人 才 培 养 方 案
(3学期)
方 案 起 草 人: | |
系 主 任: | |
批 准 日 期: |
2018年3月
1.培训名称:智能制造技术卓越班人才培养方案
2.招生对象:机械工程系、自动控制系各专业学生
3. 培训时间:三个学期
4. 教学团队:
5. 培养目标与规格
5.1培养目标
一、培养目标
卓越班培养德、智、体、美、能全面发展,具有良好的职业道德和人文素养的高端智能制造技术技能人才。通过完成真实的工程项目案例进行研究式教学,提高分析解决问题的能力,掌握智能制造系统的装配调试、维护应用、现场管理与销售服务能力,智能制造系统机床运用与生产加工能力,培养能够胜任现代智能控制下制造业生产服务一线岗位的高技能人才。
5.2培养规格
5.2.1. 素质要求
(1) 英文文档的阅读能力
(2) 熟练使用工具软件进行文档撰写能力
(3) 团队协作及协调能力
(4) 与他人沟通能力
(5) 自我管理、自我学习和总结能力
(6) 身心健康
5.2.2. 知识要求
(1)应掌握常用电子元器件、集成器件、可编程控制器的应用知识;
(2)应掌握传感器应用的基本知识;
(3)应掌握应用机械传动、液压与气动系统的基础知识;
(4)应掌握数据库原理、通信网络技术、大数据采集与挖掘的应用知识;
(5)应掌握智能制造系统的应用知识;
(6)掌握计算机辅助设计与制造的知识;
(7)掌握计算机接口、工业控制网络和自动化生产线系统的基础知识;
(8)掌握工业机器人原理、操作、编程与调试的知识;
(9)掌握检修工业机器人系统、自动化生产线系统故障的相关知识;
(10)掌握自动化生产管理和质量管理的基础知识;
(11)掌握同本职业工种相关行业的基本知识。
5.2.3. 能力要求
(1)能读懂进口设备相关英文标牌及使用规范;
(2)能读懂机器人设备的结构安装和电气原理图;
(3)能测绘设备的电气原理图、接线图、电气元件明细表;
(4)能测绘简单机机械部件并绘制零件图和装配图;
(5)能应用操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置,编制逻辑运算程序;
(6)能构建较复杂的PLC控制系统;
(7)能维护、保养设备,能排除简单电气及机械故障;
(8)具有创新意识和创新能力,能根据企业的发展及需求改造和革新原有设备;
(9)具有一定的生产管理,质量管理能力,能培训和指导本专业初级技术工人进行生产活动。
6核心项目简介
项目一 工业机器人应用
项目名称 | 工业机器人应用 | 学时 | 68 | 主讲教师 | ||
项目简介 | 1)项目简介: 本项目是智能制造技术卓越人才培养的第一个项目,选取工业机器人技术案例的实际操作对学生进行工业机器人各环节的全流程训练。 2)项目需求: 随着中国进入智能制造时代,很多企事业单位都进入了工业大力发展阶段,各类工业生产都在向工业自动化方向发展,智能工厂逐步进入了现在的生产环节,用来实现机器代替人工的生产。减少工人的劳动强度,从而向工业2025趋进。为了适应企业需求,智能制造生产线的操作和管理就成了紧缺的人才。 | |||||
项目实施 | 1、教师讲解机器人使用方法及示教编程,学生跟作。教师布置任务,学生跟据任务要求完成任务工作。 2、教师讲解机器人参数、驱动器参数、各参数的修改及优化,学生跟作。 3、教师讲解机器人寄存器用使用方法。学生跟据以前讲解内容进行编程简化。 4、教师讲解机器人写字、搬运、焊接等设备的使用。学生跟作并完成各项任务目标程序的编程及工作。 5、教师讲解AGV机器人传感器调试;工业以太网络连接等。学生跟作。 6、教师讲解按任务要求完成机器视觉系统的设定、流程编辑,实现工件流水线上工件形状和种类的识别、工件库建立及坐标变换。学生跟作。 | |||||
