智慧工廠教學與科研平臺是基于物聯系統采用先進的物聯網技術、自動化技術、網絡技術和先進的實驗教學理念,將“先進制造”、“工業工程”學科與“企業應用”三方面有機地融合與實驗教學系統,通過讓學生參與實踐,在課堂教學現場,感受工業現場,對智能工廠有一個全面的感性認識和理性認識,以智能工廠為入口達到認識工業4.0的目的,具有非常重要的實踐教學和科研意義。
將企業生產制造車間由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變,目標是建立一個高度靈活的個性化和數字化的產品與服務的生產模式。
重點研究智能化生產系統及過程,以及網絡化分布式生產設施的實現,主要涉及整個企業的生產物流管理和人機互動在工業生產過程中的應用。結合企業生產物流運營模式,結合學校電子技術、機電一體化、電氣自動化、工業工程、物流管理及其相關專業現階段建設情況,以及智慧工廠實驗室規劃理念,進行綜合且專業化的設計,以工業4.0和“互聯網+”模式為實訓教學研究載體,構建一個高端精細化實體制造運作模式的實驗實訓平臺。
智慧工廠教學與科研綜合實訓平臺以突出“工業4.0”三大主題思想(即:智能工廠、智能生產、智能物流)為建設依據,以硬件環境建設、軟件環境搭建以及課程體系建設并重的方式實施,確保學校在硬件設備投入的情況下,通過互聯網及其軟件平臺以及豐富的實踐教學課程體系,開展智能化生產、智能制造、智能物流實訓實驗。
“智能工廠”,智慧工廠教學與科研綜合實訓平臺通過研究智能化生產系統及過程,以及網絡化分布式生產設施的實現;從而達到整個生產流程自動化生產。
同時該部分為大多院校所建設的柔性自動化生產實驗平臺,是指由一個傳輸系統聯系起來的一些設備,傳輸裝置把工件放在其他連接裝置上送到各加工設備,使工件加工準確、迅速和自動化。柔性制造系統有中央計算機控制機床和傳輸系統。原材料和代加工零件在零件傳輸系統上裝卸,零件在一臺機器上加工完畢后傳到下一臺機器,每臺機器接受操作指令,自動裝卸所需工具,無需人工參與。
此類實訓平臺廣泛應用電子與信息技術,使制造過程自動化控制程度進一步大幅度提高。該模式實驗平臺仍處于工業3.0范疇,重點突出一個動性(比如:自動化)無法實現系統的自我判斷、自我決策。
“智能生產”,平臺涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等。
平臺使用智能裝備(數控機床、機器人等)、傳感器、過程控制、智能物流、制造執行系統、信息物理系統組成的人機一體化系統;按照工藝設計要求,實現整個生產制造過程的智能化生產、有限能力排產、物料自動配送、狀態跟蹤、優化控制、智能調度、設備運行狀態監控、質量追溯和管理、車間績效等;對生產、設備、質量的異常做出正確的判斷和處置;實現制造執行與運營管理、研發設計、智能裝備的集成;實現設計制造一體化,管控一體化。
“智能物流”,平臺通過互聯網、物聯網、物流網,整合物流資源,充分發揮現有物流資源供應方的效率,而需求方,則能夠快速獲得服務匹配,得到物流支持。
智慧物流是實現智能制造的核心與關鍵。智慧工廠教學實驗平臺在布局上采用智慧物流與智能制造并存的方式,在信息系統指揮下,智慧物流系統實現了物料在智能制造生產工序間流轉,支持智能制造系統運行。