模拟啤酒自动化生产线
近年来国家和各高校加大了对实践教学环境建设的投入。重点建设了一批综合性实验平台，使学生实验(实践)课的条件得到了改善。随着高等院校工程教育改革不断深入以及“卓越工程师教育培养计划”的实施，前期取得的建设成果已不能满足新形势需要。尤其是集中性实践环节内容还不够丰富，学生选择空间较小。尤其是大学生生产实习的条件非常严峻。生产(毕业)实习是本科生必修内容，是培养学生创新精神和实践能力的重要教学环节。通过生产(毕业)实习的锻炼，可以使学生了解社会，获得与本专业有关的实际知识，巩固所学理论知识，培养实际工作能力和专业技能，并促使学校教育与社会教育更好的结合起来。
当前，由于企业管理体制的变化，对于接待大学生实习的态度也发生了变化，学生生产(毕业)实习一般以参观为主，不能深入工程实际进行分析、设计、调试，将课堂上学到的理论知识应用于对实际工程的解剖。在德国，工程师教育体现在培养方案中，学生有完善的企业实习环境，法律规定企业有责任把学生培养成工程师作为自己义务。同时德国高校校内也建有完善的实习基地，我们的现状距先进国家有较大差距。此外，“卓越工程师教育培养计划”提出“遵循工程的创新特征，大力推进工程教育的人才培养模式改革。学生的学习包括在校内和企业两个学习阶段。校内学习要以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心。重构课程体系和教学内容。加强跨专业、跨学科的复合型人才培养。着重推动基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法，加强学生创新能力的训练。”如何将上述理论付诸于实践?建设校内外结合的本科生实践教育基地，构建贴近工程实际、贴近行业的模拟实践平台是一个理想的选择。
为实现上述目标，天津大学电气与自动化工程学院与三菱电机自动化(中国)有限公司联合共建了天津大学--三菱电机实验室。构建了面向高等学校电气信息类学生综合实践平台--模拟啤酒自动化生产线。(见系统效果图)
模拟啤酒自动化生产线可以按照啤酒酿造及灌装、装箱、入库等工艺要求整体运行。生产线设计包含了制麦、糖化、过滤、发酵、熟化、杀菌、储存、理瓶、清洗、灌装、封盖、金检、贴标、装箱、移载、入库等生产工艺过程。从工业自动化专业的角度分析，生产线涵盖了过程控制系统、运动控制系统、以及自动化物流系统。(见控制系统结构图)
涉及到可编程控制技术、交流伺服驱动技术、人机界面技术、多自由度机械臂技术、网络控制技术、以及自动化物流管理等多领域知识。
同时还构建了三层计算机控制网络(见拓扑图)
整条生产线有十七个分部组成，可同时容纳一个班的学生同时上课。各分部之间既有紧密的联系，又可相对独立。系统的结构设计具有开放性和可扩展性。
在这个实践平台上，大学生可以多人合作对模拟生产线控制系统系统进行分析、设计、调试。包括各工艺分部软、硬件的设计、调试，整体设计、调试，最终完成生产工艺的全过程。学生可以进行在企业不能完成的工作。是“基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习的研究性学习方法”的最好实践。该系统可实现典型生产过程的建模、检测、过程控制等实验。还可以增加一些研究性内容,例如基于图像识别技术的装箱控制策略分析、三菱伺服系统控制策略优化、啤酒自动化生产线可视化系统构建等。
作品名称： 模拟啤酒自动化生产线
学校或单位：天津大学