项目总结 | 能力训练: 1. 提高设备的安全操作意识。 2. 掌握机器人的各类操作、编程、参数的修改等。 3. 掌握视觉系统的连接和使用。 4. AGV机器人上部输送线安装与调试。 5. 工业机器人编程和调试 6. 锻炼实践动手能力。 知识学习: 1. 学习掌握机器人编程、操作; 2. 深入了解机器人电气及机械部分的拆装; 3. 熟练掌握工业机器人的使用方法; 4. 学习参数的定义及修改方法。 5. 熟练使用编程软件; | |||||
考核评价 | 考核标准描述 | 满分得分 | ||||
机器人示教编程(22分) | 坐标、工作空间等设定 | 3 | ||||
基本测试程序示教 | 10 | |||||
能根据任务书要求,完成规定程序示教编程并复现 | 5 | |||||
安全操作 | 4 | |||||
机器人参数(15分) | 工业机器人各系统参数设定正确 | 10 | ||||
安全操作 | 5 | |||||
寄存器指令(15分) | 指令的掌握 | 10 | ||||
灵活运用 | 5 | |||||
工业机器人应用(28分) | 掌握各类机器人的使用方法 | 10 | ||||
夹具的安装及使用 | 10 | |||||
安全操作 | 8 | |||||
AGV机器人传感器调试;工业以太网络连接等(20分) | AGV小车控制电路 | 4 | ||||
AGV机器人传感器调试 | 3 | |||||
工业以太网络连接 | 2 | |||||
完成相应的功能调试 | 2 |
项目名称 | 数控机床加工技术 | 学时 | 48 | 主讲教师 | |||
项目简介 | 1).项目简介: 本项目是智能制造技术卓越人才培养的第二个项目,选取数控技术技术案例的实际操作对学生进行数控加工各环节的全流程训练。 本项目选取典型数控车床加工零件传动套为载体(零件来源于武汉华中数控股份有限公司)进行零件的三维建模、加工工艺路线的编制、自动编程软件的应用、数控车床的操作、零件的五轴加工、三坐标测量机的操作、零件的测量过程等操作。 2).项目需求: 高精密零件的数控加工技术,目标是为了提高学生复杂部件造型、加工工艺路线设计以及数控机床编程与操作技能的运用,弘扬工匠精神、职业道德能力,提升学生职业能力,培养智能制造业急需的数控技术高素质人才。 | ||||||
项目实施 | 1、教师先以典型的车床零件为对象讲解建模流程与技巧,学生跟作。 2、教师针对“传动套”结合生产成本,进行工艺分析,拟定加工工艺路线,学生跟作。 3、学生对其他高精零件进行工艺编制,学生讨论阐述自己的思路,讨论后的合理路线编写加工工艺,上交加工工序卡,加工工艺过程卡。 4、教师对“传动套”进行自动编程讲解,学生跟作。学生讨论零件自动编程技巧,阐述自己的编程思路,教师点评总结,学生对“传动套”进行粗、精加工的程序编写。 5、教师针对数控车床进行操作,学生按照教师讲解步骤进操作训练,教师现场指导。 6、教师针对数控数控车床进行程序传输演示,学生按照教师讲解步骤进行传输,确认无误后运行加工,教师现场指导。 | ||||||
项目总结 | 能力训练: 1. 三维建模软件应用的能力; 2. 加工工艺路线编制的能力; 3. 自动编程软件应用能力; 4. 零件数控加工能力; 5. 零件测量能力。 知识学习: 1. 数控车床建模方法; 2. 数控车床编程方法; 3. 程序传输方法。 | ||||||
考核评价 | 考核标准描述 | 满分得分 | |||||
三维建模配分 22分 | 外型特征完整性 | 7 | |||||
内孔完整性 | 7 | ||||||
细节特征及圆角处完整性 | 2 | ||||||
侧壁孔、侧壁凸台完整性 | 6 | ||||||
工艺设计配分 10分 | 加工工艺路线拟定合理性 | 6 | |||||
工艺方案优化合理性 | 2 | ||||||
加工成本经济性 | 2 | ||||||
数控加工编程配分 38分 | 自动编程软件的应用 | 10 | |||||
粗、精加工方法选择合理性 | 5 | ||||||
加工顺序合理性 | 4 | ||||||
刀具选择合理性 | 4 | ||||||
加工参数设置合理性 | 5 | ||||||
