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食品大讲堂食品大讲堂3D 仿真建模仿真建模 技术在食品安全过程控制中技术在食品安全过程控制中 的应用的应用 xusl(徐书亮老师) 在此处键入文档摘要。摘要通常为文档内容的简短概括。在此处 键入文档摘要。摘要通常为文档内容的简短概括。 xusl(徐书亮老师)(徐书亮老师) 2011-11-2 目录目录 foodspace 陈词 . 1 3D 仿真建模技术在食品安全过程控制中的应用大纲 2 课堂讲述 . 2 前 言 . 4 第一、食品安全过程控制需要应对的问题 . 5 1、食品安全控制要素的有效表现问题 . 5 2、应对发达国家/地区的验证检查问题 5 3、食品企业一线员工资质、能力问题 . 5 4、职能部门的监管、审核问题 . 6 第二、3D 仿真技术及应用情况简介 6 1、3D 技术的解释 6 2、同传统的 2D 文件相比, 3D 的特点、优势 6 3、3D 技术在各领域的应用情况 11 4、3D 建模仿真与数字工厂技术 13 第三、3D 建模应用程序的选择 14 第四、虚拟对象的建模步骤 . 15 第五、3D 仿真模型在认证审核及企业质量管理过程中的应用 15 1、企业 GMP 车间工程规划设计 . 15 2、企业程序文件、作业指导书 . 16 3、岗位技能训练模块、专业技术培训案例 . 17 第六、3D 技术在食品领域应用的障碍以及应对 18 第七、结语 . 18 在线问答 . 19 结束语 . 21 foodspace 陈词陈词 本次我们请到论坛 xusl(徐书亮老师)为我们讲课,讲课的题目是:3D 仿真建模技术在食品安全过程控制中的应用 老师简介:老师简介:xusl,徐书亮,轻工技术工程硕士(食品生物化工方向) ,曾先后在山东多家果蔬、水产、调理类外贸食 品企业任职 QA 部品管、生产主管、经理助理。曾参与企业合作横向课题“综合料理车间集成与示范工程”建设;建 立并负责公司“生产品控管理数据库”的运行维护。多次参与企业对“FDA”、“日本农林”、“日生协”等的迎检及食品外 贸会社品管的第二方审核。 曾多次应邀到高校做“中国传统饮食产业化生产的关键技术问题”, “综合料理食品质量与 安全控制技术”等相关课题的讲座。 2008 年进入检验检疫系统工作,负责进出口食品企业注册备案评审。曾参与边境口岸食品快速检测实验室筹建;参 与多家万吨级水产、 肉制品、 果汁饮料等出口企业的选址设计审查; 完成出口企业推荐输美、 新西兰、 印度尼西亚、 韩国、欧盟等国家/地区的注册评审工作。 在食品安全与认证监管领域,首次尝试引入 3D 造型技术进行过程控制。 联系方式:QQ:1256330506。Email: 3D 仿真建模技术在食品安全过程控制中的应用大纲仿真建模技术在食品安全过程控制中的应用大纲 第一、食品安全过程控制需要应对的问题 1、食品安全控制要素的有效表现问题 2、应对发达国家/地区的验证检查问题 3、食品企业一线员工资质、能力问题 4、职能部门的监管、审核问题 第二、3D 仿真技术及应用情况简介 1、3D 技术的解释 2、同传统的 2D 文件相比, 3D 的优势 3、3D 技术在各领域的应用情况 4、数字工厂技术 第三、应用程序的选择 第四、虚拟对象的建模步骤 1、组织对象类建模 2、物理对象类建模 3、信息/控制对象类建模 4、服务对象类建模 第五、3D 仿真模型在认证审核及企业质量管理过程中的应用 1、企业 GMP 车间工程规划设计 2、企业程序文件、作业指导书 3、岗位技能训练模块、专业技术培训案例 第六、3D 技术在食品领域应用的障碍以及应对 课堂讲述课堂讲述 首先,感谢食品论坛的邀请,感谢各位网友的关注! 