項(xiàng)目一智能生產(chǎn)線數(shù)字化集成技術(shù)概述01學(xué)習(xí)情境02學(xué)習(xí)目標(biāo)目錄Contents03任務(wù)書與任務(wù)分組05任務(wù)實(shí)施04引導(dǎo)問(wèn)題學(xué)習(xí)情境01學(xué)習(xí)情境4當(dāng)前，我國(guó)雖已成為全球唯一擁有全部工業(yè)門類的制造業(yè)大國(guó)，制造業(yè)增加值占全球30%，但在核心技術(shù)自主化、高端產(chǎn)品占比、生產(chǎn)效率等方面仍存短板。2021年《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》明確提出，“新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)加速融合，為制造業(yè)高端化、智能化、綠色化提供歷史機(jī)遇”，而工業(yè)仿真技術(shù)作為工業(yè)4.0的“物理引擎”、工業(yè)軟件的核心分支，正是破解“效率黑箱”、推動(dòng)制造業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵工具。學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)|技能目標(biāo)|素質(zhì)目標(biāo)02學(xué)習(xí)目標(biāo)6理解工業(yè)仿真技術(shù)的概念了解工業(yè)仿真技術(shù)的典型應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)目標(biāo)能獨(dú)立查閱權(quán)威資料，梳理工業(yè)仿真技術(shù)近10年發(fā)展關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)能對(duì)比分析2款國(guó)內(nèi)外工業(yè)仿真軟件的功能差異技能目標(biāo)激發(fā)對(duì)工業(yè)仿真技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣提高理論聯(lián)系實(shí)際能力提升文獻(xiàn)資料查閱能力素質(zhì)目標(biāo)掌握工業(yè)仿真技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)任務(wù)書與任務(wù)分組03任務(wù)書與任務(wù)分組8任務(wù)書學(xué)習(xí)本任務(wù)的知識(shí)內(nèi)容，查閱相關(guān)書籍和互聯(lián)網(wǎng)，了解工業(yè)仿真的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用領(lǐng)域，了解國(guó)內(nèi)外通用的工業(yè)仿真的發(fā)展歷程。任務(wù)書與任務(wù)分組9任務(wù)分組將學(xué)生按5-7人進(jìn)行分組，明確每位學(xué)生的工作任務(wù)，填寫下表。班級(jí)組號(hào)指導(dǎo)老師組長(zhǎng)學(xué)號(hào)組員及任務(wù)分工學(xué)號(hào)姓名任務(wù)引導(dǎo)問(wèn)題04引導(dǎo)問(wèn)題11什么是工業(yè)仿真軟件？寫出我國(guó)工業(yè)仿真軟件的發(fā)展歷程工業(yè)仿真軟件是基于數(shù)字化建模與數(shù)值化計(jì)算技術(shù)，模擬、分析、優(yōu)化工業(yè)過(guò)程與系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序，核心是將實(shí)體工業(yè)中的設(shè)備、流程、參數(shù)轉(zhuǎn)化為虛擬模型，在虛擬環(huán)境中復(fù)現(xiàn)工業(yè)作業(yè)流程并實(shí)現(xiàn)交互，為企業(yè)提供“低成本、低風(fēng)險(xiǎn)、高效率”的優(yōu)化方案。1.起步階段（1980-1985）CAD軟件引入，國(guó)人首次接觸工業(yè)軟件2.政策扶植階段（1986-2005）國(guó)家出臺(tái)專項(xiàng)政策，國(guó)內(nèi)企業(yè)開始模仿、嘗試自主開發(fā)工業(yè)軟件3.逐步發(fā)展階段（2006-2025）工業(yè)軟件功能逐步完善，但核心技術(shù)仍依賴進(jìn)口，企業(yè)體量遠(yuǎn)低于國(guó)際巨頭4.智能化發(fā)展階段（2025-2035）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)軟件與AI、數(shù)字孿生融合，美云智數(shù)等國(guó)產(chǎn)軟件崛起，國(guó)產(chǎn)化替代提速引導(dǎo)問(wèn)題12寫出幾個(gè)工業(yè)仿真軟件的典型應(yīng)用？①制造過(guò)程仿真（如SiemensTecnomatix）：應(yīng)用場(chǎng)景：汽車裝配線優(yōu)化，模擬裝配流程中的物料流動(dòng)、機(jī)器人協(xié)作；②物流與供應(yīng)鏈優(yōu)化（如AnyLogic）：應(yīng)用場(chǎng)景：家電企業(yè)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，模擬原材料采購(gòu)-倉(cāng)儲(chǔ)-配送全鏈路；③設(shè)備維護(hù)策略制定（如FlexSim）：應(yīng)用場(chǎng)景：風(fēng)電設(shè)備運(yùn)行仿真，模擬設(shè)備磨損與故障規(guī)律；④虛擬工廠搭建（如美云智數(shù)工業(yè)仿真軟件）：應(yīng)用場(chǎng)景：新建汽車零部件工廠布局規(guī)劃；評(píng)價(jià)反饋13類別評(píng)價(jià)內(nèi)容分值評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)自評(píng)互評(píng)師評(píng)理論了解工業(yè)仿真軟件發(fā)展現(xiàn)狀與態(tài)勢(shì)分析30了解國(guó)內(nèi)外通用工業(yè)仿真軟件30了解工業(yè)仿真軟件的典型應(yīng)用40素養(yǎng)積極參與教學(xué)活動(dòng)，按時(shí)完成任務(wù)2理論聯(lián)系實(shí)際的能力2查閱文獻(xiàn)資料的能力2團(tuán)隊(duì)合作能力2總結(jié)與分析能力2任務(wù)實(shí)施05任務(wù)一工業(yè)仿真技術(shù)的發(fā)展工業(yè)仿真的概念16智能工廠隨著科技的飛速發(fā)展，工業(yè)仿真技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的一部分。