后处理选择及程序生成 | 10 | ||||||
数控零件加工配分 30分 | 数控车床操作技能 | 10 | |||||
数控程序输入 | 10 | ||||||
数控加工 | 4 | ||||||
尺寸、形位公差精度检测 | 2 | ||||||
加工表面质量检测 | 2 | ||||||
与给定零件的装配公差 | 2 |
项目名称 | PLC技术在智能制造系统中的应用 | 学时 | 44 | 主讲教师 | |||
项目简介 | 1)项目简介: 本项目是智能制造技术卓越人才培养的第三个项目,选取PLC技术案例的实际操作对学生进行PLC控制各环节的训练。 本项目主要完成PLC编程,数据传输、调试、和控制,学生进行全方位、全流程、一体化的训练。 2)项目需求: 在现代工业机械、设备的控制系统中,PLC装置的应用综合了计算机技术、自动化技术、现代制造技术的优势,从而实现智能制造控制系统功能的最优化。 | ||||||
项目 实施 | 1、教师讲解控制系统主站西门子S7-300(CPU315-2DP),从站西门子PLC之间ProfiBus-DP总线通讯,从站控制流程与驱动设备流程,分析现场反馈信号采集过程,主站采集各从站数据过程,学生编制上位机的监控程序。 2、教师讲解工业以太网通信模块和及工业触摸屏,系统控制网络集成方法,学生进行项目训练。 3、学生在在单机模式下,进行外部接线操作,完成从站运行的程序编制。 | ||||||
项目总结 | 能力训练: 1. PLC编程能力; 2. 西门子PLC通讯技术 3. 以太网通讯能力 4. 单机和联机操作与调试能力 5. 各类变频器操作和调试能力 知识学习: 1. 西门子PLC通讯技术 2. 驱动机构控制技术 3. 触摸屏控制技术 4. 变频器技术 5.传感器与检测技术 6.. 现场总线技术; | ||||||
考核评价 | 考核标准描述 | 满分得分 | |||||
plc单机操作 (30分) | 程序编制情况 | 10 | |||||
接线过程及接线质量 | 10 | ||||||
通讯效果(包括与触摸屏通讯) | 6 | ||||||
单一单元运行情况 | 12 | ||||||
自动化生产线安装(30分) | 机械部分组装正确性 | 8 | |||||
电气回路控制部分接线情况 | 6 | ||||||
传感器接线与PLC的硬件连接 | 8 | ||||||
整体组装评价 | 8 | ||||||
伺服驱动器 (15分) | PLC控制与程序编制 | 8 | |||||
硬件连线与装调 | 6 | ||||||
变频器操作 (10分) | 脱机操作离线操作情况 | 4 | |||||
参数设置与参数修改 | 4 | ||||||
硬件通讯情况 | 2 | ||||||
组态界面生成 (15分) | 图形画面创新设计 | 4 | |||||
动画仿真与实际运行情况 | 4 | ||||||
触摸屏与设备通讯 | 4 | ||||||
组态画面设计方案说明 | 3 |
项目名称 | 自动化生产线认识与调试 | 学时 | 40 | 主讲教师 | ||
项目简介 | 1)项目简介: 本项目是智能制造技术卓越人才培养的第四个项目,主要认真生产线上的加工单元、供料单元、装配单元、分拣单元作、传输单元的安装、调试、编程和控制,学生进行全方位、全流程、一体化的训练。 2)项目需求: 智能制造中生产线流程是一个很重要的环节,在一条工业生产线上的将机械设备联结起来,实现工件的自动控制、自动加工、自动测量,自动完成产品全部或部分制造过程;由工业控制系统与机械装置组成,该实训设备具有灵活的操作方式和灵活的输送系统和控制系统。 | |||||