闻道有先后,术业有专攻 弟子不必不如师,师不必贤于弟子 在各位专家、前辈面前,不敢妄称老师,只是就此话题同各位朋友作一下交流与探讨,讲的不对 的地方,欢迎批评指正。 也欢迎大家提问和质疑。答疑的过程,也是我进一步学习的过程。 在讲课的过程所引用其他网站的图片、视频材料,有些无法联系到作者,如果认为侵犯了您的利 益请跟帖子说明,我马上处理,谢谢! 为啥要弄这个东东? 因为在认证监管业务工作过程中,经常遇到许多自己专业以外的东西,例如:CCC 产品汽车 的发动机的结构、原理、技术参数 偶然的机会我看到一个 3D 动画的视频(如下) ,当时还不知 道是怎么做出来的,但感觉肯定不是实物拍摄,触动很大,觉得特别有用,在食品安全过程控制中, 也可以应用啊!这才关注并逐步开始学习计算机建模技术。 /v_show/id_XMzIwODcwOTc2.html 最先的目的就是公司作业指导书的编写,后来又遇到的急需解决的问题是系统内业务人员的培训, 好多都是非食品相关专业的 (动植检、 生物、 化工、 卫生防疫等等还算是相关学科, 其他的如: 外语、 计算机、文学在上课时,真觉得头大) ,怎样让大家一目了然的理解、掌握关键要点,我也怀疑 过自己,难不难,能不能弄出来。 因为达几个月的时间为选择适合的应用程序而发愁好几次,反复下载了不同的应用程序试 用明明下的是汉化版的,结果一天一夜,总算是下载完,安装运行才知道英文版的又被软件 忽悠了,并且还不熟悉安装步骤,经常弄个试用版的(不知道还要自己破解注册号) ,差点要把电脑 给砸了,几乎要放弃了最后死活还是弄出来了,给同事、大伙瞧瞧,觉得还行,这才抖胆把它推 出来了。 同时为了此次课程,作了充分的准备,查阅了大量的文献: 1.杨丽青.基于 GIS 的数字化工厂及其部分关键技术的研究D :硕士学位论文. 成都: 电子科 技大学机械电子工程学院,2007 2.李洪宪.基于数字化工厂的车间布局仿真与优化研究D :硕士学位论文. 西安:西安电子科技 大学经济管理学院,2008 3.贾晨辉.基于数字规划验证的数字化工厂技术研究与应用D :博士学位论文. 上海:同济大学 电子与信息工程学院,2006 4.吕亚楠.地质体三维可视化应用研究 D :硕士学位论文. 西安:长安大学地球科学与资源学 院,2010 5.许琦.复杂三维地层融合建模与可视化研究D :硕士学位论文. 东营:中国石油大学(华东) 地 球资源与信息学院,2010 6.王冠.SketchUp 在生物化工工艺流程设计方面的运用D :硕士学位论文. 武汉:湖北工业大学 工程学院,2010 7.黄嫚.小浪底水利枢纽三维可视化研究与实现 D :硕士学位论文. 西安:长安大学地球科学 与资源学院,2010 8.刘川.基于 ObjectARX 与 Google Earth 的城市三维建模系统研究D :硕士学位论文. 长沙:中 南大学物理工程学院,2010 9.张艳蕊.数字化车间设备集成技术的研究D :硕士学位论文. 天津:河北工业大学机械工程学 院,2007 10.张瀑.虚拟现实变电站仿真培训系统D :硕士学位论文. 天津:天津大学电气与自动化工程 学院,2007 11.王文静.三维 CAD 机械制图教学技术实践与探索D : 硕士学位论文. 合肥: 合肥工业大学 , 2011 12.师永刚.基于照片的三维人脸建模D :硕士学位论文. 陕西科技大学电气与信息工程学院, 2009 13.李百寿,秦其明,邢立新等基于 3DS MAX 的火山地质景观三维建模与动态模拟研究J. 北京大 学学报(自然科学版), 2008, 44(3):421-428 14.耿晶晶.Smart Plant 3D 概述及其在化工设计中的应用J.石油化工建设,2011(3) :12-16 15.杨蕊,孔德钦.三维制图在综合管线施工设计中的应用J.建筑技术,2010, 41(6): 524527 16.