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第一章：設(shè)計(jì)思路

隨著“工業(yè)4.0”概念在德國(guó)的提出，以“智能工廠(chǎng)、智慧制造”為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命已經(jīng)悄然來(lái)臨。工業(yè)4.0是一個(gè)高科技戰(zhàn)略計(jì)劃，制造業(yè)的基本模式將由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制轉(zhuǎn)變，目標(biāo)建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式，在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會(huì)產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價(jià)值的過(guò)程正在發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。

同時(shí)，“中國(guó)制造2025” 提出了我國(guó)邁向制造強(qiáng)國(guó)的發(fā)展戰(zhàn)略，應(yīng)對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，立足我國(guó)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式實(shí)際需要，圍繞創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展、人才為本等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以及先進(jìn)制造、高端裝備等重點(diǎn)領(lǐng)域，提出了加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提升增效的重大戰(zhàn)略任務(wù)和重大政策舉措。

伴隨著智能制造、機(jī)器換人浪潮的到來(lái)，對(duì)于相關(guān)人才的需求也日益擴(kuò)大。智能制造集成企業(yè)買(mǎi)進(jìn)之后，需要把標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器應(yīng)用到各行各業(yè)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，需要把自動(dòng)化設(shè)備、控制軟件、應(yīng)用軟件、實(shí)訓(xùn)設(shè)備周邊等應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)當(dāng)中。而使用自動(dòng)化設(shè)備的企業(yè)，需要的不僅是設(shè)備及其集成系統(tǒng)，還要有能夠與設(shè)備“共事”的人，即能夠獨(dú)立操作各種自動(dòng)化的工人，甚至能夠集成、維修設(shè)備的高級(jí)技術(shù)人員。自動(dòng)化智能化設(shè)備應(yīng)用的這個(gè)過(guò)程及具體操作，由于技術(shù)要求較高，并且屬于新興領(lǐng)域，目前專(zhuān)業(yè)人才十分缺乏。自動(dòng)化智能化應(yīng)用的增長(zhǎng)速度與人才的持續(xù)需求存在很大的缺口，在全國(guó)范圍內(nèi)的人才缺口已達(dá)數(shù)百萬(wàn)人，人才需求呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)。

我們根據(jù)智能制造各高校、職業(yè)院校學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)從簡(jiǎn)到難，從單站到生產(chǎn)線(xiàn)，借助智能制造現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐及虛擬現(xiàn)實(shí)（VR技術(shù)）體驗(yàn)，輔以配套的教學(xué)資源包和師資培訓(xùn)，將智能制造專(zhuān)業(yè)以體系化的方式呈現(xiàn)出來(lái)。

第二章：項(xiàng)目背景

“工業(yè)4.0”是德國(guó)聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部在2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上提出的概念。它描繪了制造業(yè)未來(lái)愿景，提出繼蒸汽機(jī)的應(yīng)用、規(guī)模化生產(chǎn)和電子信息技術(shù)等三次工業(yè)革命后，人類(lèi)將迎來(lái)以信息物理融合系統(tǒng)（CPS）為基礎(chǔ)，以生產(chǎn)高度數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)器自適應(yīng)為標(biāo)志的第四次工業(yè)革命。“工業(yè)4.0”概念在歐洲乃至全球工業(yè)領(lǐng)域都引起了極大的關(guān)注和認(rèn)同。

