陳文勇，王富春，關(guān)來(lái)德，鄧其貴

（柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545616）

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和顧客需求的日益多樣化，我國(guó)制造行業(yè)逐步向自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化發(fā)展，邁入高速化發(fā)展時(shí)期，汽車(chē)制造行業(yè)或?qū)⒂瓉?lái)新一輪變革。現(xiàn)實(shí)與虛擬融合的新制造模式能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)建模和仿真作用進(jìn)行三維虛擬設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)模擬、程序仿真、產(chǎn)線(xiàn)規(guī)劃、裝配調(diào)試等，找出各個(gè)階段可能出現(xiàn)的問(wèn)題，有效地協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)的關(guān)系，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期，近年來(lái)在汽車(chē)制造行業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用及推廣。

柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院位于中國(guó)西部工業(yè)重鎮(zhèn)柳州，同時(shí)擁有中國(guó)第一汽車(chē)集團(tuán)有限公司、東風(fēng)汽車(chē)集團(tuán)有限公司、上海汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司和中國(guó)重型汽車(chē)集團(tuán)有限公司的整車(chē)制造廠。隨著虛擬仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生等技術(shù)應(yīng)用貫穿于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、裝備制造、運(yùn)行與物流、升級(jí)改造等環(huán)節(jié)，制造技術(shù)面臨著更加高度融合的變革。同時(shí)，設(shè)備控制及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)傳送、控制邏輯、控制節(jié)拍等元素抽象不可見(jiàn)，學(xué)習(xí)者難以獲得直觀的感受，在日常實(shí)踐教學(xué)和培訓(xùn)中效率不高、效果欠佳。因此，建設(shè)能適應(yīng)企業(yè)現(xiàn)實(shí)與虛擬融合新制造模式，同時(shí)能提高教學(xué)效率的智能裝備技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地勢(shì)在必行[1-2]。

一、智能裝備技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)思路

（一）以生產(chǎn)與教學(xué)問(wèn)題為導(dǎo)向

實(shí)訓(xùn)基地圍繞汽車(chē)、機(jī)械制造智能制造數(shù)字孿生、虛實(shí)結(jié)合設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈協(xié)同等新業(yè)態(tài)變化，立足于滿(mǎn)足數(shù)字孿生、工業(yè)互聯(lián)、遠(yuǎn)程運(yùn)維等新技術(shù)應(yīng)用需求，以及解決智能制造技術(shù)育訓(xùn)教學(xué)體系中存在的裝備昂貴、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)大、智能控制技術(shù)抽象等問(wèn)題來(lái)實(shí)施建設(shè)。[3]

（二）與區(qū)域產(chǎn)業(yè)合作共建共享

實(shí)訓(xùn)基地依托柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電設(shè)備維修與管理專(zhuān)業(yè)群（中國(guó)特色高水平專(zhuān)業(yè)群），聯(lián)合廣西汽車(chē)集團(tuán)等汽車(chē)制造龍頭企業(yè)，引入外部ABB、阿里云等智能控制、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)字孿生、虛擬現(xiàn)實(shí)、云計(jì)算、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)AR）、虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR）等先進(jìn)技術(shù)手段，保障實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的技術(shù)起點(diǎn)高，應(yīng)用性、共享性強(qiáng)。

（三）虛擬和真實(shí)相結(jié)合

按照“以實(shí)帶虛、以虛助實(shí)、虛實(shí)結(jié)合、軟硬并進(jìn)”原則，圍繞汽車(chē)、機(jī)械生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中生產(chǎn)制造裝備工程鏈，整合學(xué)校原有汽車(chē)、機(jī)械制造過(guò)程產(chǎn)品設(shè)計(jì)、裝備制造、生產(chǎn)與管理、裝備運(yùn)維升級(jí)改造的完整工程鏈實(shí)體實(shí)訓(xùn)體系，以及現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，簡(jiǎn)稱(chēng)CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工程（Computer Aided Engineering，簡(jiǎn) 稱(chēng)CAE）、計(jì) 算 機(jī) 輔 助 制 造（Computer Aided Manufacturing，簡(jiǎn)稱(chēng)CAM）、生產(chǎn)線(xiàn)仿真（Process Simulate，簡(jiǎn)稱(chēng)PS）等資源，建設(shè)包括從產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)、裝備制造虛擬仿真、生產(chǎn)與物流虛擬仿真、設(shè)備運(yùn)維虛擬仿真全鏈仿真體系，同時(shí)進(jìn)行虛擬仿真技術(shù)的研究，建成現(xiàn)實(shí)與虛擬融合的智能裝備技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地，如圖1所示。

