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工业互联网高校教育实训系统

发布时间 2021-08-23
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  • 概述

面对新一轮制造业数字化的技术浪潮以及引起的产业变革,高校的人才培养也面临着新的挑战,一方面是教育本身如何运用信息化技术升级?另一方面是如何抓住企业痛点,制定出适应性强的教学方案,培养符合产业需要的数字化人才,同时培养一批匹配新型技术要求的双师型教师,打造出特色学科提高学校的核心竞争力。


    新一轮的技术变革不仅会引起制造业的变革,也会对社会的方方面面影响深远。尤其是对最具前瞻性的教育,将会是一场重大的挑战。同时,也瞬间催生出新的人才需求,既要掌握本专业行业知识,又要掌握OT、IT、DT等信息化技术的复合型人才。


高等职业教育要实现信息化融合面临以下四方面问题:

第一:课程培养体系与新型企业人才需求匹配问题;

第二:信息化变革背景下教学资源、实训设备缺失问题;

第三:为适应新技术要求的双师型教师培训问题;

第四:教育教学本身如何利用信息化技术问题。


    为解决以上问题,首先在思想层面要充分认识本次技术变革的重要性和划时代的意义,其次要引入先进的信息化技术搭建匹配企业人才需求的课程体系,再次要升级实训设备,更新教学资源,加大信息化投入,最后还需要加大对教师的信息化素质培训。


    本轮信息化技术变革以及其引起的产业变革,其内生动力,核心是利用创新提高效率,创造价值,进而提升企业的核心竞争力。其外在驱动是新兴技术的长足进步,尤其是工业互联网、5G、云计算、大数据、自动化、人工智能等技术发展以及成熟应用,使得制造业生产在线化、数字化,并衍生出一系列从原材料供应、生产管理、品质管理、工艺提升、仓储物流、产业链协同、售后维护的信息化应用工具,帮助企业实现降本节能、提质增效。


    新型技术工业互联网平台是核心,网络是基础。工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化和智能化需求,构建起海量数据采集、汇集、分析的体系,是支撑制造泛在连接、弹性供给、高效配置的载体,其核心要素包括数据采集体系、工业PaaS平台即“平台即服务”平台、应用服务体系。


通过以上制造业的实际需求和未来技术演进路径,作为教育要具有技术先进性和前瞻性,培养出适应时代需求的优质学生,方案在技术上也需要遵循平台是核心、教学实训是基础、教学方法论是深度推行的保障。

本方案主要包含三个部分:

1)基于数字双胞胎的教学实训工业互联网平台

本方案主要基于极简工业平台搭建一个教学实训的工业互联平台,平台架构基于数字双胞胎,可进行水平扩充,满足智能制造的典型应用场景,并能有丰富的数据接口,可以与MES、ERP、WMS等系统无缝对接。平台支持移动APP、大屏网页、支持实时监视、远程控制、边缘计算、数据分析等。


2)传统实训室的数字化改造

在教学实训工业互联网平台基础上可实现传统实训室的数字化改造,把原来实训室设备接入到工业互联网平台,进行工业互联网教学、实训、科研。


3)工业互联网实训系统

搭建一个涵盖工业互联网基础技术智能实训室,囊括OT、IT、DT等多领域知识。其中包括物联网技术、工业总线技术、协议转换、边缘计算、数据传输、无线网络技术、设备建模、工厂建模、手机APP开发、大屏开发、远程监控、数据统计分析、远程运维、数字驾驶舱、数字工位、生产管理MES以及新一代工业互联应用的核心基础技术等。


高校教育实训系统搭建

方案架构图


工业互联网实训系统:


