一种产线级智能实训平台及方法与流程

本发明涉及船舶智能制造实训工程，尤其为一种基于制造执行系统驱动的产线级智能实训平台及方法，适用于船舶智能制造人才培训实境训教。

背景技术：

1、当今制造业正在推进信息化与工业化深度融合，加快船舶行业生产设备的智能化改造，提高精准制造、敏捷制造能力。建设智能工厂/数字化车间，加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理等技术和装备在生产过程中的应用，促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。

2、数字化、网络化、智能化的智能制造已日益成为世界先进船舶工业发展的重要方向，对船舶制造智能化高技能人才的需求也不断扩大。船舶与海洋工程作为制造业的主要支柱行业之一，目前的实训平台和训练方法存在一定的片面性，无法最大化还原实际作业生产现场且提供船舶智能制造装备、系统的综合性实训环境，对培养船舶智能制造高技能综合性人才缺乏有效手段和环境。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于船舶制造执行系统驱动的产线级智能实训平台及方法，用于培养船舶智能制造高技能综合性人才，实现船舶智能制造状态、系统的综合性实训，解决目前的实训平台和训练方法存在一定的片面性，无法最大化还原实际作业生产现场且提供船舶智能制造装备、系统的综合性实训环境，对培养船舶智能制造高技能综合性人才缺乏有效手段和环境的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于船舶制造执行系统驱动的产线级智能实训平台，包括车间制造执行智能管控系统、机器人智能基础实训系统、数字化钢板堆场实训系统、激光切割机器人实训系统、分拣机器人实训系统、焊接机器人实训系统、智能物流管控实训系统、集控中心展示系统；

4、所述机器人智能基础实训系统、所述数字化钢板堆场实训系统、所述激光切割机器人实训系统、所述分拣机器人实训系统、所述焊接机器人实训系统、所述智能物流管控实训系作为功能模块与所述车间制造执行智能管控系统相连接；

5、所述车间制造执行智能管控系统通过仿真数据驱动相关功能模块的展示与教学，提供车间智能管控展示教学、智能实训平台数据驱动、船舶仿真数据转换和船舶结构设计虚拟评估及认知，通过网络获取各系统设备运行信息，实时管理设备状态和人员状态；

6、所述智能实训平台数据驱动为以智能车间仿真数据为基础，以智能实训平台为对象，以仿真数据驱动，对产线实训平台进行智能制造数据驱动、管控和数字孪生分析展示；

7、所述船舶仿真数据转换为提供常用船舶设计系统及虚拟仿真格式数据转换，为船舶结构设计虚拟评估及认知虚拟教学提供转换接口；

8、所述船舶结构设计虚拟评估及认知为构建3d船型课件，利用3d船型课件展示平台系统通过立体模型的环境化感知进行船舶结构设计评估和认知教学。

9、进一步的，所述机器人智能基础实训系统用于提供基础认知实训、焊接全过程仿真实训和焊接操作实训，通过数据接口传输实现与所述车间制造执行智能管控系统连接。

10、进一步的，所述数字化钢板堆场实训系统用于提供智能吊车、数字化堆场操作台、打码设备和堆放操作区域，根据接收所述车间制造执行智能管控系统的吊运任务进行数字化钢板堆场实训操作并将状态信息反馈至制造执行系统。

11、进一步的，所述激光切割机器人实训系统用于提供激光切割机、激光切割管控装置、打/扫码设备和切割操作区域，根据接收所述车间制造执行智能管控系统的切割任务进行激光切割实训操作并将状态信息反馈至制造执行系统。

12、进一步的，所述分拣机器人实训系统用于提供分拣机器人、分拣管控装置和分拣操作区域，根据接收所述车间制造执行智能管控系统的焊接任务进行零部件分拣实训操作并将状态信息反馈至制造执行系统。

13、进一步的，所述焊接机器人实训系统用于提供焊接机器人、焊接机器人操作台、焊接操作和存储区域，根据接收所述车间制造执行智能管控系统的分拣任务进行零部件装配及智能化焊接作业实训操作并将状态信息反馈至制造执行系统。

14、进一步的，所述智能物流管控实训系统用于提供自动引导车和智能物流管控终端，贯穿数字化钢板堆场实训系统、激光切割机器人实训系统、分拣机器人实训系统和焊接机器人实训系统，通过接收所述车间制造执行智能管控系统的运输呼叫和被动派送进行物流实训操作并将状态信息反馈至制造执行系统。

15、进一步的，所述集控中心展示系统用于提供led终端大屏、车堆场看板、切割看板、分拣看板和焊接看板，进行任务指令下达、信息下发、信息采集以及实时显示；所述车堆场看板展示吊运任务、吊运统计、作业状态和设备状态数据；所述切割看板展示切割任务、切割统计、作业状态和设备状态数据；所述分拣看板展示分拣任务、分拣统计、作业状态和设备状态数据；所述焊接看板展示焊接任务、焊接统计、作业状态和设备状态。

