北京工业大学机械与能源工程学院
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2024年第85期
【机能 | 科技节】第十四届科技节机能学院报道（二）--—机能学院组织新生参观特色科技展馆
第十四届校科技节期间，机械与能源工程学院系列活动在智研楼举行，这次活动包括两个部分分别为：“科技馆之城”北京工业大学公共服务展教示范项目-全青年科普创新实验暨作品大赛获奖作品展示和“科技馆之城”北京工业大学大中小联合创新实践基地—科普展教活动周。为了激发新生学习兴趣、增强专业认同感、提升科学素养，营造科技创新氛围，机能学院组织300余名新生集体参观学习。
2019年北京工业大学设立智能制造工程专业，首次提出“工艺-性能-装备-产品”四维一体与“企业-专业-学业”三位一体的智能制造工程专业建设新模式，首创基于智能制造学习工厂的实践体系，形成纵向有深度、横向有广度、虚实结合的理论与实践教学架构，实现跨设备、跨系统的互联互通，打造了科研、教学、展示、推广于一体的“智能制造学习工厂”示范平台。北京工业大学智能制造学习工厂分为“离散型制造”、“流程型制造”和“智能制造创新实践区”三部分。北工大智能制造学习工厂依托智能制造工程专业建设，以立德树人为根本，以提升学生综合素质为导向，以知识继承与创新、交叉与融合为主要途径，坚持全员“三全育人”，构建了“实践教学、项目创新、竞赛锻炼、产品培育、创业实践”五位一体的创新型人才培养模式。以“星火基金”和“鼎新杯”等校级科技竞赛为抓手，以“挑战杯”等全国竞赛为驱动，以“创青春”和“互联网+”等创业大赛为实践，全面提升学生的参与程度，形成了具有智能机电特色的学生课外科技实践活动品牌。
智能制造学习工厂智能制造创新实践区包括：机械加工应用实训单元、3D打印个性化定制单元、工业机器人实训单元、立体仓库实训单元等。此次活动重点展示人形机器人、参加机器人竞赛的四足机器狗和近三年我校获得“全国青年科普创新实验暨作品大赛全国总决赛”一等奖的作品。包括：1）《基于数字孪生的多场景停车场人机协同智慧充电展教系统》，该作品通过建立两套电动汽车充电系统的数字仿真模型，制作了科普展教系统的实物模型，利用数字李生技术展示了“人机协同”在电动汽车充电中的具体应用；2）《有具备自动导航与远程监控功能的自动轮椅》，作品基于ROS搭建智能轮椅的操作系统，利用仿真技术实现智能轮椅的虚拟调试，并控制实物进行试验。智能轮椅具有避障导航、远程监控和协作机械臂配合使用等功能，充分考虑老人，社区、环境等多方面因素；3）《智慧社区垃圾分类投放站》实现居民垃圾投放智能化、人性化；搭建智慧社区垃圾分类投放站系统管控平台，开发垃圾桶信息统计和居民信息统计功能，实现垃圾桶安全监控和居民信息统计，并根据投放垃圾频率，对长时间未投放的老人等特殊人群给予关注。
智能制造学习工厂流程型智能制造区（植物工厂）是致力于服务乡村振兴为背景，成功突破了设施农业温室环境下智能传感器、智能装备物联网、种植作业机器人、智能生产管控等关键技术，首次实现叶菜种植到采摘全流程的自动化，相关成果荣获“2020年中国智能制造十大进展”。植物工厂从智能装备创新性设计到CPS的仿真建模，再到智能生产系统的管控分析，全方位为智能制造工程专业的同学们提供产教研融合和创新性实践教学的支撑。首先，从智能装备层面，学生们将课堂上设计的装备数字化模型在这里生产装配成实物样机，再将实物样机通过传感器进行采集、通信和数据展示。然后，从智能化生产管控层面，学生们针对选择的方案进行建模、仿真，从设施规划、物流分析再到制造过程的执行角度进行优化评估，还包括AGV的自动上下料，最终设计出他们认为最优的生产系统方案，在这里进行组合、实践和验证，通过这种形式，学生们能直观地感受到智能生产系统设计和运行的过程，提升对智能生产系统管控的理解。
智能制造学习工厂的离散型智能制造区是智能制造技术中的一种，是指通过信息技术和先进的制造技术手段，将传统的离散型生产方式与智能化技术相结合，实现制造业的智能化、数字化和灵活化。离散型智能制造区是一个开放性的平台，支持多个课程的实践环节，区域内有多台智能装备，在学生分组和选题时，时刻坚持以学生为中心的原则，尽量发挥出团队的特长，让学生参与其中，完成理论与实践的结合，面向学生科技竞赛开放，增材制造的综合性试验台，是21级智能制造班的三名同学在备战中国机械工程学会过程控制比赛时搭建的，设备内包含离线编程软件（22年中国国际大学生创新大赛全国金奖），数字孪生系统（24年过程控制比赛全国二等奖）。
在参观过程中，现场的讲解人员为学生们进行了详细的介绍。同学们通过接触现场的实物作品，真正的感受到了科研的力量；同学们积极互动，互相交流着自己的见解和想法。他们不仅对展品表现出浓厚的兴趣，还不断积极向讲解人员提问，寻求更多的知识。通过这次科技节展览活动，学生们不仅近距离接触到了前沿科技，还激发了他们对科技创新的热情。相信在未来的学习和生活中，他们将继续保持这份热情，为我国的科技进步贡献自己的力量。
机械与能源工程学院学工办
2024年10月23日
