智能机械制造是“中国制造2025”的核心与目标，高校肩负着培养高端人才的重任。智能制造是新一代信息技术与传统制造的融合，是以虚拟现实、大数据和云计算等为代表的新一代信息技术对传统制造的革新。面对深刻的产业变革与空前的技术创新需求，高端人才需要准确把握和认知产业趋势、深刻理解产业技术革命的本质内涵。推进信息化与工业化深度融合的背景下，机械装备创新型人才的培养要求实践环节提供信息物理系统（CPS，Cyber Physical System）的基本概念、虚实空间融通的基本思路和虚实空间协同转化的基本机理。

现代企业生产系统在推进生产高效化和自动化的同时，也给现场教学带来了新的挑战。在现代生产系统中，由于工序高度集中以及制造装备高度封闭性，在生产现场对制造过程及系统进行解剖式认识十分困难；企业的生产系统常常由于生产任务随着市场需求的变化而发生动态性调整、或者常常出现一些难以预计的突发性事件，导致现场教学意外中断的情形时有发生。为了加强教学效果，提出如图所示采用智能制造系统，在保证学生安全的情况下进行现场教学。

智能机械制造系统

该系统采用模块化结构，各工作单元是相对独立的模块，并具有较强的互换性。由于智能机械制造系统计划与执行综合实验的系统组成与工作过程复杂，控制单元与传感器原件多，属于高成本、高消耗、大型综合训练。实验设备庞大，实验过程复杂，无法集中教学展示。加之，学生生源多与场地不足情况，学生直接在平台实验进行实验耗费时长，直接影响实验教学。因此根据实际教学需求，依据智能制造系统的工作原理、采用现代信息技术，研发了内容紧凑、时长合理、难度适宜的虚拟仿真实验教学项目。基于“虚拟仿真实践教学与实体实验教学”之间互为补充的智能机械制造实验教学模式，可有效地增强教学效果。

虚拟仿真实验教学能够从实践教学手段的应用与教学内容的展开两个方面为智能机械制造人才培养要求提供支撑，为“中国制造”由大变强提供具有装备制造设计、研发、加工、测试与管理等多学科复合的创新型人才。智能机械制造虚拟仿真实验，通过虚拟实验让学生基本理解、掌握以下内容：

(1) 基于虚拟仿真实验，增强学生感性认知，使学生了解智能机械制造系统的系统组成、工作原理、工作过程，了解智能制造系统的控制方法。

(2) 采用虚拟仿真教学方法，提高学生学习积极性，使学生掌握PLC在智能机械制造系统中的应用，掌握典型控制程序编制与调试。能根据智能机械制造系统的不同执行单元特点与具体工作要求，构建PLC实验系统，组织并实施实验,为现场工程师、设计开发型工程师和研究型工程师的人才培养进行引导。

(3) 了解智能机械制造系统的生产调度与执行过程，重点掌握生产任务的计划、调度与执行过程的相关知识和方法；了解MES系统的功能与作用，了解在计算机及其软件集中控制下的自动化加工。

(4) 能够根据几种典型工件的加工特点与要求，制定最佳的生产调度方案, 掌握零件加工甘特图的绘制。

(5) 能对实验结果进行分析，获得有效实验数据；能够有条理的、有逻辑的表达、完成实验报告。

(6) 培养学生对虚拟设备的操作能力，提高学生对所学知识和操作技能的综合运用，培养学生创新意识与实践能力；培养学生独立分析和解决问题的能力，提高学生自主学习的能力，增强学生的团队协作精神。