摘要:職業(yè)教育實訓(xùn)基地(實驗室)是職業(yè)院校進(jìn)行教學(xué)、科研的重要基地。高職學(xué)院實訓(xùn)基地的建設(shè)和管理直接影響教學(xué)質(zhì)量和科研水平的提高。中國“智能制造”國家戰(zhàn)略正在穩(wěn)步實施。高職學(xué)院正在面對新型制造技術(shù),面向智能制造方向,建設(shè)集智慧教學(xué)和智慧管理于一體的高水平實訓(xùn)基地,探索各類先進(jìn)智能制造實訓(xùn)基地建設(shè)與管理辦法。
關(guān)鍵詞:高職學(xué)院;智能制造;實訓(xùn)基地;研究
中圖分類號:G712? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ?文章編號:1674-9324(2020)13-0359-02
一、引言
2019年1月24日國務(wù)院《國家職業(yè)教育改革實施方案》,要求打造一批高水平實訓(xùn)基地[1]。
“智能制造”是實現(xiàn)整個制造業(yè)價值鏈的智能化和創(chuàng)新,是信息化與工業(yè)化深度融合的進(jìn)一步提升,智能制造是要給客戶提供高附加值的服務(wù)。中國“智能制造”國家戰(zhàn)略正在穩(wěn)步實施。
職業(yè)院校是培養(yǎng)先進(jìn)智能制造各層次人才的主要基地,正在面向智能制造方向,探索各類先進(jìn)智能制造實訓(xùn)基地建設(shè)與管理方案。目前,各類大學(xué)智能制造實訓(xùn)基地建設(shè)與管理大都處在理論探索階段或初級階段,因此現(xiàn)階段非常有必要針對智能制造實訓(xùn)基地建設(shè)與管理進(jìn)行研究[2]。
二、實訓(xùn)基地建設(shè)要求
為了滿足培養(yǎng)“智能制造”新型人才的需要,實訓(xùn)基地建設(shè)需要滿足以下要求:
1.本著“理念上超前于企業(yè),標(biāo)準(zhǔn)上接軌于企業(yè),設(shè)施上同步于企業(yè)、技能上適應(yīng)于企業(yè)”的原則。
2.以實際“典型”產(chǎn)品的設(shè)計、制造、檢測為依托,把智能制造體系下所涵蓋的“云設(shè)計”“云制造”“產(chǎn)品云”中的相關(guān)技術(shù)有效的提取和展現(xiàn),并形成有效的教學(xué)資源,為“教學(xué)云數(shù)據(jù)”打下基礎(chǔ)。
3.設(shè)計規(guī)劃同時考慮到“教學(xué)的落地”,實訓(xùn)室需要兼具教學(xué)、生產(chǎn)、培訓(xùn)(含社會培訓(xùn)、師資培訓(xùn))、展示(引領(lǐng))、技術(shù)咨詢服務(wù)為一體的功能[3]。
“智能制造”實訓(xùn)基地建設(shè)思路:
1.虛實結(jié)合:虛擬仿真系統(tǒng)提供工業(yè)機器人認(rèn)知、自動化系統(tǒng)優(yōu)化方案設(shè)計、應(yīng)用方案開發(fā)等技術(shù)的學(xué)習(xí)。
2.由易而難:以標(biāo)準(zhǔn)機器人工作站教學(xué),進(jìn)行機器人、單元系統(tǒng)集成、單元系統(tǒng)之間的交互學(xué)習(xí);智能加工與檢測系統(tǒng),從測量與加工工藝角度,學(xué)習(xí)智能制造系統(tǒng)集成知識;最后以多工藝、多系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享進(jìn)行智能制造全面的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。
3.按照“統(tǒng)籌規(guī)劃,分步實施;內(nèi)合外聯(lián),資源共享;改革創(chuàng)新,突出特色;重點突破,形成優(yōu)勢”的建設(shè)路線。
4.代表制造型企業(yè)對設(shè)備自動化生產(chǎn)的需求。提供模塊化的設(shè)計,體現(xiàn)出現(xiàn)代制造企業(yè)需要的方向。
5.充分借鑒國外職業(yè)教育的先進(jìn)經(jīng)驗和方法,并將其與專業(yè)主要崗位群的要求相結(jié)合、與專業(yè)的職業(yè)資格認(rèn)定相結(jié)合、與現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展變化態(tài)勢相結(jié)合,體現(xiàn)建設(shè)起點高、設(shè)計理念新、技術(shù)含量高、社會輻射面廣等特點[4]。
三、實訓(xùn)基地科學(xué)配置
“智能制造”實訓(xùn)基地科學(xué)配置,設(shè)計基地必要功能,形成完整的管理體系。
智能制造實訓(xùn)基地由以下六類具體實訓(xùn)室以及加工制造單元和備料庫房等組成。各實訓(xùn)室與加工制造單元設(shè)備優(yōu)化選型與配置,滿足教學(xué)應(yīng)用,產(chǎn)教融合功能等有效使用。