（四）以高質(zhì)量的教學(xué)科研服務(wù)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

通過(guò)構(gòu)建虛擬和真實(shí)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)操作環(huán)境和資源，營(yíng)造開(kāi)放、自主、交互的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)專(zhuān)業(yè)群高質(zhì)量地開(kāi)展教學(xué)及技術(shù)研發(fā)，服務(wù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展以及國(guó)際化進(jìn)程。

二、智能裝備技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)原則

（一）兼顧服務(wù)生產(chǎn)制造模式和教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變

智能裝備技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地結(jié)合區(qū)域汽車(chē)、工程機(jī)械智能制造工程鏈的“虛擬網(wǎng)絡(luò)—實(shí)體物理”系統(tǒng)開(kāi)展建設(shè)，既適應(yīng)生產(chǎn)制造模式的變革，也服務(wù)于教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。

（二）對(duì)接汽車(chē)與機(jī)械制造完整工程鏈

整合原有的智能制造實(shí)體實(shí)踐教學(xué)體系，及部分?jǐn)?shù)字化、虛擬仿真教學(xué)內(nèi)容，完善智能裝備技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，形成完整的服務(wù)于汽車(chē)、工程機(jī)械工程鏈的虛實(shí)融合實(shí)踐教學(xué)體系。

（三）集虛擬仿真技術(shù)研究、管理和實(shí)訓(xùn)于一體

在建設(shè)虛實(shí)融合實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)上，開(kāi)展虛擬仿真技術(shù)研究，既包括全工程鏈過(guò)程如產(chǎn)線(xiàn)仿真等虛擬技術(shù)的研究，也包括虛擬教學(xué)資源開(kāi)發(fā)的研究，同時(shí)建設(shè)虛擬仿真教學(xué)管理平臺(tái)，將現(xiàn)有虛擬仿真資源和新建資源融入平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源平臺(tái)的多向共享服務(wù)。

（四）服務(wù)“三教”改革

基于虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，提升教師的虛擬制造技術(shù)水平，推進(jìn)“理論+虛擬+實(shí)操”融合的教學(xué)模式實(shí)施，編寫(xiě)新型活頁(yè)式教材，開(kāi)發(fā)虛擬仿真教學(xué)資源等，更好地服務(wù)“三教”改革。

三、智能裝備技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)內(nèi)容

智能裝備技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地重點(diǎn)建設(shè)包括虛擬仿真技術(shù)研究院、智能制造云管理平臺(tái)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)虛擬仿真中心、裝備制造虛擬仿真中心、生產(chǎn)與物流虛擬仿真中心、設(shè)備運(yùn)維虛擬仿真中心的“一院一平臺(tái)四中心”功能區(qū)，[4-5]其主要功能如下：虛擬仿真技術(shù)研究院主要開(kāi)展虛擬仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)、教學(xué)資源開(kāi)發(fā)、技術(shù)項(xiàng)目服務(wù)；智能制造云管理平臺(tái)進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、知識(shí)庫(kù)構(gòu)建、項(xiàng)目管理、教學(xué)管理、教學(xué)評(píng)價(jià)、用戶(hù)管理等；產(chǎn)品設(shè)計(jì)虛擬仿真中心開(kāi)展“創(chuàng)新思維—協(xié)同工作—機(jī)電模型創(chuàng)建—運(yùn)動(dòng)仿真—生命周期仿真”的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及教學(xué)；裝備制造虛擬仿真中心為產(chǎn)品的機(jī)電一體化并行設(shè)計(jì)、調(diào)試與教學(xué)提供平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造、虛擬調(diào)試、優(yōu)化與節(jié)拍驗(yàn)證，降低產(chǎn)品復(fù)雜性風(fēng)險(xiǎn)，減少生產(chǎn)操作危險(xiǎn)系數(shù)，減少調(diào)試維護(hù)工作量；生產(chǎn)與物流虛擬仿真中心實(shí)現(xiàn)真實(shí)制造現(xiàn)場(chǎng)與虛擬仿真場(chǎng)景協(xié)同、生產(chǎn)與物流環(huán)節(jié)遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能；設(shè)備運(yùn)維虛擬仿真中心進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)線(xiàn)拆裝、故障診斷、調(diào)試運(yùn)行、升級(jí)改造等?！耙辉阂黄脚_(tái)四中心”結(jié)合原來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)電集成、生產(chǎn)運(yùn)行、設(shè)備運(yùn)維等實(shí)體實(shí)訓(xùn)基地，形成完整“虛實(shí)融合”智能裝備技術(shù)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)體系，如圖2所示。

