微型教学工厂系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种微型教学工厂系统，其克服了现有企业整体运作实践方式的不足，而提供一个功能强大的微型教学工厂实验室，该实验室以一个典型从事离散型生产制造的中小型企业为对象，在提供各种企业运作基础设施的基础上，为工业设计等相关专业提供一个既能进行单学科相关知识点实验，也能进行各种学科知识交叉和系统学习的实验平台，能在实验环境下全面展开的实际工厂化生产与运营，能全面快捷的展开生产制造型企业的各项主要业务。本实用新型专利技术包括生产信息控制中心，生产信息控制中心通过通信网络系统分别与微型装配生产线、微型工作中心、微型物流储运中心、教学实验设备中心连接。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

微型教学工厂系统一、
本技术涉及一种实验系统，尤其是涉及一种微型教学工厂系统，是一 种通过通用计算机软件、计算机硬件、微型机械制造设备、生产现场辅助设备 等建立的可进行实际产品设计、生产制造、企业运营的实战型、开放的、可自 由灵活扩展的培训平台，用于进行管理类、机械类、计算机类等专业的实践性 教学培训。二、
技术介绍
随着就业巿场竞争的日益加剧，用人单位对应聘人员的要求也越来越高，尤 其是对求职者"有若干年企业工作经验"等类似的要求非常普遍，这说明企业 竞争迫切需要大量的能解决企业实际问题经验丰富的应用型人才。传统的简单 封闭机械的实验环境只是对静态环境下抽象了的具体知识点进行实验，不能将 相关知识放在企业生产的复杂系统环境下进行。学员不能系统地对知识点进行 深层次、多角度、综合思考。要改善这种情况，必须要建立一个将机械加工设 备、计算机软硬件设施、生产加工辅助设施等工厂物理设施有机整和为一体的、 生产设备可以进行柔性组合的、运行成本低廉的、能进行完整产品生产的培训 平台。以该平台为核心，.展开企业的全方位运营，系统承载和全方位体现企业 生产运营的各个知识点，让学员能综合思考和运用相关知识。以问题为导向的教学方法(problem based learning,简称PBL教学)就是由真实或虚拟的实际 情况，通过协作，让学员以互动的模式取代以往单向式灌输实验方法，主动而 积极地学习決策以及沟通的能力，更进一步养成终生学习的精神。时至今日， 越来越多的国家都以此种方法运用于不同层面的教学与培训中，提高学员整体 的知识素养和创新能力，PBL教学己成为全球教学的趋势。以问题为导向的教 学方法往往运用真实系统来模拟情境，能有效培育学员解决各类实际问题的能 力，它在实践中要求必须和先进的教学手段相结合，交叉运用多种知识、工具， 为学员提供能自由思考，有针对解决问题集合的实际环境。构建一个能系统全 面、动态多角度、全方位反映生产企业运作的教学实验平台，将从实践中总结 的企业生产运营知识还原到企业实际中去，对提升改善人才的培养机制有着重 要的意义。微型教学工厂的设计正是以此为目的，通过在现有实验室环境下， 引入多种对PBL教学有益的教学基础设施，并对其进行集成，使学员可以在此 平台上，全方位的重现企业的运营过程，通过生产发现问题，找出解决方案， 系统深化所学知识技能。微型工厂是用于制造小型零件和产品的超小型工厂，这一概念对于适应H 前加工对象日益縮小、縮短加工过程、减少各种管理成本、降低能源消耗、节 省制造加工装置、减少工业垃圾等都具有十分重要的意义。将微型工厂的这些 特点引入教学实验。其目的就是要在有限的狭小空间内巧妙地统筹安排加工、 组装、搬运、检验等多道工序所用的设备，建立一种微型的生产系统，使之具有 生产产品的能力。对进行实战形式的问题为导向的教学具有重要意义。三、
技术实现思路
