王曉榮

摘 要：工業(yè)4.0即‘互聯(lián)網(wǎng)+制造已經(jīng)成為發(fā)達(dá)國家制造行業(yè)發(fā)展的重要方向。而據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計我國制造業(yè)還集中在技術(shù)密集型中，所以發(fā)展智能制造不僅是我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的突破口，也是我們重塑制造業(yè)競爭優(yōu)勢的新引擎，智能制造勢在必行。要實現(xiàn)‘中國制造2025規(guī)劃，各高校紛紛開設(shè)了智能制造專業(yè)，響應(yīng)國家號召力大力發(fā)展能夠滿足智能制造行業(yè)要求的職業(yè)技能教育基地和培訓(xùn)機構(gòu)，用以不斷適應(yīng)智能制造行業(yè)變革所需要的技能需求和人才需求。本文主要探討如何建設(shè)職業(yè)技能教育和培訓(xùn)相關(guān)配套的實訓(xùn)設(shè)施。

關(guān)鍵詞：智能制造 職業(yè)技能 課程體系 發(fā)展規(guī)劃

Discussion about the Practical Training Construction Plan of Vocational Undergraduate Intelligent Manufacturing Engineering

Wang Xiaorong

Abstract：Industry 4.0， or ‘Internet + Manufacturing， has become an important direction for the development of manufacturing industries in developed countries. According to relevant statistics， China's manufacturing industry is still concentrated in technology-intensive industries. Therefore， the development of intelligent manufacturing is not only a breakthrough for China's industrial transformation and upgrading， but also a new engine to reshape the competitive advantage of the manufacturing industry. Intelligent manufacturing is imperative. To realize the Made in China 2025' plan， various universities have opened smart manufacturing majors， responding to the national call to vigorously develop vocational skills education bases and training institutions that can meet the requirements of the smart manufacturing industry， so as to continuously adapt to the needs of the smart manufacturing industry reform. This article mainly discusses how to construct training facilities relating to vocational skills education and training.

Key words：intelligent manufacturing， vocational skills， curriculum system， development planning

1 緒論

隨著國家《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》和《中國制造2025》的出臺，智能制造作為主攻方向，同時也了解到我們國家的智能制造。中國的智能制造就是利用新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于整個零件設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造單元的各個環(huán)節(jié)，是一種具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等多種功能的新型生產(chǎn)方式。根據(jù)高等教育法、依據(jù)《普通本科學(xué)校設(shè)置暫行規(guī)定》（教高[2006]18號）、《教育部關(guān)于“十三五”期間高等學(xué)校設(shè)置工作的意見》（教發(fā)[2017]3號），按照學(xué)校的發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合我院的整體辦學(xué)條件和辦學(xué)實力，通過廣泛調(diào)研和論證智能制造專業(yè)的辦學(xué)條件、專業(yè)定位、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)計劃、畢業(yè)生的職業(yè)面向和社會需求，特申請增設(shè)智能制造職業(yè)本科專業(yè)。

同時，教育現(xiàn)代化也提出了要深入實施“六卓越一拔尖”的計劃2.0，教育部2019年4月在天津召開啟動大會，主要就落實新時代全國高校本科教育和“新時代高教40條”工作會議要求進(jìn)行宣講，決定全方面推進(jìn)“六卓越一拔尖”計劃，引領(lǐng)推動‘四新建設(shè)工作（‘四新即新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科），同時使高等教育教學(xué)改革深化，著力全面振興本科教育，提高本科高校人才培養(yǎng)質(zhì)量。所謂的新工科其實是以互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)智能為核心，加上智能制造、云計算、人工智能、機器人等新興技術(shù)，“新工科”與“老工科”相比，更加強調(diào)學(xué)科的實用性、交叉性與綜合性，尤其注重信息通訊、電子控制、軟件設(shè)計等新技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)的緊密結(jié)合。通過樹立創(chuàng)新型、綜合化、全周期工程教育的理念，推廣實施案例教學(xué)、項目式教學(xué)等教學(xué)方法，著力提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0。

智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)對場地環(huán)境的要求較高，要搭建智能制造的環(huán)境，而且要在企業(yè)真實的智能制造項目中進(jìn)行培養(yǎng)，經(jīng)歷智能制造全流程，學(xué)校搭建這樣一個真實的場地和環(huán)境比較困難，所以建設(shè)智能制造流程（數(shù)字化工藝、數(shù)字化制造、數(shù)字化管理和智能產(chǎn)線等）虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)基地是迫切需要的。

