(大连通科1229)辽宁省企业技术创新重点项目计划立项申请书

1、编号辽宁省企业技术创新重点项目计划立项申请书计划年度： 2018年 计划类别： 产学研合作 项目名称： 智能化CA6140车床仿真体验系统 承担单位：大连通科应用技术有限公司、大连海事大学 辽宁省工业和信息化委员会2017年12月26日说明1、本申请书为申报辽宁省企业技术创新重点计划项目使用，计划类别分为重点新产品开发、关键产业技术研发、产学研合作、重大技术装备研制、产品质量提升技术攻关和重点工业设计等六类项目，同一个项目只能选择一类申报。2、本申请书必须用A4纸、小四号字体计算机打印并装订 。3、承担单位据实逐项填写，然后由主管部门签署意见并报省工信委。4、费用支出明细栏内，应填写技术开发中

2、所需的设备、仪器、主要材料和技术攻关等费用。5、分类说明。按工业行业属性和兼具新兴产业属性情况进行分类。所属行业栏按照“装备、冶金、石化、电子、软件、轻工、纺织、建材、医药、其它”进行分类填写。所属新兴产业领域按照“节能环保、新一代信息技术、生物、新能源、新能源汽车、高端装备制造业、新材料、数字创意”进行分类填写，不在新兴产业领域范围内的可不填。6、本申请书未尽事宜，可另附文字材料说明。 项目名称智能化CA6140车床仿真体验系统承担单位大连通科应用技术有限公司项目类别重点新产品开发 关键产业技术研发 产学研合作重大技术装备研制 产品质量提升技术攻关 工业设计所属行业软件企业所在县区大连市高新

3、园区法定代表人于双和职工总数48企业性质 国有 民营 上市 外资 其他 开发方式 技术转让 合作开发 自主研发 其他 项目负责人黄治国联系电业地址大连市高新园区火炬路1号海外学子创业园A座408协作单位大连海事大学一、项目提出背景和立项意义面对日趋激烈的国力竞争，世界各国普遍关注教育信息化在提高国民素质和增强国家创新能力方面的重要作用。国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”。虚实结合的仿真体验式设计理念是信息化教育领域的一个创新突破,其既不缺乏仿真效果,又可以体验到实际操作时的感受。在一

4、些高危险、高成本、高污染，难看见、难动作、难进入、难再现的实操领域,仿真体验式教学更能发挥其既有仿真又能实操的优势。在传统的车床实操教学中，课堂教学存在培训者难讲解，被培训者难理解，很多技术动作不能深刻体会的难题；而实训教学存在学习者操作危险，采购成本昂贵,场地要求高，污染严重等问题。智能化CA6140车床仿真体验系统成本低,无需后期的场地,管理,售后,维护等运营成本；对于教学者而言,教学可以更灵活,理论和三维仿真结合,随时随地可以在课堂上进行讲解、仿真演示,而不是只能到车间。学习者可以随时随地的进行规范训练，在完全认知车床的操作方法和使用规范后再进行上床操作，有效避免学习者操作不熟练而引发的

5、安全问题。二、项目主要内容和原理智能化CA6140车床仿真体验系统是以典型CA6140车床为研制对象的体验系统，关键部件使用等比例仿真实物模拟真实操作，利用编码器、PLC及TCP同步网络通信等技术实现与PC端的数据互联，最终通过VR技术模拟相应的操作结果。本系统根据真实车床溜板箱的主要操作部件1:1打造仿真实物模型，其内容包括床鞍手轮、中滑板手柄、正反转操纵手柄、机动进给手柄、开合螺母以及启动停止按钮，采用TCP同步网络通信，将这些部件与计算机实现互联，从而达到操作溜板箱实物，而操作结果在电脑终端体现的效果。系统包含车床认知以及两个实训任务。认知内容主要包括主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座、

6、床身、床腿等部件；实训任务为车阶梯轴和车螺纹，每个任务均根据机械行业标准以及金工实习要求与标准设立操作步骤。系统可记录学习者的操作步骤以及操作方法，对操作结果进行考核打分，有利于培训者及被培训者了解其操作情况。三、国内外技术发展趋势虚拟现实技术在各领域全面开花的同时也为教育领域引进了全新的教育理念，特别是在仿真加工方面。近几年虽然国内外的很多研究人员对于机槭加工虚拟现实系统工艺的研究成明显升温态势，却仍没有研发出一套能够实际体验操作方法、动态地模拟工件加工过程并对工件的加工工艺性做出考核分析的系统。四、开发方案（研制内容、解决的关键技术问题、方式、技术路线）研制方案主要从软件，硬件，以及软硬结

7、合三方面出发。软件部分主要包括车床模型的建立、车床部件的认知以及车削过程的VR仿真。采用3D Max建立车床的三维模型，用Unity 3D实现三维VR仿真。硬件部分为溜板箱实物模型的设计，使用旋转编码器将手轮，手柄的旋转角度转换为直线进给量，再通过PLC与计算机连接。软硬结合技术问题在于如何实现硬件动作能灵敏准确的在计算机上体现，系统采用TCP同步网络通信，通信协议采用的MODBUS RTU协议，实现硬件系统与计算机终端通信互联。五、承担单位与协作单位主要研发内容及分工本项目由大连通科应用技术有限公司发起，主持技术研发（即实物溜板箱制作以及软硬结合通讯研发及VR技术开发），最终落实形成成熟产品

8、。大连海事大学负责提供教学需求、教学设计及专业操作手册。六、项目完成后达到的技术指标、技术水平及采用标准情况项目完成后，在电脑上可进行基本认知，主要为主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座、床身、床腿等部件认知。通过硬件操作，可在电脑上实现相应的结果。主要有，操作床鞍手轮和中滑板手柄实现刀架的纵向横向进给及后退并可记录进给量；操作主轴的正转、停止和反转；操作机动进给手柄实现横纵四个方向的机动进给；合上开合螺母实现车螺纹的相关需求。通过以上动作的组合可实现CA6140车床的基本操作，并且操作过程的相关数据能在数据库中体现从而实现考核。七、国内外同类产品技术指标对比情况国内现有的同类产品中，可实现在电

9、脑中认知车床，并用鼠标代替人手进行车床操作，通科公司项目中的硬件体验系统为国内首家研发。八、项目实施进度安排（起止年月、验收/鉴定时间）2017.7.12017.8.31 调研、召开论证会、立项、研制大纲编写2017.9.12017.10.13 原型素材现场采集2017.9.12017.11.1 完成样例制作及所有实训单元脚本的编写2017.12.12018.8.31 完成仿真实训系统研发及调试工作2018.9.12018.10.1 完成仿真考核系统研发及调试工作2018.11.12018.12.31 项目验收九、新产品达产后预计经济效益达产年份产量（单位）销售收入（万元）利税（万元）创汇(万美元)2020年台（套）300180十、社会效益情况本项目可为机加工实操实训过程中出现的安全提供一定保障，促进机电类科目的教学领域信息化建设，提高职业技能型人才培养质量，节约社会大量设备培训成本。十一、企业财务状况（万元）固定资产原值79.12上年度销售收入429.22资产负债率%8.96%利 润80.91税 金4.42所得税纳税途