由廣輝,楊文林
渤海船舶職業(yè)學(xué)院,遼寧 興城 125105
職業(yè)教育作為一種教育類型,與普通高等教育最大的不同在于其鮮明的職業(yè)性特點(diǎn),每個專業(yè)都對應(yīng)著該領(lǐng)域職業(yè)的一系列工作崗位。實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)在高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)過程中的比重較普通高等教育要大的多。從培養(yǎng)模式到教學(xué)模式,從專業(yè)建設(shè)到課程建設(shè),處處突出實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要地位。實(shí)訓(xùn)基地作為實(shí)踐環(huán)節(jié)實(shí)施的重要載體,其功能顯得尤為重要。近年來已有工程類專業(yè)在實(shí)訓(xùn)室設(shè)計和實(shí)訓(xùn)平臺建設(shè)方面進(jìn)行了虛實(shí)結(jié)合方面的探索[1-2],在實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方面也進(jìn)行了虛實(shí)結(jié)合建設(shè)的研究[3-4],但沒有針對船舶制造類生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地基于虛實(shí)結(jié)合進(jìn)行優(yōu)化建設(shè)分析。裝備制造業(yè)領(lǐng)域的實(shí)訓(xùn)基地有著鮮明的生產(chǎn)性功能和特點(diǎn),以往建設(shè)的廠中?;蛘咝V袕S都間接說明了企業(yè)和學(xué)校在生產(chǎn)性這個點(diǎn)上是有交集的。但是由于企業(yè)和學(xué)校作為不同的主體,還是有著本質(zhì)的區(qū)別,因此如何建設(shè)實(shí)現(xiàn)高等教育為目標(biāo)的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地,實(shí)現(xiàn)與企業(yè)需求崗位人才無縫對接,具有重要意義。
船舶設(shè)計分為初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、生產(chǎn)設(shè)計三個階段,以制造或維修為主的船廠多在生產(chǎn)設(shè)計階段安排技術(shù)人員。高等職業(yè)教育培養(yǎng)的高技能人才主要是處于生產(chǎn)設(shè)計階段的設(shè)計員。該領(lǐng)域除了船舶專業(yè)基礎(chǔ)課程和相關(guān)的專業(yè)課程外,還有專門針對這個模塊的課程,如船舶CAD/CAM和船舶生產(chǎn)設(shè)計,為此配套的實(shí)訓(xùn)基地模塊為船舶設(shè)計實(shí)訓(xùn)室,目前已建立多個船舶設(shè)計實(shí)訓(xùn)室,同時在渤海船舶重工有限責(zé)任公司建立兩個校外實(shí)訓(xùn)教室。主要給學(xué)生進(jìn)行AUTOCAD、校外船廠實(shí)訓(xùn)教室的TRIBON等主流設(shè)計軟件的學(xué)習(xí)。
完成船舶生產(chǎn)設(shè)計任務(wù)后,要對已經(jīng)過檢驗(yàn)的鋼板進(jìn)行加工處理,為后續(xù)的零件部件制作做準(zhǔn)備工作。利用軟件完成套料后,就可以對表面處理過的鋼板進(jìn)行號料和下料處理。此階段涉及的基本工作有:利用除銹設(shè)備對鋼板進(jìn)行表面處理、對鋼板進(jìn)行校平、對型材進(jìn)行加工等。專門針對這個模塊的課程有船舶建造工藝的鋼料加工部分、鋼料加工,對應(yīng)的工作崗位是下料工等。為此配套的實(shí)訓(xùn)基地模塊為船舶鋼料加工車間,目前該車間配備的設(shè)備有三星輥卷板機(jī)、折彎機(jī)、剪板機(jī)、液壓機(jī)等鋼料加工處理設(shè)備。
