三菱電機、リアルタイム加工誤差補正技術を開発し生産性向上に貢献

三菱電機が誇る最新鋭のデジタルツイン技術

三菱電機株式会社は、ドイツのアーヘン工科大学との共同研究を通じて、エッジデジタルツイン技術を用いた工作機械のリアルタイム加工誤差補正システムを開発しました。この革新的な技術は、CNC（コンピュータ数値制御）装置上で動作し、加工精度をリアルタイムで向上させることを目的としています。

加工誤差の課題とその解決策

近年、製造業は市場の要求に応じたさらなる生産性と精度向上が求められています。特に金属加工において、切削力による工作機械の変形、工具の摩耗、温度変化などが要因となり、加工精度が低下しやすくなっています。この問題に対処するために、デジタルツイン技術が注目を集めています。この技術は、現場で収集したデータと物理モデルを結びつけ、リアルタイムで加工状況を再現するものです。

しかし、デジタルツインの推定結果を即座に制御に反映させることは技術的に難しい課題でした。その理由は、加工機器に備わるセンサーからの大量データを迅速に処理し、高精度なモデルを構築する必要があるためです。三菱電機は、デジタルツインの構築に特化したアーヘン工科大学と連携し、この課題に取り組みました。

高精度のリアルタイム推定技術

新たに開発されたデジタルツイン技術は、CNC装置に内蔵された高速処理ユニットを利用して、加工誤差を高精度かつリアルタイムで推定します。具体的には、軸位置やモーター電流、切削力など、必要なデータを高いサンプリングレートで取得し、そこから重要な情報を抽出します。そして、最小限の計算式から構成されたコンパクトな物理モデルを活用することにより、CNC装置で即座に処理が行えるように設計されています。

この結果、実験では加工誤差が最大50％低減され、加工精度の向上が確認されました。これにより、不良品の削減や品質の安定化が期待できるようになりました。

開発体制と今後の展望

このプロジェクトは、三菱電機が検証用CNC環境を構築し、アーヘン工科大学が短時間で加工誤差を推定するアルゴリズムを開発するという役割分担のもと、進行しました。今後は、さらなる研究機関との協業を通じて、このデジタルツイン技術の社会実装を進めていく方針です。

特に、カーボンニュートラルや循環型経済の実現に向けて、持続可能な製造システムの構築に寄与することを目指します。

三菱電機グループの信念

三菱電機グループは、「トレード・オン」の理念を掲げ、社会環境の改善と技術革新を進めています。1921年に設立され、約100年の歴史を持つ中で、さまざまな技術とサービスを展開。私たちの仕事は、技術革新を通じて社会の持続可能な未来を形作ることに貢献しています。

詳細は、三菱電機の公式Webサイトをご覧ください。