工业机器人多工艺工作站数字孪生系统

在当今工业自动化快速发展的时代，数字孪生技术正逐渐成为推动工业机器人行业变革的关键力量。数字孪生通过创建物理实体的虚拟模型，实现对生产过程的实时监控、优化和预测，为工业生产带来了更高的效率、更低的成本和更强的竞争力。工业机器人多工艺工作站数字孪生系统作为这一技术的典型应用，正受到越来越多企业和院校的关注。

一、应用客户

南京工业职业技术大学是工业机器人多工艺工作站数字孪生系统的应用客户之一。这一应用案例充分展示了工业机器人数字孪生系统在教育领域的实践价值，为其他院校和企业提供了可借鉴的经验，属于典型的工业机器人数字孪生系统应用案例。

二、产品介绍

以《电气与 PLC 控制技术》、《工业机器人技术应用》等为基础，该系统主要满足自动化系统装调、工业机器人编程调试等岗位中对工业机器人操作和编程综合应用能力的要求。这一设计方案体现了数字孪生在工业机器人中的应用，旨在激发与培养学生从事本职业技术领域工作的兴趣与爱好。学生通过学习该系统，能够培养自己完成一个本职业技术领域智能典型工作任务完整工作过程所需要的方法能力与社会能力，为将来从事自动生产线的调试、维护等工作打下基础，养成良好自觉的职业习惯与素养。这也符合面向工业 4.0 的多工艺工作站与数字孪生的发展趋势，助力工业机器人行业朝着智能化方向迈进。

三、产品特色

软件结合虚拟仿真技术，将成本较高、占地面积大，操作复杂的多工艺工作站进行虚拟化。这一过程涉及多工艺工作站数字孪生技术解析和多工艺工作站的数字孪生模型构建。通过相关技术，系统打通与 PLC 和 Robotstudio 的数据通讯，实现多工艺工作站的实控虚和虚控虚功能。用户不仅可以在操作实际工作站时，在虚拟场景中同步获取 PLC 和机器人的相关数据进行场景模型的同步控制，还可以通过博图和 robotstudio 等软件，对场景模型进行对应控制。这种方式有助于实现工业自动化中的数字孪生解决方案，优化多工艺工作站的工作流程，提升生产效率，是数字孪生技术在现有工作站的应用转型的成功实践。

四、实验内容

系统分为学习模式和考核模式。在学习模式中，用户可通过点击各模块按钮，进行基础知识学习，下料、激光切割、工艺加工、视觉检测、装配等模块的学习。学习内容包括多工艺工作站的功能，运行流程，对应 PLC 和机器人的程序等，了解实训中设备的开关机等操作。在考核模式中，用户可通过点击相应的按钮，打开博图和 robotstudio 软件，并通过相关设置建立系统与博图 robotstudio 的通讯，根据编程内容，进行多工艺工作站的控制。这一设计不仅有助于学生掌握工业机器人的操作技能，还能让他们体验数字孪生系统实现实时监控与优化的功能，进一步提升机器人工作效率，是多工艺工作站设计中的数字孪生实践的具体体现。

五、支撑课程

该系统能够为众多课程提供支撑，包括机械工程基础、控制工程基础、电工与电子技术、计算机网络与工业物联网、RFID 技术与应用、人工智能技术及应用、计算机智能控制系统、工业机器人技术与应用、电气控制与 PLC 应用、传感器与检测技术、智能装备故障诊断与维修、智能仪器技术、数字化制造技术、智能生产计划管理 (MES/ERP)、智能工厂集成技术。这些支撑课程涵盖了工业机器人多工艺工作站设计和运行的各个方面，体现了工业机器人与数字孪生的结合案例分析，为学生提供了全面的知识体系，有助于他们适应工业机器人行业趋势与数字孪生发展的需求，探索工业机器人多工艺工作站的未来发展方向。