浅析现代化企业智能制造生产对教学改革的启发

罗晓青

（贵州工业职业技术学院，贵州 贵阳 551400）

《中国制造2025》是由国务院于2015 年5 月印发的部署全面推进实施制造强国的重要文件。国家的发展战略将创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才优化作为基本方针。由此可见，企业的发展将更多融合数字化、网络化、智能化制造，提升产品质量的同时，将完善技术创新、推行绿色制造。高职院校为培养适应现代化生产企业需要的高级技能型人才，应探索新思路，进行“三教改革”势在必行。

以下内容以笔者参加“春雷计划”双师入企，在吉利汽车贵阳公司经24 天深度调研后感悟，希望探索相关课程理论与实践结合，并将课程融入该领域企业安全知识、企业管理、人才培养目标。从实战角度出发体验岗位，将现代化企业所需带入校园。了解企业实际需要，产教互动、产教融合、务实合作。

1 现代化企业智能制造

1.1 现代化企业智能制造的体现

吉利汽车智能转型体现在智能制造生产和汽车使用2方面：其中智能制造黑灯工厂、灯塔工厂的出现，体现灯塔领航将5G 技术、数字孪生、在线检测、智能AGV、预测维护、边缘计算、物联网等先进技术的应用。而智能网联用智能化的感知，通过人机交互做出决策，实现执行技术，制造装备的智能化，最终将信息技术、人工智能技术与智能制造技术的深度融合。

1.2 与传统生产工艺的区别

曾经的自动化工厂，在生产过程中，还需要大量硬件工程师的协助，需要工人24h 倒班盯生产线，是否会出现机器故障。有了智能工厂的及时预警及纠错功能，让工人们更省心省力，并且在发展的过程中，智能工厂还会根据订单需求，转变工作模式，对电力、物力及生产力的利用逐渐达到峰值。智能工厂是现代工厂信息发展的新阶段，传统的工业生产采用M2M 的通信模式，实现了设备与设备间的通信。而物联网通过Things to Things 的通信方式实现人、设备和系统三者之间的智能化、交互式无缝连接。在自动化及数字化工厂的基础上，智能工厂构建了一个高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化工厂。

1.3 现代工厂信息化发展

吉利汽车智慧工厂智能制造体现四大工艺：冲压、焊装、涂装、整装。整个过程的智能制造不仅仅是生产制造过程的智能化，最终发展为从客户需求开始，涵盖从根据需求定制的产品设计到工艺开发设计，以及零部件采购、生产制造、销售及售后服务等全过程的智能化。在车间生产管理方面：供应商发货、工厂内部周转、客户发货、物流过程管控等环节；利用AGV 小车实现物料自动领用，无人分拣、智能搬运的智慧仓储作业系统等，提高了工厂内部物流的效率，同时大大提高生产管理能力，均体现现代工厂信息化发展的应用。工厂间隔一段时间休息，插播音乐放松，工作环境舒适。在构建高效节能、绿色环保的同时更体现人性化。

1.4 通过吉利智慧工厂可总结以下几方面的优势

（1）提升资本效率，质量提升，降低成本，更安全和可持续性，对制造工艺的改进的同时，更柔性化，可使生产灵活、增强市场适应力强高效节能、绿色环保，如：焊装全车间工位配备除尘系统，处理焊接烟尘，净化空气质量，实现车间环境的绿色环保。如吉利涂装车间采用水性漆，降低污染；机器人深度节能系统可降低能耗，零排放。

（2）环境舒适、人性化。吉利车间环境明亮、干净、整洁；电动升降滑板：车身高度根据作业内容自动调整，保证岗位作业的舒适度；休息区环境布置整洁、美观、舒适；工作空间音乐播放，缓解工作疲劳。

（3）实时洞察。如吉利焊接车间，点焊自适应技术+焊接群控系统：焊接参数自动调整，焊接质量实时监控。联合站房EMS 系统可查看全厂能耗数据采集与实时监控。智能工位终端可查看（人机交互系统）生产状态指示，缺陷采集，作业点检，工位呼叫，标准作业指导，返修确认，追溯件管理等。整个过程管理显现化、敏捷化、智能化、网联化。

（4）智慧工厂的智能运营管理更加科学高效。随着智慧工厂的智能设备的广泛应用，工业机器人、机械手臂让工厂无人化，生产管理做到无纸化管理，工作人员处理生产信息利用大数据技术，优化生产流程，真正达到无人化的全自动化生产模式。并达到优化生产效率、维持生产节拍的目的。

2 智能制造带来的岗位变化

企业通过数字化技术(互联网、大数据、云技术、人工智能、区块链、VR/AR/MR、底层技术、周边技术、综合应用技术)实现研发、设计、生产、运营管理、服务全过程。使传统制造业正朝着精益化、自动化、信息化、智能化方向迈进，需懂得行业新技术、新工艺、新规范和新流程的智能制造工程技术人员、网络工程师、自动化工程师等各类各层次的复合型技术技能人才。以吉利汽车人才培养及发展方向为例，向数字技术、大数据、系统设计与编程转型，同时还应具备主动学习，敏锐的观察力、灵活性、工作抗压能力、团队合作能力等综合能力，真正成为适应现代化企业发展所需的复合型人才。如图1 所示。

图1 复合型技术人才示意图

3 应提升教学新理念，适应智能制造产线定制教学模式，将数字化、信息化和智慧化的智能制造作为培养创新型人才新途径

3.1 工业机器人的普遍使用智能制造的重要特征之一

现代智能制造对工业机器人有着巨大需求，也带动机器人产业的发展，包括机器人制造、机器人社会服务和企业人应用企业等多个方面的需求。目前需要既懂工业机器人编程又懂生产和模具生产工艺的复合型人才。

