高职自动化技术教学案例汇编

高职自动化技术教学案例汇编引言高职自动化技术专业以培养智能制造领域高素质技术技能人才为核心，教学案例的开发与应用是实现“岗课赛证”融通、提升学生实践能力的关键载体。本案例汇编聚焦工业自动化系统集成、智能控制开发、工业机器人应用、设备维护诊断四大方向，选取校企合作项目、技能竞赛载体、企业真实故障场景等典型教学实践，梳理教学实施路径与成效，为同类院校教学改革提供参考。一、工业自动化生产线安装与调试教学案例（一）案例背景某汽车零部件企业需升级现有装配生产线，实现物料输送、检测、分拣的自动化控制。院校与企业共建“生产线改造”教学项目，将企业真实需求转化为教学任务，覆盖PLC编程、传感器应用、组态监控等核心技能。（二）教学实施过程1.任务分解与理实融合教学团队将项目拆解为“电气原理图设计”“PLC程序开发”“传感器与执行机构安装”“组态界面开发”四个子任务，采用“理论讲解+仿真训练+实操验证”三段式教学：理论阶段：解析西门子S____PLC的运动控制指令、光电传感器的检测原理；仿真阶段：利用TIAPortal仿真软件模拟生产线运行逻辑，学生调试程序；实操阶段：在院校实训基地的模拟生产线上（含传送带、分拣机构、HMI触摸屏）完成硬件接线与系统联调。2.校企协同与过程评价企业工程师定期入校指导，针对生产线“物料卡顿检测精度不足”“分拣效率偏低”等问题，引导学生分析时序逻辑、优化传感器安装位置。教学评价采用“过程+成果”双维度：过程评价关注小组协作、故障排查记录；成果评价考核生产线运行稳定性、分拣准确率。（三）教学目标与成效能力目标：学生掌握PLC运动控制编程、工业组态软件应用，能独立完成自动化生产线的安装、调试与优化。教学成效：项目实施后，学生在省级“自动化生产线安装与调试”竞赛中获奖率提升，毕业生入职企业后可快速上手生产线运维岗位，企业反馈“学生解决现场问题的效率较往届提升显著”。二、智能仓储控制系统开发教学案例（一）案例背景随着智能制造发展，某电商仓储企业需构建“RFID+PLC”的智能仓储系统，实现货物入库、出库的自动化管理。院校依托“产教融合实训基地”，将该需求转化为教学项目，培养学生系统设计与通信集成能力。（二）教学实施过程1.需求分析与系统设计学生以小组为单位，调研企业仓储流程，绘制“货物入库（RFID识别→仓位分配→堆垛机调度）—出库（订单分拣→AGV运输）”的业务流程图，设计系统架构（PLC控制层、RFID数据采集层、上位机监控层）。2.技术集成与调试优化硬件层面：使用三菱FX5UPLC、RFID读写器、AGV小车模型搭建实验平台；软件层面：开发PLC程序实现仓位分配算法，利用C#编写上位机软件（含数据库存储、图形化监控界面）；联调优化：通过“模拟订单下发—货物识别—AGV调度”全流程测试，解决“多AGV路径冲突”“RFID漏读”等问题，优化系统响应时间。（三）教学目标与成效能力目标：学生掌握工业通信协议（Modbus、OPCUA）、系统架构设计方法，能独立开发智能仓储类自动化系统。教学成效：项目成果获校级“创新创业大赛”奖项，部分小组将方案优化后应用于企业实际场景，学生反馈“通过项目实践，对‘工业物联网’的理解从理论落地到了实操”。三、工业机器人码垛与分拣应用教学案例（一）案例背景某食品加工企业需实现饼干生产线的自动化码垛，院校引入ABBIRB120机器人实训平台，结合视觉识别技术，设计“机器人码垛+分拣”教学项目，对接“工业机器人系统运维”职业技能等级证书考核要求。（二）教学实施过程1.基础编程与示教训练2.视觉集成与工艺优化引入康耐视视觉系统，学生学习“相机标定—图像识别—坐标转换”技术，开发“视觉引导下的饼干分拣（区分不同包装）—码垛（按层数/形状排列）”程序。教学中设置“码垛精度不足”“视觉识别误判”等故障场景，引导学生排查相机安装角度、光源亮度、机器人轨迹参数等问题。（三）教学目标与成效能力目标：学生掌握工业机器人编程、视觉系统集成，能独立完成复杂工艺的机器人应用项目。教学成效：超半数学生考取“工业机器人系统运维”中级证书，毕业生在食品、电子企业的机器人运维岗位中表现突出，企业评价“学生对视觉-机器人协同应用的掌握程度远超预期”。四、自动化设备故障诊断与维护教学案例（一）案例背景某机械加工企业的数控机床（西门子828D系统）频繁出现“主轴异响”“刀库换刀故障”，院校与企业共建“设备故障诊断”教学模块，将企业真实故障转化为教学案例，培养学生故障分析与维修能力。（二）教学实施过程1.故障模拟与诊断流程教学团队在院校实训机床中模拟企业故障（如修改PLC程序模拟“刀库定位偏差”、调整机械结构模拟“主轴轴承磨损”），学生遵循“故障现象记录—原理图分析—检测工具应用（万用表、示波器、数控系统诊断界面）—故障点定位”的流程排查问题。2.维修实操与经验沉淀针对“刀库换刀超时”故障，学生通过“检查刀库电机编码器反馈—调整机械定位销—优化PLC换刀时序”解决问题；针对“主轴振动大”，则拆解主轴、检测轴承游隙、更换润滑脂。教学中要求学生撰写《故障诊断报告》，沉淀“数控系统故障代码解读”“机械-电气故障关联分析”等经验。（三）教学目标与成效能力目标：学生掌握自动化设备的故障诊断流程、常用检测工具应用，能独立处理典型电气、机械故障。教学成效：学生参与企业设备维护项目时，成功解决“数控车床液压系统泄漏”“PLC程序跑飞”等故障，企业授予院校“技术服务合作单位”称号，教学案例入选省级“职业教育优秀教学案例库”。总结与展望本案例汇编通过“真实项目导入—理实一体实施—校企协同评价”