人工智能制造生產線

人工智能生產線是基于工業 4.0 智能制造技術，結合機器人、機器視覺、信息化、CAD/CAM、工業網絡、非接觸式檢測等先進技術，采用完全工業化的硬件設備搭建。能完成典型零部件的 CAD/CAM、加工、智能物流、裝配等完整工作和實訓過程。主要由智能產線區域、展廳區域及理論學習區域等幾部分組成。 其中，智能生產線區域展現了一個完整的智造系統，包括總控系統、機器人上下料單元、裝配單元、機器人移動上下料單元、加工設備、激光打標機、外部軸等目前市場上常用的設備。各單元組成一個完整的智能生產線，在實訓執行系統的統一控制下開展智能制造項目實訓過程。根據教學需要，系統可以單獨工作，互不影響，并且靈活多變，教學柔性強。 展廳區域主要以體驗為中心，囊括了仿真教學系統、中控系統、智能看板、AR體驗系統以及迎賓機器人。學生可以在仿真教學平臺上對虛擬機器人進行示教編程操作，從而熟悉機器人的編程原理。 目前已為同濟大學、安徽工程大學、安徽信息工程學院、重慶三峽學院、揚州技師學院、湖南安全技術學院、成都技師學院、建湖技師學院等多所高校成功建立人工智能制造生產線實訓室，并一致獲得好評。

人工智能生產線主要用于加工生產一套完整的水晶紀念章，學生可通過網絡遠程下單定制實訓內容，生產調度管理系統下載實訓任務，開始生產或實訓。立體倉儲根據下達的任務選取相應倉位上的毛坯件安排出庫，送餐機器人或AGV小車收到輸送命令后到達倉庫出庫平臺指定位置，將毛坯件輸送到加工單元。機器人將毛坯件送入相應的加工中心進行加工，并將加工完的工件放置在裝配平臺上，機器人將加工好的多個零部件進行組裝。機器人將裝配后的工件放入送餐機器人或者AGV托盤上，由輸送機器人或者AGV將成品托盤入庫。

該生產線是一條完整的人工智能型生產線，包含工業實際生產應用中的多個工藝流程。學校可根據該產線設計多個實訓內容：多臺機器人協作上下料流程設計實訓、不同工件上下料位置示教實訓、機器人和輸送線脾氣和抓取實訓、機器人視覺實訓、機器人完成工件裝配實訓、機器人與PLC之間信號交互實訓等。 該生產線典型的特點如下：

①.信息可視化：訂單信息、設備信息管理、流程管理信息、物流管理信息、生產調度管理信息、生產過程數據信息及現場工況信息等具備可視化管理功能，支持電子看板展播功能；

②.柔性智能制造：該平臺通過立體倉庫、數控銑床、數據車床、AGV 機器人等構建成一套完整的小型工廠，該工廠基于互聯網下單，能夠真正無人化自動生產出每個客戶個性化定制的產品；

③.可個性化下單生產：該系統基于工業互聯網+架構，采用無人工廠加工模式，可遠程監控整個工廠運行，可基于互聯網自主下單，可在線監控整個加工過程，可滿足智能制造工業 4.0 智能工廠的所有特性；

④.支持集散化單元實訓功能：該系統采用分單元架構組成，可從智能制造單元，智能倉儲單元，智能物流單元，智能分揀單元等分模塊實訓教學，也可通過智能工廠自動化系統，工業生產調度管理系統，互聯網平臺分平臺實訓教學。

⑤.學生掌握了此生產線的操作流程后對其他更為復雜的生產線也可以應對自如，大大提高了學生在機器人應用領域的專業知識。

該生產線將工業機器人、數控機床、水晶內雕機、立體倉庫、視覺系統、裝配平臺、激光清洗機等單元有機的結合起來，同時集成傳感器、氣動元器件等知識,使學生對機電一體化設備有了更直觀的認識。該生產線完完全全等同于工業實際應用現場，能完整的加工裝配出一套成品，還可根據客戶需求定制雕刻專屬內容，縮短了學生從教室到工業現場的過度和適應時間。

生產線通過安全玻璃或者圍欄將生產區與展區以及理論學習區域隔離開，保證了機器人在運行過程中人與機器人隔離，從而確保操作人員安全。同時，操作人員以及參觀人員可以清楚的觀察產線內的一切生產情況，也可以通過智能看板對整個生產工藝做初步的了解。

學校可以通過該生產線的實訓任務有目的有方向的培養相關技術人員，比如：應用工程師、工藝工程師、維修工程師、電氣工程師、機械工程師等。學校可以按照以下教學模式展開教學：

理論課部分：在學生具備一定的知識儲備基礎上（參照課程安排），系統學習機器人、數控設備、智能倉庫、AGV的構成、編程原理、通訊方式、操作規范等內容。讓學生有整體系統

模擬部分：讓學生利用AR設備和桌面模擬軟件對產線進行深入模擬，了解機器人運動姿態、運動軌跡、和設備之間的配合程度，避免直接操作失誤引起的碰撞等安全事故。

實操部分：可以讓學生在了解整個系統架構后進行分組，每個小組3-4人，每個小組對產線的一個模塊進行實物學習及編程操作。注意，實操必須確保學生具備理論知識和通過模擬操作并熟知機器人操作規范的基礎上，有實驗指導老師現場指導才可進行。

學生可以在實訓過程中了解智能生產線的操作規范以及工作流程，同時還可以了解到基礎的數控加工工藝以及數控機床的日常維修保養規范。通過對機器人示教編程操作學生可以了解機器人等自動化輔助設備的動作工藝。通過對產線周邊設備以及輔材的學習可以對智能生產線中常用到的氣動、液壓部件有一個初步的認知并熟練掌握其維修保養規范。

方案中的生產線是一條基于METS的智能制造實訓生產線，學校可以通過對智能制造技能的學習系統和培訓，打造產、教、學、研、訓一體的智能制造人才培養模式。校企一體化人才培養模式，整合企業資源，通過建設一個智能制造的學習系統和培訓單元，依托學校教學和企業需求進行智能制造知識學習和技能培訓，打造智能制造人才培訓教學系統。