項(xiàng)目二智能生產(chǎn)線設(shè)計(jì)201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《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》明確提出“推動(dòng)產(chǎn)線數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證”，本任務(wù)聚焦的汽車鍛造件智能產(chǎn)線，通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)解決柔性問(wèn)題（2小時(shí)內(nèi)完成型號(hào)切換），借助美云智數(shù)MIoT.VC數(shù)字孿生軟件提前仿真驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)“設(shè)計(jì)-仿真-投產(chǎn)”閉環(huán)。產(chǎn)線整合工業(yè)機(jī)器人、智能倉(cāng)儲(chǔ)、多維度檢測(cè)模塊，覆蓋“倉(cāng)庫(kù)取料→RFID追溯→視覺(jué)/激光/材質(zhì)檢測(cè)→數(shù)控加工→倉(cāng)儲(chǔ)入庫(kù)”全流程，是信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的典型應(yīng)用。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了解智能產(chǎn)線的核心組成及各單元功能了解汽車鍛造件生產(chǎn)的工藝流程知識(shí)目標(biāo)能分析汽車鍛造件生產(chǎn)需求，梳理出5個(gè)以上核心工藝工序能使用Visio/CAD等工具繪制產(chǎn)線工藝流程圖技能目標(biāo)養(yǎng)成科學(xué)的材料整理習(xí)慣，能系統(tǒng)收集產(chǎn)品工藝養(yǎng)成耐心細(xì)致的工作精神養(yǎng)成良好的繪圖習(xí)慣，圖表標(biāo)注清晰素質(zhì)目標(biāo)了解智能產(chǎn)線的八步設(shè)計(jì)流程任務(wù)書與任務(wù)分組03任務(wù)書與任務(wù)分組8任務(wù)書了解產(chǎn)品的工藝工序，包括對(duì)產(chǎn)品制造過(guò)程的理解和分析。完成產(chǎn)線功能描述，即明確產(chǎn)線所需實(shí)現(xiàn)的功能和目標(biāo)。掌握繪制工藝流程圖的繪制方法，以圖形化的方式展現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程和各工序之間的關(guān)系。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本項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的智能產(chǎn)線平臺(tái)由哪幾個(gè)單元構(gòu)成？產(chǎn)線的設(shè)計(jì)流程？由4大核心單元+輔助模塊構(gòu)成①智能倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)②智能裝配區(qū)③智能檢測(cè)區(qū)④執(zhí)行單元⑤輔助模塊遵循“八步閉環(huán)流程”①需求分析②規(guī)劃：③設(shè)計(jì)④仿真與驗(yàn)證⑤調(diào)試⑥集成與優(yōu)化⑦生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)⑧維護(hù)與升級(jí)引導(dǎo)問(wèn)題12繪制產(chǎn)線流程圖的步驟？共5個(gè)核心步驟①梳理工藝工序：②確定工序邏輯關(guān)系③選擇繪圖工具與符號(hào)④繪制流程圖⑤驗(yàn)證與優(yōu)化任務(wù)實(shí)施05任務(wù)一智能生產(chǎn)線設(shè)計(jì)計(jì)劃實(shí)施151.觀察智能檢測(cè)區(qū)，寫出圖中傳感器名稱。計(jì)劃實(shí)施162.