數(shù)字制造與精益管理實驗室建設(shè)需求

數(shù)字制造與精益管理實驗室建設(shè)需求一、項目概述本次采購的儀器設(shè)備主要用于滿足智能制造工程和機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實驗、實訓教學需求。采購內(nèi)容貫通了智能制造工程培養(yǎng)體系當中的機械化、電氣化、信息化三個模塊課程，結(jié)合生產(chǎn)過程中設(shè)計、制造、裝配、精益各個階段?；趯W校的OBE教學理念，采購設(shè)備將為本專業(yè)課程的項目式教學提供基礎(chǔ)。采購設(shè)備同時具備機械類、控制類和電氣類學科競賽和畢業(yè)設(shè)計等創(chuàng)新實踐活動服務(wù)能力，可學校各專業(yè)的勞動教育課程提供案例，為全校的專業(yè)人才培養(yǎng)和地區(qū)社會服務(wù)提供堅實保障。二、需求要求序號名稱數(shù)量單位參數(shù)1三維掃描儀6臺要求能夠針對一般逆向設(shè)計的需求，配備高精度標定板及轉(zhuǎn)臺，具備彩色紋理掃描功能。具體參數(shù)要求如下：1.

單幅測量精度：

≤0.05mm；2.

最大測量范圍

：轉(zhuǎn)臺全自動掃描：不低于200*200*200mm；自由掃描：不低于1200*1200*1200mm；3.

掃描時間

：單圈掃描：＜45s；單次掃描：＜1s（單面）；4.

點距：不低于0.17

mm；5.拍攝距離：不低于290mm；6.

掃描（拼接）模式：轉(zhuǎn)臺自動拼接，標志點拼接，轉(zhuǎn)臺編碼點拼接，手動拼接，特征拼接；7.

輸出數(shù)據(jù)無須借助第三方軟件，直接輸出完整STL模型，直接進行3D打?。?.

分辨率：不低于130萬像素；9.

光源：白光LED；10.

單片測量范圍（自由掃描模式下）：不低于200*150mm；11.

