数控仿真范文

2023-09-15

数控仿真范文第1篇

摘要:随着我国制造产业结构的优化升级,机械工程专业应用型人才的需求量增大。本文针对目前数控技术课程实践教学环节存在的教学内容较少、教学手段陈旧等问题,提出了一种基于项目驱动的“闭环式”实践教学改革思路,该思路以项目为主线、学生为主体,锻炼了学生发现问题与解决问题的能力,并通过实时反馈来反映学生的学习效果。通过教学改革的实施,学生的综合能力得到了提升,改革取得了一定的效果。

关键词:项目式教学;数控技术;实践教学;教学改革

0  引言

自2010年起,我国就已经成為全球制造业第一大国,但其竞争优势聚集在低端领域,在高端制造业领域方面竞争力明显不足。面对世界范围内新一轮的产业革命,我国先后出台了“中国制造2025”、“互联网+”等一系列重大国家战略,并明确以开发一批精密、高速、高效、柔性数控机床与基础制造装备及集成制造系统为重要战略任务,以此来提高自身的制造实力,从而能够在全球化的竞争中拔得头筹。目前,我国绝大多数工科院校均开设了机械工程专业,数控技术作为培养机械工程技术人才的一门专业课程,可使学生获得丰富的机械、控制、检测、编程、数控加工工艺等方面的基础知识和综合技能;但不少高校的数控技术课程教学当中,实践环节相对薄弱,存在教学内容较少、学时较短、教学手段陈旧等问题,使得学生的动手实践应用能力得不到很好的锻炼。本文分析了数控技术课程实践教学环节中所存在的不足,提出了一种基于项目驱动的“闭环式”实践教学改革思路,该思路以项目为主线、教师为主导、学生为主体,使学生能够系统性的学习数控技术相关操作技能,并通过实时反馈来反映学生的学习效果,达到提升学生动手实践等综合能力的目的。

1  数控技术实践教学中存在的问题

数控技术实践教学的目的是通过该实践环节的学习,使学生掌握编制数控加工程序的方法,具备根据加工图纸要求编制数控加工程序并进行数控机床实操加工的能力,但实践教学的情况却不尽如人意。首先,实践教学环节多为验证性实验,往往是为了让学生能够更加直观的去感受和了解课堂当中的知识点,并不能很好的起到锻炼学生综合应用能力的作用。其次,验证性的实验缺乏一个统一的主线将其穿起来,学生学完以后不知道如何学以致用。最后,数控技术实践教学环节的实验设备主要为数控机床,因其购置费以及使用维护费较高,民办高校难以拿出大量资金来购置实验设备,若按照传统的现场实践教学方法,则会因设备台套数的不够导致无法满足每一个同学实践操作的需求,从而影响实践教学的效果。

2  数控技术实践教学改革思路

针对数控技术实践教学中出现的问题,本文拟从以下角度来进行实践教学改革,以期提升实践教学效果。

2.1 引入计算机仿真软件

目前数控加工编程软件很多,主要包括Unigraphics UX、MasterCAM、Powermill、Cimatron等。为了满足制造人才从设计到制造的培养连贯性的要求,我们需要引入一种集三维造型与自动编程于一体的软件。Unigraphics UX是目前使用度最广泛的编程软件之一,交互式CAD/CAM系统可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构,广泛应用于加工中心编程操作中,可以实现学生从三维设计造型到数控自动编程最后至模拟加工仿真的全过程培训。针对现场实操时设备台套数不够的问题,可以通过采用虚拟现实的数控加工仿真系统来解决。宇龙数控加工仿真系统利用虚拟现实技术,将实际的机床搬到了电脑中,学生通过仿真系统在电脑界面上完成原本需要在实际机床上才能进行的操作,降低了教学成本,并提高学生的学习效果。

2.2 引入项目式教学方法

数控技术实践教学是一个连续性的系统工程,包括了从零件图纸分析→确定加工方案→工艺处理→编制程序清单→程序校验→数控机床加工整个生产流程的教学。项目式教学突出的是以项目为主线、教师为主导、学生为主体,强调的是让学生从系统性的角度来自主地分析问题、解决问题。教学步骤一般分为以下几步:

①项目内容的确定和分配:遵循“实用性、可行性和综合性”的原则。实用性原则指的是项目的选择必须贴近实际生产实践,让学生切实体会到所学的知识确实能够学以致用;可行性原则指的是项目难度适中,能够让学生在经过一定努力的情况下完成;综合性原则指的是项目应包含与数控技术有关的所有知识点,通过一个项目能使得学生对所有的知识点进行一次梳理实践。

