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大賽現(xiàn)場

“沽上人家千萬戶，繁華風(fēng)景小揚(yáng)州。”古人用這樣的優(yōu)美詩句形容天津。2017年8月8日～10日，第十一屆“三菱電機(jī)杯”全國大學(xué)生電氣與自動化大賽在中國的第一所現(xiàn)代大學(xué)——天津大學(xué)舉行。教育部高等學(xué)校電氣類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會主任、南京師范大學(xué)黨委書記胡敏強(qiáng)，三菱電機(jī)自動化（中國）有限公司事業(yè)戰(zhàn)略企劃本部本部長水嶋一哉，天津大學(xué)副校長王樹新出席開幕式并致辭。

以“智青春 創(chuàng)未來”為主題的本屆大賽要求學(xué)生通過智慧的創(chuàng)想，利用三菱電機(jī)的技術(shù)平臺，基于e-F@ctory理念，以e-F@ctory系統(tǒng)為主干，整合三菱電機(jī)工業(yè)自動化產(chǎn)品群（包括：PLC；網(wǎng)絡(luò)；伺服系統(tǒng)；變頻調(diào)速器；人機(jī)界面；配電控制產(chǎn)品；工業(yè)機(jī)器人；CNC和加工機(jī)等）與IT技術(shù)，構(gòu)筑或模擬實(shí)現(xiàn)各行業(yè)的“智能制造”和“互聯(lián)網(wǎng)+制造”應(yīng)用系統(tǒng)。

“互聯(lián)網(wǎng)+”成熱門

今年，來自全國48所高等院校的73組參賽隊(duì)伍激烈角逐一、二、三等獎，以及企業(yè)特別獎和CCLink特別獎。隨著《中國制造2025》的推進(jìn)，“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)不斷引入制造業(yè)。此次大賽上，參賽隊(duì)都緊密結(jié)合“智造”主題，并將“互聯(lián)網(wǎng)+”的形式應(yīng)用到項(xiàng)目中。記者采訪了本次大賽的幾位評委，他們都表示今年大賽在參賽隊(duì)數(shù)量上比往年明顯增多。同時，學(xué)生們注重與當(dāng)下熱門的話題、技術(shù)相結(jié)合，比如更為關(guān)注機(jī)器人、智慧交通、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，并借助“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)等應(yīng)用技術(shù)，從而設(shè)計(jì)制作出有一定實(shí)際應(yīng)用需求的參賽項(xiàng)目。本屆大賽的獲獎結(jié)果于8月10日揭曉，獲得企業(yè)特別獎的天津大學(xué)夢之隊(duì)就是應(yīng)用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的典型代表。

三菱電機(jī)自動化（中國）有限公司副總裁張巍為天津大學(xué)-夢之隊(duì)頒獎

項(xiàng)目名稱：互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器人智能制售系統(tǒng)

項(xiàng)目單位：天津大學(xué)—夢之隊(duì)

互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器人智能制售系統(tǒng)是基于互聯(lián)網(wǎng)、AR技術(shù)和自動控制技術(shù)、意念控制、云技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析構(gòu)建的一套智能咖啡制售系統(tǒng)，打破了傳統(tǒng)行業(yè)購物體驗(yàn)方式單一、信息化水平低的瓶頸。

互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器人智能制售系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

系統(tǒng)包括AR設(shè)備、咖啡機(jī)、機(jī)械手、移載車等。用戶通過佩戴AR設(shè)備進(jìn)行飲品的選擇、預(yù)定、支付與送貨位置選擇等，利用對腦電波的采集與頻段分析幫助用戶選擇更喜愛的產(chǎn)品，優(yōu)化用戶的購物體驗(yàn)。飲品制作完成后，利用機(jī)械手將飲品轉(zhuǎn)移到移載車上，移載車將飲品運(yùn)送到用戶指定的地點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能配送。咖啡機(jī)、機(jī)械手和移載車通過以太網(wǎng)方式連接，并通過服務(wù)器連接到云端，以實(shí)現(xiàn)信息的交互。同時，通過大數(shù)據(jù)分析可以使每位用戶了解更受歡迎的產(chǎn)品種類，便于用戶的選擇。

