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课程培训
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数字孪生与工业仿真培训课程体系（选修）
数字孪生与工业仿真培训课程体系（选修） 整体定位：聚焦“虚拟验证”核心目标，通过建模仿真技术实操教学，帮助学员掌握数字孪生与工业仿真的核心方法，实现缩短物理世界调试周期、降低试错成本的核心价值，覆盖数字孪生基础、工厂仿真与物流优化、工艺与机器人仿真、数字孪生工厂构建、仿真数据管理与分析五大核心模块，各专题独立成篇，学员可根据自身岗位需求、知识储备自主选修部分专题内容，结合当前行业主流软件版本设计，贴合企业实际应用场景，兼顾实用性与针对性。 专题一：数字孪生基础培训 （主流软件适配：Unity 2023.3、Siemens Tecnomatix Plant Simulation 22、Autodesk Fusion 360 2024） 一、培训目标 掌握数字孪生的核心概念、五维模型架构与核心原理，理解虚实映射、实时同步、数字线程的核心逻辑，熟练运用主流基础软件进行简单数字孪生模型搭建，具备数字孪生项目的基础认知与入门操作能力，适配数字孪生工程师、仿真技术员、智能制造专员等岗位入门需求。 二、主要培训内容 1. 数字孪生核心认知：数字孪生的定义、发展趋势与行业应用场景，核心价值（虚拟验证、成本优化、效率提升），与工业仿真、物联网的协同关系； 2. 数字孪生五维模型解析：物理实体、虚拟模型、数据链路、服务应用、知识模型五维架构的核心组成，各维度的协同逻辑与作用； 3. 虚实映射与实时同步：虚实映射的核心方法（几何映射、物理映射、行为映射），基于Unity 2023.3的简单虚实联动配置，实时数据传输的基础原理； 4. 数字线程应用：数字线程的定义、核心功能，贯穿产品全生命周期的数字线程搭建逻辑，基于Autodesk Fusion 360 2024的数字线程基础配置； 5. 基础建模实操：基于Siemens Tecnomatix Plant Simulation 22的简单物理实体建模，虚拟模型与物理实体的基础匹配调试，入门案例实操演练。 三、自主选修方向（可任选1-多个模块） • 虚实映射进阶：Unity 2023.3简单虚实联动调试与同步优化； • 数字线程基础实操：Autodesk Fusion 360 2024数字线程搭建与基础应用； • 基础建模提升：Siemens Tecnomatix Plant Simulation 22复杂实体简化建模。 专题二：工厂仿真与物流优化培训 （主流软件适配：Siemens Tecnomatix Plant Simulation 22、FlexSim 2023、AnyLogic 8.8） 一、培训目标 掌握工厂仿真与物流优化的核心原理与方法，熟练运用主流仿真软件进行离散事件仿真、产线平衡仿真、仓储物流仿真，具备物流流程优化与工厂布局仿真的基础能力，能够独立完成简单工厂仿真项目与物流优化方案设计，适配工厂仿真工程师、物流优化专员、生产布局设计师岗位需求。 二、主要培训内容 1. 工厂仿真基础认知：工厂仿真的定义、核心价值，离散事件仿真、连续系统仿真的区别与适配场景，工厂仿真的全流程（建模、仿真、分析、优化）； 2. 离散事件仿真实操：基于Siemens Tecnomatix Plant Simulation 22的离散事件建模，生产流程仿真、瓶颈识别，仿真参数设置与结果分析； 3. 产线平衡仿真：产线平衡的核心指标，基于FlexSim 2023的产线布局建模、工序节拍仿真，产线平衡率计算与优化方案生成； 4. 仓储物流与人流仿真：基于AnyLogic 8.8的仓储布局建模、物料搬运流程仿真、库存周转仿真，工厂人流路径规划与仿真优化； 5. 仿真优化落地：仿真结果的数据分析方法，物流瓶颈、产线失衡问题的优化策略，仿真方案与物理工厂的适配调整，案例实战演练。 三、自主选修方向（可任选1-多个模块） • 离散事件仿真进阶：Siemens Tecnomatix Plant Simulation 22复杂生产流程仿真与瓶颈优化； • 仓储物流仿真深度：AnyLogic 8.8智能仓储物流仿真与路径优化； • 产线平衡实战：FlexSim 2023多品种产线平衡仿真与优化落地。 专题三：工艺仿真与机器人仿真培训 （主流软件适配：ANSYS Workbench 2023 R2、ABB RobotStudio 2023、Delmia V6R2023） 一、培训目标 掌握工艺仿真、机器人仿真的核心原理与实操方法，熟练运用主流软件进行加工过程仿真、机器人离线编程、人机工程仿真与虚拟调试，能够独立完成简单工艺仿真与机器人仿真项目，适配工艺仿真工程师、机器人应用工程师、虚拟调试技术员岗位需求。 