第 一部分 基础部分
项目1 工业数字孪生系统基础 .............. 3
案例引入 ................................................ 3
任务1.1 认识工业数字孪生系统 ..... 3
职业能力目标 ..................................... 3
任务描述与要求 ................................. 4
任务分析与计划 ................................. 4
知识储备 ............................................. 4
任务实施 ............................................. 7
任务小结 ........................................... 17
任务1.2 Unity 场景编辑器应用 ...... 17
职业能力目标 ................................... 17
任务描述与要求 ............................... 18
任务分析与计划 ............................... 18
知识储备 ........................................... 18
任务实施 ........................................... 25
任务小结 ........................................... 31
任务1.3 Unity 物理系统 .................. 31
职业能力目标 ................................... 31
任务描述与要求 ............................... 31
任务分析与计划 ............................... 32
知识储备 ........................................... 32
任务实施 ........................................... 37
任务小结 ........................................... 43
习题 ...................................................... 44
第二部分 孪生体制作部分
项目2 运动类数字孪生体制作 ............ 47
案例引入 .............................................. 47
任务2.1 移动类数字孪生体制作 ... 47
职业能力目标 ................................... 47
任务描述与要求 ............................... 48
任务分析与计划 ............................... 48
知识储备 ........................................... 49
任务实施 ........................................... 51
任务小结 ........................................... 62
任务2.2 旋转类数字孪生体制作 ... 62
职业能力目标 ................................... 62
任务描述与要求 ............................... 62
任务分析与计划 ............................... 63
知识储备 ........................................... 63
任务实施 ........................................... 65
任务小结 ........................................... 76
任务2.3 缩放类数字孪生体制作 .... 76
职业能力目标 ................................... 76
任务描述与要求 ............................... 76
任务分析与计划 ............................... 77
知识储备 ........................................... 77
任务实施 ........................................... 79
任务小结 ........................................... 91
任务2.4 传送类数字孪生体制作 .... 91
职业能力目标 ................................... 91
任务描述与要求 ............................... 91
工业数字孪生的制作与调试（微课版）
2
任务分析与计划 .............................. 92
知识储备........................................... 92
任务实施........................................... 93
任务小结......................................... 100
任务2.5 组合运动类数字孪生体
制作 ........................................... 100
职业能力目标 ................................ 100
任务描述与要求 ............................ 100
任务分析与计划 ............................ 100
知识储备......................................... 101
任务实施......................................... 102
任务小结......................................... 106
任务2.6 轨道导航类数字孪生体
制作 ........................................... 107
职业能力目标 ................................ 107
任务描述与要求 ............................ 107
任务分析与计划 ............................ 107
知识储备......................................... 108
任务实施......................................... 111
任务小结......................................... 122
习题 ................................................... 122
项目3 电气类数字孪生体制作 .......... 123
案例引入 ............................................ 123
任务3.1 传感器类数字孪生体
制作 ........................................... 123
职业能力目标 ................................ 123
任务描述与要求 ............................ 124
任务分析与计划 ............................ 124
知识储备......................................... 124
任务实施......................................... 126
任务小结......................................... 137
任务3.2 开关与指示灯类孪生体
制作 ........................................... 138
职业能力目标 ................................ 138
任务描述与要求 ............................ 138
任务分析与计划 ............................ 138
知识储备......................................... 139
任务实施......................................... 141
任务小结 ......................................... 152
任务3.3 控制面板类数字孪生体
制作 ........................................... 152
职业能力目标 ................................. 152
任务描述与要求 ............................. 152
任务分析与计划 ............................. 153
知识储备 ......................................... 153
任务实施 ......................................... 155
任务小结 ......................................... 157
习题 .................................................... 157
项目４流程建模类孪生体制作 ............. 158
案例引入 ............................................. 158
任务4.1 物料类数字孪生体
制作 ............................................ 158
职业能力目标 ................................. 158
任务描述与要求 ............................. 158
任务分析与计划 ............................. 159
知识储备 ......................................... 159
任务实施 ......................................... 161
任务小结 ......................................... 166
任务4.2 生产工艺类数字孪生体
制作 ............................................ 166
职业能力目标 ................................. 166
任务描述与要求 ............................. 167
任务分析与计划 ............................. 167
知识储备 ......................................... 167
任务实施 ......................................... 169
任务小结 ......................................... 172
任务4.3 数据看板类数字孪生体
制作 ............................................ 172
职业能力目标 ................................. 172
任务描述与要求 ............................. 173
任务分析与计划 ............................. 173
知识储备 ......................................... 174
任务实施 ......................................... 175
任务小结 ......................................... 177
习题 .................................................... 177
目 录
第三部分 孪生虚拟仿真部分
项目５ 十字路口红绿灯系统虚拟
仿真 ....................................... 181
案例引入 ............................................ 181
任务5.1 搭建与调试十字路口
红绿灯场景 ............................... 181
职业能力目标 ................................. 181
任务描述与要求 ............................. 181
任务分析与计划 ............................. 182
知识储备 ......................................... 182
任务实施 ......................................... 182
任务小结 ......................................... 186
任务5.2 编写十字路口红绿灯
系统的PLC 程序 ...................... 186
职业能力目标 ................................. 186
任务描述与要求 ............................. 186
任务分析与计划 ............................. 187
知识储备 ......................................... 187
任务实施 ......................................... 190
任务小结 ......................................... 194
任务5.3 十字路口红绿灯场景的
仿真通信 ................................... 194
职业能力目标 ................................. 194
任务描述与要求 ............................. 194
任务分析与计划 ............................. 194
任务实施 ......................................... 195
任务小结 ......................................... 197
习题 ................................................... 197
项目6 水塔水位系统虚拟仿真 .......... 198
案例引入............................................. 198
任务6.1 搭建与调试水塔水位
场景 ............................................ 198
职业能力目标 ................................. 198
任务描述与要求 ............................. 198
任务分析与计划 ............................. 199
知识储备 ......................................... 199
任务实施 ......................................... 199
任务小结 ......................................... 204
任务6.2 编写水塔水位系统的PLC
程序 ............................................ 204
职业能力目标 ................................. 204
任务描述与要求 ............................. 204
任务分析与计划 ............................. 205
知识储备 ......................................... 205
任务实施 ......................................... 206
任务小结 ......................................... 210
任务6.3 水塔水位场景的仿真
通信 ............................................ 210
职业能力目标 ................................. 210
任务描述与要求 ............................. 210
任务分析与计划 ............................. 211
任务实施 ......................................... 211
任务小结 ......................................... 212
习题 .................................................... 212