寫出下圖所有模塊名稱評(píng)價(jià)反饋17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)理論了解產(chǎn)線的組成10了解產(chǎn)線的工藝流程20了解產(chǎn)線的設(shè)計(jì)流程20技能能夠繪制產(chǎn)線的工藝流程圖20能夠撰寫產(chǎn)線方案20素養(yǎng)養(yǎng)成科學(xué)的材料整理習(xí)慣4養(yǎng)成耐心細(xì)致的工作精神3養(yǎng)成良好的繪圖習(xí)慣3相關(guān)知識(shí)點(diǎn)07智能產(chǎn)線的組成19智能工廠智能分揀工作站以一體化存取分揀的定位需求為參考，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)完成數(shù)據(jù)的快速交換和流程控制，采取西門子PLC實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)靈活的總控制，融合機(jī)器視覺(jué)實(shí)現(xiàn)對(duì)物料大小的識(shí)別和精準(zhǔn)定位，借助HMI觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。智能生產(chǎn)線平臺(tái)智能產(chǎn)線的組成20智能工廠1. 智能倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)智能倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)分為立體倉(cāng)庫(kù)區(qū)和轉(zhuǎn)盤暫存區(qū)。立體倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)一共設(shè)有6個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)工位，在每個(gè)工位上都安裝了光電傳感器，用以檢測(cè)工位有無(wú)物料。轉(zhuǎn)盤暫存區(qū)共有4的工位，其中一個(gè)工位安裝了光電傳感器，用于機(jī)器人取放料的檢測(cè)，一個(gè)工位安裝了沖壓機(jī)構(gòu)，用于檢測(cè)產(chǎn)品結(jié)果的標(biāo)記。智能倉(cāng)儲(chǔ)單元智能產(chǎn)線的組成21智能工廠2. 智能裝配區(qū)智能裝配區(qū)是完成RFID芯片單元的組裝、壓合及芯片信息的讀取。RFID能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品在組裝檢測(cè)過(guò)程中信息的傳遞。智能裝配區(qū)智能產(chǎn)線的組成22智能工廠3. 智能檢測(cè)區(qū)智能檢測(cè)區(qū)域主要用于對(duì)產(chǎn)品顏色、厚度以及材質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。智能檢測(cè)區(qū)智能產(chǎn)線的組成23智能工廠4. 執(zhí)行單元執(zhí)行單元包含四軸機(jī)器人單元和軌式上下料機(jī)器人和二軸取料手單元組成，執(zhí)行單元主要用于完成產(chǎn)品的上下料。二軸取料手執(zhí)行單元24智能工廠1. 生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)產(chǎn)品的生產(chǎn)工序關(guān)系到智能產(chǎn)線的方方面面。根據(jù)客戶提供的產(chǎn)品圖紙，產(chǎn)品工藝、現(xiàn)場(chǎng)情況以及客戶需求，了解產(chǎn)品的精度要求、產(chǎn)量要求，生產(chǎn)節(jié)拍、工藝需求、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等信息資料，并到現(xiàn)場(chǎng)工廠車間進(jìn)行實(shí)地考察，進(jìn)一步了解、交流、核實(shí)具體情況，進(jìn)行項(xiàng)目可行性及可操作性論證。最后確認(rèn)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程。