Autoadaptación basada en medición y compensación de errores
A menudo, la fabricación de pequeños lotes de componentes mecánicos se ve plagada por la ineficiencia y el desperdicio de materias primas y energía. Los parámetros de los procesos se determinan en gran manera por prueba y error, y el tiempo de producción aumenta de forma importante cuando se incorporan ciclos de control de calidad y producción. Un grupo de científicos inició el proyecto «Self optimising measuring machine tools», financiado por la Unión Europea, con el fin de desarrollar nuevo hardware de producción y software de control que mejorasen la calidad de los productos con costes competitivos. Sommact aprovecha tres innovaciones. En primer lugar, los científicos utilizan un nuevo concepto metrológico para medir y monitorizar los errores de las máquinas herramienta e inspeccionar las piezas mecanizadas. Las capacidades de medición se han mejorado hasta el punto de emplear un sistema de medición de coordenadas (CMM) para proporcionar mediciones trazables del lugar de trabajo y datos valiosos de entrada a un componente de autoaprendizaje. Se utilizan sistemas de sensores mejorados que proporcionan información detallada sobre los errores geométricos de cada movimiento de la máquina. La información sobre los errores se combina con las condiciones ambientales y de carga mediante un sistema de control adaptativo que cambia el proceso de la maquinaria de forma acorde. Finalmente, un algoritmo de autoaprendizaje acumula el conocimiento sobre el comportamiento de la máquina en distintas condiciones y su relación con la calidad de las piezas. Todos los objetivos del proyecto se han logrado con puntualidad. Los experimentos han demostrado que el sistema de Sommact puede reducir los errores que afectan a la precisión de la máquina en más de un 75 %. Además, se han incorporado capacidades de inspección dentro de la máquina que anteriormente sólo estaban disponibles en CMM y se ha garantizado la trazabilidad mediante nuevos artefactos de referencia calibrados. Sommact ha proporcionado una caja de herramientas valiosa para medir el error del movimiento de la máquina con seis grados de libertad (DoF), lo cual representa un fuerte contraste frente a la situación de la tecnología anterior que consistía en un sistema de sensores de posición con un solo DoF. Casi todo el conjunto de herramientas se puede utilizar en las máquinas herramienta existentes. La actualización de las tablas de compensación volumétrica se realiza casi en tiempo real, sujeta a la entrada del operador. Actualmente está en curso la normalización de los datos de compensación según la ISO (Organización Internacional de Normalización). Finalmente, las actividades de apoyo a la toma de decisiones incluyen la aplicación de una acción inmediata, solicitar la recalibración de la máquina si afronta situaciones distintas a las previamente aprendidas y la predicción de las necesidades de mantenimiento. El sistema de Sommact debería facilitar mejoras importantes en el control de las máquinas herramienta y la calidad de los productos. Sommact se ha seleccionado como proyecto estrella y gran logro tanto para el sector industrial de las máquinas herramienta como para la Dirección General de Investigación e Innovación de la Comisión Europea.
