1.建设概要

随着信息技术的发展，建设职业教育虚拟仿真实训基地，既是改革传统教学育人手段，推进人才培养模式创新的迫切需要，也是强化教学、学习、实训相融合的教育教学活动，有效弥补职业教育实训中看不到、进不去、成本高、危险性大等特殊困难的重要措施。解决传统教仪设备“不直观”，“用不好”，“成本高”等难题。

数字孪生技术应用

数字孪生完成的是现实世界中物理模型在虚拟空间的映射。物理模型指的是现实世界中的各种设备：人、机械臂、数控机床、自动化仪表、手机等，虚拟世界您可以简单的理解为由各种智能计算设备构成的数字世界；通过数字孪生技术，我们现实世界中的每个设备都将在虚拟世界中有一个无论外观还是内部构造都与其一模一样的数字实体。

2.建设思路

建设思路“理实虚一体化”综合实训

该方案以数字孪生技术为基础，配套机器人、数控、以及计算机人工智能控制技术为应用，通过将传统课程升级融合，打造“乐高式”人才培养方案。

首先，自动化技术、机器人技术、以及人工智能控制技术，三大技术融合，形成智能制造AI+课程资源库，以实训设备为支撑，通过理论学习，虚拟仿真，再到虚实一体化实践应用，最后到实训中心定岗实习，形成既与传统课程融合，又通过AR、VR技术创新应用的教学模式。

其次，专业人才培养面向整个智能制造产业体系，以综合能力为培养目标，按照人才培养模式，以项目引导，能力递进，产学研用相结合，综合专业能力和应用能力培养来制定教学进程控制方案。即第一学年进行基本素质和专业基础素质模块的学习；第二学年根据岗位目标定位，对专业核心技能进行重点培养，并引入职业资格认证与职业能力扩展课程；第三、四学年，一年校内进行实训应用顶岗项目开发，半年企业顶岗实习。

（建设参考示意图）

3.建设方案

虚拟仿真平台建设：IOA数字孪生仿真系统

IOA-Factory虚拟工厂是一套综合性的实训平台，该平台通过采用数字化双胞胎技术，将虚拟工厂的机电系统与真实的工业自动化控制系统打通，通过丰富的3D虚拟交互形式，从而实现对智慧工厂电气配线、编程、控制教学培训等目的。

虚拟数字式智慧工厂采用真实/虚拟的机器人示教编程系统，工业机器人运动控制器以及真实的数控系统，通过硬件模拟技术打通控制器与虚拟化的通信，即学生操作实训采用PLC编程控制，工业机器人示教编程应用，MES调度以及数控设备的实操，通过虚拟装备的3D展示，达到与真实的智慧工厂同样的实训效果。

虚实一体化平台建设：IOA虚实仿真配套实训系统

（1）、组合式工业机器人实训套装

1）KEBA工业机器人系统，内置KeMotion机器人控制系统，配置有手持示教器、组合式航空箱以及免接线实训面板，机器人可配置为多种规格的操作模型，包含六轴串联、SCARA、四轴码垛以及delta并联等。

2）1:1原生工业机器人控制系统；

3）配置1:1虚拟工业机器人示教器与真实示教器；

4）内置多种机器人操作系统；

（2）、组合式西门子S7-实训套装

1）组合式西门子S7-实训平台内置高速IO映射模块，系统高度集成，配置有HMI触摸屏，伺服系统，RS232，以及RS485等扩展模块，控制箱内部集成千兆网交换机，配合运动控制系统以及工业机器人系统，可组合式进行数字化工厂的集成开发与应用。

2）高度集成的PLC数字化实训系统；

3）航空箱配置，插拔式接线面板；

4）内置千兆交换机及高速IO采集卡；

（3）、组合式运动控制实训套装

1）ZMC308经典运动控制系统，专为运动控制而生的工业PLC系统，内置ST语言、梯形图、VB编程开发环境，支持高达轴联动控制，配置丰富，易上手。

2）内置虚拟示波器，多轴伺服联动仿真控制；

3）1:1配置虚拟运动控制器，可离线仿真；

4）支持G代码数控运行，配置CAM软件；

5）支持虚拟HMI示教器并配置真实示教器；

数字孪生综合实训区：IOA-AR工业机器人实训建设

工业机器人AR实训系统是一套结合了工业机器人技术，虚拟显示技术，智能眼镜平台综合性机器人实现开发应用平台。真正解决工业机器人教学难，危险，维护困难，教学难等难题，采用真实工业机器人示教器，结合虚拟投影的实体3D工业机器人，做到实时交互，真实示教，编译仿真，虚实结合，沉浸式工业机器人实训教学。

工业机器人VR实训系统采用虚拟化与真实化叠加场景化教学，将传统的工业机器人教学与先进的增强现实技术融合并建立丰富的工业机器人教学课程资源库，使得工业机器人实训教学真正实现：人手一机，无事故，低成本，无维护，高效率，沉浸式的场景化教学方案。

4.建设清单与方案

（想要获取“如何建设智能制造职业教育虚拟仿真基地”方案完整版的朋友可以前去IOA虚拟仿真官网www.ioaol.com添加首页底部微信免费获取。）

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