一、产品概述

 如上图所示，工业4.0示范线总共包含四个工作站单元。它主要具备以下特点：

 

1）这四个工作站单元微缩了机械产品的加工、装配、检测、物流流转，以及产品出入库的整个生产过程。

 

2）每个工作站单元都依照工业4.0的特点进行方案设计。既具备灵活下单、灵活定制、灵活排产的工业4.0特色，又保留着工厂批量化生产的特点。

 

3）能通过PLM系统、MES系统、ERP系统，对整个机械产品的设计、生产、质量控制、物流和仓储过程进行全数据管理。

 

4）在教学上，这四个工作站单元中的每一个单元既具备有共性教学的内容（见后续教学实验点介绍），又保留有各自的特点。既能够满足初学工程师的教学需求，也能够满足高级工程师的技能提升教育。而且这四个工作站单元能够根据教学需求进行任意组合和使用。是一款教学对象面向很广的实用型教学设备。

 

5）占地面积非常小（长*宽=3.5米*2米），在具备全部生产的教学功能的前提下，最大化地节省了占地面积，从而节省出更多的教学空间供学生学习使用。 

 

二、供料单元说明

 

 

 

        供料单元是起始单元，在整个系统中起着向其他单元提供原料的作用，相当于实际生产中的自动上料系统。整个供料单元的具体功能是：按照需要将放在料仓中的待加工工件自动的取出，并根据不同的工件类型进行分拣；将符合后续单元需要的工件通过三工位旋转机械臂送到下一个工作单元，同时将不符合要求的工件送到分拣工位；对于上游加工完毕的成品工件，通过一个具有三自由度两轴丝杠驱动的运动机构将其码放到指定的仓储位置。

 

 

三、加工单元说明

 

 

       在自动化生产中，通常我们把通过一定工序和方式将原材料、半成品转化为目标需求的过程统称为加工。具体地，加工单元模拟的是气缸的检测及钻孔加工过程。在此单元中，工件在旋转工作台上依次完成进料、检测、钻孔等过程，加工完的工件经过分拨及物流传送到下一个工作单元。

 

 

四、机械手装配单元、物流和仓储单元

 

     机械手装配单元主要根据实际机械装配的需求，使用KUKA机械手灵活地选择辅料仓库中的零部件，并在相应的装配站进行定制化的装配工作。

 

     物流和仓储单元主要通过RFID（或条形码）识别不同的入库物料种类，通过多路径的物流输送方式，将需要入库的物料送到指定的入库位置，最后通过堆垛机将物料放入立体仓库中。取料时动作则相反。

 

 

 

五、主要工艺路线

 

 

 

 

 

 

六、检测加工站俯视图

 

 

 

 

 

七、云生产管理信息系统

 

 

    云生产管理信息系统主要由信息系统服务器、工业交换机和安全模块组成。在信息系统服务器中运行生产管理信息系统，包括订单管理系统、生产管理系统（含生产计划、生产执行和生产监视）、库存管理系统、质量管理系统。

 

    通过工业以太网交换机，可以将4个工作站组成企业生产环形网络，提高通讯的可靠性；通过安全模块将生产部分与信息管理部分隔离开，防止互联网中计算机对生产系统中的PLC、上位机的非法访问，同时互联网中计算机能够与生产系统中设备之间实现远程、加密的安全信息传输。