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      智能制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備現(xiàn)狀研究

      2019-01-20 02:42:13楊娟農(nóng)應(yīng)斌
      關(guān)鍵詞:虛擬仿真智能制造

      楊娟 農(nóng)應(yīng)斌

      摘? 要:隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,與此同時(shí)對(duì)人才的需求也隨之?dāng)U大,基于現(xiàn)狀,為社會(huì)培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才成為各大高校的奮斗目標(biāo),因此,提高教學(xué)質(zhì)量勢(shì)在必行。為了更好地提高教學(xué)質(zhì)量,高校一定要建設(shè)出更能適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)人才需求的教學(xué)體系。中國(guó)有句古話“工欲善其事,必先利其器”,所以在教學(xué)體系的完善過(guò)程中,必須解決教學(xué)設(shè)備落后的問(wèn)題,將智能制造有效地利用到教學(xué)設(shè)備中,是提升教學(xué)設(shè)備水平的有效途徑。

      關(guān)鍵詞:智能制造;實(shí)訓(xùn)設(shè)備;柔性制造;虛擬仿真

      中圖分類號(hào):TH122? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

      0 引言

      當(dāng)今社會(huì),教學(xué)設(shè)備的更新發(fā)展無(wú)法適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,致使教學(xué)水平也不能與時(shí)俱進(jìn)。如果把教學(xué)設(shè)備與智能制造有效地結(jié)合在一起,必能通過(guò)教學(xué)設(shè)備的發(fā)展,將教學(xué)成果提升上來(lái)。學(xué)校在進(jìn)行智能制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備建設(shè)時(shí),應(yīng)積極響應(yīng)“中國(guó)制造2025”活動(dòng),本著多元培養(yǎng)的辦學(xué)宗旨,高度融合智能制造的平臺(tái),將智能制造和教學(xué)設(shè)備有機(jī)結(jié)合起來(lái),注意校企協(xié)同發(fā)展,在引進(jìn)企業(yè)技術(shù)的同時(shí)提供優(yōu)質(zhì)的研發(fā)環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的積極性,使學(xué)生參與到創(chuàng)新研發(fā)過(guò)程中去,增強(qiáng)學(xué)生綜合實(shí)力。學(xué)校還能有針對(duì)性的為企業(yè)培養(yǎng)相關(guān)人才,設(shè)置有關(guān)智能制造的實(shí)訓(xùn)課程,構(gòu)建智能制造人才培養(yǎng)方案,保障校企共同發(fā)展。

      筆者對(duì)教學(xué)設(shè)備的現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查分析,總結(jié)出了教學(xué)設(shè)備與智能制造接軌的方法和重要性,并提出相關(guān)建議,促進(jìn)二者有效接軌。

      1 智能制造設(shè)備引入教學(xué)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的意義

      先進(jìn)設(shè)備的利用能夠有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,學(xué)生能夠充分地了解知識(shí)的起源發(fā)展,明顯提升學(xué)習(xí)效果。教師在先進(jìn)設(shè)備的使用過(guò)程中,能不斷地豐富自身知識(shí)水平,并將所學(xué)知識(shí)充分展現(xiàn)給學(xué)生,有助于提升教師的業(yè)務(wù)水平和實(shí)踐能力,從而加強(qiáng)學(xué)校的師資隊(duì)伍建設(shè),并滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需求,所以將智能制造引入教學(xué)實(shí)訓(xùn)具有不可替代的意義。

      1.1 對(duì)智能制造理念進(jìn)行培訓(xùn)

      智能制造理念的培訓(xùn)應(yīng)該從教師和學(xué)生兩方面入手,為了增強(qiáng)教師對(duì)該理念的理解,學(xué)校應(yīng)多組織有關(guān)智能制造的活動(dòng),并鼓勵(lì)教師積極參加,校方應(yīng)積極與企業(yè)建立聯(lián)系,使教師有機(jī)會(huì)到生產(chǎn)線上學(xué)習(xí),或是將工程師聘請(qǐng)到學(xué)校,給教職員培訓(xùn)智能制造相關(guān)知識(shí),使教師能夠?qū)⑾嚓P(guān)知識(shí)運(yùn)用到現(xiàn)有設(shè)備上,提升教學(xué)水平。為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)該理念的理解,教師在使用教學(xué)設(shè)備時(shí),應(yīng)充分展示出智能制造的原理和特點(diǎn),讓學(xué)生參與其中,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐精神和創(chuàng)新水平。將理念培訓(xùn)與設(shè)備使用結(jié)合到一起,提升培訓(xùn)效果和教學(xué)質(zhì)量,滿足社會(huì)對(duì)高質(zhì)量教學(xué)的需求。

