一、 项目目标 本项目的核心目标是构建一个集教学、实训、科研与创新于一体的“智能制造与数字孪生综合平台”。该平台需深度融合信息技术与制造技术，服务于全校性通识认知教育、多学科专业课程实践、毕业设计/项目式学习（PBL）、以及教师前沿科研，培养面向未来智能制造产业的复合型人才，并支撑相关领域的科学研究。 二、 实现的主要功能 1、数字孪生体构建功能：支持利用主流CAX（CAD/CAE/CAM/CAPP等）工业软件进行设备或产线的三维建模；支持采用MBD（基于模型的定义） 方法构建包含几何、工艺、公差等全信息的数字化模型，形成高保真“数字孪生体”；提供模型导入、轻量化处理及可视化展示环境。 2、虚实同步与交互功能：通过OPC UA、Profinet、MQTT等标准工业通信协议，实现物理设备（如PLC、CNC、机器人、传感器）与虚拟数字孪生体之间的实时数据双向通信；实现物理状态在虚拟空间的实时映射（监控），以及虚拟指令对物理设备的反向控制（操控）。 3、数据管理与智能分析功能：构建实时/历史数据库，可靠存储设备运行参数、工艺数据、质量数据等；集成数据挖掘与分析工具，支持遵循CRISP-DM等标准流程，利用机器学习、人工智能算法构建预测性维护、工艺优化、良率提升等数据模型；体现DIKW体系，能够将原始数据转化为信息、知识，最终支持智慧决策（如故障预警、优化调度）。 4、模块化教学与项目式学习（PBL）支持功能：平台需采用模块化架构，能够根据不同学科（机械、控制、计算机、人工智能等）和课程目标（认知课、专业课、微专业），灵活组合“建模”、“通信”、“仿真”、“数据分析”等功能模块；提供丰富的PBL项目案例库和配套资源，支持学生围绕特定主题（如产线优化、预测性维护）开展从设计、实施到验证的全流程项目学习。 5、多层级课程与科研支持功能：能够支撑4/6/8学时的认知体验课程，快速展示智能制造与数字孪生核心概念；能够支撑32/48学时的专业课程实验，进行深入的技术实践；能够支撑开设系统的“数字孪生微专业”课程群；为教师科研提供开放的API接口、数据接口及仿真环境，支持先进控制算法、新型AI模型、新工艺仿真等在数字孪生环境下的验证与研究。

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