——“创壹虚拟数控机床培训系统”介绍
一、系统总述创壹虚拟数控机床培训系统是厦门创壹软件有限公司以培养数控机床维修、维护的优秀人才为目的而研发的数控机床培训操作平台。
该系统基于“创壹Web3D虚拟现实平台” 运行的网络虚拟实验3D环境，采用虚拟现实技术制作数控机床主机及其部件，并具有逼真3D互动虚拟实验、3D动画演示与相关原理文字自动同步显示、3D数控机床模型或其部件模型任意方向旋转及视点变换的功能。能够实现大量并行用户快速下载及构建渲染动态3D场景，确保用户与3D场景互动的即时性，所有部件都可360 度全方位观看，具有直观立体，真实互动的效果。 该系统充分利用三维技术与图片文字相结合，不仅对整机进行解析，还可对具体部件进行拆卸与安装，并对所有的电路进行仿真模拟，全方位的让学员了解并掌握数控机床的结构及原理。同时用户不仅可以动手对机床产品进行虚拟仿真操作，了解机床每个细节，熟悉机床工作原理，而且还可以进入“虚拟故障模拟系统”进行多种情况下不同部件的机械及电路故障排除模拟操作，从而能够积累实践经验，甚至在未出现故障时，就采取正确的措施加以预防或消除故障于未然，为机床企业减少售后服务成本。不仅如此，“创壹虚拟数控机床培训系统”还设置了与真实万用表、示波器一样的“虚拟万用表” 、“虚拟示波器”，在该电路系统中就可以实现测算，仿真和调试等功能，为用户掌握电路原理，排除电路故障打下了坚实的基础。此外，用户可以随时随地便可查阅相关机床的三维说明书，运用虚拟数控机床实训系统对公司的员工进行产品加工培训等等。 整个系统包括三个基本模块：教学模块、实训模块、考核模块。教学模块包括FA—40M加工中心、CK—7136数控车床、FANUC数控系统及上述机床的所有电路及故障排除提供一个逼真的三维虚拟环境和符合人们自然交互习惯的人机交互界面。而实训模块与教学模块有鲜明的区别，它不再是引导学生认识机床，而是通过教学模块的学习，学生可以在这里进行实训操作。实训模块中的拆卸零件库不再是按操作顺序排列，电路故障设置也是随机的，并且系统不再对下一步操作进行提示，因此学生在这个模块可以有的放矢的实践，具有很强的自主性。再就是考核模块。考核模块的内容默认情况下是空白的，但当教师编辑并加载了考试项目后，对应学生的考核模块就会出现考试内容，并可实时记录保存，自动评分。使教师轻轻松松便可实现“无纸化”考试管理。 二、系统特点： 1.用户可获得和实体机床操作一样的真实体验。创壹虚拟数控机床实训系统采用虚拟现实技术，可通过计算机模拟出各个角度看到的机床视觉效果及动态的机床部件组装过程，让学生全方位了解机床的构造、安装步骤，并能使用“虚拟故障排除系统”进行各种障碍排除，等等，带给用户真实的体验与学习。 2.系统支持教学模块的随时扩展与开发。创壹虚拟数控机床实训系统以多系统多模块相结合的模式，利用创壹自主开发的虚拟平台，结合先进的虚拟现实技术 ，同时以C/S 应用模式为主、B/S应用模式为辅，使得整个系统具有未来性与再次开发性。此外，该系统还为用户预留了标准数据化接口，这就为系统与市场上通用的数控机床汇编系统进行数据共享与操作提供了空间，使其很好的避免了“信息化孤岛”的局面。 3．系统支持人机的实时交互。系统充分利用VR 技术的可互动性, 设计了符合人们自然交互习惯的互动的人机交互界面。使客户成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而获得身临其境的感受和体会，激发学生的学习兴趣，提高学生的动手操作能力。 4.系统采用教学、实训、考核三大学习模块实现渐进式教学。在初学者完全不了解的机床的情况下通过该系统的学习来实现从认识、熟练操作，到最后完全精通的学习过程。同时系统还把机床设备进行虚拟拆分，并对所有电路进行仿真模拟，可以让不同学员对不同的知识块分开进行了解。并以开放的体系结构为目标，追求系统的可扩展、易升级、易集成性能，并提供用户完整的二次开发功能。整体架构如下图：
5.系统中的拆装工具上千种，系统自动完成手把手教学。传统教学中学生可接触到的拆装工具是极其有限的，这样就给学员就业后使用新的拆装工具带来一定的困难。而在该系统中可使用的拆装工具达到1200多种，此外系统还对每一个具体的拆装过程和步骤都对学员进行实时提醒，很好了解决了传统教学中学员忘记拆装步骤而导致操作失误带来机器受损的难题。 6.系统支持远程应用及管理。创壹虚拟数控机床实训系统采取的是以服务端与用户端的模式。用户端（学生/教师）通过帐号密码进行登入，通过访问服务器，进行模型数据的传输。而整个系统的管理，是通过系统唯一管理员进行管理的，该管理员既可以管理学员又可以管理教师，既可以管理学生又可以管理教师，同时整个系统的架构内容都受管理员支配，使得该系统更具有灵活性和方便性。 三、应用优势 1．具有完善的多用户管理与权限控制。该系统支持多人同时在线学习，并支持远程登录，学员可不受时间、地点限制的随时上机操作学习，大大提高了学生的学习效率。 2．虚拟管理无纸化。该系统为教师创设了一个人性化的管理系统，使他们轻轻松松便可实现“无纸化”考试管理，解决传统教学中考核难、管理难、工作量大的困扰。且每个教师可自行编辑考试题目（包括上传、下载、打印等功能）并对学生的考试成绩进行独立的判定考核等；3．节省投资成本。数控机床通常是企业关键产品关键工序的关键设备，一旦出现故障，其影响和损失往往不可低估。目前之所以国内专业数控机床维修培训还属于空白，其主要原因就是实训设备价格昂贵，培训投资太大。创壹软件为填补这一市场空白，全新设计开发了“虚拟数控机床实训系统”，以虚拟环境取代实体机床培训并获得超过真机实训的学习效果。
4．规避风险。传统实际操作时，往往由于学生对数控机床各部件或操作步骤不熟悉导致误操作而造成对设备的磨损，产生大量的维修费用，而使用该系统则很好的规避了这些让企业头痛不已的问题。 5.为培养维修服务人员量身打造。创壹虚拟数控机床实训系统相比起其它数控机床软件，主要在于该系统是针对数控机床维修人员贴身打造的一款数控机床系统，既包含传统的机械部分，又包括数控机床的电部分（电路原理数控系统等）。同时创壹虚拟数控机床实训系统是数控机床操作者的宝典，涵盖了各系统的各参数，各指令，各报警信号等数据以供查询。根据不同需要，系统支持多角色进行相互合作，整个系统内容也可根据具体需要进行实时变更。 6.系统数据量小，发布的格式多样化，网络传输方便，支持多用户共享。由于该系统关键在于软件，硬件的局限性较小，因此与其他数控机床相关软件的连接比较容易实现。 综上所述，这套“创壹虚拟数控机床培训系统”的上市，使得数控行业的人才培养突破了传统的“以教促学”的学习方式，而代之为学习者通过自身与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式，为培养越来越多的数控优秀人才提供了契机，起到了辅助教学、优化教学效果的作用。