      1.2 先進(jìn)、高端設(shè)備置辦

      學(xué)校在教學(xué)設(shè)備購(gòu)置過(guò)程中,應(yīng)參考當(dāng)今市場(chǎng)狀況和學(xué)生所學(xué)知識(shí),將現(xiàn)有老舊設(shè)備去除,尋找先進(jìn)的智能制造教學(xué)設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)充采購(gòu)。教師可以根據(jù)新設(shè)備的性能,結(jié)合所教授內(nèi)容,改善教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)方法。校方可以與企業(yè)合作,讓專家對(duì)設(shè)備的使用進(jìn)行監(jiān)督指導(dǎo),并保證設(shè)備的運(yùn)行,避免設(shè)備棄置不用,真正做到現(xiàn)代化教學(xué)。

      1.3 建立專業(yè)實(shí)踐基地

      為了教學(xué)設(shè)備的充分利用,有效地提高教學(xué)水平,可以建立專業(yè)的實(shí)踐基地,基地的建造過(guò)程中一定要配備最先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備,使該基地成為智能制造最前沿的實(shí)踐區(qū)域。該基地的建設(shè),不僅可以讓師生更好地了解相關(guān)的知識(shí)原理,將所學(xué)知識(shí)充分地運(yùn)用到學(xué)習(xí)生活中來(lái)。還可以引起師生的重視,保障全部學(xué)生都能使用該設(shè)備,提高學(xué)生的動(dòng)手能力、專業(yè)素養(yǎng),滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

      2 智能制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備教學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景

      2.1 智能制造基礎(chǔ)性實(shí)訓(xùn)設(shè)備

      與大型工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)應(yīng)用企業(yè)開(kāi)展前端合作,校企共建實(shí)訓(xùn)基地。依照工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的專業(yè)方向、模具設(shè)計(jì)與制造、機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)需求引入實(shí)訓(xùn)設(shè)備,建設(shè)教學(xué)基地。包括工業(yè)機(jī)器人機(jī)械/電氣結(jié)構(gòu)認(rèn)知平臺(tái)、多功能工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)平臺(tái)、工業(yè)機(jī)器人多工藝教學(xué)平臺(tái)、人機(jī)交互平臺(tái)。關(guān)鍵實(shí)訓(xùn)設(shè)備有基礎(chǔ)性實(shí)訓(xùn)臺(tái)、綜合性實(shí)訓(xùn)臺(tái)、工業(yè)機(jī)器人。以崗位需求為導(dǎo)向,校企共同開(kāi)發(fā)基本技能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)(設(shè)備),培養(yǎng)適用于智能制造基本崗位技能人才。涉及的知識(shí)內(nèi)容十分廣泛,涵蓋工業(yè)機(jī)器人基本結(jié)構(gòu)、參數(shù)配置、在線示教編程、工具更換及復(fù)雜軌跡編程、模擬涂膠-打磨-拋光工藝、模擬上下料-碼垛工藝;離線編程、I/O外設(shè)連接及通信、RS-485總線和CAN總線通信、工業(yè)以太網(wǎng)通信。滿足對(duì)工業(yè)機(jī)器人技綜合系統(tǒng)控制、編程、裝配、調(diào)試等基礎(chǔ)技術(shù)與編程操作的教學(xué)認(rèn)知與培訓(xùn)。

      2.2 智能制造生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)設(shè)備

      與工業(yè)機(jī)器人工藝應(yīng)用企業(yè)共建智能制造生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。包括工業(yè)機(jī)器人焊接平臺(tái)、加工中心上/下料平臺(tái)、數(shù)控車上/下料平臺(tái)、沖壓中心上/下料平臺(tái)、激光切割平臺(tái)、工業(yè)機(jī)器人噴涂平臺(tái)、視覺(jué)分揀平臺(tái)、去毛刺工作平臺(tái)。以崗位需求為導(dǎo)向,開(kāi)發(fā)8大類工藝應(yīng)用智能制造生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,培養(yǎng)緊缺的智能制造生產(chǎn)崗位技能培訓(xùn)性人才。對(duì)學(xué)校而言,可以開(kāi)展工業(yè)機(jī)器人焊接、加工中心上下料、數(shù)控車上下料、沖壓中心上下料、激光切割、噴涂、視覺(jué)分揀、去毛刺等崗位的在校學(xué)生實(shí)訓(xùn)。主要適用專業(yè)為工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、模具設(shè)計(jì)與制造、機(jī)電一體化等傳統(tǒng)機(jī)械相關(guān)專業(yè)進(jìn)行學(xué)科升級(jí)、智能制造方向轉(zhuǎn)型,目前正在與電力傳動(dòng)、嵌入式開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域結(jié)合,開(kāi)展基于工業(yè)機(jī)器人各類工藝應(yīng)用性實(shí)訓(xùn)。

