三菱電機は、独アーヘン工科大学と共同で、コンピューターで工作機械の動作を数値制御する「CNC装置」上で動くデジタルツインを用い、工作機械の加工誤差をリアルタイムで補正する技術を開発した。切削加工工程で発生する不良品の削減につなげ、生産性向上と環境負荷の低減を後押しする。

　今回の新技術は、現実世界を仮想空間に再現するデジタルツインの構築技術を強みとするアーヘン工科大との共同研究の成果。

　具体的には、CNC装置上で加工誤差を高い精度で常時推定し、その結果を工作機械の制御に反映する。軸位置や電流、切削力などの膨大なデータを高い「サンプリングレート」で取得し、その中から加工誤差推定に必要な情報のみを抽出。最小限の計算式で構成した物理モデルを組み込む独自の設計手法を採用した。

　この技術を実装した工作機械で、構造部の変形によって生じる加工誤差を最大で50％低減できることを確認した。

　近年、製造業では、市場ニーズの多様化などに伴い、より高精度で効率的な生産体制の構築が求められている。特に金属切削などの機会加工分野では、切削力によって生じる工作機械の変形や工具摩擦、温度変化などが原因で加工精度が下がり、不良品の発生や生産効率の低下につながることが課題となっている。