浅议职业院校如何适应数字化时代需求培养数字化智能制造人才
2020-06-19徐达
徐达
职业学校需要尽快尽早地对数字化智能制造深入了解,寻求与高科技企业进行校企合作的契机,来培养面向社会所需要的人才,给学生一个优质的学习平台。
一、深入详细了解数字化智能制造在制造业中的优势与功能
随着世界各国对数字化智能制造科技的重视与发展,在不久的未来,企业工厂的制造生产也将会转型为数字化生产模式,数字化工厂将必定会取代传统的制造型企业工厂,数字化工厂将更加快速、更加灵活、更加智能,而它的特点在于真实世界与虚拟世界的融合。因为通过现实和虚拟世界的融合,规划和生产过程得以同步进行。各种程序顺利地融入整个自动化环境中,工作流程也可以不再按先后顺序实施,而是同步并行。如此一来,能显著提升产品研发和制造生产的速度。
1.信息共享,实现统一管理,提高效率
在数字化生产模式中,供应商是制造网络上的一环,可把生产过程中产生相关的信息提供给供应商,供其实时调用。在这个快速交换信息的基础上,就能及时生产客户定制的个性化零部件。在满足客户个性化需求的同时,实现生产最大化(见图1)。
图1 原始实际现场调试
2.云端数据分析,主动预测排查并进行远程修复
主动预测和排查工厂故障是数字化生产模式的第二大优势。它不但可以管理复杂的基础设施,还可以预防故障的发生,分析故障的发生原因,同时也可以远程进行系统故障的排除,并给出合理化建议。例如,在一间数字化工厂里每一台设备都在进行制造加工生产,利用Teamcenter软件实时记录着每一台设备的相关参数,和加工工艺流程及设备的实际使用效率。然后通过安全可靠的网络,把设备的数据传送到“云端服务器”,再由“云端服务器”处理和分析全部数据,并通过与原始设计数据或生产统计数据进行对比,几乎可以实时进行诊断,并提前发现各种偏差,这已经在一部分数字工厂实现了。服务与智能数据还可帮助用户优化运营,使数字化工厂更加贴近实际生活,实现最佳生产效率(见图2)。
3.大数据区域性统筹管理,分析并下达相应指令
数字化智能制造不仅可以对一个数字化工厂进行统一的管理,甚至可以实现区域化、全球化统一协调的管理。划定区域,利用Teamcenter软件实时记录追踪,把所有收集的数据上传到云端,进行每个区域的数据分析比对和模拟分析对比,根据得到的数据结果进行调整,给每个区域下达指令。同理,每个区域根据收到的指令再对所辖区域的不同数字化工厂下达相应的指令。这样不仅可以实现区域化、全球化的统一协调管理,并且整个管理过程通过“数字化双胞胎”得到了真实有效的模拟,通过Teamcenter和云端得到了有效快速的上传下达与分析记录(见图3)。
二、校企合作,未来高效的数字化职业教育
职业学校需要根据本校的专业选择适合于合作的企业进行校企合作,来搭建教学平台。
1.“数字化”工程技术人才培养模式
学校对于学生所教授的知和技能应该是在未来5~10年后所运用的知识技能,并且要与时俱进不断更新,这样学生才能在毕业以后真正发挥作用,学有所用,到社会中成為一名有用的科技技术人才。但是现阶段的学校,尤其是职业类学校依然采用传统的单一技术或者单一工种类专业教学模式如表1所示;更重要的是教授学生的知识技能也往往是10~20年前的知识技能,甚至有的技术已经完全可以由现代的新型制造技术所代替。学生在学校学习了5年毕业以后,对于各类相关技术的了解与掌握十分有限;学到的知识也是15~25年前的知识,知识陈旧落后甚至已经淘汰,学生毕业以后所学到的知识严重与现代的科技脱节。这就造成学生毕业以后就业面狭窄,只能从事低端的制造生产作业,甚至以出卖体力营生,而无法达到现代化科技生产技术的要求。
2.了解全球化信息,了解未来的科技方向,培养符合未来用人要求的人才
在不久的将来,主导未来市场的将会是新型科技工程技术和新型科技的开发,而不是单一产品加工或者单一技能技术的应用。这就对我们职业教育学校提出了新的要求。在今后的职业教育中,只有与现代化高科技的企业进行校企合作才能使培养的学生更加直接地接触到现代化企业中先进的科技技术,才能有效地弥补学生所学知识的滞后与脱节,展现出更加有利的优势,培养出真正的现代化工程技术人才。
真正的科技前沿技术在企业,市场需求更是在企业,一个优秀的企业绝不会仅限于眼前的科技技术,而是会大量收集各方面的数据信息。职业学校面对的市场是企业,学校与企业合作,企业未来需要什么样的人才,学校就培养什么样的人才。企业可以更便捷地得到适合未来发展的人才,学校也优先共享到未来市场的发展方向和信息数据,甚至是部分新型科技技术,有益于更多的工程技术人才的培养。
3.共享最新市场信息、先进设备和实践平台
校企合作能够给学校学生提供较为先进的设备和实践的平台,提升学生的综合能力,增强学生在就业过程中的竞争力,使学生毕业以后起步比其他学生快了至少15~25年,学生有了一个超前的基础,再学习其他知识更加容易接受。随着时间的推移,知识技能的积累会越来越快,得到的机会会越来越多,有了更多的机会,又会学习到更先进的技术,正所谓一步落后步步落后,一步超越步步超越。
4.企业得到大量适合自己未来发展的人才,定制培养
21世纪人才最重要。既然“千里马”难求,那就培养适合自己的“千里马”,而且是“阶梯式批量培养”。学校与企业有效对接合作,可以根据企业模式结合学校教学特点创建数字化车间,共享数字化信息,制定“工程技术”人才培养方案,进行多元化专业知识与技术的教学,利用“数字化双胞胎”进行模拟练习。学生培养成才以后,就可以直接充实到一线,为企业发挥最大的作用。这样也避免了学生学无所用、毕业即下岗的尴尬局面(见表2、表3)。
三、结论
数字化是未来世界发展的方向,其中数字化智能制造正是未来制造业领域的必然趋势。学校有责任为社会培养、输送这样的人才。原有的传统教育模式已经不能满足未来的发展,学校应该搭上数字化智能制造发展的“动车”,大力培养新型科技工程技术人才。
(作者单位:天津市机电工艺学院)