摘要:隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,企業(yè)對(duì)高技能人才的需求不斷擴(kuò)大,在高端裝備制造過程中的操作安全性問題變得日益重要,對(duì)于人才培養(yǎng)來說,在現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)條件下,如何保障人身和設(shè)備安全是高技能人才培養(yǎng)中面臨的一個(gè)非常重要的問題。根據(jù)《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》的要求,蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院在新型現(xiàn)代學(xué)徒制下的高技能人才培養(yǎng)方面,結(jié)合自身在校企合作高技能人才培養(yǎng)和精密加工實(shí)踐教學(xué)方面的經(jīng)驗(yàn),從學(xué)生安全知識(shí)教育、實(shí)踐教學(xué)管理制度、工藝和技術(shù)手段、制定產(chǎn)品作業(yè)指導(dǎo)書等多方面著手,全方位的提高學(xué)生在精密制造實(shí)習(xí)方面的安全性。通過這些方法的實(shí)施,使得在校企合作下的高技能人才實(shí)踐安全體系的建設(shè)上取得了顯著的效果。
關(guān) 鍵 詞:校企合作;高技能人才;安全;管理
中圖文分類號(hào):G712、TH16
基金項(xiàng)目:江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)研究資助項(xiàng)目(18KJB510042)
0、引言
安全文明生產(chǎn)是工作人員和設(shè)備安全的根本保證,是企事業(yè)單位在安全管理體系的重要指標(biāo),它直接影響著操作者安全、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高。傳統(tǒng)的校內(nèi)金工實(shí)訓(xùn)在安全方面做了大量的工作,一直保持著零事故率。隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,社會(huì)對(duì)精密制造型高技能人才的需求越來越大。高職院校作為社會(huì)高技能人才培養(yǎng)基地,也因此承擔(dān)起了社會(huì)職責(zé)。但實(shí)際情況是:精密制造專業(yè)學(xué)生越來越多,而相應(yīng)的數(shù)控設(shè)備和實(shí)踐指導(dǎo)教師相對(duì)短缺,如何在現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)條件下,保障人身和設(shè)備安全是精密制造高技能人才培養(yǎng)中面臨的一個(gè)非常重要的問題。我院專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)結(jié)合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn),從人員管理和設(shè)備技術(shù)改進(jìn)兩方面著手,在解決精密制造高技能人才培養(yǎng)中實(shí)習(xí)安全教學(xué)方面做出了大量的工作,取得了較好的效果。[1]
1、加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的安全知識(shí)教育
“實(shí)習(xí)就是實(shí)戰(zhàn)”,學(xué)生在學(xué)習(xí)先進(jìn)知識(shí)的同時(shí),讓學(xué)生明白安全生產(chǎn)的重要性以及事故發(fā)生后的嚴(yán)重性。
不論學(xué)校還是企業(yè),精密加工數(shù)控設(shè)備上的按鈕、按鍵和手輪很多,很多學(xué)生出于好奇心,總是想嘗試著去操作一番,針對(duì)學(xué)生這樣的心里,一方面我們專業(yè)教師耐心的向同學(xué)講解要嚴(yán)格按照教師的教學(xué)計(jì)劃和實(shí)習(xí)步驟的必要性,另一方面我們企業(yè)導(dǎo)師以案例方式講解未按照操作規(guī)程導(dǎo)致的一些后果實(shí)例,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)精密制造安全操作的正確認(rèn)識(shí)。