智能制造工厂实验室

发布者:智能制造与控制工程学院发布时间:2024-11-12

为主动应对新一轮科技革命与产业变革的需求,支撑新工科工程教育改革与探索,培养具有宽厚、复合和创新特征的工程应用型创新人才,学校在2017年启动了智能制造工厂实验室的建设,总投入资金3000万元,建设面积约为2500平方米。

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图1.智能制造工厂实验室外观

实验室以智能自行车产品为主要生产制造对象,通过跨专业、多学科的融合,提供一个基于智能制造技术的工程实践教学和科研技术开发的综合型平台。通过以产品的个性化需求来驱动产品的智能化设计、制造及其运维的产品全生命周期过程,从而推进从传统制造业向智能制造业的转型升级,推动学校“智能制造工程”市级一流专业及其专业群的基础建设。

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图2.智能工厂装配生产线

实验室具备基于校园共享单车产品全生命周期的全真智能制造工艺流程,并采用智能工厂架构,利用智能控制策略和CAD/CAM/CAE/PLM/SCM/MES/ERP等数字化软件将智能化硬件集成,构建了先进的柔性生产制造系统,实现产品的混流生产,以及人、产品、设备的智能通信与协同工作。

在实体实验室建设的基础上,还建设线上虚拟仿真实验室。仿真实验室将主要基于数字孪生(DigitalTwin)技术平台。

图3. 智能制造工厂实验室数字孪生平台

数字孪生技术平台面向自行车装配生产线的虚拟仿真设计,可以使产品制造的教学与研发并行开展。利用虚拟建模技术,在虚拟仿真系统中建立生产线模型,包括不同物料和人力资源进入生产现场后的物流、装配、质检等一系列生产活动,使产品、工艺装备、厂房,以及实际生产中的人、机、料、法、环等各要素均对应镜像在虚拟仿真环境中,实现多维度仿真分析。

图4. 智能虚拟装配生产线

 图5. OP40前轮自动装配工序站    

          图6.传动轴及后轮装配工序站

 实验室一贯秉持产学研合作的模式,注重产教融合,与中国航天科技集团、江南造船(集团)有限责任公司和上海大众汽车发动机厂等单位开展了广泛的合作,初步形成了协同育人的机制。目前,实验室已开设了《智能装配项目训练》《智能制造导论》和《劳动与制造》等10多门特色课程,并提供各新工科专业的本科学生和工程硕士研究生开展课外科技创新、论文选题和毕业设计等公共实战平台。