校內實訓基地建設模式的探索和實踐

陳劍松，邱川弘

（深圳職業技術學院 藝術設計學院，廣東 深圳 518055）

1 為何共建技術平臺

對國內、國際市場鐘表業近年發展趨勢了然于心的深圳鐘表行業協會，清醒地認識到深圳鐘表業作為國內的龍頭，必須利用科技的力量，利用先進的管理軟件參與設計、品牌管理和生產數據的管理，控制產品的質量和檢驗過程，靠新穎的設計和優良的品質來增加產品附加值，提高產品的“五度一率”，即知名度、美譽度、偏好度、滿意度、忠誠度和市場占有率，才能走出一條中國鐘表業“從模仿到原創”的發展之路，因此，構建技術平臺不失為行業、企業應對時下挑戰的一種良策。

“共建技術平臺”是一種校內實訓基地建設的新模式。深圳職業技術學院在校內與行業、企業“共建技術平臺”，學校的師資力量不僅能為行業、企業發展提供強有力的技術支持，而且能為滿足其需求培養更高技術和質量水平的應用型人才［3］，如技術平臺上的技術攻關項目或技術推廣項目本身就來自企業，學校教師根本無須再到行業、企業的生產實際中去尋求和提煉“項目”、“任務”，這樣就變“找米下鍋”為“米在鍋中”，變“工學結合”為“工學融合”，打破有礙于“校企合作，工學結合”的地理邊界、社會邊界和心理邊界。

2 如何選用管理軟件

產品生命周期系統PLM（product lifecycle management）是在產品設計和數據管理基礎上發展而來的一種全新的管理理念和技術，對產品從用戶需求、產品設計、工藝規劃、制造裝配、維護服務到報廢回收等整個生命周期的過程、資源進行管理［4－9］。深圳鐘表行業協會和深圳職業技術學院成立課題組，共同構建面向深圳鐘表行業、企業的PLM技術平臺，得到了深圳市政府斥資數百萬元的強力支持。

課題組選用法國達索公司的PLM系統。1981年以來，法國達索公司持續開發支持工業設計流程的PLM應用軟件，為產品從設計概念—產品結構設計—批量生產—品質—銷售服務等整個生命周期提供3D的數據模型，曾為80個國家的115 000多客戶創造價值。

此軟件能對行業、企業的設計、采購、檢驗等部門的產品數據進行控制、管理和發布，能為企業后續的ERP（enterprise resource planning，企業資源計劃）管理提供準確的數據，并能使學校教師接觸到行業、企業最先進的技術平臺，有益于自身真正達成“雙師型”，也能給學生直接灌輸國際先進的設計理念和設計方法，使他們有更強的就業能力。

3 如何構建技術平臺

3.1 選定對象

課題組通過走訪，決定選擇“深圳伯X”作為試點。理由有3個：一是該企業負責人有強烈的變革需求，希望借此提升企業的產品創新能力和市場競爭能力；二是該企業是一中型企業，在深圳鐘表行業90%以上都是中小企業的構成中具有代表意義；三是該企業是深圳鐘表行業里眾多從無到有、逐步發展起來的典型的民營企業之一，研究成果具有普遍的指導意義。

3.2 前期培訓

為了讓行業、企業的產品概念設計師、結構設計師、制造工程師等能夠在同一技術平臺上“無縫”協同工作，以提高研發效率，提升可持續創新能力，便于更好地參與國際競爭，首先要對他們（含學校多名實訓教師）分2步進行應用軟件的培訓：第一步CATIA軟件基礎培訓；第二步以“深圳伯X”的產品為案例進行設計模板應用的高級培訓。整個培訓歷時4個月，每周2天，實際培訓天數為32天。

3.3 深入剖析

課題組深入到“深圳伯X”的設計部門、研發部門、生產管理部門、采購部門和檢驗部門調研，對產品的設計流程和現狀進行剖析，如圖1所示。

圖1 產品流程圖

通過剖析，發現“深圳伯X”當前尚存在如下“五不一缺”的問題：

（1）產品的原創性不夠。雖有自主品牌，但由于設計軟件欠缺和設計師積累不夠，故新產品的設計總不能滿足領導和用戶的種類多、系列多的要求。

（2）資源的重用度不夠。如表殼的3D模型用Solidworks軟件，而其工程圖用AutoCAD軟件，2個文件毫無關聯，不能重用，造成設計中的工作重復。

（3）產品設計平臺不一。外觀設計師常用的設計軟件有：PhotoShop，CorelDraw或者Adobe Illustrator；而結構工程師使用Solidworks，Pro－Engineer創建3D模型，使用AutoCAD軟件生成2D工程圖。這使得文件相互轉化煩瑣、數據無法統一管理、數據修改容易遺漏、正確圖紙歸檔管理困難等。

