提供职业技术学院 智能制造理虚实一体化实训基地 工业物联网 ... ...

供给职业技术学院 智能制造理真假一体化实训基地 产业物联网数字孪生实训室**

一、产业物联网成长布景... 5

(一) 产业物联网人材需求... 5

(二) 产业企业数字化转型是大势所趋... 6

(三) 新冠疫情催生新技术、新形式... 7

二、产业物联网成长现状... 8

(一) 产业互联网界说... 8

(二) 产业互联网首要利用处景... 8

1、 产业互联网三大营业流... 8

2、 产业互联网利用处景分类... 10

3、 产业互联网垂直行业落地典型场景... 10

4、 产业互联网关键技术... 12

三、产业物联网专业群扶植需求... 12

四、项目扶植整体计划... 14

(一) 扶植方针... 14

1、 创新产教融合平台... 14

2、 以赛代练的技术练习平台... 14

3、 1+X证书办事平台... 14

4、 提升人材培育质量... 15

5、 办事当地支柱产业... 15

(二) 扶植原则... 15

(三) 扶植上风... 16

(四) 设想理念... 17

(五) 整体设想... 18

五、项目扶植内容... 19

(一) 产业物联网1+N实训套件... 19

1、平台概述... 19

2、平台软硬件说明... 19

(二) 产业互联网数字孪生综合实训台... 21

1、 产物概述... 21

(一) 产业物联网人材需求

今朝物联网概念下的企业数目很是多，社会需求量也大，可是人材供给量很少，远不成比例。且未来几年，物联网技术会在社会各范畴中普遍提高，是以这个专业的失业具有很是广漠的远景。“十三五”时代物联网产业重点范畴包括智能交通、智能物流、智能电网、智能医疗、智能产业、智能农业、情况监控与灾难预警、智能家居、公共平安、社会公同奇迹、金融与办奇迹、聪明城市、国防与军事等。

未来五年，物联网人材需求量将到达1000万人以上。其中，智能交通、车联网市场人材需求约为20万；智能物流、物流于智能仓储方市场人材需求约20万；智能电网、智能于系能源店里产业人材需求将达百万；智能医疗、智能医疗装备支持于技术办事、智能医护治理等人材需求将超百万。整体来看，由于物联网触及范畴普遍，可以在众多的利用范畴实现失业，是以，各个利用范畴均对物联网人材有一定的需求，物联网人材的职业远景一片向好。但与此同时，全国开设物联网专业的院校有1000多所，每年结业生范围不敷10万人，求过于供态势很明显。

另一方面，从薪酬水平来看，2019年春招旺季，与物联网相关的嵌入式工程师的均匀招聘薪酬到达18132元，部分物联网嵌入式工程师的薪资在2.3万元/月以上，均处于相对较高的水平。而市场愿意赐与物联网人材更好的薪资报酬，也与市场上人材相对稀缺亲近相关。

从产业需求来看，物联网人材整体上分可以分为研讨型人材、工程利用型人材以及技术型人材三个范例：

研讨型人材首要为研讨生条理或研讨型高校所培育的结业生，是各类“研讨型企业”或“高新企业”的研发部、研讨院所亟需的人材。我国现在大力夸大自立创新，而自立创新终极要落实在企业身上，是以具有研讨和创渎特点的企业，应当获得大力培育。按照国内的分别，研发投入占销售支出9%以上是“研讨型企业”的重要判定标准之一，这类企业首要以物联网政策研讨、行业标准制定、征询顾问、计划测评、技术研发等为主。在高档院校和科研院所物联网研讨型人材培育方面，偏重于研讨型和创新型，具有跨学科复合型特点，具有创新精神、缔造才能和创业才能，具有开放的认识、国际视野以及国际交往才能，具有自立进修及获得信息的才能，具有较完整的常识结构。

工程利用型人材首要为各类本科黉舍或信息类高职学院结业生，以处置物联网系统设想、产物开辟、物联网项目实施等为主，包括RFID系统设想与开辟、嵌入式软件开辟、收集安装调试、物联网硬件开辟、感技术开辟、市场营销、售前售后技术支持等工作。以系统设想、产物开辟、工程项目策划与实施为主的这类企业，在我国数目庞大，其需要的工程利用人材除了需要具有需要根本理论常识的同时，更应重视工程利用技术才能的培育，增强工程理论的现实练习，突出技术利用才能、培育创新才能。

