view in publisher's site

Design and development of a flexible manufacturing cell in the concept of learning factory paradigm for the education of generation 4.0 engineers

The main characteristic of the Industry 4.0 era is the increased digitalization and complexity of manufacturing systems. However, for the successful shift to digitalization, the need for a new generation of engineers, the Generation 4.0 Engineers, emerges. Hence, academia must provide the Generation 4.0 engineers with enhanced skills, competencies and hands-on experience as well. A promising solution is the adoption of the Learning Factory paradigm. Therefore, in this paper, the design and development of a highly automated, and flexible manufacturing cell is proposed under the Learning Factory framework. Participating students are divided into groups, responsible for designing and developing one of the system components and thereupon combined so as to form the final solution. The practical implementation of the proposed concept is realized through the case of a manufacturing cell, comprising a 3D-printer, a robotic arm and a CNC milling machine. Consequently, the students are divided into three groups, responsible for the cell layout, the background algorithm, and the multi-purpose gripper. The proposed cell has been tested in vitro, in order to assess the skills, the competencies as well as the hands-on experience each of the students has acquired from the completion of the above-mentioned project.

طراحی و توسعه یک سلول تولیدی انعطاف‌پذیر در مفهوم نمونه کارخانه یادگیری برای آموزش نسل ۴ مهندسان

ویژگی اصلی عصر صنعت ۴ افزایش دیجیتالی شدن و پیچیدگی سیستم‌های تولیدی است. با این حال، برای تغییر موفقیت‌آمیز به دیجیتالی شدن، نیاز به نسل جدیدی از مهندسان، یعنی مهندس نسل ۴، پدیدار می‌شود. از این رو، دانشگاه‌ها باید مهارت‌ها، شایستگی‌ها و تجربه عملی پیشرفته را برای مهندسین نسل ۴ فراهم کنند. یک راه‌حل امیدوارکننده، اتخاذ نمونه کارخانه یادگیری است. بنابراین، در این مقاله، طراحی و توسعه یک سلول تولیدی بسیار خودکار و انعطاف‌پذیر تحت چارچوب کارخانه یادگیری پیشنهاد شده‌است. دانشجویان شرکت‌کننده به گروه‌هایی تقسیم می‌شوند که مسیول طراحی و توسعه یکی از اجزای سیستم هستند و بنابراین ترکیب می‌شوند تا راه‌حل نهایی را شکل دهند. پیاده‌سازی عملی مفهوم پیشنهادی از طریق یک سلول تولیدی، متشکل از یک چاپگر سه‌بعدی، یک بازوی رباتیک و یک ماشین آسیاب CNC تحقق می‌یابد. در نتیجه، دانش آموزان به سه گروه تقسیم می‌شوند که مسیول چیدمان سلول، الگوریتم پس‌زمینه و گریپر چند منظوره هستند. سلول پیشنهادی به منظور ارزیابی مهارت‌ها، شایستگی‌ها و نیز تجربه عملی هر یک از دانش آموزان از تکمیل پروژه ذکر شده در بالا، در شرایط آزمایشگاهی آزمایش شده‌است.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.