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智能制造智能工厂虚拟仿真教学系统

发布时间:2022-11-03

编辑人:灵图互动

阅读量:588

随着智能制造技术的发展,将数字化技术、网络技术、人工智能、智能加工技术集成应用于设计、制造、生产、管理等全生命周期,已成为工程领域先进制造技术的发展方向。为适应智能制造产业发展需求、促进全面实施制造强国战略部署,不少院校都纷纷增设智能制造工程专业。

由于智能制造可以覆盖生产上下游全流程、全知识领域,综合运用各种技术,涉及信息传输与物理生产等多个生产领域,包括设计、制造、装配、管理、维修等阶段,所以智能制造工程专业涵盖的专业有:模具设计与制造、机械设计与制造、数控技术、智能制造装备技术、工业机器人技术、电气自动化技术、工业产品质量检测技术、机械制造及自动化(智能制造)等。

    虚拟仿真技术应用于教育教学中,可改革传统教学育人方式,推进人才培养模式创新,强化教学、学习、实训相融合的教育教学活动,对症施治实训教学中的“痛点”,以实带虚,以虚助实,虚实结合,培养敢动手、能动手的技术技能人才,打造富有前沿性与多元化的实训教学矩阵,为培养高素质技术技能人才提供支撑。

  智能制造智能工厂虚拟仿真教学系统以培养复合型技术技能人才为主线,以满足虚拟仿真实训教学为核心,协调各区域资源配置,进行机械设计、智能制造、MES管理、数控加工、设备调试安装、精密检测等方面的实训资源建设。

智能制造智能工厂虚拟仿真教学系统依托虚拟现实(VR)、5G、人工智能、数据库等新一代信息技术以及软硬件系统,是一个集教学、实训、创作等功能于一体的虚拟仿真实训基地,实训基地的建设主要包含虚拟仿真资源建设硬件设施建设及教学管理平台3个部分。本文以精密模具制造虚拟仿真系统为例,来对虚拟仿真教学实训平台进行阐述。

智能制造智能工厂虚拟仿真教学系统

智能制造智能工厂虚拟仿真教学系统通过数字化手段对实物工厂进行1:1虚拟重现,在构建的虚拟空间中可进行工厂、生产线的规划、布局、仿真、模拟、验证以及虚拟调试;通过虚实结合的方式,使学生犹如亲临工厂、生产线和自动化设备,是教学实训更加的直观生动。智能制造生产线仿真实训工厂实训教学过程分为3个阶段:仿真重现、虚拟实训及智能创新。

1. 仿真重现

精密模具智能制造生产线仿真重现,基于精密模具制造实体生产线,利用虚拟仿真技术建设1:1的虚拟仿真生产线,并以相同的方式进行生产排产和仿真运行,预置相关的已装夹工件坯料、数控程序、刀具、参数设置等数据,可以通过一键启动方式进行演示,可以通过MES进行排产运行。虚拟仿真生产线由毛坯安装开始,可进行工件自动装夹定位、工件自动识别、工业机器人上下料、三坐标自动测量、MES 管理等内容,最终工件拆卸后结束。

智能制造智能工厂虚拟仿真教学系统仿真重现

2. 虚拟实训

从单设备生产线开始,逐步扩充,建设若干可运行的生产线系统,了解从简单到复杂的生产线设计拓展过程。各条生产线均预设生产流程、数控程序、测量程序、机器人程序及相关参数,可直接一键演示,通过MES控制不同规模的生产线,进行独立仿真运行,实现标准夹具装夹、数控程序设定等调试训练,可对整个生产线通过MES设置工作流程、数控程序、检测要求等,进行相应的调试训练工作。

生产线按课程实训要求,可进行数控程序导入、机器人程序导入、PLC程序编制、气动液压线路搭建、MES工艺流程设定等实训,用于学生单项专业课程实训。构建典型实训项目内容,如数控编程与操作实训、模具制造实训、数控铣削加工实训、数控车削加工综合训练、数控机床拆装、PLC实训、气动实训等项目案例,建设相关的互动教学案例资源,预置程序和参数,便于案例示范讲解。

智能制造智能工厂虚拟仿真教学系统虚拟实训

3. 智能创新

可在实体生产线的仿真基础上增加更多设备,包括电加工设备,按预设项目对原有生产线进行拓展改造,或根据自创产品重新设计全新布局的生产线,并通过MES实现排产运行,对生产效率和设备使用率等进行分析,进一步优化设计方案。

智能工厂虚拟仿真教学系统加速了产教融合,让企业参与到人才培养过程中,利用信息技术与教学实训设施相融合,构建虚拟实训场景,对接行业产业生产流程、职业标准、行业标准和岗位规范,进行专业群内相关内容模拟实训,以新一代信息技术赋能实习实训,调整实训课程整体架构,更新实训课程内容,深化实训课程改革,进一步提高实训基地对人才培养工作的针对性 。


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