张健滔,王慧,刘正士.三维建模与工程制图技术在产品设计中的应用-出口制冰机设计研制的 实例介绍J.现代机械,2005 (1):32-33 17.毛小馨, 刘贵明.基于 SolidWorks 的无杆飞机牵引车驱动桥结构设计仿真分析J.机械设计 2010, 27(2): 67-70 18.叶军,孙根正.三维建模引入制图课程的改革研究J.工程图学学报,2008, 29(2): 168-172 19.李继霞,陆兴邦.三维机械设计时代怎样应用机械制图国家标准J.哈尔滨轴承,2007(1):53-55 20.曹恩国.产品设计中机械制图的革命关于先三维后二维的制图体系J.甘肃科技 2005(12) :54-55 21.张栋梁,刘飞.三维软件在机械制图教学中的运用J.桂林航天工业高等专科学校学 报,2007(1):56-57 22.李雪玮,卢建红.基于 Solidworks 的三维模型库在工程制图中的应用J.山西大同大学学报: 自 然科学版,2008(1):59-61 前前 言言 随着社会生产力的发展,企业技术装备的改造升级,立体厂房、综合车间以及自动化技术,网络 协同、集成制造、并行工程等先进数字制造技术的应用,生工、食品企业在认证审核过程中出现了许 多问题,如“车间布局、工艺流程、设备的结构原理”等认证审核要素,使用文字、二维平面图等不 能有效的表达, 实景照片也只能局部反映车间情况, 甚至面对现场也不能有效地审核发现。 至于人流、 物流、汽流的动态干涉分析,车间布局的整体评查,管理程序的模拟演示等就更无从谈起。 无论企业技术、管理人员或是审核人员的认证业务培训;还是应对国际技术性贸易壁垒措施的官 方检查、审核或验证,都迫切需要突破文件、图纸、照片等传统媒介的限制,找到一种更直观、更有 效、易推广的表现方法。 计算机 3D 建模与仿真技术的兴起与发展,给认证审核领域复杂系统的要素展现、分析、验证带 来了福音。本文在介绍 3D 建模仿真与数字工厂技术等相关背景情况的基础上,主要研究了:以面向 认证审核的建模方法, 在厂区、 车间布局, 工艺流水线, 工序设备单元等不同层次建立 3D 对象模型, 并对关键要素进行结构剖视, 以及在此基础上的分析、 验证、 优化, 运用贴图技术仿真, 并进行人流、 物流、汽流以及供排水 4D 动态模拟,进而进行布局干涉、交叉污染分析等。 数字工厂模型可应用于车间选址设计优化,设备的选型、技改设计,企业程序文件、作业指导书 的编写、产品的营销展示、标准的制修订以及认证审核岗位技能竞赛等方面。随着物联网技术、数字 工厂技术的成熟与发展,相信其应用前景会更为广阔。 关键词:关键词:食品安全,质量控制,3D 建模,动态仿真 随着先进制造技术在食品生产企业的广泛应用,食品国际贸易的进一步发展,食品安全,无论是 在质量控制还是政府监管过程中,都面临着许多前所未有挑战。 第一、食品安全过程控制需要应对的问题第一、食品安全过程控制需要应对的问题 1、食品安全控制要素的有效表现问题、食品安全控制要素的有效表现问题 自上世纪 90 年代,食品工业营业额就超过了汽车、航空、信息等行业雄居世界工业霸主地位, 以信息集成为核心的计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System,CIMS)、以过程 集成为核心的并行工程(Concurrent Engineering,CE)技术以及网络、集成、智能、自动化技术,人 机环境分布并行处理等先进制造技术在食品生产企业的广泛应用,超临界萃取、微胶囊技术、反渗 透装备的普及,新工艺自动流水线作业的投产,以及立体厂房,综合车间的建设 食品安全管理 的许多要素,如立体车间布局,工艺流程,设备的结构原理等(如下图) ,用车间实景照片只能局部 反映, 甚至生产现场也不能有效地形成审核发现, 用二维正投影图表达这类产品的构思显得力不从心, 即便用多个剖视图加以表达也是有局限性的,且绘图工作量大,又缺乏直观性,至于人流、物流、汽 流的干涉分析,自动流水线的动态演示等更是无从谈起。