高技能人才校企合作培养中精密制造安全体系的构建与实施

摘要：随着工业现代化的发展，企业对高技能人才的需求不断扩大，在高端装备制造过程中的操作安全性问题变得日益重要，对于人才培养来说，在现有的实践教学条件下，如何保障人身和设备安全是高技能人才培养中面临的一个非常重要的问题。根据《国家职业教育改革实施方案》的要求，苏州经贸职业技术学院在新型现代学徒制下的高技能人才培养方面，结合自身在校企合作高技能人才培养和精密加工实践教学方面的经验，从学生安全知识教育、实践教学管理制度、工艺和技术手段、制定产品作业指导书等多方面着手，全方位的提高学生在精密制造实习方面的安全性。通过这些方法的实施，使得在校企合作下的高技能人才实践安全体系的建设上取得了显著的效果。

关 键 词：校企合作;高技能人才;安全;管理

中图文分类号：G712、TH16

基金项目：江苏省高等学校自然科学研究资助项目（18KJB510042）

0、引言

安全文明生产是工作人员和设备安全的根本保证，是企事业单位在安全管理體系的重要指标，它直接影响着操作者安全、产品质量和生产效率的提高。传统的校内金工实训在安全方面做了大量的工作，一直保持着零事故率。随着我国工业技术的快速发展，社会对精密制造型高技能人才的需求越来越大。高职院校作为社会高技能人才培养基地，也因此承担起了社会职责。但实际情况是：精密制造专业学生越来越多，而相应的数控设备和实践指导教师相对短缺，如何在现有的实践教学条件下，保障人身和设备安全是精密制造高技能人才培养中面临的一个非常重要的问题。我院专业教师团队结合企业实际生产，从人员管理和设备技术改进两方面着手，在解决精密制造高技能人才培养中实习安全教学方面做出了大量的工作，取得了较好的效果。[1]

1、加强对学生的安全知识教育

“实习就是实战”，学生在学习先进知识的同时，让学生明白安全生产的重要性以及事故发生后的严重性。

不论学校还是企业，精密加工数控设备上的按钮、按键和手轮很多，很多学生出于好奇心，总是想尝试着去操作一番，针对学生这样的心里，一方面我们专业教师耐心的向同学讲解要严格按照教师的教学计划和实习步骤的必要性，另一方面我们企业导师以案例方式讲解未按照操作规程导致的一些后果实例，增强了学生对精密制造安全操作的正确认识。此外，校企教师团队定期开展以“安全文明生产”为主题的研讨会，在地点选择上采用校内教室、校内实训车间、企业生产车间等针对不同环境、不同地点下全面强调安全生产的重要性，让学生身临其境感受到实际的工作环境，让学生意识到从自我做起、从现在做起就要严格要求自己，为将来的工作奠定基础。通过这一系列的安全生产教育活动，提高了学生的安全生产意识，在以后的精密制造实习实训中都能按照“数控加工安全操作规程”、“企业5S管理规范”、“产品作业指导书”等相应操作规程来做，增强了实践教学中的安全性。[2]

二、严格实践教学管理制度

专业教师团队除了对学生必要的安全教育外，同时还严格实践教学管理制度。要保障实习实训的安全教学，仅仅靠学生自我约束是不够的，一定要做到让学生有制可依、有规可遵。校企教师团队结合校内实训和企业实际生产情况，尽量缩小学生在校学习与企业工作的距离，同时参考企业的做法，既考虑到企业工作的真实要求，也兼顾了目前学生的实际情况，从而制定了“数控加工安全操作规程”和“产品作业指导书”，并张贴在实践实训车间，提供给学生学习。制定的相应制度充分展示了“以学生为主、为学生负责”的重要思想，增强教师指导学生的责任心。使用流程上采用先申请、后使用原则，以便老师及时了解学生学习动态，针对不同情况进行有效辅导。我们所制定的《安全操作规程》要求非常详细，从加工前的准备到加工过程中的控制都有详细的要求，对于容易发生安全隐患的地方如工件坐标系、进给速度、程序模拟等都做了特别提示，严格的管理制度可有效地预防事故的发生。

实训守则方面，应尽可能全面地考虑到实训中可能出现的各种不安全因素，做到制度严，规则细，反复宣传，执行有力，才能为学生实习期间的人身安全提供有力的保障。在实训制度中要特别强调在任何时候只允许一个学生操作机床，而且严禁串岗。安全操作规程既是为了保证学生的人身安全，也是为了保证设备的安全，所以必须强调要严格按照操作规程进行操作，指导老师不在场的情况下，严禁学生擅自开动不熟悉的机床，以防止人身伤害事故和设备损坏事故的发生。[3]

三、通过各种工艺和技术手段来提高安全性

合理制定零件的加工工艺是进行数控加工的一项基础性的重要工作，在加工中所有工艺参数必须在零件的数控加工程序中准确地体现，这就要求我们的加工程序要有极高的正确性和合理性，同时在对图形进行数学处理和编程时要力求准确无误，否则就可能酿成重大安全事故。如加工刀具的选择、程序编制的工艺安全措施、工件与刀具的装夹、加工前的对刀、常态下旋钮的位置等各方面的工艺措施来保障安全。此外，我们通过运用技术手段，如通过软限位方式对机床行程进行限制、操作工艺及程序编制安全指令、气动夹具安全保护设计等技术手段来保障教育安全。

1、机床设备上设置软限位

机床的软限位是虚拟的限位开关，是根据设备工作有效行程，在未到达硬限位时提前设置某个点，当工作工程中到达该软限位点时，系统产生报警，机床停止运动，以防止事故发生，保障安全。

