赵晓龙
哈尔滨车辆段质量验收室 黑龙江哈尔滨 150086
摘 要：针对近年来铁路货车新结构、新材料、新工艺、新装备投入使用，在人员培训和素质提高上存在着师资队伍不足，培训内容照本宣科，实训项目受场地和设备设施限制单一，工学矛盾突出，学员学习难度大，学习积极性不高等诸多问题，笔者结合多年来的实际经验和调研，以C70型货车段修工艺过程和配件检测为例，建议采用先进、科学、仿真、三维的教学培训方式，大大提高货车检修人员的现场实操能力，为铁路货车新技术应用提供保障。
关键词：货车 段修 及 配件 检测 软件 研制
目前铁路货车车辆系统对新职职工和在岗职工培训普遍采用传统的培训方式，即教师在讲台讲解，学员在教室听课，实作培训项目受场地和设备设施局限单一，做不到对学员全面系统专业培训。
随着科学技术飞速发展，近年来铁路货车新结构、新材料、新工艺、新装备投入使用，在人员培训和素质提高上急需采用先进、科学、仿真、三维的教学培训方式，为此结合本人多年来工作实践和实际调研，建议对C70型铁路货车段修工艺过程及配件检测采用3D三维仿真教学培训软件（配套平台及培训内容），具备货车基本知识爆炸图学习，货车段修各工艺线作业过程、配件结构一口清、配件量具、样板检测方法、职工实训训练和考试等全面性和专业性体系软件，充分满足职工的培训需求，可成为货车车辆段段修培训的专业、先进和高效工具。
一、软件的理念方法
C70型货车段修教学软件采用3D三维教学动画片形式，应用计算机图形表达技术、科教影视制作理念和方法，通过高质量三维建模、动画、专业策划编导等技术手段进行开发与制作并能科学的进行人员参与，理论和实作考试，保证培训效果。
二、软件的制作标准
借鉴科教片的制作方法和标准，对货车C70检修各工艺技术文本、配件基础知识及检测方法进行解读分解，模拟现场实际检修过程，完成课程策划与教学设计，通过再度创作与升华，随时可以进行各零部件分解、检修、测量、组装等爆炸图学习和培训，分镜头脚本，进行场景设计及画面匹配，高度还原设备原貌和现场作业场景，辅以专业配音和配乐，使知识的展现生动活泼、深入浅出、灵活易懂。
三、软件突出重点
软件重点突出以下5方面的实训培训。
1.3D实训教学演示：将所有培训课件用三维建模型式，制作成仿真的培训动画视频情景演示给学员学习掌握。学员通过实训教学，掌握实训过程、标准、故障现象、处理方法等。
2、3D实训演练：学员实际仿真参与操作，场景中提示学员下一步操作过程，引导学员进行实训演练。
3、3D实训模拟考试：采用故障随机生成、分过程得分、故障得分、时间得分等几方面综合模拟考试，给出学员模拟成绩。
4、3D实训考试：教师提前预设考试故障，预设过程得分、故障得分、时间得分等，学员在考试过程中，根据教师预设完成考核，给出综合评分。
5、3D错题库：通过学员模拟考试和实训考试过程中出现的错题，汇总成个人错题库，强化实训培训力度，达到100%培训效果。
四、软件基本结构及组成
主要由C70型通用敞车结构特点简介板块；转向架检修工艺过程板块； 120型制动机检修工艺过程板块；17号车钩缓冲装置检修工艺过程板块；制动梁检修工艺过程板块；制动阀检修工艺过程板块；轮对及轴承检修工艺过程板块；货车落成工艺过程板块；重要零部件测量演练板块；考试考评板块和系统管理板块等组成。
五、软件实现的基本功能
1.C70型敞车基本知识学习功能
通过配套触摸屏学习C70型敞车主要用途、主要特点、性能参数、主要尺寸。
软件能对整车进行分解和组装，能够学习转向架、制动装置、车钩缓冲装置、轮对及轴承、车体配件等零部件的结构组成、作用、性能、原理。通过反复学习，熟练掌握C70货车关键车辆配件的结构、功能、作用原理等理论知识。
2.C70型敞车段修工艺过程及配件检测学习功能