传统的文件、图纸、照片等媒介的信息承载 能力受限,严重制约了许多食品安全管理要素的有效表现。 /v_show/id_XMjExMzQ2ODky.html 2、应对发达国家、应对发达国家/地区的验证检查问题地区的验证检查问题 随着关税的降低,发达国家开始以技术法规、标准、合格评定等作为保护其民族工业的技术壁垒 手段,例如许多外商都把食品企业是否通过相关注册,是否取得 HACCP 认证等作为考核合作方的硬 性指标。 欧美等发达国家/地区的官方检查、 审核验证提出更苛刻的细节要求, 审核要素也更为繁多。 为了缩短认证(验证)周期,减轻企业负担,在文件审核、现场审核之外,需要寻求一种更便捷、更 有效的迎检审核方式。特别是实物对象无法展现的要素,例如关键设备的构造、原理、流程,甚至车 间工序流程的整体规划布局等,需要提前建模,以便应对现场的模拟演示。 3、食品企业一线员工资质、能力问题、食品企业一线员工资质、能力问题 对企业来讲,无论技术、管理人员,还是一线的员工,有效的岗位技能培训、合格的从业素质, 既是企业管理的需要,更是认证审核的关键要素。食品企业大多属于劳动密集型产业,或是由于当前 廉价的劳动力成本远小于先进流水线设备的购置、维护成本,因此多数企业通常招聘大量农民工,他 们中的大部分跳槽频繁、流动性强并且专业素质普遍不高,即便是有中专、技校或高校学历,但是学 校的课程设计以理论为主,没有岗位专业具体操作经验,这样企业在管理、培训方面,迫切需要一种 更快捷、更直观、更有效的方式。 4、职能部门的监管、审核问题、职能部门的监管、审核问题 食品专业涉及化学、物理、生物、农学、机械、管理等多个领域,具有多学科交叉渗透的特点。 食品工业单元操作:输送、清洗、分级、破碎、分离、混合、乳化、传热、浓缩、干燥、制冷、真空 操作和包装等各不相同。具体产品如:肉、乳制品与果蔬、粮油制品工艺流程千差万别,评审要求更 是不尽相同 以出口食品生产企业备案评审为例,由于受岗位编制所限,并且还时有行政职务的轮岗,现有的 审核员,只能实施“万金油”式的审核,即便是食品专业的评审员也根本不可能对监管范围内的产品 面面精到,何况与食品根本不搭边的专业。以云南检验检疫系统评审员的专业结构为例,截至 2011 年 12 月,共计 121 名,其中生工、食品专业只占 11%。 综上,无论是在企业质量控制还是政府监管的需要,一种突破传统,直观、快捷、行之有效全新 的管理模式呼之欲出。 而 3D 建模与仿真技术的飞速发展,对复杂系统的设计与分析带来了契机 第二、第二、3D 仿真技术及应用情况简介仿真技术及应用情况简介 产品设计原始构思是基于一个三维的概念,最终产品也是三维实体,但是在人类漫长的历史进程 中,受技术条件的限制,无法简便、直接、快捷地用直观三维的方式来描述这个三维的世界,只能在 沙土、 羊皮、 纸张的二维平面上, 用影像表达和传递对这个世界的认识和创造, 如平面投影和透视等, 并基于纸张平面形成了抽象的 2D 平面文明体系直到计算机三维技术的诞生,人类历史才进入了 3D 文明。 1、3D 技术的解释技术的解释 3D(Three Dimensions)是指三维,是相对于只有长和宽的平面(2D)而言。今天的 3D,特指基 于电脑/互联网的数字化的 3D/三维/立体,也就是三维数字化。 视景仿真,即利用计算机技术,构造仿真对象的三维模型或再现真实的环境,达到逼真的效果。 仿真动画是仿真技术和动画技术相结合,是最为直接地表现模型行为的图形技术方法,除了在三维空 间模型基础上加一个时间维,并且还能赋予模型色彩、光泽、材质等外观质感,使用户产生身临其境 感觉的交互式仿真环境。 