圖2 智能裝備技術(shù)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)體系

（一）虛擬仿真技術(shù)研究院

虛擬仿真技術(shù)研究院建設(shè)內(nèi)容包括虛擬制造技術(shù)研發(fā)、VR生產(chǎn)實(shí)踐、視覺(jué)前沿技術(shù)研發(fā)、動(dòng)作表情捕捉實(shí)驗(yàn)、VR教學(xué)資源項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、數(shù)字資產(chǎn)管理等，重點(diǎn)解決虛擬仿真教學(xué)資源種類(lèi)偏少、數(shù)量不足、教學(xué)針對(duì)性不夠，難以滿(mǎn)足教學(xué)、培訓(xùn)、生產(chǎn)服務(wù)的需求等問(wèn)題，主要開(kāi)展三維模型構(gòu)建技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景虛擬構(gòu)建技術(shù)等技術(shù)研究，開(kāi)發(fā)虛擬仿真教學(xué)資源及教學(xué)應(yīng)用服務(wù)，滿(mǎn)足智能裝備技術(shù)教學(xué)的多方面需求，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地的自我“造血”“驅(qū)動(dòng)”功能，功能區(qū)建設(shè)主要包括虛擬仿真項(xiàng)目及VR教學(xué)資源項(xiàng)目開(kāi)發(fā)區(qū)、虛擬仿真協(xié)同展示區(qū)、數(shù)字孿生教學(xué)展示區(qū)。

1.虛擬仿真項(xiàng)目及VR教學(xué)資源項(xiàng)目開(kāi)發(fā)區(qū)

虛擬仿真項(xiàng)目及VR教學(xué)資源項(xiàng)目開(kāi)發(fā)區(qū)通過(guò)校企合作的方式，進(jìn)行智能制造領(lǐng)域的VR教育實(shí)訓(xùn)軟件、課程資源產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)一批符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的VR教學(xué)實(shí)訓(xùn)軟件以及VR活頁(yè)式課程資源，將理論與實(shí)踐有效銜接，提升教學(xué)質(zhì)量。校企合作開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域VR課程資源，全面開(kāi)創(chuàng)技術(shù)革新工作，促進(jìn)科研成果孵化，將VR技術(shù)全面應(yīng)用于全校各類(lèi)專(zhuān)業(yè)群的教學(xué)實(shí)訓(xùn)活動(dòng)中，并以成果的形式在虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)及展示中心進(jìn)行體驗(yàn)，通過(guò)體驗(yàn)及教學(xué)實(shí)訓(xùn)運(yùn)用促進(jìn)創(chuàng)新提升，達(dá)到“教研科研創(chuàng)新”的目的。

2.虛擬仿真協(xié)同展示區(qū)

虛擬仿真協(xié)同展示區(qū)采用四通道投影融合沉浸式顯示系統(tǒng)，使用四通道投影邊緣融合360°顯示，以及純硬件圖形處理技術(shù)，向用戶(hù)展示更加逼真的虛擬仿真內(nèi)容，兼顧對(duì)外展示與教學(xué)實(shí)訓(xùn)功能，同時(shí)利用3D、VR、AR等多種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)手段進(jìn)行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成果體驗(yàn)。

3.數(shù)字孿生教學(xué)展示區(qū)

