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本書(shū)詳細(xì)講解了數(shù)字孿生技術(shù)在企業(yè)智能制造進(jìn)程中的作用、操作方法以及相關(guān)的理論知識(shí)和技能操作。全書(shū)分為兩部分：第一部分（項(xiàng)目1~項(xiàng)目3）為裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真，基于西門(mén)子機(jī)電一體化概念設(shè)計(jì)模塊（NX MCD），包括顏色分類(lèi)站仿真、加工檢測(cè)站仿真和立體倉(cāng)庫(kù)虛擬調(diào)試三個(gè)項(xiàng)目，涵蓋了基本對(duì)象設(shè)置、仿真序列、虛擬調(diào)試技術(shù)；第二部分（項(xiàng)目4~項(xiàng)目9）為生產(chǎn)線數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真，基于西門(mén)子工藝仿真解決方案（Tecnomatix Process Simulate），包括生產(chǎn)線仿真設(shè)計(jì)、氣動(dòng)平移工站仿真、智能倉(cāng)儲(chǔ)工站仿真、智能裝配工站仿真、視覺(jué)檢測(cè)工站仿真和智能檢測(cè)生產(chǎn)線虛實(shí)聯(lián)調(diào)六個(gè)項(xiàng)目，涵蓋了設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)和姿態(tài)創(chuàng)建、機(jī)器人仿真、虛擬調(diào)試和虛實(shí)聯(lián)調(diào)。
本書(shū)基于成果導(dǎo)向的模式編寫(xiě)，將來(lái)源于企業(yè)的案例分解成項(xiàng)目，再細(xì)化到任務(wù)，講解任務(wù)完成過(guò)程中用到的理論知識(shí)和實(shí)踐技能，條理清晰，目標(biāo)明確，可操作性強(qiáng)。同時(shí)本書(shū)還融入1 X證書(shū)對(duì)應(yīng)的職業(yè)技能要求，讓教材更具實(shí)用性。
本書(shū)內(nèi)容由淺入深、循序漸進(jìn)、圖文并茂、實(shí)操性強(qiáng)，并有配套的課程資源。一方面，本書(shū)涉及的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)均有講解或演示視頻，掃描二維碼即可觀看；另一方面，本書(shū)融入AR資源，用手機(jī)展示三維模型，在手機(jī)上即可查看產(chǎn)線的細(xì)微處，直觀查看產(chǎn)線工藝。本書(shū)可作為高等職業(yè)院校機(jī)電一體化技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)、智能控制技術(shù)等智能制造相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的教材或教學(xué)參考書(shū)，也可作為從事相關(guān)工作的工程技術(shù)人員的自學(xué)用書(shū)。

制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基。21世紀(jì)以來(lái)，全球制造業(yè)格局面臨重大調(diào)整，新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革，形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，我國(guó)在新一輪發(fā)展中面臨巨大挑戰(zhàn)和機(jī)遇。黨的二十大報(bào)告提出加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)。為了實(shí)現(xiàn)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，我國(guó)提出了以提質(zhì)增效為中心，以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向的轉(zhuǎn)型升級(jí)戰(zhàn)略。而物理工廠與信息化虛擬工廠的交互和融合又是實(shí)現(xiàn)智造的前提之一。
目前，數(shù)字孿生作為實(shí)現(xiàn)物理工廠與虛擬工廠交互融合的最佳途徑，被國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)術(shù)界和企業(yè)高度關(guān)注。數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)物理系統(tǒng)向數(shù)字化模型的反饋，形成了帶有回路反饋的全生命追蹤，使得各種基于數(shù)字化模型進(jìn)行的仿真、分析、數(shù)據(jù)積累、數(shù)據(jù)挖掘，甚至人工智能的應(yīng)用，都能確保自身與現(xiàn)實(shí)物理系統(tǒng)的適應(yīng)性，這也是數(shù)字孿生對(duì)智能制造的意義所在。它不僅能夠基于真實(shí)世界運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，更快、更高效地迭代和創(chuàng)新產(chǎn)品，提升產(chǎn)品質(zhì)量，還可以提供必要的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)性和可視化，幫助企業(yè)獲得以前無(wú)法獲得的洞察力，從而采取措施減少能源消耗、提高生產(chǎn)能力。
本書(shū)著眼于數(shù)字孿生這一前沿技術(shù)，圍繞數(shù)字孿生技術(shù)在企業(yè)中的具體應(yīng)用，詳細(xì)講解了數(shù)字孿生技術(shù)在智能制造進(jìn)程中的作用、操作方法以及相關(guān)的理論知識(shí)和技能操作。按照由易到難、由部分到整體的設(shè)計(jì)思路，全書(shū)內(nèi)容分為裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真、生產(chǎn)線數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真兩部分，兩部分內(nèi)容分別選用目前主流的仿真軟件NX MCD和Tecnomatix Process Simulate。
