包邮智能工厂应用与虚拟仿真调试

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作者：宋志刚郭树军文双全著

出版社：机械工业出版社

本类榜单：教材

分类：教材 > 高职高专教材 > 机械电子

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ISBN：9787111774174
装帧：平装-胶订
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：212
出版时间：2025-03-01
条形码：9787111774174 ; 978-7-111-77417-4

本书特色

校企合作开发，将数字孪生技术贯穿智能工厂生产流程
基于成果导向的模式编写，将来源于企业的真实案例分解成项目和任务
讲解了智能工厂从研发到交付过程中的实施步骤以及相关的理论知识和技能操作
配有大量工业应用案例和数字化模型，可实现脱离实际载体开展智能工厂学习
仿真软件采用Process Simulate

内容简介

本书是根据高等职业教育智能制造工程技术、机械电子工程技术、自动化技术与应用等职业本科专业，机电一体化技术、工业机器人技术、电气自动化技术等职业专科专业的人才培养目标，结合智能制造领域相关行业的岗位群要求编写的。全书共 11个项目，主要讲述了智能制造发展与应用状况分析、智能工厂的布局规划、智能工厂的整体设计与规划、智能工厂的认知、智能工厂生产线的操作、智能工厂生产线的安装、智能工厂生产线调试准备、智能工厂单元编程与调试、智能工厂生产线综合调试、智能工厂生产线的维护和维修、智能工厂生产线的验收与交付等内容。本书按照由易到难、由部分到整体的设计思路来规划教材内容，突出理论联系实际，加强针对性和实用性，注重引入四新技术，且在编写理念上以项目引导，以任务驱动，力求层次清楚，内容难易适度、通俗易懂。本书配有大量工业应用案例和数字化模型，可实现脱离实际载体开展智能工厂学习，适合作为职业本科和应用型本科的教材，同时也适合企业工程技术人员学习和参考。

