智能制造技术与应用共60页
数控技术介绍及应用(ppt 54页)
开环控制系统没有反馈装置，不能消除步进电机失步产生 的误差。因此开环控制系统一般用于运动速度较低和加工精度 不高的机床。
22.03.2022
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2)闭环控制系统(Closed Loop Control System)
装置等。数控机床的刚度要求更高，传动装置间隙要小，
摩擦系数要小且要有恰当的阻尼。
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1.3 数字控制系统
1.3.1 数控系统的组成和分类 （1）数控系统：
是一种能控制机器运动的装置。加工程序输入系统 后能够自动解释指令，进行运算，并由系统的输出装置 向机床的执行机构发出指令，完成规定的运动或动作。
改革开放以来，通过技术引进、科学攻关和技术改造， 我国的数控技术有了较大的进步，逐步形成产业。 1980年北 京机床研究所引进日本FANUC5、7、3、6数控系统，上海 机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统，辽宁精密 仪器厂引进美国Bendix公司的Dynapth LTD10数控系统。
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第一章 绪论
数控技术是现代制造技术的基础，数控技术水平的高低、 数控设备的拥有量以及数控技术的普及程度，已经成为衡 量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志。
数控技术经过几十年的发展（1952年第一台数控机床问世 ），已广泛应用于现代工业的各领域，成为制造业现代化 的基础。数控技术不仅应用于金属切削机床，还应用于其 他多种设备。如机器人、坐标测量机、数控雕刻机、数控 绘图机、电火花加工机床等。
闭环控制系统在机床运动方向上增加测量工作台实际 位移的传感器，将工作台实际位置的信息反馈给CNC 的比较器，如有误差，由CNC发指令，使工作台运动 直至误差消失。 采用闭环控制系统的机床的位置精度大大提高。
任务14 智能制造系统仿真运行优化
表 计划对比分析
组员 计划中的优点
计划中的缺陷
优化方案
步骤
表 小组决策方案
工作内容
负责人
表 材料、工具、器件最终清单
序号
名称
型号和规格
单位
数量
备注
实施页
按以下步骤实施工厂自动化数字双胞胎软件系统仿真： （1）工厂自动化数字双胞胎软件3D模型的导入
实施页 （2）工厂自动化数字双胞胎软件IO信号关联
步骤
工作内容
负责人
材料、工具、器件计划清单
序号
名称
型号和规格
单位 数量 备注
计划页
? 引导问题7：任务中所用数字双胞胎软件平台的各功能模块如何使用？ ? 引导问题8：如何使用任务所用数字双胞胎软件平台的仿真内容？ ? 引导问题9：使用任务所用数字双胞胎软件平台搭建智能制造系统的软硬件要求？ ? 引导问题10：如何使用任务所用的工厂自动化数字双胞胎软件进行3D模型的导入和IO信号关联？如何 实现PLC、机器人、MES系统与工厂自动化数字双胞胎软件的通讯连接？
计划页
按照任务书要求和获取的信息，制定智能制造系统数字双胞胎仿真运行优化的流程步 骤工作方案，包括部件、材料、工具准备，工艺流程安排，检查调试等工作内容和步骤，完 成动作工艺的工作方案，材料、工具、器件清单两个表格，方案需要考虑到绿色、环保与节 能要素，系统优化可以通过试错等过程进行修改设计。
数字双胞胎软件流程步骤工作方案
创新性思维和行动
总计 教师签名：
学生签名：
分值
10 10 10 5 5 10 10 15 10 15 100
20
120
自评 20%
互评 20%
师评 60%
智能制造时代的仿真技术应用实践
以
太
主
网
操 室
监 控
计
算
机
PCI内置网卡
1#
加速度传感器 （JF_102）
1
2#
加速度传感器 （JF_102）
1
3#
加速度传感器 （JF_102）
1
4#
加速度传感器 （JF_102）
1
5#
加速度传感器 （JF_102）
1
采集 监控 服务 器
内置网卡
硬件配置
传感器 双芯电缆 电荷放大器 NI仪器 内置网卡
供应商资格审核 • 维护：失效模拟、故障原因分析
38
行动的优先级
…….