本技术目的是为了克服上述现有企业整体运作实践方式的不足，而提供一个功能强大的微型教学工厂实验室，该实验室以一个典型从事离散型生产 制造的中小型企业为对象，在提供各种企业运作基础设施的基础上，为工业设 计、工业工程、工商管理、信息管理与信息系统、财务会计、机械制造等棺关 专业提供一个既能进行单学科相关知识点实验，也能进行各种学科知识交叉和 系统学习的实验平台，该平台能将相关知识放到企业整体生产经营的实战环境 中进行以问题为导向的学习和分析；能在实验环境下全面展开的实际工厂化生 产与运营，能全面快捷的展开生产制造型企业的各项主要业务。本专利技术的另一目的，是提供多个相对独立、专业性强的微型工厂教学实验 室各子系统，通过对各子系统设备功能的设计，使相对独立的子系统既能进行 系统内部的独立实验，也能进行各自子系统的集成，各子系统间共享相关信息， 进行全面综合的同实际生产运营背景要素紧密结合的综合实验，大大增强学生 分析问题解决问题的能力。本专利技术的再一目的，是提供一个使用方便的微型工厂教学实验室，根据教 学实验的特点和要求，搭建出一套满足微型教学工厂空间微型化、产品生产周 期短、生产成本低廉化、设备操作易学易用，生产过程安全等特点的生产设施 平台。引入微型机床、微型数控机床、微型加工中心、微型看板管理系统、微 型机器人等设施，使得整个实验室微型化和能进行设施的快速移动和部署，满 足教育培训对于实验设施的操作简捷方便的要求，并能根据不同实验内容搭建 起不同形态企业生产运营的体系结构，进行满足实验要求环境下的工厂运营。 用于微型教学工厂产品生产的主要生产基础设施，包括微型机床、微型数控机 床、微型加工中心、微型机器人、微型机械手，满足整个实验过程空间微型化、 生产成本低廉、设备操作易学易用、生产过程安全等要求。本专利技术的再一目的，是提供一个使用方便的微型工厂教学实验室，在该实 验室环境内，将生产、生产辅助、物流设施同信息控制设施和相关软件有机集 成起来，依托网络交换机和计算机服务器为中心构成的网络系统、相应的网管 和网络操作系统以及包括现场总线系统、无线网络系统、通讯系统等的现场生 产数据通信网络系统，对生产过程的信息进行收集，并对微型工作中心和微型 装配生产线、微型物流储运中心的作业层进行控制。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为一种微型教学工厂系统，其特征在于包括生产信息控制中心，生产信息 控制中心通过通信网络系统分别与微型装配生产线、微型工作中心、微型物流 储运中心、教学实验设备中心连接。上述生产信息控制中心为依托网络交换机和计算机服务器为中心构成的网 络系统、相应的网管和网络操作系统以及包括现场总线系统、无线网络系统、 通讯系统等的现场生产数据通信网络系统。上述微型装配生产线子系统由电子显示看板、装配机械、机械手、自动运 货小车、装配生产线体构成。装配生产线体采用模块化设计，装配线由可迅速 拼接的各子模块构成整体装配生产线体，微型装配生产线体设置有输送系统， 每个输送模块均安装在构成装配生产线体的子可拼接模块中，子可拼接模块中 均含独立的驱动机构、检测光电传感装置以及标准电源、控制连接模块，电子 信息看板同企业内部局域网相连，自动运货小车、机械手连入现场总线。上述微型工作中心由微型生产机器人、自动导航小车、微型机床、微型数 控机床、微型加工中心、微型生产看板、电子标签设备组成，微型生产机器人 采用多自由度可负重的机器人，微型生产机器人、自动导航小车、微型数控机床、微型加工中心连入现场总线，电子标签设备连入局域网，微型机床、微型数控机床、微型加工中心、微型机器人、微型机械手重量均在500KG以内，体积 均小于1500腿X1000 mmX1000腿。上述微型物流储运中心由微型货架、微型立体仓库、电子标签设备、自动 导航小车、全自动堆垛机、分拣系统、微型移动机器人组成，分拣系统有多种输送模块含有辊式输送机、皮带式输送机、平板输送机、三维输送机、桥式 输送机、托板升降输送机、9(T连结输送机；还有可移动皮带输送小车、可升降 流利链小车、平面分拣系统、提升式分拣系统，其中微型立体仓库、自动导航 小车、全自动堆垛机、分拣系统、微型移动机器人均与现场总线相连。上述教学实验设备中心包括多媒体讲台、投影仪，多媒体讲台、投影仪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型教学工厂系统，其特征在于：包括生产信息控制中心，生产信息控制中心通过通信网络系统分别与微型装配生产线、微型工作中心、微型物流储运中心、教学实验设备中心连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，
申请(专利权)人：张鹏，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]