng của phôi. Những sai lệch nhỏ này có thể dẫn đến lỗi sản phẩm, làm tăng chi phí và giảm hiệu quả sản xuất. Trước đây, việc kiểm soát các sai số này chủ yếu dựa vào kinh nghiệm hoặc kiểm tra sau gia công, khiến quá trình sản xuất thiếu tính tối ưu.

Giải pháp mới sử dụng mô hình Digital Twin - bản sao số của máy công cụ và quy trình gia công để mô phỏng và dự đoán sai số ngay trong quá trình vận hành. Hệ thống này kết hợp dữ liệu thu thập từ cảm biến như vị trí trục, dòng điện động cơ và lực cắt, sau đó xử lý bằng các mô hình vật lý nhằm ước tính sai số với độ chính xác cao.

Điểm then chốt của công nghệ nằm ở khả năng xử lý thời gian thực. Nhóm nghiên cứu đã phát triển nền tảng điện toán biên với bộ xử lý tốc độ cao, cho phép mô hình song sinh kỹ thuật số hoạt động trực tiếp trên hệ thống CNC. Nhờ đó, các sai lệch được phát hiện và bù trừ ngay lập tức trong quá trình cắt gọt, thay vì chờ kiểm tra sau khi hoàn tất.

Các thử nghiệm rung động trên máy CNC cho thấy việc áp dụng thuật toán bù sai số theo thời gian thực giúp giảm đáng kể biến dạng chi tiết, từ đó cải thiện chất lượng bề mặt và độ chính xác tổng thể. Điều này không chỉ giảm số lượng sản phẩm lỗi mà còn tối ưu hóa tài nguyên, góp phần giảm tiêu hao vật liệu và năng lượng.

Trong dự án hợp tác kéo dài ba năm, các nhà nghiên cứu từ RWTH Aachen đảm nhiệm việc phát triển thuật toán và mô hình số, trong khi Mitsubishi Electric tập trung vào tích hợp hệ thống, kiểm chứng và triển khai trên nền tảng CNC thực tế. Sự kết hợp giữa nghiên cứu học thuật và kinh nghiệm công nghiệp đã tạo ra một giải pháp có tính ứng dụng cao.

Hiện tại, Mitsubishi Electric đang lên kế hoạch mở rộng triển khai công nghệ này cùng các đối tác và viện nghiên cứu khác. Trong bối cảnh sản xuất thông minh ngày càng phát triển, song sinh kỹ thuật số được kỳ vọng sẽ trở thành nền tảng cốt lõi giúp doanh nghiệp nâng cao độ chính xác, tự động hóa và tính bền vững trong tương lai.

Theo drivesncontrols.com