前言

党的二十大报告提出“推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国”，制造强国是国家的重大战略发展方向。在技术应用领域，需要通过加强对技术技能人才的培养，造就更多适应智能制造新时代要求的“卓越工程师、大国工匠、高技能人才”。
为深入贯彻党的二十大和全国教育大会精神，本书旨在培养造就大批德才兼备的高素质人才，同时以社会主义核心价值观为引领，按照工程技术员职责以及新时代职业教育思想，将科学文化素质、职业素养、严谨求实的科学态度以及精益求精的工匠和劳动精神以润物细无声的方式融入教材中。全面提升学生的创新、协作互助、协同管理等能力，满足智能工厂技术发展和教学的需要。党的二十大报告提出“推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国”，制造强国是国家的重大战略发展方向。在技术应用领域，需要通过加强对技术技能人才的培养，造就更多适应智能制造新时代要求的“卓越工程师、大国工匠、高技能人才”。 为深入贯彻党的二十大和全国教育大会精神，本书旨在培养造就大批德才兼备的高素质人才，同时以社会主义核心价值观为引领，按照工程技术员职责以及新时代职业教育思想，将科学文化素质、职业素养、严谨求实的科学态度以及精益求精的工匠和劳动精神以润物细无声的方式融入教材中。全面提升学生的创新、协作互助、协同管理等能力，满足智能工厂技术发展和教学的需要。 近年来，随着经济的快速发展，我国已成为世界性制造大国，为了实现从制造大国向制造强国的转变，我国提出了以提质增效为中心，以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向的转型升级战略。各种智能制造装备层出不穷并得到广泛应用。智能工厂是实现智能制造的重要载体，它借助自动化、MES、RFID和ProcessSimulate等技术，对传统生产线进行全面升级，有效提高了生产率、降低了生产成本、优化了资源配置。同时，智能工厂通过可视化管理，实现了生产过程的全面掌控，提升了产品质量和生产灵活性。智能工厂的出现，为企业的可持续发展提供了强有力的支持，推动着企业不断追求高效、灵活、可持续的生产模式。随着技术的不断进步和应用的持续深入，智能工厂将在未来发挥更加重要的作用，助力企业实现更加卓越的生产运营。 本书围绕智能工厂在研发、设计、编程、控制、安装、调试、维修和交付等过程中的具体操作，并穿插着数字孪生技术在智能工厂生产流程中发挥的作用，详细讲解了智能工厂从研发到交付过程中的实施步骤以及相关的理论知识和技能操作，按照由易到难、由部分到整体的设计思路来规划教材内容。本书共11个项目。项目1对智能制造发展与应用状况进行分析，通过任务调研的形式了解智能制造的概念、内涵、核心价值及关键技术等相关知识，并为本书内容的展开进行铺垫；项目2从智能工厂的规划布局中明确生产线布局设计原则，并且在Process Simulate平台中对智能工厂的布局进行仿真；项目3介绍智能工厂的整体设计与规划，包括生产线设计的原则和流程，以及夹爪、气缸、传感器的选型原则，并在Process Simulate平台中对机构进行仿真验证；项目4主要介绍对智能工厂各单元的认知，其中包括单元的主要元器件类型、功能以及生产线关键技术的认知；项目5介绍智能工厂生产线的操作，包括开机前的生产线检查、上电初始化流程、操作模式的切换以及生产线急停的操作等内容；项目6讨论智能工厂生产线的安装，以机器人装配单元为例讲解生产线各设备安装的注意事项，并且在Process Simulate平台中仿真机器人装配单元的组装过程；项目7讲解智能工厂调试前的准备工作，从生产线安全检查到信号点位测试，确保智能工厂的稳定运行；项目8介绍智能工厂机器人装配单元的虚拟调试，通过实现虚拟PLC中的信号和Process Simulate平台中机器人装配单元设置的信号相互通信，完成对机器人装配单元的虚拟调试；项目9主要介绍实现智能工厂虚实联调的操作，根据生产线要实现的功能，完成智能工厂的Process Simulate模型参数设置，将智能工厂的PLC程序导入并下载到博途软件中完成PLC组态设置，然后，设置OPC Link的环境，创建OPC Link信号，通过外部信号通信，实现智能工厂的虚实联调；项目10介绍智能工厂生产线的维护和维修，以前盖单元、检测单元、后盖单元和机器人装配单元为例，完成智能工厂的维护与维修工作；项目11介绍智能工厂生产线的验收与交付，涵盖了交付清单、培训和成本核算等内容。本书基于成果导向的模式编写，将来源于现实的案例分解成项目，再细致到任务，讲解任务完成过程中用到的理论知识和实践技能，条理清晰，目标明确，可操作性强。同时，本书融入了企业真实需要的职业技能，让教材更具有实用性；还融入了思政元素，将科学思维、家国情怀、职业精神和专业知识相结合，落实立德树人的根本目标。 本课程学时数建议为96学时，可通过学银在线的在线开放课程进行学习或教学参考，网址为https://www.xueyinonline.com/detail/235369963。本课程在上述平台进行周期性开课，学员根据进度进行学习，学习综合成绩达到60分可获得平台颁发的课程证书。各院校任课教师可在上述在线开放课程的基础上开展线上线下混合式SPOC教学，根据实际情况灵活选择和安排教学内容。 本书由深圳职业技术大学宋志刚、郭树军、文双全主编，科斯特数字化智能科技（深圳）有限公司姜翰和深圳职业技术大学黎良田、李莹、丁文翔、杨敏为副主编，科斯特数字化智能科技（深圳）有限公司王珍、李达和深圳职业技术大学詹泽海、徐耀辉、杨阳、马松松、熊俊峰参编。本书内容依托费斯托公司“CP Factory”智能工厂实训设备。在编写过程中，费斯托公司提供了相关技术资料和图片，编者还参考了国内外许多专家、学者及工程技术人员的著作等资料，在此一并致谢。 虽然对全书进行了认真的审读和修改，但书中难免有不妥之处，恳请广大读者给予指正，编者将不胜感谢。联系邮箱：522628442@qq.com。 编　者

