人工智能制造生产线

人工智能生产线是基于工业 4.0 智能制造技术，结合机器人、机器视觉、信息化、CAD/CAM、工业网络、非接触式检测等先进技术，采用完全工业化的硬件设备搭建。能完成典型零部件的 CAD/CAM、加工、智能物流、装配等完整工作和实训过程。主要由智能产线区域、展厅区域及理论学习区域等几部分组成。 其中，智能生产线区域展现了一个完整的智造系统，包括总控系统、机器人上下料单元、装配单元、机器人移动上下料单元、加工设备、激光打标机、外部轴等目前市场上常用的设备。各单元组成一个完整的智能生产线，在实训执行系统的统一控制下开展智能制造项目实训过程。根据教学需要，系统可以单独工作，互不影响，并且灵活多变，教学柔性强。 展厅区域主要以体验为中心，囊括了仿真教学系统、中控系统、智能看板、AR体验系统以及迎宾机器人。学生可以在仿真教学平台上对虚拟机器人进行示教编程操作，从而熟悉机器人的编程原理。 目前已为同济大学、安徽工程大学、安徽信息工程学院、重庆三峡学院、扬州技师学院、湖南安全技术学院、成都技师学院、建湖技师学院等多所高校成功建立人工智能制造生产线实训室，并一致获得好评。

人工智能生产线主要用于加工生产一套完整的水晶纪念章，学生可通过网络远程下单定制实训内容，生产调度管理系统下载实训任务，开始生产或实训。立体仓储根据下达的任务选取相应仓位上的毛坯件安排出库，送餐机器人或AGV小车收到输送命令后到达仓库出库平台指定位置，将毛坯件输送到加工单元。机器人将毛坯件送入相应的加工中心进行加工，并将加工完的工件放置在装配平台上，机器人将加工好的多个零部件进行组装。机器人将装配后的工件放入送餐机器人或者AGV托盘上，由输送机器人或者AGV将成品托盘入库。

该生产线是一条完整的人工智能型生产线，包含工业实际生产应用中的多个工艺流程。学校可根据该产线设计多个实训内容：多台机器人协作上下料流程设计实训、不同工件上下料位置示教实训、机器人和输送线脾气和抓取实训、机器人视觉实训、机器人完成工件装配实训、机器人与PLC之间信号交互实训等。 该生产线典型的特点如下：

①.信息可视化：订单信息、设备信息管理、流程管理信息、物流管理信息、生产调度管理信息、生产过程数据信息及现场工况信息等具备可视化管理功能，支持电子看板展播功能；

②.柔性智能制造：该平台通过立体仓库、数控铣床、数据车床、AGV 机器人等构建成一套完整的小型工厂，该工厂基于互联网下单，能够真正无人化自动生产出每个客户个性化定制的产品；

③.可个性化下单生产：该系统基于工业互联网+架构，采用无人工厂加工模式，可远程监控整个工厂运行，可基于互联网自主下单，可在线监控整个加工过程，可满足智能制造工业 4.0 智能工厂的所有特性；

④.支持集散化单元实训功能：该系统采用分单元架构组成，可从智能制造单元，智能仓储单元，智能物流单元，智能分拣单元等分模块实训教学，也可通过智能工厂自动化系统，工业生产调度管理系统，互联网平台分平台实训教学。

⑤.学生掌握了此生产线的操作流程后对其他更为复杂的生产线也可以应对自如，大大提高了学生在机器人应用领域的专业知识。

该生产线将工业机器人、数控机床、水晶内雕机、立体仓库、视觉系统、装配平台、激光清洗机等单元有机的结合起来，同时集成传感器、气动元器件等知识,使学生对机电一体化设备有了更直观的认识。该生产线完完全全等同于工业实际应用现场，能完整的加工装配出一套成品，还可根据客户需求定制雕刻专属内容，缩短了学生从教室到工业现场的过度和适应时间。

生产线通过安全玻璃或者围栏将生产区与展区以及理论学习区域隔离开，保证了机器人在运行过程中人与机器人隔离，从而确保操作人员安全。同时，操作人员以及参观人员可以清楚的观察产线内的一切生产情况，也可以通过智能看板对整个生产工艺做初步的了解。

学校可以通过该生产线的实训任务有目的有方向的培养相关技术人员，比如：应用工程师、工艺工程师、维修工程师、电气工程师、机械工程师等。学校可以按照以下教学模式展开教学：

理论课部分：在学生具备一定的知识储备基础上（参照课程安排），系统学习机器人、数控设备、智能仓库、AGV的构成、编程原理、通讯方式、操作规范等内容。让学生有整体系统

模拟部分：让学生利用AR设备和桌面模拟软件对产线进行深入模拟，了解机器人运动姿态、运动轨迹、和设备之间的配合程度，避免直接操作失误引起的碰撞等安全事故。

实操部分：可以让学生在了解整个系统架构后进行分组，每个小组3-4人，每个小组对产线的一个模块进行实物学习及编程操作。注意，实操必须确保学生具备理论知识和通过模拟操作并熟知机器人操作规范的基础上，有实验指导老师现场指导才可进行。

学生可以在实训过程中了解智能生产线的操作规范以及工作流程，同时还可以了解到基础的数控加工工艺以及数控机床的日常维修保养规范。通过对机器人示教编程操作学生可以了解机器人等自动化辅助设备的动作工艺。通过对产线周边设备以及辅材的学习可以对智能生产线中常用到的气动、液压部件有一个初步的认知并熟练掌握其维修保养规范。

方案中的生产线是一条基于METS的智能制造实训生产线，学校可以通过对智能制造技能的学习系统和培训，打造产、教、学、研、训一体的智能制造人才培养模式。校企一体化人才培养模式，整合企业资源，通过建设一个智能制造的学习系统和培训单元，依托学校教学和企业需求进行智能制造知识学习和技能培训，打造智能制造人才培训教学系统。