不重要
…….
39
紧急
故障原因分析 供应商质量问 题处理
流程标准化
重要
团队的优化组织与能力建设 数据管理与知识积累
不紧急
发挥仿真的价值——一位Ansys老用户的故事
• 一根价值两千万人民币的轴 • 由于车间工人的疏忽导致错误加工 • 整根轴被迫要报废 • 然而……
计算 （Computing）
信息物理融合系统
通信
（Communication）
人机交互
传感 （Sensing）
反馈 （Feedback）
控制 （Control）
传感 器探 测器
物理世界 （Physical）
控制 器执 行器
5
DIGITAL TWIN
Digital Twin将所获取的信息与对象的物理性能表征相结合，形成虚拟空 间与实体空间深度融合、实时交互、互相耦合、及时更新，在网络空间中 构建实体的虚拟镜像。
n=15400 rpm, a=4.0 mm
智能制造技能复习题+答案
智能制造技能复习题+答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、PLC 梯形图逻辑执行的顺序是( )。
A、自下而上, 自左向右B、随机执行C、自上而下, 自右向左D、自上而下, 自左向右正确答案：D2、液晶显示控制器的核心部件:( )A、指令集B、控制部C、接口部D、驱动部正确答案：B3、对递阶结构的系统所采用的控制方式叫做递阶控制 ( )A、中型B、大C、小D、微型正确答案：B4、以下哪个( )不是驱动装置主要驱动方式。
A、液压驱动B、电气驱动C、气压驱动D、机械驱动正确答案：D5、在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用( )。
A、仪表机械零点调整法B、冰浴法C、计算修正法正确答案：B6、示教-再现控制为一种在线编程方式, 它的最大问题是( )。
A、占用生产时间B、容易产生废品C、操作人员安全问题D、操作人员劳动强度大正确答案：A7、( )解决了以往触摸屏的各种缺陷, 清晰不容易被损坏, 适于各种场合, 缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变得迟钝, 甚至不工作。
A、红外线技术触摸屏B、表面声波技术触摸屏C、电阻技术触摸屏D、电容技术触摸屏正确答案：B8、日本日立公司研制的经验学习机器人装配系统采用触觉传感器来有效地反映装配情况。
其触觉传感器属于下列( )传感器。
A、力/力矩觉B、压觉C、接触觉D、接近觉正确答案：A9、下列不属于数字控制方式的是 ( )A、轮廓控制B、点位控制C、直线控制D、网格控制正确答案：D10、串级控制系统参数整定步骤应为( )。
A、只整定副环B、先主环,后副环C、没有先后顺序D、先副环后主环正确答案：D11、常用于测量大位移的传感器有( )A、应变电阻式B、霍尔式C、感应同步器D、涡流式正确答案：C12、下列输出模块可以交直流两用的是( )。
A、继电器输出模块B、晶体管输出模块C、光电耦合输出模块D、晶闸管输出模块正确答案：A13、京东方企业文化中的“四个永不”讲的是“永不言累、永不言难、永不言败和( )A、永不放弃的拼搏B、永不放弃的拼搏C、永不满足的追求D、永不放弃的追求正确答案：C14、对于差动变压器, 采用交流电压表测量输出电压时, 下列说法正确的是( )。
智能制造与软件开发(PDF 66页)
第一部分 智能制造中的核心软件技术
• 国内外新形势 • ERP/PLM • MEMS • 机器人技术 • 物联网技术 • 云计算技术 • 大数据技术
新形势-国际
全球制造业格局面临重大调整
德国工业4.0 美国“先进制造业国家战略计划” 英国的“工业2050战略”
日本的“科技工业联盟”日本《2015年版 制造白皮书》提出了“利用大数据、人工 智能和IoT等改革产业结构”
上游 核心部件
减速机 控制系统