數(shù)據(jù)輸出格式：OBJ，STL，ASC，PLY，3MF，P3；23D打印機6臺1.成型技術(shù)：熔融沉積成型；2.打印尺寸（長×寬×高）不低于256*256*256mm，鋼材框架，外殼為塑料和玻璃構(gòu)成；3.工具頭：全金屬熱端、鋼材擠出機齒輪、不銹鋼噴嘴、噴嘴最高溫度不低于300℃、噴嘴直徑不大于0.4mm；4.熱床：機器自帶雙面紋理PEI打印面板，可選低溫打印面板、高溫打印面板、工程材料打印面板，熱床最高溫度不低于100℃；5.速度：工具頭最大移動速度不低于500mm/s，工具頭最大移動加速度不低于20m/s2，熱端最大流速不低于32mm3/s（150*150mm單層外壁ABS材料，溫度280℃測試）；6.支持耗材類型：可支持打印PLA,PETG,TPU,ASA,PVA,PET，尼龍線材（PA),聚碳酸酯線材（PC),ABS材料；7.冷卻系統(tǒng)：內(nèi)置冷卻風扇系統(tǒng)，通過閉環(huán)控制來確保打印模型、打印機箱和主板的散熱；8.傳感器：內(nèi)置低幀率相機不低于1280x720/0.5fps機箱監(jiān)控攝像頭并支持延時攝影，支持擠出機斷料檢測，支持斷電續(xù)打；9.電子器件：機器自帶屏幕顯示屏，支持Wi-Fi、Bluetooth通信，操作界面支持按鍵、手機端APP、電腦端應(yīng)用三種形式；10.支持實現(xiàn)不低于16色打印；3機器人本體及控制系統(tǒng)（核心產(chǎn)品）2套由工業(yè)機器人本體、控制系統(tǒng)組成。1.機器人技術(shù)參數(shù)：1)自由度：6；2)最大負載：≥3kg；3)重復定位精度：≤0.01mm；4)最大臂展：≥580mm；5)各軸運動范圍：J1軸≥±165°；J2軸≥±110°；J3軸≥+70°/-90°；J4軸≥±160°；J5軸≥±120°；J6軸≥±400°；6)最大單軸速度：J1軸≥250°/s；J2軸≥250°/s；J3軸≥250°/s；J4軸≥320°/s；J5軸≥320°/s；J6軸≥420°/s；2、包含通訊功能、多任務(wù)功能、安全范圍功能。3.工業(yè)機器人離線編程仿真系統(tǒng)軟件需具有豐富的工業(yè)機器人模型庫以及工業(yè)機器人應(yīng)用仿真案例。可以根據(jù)項目需求，快速構(gòu)建機器人應(yīng)用工作站虛擬場景，進行工作站布局規(guī)劃、機器人及周邊設(shè)備選型、機器人應(yīng)用仿真、節(jié)拍測算、工藝分析、方案驗證、方案優(yōu)化改進和方案展示等工作，且可以生成機器人離線程序，指導現(xiàn)場工程師進行機器人程序的編程及調(diào)試。技術(shù)要求：1）軟件配套教學實訓所需的具有配套課程教材；2）仿真系統(tǒng)支持ABB、KUKA，F(xiàn)ANUC、安川等多種機器人；4）具有離線編程功能，能夠直接生成包括但不限于ABB、KUKA，F(xiàn)ANUC、安川等多種品牌機器人的代碼；5）支持關(guān)節(jié)型機器人、Delta、SCARA、直角坐標等不同構(gòu)型機器人；6）支持多種格式的三維CAD模型，可導入擴展名為step、igs、stl等格式；7）具有可以根據(jù)機器人D-H參數(shù)，創(chuàng)建6軸、7軸串聯(lián)機器人模型的功能；8）支持工件校準功能，能夠根據(jù)真實情況與理論模型的參數(shù)誤差自動調(diào)整軌跡參數(shù)；9）軌跡生成可基于CAD數(shù)據(jù)，簡化軌跡生成過程，提高精度，可利用實體模型、曲面或曲線直接生成運動軌跡；10）包含軌跡調(diào)整優(yōu)化工具包，如碰撞檢查、工業(yè)機器人可達性、姿態(tài)奇異點、軸超限、節(jié)拍估算、軌跡自動調(diào)整優(yōu)化等功能；11）包含工藝應(yīng)用工具包，必須包含但不限于打磨、噴涂、銑削、焊接等?？梢宰杂稍O(shè)計定義工具及其坐標信息，實際工件與模型工件的坐標校準確保軌跡精度，碼垛工藝包模擬真實物料抓取擺放過程，支持APTSource和NC格式G代碼的導入并自動轉(zhuǎn)化為工業(yè)機器人運動軌跡等功能；12）提供工業(yè)機器人虛擬教學模塊，如虛擬示教器、機器人部件裝配、自動生成仿真運動視頻?？梢陨苫趆tml播放的視頻和基于pdf的3維可操作文件；13）提供PythonAPI功能支持，集成所有離線編程軟件的離線編程功能，并允許開展機器人機構(gòu)的自動化應(yīng)用。可進行仿真和應(yīng)用于程序機器人取放物體和應(yīng)用于復雜的多機器人同步運動等；14）支持機器人精度標定功能，可以支持激光跟蹤儀標定和立體相機標定；15）支持多機器人同步運動仿真，至少能夠?qū)崿F(xiàn)3個機器人的同步運動；16）具有機器人外部軸運動，能夠?qū)崿F(xiàn)7、8軸的離線編程功能；17）具有整個工廠自動化生產(chǎn)線仿真功能，包含碼垛機、機器人、流水線等3種以上仿真功能；18）支持基于Python、C#等高級語言的API的擴展編程；19）具有ABB、KUKA，F(xiàn)ANUC、安川等機器人品牌的虛擬示教器示教功能，能夠通過虛擬示教器實現(xiàn)對機器人的手動操作以及程序代碼的編輯和運行；（1）手動操作中包含機器人的關(guān)節(jié)坐標系、線性坐標系、以及工具坐標系下的手動控制運動；（2）機器人數(shù)據(jù)虛擬示教器上的實時顯示；（3）虛擬示教器上能夠完全按照真實示教器操作方式進行程序的插入、編輯、修改以及程序文件的保存和打開；（4）虛擬示教器程序的再現(xiàn)執(zhí)行，驅(qū)動機器人按照程序運動。20）集成無動力關(guān)節(jié)臂示教功能。（1）具有485通訊和TCP/IP通訊兩種接口形式，能夠采集無動力關(guān)節(jié)臂示教軌跡；（2）能夠生成包括但不限于埃夫特、ABB、KUKA，F(xiàn)ANUC、安川等多種品牌機器人的代碼的功能；4實訓臺控制系統(tǒng)及配套外設(shè)2套1.