②项目计划的制定和实施:学生接到任务后,首先自由分组,然后按照教师的要求指定工作计划,将任务分解成图纸设计、数控程序编制、软件仿真加工、数控机床实操加工等阶段,规定各阶段的时间安排,具体任务分工等,形成详细的项目实施计划,并上交教师。在上交项目计划并得到教师认可后,学生即可根据计划安排开展项目。教师要注意自身的引导作用,比如在项目初期,利用案例教学法,对学生UG软件或宇龙数控仿真软件者进行必要知识和技能的培训,或者向学生推荐相关的参考资料等。

③项目结果的考核和评价:项目结果的考核和评价分为过程考核和总结考核两个部分。过程考核指的是学生在图纸设计阶段需要讲解零件的设计思路以及图纸的表达方案;数控程序编制阶段需要对零件的数控加工工艺进行阐述;软件仿真加工阶段需要进行程序的输入和现场演示等。教师在每次过程考核结束,需对学生小组的成果进行总结考核并打分。在项目结束后,学生还必须以小组为单位,上交项目完成总结报告,指导教师根据总结报告打总结分,最后将过程考核分和总结考核分综合,得到学生的综合分数。

2.3 引入闭环思想构建实践教学体系

在项目式教学实施过程中,为确保学生的学习效果,引入了闭环思想,构建了全新的实践教学体系如图1所示。从项目下达开始,经过了工艺分析、数控编程、模拟加工、实际加工等一系列的环节,下一个环节能否继续进行完全取决与上一环节结果的正确与否,比如没有合理的工艺分析就不能进行合理的编程,继而不能实现合理的模拟加工,最终会影响最终零件的实际加工,这样就形成了项目流程的闭环。

3  结论

为满足制造业的发展所带来的对应用型人才需求的改变,现有的数控技术实践教学模式已经不能适应。本文在研究了目前数控技术实践教学不足的基础上,提出了一种基于项目教学的闭环式实践教学改革思路(如图1),通过引入项目教学法这一主线,将数控技术实践教学的各个环节串联起来,并通过闭环的形式实时反馈学生的学习效果。经过实践,学生的实践能力得到了很大的提升,表明改革效果良好。

参考文献:

[1]张佳,王宏,陶彦辉,等.应用型本科数控技术课程教学改革策略[J].西部素质教育,2019(9):191-192.

[2]陶波,范成杰,徐巍.以数控技术为主线的实践课程改革探索[J].实验室研究与探索,2014(4):224-227.

[3]夏尔冬,王春荣,卫沅等.基于实践能力培养的数控技术课程改革[J].宁德师范学院学报(自然科学版),2019(9):313-317.

[4]朱火美,吕焕培,张谦等.基于应用驱动的数控技术课程改革与探索[J].科技创新导报究,2016(8):156-160.

基金项目:三江学院教学建设与改革项目(J18069),江苏高校哲学社会科学研究基金项目(2018SJA0502)。

作者简介:徐伟(1982-),男,江苏盐城人,高级实验师,主要从事机械专业应用型本科教育研究。

数控仿真范文第2篇

1 仿真教学对数控加工的优点

1.1 提供有利的学习平台

对于初学数控加工的学生来讲, 数控仿真软件给数控加工的认识提供了一个很好的学习平台。数控仿真软件的安装比较方便, 对计算机的要求不是很高, 同学们可以通过计算机随时学习, 仿真加工。这样对数控机床的整个操作过程认识的比较快, 对加工中所遇到的基础知识掌握比较牢固, 学习起来相对轻松一些。

1.2 安全系数提高、方便、快捷

相对于实践操作, 仿真教学不存在安全风险。不管学生是操作错误还是程序错误都不会损坏机床、刀具, 更不会造成人身伤害, 学生们可以大胆的、独立的进行仿真加工和练习。

其次, 在数控仿真时, 对工件的装夹、刀具的安装、冷却液的控制、机床门的开关、工件的测量等工作只需要轻松点几个图标就能完成任务, 即不费时也不费力, 方便、快捷的解决了手工操作的部分内容。

