智能制造多專業(yè)融合復(fù)合型人才培養(yǎng)

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

圍繞智能制造是一套綜合性的人才培養(yǎng)機制，各個專業(yè)學(xué)科之間具有交叉，且基礎(chǔ)學(xué)科之間也具有一定的培養(yǎng)方向性，該方案圍繞現(xiàn)有的本科電氣自動化、計算機、機械自動化、電子信息工程四個專業(yè)，以智能控制為方向建立虛實一體化的綜合人才培養(yǎng)機制。

綜合技能培養(yǎng)應(yīng)用：

數(shù)字孿生在教學(xué)仿真應(yīng)用

數(shù)字孿生完成的是現(xiàn)實世界中物理模型在虛擬空間的映射。物理模型指的是現(xiàn)實世界中的各種設(shè)備：人、機械臂、數(shù)控機床、自動化儀表、手機等，虛擬世界您可以簡單的理解為由各種智能計算設(shè)備構(gòu)成的數(shù)字世界；通過數(shù)字孿生技術(shù)，我們現(xiàn)實世界中的每個設(shè)備都將在虛擬世界中有一個無論外觀還是內(nèi)部構(gòu)造都與其一模一樣的數(shù)字實體。

解決傳統(tǒng)教儀設(shè)備“不直觀”，“用不好”，“成本高”等難題。

IOA虛實仿真，即Intelligent On-line Automation，意為在線智能控制仿真，具有虛實結(jié)合控制仿真特點，能夠1:1的在線簡歷模型庫，工程庫，資源庫給與傳統(tǒng)教學(xué)實驗室升級優(yōu)化，形成離線仿真、虛實仿真、VR展示以及教學(xué)資源包的特點。

平臺通過以數(shù)字孿生 + 傳統(tǒng)電氣實訓(xùn)系統(tǒng)，1:1的建立虛實一體化的模塊式實訓(xùn)系統(tǒng)，分別按照工業(yè)機器人、PLC、人機交互、嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)等多個智能制造控制模塊建立和升級為數(shù)字孿生式實訓(xùn)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對智能制造多個單元和應(yīng)用的教學(xué)升級。

以在線數(shù)字孿生的智能制造控制仿真

IOA-Factory虛擬工廠是一套綜合性的實訓(xùn)平臺，該平臺通過采用數(shù)字化雙胞胎技術(shù)，將虛擬工廠的機電系統(tǒng)與真實的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)打通，通過豐富的3D虛擬交互形式，從而實現(xiàn)對智慧工廠電氣配線、編程、控制教學(xué)培訓(xùn)等目的。

虛擬數(shù)字式智慧工廠采用真實/虛擬的機器人示教編程系統(tǒng)，工業(yè)機器人運動控制器以及真實的數(shù)控系統(tǒng)，通過硬件模擬技術(shù)打通控制器與虛擬化的通信，即學(xué)生操作實訓(xùn)采用PLC編程控制，工業(yè)機器人示教編程應(yīng)用，MES調(diào)度以及數(shù)控設(shè)備的實操，通過虛擬裝備的3D展示，達到與真實的智慧工廠同樣的實訓(xùn)效果。

? ? 模擬：用戶自建工廠、虛擬工廠云工程平臺

? ? 仿真：虛擬電氣接線、CAD電氣接線

? ? 交互：多屏三維互動 + AR交互 + VR沉浸式體驗

? ? 內(nèi)容：電氣CAD、PLC編程、機器人示教、組態(tài)控制

? ? 資源：虛擬工廠模型庫、高端智造虛實轉(zhuǎn)化

? 特點：以實控虛、以虛代實、虛實結(jié)合

為解決資源差，靈活性低，以及教學(xué)編程驗證困難，實訓(xùn)場景與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用脫節(jié)等問題，IOA采用與實際的智慧工廠系統(tǒng)完全一致，且PLC系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)，機器人運動控制器完全一致，通過虛擬工廠編程可直接復(fù)制到實際工廠運行的數(shù)字化雙胞胎系統(tǒng)平臺教學(xué)，從而解決傳統(tǒng)PLC教儀設(shè)備“不直觀”，“用不好”，“成本高”等難題。

真實的PLC、控制器系統(tǒng)，虛擬的三維場景，應(yīng)用范圍不受限制。不受場地硬件的限制，學(xué)員進行虛擬的操作訓(xùn)練，不用擔(dān)心損壞裝備，在操作的過程中如果出現(xiàn)錯誤還可以給出語音和文字提示。

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

用數(shù)字技術(shù)對物理（實體）資產(chǎn)進行數(shù)字化，從設(shè)計開始，也可以在設(shè)備進行運行的時候使用各種類型的傳感器來收集運行狀態(tài)來對它的工況、位置等進行接近實時的采集和分析。

不僅僅是PLC系統(tǒng)，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控制器，能夠按照工業(yè)產(chǎn)線系統(tǒng)一步步搭建及規(guī)劃整個產(chǎn)線仿真應(yīng)用。

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