技术型人材首要为各类高职院校或信息类中职院校结业生，如各类物联网营业运营治理人材、市场销售人材、营业利用人材、客户办事人材和系统保护人材等。技术型人材首要办事于物联网办事型企业或物联网系统利用方，如供给物联网营业办事的运营企业、物联网系统集成类企业等。物联网技术型人材常常需要较强的综合才能，对各类高职院校培育物联网高技术型人材提出较高要求，不单需要把握物联网根本常识、营业常识，更要连系地区的物联网产业情况，培育其技术利用才能、相同交换才能和治理才能。

(二) 产业企业数字化转型是大势所趋

按照天下银行的数据，按现价美圆测算，2010年中国制造业增加值初次跨越美国，成为全球制造业第一大国，自此多年稳居全球第一。2018年中国制造业增加值占天下的份额达28%以上，接近美、日、德三国的总和，成为驱动全球产业增加的重要引擎。其中，汽车、电子、钢铁、化纤等制造业的多项目标均位居全球首位。

虽然中国制造业多个范畴产值位居全球第一,可是整体而言，制造业大而不强，企业在鞭策本身营业系统和流程的周全升级时面临一系列应战：

本钱不竭进步：IDC2019年产业企业调研数据显现，本钱.上升是受访产业企业面临的第一大应战。 这首要由中国的生齿盈利期逐步消失、老龄化时代到临以及环保力度加大，环保本钱上升等身分致使。

产业自立创新才能不强：首要表示在自立品牌缺少，一些关键装备、焦点技术依靠进口。以机械报酬例，IFR(国际机械人结合会)数据显现，2018年国产产业机械人在市场总销量中的比重为27.88%，市场绝大部分被首要的外资企业占据。在关键的零部件上，国产伺服机电和减速器市占率仅为109%—15%左右，而这些焦点零部件占全部产业机械人本钱78%以上，也即利润率高的部分首要由国外品牌把控。这表白中国产业自立创新才能不敷,这也是中国产业在由大向强改变进程中面临的最大障碍。

产物附加值不高：中国制造业大多处在浅笑曲线2的中心，即处在天下制造业代价链的中低端，在国际经济贸易好处分派中处于优势。工信部数据显现，2018年 中国制造业增加值占全球制造业比重30%左右，位列全球第一，美国以17%比重位列全球第二。可是，中国制造业利润率仅2.59%，远低于美国的12.2%。

(三) 新冠疫情催生新技术、新形式

2020年新冠疫情爆发，使得产业生产由于原材料供给、劳动力不敷等形成障碍。在疫情倒逼下，催生了远程办公、无打仗经济等新业态新形式，也加速了传统产业数字化、智能化革新。

首先，工场的智能化革新需求进一步加速。能实现远程控制、自动化生产的产线是后疫情时代产业成长的方针之一。产业机械人的摆设、操纵野生智能技术革新的生产线将有用取代野生、自立操纵，保证产业生产的效力和质量；其次，弹性供给链的打造将是产业制造在新常态下又一成长重点。弹性供给链的打造焦点在于供给链的可视化和智能化，经过物联网、野生智能、大数据等技术，实现供给链的实时信息的跟踪以及物流途径的优化，从而实现进步供给链抗风险才能。最初，收集化协同才能也是产业成长的一大重点。经过产业互联网平台等新技术,实现企业内部之间、产业链高低流、跨产业链的企业之间的产业链协同，实现供需的有用对接、资本的智能化调配，从而下降企业的生产和运营本钱。

疫情是行业的危机，而数字化转型则是产业企业的机遇。ICT技 术和OT技术的深度融合，并在产业分歧场景的利用落地，将加速产业企业的数字化、智能化进程。

该计划采用数字孪生**+** 人机合作+ 科技产线的设想理念，将智能制造的控制技术、机械人技术、产业总线技术以及数字化仿真技术融合，并连系产业互联网大赛的数字化、收集化、智能化的控制需求的设想理念，以仿真、到小型化利用、集成化开辟再到创新设想，为高校和人材培育供给完整的实训及创新的尝试平台。

TVP数字孪生是以虚拟3D孪生技术与智能控制技术平台的融合，基于数字化双胞胎技术，建立1:1的虚拟数字化与物理信号控制的平行天下，是国内首套AR+制造仿真系统，TVP数字孪生采用“以虚代实、以实控虚”的技术理念，让智能工场的讲授与实训真正做到与行业利用接轨，更易用、更高效、更便携的新一代工科实训平台！