2 項目總體規(guī)劃

本項目的建設(shè)是依據(jù)國家對智能制造的定義，依據(jù)國家對智能制造人才的需求，根據(jù)學(xué)校教學(xué)的需要，對接相關(guān)產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)學(xué)結(jié)合展現(xiàn)智能制造全流程的虛擬工廠場景和環(huán)境，滿足智能制造人才培養(yǎng)的需要。

本項目運用各種虛擬仿真技術(shù)，以“數(shù)據(jù)驅(qū)動、智能制造”的模式，以智能制造技術(shù)的“數(shù)字化管理（含生產(chǎn)計劃調(diào)度）、數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化工藝、虛擬制造”四個環(huán)節(jié)為主線，建設(shè)四個平臺，遵循“虛實結(jié)合、相互補充、能實不虛”的原則，來模擬企業(yè)智能制造模式是如何實現(xiàn)的，從企業(yè)的接到訂單后進(jìn)入設(shè)計和工藝環(huán)節(jié)，進(jìn)行工作流程定義和數(shù)據(jù)管理，從而生成BOM進(jìn)入生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，通過數(shù)控加工等生產(chǎn)方式，最后完成產(chǎn)品制造。同時中心還調(diào)用真實生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)數(shù)控加工設(shè)備的運行情況，匯總分析指導(dǎo)生產(chǎn)計劃。

3 建設(shè)方案初步規(guī)劃

本項目的建設(shè)基于，西安汽車職業(yè)大學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀及場地布局，智能制造教學(xué)方案分為兩期建設(shè)。具體的建設(shè)規(guī)劃及思路如下：

第一階段：建設(shè)智能制造虛擬仿真教學(xué)控制平臺

借鑒國外發(fā)達(dá)國家教育教學(xué)培養(yǎng)模式，采用項目式教學(xué)法進(jìn)行分組規(guī)劃，提出一個任務(wù)，完成一個目標(biāo)，作為小組共同的畢業(yè)成績。并借助實踐培訓(xùn)中心可開展認(rèn)知體驗培訓(xùn)學(xué)習(xí)。建設(shè)的目標(biāo)是實現(xiàn)學(xué)生在仿真虛擬軟件中體驗企業(yè)工作過程的教學(xué)模式，用于軟件教學(xué)及與實驗實踐教學(xué)一體化，便于展示企業(yè)生產(chǎn)流程過程的培訓(xùn)，讓學(xué)生切身感受實現(xiàn)“校企合作”、“產(chǎn)教融合”“工學(xué)結(jié)合”、“項目教學(xué)”。

以視聽和多媒體交互等方式，通過對工業(yè)面臨的外部環(huán)境內(nèi)部環(huán)境的分析，對于裝備行業(yè)、電子電氣、國防軍工、汽車零部件等行業(yè)模式分析、對行業(yè)企業(yè)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀分析等，給學(xué)生以清晰的行業(yè)、企業(yè)認(rèn)知，讓學(xué)生在入學(xué)之初就可以了解自己所學(xué)專業(yè)對應(yīng)的工作內(nèi)容和發(fā)展前景，為學(xué)生今后的人生規(guī)劃提供正確的參考。

按現(xiàn)代制造類企業(yè)真實生產(chǎn)流程規(guī)劃，建設(shè)數(shù)字營銷、創(chuàng)新設(shè)計、數(shù)字工藝、協(xié)同管理、數(shù)控仿真、智能制造認(rèn)知體驗場景基地，形成從零件建模、數(shù)據(jù)源的設(shè)計——工藝設(shè)置——智能生產(chǎn)一體化流程都實施無紙化、數(shù)字化的生產(chǎn)過程監(jiān)控管理。同時將企業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計過程、工藝設(shè)置方案、生產(chǎn)流程體現(xiàn)出來，形成固定的行業(yè)、企業(yè)業(yè)務(wù)流程認(rèn)知體驗中心?；隗w驗中心的教學(xué)管理模式，可以讓學(xué)生在真實的制造類企業(yè)環(huán)境中進(jìn)行行業(yè)認(rèn)知體驗，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)交流合作變得簡單便利，學(xué)習(xí)內(nèi)部貼近企業(yè)、貼近崗位，學(xué)生真實的體驗到企業(yè)生產(chǎn)流程和企業(yè)管理達(dá)到專業(yè)教學(xué)與企業(yè)崗位、業(yè)務(wù)的“零距離”接軌。

