產(chǎn)教深度融合背景下智能工廠集成中心建設(shè)研究

施皓 王云良

摘 要：智能工廠集成中心是聚焦智能制造的公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。秉承校企“資源共享，集約發(fā)展”的建設(shè)理念，建設(shè)智能工廠集成中心，創(chuàng)新“聯(lián)合共建、統(tǒng)籌管理、內(nèi)外開(kāi)放、充分共享”的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)與管理模式，對(duì)持續(xù)深化區(qū)域智能制造戰(zhàn)略布局、推進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)建設(shè)數(shù)字車間和智能工廠、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等方面具有一定的參考和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)教融合；智能工廠；智能制造；集成中心

中圖分類號(hào)：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.36.097

《中國(guó)制造2025》是我國(guó)全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)的重大戰(zhàn)略。通過(guò)推進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，建設(shè)數(shù)字車間和智能工廠，從而快速提升我國(guó)的先進(jìn)制造力，突破目前制造業(yè)的發(fā)展瓶頸，迎接國(guó)際上日趨嚴(yán)峻新一輪工業(yè)革命的挑戰(zhàn)。圍繞制造大國(guó)走向制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)，滿足制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需要，立足區(qū)域支柱產(chǎn)業(yè)，以提高制造水平為重點(diǎn)，繼續(xù)深化產(chǎn)教融合，建設(shè)智能工廠集成中心，服務(wù)區(qū)域智能制造發(fā)展，樹(shù)立職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的典范，引領(lǐng)區(qū)域職業(yè)教育的改革與發(fā)展，促進(jìn)現(xiàn)代職教體系的建設(shè)，促進(jìn)區(qū)域制造產(chǎn)業(yè)體系的建設(shè)。

1 內(nèi)涵

智能制造是將制造技術(shù)與數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集成應(yīng)用于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的全生命周期，在制造過(guò)程中進(jìn)行感知、分析、推理、決策與控制，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品需求的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，新產(chǎn)品的迅速開(kāi)發(fā)以及對(duì)生產(chǎn)和供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)優(yōu)化的制造活動(dòng)的總稱，包括智能設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)、智能管理和智能服務(wù)等環(huán)節(jié)。

智能工廠集成中心以資源整合、共享為基礎(chǔ)，以加強(qiáng)高等職業(yè)院校基礎(chǔ)能力建設(shè)為先導(dǎo)，以“校企合作、工學(xué)結(jié)合”人才培養(yǎng)模式改革為主線，以建設(shè)智能制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)為重點(diǎn)，推動(dòng)高等職業(yè)教育的改革與發(fā)展，提高高職院校人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)現(xiàn)代職教體系的建設(shè)。在此基礎(chǔ)上，圍繞智能制造技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，服務(wù)區(qū)域及周邊地區(qū)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)體系轉(zhuǎn)型升級(jí)和發(fā)展。

2 項(xiàng)目概述

智能工廠集成中心由政府、高職院校和企業(yè)共同開(kāi)發(fā)建設(shè)，主要結(jié)合企業(yè)的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和智能化發(fā)展需求，在全三維工程化應(yīng)用的基礎(chǔ)上開(kāi)展車間異構(gòu)設(shè)備智能感知和智能制造執(zhí)行系統(tǒng)為核心的裝備智能制造應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)和物流智能化、加工智能化、裝配智能化及檢測(cè)智能化等，幫助企業(yè)從多品種、小批量生產(chǎn)模式向大規(guī)模定制化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)快速響應(yīng)能力、生產(chǎn)制造能力。

智能工廠集成中心建設(shè)從以往的注重生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)向注重服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈的綜合服務(wù)平臺(tái)建設(shè)轉(zhuǎn)變。形成承擔(dān)學(xué)校教學(xué)實(shí)訓(xùn)、面向企業(yè)的生產(chǎn)科研服務(wù)及培訓(xùn)、新的技術(shù)工藝生產(chǎn)管理模式示范推廣的綜合性產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺(tái)。

