数字孪生让智能工厂教学不仅仅是“观摩”

智能工厂现况

随着国家对教育的投入力度加大，越来越多的中高职学校以示范校建设为契机，全力开展与企业接轨的专业建设，汲取企业的先进制造经验，其中数控、机电、模具等专业均建设数字化工厂项目。

数字化工厂项目在高校的兴起，一些问题也涌现出来。其中建设水平参差不齐是主要问题之一。由于各个院校对于资金的投入各不相同，部分院校的项目因为购入的设备有限，部分学生在教学期间只能观摩并不能参与其中。

高校斥巨资建设数字工厂时代可能即将过去

根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》相关要求，深入推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合，不断加强高等教育实验教学优质资源建设与应用，着力提高高等教育实验教学质量和实践育人水平，经研究，决定在高校实验教学改革和实验教学项目信息化建设的基础上，于2017-2020年在普通本科高等学校开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作，而该项目的建设规划多达1000个。

虚拟仿真实验教学项目的提出，通过现代化的教学手段真实模拟企业生产实际场景，从一部分上降低实训教学的成本， 提升学生的学习兴趣， 提高教学效果和效率，让更多的学生能够参与。

什么是IOA虚拟仿真

它不是一个软件，也不是一个单独的硬件。我们拿一个工业机器人来举例，一个工业机器人系统，需要至少一个机器人本体，一个控制系统以及一套手持示教器，而一个控制系统还包含了运动控制器，IO端子，伺服驱动以及保护开关等林林总总。这一套成本和价格加在一起，至少超过了10万元以上的市场销售价格。

而同样一套机器人系统，IOA虚拟仿真系统，能够通过虚拟控制对象代替实体机器人，以真实的机器人控制系统，示教系统，从而达到与真实的机器人系统同样的控制编程目的。省去了伺服驱动，伺服电机，机器人本体等部件，甚至可以通过虚拟示教系统代替运动控制器及示教器。

如果仅仅是虚拟仿真，市场上类似的软件产品有很多。如ABB的Robots studio、库卡的Robot office、三菱PLC仿真、国外的factory IO、以及西门子的SIM软件等等。每一个仿真软件都是独立自主的仿真，如ABB公司的Robot仿真仅支持机器人仿真及离线编程。而国外的factory IO仿真虽然采用虚式结合仿真，但也只针对于PLC控制与编程应用。

IOA虚实仿真系统是一套更为综合的仿真系统，它几乎整合了所有软件的仿真兼容性。IOA虚拟仿真支持PC、手机以及AR眼镜互动，通过以太网扩展，它兼容了PLC系统，单片机系统，工业机器人控制器，运动控制器以及扩展的计算机软件仿真，如机器视觉等。