系統(tǒng)開發(fā)以三菱系列P LC為基礎(chǔ)，咖啡機(jī)及機(jī)械手采用Q系列PLC控制，移載車采用FX5U系列PLC控制；AR操作平臺基于HoloLens構(gòu)建。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品預(yù)訂、制作、配送的自動化與智能化。

天津大學(xué)三菱電機(jī)自動化實(shí)驗(yàn)室

提高自動化專業(yè)水平從教學(xué)開始

大賽期間，天津大學(xué)特別組織參賽隊(duì)的指導(dǎo)教師參觀了天津大學(xué)三菱電機(jī)自動化實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室自2007年開始建設(shè)，建成了完整的啤酒生產(chǎn)線，包括過程工藝系統(tǒng)和傳輸物流控制兩個系統(tǒng)。流程控制環(huán)節(jié)包括：制麥、糖化、過濾、發(fā)酵、熟化、除菌。儲存運(yùn)動控制部分流程：理瓶、清洗、灌裝、封蓋、異物檢測、貼標(biāo)、供箱、立體庫。

自2007年10月起，天津大學(xué)與三菱電機(jī)開始商洽實(shí)驗(yàn)室的合作項(xiàng)目。整個實(shí)驗(yàn)室從最初的雙方接洽、場地選定、產(chǎn)品購買，到整體方案的反復(fù)斟酌籌備，雙方歷經(jīng)三年多的努力。實(shí)驗(yàn)室由三菱電機(jī)自動化（中國）有限公司向天津大學(xué)自動化學(xué)院捐贈包括PLC、運(yùn)動控制器、伺服系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、人機(jī)界面、六自由度機(jī)器人等共計(jì)200多萬元的設(shè)備，為此自動化學(xué)院在新落成的教學(xué)樓啟用了近400平方米的實(shí)驗(yàn)室，構(gòu)建了一條由三層網(wǎng)絡(luò)控制（包括運(yùn)動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)）的高度模擬工程實(shí)際的啤酒工業(yè)生產(chǎn)線。該實(shí)驗(yàn)室可容納50～60名的本科生與研究生同時進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、工程訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐性活動。教學(xué)內(nèi)容可涵蓋多門課程及學(xué)科領(lǐng)域，如過程控制系統(tǒng)、運(yùn)動控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、自動檢測與傳感技術(shù)、可編程控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。目前，天津大學(xué)三菱電機(jī)自動化實(shí)驗(yàn)室已成為國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心。

參賽隊(duì)伍現(xiàn)場演示

見證高等教育的成就

自2007年開始，三菱電機(jī)自動化（中國）有限公司與中國各高校合作共同發(fā)起，每年開展一次面向高校在校學(xué)生（包括本科生、研究生和高職生）的科技競賽活動。大賽以競賽為載體，為學(xué)生們提供了高水平的課外學(xué)習(xí)活動平臺，為促進(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)知識教育與綜合能力培養(yǎng)、理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合等方面起到巨大的推動作用，更為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造了絕佳的機(jī)會。

迄今為止，“三菱電機(jī)杯”全國大學(xué)生電氣與自動化大賽已舉辦了11年。時光荏苒，11年的時間見證了“三菱電機(jī)杯”大賽的發(fā)展，見證了電氣自動化技術(shù)的進(jìn)步，也見證了中國高等教育的成就。正如中國自動化學(xué)會副理事長王成紅在頒獎典禮的致辭中指出，中國自動化學(xué)會自2007年開始組織“三菱電機(jī)杯”全國大學(xué)生電氣自動化大賽，其目前已成為本領(lǐng)域中歷史最悠久、影響力最大、參與度最廣、學(xué)術(shù)水平最高的賽事，吸引了全國各大高校的在校研究生、本科生、專科生。通過此項(xiàng)科技競賽活動，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、提升學(xué)生工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。同時，也為進(jìn)一步推進(jìn)校企合作、推動工程教育教學(xué)改革、不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量等方面做出了積極貢獻(xiàn)。

今天，迎著《中國制造2025》的大潮，“三菱電機(jī)杯”全國大學(xué)生電氣與自動化大賽的參賽隊(duì)伍充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)實(shí)現(xiàn)著智能制造的目標(biāo)。明天，相信中國電氣與自動化專業(yè)的學(xué)生們將在永不散場的青春中，勇攀高峰，智創(chuàng)未來！

摘自《自動化博覽》2017年9月刊