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本网讯   想象一下，假如你是一名刚入企的新员工，你想通过怎样的方式去了解井下形形色色的重型设备呢？是依靠老师傅们的手指口述，还是一本本地翻阅技术资料，亦或是从实践中慢慢积累经验？诚然，这些方法都可行，不过却要耗费大量的时间和精力。而在国家能源集团神东煤炭补连塔煤矿，一套名为“综连采主要设备分解原理三维可视化培训系统”的多媒体培训平台正在逐渐取代传统的教学模式，为员工快速掌握设备基础知识提供了全新的解决方案。

在该矿每周的夜校培训班开课前，受训员工们都会早早地来到创新创效基地内，驻足于LED幕墙前观看一场特别的“大电影”，影片的与众不同之处在于“主演”们均是井下综连采工作面的主要设备。荧幕中，它们不再受限于井下特殊的作业环境，全方位地展示着自己的外形特征和装配过程，也不用顾及包裹自己的钢铁躯壳，将内部构造和运行原理展露无遗。

“三维可视化系统”展示画面。这部影片就是“综连采主要设备分解原理三维可视化培训系统”的成果展示环节，通过三维数字软件进行精准建模，影片中的画面几乎达到了以假乱真的程度，尤其是播放到设备装配示意图的时候，当各个零部件从四周向主体结构聚拢的一刹那，总能引发员工们的惊叹声。有人说，这部影片就像是一扇“任意门”，通过它，自己仿佛置身于设备内部，任何细微之处都能一览无余。

“整个‘三维可视化培训系统’分为前期数据收集、测绘三维建模和演示动画制作三个大的环节，其中又包含许多子项目，因为模型库一直在扩充，我们也在不断摸索系统功能性还能朝着哪些方向去延伸。”补连塔煤矿生产办主任李金刚既是该系统研发的主要负责人，同时也是项目发起人之一，说起这套系统的研发过程，他深有感触。

2020年9月份，由内蒙古自治区总工会举办的“全区职工创新工作室建设现场经验交流会”在呼和浩特隆重开幕，李金刚作为公司代表参加了这场盛会。会场上，他被来自全区各煤炭、电力和军工产业代表展示出的科创成果所吸引，同时也被各类高精尖现代化装备在传统工业领域的大量应用所震撼。受到这次交流会的触动，他开始思考怎样才能让前沿科技在煤矿落地开花，真正为煤炭开采和设备检修服务，取得实实在在的创新成果。

“交流会结束后，我立刻向时任矿培训组组长的全国劳模韩伟同志分享了心得体会，没想到我们两人一拍即合，都以培训对指导安全生产的重要意义为出发点，提出了借助三维数字模拟技术开发一套实用性强、能够反映现场实际的多媒体培训系统的想法。”李金刚说，在此之前，矿里的各类培训几乎单纯依靠讲师“手指口述”进行，教案大多数采用二维图纸和PPT结合，教学方式生硬，存在很多弊端，许多没有制图基础的员工根本无法理解二维图纸上的内容，更别提将所学应用到日常工作中。而建立三维可视化系统不但可以还原设备结构，还可以进行动态模拟，让人有身临其境的感受，使培训不再枯燥乏味，员工学习积极性高，才能将培训内容吃得透、记得牢。

明确了想法，李金刚迅速着手起草立项建议书，并在全矿范围内招募有三维动画制作经验的员工。很快，杨虎和侯阳明两人便进入了他的视线，他们都曾参加过公司举办的三维动画大赛，并且取得过不错的成绩，也因此成为了该项目的主创成员。

其中，杨虎因为具备较强的编程基础，对系统后期的进一步开发提供了很多思路和技术支持。他在回忆项目开发初期的情景时说：“那时候面对的最大挑战是建立设备三维模型库，虽然大部分设备都有可以参考的技术资料，但是很多细节并没有体现，我们只能一遍遍地去井下或维修中心重新测绘。然而并不是每一次去都能顺利获取想要的数据，要等现场工作人员完成拆解后才能过去拍照测量，既要测得细，又要测得快，不能影响人家的正常工作。”

这还只是建立三维模型库的第一步，在收集到足够多的设备基础数据资料后，就要开始在三维模拟软件中绘制设备模型，建模的过程不是简单的图形堆砌，既要严格遵照设备的外形尺寸，同时还要赋予适合的材质贴图和光效，使模型在观感上更趋近于现实中的设备本体。

“建模工作十分耗费精力，一开始我们为了节省时间，只想深入刻画设备的主要结构件，像螺栓、垫片之类的物体就用近似的几何图形代替，可是后来发现这样行不通，特别是在做装配示意图的时候，所有零部件都要在画面中集中展示，当出现不够精细的模型时就很容易让人‘出戏’，有虎头蛇尾的感觉。”这是整个项目开发过程中最让侯阳明记忆深刻的事，明明是为了加快进度想到的取巧办法，最终却拖了后腿，导致大家又花费大量时间重新返工绘制这些“不起眼”的小零件。

2021年1月份，三维模型库的建立初见成效，项目组快马加鞭地制作出了两部成品动画用于夜校培训。一开始大家对动画呈现出的效果并没有信心，因为像这样的设备分解原理类动画本就在煤炭行业不多见，加上片中的“演员”都是清一色的机械设备，既没有对白，也没有剧情，能不能成功吸引观众，谁的心里都没有底。

可是让项目组倍感振奋的是，动画放映当晚就在矿里引起了不小的轰动，它们甚至在培训课堂上抢过了讲师的“风头”，在学员的一致要求下，导师硬是把两部动画循环播放了好几遍。在看到影片中展示出某型号减速器的运转原理时，一位综采队的员工兴奋地说：“我在井下检修这么多年，还从来没有开盖看过减速器内部长什么样，现在不但看到了，还知道它是怎么通过不同齿轮间的配合来达到机械减速的目的，真是受益匪浅。”

2021年3月24日，公司“创新创效现场经验交流会”在补连塔煤矿成功举办，众多科技创新项目成果吸引了无数人的目光，尤其是已经完成初期开发的“综连采主要设备分解原理三维可视化培训系统”更是让参会人员啧啧称奇，大家纷纷感慨，没想到煤矿的培训工作还能用这样新颖的形式开展，更没有想到这样的系统竟然完全是由公司内部员工自主开发出来的。

现场会后，项目组成员集思广益，想要借助日渐庞大的模型库在“三维可视化培训系统”的基础上进行二次开发，为日后构建一个更丰富的复合型培训系统做准备。李金刚说：“未来的研发之路任重道远，我们唯有脚踏实地，并且要让更多的年轻人才参与进来，把更多年轻人的想法书写在科技创新的道路上，为煤矿的智能化发展畅想更多的可能。”