1.工業(yè)機器人實訓(xùn)室建設(shè):提供工業(yè)機器人典型技術(shù)應(yīng)用共性的學(xué)習(xí),讓學(xué)校的人才培養(yǎng)完全按照真實工業(yè)需求進(jìn)行,為校企合作、產(chǎn)教融合做準(zhǔn)備。
讓學(xué)生通過多種典型技能實訓(xùn)模塊和多種趣味性教學(xué)模塊,學(xué)習(xí)工業(yè)機器人點焊、弧焊、搬運、碼垛、涂膠、裝配、打磨、寫字繪畫、2D視覺設(shè)置和應(yīng)用、識別分揀系統(tǒng)。
2.3D打印實訓(xùn)室建設(shè):3D打印(3DP)是快速成型技術(shù)的一種,3D打印通常采用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)。
通過3D實訓(xùn)室的建設(shè),提升教師與學(xué)生的動手創(chuàng)作的能力,同時提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力。
3.數(shù)字化實訓(xùn)室建設(shè):數(shù)字化實訓(xùn)室是一個多功能實訓(xùn)室,可進(jìn)行理論授課、編程學(xué)習(xí)、設(shè)計學(xué)習(xí)、虛擬仿真、虛擬調(diào)試等。
讓學(xué)生主要圍繞計算機學(xué)習(xí)各種技能,學(xué)習(xí)練習(xí)以下技能:
(1)編程軟件教學(xué);(2)VisualOne虛擬仿真;(3)VisualOne虛擬調(diào)試;(4)ROBOGUIDE虛擬仿真;(5)4CP(CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM)學(xué)習(xí);(6)觸摸屏軟件教學(xué);(7)其他理論教學(xué);(8)職業(yè)素養(yǎng)與安全操作;(9)產(chǎn)教融合,校企合作,數(shù)字化實訓(xùn)室還可以對外中小型企業(yè)的理論培訓(xùn)及理論考試。與企業(yè)建立長期的合作,為企業(yè)輸送人才。
4.虛擬調(diào)試實訓(xùn)室建設(shè):結(jié)合前期的3D建模,動作模擬,機器人離線編程,PLC調(diào)試等,在虛擬環(huán)境下進(jìn)行與真實設(shè)備1:1的系統(tǒng)集成,并驗證機器人和PLC的程序與邏輯,最后將驗證好的程序拷貝到真實設(shè)備中運行。
要求應(yīng)用VisualOne智能制造工廠軟件進(jìn)行虛擬調(diào)試,并驗證PLC程序與邏輯,最終將程序應(yīng)用在真實設(shè)備中。
讓學(xué)生學(xué)習(xí):(1)利用VisualOne智能制造工廠軟件進(jìn)行虛擬仿真;(2)利用VisualOne智能制造工廠軟件進(jìn)行虛擬調(diào)試;(3)觸摸屏的應(yīng)用;(4)PLC應(yīng)用;(5)設(shè)備基礎(chǔ)檢測;(6)調(diào)試設(shè)備;(7)職業(yè)素養(yǎng)與安全操作。
5.機器人激光焊接實訓(xùn)室建設(shè):激光焊接技術(shù)屬于熔融焊接,以激光束為能源,使其沖擊在焊件接頭上以達(dá)到焊接目的的技術(shù)。
通過產(chǎn)教融合教學(xué)機制使學(xué)生基本掌握相關(guān)軟件的使用方法,同時,開拓學(xué)生視野,依據(jù)現(xiàn)代激光焊接的發(fā)展需求與發(fā)展趨勢、結(jié)合工業(yè)機器人、PLC系統(tǒng)、激光發(fā)生器、冷卻系統(tǒng)、焊接房防護(hù)系統(tǒng)、煙霧吸塵系統(tǒng)、焊接夾具、激光焊接工藝等技術(shù)融合,包括工件設(shè)計、裝夾、焊接整個流程。
6.數(shù)字化精密測量實訓(xùn)室建設(shè):數(shù)字化精密測量實訓(xùn)室主要包括三坐標(biāo)測量儀、二維影響測量儀、萬能工具顯微鏡及相關(guān)配套計算機。此實訓(xùn)室可以更加科學(xué)準(zhǔn)確地檢驗機械加工產(chǎn)品的各項精度指標(biāo),為機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量提供重要保障。
7.智能制造加工單元建設(shè):結(jié)合智能制造關(guān)鍵技術(shù)裝備(高檔數(shù)控機床與工業(yè)機器人、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備等),運用智能制造基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)(數(shù)控加工技術(shù)、工業(yè)機器人技術(shù)、工業(yè)工程技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算、智能制造系統(tǒng)技術(shù)以及數(shù)字化零件設(shè)計制造技術(shù)等),以數(shù)字化設(shè)備、設(shè)備互聯(lián)互通系統(tǒng)和MES系統(tǒng)構(gòu)建“生產(chǎn)精益化+設(shè)備自動化+管理信息化+人員高效化”的智能切削加工單元,實現(xiàn)自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理與控制。