1)基于数字双胞胎的教育实训云平台

利用目前最为先进的边云协同架构,为学校搭建一套大数据云平台,此平台可进行日常教学、实训、科研、竞争以及产学研合作等。极简工业平台,是一套工业互联网云操作系统,包含6个系列硬件,8套工具化SaaS软件,构建成一个IT、OT、DT融合的工具平台。平台能力单组服务器可支撑100万设备100ms的实时性,支持水平扩充,是目前国内技术最为领先的工业互联网平台。极简工业平台目前注册开发者2.7万多人,在建项目1600多个,累计额连接设备数量10万多台,应用企业1000多家,平台积累的设备模型3万多个。


高校教育实训系统搭建

工业互联网平台架构图


高校教育实训系统搭建

工业互联网平台工具软件



高校教育实训系统搭建

应用案例图


2)实训室数字化改造

此部分主要是对原有实训室进行数字化改造,把传统设备升级为数字化设备,对数控机床、PLC和自动化生产线等实训室进行智能化改造。利用传感器、边缘计算、大数据和工业互联网技术改造实训室的实训设备和教学基础设施,实现远程监视、远程控制、远程维护、多设备协同、生产管理等功能。在每台设备上加装一套数字化改造套装,由边缘计算网关和数字工位量部分组成。

 

高校教育实训系统搭建

实训室数字化改造架构图


3)工业互联网实训基础技术实训室

本实训室主要由极简工业自主开发的工业互联网设备组成。工业互联网设备主要由边缘计算网关单元、常见工业控制总线单元、常见无线通讯网络单元、常见工业控制执行单元、数字工位单元组成。 

高校教育实训系统搭建


高校教育实训系统搭建

 

主要教学实训功能:

1)常见通讯协议转换,如Modbus-RTU、TCP、UDP,西门子S7、PPI、三菱计算机链接、MC、编程口、欧姆龙FINS Hostlink、松下Mewtocol协议、GE Controlnet、Ethernet/IP、DH+、DH协议以及自由通讯协议、非标协议;

2)常见工业总线搭建,包含物理链路RS485、CAN、以太网,通讯协议等;

3)常见无线通讯网络组网,如WiFi、433M、lora、zigbee、4G、5G等;

4)常见工业控制执行单元,DIDO、AIAO、电机、变频、仪器仪表、传感器等;

5)边缘计算单元,数据处理、数据汇聚、数据逻辑计算、常见边缘算法等;

6)数字工位单元,人机交互、生产协同、生产管理、边缘协同等;

7)手机APP搭建,基于工具化的二次开发软件,快速构建手机APP,实现远程监视、远程控制、实时数据、实时曲线、历史曲线、数据分析等;

8)大屏网页搭建,设备建模、实现远程监视、远程控制、实时数据、实时曲线、历史曲线、数据分析等。

实训教学系统涵盖工业互联网与智能制造结合应用的全部基础技术,主要包括以下实训大类,每个大类有完善的实训教学点支撑:

1)工业通讯协议与数据采集实训

2)工业总线实训

3)通讯协议解析与适配实训

4)无线通讯网络实训

5)工业通讯协议教学实训

6)边缘计算实训

7)工业APP搭建实训

8)透明工厂搭建实训

9)数字双胞胎技术实训

10)设备建模实训

11)5G+工业互联网行业应用实训

12)大数据分析实训

13)工厂可视化平台搭建实训

14)生产管理MES系统实训

15)精益生产实训

16)数字双胞胎教学实训

17)边缘计算应用教学实训

18)远程控制教学实训

19)数据分析教学实训

20)电子看板教学实训

21)稼动率、OEE生产效率教学实训

22)MES教学与实训等

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  • 解决方案

本方案主要包含三个部分:

1)基于数字双胞胎的教学实训工业互联网平台

本方案主要基于极简工业平台搭建一个教学实训的工业互联平台,平台架构基于数字双胞胎,可进行水平扩充,满足智能制造的典型应用场景,并能有丰富的数据接口,可以与MES、ERP、WMS等系统无缝对接。平台支持移动APP、大屏网页、支持实时监视、远程控制、边缘计算、数据分析等。