（4）采購渠道溝通不暢。工程圖通常由工程部人工發放給采購部，如遇到修改的情況，往往舊圖的回收不完全，無法實現“圖紙受控”。

（5）發現設計缺陷不易。由于沒有統一的設計平臺，無法使用干涉檢測，不容易發現設計缺陷，需要有經驗的技術主管或總工程師逐一檢查圖紙，即便圖紙的問題解決了，3D模型又不能與圖紙關聯，又需再次去解決3D模型的問題。如此重復的工作量非常大，而且容易錯漏。

（6）設計的零件庫空缺。沒有設計的標準零件庫，設計數據無法調用，設計效率不高。設計的準確性只能依靠人腦和經驗去控制，人員的變動會影響設計的準確性，也會使設計周期加長。

3.4 組織實施

針對“深圳伯X”“五不一缺”的問題，技術平臺用CATIA設計軟件統一外形和結構設計，用ENOVIA進行數據管理，平臺包含了CAD／CAM／CAE技術，故對鐘表企業以往的產品和數據能夠進行有效積累和科學管理，同時還能在此基礎上不斷增加創新的元素，所以能逐步提升企業的創新能力，實現可持續的創新設計，能有效地幫助企業產品適應市場的“潮流化、時尚化、科技化”需求，有益于品牌建設。為此課題組決定分3個階段，如圖2所示，組織實施。

（1）第一階段。嘗試使用CATIA進行外觀設計，與結構設計統一平臺；開始使用CATIA創建機芯、表帶頭珠、表玻璃及把的的3D模型；使用CATIA出工程圖；創建標準零件庫架構。

（2）第二階段。使用CATIA建立表帶，尤其是金屬帶的3D模型；建立帶扣的3D模型；使用CATIA進行手表產品的渲染；使用CATIA進行手表數字樣機的運動模擬和干涉分析；從概念到制造的最佳實踐。

（3）第三階段。加強與采購、品質部門的信息共享；加強與供應商的信息共享；加強變更管理；建立受控的開發環境。

圖2 革新后的流程圖

3.5 平臺為企業帶來的成效

課題組在“深圳伯X”構建技術平臺歷時1年，時間不長，但已效果顯然。

（1）統一設計平臺。“深圳伯X”采用CATIA設計平臺之后，外觀和結構設計在同一平臺上進行，外觀設計可以更好地表達設計意圖，數據可以直接轉給后續的結構設計使用，形成“無縫”連接，而且結構工程師可以重用外觀設計的成果，提高了效率。

（2）加強產品創新。除使用CATIA平臺創建表殼以外，還可以創建其他的手表外觀件（例如：帶，扣，把的，表針，玻璃等），使得整只手表可以在CATIA 3D虛擬的設計環境下表達出來。這樣就能表達多種設計意圖，能進行不同部件的組合搭配，激發了設計師的設計思路，有利于產品的原創性；同時評審人員能在前期進行外觀的評審，有利于給出更加精準的評審意見。

（3）提升設計精度和質量。當使用CATIA設計平臺創建整個手表產品之后，設計師就可以在虛擬的設計環境中檢查和模擬零件與零件之間的配合、公差和間隙等。例如表針與表面的間隙、表針與表玻璃的間隙等，這樣對控制手表的設計精度和制造精度，都有非常大的幫助，而不用等到出QC版的時候，才能發現一些質量問題。所以，產品的設計精度和制造精度提高了，產品質量也自然提高了。

（4）及時發現設計缺陷。越早發現產品設計中的問題，對整個產品開發流程的影響就越小。使用CATIA設計平臺能及時發現外觀和結構設計中存在的問題和缺陷，不需等到第一次手板出來才能有所發現。如把外觀評審提前到外觀手板之前來進行，可以大大提高外觀手板的通過率，或者取消制作外觀手板（除非客戶要求），優化了設計流程，提高了設計效率。

