校企协同创新下智能制造实训中心的建设

李 智 胡成龙

(武汉软件工程职业学院 湖北 武汉：430205)

《中国制造2025》明确提出“以推进智能制造为主攻方向”，促进产业的转型与升级。面对智能制造的冲击，作为承担着为经济社会发展培养技术技能人才任务的职业教育应当做出相应变革，尤其是在技术技能人才培养方面需要构建全新的培养标准与培养路径[1]。为了加快培养一大批掌握智能制造技术的高素质技能人才，进一步推动武汉市制造业的发展，武汉软件工程职业学院联合武汉华中数控股份有限公司、国家数控系统工程技术研究中心、武汉高德信息产业有限公司、武汉市教育科学研究院、湖北省机械工程学会、中国机械工业教育发展中心协同打造智能制造实训中心。

1 智能制造实训中心的需求分析

从技术层面分析，智能制造技术是制造技术、自动化技术、系统工程、人工智能等学科相互渗透和融合的一种综合技术，智能制造技术的研究对象是整个制造环境的集成化与自组织能力[2]。 “中国制造2025”的提出对我国制造产业变革影响深远，对企业人才的需求提出了新的要求。智能制造已悄然改变了企业的人才需求，一是工业机器人产业的快速发展对机器人应用技术人才有着巨大需求，二是智能生产对数字化制造型人才有着巨大需求，三是智能装备对机电复合型人才有着巨大需求。岗位结构变化对职业能力提出了新要求，企业对机械制造岗位专业能力的需求也更高。同时，精益生产管理岗位需求加大，精益专员岗位空缺增多。这种企业“能动工种”的增加，使得传统的实训设备无法解决智能制造技术人才培养的需求。因此，多方协同开发智能制造实训设备和实训体系显得尤为重要。实训中心的建设将在硬件设施上满足智能制造人才培养的需求。

从政策层面分析，目前武汉市正在策划实施武汉制造2025，其目标是抓住“中国制造2025”深入推进实施的重大历史机遇，融入国家“一带一路”、长江经济带等重大区域发展战略，瞄准全球产业竞争及国家战略需求的前沿，不断提升产业层次、丰富产业结构和促进产业多元化发展，并通过未来十年发展，到2025年，将武汉建成国家先进制造业中心和国家创新型城市。上述目标的实现，急需大批量智能制造相关技术人才和师资。通过建设智能制造实训中心，为人才培养规格、模式、方式方法的研究提供了硬件支持，并为企业培养急需的、针对性强、能持续发展、自主提高技术技能的人才提供了设备保障。因此，实现“武汉制造2025”，需要建设武汉智能制造实训中心

2 智能制造实训中心建设的目标

智能制造实训中心主要服务于武汉市的制造业发展，面向职业院校、面向企业、面向社会可以开展人才培养前瞻性研究、智能生产实训设备联合攻关、技术技能人才培训、技能鉴定及承担各级各类技能竞赛。同时，又能利用该平台的精良设备和师资及技能人才集中的优势，开展市场化产品加工、研发试制，将设备优势和技术人才优势通过企业产品生产转化为生产力和社会商品，使之成为全国领先、示范辐射能力强的立方式智能制造人才培养公共服务平台。

3 校企协同创新的工作基础

3.1 良好的专业建设基础和专业优势

我校以市场为牵引，服务武汉高新技术产业、先进制造业和现代服务业，旨在培养立足“光谷”、服务武汉、面向湖北、辐射全国、厚德尚能、素质全面的技术技能型专门人才。

现有重点建设专业数控技术、模具设计与制造、机械制造与自动化、自动化生产设备与应用、工业机器人应用、计算机辅助设计与制造(3D方向)、软件技术、计算机信息管理、物联网应用技术等，为智能制造技术技能人才培养奠定了坚实基础。以数控为主的实训设备总值2600多万元，有智能制造基础相关实训室、数控技术实训室、高精度检测实训室、3D打印实训室、数控化工厂体验实训室等11间。

