通过图形化编程建立虚拟新能源汽车仿真工厂，用户只需佩戴 VR 设备就能置身其中，身临其境地体验新能源汽车的生产工艺。日前，机械与动力工程学院的张耀炀、黄瑞、高春朋、郭昊鑫同学在康正阳老师的指导下，凭借“工业元宇宙革命 VR+MR 电车工厂模拟” 项目， 获得 2025年江苏省大学生工程实践与创新能力大赛特等奖。
“我们设计这个仿真工厂， 目的是想为课堂打造全新的数字化辅助教学工具，让车辆工程专业的同学们在线上就能沉浸式体验完整的生产线。 ” 谈及设计初衷， 过装2204 班的张耀炀同学表示，在“双碳”目标的推动下，我国汽车产业加速结构调整，新能源汽车产业不断扩大，这就要求他们不仅要扎实掌握理论知识，更要通过实践深化对行业的认知。 “虚拟仿真实训能够助力同学们全面了解未来职业及岗位的全貌， 提升他们对专业和行业的具象认知，增强专业自信。 ”康正阳老师介绍道，工程场景数字化与国家教育数字化战略高度契合，也是人工智能在教育领域创新应用的体现。
“一个成熟的仿真工厂可以模拟现实中新能源汽车工厂的各道生产工序，包括锻压、焊接、涂装、动力系统组装等。 在这次大赛中，我们主要是设计了一个焊接车身框架的场景。 ”车辆 2202 班的黄瑞同学介绍，他们在查阅大量图片资料和视频资料的基础上， 利用虚幻引擎、PICO 等开发平台，以及 Blender 等建模软件，生成 3D 车间模型，包括机械臂、车身框架、行走轨道、安全围栏等，尽可能还原机械臂焊接的场景。 用户戴上 VR 设备后，使用手柄即可选择场景中设置的向左移动、向右移动、打开焊枪、移动至零件加工表面等指令，仿真工厂里的机械臂会按照相应指令运行到加工部位，对车身框架进行焊接。 当用户选择错误指令，导致机械臂偏离加工区域时，系统就会报错停止，以引导用户掌握正确的操作流程。
为了发挥仿真工厂的科普功能，团队在焊接场景内设置了电子屏幕模块， 向用户展示新能源汽车的原理与构造。 “我们将‘电动汽车变速箱和燃油车变速箱的区别’等内容植入场景，让用户在体验焊接工艺的同时，还能学到知识。”应装 2301 班的高春朋同学说道。目前，团队正抓紧时间学习相关知识，持续开展研究。 新能 2401 班的郭昊鑫同学满怀憧憬地表示，他们在康老师的宏观引导、具体指导下参赛，工程实践和创新能力都得到了很大的提升。“我们将着力补足短板弱项，强化计算机应用能力，努力打造一个制造流程完备、还原度高且交互性更强的虚拟仿真工厂。”团队介绍，他们正在和江苏广播电视总台技术团队开展合作，未来将面向科普事业和文旅产业开发更多场景。
据悉， 在 2025 年江苏省大学生工程实践与创新能力大赛中，我校共斩获特等奖 1 项、一等奖 5 项、二等奖 16项，获奖总数创历史新高，学校凭借出色的组织与备赛表现荣获“优秀组织奖”。
韦玮