（5）加強設計資源重用。在“深圳伯X”使用CATIA平臺一段時間，3D的設計資源逐漸豐富之后，正在逐步建立“標準零件庫”。這樣可以重用設計資源，提高效率，減少錯誤，提高質量。

（6）標準化的設計和檢測。“深圳伯X”已將其“企業設計標準”融入到CATIA設計平臺，建立工程圖模板，使設計工作能夠標準化，并建立自動檢測模板，利用平臺提供的檢測方法（又稱為“知識工程”），自動幫助設計師檢查設計不合理的地方，提高了產品的設計精度和合理性。

（7）加強與供應商的合作。平臺的建立加強了與供應商的合作，縮短了產品開發的時間，提高了一次成功率。

3.6 平臺為學校帶來的成效

（1）平臺的真實體驗性。產品設計課程和產品綜合實訓課程是工業設計專業的核心課程，學生完成相關理論與基本實踐能力的課程后，能參與到真實的設計“項目”和“任務”中來，經歷企業產品開發的真實過程，接受市場化的評價標準，及時得到來自企業和專家的指導和幫助，不僅能激發他們的學習熱情，提高他們的實踐能力，還能夠提高他們的職業素養，提早了解企業的需求，盡早進入設計師的角色［10－11］。

（2）平臺的技術先進性。校企共享技術平臺，引入的是世界一流的設計軟件和設計管理系統，并且同步更新，使教師和學生能在相同版本的先進軟件平臺，分享世界級設計大師或著名企業在產品設計應用上的經驗，擴展國際化視野，提升設計能力，更新知識結構，教學內容也能與時俱進。

（3）平臺的友好開放性。平臺具有二次開發的接口，除了可以開發出鐘表企業的設計模板，還可以開發出家具、玩具等工業產品的設計模板，這樣平臺就能為深圳職業技術學院所有設計類專業服務，提供實踐教學的平臺。平臺還具有演示功能，行業、企業的專家可為在校師生和企業員工進行新技術、新工藝的講座，以及進行操作規范、行業設計、裝配標準等的宣講，成為面向社會開放的培訓平臺。

（4）平臺的可持續發展性。校企共享技術平臺上，軟件不斷同步更新，設計模板不斷更新，新技術、新工藝等的交流也不斷更新，所以教師能順應科技的發展，憑借這個平臺，不斷開發新的教學內容、制定新的課程標準，使學生適應社會可持續發展的需求。

4 結束語

課題組所建的PLM技術平臺，為企業帶來的益處是初步實現了預先設定的8點期望，即提高設計效率、加強采購協同、暢述設計概念、早現設計缺陷、提供重用平臺、融入原創設計、控制設計精度、提升產品質量。深圳職業技術學院的教師通過共建技術平臺掌握了全新的系統軟件，直接參與為企業的咨詢服務，帶領學生參與企業的產品設計和研發，為企業輸送掌握平臺運作和使用的人才，真正實現了與企業的需求無縫鏈接。“共建技術平臺”是“政企行校四方聯動，產學研用立體推進”的深度演繹，是值得借鑒的高等職業教育校內實訓基地的新模式之一。

（References）

［1］邱川弘.論高職院校校內實踐教學基地的建設模式［J］.實驗技術與管理，2002，29（5）112－116.

［2］邱川弘.高等職業技術院校工業中心運作模式的探討和實踐［J］.實驗技術與管理，2001，28（5）18－22.

［3］童衛軍，范怡瑜.行業企業參與職業教育運行模式研究［J］.教育發展研究，2012（11）：25－28.

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［5］萬立，鄭霞，劉清華.產品全生命周期管理平臺的集成產品開發流程實現研究［J］.計算機輔助程，2005（2）：68－74.

［6］唐傳勝，羅中先，戴躍洪.基于PLM的制造企業應用系統集成的研究［J］.精密制造與自動化，2009（4）：42－44.

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［9］楊坤.基于PLM的企業CAD／ERP信息集成研究［J］.常州信息職業技術學院學報，2005（4）：18－21.

［10］徐健.高職教育校企合作辦學模式的探索與思考［J］.教育與職業，2012（18）：30－31.

［11］肖鳳翔，雷珊珊.淺析現狀職業教育校企合作的基本類型［J］.職教論壇，2012（7）：4－5.