再次, 在数控仿真教学过程中, 老师的整个示范过程都可以通过平台让每一个学生同时观看, 使所有学生都能够很清楚的观看和模仿, 同时由网络搭建的师生教学平台, 老师也可以很清楚的观察每一位学生的操作情况, 并及时进行指导。很好的解决了实践教学过程中, 几十个学生围绕一台数控机床观看指导教师示范操作的现象。这样的教学更直观、形象的的表现了教学内容, 使教师的教学变得更轻松和简单化了。

1.3 弥补实践教学的不足

实践操作是数控加工的重要组成部分, 数控机床就是必不可少的。但是数控机床相对于普通机床来讲价格昂贵, 如果在实验、实训过程中完全依赖数控机床进行操作, 并且满足实训要求, 投入大、消耗多成本又高, 对于一般院校来讲都是比较困难的。况且随着数控技术的不断发展, 数控系统增多, 型号多, 更新又比较快, 学校的教学如何才能跟上企业、工厂的步伐?把所有型号、数控系统的机床配齐?这是不可能的。利用仿真软件就能很好的解决这一问题。仿真软件教学可以在不同的数控系统、操作面板和数控机床中进行切换。而且根据需要可以选择对应的数控机床、操作面板、数控系统对学生进行授课, 提高学生对不同数控系统的认识和适应能力, 使学生毕业后走上工作岗位时尽快适应工作要求, 在最短的时间内融入到生产实践过程中。

2 仿真教学对数控加工的弊端

2.1 没有真实切削加工的实际感受

仿真加工操作中部分内容是通过软件中的图标直接点击形成的, 比如刀具的装夹、调整高度;工件的装夹;工件的测量;刀具的磨削等等, 这些内容在实践教学中是必不可少的, 都要学生自己动手操作完成。

其次, 在仿真操作中, 工件的材料虽然可以选择, 但是在面对同一种材料不同进给量和进给速度的时候, 刀具的磨损和工件的精度是体现不出来的。在仿真加工中只能观察到刀具走刀路线的对与错, 无法正确模拟程序在真实切削过程中出现的问题, 比如:加工质量、生产效率甚至是“扎刀”现象。因此老师在仿真教学转换到实践教学过程中必须要严格注意学生程序的编写内容。

2.2 学生仿真操作态度不严谨

由于仿真加工不存在安全风险, 学生对仿真操作过程中出现的错误就会不以为然, 不加以重视, 那么在面对真实机床加工时, 就会出现这样或那样的问题。这就给实践教学的老师提出了很高的要求, 要提高教学能力的同时提高管理水平, 合理分组。

2.3 应用仿真教学学生对实践教学中机床的保养、维护意识淡薄

仿真教学不存在机床的保养和维护问题, 只要开、关电脑, 如果在仿真中出现了麻烦问题, 直接关闭软件对话框或重新启动电脑就可以了。学生对真实机床的保养、维护意识淡薄, 在真实加工中出现的常见故障不会排除和修护。这种差距只有在真实的加工操作中才能体会到。

2.4 部分仿真软件刀具不全, 只能进行简单的初级工件练习, 无法进行更高层次的工件加工

3 如何处理好仿真教学对数控加工的利与弊

数控仿真教学软件不可能完全代替实验、实训教学。必须处理好以下几点。

3.1 仿真教学与传统教学、实践教学的关系

我们可以通过传统的教学模式:黑板、粉笔、绘图的方式让学生掌握零件的加工路线、加工程序。然后利用仿真软件提供一个仿真加工平台, 熟悉机床结构和整体的操作过程, 从而验证理论路线的对与错。最后, 通过真实的零件加工, 来感受切削用量、零件材料和加工质量三者的关系。

3.2 教学内容和教学形式的关系

仿真教学只是我们在教学过程中的一种辅助手段, 真正的教学核心还是教学内容, 根据教学内容来确定仿真教学的课时安排。

3.3 教师和学生的关系

教师是主导, 学生是主体。教师要通过仿真软件主动引导学生学习数控加工的兴趣, 仿真软件不能代替教师的讲解, 不能代替师生的情感交流。学生在教师引导的同时要主动参与, 主动操作练习, 成为知识的探究者。

总之, 应用数控仿真软件教学和实践教学还是有很大的差距的, 关键是看教师在教学过程中如何合理利用两者之间的关系。仿真软件作为一种辅助教学手段, 要用的好用的恰当用的适度, 才能减轻实践教学的负担, 相反则会出现各种各样的问题。重视安全教育, 重视规范操作, 让学生自觉养成良好的机床保养和维护的知识, 在实践中, 认真的去研究、探讨和解决实际问题, 才能更好的掌握数控加工技术。

摘要:近几年, 数控仿真软件普遍应用于数控教学过程中, 大大节约了教学成本, 降低了教学安全风险。但仿真软件普遍应用的同时, 也给教学质量和学生的动手操作水平提出思考。如何正确处理好仿真教学和实践教学的关系是非常重要的。

关键词:仿真教学,实践教学,数控加工

参考文献

[1] 刘战术.数控机床加工技术[M].人民邮电出版社, 2008, 11, 第2版.