2)传统实训室的数字化改造

在教学实训工业互联网平台基础上可实现传统实训室的数字化改造,把原来实训室设备接入到工业互联网平台,进行工业互联网教学、实训、科研。


3)工业互联网实训系统

搭建一个涵盖工业互联网基础技术智能实训室,囊括OT、IT、DT等多领域知识。其中包括物联网技术、工业总线技术、协议转换、边缘计算、数据传输、无线网络技术、设备建模、工厂建模、手机APP开发、大屏开发、远程监控、数据统计分析、远程运维、数字驾驶舱、数字工位、生产管理MES以及新一代工业互联应用的核心基础技术等。


高校教育实训系统搭建

方案架构图


工业互联网实训系统:


1)基于数字双胞胎的教育实训云平台

利用目前最为先进的边云协同架构,为学校搭建一套大数据云平台,此平台可进行日常教学、实训、科研、竞争以及产学研合作等。极简工业平台,是一套工业互联网云操作系统,包含6个系列硬件,8套工具化SaaS软件,构建成一个IT、OT、DT融合的工具平台。平台能力单组服务器可支撑100万设备100ms的实时性,支持水平扩充,是目前国内技术最为领先的工业互联网平台。极简工业平台目前注册开发者2.7万多人,在建项目1600多个,累计额连接设备数量10万多台,应用企业1000多家,平台积累的设备模型3万多个。


高校教育实训系统搭建

工业互联网平台架构图


高校教育实训系统搭建

工业互联网平台工具软件



高校教育实训系统搭建

应用案例图


2)实训室数字化改造

此部分主要是对原有实训室进行数字化改造,把传统设备升级为数字化设备,对数控机床、PLC和自动化生产线等实训室进行智能化改造。利用传感器、边缘计算、大数据和工业互联网技术改造实训室的实训设备和教学基础设施,实现远程监视、远程控制、远程维护、多设备协同、生产管理等功能。在每台设备上加装一套数字化改造套装,由边缘计算网关和数字工位量部分组成。

 

高校教育实训系统搭建

实训室数字化改造架构图


3)工业互联网实训基础技术实训室

本实训室主要由极简工业自主开发的工业互联网设备组成。工业互联网设备主要由边缘计算网关单元、常见工业控制总线单元、常见无线通讯网络单元、常见工业控制执行单元、数字工位单元组成。 

高校教育实训系统搭建


高校教育实训系统搭建

 

主要教学实训功能:

1)常见通讯协议转换,如Modbus-RTU、TCP、UDP,西门子S7、PPI、三菱计算机链接、MC、编程口、欧姆龙FINS Hostlink、松下Mewtocol协议、GE Controlnet、Ethernet/IP、DH+、DH协议以及自由通讯协议、非标协议;

2)常见工业总线搭建,包含物理链路RS485、CAN、以太网,通讯协议等;

3)常见无线通讯网络组网,如WiFi、433M、lora、zigbee、4G、5G等;

4)常见工业控制执行单元,DIDO、AIAO、电机、变频、仪器仪表、传感器等;

5)边缘计算单元,数据处理、数据汇聚、数据逻辑计算、常见边缘算法等;

6)数字工位单元,人机交互、生产协同、生产管理、边缘协同等;

7)手机APP搭建,基于工具化的二次开发软件,快速构建手机APP,实现远程监视、远程控制、实时数据、实时曲线、历史曲线、数据分析等;

8)大屏网页搭建,设备建模、实现远程监视、远程控制、实时数据、实时曲线、历史曲线、数据分析等。

面对新一轮制造业数字化的技术浪潮以及引起的产业变革,高校的人才培养也面临着新的挑战,一方面是教育本身如何运用信息化技术升级?另一方面是如何抓住企业痛点,制定出适应性强的教学方案,培养符合产业需要的数字化人才,同时培养一批匹配新型技术要求的双师型教师,打造出特色学科提高学校的核心竞争力。