3 功能定位

圍繞智能工廠集成中心的高端技能型專門人才培養(yǎng)和職業(yè)院校教師“雙師”素質(zhì)提升的“實(shí)踐教學(xué)中心”、先進(jìn)制造技術(shù)的“研發(fā)中心”以及區(qū)域制造類中小企業(yè)的“技術(shù)服務(wù)中心”的產(chǎn)教融合功能定位，開(kāi)展項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)和可行性分析。結(jié)合合作企業(yè)的生產(chǎn)需求，開(kāi)發(fā)產(chǎn)品零部件智能加工裝配流水線和電裝設(shè)備智能裝配檢測(cè)流水線，并研究與之緊密關(guān)聯(lián)的教學(xué)實(shí)訓(xùn)、科技服務(wù)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和社會(huì)培訓(xùn)功能模塊的整體實(shí)施方案。

（1）在智能工廠集成中心建設(shè)基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)中心的教學(xué)、實(shí)訓(xùn)和生產(chǎn)功能，打造高技能人才培養(yǎng)、產(chǎn)教融合的創(chuàng)新示范載體；開(kāi)發(fā)中心的智能制造技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用功能，建設(shè)面向生產(chǎn)的科研服務(wù)平臺(tái)；開(kāi)發(fā)中心的項(xiàng)目孵化和社會(huì)服務(wù)功能，建設(shè)面向社會(huì)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)和培訓(xùn)平臺(tái)。

（2）探索混合所有制智能工廠集成中心建設(shè)模式，形成利益相關(guān)方共建、共管、共用機(jī)制。優(yōu)化智能工廠集成中心“聯(lián)合共建、統(tǒng)籌管理、內(nèi)外開(kāi)放、充分共享”管理模式，更好地發(fā)揮中心在教學(xué)、生產(chǎn)和科研等方面的平臺(tái)和輻射作用，形成完善的智能工廠集成中心建設(shè)與運(yùn)行機(jī)制，保障中心的高效、有序運(yùn)行。

（3）引領(lǐng)現(xiàn)代職業(yè)教育發(fā)展，瞄準(zhǔn)先進(jìn)職業(yè)教育和職業(yè)院校的辦學(xué)水平和動(dòng)向，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)實(shí)際，改革創(chuàng)新，探索有利于促進(jìn)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量就業(yè)的技能人才培養(yǎng)理念和模式。把先進(jìn)制造企業(yè)的信息化、智能化制造管理模式引入職業(yè)教育，使教學(xué)與企業(yè)實(shí)際接軌，提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)水平。打造高技能人才培養(yǎng)的創(chuàng)新示范載體，遵循高技能人才成長(zhǎng)的規(guī)律，整合政校企資源，創(chuàng)新高技能人才培養(yǎng)的政策和機(jī)制，打造智能制造專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)、創(chuàng)業(yè)、發(fā)展的高端載體。

4 技術(shù)指標(biāo)

智能工廠集成中心智能制造技術(shù)指標(biāo)主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）構(gòu)建基于物聯(lián)技術(shù)和車間傳感網(wǎng)絡(luò)，在組裝各臺(tái)位新增數(shù)字化輔助設(shè)備、檢測(cè)工具、工裝等，建立柴油機(jī)智能制造生產(chǎn)線，進(jìn)行數(shù)據(jù)快速讀取和持續(xù)跟蹤；研究基于規(guī)則/策略的異構(gòu)多源信息采集技術(shù)、信息的智能融合、分析與提取技術(shù)、基于規(guī)則的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備/裝置的智能實(shí)時(shí)控制技術(shù)，研發(fā)智能制造感知平臺(tái)。裝備機(jī)械三維工程化應(yīng)用，通過(guò)基于UG 的三維設(shè)計(jì)，建立基于UG的三維結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。

（2）建立裝備制造執(zhí)行系統(tǒng)，融合物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等先進(jìn)信息技術(shù)，研發(fā)一套由智能制造終端及支持生產(chǎn)計(jì)劃動(dòng)態(tài)排產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同生產(chǎn)、生產(chǎn)工藝優(yōu)化決策、車間設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)維、生產(chǎn)能耗智能管控、可視化駕駛艙等功能的軟硬件一體化系統(tǒng)，建設(shè)智能化車間，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，提升企業(yè)生產(chǎn)制造能力和綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。

