高职学院智能制造实训基地建设研究

摘要：职业教育实训基地（实验室）是职业院校进行教学、科研的重要基地。高职学院实训基地的建设和管理直接影响教学质量和科研水平的提高。中国“智能制造”国家战略正在稳步实施。高职学院正在面对新型制造技术，面向智能制造方向，建设集智慧教学和智慧管理于一体的高水平实训基地，探索各类先进智能制造实训基地建设与管理办法。

关键词：高职学院;智能制造;实训基地;研究

中图分类号：G712     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2020）13-0359-02

一、引言

2019年1月24日国务院《国家职业教育改革实施方案》，要求打造一批高水平实训基地[1]。

“智能制造”是实现整个制造业价值链的智能化和创新，是信息化与工业化深度融合的进一步提升，智能制造是要给客户提供高附加值的服务。中国“智能制造”国家战略正在稳步实施。

职业院校是培养先进智能制造各层次人才的主要基地，正在面向智能制造方向，探索各类先进智能制造实训基地建设与管理方案。目前，各类大学智能制造实训基地建设与管理大都处在理论探索阶段或初级阶段，因此现阶段非常有必要针对智能制造实训基地建设与管理进行研究[2]。

二、实训基地建设要求

为了满足培养“智能制造”新型人才的需要，实训基地建设需要满足以下要求：

1.本着“理念上超前于企业，标准上接轨于企业，设施上同步于企业、技能上适应于企业”的原则。

2.以实际“典型”产品的设计、制造、检测为依托，把智能制造体系下所涵盖的“云设计”“云制造”“产品云”中的相关技术有效的提取和展现，并形成有效的教学资源，为“教学云数据”打下基础。

3.设计规划同时考虑到“教学的落地”，实训室需要兼具教学、生产、培训（含社会培训、师资培训）、展示（引领）、技术咨询服务为一体的功能[3]。

“智能制造”实训基地建设思路：

1.虚实结合：虚拟仿真系统提供工业机器人认知、自动化系统优化方案设计、应用方案开发等技术的学习。

2.由易而难：以标准机器人工作站教学，进行机器人、单元系统集成、单元系统之间的交互学习;智能加工与检测系统，从测量与加工工艺角度，学习智能制造系统集成知识;最后以多工艺、多系统数据共享进行智能制造全面的系统学习。

3.按照“统筹规划，分步实施;内合外联，资源共享;改革创新，突出特色;重点突破，形成优势”的建设路线。

4.代表制造型企业对设备自动化生产的需求。提供模块化的设计，体现出现代制造企业需要的方向。

5.充分借鉴国外职业教育的先进经验和方法，并将其与专业主要岗位群的要求相结合、与专业的职业资格认定相结合、与现代企业的发展变化态势相结合，体现建设起点高、设计理念新、技术含量高、社会辐射面广等特点[4]。

三、实训基地科学配置

“智能制造”实训基地科学配置，设计基地必要功能，形成完整的管理体系。

智能制造实训基地由以下六类具体实训室以及加工制造单元和备料库房等组成。各实训室与加工制造单元设备优化选型与配置，满足教学应用，产教融合功能等有效使用。

1.工业机器人实训室建设：提供工业机器人典型技术应用共性的学习，让学校的人才培养完全按照真实工业需求进行，为校企合作、产教融合做准备。

让学生通过多种典型技能实训模块和多种趣味性教學模块，学习工业机器人点焊、弧焊、搬运、码垛、涂胶、装配、打磨、写字绘画、2D视觉设置和应用、识别分拣系统。

2.3D打印实训室建设：3D打印（3DP）是快速成型技术的一种，3D打印通常采用数字技术材料打印机来实现。

通过3D实训室的建设，提升教师与学生的动手创作的能力，同时提高学生的创新设计能力。

3.数字化实训室建设：数字化实训室是一个多功能实训室，可进行理论授课、编程学习、设计学习、虚拟仿真、虚拟调试等。

让学生主要围绕计算机学习各种技能，学习练习以下技能：

（1）编程软件教学;（2）VisualOne虚拟仿真;（3）VisualOne虚拟调试;（4）ROBOGUIDE虚拟仿真;（5）4CP（CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM）学习;（6）触摸屏软件教学;（7）其他理论教学;（8）职业素养与安全操作;（9）产教融合，校企合作，数字化实训室还可以对外中小型企业的理论培训及理论考试。与企业建立长期的合作，为企业输送人才。

