工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,正在推动制造业创新模式、生产方式、组织形式和商业范式的深刻变革。在工业互联网体验培训中心打造工业互联网培训技术示范产线和实景体验产线,是深入贯彻落实国务院《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》的重要举措,也是响应《推动企业上云实施指南(2018-2020年)》,形成一批有影响力、带动力的企业上云体验中心的有益实践。
由航天云网江苏公司建设的Festo工业4.0示教产线采用国际最新的双元制教育模式教学,阶梯式训练课程由三大核心阶段完成,第一阶段为机电一体化基础技术;第二阶段为半自动化技术;第三阶段为全自动技术。根据智能制造多学科、多系统、多流程的特点,拆解人才培养需求,集合数字化工厂调试及数据采集、ERP系统、MES系统、物联网技术应用等核心人才培养需求,通过在教学中与学员深度互动,反映出利用工业互联网实现企业智能制造。
(一)第一阶段
基础培训教育平台,该平台主要有电子电路半导体、PLC工业控制及气动技术。直流、交流和半导体技术的所有基础测试都可以通过该实验组件实现,并且基本电子电路也可以通过该组件进行检查。组件存放板的插槽标标有名称,使存放井然有序、结构清晰。
1.电子电路技术部分
该平台一共有四台台式电脑一体机用于学习电子电路,每台电脑学习的内容分别为基本电子电路、直流电、交流电、半导体。并且每台电脑旁边配有面包板和电子元件放置台。
2.PLC技术部分
该平台一共有两台台式一体机用于学习PLC工业控制及气动技术,每台电脑的学习内容分别为单体PLC与伺服系统协同教学和多种PLC控制逻辑教学。并且每台电脑旁边配有PLC仿真箱,其中一台旁还配有用于模拟产线控制单元的架子。
图2.1基础培训教育平台
图2.2台式一体机+面包板+电子元件放置板
图2.3台式一体机+PLC仿真箱
(二)第二阶段
半自动化教学平台,该平台可以单独及配合地进行模拟产品的加工和生产等流程。移动机器人作为纽带,将两个平台进行连接,实现物料的传送。在生产过程中,系统通过WiFi或Ethernet呼叫移动机器人,进行机器人平台间的物料转送,移动机器人送至其余工业机器人实训台存放点,实现系统的整体演示、教学、技能培训等功能。
1.关于平台
(1)工业机器人技能考核工作站
该平台有机械臂在工作,在机械臂周围有五个小架子,按顺时针方向分别为伺服电机转向(图2.4⑤)、码垛(图2.4⑥)、模拟激光雕刻(图2.4⑦)、一步传送带(图2.4⑧)和视觉识别(图2.4⑨)。该平台配有控制柜和示教器。控制柜用于控制机器人的运行状态,示教器用于控制机器人的移动参数,两者均可以在手动和自动模式下控制机器人。
(2)AGV与协作机器人(小车)协同作业系统
该平台包含AGV视觉识别平台和协作机器人,AGV视觉识别平台上包含机械视觉实验台和两台电脑,下面一台(图2.5 ⑤)是做视觉识别检测,上面一台(图2.5 ⑥)是协作机器人(小车)调度中心。该AGV与协作机器人(小车)协同作业系统可以实现将工业机器人技能考核工作站的成品通过协作机器人(小车)(图2.6)的托运至视觉实验台并做质量检测。
图2.4 工业机器人技能考核工作站
图2.5 视觉实验台+调度中心
图2.6 AGV协作机器人(小车)
(三)第三阶段
全自动化实训平台有一条模拟手机壳生产的真实产线,这条生产线以工业4.0与智能制造理念和内涵为出发点,运用德国最先进的气动技术及西门子的PLC控制技术等,此外,这条产线设计有视觉识别等工业中常用的生产动作,通过培训让学生们更能贴近实战。
这条产线主要由八个单元组成,分别为前盖加料单元、加工单元、检测单元、后盖加料单元、肌肉冲压单元、加热单元、翻转单元、物料输出单元。每个单元都配有小型控制台,用于监控、操作每个单元的运行状态。
图3.1产线总览图
图3.2前盖料仓加料单元
图3.3钻孔加工单元
图3.4摄像检测单元
图3.5后盖料仓加料单元
图3.6肌肉冲压单元
图3.7工件加热单元
图3.8工件翻转单元
图3.9物料输出单元