2、同传统的、同传统的 2D 文件相比文件相比, 3D 的特点、优势的特点、优势 第一、表现方式不同 2D 是用文字、表格、图片“符号”来表示“对象、事物” 。需要进一步思维,以还原真实的 三维世界。而这个“还原”的过程,就仁者见仁了,通常会偏离原来的面目。 3D 是用“计算机三维虚拟模型”来表现“实物” , “所见即所得” 。 第二、信息承载能力不同 2D 可以表现管道、墙体简单对象,也可以表现对象的结构、形状、布局; 至于装配、连接关系、动力传动、路径动态装配演示非得 3D 技术,很多产品构造复杂,如发动 机的构造、原理利用 2D 方法(二维正投影图)来表达这类产品的构思显得力不从心,即便用多 个剖视图加以表达也是有局限性的,且绘图工作量大,又缺乏直观性。 由于 3D 实体模型含有设计构思的全部集合数据,也能用于 CAE、CAM 软件,简化了工业设计过 程中烦琐的样机制作,直接由三维数据模型生成 STL 文件,直接完成对产品样机的制作。 此外,还可在三维空间模型基础上加一个时间维,还能赋予模型色彩、光泽、材质等外观质感, 使用户产生身临其境感觉的交互式仿真环境 视景仿真、仿真动画。 凡是文字、图纸、照片难于表现的要素,如:立体车间布局,新工艺自动流水线,设备的结 构原理、人流、物流、汽流的干涉分析等等到可以考虑应用 3D 技术进行造型建模。 第三、表现效果 2D 抽象,信息量大的工程制图,不太好明白 3D 具象,直观、一目了然。因为 3D 模型是计算机构建的模型来表现事物的,三维建模常用的软 件,其强大的曲面功能,能轻易构造出各种复杂的异形对象,而且可以自动生成二维正投影图。用三 维实体模型全方位展示产品的设计结果, 能多方位、 多角度地剖切, 生成工程剖视图或断面图以及 “三 维透视图” ,实时展现对象不同视角的观察效果。 2D 是用“符号”表示“实物” 3D 是用“模型”表示“实物” 2D、3D 对照 3、3D 技术在各领域的应用情况技术在各领域的应用情况 3D 技术的应用普及,有面向影视、动漫、游戏等视觉表现类的文化艺术类产品的开发和制作, 有面向汽车、飞机、家电、家具等实物物质产品的设计和生产,也有面向人与环境交互的虚拟现实的 仿真和摸拟等。包括:工程设计、模具设计、虚拟现实、展览展示、影视动漫、教育训练等。具体行 业:数字娱乐、 制造业、 建筑业、 虚拟现实、地理信息 GIS、3D 互联网等等。 如下图: 车间3D图.pdf 同 3D 电影产生的三维效果不同 3D 电影采用了双摄影机拍摄,双投映机放映。放映时两幅 2D 图片重叠在银幕上(如下图) ,通 过特制眼镜,使观众左眼看到从左视角拍摄的画面,右眼看到从右视角拍摄的画面,通过双眼的会聚 功能,合成为立体视觉影像。 可见: 3D 电影,是在人脑中虚拟完成的,本质其实是 2D 的 本文所指的 3D 效果模型,是在电脑中虚拟形成的,本质是 3D 的 3D 电影两幅 2D 图片重叠的效果 4、3D 建模仿真与数字工厂技术建模仿真与数字工厂技术 网友 “逍遥如风逍遥如风” 曾建议 “个人总感觉能描述出来的只是食品安全过程控制中的实体部分, 如果有模型能把各环节运行传递的软体部分直观展示就更好了” 这就引出了这节的话题: 数字工厂以产品全生命周期的相关数据为基础, 根据虚拟制造原理, 在虚拟环境中,对整个生产过程进行规划、仿真、优化和重组的新的生产组织方式。 数字工厂保证产品设计在制造阶段的成功实施,是一个建模、规划、仿真、优化生产制造系统的 过程,具有设计、测试、分析、仿真、优化生产布局、分析生产线能力,实现快速、低成本、高质量 地完成所设计的产品的制造生产。它研究如何在企业已有资源(广义资源,如设备、人、原材料等)的 约束下,进行生产环境的布局及设备集成、企业生产计划及调度的优化、基于虚拟样机的工艺规划及 生产过程仿真等研究。 