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智能制造虚拟仿真公共实训基地建设方案

发布时间:2022-11-11

编辑人:灵图互动

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近年来,为了精准对接装备制造业重点领域人才需求,加强复合型技术技能人才培养,支撑智能制造产业发展,各职业技术学校相继设立了智能制造相关专业。

智能制造是一门多学科交叉融合的理工科专业,包括:机电一体化技术、工业机器人、机械制造、安全技术等相关专业,知识涵盖面广,要求学生具备的专业理论要扎实,实践创新和动手能力要高。

然而在实践教学过程中,由于课时、场地、设备有限以及智能制造生产环境难以塑造等原因,一些对学生技能的培养和提高非常有帮助的实训项目,教学效果不佳甚至难以开展,特别是涉及安全生产环境、大型生产装备、行业生产工艺控制等。

虚拟仿真技术运用于智能制造专业群实践训练教学中,突破传统教学手段在时间、空间、安全、环境上的限制,弥补传统教学模式的不足,显著提高学生实践训练教学效果和学习兴趣。一方面节约了实训装备投资,另一方面可以通过生产数据采集模拟现实生产环节实训。

智能制造虚拟仿真公共实训基地建设方案

智能制造虚拟仿真公共实训基地建设方案主要由讲解迎宾机器人、数字化智能制造系统与智能化仓库三部分组成。

1. 讲解迎宾机器人

讲解迎宾机器人采用了人形外观作为科技载体,通过人工智能技术,使其具有实时交互、人脸识别、语音识别、自动播放、智能控制等功能,并支持中英文等多种语言。并且预留了声纹识别、多关节自由运动、大数据分析处理问题并解答等足够多的软、硬件接口。

机器人胸前配备大尺寸触摸屏,来访人员可通过触摸屏的图文及视频展示详细了解智能制造虚拟仿真公共实训基地各部分详细情况。当机器人引导来访人进行参观时,可自动按照规定或预设的线路行走,同时可智能控制相关介绍区域的设备运转。在介绍及行走过程中实现感应人体位置,实现人走即走,人停即停,人员偏离路线自动跟踪并询问,机器人实时检测自身电量,自动预警,电量低时自动充电,设有权限保护,防止误操作。

2. 数字化智能制造系统

智能制造虚拟仿真公共实训基地的数字化智能制造系统模拟实际智能化加工企业的生产模式,从原材料出库、加工、检测、成品入库等各环节智能化、无人化,减少人工的参与和干扰,实现生产过程的全自动化、智能化的新型生产方式。

  智能制造虚拟仿真公共实训基地的数字化智能制造系统分别从硬件及软件两方面着手,全方位地展现智能化生产的特点及优势。

2.1 硬件

数字化智能制造系统的硬件部分主要由立体仓库,数控加工中心,六轴机械手、物流机器人及加工辅助设备等组成,加工辅助设备主要由位姿检测装置、中转台、缺陷检测装置、输送线等设备组成,完成零件的运输、检测等辅助工作。

从硬件上展示智能化生产的实践应用,同时整体系统配备有虚拟仿真智能过程管理平台软件,从软件上提升智能化生产的管理水平,使得数字化智能制造系统可以完全实现生产加工智能化。

智能制造虚拟仿真公共实训基地的数字化智能制造系统

2.2 智能制造虚拟仿真软件

    智能制造虚拟仿真软件部分则由虚拟仿真智能过程管理平台、立体仓库管理系统、加工中心控制系统、基于VS的零件缺陷及位姿检测系统、物流机器人调度及控制系统构成。通过以信息系统为核心的生产制造系统的实施,实现生产过程智能化、制造装备智能化和生产管理的智能化。

智能制造公共实训基在实际应用中提供了区域透明围挡,保证安全的同时最大限度展示系统运转详情,让学生深入了解现代化无人化的技加厂生产流程;学生可通过平台的编制程序,改变工艺、技术参数、自行设计更换工装夹具从而重新组合本套系统的生产工艺;该生产线具备加工不同零件的功能,并能对工装夹具进行系统调试,达到加工要求等众多的教学、示教、辅助功能。重新组合本套系统的生产工艺,就能使整条生产线具备加工不同零件的功能。

智能制造虚拟仿真软件

3. 智能化仓库

为丰富学生对智慧仓储的体验与学习,除数字化智能制造系统中建设的立体仓库外,智能制造虚拟仿真公共实训基地还将设立另一种形式的智能化仓库,它适用于工具、棒料等小批量、多种类的物料存储。

智能化仓库主要由示教、工作两用型可寻址智能货柜、六轴机械手、智能可交互运输机器人、普通货架等几个部分组成,由智能化仓库管理系统统一调度,为学生的课程自动配送所需的工具和物料。同时配备手机端,实现手机要料功能。

智能制造虚拟仿真公共实训基地的智能化仓储系统可以与学校教务系统对接,智能可交互运输机器人自动获取学生的课程安排信息:能根据课程安排自动播放教学视频;能完成简单的教学问题自动答疑等相关的教学功能,并且分别预留了更新物料识别模块的接口和教学问题自动答疑在互联网下的大数据处理功能。

智能制造虚拟仿真公共实训基地的智能化仓储系统

通过构建沉浸式智能制造虚拟仿真公共实训基地,开发智能制造专业群教育资源;利用虚拟现实教学手段,有益于增加学生实际感知经验,提升实训实践效果;同时,增强教师实践经验,进一步提升教师现代化教育技能,实现技术市场、产业企业、社会资源的高效融合。


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