數(shù)字化制造工藝過程仿真機(jī)制 課程教學(xué)大綱

-4-【數(shù)字化制造工藝過程仿真】一、基本信息課程代碼：【2080465】課程學(xué)分：【2】面向?qū)I(yè)：【機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化、汽車服務(wù)工程、物聯(lián)網(wǎng)工程】課程性質(zhì)：【選修課】開課院系：機(jī)電學(xué)院機(jī)械工程系二、課程簡介（必填項(xiàng)）本課程結(jié)合工業(yè)4.0最新技術(shù)-數(shù)字孿生，對項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)字化仿真，并結(jié)合PLC完成虛實(shí)結(jié)合的功能。西門子公司的TecnomatixProcessSimulate是一款專門對生產(chǎn)工序過程進(jìn)行仿真的軟件系統(tǒng)，主要包括裝配工藝仿真、機(jī)器人仿真、人因工程仿真、虛擬調(diào)試等功能。通過仿真驗(yàn)證，可以提前確認(rèn)裝配順序是否合理并發(fā)現(xiàn)可裝配性問題；可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人協(xié)同工作及路徑優(yōu)化，并檢驗(yàn)可能出現(xiàn)的工藝性問題；可以評估人機(jī)交互過程中出現(xiàn)的可達(dá)性、可視性及舒適性問題等等。三、選課建議（必填項(xiàng)）本課程以高等院校機(jī)電專業(yè)的大二、大三、大四學(xué)生為主要教學(xué)對象，通過對本課程的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)踐的意識(shí)，提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力和自我提高的能力。四、課程與專業(yè)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)性（必填項(xiàng)）專業(yè)畢業(yè)要求LO11：傾聽他人意見、尊重他人觀點(diǎn)、分析他人需求，應(yīng)用書面或口頭形式，闡釋自己的觀點(diǎn)，有效溝通LO21：學(xué)生能根據(jù)環(huán)境需要確定自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并主動(dòng)地通過搜集信息、分析信息、討論、實(shí)踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)LO31：能夠應(yīng)用本專業(yè)知識(shí)進(jìn)行機(jī)器人系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)及機(jī)電新產(chǎn)品開發(fā)的能力LO32：具備智能控制與工程自動(dòng)化設(shè)備及系統(tǒng)的使用，維護(hù)能力，能夠運(yùn)用智能控制工程學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際設(shè)計(jì)問題。具備單片機(jī)、可編程控制器的控制程序設(shè)計(jì)、編程、應(yīng)用能力LO33：具備電子線路的識(shí)圖分析、電子元器件的選型、電路板的故障分析、熟練使用各類電子測量儀器的能力LO34：熟練掌握各類工業(yè)機(jī)器人編程語言，能根據(jù)自動(dòng)化生產(chǎn)線的要求編制對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行技術(shù)改造安裝和調(diào)試的能力.具備進(jìn)一步學(xué)習(xí)其它計(jì)算機(jī)邏輯控制語言的能力LO35：熟悉常見機(jī)械、電氣設(shè)備基本組成部分及功能，具備工業(yè)機(jī)器人機(jī)械電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)、保養(yǎng)及簡單故障的維修排除能力.LO41：遵守紀(jì)律、守信守責(zé)；具有耐挫折、抗壓力的能力LO51：在集體活動(dòng)中能主動(dòng)擔(dān)任自己的角色，與其他成員密切合作，共同完成任務(wù)。能有邏輯的分析與批判LO61：能夠根據(jù)需要進(jìn)行專業(yè)文獻(xiàn)檢索，能夠使用適合的工具來搜集信息，并對信息加以分析、鑒別、判斷與整合LO71：愿意服務(wù)他人、服務(wù)企業(yè)、服務(wù)社會(huì)；為人熱忱，富于愛心，懂得感恩（“感恩、回報(bào)、愛心”為我校校訓(xùn)內(nèi)容之一）LO81：具有基本的外語表達(dá)溝通能力與跨文化理解能力。