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            將想法快速轉化為獲勝設計

            利用 3D 打印機實現生產能力的提升
            北汽技師學院,3D打印的高教創新應用

            近年來,越來越多的高校開始摸索著創新教學模式,把3D打印技術與教學體系進行整合。3D打印技術為高等教育行業提供了更多的資源和突破口,在高校創新教育中引入3D打印技術,能讓學生對3D打印有一個全面的認識,并通過與產業相對接創新設計,可開發學生創新性思維,全面掌握這項制造業新技術,為社會各行業輸入合格的技術人才,打下堅實基礎。

            北京汽車技師學院(北汽技師學院)始建于1973年,是國家級高級技工學校,被評為“全國機械行業職業教育教師實踐基地”、“全國職業教育教師企業實踐單位”、“全國職工職業技能實訓基地”、“國家級高技能人才培訓基地”、“北京市職業技能公共實訓基地”。在正式引進聯泰科技工業級3D打印技術之前,北汽技師學院有著較大規模的數控減材加工設備,學習的主要是傳統減材制造。

            學校最早關注3D打印技術是在2013年初,美國總統奧巴馬發表了美國國情咨文演講,在演講中多次提到3D打印技術,以及如何利用3D打印技術來推動產業的發展。在新工科的背景下,北汽技師學院越來越覺得3D打印技術將會是制造方式的一場變革,將對學校的人才培養是一個有效的補充和提升,并開始關注調研國內3D打印技術應用的企業。但受早期行業發展以及各方面因素影響,學校最先引進的是FDM工藝的桌面級3D打印設備,當時該設備引起了學生的較大學習興趣,但隨著對3D打印的深入了解和應用,發現FDM桌面級3D打印設備已經不能滿足教學需求,學校亟需能夠與工業對接的能解決相關問題的3D打印技術和設備。在此基礎上,學校重新經過多方調研,在2018年引入3臺聯泰科技的工業級3D打印設備用于實驗教學。

            3D打印技術能將任意的創意、想象變為現實,極大程度上激發了學生們的科技創新能力,加速了新教育體系的變革。目前3D打印技術已廣泛應用于高等教育教學各環節中,它具備低成本定制、快速制造和促進創新等優勢,在制作復雜的三維教學模型、輔助實驗教學和支撐大學生科技創新活動等方面發揮著重要作用。

            3D打印在高教領域應用方向:

            1.個性化3D教具

            利用3D打印技術,教師可以依據教學內容以及場景需求,自己設計并打印出個性化的教具。3D打印教具為學生提供比視頻、課件更為真實、直觀、清晰的三維實物體驗,營造更為真實的學習環境。據報道,利用3D打印技術制作教學模型輔助課堂教學的案例非常多,如蘇州大學老師們依據典型病例CT照片3D打印骨骼模型并用于骨科教學,幫助學生加深對骨科疾病的理解;同濟大學老師們利用3D打印技術制作小型、輕質化的礦物晶體模型,幫助學生對晶體結構形成直觀印象。

            2. 輔助實驗教學

            隨著教學方式的改革,實驗教學已逐步由傳統單一實驗向開放性創新實驗轉化。由于3D打印是一種高靈活性的制造技術,不受結構以及造型影響,可以打印出任意形狀的零件,該技術為學生自主設計并實施綜合性實驗帶來便利。它不僅豐富了創新實驗教學的形式,還增強了開放性實驗對學生的吸引力,已成為當代高校實驗教學中的重要輔助工具。

            3. 支撐大學生創新活動

            科技創新活動以培養學生獨立思考能力、動手能力和創新精神為目的,是大學創新教育的重要組成部分。3D打印在大學生作品的概念設計、原型制作、功能驗證、評審等方面都能發揮重要作用。早在2014年時,北京工業大學藝術設計學院工業設計系學生們利用聯泰科技3D打印機制作了一套 E級方程式國際設計錦標賽賽車,為該校在”2014 E 級方程式國際設計錦標賽“中一舉獲得四項大獎(兩個單項第一名和總冠軍,以及一個最佳設計獎),極大地激發了學生的創新思維,提高了學生的實踐能力。

             

            目前,“創客”已成為許多大學校園內一道引人注目的風景,很多高校大學也設立此類場所以培育人才和激勵創新?!皠摽汀钡暮诵膬群菍⑾敕ㄗ兂涩F實,低成本快速制造的3D打印機往往是創客平臺必備的支撐設備。創客空間的3D打印設備實行常態化開放,為學生參加各種科技競賽提供支持。

            在談到3D打印高教領域的應用前景時,北汽技師學院的負責人表示:“當前,3D打印人才市場需求調查顯示人才缺口巨大,尤其是創作兼技術設計和實際應用的復合型技術應用人才更加捉襟見肘。3D打印產業涉及的行業特別多,涵蓋面又非常廣,對人才的需求層次非常豐富,從高層次的技術人才、市場人才、管理人才到中初級的專業技術人才,都有很大缺口。隨著我國現有企業對3D打印人才需求不斷增多,在高等職業教育領域開設3D打印專業課程其發展前景非常廣闊。目前我校培養的3D打印專業技術人才就業方向是在航空航天制造企業、軍工制造企業、汽車零部件制造企業、模具制造企業等國有大中型企業?!?

            有調研數據表明,現有3D打印技術人才中,依靠企業自身力量培養提高的約占38%,而直接從學校招收的學生占36.5%,從社會招聘占25.5%。作為一個新興的教育領域,3D打印還遠遠未能在教育中普及,企業主要從機械、電子工程、工業設計、自動化等專業招收人才,然后向3D打印方向進行培養,而這是滿足不了企業的要求的。作為一項制造技術,面對巨大的人才缺口,最終還是需從職業教育渠道著手,為國家和企業培養大批的合格的技術技能型人才。

            材料

            3D打印材料的功能化決定著產品功能化,聯泰科技經過近二十年的行業應用經驗累積,目前有應用于工業端性能接近工程塑料的光固化材料,高透明類亞克力光固化材料,高度柔韌性光固化材料,替代模具的耐高溫光固化材料等等。

            優聯智造云

            優聯智造云即Unionfab Cloud 是優聯智造針對3D打印行業推出的工業互聯網云智造平臺?;谥悄苡布?、云計算、邊緣計算、物聯網、人工智能等先進技術能力,實現對 3D 打印設備的智能物聯,為用戶提供云端3D打印、智能排產、輔助數據模型修復、設備遠程監控、設備健康管理、生產數據分析、服務全流程標準化管理等功能,幫助企業提升實際生產效率的同時,減少對實地生產人員的依賴,實現對生產流程的精細化管理。

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