虚拟数字式聪明工场采用实在/虚拟的机械人示教编程系统，产业机械人活动控制器以及实在的数控系统，经过硬件模拟技术买通控制器与虚拟化的通讯，即门生操纵实训采用PLC编程控制，产业机械人示教编程利用，MES调剂以及数控装备的实操，经过虚拟装备的3D展现，到达与实在的聪明工场一样的设想结果。

基于TVP数字孪生及真假互动仿真的特点，连系产业互联网和智能制造控制偏向的特点，该软件系统可以贯串全部智能制造产业树模，可以停止每个单元的虚拟或真假仿真；

n 模拟：用户自建工场、虚拟工场云工程平台

n 仿真：虚拟电气接线、CAD电气接线

n 交互：多屏三维互动 + AR交互 + VR沉醉式体验

n 内容：电气CAD、PLC编程、机械人示教、组态控制

n 资本：虚拟工场模子库、高端智造真假转化

n 特点：以实控虚、以虚代实、真假连系

2、智能制造产业控制套件

综合数字孪生实训平台包括了产业机械人、活动控制器以及产业物联网控制系统等多种控制单元，可以按照实在的智造产线完成各类复杂和综合的开辟实训内容，内部设置的控制功用以下：

3、TVP数字孪生仿真资本

为处理资本差，灵活性低，以及讲授编程考证困难，实训场景与产业利用摆脱等题目，TVP采用与现实的聪明工场系统完全分歧，且PLC系统，数控系统，机械人活动控制器完全分歧，经过虚拟工场编程可间接复制到现实工场运转的数字化双胞胎系统平台讲授，从而处理传统PLC教仪装备“不直观”，“用欠好”，“本钱高”等困难。

n 半实物仿真

实在的PLC、控制器系统，虚拟的三维场景，利用范围不受限制。不受场地硬件的限制，学员停止虚拟的操纵练习，不用担忧损坏装备，在操纵的进程中假如出现毛病还可以给出语音和笔墨提醒。

n 全虚拟模拟

虚拟的软PLC系统，采用博图软件开辟，不需要物理PLC即可完成编程，电气接线以及逻辑编程控制及考证。

n 3D**产业产线利用结构**

用数字技术对物理（实体）资产停止数字化，从设想起头，也可以在装备进交运转的时辰利用各类范例的传感器来收集运转状态来对它的工况、位置等停止接近实时的收集和分析。

n 全系列控制器仿真

不但仅是PLC系统，配套有虚拟AGV控制器，虚拟产业机械人示教器以及多轴伺服活动控制器，可以依照产业产线系同一步步搭建及计划全部产线仿真利用。

4、产业互联网MES系统开辟平台

该智能制造产线具有一套开源的MES系统，从装备层、控制层、数据层、利用层都具有对应开辟及理论内容，经过PLC + 机械人 +计较机软件的形式供给一套完整的数字化产线的，扶植、编程、电气再到上层控制的综合型产业互联网开辟实训平台。

配合TVP虚拟仿真依照尝试室已有的实在化产线可1:1搭建虚拟化系统，并配套完整的从认知到产线利用的阶段化开辟课程资本，周全具体的先容了数字化产线组成以及集成方式，并经过虚拟仿真技术建立与实在完全分歧的虚拟产线，间接停止虚拟仿真调试。特点在于，经过将PLC、产业机械人、计较机软件控制技术连系，分单元分层讲授数字化产线的各个层级个功用的实施及编程控制方式，并可以以虚拟仿真加以展现及实现。

该平台首要经过软件本性化下单，完成从网高低单、生产定单剖析、工艺编排、智能仓贮存取、柔性流程重配和生产、基于激光雕镂和立体装配的全自动化无人加工进程。构建真正意义上的产业4.0新型工作形式和根本平台，便于门生对机械人认知、编程进修以及科研职员开辟尝试。

TVP-NET数字化3D组态平台供给多协议网关实现各类异构收集的互联互通，并终极与产业云平台停止数据交互。网关内置智联网多网协议网关办事，经过MQTT数据办事与产业互联云平台通讯。

本文由 云沃嘉数字化工场办事商 公布，[点这里] (https://www.yun-360.com) 可以找到我