仿真技術在煙機設備培訓中的應用

王志杰

摘 要：為提高煙機設備培訓質量，改變傳統培訓方法，采用仿真技術編制教學軟件用于煙機設備技術培訓，結構新穎，有效提高了培訓質量，促進了設備技術人才隊伍素質上水平。

關鍵詞：仿真；煙機設備；培訓；多媒體

1 前言

仿真技術是一門多學科的綜合性技術，它以控制論、系統論、相似原理和信息技術為基礎，以計算機和專用設備為工具，利用系統模型對實際的或設想的系統進行動態試驗。仿真工具主要指的是仿真硬件和仿真軟件。仿真硬件中最主要的是計算機，在進行模擬仿真時，依據仿真模型將各運算放大器按要求連接起來，并調整有關的系數器，仿真結果可連續輸出。仿真軟件包括為仿真服務的仿真程序、仿真程序包、仿真語言和以數據庫為核心的仿真軟件系統，包括3DMAX、FLASH、PHOTOSHOP、DELPHI等工具。仿真方法主要是指建立仿真模型和進行仿真實驗的方法，可分為兩大類，包括連續系統的仿真方法和離散事件系統的仿真方法。

傳統的煙機設備技術培訓基本運用的是“老師講、學員聽、考試測”的授課模式，內容刻板，容易使員工失去對培訓的興趣，培訓效果不理想。卷煙工業企業使用的煙機設備具有專業性強、結構復雜、自動化程度高的特點，涉及企業主要生產環節，主要包括制絲設備、卷接設備和包裝設備3類。河南中煙洛陽卷煙廠擁有在線制絲設備231臺、卷接設備12臺、包裝設備12臺、薄片線設備4臺、濾棒成型機10臺，各類操作維修人員400余人。煙機設備的操作維修技能要求高，技術培訓的質量顯得尤為重要，如果技能培訓僅僅是“紙上談兵”，針對性和實效性就不強。因此，把當前比較成熟的多媒體仿真技術應用于煙機設備技術培訓，通過仿真技術模擬生產和操作維修過程，員工可動手完成設備的實際操作，鞏固所學知識，鍛煉獨立工作能力，實現理論與實踐的有機結合。

2 仿真設計

2.1 設計思路

煙機設備結構復雜，仿真教學系統的開發工作量非常大，為提高工作效率，我們針對不同類型的設備，選擇模塊組合方式，采用專用開發工具，可以起到事半功倍的效果。通過計算機三維建模實現實物的模擬仿真，同時結合文字說明、聲音和動畫設計，按照設備安全操作規程的有關要求，對設備的操作、維修、保養和潤滑等知識進行多方面、多角度進行展示，使用類似網頁般的頁面設置，完成整個系統的仿真功能設計。

當前我們常用的教學軟件一般使用PPT制作，僅能做到以圖像和文字來配合老師的講解，不能從根本上解決最實質的設備原理分析、構造拆分等核心問題，員工仍然不能對設備技術進行深入的理解和實踐。而仿真教學系統采用多媒體教學工具，緊密聯系設備實際操作和維修，運用大量的立體互動性動畫，不但可以讓學員直觀生動的看到每個設備零部件的最細微結構，更可通過互動操作按鈕來進行設備零部件的虛擬拆分、工作原理和工藝流程的展示，真正實現人機互動，充分調動員工的聽覺、視覺和思維學習技能，激發學習興趣，大幅度提高培訓效果。

2.2 仿真組成

仿真系統的組成要以現場實用、方便、靈活的設計思路為理念，充分利用多媒體技術為設備技術人員學習培訓提供方便，力求結構新穎，培訓內容豐富生動。

2.3 軟硬件要求

具備相應知識水平的技術開發人員，熟練掌握3DMAX、FLASH、PHOTOSHOP、DELPHI等軟件工具的運用。配備有計算機設備一臺，配置最低位為：CPU1.8GHz，內存512M，硬盤40G，安裝WINDOWS2000以上操作系統及相應軟件。

3 系統特點

系統采用虛擬仿真技術，由計算機模擬生成教學軟件，可以使學習者在一種如臨其境、栩栩如生的信息環境下工作、學習與創造，用自己的感覺，接受和處理各種信息，并加工成為對客觀事物的認識，取得對相關設備的操作和維修能力。

3.1 安全性

在煙草工業企業中安全工作是重中之重，仿真虛擬教學不會對現實中的設備、儀表等造成實質性損害，更不會因演練失誤對員工造成人身危害。通過仿真教學軟件的學習，可以提高員工的設備操作和維修技能水平，保障設備安全高效運行。與現實中的真實演練相比，通過仿真技術開展培訓活動，可以將學員自身置于各種復雜、突發的環境中，進行有針對性的訓練，提高員工的應變能力和處理技能。

3.2 逼真性

該系統針對煙機設備的操作和維修人員開發，重點內容是設備的操作、維修、保養和潤滑知識。采用對話框和下拉菜單進行設計，具有操作簡單、界面互動性好的特點，易于掌握學習。仿真技術的教學環境是以現實操作環境為基礎進行構建的，并制定了符合實際要求的演練規則，理想的虛擬環境甚至可以達到難辨真假的程度。

3.3 趣味性

仿真教學系統的重要特點是其趣味性十足，改變以往傳統教學枯燥無味的特點，以生動的畫面，激發員工學習的興趣，使人在輕松愉快的情緒下，保持旺盛的學習熱情。

3.4 經濟性

一臺煙機設備的購置成本往往高達幾百萬元，采用仿真技術模擬實際操作和維修環境，可以有效降低培訓的費用，提升員工技能水平和工作效率。

4 結語

正確掌握煙機設備的操作和維修知識，是我們生產一線員工所必備的技能。該教學系統結構設計合理，是一套易掌握、界面互動性好的仿真軟件。在煙機設備技術培訓中應用后，員工興趣高漲，切實提高了培訓質量，為企業高技能人才的教育培訓工作做出了積極貢獻，具有較好的推廣應用價值。

參考文獻

[1]謝援朝.仿真技術在大型火電機組培訓裝置中的應用[J].陜西電力，1996，（1）：56-60.

[2]謝援朝.仿真技術在大型火電機組培訓裝置中的應用[A].1995中國控制與決策學術年會論文集[C].1995：172.

（作者單位：河南中煙工業有限責任公司洛陽卷煙廠）