数字工厂关键技术:1建模技术;2数字化规划与验证;3仿真;4基于仿真的优化;5集 成。 数字工厂规划仿真的集成体系结构 第三、第三、3D 建模应用程序的选择建模应用程序的选择 初入江湖,总要学点武功以求立身。虽然门派众多、套路繁杂,但没有哪一门派能包打天下,没 有哪一种堪称绝世武功 只要把基本的招式练到了极致,就能出神入化! 学习三维建模,也是如此,常用的软件:AutoCAD,3DS MAX,Light Wave 3D,Pro/Engineer 第四、虚拟对象的建模步骤第四、虚拟对象的建模步骤 限于普通 PC 机的性能以及显示器的观察效果,本文所提及的三维模型,主要是结构建模以及部 分场景的仿真,没有做到完全的视景仿真。考虑到该技术的推广应用,比较快捷的建模步骤是: 1、建模。是通过三维建模软件在计算机中绘制出角色模型。常见方式有:多边形建模、样条曲 线建模以及结合上述两种建模的优点的细分建模。 2、赋材质。材质即材料的质地,就是把模型赋予生动的表面特性,如:物体的颜色、透明度、 反光度、反光强度、自发光及粗糙程度等特性。最快捷的方式为“贴图” ,即把二维图片通过软件的 计算贴到三维模型上,形成表面细节和结构。 3、动画。根据分镜头剧本与动作设计,运用已设计的造型在三维动画制作软件中制作出动画片 段。动作与画面的变化通过关键帧来实现,关键帧之间的过渡由计算机来完成。 4、渲染。是指根据场景的设置、赋予物体的材质和贴图、灯光等,由程序绘出一幅完整的画面 或一段动画。造型的最终目的是得到静态或动画效果图,而这些都需要渲染才能完成。必要时结合灯 光,摄影机的控制达到实景仿真的效果。 当然,也可建模、赋材质后,直接在 3D 应用程序中展示模型效果。 生产制造系统的建模仿真对象类分成四大类:物理对象类、信息控制对象类、服务对象类和组 织对象类。 第五、第五、3D 仿真模型在认证审核及企业质量管理过程中的应用仿真模型在认证审核及企业质量管理过程中的应用 三维实体模型形象、直观、精确和便于参数修改,在食品生产关键工序设备装配图中可对装配体 的结构、工作原理,主要零件的结构形状、装配、连接关系、动力传动路径等进行动态装配演示。可 应用于: 1、企业、企业 GMP 车间工程规划设计车间工程规划设计 GMP(Good Manufacturing Practice) ,是食品企业的加工过程、原料采购、运输、贮存、工厂设 计与设施的基本卫生要求及管理准则,包括:选址、布局、给/排水、排污等的设计;设备、工具、 管道等的材质、结构、安装、设置;建筑物通风、采光、照明,防鼠、防蚊蝇、防尘设施;车间的高 度、面积、门窗、地面结构;洗手、消毒、更衣、淋浴等卫生设施 构造车间三维实体模型,可以形象、直观地进行布局、参数等的修改 2、企业程序文件、作业指导书、企业程序文件、作业指导书 出口食品生产企业安全卫生要求 ,要求企业建立和实施以危害分析和预防控制措施为核心的 食品安全卫生控制体系,并保证体系有效运行。3D 仿真模型完全可以应用于企业程序文件或作业指 导书,例如: (1)食品防护计划。对照企业三维模型,分析加工、储藏安全,运输/接收安全,水/冰、人员、 供应链、实验室安全等,确认有哪些适当的食品防护措施,并重点关注车间出入口:锁、封条、传感 器等装置能否有效控制非许可人员的进入。 (2)加工设备、设施维护程序。结合关键设备的三维模型,分析原理,构造,并在此基础上制 定设备的卫生消毒作业指导以及维护控制程序等。在此链接“老钱老钱 3015 (老钱)”老师的的设备模型 (图 2、3)来演示 /thread-594592-1-1.html (3)在交叉污染控制程序中,可用于工厂选址、设计、车间工艺布局,并以此为基础,科学规 划人流、物流、气流、水流等。 (4) 在复杂产品的 HACCP 计划中, 结合车间功能区域的规划, 对于整个工艺流程进行危害分析, 确定关键控制点。 3、岗位技能训练模块、专业技术培训案例、岗位技能训练模块、专业技术培训案例 对企业来讲,无论技术、管理人员,还是一线的员工,有效的岗位技能培训、合格的从业人员素 质,既是企业管理的需要,也是监管的关注要点。食品企业许多类别属于劳动密集型产业,企业员工 也多是进入城镇务工的农民,受当前法制和社会福利体系的不完善所限,当前企业普遍存在员工流动 性强,专业素质不高的问题,在管理、培训方面,迫切需要制作更直观、更有效的岗位专业技术培训 案例。 对于监管执法单位来讲,认证相关专业多学科交叉的“综合性”与检查员从业经历、领域特长的 “专业性”之间存在矛盾,需要建立监管审核通用要求、不同产品工艺特殊要求的对象模型,以便更 直观、更便捷、更有效地审核或检查。食品企业的产品类别林林总总,车间、设备的结构更是千差万 别,评审细则及要求更是不尽相同。特别是分支机构的人力资源有限,有限的几名检查员或审核员, 万金油式检查、评审,并受所学专业的限制,监督检查的效果大打折扣。此外,某些敏感岗位的业务 轮岗,食品专业以外的人员参与监管,这就需要创建更直观、更有效的对象模型来辅助监管检查。 第六、第六、3D 技术在食品领域应用的障碍以及应对技术在食品领域应用的障碍以及应对 企业应用的话,进入的门槛有点高,使用人员需要熟悉建模对象的设置参数,如食品工艺流程、 车间厂房的规划布局,机械装备设计原理 1、先有平面设计软件的基础。 2、3D 造型软件,例如 3DMAX,功能非常强大,界面复杂,造型命令繁多。这是个很令人头大的 东东。 3、后期视频的制作软件如:绘声绘影 但是: 1、食品领域的工程建模,是比较简单的,因为模型(墙体,门窗,立柱,工器设备)都是一些 模型库的标准几何体稍加变性即可得到,不像艺术设计领域有很多异形的东西(如:动物、植物,游 戏中的角色 其实尽管生活中的常见物品也有好多异型的部分,但常见的模型都能直接从网上下 载) 。 2、很多通用的模型,可以直接网上下载,尽管现在这方面的素材不多,但是现在好多老师正在 做这方面的工作,建立通用的模型库,供大家分享,假以时日,直接搜索“3D 模型” , “3D 模型资源 库”就能找到需要的材料。在这些模型的基础上,再加以重新规划设置 3、直接通过案例来学习,还可更快的掌握设计软件应用技巧。 3D 技术的应用推广关键是不要被那些设计软件吓倒,其实只需要掌握约 30%的应用技巧,就能 解决实际工作中 90%以上的问题。例如办公软件:Excel、Word 的功能也是非常强大的,使用技巧也 是非常繁多的。我们正常使用的功能也不过其中约 30%的基础操作而已。例如搜索“Excel 或 Word 应用技巧” ,看看,竟有这许多是我们不常用,甚至不熟悉的。 其实只要先学会“建模”就能在应用 中派上大用场,至于材质、渲染、关键设置那是些锦上添花的东西 第第七七、结语、结语 三维仿真建模技术,除了文中所提及的应用领域,还可应用于产品的宣传、展示;课题的申报, 标准的制修订还是企业结合物联网技术,建立数字车间、智能工厂的基础。 可以预见:以 3D 取代 2D, “立体”取代“平面” ,虚拟模拟现实的 3D 技术,必将在食品安全过 程控制中获得更为广泛的应用。 本文论题确实与工业设计有很大关系 但是,工业设计侧重于规划、构思,即“设计” 。 本文的主旨是运用工业设计的造型工具,建立管理要素的对象模型并侧重于在质量控制、过程管 理方面的应用。 在线问答在线问答 Q 瘦石瘦石:徐老师好 我想了解一下,如果这个 3D 技术推广的话,一般的企业如何去建设自己的 3D 模型? 自己去做肯定不现实,是否会出现一家公司来承包这项工作? A xusl:广告公司或者设计公司可以做。 