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材料专业轧钢生产虚拟仿真实训系统

发布时间:2022-11-08

编辑人:灵图互动

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实践教学对于材料专业来说是非常重要的一环,但由于钢铁行业具有规模大、车间环境复杂、危险性高的特点,而企业以安全生产和经济效益为主要目标,不太愿意接收学生实习,实习过程中学生也不可能进行独立的设备操作,往往是只可远观而不可近触。现场实习和项目教学难以真正实现,仅仅依靠教师讲授的理论知识,极大地限制了学生职业能力的训练和培养。

面对高职材料专业(轧钢方向)教学中存在的这种困境,根据钢铁行业转型升级对人才培养的需求,虚拟仿真技术的应用,构建轧钢生产虚拟仿真实训系统,通过电脑软件三维成像技术和硬件技术相结合,虚拟出一个与轧钢生产现场相似的工作环境,可以使学生在仿真的环境下进行轧钢设备操作,工艺过程控制和工艺参数的设定与调整,集成众多立体化教学资源,可以有效解决了以往学生实习实训难、教师理实一体教学难等问题。实现了生产过程仿真化、设备操作可视化、理实教学一体化、教学资源立体化等功能。

轧钢生产虚拟仿真实训系统从企业典型工作任务和学生职业能力(熟练的轧制工艺、设备操作控制能力)出发,以板带钢产品生产工艺流程(原料-加热-粗轧-精轧一冷却精整-成品)为导向,以典型钢材产品(0235、Q345、15MnV等)为工作任务载体,设计开发轧钢生产仿真综合实训项目,主要包含加热生产虚拟仿真实训室、轧制生产虚拟仿真实训室、冷却精整生产虚拟仿真实训室以及与之相配套的理实一体化教室。让学生分组分阶段独立完成加热工艺、粗轧生产、精轧生产、冷却精整四个连续分项目,每个分项目的教学实训流程实施主要由以下几个环节组成:下发工作任务、教师引导、学生自主获取信息、组织实施、整理工作过程资料、成果展示交流、检查评价。

1.  加热工艺虚拟仿真实训基地

轧钢生产虚拟仿真实训系统的热加工艺模块能依据钢种选择合适加热制度,并熟练操作加热炉控制系统,加热异常工况处理,同时以报表的形式展示学习成果。

加热工艺虚拟仿真实训基地

2. 粗轧生产虚拟仿真实训基地

轧钢生产虚拟仿真实训系统的粗轧生产模块能依据钢种选择合适粗轧制度,并能熟练操作粗轧生产控制系统,粗轧异常工况处理,同时以报表的形式展示学习成果。

粗轧生产虚拟仿真实训基地

3. 精轧生产虚拟仿真实训基地

轧钢生产虚拟仿真实训系统的精轧生产模块能依据钢种选择合适精轧制度,并能熟练操作精轧生产控制系统,精轧异常工况处理,同时以报表的形式展示学习成果。

4. 冷却精整虚拟仿真实训基地

轧钢生产虚拟仿真实训系统的冷却精整模块能依据钢种选择冷却精整工艺制度,并能熟练操作冷却精整工艺控制系统,冷却精整异常工况处理,同时以报表的形式展示学习成果。

冷却精整虚拟仿真实训基地

5. 虚拟仿真实训管理系统

轧钢生产虚拟仿真实训管理系统主要用于管理实训过程与实训成绩,由学生工作报表和实训过程两部分组成。

学生工作报表由虚拟仿真实训系统自动生成,实时记录学生操作过程中的所有信息,包括能源消耗、操作用时、产品信息、异常工况处理信息、错误操作信息等,并以考核计分的形式统计成表,得出学生的实际操作得分。

工作报表中的考核项目主要有生产前检查、安全检查(10分),轧制前标定(25分),根据生产计划选择轧制规程(10分),异常工况正确处置(35分),结果评价(20分)以及操作故障(按废品处理)。

实训过程考核主要由职业素质、团结协助和操作熟练程度等综合能力考核组成,分别占过程考核成绩的20%、20%和10%。 

轧钢生产虚拟仿真实训项目从企业真实工作任务中来,利用仿真实训系统实现了轧钢生产关键岗位的模拟操作,常见工况判断和生产故障处理等功能,为学生营造了一个真实的职业工作环境,让学生在实训中可以感觉到学习即工作,工作即学习,真正体现职业教育“工学结合”的深刻内涵,体现了现代职业教育的创新性理念。


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