數(shù)字孿生教學(xué)展示區(qū)通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)，還原真實(shí)的機(jī)器人車(chē)身焊接車(chē)間，多人協(xié)同體驗(yàn)工業(yè)設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程及設(shè)備機(jī)器的使用步驟及操作：在車(chē)間部署各種類(lèi)型的傳感器，通過(guò)定制開(kāi)發(fā)的數(shù)字孿生開(kāi)發(fā)板，將實(shí)體設(shè)備的運(yùn)行信號(hào)傳輸?shù)焦I(yè)互聯(lián)網(wǎng)仿真系統(tǒng)軟件中，將所有獲取的傳感器數(shù)據(jù)整合傳輸至數(shù)字孿生平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)所有車(chē)間的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)全部展現(xiàn)在洞穴狀自動(dòng)虛擬系統(tǒng)（Cave Automatic Virtual Environment，簡(jiǎn)稱(chēng)CAVE）中，并通過(guò)數(shù)據(jù)手套、交互手柄、交互筆等方式與資源進(jìn)行互動(dòng)。

（二）智能制造云管理平臺(tái)

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，建設(shè)智能制造云管理平臺(tái)，將智能裝備生產(chǎn)數(shù)據(jù)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源接入云管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、知識(shí)庫(kù)構(gòu)建、項(xiàng)目管理、用戶(hù)管理、實(shí)驗(yàn)預(yù)約、實(shí)驗(yàn)管理、教學(xué)評(píng)價(jià)等功能，有效提升實(shí)訓(xùn)基地的裝備、軟件、資源等信息化管理水平。

平臺(tái)的功能主要圍繞“實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理”與“資源共享”兩大核心功能實(shí)現(xiàn)。實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理主要包括實(shí)訓(xùn)室管理、VR設(shè)備管理、傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備管理、實(shí)訓(xùn)預(yù)約、實(shí)訓(xùn)排課、傳統(tǒng)數(shù)字資源、VR/AR資源管理、備課、授課、線(xiàn)上線(xiàn)下學(xué)習(xí)、VR練習(xí)/實(shí)訓(xùn)/考核以及VR實(shí)訓(xùn)教學(xué)診斷與分析等功能。資源共享主要包括其他院校/個(gè)人/企業(yè)實(shí)訓(xùn)預(yù)約、線(xiàn)上線(xiàn)下學(xué)習(xí)、招聘與就業(yè)、項(xiàng)目對(duì)接等功能。

平臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的統(tǒng)一管理、開(kāi)放共享，實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)訓(xùn)、實(shí)體實(shí)訓(xùn)及實(shí)訓(xùn)儀器、實(shí)訓(xùn)教學(xué)等教學(xué)資料的擴(kuò)展性、兼容性、前瞻性管理和共享，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)校外、本地區(qū)及更廣范圍內(nèi)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源共享，滿(mǎn)足多地區(qū)、多學(xué)校和多學(xué)科專(zhuān)業(yè)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需求。

另外，平臺(tái)采用云渲染/邊緣渲染技術(shù)、跨平臺(tái)瀏覽器和多硬件終端適配技術(shù)、軟件開(kāi)發(fā)工具技術(shù)、數(shù)據(jù)采集及挖掘技術(shù)、與第三方接口的數(shù)據(jù)對(duì)接等多種當(dāng)前主流或前沿技術(shù)，從技術(shù)層面為平臺(tái)的建設(shè)提供底層支撐。

（三）產(chǎn)品設(shè)計(jì)虛擬仿真中心

產(chǎn)品設(shè)計(jì)虛擬仿真中心圍繞汽車(chē)企業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中產(chǎn)品創(chuàng)新構(gòu)思難、產(chǎn)品試制材料費(fèi)高、試制周期長(zhǎng)、試制效率低、產(chǎn)品參數(shù)驗(yàn)證工程量大、產(chǎn)品性能及壽命預(yù)測(cè)無(wú)處下手等難點(diǎn)，建設(shè)機(jī)械協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制造平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)零部件的建模設(shè)計(jì)與仿真、虛擬制造、虛擬裝配等功能，有效彌補(bǔ)機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的實(shí)踐教學(xué)功能不足。

