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1、中高职院校校园创客空间建设方 案华南理工大学华南协同创新研究院东莞市铭洋三维科技有限公司:3D打印专业背景概述1行业发展背景2国家政策背景3人才需求背景二:3D打印专业人才培养1:人才培养定位2:专业建设意义3:就业岗位分析三:3D打印专业实训室建设1: 3D打印专业实训室建设规划,区域划分2: 3D打印专业实训室项目实训内容四:3D打印专业实训室硬件配置方案五:3D打印专业课程建设1: 3D打印专业课程教学课程内容六:3D打印专业师资建设1:四类人才培养一:专业背景概述1:行业发展背景经济:面对发达国家的”再工业化”和发展中国家的低成本优势的压力,中国急需加快发展3 D打印,重建中国工业新优
2、势。社会:从2012年全球掀起3 D打印技术热潮以来,媒体和市场关注度持续上升,3D打印知名度得到快速 提升,促进了 3D打印应用市场的培育。技术:核心专利到期及成熟技术团队推动3D打印的发展,核心基础专利的到期加速中国3D打印行业的 快速扩展,行业将进入百花争鸣的时代。政策:国家相继出台推进措施。2015年8月,李克强总理主持国务院专题讲座,讨论了加快发展先进制造与 3D打印等问题。2:国家政策背景2013年4月,科技部公布最新国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑 计划制造领域2014年度备选项目征集指南,首次将3D打印产业纳入其中。2015年2月工业和信息化部、发改委、财政部
3、研究制定了国家增材制造产业发展推进计划(2015- 2016年)。2015年5月,国务院公布中国制造2025,推动三维(3D )打印等领域取得新突破。2015年8月,李克强总理主持国务院专题讲座,讨论了加快发展先进制造与3D打印等问题。国内各个地方政府纷纷出台相关政策法规推动3D打印行业的发展.例如,青岛印发巨 联网工业发展行动方案.3:人才需求背景市场迅速扩张,人才需求凸显中国3D打印技术产业联盟执行理事长罗军表示,目前3D打印人才需求非常旺盛,联盟3D打印 印会员企业和用户企业的需求至少有5万人的缺口。城市制造业发展,急需人才支撑根据东莞人才发展研究院最新的研究成果显示,未来23年时间内,
4、东莞3D打印市场人才需求将至少保持47%左右的年均增速。东莞制造业的发展客观上对3D打印技术有强烈的需求,2016年东莞3D打印人才需求总量为4000人左右。专业教育缺乏,人才供不应求武汉职业技术学院机电工程学院3D打印技术中心正式成立于2013年,全国统招80名3D打印技术专业方向学生,并于2014年4月挂牌成立3D打印实训中心。而该专业刚一招生,学生就被武 汉6家高新技术企业预订一空。企业求贤若渴,高薪寻找人才跟据相关调研结果,80%以上的企业选择了 ”企业自培”为公司主要人才来源方式,部分企业选择 了”人才市场或网站”以及”社会化招聘或举荐”,几乎没有企业选择校园招聘。而70%以上的企业
5、表 示通过社会招聘或学校招聘获得的人才需要进行专门的岗前培训才能正式进人工作。2014年,人力资源咨询机构WANTED Analytics发布了一份3D打印行业人员招聘与雇佣趋势报 告。报告称,4年来市场上对于具备3D打印与增材制造相关技能的人员需求量明显 持续上升。4年内 发布关于3D打印行业的招聘广告数量增长了 18倍。正值中国制造业转型 升级的关键时期,3D打印作 为”中国制造2025”重点发展的关键技术,行业人才需求缺口急剧扩大,培养大量的3D打印技术技 能型人才刻不容缓。:专业人才培养1:人才培养定位培养目标本专业主要面向当地产品制造企业、3D打印服务企业,培养具备3D打印专业技术与