本書(shū)基于成果導(dǎo)向的模式編寫(xiě)，將來(lái)源于企業(yè)的案例分解成項(xiàng)目，再細(xì)化到任務(wù)，講解任務(wù)完成過(guò)程中用到的理論知識(shí)和實(shí)踐技能，條理清晰，目標(biāo)明確，可操作性強(qiáng)。本書(shū)還參考生產(chǎn)線數(shù)字化仿真應(yīng)用職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)，對(duì)接職業(yè)技能要求，更具實(shí)用性，同時(shí)，根據(jù)課程內(nèi)容，合理融入思政元素，項(xiàng)目中設(shè)有職業(yè)素養(yǎng)，將科學(xué)思維、家國(guó)情懷、職業(yè)精神、工匠精神和專(zhuān)業(yè)知識(shí)相結(jié)合，落實(shí)立德樹(shù)人的根本目標(biāo)。
本書(shū)由淄博職業(yè)學(xué)院張苗苗、李金亮主編，淄博職業(yè)學(xué)院于燕華、趙菲菲、曲振華和科斯特?cái)?shù)字化智能科技（深圳）有限公司姜翰參編，依托大賽設(shè)備（上海犀浦智能制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)）設(shè)計(jì)相應(yīng)的任務(wù)。在編寫(xiě)中參考和引用了國(guó)內(nèi)外許多專(zhuān)家、學(xué)者及工程技術(shù)人員最新出版的著作等資料，編者在此一并致謝。由于編者水平有限，在編寫(xiě)過(guò)程中難免有錯(cuò)漏之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

編者

緒論
項(xiàng)目1顏色分類(lèi)站仿真
項(xiàng)目描述
技能證書(shū)要求
學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖
任務(wù)1.1顏色分類(lèi)站設(shè)備配置
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
1.1.1顏色分類(lèi)站的工藝流程
1.1.2顏色分類(lèi)站的設(shè)備及仿真方法
1.1.3軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
任務(wù)1.2顏色分類(lèi)站仿真設(shè)置
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
1.2.1認(rèn)識(shí)傳感器
1.2.2軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
項(xiàng)目拓展傳送帶的雙向移動(dòng)
練習(xí)題
項(xiàng)目2加工檢測(cè)站仿真
項(xiàng)目描述
技能證書(shū)要求
學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖
任務(wù)2.1加工檢測(cè)站配置
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
2.1.1加工檢測(cè)站的工藝流程
2.1.2加工檢測(cè)站的設(shè)備及仿真方法
2.1.3軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
任務(wù)2.2加工檢測(cè)站仿真設(shè)置
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
2.2.1內(nèi)部信號(hào)仿真
2.2.2軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
項(xiàng)目拓展外部信號(hào)控制
練習(xí)題
項(xiàng)目3立體倉(cāng)庫(kù)虛擬調(diào)試
項(xiàng)目描述
技能證書(shū)要求
學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖
任務(wù)3.1立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)備配置
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
3.1.1立體倉(cāng)庫(kù)的工藝流程
3.1.2立體倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)及仿真方法
3.1.3軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
任務(wù)3.2立體倉(cāng)庫(kù)虛擬調(diào)試
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
3.2.1虛擬調(diào)試
3.2.2軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
項(xiàng)目拓展 NX MCD與真實(shí)PLC的連接
練習(xí)題
項(xiàng)目4生產(chǎn)線仿真設(shè)計(jì)
項(xiàng)目描述
技能證書(shū)要求
學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖
任務(wù)4.1任務(wù)規(guī)劃
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
4.1.1任務(wù)分析
4.1.2任務(wù)規(guī)劃重點(diǎn)
任務(wù)實(shí)施
任務(wù)4.2工藝流程分析
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
4.2.1認(rèn)識(shí)工藝流程
4.2.2重點(diǎn)工藝環(huán)節(jié)
任務(wù)實(shí)施
任務(wù)4.3產(chǎn)線設(shè)計(jì)
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
4.3.1產(chǎn)線設(shè)計(jì)分析
4.3.2產(chǎn)線結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)
任務(wù)實(shí)施
項(xiàng)目拓展設(shè)計(jì)機(jī)器人產(chǎn)線
練習(xí)題
項(xiàng)目5氣動(dòng)平移工站仿真
項(xiàng)目描述
技能證書(shū)要求
學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖
