隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、AI等技術(shù)的發(fā)展,制造業(yè)正加速向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型。智能制造時代,企業(yè)對“能掃描、會建模、懂仿真、通制造”的復(fù)合型3D技術(shù)人才需求迫切。據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前,我國制造業(yè)對3D數(shù)字化技術(shù)人才的需求缺口高達(dá)800萬,人才需求涉及領(lǐng)域包括產(chǎn)品設(shè)計、增材制造(3D打?。?、數(shù)字孿生、虛擬仿真等。
面對工業(yè)制造業(yè)對于3D技術(shù)人才爆發(fā)式需求,各院校也在積極開展工業(yè)設(shè)計與制造專業(yè)實訓(xùn)空間建設(shè),培養(yǎng)3D設(shè)計人才。然而在開展傳統(tǒng)的實訓(xùn)空間建設(shè)、人才培養(yǎng)過程中,各院校面臨實訓(xùn)設(shè)備功能單一,實訓(xùn)教學(xué)偏重單一技能(如基礎(chǔ)建?;蚰P椭谱鳎?,缺乏完整的全流程訓(xùn)練;課程設(shè)置滯后,教師缺乏行業(yè)實戰(zhàn)經(jīng)驗;實訓(xùn)環(huán)境建設(shè)成本高等難點。在人才培養(yǎng)方面,距離當(dāng)前企業(yè)對“復(fù)合型”3D技術(shù)人才的需求,還存在一定的差距。
基于當(dāng)前制造業(yè)對于3D設(shè)計人才能力的需求,以及各學(xué)校在實訓(xùn)空間建設(shè)、人才綜合能力培養(yǎng)方面存在的難點,全棧式3D數(shù)字化解決方案提供商積木易搭推出工業(yè)設(shè)計與制造專業(yè)-AI+3D數(shù)字化實訓(xùn)空間解決方案,該方案讓學(xué)校能夠以輕量化部署的方式打造實訓(xùn)空間,以3D數(shù)字化核心技術(shù)打通“數(shù)據(jù)采集-智能建模-虛擬仿真-物理驗證”全流程,實現(xiàn)全流程實訓(xùn)、AI賦能、虛擬仿真、深度產(chǎn)教融合等方式,讓學(xué)生在真實工業(yè)場景中掌握前沿技能,能夠畢業(yè)即就業(yè)。
1、數(shù)據(jù)采集:工業(yè)三維掃描儀MagicScanSC-J6M、MP箱式全系列高精度、高效率采集數(shù)據(jù)
當(dāng)前,利用三維掃描儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集已成為工業(yè)設(shè)計的重要工作環(huán)節(jié)。利用三維掃描儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,無論是在數(shù)據(jù)精度,還是在數(shù)據(jù)建模、加工處理方面的效率都遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取方式,能夠幫助產(chǎn)品設(shè)計師、產(chǎn)品檢測工程師高效開展工作。未來,隨著輕量化掃描設(shè)備和AI自動化建模的普及,利用三維掃描儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,將進(jìn)一步降低技術(shù)門檻,成為工業(yè)設(shè)計的標(biāo)配流程。
基于工業(yè)設(shè)計與制造專業(yè)學(xué)生對于工業(yè)品三維掃描建模技能掌握的需求,積木易搭的工業(yè)三維掃描系統(tǒng)MagicScanSC-J6M以及MP80 Pro/HR高精度箱式系列三維掃描系統(tǒng),能夠充分滿足學(xué)生的能力需求。
(積木易搭高精度藍(lán)光工業(yè)三維掃描系統(tǒng)MagicScanSC-J6M)
(積木易搭箱式三維掃描系統(tǒng)MP80 Pro)
MagicScanSC-J6M以及MP80 Pro/HR箱式系列三維掃描系統(tǒng)精度高達(dá)0.01mm,采用非接觸式掃描技術(shù),能夠精準(zhǔn)捕捉零部件曲面、螺紋等細(xì)微結(jié)構(gòu),掃描數(shù)據(jù)與實物結(jié)構(gòu)、精密度無偏差,同時,三維掃描系統(tǒng)還能同步采集物體表面的色彩與紋理,生成的3D模型兼具結(jié)構(gòu)精度與視覺真實感,充分滿足學(xué)生對于工業(yè)設(shè)計逆向建模的需求。