標準實訓臺采用鋁合金及噴塑鋼板制成主要技術(shù)參數(shù)：1)實訓臺尺寸（長×寬×高）：≥1230×1200×980mm；2)可支持實訓模塊任意組合放置，可固定；2.外圍控制器套件主要包括控制器及人機界面等。2.1控制器主要技術(shù)參數(shù)：工作存儲器：≥100KB；裝載存儲器：≥ 4MB；保持性存儲器 ：≥10KB；數(shù)字量： 14DI/10DO；模擬量：2AI；位存儲器（M區(qū)）：8192字節(jié)；高速計數(shù)器：6路；脈沖輸出：4路；以太網(wǎng)端口數(shù)：1個；通信協(xié)議支持：PROFINET、TCP/IP、SNMP、DCP、LLDP、ISO-on-TCP、UDP、MODBUS、S7等通信協(xié)議，PROFIBUS、AS接口通信擴展可支持；數(shù)據(jù)傳輸率：10/100Mb/s。2.2人機界面主要技術(shù)參數(shù)：液晶屏：不低于10英寸TFT；背光燈：LED；顯示顏色：≥262K；分辨率：≥1024×600；觸摸屏：電阻式；輸入電壓：DC24V±20%；處理器：≥Cortex-A7,800MHz；內(nèi)存：≥256M；系統(tǒng)存儲：≥128M；硬件時鐘：內(nèi)置組態(tài)軟件；串行接口；USB接口：1×USB主/從；以太網(wǎng)口：10/100M自適應(yīng)；機殼材料：工程塑料；防護等級：≥IP65。3.數(shù)字孿生系統(tǒng)3.1數(shù)字孿生系統(tǒng)能實現(xiàn)配套工作臺（包含機器人、實訓工作站、工作站配套模塊）的虛擬模型搭建、虛擬調(diào)試仿真、虛實結(jié)合。3.2系統(tǒng)配備編程工作站實現(xiàn)如下功能：1）支持STEP、IGES、JT、PRT等多種格式的CAD模型文件導入和導出；2）內(nèi)置截圖和仿真視頻錄制功能，不依賴外部截圖工具和視頻錄制工具；3）支持大型模型的智能優(yōu)化，可實現(xiàn)大型復雜模型的輕量化；4）支持真實的物理特性。包括速度、加速度、重力、摩擦力、阻力和慣性等；5）支持干涉和碰撞檢查功能，可用于工作站布局的設(shè)計與優(yōu)化；6）支持多種工業(yè)現(xiàn)場典型傳感器，包括速度、加速度、距離、位置、角度等傳感器；7）支持多種工業(yè)現(xiàn)場典型通信協(xié)議，包括但不限于OPCUA、OPCDA、TCP、UDP、PROFINET等通信協(xié)議；8）支持機器人運動學正解和逆解；9）提供工業(yè)機器人、數(shù)控機床、立體倉庫、傳感器、輸送線、AGV等各類基本元件庫，可以基于基本元件組合封裝成高級元件；10）支持元件參數(shù)化設(shè)計，可以根據(jù)客戶實際需求，開發(fā)所需的專業(yè)元件庫；11）支持機電控制系統(tǒng)模型的設(shè)計功能，可用于早期的機電一體化概念設(shè)計；12）支持工業(yè)機器人軟件在環(huán)和硬件在環(huán)虛擬調(diào)試，驗證工業(yè)機器人程序；13）支持PLC軟件在環(huán)和硬件在環(huán)虛擬調(diào)試，驗證PLC程序；14）支持數(shù)據(jù)驅(qū)動模型接口設(shè)計功能，外部數(shù)據(jù)可以通過接口驅(qū)動模型的動作和交互；15）支持工業(yè)機器人系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)的數(shù)字孿生。構(gòu)建與物理對象1:1的數(shù)字孿生模型，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動模型接口，實現(xiàn)數(shù)字樣機的虛擬調(diào)試與驗證，幫助企業(yè)縮短設(shè)計周期和降低開發(fā)成本。實現(xiàn)數(shù)字對象與物理對象的虛實協(xié)同，幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率；4、無油靜音氣泵：氣泵壓力不低于0.6MPa。5、配套資源提供配套實訓指導書、使用說明書等教學資源、系統(tǒng)提供實訓教程與培訓資料。5.1、工業(yè)機器人課程資源：至少包含實訓項目不低于8個、PPT不低于15個、視頻不低于15個、試題不低于5套，配套教材、在線課程、仿真源文件；5.2、應(yīng)用編程通用型教學教材資源包（提供電子版以及各類紙質(zhì)版1本）（1）工業(yè)機器人操作與應(yīng)用類：內(nèi)容至少包含安全規(guī)程、機器人電控系統(tǒng)的總體介紹、機器人示教盒界面簡介、坐標系、開關(guān)機步驟、常用指令詳解、常用功能、任務(wù)等；虛擬原理半實物仿真系統(tǒng)類：內(nèi)容至少包含機電一體化建模、仿真和控制實驗系統(tǒng)介紹、基于20-sim的并聯(lián)機器人Tripod平臺的半實物仿真系統(tǒng)簡介、基于20-sim的并聯(lián)機器人Tripod模型設(shè)計、并聯(lián)機器人運動學分析等；3、工業(yè)機器人工作原理類：內(nèi)容至少包含機器人系統(tǒng)概述、剛體額轉(zhuǎn)動和旋轉(zhuǎn)變換、剛體的運動學與力學基礎(chǔ)、軌跡規(guī)劃等；4、工業(yè)機器人關(guān)鍵零部件類：內(nèi)容至少包含控制器含原理、組成結(jié)構(gòu)等、驅(qū)動器含液壓、氣動、電動驅(qū)動、傳感器、減速器與傳動機構(gòu)、內(nèi)外部通訊、機電氣接口等；5、工業(yè)機器人技術(shù)基礎(chǔ)類：內(nèi)容至少包含機器人的定義組成分類、機器人基本概念、關(guān)鍵參數(shù)、機器人基礎(chǔ)理論、機器人關(guān)鍵功能部件、機器人典型傳動機構(gòu)與本體結(jié)構(gòu)、機器人電氣控制基本概念、工業(yè)機器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人機界面及其組態(tài)、機器人控制系統(tǒng)設(shè)計等。