航天云网建设Festo工业4.0示教产线

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项目背景

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。

项目背景
项目建设内容

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,集合注册送彩金的app下载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。

基础培训教育平台

图2.1基础培训教育平台

台式一体机+面包板+电子元件放置板

图2.2台式一体机+面包板+电子元件放置板

台式一体机+PLC仿真箱

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。

工业机器人技能考核工作站

图2.4 工业机器人技能考核工作站

视觉实验台+调度中心

图2.5 视觉实验台+调度中心

AGV与协作机器人协同作业系统

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。

产线总览图

图3.1产线总览图

前盖料仓加料单元

图3.2前盖料仓加料单元

钻孔加工单元

图3.3钻孔加工单元

摄像检测单元

图3.4摄像检测单元

后盖料仓加料单元

图3.5后盖料仓加料单元

肌肉冲压单元

图3.6肌肉冲压单元

工件加热单元

图3.7工件加热单元

工件翻转单元

图3.8工件翻转单元

物料输出单元

图3.9物料输出单元

实施效果
通过工业机器人技能考核实训台,学员可以完成多学科多领域的学习和实操,更好的学习和掌握视觉识别、码垛以及AGV编程调度等多种教学课程。该产线运用德国费斯托最先进的气动技术以及西门子的PLC工业控制技术等使学生们能更贴近真实的生产。生产线中的MES系统和航天云网INDICS平台数据已进行顺利对接,可以实时监控生产线的运作情况,实现远程操控下单生产,极大地提高了生产的效率和利用率。还可以根据客户的需求进行定制化地生产。此外,这条模拟生产线设计有加料,钻孔,翻转,分类,图像识别等工业中常用的生产动作,对于技术工人的培训十分有利。