数字孪生技术 课件 0课程介绍

课程编号：课程名称：生产数字孪生英文名称：ProductionDigitalTwin课程性质：必修课学时/学分：40学时（理论24+上机16）/2学分考核方式：期末考试+项目设计选用教材：程联军，杨化林，陈成军，等．数字孪生技术．北京：机械工业出版社课程介绍《生产数字孪生》课程是智能制造工程专业学生的专业核心课。数字孪生是智能制造领域的关键技术之一，是以数字化方式创建物理实体的虚拟模型，借助数据模拟物理实体在现实环境中的行为，通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段，为物理实体增加或扩展新的能力。通过课程学习，使学生了解智能制造技术与工艺中的数字孪生，掌握生产数字孪生的产生背景、学科体系、理论方法、关键技术以及主流应用软件，了解生产数字孪生“以虚仿实、以虚映实、以虚控实、以虚优实”的特点，培养学生能够利用主流应用系统建立典型产线数字孪生模型的能力。课程介绍课程目标1：掌握数字孪生生产工艺建模以及生产工艺仿真的原理和方法。课程目标2：掌握面向数字孪生的产线虚拟调试原理和方法。课程目标3：掌握基于生产数字孪生的生产过程监控原理和方法。课程目标4：了解基于数字孪生的工艺优化原理和方法。课程目标5：基于ProcessSimulate软件，针对产线装配工艺能够进行运动学定义、装配工艺仿真和干涉检查。能够对装配机器人进行虚拟调试。能够对仓储工站进行虚拟调试。使用OPCUA（开放性生产控制和统一架构）通信协议实现数字孪生系统从仓储工站采集实时数据并向MES系统进行数据上传。课程目标课程成绩依据学生在各教学环节表现综合评定，分为项目设计成绩和期末考试成绩。考核方式考核环节项目设计成绩期末考试成绩占比50%50%课程支撑的毕业要求（根据学校定位自行确定支撑点）课程支撑的毕业要求课程支撑的毕业要求课程支撑的毕业要求支撑的智能制造课程模块数字化、网络化、智能化设计类课程理解信息物理系统的理论体系和应用领域，了解物联网和数字孪生等前沿技术发展趋势，掌握信息物理系统建模方法和软件工具，物联网通信协议及软硬件开发应用技术，数字孪生的设计工具及其在产品全生命周期的应用，对信息物理系统的工业大数据分析、评价、优化与智能决策的能力。掌握数字孪生建模理论与方法及其在制造周期各环节中的应用，熟悉常用行业软件中的数字孪生单元建模分析、孪生数据的感知与交互、生产过程孪生数据的管理与控制、数字孪生服务等功能模块，具备运用此类模块进行生产过程透明化管理，提取生产过程数据，并对其进行分析、预测与智能维护等能力。支撑的智能制造课程模块智能制造技术与工艺相关课程通过数字化的方式对工艺进行设计，并实现其面向数字孪生的工艺仿真与验证、生产调度与过程控制。了解工业物联网和数字孪生等前沿技术在生产制造环节国内外动态和发展趋势以及我国相关产业的现状和需求，掌握信息物理系统建模方法和软件工具，培养学生对在生产制造过程与环节中信息物理系统的工业大数据分析、评价、优化与智能决策的能力，训练学生对智能制造工程相关领域物理信息系统的层次化分析设计思维能力。支撑的智能制造课程模块智能制造系统建模与控制相关课程本类课程包括产品全生命周期管理的基础理论、体系和方法，全生命周期数字孪生的定义及其元数据，基于全生命周期的数字孪生技术与管理等。通过学习，使学生能系统了解产品在生命周期各阶段的数