第二階段：打造智能制造生產(chǎn)線實踐平臺

依據(jù)工信部“智能制造新模式”評定標(biāo)準(zhǔn)，智能制造數(shù)字車間或智能工廠的構(gòu)成要包括生產(chǎn)設(shè)備智能化和生產(chǎn)過程智能化要素。智能生產(chǎn)設(shè)備包括多軸數(shù)控機床、工業(yè)機器人、3D打印裝備、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五類關(guān)鍵技術(shù)裝備。

本項目方案配置多軸數(shù)控機床（或加工中心）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，建設(shè)自動化生產(chǎn)線，并通過智能光網(wǎng)絡(luò)、MES等技術(shù)將自動化生產(chǎn)線提升為智能產(chǎn)線，形成離散制造業(yè)智能制造生產(chǎn)線實驗平臺。

4 項目建設(shè)價值

學(xué)校高度重視職教本科試點工作，始終把提高教育教學(xué)質(zhì)量擺在突出位置，不斷深化教學(xué)改革，以滿足行業(yè)、企業(yè)對人才的要求。智能制造專業(yè)的經(jīng)過多方調(diào)研和審核才申報成功。新興的高新技術(shù)——智能制造虛擬仿真工廠的建立勢在必行。因為它擁有廣泛的應(yīng)用前景，在不同領(lǐng)域中的作用、地位也越來越明顯。傳統(tǒng)的機械加工訓(xùn)練中心由于其設(shè)備操作所具有的局限性，明顯已經(jīng)不能滿足智能制造的相關(guān)教學(xué)工作內(nèi)容。虛擬仿真工廠的建設(shè)能夠很好地彌補傳統(tǒng)機械加工訓(xùn)練中心的缺點。

總之，虛擬仿真工廠在工程訓(xùn)練中心的應(yīng)用，將對學(xué)生實訓(xùn)操作興趣產(chǎn)生巨大的影響，特別是在課堂中無法感受與接觸到的企業(yè)環(huán)境及實體，學(xué)生可以通過感官、聽覺、觸覺等對事物的發(fā)展規(guī)律有一個系統(tǒng)而全面的認(rèn)知學(xué)習(xí)過程。在工程實踐教學(xué)綜合訓(xùn)練中廣泛應(yīng)用計算機系統(tǒng)控制，從而使教學(xué)的理念、環(huán)境和條件不斷更新完善，它的應(yīng)用價值隨著科技發(fā)展會越來越重要。虛擬工廠有以下具體的建設(shè)價值：

1.運用虛擬工廠教學(xué)模式可以使學(xué)校教學(xué)過程達(dá)到最優(yōu)化信息技術(shù)，同時也給傳統(tǒng)的教學(xué)模式增加了動態(tài)情景，注入了活力，使學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)入了全新的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生可以在學(xué)校期間就熟悉了企業(yè)生產(chǎn)、管理、服務(wù)第一線的工作流程，也給代課教師的教學(xué)帶來了便捷之處，面對實物講解，將問題目標(biāo)化、具體化，不再是空洞的理論知識;縮短了學(xué)校培養(yǎng)人才的教學(xué)周期。

2.將企業(yè)的最新動態(tài)和企業(yè)的運作模式運用到虛擬工廠教學(xué)模式中，可以使學(xué)生提前達(dá)到企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn)。為企業(yè)縮短了崗前培訓(xùn)時間，可以大大提高企業(yè)的運作效率。

3.采用信息技術(shù)環(huán)境下的虛擬工廠教學(xué)模式，可以使學(xué)生身臨其境的感受到企業(yè)的運作模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)更加具體化，使他們從學(xué)習(xí)中開發(fā)自己的興趣，進(jìn)而引起鉆研的興趣。這一點無形中增強了學(xué)校與企業(yè)雙方的效益。

4.虛擬工廠教學(xué)模式可以促使校企雙方的合作密切化，企業(yè)可以審視內(nèi)部人員在生產(chǎn)、管理、服務(wù)等方面的落后和不足之處，找到改進(jìn)的方法，從而制定新的所需人才標(biāo)準(zhǔn);學(xué)校的可以根據(jù)企業(yè)的人才需求標(biāo)準(zhǔn)重新制定人才培養(yǎng)方案，培養(yǎng)更適合社會的需求人才。同時學(xué)生的就業(yè)渠道逐漸拓寬，也提升了學(xué)校的影響力，達(dá)到了互惠互利的雙贏結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李曉雪.智能制造導(dǎo)論[M].北京：機械工業(yè)出版社，2019.

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