5實訓臺功能套件2套快換工具模塊配套機器人完成工具快換。1.1快換支架技術(shù)參數(shù)：1)支架外形尺寸（長×寬×高）：≥300×300×180mm；2）底座尺寸（長×寬×高）：≥300×300×8mm；3)容量：4個快換工具；1.2快換盤技術(shù)參數(shù)：1)快換裝置材質(zhì)：本體材質(zhì)鋁合金，緊鎖機構(gòu)合金鋼；2)承重：≥3kg；3)允許力矩：≥20N·m；4)工作壓力：0.3-1MPa；5)重量：≤0.5kg；1.3單吸盤工具技術(shù)參數(shù)：1)吸盤盤徑：≥20mm；2)吸附力：≥10N；3)配件：真空發(fā)生器和電磁閥；1.4電機手爪工具技術(shù)參數(shù)：1)氣缸缸徑：≥12mm；2)行程：≥24mm；1.5關(guān)節(jié)手爪工具技術(shù)參數(shù)：1)氣缸缸徑：≥12mm；2)行程：≥24mm；1.6金屬筆工具數(shù)量：1套；2.樣件套裝：配套機器人完成工件的裝配。2.1樣件套件技術(shù)參數(shù)：1)顏色種類：3種（紅、黃、藍）；2)配置數(shù)量：4個/套，三種顏色各3套；3)可配套機器人完全組裝或自定義組裝。2.2碼垛樣件技術(shù)參數(shù)：1)零件種類：≥2種（方形、矩形）；2）方形零件顏色及數(shù)量 ：紅色27個；3）方形零件尺寸（長×寬×高）：≥30×30×6mm；4）矩形零件顏色及數(shù)量： 藍色，≥16個；5）矩形零件尺寸（長×寬×高）：≥30×15×6mm；3.搬運模塊機器人通過選擇對應(yīng)工具，實現(xiàn)CPU、電容、三極管等物料的搬運。主要技術(shù)參數(shù)：1)外形尺寸（長×寬×高）：≥300×300×10mm；2)適配標準實訓臺定位安裝；4.碼垛模塊機器人通過吸盤工具按要求分別拾取方形和矩形兩種碼垛樣件，進行碼垛任務(wù)，自由組合碼垛出多種形狀。主要技術(shù)參數(shù)：1)外形尺寸（長×寬×高）：≥300×300×120mm；2)適配標準實訓臺定位安裝；3)碼垛零件：矩形工件、方形工件，可混裝；5.涂膠模塊通過操作機器人末端工具在模塊涂膠板上進行模擬涂膠作業(yè)。主要技術(shù)參數(shù)：1)外形尺寸（長×寬×高）：≥ 300×300×85mm；2)適配標準實訓臺定位安裝；6.供料輸送模塊可進行輸出法蘭（含簡易輸出法蘭）等物料的供應(yīng)和輸送，也可配合視覺檢測系統(tǒng)進行工件的檢測作業(yè)。主要技術(shù)參數(shù)：1)外形尺寸（長×寬×高）：≥ 300×250×230mm；2)適配標準實訓臺定位安裝；6.1井式供料單元主要技術(shù)參數(shù)：1)有機玻璃管長：≥60mm；2)氣缸行程：≥60mm；6.2皮帶輸送單元主要技術(shù)參數(shù)：1)輸送線長度：≥300mm；2)有效工作寬度：≥40mm；3)電源電壓：DC24V；7.視覺檢測模塊主要技術(shù)參數(shù)：1)傳感器類型 ：CMOS，全局快門；2)像元尺寸：不低于3.45μm×3.45μm；3)靶面尺寸：不低于1/2.9"；4)像素： 不低于160萬像素；5)最大采集幀率：不低于60fps；6)鏡頭：不低于 6mm；7)色彩類型：彩色；8)通信： 支持RS-232、TCP、UDP、FTP、ModBus、PROFINET、EtherNet/IP等多種通訊模式；8. 打磨裝配模塊通過操作機器人末端工具夾持物料，在打磨工具的旋轉(zhuǎn)打磨頭上進行打磨作業(yè)，并在氣動夾緊機構(gòu)內(nèi)實現(xiàn)工件的裝配。主要技術(shù)參數(shù)：外形尺寸（長×寬×高）：≥220×220×200mm；氣缸行程：≥30mm；打磨頭數(shù)量：≥2個；空轉(zhuǎn)速度：≥25500r/min；9. 上下料加工模塊主要技術(shù)參數(shù)：1)加工機構(gòu)外形尺寸（長×寬×高）：≥600×300×300mm；2)適配標準實訓臺定位安裝；3)氣動夾具夾持范圍：φ30mm～φ65mm；4)配套機器人完成工件上下料。10. 倉儲模塊主要技術(shù)參數(shù)：1)外形尺寸（長×寬×高）：≥300×300×405mm；2)適配標準實訓臺定位安裝；3)倉儲倉位數(shù)：≥6個；4)兼容工件種類：≥2種；5)以太網(wǎng)I/O采集模塊：(1)數(shù)據(jù)采集通道：≥8DI；(2)通訊協(xié)議：ModbusTCP；(3)供電電源：DC24V；6）配套機器人完成物料的倉儲功能；11.平面繪圖模塊由固定底板、平面繪圖板、支架、不銹鋼拉手等組成，配套機器人完成繪圖功能。主要技術(shù)參數(shù)：1)平面繪圖模塊尺寸（長×寬）：≥300×300mm；高度≥40-200mm多擋可變；2)適配標準實訓臺定位安裝；3)圖張數(shù)：≥10張；4)平面繪圖板尺寸（長×寬×高）：≥250×245×6mm；12.曲面繪圖模塊由固定底板、曲面繪圖板、不銹鋼拉手等組成。模塊帶有基礎(chǔ)軌跡，也滿足自定義預設(shè)軌跡、配套機器人完成曲面繪圖功能。1)曲面繪圖模塊尺寸（長×寬×高）：≥300×300×100mm；2)適配標準實訓臺定位安裝；3)曲面繪圖板尺寸（長×寬×高）：≥250×200×35mm；4)預設(shè)圖案：直線、圓弧、曲線、正交坐標系、非正交坐標系；6數(shù)字化3D模型資源庫1個1.平臺采用B/S架構(gòu)，主程序只需安裝在一臺服務(wù)器上，學生機通過瀏覽器即可使用。2.