它通過(guò)模擬現(xiàn)實(shí)世界中的物理過(guò)程，為工程師提供了一個(gè)可視化的平臺(tái)，以便他們可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。美云工業(yè)仿真軟件工業(yè)仿真技術(shù)的發(fā)展17智能工廠經(jīng)過(guò)70余年的不懈努力，我國(guó)躍升為世界第一制造業(yè)大國(guó)，成為全世界唯一擁有全部工業(yè)門類的國(guó)家，制造業(yè)增加值占全球比重達(dá)到30%。但我們也應(yīng)看到，在經(jīng)濟(jì)效益、生產(chǎn)效率、創(chuàng)新能力、技術(shù)水平、核心技術(shù)擁有量、關(guān)鍵零部件生產(chǎn)、高端產(chǎn)品占比、人才數(shù)量結(jié)構(gòu)、全球價(jià)值鏈分工地位、產(chǎn)品質(zhì)量和知名品牌等各方面還存在問(wèn)題和短板。中國(guó)工業(yè)軟件的發(fā)展歷程國(guó)內(nèi)外通用型的工業(yè)仿真軟件18智能工廠SiemensTecnomatix是由西門子公司開發(fā)的工業(yè)數(shù)字化解決方案之一，旨在提高制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率、質(zhì)量和靈活性。它提供了一系列的工業(yè)仿真工具，涵蓋了制造工程、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)線仿真、設(shè)備優(yōu)化等方面。SiemensTecnomatix國(guó)內(nèi)外通用型的工業(yè)仿真軟件19智能工廠DELMIA是DassaultSystèmes公司的產(chǎn)品系列之一，提供了制造工程和生產(chǎn)仿真的解決方案，涵蓋了生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)方面。DELMIA工業(yè)軟件國(guó)內(nèi)外通用型的工業(yè)仿真軟件20智能工廠

Simul8是一款基于模擬的工業(yè)仿真軟件，Simul8在多個(gè)行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用，尤其在汽車行業(yè)、食品制造、生產(chǎn)物流、供應(yīng)鏈管理、醫(yī)療醫(yī)院系統(tǒng)和呼叫中心等領(lǐng)域。Simul8軟件國(guó)內(nèi)外通用型的工業(yè)仿真軟件21智能工廠AnyLogic是一款多方法仿真軟件，可以通過(guò)離散事件、連續(xù)時(shí)間和混合方法來(lái)建模和仿真各種復(fù)雜系統(tǒng)，包括制造、物流、運(yùn)輸?shù)取nyLogic工業(yè)仿真軟件國(guó)內(nèi)外通用型的工業(yè)仿真軟件22智能工廠

FlexSim是一款強(qiáng)大的離散事件仿真軟件，可用于建模和仿真制造工廠、供應(yīng)鏈、物流系統(tǒng)等。FlexSim仿真軟件國(guó)內(nèi)外通用型的工業(yè)仿真軟件23智能工廠美云智數(shù)工業(yè)仿真軟件是一款工業(yè)仿真軟件，提供了先進(jìn)的3D仿真功能，用于模擬制造工廠和自動(dòng)化系統(tǒng)。美云智數(shù)軟件任務(wù)二工業(yè)仿真技術(shù)在

智能產(chǎn)線的應(yīng)用智能制造產(chǎn)線概述25智能工廠智能制造產(chǎn)線是指利用先進(jìn)的信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和智能化技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程和生產(chǎn)線進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的智能化、柔性化和高效化。智能制造產(chǎn)線將物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器人技術(shù)等前沿技術(shù)融入到生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、分析和反饋，使生產(chǎn)過(guò)程更加智能、靈活和可控。智能生產(chǎn)線總體圖智能制造產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)26智能工廠智能制造產(chǎn)線基于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)、傳感器技術(shù)、智能控制技術(shù)以及RFID技術(shù)等，集成了多種控制系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多樣化定制、批量生產(chǎn)。智能制造產(chǎn)線涵蓋以下關(guān)鍵技術(shù)：1. 自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)：利用自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和無(wú)人化，減少人力成本，提高生產(chǎn)效率和一致性。產(chǎn)線中的工業(yè)機(jī)器人智能制造產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)27智能工廠2. