在制造業(yè)的快速發(fā)展中，模具技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。隨著科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)的模具制造和教育方式正經(jīng)歷著一場(chǎng)革命。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，不僅提升了模具設(shè)計(jì)和制造的效率，更為機(jī)械工程專業(yè)的教育注入了新的活力，培養(yǎng)出適應(yīng)未來制造業(yè)需求的高素質(zhì)人才。

全球制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型

當(dāng)今時(shí)代，世界經(jīng)濟(jì)正在向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化已經(jīng)成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的突出特征。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用成為了教育和工業(yè)界的熱點(diǎn)話題。國際上擁有深厚工業(yè)底蘊(yùn)和先進(jìn)數(shù)字能力的企業(yè)，順應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)，紛紛運(yùn)用中試數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化智能化新模式，有效縮短研發(fā)周期、豐富試驗(yàn)項(xiàng)目、降低試驗(yàn)成本。從德國的“工業(yè)4.0”到中國的“中國制造2025”，全球都在積極推動(dòng)制造業(yè)的智能化和信息化。這一轉(zhuǎn)型不僅標(biāo)志著生產(chǎn)方式的根本變化，也對(duì)工程教育提出了新的要求，特別是在模具制造領(lǐng)域，對(duì)高技能人才的需求日益增長。

今年，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委發(fā)布《制造業(yè)中試創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施意見》。該《意見》是在分析對(duì)比國際經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國現(xiàn)有制造業(yè)中試平臺(tái)的好做法、好機(jī)制、好經(jīng)驗(yàn)而制定。旨在把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化智能化融合發(fā)展的契機(jī)，以信息化、智能化為杠桿培育新動(dòng)能。推進(jìn)制造業(yè)數(shù)字化，加強(qiáng)新一代信息技術(shù)融合應(yīng)用，不僅能夠多加快企業(yè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)共享、開放、應(yīng)用步伐，釋放數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏的巨大價(jià)值，還有利于發(fā)展數(shù)字孿生、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等新模式，提升研發(fā)效率，實(shí)現(xiàn)無實(shí)物樣機(jī)生產(chǎn)，為制造業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)能。

虛擬仿真技術(shù)：模具教育的革新者

在機(jī)械工程領(lǐng)域，尤其是模具制造，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用正改變著學(xué)習(xí)的方式。這項(xiàng)技術(shù)通過創(chuàng)建高度仿真的模具模型，使學(xué)生能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐，體驗(yàn)?zāi)＞叩慕M裝、拆解和運(yùn)行全過程。這與全球制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)相契合，為學(xué)生提供了與未來職場(chǎng)需求緊密相關(guān)的技能培訓(xùn)。

傳統(tǒng)的模具實(shí)訓(xùn)受限于設(shè)備、場(chǎng)地和成本，往往無法提供足夠的實(shí)踐機(jī)會(huì)。虛擬仿真技術(shù)通過模擬真實(shí)的模具操作環(huán)境，讓學(xué)生在沒有物理模具的情況下，也能進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和研究。這種技術(shù)的應(yīng)用，不僅解決了實(shí)訓(xùn)資源的限制問題，還提高了教學(xué)的安全性和可訪問性。

以恒點(diǎn)與南京理工大學(xué)開發(fā)的模具認(rèn)知與組裝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為例，其涵蓋了從三板模到潛水口模等多種模具類型。學(xué)生可以通過虛擬仿真平臺(tái)，觀察模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進(jìn)行模擬拆裝，甚至在虛擬環(huán)境中測(cè)試模具的功能。這種沉浸式、交互式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐技能。

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)為教師和學(xué)生提供了一個(gè)無風(fēng)險(xiǎn)、高效率的學(xué)習(xí)平臺(tái)。教師可以根據(jù)學(xué)生的進(jìn)度和需求，靈活地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和難度，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。學(xué)生則可以在虛擬環(huán)境中反復(fù)練習(xí)，直到完全掌握模具的相關(guān)知識(shí)和技能。

恒點(diǎn)還為實(shí)驗(yàn)配套開發(fā)一系列虛擬仿真設(shè)備。如3D-LED交互顯示系統(tǒng)系統(tǒng)，由顯示渲染、交互追蹤以及中心控制三大核心技術(shù)構(gòu)成，用戶可以根據(jù)需要增加異地互聯(lián)系統(tǒng)、VR、AR、MR等硬件設(shè)備。高清晰度、強(qiáng)烈的3D出屏效果能夠給用戶帶來極致的沉浸式體驗(yàn);產(chǎn)品使用紅外光學(xué)動(dòng)作捕捉技術(shù)，能夠提供更廣的光學(xué)追蹤范圍、更精準(zhǔn)的交互操作，為用戶帶來更自由的虛擬交互體驗(yàn);獨(dú)有的中心控制系統(tǒng)能夠支持多人交互、設(shè)備一鍵管理、跨終端互聯(lián)的功能。

3D-LED交互顯示系統(tǒng)系統(tǒng)可用于建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室，配合虛擬仿真內(nèi)容授課，在教師集中講授后，提供逼真的虛擬環(huán)境供學(xué)習(xí)者進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。學(xué)習(xí)者可以在虛擬場(chǎng)景中進(jìn)行模擬操作、協(xié)同演練和決策訓(xùn)練，以提高技能和應(yīng)對(duì)復(fù)雜情況的能力。

結(jié)語

隨著制造業(yè)對(duì)高技能人才的需求日益增長，虛擬仿真技術(shù)在模具教育中的應(yīng)用，不僅提升了教育質(zhì)量，更為行業(yè)培養(yǎng)了大量高素質(zhì)的技術(shù)人才。這些人才將成為推動(dòng)制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的新質(zhì)生產(chǎn)力。

虛擬仿真技術(shù)在模具教育中的應(yīng)用，預(yù)示著機(jī)械工程專業(yè)教育的未來發(fā)展。模具認(rèn)知與組裝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，展示了這一技術(shù)如何賦能實(shí)訓(xùn)教學(xué)，鍛造水利新質(zhì)生產(chǎn)力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們期待虛擬仿真技術(shù)在教育領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。