3.2 协同创新单位的技术和资源优势

参与智能制造实训中心建设的协同单位有数十家，这些单位在智能制造领域都有较强的技术和开发创新能力。例如，武汉华中数控股份有限公司是东湖高新区一家从事中、高档数控系统及其装备开发、生产的国家级高新技术企业。公司被命名为国家科技部 “国家高科技成果产业化基地”、国家发改委“高科技成果产业化示范基地”。公司拥有一支700多人的数控技术研究、开发、管理人才基本队伍，其中120多人具有硕士或博士学历。国家数控系统工程技术研究中心是经国家科技部批准，依托于华中科技大学，集数控基础技术和应用技术研究、开发、工程化、中试、应用以及人才培养于一体的工程技术研究开发基地，拥有数控技术研究室、机器人及其控制研究室、新型驱动研究室、精度强化研究室、快速测量技术研究室、电动汽车控制系统研究室、复杂曲面造型及数控加工研究室、数字装备研究室、智能化制造及控制研究室、IT设备控制研究室、标准化研究室及产业化基地。武汉高德信息产业有限公司是湖北省第一家提供系列多媒体教育软件的公司、第一家按照国家教育部关于精品课程建设的规范提供精品课程开发系统软件的公司、第一家实行规范化管理，提供网络课程、精品课程建设服务的公司；其合作院校超过100所。2014年高德信息公司致力于通过在线教育技术开发工业机器人、五轴数控技术、激光制造、3D打印、机械制造等机械类在线课程，整合制造企业、职校和高校等机械类院校优质教师，致力于搭建未来智能制造在线学习/培训云服务平台，促进机械类专业O2O教学改革，解决中国制造产业升级带来的人才缺失问题，助力“中国制造2025”。

3.3 牢固的校企合作基础和强烈的共同合作意愿

我校与华中数控的合作始中于2005年，当年共建了数控技术实训室，并在我校举办了湖北省“华中数控”技能大赛；2009年共建了数控技术订单班；2012年校企共建“华中数控学院”成为两家单位全面合作的标志。我校与武汉高德信息产业有限公司的合作主要在精品课程建设和教材开发。从2005年至令，共建精品课100多门，开发教材3本，开展课程建设研讨会10多次；武汉市教育科学研究院是武汉市教育局直属单位，我校的业务主管部门是武汉市教育局，工作交集与交流是经常性的；我校是湖北省机械工程学会常务理事单位，是机械工业教育发展中心、机械行指委成员单位，我校积极参加各专业、行业学会的活动并支持活动开发，接受其业务指导，与各专业、行业学会有良好合作关系。

4 协同创新单位的分工

所谓协同创新就是创新要素和资源有效整合，通过“打破创新主体间的壁垒”，充分发挥各自资源优势而实现深度合作，最终产生“1+1>2”的系统叠加效用。其本质内涵是通过国家政策性引导，推动高校、科研机构和行业企业的深入合作，实现资源整合、优势互补，拓展技术推广和产业化空间，是当代科技创新的全新范式[3]。智能制造实训中心的构建以“政府主导、强强联合、优势互补、分工协同、成果共享”为原则，建立由武汉软件工程职业学院、武汉华中数控股份有限公司共同牵头，联合华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心、武汉高德信息产业有限公司、武汉市教育科学研究、湖北省机械工程学会院、中国机械工业教育发展中心等数家单位共同协作，整合参与各方资源并引入市场机制，更好地为武汉智能制造服务。协同单位分工如表1。

表1 协同单位分工明细

5 智能制造实训中心建设的内容

智能制造实训中心的核心基地建立在武汉软件职业技术学院，由武汉软件职业技术学院与华中数控牵头建设和管理；分布式基地建立在华中数控。智能制造实训中心的建设按核心功能划分为7个区域，分别进行实训设备和实训教学项目的开发。

5.1 智能工厂区

该区域包括4组设备和软件，其中钻攻中心16台、RGV导轨5条、机器人6台、输送线2条、AGV车2辆、立体仓库、监控系统等。其培训功能定位为：智能制造基础认知实习、智能工厂知识体系研发、智能工厂相关设备研发、智能工厂教学模块研发，可满足智能制造综合培训服务、个性化创新制造。支持的培训项目包括高速加工的工艺技术、四(五)轴机床的加工工艺技术、机器人的应用技术、自动化生产线的控制和管理、智能化技术应用等。

