◎?qū)O曉東

一、引言

隨著社會的發(fā)展，高質(zhì)量、個性化定制產(chǎn)品逐漸成為市場的青睞，因此加工制造產(chǎn)品的設(shè)備種類越來越多，自動化程度越來越高。隨著智能制造技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品的加工模式已經(jīng)由單一設(shè)備獨立加工轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)控機床，工業(yè)機器人多機協(xié)作的加工模式，然后由MES系統(tǒng)進行統(tǒng)一控制，系統(tǒng)集成程度越來越高，多樣化的自動化設(shè)備需要多樣化的數(shù)控操作系統(tǒng)，多種自動化設(shè)備的系統(tǒng)集成需要開放性的數(shù)控系統(tǒng)。

目前大部分技工院校中開展的數(shù)控類專業(yè)主要培養(yǎng)數(shù)控車和數(shù)控銑的操作工，能進行數(shù)控機床的編程與操作，能進行零部件模型的三維建模，能制定簡單的加工工藝，在企業(yè)工作過程中競爭力低下。隨著社會自動化和智能化的發(fā)展，為了節(jié)約成本和提高企業(yè)生產(chǎn)效率，純粹的機床操作（手動對刀等操作）在不久的將來可能會取消，取而代之的將是數(shù)控機床、工業(yè)機器人、AGV小車、MES系統(tǒng)等一套智能制造系統(tǒng)。目前大部分技工院校并未開展數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)相關(guān)專業(yè)，也并未開發(fā)相關(guān)課程資源，為了緊跟智能制造發(fā)展的大趨勢，開展數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)相關(guān)人才培養(yǎng)十分必要。

二、專業(yè)定位及人才培養(yǎng)目標分析

數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)主要包過數(shù)控系統(tǒng)界面開發(fā)，數(shù)控系統(tǒng)PLC開發(fā)、數(shù)控系統(tǒng)宏程序開發(fā)這三大模板。數(shù)控系統(tǒng)界面開發(fā)主要由可視化軟件編程實現(xiàn)，將界面顯示的變量與系統(tǒng)函數(shù)中變量關(guān)聯(lián)起來，達到顯示的效果。根據(jù)客戶工藝和審美需要，可以進行加工界面的定制，起到操作簡單，工藝保護的作用。數(shù)控系統(tǒng)PLC開發(fā)主要采用專門的PLC編程軟件對數(shù)控系統(tǒng)的標準PLC上進行開發(fā)修改，客戶可以根據(jù)加工產(chǎn)品的工藝需要開發(fā)上下料機械手功能和自動對刀功能，也可以添加外部IO設(shè)備，開發(fā)其它功能。數(shù)控系統(tǒng)宏程序開發(fā)主要為定制新的加工宏程序，客戶可以根據(jù)加工產(chǎn)品的工藝需要，可以自由選擇宏程序調(diào)用方法，對加工程序進行封裝保護。

專業(yè)型人才培養(yǎng)目標的確定需要充分進行市場調(diào)研，根據(jù)市場需求情況，確定從事崗位所需要的知識和技能，結(jié)合院校特色，確定科學合理的培養(yǎng)目標。一個專業(yè)可以面向多個職業(yè)和崗位，該專業(yè)面向的職業(yè)和崗位越多，其專業(yè)口徑越寬，畢業(yè)生的選擇范圍越廣。數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)是一個綜合職業(yè)能力的體現(xiàn)，其人才的培養(yǎng)同時需要數(shù)控和電氣相關(guān)知識的學習和儲備，畢業(yè)生同時也可以從事數(shù)控和電氣相關(guān)的工作崗位。

三、教學資源建設(shè)