机器人技术
中游 机器人本体
下游 系统集成商
集成物联网技术、 计算机视觉、人
工智能技术 90%厂商
机器人技术
核心组件：控制系统、伺服电机、减速器 关键技术：协调运动、力控制、机器视觉、自主导航、智能决策 等
系统级软件起关键作用和支持： Energid’s acclaimed Actin Software软件系统 ABB Robot Studio模拟与离线编程软件系统
设软远 备件程 状升控 态级制
监控
售后与维护阶段
ERP软件
ERP可用于改善企业业务流程以提高企业核心竞争力
国际：德国的SAP公司，美国的ORACLE 、Sage、Infor都是世界顶尖级ERP产品； 国内：用友、金蝶、管家婆也各自占据着一小部分市场
ERP软件
移动互联网化 利用大数据技术达到智能化 Cloud模式的兴起，如sap Business One 利用物联网技术达到更细管理粒度
PLM
PLM工具：统一管理产品生命周期数据的软件工具
主要公司：PTC、达索公司、西门 子PLM公司、SAP 、Oracle公司、 Autodesk
PLM趋势
协同设计开发环境 CAD/CAE一体化技术 CAD/CAPP/CAM 一体化技术 SDM系统 数据链路技术
新工科背景下智能制造工程专业教学探索与实践
新工科背景下智能制造工程专业教学探索与实践
廖晓波;余家欣;钟良;蔡勇;臧红彬;李鹏;王积硕
【期刊名称】《高教学刊》
【年(卷),期】2024(10)17
【摘要】为应对“中国制造2025”国家战略,顺应新工科背景下高等工程教育改革发展,国家提出建设智能制造新工科专业。
智能制造工程专业在强数理基础上,基于机械学科主干知识体系,融入控制、计算机、人工智能等信息学科知识,探索“数字化+网络化+智能化”时代背景下,新技术特色的智能制造理论课程体系;同时,为有利于学生系统掌握交叉学科知识,实践教学体系通过打通专业交叉知识之间的边界,破除知识孤岛,以工程项目为导向构建实践教学内容,探讨适应智能制造工程专业人才培养的实践教学体系。
智能制造工程专业教学探索与实践将促进新工科专业知识之间的交叉融合,逐步适应未来制造领域发展的新需要,有效提升高等教育机械工程专业复合型高端人才的培养质量。
【总页数】5页(P81-85)
【作者】廖晓波;余家欣;钟良;蔡勇;臧红彬;李鹏;王积硕
【作者单位】西南科技大学制造科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】G642
【相关文献】
1.\"新工科\"背景下\r材料专业全英文课程教学探索与实践\r——以\"机械工程材料与制造方法\"课程为例
2.新工科产教融合背景下智能制造工程专业融合型人才培养探索与实践
3.新工科背景下智能制造工程专业人才交叉融合培养探索
4.新工科背景下智能制造工程专业的建设探索
5.新工科背景下智能制造工程专业三维设计软件教学探索与实践
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任务2 智能制造系统控制方案设计
检查页
根据控制方案设计情况，对任务完成情况按照验收标准进行检查验收和评价，并将验收问题及
其整改措施、完成时间进行记录。
对任务完成情况按照验收标准进行检查验收和评价，包括毛坯入库控制方式设计、毛坯出库控
制方式设计、毛坯上料控制方式设计等，并将验收问题及其整改措施、完成时间进行记录。验收
标准及评分表见表2-5，验收过程问题记录表见表2-6。
表2-5 验收标准及评分表
序号
验收项目
验收
毛坯入库控制方式设计
设计合理，能够实现 10
2
毛坯出库控制方式设计
设计合理，能够实现 10
3
毛坯、成品转运的控制方式设计
设计合理，能够实现 10
4
毛坯上料控制方式设计
设计合理，能够实现 10
10
制定计划能力
10
专业能力60分 操作符合规范
15
工作效率
10
