机械工程及职教装备虚拟仿真中心（以下简称仿真中心）立足虚拟仿真技术，按照“能实不虚，虚实结合”的原则，开发智能制造虚拟实践环境，积极探索破解制约智能专业建设与人才培养资源瓶颈的有效路径。依托天津市高等学校“十三五”综合投资规划，初期投资800万元开展实施建设。2017年3月，依托机械工程学院与职业教育学院完成中心建设规划；2017年4月，依托机械工程学院完成主要设备购置论证；2017年12月，完成多个批次设备招标采购、安装调试以及第二课堂实验开发；2018年1月，依托新一批设备购置申报，预算金额100万元。现已形成覆盖产品全生命周期的虚拟设计、虚拟制造、虚拟装配、虚拟创新的环节产品全生命周期的虚拟培训系统，并且搭建实验室管理平台，集选课、考核于一体；与格瑞纳公司合作开发了基于Irai继电器-PLC控制的虚拟实验平台，涵盖40个模型，并开发了配套的实验资源；虚拟实验平台成功获批天津市虚实结合的智能制造生产线仿真实验教学项目，并参评国家级实验教学。仿真中心作为学术委员会代表参加2018中国教育技术协会教育仿真专业委员会常委会扩大会议，进行学术汇报交流。

一、仿真中心实验教学项目与资源

1. 虚拟设计模块：机构运动创新方案拼装及仿真实验台、ADAMS软件、CAXA实体建模软件，构建“激发创新意识—实践创新技法—掌握创新工具”的实施路径，支持创新设计实践；

2. 虚拟制造模块：虚拟普车加工、虚拟数控车床、加工中心、电火花机床、工量具、夹具结构认知与拆装虚拟仿真软件、HyperMill软件、虚实结合量具系统、五轴训练机、模具装配仿真系统、工业机器人仿真系统、虚实结合刀具系统、大型精密级进模具仿真系统；

3. 虚拟装配与机电系统集成模块：虚拟普车加工、装调维修、检测以及虚拟中心拆装检测，涵盖加工中心换刀虚拟机构、普通机床虚拟模型，机械手虚拟机构、生产线等40个模型，并开发配套的实验指导书、PPT、测试题等；

4. 先进制造与管理模块：虚拟三坐标测量机、3D打印机、环保模拟焊训机、虚拟模具博物馆、开放式虚拟仿真实验教学管理平台等。

二、仿真中心发展规划与展望

1. 完善虚实结合的实验平台及仿真中心服务管理规程，扩大培训覆盖范围，深化实验内涵与能力层次提升，开展专业特色培训，发表教改论文，形成更为广泛的社会影响；

2. 建立教师-研究生-本科生交互的动态可持续的培训人才队伍，构建覆盖仿真技术培训、实验开发、实验方案设计、实验演示等多维度培训服务体系，充分利用现有资源，提升仿真中心培训服务能力；

3. 研究基于虚拟现实技术的新型教育模式，探索虚拟现实环境下多模态人机交互与实践能力提升演进机制，为教育教学领域国家自然基金申报开展预研与技术储备；

4. 虚拟工厂通过虚拟现实、仿真建模等技术，在云平台上构建与实际工厂中物理环境、生产能力和生产过程完全对应的虚拟制造系统，支持生产线规划、车间生产和运营服务等阶段的监控、仿真和分析。

 

虚实结合的智能制造生产线仿真实验

 

虚拟五轴加工操作培训

 

 

2018中国教育技术协会教育仿真专业委员会学术汇报