何建寧，楊劍鋒

（廣西工業(yè)技師學院， 南寧 530031）

0 引言

《中國制造2025》國家戰(zhàn)略的提出及全球“工業(yè)4.0”的到來，帶來新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，對于中職學校來說是機遇，同時也面臨著挑戰(zhàn)[1]。數(shù)控技術(shù)是裝備制造技術(shù)的重要組成部分，是制造業(yè)實現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，是提高制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率不可或缺的重要手段，作為中職學校，擔負著數(shù)控技能人才培養(yǎng)的重要責任和義務(wù)，關(guān)乎“中國制造”走向“中國智造”的速度進程。相對其他專業(yè)而言，數(shù)控技術(shù)專業(yè)設(shè)備的投入要高得多。現(xiàn)在很多中職學校教學實訓配置的還是傳統(tǒng)加工的普通車、銑床，數(shù)控車、銑床，三軸加工中心等設(shè)備，相對“智能制造”而言，基本的硬件設(shè)施難以達到要求[2]。

技能大賽是實現(xiàn)職業(yè)院校教育與行業(yè)企業(yè)實踐深度融合的有效途徑，賽項設(shè)置目的是通過比賽，引領(lǐng)和促進職業(yè)院校專業(yè)建設(shè)與課程改革，推進校企合作，協(xié)同產(chǎn)業(yè)發(fā)展，深化產(chǎn)教融合，體現(xiàn)出現(xiàn)代職業(yè)教育鮮明特點[3]。本文以全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽——“切削加工智能制造單元安裝與調(diào)試、切削加工智能制造單元生產(chǎn)與管控、精密模具智能制造單元綜合應(yīng)用” 競賽項目任務(wù)為載體，大賽技術(shù)平臺主要設(shè)備技術(shù)標準為依據(jù)，進行中職數(shù)控技術(shù)專業(yè)智能制造綜合實訓室建設(shè)，緊貼數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展方向，重點培養(yǎng)高層次、高素質(zhì)的復(fù)合型技能人才。

1 建設(shè)思路及布局

1.1 建設(shè)思路

（1）硬件建設(shè)。依托全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽，“以賽促教，以賽促學”，參考大賽技術(shù)平臺主要設(shè)備參數(shù)，利用學?，F(xiàn)有的部分數(shù)控機床和機器人實訓設(shè)備，如表1所示，建設(shè)數(shù)控技術(shù)智能制造綜合實訓室，達到可節(jié)約建設(shè)資金的目的。

表 1 現(xiàn)有數(shù)控機床和機器人實訓設(shè)備清單

（2）軟件建設(shè)

結(jié)合學校文化特點，實訓室建設(shè)要與企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境接軌，融入企業(yè)文化建設(shè)內(nèi)涵，引入現(xiàn)代企業(yè)的運行機制，包括職業(yè)氛圍的營造、崗位設(shè)置、生產(chǎn)方式、技術(shù)標準、管理規(guī)范等，讓實訓學生進入實訓室就體驗企業(yè)生產(chǎn)車間的感覺，提前適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。

（3）校企合作

加強與企業(yè)的溝通和合作，建立校外實訓基地，面向企業(yè)崗位需求制訂合理的人才培養(yǎng)目標，設(shè)置和開發(fā)專業(yè)課程，聘請企業(yè)既有一定理論水平又有豐富實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員或高水平技術(shù)工人擔任兼職教師，按企業(yè)的用人標準培養(yǎng)和考核學生，定期安排教師到企業(yè)實踐等，與企業(yè)實現(xiàn)互助共贏。

（4）師資隊伍建設(shè)

結(jié)合智能制造綜合實訓室建設(shè)，同步進行數(shù)控技術(shù)專業(yè)師資培訓?？砂才?-3位骨干教師全程參與實施實訓室建設(shè)，通過“做中學，學中做”，拓寬和優(yōu)化教師專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，為實訓室建成后教實訓項目的及時實施及設(shè)備維護與管理提供師資力量保障。

1.2 布局

以智能制造技術(shù)推廣應(yīng)用實際與發(fā)展需求為設(shè)計依據(jù)，按照“設(shè)備自動化+生產(chǎn)精益化+管理信息化+人工高效化”的構(gòu)建理念，將數(shù)控加工設(shè)備、工業(yè)機 器人、檢測設(shè)備、數(shù)據(jù)信息采集管控設(shè)備等典型加工制造設(shè)備，集成為智能制造單元“硬件”系統(tǒng)，結(jié)合數(shù)字化設(shè)計技術(shù)、智能化控制技術(shù)、高效加工技術(shù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、RFID 數(shù)字信息技術(shù)等“軟件”的綜合運用，構(gòu)成數(shù)控技術(shù)智能制造綜合實訓室。實訓室具備零件數(shù)字化設(shè)計和工藝規(guī)劃、加工過程實時制造數(shù)據(jù)采集、加工過程自動化、基于 RFID 加工狀態(tài)可追溯以及加工柔性化等功能。如圖1所示。

