智能制造多专业融合复合型人才培养

随着《中国制造2025》、《机器人产业发展规划(2016-2020年)》等文件正式发布，明确指出要组织实施智能制造产业人才培养计划，加强各大高校智能制造相关学科专业建设，加大智能制造相关专业培训教育力度，加快培养高新科技行业急需的高层次技术研发、管理、操作、维修等各类人才。

围绕智能制造是一套综合性的人才培养机制，各个专业学科之间具有交叉，且基础学科之间也具有一定的培养方向性，该方案围绕现有的本科电气自动化、计算机、机械自动化、电子信息工程四个专业，以智能控制为方向建立虚实一体化的综合人才培养机制。

综合技能培养应用：

数字孪生在教学仿真应用

数字孪生完成的是现实世界中物理模型在虚拟空间的映射。物理模型指的是现实世界中的各种设备：人、机械臂、数控机床、自动化仪表、手机等，虚拟世界您可以简单的理解为由各种智能计算设备构成的数字世界；通过数字孪生技术，我们现实世界中的每个设备都将在虚拟世界中有一个无论外观还是内部构造都与其一模一样的数字实体。

解决传统教仪设备“不直观”，“用不好”，“成本高”等难题。

IOA虚实仿真，即Intelligent On-line Automation，意为在线智能控制仿真，具有虚实结合控制仿真特点，能够1:1的在线简历模型库，工程库，资源库给与传统教学实验室升级优化，形成离线仿真、虚实仿真、VR展示以及教学资源包的特点。

平台通过以数字孪生 + 传统电气实训系统，1:1的建立虚实一体化的模块式实训系统，分别按照工业机器人、PLC、人机交互、嵌入式、物联网等多个智能制造控制模块建立和升级为数字孪生式实训系统，从而实现对智能制造多个单元和应用的教学升级。

以在线数字孪生的智能制造控制仿真

IOA-Factory虚拟工厂是一套综合性的实训平台，该平台通过采用数字化双胞胎技术，将虚拟工厂的机电系统与真实的工业自动化控制系统打通，通过丰富的3D虚拟交互形式，从而实现对智慧工厂电气配线、编程、控制教学培训等目的。

虚拟数字式智慧工厂采用真实/虚拟的机器人示教编程系统，工业机器人运动控制器以及真实的数控系统，通过硬件模拟技术打通控制器与虚拟化的通信，即学生操作实训采用PLC编程控制，工业机器人示教编程应用，MES调度以及数控设备的实操，通过虚拟装备的3D展示，达到与真实的智慧工厂同样的实训效果。

Ø  模拟：用户自建工厂、虚拟工厂云工程平台

Ø  仿真：虚拟电气接线、CAD电气接线

Ø  交互：多屏三维互动 + AR交互 + VR沉浸式体验

Ø  内容：电气CAD、PLC编程、机器人示教、组态控制

Ø  资源：虚拟工厂模型库、高端智造虚实转化

Ø 特点：以实控虚、以虚代实、虚实结合

为解决资源差，灵活性低，以及教学编程验证困难，实训场景与产业应用脱节等问题，IOA采用与实际的智慧工厂系统完全一致，且PLC系统，数控系统，机器人运动控制器完全一致，通过虚拟工厂编程可直接复制到实际工厂运行的数字化双胞胎系统平台教学，从而解决传统PLC教仪设备“不直观”，“用不好”，“成本高”等难题。

真实的PLC、控制器系统，虚拟的三维场景，应用范围不受限制。不受场地硬件的限制，学员进行虚拟的操作训练，不用担心损坏装备，在操作的过程中如果出现错误还可以给出语音和文字提示。

虚拟的软PLC系统，采用博图软件开发，不需要物理PLC即可完成编程，电气接线以及逻辑编程控制及验证。

用数字技术对物理（实体）资产进行数字化，从设计开始，也可以在设备进行运行的时候使用各种类型的传感器来收集运行状态来对它的工况、位置等进行接近实时的采集和分析。

不仅仅是PLC系统，配套有虚拟AGV控制器，虚拟工业机器人示教器以及多轴伺服运动控制器，能够按照工业产线系统一步步搭建及规划整个产线仿真应用。

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