高職學(xué)院智能制造實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)研究

摘要：職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)基地（實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)施。高職學(xué)院正在面對(duì)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(shí)訓(xùn)基地，探索各類先進(jìn)智能制造實(shí)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(shí)訓(xùn)基地;研究

中圖分類號(hào)：G712? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：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(shí)施方案》，要求打造一批高水平實(shí)訓(xùn)基地[1]。

“智能制造”是實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造業(yè)價(jià)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(shí)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(shí)訓(xùn)基地建設(shè)與管理方案。目前，各類大學(xué)智能制造實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)與管理大都處在理論探索階段或初級(jí)階段，因此現(xiàn)階段非常有必要針對(duì)智能制造實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)與管理進(jìn)行研究[2]。

二、實(shí)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(shí)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(shí)際“典型”產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、檢測為依托，把智能制造體系下所涵蓋的“云設(shè)計(jì)”“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(jì)規(guī)劃同時(shí)考慮到“教學(xué)的落地”，實(shí)訓(xùn)室需要兼具教學(xué)、生產(chǎn)、培訓(xùn)（含社會(huì)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(shí)訓(xùn)基地建設(shè)思路：

1.虛實(shí)結(jié)合：虛擬仿真系統(tǒng)提供工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知、自動(dòng)化系統(tǒng)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)、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(jī)器人工作站教學(xué)，進(jìn)行機(jī)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(shí);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(shí)施;內(nèi)合外聯(lián)，資源共享;改革創(chuàng)新，突出特色;重點(diǎn)突破，形成優(yōu)勢”的建設(shè)路線。

4.代表制造型企業(yè)對(duì)設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)的需求。提供模塊化的設(shè)計(jì)，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(yàn)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(diǎn)高、設(shè)計(jì)理念新、技術(shù)含量高、社會(huì)輻射面廣等特點(diǎn)[4]。

三、實(shí)訓(xùn)基地科學(xué)配置

“智能制造”實(shí)訓(xùn)基地科學(xué)配置，設(shè)計(jì)基地必要功能，形成完整的管理體系。

智能制造實(shí)訓(xùn)基地由以下六類具體實(shí)訓(xùn)室以及加工制造單元和備料庫房等組成。各實(shí)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(jī)器人實(shí)訓(xùn)室建設(shè)：提供工業(yè)機(jī)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(shí)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(shí)訓(xùn)模塊和多種趣味性教學(xué)模塊，學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人點(diǎn)焊、弧焊、搬運(yùn)、碼垛、涂膠、裝配、打磨、寫字繪畫、2D視覺設(shè)置和應(yīng)用、識(shí)別分揀系統(tǒng)。

2.3D打印實(shí)訓(xùn)室建設(shè)：3D打?。?DP）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(jī)來實(shí)現(xiàn)。

通過3D實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，提升教師與學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)作的能力，同時(shí)提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

3.數(shù)字化實(shí)訓(xùn)室建設(shè)：數(shù)字化實(shí)訓(xùn)室是一個(gè)多功能實(shí)訓(xùn)室，可進(jìn)行理論授課、編程學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)、虛擬仿真、虛擬調(diào)試等。

讓學(xué)生主要圍繞計(jì)算機(jī)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(shí)訓(xùn)室還可以對(duì)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(shí)訓(xùn)室建設(shè)：結(jié)合前期的3D建模，動(dòng)作模擬，機(jī)器人離線編程，PLC調(diào)試等，在虛擬環(huán)境下進(jìn)行與真實(shí)設(shè)備1：1的系統(tǒng)集成，并驗(yàn)證機(jī)器人和PLC的程序與邏輯，最后將驗(yàn)證好的程序拷貝到真實(shí)設(shè)備中運(yùn)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(yàn)證PLC程序與邏輯，最終將程序應(yīng)用在真實(shí)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(jī)器人激光焊接實(shí)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(jī)制使學(xué)生基本掌握相關(guān)軟件的使用方法，同時(shí)，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(jī)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(jì)、裝夾、焊接整個(gè)流程。

6.數(shù)字化精密測量實(shí)訓(xùn)室建設(shè)：數(shù)字化精密測量實(shí)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(jì)算機(jī)。此實(shí)訓(xùn)室可以更加科學(xué)準(zhǔn)確地檢驗(yàn)機(jī)械加工產(chǎn)品的各項(xiàng)精度指標(biāo)，為機(jī)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(jī)床與工業(yè)機(jī)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(chǔ)裝備等），運(yùn)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(jī)器人技術(shù)、工業(yè)工程技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算、智能制造系統(tǒng)技術(shù)以及數(shù)字化零件設(shè)計(jì)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(dòng)化+管理信息化+人員高效化”的智能切削加工單元，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(jì)算機(jī)、鉗工臺(tái)、預(yù)調(diào)臺(tái)、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(chǔ)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(shí)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(píng)定。

9.文化建設(shè)、環(huán)境建設(shè)：實(shí)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(shí)訓(xùn)基地相適應(yīng)的特色先進(jìn)文化和教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)舒適環(huán)境。

四、結(jié)論

“智能制造”實(shí)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(dòng)開放共享，輻射區(qū)域內(nèi)學(xué)校和企業(yè);能夠?yàn)樯鐣?huì)公眾提供有效的技術(shù)服務(wù)。有效對(duì)接產(chǎn)業(yè)升級(jí)，培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化、自動(dòng)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(shí)施方案》，國發(fā)（2019）4號(hào)，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(shí)驗(yàn)平臺(tái)，建設(shè)探索[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2017，（16）.

[3]王駿明，職業(yè)院校工業(yè)機(jī)器人實(shí)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(jī)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