平臺須具備管理員、老師和學生三種權(quán)限，可根據(jù)不同權(quán)限的賬號登錄平臺，實現(xiàn)不同角色的管理、練習、教學和無紙化考試的目的。3.系統(tǒng)題庫不少于500道題目，類型包括投影的基礎(chǔ)知識、簡單幾何體的投影、立體表面的交線、組合體、剖視圖、幾何體的投影相關(guān)題目配套3D模型，區(qū)分難中易三個難度等級。4.管理員端和教師端須支持自定義題目，具有添加題目和查看答案的功能。平臺支持發(fā)起評價功能，可以自由設(shè)置評價時長、題目及參加評價的學生。5.平臺須具備隨機抽題和手動選題兩種選題模式，滿足不同教師對出題方式的不同要求。6.平臺具備學生繪圖練習功能，支持學生自行從題庫中選取所需題目進行不限制時間的訓練，并實時反饋答題情況。7.平臺須支持自動評分功能，對實線、虛線、點劃線進行對比評分，并可標注出錯誤。9.平臺支持試卷批注功能，教師可以對學生試卷添加圖文形式的批注，并可將批語進行存儲。10.平臺具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能和錯題榜功能，包括班級整體的學習數(shù)據(jù)和學生的評價得分情況，便于教師掌握班級和學生的學習情況。7數(shù)字化裝配體拆裝模型資源庫1個1.平臺應(yīng)采用B/S架構(gòu)，只需在一臺電腦安裝，學生機通過瀏覽器即可使用；應(yīng)支持互聯(lián)網(wǎng)或校園局域網(wǎng)雙模式訪問系統(tǒng)，可部署進校園網(wǎng)。2.平臺需包含管理、教師和學生三種權(quán)限且分別滿足不同權(quán)限下的功能，可進行管理、教學、實訓和無紙化考試。3.管理員賬號需能夠設(shè)置院系和班級，導入教師和學生賬號時可單個或批量進行。教師端須可管理多個班級、查看平臺內(nèi)置和自建的題目，含試題搜索、積分排行和統(tǒng)計數(shù)據(jù)功能。4.教師端須可發(fā)布能力評價考試。專項識圖應(yīng)支持隨機和手動兩種抽題模式，組卷方案可根據(jù)得分率抽取且可保存。5.系統(tǒng)自帶題目應(yīng)包含專項識圖、零件圖識圖能力、裝配圖識圖能力；資源庫相關(guān)題目數(shù)量應(yīng)不少于4000道。6.為圖紙識圖過程中能夠讀懂圖紙結(jié)構(gòu)，零件圖識圖與裝配圖識圖中應(yīng)含3D資源。教師可將自己創(chuàng)建的考試任務(wù)分享給其他教師賬號；學生可將答題結(jié)果分享給他人。教師端應(yīng)有班級統(tǒng)計、學生統(tǒng)計和查看錯題榜功能。9.學生端能力實訓需含自由實訓、計時實訓和標準能力實訓至少3種訓練方式。8精益產(chǎn)線（核心產(chǎn)品）3套精益產(chǎn)線功能精益產(chǎn)線模擬一個制造公司和上下游企業(yè)，包含客戶、供應(yīng)商、操作員、管理員和工業(yè)工程師等；精益產(chǎn)線用于生產(chǎn)模型飛機，模型飛機應(yīng)當由上機翼、下機翼、機身、模型炸彈、座椅等零件加工組裝而成，通過模型飛機的生產(chǎn)加工過程，使學生綜合應(yīng)用和實踐精益生產(chǎn)和智能制造的知識方法和工具；精益產(chǎn)線是精益產(chǎn)線工位套件、工裝套件、安燈系統(tǒng)裝置的硬件載體，配合以上設(shè)備的運行；可集成生產(chǎn)運營平臺、工業(yè)機械臂、上下料自動化裝置、蓋章加工控制裝置以及產(chǎn)線物料配送系統(tǒng)等設(shè)備開展精益生產(chǎn)的實踐和實驗課程。支持的實驗生產(chǎn)流動性；價值流圖；流水線及產(chǎn)線平衡；精益布局；生產(chǎn)運營系統(tǒng)表單設(shè)計；設(shè)備點檢；快速換摸；精益產(chǎn)線配置采用U型產(chǎn)線形式，每條產(chǎn)線至少包含以下9個工位：計劃工位：錄入客戶下達的訂單，生成主計劃，并傳達到座椅安裝工位、總裝工位和終檢工位；并將終檢合格的飛機模型送給客戶；切割工位：按工藝要求對模型飛機的下機翼、炸彈進行切割，將切割后的下機翼與炸彈放到與鉆孔工位間的先入先出裝置，實現(xiàn)兩工位間的拉動生產(chǎn)；鉆孔工位：在飛機下機翼與炸彈上依照工藝要求鉆孔，將鉆孔后的下機翼與炸彈放置到與炸彈掛架安裝工位間的先入先出裝置，實現(xiàn)兩工位間的拉動生產(chǎn)；炸彈掛架安裝工位：將螺桿和螺母安裝到下機翼上作為炸彈掛架，將裝有炸彈掛架的上機翼放到與炸彈安裝工位間的先入先出裝置，實現(xiàn)兩工位間的拉動生產(chǎn)；炸彈安裝工位：將炸彈安裝到炸彈掛架上，將裝有炸彈的下機翼放到與座椅制作工位間的先入先出裝置，實現(xiàn)兩工位間的拉動生產(chǎn)；座椅制作工位：制作座椅，并將不同顏色座椅放到與座椅安裝工位間的座椅超市中。每當座椅安裝工位從座椅超市中拿走某顏色座椅后，補充座椅超市中缺少的座椅。并將裝有炸彈的下機翼從與炸彈安裝工位間的先入先出裝置傳遞到與座椅安裝工位的先入先出裝置，實現(xiàn)炸彈安裝工位、座椅制作工位、座椅安裝工位間的拉動生產(chǎn)；座椅安裝工位：從與座椅制作工位間的先入先出裝置中，拿取與計劃匹配的某顏色座椅，按工藝要求安裝到下機翼上。將裝有座椅的下機翼放到與總裝工位間的先入先出裝置，實現(xiàn)兩工位間的拉動生產(chǎn)；總裝工位：將安裝好座椅的下機翼與其他物料組裝成完整的飛機模型，放到與終檢工位間的待檢區(qū)；終檢工位：按工藝手冊檢驗飛機模型。合格的飛機模型貼上合格標簽，放置到待發(fā)貨區(qū)；不合格的飛機模型貼上箭頭標簽，放置到不合格品區(qū)；技術(shù)參數(shù)產(chǎn)線工位數(shù)：≥9個；精益管型材：鋁合金，型材橫截面尺寸≥35mm*35mm；工位尺寸（長*寬*高）≥800mm*400mm*750mm；臺體骨架承重：承壓不小于4.0kN；型材立柱：鋁合金擠壓型材；型材立柱抗拉強度不小于350MPa，規(guī)定非比例延伸強度不小于300MPa，斷后伸長率不小于8%。