智能工厂虚拟仿真综合训练大纲 教学大纲

PAGEPAGE6《智能工厂虚拟仿真综合训练》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称智能工厂虚拟仿真综合训练课程编号课程性质必修课课程类别集中实践环节开课单位机电工程学院授课学期第七学期学分/学时2/3周实施方式集中上机训练适用专业智能制造工程是否双语否先修课程电气控制与PLC、机器人技术基础、智能工厂集成技术后续课程毕业设计二、课程简介《智能工厂虚拟仿真综合训练》课程是智能制造工程专业本科生的一门重要集中实践课程。本课程基于SFB（SmartFactoryBuilder）智能制造数字化设计与仿真软件开展，涉及PLC电气控制、机器人技术、虚拟视觉技术、机床数控程序等，以项目驱动为教学形式，成果导向为中心思想，高度还原智能工厂工业场景。以实际的智能加工生产线为背景，指导学生在虚拟场景中完成智能物流、智能仓储、智能生产线等项目的调试与验证工作。使学生掌握智能工厂的基本概念和设计原理，掌握智能工厂设计的关键技术和工具，能够使用仿真软件进行智能化工厂的设计和验证。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1（知识目标）：通过本课程的学习，使学生了解智能化工厂的基本概念和设计原理，掌握智能化工厂设计的关键技术和工具。掌握PLC电气控制在实际生产线的应用技术、工业机器人编程与调试技术，熟悉智能仓储的工作原理，掌握虚拟视觉和无人驾驶自动移动物流车辆的使用技术。课程目标2（能力目标）：使学生具备使用仿真软件设计和验证智能工厂的能力，能够根据生产需求初步设计智能生产线，并在仿真软件上进行调试和验证。课程目标3（素质目标）：通过课程教学，培养学生追求真理和创新精神，树立学生现代科学的自然观、宇宙观和辩证唯物主义世界观。通过项目驱动式的教学，激发学生的求知热情、探索精神，使学生善于思考、用于实践。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标13设计/开发解决方案4研究3-3能够设计满足特定需求的智能制造系统、零部件或制造工艺，并体现创新意识4-2能够根据智能制造系统要求，选择研究路线，形成实验方案课程目标25使用现代工具10沟通5-2能够开发或应用满足特定需求的现代工具，对智能制造工程领域复杂工程问题进行模拟与预测，并能够理解其局限性10-1掌握符合行业规范和要求的技术文件写作方法，能够就复杂工程问题通过书面报告及陈述发言等形式清晰表达或回应课程目标39个人和团队9-1具有团队合作意识，理解多学科背景团队成员的不同角色在团队中的作用，能够作为个体或团队成员完成所承担的任务9-2能够正确认识个人与团队的关系，具有一定的组织管理、协作能力，在团队中能有效发挥作用四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容学习内容一智能分拣输送装置开发1.课程主要内容本实践项目要求学生利用所学的PLC电气控制、传感与检测技术、智能装备基础等知识，在SFB软件环境下搭建一套自动分拣输送装置。使该装置具备自动识别高、低两种货物，并将高、低两种货物分别输送到不同位置的功能。本实践项目贴近实际需求并具有一定的难度，有利于培养学生的创新能力和实践能力。2.重点和难点重点：PLC电气控制编程；设备的选择与搭建；传感器的选择与配置。难点：SFB软件与PLC之间的通讯设置。3.实施方式本项目采用集中上机实践的方式进行。4.学习要求（1）初步掌握智能产线的基本概念和设计原理，掌握PLC电气控制技术的实际应用。（2）使学生具备搭建和调试简单智能制造生产线的能力。5.实践要求（1）实践属性：综合训练。（2）工作流程：打开SFB软件；选择需要的虚拟设备和传感器；根据实际需求，编写PLC程序；将PLC与SFB软件通讯并导入到虚拟设备中，对整个过程进行调试和验证。注意保留工作过程中的截图或录屏，以PPT的形式进行汇报展示。（3）分组要求：2至3人一组。