6、文化素 养和职业 道德,掌握3D建摸与3D打印的知识与技能,具备3D打印技术应用能力,能从事3D产品设计,三维扫 描仪逆向造型,3D打印设备操作,设备维护,咨询服务和管理岗位等 等工作,有一定的自我学习,自我 发展能力,创新、创业能力扣良好的职业素养的高素质技术技能人才。人才规格知识目标1、掌握一定的文化基础知识、人文社会科学知识、英语、计算机应用及体育与健康等 基础知识。2、掌握机械工程图的识读与测绘、工程材料、电工电子技术、人机工程学等专业基础 知识。3、掌握3D打印机基本结构与原理,三维扫描仪的基本结构与原理,三坐标测量仪的结构与原理, 产品质量控制等专业技术知识。4、掌握相关CAD/C
7、AM/CAE软件的基本操作、产品造型设计、产品外观设计等软件应用方面的专业 技术知识。5、掌握3D打印机、三维扫描仪的组成、机械结构、电气控制组成、数据处理、机床 维护与保养等 方面专业技术知识。6、了解数控加工技术、模具设计与制造技术、现代工业生产管理等相关领域的拓展知识。技能目标1、能对常见3D打印、三维扫描、三维测量设备,进行分析、应用、操作、日常维护与维修。2、能分析典型零件的结构,使用UG Pro/E等三维建模软件进行三维造型建模,使用分 析软件对产 品进行分层等参数设置,合理选择加工方法及设备,能进行单件产品的调试及小 批量生产方案制定,并 能进行产品质晕分析、零件加工成本的核算。
8、3、能应用常见三维扫瞄仪,对典型零件进行工艺性分析,制定合理的扫描方案,使用 专用的数据处 理软件(Geomagic、UG等软件)进行点云数据的处理,生成曲面。4、能用抛光机、打磨机等后期处理工具对3D印产品进行后期加工,进行产品上色和 后期设计。5、能有一定的英语表达能力及英语技术资料的阅读能力。6、能依据所从事职业活动具备良好的职业道德,并具备写作、表达能力、人际沟通能 力。7、能查阅和处理专业手册、文献资料。素质目标1、具有良好的思想品德、行为规范和职业道德。2、具有爱岗敬业、勇于创新、艰苦创业的精神。3、具有健康的体魄、较强的心理调节能力和良好的心理品质。4、具有终身学习的意识和能力,
9、具有分析,解决问题的能力、较好的语言文字表达能力,具有团 结协作和社会活动参与能力。2:专业建设意义2.1助力中国制造智能转型,培养生力军职业学校有必要建设3D打印专业,培养大批3D打印技术技能型人才,以承担飞速发展下的3D 打印产业与日俱增的生产任务。2.2助力职业教育发展升级,寻求新发展所有高等院校都能为”中国制造2025 ”输送人才,但就其转型的速度与效率来讲 职业院校显然 是站在更靠前的”起跑线”,只要先发力,肯定会成为”领跑者”。2.3改变职业教育人才培养定位,转型人才观3D打印作为一项高新科技技术,发展非常快速,产业对人才的要求不仅仅是懂得技能,还要求具 有创新能力和与时俱进的能力
10、。学校可通过建设3D打印专业创新人才培养模式与理念,提升技术高度与素质高度,实现从培养” 工人”到培养”工程师”的升级转变,立足于为企业培养高素质的工程师和 技术创新型人才,打破职业 教育一直以来的”低端,底层”等固化印象。3:就业岗位分析就业岗位职业方向初始就业岗位3D打印机技术人员3D打印机设备制造及贸易商、3D打印服务及应用解决方案提供商、3D打印技术应用企业、3D打印教育培训机构。三维扫描技术员三维扫描服务及应用解决方案提供商、 三维扫描设备制造及贸易商,三 维扫描 技术应用企业、3D打印教育培训机 构。产品后期工艺师3D打印产品制造商、3D打印技术应 用商产品设计员3D打印产品制造商
11、、3D打印技术应 用商、3D打印云平台服务商设备维护,维修员所有制造、销售、使用3D打印和三 维扫描设备的企业发展就业岗位3D打印应用工程师3D打印设备制造及贸易商、3D打印 技术服务及应用解决方案案提供商、 3D打印技术应用企业业3D打印技术支持工程师3D打印设备制造及贸易商、3D打印 技术服务及应用解决方案案提供商、 3D打印技术应用企业业3D打印市场销售3D打印设备制造及贸易商、3D打印 技术服务及应用解决方案案提供商、 3D打印技术应用企业业、3D打印教 育培训机构三:3D打印专业实训室建设1: 3D打印专业实训室建设规划,区域划分(1):三维建模实训区域(2):逆向工程实训区域(3)