該中心通過(guò)搭建產(chǎn)品生命周期管理（Product Life-Cycle Management，簡(jiǎn)稱(chēng)PLM）平臺(tái)，將成熟的二維CAD、三維CAD、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Product Data Management，簡(jiǎn)稱(chēng)PDM）、計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（Computer Aided Process Planning，簡(jiǎn)稱(chēng)CAPP）等系統(tǒng)集成在統(tǒng)一的產(chǎn)品生命周期管理平臺(tái)上，以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為核心，滿(mǎn)足用戶(hù)需求、訂單信息、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、維護(hù)維修整個(gè)生命周期過(guò)程中的不同類(lèi)型數(shù)據(jù)管理、過(guò)程管理，以及跨部門(mén)、跨區(qū)域和供應(yīng)鏈協(xié)同工作的軟件系統(tǒng)及解決方案的各類(lèi)需求。

（四）裝備制造虛擬仿真中心

在汽車(chē)、機(jī)械裝備產(chǎn)業(yè)鏈中的制造環(huán)節(jié)，工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床以及生產(chǎn)線(xiàn)是最典型的裝備，在現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)訓(xùn)區(qū)的基礎(chǔ)上，結(jié)合原有的工業(yè)仿真調(diào)試軟件，完善現(xiàn)有設(shè)備虛擬實(shí)訓(xùn)資源開(kāi)發(fā)，結(jié)合汽車(chē)、機(jī)械企業(yè)的零部件制造工藝，新建裝備制造虛擬仿真中心，開(kāi)發(fā)工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)線(xiàn)線(xiàn)體設(shè)計(jì)與調(diào)試虛擬區(qū)的教學(xué)資源和軟件，滿(mǎn)足多專(zhuān)業(yè)的體驗(yàn)、教學(xué)、預(yù)實(shí)訓(xùn)、開(kāi)發(fā)等需求，解決學(xué)生工程實(shí)踐過(guò)程中實(shí)訓(xùn)設(shè)備工位數(shù)不足、設(shè)備投入高、生產(chǎn)類(lèi)設(shè)備教學(xué)利用率低、部分生產(chǎn)環(huán)境危險(xiǎn)性大等問(wèn)題。

（五）生產(chǎn)與物流虛擬仿真中心

生產(chǎn)與物流虛擬仿真中心在裝備制造工程實(shí)踐教學(xué)鏈中處于中心位置，在學(xué)生的職業(yè)崗位能力形成中起到重要作用。但是，在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中仍存在諸多不足，生產(chǎn)和物流系統(tǒng)難以和教學(xué)培訓(xùn)體系對(duì)接，如生產(chǎn)流程難以介入教學(xué)、生產(chǎn)設(shè)備難以使用、物流系統(tǒng)范圍過(guò)大、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)危險(xiǎn)性較大等。中心在現(xiàn)有的典型機(jī)械加工工藝實(shí)訓(xùn)區(qū)基礎(chǔ)上，新建數(shù)字雙胞胎仿真區(qū)、智能工廠混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Mixed Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)MR）仿真實(shí)訓(xùn)區(qū)、物流配送AR仿真實(shí)訓(xùn)區(qū)，將更有效地為生產(chǎn)與物流運(yùn)行環(huán)節(jié)的實(shí)踐教學(xué)提供補(bǔ)充。

1.數(shù)字雙胞胎仿真區(qū)

基于校內(nèi)汽車(chē)零部件柔性制造工廠，建設(shè)數(shù)字雙胞胎仿真區(qū)。通過(guò)雙胞胎技術(shù)與柔性制造工廠對(duì)接，構(gòu)建數(shù)據(jù)采集與現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)控虛擬仿真場(chǎng)景，可視化地展現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)，解決生產(chǎn)線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)不利于開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的難題。

2.智能工廠MR仿真實(shí)訓(xùn)區(qū)

