Sviluppo e validazione di un'architettura di controllo distribuita per processi WAAM robotizzati: dal file-based allo streaming real-time

La Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) rappresenta una tecnologia promettente per la produzione additiva metallica, ma la sua industrializzazione rimane ostacolata dalla mancanza di ecosistemi software integrati. I sistemi WAAM robotizzati attuali si basano su un approccio "file-based" in cui migliaia di righe di codice KRL vengono generate offline e caricate staticamente sul controllore, limitando flessibilità, tracciabilità e possibilità di adattamento in tempo reale. Questa tesi presenta lo sviluppo e la validazione di una nuova architettura di controllo software per processi WAAM robotizzati, basata su tre pilastri: (1) riorganizzazione del codice robot in logica indicizzata con riduzione del 78% della dimensione dei file, (2) modello dati unificato in formato JSON per layer planari e sezioni a spirale, (3) architettura distribuita di streaming PC–PLC–KUKA con triplo buffer per l’alimentazione in tempo reale del processo. L’architettura proposta abilita procedure di recovery automatico, elimina la necessità di rigenerazione dei file, migliora tracciabilità e scalabilità, e pone le basi per controllo adattivo futuro. La validazione è stata condotta attraverso simulatori software dedicati che replicano l’intera catena di comunicazione, dimostrando correttezza e robustezza su dati reali del manufatto.