2 建設(shè)方案與實施

智能制造綜合實訓室基于金屬零件切削減材領(lǐng)域、著重突出項目集成及應(yīng)用技術(shù)，滿足全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽（精密模具智能制造單元綜合應(yīng)用、切削加工智能制造單元安裝與調(diào)試、切削加工智能制造單元生產(chǎn)與管控賽項）對于平臺的技術(shù)要求。

智能制造綜合實訓室應(yīng)用MES 、ERP系統(tǒng)互聯(lián)，通過加工中心、三坐標測量機、EDM火花成型機、斜床身數(shù)控車床、ROBOT工業(yè)機器人、陳列式料庫、RFID信息識別系統(tǒng)、自動化工裝夾具可實現(xiàn)生產(chǎn)模塊化、多元化的管理。通過信息識別系統(tǒng)RFID、CCD機器視覺、傳感器、無線傳輸?shù)榷喾N物聯(lián)網(wǎng)先進技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備間自動上下料、抓手自動互換、自動分解、品質(zhì)管控，高效完成零件加工、傳送等工序。同時具備倉儲物資入庫、移庫、盤點、出庫等全過程的動態(tài)、精確化的管理。

2.1 精密模具智能制造單元綜合應(yīng)用

精密模具智能制造單元綜合應(yīng)用功能區(qū)域布局效果圖如圖2所示，可在該區(qū)域訓練學生應(yīng)用智能制造單元進行模具的智能加工與成形。內(nèi)容包含：模具智能制造虛擬單元搭建、模具CAD、模具成型性 CAE 分析、模具零件CAM 編程、虛擬加工與成形 MES管控等5項工作任務(wù)。主要硬件、軟件配置清單如表2所示。

表2 續(xù)

圖 1 智能制造綜合實訓室布局示意圖

圖 2 精密模具智能制造單元綜合應(yīng)用布局效果圖

表 2 精密模具智能制造單元主要硬件、軟件配置清單

2.2 切削加工智能制造單元安裝與調(diào)試

切削加工智能制造單元安裝與調(diào)試功能區(qū)域布局效果圖如圖3所示，可在該區(qū)域訓練學生應(yīng)用智能制造單元進行主要硬件設(shè)備和控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試，并實現(xiàn)智能制造單元的安全高效運行。內(nèi)容包含：數(shù)控設(shè)備的安裝與調(diào)試、在線檢測單元的安裝與調(diào)試、工業(yè)機器人的安裝調(diào)試和編程、切削加工智能制造控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試、智能制造單元與 MES系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試、規(guī)定零件的切削試運行、切削加工智能制造單元虛擬仿真等7個主要工作任務(wù)。主要硬件、軟件配置清單如表3所示。

圖 3 切削加工智能制造單元布局效果圖

2.3 切削加工智能制造單元生產(chǎn)與管控

切削加工智能制造單元生產(chǎn)與管控功能區(qū)域布局效果圖同“安裝與調(diào)試”，如圖3所示，可訓練學生應(yīng)用智能制造單元進行智能加工，實現(xiàn)“生產(chǎn)精益化+設(shè)備自動化+管理信息化+人員高效化”。內(nèi)容包含：智能制造系統(tǒng)架構(gòu)、智能制造單元虛擬仿真、零件數(shù)字化設(shè)計與編程、機器人編程、智能制造控制系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)、零件智能加工與生產(chǎn)管控等6項工作任務(wù)。主要硬件、軟件配置清單同“安裝與調(diào)試”，如表3所示。

表 3 切削加工智能制造單元安裝與調(diào)試主要硬件、軟件配置清單

3 實訓項目開發(fā)

以智能制造技能大賽競賽內(nèi)容為載體，結(jié)合專業(yè)崗位需求，遵循一體化課程技術(shù)開發(fā)路徑進行實訓教學項目開發(fā)[4]，采取項目教學、任務(wù)驅(qū)動、教師指導學生自主創(chuàng)新性學習和研究，力求達到“學賽一體，崗課融合，學做合一”，實現(xiàn)培養(yǎng)學生良好職業(yè)素養(yǎng)和提升綜合職業(yè)能力。智能制造綜合實訓室建成后，日常教學可開展的實訓項目名稱可參考如表4。

表 4 智能制造綜合實訓室實訓項目名稱

4 結(jié)束語

智能制造實訓室建設(shè)緊扣“中國制造 2025”的主攻方向[5]，具有鮮明的特色和先進性，建成后可提升學校的專業(yè)實力，有利于吸引更優(yōu)秀的學生資源和教師隊伍，可提升學校的整體品牌形象。該實訓室涵蓋了數(shù)控、機器人、機械、電子、電氣、自動化、控制、計算機、軟件、信息系統(tǒng)、統(tǒng)計、管理等多學科領(lǐng)域的知識，還可作為學?？鐚I(yè)的綜合教學實訓平臺。實訓室既可以用于日常教學、技能大賽，也可用于實際生產(chǎn)加工，可使學生的能力與企業(yè)對智能制造人才的需求相吻合。智能制造單元各個軟、硬件模塊具備良好的開放性，基于此平臺，相關(guān)專業(yè)師生可進行更深入的自主科研工作。