面向智能制造和绿色制造:构建新时代工程训练的思考
2020-01-08方子安
方子安
(上海第二工业大学,上海 200120)
1 加强工程训练必须树立正确的绿色制造意识
根据相关的实践调查研究我们可以看出,我国虽然在制造行业中取得了极快的发展和进步,但投入多、消耗大、污染排放较为严重,这样的粗放型工业发展形势虽然带动了我国经济增长,但却对自然环境及自然资源造成了极大的不良影响,甚至部分地区已经破坏了生态系统。在这样的背景下,大力发展绿色制造工业已经成为主流趋势。所谓绿色制造,主要是指将自然资源与环境和工业发展进行综合考虑,打造出一种新型的先进制造模式,在产品工艺的制造及生产的过程中,将绿色理念及相关技术贯穿其中,通过运用先进的社会技术及系统的优化手段,使得制造行业切实提高利用效率。
具体而言,对产品的设计及工艺发展已经逐渐实现了生态化,生产过程清洁化、能源利用效率最大化,逐渐实现循环生产的运转模式和方式方法,对制造行业发展所需的资源进行整合分析,加强利用,在条件允许的情况下进行二次回收、再次生产。通过这样的方式实现产业的绿色发展,实现制造行业的转型升级,同时,越来越多的绿色产品、绿色工厂、绿色园区、绿色供应链等层出不穷,这些都是基于我国制造行业重点领域标准所制定出的目标任务,而要推动这些标准的贯彻落实,对人才的要求也越来越高。当前企业与社会迫切需要具备扎实绿色制造技术技能水平的高素质优秀人才,高校应当在实践教学过程中引导学生转变思维模式,注重绿色与环保理念的实施与贯彻落实。
2 绿色制造与智能制造的有效融合,搭建大工程模式下的工程训练
2.1 工程训练应当促进绿色制造与智能制造的融合共赢
从一定意义上来讲,智能制造遵循的是两提升三降低,所谓两提升主要是指提高生产效率和资源利用效率,三降低则是降低运营成本、产品的不良率以及产品的生产研发周期。基于这样的层面上来讲,智能制造也应当属于绿色制造。据调查,智能制造与绿色制造有效结合已经成为现实,即苹果公司的Liam机器人,这个机器人由29只机械手构成,他能够对返场或是需要检修的iPhone进行有效的拆解,包括一些细微的零器件,例如卡托、芯片、螺丝等,其还能对手机中的零件进行分类处理,实现智能选控,并且根据自身的判断,找到可利用、可回收的贵金属,而这个机器人所进行的一系列操作,主要是由电脑系统进行集中控制。由此我们可以看出,智能制造的推广普及不仅仅解决了传统认知中电子垃圾所存在的一系列污染问题,也在很大程度上使我国的机械制造成本降低,逐渐实现绿色债券的投融资发展,实现生态与经济效益的双赢。
2.2 基于智能制造和绿色制造的大工程全期工程训练体系
根据相关的实践调查研究我们可以看出,绿色制造与智能制造具有一定的相似之处,例如,系统性、综合性、集成性、学科交叉性等,但彼此之间相互独立,只是运用某一个特征或是系统进行问题的解决,无法从真正意义上实现二者的有效结合,发挥出最大功效。这样的背景下,国家应当加大对工程训练中心的建设力度,将绿色制造与智能制造纳入训练中心建设体系中,根据国家战略发展目标,基于国家相关标准,对训练的内容、具体项目进行科学合理的设计,通过这样的方式强化人才的实践操作能力、工程设计能力及创新能力,对教学体系及教学模式进行改革完善,为社会培养出更多的跨专业复合型优秀人才。
3 贯彻落实智能绿色发展理念,创新工程训练课程体系
为了更好地渗透并推行智能制造与绿色制造理念,国家应当加强实践训练,引导人才全面掌握创新技术,实现工业与生态的共同发展。从一定意义上来讲,绿色制造与智能制造本身就有一定的复杂性,二者的理论体系十分庞大,在对其进行教学指导时,必须针对不同专业、不同课程、不同训练种类开展差异化的教学模式,以绿色设计、绿色材料、绿色工艺、绿色包装、绿色处理作为主要内容,引导学生在实践教学过程中充分掌握工程训练的要点和核心内容,从而不断提高自身的训练能力及综合素质。例如,在进行数控实训时,可以有针对性地将网络制造、协同制造等概念融入其中,运用绿色制造相关知识理论对低温加工、可修复、产品再制造、无切削液干式车削等知识点进行集中讲解。而在快速成型实训的教学过程中,可以通过智能制造的理念,对精确成型、超精密加工等先进的技术进行讲解,同时运用绿色制造概念,对生命周期的方式方法进行分析。而在电工电子实训中则可以运用智能制造对信息技术与工业制造行业深度融合的方式进行分析,了解绿色环保材料的相关工艺及技术标准。