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VR賦能:數控機床培訓的智能化教學快速迭代
機械制造業是一個國家的基礎行業,是國民經濟發展的支柱產 業,也決定了一個國家制造業的整體水平。目前隨著國內制造機械行業的發展,國民經濟的提高,機械制造專業特別是數控機械技術人才一直在人才市場都非常吃香,特別考驗人才的機械操作和應用能力,動手實踐能力。
鑒于機械行業所需人才的專業性和其龐大的規模。加上國家政策近兩年來都在強化裝備制造業,社會對機械類專業的人才有較大剛需。具有開發能力的數控技術人才、加工制造業和機械設計行業等專業人士都非常吃香。
11月11日,希望努力成為“中國數控機械網絡黃埔軍校”的100VR教育,重新對我國自主研發的3D+VR數控機械課程打包上線。這也是參展第74屆成都舉行的中國教育裝備展示會載譽而歸之后,來自國內最大傳媒出版集團——鳳凰出版集團旗下廈門鳳凰創壹的百余名技術骨干一同完成的又一新課程線上的規劃和設計,將自主開發的數控系列課程打包上線,讓更多國內數控機械的未來的“大國工匠”親身感受鳳凰出版集團強大的課程研發實力,以及和國內教育科研單位的研發協作能力。
鳳凰創壹數控綜合實訓課程以及相關設備,是在鳳凰創壹十多年數控仿真教學系統的基礎上研發,深入研究數控教學/實訓過程所遇到的各種問題。其研發的實訓儀器甚至改變目前市面上現有的虛實結合數控系統訓練器一機一用,就是一套硬件設備只能操控一種型號數控機床的虛擬仿真軟件現狀,結合實際的教學及實訓需求,研發出國內首套只需更換面板貼膜即能支持多種數控系統的綜合實訓儀。所以可以說鳳凰創壹開發的數控車床電控系統原理及調試維修實驗臺實習裝置是數控機械實訓的集大成者。
不同于普通的數控實訓儀,鳳凰創壹研發的數控V8綜合實訓儀支持課程云服務器的協同,可以實時對加工結果進行自動評分并記錄,并且能夠精準地看到加工工件與標準工件的具體誤差,誤差精確到微米,便于學生從錯誤中學習。除此之外,操作過的工件數據系統都會自動保存,學生可進行二次加工,反復操練。
數控機械綜合實訓課程是國內首個虛實結合,可支持電腦/APP學習以及實驗室真機實訓的數控機械專業課程項目,因此公司申請了多項國家專利,該課程可以將實訓設備與鳳凰創壹100vr在線教育云平臺連成一體,結合大數據及VR技術,實現操作過程與加工結果自動評價,為學校教學提供持續的系統升級和教學服務。
購買一臺數控V8綜合實訓儀,等于同時擁有多套數控設備!配合線上課程資源德部署,使用該裝置的學生可以通過面板操作以及虛擬三維在線課程掌握數控車床系統控制原理、電氣設計方法、元器件的選擇、車床電氣安裝及調試、故障診斷維修、零件程序編制及圖形模擬加工過程等多項實驗內容,達到工業生產現場實習效果。并且可以讓學生任意學習和使用,無需擔心設備損壞、耗材損耗、場地限制等諸多問題,也無需擔心學生操作失誤造成的意外事故或者人員損傷。采用虛擬仿真的模式,展開工件的實際加工和操作,既可以滿足學生學習和教師教學要求,同時也可以大大降低學校的設備維護成本,一舉多得。
該數控機床實訓課程裝置采用開放式結構、模塊化設計,既可用于教學、也可用于課程設計、畢業設計和實訓,有利于提高學生設計數控機床電氣控制系統、診斷數控設備故障的能力,使受訓對象最大限度地適應和滿足市場需求。
數控線上課程經過接近十年的研發,集成了國內主流品牌的數控機械面板,將復雜的機械結構三維具象展現在學習者面前,可以幫助學生以及科研技術人員進一步了解數控銑床結構,同時也為技術人員進行數控銑床系統的二次開發提供了必要條件。該裝置盡其所能將所配數控系統的精髓,用最直觀的方法展示給用戶,使用戶能最大限度的參與并獲得深切的體會以達到融會貫通的效果。
隨著我國機制行業新技術的應用,我國世界制造業加工中心地位形成,數控機床的使用、維修、維護人員在全國各工業城市都非常緊缺,再加上數控加工人員從業面非常廣,可在現代制造業的模具、鐘表業、五金行業、中小制造業、從事相應公司企業的電腦繪圖、數控編程設計、加工中心操作、模具設計與制造、電火花及線切割工作,所以目前現有的數控技術人才無法滿足制造業的需求,而且人才市場上的這類人才儲備并不大,企業要在人才市場上尋覓合適的人才顯得比較困難,以至于導致模具設計、CAD/CAM工程師、數控編程、數控加工等已成為我國各人才市場招聘頻率高的職位之一。對于數控加工專業,不僅要求從業人員有過硬的實踐能力,更要掌握系統而扎實的機加理論知識。因此,既有學歷又有很強操作能力的數控加工人才更是成為社會較緊缺、企業急需的人才。
數控機床作為機床行業的重要分支,屬于高端制造裝備,是國家培育和發展戰略性新興產業的重要領域,在國家工業發展過程中具有重要的戰略意義。《中國制造2025》規劃中明確提出,“高端數控機床與基礎設施裝備”之具體目標如下:到2020年,高檔數控機床與基礎制造裝備國內市場占有率超過70%;數控系統標準型、智能型國內市場占有率分別達到60%、10%,主軸、絲杠、導軌等中高檔功能部件國內市場占有率達到50%;到2025年,高檔數控機床與基礎制造裝備國內市場占有率超過80%。高檔數控機床與基礎制造裝備總體進入世界強國行列。
根據《2016-2022年中國智能制造裝備行業分析及投資戰略研究報告》,自2010年以來,我國的數控機床無論從產品種類、技術水平、質量和產量上都取得高速發展,在一些關鍵技術方面也取得重大突破。
此外,我國數控機床設備行業經過數年的發展,技術、工藝等都已處于成熟階段,數控化率有了明顯提升,機床產值數控化率從2004年的11%、27%提升至2014年的38.7%、61.5% ;發達國家的數控化率通常平均在70%以上,產值數控化率在80%-90%,相比于發達國家,我國機床產業整體數控化率偏低,未來發展潛力巨大。同時,我國自主研發生產的機床設備仍以中低端產品為主,數控機床高端產品仍主要依賴進口。2014年國內高端數控機床自給率不足10%,還有90% 的高端數控機床來自于進口。隨著我國數控機床設備技術的不斷升級,未來高端數控機床設備領域進口替代空間廣闊。
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