[2] 睦润舟.数控编程与加工技术[M].机械工业出版社, 2001, 8.

[3] 杨洋.数控加工技术及编程[M].人民邮电出版社, 2007, 6, 第1版.

[4] 楼章华.数控编程与加工[M].中国传媒大学出版社, 2008, 11, 第2版.

数控仿真范文第3篇

那么现在中职学校数控开展的现状如何呢?大多都面临以下三个主要问题。一是生源问题:现在的中职学校已经是零门槛, 学生基本上也是零基础, 大部分学生对学习并不感兴趣, 并对所学的专业有盲目性。入学报名时只知报热门专业, 并不知所学专业的实际内容, 也不知道以后将学习什么。二是数控实训设备:现在各校的数控设备都处于短缺状态, 这样就造成学生实训时间很少。学生整个在校时间平均下来只有几周实训, 就是在这几周时间里还是好几个学生共用一台设备。三是在教学方面:一般学校的做法都是先上数控编程, 然后再进行实训。这样体现讲授编程课时就是在黑板上加工零件, 加工过程和程序执行不易观察, 造成所讲授的内容抽象难以理解。结果老师在拼命地想讲明白, 学生们也拼命想听明白, 但最后总听得云里雾里, 到实际操作时却又不知从何下手, 还得实训教师从头再来, 无形中又减少了学生的实训时间。造成编程课堂枯燥难以理解, 学生学习相当吃力。

基于这样的情况, 大多数学校都引进了数控仿真软件来辅助教学。数控仿真软件具备对数控机床操作全过程和加工运行全环境仿真的功能。能够完成整个加工操作过程的教学, 使原来需要在数控设备上才能完成的大部分教学功能可以在这个虚拟制造环境中实现。特别是把数控编程教学和仿真软件结合起来, 既解决了理论课的枯燥难学问题, 同时也解决了因实训设备少所带来的问题。并且通过实践发现也取得了很好的效果。使得编程课堂的教学变得更加生动、更加具体, 教学效果明显得到提高。同时也提高了教师教学的积极性和学生学习的主动性。

如何把仿真软件和数控编程课教学有机的结合在一起, 我校也经过多方面的尝试。起初的做法是一分为二, 效果不是很理想。后来经过一段时间的教学尝试, 发现把仿真软件融入到数控编程理论课堂中, 效果很好。学生不仅很轻松的就掌握了编程知识, 并且对以后的数控实训也有很好的促进作用。

要在教学中做到二者有机的融合, 一定要做好下面的工作。

1 深入分析教材, 教学内容模块化, 实现项目式教学

把课堂上的理论知识点分解为一个个的教学模块, 实现项目式教学。在教学中以培养学生能力为目标, 以项目为载体, 以动手操作为具体行动, 构建一个具有鲜明特色的项目式课程体系。按照学生应知应会, 循序渐进的方式, 把课程理论知识点吸入到一个个课题图形中, 这样学生学起来目的性、争对性就比较强了, 学生的学习兴趣也就比较大了。为了更好的提高学生的学习效果, 让所有的学生都能够吃的饱和能吃饱, 每次课堂所使用的项目必须备有两套。其一为基础项目, 此针对全班所有的同学。这一项目为是教学重点, 务必使所有学生都能掌握, 也必须要掌握。其二为提高项目, 主要针对的是学有余力的同学, 通过这一课题的学习能对本次课的学习有个更高层次的提高。

每次课都通过这两个项目的教学, 所有学生都得到了不同层次的练习。并且通过这种训练后, 学生对程序的编写检查和机床的操作每次都能得到提高, 对后面的数控实训和以后的企业工作都是一个很好的促进。