9生產(chǎn)運營平臺1套裝置功能支持三個階段的模型飛機加工的硬件支持和管理系統(tǒng)支持，三個階段包括批量生產(chǎn)階段（全體學生組成1個制造公司）、改善生產(chǎn)階段（學生分為3個制造公司）和精益智造階段（學生分為3個制造公司）；平臺中的設(shè)備可實現(xiàn)飛機模型原材料的切割和鉆孔等加工工藝；批量生產(chǎn)階段和改善生產(chǎn)階段的工具可實現(xiàn)座椅制作的裁剪、折疊、粘貼等工藝；模型飛機零件的劃線定位、蓋章、組裝等加工工藝；管理系統(tǒng)實現(xiàn)整個實驗組織、工廠或公司的生產(chǎn)運營等各環(huán)節(jié)的信息化管理；提供公司組建管理/信息瀏覽、人力資源配置和設(shè)備管理；助教對訂單、采購和生產(chǎn)進行管理，包括訂單下達、訂單驗收等模塊；操作員對訂單、采購和生產(chǎn)進行管理，包括計劃下達、采購管理、生產(chǎn)信息反饋、生產(chǎn)看板、訂單交付等功能；支持的實驗工廠組建和組織架構(gòu)；設(shè)備布局與物流；推動式生產(chǎn)方式；生產(chǎn)計劃與控制；方法研究（包括工藝程序分析、流程程序分析、作業(yè)分析、動作分析）；工時測定；浪費的發(fā)現(xiàn)與消除；現(xiàn)場觀察；質(zhì)量控制；裝置配置微型（或小型）鋸床、微型臺鉆；批量生產(chǎn)階段加工工具；改善生產(chǎn)階段加工工具；體驗式教學平臺：技術(shù)參數(shù)（1）微型（或小型）鋸床；數(shù)量：≥4臺：輸入電壓/電流/功率：12VDC/1～2A/12～24W；馬達轉(zhuǎn)速：≥12000轉(zhuǎn)/分鐘；（2）微型臺鉆數(shù)量：≥4臺：輸入電壓/功率：220V/500W～1200W；馬達轉(zhuǎn)速：0-2000轉(zhuǎn)/分鐘；夾持直徑:φ3-16mm；主軸行程：≥50mm；臺鉆具有快速換模功能；（3）批量生產(chǎn)階段加工工具技術(shù)參數(shù)：1)包裝箱：鋁合金包邊，膠合板，尺寸≥820mm*510mm*400mm；2)觀察員工具套裝盒：鋁合金包邊，膠合板，尺寸≥215mm*175mm*50mm；3)計劃部工具套裝盒：鋁合金包邊，膠合板，尺寸≥215mm*175mm*50mm；4)采購與物流部工具套裝盒：鋁合金包邊，膠合板，尺寸≥215mm*175mm*50mm；5)標識車間工具套裝盒：鋁合金包邊，膠合板，尺寸≥350mm*215mm*50mm；6)鉆孔車間工具套裝盒：鋁合金包邊，膠合板，尺寸≥350mm*215mm*50mm；7)切割車間工具套裝盒：鋁合金包邊，膠合板，尺寸≥350mm*215mm*50mm；8)座椅車間工具套裝盒：鋁合金包邊，膠合板，尺寸≥350mm*215mm*50mm；9)炸彈安裝車間工具套裝盒：鋁合金包邊，膠合板，尺寸≥350mm*215mm*50mm；10)總裝車間工具套裝盒：鋁合金包邊，膠合板，尺寸≥215mm*175mm*50mm；11)質(zhì)檢部工具套裝盒：鋁合金包邊，膠合板，尺寸≥350mm*215mm*50mm；12)部門臺簽：每部門或車間配備，PVC塑料，尺寸≥150mm*200mm*1mm；（4）改善生產(chǎn)階段加工工具 工具盒4只：鋁合金包邊，膠合板，尺寸≥610mm*460mm*50mm；（5）體驗式教學平臺 其控制終端及模塊功能包含： 1）控制終端：用于管理員下達訂單，運行體驗式教學平臺其他各模塊。顯示屏：尺寸≥27英寸；處理器：最高主頻：≥4.9GHz內(nèi)存:≥16GB；固態(tài)硬盤:≥1TB； 2）超級管理員模塊：需包含單位期數(shù)管理與產(chǎn)品管理。產(chǎn)品管理需包含產(chǎn)品物料清單（BOM表）管理、工藝管理、崗位管理、硬件設(shè)備管理、硬件配置模板管理、訂單模板管理； 3）生產(chǎn)準備模塊：需包含公司組建、公司信息瀏覽等公司管理功能；需包含人員信息管理、人力資源配置、人員招聘信息列表、人員招聘信息瀏覽、崗位信息瀏覽等人力資源管理功能；需包含硬件設(shè)備配置、設(shè)備配置瀏覽等設(shè)備管理；需包含安燈系統(tǒng)配置、告警信息瀏覽等安燈系統(tǒng)功能； 4）生產(chǎn)進行（助教）模塊；需包含訂單下達、訂單變更、訂單瀏覽等訂單管理模塊；需包含采購確認、采購信息瀏覽等采購管理功能；需包含下達生產(chǎn)指令、量產(chǎn)工位信息瀏覽、精益生產(chǎn)信息瀏覽、客戶驗收等生產(chǎn)管理功能； 5）生產(chǎn)進行（操作員）模塊：需包含訂單瀏覽等訂單管理功能；需包含采購計劃、采購信息瀏覽等采購管理功能；需包含量產(chǎn)改善階段計劃下達、精益生產(chǎn)計劃下達、量產(chǎn)改善階段工位信息瀏覽、精益生產(chǎn)信息反饋（操作員）、成品發(fā)運等生產(chǎn)管理功能； 6）盤點和評價模塊：需包含庫存盤點功能；需包含團隊建設(shè)評分、改善評分等團隊評價功能；需包含各公司經(jīng)營數(shù)據(jù)輸出、總體經(jīng)營情況輸出等統(tǒng)計匯總功能；標準時間測定模塊：需包含測定標準工時功能，測量精度≤1秒； 7）基礎(chǔ)信息管理模塊（一般管理員）：需包含單位期數(shù)管理、產(chǎn)品管理、產(chǎn)品物料清單（BOM表）管理、工藝管理、崗位管理、硬件設(shè)備管理、硬件配置模板管理、訂單模板管理等信息瀏覽功能； 8）看板管理模塊：需包含生產(chǎn)看板、經(jīng)營統(tǒng)計看板、安燈系統(tǒng)看板等看板功能； 9）系統(tǒng)維護模塊：需包含角色管理，用于使用維護系統(tǒng)的角色,并為各角色分配權(quán)限,最終將角色分配給操作用戶；需包含用戶管理功能。