4.虚拟调试实训室建设：结合前期的3D建模，动作模拟，机器人离线编程，PLC调试等，在虚拟环境下进行与真实设备1：1的系统集成，并验证机器人和PLC的程序与逻辑，最后将验证好的程序拷贝到真实设备中运行。

要求应用VisualOne智能制造工厂软件进行虚拟调试，并验证PLC程序与逻辑，最终将程序应用在真实设备中。

让学生学习：（1）利用VisualOne智能制造工厂软件进行虚拟仿真;（2）利用VisualOne智能制造工厂软件进行虚拟调试;（3）触摸屏的应用;（4）PLC应用;（5）设备基础检测;（6）调试设备;（7）职业素养与安全操作。

5.机器人激光焊接实训室建设：激光焊接技术属于熔融焊接，以激光束为能源，使其冲击在焊件接头上以达到焊接目的的技术。

通过产教融合教学机制使学生基本掌握相关软件的使用方法，同时，开拓学生视野，依据现代激光焊接的发展需求与发展趋势、结合工业机器人、PLC系统、激光发生器、冷却系统、焊接房防护系统、烟雾吸尘系统、焊接夹具、激光焊接工艺等技术融合，包括工件设计、装夹、焊接整个流程。

6.数字化精密测量实训室建设：数字化精密测量实训室主要包括三坐标测量仪、二维影响测量仪、万能工具显微镜及相关配套计算机。此实训室可以更加科学准确地检验机械加工产品的各项精度指标，为机械加工产品的质量提供重要保障。

7.智能制造加工单元建设：结合智能制造关键技术装备（高档数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等），运用智能制造基础关键技术（数控加工技术、工业机器人技术、工业工程技术、物联网技术、云计算、智能制造系统技术以及数字化零件设计制造技术等），以数字化设备、设备互联互通系统和MES系统构建“生产精益化+设备自动化+管理信息化+人员高效化”的智能切削加工单元，实现自动化、数字化、网络化、智能化的管理与控制。

8.备料房建设：备料房的主体由三坐标测量仪、计算机、钳工台、预调台、AGV小车、AGV接驳站、工作站控制柜、高度仪和料架组成，主要起存储和输送物资的作用。

让学生学习并掌握三坐标测量仪、高度仪的构成和工作原理;通过实践，掌握三坐标测量仪等测量仪器的操作使用，包括仪器的调节、标定、瞄准、测量;掌握仪器软件的使用，測量数据采集，数据处理，误差评定。

9.文化建设、环境建设：实训基地需要高标准建设好，更需要科学地管理。建设与实训基地相适应的特色先进文化和教学、生产实训舒适环境。

四、结论

“智能制造”实训基地可以突出为专业建设服务，开发课程，能够有效提升制造类专业群建设和校企合作育人水平。推动开放共享，辐射区域内学校和企业;能够为社会公众提供有效的技术服务。有效对接产业升级，培养适应现代化、自动化、智能化生产的新型工程技术人员。

参考文献：

[1]国务院《国家职业教育改革实施方案》，国发（2019）4号，2019年1月24日.

[2]李根，面向智能制造智能科学与技术专业实验平台，建设探索[J].电脑知识与技术，2017，（16）.

[3]王骏明，职业院校工业机器人实训中心的建设[J].教学改革，2017，（9）.

[4]孙国勋，高职学生机械创新能力培养方法探索[J].教育教学论坛，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