2 改变课堂教学模式, 实行讲练结合方式

利用仿真软件来辅助教学, 一定要改变常规的教学方式。最好的做法就是把课堂搬到机房里, 利用机房里的投影和计算机来进行教学。以教师讲解为辅, 以学生练习为主, 体现以学生为中心。同时为了使机房里的教学能起到更好的教学效果, 可以尝试采用分组教学。其一可以利用每组的组长充当老师的帮手, 辅助完成机房课堂的教学管理。其二可以根据好差生搭配的原则, 以好带差, 做到共同学习, 共同进步。

具体的教学过程可以按以下环节安排。

(1) 教师先利用投影把这堂课的主要内容进行集中讲解, 同时辅以例题。讲解结束后向学生下达任务书, 上面包括此次项目的训练课题和评价标准。

(2) 学生根据教师事先分好的小组进行分组练习, 遇到问题先相互之间讨论, 如果实在解决不了再求助教师。操作完成以后对照评价标准进行自评。此时学有余力的学生可以操作提高项目。

(3) 由教师牵头组织, 小组之间进行互评。在评价的过程中对学生错误的地方进行讲解和点评。

(4) 师生共同对本次训练的内容进行总结, 并布置下次课的学习内容。

3 构件科学评价体系, 做好课堂总结

为了圆满的完成每次课的教学任务, 做好下面两点也是必不可少的。

其一, 为了能够更好的去提高学生学习的积极性和主动性, 一定要做好学生小组间的自评和互评工作。通过组内自评学生可以看到自身对本次知识点的掌握程度, 通过小组间的互评可以看到别人的长处和不足, 对自身又是一个鼓励和提高。对小组间的自评和互评工作, 教师要全程引导和参与。既要评价操作结果, 又要评价操作过程, 对仿真操作中学生的积极参与表现出来的良好品质要给予鼓励和嘉奖。

其二, 数控加工仿真软件只是对加工过程的模拟, 并非真实的加工过程。它无法替代学生在实际训练时的操作, 尤其对切削用量、刀具选择、零件装夹等关键因素的考虑。而这样的仿真程序一旦用于实际操作, 就很容易出现打刀、撞车的情况或影响零件的加工质量。对此, 教师应引起足够重视, 并在每次项目操作完成后加以强调, 以便学生在以后的实训时能正确的操作。同时要强调好的仿真操作完成并不代表以后机床就能很好的操作, 它只是一个实训的基础, 一定要让学生保持一个谦虚谨慎的心态。

总之, 把数控仿真软件用于数控编程课堂教学之中, 有利于改进数控教学方法, 提高数控教学水平。加强学生学习的积极性和主动性, 对学生的学习效果起到事半功倍的效果。

摘要:随着各个中职学校数控专业的高速发展, 为了缓解数控设备少、数控教学枯燥的问题, 很多学校引入了数控仿真软件来辅助教学。特别是在数控编程课堂教学中的应用。二者之间的有机结合使用, 使得编程课堂的教学变得更加生动、更加具体, 教学效果明显得到提高。极大的提高了学生学习的积极主动性和学习效果。

关键词:仿真软件,数控编程,课堂,运用

参考文献

[1] 朱明松, 王翔.数控车 (铣) 床编程与操作项目教程[M].

数控仿真范文第4篇

1 教材内容

1.1《化工仿真实训》教材

化工单元实习仿真: (1) 复杂控制:液位控制系统单元仿真; (2) 动力设备:离心泵单元仿真、抽真空系统单元仿真、电动往复压缩机单元仿真、压缩机单元仿真、二氧化碳压缩机工艺仿真; (3) 传热设备:多效蒸发工艺仿真、锅炉单元仿真、换热器单元仿真、管式加热炉工艺仿真; (4) 塔设备:精馏塔工艺仿真、双塔精馏工艺仿真、吸收解吸单元仿真、催化剂萃取控制单元仿真; (5) 反应器:固定床反应器单元仿真、流化床反应器单元仿真、间歇反应釜工艺仿真; (6) 罐区:罐区仿真单元。

典型化工产品某工段生产仿真操作:甲醇工艺仿真、合成氨工艺仿真、鲁奇加压气化工艺仿真、二甲醚工艺仿真。

1.2《化工仿真》教材

化工单元实习仿真: (1) 复杂控制:液位控制系统单元仿真; (2) 动力设备:离心泵单元仿真; (3) 传热设备:多效蒸发工艺仿真、换热器单元仿真; (4) 塔设备:精馏塔工艺仿真、吸收解吸单元仿真。

