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工训中心智能产线仿真教学场景建设

参赛方向: 3D设计与3D打印,面向行业专业的3D/VR/AR创新应用

参赛赛区: 福建赛区

参赛组别: 教师组

参赛院校: 闽江学院

参赛院系: 物理与电子信息工程学院

参赛教师: 唐晓腾,肖刚,黄小琴,郑祥盘,王兆权

项目简介

随着虚拟现实技术的不断发展与成熟,如何通过虚拟现实技术,将现有设备利用最大化进入了一个务实的实施周期。特别是作为结构复杂、造价昂贵、使用繁琐的柔性线的使用能力在普通本科学生中传授出去,VR技术必将占据极为重要的一席之地。与此同时,作为智能制造数字双胞胎的一个必要数模基础,设备数字化的基本工作也是VR应用的一个基本基础。

基于以上考量,闽江学院机械工训中心组织了一个五人小组,开展了工训中心智能产线仿真教学场景建设工作。基本的思路是首先利用Solid Works、3DS Max进行柔性线数字化建模,然后通过Unity3D建构VR场景,基本上完成了第一阶段的数字化建模与虚拟漫游的基本工作。

项目详情

闽江学院工训中心智能产线建设是在中央财政支持地方高校建设的“闽江学院工程实训中心”项目的一个重要部分,由福州市财政专项经费配套。该项目项目旨在建设一个具有典型“工业4.0”特征的智能制造生产线,面向全校学生,涵盖机电、机械、自动化、工业工程、物流、软件工程、计算机等专业,给用户提供一套工业级柔性智能制造平台,适用于高校教学、制造、科研等应用。系统集成了高端制造装备、机器人应用、智能在线检测、智能物流系统、信息化/数字化管理系统等技术应用。与目前先进智能制造企业技术应用保持同步,并充分考虑教学与科研的需求,保证了系统的先进性、灵活性、可拓展性。

该系统通过加工制造、物料传输、信息网络三个部分深度融合与高度集成。该系统可承担机械产品加工、机电一体化技术实训、数字化管理系统实训、机器人综合应用研究、视觉识别技术应用研究等任务。并通过ERP、MES、WMS等信息化系统实现软硬件的信息交互与有机结合,系统在数据采集、生产任务下发、生产信息化实时显示(数字化生产看板系统)、设备状态实时监控、生产任务详细进度等方面形成闭环管理,可有效实现制造层与计划层的信息交互。

系统方案通过兼顾教学与工业智能制造、大学生双创类大赛等应用,将产、教、创、研、赛结合行程一个完整的系统。

随着虚拟现实技术的不断发展与成熟,如何通过虚拟现实技术,将现有设备利用最大化进入了一个务实的实施周期。特别是作为结构复杂、造价昂贵、使用繁琐的柔性线的使用能力在普通本科学生中传授出去,VR技术必将占据极为重要的一席之地。与此同时,作为智能制造数字双胞胎的一个必要数模基础,设备数字化的基本工作也是VR应用的一个基本基础。

基于以上考量,闽江学院机械工训中心组织了一个五人小组,开展了工训中心智能产线仿真教学场景建设工作。基本的思路是首先利用Solid Works、3DS Max进行柔性线数字化建模,然后通过Unity3D建构VR场景,基本上完成了第一阶段的数字化建模与虚拟漫游的基本工作。

难点创新

真实性强的设备数模建模工作量较大;

动画设置琐碎,无法快捷实现设计思路,特别是基于实体建模的运动仿真无法很好地导出,造成较大的重复工作;

UNity3D动画设置较为繁琐,特别是同时实施数量较大的运动设置时比较麻烦。

成果成效
敬请参见上传的UNity3D虚拟漫游文件。
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