(大連通科1229)遼寧省企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新重點項目計劃立項申請書

1、編號遼寧省企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新重點項目計劃立項申請書計劃年度： 2018年 計劃類別： 產(chǎn)學(xué)研合作 項目名稱： 智能化CA6140車床仿真體驗系統(tǒng) 承擔(dān)單位：大連通科應(yīng)用技術(shù)有限公司、大連海事大學(xué) 遼寧省工業(yè)和信息化委員會2017年12月26日說明1、本申請書為申報遼寧省企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新重點計劃項目使用，計劃類別分為重點新產(chǎn)品開發(fā)、關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)學(xué)研合作、重大技術(shù)裝備研制、產(chǎn)品質(zhì)量提升技術(shù)攻關(guān)和重點工業(yè)設(shè)計等六類項目，同一個項目只能選擇一類申報。2、本申請書必須用A4紙、小四號字體計算機打印并裝訂 。3、承擔(dān)單位據(jù)實逐項填寫，然后由主管部門簽署意見并報省工信委。4、費用支出明細(xì)欄內(nèi)，應(yīng)填寫技術(shù)開發(fā)中

2、所需的設(shè)備、儀器、主要材料和技術(shù)攻關(guān)等費用。5、分類說明。按工業(yè)行業(yè)屬性和兼具新興產(chǎn)業(yè)屬性情況進行分類。所屬行業(yè)欄按照“裝備、冶金、石化、電子、軟件、輕工、紡織、建材、醫(yī)藥、其它”進行分類填寫。所屬新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域按照“節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、新能源、新能源汽車、高端裝備制造業(yè)、新材料、數(shù)字創(chuàng)意”進行分類填寫，不在新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域范圍內(nèi)的可不填。6、本申請書未盡事宜，可另附文字材料說明。 項目名稱智能化CA6140車床仿真體驗系統(tǒng)承擔(dān)單位大連通科應(yīng)用技術(shù)有限公司項目類別重點新產(chǎn)品開發(fā) 關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā) 產(chǎn)學(xué)研合作重大技術(shù)裝備研制 產(chǎn)品質(zhì)量提升技術(shù)攻關(guān) 工業(yè)設(shè)計所屬行業(yè)軟件企業(yè)所在縣區(qū)大連市高新

3、園區(qū)法定代表人于雙和職工總數(shù)48企業(yè)性質(zhì) 國有 民營 上市 外資 其他 開發(fā)方式 技術(shù)轉(zhuǎn)讓 合作開發(fā) 自主研發(fā) 其他 項目負(fù)責(zé)人黃治國聯(lián)系電業(yè)地址大連市高新園區(qū)火炬路1號海外學(xué)子創(chuàng)業(yè)園A座408協(xié)作單位大連海事大學(xué)一、項目提出背景和立項意義面對日趨激烈的國力競爭，世界各國普遍關(guān)注教育信息化在提高國民素質(zhì)和增強國家創(chuàng)新能力方面的重要作用。國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）明確指出：“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”。虛實結(jié)合的仿真體驗式設(shè)計理念是信息化教育領(lǐng)域的一個創(chuàng)新突破,其既不缺乏仿真效果,又可以體驗到實際操作時的感受。在一

4、些高危險、高成本、高污染，難看見、難動作、難進入、難再現(xiàn)的實操領(lǐng)域,仿真體驗式教學(xué)更能發(fā)揮其既有仿真又能實操的優(yōu)勢。在傳統(tǒng)的車床實操教學(xué)中，課堂教學(xué)存在培訓(xùn)者難講解，被培訓(xùn)者難理解，很多技術(shù)動作不能深刻體會的難題；而實訓(xùn)教學(xué)存在學(xué)習(xí)者操作危險，采購成本昂貴,場地要求高，污染嚴(yán)重等問題。智能化CA6140車床仿真體驗系統(tǒng)成本低,無需后期的場地,管理,售后,維護等運營成本；對于教學(xué)者而言,教學(xué)可以更靈活,理論和三維仿真結(jié)合,隨時隨地可以在課堂上進行講解、仿真演示,而不是只能到車間。學(xué)習(xí)者可以隨時隨地的進行規(guī)范訓(xùn)練，在完全認(rèn)知車床的操作方法和使用規(guī)范后再進行上床操作，有效避免學(xué)習(xí)者操作不熟練而引發(fā)的

5、安全問題。二、項目主要內(nèi)容和原理智能化CA6140車床仿真體驗系統(tǒng)是以典型CA6140車床為研制對象的體驗系統(tǒng)，關(guān)鍵部件使用等比例仿真實物模擬真實操作，利用編碼器、PLC及TCP同步網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)實現(xiàn)與PC端的數(shù)據(jù)互聯(lián)，最終通過VR技術(shù)模擬相應(yīng)的操作結(jié)果。本系統(tǒng)根據(jù)真實車床溜板箱的主要操作部件1:1打造仿真實物模型，其內(nèi)容包括床鞍手輪、中滑板手柄、正反轉(zhuǎn)操縱手柄、機動進給手柄、開合螺母以及啟動停止按鈕，采用TCP同步網(wǎng)絡(luò)通信，將這些部件與計算機實現(xiàn)互聯(lián)，從而達(dá)到操作溜板箱實物，而操作結(jié)果在電腦終端體現(xiàn)的效果。系統(tǒng)包含車床認(rèn)知以及兩個實訓(xùn)任務(wù)。認(rèn)知內(nèi)容主要包括主軸箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾座、