智能產(chǎn)線設(shè)計(jì)任務(wù)二產(chǎn)線模型搭建導(dǎo)入產(chǎn)線模型26智能工廠首先導(dǎo)入產(chǎn)線的工作臺(tái)，在開始頁(yè)面下的電子目錄中點(diǎn)擊加號(hào)“編輯來(lái)源”，如圖2-8所示。圖2-8編輯來(lái)源導(dǎo)入產(chǎn)線模型27智能工廠在彈出的來(lái)源對(duì)話框中點(diǎn)擊“添加新來(lái)源”，點(diǎn)擊“選擇本地來(lái)源”，如圖2-9所示。圖2-9選擇本地來(lái)源28智能工廠隨后選擇配套電子文件中的“項(xiàng)目二智能生產(chǎn)線搭建”文件夾，完成選擇后，在來(lái)源對(duì)話框的來(lái)源名稱下會(huì)看到該文件夾，如圖2-10所示，點(diǎn)擊“關(guān)閉”按鈕關(guān)閉對(duì)話框。圖2-10選擇項(xiàng)目二文件夾導(dǎo)入產(chǎn)線模型29智能工廠接下來(lái)點(diǎn)擊電子目錄的收藏欄下的“項(xiàng)目二智能生產(chǎn)線搭建”文件夾，在右邊會(huì)出現(xiàn)文件夾中的子項(xiàng)目，如圖2-11所示。圖2-11項(xiàng)目二中的6個(gè)項(xiàng)目導(dǎo)入產(chǎn)線模型30智能工廠首先把工作臺(tái)添加到世界中，用鼠標(biāo)左鍵把電子目錄中的工作臺(tái)拖動(dòng)到世界中，如圖2-12所示。圖2-12添加工作臺(tái)到世界中導(dǎo)入產(chǎn)線模型31智能工廠接下來(lái)將RFID裝配單元模型拖入世界中，如圖2-13所示。圖2-13導(dǎo)入RFID裝配單元導(dǎo)入產(chǎn)線模型32智能工廠接下來(lái)將輸送線檢測(cè)單元模型拖入世界中，如圖2-14所示。圖2-14導(dǎo)入輸送線檢測(cè)單元導(dǎo)入產(chǎn)線模型33智能工廠接下來(lái)將二軸龍門上下料模型、軌式機(jī)器人上下料模型和SCARA機(jī)械臂模型拖入世界中，如圖2-15所示。圖2-15導(dǎo)入執(zhí)行單元模型導(dǎo)入產(chǎn)線模型34智能工廠二軸龍門上下料模型的載料臺(tái)只在項(xiàng)目三中使用，在項(xiàng)目二中需將其刪除，在開始視圖下選擇二軸龍門的載料臺(tái)，點(diǎn)擊刪除鍵將其刪除，如圖2-16示。圖2-16刪除二軸龍門載料臺(tái)導(dǎo)入產(chǎn)線模型35智能工廠最后將智能倉(cāng)儲(chǔ)單元模型拖入到世界中，如圖2-17所示。圖2-17導(dǎo)入智能倉(cāng)儲(chǔ)單元導(dǎo)入產(chǎn)線模型36智能工廠首先修改工作臺(tái)坐標(biāo)框，在開始視圖下選擇工作臺(tái)模型，點(diǎn)擊“移動(dòng)”，坐標(biāo)框會(huì)出現(xiàn)在世界中，紅色箭頭表示X軸方向，綠色箭頭表示Y軸方向，藍(lán)色箭頭表示Z軸方向，在組件屬性中把坐標(biāo)框的坐標(biāo)修改到圖2-18所示的方向，即將Rx，Ry，Rz的值修改為0。圖2-18修改工作臺(tái)坐標(biāo)框方向設(shè)置模型坐標(biāo)框與建組37智能工廠接下來(lái)設(shè)置RFID裝配單元坐標(biāo)框，在開始視圖下選擇RFID裝配單元模型，選擇“捕捉”功能，捕捉模型左下角，將坐標(biāo)框設(shè)置在模型底部，同時(shí)將Rx，Ry，Rz的值修改為0，如圖2-19所示。圖2-19設(shè)置RFID裝配單元坐標(biāo)框設(shè)置模型坐標(biāo)框與建組38智能工廠接下來(lái)設(shè)置二軸龍門上下料模型坐標(biāo)框，在開始視圖下選擇二軸龍門模型，選擇“捕捉”功能，捕捉模型左下角，將坐標(biāo)框設(shè)置在模型底部，同時(shí)將Rx，Ry，Rz的值修改為0，流程如圖2-20所示。圖2-20設(shè)置二軸龍門坐標(biāo)框設(shè)置模型坐標(biāo)框與建組39智能工廠接下來(lái)將輸送線檢測(cè)單元組成一個(gè)整體，輸送線檢測(cè)單元有五個(gè)模型組成，需先將五個(gè)模型組成一個(gè)組，方便后續(xù)移動(dòng)。