智能制造與數(shù)字孿生綜合實訓室建設項目

01 項目背景

本項目建設主要以柔性化智能制造產線為載體，結合數(shù)字孿生技術及工業(yè)控制技術，以數(shù)字孿生系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)為核心，以玻璃內雕禮品為加工載體，將先進的柔性化技術引入智能制造以輔助教學，培養(yǎng)學生對智能制造的認知、智能生產流程的掌握、智能制造產線設計能力的提升及智能制造科研水平的提高。同時學院為了提高工程實踐管理水平，關注每個學員實踐能力和學習進度，建設綜合實驗管理平臺。

02 智能工廠系統(tǒng)

智能工廠系統(tǒng)方案包含八大區(qū)域：用戶終端區(qū)、中央總控區(qū)、智能裝配區(qū)、工業(yè)軟件區(qū)、取貨上料區(qū)、底座加工區(qū)、毛坯加工區(qū)、智慧倉儲物流區(qū)。智能工廠通過客戶端實現(xiàn)加工產品樣式的選擇，一共可實現(xiàn)40種規(guī)格玻璃內雕水晶加工，其中分為藍色、綠色、紫色、透明色四種基礎毛胚，同時每種毛坯共有10個玻璃內雕樣式可供選擇。通過3D相機可以定制玻璃內雕樣式。與玻璃毛坯匹配的櫸木底座，內置LED炫光燈，表面可以完成四種樣式雕刻。

• 該系統(tǒng)主要包含頂層的客戶端系統(tǒng)+中層的中央控制系統(tǒng)+底層的智能裝備系統(tǒng)構成。

• 核心設備為具備3D相機功能的激光內雕機、CO2打標機、工業(yè)機器人、立庫、堆垛機等。

• 核心軟件為數(shù)字孿生虛擬聯(lián)動系統(tǒng)、虛擬仿真實訓系統(tǒng)、工業(yè)MES系統(tǒng)，倉儲WMS系統(tǒng)以及客戶端產品定制系統(tǒng)。

• 該系統(tǒng)基于工業(yè)機器人實驗系統(tǒng)，將其融入本系統(tǒng)中，實現(xiàn)數(shù)字孿生控制。

• 具備工業(yè)4.0系統(tǒng)的典型示范作用，可幫助學生對智能制造系統(tǒng)中的工作崗位以及各崗位的知識和技能進行直觀展示和理解。

• 用戶可以通過該系統(tǒng)完成玻璃內雕產品的柔性加工和用戶體驗。

03 數(shù)字孿生系統(tǒng)

通過1：1模擬柔性化智能制造工廠生產場景，完成虛擬仿真教學和智能工廠數(shù)字孿生展示。

進入主界面后，共有6個分項生產場景，除了對應被控實物的各個獨立單元和總生產線場景外，還支持PLC控制多種電機實驗場景和自定義實驗臺場景?？梢酝ㄟ^選擇不同的實驗場景，進行不同知識點的訓練。根據數(shù)字孿生技術的研究要求和重點，通過PLC通訊技術和運動板塊數(shù)據采集，所有的實驗場景都可以和真實的被控生產線做完全一致的聯(lián)動運行。本孿生軟件支持的教學訓練功能如下：

• 支持工作臺的自定義搭建：所有生產線的設備如PLC、工業(yè)機器人、步進電機、伺服電機、變頻電機、變頻器、步進驅動器、伺服驅動器、傳感器、立庫、輸送帶、氣缸、HMI、按鈕、指示燈等作為設備元件庫。支持學生在場景里自由組合設備和元件，通過不同的設備組合，設置不同的參數(shù)，生成不同的生產節(jié)拍，打造自己的創(chuàng)新實驗臺；

• 支持設備的參數(shù)調節(jié)，變頻器的常用參數(shù)調節(jié)；

• 支持在自定義生產線上完成設備的電氣接線；

• 支持實物生產線控制數(shù)字孿生設備；

• 支持工業(yè)機器人的虛擬示教和指令編寫；

• 支持通過PLC編程的方式控制生產線運行；

• 支持生產線的場景的保存數(shù)據庫功能。