典型化工产品某工段生产仿真操作:甲醇工艺之四塔精馏工艺仿真。

2 教材编写思路

本校本教材编写以“认识化工生产—化工单元仿真操作—典型化工产品某工段生产仿真操作”为主线, 采用模块化、项目引领、任务驱动的模式组织教学内容, 介绍了化工仿真或化工仿真实训预备知识、化工单元仿真操作、典型化工产品生产仿真操作三个模块的内容, 为我校《化工仿真》与《化工仿真实训》两门课程提供教材服务。

本校本教材体现了“以学生为主、教师为辅;弱化理论知识学习, 着重学生实操能力培养”, 注重学生在学中练、练中学、学完测的培养, 实现“教、学、做、考”的有机融合。通过学习, 提高学生对化工过程的理解能力, 初步实现化工生产一线岗位技能和分析能力, 为学生未来更好地适应工作岗位, 奠定良好的基础。

3 教材特色与创新

本教材体现高职教学的特色, 贯彻“以服务为宗旨, 以就业为导向”的职业教育理念, 打破了传统的“章、节”编写模式, 采用“教、学、做、考”四位一体教学模式[3]安排教学内容, 建立了“以项目为导向, 工作任务为驱动;以就业为框架, 以生产情境为引导;以学生自主学习为主, 教师教学为辅;弱化理论学习, 着重学生实操能力培养”的教材体系。

4 教材适用范围

本校本教材主要作为榆林职业技术学院化学工程系各三年制与五年制专业学习《化工仿真》与《化工仿真实训》两门课程的校本教材, 也可用于技能大赛、化工总控工中高级考证培训、石油与化工行业的生产操作人员技能培训, 也可作为自学教材使用。

摘要:本文主要研究探索了《化工仿真实训》与《化工仿真》两门课程对应校本教材的编写内容、指导思想、特色与创新及适用范围。

关键词:化工仿真校本教材化工仿真实训

参考文献

[1] 吴重光.化工仿真实训指南[M].北京:化学工业出版社, 1999.

[2] .刘淑霞.化工仿真技术在教学及实训中的应用[J].河南化工.2012 (02)

数控仿真范文第5篇

课程名称:物流三维建模与仿真

学生学号:

所属院部:

(文科类)

专业班级:

学生姓名:

商学院 指导教师:

20 ——20 学年 第 学期

金陵科技学院教务处制 实践报告书写要求

实践报告原则上要求学生手写,要求书写工整。若因课程特点需打印的,要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。

实践报告书写说明

实践报告中一至四项内容为必填项,包括实践目的和要求;实践环境与条件;实践内容;实践报告。各院部可根据学科特点和实践具体要求增加项目。

填写注意事项

(1)细致观察,及时、准确、如实记录。 (2)准确说明,层次清晰。

(3)尽量采用专用术语来说明事物。

(4)外文、符号、公式要准确,应使用统一规定的名词和符号。 (5)应独立完成实践报告的书写,严禁抄袭、复印,一经发现,以零分论处。

实践报告批改说明

实践报告的批改要及时、认真、仔细,一律用红色笔批改。实践报告的批改成绩采用百分制,具体评分标准由各院部自行制定。

实践报告装订要求

实践报告批改完毕后,任课老师将每门课程的每个实践项目的实践报告以自然班为单位、按学号升序排列,装订成册,并附上一份该门课程的实践大纲。

实践项目名称: 物流三维建模与仿真的基础操作实践学时: 8 同组学生姓名: 实践地点: 实践日期: 实践成绩: 批改教师: 批改时间:

指导教师评阅:

一、实践目的和要求

本课程实践教学的总体目标是在掌握物流系统建模理论知识的基础上,通过物流实验室的taraVRbuilder软件,熟练掌握物流三维建模及仿真过程,并能设计物流系统,为从事相关工作打下坚实的实践基础。

上述总体目标主要由多个具体的阶段性目标组成,遵循由浅入深、循序渐进的教学思路,有计划按步骤地加以落实。“物流三维建模与仿真的基础操作”的实践目的和要求是:

1、熟悉TaraVRbuilder三维建模及仿真软件的操作界面、工具栏和操作风格,掌握利用计算机进行物流系统建模及仿真的方法和程序,并领会三维仿真的原理和意义;

2、掌握建立物流入库和出库流程及相关设备设施的一般方法和过程,并学会利用计算机软件进行仿真,同时了解物流仓储作业的基本要求和相关物流设备的基本作用;

