為響應中國制造2025國家發展戰略,為中國制造業轉型升級培養急需的新型工程師人才,培養適應21世紀社會主義現代化建設需要的德、智、體全面發展,貴州大學機械工程學院提出培養具有機械工程、自動化控制、智能制造、“互聯網+”等專業基礎知識,掌握智能制造技術,特別是制造業信息化專業知識,具備在政府機關及企事業單位從事智能制造、制造業信息化系統規劃設計、應用實施、運行管理、技術開發、教育培訓等方面能力的高級工程技術人才。
結合以上人才培養目標,所需的實踐教學內容有以下幾點:
(1)機械設計、機械原理、機械制圖等課程的實物認知教學和實踐課程;
(2)機械工程控制基礎、測試技術課程的實驗驗證;
(3)企業信息管理與信息系統、ERP系統及應用、MES系統及應用課程的操作實踐和系統研究開發;
(4)智能制造技術與系統課程的實物認知教學和實踐課程。
為此,特設置以下實踐項目課程:
序號 | 專業課程名稱 | 實驗項目 | 學習目標 |
1 | 智能制造技術與系統 | 智能制造系統的智能裝備認知實踐 | 了解各種結構形式的機器人系統及應用 |
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| 智能制造系統的應用實踐 | 智能制造系統各部分的系統組成、工作原理認識及應用 |
2 | 機械設計 | 智能制造系統的開發實踐 | 智能制造各組成系統的開發性實踐 |
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| 機器人結構認知 | 熟悉機器人結構特點與功能 |
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| 機器人末端執行器實驗 | 熟悉機器人末端執行器功能 |
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| 自動化生產線的布局與安裝 | 熟悉智能裝備在自動化生產線的部署 |
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| 工裝設計 | 通過工裝設計了解機器人工作站的設計部署 |
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| 直線模組分析與校核實驗 | 校核驗證絲杠驅動模組的設計計算 |
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| 減速器選型設計實驗 | 驗證減速器選型 |
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| 輸送線選型設計實驗 | 驗證帶傳動設計選型 |
3 | 機械原理 | 機器人作業范圍繪制實驗 | 驗證并認知機器人作業范圍 |
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| 機器人復合運動分析實驗 | 了解多軸聯動的運動分析 |
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| 諧波傳動結構分析實驗 | 了解諧波減速器及關鍵技術 |
4 | 機械制圖 | 機器人三維模型設計 | 熟悉三維軟件使用及機器人結構 |
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| 機器人三維模型動畫分析 | 熟悉三維動畫的應用 |
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| 堆垛機三維模型設計 | 熟悉三維設計及常用直線驅動方式 |
5 | 機械工程控制基礎、測試技術 | 傳感器的應用 | 了解傳感器的原理及應用 |
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| 機器人編程與控制 | 了解機器人系統的編程與控制 |
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| 生產線調試 | 熟悉生產線聯合調試 |
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| 自動控制系統響應實驗 | 了解運動控制仿真建模與PID控制 |
6 | 企業信息管理與信息系統、ERP系統及應用、MES系統及應用 | 信息系統的應用 | 掌握企業信息系統的應用 |
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| 信息系統的開發 | 了解信息系統的開發 |
完成以上實踐項目課程的實踐教學平臺所具備的功能有:
(1)具有典型的自動化生產環節相應的設備,包含數字化立體倉庫、智能物流系統、智能裝配系統;
(2)具備實現信息化系統的基礎設施,包含完善的現場網絡、豐富的傳感器配置、能夠實現統一的網絡協議標準,足夠運算能力和存儲能力的服務器,便于部署的顯示系統;
(3)具備足夠開放的信息化系統軟件,包括開放的MES、ERP、機器人操作系統等軟件系統;
(4)安全的操作環境,包括采用安全的智能協作機器人,帶安全防護機制的移動機器人系統,具有安全設計的立體倉庫;
(5)足夠的實驗空間,包括從系統布局充分考慮學生的操作空間,可移動設計行成可變空間。
智能制造系統實驗室——桌面智能制造教學平臺

一款集成多類型小型機器人(移動小車、直角坐標機器人、平行四軸機器人、Scara機器人、Delta機器人、串聯六軸機器人)應用的模塊化智能制造教學平臺,由數字化倉庫模塊、3D打印制作模塊、數控加工模塊、裝配與倉儲模塊、移動輸送模塊組成,所有設備通過互聯網連接到云平臺。該平臺重點用于學習掌握智能裝備的原理及應用、物聯網技術及應用。
支撐課程:機械設計基礎、機械制造基礎、機電傳動控制、傳感與檢測技術、C語言程序設計、PLC原理與應用、工業網絡技術、微機原理與接口技術、Python程序設計、機器視覺與圖像處理、工業機器人技術及應用、工業網絡技術、物聯網技術及應用
實踐項目:
機械類:認識機器人系統、工藝路線規劃、機器人運動空間仿真、機器人工具及工裝設計、環形輸送系統設計、AGV小車設計開發
控制類:電氣原理識圖與實物認識、生產線工藝流程分析設計、機器人工作站編程運行、PLC程序設計、生產線聯合運行調試、物聯網系統通信調試及應用系統配置
綜合類:智能工廠規劃、改造項目1-RFID系統植入、改造項目2-MES系統配置與調試
工業機器人實驗室——進階型工業機器人多功能教學平臺

一款完全應用工業以太網技術、集成多種工業機器人應用場景的模塊化教學設備。
支撐課程:機械設計基礎、機械制造基礎、機電傳動控制、傳感與檢測技術、C語言程序設計、PLC原理與應用、工業網絡技術、微機原理與接口技術、Python程序設計、機器視覺與圖像處理、工業機器人技術及應用
實踐項目:
機械類:機器人工作站系統組成認識、工藝分析與工裝設、集成外部軸機器人系統運動空間仿真、機器人焊接工裝夾具設計、機器人裝配工裝夾具設計、機器人工作站搭建與仿真
控制類:電氣原理識圖與實物認識、機器人工作站工藝流程分析設計、機器人工作站離線編程與仿真、機器人工作站profinet總線配置與通信測試、基于OpenCV視覺標定程序設計、機器人工作站聯合調試運行
綜合類:機器人焊接工作站系統設計、機器人裝配工作站系統設計、機器人視覺分揀系統設計、機器人工作站創新設計