智能制造多專(zhuān)業(yè)融合復合型人才培養

隨著(zhù)《中國制造2025》、《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃(2016-2020年)》等文件正式發(fā)布，明確指出要組織實(shí)施智能制造產(chǎn)業(yè)人才培養計劃，加強各大高校智能制造相關(guān)學(xué)科專(zhuān)業(yè)建設，加大智能制造相關(guān)專(zhuān)業(yè)培訓教育力度，加快培養高新科技行業(yè)急需的高層次技術(shù)研發(fā)、管理、操作、維修等各類(lèi)人才。

圍繞智能制造是一套綜合性的人才培養機制，各個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)科之間具有交叉，且基礎學(xué)科之間也具有一定的培養方向性，該方案圍繞現有的本科電氣自動(dòng)化、計算機、機械自動(dòng)化、電子信息工程四個(gè)專(zhuān)業(yè)，以智能控制為方向建立虛實(shí)一體化的綜合人才培養機制。

綜合技能培養應用：

數字孿生在教學(xué)仿真應用

數字孿生完成的是現實(shí)世界中物理模型在虛擬空間的映射。物理模型指的是現實(shí)世界中的各種設備：人、機械臂、數控機床、自動(dòng)化儀表、手機等，虛擬世界您可以簡(jiǎn)單的理解為由各種智能計算設備構成的數字世界；通過(guò)數字孿生技術(shù)，我們現實(shí)世界中的每個(gè)設備都將在虛擬世界中有一個(gè)無(wú)論外觀(guān)還是內部構造都與其一模一樣的數字實(shí)體。

解決傳統教儀設備“不直觀(guān)”，“用不好”，“成本高”等難題。

IOA虛實(shí)仿真，即Intelligent On-line Automation，意為在線(xiàn)智能控制仿真，具有虛實(shí)結合控制仿真特點(diǎn)，能夠1:1的在線(xiàn)簡(jiǎn)歷模型庫，工程庫，資源庫給與傳統教學(xué)實(shí)驗室升級優(yōu)化，形成離線(xiàn)仿真、虛實(shí)仿真、VR展示以及教學(xué)資源包的特點(diǎn)。

平臺通過(guò)以數字孿生 + 傳統電氣實(shí)訓系統，1:1的建立虛實(shí)一體化的模塊式實(shí)訓系統，分別按照工業(yè)機器人、PLC、人機交互、嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)智能制造控制模塊建立和升級為數字孿生式實(shí)訓系統，從而實(shí)現對智能制造多個(gè)單元和應用的教學(xué)升級。

以在線(xiàn)數字孿生的智能制造控制仿真

IOA-Factory虛擬工廠(chǎng)是一套綜合性的實(shí)訓平臺，該平臺通過(guò)采用數字化雙胞胎技術(shù)，將虛擬工廠(chǎng)的機電系統與真實(shí)的工業(yè)自動(dòng)化控制系統打通，通過(guò)豐富的3D虛擬交互形式，從而實(shí)現對智慧工廠(chǎng)電氣配線(xiàn)、編程、控制教學(xué)培訓等目的。

虛擬數字式智慧工廠(chǎng)采用真實(shí)/虛擬的機器人示教編程系統，工業(yè)機器人運動(dòng)控制器以及真實(shí)的數控系統，通過(guò)硬件模擬技術(shù)打通控制器與虛擬化的通信，即學(xué)生操作實(shí)訓采用PLC編程控制，工業(yè)機器人示教編程應用，MES調度以及數控設備的實(shí)操，通過(guò)虛擬裝備的3D展示，達到與真實(shí)的智慧工廠(chǎng)同樣的實(shí)訓效果。

? ? 模擬：用戶(hù)自建工廠(chǎng)、虛擬工廠(chǎng)云工程平臺

? ? 仿真：虛擬電氣接線(xiàn)、CAD電氣接線(xiàn)

? ? 交互：多屏三維互動(dòng) + AR交互 + VR沉浸式體驗

? ? 內容：電氣CAD、PLC編程、機器人示教、組態(tài)控制

? ? 資源：虛擬工廠(chǎng)模型庫、高端智造虛實(shí)轉化

? 特點(diǎn)：以實(shí)控虛、以虛代實(shí)、虛實(shí)結合

為解決資源差，靈活性低，以及教學(xué)編程驗證困難，實(shí)訓場(chǎng)景與產(chǎn)業(yè)應用脫節等問(wèn)題，IOA采用與實(shí)際的智慧工廠(chǎng)系統完全一致，且PLC系統，數控系統，機器人運動(dòng)控制器完全一致，通過(guò)虛擬工廠(chǎng)編程可直接復制到實(shí)際工廠(chǎng)運行的數字化雙胞胎系統平臺教學(xué)，從而解決傳統PLC教儀設備“不直觀(guān)”，“用不好”，“成本高”等難題。

真實(shí)的PLC、控制器系統，虛擬的三維場(chǎng)景，應用范圍不受限制。不受場(chǎng)地硬件的限制，學(xué)員進(jìn)行虛擬的操作訓練，不用擔心損壞裝備，在操作的過(guò)程中如果出現錯誤還可以給出語(yǔ)音和文字提示。

虛擬的軟PLC系統，采用博圖軟件開(kāi)發(fā)，不需要物理PLC即可完成編程，電氣接線(xiàn)以及邏輯編程控制及驗證。

用數字技術(shù)對物理（實(shí)體）資產(chǎn)進(jìn)行數字化，從設計開(kāi)始，也可以在設備進(jìn)行運行的時(shí)候使用各種類(lèi)型的傳感器來(lái)收集運行狀態(tài)來(lái)對它的工況、位置等進(jìn)行接近實(shí)時(shí)的采集和分析。

不僅僅是PLC系統，配套有虛擬AGV控制器，虛擬工業(yè)機器人示教器以及多軸伺服運動(dòng)控制器，能夠按照工業(yè)產(chǎn)線(xiàn)系統一步步搭建及規劃整個(gè)產(chǎn)線(xiàn)仿真應用。

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