数控数字化双胞胎技术与人才培养

——面向机械和机电行业装备制造的智能制造技术

我国《智能制造发展规划》指出,智能制造是基于新一代信息通信技术先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节的新型生产方式。加快发展智能制造,是培育我国经济增长新动能的必由之路,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择,推动我国制造业供给侧结构性改革,打造制造业竞争新优势,实现制造强国具有重要战略意义。智能制造是中国制造2025的主攻方向。机械和机电工业做为我国强国战略的基础,装备制造业是其中重中之重,如何通过智能制造实现装备制造业的产业转型发展,是未来机械机电行业智能制造发展的重点工作之一。以下针对机械机电装备制造业智能制造技术发展,做一个分享:

一、技术应用行业

机械大类装备制造领域(包含机械制造(汽车、船舶、航空航天等)、机电一体化、机械自动化、等领域);

二、技术应用简介

1、数控数字化双胞胎技术是机械和机电行业装备制造核心技术

数控数字化双胞胎技术,通过从设计、调试、工业级仿真技术,极大缩短设计投产周期、精准提升产品制造工艺及程序验证的有效性、可行性。

 

2 数控数字化双胞胎技术,分成两大技术方向,服务于设计-调试-制造全产业链。

2.1 虚拟调试技术,依托机械CAD设计于系统电气调试,实现虚拟调试。

2.2 虚拟机床(虚拟数控)技术,依托数控系统内核与3D建模,实现编程与工艺制造仿真。

案例:以下是某真实五轴机床的程序+工艺+防碰撞模拟

3、在人才培养领域,数控数字化双胞胎技术可以承载机械和机电行业典型工作任务

依托真实的企业项目,从设计规划—调试—编程验证....进行有机结合。整合传统课程体系,面向机械及机电行业智能制造领域人才需求,打破单一学科课程及实践的限制,实现人才培养的项目化、一体化、复合化。

案例:如何将某装备从设计规划-三维装配-PLC及传感器-功能虚拟调试-编程-夹具设计及工艺验证,形成完成的工作型学习项目。

这样培养出来的人,不是单一的某个学科可以承担的。对于机械和机电学科来说,智能制造的核心就是跨学科的融合和人才培养。

案例:

学生在教育部西门子杯智能制造大赛数控数字化双胞胎-虚拟调试赛项中,比赛试题围绕设计、调试、编程验证一系列项目化内容。在竞赛的比拼中验证学习与培训成果,打通从知识到能力的最后一公里。

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比赛情况简介

http://www.ad.siemens.com.cn/CNC4YOU/Home/Article/950

三、技术课程

1、数控数字化双胞胎公开课(基础课):

第一讲 :智能制造领域-数控数字化双胞胎技术-虚拟调试总体介绍

http://www.ad.siemens.com.cn/CNC4YOU/Home/Webinar/5

第二讲:智能制造领域-数控数字化双胞胎技术-虚拟调试技术分析

http://www.ad.siemens.com.cn/CNC4YOU/Home/Webinar/7

2、技术视频:

(1)智能制造领域-数控数字化双胞胎技术-虚拟调试

1.1 企业应用:机械设备的从设计到机电系统一体虚拟调试

http://www.ad.siemens.com.cn/CNC4YOU/Home/Video/705

1.2 虚拟调试实验室样机测试

http://www.ad.siemens.com.cn/CNC4YOU/Home/Video/1157

(2)智能制造领域-数控数字化双胞胎技术-虚拟机床(虚拟数控)

1.1 企业应用:对五轴机床刀尖跟随的测试

http://www.ad.siemens.com.cn/CNC4YOU/Home/Video/1171

1.2 企业应用:调用虚拟数控内核结合CAM软件对叶轮进行五轴防碰撞机和工艺的验证

http://www.ad.siemens.com.cn/CNC4YOU/Home/Video/704

1.3 企业应用:调用虚拟数控内核结合CAM程序对数控机器人切削进行验证

http://www.ad.siemens.com.cn/CNC4YOU/Home/Video/701

1.4 高校实验室课题:集合外部检测及软件分析与虚拟数控内核的仿真进行比对

http://www.ad.siemens.com.cn/CNC4YOU/Home/Video/702

1.5 教育培训包模型测试:在虚拟内核中进行参数界面调用

http://www.ad.siemens.com.cn/CNC4YOU/Home/Video/1170

1.6 教育培训包模型测试:调用虚拟数控内核对五轴加工的工艺及防碰撞进行仿真

http://www.ad.siemens.com.cn/CNC4YOU/Home/Video/1169