6、床身、床腿等部件；實訓(xùn)任務(wù)為車階梯軸和車螺紋，每個任務(wù)均根據(jù)機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及金工實習(xí)要求與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立操作步驟。系統(tǒng)可記錄學(xué)習(xí)者的操作步驟以及操作方法，對操作結(jié)果進行考核打分，有利于培訓(xùn)者及被培訓(xùn)者了解其操作情況。三、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展趨勢虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各領(lǐng)域全面開花的同時也為教育領(lǐng)域引進了全新的教育理念，特別是在仿真加工方面。近幾年雖然國內(nèi)外的很多研究人員對于機槭加工虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)工藝的研究成明顯升溫態(tài)勢，卻仍沒有研發(fā)出一套能夠?qū)嶋H體驗操作方法、動態(tài)地模擬工件加工過程并對工件的加工工藝性做出考核分析的系統(tǒng)。四、開發(fā)方案（研制內(nèi)容、解決的關(guān)鍵技術(shù)問題、方式、技術(shù)路線）研制方案主要從軟件，硬件，以及軟硬結(jié)

7、合三方面出發(fā)。軟件部分主要包括車床模型的建立、車床部件的認(rèn)知以及車削過程的VR仿真。采用3D Max建立車床的三維模型，用Unity 3D實現(xiàn)三維VR仿真。硬件部分為溜板箱實物模型的設(shè)計，使用旋轉(zhuǎn)編碼器將手輪，手柄的旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為直線進給量，再通過PLC與計算機連接。軟硬結(jié)合技術(shù)問題在于如何實現(xiàn)硬件動作能靈敏準(zhǔn)確的在計算機上體現(xiàn)，系統(tǒng)采用TCP同步網(wǎng)絡(luò)通信，通信協(xié)議采用的MODBUS RTU協(xié)議，實現(xiàn)硬件系統(tǒng)與計算機終端通信互聯(lián)。五、承擔(dān)單位與協(xié)作單位主要研發(fā)內(nèi)容及分工本項目由大連通科應(yīng)用技術(shù)有限公司發(fā)起，主持技術(shù)研發(fā)（即實物溜板箱制作以及軟硬結(jié)合通訊研發(fā)及VR技術(shù)開發(fā)），最終落實形成成熟產(chǎn)品

8、。大連海事大學(xué)負(fù)責(zé)提供教學(xué)需求、教學(xué)設(shè)計及專業(yè)操作手冊。六、項目完成后達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)水平及采用標(biāo)準(zhǔn)情況項目完成后，在電腦上可進行基本認(rèn)知，主要為主軸箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾座、床身、床腿等部件認(rèn)知。通過硬件操作，可在電腦上實現(xiàn)相應(yīng)的結(jié)果。主要有，操作床鞍手輪和中滑板手柄實現(xiàn)刀架的縱向橫向進給及后退并可記錄進給量；操作主軸的正轉(zhuǎn)、停止和反轉(zhuǎn)；操作機動進給手柄實現(xiàn)橫縱四個方向的機動進給；合上開合螺母實現(xiàn)車螺紋的相關(guān)需求。通過以上動作的組合可實現(xiàn)CA6140車床的基本操作，并且操作過程的相關(guān)數(shù)據(jù)能在數(shù)據(jù)庫中體現(xiàn)從而實現(xiàn)考核。七、國內(nèi)外同類產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)對比情況國內(nèi)現(xiàn)有的同類產(chǎn)品中，可實現(xiàn)在電

9、腦中認(rèn)知車床，并用鼠標(biāo)代替人手進行車床操作，通科公司項目中的硬件體驗系統(tǒng)為國內(nèi)首家研發(fā)。八、項目實施進度安排（起止年月、驗收/鑒定時間）2017.7.12017.8.31 調(diào)研、召開論證會、立項、研制大綱編寫2017.9.12017.10.13 原型素材現(xiàn)場采集2017.9.12017.11.1 完成樣例制作及所有實訓(xùn)單元腳本的編寫2017.12.12018.8.31 完成仿真實訓(xùn)系統(tǒng)研發(fā)及調(diào)試工作2018.9.12018.10.1 完成仿真考核系統(tǒng)研發(fā)及調(diào)試工作2018.11.12018.12.31 項目驗收九、新產(chǎn)品達(dá)產(chǎn)后預(yù)計經(jīng)濟效益達(dá)產(chǎn)年份產(chǎn)量（單位）銷售收入（萬元）利稅（萬元）創(chuàng)匯(萬美元)2020年臺（套）300180十、社會效益情況本項目可為機加工實操實訓(xùn)過程中出現(xiàn)的安全提供一定保障，促進機電類科目的教學(xué)領(lǐng)域信息化建設(shè)，提高職業(yè)技能型人才培養(yǎng)質(zhì)量，節(jié)約社會大量設(shè)備培訓(xùn)成本。十一、企業(yè)財務(wù)狀況（萬元）固定資產(chǎn)原值79.12上年度銷售收入429.22資產(chǎn)負(fù)債率%8.96%利 潤80.91稅 金4.42所得稅納稅途