      2.3 柔性智能制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備

      以“工業(yè)4.0”和“智能制造2025”為時(shí)代背景,柔性智能制造設(shè)備是先進(jìn)數(shù)控技術(shù)、多功能控制系統(tǒng)、高性能制造技術(shù)的深度融合產(chǎn)物。面向產(chǎn)品的多樣化定制生產(chǎn)需求,包括加工中心、數(shù)控中心、雕刻機(jī)、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x、立體倉(cāng)庫(kù)等,可以自主完成由毛坯料到合格品的全加工流程。與企業(yè)共同開(kāi)發(fā)柔性智能制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備或單元模塊。培養(yǎng)柔性制造崗位所需的技能型人才,可與柔性生產(chǎn)線工作站的實(shí)際產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)結(jié)合。

      涉及的技術(shù)領(lǐng)域包括CNC加工管理、WE加工管理、EDM加工管理和CMM精密測(cè)量等前沿技術(shù)。其包含的管理類別有:制造數(shù)據(jù)管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫(kù)存管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、工作中心設(shè)備管理、工具工裝管理、采購(gòu)管理、成本管理、項(xiàng)目看板管理、產(chǎn)線控制、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等協(xié)同管理模塊。

      2.4 智能制造虛擬仿真實(shí)設(shè)備

      與智能制造軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)合作,共擔(dān)虛擬仿真制造科研項(xiàng)目,進(jìn)行虛擬仿真平臺(tái)搭建,相應(yīng)實(shí)訓(xùn)軟件開(kāi)發(fā)、設(shè)備研制。面向崗位,共建智能制造虛擬仿真、數(shù)字化編程與設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)平臺(tái),以適應(yīng)數(shù)字化輔助設(shè)計(jì)、智能制造生產(chǎn)崗位需求。涉及的技術(shù)領(lǐng)域包括:Robot Art工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件、CAE標(biāo)準(zhǔn)化專家?guī)熘R(shí)系統(tǒng)、NX/ProE CREO支持的智能模具設(shè)計(jì)、Mold flow/Mold bao支持的智能制造Saa-S云平臺(tái)、CAPP智能工藝設(shè)計(jì)模塊、UG/NX支持的CAM專家系統(tǒng)。

      虛擬仿真制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)與實(shí)物設(shè)備有所區(qū)分,可借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)技術(shù)延展和補(bǔ)充,通過(guò)為視頻、微掃碼、實(shí)時(shí)在線通信平臺(tái)等信息技術(shù)優(yōu)勢(shì),共建校企實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的云空間,推動(dòng)產(chǎn)教深度融合中的信息共享與溝通。

      3 結(jié)語(yǔ)

      智能制造在教學(xué)設(shè)備中的應(yīng)用,在滿足學(xué)生和老師的基本教學(xué)需求的同時(shí),還應(yīng)該做到靈活便捷、簡(jiǎn)單易操作。通過(guò)對(duì)我國(guó)教學(xué)設(shè)備的現(xiàn)狀分析,可以看出諸多問(wèn)題,這些問(wèn)題都給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)困難。所以筆者對(duì)智能制造應(yīng)用到教學(xué)設(shè)備提出如下建議。1)學(xué)校有計(jì)劃地進(jìn)行設(shè)備更新,使教學(xué)設(shè)備能夠跟上時(shí)代的進(jìn)步。2)通過(guò)對(duì)教師進(jìn)行智能制造相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn),提升教師的專業(yè)水平。3)建立專業(yè)實(shí)踐基地,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)運(yùn)用先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí),提高自身學(xué)習(xí)能力和水平,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展,同時(shí)也能使教學(xué)設(shè)備得到充分的利用。

      參考文獻(xiàn)

      [1]徐生明,楊久川.校企共建智能制造生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的研究與實(shí)踐[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,2018(12):60-62.

      [2]崔勇.高職智能制造產(chǎn)教融合實(shí)訓(xùn)基地構(gòu)建方法研究[J].輕工科技,2018,34(11):143-144.

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