01 項目背景

本項目建設(shè)主要以柔性化智能制造產(chǎn)線為載體，結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù)及工業(yè)控制技術(shù)，以數(shù)字孿生系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)為核心，以玻璃內(nèi)雕禮品為加工載體，將先進(jìn)的柔性化技術(shù)引入智能制造以輔助教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生對智能制造的認(rèn)知、智能生產(chǎn)流程的掌握、智能制造產(chǎn)線設(shè)計能力的提升及智能制造科研水平的提高。同時學(xué)院為了提高工程實踐管理水平，關(guān)注每個學(xué)員實踐能力和學(xué)習(xí)進(jìn)度，建設(shè)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(chǎn)品樣式的選擇，一共可實現(xiàn)40種規(guī)格玻璃內(nèi)雕水晶加工，其中分為藍(lán)色、綠色、紫色、透明色四種基礎(chǔ)毛胚，同時每種毛坯共有10個玻璃內(nèi)雕樣式可供選擇。通過3D相機可以定制玻璃內(nèi)雕樣式。與玻璃毛坯匹配的櫸木底座，內(nèi)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(gòu)成。

• 核心設(shè)備為具備3D相機功能的激光內(nèi)雕機、CO2打標(biāo)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(xùn)系統(tǒng)、工業(yè)MES系統(tǒng)，倉儲WMS系統(tǒng)以及客戶端產(chǎn)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(xué)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(jìn)行直觀展示和理解。

• 用戶可以通過該系統(tǒng)完成玻璃內(nèi)雕產(chǎn)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(chǎn)場景，完成虛擬仿真教學(xué)和智能工廠數(shù)字孿生展示。

進(jìn)入主界面后，共有6個分項生產(chǎn)場景，除了對應(yīng)被控實物的各個獨立單元和總生產(chǎn)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(jìn)行不同知識點的訓(xùn)練。根據(jù)數(shù)字孿生技術(shù)的研究要求和重點，通過PLC通訊技術(shù)和運動板塊數(shù)據(jù)采集，所有的實驗場景都可以和真實的被控生產(chǎn)線做完全一致的聯(lián)動運行。本孿生軟件支持的教學(xué)訓(xùn)練功能如下：

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

• 支持設(shè)備的參數(shù)調(diào)節(jié)，變頻器的常用參數(shù)調(diào)節(jié)；

• 支持在自定義生產(chǎn)線上完成設(shè)備的電氣接線；

• 支持實物生產(chǎn)線控制數(shù)字孿生設(shè)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(chǎn)線運行；

• 支持生產(chǎn)線的場景的保存數(shù)據(jù)庫功能。