任务验收质量
15
合计
100
创新能力加分 20
创新性思维和行动
20
总计
120
教师签名： 学生签名：
谢 谢！
计划页
按照任务书要求和获取的信息，制定制定智能制造系统控制方案，包括毛坯件出库过 程控制方案、毛坯件的加工过程控制方案等工作内容和步骤，计划应考虑到安全、绿色与环 保要素。智能制造系统控制方案工作计划见表2-2。
表2-2 控制方案
步骤 1 2 3 4 5 6
工作内容 毛坯件的出库过程控制方案 毛坯件的加工过程控制方案 成品件的检测过程控制方案
任务页
任务页
学习目标： （1）能够根据零件工艺流程，对零件智能制造系统控制方案进行设计； （2）能够掌握毛坯入库、出库、AGV搬运、数控加工上下料、智能检测等智能 制造各环节的作用和控制方式。 （3）能够团队协作完成整个方案的设计与实施。
带式输送机智能控制技术设计与应用
（上接第56页）
的推动作用，两者之间的融合属于科技发展的重要目标，在促 进社会经济水平的发展上，起着极为重要的作用。目前，我国 移动通信技术、计算机技术之间的融合处于世界前列，但是， 依然还有很多地方需要进一步改进，相信在不久的将来，这两 种技术的融合将会取得更为突出的成果。在未来阶段，通信技 术，计算机技术之间的融合，也不会单一只局限在运营商的转 换上，会在多个领域中生根发芽，借助计算机技术的分析处理
（下转第62页）
60 科学与信息化2020年3月上
பைடு நூலகம்
工业与信息化
TECHNOLOGY AND INFORMATION
系统、环境监控系统、防雷系统三个子系统进行改造升级。基 站机房网络布线及电源线路配布更加合理、美观，线路传输也 更加可靠、安全。监控系统实时监控各设备运行状态及基站机 房内环境情况，基站机房无须人员每日巡检及值守，系统可通 过网络传输的方式将环境监测信息实时上传至终端管理平台， 工作人员即可实时掌握基站机房运行状态。通过整体的防雷设 计已经初步达到整个AIS基站机房的防雷保护需求，使建筑的
引言 目前，矿井带式输送机仍然以独立控制技术为主，这一技
术受制于机械设计及控制方式的影响，存在控制方式滞后、效 率低下及安全性不高的问题，已经无法满足现代矿井机械发展 及应用的趋势。为此，TD75型带式输送机通过智能控制技术与 运输机械的融合，提升了产品的质量与效率，更使智能控制技 术得以深入应用。 1 TD75型带式输送机概述
对井下带式输送机状态的远程监控。同时，利用地面控制主站 及智能控制冗余站，对井下的设备进行调度与控制。
（2）网络结构。对于井下带式输送机的智能控制信号传 输，采取现场总线及工业以太网相结合的方式，从而建立调度 中心与设备间的通信。
数字化工厂解决方案：智慧工厂MES数字化一体化解决方案共60页可编辑全文
自动化设计
数据采集+MES+SAP+WMS
企业运营平台+MES+APS+PLM
KPI看板与管理驾驶舱（智能化决策支持）
（MES\ERP\WMS\Automation\PLM\QM等系统集成）
规划阶段
高级排程APS
PLM (BOM管理 工艺管理 成本优化)
第三阶段 智能化工厂(3.0~3.5) 完善，数据分析，效益提升
SIMATIC 控制器
SIMATIC IDENT 工业识别系统
SIMATIC 分布式 I/O
SIMATIC NET 工业通信
SIRIUS 工业控制系统
SITOP 电源
SIMATIC 控制逻辑设计 Automation Designer
驱动技术
博途软件 (TIA PORTAL) 用于自动化任务 的工程框架
仓储
生产计划
物料领料
仓储
智能服务 经营决策
营服及决策
关键绩效
产品销量
↑
销售计划执行率
↑
客户满意度
↑
关键绩效
排产准确率
↑
生产计划完成率
↑
…
关键绩效
交货时间
↓
原料送达及时率
↑
来料批次合格率
↑
…
关键绩效
订单交付周期
↓
单件生产成本
↓
…
关键绩效
