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【实训建设方案】数字孪生人孪生开发与应用(一)(数字实训开发机器人建设)

南宫静远 2024-07-24 15:19:49 0

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2022年中国数字孪生市场规模为104亿元,同比增长35.0%,2020-2022年CAGR为65.4%。
随着各行业数字化转型的推进,数字孪生渗透率也将上升,推动国内未来数字孪生市场规模增长,预计2025年国内市场规模将达375亿元, 2022-2025年CAGR为54.3%。

数字孪生行业的快速发展,造成了巨大的人才缺口,然而,目前我国数字孪人才培养却存在诸多痛点,如:大多数高校的实训教学与实际产业项目脱离,学生理论知识无法有效应用,实践技能缺失,无法快速胜任工作岗位。

为解决当前数字孪生人才培养困境,我司打造了一站式数字孪生平台,以虚实结合的实训体系为基础,运用“理论+实践”相结合的教学方式,依托广泛的产学合作生态圈,为数字孪生人才培养提供全方位的解决方案。

【实训建设方案】数字孪生人孪生开发与应用(一)(数字实训开发机器人建设) 软件开发
(图片来自网络侵删)

二、人才培养目标

01 应用技术人才培养

①用数字孪生场景:做实训实验、科研创新、竞赛训练、社会培训、资源开发......

②核心能力:视频融合、场景联动、密度云图、轨迹追踪、预案演练、设备反控、自动寻路、视锥测算等。

02 开发技术人才培养

①学数字孪生技术:数字孪生建模和场景搭建、物联网感知技术、数据采集和处理技术、数字孪生应用开发。

②核心能力:数字挛生建模、数字孪生场景搭建基础、数字挛生应用敏捷开发、可视化大屏开发、多源异构数据接口配置、数字挛生项目交付等。

03 工程技术人才培养

①做数字孪生项目:真实产业项目、行业应用开发。

三、建设思路

01 虚实互通 构建完整的实训体系

在虚拟仿真的基础上进行虚实结合,接收真实设备的实时数据的同时,还可反向控制相关设备。
支持与第三方业务系统的对接,实现智能化管理,构建更完整的智能的、虚实结合的实训体系。

02 “理论+实践”开启数字孪生旅程

从丰富的课程设置到实践教学指导,通过真实项目实训案例,由浅入深,让学生了解行业最新实践与应用场景,就算学员是零基础也学的会,所有课程均从实际出发,以案例带动知识,推动教育理论到实践的转化。

03 联动产业 共建人才就业生态

依托人力资源平台优势,联动相关企业,为参加培训的学生提供数字孪生相关实习、实训、就业机会。
通过广泛的生态也为学生未来就业提供了保障。

四、建设内容

我司数字孪生开发与技术应用实训室配备:

数字孪生开发应用软件

01 软件介绍

该软件平台集数字孪生应用开发、数字工厂仿真设计分析与优化、机器人工艺应用、PLC (控制器)虚拟调试等功能于一体,支持OPC协议的主流PLC及运动控制器进行制造线虚拟调试、支持主流机器人进行机器人离线编程及机器人工艺包导入、支持制造线及机器人工作站数字孪生开发、支持非标建模、支持Python脚本开发。
可以快速部署制造线、机器人工作站数字孪生,可以从PLC或MES数据库获取物理硬件数据,支持数据实时传输。
模型库中有超过60家机器人企业1800多种机器人种类,方便进行各种工作站的搭建,同时支持非标建模,支持3D模型导入,支持十余家机器人企业的机器人进行离线编程,支持与MES系统进行信息导入,与制造线数字挛生设计,方便制造线数字化管理。

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数字工厂仿真设计分析与优化

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机器人焊接工艺应用

02 功能特色

(1)支持大型模型的智能优化,可实现大型复杂模型的轻量化,既能保证模型的质量,又能保证复杂系统仿真的流畅度;

(2)支持多种工业现场典型通信协议,包括但不限于OPC UA、OPC DA、TCP、UDP、PROFINET等通信协议;

(3)提供工业机器人、数控机床、立体仓库、传感器、输送线、AGV等各类基本元件库,可以基于基本元件组合封装成高级元件;

(4)具备元件的参数化设计和二次开发功能,可以根据客户实际需求,定制开发所需的专业元件库;

(5)软件支持ABB、KUKA,Fanuc、安川、史陶比尔、启帆、红树林、埃夫特、埃斯顿、DOBOT、HRG、JAKA、HopeMotion、珞石、法奥意威等多种品牌机器人

(6)模型库中有超过60家机器人企业1600多种机器人种类,方便进行各种工作站的搭建;

(7)可以快速部署制造线、机器人工作站数字孪生,可以从PLC或MES数据库获取物理硬件数据,支持数据实时传输;

03 功能简介

可利用已有部件快速拖放实现智能制造系统布局仿真设计、分析与优化

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参数化模型设计,提高模型适用性

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可将布局导出为图片、3D PDF、视频、DXF等格式文件展示

统计模拟布局中所有组件的行为数据,实现智能制造系统图表分析

增加物理特性,模拟更加真实逼真

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线缆重力模拟

支持多种3D格式模型导入进行建模,及模型参数标注

PLC虚拟调试

机器人路径自动生成,支持喷涂、焊接、码垛、加工等多种工艺

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机器人协同应用

内嵌Python IDE,提供Python API接口,可实现复杂逻辑及定制化二次开发

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设备资源最优配置

机器人离线编程,程序导出

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开放架构,提供.NET API进行插件开发

数字孪生开发

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成果展示:模拟焊接平台

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【北京智能智造现开展工信部《PLC控制与数据采集应用》、《机器视觉智能检测技术应用》、《机器人焊接系统调试与应用》职业技术证书课程培训,根据不同学员的基础水平研发初、中、高级的课程,0基础学员也可以从基础学起,打下坚实基础循序渐进学习高级的知识内容。
在学习的基础上还可以分别考取工信部颁发的相应等级职业技术证书一举两得!

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