智能制造背景下模具設(shè)計與制造專業(yè)人才培養(yǎng)研究＊

楊素華

（武漢城市職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，湖北武漢430064）

1 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，人與物、物與物、乃至萬物互聯(lián)，使得數(shù)據(jù)、信息、知識匯聚到網(wǎng)絡(luò)，并在網(wǎng)絡(luò)空間快速傳遞，網(wǎng)絡(luò)所具有的規(guī)模連帶化、組織系統(tǒng)化、分工精細(xì)化、產(chǎn)業(yè)協(xié)同化、操作專業(yè)化、利益鏈條化等特點(diǎn)，使得數(shù)據(jù)驅(qū)動下的新業(yè)態(tài)對人才的需求不僅僅是知識和技能，更注重?fù)碛凶晕覍W(xué)習(xí)、快速適應(yīng)環(huán)境和變化、應(yīng)對挑戰(zhàn)、解決問題的思維模式，拓展能力疆界?！吨袊圃?025》為制造業(yè)提供了戰(zhàn)略性、建設(shè)性指引，加快大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，以新技術(shù)新業(yè)態(tài)新模式推動模具產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、管理和營銷模式變革，推進(jìn)模具智能制造示范區(qū)，推動中國制造向中高端邁進(jìn)。

2 中國模具制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

模具企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量管控，設(shè)計、工藝數(shù)據(jù)庫建設(shè)，知識鞏固、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)已成為模具企業(yè)的提升核心。

模具數(shù)字化、智能化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化是當(dāng)今模具行業(yè)的一大發(fā)展趨勢。模具制造方案載有智能化排程系統(tǒng)、智能化執(zhí)行系統(tǒng)、智能化控制系統(tǒng)和智能化決策系統(tǒng)，能夠?qū)Π姌O加工、鋼料加工、電火花加工以及檢測系統(tǒng)和智能物流系統(tǒng)在內(nèi)的生產(chǎn)車間實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)虛擬一體化、設(shè)計制造一體化、過程管控一體化、生產(chǎn)協(xié)同一體化的數(shù)字化集成管控[1]。數(shù)字化為核心，模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化為改進(jìn)思路，通過機(jī)床制造經(jīng)驗(yàn)與IT技術(shù)高度融合形成精準(zhǔn)管控、穩(wěn)定制造。其模塊化應(yīng)用程序能夠?qū)⑵髽I(yè)各要素進(jìn)行優(yōu)化整合，以最優(yōu)產(chǎn)能目標(biāo)進(jìn)行高質(zhì)量運(yùn)作，提供從生產(chǎn)規(guī)劃、設(shè)備監(jiān)控與分析、加工過程可視化到維修保養(yǎng)的全方位數(shù)字化解決方案[2]。

模具的智能化水平反映在模具搭載傳感器實(shí)現(xiàn)對成型設(shè)備溫度場、壓力場、合模時間場、工件導(dǎo)向和定位自控制、運(yùn)動干涉檢查、自修復(fù)、自適應(yīng)的智能化能力及二維碼檔案的建立；模具制造的智能化則反映在單臺模具制造設(shè)備的自檢測、自修復(fù)、自適應(yīng)、自對刀等方面。智能模具Intelligente Werkzeug的研究，能保證零件生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性，如圖1所示。

圖1 模具制造智能化

在模具設(shè)計制造中用機(jī)器人循環(huán)掃描測量、激光堆焊、打磨研配來實(shí)現(xiàn)零件的尺寸和表面質(zhì)量的改善，可以縮短質(zhì)量優(yōu)化時間。

3 湖北省模具企業(yè)從業(yè)人員基本情況

在強(qiáng)大的市場需求推動下，湖北省模具企業(yè)已著手調(diào)研，商量應(yīng)對措施。在這種新機(jī)遇新背景情形下，模具行業(yè)正處于資源重新組合、分工協(xié)作、提高創(chuàng)新能力和核心競爭力的最佳時機(jī)。展望未來，湖北省模具企業(yè)將在很長一段時間內(nèi)繼續(xù)快速發(fā)展。模具企業(yè)對模具設(shè)計、模具成型工藝（調(diào)模師）、模具制造技術(shù)交叉融合的跨界通才（模具軟件開發(fā)師）、標(biāo)準(zhǔn)化建立、模具裝配與維修、數(shù)控編程等崗位的專業(yè)人才需求量逐年上升。智能產(chǎn)線上的模具設(shè)計、開發(fā)、維修、裝調(diào)、CAM/CNC、數(shù)控編程與加工等是模具企業(yè)招聘需求最多的崗位。

