智能制造创新中心建设方案

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目录

第 1 章 建设内容 5

1.1 蓝图规划(LF) 5

1.1.1 规划原则 5

1.1.2 创新中心蓝图 6

1.1.3 定位与关联关系 9

1.2 数字化工厂能力中心(LF) 11

1.2.1 总体规划 11

1.2.2 软件部分 13

1.2.3 示范线 31

1.2.4 数字化与双胞胎 36

1.2.5 软硬件配置 39

1.2.5.1 软件配置 39

1.2.5.2 硬件配置 48

1.2.6 场地要求与人员配置 50

1.3 教学平台(DGUT+CUI) 50

1.3.1 总体规划 51

1.3.2 课程体系 51

1.4 专业实验室(LF) 51

1.4.1 机电一体化实验室 52

1.4.1.1 实验室规划 52

1.4.1.2 软件配置 53

1.4.1.3 硬件配置 54

1.4.1.4 场地要求与人员配置 54

1.4.2 虚拟调试实验室 54

1.4.2.1 实验室规划 54

1.4.2.2 软件配置 56

1.4.2.3 硬件配置 57

1.4.2.4 场地要求与人员配置 57

1.4.3 尺寸规划验证实验室 58

1.4.3.1 实验室规划 58

1.4.3.2 软件配置 59

1.4.3.3 硬件配置 60

1.4.3.4 场地要求与人员配置 61

1.4.4 机器人及柔性制造实验室 62

1.4.4.1 实验室规划 62

1.4.4.2 软件配置 63

1.4.4.3 硬件配置 64

1.4.4.4 场地要求与人员配置 64

1.4.5 人因工程实验室 65

1.4.5.1 实验室规划 65

1.4.5.2 软件配置 66

1.4.5.3 硬件配置 67

1.4.6 一体化实时仿真实验室 67

1.4.6.1 实验室规划 67

1.4.6.2 软件配置 70

1.4.6.3 硬件配置 71

1.4.6.4 场地要求与人员配置 71

1.4.7 集成制造实验室 72

1.4.7.1 实验室规划 72

1.4.7.2 软件配置 73

1.4.7.3 硬件配置 74

1.4.7.4 场地要求与人员配置 74

1.4.8 工业智慧大数据实验室 75

1.4.8.1 实验室规划 75

1.4.8.2 软件配置 77

1.4.8.3 硬件配置 77

1.4.8.4 场地要求与人员配置 77

1.4.9 云化PDM实验室 78

1.4.9.1 实验室规划 78

1.4.9.2 软件配置 79

1.4.9.3 硬件配置 79

1.4.9.4 场地要求与人员配置 79

第 2 章 实施规划与投资预算(LF+CUI) 81

2.1 建设风险分析与对策 81

2.2 的角色与定位 83

2.3 实施组织结构 84

2.4 分期实施规划 85

2.4.1 一期建设 86

2.4.1.1 建设规划 86

2.4.1.2 人员及场地要求 86

2.4.1.3 投资预算 87

2.4.2 二期建设 88

2.4.2.1 建设规划 88

2.4.2.2 人员及场地要求 88

2.4.2.3 投资预算 89

2.4.3 持续改善 90

2.4.3.1 建设规划 90

2.4.3.2 人员及场地要求 91

2.4.3.3 投资预算 92

建设内容

蓝图规划(LF)

规划原则

• 工业4.0是对未来制造的愿景，其理念的实现可能会花上20年至30年，甚至更长的时间。而《中国制造2025》也提出的是通过“三步走”，到新中国建国一百年时实现制造强国的战略目标。随着时间的推移，将会涌现出更多的新技术、新的制造业务模式，人们对工业4.0理念下的智能制造的理解也将更加深入和细化，因而在“联合智能制造创新中心”的建设中需要立足当下，面向未来，坚持“先进性、实用性、示范性、开放性”相结合的原则。

创新中心蓝图

联合智能制造创新中心蓝图如下图所示，创新中心包括数字化工厂能力中心、教学平台、专业实验室、先进自动化实验室和行业解决方案研究中心。

图2创新中心蓝图设计

1. 数字化工厂能力中心（Digital Factory - Center of Competence）

数字化工厂能力中心将面向工业4.0先进理念，引入在数字化工厂领域成熟的经验和能力，结合东莞当地产业的实际需求而建设。能力中心将全面体现数字化双胞胎（Digital Twin）的验证即生产，实体即数据两大核心理念，既涵盖虚拟的软件部分，又包含实体的生产线。产线又包括数字化工厂示范线和面向区域内重点行业的数字化工厂行业线。总体上可以称为：1+1+N（1个能力中心+1个数字化工厂示范线+N个数字化工厂行业线）。

数字化能力中心以数字化工厂为蓝本，但是又不同于本身的数字化工厂，数字化能力中心着力于把数字化工厂背后的强大软件体系搬到前台来，通过一个一个站点/工位的形式展示出来，让参观者和实践者不仅能够理解数字化工厂的实际产线的运营原理，更能够亲身体验支持产线运营的软件以及软件如何与硬件无缝集成。

1. 教学平台（Education Platform）

依托创新中心整体平台，结合东莞理工师资力量，在全球最佳业务实践的指导下，开发并不不断丰富面向智能化、数字化相关的课程体系和认证体系。

数字化工厂能力中心(LF)

总体规划

面向工业4.0数字化工厂能力中心将面向工业4.0先进理念，引入在数字化工厂领域成熟的经验和能力，结合东莞产业的实际需求而建设。能力中心将全面体现数字化双胞胎（Digital Twin）的验证即生产，实体即数据两大核心理念，既涵盖虚拟的软件部分，又包含实体的生产线。覆盖产品设计、设计分析、工艺规划和仿真、生产控制和执行、零件加工与产品装配、检测和分析、管理看板等业务领域。能力中心总体布置如下图所示：

图3能力中心布局设计

组装流水线生产区域

零件、PCB流水线生产区域

研发试制与自制品区域

图4数字化工厂示范线

专业实验室(LF)

图32 机电一体化

专业实验室是为了展示数字化能力中心的深度，根据当地实际需要而设立的以某专业业务、技术领域为目标的专业实验室。制造企业或者创客在体验数字化能力中心后，如果对某些单项技术感兴趣，需要深入了解和研究，那么可以选择对应的专业实验室。专业实验室的建设涉及软件、硬件以及深厚的技术和行业积累，普通企业或创客考虑到资金、技术等限制，可以在创新中心共享专业实验室，并且可以依托专业实验室建立产学研和技术成果交流、转化平台。专业实验室的建设遵循总体规划、分步建设的原则，需要结合区域制造业需求和建设难度分期建设。