任務(wù)5.1氣動(dòng)平移裝置仿真
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
5.1.1氣動(dòng)平移裝置介紹
5.1.2氣動(dòng)平移裝置的運(yùn)動(dòng)分析及仿真方法
5.1.3軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
項(xiàng)目拓展氣動(dòng)平移裝置的握爪定義
練習(xí)題
項(xiàng)目6智能倉(cāng)儲(chǔ)工站仿真
項(xiàng)目描述
技能證書(shū)要求
學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖
任務(wù)6.1智能倉(cāng)儲(chǔ)工站認(rèn)知
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
6.1.1智能倉(cāng)儲(chǔ)工站介紹
6.1.2智能倉(cāng)儲(chǔ)工站的運(yùn)動(dòng)分析及仿真方法
任務(wù)實(shí)施
任務(wù)6.2智能倉(cāng)儲(chǔ)工站設(shè)備配置
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
6.2.1智能倉(cāng)儲(chǔ)工站的設(shè)備介紹
6.2.2軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
任務(wù)6.3智能倉(cāng)儲(chǔ)工站時(shí)序仿真
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
6.3.1智能倉(cāng)儲(chǔ)工站的工作流程
6.3.2軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
項(xiàng)目拓展三軸伺服機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置
運(yùn)動(dòng)控制
練習(xí)題
項(xiàng)目7智能裝配工站仿真
項(xiàng)目描述
技能證書(shū)要求
學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖
任務(wù)7.1智能裝配工站認(rèn)知
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
7.1.1智能裝配工站介紹
7.1.2智能裝配工站的運(yùn)動(dòng)分析及仿真方法
任務(wù)實(shí)施
任務(wù)7.2智能裝配工站設(shè)備配置
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
7.2.1智能裝配工站設(shè)備介紹
7.2.2軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
任務(wù)7.3智能裝配工站CEE仿真
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
7.3.1智能裝配工站的工作流程
7.3.2CEE模式
7.3.3軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
項(xiàng)目拓展多機(jī)器人協(xié)同工作仿真
練習(xí)題
項(xiàng)目8視覺(jué)檢測(cè)工站仿真
項(xiàng)目描述
技能證書(shū)要求
學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖
任務(wù)8.1視覺(jué)檢測(cè)工站認(rèn)知
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
8.1.1視覺(jué)檢測(cè)工站介紹
8.1.2視覺(jué)檢測(cè)工站的運(yùn)動(dòng)分析及仿真方法
任務(wù)實(shí)施
任務(wù)8.2視覺(jué)檢測(cè)工站設(shè)備配置
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
8.2.1視覺(jué)檢測(cè)工站設(shè)備介紹
8.2.2軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
任務(wù)8.3視覺(jué)檢測(cè)工站虛擬仿真
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
8.3.1視覺(jué)檢測(cè)工站的工作流程
8.3.2基于虛擬PLC的軟件在環(huán)虛擬調(diào)試
8.3.3軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
項(xiàng)目拓展基于真實(shí)PLC的硬件在環(huán)虛擬調(diào)試
練習(xí)題
項(xiàng)目9智能檢測(cè)生產(chǎn)線虛實(shí)聯(lián)調(diào)
項(xiàng)目描述
技能證書(shū)要求
學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖
任務(wù)9.1真實(shí)的智能檢測(cè)生產(chǎn)線設(shè)置
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
9.1.1智能檢測(cè)生產(chǎn)線的設(shè)備組成
9.1.2智能檢測(cè)生產(chǎn)線各個(gè)工站的工作原理
任務(wù)實(shí)施
任務(wù)9.2虛擬的智能檢測(cè)生產(chǎn)線設(shè)置
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
9.2.1虛擬的智能檢測(cè)生產(chǎn)線控制原理
9.2.2軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
任務(wù)9.3智能檢測(cè)生產(chǎn)線虛實(shí)聯(lián)調(diào)
任務(wù)提出
知識(shí)準(zhǔn)備
9.3.1虛實(shí)聯(lián)調(diào)
9.3.2軟件術(shù)語(yǔ)及指令應(yīng)用
任務(wù)實(shí)施
項(xiàng)目拓展產(chǎn)線仿真的方法總結(jié)
練習(xí)題
參考文獻(xiàn)

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