五、課程目標(biāo)/課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果（必填項(xiàng)）（預(yù)期學(xué)習(xí)成果要可測量/能夠證明）此處簡要寫明課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果（即本課程承載的專業(yè)畢業(yè)要求）的教與學(xué)方式、評價(jià)方式。序號課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果課程目標(biāo)教與學(xué)方式評價(jià)方式1L011根據(jù)教師給出的項(xiàng)目視頻，分析需要使用哪些工藝流程。學(xué)會(huì)物料移動(dòng)操作、機(jī)械臂拾取操作、機(jī)械臂焊接操作等工藝流程。教師指導(dǎo)為主，學(xué)生自學(xué)為輔作業(yè)評價(jià)2L032學(xué)會(huì)PS軟件的資源管理、智能對象創(chuàng)建、控制信號創(chuàng)建、工藝過程設(shè)計(jì)。學(xué)會(huì)PLC程序設(shè)計(jì)，利用上述控制信號完成工藝過程控制設(shè)計(jì)。教師指導(dǎo)為主，學(xué)生自學(xué)為輔作業(yè)評價(jià)L034學(xué)會(huì)工業(yè)機(jī)器人控制程序設(shè)計(jì)。學(xué)會(huì)工業(yè)機(jī)器人控制信號的創(chuàng)建并與PLC實(shí)現(xiàn)通訊建立，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合。教師教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔作業(yè)評價(jià)3L051通過合作的方式，一個(gè)同學(xué)完成工藝流程的設(shè)計(jì)，一個(gè)同學(xué)完成PLC程序的編制與組態(tài)屏的仿真界面設(shè)計(jì)。教師教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔作業(yè)評價(jià)六、課程內(nèi)容（必填項(xiàng)）單元知識(shí)點(diǎn)能力要求教學(xué)難點(diǎn)1.ProcessSimulate入門用戶界面基本操作數(shù)據(jù)導(dǎo)入設(shè)備類型定義了解PS軟件的基本使用流程。學(xué)會(huì)項(xiàng)目的新建與資源的導(dǎo)入。了解資源類型的定義方式。熟悉資源的移動(dòng)方式，學(xué)會(huì)布局。學(xué)會(huì)機(jī)器人工具夾爪的安裝方式。學(xué)會(huì)如何調(diào)試工具夾爪。學(xué)會(huì)如何建立拾取操作流。軟件的理解；工具的定義；操作流的選擇與使用。2.ProcessSimulate裝配仿真1.運(yùn)動(dòng)學(xué)定義2.建立操作3.基于時(shí)間線的工藝過程設(shè)計(jì)4.基于流水線的工藝過程設(shè)計(jì)1.熟悉運(yùn)動(dòng)學(xué)定義步驟。2.學(xué)會(huì)定義工具姿態(tài)。3.學(xué)會(huì)建立焊接操作。4.熟悉基于時(shí)間線的工藝過程設(shè)計(jì)。5.了解基于流水線的工藝過程設(shè)計(jì)。1.焊槍運(yùn)動(dòng)學(xué)定義；2.焊點(diǎn)的建立與使用；3.基于流水線的工藝過程設(shè)計(jì)。ProcessSimulate信號控制仿真信號控制面板定義智能對象生成控制信號基于CEE模式下的控制方案學(xué)會(huì)如何切換至生產(chǎn)線模式。了解CEE模式與PLC模式的區(qū)別。學(xué)會(huì)定義智能對象并創(chuàng)建連接信號。學(xué)會(huì)再CEE模式下控制相應(yīng)信號。CEE模式下，工藝過程的仿真過程；七、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)名稱及基本要求（選填，適用于課內(nèi)實(shí)驗(yàn)）列出課程實(shí)驗(yàn)的名稱、學(xué)時(shí)數(shù)、實(shí)驗(yàn)類型（演示型、驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型）及每個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容簡述。序號實(shí)驗(yàn)名稱主要內(nèi)容實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)類型備注1創(chuàng)建機(jī)器人焊接流水線模型用戶界面基本操作數(shù)據(jù)導(dǎo)入設(shè)備類型定義4綜合型2設(shè)備工藝參數(shù)設(shè)置1.運(yùn)動(dòng)學(xué)定義2.建立操作3.基于流水線的工藝過程設(shè)計(jì)4綜合型3時(shí)間序列工藝仿真基于時(shí)間序列下的控制方案基于時(shí)間線的工藝過程設(shè)計(jì)定義智能對象生成控制信號4綜合型4事件信號