根據(jù)機械工程，電氣工程，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)行業(yè)工作的崗位需要，制定數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)人才培養(yǎng)課程體系。根據(jù)崗位工作能力需求情況，做數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)需要數(shù)控機床編程與操作、公差與配合、機械裝配調(diào)試相關(guān)知識作為基礎(chǔ)；為了滿足客戶定制化產(chǎn)品的需求，需要將產(chǎn)品的加工工藝和加工程序進行定制化開發(fā)，嵌入數(shù)控系統(tǒng)功能區(qū)，因此學習機械加工工藝，三維零部件建模與編程等相關(guān)知識十分必要；在進行數(shù)控系統(tǒng)功能開發(fā)的過程中，為了和外部設(shè)備進行I/O交互，需要學習PLC相關(guān)知識，對數(shù)控系統(tǒng)的PLC模塊進行開發(fā)；在進行數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試的工作過程中，需要學習電氣控制安裝與調(diào)試，伺服驅(qū)動器調(diào)試技術(shù)，變頻器調(diào)試技術(shù)等相關(guān)知識，了解電氣控制原理，學會調(diào)試驅(qū)動器和變頻器，從而能更好地判斷和解決問題；在進行數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)過程中，需要學習系統(tǒng)開發(fā)軟件的應用，系統(tǒng)開發(fā)編程語言，數(shù)控系統(tǒng)運行原理，運動控制技術(shù)等知識，開發(fā)相應的數(shù)控系統(tǒng)功能模塊。

根據(jù)企業(yè)工作需要，在充分調(diào)研企業(yè)崗位所需知識和技能的基礎(chǔ)上，提煉工作任務，進行數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)一體化教學資源開發(fā)。機床裝配調(diào)試一體化教學可以把機床導軌、機床滾珠絲杠裝配過程做成一個工作任務，將機械制圖，公差與配合，機械裝配等相關(guān)知識進行整合，開發(fā)教學資源；數(shù)控機床編程與操作一體化教學可以把企業(yè)的一個產(chǎn)品設(shè)計、制造、測量等過程做成一個工作任務，將產(chǎn)品三維設(shè)計與建模，機械制造工藝，數(shù)控機床編程與操作，零部件測繪等相關(guān)知識進行整合，開發(fā)教學資源；PLC一體化教學可以把數(shù)控系統(tǒng)PLC功能開發(fā)作為一個工作任務，將PLC編程軟件應用、PLC硬件學習、PLC梯形圖編程等相關(guān)知識進行整合，開發(fā)教學資源；數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試一體化教學可以把數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試過程作為一個工作任務，將電氣安裝與控制、伺服驅(qū)動器調(diào)試技術(shù)，變頻器調(diào)試技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等相關(guān)知識進行整合，開發(fā)教學資源；數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)模塊一體化教學可以把數(shù)控系統(tǒng)的外部功能（機床自動對刀功能、機床上下料功能）開發(fā)作為一個工作任務，將數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)軟件應用，數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)語言編程，數(shù)控系統(tǒng)運行原理，運動控制技術(shù)等相關(guān)知識進行整合，開發(fā)教學資源。

四、總結(jié)

隨著個性化產(chǎn)品和智能制造技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)型人才的培養(yǎng)顯得尤其重要。數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)專業(yè)培養(yǎng)目標是培養(yǎng)可從事數(shù)控機床編程與操作，電氣安裝與調(diào)試，數(shù)控系統(tǒng)功能開發(fā)與調(diào)試等工作崗位的復合型人才，重點是培養(yǎng)開放型數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)與調(diào)試的工程技術(shù)人才。數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)專業(yè)核心課程是機電一體化技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)與調(diào)試技術(shù)，運動控制技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)專業(yè)的專業(yè)課程采用一體化教學模式，以機床導軌和滾珠絲杠裝配、機床電氣設(shè)備設(shè)計與安裝、數(shù)控系統(tǒng)功能模塊開發(fā)為工作任務，將機電一體化綜合技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)與調(diào)試技術(shù)、運動控制技術(shù)等相關(guān)知識進行整合，開發(fā)教學資源，可以豐富課堂知識，提高學生學習激情，提升教學質(zhì)量。