建設(shè)智能工廠MR仿真實(shí)訓(xùn)區(qū)，通過(guò)虛擬的方式實(shí)現(xiàn)智能工廠結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)運(yùn)行、控制系統(tǒng)運(yùn)作的可視化展示，采用虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)手段構(gòu)建與真實(shí)制造現(xiàn)場(chǎng)同步運(yùn)行的虛擬仿真場(chǎng)景，可視化地展現(xiàn)控制流程及生產(chǎn)節(jié)拍，直觀地展示各項(xiàng)技術(shù)的關(guān)聯(lián)融合，解決智能工廠由于多種技術(shù)高度融合不利于開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的難題。

3.物流配送AR仿真實(shí)訓(xùn)區(qū)

建設(shè)物流配送AR仿真實(shí)訓(xùn)區(qū)，虛擬實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人快速揀貨，大數(shù)據(jù)計(jì)算運(yùn)輸路線(xiàn)，無(wú)人搬運(yùn)車(chē)、無(wú)人機(jī)、爬樓機(jī)幫助送件的功能，解決汽車(chē)零部件集配實(shí)訓(xùn)基地中“人找貨”、紙質(zhì)記錄、以人記憶實(shí)行倉(cāng)庫(kù)管理等弊端，有效補(bǔ)充物流配送系統(tǒng)教學(xué)空白，解決大范圍、多流程教學(xué)難點(diǎn)。

（六）設(shè)備運(yùn)維虛擬仿真中心

建設(shè)工業(yè)機(jī)器人拆裝仿真、數(shù)控機(jī)床拆裝仿真、智能裝備故障維修虛擬仿真中心，以進(jìn)一步完善生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)維與保障實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)功能。通過(guò)虛擬的方式實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、生產(chǎn)線(xiàn)拆裝、故障診斷、調(diào)試運(yùn)行、升級(jí)改造等功能，可視化、動(dòng)態(tài)化地展示各種正確或錯(cuò)誤操作的細(xì)節(jié)及結(jié)果，排除運(yùn)維技術(shù)學(xué)習(xí)障礙，提升維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)效率。

1.工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床拆裝仿真區(qū)

工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真工作站以搬運(yùn)、弧焊、點(diǎn)焊、涂膠工業(yè)機(jī)器人為參考藍(lán)本，數(shù)控機(jī)床虛擬仿真工作站以數(shù)控車(chē)、數(shù)控銑、加工中心為參考藍(lán)本，將工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床各種工藝應(yīng)用以及其主要的組成部件建立虛擬仿真模型，實(shí)現(xiàn)功能及結(jié)構(gòu)展示，包含爆炸、旋轉(zhuǎn)、拖動(dòng)、放大縮小、隱藏透明等功能，主要部件配以文字介紹，能對(duì)主要工藝系統(tǒng)和零部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬仿真拆裝實(shí)訓(xùn)。

2.智能裝備故障維修虛擬仿真區(qū)

智能裝備故障維修虛擬仿真區(qū)基于汽車(chē)、機(jī)械制造典型的成套生產(chǎn)裝備，如總拼焊裝線(xiàn)、差速器加工生產(chǎn)線(xiàn)等，通過(guò)虛擬仿真建模，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障診斷、運(yùn)行調(diào)試、維修等教學(xué)，通過(guò)云管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)維修類(lèi)實(shí)踐課程遠(yuǎn)程教育功能，服務(wù)于企業(yè)員工終身教育以及國(guó)際化遠(yuǎn)程教學(xué)。

四、結(jié)語(yǔ)

本文以柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能裝備技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)探索與實(shí)踐為例，結(jié)合企業(yè)柔性、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化工作模式變化的需要，通過(guò)“一院一平臺(tái)四中心”的建設(shè)，整合學(xué)校原有的實(shí)體智能裝備技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地，構(gòu)建完整工程鏈、智能裝備技術(shù)虛實(shí)融合的實(shí)踐教學(xué)體系，開(kāi)發(fā)全套智能制造裝備技術(shù)虛擬仿真資源，不斷改進(jìn)教學(xué)模式，解決教學(xué)中危險(xiǎn)性較高、可視化較差等難點(diǎn)痛點(diǎn)，讓學(xué)生在校期間能盡快適應(yīng)產(chǎn)業(yè)的變革，為區(qū)域汽車(chē)、機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)提供人才與技術(shù)支持。