耿陽(yáng)婕 尚長(zhǎng)春 杜媛英 王鵬 郝昱宇

摘要：實(shí)訓(xùn)教學(xué)是培養(yǎng)高校學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，數(shù)字化設(shè)計(jì)制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)以傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)為基礎(chǔ)結(jié)合先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)，模擬企業(yè)真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境，讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中按照崗位分工協(xié)作，通過(guò)實(shí)訓(xùn)掌握就業(yè)所需要的先進(jìn)制造技術(shù)、制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)和制造業(yè)信息化技術(shù)，提高在校學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)與企業(yè)需求的“無(wú)縫對(duì)接”。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；實(shí)訓(xùn)平臺(tái)；企業(yè)模擬

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）36-0037-02

一、引言

改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)抓住經(jīng)濟(jì)全球化和世界制造業(yè)梯度轉(zhuǎn)移的大好機(jī)遇，迅速發(fā)展為一個(gè)舉足輕重的制造業(yè)大國(guó)。然而中國(guó)制造業(yè)長(zhǎng)期處于產(chǎn)業(yè)鏈底層，勞動(dòng)密集，產(chǎn)業(yè)附加值不高。但是進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，隨著落后產(chǎn)能的淘汰和轉(zhuǎn)移制造業(yè)不斷進(jìn)行升級(jí)換代，開(kāi)始了從“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變。

完成這一轉(zhuǎn)變需要大量具有專業(yè)技能的復(fù)合型人才，而目前各類工科院校的教學(xué)工作與制造業(yè)需求存在結(jié)構(gòu)性矛盾。一方面，學(xué)生的專業(yè)技能訓(xùn)練與企業(yè)就業(yè)需求技能不匹配，學(xué)生畢業(yè)后不能快速適應(yīng)企業(yè)實(shí)際工作的要求。另一方面，傳統(tǒng)教育的內(nèi)容與先進(jìn)的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)制造模式脫節(jié)，學(xué)校缺乏符合現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)需求的數(shù)字化教學(xué)和實(shí)訓(xùn)環(huán)境。因此，培養(yǎng)企業(yè)所急需的人才已成了當(dāng)前中國(guó)教育的重要責(zé)任。在這一背景下，院校需要調(diào)整人才的培養(yǎng)模式，從單一技能的培養(yǎng)轉(zhuǎn)向“校企合作、產(chǎn)學(xué)結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式、“工作過(guò)程為導(dǎo)向”的課程開(kāi)發(fā)及教學(xué)模式。

數(shù)字化設(shè)計(jì)制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)就是為了解決企業(yè)和學(xué)校教學(xué)脫節(jié)的問(wèn)題，可以讓學(xué)生在培訓(xùn)中將理論知識(shí)和工程實(shí)踐相結(jié)合，通過(guò)模擬企業(yè)環(huán)境讓學(xué)生參與到企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、工藝編制、技術(shù)管理、生產(chǎn)制造等模擬工作中，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)企業(yè)急需的團(tuán)隊(duì)合作精神，使學(xué)生能夠快速適應(yīng)以后的工作環(huán)境。

二、數(shù)字化設(shè)計(jì)制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)

西安科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心作為陜西省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，對(duì)開(kāi)闊學(xué)生視野、提高學(xué)生理論與實(shí)踐能力、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力做出了重要貢獻(xiàn)。本校實(shí)訓(xùn)中心之前主要以傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)為主，對(duì)現(xiàn)代前沿的網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)的培訓(xùn)無(wú)能為力。

為了讓實(shí)訓(xùn)中心具有現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)培訓(xùn)能力，中心設(shè)立了數(shù)字化設(shè)計(jì)制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)如圖1所示，該平臺(tái)集合了設(shè)計(jì)（CAD）、工藝（CAPP/BOM）、制造（CAM）、網(wǎng)絡(luò)制造（DNC）四大模塊，目的是使學(xué)生能夠?qū)ζ髽I(yè)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面的了解。采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)手工相結(jié)合、數(shù)控技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)加工相結(jié)合的方式，按照企業(yè)模式來(lái)規(guī)劃工程訓(xùn)練中心，打造真實(shí)的企業(yè)環(huán)境，讓學(xué)生在學(xué)校就能了解并掌握企業(yè)的生產(chǎn)流程。不斷跟蹤新技術(shù)、新工藝，使學(xué)生能了解制造領(lǐng)域的前沿動(dòng)向。在教學(xué)過(guò)程中改變傳統(tǒng)的教學(xué)手段，引用先進(jìn)的數(shù)控網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，提高設(shè)備的利用率，并利用其中的管理技術(shù)有效的將現(xiàn)有的教學(xué)資源管理起來(lái)。

將數(shù)字化設(shè)計(jì)制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)應(yīng)用到教學(xué)中，讓學(xué)生直接參與到現(xiàn)代數(shù)字化的生產(chǎn)過(guò)程中，將企業(yè)設(shè)計(jì)、工藝、制造流程體現(xiàn)出來(lái)，并固化成中心的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。建立起包含產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺(tái)、產(chǎn)品數(shù)字化工藝平臺(tái)、先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)制造平臺(tái)的實(shí)訓(xùn)課程體系，模擬企業(yè)實(shí)際研發(fā)設(shè)計(jì)制造流程，重點(diǎn)培訓(xùn)學(xué)生在數(shù)字化設(shè)計(jì)制造方面的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