段修工艺过程：软件通过3D三维动画，详细演示C70货车轮对和滚动轴承检修、转向架（K5或K6）检修、17号车钩缓冲装置检修、制动梁检修、制动阀检修、制动装置检修工艺过程、货车落成等工艺过程,指导现场作业人员进行标准化作业，通过反复学习熟练掌握C70货车检修过程中的每个工作岗位检修工艺过程。
3.零部件检测演示功能：通过各个检修流水线工艺过程演示，在各检修单元分解工序完成后，演示重要零部件检测方法及样板正确使用方法。通过反复学习，熟练掌握重要零部件各部尺寸测量方法和限度标准。
4.演练功能
软件能够在每节课程之后进行理论练习和实训演练，演练时采取人员参与方式，对零部件分解和组装进行一口清演练，考核人员对重要零部件基本知识学习掌握程度。通过PC机，对重要零部件尺寸进行量具和样板人员参与模拟演练，真正达到对量具和样板的实际操作能力。
5.考试功能
系统设有涵盖C70货车结构、车辆运用、车辆检修等方面的知识点考题，满足学员对本岗位作业要点、C70货车的知识等进行自我评价或理论考试，同时可模拟技能大赛进行软件实作方面的考试并自动汇总综合得分。
6.管理功能
软件设置学员权限管理：学员成绩管理、学员成绩查询、理论出题、实训出题、成绩分析等管理。
软件设置学员我的管理：学习积分、学习报表、我要答题、我的错题以及我的收藏等管理。
7.使用共享功能
软件在集团公司范围内能够根据应用场景方便的共享使用，不受使用终端硬件及数量限制，可在集团公司一主三辅培训基地范围内使用。也可在手机端同时操作，达到所实现的技术要求与指标。
六．软件实施效果
1、先进性
利用3DMS/SOLIDWORKS/UNITY等新技术，采用触摸屏学习功能和3D爆炸图技术，实现了培训学员直接人机对话，能直观掌握C70型敞车结构、用途、主要特点、主要结构、尺寸和性能参数以及铁路总公司技能大赛全部项目及标准，解决了以往照本宣科，理论和实际脱节，学员学习难度大，学习积极性不高的难题，大幅提高了培训效率。实现货车新技术培训的智能化、集成化、系统化、多样化。
2、创新性
PC机上实现C70型货车段修及配件检测实训学习、实训训练、实训模拟考试、实训考试及错题本等项目。实训学习在PC上学习实训内容、作业过程、关键步骤、要点及相关要求；实训训练是在PC上进行实训、带有提示项目、提示要点；实训模拟考试是学员根据自己需求进行针对性考试过程，过程中出现错题时，直接进入错题本。实训考试是在老师干预下进行的考试，成绩可进入学员成绩单。错题本主要记录学员在实训模拟考试、实训考试中的错题。学员可以反复练习错题，直到理解、会作为止。
3、技术、经济
借鉴科教片的制作方法和标准，高度还原设备原貌和现场作业场景，辅以专业配音和配乐，使知识的展现生动活泼、深入浅出。主要解决了现实培训的工学矛盾，采用灵活多样学习方式，提高学习兴趣、提高职工工作技能、提高了培训效率。
4、质量指标
1)课程讲解内容规范、准确。技术术语规范，内容表达准确，通过专业技术人员进行系统策划，合理分解技术要点，达到专业讲解水平。
2)培训课程视频高清、课节划分合理、图与讲解匹配协调。高清画质1080p分辨率以上，互联网标准音视频格式H.264 AVC编码，码率不低于8mbps。图形画面采用三维可视化技术手段制作，对产品进行建模与优化，整体画面设计布局合理，充分应用三维动画展示效果；文字、数字、单位等统一规范。
3）网上互动。支持用户在PC、笔记本、平板与手机（App）等终端访问使用。
4）音、视效果。镜头画面稳定，转换流畅，无抖动、闪烁、扭曲、跳跃等现象；配音无缺陷，无失真、放音过冲、过弱；背景音清晰、饱满、圆润，无失真、噪声杂音干扰、音量忽大忽小等现象；音频信噪比不低于63dB。
参考文献：
1．《铁路货车厂修规程》（铁总机辆[2018]203号）
2．《铁路货车段修规程》（铁运[2012]202号）
3．《70t级铁路货车及新型零部件》（中国铁道出版社 2006年北京 陈雷 张志建主编）