    新一轮的技术变革不仅会引起制造业的变革,也会对社会的方方面面影响深远。尤其是对最具前瞻性的教育,将会是一场重大的挑战。同时,也瞬间催生出新的人才需求,既要掌握本专业行业知识,又要掌握OT、IT、DT等信息化技术的复合型人才。


高等职业教育要实现信息化融合面临以下四方面问题:

第一:课程培养体系与新型企业人才需求匹配问题;

第二:信息化变革背景下教学资源、实训设备缺失问题;

第三:为适应新技术要求的双师型教师培训问题;

第四:教育教学本身如何利用信息化技术问题。


    为解决以上问题,首先在思想层面要充分认识本次技术变革的重要性和划时代的意义,其次要引入先进的信息化技术搭建匹配企业人才需求的课程体系,再次要升级实训设备,更新教学资源,加大信息化投入,最后还需要加大对教师的信息化素质培训。


    本轮信息化技术变革以及其引起的产业变革,其内生动力,核心是利用创新提高效率,创造价值,进而提升企业的核心竞争力。其外在驱动是新兴技术的长足进步,尤其是工业互联网、5G、云计算、大数据、自动化、人工智能等技术发展以及成熟应用,使得制造业生产在线化、数字化,并衍生出一系列从原材料供应、生产管理、品质管理、工艺提升、仓储物流、产业链协同、售后维护的信息化应用工具,帮助企业实现降本节能、提质增效。


    新型技术工业互联网平台是核心,网络是基础。工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化和智能化需求,构建起海量数据采集、汇集、分析的体系,是支撑制造泛在连接、弹性供给、高效配置的载体,其核心要素包括数据采集体系、工业PaaS平台即“平台即服务”平台、应用服务体系。


通过以上制造业的实际需求和未来技术演进路径,作为教育要具有技术先进性和前瞻性,培养出适应时代需求的优质学生,方案在技术上也需要遵循平台是核心、教学实训是基础、教学方法论是深度推行的保障。

实训教学系统涵盖工业互联网与智能制造结合应用的全部基础技术,主要包括以下实训大类,每个大类有完善的实训教学点支撑:

1)工业通讯协议与数据采集实训

2)工业总线实训

3)通讯协议解析与适配实训

4)无线通讯网络实训

5)工业通讯协议教学实训

6)边缘计算实训

7)工业APP搭建实训

8)透明工厂搭建实训

9)数字双胞胎技术实训

10)设备建模实训

11)5G+工业互联网行业应用实训

12)大数据分析实训

13)工厂可视化平台搭建实训

14)生产管理MES系统实训

15)精益生产实训

16)数字双胞胎教学实训

17)边缘计算应用教学实训

18)远程控制教学实训

19)数据分析教学实训

20)电子看板教学实训

21)稼动率、OEE生产效率教学实训

22)MES教学与实训等

  • 客户价值

实训教学系统涵盖工业互联网与智能制造结合应用的全部基础技术,主要包括以下实训大类,每个大类有完善的实训教学点支撑:

1)工业通讯协议与数据采集实训

2)工业总线实训

3)通讯协议解析与适配实训

4)无线通讯网络实训

5)工业通讯协议教学实训

6)边缘计算实训

7)工业APP搭建实训

8)透明工厂搭建实训

9)数字双胞胎技术实训

10)设备建模实训

11)5G+工业互联网行业应用实训

12)大数据分析实训

13)工厂可视化平台搭建实训

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15)精益生产实训

16)数字双胞胎教学实训

17)边缘计算应用教学实训

18)远程控制教学实训

19)数据分析教学实训

20)电子看板教学实训

21)稼动率、OEE生产效率教学实训

22)MES教学与实训等

  • 案例

高校教育实训系统搭建


高校教育实训系统搭建


高校教育实训系统搭建


热卖产品
2020 - 03 - 04
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