12、:快速成型实训区域(4):后期处理实训区域(5):作品展示区域flciinIII*一 一 QCOD . |I .二 ml1*V *三维建模或座一3D打印实训基地区域划分示意图2: 3D打印专业实训室项目实训内容 2.1三维建模实训室项目实训内容实训项目实训内容三维建模软件基础使用1、UG软件的基本建模过程2、Pro/E软件的基本建模过程基础三维模型的建立3接杆三通模型的建立4饮水机接盘模型的建立5端盖模型的建立复杂三维模型的建立6电动机三维模型的建立7喷气战斗机原型机三维模型的建立8、齿轮结构三维模型的建立2.2逆向工程实训室项目实训内容实训项目逆向工程的工作流程逆向工程实训练习实训内容1、逆
13、向工程的工作流程2、三维扫描仪的使用与维护3、三维数据处理4、三维模型重构5、工业零件扫描及成型6、人像扫描及成型2.3快速成型实训室项目实训内容3D打印机操作与维护1、打印机的初始化2、打印机工作台自动水平校准3、打印机喷嘴高度测试4、丝材挤出与撤回5、喷嘴清理6、喷头高度手动调整7、打印机平台水平调整三维模型的格式转换1、快速成型的数据接口格式2、三维模型的STL格式转换3D打印1、模型裁入与自动调整2、打印机初始化与平台预热3、打印参数设置与打印预览4、打印成形及模 型拆卸与分析5、成型件质晕问题处理2.4后期工着实训室项目实训内容实训项目实训内容修补,打磨和抛光1、砂纸打磨、打磨机的使
14、用2、残缺成型文件的修补3、抛光处理上色1-成型件手动上色2、水转印技术操作3、热转印机操作2.5作品展示区域作品展示区域用于展示学生作品。四:3D打印专业实训室硬件配置方案1:-快速成型实训室建设方案及配置学习多种主流3D打印技术的成型原理、特点、使用技巧以及注意事项,了解不同设 备打印的效果的差异和原因。掌握体验快速成型系统的工作过程,设备的操作与维护,切片软件的使用技巧,进而培养学生将快速成型技术运用在产品设 计中的能力。设备名称规格、参数品牌型号数量桌面级3D打印机(小尺寸)成型尺寸:200*200*180mm,打印速度:30- 150MM/S,打印精度:0.05mm-0.4mm,定位
15、精 度:0.02 (X/Y),0.01(Z),分层厚 度:0.05mm-0.4mm,最小分层:0.05mm,喷 嘴直径:0.30.4mm,材料直径:1.75mm 3.5 寸触摸屏,中/英/多国语言铭洋MY-20030台桌面级3D打印机(中尺 寸)打印尺寸360*360*450 mm长宽高外观 尺寸:612*615*1400 mm打印速度: 30-150mm/s 打印精度:0.05-0.4mm 最 小分层:0.05mm XY轴理论定位精度: 0.02mm Z轴理论定位精度:0.015mm喷 嘴直径:0.4mm材料直径:1.75mm耗 材种类:PLA功率:240W电源规格(AC): 220V/11
16、0V 数据格式: STL,OBJ,BMP铭洋MY-36010台桌面级3D打印机(大尺寸)成型尺寸 500*500*600mm机器尺寸 750*750*1000(mm)机器重量80KG喷头数量1层厚 0.1-0.4mm打印速度30-150mm/sZ轴定位精度0.0025mm分层厚度0.1-0.4mm成型精度0.1mm喷嘴直径0.4mm材料直径3.0mm耗材种类 PLA/ABS/HIPS/PETG/PHA功率350W铭洋MY-5001台桌面级3D打印机(大尺寸)成型尺寸 730*730*890(mm)机器尺寸 1000*1000*1300(mm)机器重量150KG喷头数量1层厚 0.1-0.4mm
17、打印速度30-150mm/sZ轴定位精度0.0025mm分层厚度0.1-0.4mm成型精度0.1mm喷嘴直径0.4mm材料直径3.0mm耗材种类 PLA/ABS/HIPS/PETG/PHA功率350W铭洋MY-7301台3D打印耗材 PLA或ABS打印耗材,1KG/盘,1.75MM 直径。铭洋三维PLA/ABS100卷3D打印耗材 PLA或ABS打印耗材,1KG/盘,3.0MM直 径。铭洋三维PLA/ABS10卷桌面级SLA光固化3D打印机成型原理光固化(SLA)构建尺寸 125*125*165mm层厚控制0.025-0.1mm打印速度15MM/H(Z轴)随机软件PreForm软件软件格式输入