3.2 4D 打印融入智能制造人才培养的途径

先进技术的应用应提升教育质量，先进技术应是有温度、有内涵、有个性、有情感、有思维、有活力、有创造性的交互伙伴，而不是冷冰冰的、辅助性的、无内涵的机器和设备。4D 打印作为一种先进技术，能够将设计的“智慧”模型从虚拟空间延伸至物理空间，为智能制造人才的培养提供了一个较好的切入点。可将4D 打印技术融入智能制造人才培养。

3.3 深化教育教学改革，确立“三位一体”的培养模式

教师应变换工作重心，教学主体从“以教为主”向“以学为主”的转变。在人才培养中积极推进通识教育，促进通专融合。进一步丰富培养方向和评价标准，提升学生多样成长、树立自信心和开放性的品质。将学生价值、自身能力与知识融为一体。

3.4 学科交叉式培养学生创新思维

除多学科交叉融合还应构建多层次、综合化及模块化的课程体系，以智能制造为核心建设课程新结构。培养学生具有机械、自动化、信息化以及仪器仪表等专业和方向的综合性人才，所以在核心课程结构上需要进行调整与改变。发挥学生的特长进行发展规划,最终形成多学科交叉融合、遵循工程逻辑的智能制造核心课程新结构体系。

3.5 推行智能制造工程实践新途径，工学结合一体化

首先将学院层面的实验、实训以制定典型工作任务的形式，可能一个专业或一个职业的一部分或一小类，促进职业能力的发展。进一步可与企业层面的综合实践结合起来，合理协调教学内容的宽度和深度，充分调动学生的好奇心、求知欲和主动性，激活内驱力、促进能力提升。增强学生的价值感、使命感，让学生在更高层次和境界上进行创造性工作。

3.6 产学研等多元融合协同育人模式构建

以产学研三方确立协同为目标，以互惠互利和资源共享两大原则为主线，充分聚合政府、高校、科研院所、产业、企业各种资源，通过科教融合、产教融合，校政合作、校地合作、校企合作等方式提升高校人才培养质量。

在实践教学方面，学校与智能制造企业紧密合作，围绕企业岗位需求开展“订单式”人才培养，实现校企双元育人；学校聘请智能制造企业优秀技术人员担任兼职教师或导师；通过与智能制造企业深度合作，学校不仅可以把理论与实践紧密结合起来，而且在学生实习实训方面也能够起到事半功倍的效果。通过校企合作，学校也充分发挥了智能制造领域的企业资源优势和学生自身专业优势，为学生学习实践提供了更多的平台。学校在培养学生理论知识的同时，还培养了学生的实际动手能力，使得学生毕业后能够迅速适应岗位要求。

4 目前存在的问题

4.1 建设以专业教室和工学整合式学习岗位为代表的教学环境，学习效果不佳

一体化课程需要相应的教学媒体和环境，应创设尽量真实的工作环境，让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务。实训基地建设应加强与企业的合作。对学校而言，也是降低实训基地建设成本的有效方法。课程建设的重要内容也应与企业的实践为内容，增强实用性。使校内“理论实践一体化的专业教室”的建设和校外基地“工学整合学习岗位”的建设统一。目前，实训基地建设存在与现代企业相适应的课程脱节、缺乏相应的课程支持，无法发挥最佳效益。教师应开发与企业密切关联的学习资源建设，便于学生自学，保证专业学习效果。

4.2 缺少人才培养质量评价体系与激励机制

为保证学生的学习质量，建立以学习态度、学习能力、团队精神和学习效果等为主要内容的评价体系。高职院校专业人才培养质量评价的主要内容包括：教学过程、教育教学质量、实习实训、师资队伍、就业情况等。为体现多元考评方式对评价内容的要求，各高职院校都建立了相应的激励机制，并将学生工作作为考核指标之一。

4.3 校企合作浮于表面，深度不够共建专业实验实训中心

应加强校企合作深度，共建专业实验实训中心。通过校企共建实验实训中心，加强“双元”育人的深度。以智能制造专业群为基础，将学校、企业资源进行整合，形成实验实训中心；通过共建实验实训中心，实现 “双元”育人目标。以智能制造专业群为基础，共建实验实训中心，建设智能制造专业“双元”育人平台。在智能制造专业群建立实验实训室或实习基地；与企业合作共同建设智能制造实验实训中心；与企业共享资源开展联合实验室、共建师资队伍等。合作共建实训基地是推进“双元”育人的重要手段。在实训基地建设过程中要做好以下工作：一是明确共建内容和目标；二是优化实训室的教学、管理等方面的条件保证；三是完善课程体系建设；四是做好课程内容的整合和更新等。

5 结语

随着智能制造的广泛应用，传统的制造业技术需要与新兴信息技术融合,形成新的人才需求。本文针对现代智能制造企业对新型人才需求的变化，探讨如何培养能够适应现代化生产需要的新型智能制造人才及人才培养所面临的问题。从转变传统培养模型，提升教学新理念，适应智能制造产线定制教学模式等方面探讨，将数字化、信息化和智慧化的智能制造作为培养创新型人才新途径切入，深化教育教学改革，确立“三位一体”的培养模式，学科交叉式培养学生创新思维等。教育教学主体从“以教为主”向“以学为主”的转变，实现以学生为中心的智能制造实践与创新教育模式，推行工学结合一体化，产学研等多元融合协同育人，构建出符合现代化生产的智能制造人才培养新模式。