项目 实施 | 1、教师对工作模块单元进行实际操作运行,学生仔细观察,教师进行讲解其工作原理,包括电磁阀动作机制、气管进气出气方向辨别、气缸执行机构、空压机原理、减压阀机理等。 2、教师讲解PLC的输入输出部分接线,IO设置和地址分配,学生进行输入、输出部分的连线。 3、教师讲解端子排相关知识,并实际操作和接线,用万用表测试端点,讲解电信号的传递过程和信号回路,学生操作接线并通电运行。 4.、教师讲解变频器、编码器、伺服驱动器、步进电机的工作原理,并实际操作,学生观察并进行相关训练,完成这些装置的控制。 | |||||
项目总结 | 能力训练: 1. PLC编程能力; 2. 自动化生产线设计能力; 知识学习: 1. 气动与传感技术; 2. 现场总线技术; 3. 程序编制 | |||||
考核评价 | 考核标准描述 | 满分得分 | ||||
单机操作 30分 | 程序编制情况 | 8 | ||||
接线过程及接线质量 | 8 | |||||
通讯效果(包括与触摸屏通讯) | 6 | |||||
单一单元运行情况 | 8 | |||||
全线运行 40分 | 程序编制情况 | 15 | ||||
接线过程及接线质量 | 5 | |||||
通讯效果(包括与触摸屏通讯) | 10 | |||||
全线运行情况 | 10 | |||||
变频器操作 20分 | 脱机操作离线操作情况 | 6 | ||||
参数设置与参数修改 | 5 | |||||
使用Uss协议库 | 5 | |||||
硬件通讯情况 | 4 | |||||
伺服驱动器 10分 | PLC控制与程序编制 | 5 | ||||
硬件连线与装调 | 5 |
项目名称 | MES系统技术及智能生产线应用 | 学时 | 66 | 主讲教师 | ||
项目简介 | 1)项目简介: 本项目是智能制造技术卓越人才培养的第五个项目,选取MES技术对学生进行通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理,实现智能生产线的全线运行。 本项目主要对智能制造系统选取现场管理细度,现场数据采集,电子看板管理,仓库物料存放,生产任务分配,仓库管理等任务的优化。 2)项目需求: 1. 是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。MES 可以为企业提供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块,最终实现智能生产线的全线运行(待设备就位后,以智能制造大赛标准进行培训)。 | |||||
项目实施 | 1. 管理或导入ERP中的计划,并将工厂级的生产计划逐级分解为生产现场作业的工序计划。 2. 管理生产现场的资源,包括对设备、人力和物料等进行规范的管理。对产品、物料等采用自动识别,提高效率。 3. 根据产品数据和资源情况,分析生产能力,对有关进行和后续进行的生产、工序计划进行的调整。 4.实时收集生产过程中数据的,(RFID、条码设备、PLC、Sensor、IPC、PC等),保证现场数据的实时、准确、全面的采集,并作出相应的分析和处理。 5. MES生产管理系统通过扫描条形码、RFID、设备传感器等多种手段实时采集生产车间数据,自动生成报表,通过生产管控看板展示生产进度与目标差距,实时跟进,敦促达成原计划生产目标。 6. 整个智能制造系统的生产线调试 | |||||
项目总结 | 能力训练: 2. 管理细度能力; 3. 现场数据采集能力; 4. 电子看板管理能力; 5. 仓库物料存放能力; 6. 生产任务分配能力; 7. 智能制造系统的生产线调试(待设备就位后,以智能制造大赛标准进行培训) 知识学习: 1. 掌握MES系统各模块的的优化及设置方法; 2. 掌握MES系统数据传送方法。 3.智能制造系统的生产线调试方法 | |||||
考核标准描述 | 满分得分 | |||||
考核评价 | 生产管理细度(10分) | 生产管理细度进行优化设计 | 10 | |||
现场数据采集(10分) | 数据采集、整合数据采集渠道(RFID、条码设备、PLC、Sensor、IPC、PC等),保证现场数据的实时、准确、全面的采集。 | 10 | ||||