18、STL格式,输出FORM格式操作系统WINDOWS XP及以上,MACOSX10.6.8及以上打印材料液体光敏树脂铭洋三维SLA-22台SLA光固化3D打印耗材机光敏树脂,白色,透明铭洋三维20KG桌面级DLP光固化3D打印机成型原理:光固化 适用原材料:丙烯酸酯 光敏树脂(液体光 敏树脂)打印尺寸:127*81*200层厚:0.02-0.1产品外型尺寸:380*380*500mm产品重量:15KG随机软件:sprintray软件 成型方法:光固化整机功率:96W材料颜色:透明,白色, 翡翠色,灰色,铭洋三维3D-DLP2台DLP光固化3D打印耗材机透明等光敏树脂。透明,白色,翡翠色,灰色,
19、透明铭洋三维20KGSLM金属3D打印机外形尺寸(W*D*H)1750mmX 1430mm X 1860mm 成型缸尺寸(W*D*H)275mmX275mm X 320mm 铺粉层厚 0.020.1mm 送粉 方式单缸体下送粉体积成型速率520ml/h扫描速度015m/s烧结底板加热0150C尺寸精度0.02mm (以标准件为准)PLC施耐德支持接口 RS232/RS485,以太网,USB ,Canopen支持热插拔支持操作系统windowsXP控制软件MakeStarM(华曙自主研发,中英文可切换界面)数据格式.STL1台SLM金属3D打印机耗材不锈钢金属粉末100KG尼龙3D打印机外形尺寸
20、2660 x 11540 x 2150 mm有效成 型尺寸* 350 x 350 x 430 mm成型缸尺寸 * 400 x 400 x 450 mm 铺粉层厚 0.06-0.3 mm (0.10 mm体积成型速率* 0.7 L/hr振 镜扫描系统高精度扫描振镜扫描速度7.6 m/s激光器CO2 30W电源要求2.5 Kw (15 Kw Max)送粉方式单向供粉,双向铺粉 建 造腔体温度190 C1台尼龙3D打印机耗材尼龙材料100KG工业级3D打印机主要技术参数1. 成型范围:450X450X350mm(LxWxH ;)2. 分层厚度:0.05-0.25mm ;3. 数据接口: STL;4.
21、 成型精度: 0.1mm (L W 100mm)或 0.1%xL( L 100mm);5. 激光功率:500/1000mW6. 光斑直径:0.12-0.20mm ;7. 扫描速度:6-10m/s ;8. 外型尺寸:1350x1100x1880mm9. 设备总量:1200kg ;1台工业级光敏树脂耗材10.额定输入功率:2.5KVA ;光敏树脂耗 材20KG全彩3D打印机成型空间(mm) 450 X 450X 400机体 型式桌面级落地型垂直方向成型速度约 20mm/h 分层厚度(mm) 0.05-0.2 (可 调)软件工作平台Windows 7、windows XP文件输入接口 USB3.0喷
22、头数量2套8通道4彩,共2880孑L 的压电式喷头系统软件自主研发Easy3DPV (终身免费 升级)文件格式 STL、VRML ( OBJ、PLY、3DS1台合计等均可通过软件转换)2:三维建模实训室建设方案及配置实训室主要配备电脑,学生通过课程学习AutoCAD. Pro/E、UG、3D Max、solidworks,123D等主流软件进行各种创新产品的三维建模。学生可 以发挥自己的创造力,进行任何创新创意产品的模型设计,在老师指导下融 入3D打印创新设计理念。设备名称规格、参数品牌型号数量专业三维建模电脑100台投影系统1套实验室管理平台1套音响系统1套交换机1台线柜1个麦克风1套多媒体
