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基于“工业4.0”的智能制造生产线实训产品设计 　　摘要：所谓“工业4.0”指的是第四次工业革命，是由德国政府《德国2020高技术战略》中提出的一个新概念。该项目在德国境内受到其教育局、研究部、经济技术部的联合支持，总计投资额度达2亿欧元。“工业4.0”概念的提出旨在提升本国乃至世界范围内的生产力，推动制造业的智能化程度，并且建立具有适应性与资源整合能力的智慧工厂。 　　关键词：“工业4.0”;智能制造;生产线实训 　　中图分类号：t-1文献标识码：a 　　“工业4.0”概念包含多个内容，尤其是阐释了集中式控制方式转变为分散式控制方式，大大降低控制过程的风险性，突出节点在智能生产过程所发挥的重要作用。智能制造生产线的理念和“工业4.0”概念有相似性，突出了智能化在现代制造业中的作用，强化生产制造过程中的智能化手段。 　　1智能制造生产线实训存在的问题 　　1.1实践环节少 　　智能制造生产线实训环节对场地和设备要求非常高，很多高校在组织课程的时候往往不具备较大规模的实训基地，无法容纳较多学生同时参与实训。教学过程仍然以较为传统的理论传输为主[1-2]。 　　1.2设备落后 　　高校实训基地所使用的设备多是生产制造企业在使用之后淘汰下来的部分设备，这部分设备科技含量较低，并且使用过程无法保障其流畅性，可操作性和学习性都相对较低。 　　2智能制造生产线实训产品设计 　　本设计方案以汽车轮毂制造为基础，构造了整套适合轮毂生产制造全过程，包含产品确定生产（下单），到产品的初步加工、质量检测、产品装箱、贴标、入库以及物流等所有环节。产品的交易方式不仅仅表现为线下合同交易，借助现阶段最火的交易方式——电商平台交易，用户基于网络即可实现订单选择，包含产品的参数、类型与个数。订单签订之后，即可对订单进行加工制作。整个系统的构造以“工业4.0”为背景，从中应用了大量的现代化智能设备，结合现有阶段较前沿的智能机器人、视觉检测、无线射频等技术，力求为高校搭建一个符合学生们学习环境和接受方式的实训平台。平台开始运转之后所有的生产制造环节都避免了人为因素在整个过程中发挥的作用：首先，可实现基于平台的订单生成系统线上订单的落实;订单完成之后总控台即可下发生产指令，各加工单位接受指令之后即可落实相应的产品加工工作。加工成品需要进行产品合格检验，检验过程完全由设备实现，并且将检验合格的产品直接放入成品区，不合格的产品将被放入回收区，生产过程无人干预。 　　当然，此平台的设计初衷是为了加强教学效果，平台的各个环节可实现自由更换节奏，由全自动转变为各单元单独工作，不对彼此产生影响，进而方便学生们学习过程的开展。具体流程如图1所示。 　　此设计对象为汽车轮毂生产加工，整合整个产品的下单→加工→质检→分装→物流等所有过程，实现全过程的无人操作，系统的工作流程如图2所示。 　　2.1订单生成系统 　　基于“工业4.0”的智能制造生产线实训设计系统可实现订单在线生成，能够实现在线提供适合客户需求的个性化服务，深入了解客户在产品使用方面的具体要求。两者之间的交互方式通过使用终端设备即可实现，系统自身中控系统可实现和客户终端设备（手机、电脑）进行交互，客户基于终端设备即可对系统中控设备下达指令，简单快捷。 　　2.2产品加工过程 　　智能制造系统中控系统在接收到客户生成的订单之后，会首先对仓库内是否有已经加工完成的产品进行判断，如存在已经加工完成的成品，可直接使用这部分成品。如存在库存的情况，运输机器人接收到中控系统发出的搬运指令，可直接将这部分成品搬运至运输线上，使其进入物流配送系统，系统则自动将所有的成品运输到指定地点[3]。 　　其次，如中控系统发现客户所需产品在库房内没有成品，中控系统会及时向总控制台发送补充原料库存提示。智能携带位置定位装置，不同类型的产品所处的位置存在较大差别，具体数量可通过智能料架上的智能传感器装置对所有的记录装置进行传送，使其能够准确地传递中控系统。储存原料的厂房在满足生产的基本条件之后，即可由中控系统对其下产品制作的指令[4]。 　　（1）首先需要对毛坯件进行处理，笛卡尔机器人在接收到订单之后会取出相应的半成品料，并将其放置在对应的载具上，中控系统会首先对这部分半成品料的品质进行判断，确定半成品料是否能够达到继续加工的要求。此时，若是能够达到基本生产要求的半成品毛坯，即可将其送往下一步生产加工车间，并在其上标注专属的电子标签。 　　（2）传送系统在检测到系统存在半成品工料之后会将智能小车运输到其他加工单元之中，不同单元的加工指令不同，所生产的产品也不同，不同的产品对应了不同的加工工序