电子看板管理(10分) | 对看板的整合设计管理 | 10 | ||||
仓库物料存放(10分) | 对物料存放进行优化 | 10 | ||||
生产任务分配(10分) | 对任务分配进行优化 | 10 | ||||
智能制造生产线调试(60) | 对智能制造生产线进行调试 | 60 |
智能制造技术卓越班教学计划 | |||
教学内容 | 学时 | 主讲教师 | |
智能制造技术概论 | 2 | ||
智能制造应用技术相关赛项解析 | 2 | ||
项目一:工业机器人应用 | 机器人示教编程,机器人参数 | 10 | |
寄存器指令 | 10 | ||
生产线空间位置调整、传感器安装及基本功能调试 | 18 | ||
六关节机器人参数设定、标定、现场示教编程及复现;六关节机器人安全工作区间建立 | 12 | ||
AGV机器人传感器调试 | 8 | ||
按任务要求完成机器视觉系统的设定、流程编辑,实现工件流水线上工件形状和种类的识别、工件库建立及坐标变换 | 10 | ||
项目二:数控机床加工技术 | 机床电气连接 | 12 | |
机床功能检查与故障排除 | 28 | ||
数控车床位置精度检测 | 8 | ||
试切零件的编程与加工工艺 | 10 | ||
数控车床的操作 | 10 | ||
零件加工、装配与检测 | 10 | ||
项目三:PLC技术在智能制造系统中的应用 | S7-1215程序编制 | 16 | |
故障检测与维护 | 6 | ||
变频器控制 | 4 | ||
触摸屏控制 | 6 | ||
传感器与变送器 | 4 | ||
驱动装置 | 4 | ||
工业以太网络连接 | 4 |
项目四:自动化生产线认识与调试 | 加工供水料单元运行情况及组态控制 | 8 | |
装配单元运行情况及组态控制 | 8 | ||
分拣单元运行情况及组态控制 | 8 | ||
变频器与网络通讯 | 6 | ||
主控PLC、机器人、产线、立体仓库的网络建立和程序联调测试 | 10 | ||
项目五:MES系统技术及智能生产线调试 | MES系统能工艺规格标准管理 | 4 | |
MES系统电子看板管理 | 4 | ||
MES及生产数据采集 | 4 | ||
MES仓库管理 | 4 | ||
智能生产线调试(待设备就位后) | 50 |
考核标准 | 认证 |
1、卓越班学生能够完成对应项目的任务; 2、卓越班团队每学期向企业开展技术服务不少于1项; 3、卓越班团队在辽宁省教育厅举办的省级相关技能大赛上取得三等级以上成绩。 | 智能制造技术相关证书 |
(一)硬件平台
1. 桁架机器人ASR-1000D
2. 机器人机械拆装平台HSR-JXCZ612
3. 机器人电气拆装平台SR-DQCZ612
5. 六关节机器人HSR-JR612
6. 工业机器人离线编程软件
7. 自动化生产线实训考核装置
8. 柔性生产线实训考核装置
9. PLC S7-200实训考核装置
10. 数控五轴加工中心JT-GL8-V
11. 数控车床CAK40100
12. 数控原理实验台HED-21S
13. 数控车床检测及工程创新平台SKNG-6型
14. 智能制造生产线(定制)
15.智能制造生产单元(定制)
(二)软件平台:
1.计算机操作系统:MS-Windows XP;
2.文字处理软件:MS-Office 2010;
3.工业机器人离线编程软件
4.设计、编程、加工软件:西门子NX10.0教育版;
5.设计、编程、加工软件:cimationE12;
6.数控仿真宇龙数控加工仿真软件V4.8
7.西门子PLC STEP7- Micro/WIN V4.0 SP9(使用S7-200系列)
STEP7- Micro/WIN SMART V2.0(使用S7-200 SMART系列),西门子STEP7 V5.5(使用S7-300系列)
(三)其它配套工具
1.电气辅助工具;
2.加工用数控机床及附品(刀柄、量具、刀具、夹具等)。