（3）對(duì)裝備機(jī)械裝配組裝工位上的物料流轉(zhuǎn)方式進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)物料按工位配送和自動(dòng)化流轉(zhuǎn)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少天車使用頻率，減少搬運(yùn)時(shí)間，提高工作效率。

（4）開(kāi)發(fā)智能工廠集成系統(tǒng)。系統(tǒng)第一層是傳感層，通過(guò)條碼掃描槍、讀卡器、傳感器、攝像頭及PLC控制器等設(shè)備對(duì)生產(chǎn)線數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁骶W(wǎng)關(guān)，完成前端數(shù)據(jù)的采集功能。第二層是傳輸層，網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等渠道發(fā)送到數(shù)據(jù)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯總，為數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)處理做準(zhǔn)備。同時(shí)可以跟ERP等軟件對(duì)接，完成數(shù)據(jù)管理。第三層是應(yīng)用層，通過(guò)智能軟件的開(kāi)發(fā)，終端設(shè)備（包括PC機(jī)、平板電腦、手機(jī)等）可以查詢各類數(shù)據(jù)，監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、向生產(chǎn)設(shè)備發(fā)送指令等功能。通過(guò)對(duì)工藝路線進(jìn)行防錯(cuò)報(bào)警與記錄、對(duì)工單時(shí)間進(jìn)行超時(shí)報(bào)警與記錄以及對(duì)流程管理進(jìn)行錯(cuò)誤報(bào)警與記錄，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度和設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，做到實(shí)時(shí)防錯(cuò)、防呆管控，提高管理和生產(chǎn)效率。

5 機(jī)制建設(shè)

（1）制定中心管理保障制度。

按照分級(jí)管理和責(zé)任到人的原則，梳理工作流程和管理?xiàng)l目，制定智能工廠集成中心建設(shè)與運(yùn)行系列制度，明確項(xiàng)目分工和人員職責(zé)，規(guī)范中心的建設(shè)和運(yùn)行，保障中心有序運(yùn)轉(zhuǎn)。加強(qiáng)中心的資金使用和物資采購(gòu)管理，確保?？顚Ｓ?，杜絕暗箱操作，嚴(yán)防國(guó)有資產(chǎn)流失。通過(guò)機(jī)制建設(shè)，在不影響企業(yè)生產(chǎn)秩序的基礎(chǔ)上，明確中心共享使用的優(yōu)惠政策，提高中心的共享使用率，充分發(fā)揮資源集約、共享開(kāi)放的優(yōu)勢(shì)，最大化的服務(wù)周邊學(xué)校及企業(yè)。

（2）建立中心運(yùn)行監(jiān)管機(jī)制。

成立項(xiàng)目監(jiān)管小組，對(duì)智能工廠集成中心的建設(shè)和運(yùn)行情況進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)控和管理，對(duì)建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)上報(bào)、研究和解決，并對(duì)相關(guān)任務(wù)進(jìn)行檢查和監(jiān)督，確保經(jīng)費(fèi)、人員和物資的及時(shí)到位，確保中心的建設(shè)進(jìn)度、建設(shè)質(zhì)量和運(yùn)行成效。實(shí)行目標(biāo)管理制度，定期進(jìn)行自查和抽查，組織專家定期對(duì)成效進(jìn)行論證評(píng)估，實(shí)現(xiàn)對(duì)中心建設(shè)與運(yùn)行的動(dòng)態(tài)跟蹤和監(jiān)管。中心相關(guān)責(zé)任人根據(jù)檢查結(jié)果和論證意見(jiàn)，修訂和調(diào)整工作思路和建設(shè)方案，形成動(dòng)態(tài)調(diào)控和自我修復(fù)機(jī)制，確保中心高效有序運(yùn)作。