在“單元組件類別”下按住Ctrl+鼠標(biāo)左鍵分別點(diǎn)選五個(gè)組件，點(diǎn)擊“組”功能將模型組成一個(gè)整體，如圖2-21所示。圖2-21為輸送線檢測(cè)單元建立組設(shè)置模型坐標(biāo)框與建組40智能工廠智能倉(cāng)儲(chǔ)單元有四個(gè)模型組成，需先將四個(gè)模型組成一個(gè)組，方便后續(xù)移動(dòng)。在“單元組件類別”下按住Ctrl+鼠標(biāo)左鍵分別點(diǎn)選四個(gè)組件，點(diǎn)擊“組”功能將模型組成一個(gè)整體，如圖2-22所示。圖2-22為智能倉(cāng)儲(chǔ)單元建立組設(shè)置模型坐標(biāo)框與建組41智能工廠最后為軌式機(jī)器人建立組，先將機(jī)械臂至軌式機(jī)器人底座中心，在開始視圖下選擇機(jī)械臂模型，選擇“移動(dòng)”功能，再點(diǎn)擊“捕捉”功能，將坐標(biāo)中心捕捉到圖2-23所示機(jī)器人底座中心位置。圖2-23移動(dòng)機(jī)械臂至軌式機(jī)器人底座中心設(shè)置模型坐標(biāo)框與建組42智能工廠軌式機(jī)器人單元有六個(gè)模型組成，需先將六個(gè)模型組成一個(gè)組，方便后續(xù)移動(dòng)。在“單元組件類別”下按住Ctrl+鼠標(biāo)左鍵分別點(diǎn)選六個(gè)組件，點(diǎn)擊“組”功能將模型組成一個(gè)整體，如圖2-24所示。圖2-24為軌式機(jī)器人建立組設(shè)置模型坐標(biāo)框與建組43智能工廠首先將RFID裝配單元移動(dòng)到工作臺(tái)上，在開始視圖下選擇RFID裝配單元模型，選擇“移動(dòng)”功能，再點(diǎn)擊“捕捉”功能，鼠標(biāo)捕捉到圖2-25所示坐標(biāo)框原點(diǎn)位置，模型則移動(dòng)至工作臺(tái)臺(tái)面。圖2-25移動(dòng)RFID裝配單元至工作臺(tái)布局智能產(chǎn)線44智能工廠下一步將二軸龍門上下料單元移動(dòng)到工作臺(tái)上，在開始視圖下選擇二軸龍門模型，選擇“移動(dòng)”功能，再點(diǎn)擊“捕捉”功能，鼠標(biāo)捕捉到圖2-26所示坐標(biāo)框原點(diǎn)位置，模型則移動(dòng)至工作臺(tái)臺(tái)面。圖2-26移動(dòng)二軸龍門至工作臺(tái)布局智能產(chǎn)線45智能工廠下一步將輸送線檢測(cè)單元移動(dòng)到工作臺(tái)上，在開始視圖下選擇輸送線檢測(cè)單元組，點(diǎn)擊“移動(dòng)”功能，選擇“F”視角，拖動(dòng)坐標(biāo)軸將模型則移動(dòng)至工作臺(tái)臺(tái)面高度，如圖2-27所示。圖2-27移動(dòng)輸送線檢測(cè)單元至工作臺(tái)高度布局智能產(chǎn)線46智能工廠下一步將軌式機(jī)器人移動(dòng)到工作臺(tái)臺(tái)面高度，在開始視圖下選擇軌式機(jī)器人組，點(diǎn)擊“移動(dòng)”功能，選擇“B”視角，拖動(dòng)坐標(biāo)軸將模型則移動(dòng)至工作臺(tái)臺(tái)面高度，如圖2-28所示。圖2-28移動(dòng)軌式機(jī)器人至工作臺(tái)高度布局智能產(chǎn)線47智能工廠下一步將智能倉(cāng)儲(chǔ)單元移動(dòng)到工作臺(tái)臺(tái)面高度，在開始視圖下選擇智能倉(cāng)儲(chǔ)單元組，點(diǎn)擊“移動(dòng)”功能，選擇“L”視角，拖動(dòng)坐標(biāo)軸將模型則移動(dòng)至工作臺(tái)臺(tái)面高度，如圖2-29所示。圖2-29移動(dòng)智能倉(cāng)儲(chǔ)單元至工作臺(tái)高度布局智能產(chǎn)線48智能工廠將各單元移動(dòng)到工作臺(tái)高度后，將視角切換至俯視“T”，在俯視圖下將各單元移動(dòng)至如圖2-30所示位置完成產(chǎn)線布局。圖2-30布局完成俯視圖效果布局智能產(chǎn)線49智能工廠智能產(chǎn)線工作流程如圖2-31所示，首先機(jī)械臂在夾具臺(tái)更換吸盤夾具，然