23、讲台1个合计学习各种扫描仪的特点和使用技巧以及注意事项,掌握三维扫描逆向建 模技术,培养学生逆向工程设备的使用和维护、在扫描数据上重建产品实物 的三维数字模型、和对三维扫描模型进行后期优化的能力。进而培养学生将 逆向建模技术运用到产品设计中的能力。手持式三维扫描仪描扫范围:3M*3M*3M, 机器尺寸:178*129*33mm X/Y分辨率:0.9mm颜色像素:240(W)*320(H) PX 数据传送:USB2.0/USB3.0铭洋三维手持式三 维扫描仪(人像)4台工业级三维扫描仪扫描方式非接触式面扫描传感器、双目 130万级德国原装工业传感器单幅测量精 度W士 0.05mm单幅测量时间3s
24、测量点距 0.1-0.3mm镜头日本品牌镜头 光栅技术美 国品牌光源光栅 拼接方式全自动拼接 扫描 范围小到直径10mm的物体,大到2m高的 物体,都可以精密扫描扫描深度不但满足 一般物体扫描,同事适合景深较大物体扫 描(0180mm )2台激光三维扫描仪扫描精度:0.050 0.500mm扫描速度: 60帧/秒单幅扫描时间:0.3秒空间点距:0.100 1.500mm单片扫描范 围:150 * 250毫米250 * 420毫米 镜头:130万像素(单目结构)光源:白 光彩色/白光单色/蓝光/绿光LED(人眼安全)四种硬件可选扫描模式:手 持式/固定式双用模式扫描扫描方式:非 接触式面扫描纹理
25、获取:可选择彩色高配 版,标准版为 单色(无彩色纹理)2台扫描仪配套电脑品牌台式电脑8台合计后期工艺实训室旨在培养学生对3D打印产品后期抛光、打磨、上色等加 工 处理能力,让学生通过该实训室掌握3D打印产品的后期加工原理、方 法和处理 技能。制作出精度、色彩、表面效果都符合用户要求的优良的产 品设备名称产品参数品牌型号单位抛光机1套专用打磨机8台打磨砂纸80水转印设备1上色套装2合计建设一个新兴智能制造技术创新活动开展、交流和创意实现的场所, 营造一个创新创客的氛围,刺激学生创客们迸发思想的火花,创造个性 化的富有创意的产品,培养具有熟练操作能力、技术应用能力、解决实 际技术问题能力与创新创意
26、能力的高素质技术技能型人才。设备名称产品参数品牌型号单位可拆装桌面级3D打印机10套3D打印笔长16cm,最大直径4.9cm,最小直径 0.9cm,键换注,操作方便。铭洋三维30支电子工具套装1套电动工具套装1套合计6:作品展示文化馆3D打印文化馆内容涵盖3D打印技术原理、行业产业、教育应用、创 客文化知识、创意作品、宣传视频等,融教育性、科学性和艺术性于一 体,通过文化走廊对学生产生强烈的感染力和吸引力,促使他们主动、热 情、积极地参与其中。五:3D打印专业课程建设1: 3D打印专业课程教学课程内容学年课程清单专业课程实训操作课程实践课程各类课程 所占总学 时比重第一学年入学教育计算机技术职
27、场英语体育与健康国防安全与军事教育思想道德修养 与法律基础美术基础平 面设计电工电 子技术3D打 印技术AutoCAD软件 应用平面设计电 工电子技术3Dmax软件应 用AUTOCAD软件 应用企业观摩理论课程 (50%)实训操作(40%)企业观摩 (10%)第二学年形势与政策 设计心理学 职业发展与生涯规划毛泽东 思想相和中国特 色社会主义理论 体系概论产品设计表现 技法人机工程 学30打印技术三维扫描技术工业设计方法 学材料与加工工 艺UG软件应用3D打印综合 实训3D打印设备的安 装与调试3D打印设备使用 与维护校内实训企业短训理论课程(20%)实训操作(50%)顶岗实习 (30%)第三学年就业与创业教 育3D打印创客学 堂毕业设计顶岗实习理论课程(15%)3D打印专业英 语3D打印与中国 智造顶岗实习 (85%)六:3D打印专业师资建设1:四类人才培养分类任职要求专业带头人对行业的深度认知与见解 完善的专业知识结构,深厚的职业教育经验 功 底。骨干教师专业知识过硬,拥有”专一行”的教学优势能够在1-3门课程教育中 独当一面,职业教育能力较强。“双师“型教师专业知识与技能实践能力兼具且过硬,拥有企业实践经验,熟悉岗位技 能要 求,职业教育能力较强。兼职教师丰富的企业实践经验,熟悉3D打印技术发展动态与企业生产及3D打印 应用最新变化,具有较好的教学能力。