通過對武漢益?？萍脊煞萦邢薰尽⒑倍踟S模具有限公司、格力精密模具（武漢）有限公司等區(qū)域內(nèi)不同類型、不同規(guī)模的模具制造企業(yè)的走訪調(diào)研，發(fā)現(xiàn)湖北省模具行業(yè)中存在以下3種情形：

（1）企業(yè)從業(yè)人員規(guī)模中等且普遍較年輕，說明模具行業(yè)的迅速發(fā)展對人才的需求旺盛。

（2）模具智能產(chǎn)線的從業(yè)人員在企業(yè)中需求量非常大。

（3）不同學(xué)歷、技術(shù)等級層次人員的工資收入相差較大，說明模具企業(yè)對復(fù)合型高層次人才的依賴性較強(qiáng)；先進(jìn)模具制造業(yè)須體現(xiàn)高技能、高知識含量，擁有較高技能、較高知識水平的復(fù)合型人才收入較高。

4 智能制造背景下模具設(shè)計與制造專業(yè)對應(yīng)的職業(yè)崗位分析

2018年的《政府工作報告》再次強(qiáng)調(diào)深入實(shí)施《中國制造2025》，其中的核心關(guān)鍵是創(chuàng)新驅(qū)動、“數(shù)字化”和“智能化”兩化融合[3]。模具制造更加聚焦“數(shù)字互聯(lián)”和“精準(zhǔn)高效”，精準(zhǔn)高效制造既是當(dāng)前世界制造業(yè)變革的主流與大勢，也是機(jī)遇和挑戰(zhàn)。裝備的精良要實(shí)現(xiàn)精細(xì)化和高效化廣博的內(nèi)涵就要搭載數(shù)字化、互聯(lián)互通才能實(shí)現(xiàn)模具產(chǎn)業(yè)的新紀(jì)元。模具制造方案載有智能化排程系統(tǒng)、智能化執(zhí)行系統(tǒng)、智能化控制系統(tǒng)和智能化決策系統(tǒng)，能夠?qū)Π姌O加工、鋼料加工、電火花加工以及檢測系統(tǒng)和智能物流系統(tǒng)在內(nèi)的生產(chǎn)車間實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)虛擬一體化、設(shè)計制造一體化、過程管控一體化、生產(chǎn)協(xié)同一體化的數(shù)字化集成管控[4]。模具制造2025技術(shù)發(fā)展時間軸如圖2所示（該圖摘自武漢益?？萍脊煞萦邢薰荆?/p>

圖2 模具制造2025技術(shù)發(fā)展時間軸

為順應(yīng)模具技術(shù)發(fā)展的潮流，模具設(shè)計與制造專業(yè)在人才培養(yǎng)上應(yīng)加強(qiáng)在校生基于新一代信息技術(shù)、新材料等新興技術(shù)的通識教育與快速適應(yīng)環(huán)境和變化、應(yīng)對挑戰(zhàn)、如何解決問題的思維模式的培養(yǎng)；讓學(xué)生在學(xué)習(xí)計算機(jī)編程的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)分析、工業(yè)軟件二次開發(fā)、信息技術(shù)安全、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息檢索等，綜合業(yè)界和學(xué)界最佳實(shí)踐，提升生產(chǎn)效能方面的思維學(xué)習(xí)，加速數(shù)字技術(shù)相關(guān)研發(fā)和應(yīng)用人才的培養(yǎng)。通過調(diào)研，模具設(shè)計與制造專業(yè)的職業(yè)范圍主要涉及各類模具制造企業(yè)以下職業(yè)崗位，如表1所示。

5 智能制造背景下模具設(shè)計與制造專業(yè)人才培養(yǎng)的路徑和方式

當(dāng)今正是智能制造新時代，中國制造業(yè)目前處于數(shù)據(jù)互聯(lián)盛行、制造技術(shù)不斷推陳出新的時代，會產(chǎn)生翻天覆地地變革，其中的核心關(guān)鍵是創(chuàng)新驅(qū)動、“數(shù)字化”和“智能化”兩化融合。目前模具專業(yè)沒有智能生產(chǎn)線，要滿足日新月異的市場需求，貼近工作實(shí)際，最好能夠建一條模具智能生產(chǎn)線，為人才培養(yǎng)提供更有力的保障[5～7]。