10精益產(chǎn)線工位套件3套裝置功能精益產(chǎn)線工位套件為精益產(chǎn)線的生產(chǎn)運營提供每一個工位所需的工具、托盤等；產(chǎn)線工位的標識、標準作業(yè)、工具物料的定置定位等可視化管理；實現(xiàn)工位間的單件流、先入先出物料超市等拉動方式；支持的實驗5S與定置定位；拉動式生產(chǎn)方式；單件流、先入先出（FIFO）、物料超市；可視化管理；標準作業(yè)；裝置配置工具套件：每個精益產(chǎn)線工位所需的工具；托盤套件：托盤每個精益產(chǎn)線工位的設(shè)備或表單托盤；可視化套件：標識牌、影子板、標準作業(yè)；先入先出裝置：保證上下游工位間的物料先入先出順序；包裝箱；技術(shù)參數(shù)（1）工具套件 工具盒4個，鋁合金，尺寸≥300mm*200mm*50mm。其中： 1)1個工具盒應(yīng)包含印章8個：蓋章用，橡膠材料，直徑20mm～35mm；印泥2個：紅藍兩色； 2)1個工具盒包含機床工具； 3)1個工具盒包含文具和卡尺等工具； 4)1個工具盒包含尖嘴鉗等工具；（2）托盤套件 托盤7個，用于放置鋸床、鉆床、流程卡、座椅超市、半成品飛機，以及用于成品飛機發(fā)貨、原材料配送等。防割板1張，其中： 1)鋸床托盤：木質(zhì)，尺寸≥300mm*200mm*20mm； 2)鉆床托盤：密胺塑料，尺寸≥300mm*200mm*8mm； 3)流程卡托盤：密胺塑料，尺寸≥150mm*90mm*8mm； 4)紙質(zhì)座椅超市托盤：密胺塑料，尺寸≥120mm*120mm*8mm； 5)半成品飛機托盤：密胺塑料，尺寸≥180mm*250mm*8mm； 6)發(fā)貨托盤：密胺塑料，尺寸≥300mm*200mm*8mm； 7)配送托盤：密胺塑料，尺寸≥300mm*200*8mm； 8)防割板：PVC，尺寸≥200mm*200mm*2mm；（3）可視化套件 可視化套件包含產(chǎn)線標識牌、工位標識牌、標準作業(yè)、工位影子板等，其中： 1）產(chǎn)線標識牌 數(shù)量：每條精益產(chǎn)線1個；材質(zhì)：亞克力塑料；尺寸：≥200mm*280mm*2mm； 2)工位標識牌數(shù)量：每工位1個；材質(zhì)：亞克力塑料；尺寸：≥140mm*200mm*2mm； 3)標準作業(yè)數(shù)量：每工位1張；材質(zhì)：彩色A4塑封；與工位作業(yè)對應(yīng)； 4)工位影子板功能：可實現(xiàn)工位上物料和工具的定置定位與可視化；數(shù)量：每工位1張；材質(zhì)：PVC板影印；尺寸：≥800mm*400mm*5mm；(5)先入先出裝置 1)數(shù)量不少于5個,配套工位使用； 2)材質(zhì):不銹鋼板； 3)尺寸:≥200mm*120mm*100mm，厚度≥1mm；(6)包裝箱 1)數(shù)量：1只。裝納上述精益產(chǎn)線工位套件的所有物品； 2)材質(zhì)：鋁合金包邊，膠合板； 3)尺寸≥900*600*500mm。11工裝套裝3套裝置功能使學生了解工裝治具以下的作用和設(shè)計思維；實現(xiàn)精確定位、減少加工動作；降低加工難度，提高加工精度；降低質(zhì)量風險；提高生產(chǎn)效率；支持的實驗工裝的質(zhì)量控制功能；工裝的提高效率功能；工裝設(shè)計；裝置配置工裝盒；工裝：切割、鉆孔、裝配工裝、檢具；技術(shù)參數(shù)(1)工裝盒放置工裝夾具； 2）材質(zhì)：鋁合金；尺寸≥300mm*200mm*50mm；（2）工裝 精益智造生產(chǎn)階段配套工裝及檢具，≥10個。至少包含： 1）紙質(zhì)座椅下料工裝，配套座椅制作工位使用，尺寸：≥35mm*45mm*1.5mm；材質(zhì)：合金鋼； 2）下機翼切割工裝，切割工位使用，尺寸：≥80mm*40mm*1.5mm；材質(zhì)：合金鋼； 3）炸彈切割工裝。切割工位使用，尺寸：≥50mm*10mm*1.5mm；材質(zhì)：合金鋼； 4）炸彈鉆孔工裝，鉆孔工位使用，尺寸；≥50mm*10mm*1.5mm；材質(zhì)：合金鋼； 5）下機翼鉆孔工裝，鉆孔工位使用尺寸：≥40mm*22mm*1.5mm；材質(zhì)：合金鋼； 6）孔距檢具，鉆孔工位使用，尺寸：≥50mm*18mm*6mm；材質(zhì)：合金鋼； 7）座椅定位工裝，座椅安裝工位使用，尺寸：≥80mm*40mm*1.5mm；材質(zhì)；合金鋼； 8）炸彈安裝工裝,炸彈安裝工位使用，尺寸：≥45mm*25mm*15mm；材質(zhì)：合金鋼； 9）方形印章定位工裝，印章使用，尺寸：≥45mm*35mm*1.5mm；材質(zhì)：合金鋼； 10）圓形印章定位工裝，印章使用，尺寸：45mm*35mm*1.5mm；材質(zhì)：合金鋼。12實訓配套桌凳3套桌凳功能 配套生產(chǎn)運營平臺使用；桌凳配置實訓桌；實訓凳；講臺；技術(shù)參數(shù)(1)實訓桌數(shù)量：6張；尺寸:≥1200mm×500mm×750mm；板材環(huán)保等級≥E1級； 采用優(yōu)質(zhì)鋼架，裝有靜音滾輪，帶剎車；可折疊收納；（2）實訓凳數(shù)量：20只；規(guī)格：鋼木材質(zhì)，尺寸≥220mm*320mm*450mm；凳腳配防滑墊；（3）講臺技術(shù)參數(shù)（整個實驗室共用1套）數(shù)量；1張；材質(zhì)：木質(zhì)；臺面規(guī)格：≥0.6*0.4mm；帶抽屜。