在全球制造格局面臨重大調(diào)整、我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境發(fā)生重大變化、建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)任務(wù)艱巨而緊迫的背景下，國(guó)務(wù)院經(jīng)李克強(qiáng)總理簽批，于2015年5月8日公布了中國(guó)版“工業(yè)4.0”規(guī)劃——《中國(guó)制造2025》，“以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”作為該規(guī)劃的基本方針。“中國(guó)制造2025”將智能制造作為主攻方向，推進(jìn)制造過(guò)程智能化。在重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)建設(shè)智能工廠(chǎng)、數(shù)字化車(chē)間，加快人機(jī)智能交互、工業(yè)機(jī)器人、智能物流管理等技術(shù)和裝備在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用，促進(jìn)制造工藝的仿真優(yōu)化、數(shù)字化控制、狀態(tài)信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自適應(yīng)控制。加快產(chǎn)品全生命周期管理、客戶(hù)關(guān)系管理、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，促進(jìn)集團(tuán)管控、設(shè)計(jì)與制造、產(chǎn)供銷(xiāo)一體、業(yè)務(wù)和財(cái)務(wù)銜接等關(guān)鍵環(huán)節(jié)集成，實(shí)現(xiàn)智能管控。“中國(guó)制造2025”的實(shí)質(zhì)就是：從資源驅(qū)動(dòng)變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動(dòng)。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算、大數(shù)據(jù)間的互聯(lián)，由此衍生出物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)物理世界和信息世界以信息物理系統(tǒng)（CPS）的方式相融合。信息驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)品制造的過(guò)程，體現(xiàn)出了智能制造價(jià)值所在，即能夠科學(xué)的編排生產(chǎn)工序，提升生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)個(gè)性定制生產(chǎn)，還可以調(diào)整資源使用，采用最節(jié)約能耗的方式進(jìn)行生產(chǎn)。

為積極響應(yīng)《中國(guó)制造2025》文件精神，順應(yīng)職業(yè)教育政策、滿(mǎn)足技能培訓(xùn)需求，與多所高校緊密合作，整合優(yōu)質(zhì)人才資料，努力打造緊密貼合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，緊緊圍繞著符合教學(xué)要求的，具有全面性和典型性的，國(guó)內(nèi)一流的智能制造實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。全面服務(wù)于全國(guó)高校、高等職業(yè)教育、中等職業(yè)教育、職業(yè)培訓(xùn)和技工教育、工學(xué)結(jié)合課程改革建設(shè)和高技能基地建設(shè)。竭誠(chéng)為國(guó)家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需要的技能和高技能人才培訓(xùn)服務(wù)，尤其是在先進(jìn)制造領(lǐng)域，積極響應(yīng)《中國(guó)制造2025》文件精神，探索工業(yè)4.0人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新，推動(dòng)相關(guān)技能實(shí)驗(yàn)設(shè)備升級(jí)，為制造強(qiáng)國(guó)百年戰(zhàn)略貢獻(xiàn)自己的力量。

第三章：系統(tǒng)概述

該系統(tǒng)是一個(gè)符合中國(guó)制造2025與工業(yè)4.0相關(guān)技術(shù)要求的柔性產(chǎn)品智能化生產(chǎn)工廠(chǎng)及管理系統(tǒng)的綜合教學(xué)實(shí)踐系統(tǒng)，利用智能控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、信息安全技術(shù)、信息物聯(lián)技術(shù)、大數(shù)據(jù)識(shí)別應(yīng)用技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)排產(chǎn)、智能化生產(chǎn)過(guò)程協(xié)同、智能化互聯(lián)互通、智能化生產(chǎn)資源管理、智能化質(zhì)量過(guò)程管控、智能化決策支等功能。系統(tǒng)集成了產(chǎn)品的零件加工、組裝、檢測(cè)、包裝、物流倉(cāng)儲(chǔ)所有生產(chǎn)工序，同時(shí)集成了智能化了排產(chǎn)管理、倉(cāng)庫(kù)物料管理、生產(chǎn)協(xié)同、客戶(hù)訂單管理等不同生產(chǎn)管理模塊MES制造執(zhí)行系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從客戶(hù)下單、虛擬仿真設(shè)計(jì)、產(chǎn)品生產(chǎn)、質(zhì)量監(jiān)控、產(chǎn)品配送等各環(huán)節(jié)信息化與智能化。同時(shí)，作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐系統(tǒng)，該系統(tǒng)還配備了技能人才培訓(xùn)所需的完整的課程體系和培訓(xùn)教材，并體現(xiàn)出校企合作、師資培訓(xùn)、產(chǎn)學(xué)研開(kāi)發(fā)等特色。