2、智能建模:AI模型優(yōu)化算法+3D數(shù)字化創(chuàng)編平臺,模型一鍵優(yōu)化處理,便于后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)
利用三維掃描系統(tǒng)將工業(yè)品三維數(shù)據(jù)采集完成后,學(xué)生可以將數(shù)據(jù)導(dǎo)入積木易搭3D數(shù)字化創(chuàng)編平臺進(jìn)行優(yōu)化處理,以便于后續(xù)逆向工程設(shè)計或工業(yè)零部件質(zhì)量檢測。
(積木易搭3D數(shù)字化創(chuàng)編平臺,支持模型優(yōu)化處理)
積木易搭3D數(shù)字化創(chuàng)編平臺集成多種先進(jìn)算法以及多種模型點云、紋理?動修復(fù)功能,能夠一鍵修復(fù)掃描模型的孔洞、噪點、紋理等,自動生成符合制造標(biāo)準(zhǔn)的封閉網(wǎng)格,建模效率提升40%。處理后的模型數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行輕量化處理,在保留關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的前提下,模型面數(shù)可優(yōu)化30%-50%,便于適配后續(xù)仿真與加工需求。處理后的模型支持導(dǎo)入CAD軟件、工業(yè)品檢測軟件等,學(xué)生可基于3D模型進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)、仿制、尺寸測量、質(zhì)量檢測等實訓(xùn)操作。
3.協(xié)同設(shè)計:3D協(xié)同設(shè)計實訓(xùn)平臺,支持團(tuán)隊在線協(xié)同設(shè)計實訓(xùn),培養(yǎng)協(xié)作意識
基于工業(yè)品設(shè)計涉及的環(huán)節(jié)多,單人設(shè)計耗時長,積木易搭的3D協(xié)同設(shè)計實訓(xùn)平臺能夠模擬企業(yè)設(shè)計團(tuán)隊的工作模式,支持3-5人同時在線編輯模型,實時查看同伴設(shè)計修改痕跡。此外,平臺能夠自動生成輕量化高清設(shè)計渲染圖,替代傳統(tǒng)3-5小時的手動渲染流程,操作便捷且高效。
(積木易搭3D協(xié)同設(shè)計實訓(xùn)平臺,支持團(tuán)隊協(xié)同設(shè)計)
4.制造驗證:數(shù)控加工模擬+3D打印,產(chǎn)品設(shè)計成果檢驗
設(shè)計完成的模型可支持STL、STEP等主流工業(yè)格式導(dǎo)出,并可直接導(dǎo)入3D打印機(jī)(適配PLA、樹脂等材料)和數(shù)控仿真軟件。導(dǎo)入后,軟件可模擬打印過程,AI自動檢測模型是否符合3D打印壁厚要求、數(shù)控加工刀具可達(dá)性,提前規(guī)避制造風(fēng)險。
通過AI+3D數(shù)字化實訓(xùn)空間的“數(shù)據(jù)采集-智能建模-虛擬仿真-物理驗證”的全流程實訓(xùn),能夠顯著提升學(xué)校專業(yè)教學(xué)實力與學(xué)生綜合能力素養(yǎng)。一是,能夠培養(yǎng)學(xué)生全流程數(shù)字化設(shè)計能力,增強(qiáng)就業(yè)競爭力;二是,提升學(xué)生AI與工業(yè)軟件應(yīng)用能力,適應(yīng)智能化趨勢;三是,能夠強(qiáng)化學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作與跨學(xué)科融合能力;四是,降低學(xué)校實訓(xùn)成本,提高教學(xué)效率。
未來,隨著AI等各類新興技術(shù)與工業(yè)設(shè)計與制造業(yè)的不斷融合發(fā)展,打通從設(shè)計到驗證全流程的AI+3D數(shù)字化實訓(xùn)空間將成為工業(yè)設(shè)計與制造專業(yè)教育的核心基礎(chǔ)設(shè)施,培養(yǎng)更多適應(yīng)智能制造時代的“技術(shù)+創(chuàng)意”復(fù)合型人才。
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