三、數(shù)字化設(shè)計(jì)制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的應(yīng)用

具體而言，以實(shí)驗(yàn)室機(jī)房和實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地設(shè)備條件為基礎(chǔ)，將機(jī)電創(chuàng)新班的學(xué)生分成管理、研發(fā)、設(shè)計(jì)、工藝、編程以及生產(chǎn)6個(gè)小組，各組自選一名組長(zhǎng)。以斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)作為生產(chǎn)試驗(yàn)?zāi)Ｐ湍M企業(yè)典型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)一體化流程的組織分工和協(xié)同管理的工作模式。

以斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)為例，指導(dǎo)教師把斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)和資料發(fā)于組長(zhǎng)，各組長(zhǎng)根據(jù)內(nèi)容對(duì)小組人員進(jìn)行分工安排，并將設(shè)計(jì)計(jì)劃提交給指導(dǎo)教師；管理組人員負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各組之間的工作；研發(fā)組負(fù)責(zé)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目的總體設(shè)計(jì)，針對(duì)設(shè)計(jì)中的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行公關(guān)，擬定設(shè)計(jì)方案，下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書；設(shè)計(jì)組在將研發(fā)組技術(shù)公關(guān)的基礎(chǔ)上，依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求進(jìn)行斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的具體設(shè)計(jì)；工藝組對(duì)設(shè)計(jì)組的設(shè)計(jì)方案編制產(chǎn)品制造工藝；編程組根據(jù)工藝組傳遞的工藝文件對(duì)需要數(shù)控加工的零件編制加工程序，并進(jìn)行數(shù)控加工；生產(chǎn)組依據(jù)工藝文件對(duì)一般簡(jiǎn)單零件采用傳統(tǒng)機(jī)加手段進(jìn)行生產(chǎn)；通過(guò)各組之間的協(xié)調(diào)合作最終制作出斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。

在實(shí)訓(xùn)期間，學(xué)生通過(guò)中心建立的創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺(tái)、數(shù)字化工藝平臺(tái)和先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)制造平臺(tái)，完成產(chǎn)品的整個(gè)生命周期的管理，即：（1）實(shí)現(xiàn)從報(bào)價(jià)到獲得產(chǎn)品訂單的流程：從項(xiàng)目開(kāi)始啟動(dòng)報(bào)價(jià)流程，實(shí)現(xiàn)銷售與設(shè)計(jì)人員協(xié)同。（2）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程：通過(guò)設(shè)計(jì)主管、項(xiàng)目經(jīng)理、設(shè)計(jì)人員的角色分工以及設(shè)計(jì)、校對(duì)、審核、批準(zhǔn)直至歸檔的流程管理，體現(xiàn)出產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)、三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)、二維工程圖出圖、有限元分析等各個(gè)環(huán)節(jié)。（3）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)流程：從定義工藝模板開(kāi)始，完成機(jī)加工、數(shù)控加工等工藝的編制與工藝流程的管理，以及生產(chǎn)過(guò)程需要的派工單、檢驗(yàn)卡的定義與使用。（4）實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，結(jié)合視頻監(jiān)控，形成對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，可以在經(jīng)過(guò)授權(quán)的計(jì)算機(jī)終端上查看生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

四、預(yù)期達(dá)到的效果

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目按照企業(yè)項(xiàng)目管理模式組織學(xué)生按照真實(shí)的角色進(jìn)行工作，將學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)實(shí)踐，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，很好的培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立自主分析問(wèn)題、處理問(wèn)題的能力。學(xué)生在掌握基本技能的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)了在生產(chǎn)流程中如何相互配合和相互協(xié)同，提升了自身能力。通過(guò)既有專業(yè)分工又有相互配合的企業(yè)工作模式，不僅提升了專業(yè)技能，同時(shí)又鍛煉了良好的溝通、協(xié)作力以及創(chuàng)新能力。實(shí)訓(xùn)教學(xué)達(dá)到了分層次訓(xùn)練的目的，訓(xùn)練過(guò)程和訓(xùn)練效果能夠直觀展現(xiàn)出來(lái)，辦學(xué)理念的宣傳有了支撐基礎(chǔ)，可以讓學(xué)生更加深入地感受企業(yè)信息化的工作過(guò)程。

五、結(jié)語(yǔ)

工程訓(xùn)練中心作為在校學(xué)生實(shí)踐的主要基地，讓學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合。數(shù)字化實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的應(yīng)用有助于培訓(xùn)學(xué)生在設(shè)計(jì)制造方面的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新實(shí)踐能力。學(xué)生在校便可熟悉了解企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程，在畢業(yè)后可直接進(jìn)入工作崗位，對(duì)于學(xué)校與企業(yè)都具有十分重要的意義。

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