模擬啤酒自動化生產線
近年來國家和各高校加大了對實踐教學環境建設的投入。重點建設了一批綜合性實驗平臺，使學生實驗(實踐)課的條件得到了改善。隨著高等院校工程教育改革不斷深入以及“卓越工程師教育培養計劃”的實施，前期取得的建設成果已不能滿足新形勢需要。尤其是集中性實踐環節內容還不夠豐富，學生選擇空間較小。尤其是大學生生產實習的條件非常嚴峻。生產(畢業)實習是本科生必修內容，是培養學生創新精神和實踐能力的重要教學環節。通過生產(畢業)實習的鍛煉，可以使學生了解社會，獲得與本專業有關的實際知識，鞏固所學理論知識，培養實際工作能力和專業技能，并促使學校教育與社會教育更好的結合起來。
當前，由于企業管理體制的變化，對于接待大學生實習的態度也發生了變化，學生生產(畢業)實習一般以參觀為主，不能深入工程實際進行分析、設計、調試，將課堂上學到的理論知識應用于對實際工程的解剖。在德國，工程師教育體現在培養方案中，學生有完善的企業實習環境，法律規定企業有責任把學生培養成工程師作為自己義務。同時德國高校校內也建有完善的實習基地，我們的現狀距先進國家有較大差距。此外，“卓越工程師教育培養計劃”提出“遵循工程的創新特征，大力推進工程教育的人才培養模式改革。學生的學習包括在校內和企業兩個學習階段。校內學習要以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心。重構課程體系和教學內容。加強跨專業、跨學科的復合型人才培養。著重推動基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種研究性學習方法，加強學生創新能力的訓練?！比绾螌⑸鲜隼碚摳吨T于實踐?建設校內外結合的本科生實踐教育基地，構建貼近工程實際、貼近行業的模擬實踐平臺是一個理想的選擇。
為實現上述目標，天津大學電氣與自動化工程學院與三菱電機自動化(中國)有限公司聯合共建了天津大學--三菱電機實驗室。構建了面向高等學校電氣信息類學生綜合實踐平臺--模擬啤酒自動化生產線。(見系統效果圖)
模擬啤酒自動化生產線可以按照啤酒釀造及灌裝、裝箱、入庫等工藝要求整體運行。生產線設計包含了制麥、糖化、過濾、發酵、熟化、殺菌、儲存、理瓶、清洗、灌裝、封蓋、金檢、貼標、裝箱、移載、入庫等生產工藝過程。從工業自動化專業的角度分析，生產線涵蓋了過程控制系統、運動控制系統、以及自動化物流系統。(見控制系統結構圖)
涉及到可編程控制技術、交流伺服驅動技術、人機界面技術、多自由度機械臂技術、網絡控制技術、以及自動化物流管理等多領域知識。
同時還構建了三層計算機控制網絡(見拓撲圖)
整條生產線有十七個分部組成，可同時容納一個班的學生同時上課。各分部之間既有緊密的聯系，又可相對獨立。系統的結構設計具有開放性和可擴展性。
在這個實踐平臺上，大學生可以多人合作對模擬生產線控制系統系統進行分析、設計、調試。包括各工藝分部軟、硬件的設計、調試，整體設計、調試，最終完成生產工藝的全過程。學生可以進行在企業不能完成的工作。是“基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習的研究性學習方法”的最好實踐。該系統可實現典型生產過程的建模、檢測、過程控制等實驗。還可以增加一些研究性內容,例如基于圖像識別技術的裝箱控制策略分析、三菱伺服系統控制策略優化、啤酒自動化生產線可視化系統構建等。
作品名稱： 模擬啤酒自動化生產線
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