El gemelo digital permite la corrección de errores CNC en tiempo real

Mitsubishi Electric, en colaboración con la Universidad RWTH Aachen, ha desarrollado una tecnología basada en gemelo digital que corrige errores de mecanizado en tiempo real en máquinas CNC. El sistema reduce los errores causados por deformaciones durante el proceso de corte hasta en un 50 %, mejorando la calidad de las piezas y la eficiencia de producción.

Compensación de errores en tiempo real en el mecanizado CNC
En la fabricación de alta precisión, pueden producirse errores cuando las fuerzas de corte deforman la pieza. Estas desviaciones afectan la precisión dimensional y la calidad superficial, lo que genera piezas defectuosas y mayor desperdicio de material.

La tecnología desarrollada estima continuamente estos errores durante la operación y envía ajustes correctivos al sistema de control CNC, permitiendo una compensación dinámica sin interrumpir el proceso de mecanizado.

Modelo físico compacto con procesamiento de datos de alta velocidad
El sistema se basa en un modelo de gemelo digital diseñado para ejecución en tiempo real mediante edge computing. El modelo incorpora variables clave del proceso como posiciones de ejes, corrientes del motor y fuerzas de corte, capturadas a altas tasas de muestreo.

Un modelo físico compacto — construido a partir de un conjunto mínimo de ecuaciones — procesa estos datos para estimar los efectos de deformación. Al centrarse en parámetros relevantes, el sistema mantiene una alta eficiencia computacional y ofrece predicciones precisas.

Integración en sistemas de control CNC
El gemelo digital opera directamente dentro del bucle de control de las máquinas CNC, permitiendo la corrección inmediata de desviaciones detectadas. Esta integración asegura que los ajustes se apliquen durante el mecanizado y no después de la inspección.

La retroalimentación en tiempo real mejora la estabilidad del proceso, especialmente en operaciones con geometrías complejas o condiciones de corte variables.

Impacto en la productividad y la calidad
Las pruebas demostraron que el sistema puede reducir hasta un 50 % los errores de mecanizado causados por deformaciones inducidas por la herramienta. Esto se traduce en menos piezas defectuosas, mayor precisión dimensional y acabados superficiales más consistentes.

Al reducir el desperdicio y el retrabajo, la tecnología contribuye a una mayor eficiencia productiva y a un menor consumo de materiales.

Contexto de desarrollo e investigación
La tecnología fue desarrollada entre abril de 2023 y marzo de 2026 como parte de una iniciativa conjunta de investigación centrada en aplicaciones de gemelos digitales y edge computing en la fabricación. La Universidad RWTH Aachen aportó su experiencia en modelado digital, mientras que Mitsubishi Electric se centró en la integración en sistemas CNC.

Editado por Romila DSilva, editora de Induportals, con ayuda de IA.