16、作为本发明优选的方案，所述基于制造执行系统驱动的产线级智能实训平台，以车间制造执行智能管控系统为基础，对实际智能制造生产线装备进行集成，通过将生产设备信息联网，可在集控中心展示系统查看整个生产线的各个工位运行状态及效率分析，全面掌控现场情况。同时通过车间制造执行智能管控系统，对船舶各个建造阶段的智能装备进行交互模拟演示及装备生产线运行管控，让使用者全面认知智能制造领域的先进装备，掌握船厂先进制造操作方法与技能，满足船舶智能制造全流程实训教学需要。通过使用该实训系统即可开展理论知识学习也可进行实践操作，为培养真正的船舶智能制造高技能综合性人才提供有效的解决途径，并推动船舶与海洋工程智能化发展。

技术特征：

1.一种产线级智能实训平台，其特征在于，包括车间制造执行智能管控系统、机器人智能基础实训系统、数字化钢板堆场实训系统、激光切割机器人实训系统、分拣机器人实训系统、焊接机器人实训系统、智能物流管控实训系统和集控中心展示系统；所述机器人智能基础实训系统、所述数字化钢板堆场实训系统、所述激光切割机器人实训系统、所述分拣机器人实训系统、所述焊接机器人实训系统、所述智能物流管控实训系作为功能模块与所述车间制造执行智能管控系统相连接；

2.根据权利要求1所述的产线级智能实训平台，其特征在于，所述机器人智能基础实训系统用于提供基础认知实训、焊接全过程仿真实训和焊接操作实训，通过数据接口传输实现与所述车间制造执行智能管控系统连接。

3.根据权利要求1所述的产线级智能实训平台，其特征在于，所述数字化钢板堆场实训系统用于提供智能吊车、数字化堆场操作台、打码设备和堆放操作区域，根据接收所述车间制造执行智能管控系统的吊运任务进行数字化钢板堆场实训操作并将状态信息反馈至制造执行系统。

4.根据权利要求1所述的产线级智能实训平台，其特征在于，所述激光切割机器人实训系统用于提供激光切割机、激光切割管控装置、打/扫码设备和切割操作区域，根据接收所述车间制造执行智能管控系统的切割任务进行激光切割实训操作并将状态信息反馈至制造执行系统。

5.根据权利要求1所述的产线级智能实训平台，其特征在于，所述分拣机器人实训系统用于提供分拣机器人、分拣管控装置和分拣操作区域，根据接收所述车间制造执行智能管控系统的焊接任务进行零部件分拣实训操作并将状态信息反馈至制造执行系统。

6.根据权利要求1所述的产线级智能实训平台，其特征在于，所述焊接机器人实训系统用于提供焊接机器人、焊接机器人操作台、焊接操作和存储区域，根据接收所述车间制造执行智能管控系统的分拣任务进行零部件装配及智能化焊接作业实训操作并将状态信息反馈至制造执行系统。

7.根据权利要求1所述的产线级智能实训平台，其特征在于，所述智能物流管控实训系统用于提供自动引导车和智能物流管控终端，贯穿数字化钢板堆场实训系统、激光切割机器人实训系统、分拣机器人实训系统和焊接机器人实训系统，通过接收所述车间制造执行智能管控系统的运输呼叫和被动派送进行物流实训操作并将状态信息反馈至制造执行系统。

8.根据权利要求1所述的产线级智能实训平台，其特征在于，所述集控中心展示系统用于提供led终端大屏、车堆场看板、切割看板、分拣看板和焊接看板，进行任务指令下达、信息下发、信息采集以及实时状态显示。

9.根据权利要求8所述的产线级智能实训平台，其特征在于，所述车堆场看板展示吊运任务、吊运统计、作业状态和设备状态数据；所述切割看板展示切割任务、切割统计、作业状态和设备状态数据；所述分拣看板展示分拣任务、分拣统计、作业状态和设备状态数据；所述焊接看板展示焊接任务、焊接统计、作业状态和设备状态。

10.一种产线级智能实训方法，其特征在于，用于权利要求1至9任一项所述的产线级智能实训平台，所述方法包括：

技术总结
本发明涉及船舶智能制造实训工程技术领域，尤其为一种产线级智能实训平台及方法，所述的实训平台以船舶智能制造流程为基础，融合车间制造执行智能管控系统、机器人智能基础实训系统、数字化钢板堆场实训系统、激光切割机器人实训系统、分拣机器人实训系统、焊接机器人实训系统、智能物流管控实训系统、集控中心展示系统等内容，打造工艺、装备和车间制造执行智能管控系统集成一体的实训系统。将实训系统中各系统设备进行工艺流转，利用自动化、人工智能、信息网络等技术，以真实或仿真模拟手段实现船舶智能制造装备、系统的综合性实训，提供满足船舶智能制造高技能综合性人员的培训平台。

技术研发人员：张怡敏,周清,董家琛,王鹏宇,韦乃琨
受保护的技术使用者：上海申博信息系统工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/14