二、主要培训内容 1. 工艺仿真基础认知：工艺仿真的定义、核心价值，覆盖机械加工、装配、热处理等场景的仿真逻辑，工艺仿真与实际生产的关联关系； 2. 加工过程仿真：基于ANSYS Workbench 2023 R2的机械加工应力仿真、热变形仿真，加工参数设置与仿真结果分析，工艺优化调整； 3. 机器人仿真与离线编程：基于ABB RobotStudio 2023的机器人建模、离线编程（OLP）、路径规划，机器人运动仿真与程序调试； 4. 人机工程与虚拟调试：基于Delmia V6R2023的人机工程仿真（操作空间、劳动强度分析），机器人与产线的虚拟调试，虚实联动验证； 5. 仿真与实操衔接：工艺仿真结果指导实际工艺调整，机器人仿真程序导入物理机器人的调试方法，常见仿真误差分析与修正。 三、自主选修方向（可任选1-多个模块） • 加工工艺仿真进阶：ANSYS Workbench 2023 R2复杂零件加工仿真与参数优化； • 机器人离线编程深度：ABB RobotStudio 2023复杂路径编程与仿真调试； • 虚拟调试实战：Delmia V6R2023机器人与产线虚拟调试与虚实联动。 专题四：数字孪生工厂构建培训 主流软件适配：Unity 2023.3、Siemens Mendix 10、AVEVA E3D Design 2023） 一、培训目标 掌握数字孪生工厂的核心构建逻辑与全流程方法，熟练运用主流软件进行三维可视化建模、实时数据映射、设备与产线数字孪生搭建，具备数字孪生工厂基础构建与运维的能力，能够独立完成简单数字孪生工厂的搭建与基础调试，适配数字孪生工厂工程师、智能制造系统工程师岗位需求。 二、主要培训内容 1. 数字孪生工厂基础认知：数字孪生工厂的定义、核心组成（三维可视化、数据中台、设备孪生、应用服务），构建流程与核心难点； 2. 三维可视化建模：基于Unity 2023.3的工厂布局、设备三维建模，场景渲染、交互功能设计，可视化界面搭建与操作优化； 3. 实时数据映射：基于Siemens Mendix 10的数据接口配置，物理设备数据采集、传输，虚拟工厂与物理工厂的实时数据同步，数据异常预警设置； 4. 设备与产线数字孪生：基于AVEVA E3D Design 2023的设备数字孪生建模（几何、物理、行为模型），产线数字孪生搭建，设备联动仿真； 5. 数字孪生工厂运维：虚拟工厂的日常维护、数据更新，仿真模型的迭代优化，数字孪生工厂与其他系统（MES、ERP）的协同配置。 三、自主选修方向（可任选1-多个模块） • 三维可视化进阶：Unity 2023.3工厂场景渲染与交互功能优化； • 实时数据映射实操：Siemens Mendix 10数据接口配置与同步优化； • 设备孪生搭建：AVEVA E3D Design 2023复杂设备数字孪生建模。 专题五：仿真数据管理与分析培训 （主流软件适配：Siemens Teamcenter 14、ANSYS Minerva 2023、MATLAB R2023b） 一、培训目标 掌握仿真数据管理与分析的核心方法，熟练运用主流软件进行仿真数据管控、试验设计、参数优化，理解机器学习辅助仿真的核心逻辑，具备仿真数据全流程管理与优化分析的能力，能够独立完成仿真数据的整理、分析与优化工作，适配仿真数据工程师、数据分析专员、仿真优化工程师岗位需求。 二、主要培训内容 1. 仿真数据管理基础：仿真数据的分类（模型数据、试验数据、结果数据），核心管理流程（采集、归档、检索、复用），仿真数据管理的核心价值； 2. 仿真数据管理实操：基于Siemens Teamcenter 14的仿真数据分类归档、版本控制、权限管理，仿真数据检索与复用技巧； 3. 试验设计与参数优化：基于ANSYS Minerva 2023的试验设计方法（正交试验、响应面试验），仿真参数设置与优化，试验结果分析； 4. 机器学习辅助仿真：基于MATLAB R2023b的机器学习模型搭建，利用机器学习优化仿真参数、缩短仿真周期，仿真误差预测与修正； 5. 仿真数据应用落地：仿真数据分析报告生成，基于分析结果指导实际生产与仿真模型优化，仿真数据与物理数据的对比分析。 三、自主选修方向（可任选1-多个模块） • 仿真数据管理进阶：Siemens Teamcenter 14仿真数据版本控制与异常处理； • 参数优化实战：ANSYS Minerva 2023复杂场景试验设计与参数优化； • 机器学习辅助仿真：MATLAB R2023b机器学习模型搭建与仿真优化应用。
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