（4）实践准备：充分复习PLC电气控制和传感与检测技术相关知识，预习智能产线相关概念。（5）时间安排：一周。（6）其他要求：无。6.学生学习预期成果具备搭建和调试简单智能制造生产线的能力。7.支撑课程目标通过本项目的实践，使学生初步掌握智能产线的基本概念和设计原理，掌握PLC电气控制技术的实际应用，对课程目标1起到了支撑作用。学习内容二IRB120机器人编程实践1.课程主要内容本实践项目要求学生利用所学的工业机器人相关知识，在SFB虚拟仿真软件环境下完成ABBIRB120机器人编程实践。使工业机器人分别完成更换指部工具，工件分拣等动作，本实践高度还原工业机器人编程实践过程，有利于提高学生的学习兴趣。2.重点和难点重点：机器人编程；路径的选择。难点：SFB软件与ABBRobotstudio之间的通讯设置。3.实施方式本项目采用集中上机实践的方式进行。4.学习要求（1）初步掌握工业机器人的基本概念和编程原理。（2）使学生具备通过编程，让机器人完成一定指令的能力。5.实践要求（1）实践属性：综合训练。（2）工作流程：打开SFB软件；打开ABBRobotstudio；将PLC与ABBRobotstudio软件通讯，对工业机器人的路径进行编程，并对整个过程进行调试和验证。注意保留工作过程中的截图或录屏，以PPT的形式进行汇报展示。（3）分组要求：2至3人一组。（4）实践准备：充分复习机器人技术基础相关知识，预习工业机器人相关概念。（5）时间安排：一周。（6）其他要求：无。6.学生学习预期成果具备通过编程，让机器人完成一定指令的能力。7.支撑课程目标通过本项目的实践，使学生初步掌握工业机器人的编程与调试技术，对课程目标1起到了支撑作用。学习内容三虚拟智能加工生产线的设计与实现1.课程主要内容本实践项目要求学生利用所学的专业课知识，在SFB软件环境下搭建一条虚拟智能加工生产线。使该生产线具有智能仓储、VGA智能运输小车、工业机器人等模块，实现自动取放工件、加工工件等功能。本实践项目综合性强，贴近生产实际需求，有效培养学生的实践能力。2.重点和难点重点：智能仓储技术；VGA小车技术；PLC应用技术。难点：智能仓储技术；VGA小车技术；各工序的PLC串联。3.实施方式本项目采用集中上机实践的方式进行。4.学习要求（1）掌握智能产线的设计原理，掌握PLC电气控制技术的实际应用。（2）具备使用仿真软件设计和验证智能工厂的能力，能够根据生产需求初步设计智能生产线，并在仿真软件上进行调试和验证。5.实践要求（1）实践属性：综合训练。（2）工作流程：打开SFB软件；选择需要的虚拟设备和传感器进行产线搭建；根据实际需求，编写PLC程序和机器人；将PLC与SFB软件通讯并导入到虚拟设备中，对整个过程进行调试和验证。注意保留工作过程中的截图或录屏，以PPT的形式进行汇报展示。（3）分组要求：2至3人一组。（4）实践准备：充分复习PLC电气控制和传感与检测技术相关知识，预习智能产线相关概念。（5）时间安排：一周。（6）其他要求：无。6.学生学习预期成果具备搭建和调试综合性智能制造生产线的能力。7.支撑课程目标通过本项目的实践，使学生初步掌握智能产线的设计原理，具备搭建和调试综合性智能制造生产线的能力，对课程目标2、3起到了支撑作用。（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑实践内容实施方式支撑的课程目标学时安排内容一智能分拣输送装置开发集中上机实践课程目标14内容二IRB120机器人编程实践集中上机实践课程目标14内容三虚拟智能加工生产线的设计与实现集中上机实践课程目标2、34合计12五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则作品设计100%作品演示60搭建的虚拟模型运行时是否达到任务要求；是否运用到规定的知识PPT汇报40汇报逻辑是否清晰，PPT是否美观，阐述是否清楚。（二）课程考核对课程目标的支撑实践内容考核内容考核方式支撑的课程目标内容一智能分拣输送装置开发1-1掌握PLC电气控制技术的实际应用作品演示课程目标1内容二IRB12