5.2 工业机器人区

该区域包括5套工业机器人及机械拆装设备、5套工业机器人电气拆装设备、8个搬运机器人、2个桁架机械手、离线编程软件(40个节点)、机器人教学与鉴定培训考试资源包、机器人虚拟拆装实训系统、计算机40台等。其培训功能定位为：工业机器人专业师资培训、工业机器人专业基础公共实训服务、工业机器人企业技能培训服务、职业技能鉴定，其他创新类机器人认知实习。支持的培训项目包括工业机器人机械拆装、工业机器人电气拆装、工业机器人搬运、工业机器人码垛等典型应用。

5.3 自动化区

该区域包括5个工作岛(10台钻攻中心、5个机器人)、4台AGV小车、传送带、物料设备、智能制造自动化工程教学资源、技能鉴定培训与考核资源包等。其培训功能定位为：智能制造基础认知实习服务、自动化知识体系研发、自动化相关设备研发、自动化教学模块研发，支撑智能制造综合培训服务、自动化个性化制造，主要培养自动化生产线的调试、集成、维护等高技能人才。支持的培训项目包括：生产线的仿真、生产线布局、电气设计、单元管控系统、单元管控功能。

5.4 精密测量区

该区域包括2台三坐标测量仪、2台三维扫描仪、2台球杆仪、设备测量与传感器实验柜、自动化工厂精度测量设备以及检测技术实训资源包等。其培训功能定位为：精密测量专业师资培训、精密测量专业基础公共实训服务、精密测量企业技能培训服务、其他创新类精密测量类认知实习。支持的培训项目包括：检测和控制技术及智能化检测仪表的使用及研究、自动检测和控制技术的新原理、新方法的探讨、新型传感器技术和计算机技术等动态检测和控制的研究，以及实时测试在生产过程自动化中的应用。

5.5 先进制造区

该区域包括3台五轴机床、1台V8高速高精立式加工中心、2台高速钻攻中心、 3D打印5台、先进制造技术实训与技能鉴定培训资源包等。其培训功能定位为：智能制造基础认知实习、先进制造知识体系研发、先进制造相关设备研发、先进制造教学模块研发，同时还支撑智能制造综合培训服务和先进制造个性化制造。先进制造区主要培训高速高精、多轴加工技术。高速高精加工是一种比常规切削速度高得多的先进制造工艺。它不但可以大幅度提高零件的加工率、降低加工成本，而且可以使零件的表面加工质量和加工精度达到更高的水平。高速加工已在航空、航天、汽车以及超精密微细加工等领域获得了广泛的应用。

5.6 数字设计制造区

该区域包括机房、软件ERPCAMCAPPMESCAD、虚拟展示软件、大屏幕、数字设计制造软件实训教学资源包，其培训功能定位为：智能工厂管控、数字设计制造与生产管理、CAD、CAM、CAPP、ERP、MES、PDM等软件应用及工程实施等。支持的培训项目包括：智能工厂软件应用(工程实施进度管理、产品数据管理和产品开发过程控制)、CAD/CAM/CAPP系统与MES、PDM系统集成机制和集成方案的建设、面向智能制造统产品研制的知识和信息共享技术应用、产品设计知识库、工艺知识库及工艺基础数据库的开发。以上技术提供了对产品、系统设计、制造和管理的支持，也实现了实训中心内部CAX与PDM 系统、MES 系统的信息集成和交换，并支持产品研制过程中的知识重用和信息共享。

5.7 3D打印制造区

3D打印区主要面向武汉中高职院校开展3D打印公共实训，借助3D打印区域的学习与实践，受训者能够掌握智能制造机械设备的使用、操作、维修、保养等相关技能，并能独立承担一些常规的维修任务及相关系统设备的调试方法。

6 结语

以“政府主导、强强联合、优势互补、分工协同、成果共享”为原则，通过校企协同、多家参与构建的智能制造实训中心将在以下几个方面发挥其作用：

(1)进行智能制造实训设备的系统研制，着力开发建设“武汉智能制造公共实训平台”， 为武汉各中、高职业院校开展智能制造人才技术技能培训。

(2)以智能实训中心为载体创建“智能制造双创基地”，针对企业生产需求进行智能生产单元、智能生产车间集成开发。

(3)组织开展技能竞赛和技能鉴定，推广实训中心的技术成果。