讓學生自己建 讓學生自己用 與眾不同智能制造教學解決方案
西馬特智能制造產(chǎn)線解決方案的教學設計理念是：讓學生自己建，讓學生自己用。強調學生的參與和實踐，是創(chuàng)新且實用的教學思想，使智能制造產(chǎn)線真正服務于院校教學使用，是與眾不同的智能制造生產(chǎn)線教學解決方案。
從工業(yè)1.0-工業(yè)4.0，每一個階段的技術革命，都是為了更好的服務制造業(yè)，也帶來了不同的生產(chǎn)方式?，F(xiàn)階段，我們正處于人工智能和制造業(yè)相結合——智能制造的前沿，制造業(yè)正在往智能化的方向去發(fā)展。智能制造的載體是智能產(chǎn)線，學?；谥悄墚a(chǎn)線去培養(yǎng)智能制造領域人才，培養(yǎng)未來工程師。
假如學生是一個工廠的老板，需要利用智能制造的方式去生產(chǎn)產(chǎn)品，那么如何去建智能制造產(chǎn)線？建一條智能產(chǎn)線需要考慮什么因素？
制造的本質是生產(chǎn)，智能制造的方式也是為了降本增效，提高效率和質量的同時，能夠降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。這里要確定一個生產(chǎn)加工產(chǎn)品，比如這個產(chǎn)品：搖擺氣缸。
生產(chǎn)產(chǎn)品之一：搖擺氣缸
既然采用了智能制造的方式，那么我們不妨多想一想，產(chǎn)線的投資比較大，后期智能產(chǎn)線除了生產(chǎn)上面的搖擺氣缸產(chǎn)品，還能不能加入更多產(chǎn)品，一條智能產(chǎn)線上生產(chǎn)2個甚至更多產(chǎn)品系列。
這里再加入一個款新產(chǎn)品：國際象棋。
生產(chǎn)產(chǎn)品之二：國際象棋一套
產(chǎn)品選型好了，學生老板這個工廠是研發(fā)生產(chǎn)銷售搖擺氣缸、國際象棋產(chǎn)品的公司。
對生產(chǎn)的兩款產(chǎn)品進行生產(chǎn)工藝分析。
搖擺氣缸的工藝卡片如下： 國際象棋的工藝卡片如下：
通過工藝卡片，可以得出產(chǎn)品的加工工藝，以及得到它們總裝件、分裝件、組件、部件、零件、直到原材料之間的結構關系，以及所需的數(shù)量。
根據(jù)兩款產(chǎn)品生產(chǎn)的物料清單，結合公司場地、投資資金情況、生產(chǎn)加工工藝，選出生產(chǎn)設備?？紤]生產(chǎn)節(jié)拍和流程，選出物流設備。再一一選出倉儲設備、質檢設備等……
到這一步，建智能制造產(chǎn)線已經(jīng)考慮一些需求和因素，初步規(guī)劃已經(jīng)有了。那么在實際工廠或制造業(yè)，是如何去實施搭建產(chǎn)線的。
制造業(yè)的做法是，通過西門子PDPS對制造過程進行工藝設計、仿真和優(yōu)化。通過數(shù)字孿生手段，提高生產(chǎn)效率、降低成本，確保工藝可靠。
西門子PDPS是一套復雜且強大的系統(tǒng)，根據(jù)PDPS的理念，我們簡化一下流程，利用西馬特SMES智能產(chǎn)線執(zhí)行系統(tǒng)中內置的產(chǎn)線設施布局與規(guī)劃功能，搭建一條虛擬智能產(chǎn)線。
根據(jù)選型設備，搭建出我們需要的智能制造虛擬產(chǎn)線。
5.1設備庫中選擇設備模型
5.2根據(jù)選型設備一一放置到場景
5.3組成一條智能產(chǎn)線
搭建好的虛擬產(chǎn)線還需要驗證，這個布局是不是最合理的？按照這個布局，生產(chǎn)加工節(jié)拍和最后結果是什么？在軟件環(huán)境下，內置的引擎，產(chǎn)線進行虛擬運行，模擬生產(chǎn)。
6.1生產(chǎn)數(shù)據(jù)初始化
6.2選擇加工訂單
6.3選擇產(chǎn)線排程方式
6.4產(chǎn)線虛擬生產(chǎn)
6.5生成數(shù)據(jù)報表
經(jīng)過上述步驟，利用SMES軟件，學生老板學會了自己搭建一條虛擬智能產(chǎn)線的操作。同時，產(chǎn)線數(shù)據(jù)的錄入，ERP信息的錄入，讓學生了解到產(chǎn)線的管理思想。
對虛擬產(chǎn)線運行的結果數(shù)據(jù)滿意后，接下來就是買設備，按照虛擬產(chǎn)線的布局搭建實物產(chǎn)線了。
（實物產(chǎn)線的搭建簡略，我們提供模塊化設備，設備底座帶輪子，可以移來移去，按照自己的想法隨性所欲的布局設備位置）
搭建好的智能產(chǎn)線，學生動手實操，進行單體設備調試，通電、試運行，是否能正常工作。
對硬件物理設備進行通訊，通過不同的通訊協(xié)議連接起來，實現(xiàn)設備之間的互相通信和數(shù)據(jù)交換。
在產(chǎn)線上直接進行PLC聯(lián)調，存在安全隱患，容易對設備造成損壞，對人身安全有危險。
引入西門子MCD機電一體化聯(lián)調解決方案。
機電一體化概念設計解決方案（MCD）將機械自動化與電氣和軟件結合起來，提供了機電設備設計過程中硬件在環(huán)境中仿真調試，通過虛擬設備與PLC連接，對產(chǎn)品可靠性進行虛擬調試。
通過MCD軟件，在仿真環(huán)境下，進行PLC編程。PLC程序可以直接驅動仿真模型運動，驗證程序的正確性和可靠性。編制好的PLC程序，可以直接下發(fā)到真實設備進行控制，解決教學安全隱患。
加工程序的編寫
機器人點位的示教程序
AGV小車的引導程序
編制PLC程序等……
所有工作完成后，將SMES覆蓋在智能產(chǎn)線上，對智能產(chǎn)線進行運行、調度、生產(chǎn)。
通過上述步驟，學生學會了自己用產(chǎn)線。
“讓學生自己建 讓學生自己用”的教學設計理念，提供一條智能產(chǎn)線，二套數(shù)字孿生軟件，覆蓋智能制造機、電兩個方向，可以顯著提升教學效果與實訓效果，為學校提供未來工程師奠定基礎。