此外,校企教師團(tuán)隊(duì)定期開展以“安全文明生產(chǎn)”為主題的研討會(huì),在地點(diǎn)選擇上采用校內(nèi)教室、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)車間、企業(yè)生產(chǎn)車間等針對(duì)不同環(huán)境、不同地點(diǎn)下全面強(qiáng)調(diào)安全生產(chǎn)的重要性,讓學(xué)生身臨其境感受到實(shí)際的工作環(huán)境,讓學(xué)生意識(shí)到從自我做起、從現(xiàn)在做起就要嚴(yán)格要求自己,為將來的工作奠定基礎(chǔ)。通過這一系列的安全生產(chǎn)教育活動(dòng),提高了學(xué)生的安全生產(chǎn)意識(shí),在以后的精密制造實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中都能按照“數(shù)控加工安全操作規(guī)程”、“企業(yè)5S管理規(guī)范”、“產(chǎn)品作業(yè)指導(dǎo)書”等相應(yīng)操作規(guī)程來做,增強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)中的安全性。[2]
二、嚴(yán)格實(shí)踐教學(xué)管理制度
專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)除了對(duì)學(xué)生必要的安全教育外,同時(shí)還嚴(yán)格實(shí)踐教學(xué)管理制度。要保障實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的安全教學(xué),僅僅靠學(xué)生自我約束是不夠的,一定要做到讓學(xué)生有制可依、有規(guī)可遵。校企教師團(tuán)隊(duì)結(jié)合校內(nèi)實(shí)訓(xùn)和企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況,盡量縮小學(xué)生在校學(xué)習(xí)與企業(yè)工作的距離,同時(shí)參考企業(yè)的做法,既考慮到企業(yè)工作的真實(shí)要求,也兼顧了目前學(xué)生的實(shí)際情況,從而制定了“數(shù)控加工安全操作規(guī)程”和“產(chǎn)品作業(yè)指導(dǎo)書”,并張貼在實(shí)踐實(shí)訓(xùn)車間,提供給學(xué)生學(xué)習(xí)。制定的相應(yīng)制度充分展示了“以學(xué)生為主、為學(xué)生負(fù)責(zé)”的重要思想,增強(qiáng)教師指導(dǎo)學(xué)生的責(zé)任心。使用流程上采用先申請(qǐng)、后使用原則,以便老師及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài),針對(duì)不同情況進(jìn)行有效輔導(dǎo)。我們所制定的《安全操作規(guī)程》要求非常詳細(xì),從加工前的準(zhǔn)備到加工過程中的控制都有詳細(xì)的要求,對(duì)于容易發(fā)生安全隱患的地方如工件坐標(biāo)系、進(jìn)給速度、程序模擬等都做了特別提示,嚴(yán)格的管理制度可有效地預(yù)防事故的發(fā)生。
實(shí)訓(xùn)守則方面,應(yīng)盡可能全面地考慮到實(shí)訓(xùn)中可能出現(xiàn)的各種不安全因素,做到制度嚴(yán),規(guī)則細(xì),反復(fù)宣傳,執(zhí)行有力,才能為學(xué)生實(shí)習(xí)期間的人身安全提供有力的保障。在實(shí)訓(xùn)制度中要特別強(qiáng)調(diào)在任何時(shí)候只允許一個(gè)學(xué)生操作機(jī)床,而且嚴(yán)禁串崗。安全操作規(guī)程既是為了保證學(xué)生的人身安全,也是為了保證設(shè)備的安全,所以必須強(qiáng)調(diào)要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作,指導(dǎo)老師不在場(chǎng)的情況下,嚴(yán)禁學(xué)生擅自開動(dòng)不熟悉的機(jī)床,以防止人身傷害事故和設(shè)備損壞事故的發(fā)生。[3]
三、通過各種工藝和技術(shù)手段來提高安全性
合理制定零件的加工工藝是進(jìn)行數(shù)控加工的一項(xiàng)基礎(chǔ)性的重要工作,在加工中所有工藝參數(shù)必須在零件的數(shù)控加工程序中準(zhǔn)確地體現(xiàn),這就要求我們的加工程序要有極高的正確性和合理性,同時(shí)在對(duì)圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)處理和編程時(shí)要力求準(zhǔn)確無誤,否則就可能釀成重大安全事故。如加工刀具的選擇、程序編制的工藝安全措施、工件與刀具的裝夾、加工前的對(duì)刀、常態(tài)下旋鈕的位置等各方面的工藝措施來保障安全。此外,我們通過運(yùn)用技術(shù)手段,如通過軟限位方式對(duì)機(jī)床行程進(jìn)行限制、操作工藝及程序編制安全指令、氣動(dòng)夾具安全保護(hù)設(shè)計(jì)等技術(shù)手段來保障教育安全。
