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校企合作 | 打通“新工科”关键环节(上)

  2019年04月11日  

  天 津 大 学

  三菱电机自动化实验室

  啤酒模拟生产线实验装置

  “新工科”建设关键

  与传统“工科”不同的是,“新工科”强调学科和专业的交叉性、综合性和实用性,建设“新工科”是顺应未来发展趋势的重要战略。什么样的人才是用得上、能创新的未来制造人才?人文、科学和工程教育融合的改革着力点在哪里?

  作为”新工科“建设的排头兵,天津大学与三菱电机进行深度合作,敏锐感知行业、企业需求,打通”新工科“建设的关键环节。

  实验室建设历程

  规划设计

  在三菱电机的大力支持下,天津大学电气与自动化实验?#34892;?#26681;据高等教育自动化类专业发展及专业实验室建设的规划,?#29992;?#21521;创新人才工程实践能力和综合素质培养、面向实际工程设计和生产工艺实现、面向实际生产装备控制和系统功能开发的要求出发,对实验?#19994;?#21151;能需求、模拟实际生产的实验装置构成及自动控制系统的组成等进行规划设?#21860;?/FONT>

  建设实施

  在前期模拟实际生产的设计基础上,三菱电机与天津大学开展以啤酒酿造及灌装、装箱、入库等工艺为模拟对象的“模拟生产线实验装置” 结构部件的具体设计和加工,初步构建了实验?#19994;?#22522;本?#38382;?#19982;架构,并于2010年8月举行“天津大学—三菱电机自动化实验室揭幕仪式”。

  调试与完善

  “实验室”通过结合研究生的课题研究、本科生的毕业设计和大学生创新实践计划项目的开?#36141;?#23454;施,采用三菱电机控制模块和设备组成控制系统,对建成的模拟生产线实验装置进行调试和试运?#26657;?#24182;通过总结、分析调试和运行中出现的相关问题,对实验装置进行反复地改进和完?#21860;?/FONT>

  ?#20013;?#21319;级

  在“新工科”背景下的高等教育改革?#26657;?#23454;验室”着重打造智能制造虚拟仿真实验教学?#25945;ǎ?#36890;过结合三菱电机[email protected]”的理念,在完成实验?#19994;?#32593;络化覆盖的基础上,进一步构建了“三?#25945;ā?#19977;层次、一体化”的“三三一”虚拟仿真实验教学体系,并获批为“国家级虚拟仿真实验教学?#34892;摹薄?/FONT>

  01

  资源协同

  多方协同

  “天津大学-三菱电机自动化实验室”自建设以来,多方协同为实验室建设提供帮助:

  1. 天津大学校、院两级领导通过各类高等教育教学改革项目、实验室建设项目、实验?#25945;?#24314;设项目等大力支持。

  2. 三菱电机为“实验室”提供了可编程控制器、伺服系统、HMI人机界面、变频器、多自由度机械臂等控制设备及配件。

  3. 啤酒生产设备设计制造企业、机械加工企业、食品生产设备加工企业及虚拟现实软件开发单位热情参与。

  实验室建设项目

  实验室运行?#26657;?#31435;项并?#26800;?#20102;各级大学生创新创业训练计划项目、天津市本科教学质量与教学改革研究计划项目、天津大学专业教学实验室?#25945;ā?85”建设立项实施、本科教学综合改革、本科实验教学改革、研究生创新人才培养等众多项目。

  实验室成果

  先后完成创新实验教材与实验指?#38469;椋?#24182;取得授权专利。在“模拟生产线实验装置”建设过程中和建成后,利用该实验?#25945;?#24050;完成众多本科、硕士毕业课题;依托所开展的建设与实施工作发表相关各类论文。

  02

  啤酒制造产线

  “实验室”模拟生产线实验装置以啤酒酿造及灌装、装箱、入库等工艺为模拟对象,涵盖过程控制系统、运动控制系统、自动化物流系统等,涉及可编程控制?#38469;酢?#20132;流伺服驱动?#38469;酢?#20154;机界面?#38469;酢?#22810;自由度机械臂?#38469;酢?#32593;络控制?#38469;酢?#22270;像识别?#38469;?#20197;及自动化物流管理等多领域知识。构建既贴近工业生产实际环?#22330;?#21448;符合高等教育教学规律的实践?#25945;ā?/FONT>

  生产线工艺流程

  模拟生产线实验装置系统由16个工艺分部及2个功能扩展?#25945;?#32452;成,包括:模拟啤酒酿制生产工?#23637;?#31243;的制麦、糖化、过滤、发酵、熟化、?#26412;?#20648;存等7个分部,模拟啤酒灌装、装箱、入库等生产工?#23637;?#31243;的理瓶、清?#30784;?#28748;装、封盖、金检、贴标、装箱、移载、入库等9个分部及虚拟仿真实验?#25945;?#21644;智能制造中央控制系统?#25945;ā?/FONT>

  虚拟仿真实验?#25945;?/STRONG>

  ?#25945;?#20027;要实现模拟生产线实验装置的数字化模拟功能。该?#25945;?#36890;过在PC机上构建真实设备的3D模型,建立虚拟?#25945;?#21644;PLC之间的通讯,实现PLC的真实I/O对于虚拟对象的控制,将虚拟?#25945;?#30340;应用作为实际现场设?#21860;?#35843;试的前期准备,很大程度的提高了实际实验设备的利用效率。

  智能制造中央控制系统?#25945;?/STRONG>

  实验室啤酒制造生产线采用三菱电机[email protected]智能制造解决方案架构,形成三?#25945;ā?#19977;层次、一体化的“三三一”教学体系,将智能化产品制造系统、远程交互式虚拟-实体系统、智能服务?#25945;?#36827;行一体化管理,实现设备控制层、生产管理层、互联信息层的无缝衔接。在生产现场,将“人”与“机械”以及“IT”互相协调,实现高效、灵活的生产,优化整个供应链,从而实现领先一步的产品制造。

标签:三菱电机我要反馈
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