工程模型实际是按照企业现实对象(工器、设备、车间布局等)造型出来的,各种规划参数是现 成的,不需要构思设计,只是照葫芦画瓢,工厂技术部门人员品管、总工,在学习基础的建模技 术后,非常简单就可以搞定了。如果方便的话,可以联系我,愿意义务为大家建模,因为我们也正在 准备教学的模型库 A 白云爱上糖白云爱上糖:如果不是建模的话,工厂内部交流,可以让工厂技术部门人员学习,再给大家交流.我 在 05 年做饼干车间改建时,我用 3D H0me 做过 3D 厂房设计,老板直观感到可以,才允许动工改建 Q lpy1305:徐老师,建模的话用什么软件啊?模型建好后,打开需要特定软件吗? A xusl:三维建模软件有好多如:AutoCAD,3DS MAX,Light Wave 3D,Pro/Engineer 不过在软件的选择时,优先选用普及率广、通用、易学的软件, 在建模方面,都差不多,不过 Pro/Engineer、CAD 等等更专于机械、模具、建筑工程等方面,并 且实现了与数控机床等的一体化实现了设计制造的自动对接。随着技术的发展,各种 3D 软件都在 吸收特点与优势,竞争也越来越激烈,很可能实现兼容,不过就目前来讲,推荐使用 3DMAX,网上 的自学资源也好多,例如: /list.aspx?cid=317 Q lpy1305:徐老师,再请教一个问题,我看网上介绍说 3D MAX 和 3DS MAX 是有区别的,是不是 这样的啊? A xusl:3D Studio Max,常简称为 3ds Max、3D MAX 或 MAX 现在都已经推出 2013 版的了 我用的是 2010 版的,不过 3dsmax2010 汉化版有个小问题不能识别中文路径 Q 幸福一生幸福一生 6199:很受启发,也觉得很有用处,不知食品的可追溯系统是否也可做成 3D 演示? A xusl:可以,建立模型后,利用关键帧设置动画,利用动态流程演示出来 这个属于高级一点的应用了 3D 只能做流程的演示,真正的食品的可追溯体系是需要数据库系统作为支撑的 Q 大耳朵兔大耳朵兔:在质量控制方面的作用呢? A xusl: 我们将在第五节的内容专门讨论: “3D 仿真模型在认证审核及企业质量管理过程中的应用” 学习中,3D 的效果会比较生动,有趣,在建立厂房的应用过程中的确是有很多优势。对于参加 竞标或者与顾客交流的时候优势特别明显。 但是在实际应用过程中,很多的设备布局安装还是要靠 2D 效果图来安装的。因为 2D 的有很详细 的尺寸规格,和位置要求。 我可否这样理解? A xusl:是的,2D 还是有自己的优势: 1、图纸更便携。试想一下,抱着台计算机电子图纸,进行设备的安装调试,前前后后,跑上跑 下,很不方便。 2、图纸能做到尺幅更大,易于统揽全图(局) 。由于 PC 的显示器视野有限,只能显示图样的局 部,需要前后左右、放大缩小的调整,这也是纸制地图比 iPad 电子地图好用得多(施工图纸也是这 个道理) 3、二维正投影图比 3D 图形更易于表现细节,更适用于局部理解与修正。用在含尺寸标注、表面 粗糙度、公差与配合等技术要求上,显示出明显优势,试想将诸多尺寸和技术要求标注在三维实体图 上,势必造成图线交错、图样零乱。 就目前的发展形势, 2D 并不是行将末路,3D 也不可能完全取代 2D, 先 3D 后 2D;2D、3D 有机结合的一体化设计才是两者正确的关系 Q pk001007:可是我现在连 2D 都只是半桶水,要如何入手?本身计算机运用软件不是很熟练。 比如 PS,CAD 等看视频都不能很好的运用?那么现在的我该从何入手 请指教! ! !谢谢! ! ! A xusl:这个

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