1、機(jī)床設(shè)備上設(shè)置軟限位
機(jī)床的軟限位是虛擬的限位開關(guān),是根據(jù)設(shè)備工作有效行程,在未到達(dá)硬限位時(shí)提前設(shè)置某個(gè)點(diǎn),當(dāng)工作工程中到達(dá)該軟限位點(diǎn)時(shí),系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警,機(jī)床停止運(yùn)動(dòng),以防止事故發(fā)生,保障安全。
圖1所示的軟限位設(shè)置示意圖中,上軟限位A點(diǎn)和下軟限位 B點(diǎn)的對(duì)應(yīng)編碼計(jì)數(shù)值預(yù)先設(shè)定到計(jì)數(shù)控制器中,當(dāng)定位滑塊移動(dòng)到 A或 B點(diǎn)的位置時(shí),計(jì)數(shù)控制器就會(huì)發(fā)出控制信號(hào),驅(qū)動(dòng)控制器就驅(qū)動(dòng)電機(jī)停轉(zhuǎn)或反向運(yùn)轉(zhuǎn),起到限位的作用。[4]
2、在程序編制和操作上的安全措施
設(shè)定“安全指令”:以FANUC 0i Mate-MD操作系統(tǒng)為例,編程時(shí)在程序頭設(shè)定“G94 G90 G17 G21 G15 G69 G80 G40等安全指令”有利于將之前執(zhí)行后的某些未取消的指令進(jìn)行復(fù)位,可有效地避免因續(xù)效指令未取消而帶來的錯(cuò)誤,出現(xiàn)安全隱患。
銑削內(nèi)腔時(shí),對(duì)于刀具軌跡不是很清楚,往往將兩個(gè)程序語(yǔ)句段寫在同一段中,將會(huì)導(dǎo)致撞刀等安全事故的發(fā)生。以FANUC-0i系統(tǒng)為例,如程序?qū)懗桑篏0 X0 Y0 Z100.的話,則Z軸與X、Y軸同時(shí)運(yùn)動(dòng),走刀路線斜向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞(如圖2-a所示);如改成:G0 Z100.; G0 X0 Y0;兩個(gè)程序段的話,走刀路線先走Z軸向上運(yùn)動(dòng)到100mm位置后,再進(jìn)行回X、Y軸原點(diǎn)(如圖2-b所示),這樣就會(huì)避免碰撞事故,如圖2所示。[5]
實(shí)踐證明,學(xué)員在編程時(shí)加入了“安全指令”后,可有效地提高了加工程序的正確性,降低事故的發(fā)生;對(duì)程序進(jìn)行必要的Z軸運(yùn)動(dòng)及G0的指令進(jìn)行排查式收索可有效地降低機(jī)床的報(bào)警率,提高安全性能,避免因誤輸入引起的撞刀事故。
3、氣動(dòng)夾具安全保護(hù)裝置
該方式是采用流量控制的方式將氣體輸送到作用區(qū),再通過壓力反饋的方法將反饋信號(hào)傳送至數(shù)控系統(tǒng)中,當(dāng)氣體壓力突發(fā)降低到設(shè)定壓力時(shí),機(jī)床系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警,機(jī)床機(jī)械停止動(dòng)作,工作原理如圖3所示。該方法解決了目前氣動(dòng)夾具工作時(shí)因氣動(dòng)系統(tǒng)中突發(fā)氣管破裂或接頭松動(dòng)等導(dǎo)致系統(tǒng)氣體壓力突然降低而引起加工事故,有效地保障了生產(chǎn)安全,防范加工事故的發(fā)生。
壓縮空氣經(jīng)系統(tǒng)管道5通過流量控制閥4進(jìn)入,一路通過換向閥3將氣體輸送至工作管道2內(nèi),以供夾具夾緊使用;從流量控制閥4與換向閥3中引另一路氣體接壓力開關(guān)6,將壓力開關(guān)6轉(zhuǎn)換的電信號(hào)與CNC系統(tǒng)相接。當(dāng)機(jī)床正在運(yùn)行加工、夾具將工件夾緊工作時(shí),當(dāng)工作管道2中氣體壓力突然降低,低至壓力開關(guān)6所設(shè)定的壓力時(shí),壓力開關(guān)6將轉(zhuǎn)換信號(hào)傳送給CNC系統(tǒng)7,經(jīng)CNC系統(tǒng)處理后產(chǎn)生報(bào)警信號(hào),將機(jī)床動(dòng)作8正在運(yùn)行的機(jī)械運(yùn)動(dòng)即刻停止。實(shí)物改進(jìn)如圖4所示。