完成鋼料加工后,需要對成型的板材和型材進(jìn)行裝配焊接工作。專門針對這個模塊的課程有船舶建造工藝的裝配焊接部分、金屬材料與焊接工藝、造船生產(chǎn)管理、造船質(zhì)量檢驗(yàn)的部分內(nèi)容。對應(yīng)的工作崗位是船舶裝配工、焊工、管理員、質(zhì)檢員、工藝員等。為此配套的實(shí)訓(xùn)基地模塊為船舶裝配焊接車間,目前該車間配備的設(shè)備有手工電弧焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、氬弧焊、氧乙炔釬焊等船舶裝配焊接設(shè)備。
在完成裝配后,會根據(jù)船廠船臺或船塢的規(guī)模,以及起重設(shè)備的起吊能力進(jìn)行分段起吊搭載合攏工藝的編寫,指導(dǎo)完成船舶起吊搭載合攏操作。專門針對這個模塊的課程有船舶建造工藝的分段搭載合攏部分。對應(yīng)的工作崗位是起重工等。為此配套的實(shí)訓(xùn)基地模塊為船舶分段搭載合攏車間,目前該車間配備的設(shè)備有10噸的梁式起重機(jī)2臺和32噸的梁式起重機(jī)1臺。
船舶涂裝貫穿船舶建造全過程。專門針對這個模塊的課程有船舶涂裝工藝,對應(yīng)的工作崗位是涂裝工、防腐蝕工等。為此配套的實(shí)訓(xùn)基地模塊為船舶涂裝施工車間,目前該車間配備的設(shè)備有小型噴砂演示裝備、涂裝工具等,設(shè)有專門的油漆庫房。
船舶舾裝分為艙內(nèi)舾裝、機(jī)舾裝、電舾裝和鐵舾裝?,F(xiàn)有建設(shè)是以鐵舾裝為主線進(jìn)行實(shí)施。專門針對這個模塊的課程有船舶舾裝工藝、船體放樣,對應(yīng)的工作崗位是冷作工等。為此配套的實(shí)訓(xùn)基地模塊為船舶舾裝車間,現(xiàn)有鈑金臺及配套工具、舵設(shè)備、錨設(shè)備,并配有多個放樣間。
不論是船臺、干船塢、浮船塢,船舶都是在無水區(qū)域進(jìn)行建造。建造完成后,需轉(zhuǎn)移到水里。下水方式很多,都是根據(jù)建造區(qū)域的特點(diǎn)選擇最適合、經(jīng)濟(jì)、安全的下水方式。針對這個模塊的課程有船舶建造工藝的船舶下水部分。為此配套的實(shí)訓(xùn)基地模塊為船舶下水演示車間,目前該車間配備有按比例制作的船舶下水演示裝置。
按照骨干校期間的建設(shè)思路,后骨干校期間、教育部三年行動計劃期間、遼寧省高水平院校和高水平特色專業(yè)群建設(shè)期間,對船舶工程技術(shù)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)和升級都是按照對接教學(xué)過程和船舶建造過程、對接教學(xué)內(nèi)容和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、對接學(xué)校學(xué)生身份和企業(yè)職工身份的“三對接”建設(shè)思路進(jìn)行內(nèi)涵建設(shè)的。
學(xué)校生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的特點(diǎn)是兼具生產(chǎn)功能和教學(xué)功能。由于船舶制造行業(yè)的特殊性,其與以機(jī)械行業(yè)為代表的其他制造業(yè)有著很大的不同,船舶工程技術(shù)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的生產(chǎn)功能往往體現(xiàn)在生產(chǎn)中間產(chǎn)品而非最終商品。很多制造場景無法依靠縮小規(guī)模來實(shí)現(xiàn),甚至按比例縮小實(shí)現(xiàn)也很困難。加上船舶制造總周期較長,直接套用在教學(xué)和培訓(xùn)上對船舶制造的系統(tǒng)性和完整性都提出了挑戰(zhàn)。即使能夠真槍實(shí)彈進(jìn)行操作,成本和安全也遠(yuǎn)超一個學(xué)校的承載能力。如何規(guī)避劣勢發(fā)揮優(yōu)勢,既能實(shí)現(xiàn)基地的生產(chǎn)功能和培訓(xùn)功能,又能在成本、安全、系統(tǒng)和完整方面很好覆蓋,是基地建設(shè)優(yōu)化所需要考慮和解決的問題[5]。能實(shí)不虛,虛實(shí)結(jié)合是對船舶工程技術(shù)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)進(jìn)行優(yōu)化的一個指導(dǎo)思想。下面將以船舶建造過程中一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)優(yōu)化為例進(jìn)行說明。