产品质量合格率
↑
设备综合利用率
↑
…
关键绩效
新产品研发时间
↓
产品设计完成准时率
销售管理
供应链管理SCM
采购计划
仓储管理
机器视觉基础知识演示文稿
CCD vs CMOS
CCD
CMOS
优 1.图像质量高 2.灵敏度高 3.对比度高
1.体积小 2.片上数字化 3.很多片上处理功能 4.低功耗 5.没有Blooming现象 6.直接访问单个像素 7.高动态范围（120dB） 8.帧率可以更高
3 2.785 mm
被测物体
CCD/CMOS图像传感器
数字图像
应用
第十页，共60页。
机器视觉系统构成——智能摄像机
智能摄像机
光源 镜头
机器视觉软件
FG
图像
I/O
内存中
模拟图像数据 数字图像
结果 孔 半径
1
3.147 mm ✓
2
3.052 mm ✓
3
2.785 mm
被测物体
应用
CCD/CMOS图像传感器
围
光
另外有X光等特殊摄像机
环境要 对环境温度、湿度的适应性 对环境适应性强，另外可加防护
求
差，另外有许多场合对人 装置
有损害
第五页，共60页。
机器视觉系统作用
100%质量保证
100%检测
改进生产流程
提高产量
机器视觉技术 功能
缩短产品
进入市场时间
及时过程监控
精确测量
集成化生产
第六页，共60页。
机器视觉应用领域
1.易用，价格 1.易用， 低，多相机 价格低 2.传输距离远， 2.传输距 线缆价格低 离远，线 3.标准GigE 缆价格低 Vision协议
机器视觉基础知识演 示文稿
第一页，共60页。
智能制造技术的发展(论文)
智能制造技术的发展(共10页)姓名：陈加定学号：SF南京航空航天大学2011/12/23智能制造技术的发展摘要：介绍了智能制造提出的背景、主要研究内容和目标, 人工智能与I M T、I M S的关系, I M S 和C I M S, 智能制造的物质基础及理论基础, 智能制造系统的特征及框架结构, 并简要介绍了智能加工中心IMC, 智能制造技木的发展趋势，以及智能制造系统研究成果及存在问题。
关键词：智能制造，智能制造技术，IMS，IMC，IMT。
一、智能制造技术提出的背景制造业是国民经济的基础工业, 是决定国家发展水平的最基本因素之一。
从机械制造业发展的历程来看, 经历了由手工制作、泰勒化制造、高度自动化、柔性自动化和集成化制造、并行规划设计制造等阶段。
就制造自动化而言, 大体上每十年上一个台阶: 50～60年代是单机数控, 70 年代以后则是CNC机床及由它们组成的自动化岛，80年代出现了世界性的柔性自动化热潮。
与此同时, 出现了计算机集成制造, 但与实用化相距甚远。
随着计算机的问世与发展, 机械制造大体沿两条路线发展: 一是传统制造技术的发展, 二是借助计算机和自动化科学的制造技术与系统的发展。
80年代以来, 传统制造技术得到了不同程度的发展，但存在着很多问题。
先进的计算机技术和制造技术向产品、工艺和系统的设计人员和管理人员提出了新的挑战, 传统的设计和管理方法不能有效地解决现代制造系统中所出现的问题, 这就促使我们借助现代的工具和方法, 利用各学科最新研究成果, 通过集成传统制造技术、计算机技术与科学以及人工智能等技术, 发展一种新型的制造技术与系统, 这便是智能制造技术( Intelligent Manufacturing Technology, IMT) 与智能制造系统( Intelligent M anufacturing System，IMS)。
90 年代以后, 世界各国竞相大力发展I M T 和I M S 的深层次原因有：(1)集成化离不开智能；(2)机器智能化比较灵活；(3)智能化的经济效益较高；(4)白领化使得有丰富经验的机械工人和技术人员日益缺少，产品制造技术越来越复杂, 促使使用人工智能和知识工程技术来解决现代化的加工问题；(5)工厂生产率的提高更多地取决于生产管理和生产自动化。