4、制定產(chǎn)品作業(yè)指導(dǎo)書
以某公司四軸汽車件產(chǎn)品(材質(zhì):A6063S-T6 )加工為例,講述了產(chǎn)品精密加工過程中企業(yè)在人員安全、設(shè)備安全及產(chǎn)品質(zhì)量安全方面的注意事項(xiàng)、質(zhì)量管控,用詳細(xì)的工藝安排、加工步驟、檢查項(xiàng)目、易錯(cuò)點(diǎn)等都進(jìn)行了合理性安全,以確保產(chǎn)品安全生產(chǎn),如圖5所示。
(1)檢查機(jī)床作業(yè)指導(dǎo)書作業(yè)準(zhǔn)備相關(guān)內(nèi)容,以及安全操作規(guī)范要求;
(2)檢查機(jī)械設(shè)備內(nèi)周圍及現(xiàn)場(chǎng)要符合5S標(biāo)準(zhǔn)要求規(guī)范;
(3)檢查周轉(zhuǎn)盒內(nèi)是否有工序流程卡,查看此道工序和工序名稱是否相同;
(4)加工前用氣槍吹干凈待加工工件和夾具,防止碎屑?jí)簜ぜ庥^表面;
(5)把待加工件裝上夾具,產(chǎn)品0.5R角槽處裝在夾具定位銷內(nèi),壓緊壓板,鎖緊螺絲,確保工件裝夾到位后再松手所示,拉上防護(hù)門,啟動(dòng)綠色開關(guān)鍵,機(jī)床進(jìn)行加工;
(6)切削完畢,自動(dòng)停止拉開防護(hù)門,將夾具與產(chǎn)品上的屑吹干凈,松開夾具,取出工件;
(7)用氣槍清潔工件,吹干工件表面切削液,進(jìn)行檢測(cè);
(8)良品放入半成品盒,可疑品放入黃色盒。
總之,在整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過程中,除了對(duì)學(xué)生有效地安全教育、嚴(yán)格實(shí)訓(xùn)管理制度及安全防范外,實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師還應(yīng)每天針對(duì)當(dāng)天實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容有針對(duì)性地講解企業(yè)實(shí)際訓(xùn)練方法及相關(guān)的安全注意事項(xiàng)。通過以上校企雙方的安全防范及安全管控,提高了精密制造實(shí)踐課程的安全性,不斷縮小畢業(yè)生與企業(yè)用人在專業(yè)技術(shù)之間的距離,為社會(huì)輸送了一定數(shù)量的高技能應(yīng)用型人才[6]。實(shí)踐證明:利用科學(xué)的管理和教學(xué)方法以及通過技術(shù)手段建立的安全體系有效地解決了學(xué)生在機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)方面有可能出現(xiàn)的安全隱患,確保了學(xué)生在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)以及企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的安全,取得了良好的效果。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊建文. 如何搞好機(jī)械加工實(shí)習(xí)教學(xué)中的安全管理 [J].才智,2008,(24)
[2] 蓋立武、朱學(xué)超. 數(shù)控車床實(shí)踐教學(xué)安全體系的構(gòu)建與實(shí)施 [J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2007,(26)
[3] 石紅戈. 淺談專業(yè)實(shí)習(xí)安全事故隱患的預(yù)防 [J].職業(yè),2008,(26)
[4] 黃京華. 淺談機(jī)械實(shí)習(xí)教學(xué)中的安全教育[OL].(2010-10-8).[2012-4-18]. http://www.gzlis.edu.cn/qxjy/onews.asp?id=344
[5]武鋒,于淑萍. 限位開關(guān)的設(shè)置原理與應(yīng)用 [J].電氣技術(shù),2009,(10)
[6]王成,劉孝趙. 加工中心實(shí)踐教學(xué)安全體系的構(gòu)建與實(shí)施 [J].模具制造,2016,(9).
[7]韋福丹. 對(duì)提高專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果的探討 [J].職業(yè),2011,(09).
作者簡(jiǎn)介:
葛鑫偉,(1979-),男,漢族,江蘇丹陽(yáng)人,碩士研究生,副研究員,主要從事職業(yè)教育管理研究工作。