降本增效常常在企業(yè)里提的較多,是企業(yè)的追求目標(biāo),但對學(xué)校的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)也同樣有著指導(dǎo)意義。從成本控制角度考慮,船舶下料和船舶焊接成本較大。船舶下料的技能點(diǎn)是掌握如何編制下料文件,利用數(shù)控等離子切割機(jī)對鋼板進(jìn)行切割,最重要的技能點(diǎn)是在并不是很耗費(fèi)成本的編制下料文件上,而非實(shí)際切割上,因此船舶下料可以利用虛擬軟件進(jìn)行下料文件編制,不限次數(shù)的利用虛擬切割機(jī)進(jìn)行切割,而實(shí)際的切割作為現(xiàn)場觀摩感受環(huán)節(jié),達(dá)到既節(jié)省成本又提高效果的目的。
船舶裝配焊接與下料不同,因?yàn)槭止さ募寄芘c操作自動化機(jī)器自動完成還是有很大的不同。針對這種類型的訓(xùn)練可以把焊接中一部分技能前移至虛擬器上,通過操作虛擬器來完成一部分焊接技能的訓(xùn)練。目前國內(nèi)外研究熱點(diǎn)的數(shù)字孿生技術(shù)已開始應(yīng)用在該領(lǐng)域,起到銜接虛實(shí)的關(guān)鍵作用。
船舶下水、分段搭載等目前最好的解決方法是利用虛擬環(huán)境進(jìn)行訓(xùn)練。即使是按比例縮小的下水裝置和小型分段搭載也難以實(shí)現(xiàn)每個同學(xué)多次訓(xùn)練。此時虛擬應(yīng)用軟件能起到快速領(lǐng)會船舶制造特點(diǎn)和消化該領(lǐng)域技能知識的效果。
船舶工程技術(shù)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地將來建設(shè)優(yōu)化的方向是實(shí)現(xiàn)與其并列配套的虛擬船廠和船舶智能制造仿真基地。虛擬船廠里面需要解決各個配套的虛擬車間和虛擬設(shè)備,生產(chǎn)的產(chǎn)品可以是船舶,但不是鋼制的實(shí)船而是一個數(shù)字船舶。針對船舶生產(chǎn)管理這樣課程的實(shí)施會起到更好的效果。除了校內(nèi)教學(xué)外,對外培訓(xùn)領(lǐng)域?qū)τ诖瑥S的職工學(xué)習(xí)來說,這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境比單單在船廠里面慢慢邊工作邊學(xué)習(xí)更有優(yōu)勢。因?yàn)槠洳槐厥芟抻诖瑥S的造船進(jìn)度,在虛擬船廠中可以隨時隨地從任意節(jié)點(diǎn)切入,完成薄弱環(huán)節(jié)的反復(fù)訓(xùn)練,滿足不同學(xué)員不同學(xué)習(xí)進(jìn)度的個性化需求,在培訓(xùn)學(xué)員數(shù)量大的時候這個優(yōu)點(diǎn)會更加明顯。
對于需要統(tǒng)籌全局進(jìn)行訓(xùn)練的管理類技能通過虛擬船廠可以反復(fù)訓(xùn)練,進(jìn)行全造船周期的訓(xùn)練而不受實(shí)際造船節(jié)點(diǎn)的影響。虛擬船廠和船舶智能制造仿真基地在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)和培訓(xùn)角度有著不可替代的優(yōu)勢,但是它們不能完全替代生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)際操作和船廠的真實(shí)生產(chǎn)環(huán)節(jié),只有兩者有機(jī)的結(jié)合在一起,才能揚(yáng)長避短,發(fā)揮最大的效果和作用。