二、实践环境与条件

1、满足学生人数和硬件配置要求的计算机实验室;

2、物流三维建模与仿真软件一套(网络教学版);

3、内部局域网。

三、实践内容

实验1:TaraVRbuilder三维建模及仿真软件的基础认知和操作;

实验2:建立一个货物入库模型并进行仿真。 基本要求如下:

(1)入库模型的主体为一座仓库,该仓库配置1个入口和2个出口,其它细节自由定义;

(2)入库模型中,设定有两种货物(原料A和原料B)同时需要入库。两种原料都由货运卡车运输到货。原料A必须用叉车才能完成装卸,原料B则可以由人工完成装卸,原料A要求通过传送带运送直接存入1号原料存储区(自动立体高架货仓),原料B可以通过传送带运送直接存入1号原料存储区(自动立体高架货仓),也可以直接存入2号原料存储区(滑移式货架);

(3)按照上述要求完成建模和仿真操作,然后对模型进行适当的美化,如增添支撑、地面、墙体、门窗、走道和楼梯等细节,提高仿真的真实感和实际效果;

(4)模型在仿真过程中能够顺利运作,不出现堵塞、溢出等错误; (5)不违反物流设施设备的基本操作规程。

实验3:建立一个货物出库模型并进行仿真。 基本要求如下:

(1)在实践内容2所建立的入库模型基础上继续完成建模和仿真; (2)设定原料A和原料B分别经过一道工序(由一个机器人完成)的生产加工,最终组合成为成品C(每个C由1个A和2个B组成)。生产出来的成品C放置到托盘上再存放到成品货架(托盘货架)区,最后由成品货架区出库装车,其它细节自由定义; (3)按照上述要求完成建模和仿真操作,然后对模型进行适当的美化,如增添支撑、地面、墙体、门窗、走道和楼梯等细节,提高仿真的真实感和实际效果;

(4)模型在仿真过程中能够顺利运作,不出现堵塞、溢出等错误; (5)不违反物流设施设备的基本操作规程。

四、实践报告(附件)

实验1:TaraVRbuilder三维建模及仿真软件的基础认知和操作; TaraVRbuilder是一款运用虚拟现实技术进行三维建模和模拟基于时间的传输、物流和仓储技术的软件工具。作为一款“数字化工厂”的软件,它的特色在于用户可以在不具备特别的编程和三维设计技能的情况下,通过使用可自定义参数的丰富的三维动画模库,简便快捷地创造虚拟的三维动画场景。这套软件用于对工厂机组装置的分析和可视管理。它的应用领域包括销售支持、计划、工程规划以及档案整理等。

TaraVRbuilder可以通过标准数据库中的模块来配置所需要的设备。除了可以构建生产流水线和自动传输技术的厂房和建筑之外,还可以呈现许多外部设备,例如机床、运输车、工人等,并可以使用不同的货物及通过设备中的不同途径来模拟物料流。因此,TaraVRbuilder是第一款可以简便快捷地在三维场景中配置物流设施、设备和部件动画到中等复杂程度的标准软件。

TaraVRbuilder软件的主要操作界面包括: 1. 程序栏、菜单栏和工具栏; 2. 状态串;

3. 3D窗口和2D总览; 4. 项目树;

5. 输入区域和连接点。

TaraVRbuilder软件的主要操作功能包括: 1. 连接点的选择操作和状态识别; 2. 创建、打开和保存项目; 3. 导入和导出项目; 4. 常规、默认设计、连接点、支撑装置、速度、商标、测量、设备列表、物件号、当前对象、背景、坐标系统、阴影、保存等的设定。

实验2:建立一个货物入库模型并进行仿真。 一.卸货

1.在适当位置插入两辆“负载货车”(记为货车1和货车2); 2.在“负载货车”内部适当位置分别插入1个自内向外的“多堆积”,并定义“分配源”:原料A(酒箱(空))和原料B(瓶),分别对应货车1和2;

3.在货车1的“多堆积”后插入“叉式装卸车”,并设置路线至传送带1; 4.在货车2的“多堆积”后插入装卸“工人”,并接至传送带2; 5.在“叉车”路线末端插入“前部卸载区域”并插入“多堆积”(即传送带1);

6.在“工人”另一个连接点处插入“多堆积”(即传送带2); 二.输送

7.将传送带1设置至合适长度后插入“转车”;

