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山东科技职业技术学院智能制造数字实验室

发布时间：

2020-12-15

概要：山东科技职业技术学院智能制造数字实验室　　山科智能制造数字双胞胎实验室是智能制造领先企业凯德智能在西门子公司平台下和山东科技职业学院建设的产、学、研、创一体化的智能制造实验室。实验室将为全国培养智能制造高、中端人才，构建山东省智能制造创新创业生态系统。实现智能制造人才的培养和集聚。将作为中德合作窗口，成为中德技术对接的支持平台。　　工业软件实验室，可以让学员了解工业4.0的核心概念，体会智能设计的价值，了解并熟悉智能设计的整体操作流程，在学习中有机会参与企业研发设计技术的转型升级项目、验证所学，可以了解在制造仿真设计领域，对于制造的编程、生产线设计、机器人运行等，都能透过计算机仿真优化做好设计调适，再投入实体车间的布局。并还能学到在生产过程中，做到实时监控，确保最佳的生产效能，熟悉制造仿真设计的整体操作流程。　　该系统可以结合已有的硬件实验室，培养企业最急需的系统架构工程师。　　智能制造实验室的建设的将基于数字模型，通过数字化方式在虚拟世界中为物理对象创建数字化模型，模拟其在现实环境中的行为特征，它涵盖应用于整个产品生命周期的数据、模型及分析工具的集成，能够整合生产中的制造流程，实现从产品设计、工艺规划、生产工程、制造执行到使用维护的全过程数字化。同时，数字孪生模型更加强调物理世界和虚拟世界的链接作用，从而做到虚拟世界和真实世界的统一，实现真实生产和设计之间的闭环，并可以针对此项做数字化项目的实施。　　~山科智能制造数字双胞胎实验室是智能制造领先企业凯德智能在西门子公司平台下和山东科技职业学院建设的产、学、研、创一体化的智能制造实验室。实验室将为全国培养智能制造高、中端人才，构建山东省智能制造创新创业生态系统。实现智能制造人才的培养和集聚。将作为中德合作窗口，成为中德技术对接的支持平台。　　工业软件实验室，可以让学员了解工业4.0的核心概念，体会智能设计的价值，了解并熟悉智能设计的整体操作流程，在学习中有机会参与企业研发设计技术的转型升级项目、验证所学，可以了解在制造仿真设计领域，对于制造的编程、生产线设计、机器人运行等，都能透过计算机仿真优化做好设计调适，再投入实体车间的布局。并还能学到在生产过程中，做到实时监控，确保最佳的生产效能，熟悉制造仿真设计的整体操作流程。　　该系统可以结合已有的硬件实验室，培养企业最急需的系统架构工程师。　　智能制造实验室的建设的将基于数字模型，通过数字化方式在虚拟世界中为物理对象创建数字化模型，模拟其在现实环境中的行为特征，它涵盖应用于整个产品生命周期的数据、模型及分析工具的集成，能够整合生产中的制造流程，实现从产品设计、工艺规划、生产工程、制造执行到使用维护的全过程数字化。同时，数字孪生模型更加强调物理世界和虚拟世界的链接作用，从而做到虚拟世界和真实世界的统一，实现真实生产和设计之间的闭环，并可以针对此项做数字化项目的实施。

一期：实训中心建设

1.1、概述

实训中心建设，可以让学员了解工业4.0的核心概念，体会智能设计的价值，了解并熟悉智能设计的整体操作流程，在学习中有机会参与企业研发设计技术的转型升级项目、验证所学，可以了解在制造仿真设计领域，对于制造的编程、生产线设计、机器人运行等，都能透过计算机仿真优化做好设计调适，再投入实体车间的布局。并还能学到在生产过程中，做到实时监控，确保最佳的生产效能，熟悉制造仿真设计的整体操作流程。

该系统可以结合已有的硬件实验室，培养企业最急需的系统架构工程师。

智能制造实验室的建设的将基于数字模型，通过数字化方式在虚拟世界中为物理对象创建数字化模型，模拟其在现实环境中的行为特征，它涵盖应用于整个产品生命周期的数据、模型及分析工具的集成，能够整合生产中的制造流程，实现从产品设计、工艺规划、生产工程、制造执行到使用维护的全过程数字化。同时，数字孪生模型更加强调物理世界和虚拟世界的链接作用，从而做到虚拟世界和真实世界的统一，实现真实生产和设计之间的闭环，并可以针对此项做数字化项目的实施。