學(xué)生培養(yǎng)要以市場需求、技術(shù)發(fā)展為導(dǎo)向，走校企合作之路，把提高學(xué)生的職業(yè)能力放在首要位置，要以能力為本位構(gòu)建培養(yǎng)方案，全面開展技能型緊缺人才的培養(yǎng)，才能不僅僅解決高職學(xué)生的就業(yè)問題，而且滿足社會對人才的需要，需從以下幾個方面進(jìn)行調(diào)整[8～9]。

（1）專業(yè)課程的調(diào)整。以現(xiàn)代職業(yè)教育相關(guān)政策為導(dǎo)向，以當(dāng)今模具制造業(yè)發(fā)展趨勢和湖北省模具相關(guān)企業(yè)的需求為依據(jù)，分析職業(yè)工作過程，確立職業(yè)核心能力，增設(shè)《崗位認(rèn)知實(shí)習(xí)》、《模具生產(chǎn)信息化管理》、《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計與實(shí)踐》、《智能生產(chǎn)線的運(yùn)營與維護(hù)》等專業(yè)課程，培養(yǎng)適應(yīng)智能制造時代特征的專業(yè)人才。

表1 模具設(shè)計與制造專業(yè)對應(yīng)的職業(yè)崗位分析

（2）教學(xué)目標(biāo)的調(diào)整。根據(jù)職業(yè)崗位的知識、能力、職業(yè)素養(yǎng)要求，著眼于學(xué)生的職業(yè)生涯和可持續(xù)發(fā)展，分析職業(yè)工作過程，確立職業(yè)核心能力的課程體系,體現(xiàn)并確保知識、技能、態(tài)度、規(guī)格與目標(biāo)定位相一致。教學(xué)目標(biāo)可以確定為：面向模具企業(yè)生產(chǎn)一線，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和較強(qiáng)的工作能力，掌握模具專業(yè)技術(shù)知識，能夠用電腦、專業(yè)軟件等輔助工具完成模具產(chǎn)品工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具零件制造工藝的編制、模具設(shè)備操作、模具生成信息化管理、適應(yīng)沖壓模具數(shù)字化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的高技能應(yīng)用型人才。

（3）教材內(nèi)容的調(diào)整。編寫與企業(yè)需求相關(guān)的著作或教材。通過調(diào)研湖北省模具企業(yè)職業(yè)工作過程和職業(yè)能力要求，分析判斷要適應(yīng)這些企業(yè)，學(xué)生應(yīng)具備哪些專業(yè)知識和業(yè)務(wù)能力。由此選擇企業(yè)典型的工作案例進(jìn)行教學(xué)方面的優(yōu)化，獲得貼近企業(yè)實(shí)例的教學(xué)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)從職業(yè)行動領(lǐng)域到課程學(xué)習(xí)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)換。將這些教學(xué)案例編寫在教材中，用模具行業(yè)種的典型案例作為教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行講授，培養(yǎng)符合模具行業(yè)職業(yè)能力要求的專門型人才。

（4）注重學(xué)生非智力因素的培養(yǎng)。企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)是責(zé)任感強(qiáng)、品德高、能力強(qiáng)、勤奮用功、業(yè)績好等方面的人才。然而當(dāng)前高職教育中對上述非智力因素和人文素養(yǎng)能力的培養(yǎng)重視不夠，面向?qū)W生的綜合發(fā)展、面向?qū)W生的可持續(xù)發(fā)展。因此，課程教學(xué)也必須加強(qiáng)學(xué)生非智力因素的培養(yǎng)。

（5）改變終極教育的舊觀念，養(yǎng)成“活到老，學(xué)到老”的新觀念。要養(yǎng)成“活到老，學(xué)到老”的新觀念，全面提高學(xué)生的素質(zhì)，特別是培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和不斷更新知識的能力，讓學(xué)生掌握繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力和就業(yè)技能，培養(yǎng)具有綜合職業(yè)能力，能直接在生產(chǎn)、服務(wù)、技術(shù)和管理等一線工作的技能型、應(yīng)用型人才。

6 結(jié)束語

將知識傳授與企業(yè)需求的能力培養(yǎng)融合在模具專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，融合到專業(yè)課程教育教學(xué)過程和實(shí)施中，將智能制造相關(guān)知識融入的專業(yè)課程教學(xué)種，用當(dāng)今乃至以后所需的模具智能制造專業(yè)知識武裝學(xué)生的頭腦，提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)能力和創(chuàng)新能力，為學(xué)生融入社會打下良好的基礎(chǔ)，也為高職模具專業(yè)教育健康、長遠(yuǎn)發(fā)展提供保障。