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前言
项目1　智能制造发展与应用状况分析 1
1.1　项目描述 1
1.1.1　工作任务 1
1.1.2　任务要求 2
1.1.3　学习成果 2
1.1.4　学习目标 2
1.2　工作任务书 2
1.3　知识准备 3
1.3.1　智能制造概念 3
1.3.2　智能制造内涵及核心价值 3
1.3.3　智能制造系统的构成要素 4
1.3.4　智能制造系统架构及标准体系 5
1.3.5　智能制造核心技术及关键技术 8
1.3.6　智能制造的应用领域 9
1.4　任务实施 12
1.4.1　智能制造行业调研方法 12
1.4.2　编写智能制造行业调研报告表 14
1.5　任务评价 15
1.6　任务拓展 15
1.7　练习题 16
项目2　智能工厂的布局规划 17
2.1　项目描述 17
2.1.1　工作任务 17
2.1.2　任务要求 18
2.1.3　学习成果 18
2.1.4　学习目标 18
2.2　工作任务书 18
2.3　知识准备 19
2.3.1　智能工厂 19
2.3.2　智能工厂布局设计原则 20
2.3.3　智能工厂布局的一般步骤 21
2.3.4　智能工厂布局常用方法 21
2.3.5　智能装备 21
2.3.6　自动化生产线 22
2.3.7　智能工厂生产线 23
2.3.8　数字化工厂 24
2.4　任务实施 24
2.4.1　智能工厂整体布局规划 24
2.4.2　智能工厂整体布局图 30
2.5　任务评价 31
2.6　任务拓展 31
2.7　练习题 32
项目3　智能工厂的整体设计与规划 34
3.1　项目描述 34
3.1.1　工作任务 34
3.1.2　任务要求 35
3.1.3　学习成果 35
3.1.4　学习目标 35
3.2　工作任务书 35
3.3　知识准备 36
3.3.1　智能工厂的设计原则 36
3.3.2　智能工厂设计的一般流程 36
3.3.3　夹爪的选型原则 37
3.3.4　气缸的选型原则 37
3.3.5　传感器的选型原则 38
3.4　任务实施 39
3.4.1　客户需求与生产工艺分析 40
3.4.2　智能工厂的布局及三维建模 40
3.4.3　智能工厂的虚拟仿真验证 41
3.4.4　按需下单采购设备 54
3.4.5　智能工厂的现场调试 54
3.4.6　智能工厂的维护与维修 54
3.4.7　智能工厂的设计说明书 55
3.5　任务评价 56
3.6　任务拓展 56
3.7　练习题 57
项目4　智能工厂的认知 59
4.1　项目描述 59
4.1.1　工作任务 59
4.1.2　任务要求 59
4.1.3　学习成果 60
4.1.4　学习目标 60
4.2　工作任务书 60
4.3　知识准备 61
4.3.1　智能工厂整体认知 61
4.3.2　智能工厂的结构认知 61
4.3.3　智能工厂的关键技术认知 67
4.3.4　智能工厂的主要元器件认知 68
4.4　任务实施 74
4.4.1　智能工厂的物料流分析 74
4.4.2　智能工厂的信息流分析 75
4.4.3　智能工厂生产线说明书 77
4.5　任务评价 77
4.6　任务拓展 78
4.7　练习题 78
项目5　智能工厂生产线的操作 80
5.1　项目描述 80
5.1.1　工作任务 80
5.1.2　任务要求 80
5.1.3　学习成果 81
5.1.4　学习目标 81
5.2　工作任务书 81
5.3　知识准备 82
5.3.1　智能工厂的指示标识 82
5.3.2　智能工厂安全操作规程 83
5.3.3　智能工厂PLC的认知 84
5.3.4　智能工厂工业机器人 87
5.3.5　MES的认知 88
5.4　任务实施 90
5.4.1　智能工厂的开机前物料检查 90
5.4.2　智能工厂的开机前检查 92
5.4.3　智能工厂的上电初始化流程 93
5.4.4　智能工厂的操作模式 95
5.4.5　智能工厂的Default模式 96
5.4.6　智能工厂的MES模式 97
5.4.7　智能工厂的急停操作流程 99
5.4.8　智能工厂生产线操作说明书 100
5.5　任务评价 100
5.6　任务拓展 101
5.7　练习题 102
项目6　智能工厂生产线的安装 104
6.1　项目描述 104
6.1.1　工作任务 104
6.1.2　任务要求 105
6.1.3　学习成果 105
6.1.4　学习目标 105
6.2　工作任务书 105
6.3　知识准备 106
6.3.1　智能工厂主要部件的结构 106
6.3.2　传感器安装的注意事项 106
6.3.3　气缸安装的注意事项 110
6.3.4　电磁阀安装的注意事项 113
6.3.5　主要元器件的电气识图流程 115
6.3.6　智能工厂的接线工艺 116
6.4　任务实施 116
6.4.1　机器人装配单元的装配 116
6.4.2　机器人装配单元的安装仿真 136
6.5　任务评价 139
6.6　任务拓展 139
6.7　练习题 140
项目7　智能工厂生产线调试准备 141
7.1　项目描述 141
7.1.1　工作任务 141
7.1.2　任务要求 141
7.1.3　学习成果 142
7.1.4　学习目标 142
7.2　工作任务书 142
7.3　知识准备 143
7.3.1　调试前的工厂安全检查 143
7.3.2　调试前工厂的资料准备及作用 143
7.4　任务实施 144
7.4.1　机器人装配单元组成 144
7.4.2　系统安全上电 144
7.4.3　硬件检查 145
7.4.4　PLC打点测试 145
7.4.5　智能工厂调试手册 146
7.5　任务评价 146
7.6　任务拓展 147
7.7　练习题 147
项目8　智能工厂单元编程与调试 149
8.1　项目描述 149
8.1.1　工作任务 149
8.1.2　任务要求 150
8.1.3　学习成果 150
8.1.4　学习目标 150
8.2　工作任务书 150
8.3　知识准备 151
8.3.1　接近开关/单向节流阀 151
8.3.2　AGV智能系统 152
8.3.3　RFID读/写系统 153
8.4　任务实施 153
8.4.1　接近开关和单向节流阀的调试 153
8.4.2　RFID和AGV的调试 154
8.4.3　站点手/自动调