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（IoT）：通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將生產(chǎn)線上的各種設(shè)備、傳感器和系統(tǒng)連接到互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的信息共享和數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制和優(yōu)化管理。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能制造產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)28智能工廠3. 大數(shù)據(jù)分析：利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，挖掘數(shù)據(jù)中的有價(jià)值信息，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程、預(yù)測(cè)設(shè)備故障和改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。智能生產(chǎn)線大數(shù)據(jù)處理中心智能制造產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)29智能工廠4. 人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)：通過(guò)人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能分析和預(yù)測(cè)，優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度和控制策略，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。人工智能技術(shù)智能制造產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)30智能工廠5. 傳感器技術(shù)：各種類型的傳感器技術(shù)，包括溫度傳感器、壓力傳感器、光學(xué)傳感器等，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中的各種參數(shù)和狀態(tài)，提供數(shù)據(jù)支持給智能控制系統(tǒng)。6. 云計(jì)算和邊緣計(jì)算技術(shù)：通過(guò)云計(jì)算和邊緣計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理和分析，以及對(duì)智能制造產(chǎn)線的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。7. 虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)：利用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的仿真和可視化，幫助操作人員更好地理解和控制生產(chǎn)過(guò)程。產(chǎn)線漫游智能制造產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)31智能工廠8. 智能控制技術(shù)：采用自適應(yīng)控制技術(shù)，使智能制造產(chǎn)線能夠根據(jù)實(shí)時(shí)變化的生產(chǎn)需求和環(huán)境條件，自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)和控制策略，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的靈活性和適應(yīng)性。智能控制系統(tǒng)工業(yè)仿真技術(shù)在智能產(chǎn)線中的應(yīng)用32智能工廠在智能制造產(chǎn)線中，工業(yè)仿真技術(shù)的應(yīng)用涵蓋了生產(chǎn)規(guī)劃與調(diào)度仿真、工藝流程仿真、設(shè)備運(yùn)行仿真以及人機(jī)協(xié)作仿真等方面。智能產(chǎn)線仿真工業(yè)仿真軟件的安裝步驟和方法33智能工廠1. 軟件下載下載軟件界面，如圖1-17所示。MIoT.VC軟件下載網(wǎng)址：下載HUB-4.4和美擎仿真旗艦版5.5/product/apply/download?id=3&cd=MIoTVC圖1-17下載界面工業(yè)仿真軟件的安裝步驟和方法34智能工廠2. 軟件安裝過(guò)程，如圖1-18至1-28所示。圖1-18圖標(biāo)圖1-19MIoT.VC安裝界面圖1-20選擇安裝組件工業(yè)仿真軟件的安裝步驟和方法35智能工廠2. 軟件安裝過(guò)程，如圖1-18至1-28所示。圖1-21選擇安裝路徑圖1-22MIoT.VC安裝中圖1-23安裝完畢工業(yè)仿真軟件的安裝步驟和方法36智能工廠3. 激活軟件首次運(yùn)行MIoT.VC時(shí)，需要提供一個(gè)獨(dú)立的許可證或者許可服務(wù)器的地址。第一種：獨(dú)立許可證，獨(dú)立許可證是一個(gè)16位數(shù)的產(chǎn)品密鑰，該密鑰在使用之前必須經(jīng)過(guò)聯(lián)網(wǎng)驗(yàn)證并激活，在對(duì)話框中，單擊“下一步”按鈕，如圖1-24所示。圖1-24激活向?qū)ЧI(yè)仿真軟件的安裝步驟和方法37智能工廠在“許可證類別”對(duì)話框中，選擇“我擁有一個(gè)獨(dú)立產(chǎn)品密鑰”，然后點(diǎn)擊“下一步”按鈕，如圖1-3-9所示。圖1-25獨(dú)立密匙工業(yè)仿真軟件的安裝步驟和方法38智能工廠在“許可證類別”對(duì)話框中，輸入16位數(shù)產(chǎn)品密鑰然后點(diǎn)擊“完成”按鈕，如圖1-26所示。圖1-26輸入密匙工業(yè)仿真軟件的安裝步驟和方法39智能工廠第二種：浮動(dòng)許可證，浮動(dòng)許可證是一個(gè)16位數(shù)的產(chǎn)品密鑰，該密鑰在使用之前由服務(wù)器管理員在網(wǎng)絡(luò)許可證服務(wù)器上驗(yàn)證并激活，用戶需要先連接到本地網(wǎng)絡(luò)許可證服務(wù)器，并具有用戶權(quán)限才可以使用軟件,如圖1-27所示。圖1-27選擇浮動(dòng)許可證工業(yè)仿真軟件的安裝步驟和方法40智能工廠在“許可證