1.2、整体规划：

数字双胞胎实验中心平面布局示意图

1.3、软件配置

1.4、实验清单

培训内容，培训课程≥80课时：

1) 实现产品三维设计---nx

2) 实现基于MBD的产品三维标注---nx PMI—结合TC

3) 建立和完善三维设计应用规范---nx模版—考虑结合TC

4) 建立和完善产品设计标准件库---nx—考虑结合TC

5) 设计数据接收与浏览---TC

6) 工艺结构建立--- TC—或者TCM

7) 工序模型建立--- TC—或者TCNO

8) 工序内容建立---TCNO考虑结合TC

9) 制造资源添加--- TCNO考虑结合TC

10) 数控加工编程---cam

11) 工序目录和工装目录汇总--- TC—或者TCM

12) 3D工艺输出---TCM

13) 零件工艺审批---TC

14) 现场工艺执行---TC---MES集成

15) 设计数据接收与浏览

16) 装配BOM结构--TC

17) 装配工艺结构建立--TCM

18) 装配工序仿真-TCNO--TCM

19) 工序内容建立-TCM

20) 制造资源添加-TCM

22) 3D工艺输出

23) 装配工艺审批---TC

24) 现场装配工艺执行TC---MES集成

25) 制造资源库及工艺模板建立 TC与TECNO集成

26) 机器人离线编程

27) 机器人仿真

28) 产线虚拟调试

29) 产线物流仿真和优化

30) 基于4款国际主流的虚拟工业机器人进行离线编程

31) 下载机器人程序到学校已有实际机器人或虚拟机器人

32) 上传学校已有机器人程序，以供重用和优化

二期：研究中心建设

2.1、概述

研发中心建设宗旨：服务于本校或制造业的产品研发、验证、产品与物流仿真模拟、生产指导、生产难点解析.

系统以一套虚拟设备，一种推荐产品为模板，通过虚拟仿真与实物验证比对的方式，达到科研目的。

系统可独立实现每个细分科目的研究，也可组合成一条完整的生产线，进行综合性的生产研究。

序号	系统名称	设备名称	可研发方向示例
1	数控数字孪生研发平台	数控系统Demo	从事各制造业数控数字双胞胎研究。
1	数控数字孪生研发平台	数控系统Demo	可进行实现全虚拟、半虚拟研究
2	智能装配研发平台	工位三轴装配研发平台	制造业装配技术、装配可执行性研究、仿真验证、柔性装配单元研发与验证。
3	智能检测研发平台	3D机器视觉检测研发平台	制造业产品检测技术、产品公关差研究、质量管理、虚拟检测、仿真验证等
4	柔性物流研发平台	物流柔性运输系统	制造业物流柔性运输技术、产能分析、布局仿真、瓶颈分析、节拍优化等、多种物流方式比对。
5	全集成自动化研发平台	自动控制套件控制系统	全集成自动化，数据采集、上位机系统。
5	全集成自动化研发平台	自动控制套件控制系统	自动化系统与数字化软件通讯及接口开发。
6	可视化及网络研发平台	网络套件数据服务器	工业通讯及物联网技术、4\5G技术、智能控制及预防性维护。
6	可视化及网络研发平台	可视化平台	工业通讯及物联网技术、4\5G技术、智能控制及预防性维护。

2.2系统布局规划示意图：

2.3.自动化

2.3.1工作流程及功能参数描述

预设工艺流程：

输送线将空托盘送至三轴装配工位→依次将木盒、小方块上件并装配→托盘送至3D视觉检测工位，检测盒子内的小方块是否装入OK，此时RFID写数据 →托盘进入装配工位，此时RFID读数据→装上盒盖→托盘进入3D视觉检测工位，检测状态并RFID写数据→托盘进入装配工位，此时RFID读数据→依次将盒盖、小方块、木盒

扩展性：后续可根据不同实训内容，开发设计不同的工艺流程及产品

2.3.2工位三轴装配研发平台