8.在“转车”的连接点2处插入“多堆积”(传送带3)至2号原料存储区(“滑移式货架”);

9.在“转车”的连接点3处插入“多堆积”(传动带4)至1号原料存储区(“自动立体高架货仓”)并设置转车分货比例; 10.在传送带2 后插入“多堆积”并连接至传送带4; 三.入架

11.在传送带3后插入“卸载站”和“机器人”,并将“机器人”接至“滑移式货架”(至此完成原料A卸货入库);

12.在传送带4后插入“高架货仓类型3”(至此完成原料A和B卸货入库)。

实验3:建立一个货物出库模型并进行仿真。 一.出架 1.在“高架货仓类型3”后增加一连接点并在两个连接点后分别插入多堆积(传送带

5、6);

2.设置“高架货仓类型3”出货动画及比例,使传送带5输送原料B(瓶),传送带6输送原料A(酒箱(空)); 二.加工

3.在传送带6后插入“装载站”和“机器人”,并使“机器人”另一连接点接至传送带5,同时设置装载站动画,使得进入1个原料A(酒箱(空))和2个原料B(瓶),生成1个成品C(酒箱(满)); 4.在“装载站”的后插入“多堆积”(传送带7);

5.在传送带7后插入“工作站3”并设置动画,使得进入1个成品C(酒箱(满)),生成1个“托盘800×600负载”(实现将成品C放置到托盘上);

6.在“工作站3”后插入“叉式装卸车”并设置路线至成品货架区; 三.入架

7.在“叉车”路线末端插入“前部卸载区域”并插入“多堆积”; 8.在上述“多堆积”后插入“托盘货架(即成品货架,至此完成成品C的加工及入库); 四.装载

9.在“托盘货架”内部适当位置插入1个自内向外的“多堆积”,并定义“分配源”为“托盘800×600负载”,同时延迟出货时间;

10.在上述“多堆积”后插入“叉式装卸车”,并设置路线至“负载货车”(记为货车3);

11.在“叉车”路线末端插入“前部卸载区域”并插入“多堆积”; 12.插入“负载货车”(即货车3)使得上述“多堆积”在车内适当位置(至此完成成品C由成品货架区的出库装车)。 实践项目名称: 小型物流系统的设计和评价 实践学时: 12 同组学生姓名: 实践地点: 实践日期: 实践成绩: 批改教师: 批改时间:

指导教师评阅:

一、实践目的和要求

本课程实践教学的总体目标是在掌握物流系统建模理论知识的基础上,通过物流实验室的taraVRbuilder软件,熟练掌握物流三维建模及仿真过程,并能设计物流系统,为从事相关工作打下坚实的实践基础。

上述总体目标主要由多个具体的阶段性目标组成,遵循由浅入深、循序渐进的教学思路,有计划按步骤地加以落实。“小型物流系统的设计和评价”的实践目的和要求是:

1、掌握物流作业分析的方法和程序,并学习利用仿真软件对物流作业进行定量分析,从而得出基本评价结果;

2、培养独立思考和设计一个小型物流系统的能力,能够根据物流管理要求选择相应的物流作业模式和物流作业设备,并综合分析从而构建一个符合要求的物流系统。

二、实践环境与条件

1、满足学生人数和硬件配置要求的计算机实验室;

2、物流三维建模与仿真软件一套(网络教学版);

3、内部局域网。

三、实践内容

实验4:物流系统设计和评价仿真 基本设定如下:

(1)在实验2和实验3所建立的出入库模型基础上继续完成物流系统设计和评价仿真,对物流系统进行管理优化;

(2)假设原料A和原料B的到货量之比为3:2,原料A每次卸货的分批数量为1,而原料B每次卸货的分批数量为2。原料A和原料B经过加工生产出单件成品C所需的时间为10分钟;

(3)1号原料存储区的存储位置数量共200个,这其中原料A的原始库存为5个,原料B的原始库存为10个。2号原料存储区的存储位置数量共100个,这其中,原料B的原始库存为30个;

(4)各种物流设备设施的运转速度为默认状态,并且不考虑运输货车的装载能力限制。

(5)模型在仿真过程中能够顺利运作,不出现堵塞、溢出等错误; (6)不违反物流设施设备的基本操作规程。

在上述条件下,仿真该物流系统中生产200个成品C的全过程,并尽可能缩短整个作业流程所需的时间和成本。

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