（3）實(shí)施年度績(jī)效考核制度。

建立智能工廠集成中心建設(shè)與運(yùn)行的過(guò)程管理和績(jī)效激勵(lì)機(jī)制，實(shí)行嚴(yán)格的績(jī)效考評(píng)制度，更好地發(fā)揮建設(shè)資金的效益。對(duì)中心按照“科學(xué)論證，專家評(píng)審，項(xiàng)目預(yù)算，績(jī)效考評(píng)”的原則，重點(diǎn)考核中心建設(shè)和運(yùn)行所要達(dá)到的功能和效果，并將考核結(jié)論作為獎(jiǎng)懲的依據(jù)。

6 優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

（1）技術(shù)水平高。

智能工廠集成中心由地方政府、高職院校、行業(yè)領(lǐng)先并具有核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)秀企業(yè)合作共建，在智能制造領(lǐng)域有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。中心結(jié)合企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)需求，融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)大數(shù)據(jù)的最新理念，建設(shè)機(jī)械裝備零部件智能加工裝配流水線和電裝設(shè)備智能裝配檢測(cè)流水線，開(kāi)發(fā)智能工廠集成系統(tǒng)，開(kāi)拓全新的工業(yè)生產(chǎn)方式，搶占裝備制造產(chǎn)業(yè)和智能制造人才培養(yǎng)的制高點(diǎn)。

（2）產(chǎn)教融合實(shí)。

智能工廠集成中心以資源整合、共享為基礎(chǔ)，把先進(jìn)制造企業(yè)的信息化、智能化制造生產(chǎn)管理體系引入職業(yè)教育，使實(shí)訓(xùn)設(shè)備與現(xiàn)代工業(yè)接軌、教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際接軌，實(shí)現(xiàn)教育與機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)、機(jī)器人應(yīng)用的高度融合，創(chuàng)新了智能制造人才培養(yǎng)途徑。中心既是學(xué)生的實(shí)訓(xùn)基地和教師的培養(yǎng)基地，也是企業(yè)的生產(chǎn)基地，通過(guò)探索混合所有制智能工廠集成中心建設(shè)模式，形成利益相關(guān)方共建、共管、共用機(jī)制，企業(yè)全過(guò)程參與人才培養(yǎng)，創(chuàng)新“聯(lián)合共建、統(tǒng)籌管理、內(nèi)外開(kāi)放、充分共享”的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)與管理模式。

（3）輻射效應(yīng)強(qiáng)。

智能工廠集成中心充分體現(xiàn)了政府、企業(yè)、學(xué)?！百Y源共享，集約發(fā)展”的合作發(fā)展理念，推動(dòng)高職教育的改革與發(fā)展，提高高職院校人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)現(xiàn)代職教體系的建設(shè)。在此基礎(chǔ)上，發(fā)揮中心在科技服務(wù)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和社會(huì)培訓(xùn)等方面的平臺(tái)和輻射作用，為“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”搭建了新平臺(tái)，圍繞智能制造技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，服務(wù)區(qū)域制造業(yè)產(chǎn)業(yè)體系轉(zhuǎn)型升級(jí)和發(fā)展，為持續(xù)深化國(guó)家和地方智能制造戰(zhàn)略布局、推動(dòng)裝備制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供有力支撐。

7 結(jié)語(yǔ)

依托智能工廠集成中心產(chǎn)教融合平臺(tái)，立足服務(wù)企業(yè)智能制造產(chǎn)業(yè)，以滿足區(qū)域智能制造人才需求為出發(fā)點(diǎn)，融入職業(yè)崗位能力要求，完善實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系，實(shí)施人才質(zhì)量多元評(píng)價(jià)，改革教學(xué)模式，促進(jìn)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革，最終提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

通過(guò)建立長(zhǎng)效激勵(lì)機(jī)制，完善社會(huì)服務(wù)信息網(wǎng)絡(luò)，資源共享，互惠互利，為企業(yè)提供需求信息服務(wù)，積極開(kāi)展技術(shù)服務(wù)，技能培訓(xùn)、技能鑒定、社會(huì)培訓(xùn)、科研成果轉(zhuǎn)化、專利轉(zhuǎn)讓等活動(dòng)，服務(wù)區(qū)域裝備制造企業(yè)，實(shí)現(xiàn)智能工廠集成中心的可持續(xù)發(fā)展。

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