8.備料房建設(shè):備料房的主體由三坐標(biāo)測量儀、計算機、鉗工臺、預(yù)調(diào)臺、AGV小車、AGV接駁站、工作站控制柜、高度儀和料架組成,主要起存儲和輸送物資的作用。
讓學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握三坐標(biāo)測量儀、高度儀的構(gòu)成和工作原理;通過實踐,掌握三坐標(biāo)測量儀等測量儀器的操作使用,包括儀器的調(diào)節(jié)、標(biāo)定、瞄準(zhǔn)、測量;掌握儀器軟件的使用,測量數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)處理,誤差評定。
9.文化建設(shè)、環(huán)境建設(shè):實訓(xùn)基地需要高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)好,更需要科學(xué)地管理。建設(shè)與實訓(xùn)基地相適應(yīng)的特色先進(jìn)文化和教學(xué)、生產(chǎn)實訓(xùn)舒適環(huán)境。
四、結(jié)論
“智能制造”實訓(xùn)基地可以突出為專業(yè)建設(shè)服務(wù),開發(fā)課程,能夠有效提升制造類專業(yè)群建設(shè)和校企合作育人水平。推動開放共享,輻射區(qū)域內(nèi)學(xué)校和企業(yè);能夠為社會公眾提供有效的技術(shù)服務(wù)。有效對接產(chǎn)業(yè)升級,培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化、自動化、智能化生產(chǎn)的新型工程技術(shù)人員。
參考文獻(xiàn):
[1]國務(wù)院《國家職業(yè)教育改革實施方案》,國發(fā)(2019)4號,2019年1月24日.
[2]李根,面向智能制造智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實驗平臺,建設(shè)探索[J].電腦知識與技術(shù),2017,(16).
[3]王駿明,職業(yè)院校工業(yè)機器人實訓(xùn)中心的建設(shè)[J].教學(xué)改革,2017,(9).
[4]孫國勛,高職學(xué)生機械創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法探索[J].教育教學(xué)論壇,2017,(8).
Research On The Construction Of Intelligent Manufacturing Training Base In Higher Vocational College
SUN Guo-xun
(Hunan Auto Motive Engineering Vocational College,Zhuzhou,Hunan 412001,China)
Abstract:Vocational education training base (laboratory) is an important base for teaching and research in vocational colleges.The construction and management of training bases in higher vocational colleges directly affect the improvement of teaching quality and scientific research level.The national strategy of intelligent manufacturing in China is being implemented steadily.Higher vocational colleges are facing the new manufacturing technology and the direction of intelligent manufacturing,We will build high-level training bases integrating intelligent teaching and intelligent management,and explore ways to build and manage various advanced intelligent manufacturing training bases.
Key words:higher vocational college;Intelligent Manufacturing;Experimental Bases;research