智能制造系统集成应用--任务19 智能制造系统手册编制
表 网络通讯故障排查与维修决策方案
步骤
工作内容
负责人
表 材料、工具、器件最终清单
序号
名称
型号和规格
单位
数量
备注
实施页
按以下步骤完成智能制造系统维护保养手册编制：
（1）了解智能制造系统主要工作流程
该系统主要用于演示工业自动化生产线的生产、装配、仓储过程，包括智能仓储单元、
智能物流单元、工业机器人单元和数控加工单元。主要生产流程为：毛坯补料→工艺规划
序号 1
2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
周期 每天
每天 每天 每天
每天 每天 每天 每天 每天 每天 每天
机床单元的日保养说明样例
检查部位
导轨润滑油箱
X、Z轴向导轨面
压缩空气源 气源自动分水滤水器， 自动空气干燥器 气动转换器和增压器油 面 主轴润滑恒温油箱 液压平衡系统
机床液压系统
电气柜各散热通风装置 CNC输入/输出装置 各种防护装置
序 号
名称
型号和规格
单位 数量 备注
计划页
产品说明书的设计是产品设计活动的组成部分。掌握一种产品的使用方法最直接的办法就是阅读 产品使用说明书，使用者通过产品说明书可以了解产品的性能，了解产品的使用、维护和保养的方法等， 按产品使用说明书的指导一步一步地去操作。产品说明书可以帮助用户了解产品特性，是确保用户正确 安全使用产品的关键所在，科学地使用、维护和管理技术产品，不仅是每个使用者面对技术产品应具有 的基本素养，也是衡量编写者技术素养的一项重要指标。所以产品设计者应该以慎重负责的态度对待产 品说明书的编写，“负责和诚信”是产品设计者和说明书撰写者所应具有的最基本的素质。
总计 教师签名：
全国职业大赛(中职)ZZ008智能制造设备技术应用赛题第1套(学生赛)3
2023年全国职业院校技能大赛智能制造设备技术应用赛项学生赛样题-1卷比赛场次: 第场赛位号：第号选手须知：1,任务书共11页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，并进行任务书的更换。
2.参赛队应在4通小时内完成任务书规定内容。
3.参考资料（工业机器人操作手册、视觉控制器操作手册、PLC控制器操作手册、HMl操作手册、平台简介、设备单元图片、编号、接线图等资料）放置在“D:\参考资料”文件夹中。
4.选手在比赛过程中利用电脑创建的软件程序文件必须存储到"D:\技能比赛”文件夹中，其中PLC文件的命名格式为“PLC+场次号+位号”，触摸屏文件的命名格式为“HMI+场次号+位号”，离线仿真文件的命名格式为“FZ+场次号+位号”。
未按要求保存的文件不予以评分。
计算机编辑文件请实时存盘，建议10-15 分钟存盘一次，客观原因断电情况下，酌情补时不超过15分钟。
5.任务书中只得填写比赛相关信息，不得出现学校、姓名等与身份有关的信息或与比赛过程无关的内容，否则成绩无效。
6.由于参赛选手人为原因导致比赛设备损坏，以致无法正常继续比赛，将取消参赛队比赛资格。
模块一智能制造设备安装与调试安装工艺要求如表1-1所示。
任务1-1智能制造设备的机械装调（一）工作站台面单元布局工作站台面单元布局要求：注意料仓单元、涂胶单元、码垛单元、废品单元、工具等的布局方向和安装形式，工作站台面布局图随任务书发放，具体位置尺寸满足子模块三中工业机器人工作半径范围即可。
（二）工具快换模块法兰端安装及气路连接L将工具快换模块法兰端已经安装到工业机器人第6轴法兰盘上。
要求检查工具快换模块法兰端和工业机器人第6轴法兰盘的销钉孔对齐，螺钉紧固。
2.完成工具快换模块的气路连接，可使工具快换模块法兰端与工具端正常锁定和释放，并实现对夹爪工具和吸盘工具的动作控制。
法兰端气路图可参考D盘中参考资料。
3.将气路压力调整到0.4MPa~0.6MPa,打开过滤器末端开关，测试气路连接的正确性。