图1所示的软限位设置示意图中，上软限位A点和下软限位 B点的对应编码计数值预先设定到计数控制器中，当定位滑块移动到 A或 B点的位置时，计数控制器就会发出控制信号，驱动控制器就驱动电机停转或反向运转，起到限位的作用。[4]

2、在程序编制和操作上的安全措施

设定“安全指令”：以FANUC 0i Mate-MD操作系统为例，编程时在程序头设定“G94 G90 G17 G21 G15 G69 G80 G40等安全指令”有利于将之前执行后的某些未取消的指令进行复位，可有效地避免因续效指令未取消而带来的错误，出现安全隐患。

铣削内腔时，对于刀具轨迹不是很清楚，往往将两个程序语句段写在同一段中，将会导致撞刀等安全事故的发生。以FANUC-0i系统为例，如程序写成：G0 X0 Y0 Z100.的话，则Z轴与X、Y轴同时运动，走刀路线斜向运动发生碰撞（如图2-a所示）;如改成：G0 Z100.; G0 X0 Y0;两个程序段的话，走刀路线先走Z轴向上运动到100mm位置后，再进行回X、Y轴原点（如图2-b所示），这样就会避免碰撞事故，如图2所示。[5]

实践证明，学员在编程时加入了“安全指令”后，可有效地提高了加工程序的正确性，降低事故的发生;对程序进行必要的Z轴运动及G0的指令进行排查式收索可有效地降低机床的报警率，提高安全性能，避免因误输入引起的撞刀事故。

3、气动夹具安全保护装置

该方式是采用流量控制的方式将气体输送到作用区，再通过压力反馈的方法将反馈信号传送至数控系统中，当气体压力突发降低到设定压力时，机床系统产生报警，机床机械停止动作，工作原理如图3所示。该方法解决了目前气动夹具工作时因气动系统中突发气管破裂或接头松动等导致系统气体压力突然降低而引起加工事故，有效地保障了生产安全，防范加工事故的发生。

压缩空气经系统管道5通过流量控制阀4进入，一路通过换向阀3将气体输送至工作管道2内，以供夹具夹紧使用;从流量控制阀4与换向阀3中引另一路气体接压力开关6，将压力开关6转换的电信号与CNC系统相接。当机床正在运行加工、夹具将工件夹紧工作时，当工作管道2中气体压力突然降低，低至压力开关6所设定的压力时，压力开关6将转换信号传送给CNC系统7，经CNC系统处理后产生报警信号，将机床动作8正在运行的机械运动即刻停止。实物改进如图4所示。

4、制定产品作业指导书

以某公司四轴汽车件产品（材质：A6063S-T6 ）加工为例，讲述了产品精密加工过程中企业在人员安全、设备安全及产品质量安全方面的注意事项、质量管控，用详细的工艺安排、加工步骤、检查项目、易错点等都进行了合理性安全，以确保产品安全生产，如图5所示。

（1）检查机床作业指导书作业准备相关内容，以及安全操作规范要求;

（2）检查机械设备内周围及现场要符合5S标准要求规范;

（3）检查周转盒内是否有工序流程卡，查看此道工序和工序名称是否相同;

（4）加工前用气枪吹干净待加工工件和夹具，防止碎屑压伤工件外观表面;

（5）把待加工件装上夹具，产品0.5R角槽处装在夹具定位销内，压紧压板，锁紧螺丝，确保工件装夹到位后再松手所示，拉上防护门，启动绿色开关键，机床进行加工;

（6）切削完毕，自动停止拉开防护门，将夹具与产品上的屑吹干净，松开夹具，取出工件;

（7）用气枪清洁工件，吹干工件表面切削液，进行检测;

（8）良品放入半成品盒，可疑品放入黄色盒。

总之，在整个实践教学过程中，除了对学生有效地安全教育、严格实训管理制度及安全防范外，实训指导教师还应每天针对当天实训的内容有针对性地讲解企业实际训练方法及相关的安全注意事项。通过以上校企双方的安全防范及安全管控，提高了精密制造实践课程的安全性，不断缩小毕业生与企业用人在专业技术之间的距离，为社会输送了一定数量的高技能应用型人才[6]。实践证明：利用科学的管理和教学方法以及通过技术手段建立的安全体系有效地解决了学生在机械加工实训方面有可能出现的安全隐患，确保了学生在实习实训以及企业实际生产中的安全，取得了良好的效果。

参考文献：

[1] 杨建文. 如何搞好机械加工实习教学中的安全管理 [J].才智，2008，（24）

[2] 盖立武、朱学超. 数控车床实践教学安全体系的构建与实施 [J].实验室研究与探索，2007，（26）

[3] 石紅戈. 浅谈专业实习安全事故隐患的预防 [J].职业，2008，（26）

[4] 黄京华. 浅谈机械实习教学中的安全教育[OL].（2010-10-8）.[2012-4-18]. http：//www.gzlis.edu.cn/qxjy/onews.asp？id=344

[5]武锋，于淑萍. 限位开关的设置原理与应用 [J].电气技术，2009，（10）

[6]王成，刘孝赵. 加工中心实践教学安全体系的构建与实施 [J].模具制造，2016，（9）.

[7]韦福丹. 对提高专业实训教学效果的探讨 [J].职业，2011，（09）.

作者简介：

葛鑫伟，（1979-），男，汉族，江苏丹阳人，硕士研究生，副研究员，主要从事职业教育管理研究工作。