13安燈系統(tǒng)裝置3套裝置功能生產(chǎn)發(fā)生缺料、質(zhì)量、設(shè)備故障等情況時發(fā)出警報；物料呼叫；信息可視管理；安燈管理模塊，與“體驗式教學平臺”集成，通過安燈對產(chǎn)線進行生產(chǎn)異常管理；支持實驗看板管理；異常管理；安燈系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)；安燈管理模塊；裝置配置告警燈；安燈告警配件；安燈系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)；安燈管理模塊；技術(shù)參數(shù)告警燈數(shù)量：≥5個；電源：DC12V；警燈：不少于5色（紅、黃、綠、藍、白）；工作電流：峰值≥100mA；工作頻率：420M～440M；外形尺：110mm*90mm*50mm；安燈告警配件數(shù)量：≥5個；觸發(fā)方式：按鈕觸發(fā)；無線頻率：420～440MHz；波特率：≥9600bps；安燈系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)（整個實驗室共用）電源：DC12V；RF頻率：430～440MHz；RF傳輸距離：≥150米；功耗≤3W；安燈管理模塊與“體驗式教學平臺”集成，具有記錄與統(tǒng)計功能，可記錄精益產(chǎn)線運行過程中的非正常停線的原因；記錄和統(tǒng)計精益產(chǎn)線停線時間。14工業(yè)機械臂1套裝置功能接收體驗式教學平臺指令；根據(jù)指令抓取和訂單相應(yīng)的印章；在飛機上機翼上蓋章，之后放回印章；將蓋好章的上機翼放置到出料機構(gòu)上；支持的實驗協(xié)作機器人系統(tǒng)分析；協(xié)作機器人基本操作；協(xié)作機器人通信系統(tǒng)；協(xié)作機器人基本編程；協(xié)作機器人運動控制系統(tǒng)；智能制造基本原理；裝置配置機械臂；末端接口；末端按鈕；軟件平臺支持；控制器；安全接口；終端控制；功能按鍵及指示燈；主動安全裝置；技術(shù)參數(shù)機械臂機械臂軸數(shù)：6軸；最大負載：≥3kg；工作半徑：≥620mm；重復定位精度：不低于0.02mm；軸運動參數(shù)：軸1：工作范圍不小于-360°到+360°，最大速度不低于180°/s；軸2：工作范圍不小于-360°到+360°，最大速度不低于180°/s；軸3：工作范圍不小于-155°到+155°，最大速度不低于180°/s；軸4：工作范圍不小于-360°到+360°，最大速度不低于180°/s；軸5：工作范圍不小于-360°到+360°，最大速度不低于180°/s；軸6：工作范圍不小于-360°到+360°，最大速度不低于180°/s；額定功率：不大于120W；額定電壓：不大于DC48V；末端接口數(shù)字輸入：不少于2路，支持輸入電壓：0V或24V±10%，其輸入類型為光耦類型，隔離方式為光耦隔離；數(shù)字輸出：不少于2路，支持供電電壓：24V±10%，其輸出類型為高邊類型，隔離方式為數(shù)字隔離；模擬量輸入AI：2路，支持電壓輸入：±10V，或電流輸入：4mA～20mA；RS485（復用2路AI）：1組，支持輸入電壓：0V或24V±10%，其輸入類型為光耦類型，隔離方式為光耦隔離；末端按鈕機械臂末端增加了不少于5個功能按鍵，方便用戶手動操作機械臂，包括：進入/退出拖動示教按鈕；拖動軌跡錄制按鈕；軌跡復現(xiàn)按鈕；夾爪等末端控制按鈕；快捷上下使能按鈕；防護等級：不低于IP54；材質(zhì)：鋁合金，ABS塑料；軟件平臺支持支持不少于2個的編程軟件平臺；控制器控制器接口：數(shù)字輸入DI：不少于16路，支持輸入電壓：0V或24V±10%，其輸入類型為光耦類型，隔離方式為光耦隔離；數(shù)字輸出DO：不少于16路（可復用為DI），接口可通過內(nèi)部或外部電源供電，支持供電電壓：24V±10%，其輸出類型為高邊類型，隔離方式為數(shù)字隔離；模擬量輸入AI：不少于2路，支持電壓輸入：±10V，或電流輸入：4mA～20mA；模擬量輸出AO：不少于2路，支持電壓輸出：0～10V，或電流輸出：4mA～20mA；編碼器輸入：不少于1組，可支持特定格式的輸入信號。安全接口緊急停止功能、預留外部安全接口（可通過I/O接口控制）保護性停止接口，自動運行遠端確認接口功能等；終端控制：機器人可支持多種終端控制方式，包含但不限于手機、平板、電腦、示教器。提供用戶手冊；功能按鍵及指示燈：機器人末端具有不少于5個功能按鍵及指示燈，方便用戶手動操作。按鍵功能包含但不限于：上下使能、拖動示教、軌跡錄制、軌跡復現(xiàn)、末端控制等。指示燈不少于4種顏色（包含但不限于藍、綠、黃、紅）和2種功能體現(xiàn)（包含但不限于閃爍、常亮）；主動安全裝置：可配置覆蓋于機器人關(guān)節(jié)和手臂上的主動安全裝置，當機器人在運動過程中遇到障礙物（包含但不限于人體、金屬和非金屬物品）時，在確定障礙物迫近的距離后，機器人可根據(jù)確定的迫近距離執(zhí)行對應(yīng)的運動策略，其中，運動策略可包括暫停、減速、避障等。15上下料自動化裝置1臺裝置功能碼垛機構(gòu)站層疊放置飛機上機翼；機械臂從碼垛機構(gòu)站每取走一個上機翼，碼垛機構(gòu)站上推一次層疊的上機翼到固定位置；出料機構(gòu)檢測到機械臂放入的蓋章后上機翼后，將上機翼傳送至出料機構(gòu)的出料端；出料機構(gòu)出料端檢測上機翼是否被產(chǎn)線工人取走，如果未取走，則停止對這條產(chǎn)線的上機翼蓋章加工；支持的實驗自動化裝置設(shè)計；PLC編程；防錯與自働化；傳感器技術(shù)與應(yīng)用；裝置配置碼垛機構(gòu)站；出料機構(gòu)；防錯系統(tǒng)；技術(shù)參數(shù)碼垛機構(gòu)站碼垛機構(gòu)包含絲桿電機升降機構(gòu)和外部限位機構(gòu)；物料堆棧材質(zhì)不銹鋼圓鋼，直徑≥7mm，至少6根；上部有光纖傳感器進行有無料檢測；至少2個可調(diào)的上下限位接近傳感器進行高度上的控制監(jiān)測；出料機構(gòu)出料機構(gòu)由無桿氣缸、焊接底座、光纖傳感器組成；機器人蓋章后的零件放置到位后，光纖傳感器檢測到信號，氣缸運動輸出產(chǎn)品，設(shè)備外部的光纖傳感器也檢測到信號確定輸出位置到位；輸出距離≥300mm；防錯系統(tǒng)自動防