中职学校智能制造实训基地建设思路和要点
2020-04-24赵煜高嵩
赵煜 高嵩
摘 要:随着制造业的发展和企业技术转型,市场对企业产品质量和新产品响应速度等方面要求越来越严苛,智能制造将驱动中国制造业发展,高端技能型人才成为现代企业的制造核心人才。为满足企业对高端技能型人才的需求,中职学校要与企业发展同步,校企共建适应力强、具有多样化服务能力的智能制造实训基地,打造创新型智能制造应用平台。
关键词:智能制造 实训基地 综合型人才
智能制造是“中国制造 2025”确定的制造业转型升级的重要目标,这是信息、数字技术和工业制造技术互相融合的应用过程,其目的在于帮助制造业提质、增效,快速响应市场变化的需求。紧密围绕国家创新驱动和“一带一路”发展战略,本着“创新、高端、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,打造集教学、科研、服务、培训、生产、素质养成、创业孵化于一体的产教深度融合的智能制造实训平台。实训基地以“双元培养”的运营模式为基础,开展“理实一体化”教学,大力促进装备制造类人才培养在数字化、网络化、智能化等方面的创新,培养智能制造、人工智能、机器人应用等领域具有创新思维能力的综合型人才,为地区企业的科技创新和产业转型升级做好服务。
一、实训基地应满足多种岗位人才培养的需求
1.现场操作岗位
智能制造企业的一线操作工人不仅要能解读复杂的数据信息,还要对系统和联网生产设备进行维修和维护。相比于传统的制造模式,智能生产线上的岗位能力除了需具备数控设备的操作能力外,还需具备高档数控设备、工业机器人、传感器、网络传输线路等的维护、调试和维修能力。
2.制造设备执行岗位
随着客户需求的多样性,大规模个性化定制成为必然趋势,这就需要有灵活的制造系统,缩短生产线变更所需的时间。机器的自由组织和网络化,需要制造设备执行的工作人员,既要熟练掌握工业控制软件,又要具备快速的设备编排能力和创新能力,实现设备“即连即用”,优化生产资源。
3.产品研发岗位
智能制造企业多采用无纸化生产,各种 CAD、CAM、CAE、CAPP、IME、ERP等软件的应用已成为产品研发人员的基本能力。现在的智能制造产品研发人员不但要把产品设计出来,还需要进行工艺分析、编程、模拟加工、优化加工程序等。传统制造中的单一知识已不能满足智能制造的需求,产品研发人员必须是具有全面知识储备的高技能人才。
4.生产服务岗位
智能制造的产品向着“产品+增值服务”的方向发展,中国制造企业正从卖产品到兼卖增值服务方向转变。生产服务岗位人员既需要懂技术又具有良好的职业素养,为顾客提供高效、高质的服务,赢得顾客的满意,为公司带来良好的声誉。
二、智能制造实训基地建设内容
1.实训基地场地建设
基地按实际需求和培养目标进行统筹规划,面积不小于480平方米。应设有自动生产线区、物流区、中心控制区、仿真机房(教学区)、讨论区等功能区域。地面采用环保的环氧树脂材料,用不同的颜色区分各功能区域和安全通道;各区域用玻璃做安全隔断,可视并隔音,适应一体化教学要求;并设有清洁区和消防区,配置相应设施,张贴和悬挂提示性标牌等。
2.实训基地设备教学硬件系统建设
硬件系统以制造工厂的智能化定位需求为参考,通过工业互联网完成数据的快速交换和流程控制,采用PLC、DNC实现灵活的现场控制结构和总控设计逻辑,利用数字化车间信息系统采集所有设备的运行信息和工作状态,实现系统运行状态的监控、实施调配和智能控制。
基地需建立一套可实现生产作业自动化的生产线,产线由总控制中心、监控系统、iME系统、ERP系统、产研工作站、仓储中心、数控车床工作站、数控加工中心工作站、机器人上下料工作站、机器人搬运工作站、三坐标和智能视觉检测系统、激光打标工作站、产品组装工作站、AGV智能工程车等组成。通过生产线可以实现设定产品生产的上料、工序加工、产品检测、下料、入仓等全过程自动化和无人化,生产线的所有设备可提供数据接口与信息系统进行对接,实现高效率的柔性制造,具体见下图。
3.基地课程体系建设
智能制造是一种跨学科的复杂生产制造模式,所需的专业知识、操作技能涉及不同的学科,其专业骨干课程的公共课程部分以学校原有的机电一体化、机械制造与自动化专业的公共课程为主,根据学校的具体情况,适当加强机械数字化设计、液压气动、传感器等方面的课程分量。课程设置要与专业培养目标匹配,保证培养目标的每个核心岗位都有对应的课程支撑。依托学校“专业建设指导委员会”专家,設计可行的课程执行方案,构建符合企业用人需求并具有学校特色的课程体系。
智能制造专业课程主要分为公共基础课、专业核心课程及创新课程。其中,公共课程属于院校的基础课程,专注于基础知识,同时兼顾专业知识和实践环节,为后续学习专业核心课程打下坚实的基础。专业核心课程主要针对智能制造的特征进行设置,如《工业4.0基础》《机器人应用技术》《智能识别设计及应用》《智能检测设计及应用》《智能仓储设计及应用》《智能装配设计及应用》《智能管理软件应用》等课程的设计和开发。
4.基地师资队伍建设
智能制造师资队伍建设,依托学校名师工作室和创新工作室的平台,由专业骨干教师和企业、高校技术专家共同组建 “教练型”优秀教学团队,有效整合学校、社会的资源优势,充分发挥名师示范和辐射作用,开展“师带徒”和新老教师“结对子”活动,用“传、帮、带”的形式培养年轻骨干教师。把“以赛促学、以赛促教、以赛促练”作为人才的技能培养主线,鼓励学生参加各类技能大赛,提升指导教师的教学能力和学生的技能水平。聘请优秀的毕业生留校助教,共同开展示范课、项目研讨、社会服务等教学科研活动,引导、激励年轻教师学技能比技能,促进更多的优秀教师脱颖而出,梯队培养出行业中极具影响力的技能大师。
三、小结
智能制造实训基地的整体解决方案,是围绕智能制造核心技术,创新“产、学、研”三方协同机制,以技术技能与创新实践能力教学模式改革为主线,设备与资源共享为重点,校企混编队伍为保证,打造多功能的、多方协同的智能制造创新应用平台。
参考文献:
[1] 董新峰、张建平、王昊等.智能制造背景下我校机械工程课程体系建设探索[J].教育进展,2018(3).
(作者单位:辽阳技师学院)