高技能人才校企合作培養(yǎng)中精密制造安全體系的構(gòu)建與實(shí)施

摘要：隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，企業(yè)對(duì)高技能人才的需求不斷擴(kuò)大，在高端裝備制造過(guò)程中的操作安全性問(wèn)題變得日益重要，對(duì)于人才培養(yǎng)來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)條件下，如何保障人身和設(shè)備安全是高技能人才培養(yǎng)中面臨的一個(gè)非常重要的問(wèn)題。根據(jù)《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》的要求，蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院在新型現(xiàn)代學(xué)徒制下的高技能人才培養(yǎng)方面，結(jié)合自身在校企合作高技能人才培養(yǎng)和精密加工實(shí)踐教學(xué)方面的經(jīng)驗(yàn)，從學(xué)生安全知識(shí)教育、實(shí)踐教學(xué)管理制度、工藝和技術(shù)手段、制定產(chǎn)品作業(yè)指導(dǎo)書(shū)等多方面著手，全方位的提高學(xué)生在精密制造實(shí)習(xí)方面的安全性。通過(guò)這些方法的實(shí)施，使得在校企合作下的高技能人才實(shí)踐安全體系的建設(shè)上取得了顯著的效果。

關(guān) 鍵 詞：校企合作;高技能人才;安全;管理

中圖文分類(lèi)號(hào)：G712、TH16

基金項(xiàng)目：江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)研究資助項(xiàng)目（18KJB510042）

0、引言

安全文明生產(chǎn)是工作人員和設(shè)備安全的根本保證，是企事業(yè)單位在安全管理體系的重要指標(biāo)，它直接影響著操作者安全、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高。傳統(tǒng)的校內(nèi)金工實(shí)訓(xùn)在安全方面做了大量的工作，一直保持著零事故率。隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)精密制造型高技能人才的需求越來(lái)越大。高職院校作為社會(huì)高技能人才培養(yǎng)基地，也因此承擔(dān)起了社會(huì)職責(zé)。但實(shí)際情況是：精密制造專(zhuān)業(yè)學(xué)生越來(lái)越多，而相應(yīng)的數(shù)控設(shè)備和實(shí)踐指導(dǎo)教師相對(duì)短缺，如何在現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)條件下，保障人身和設(shè)備安全是精密制造高技能人才培養(yǎng)中面臨的一個(gè)非常重要的問(wèn)題。我院專(zhuān)業(yè)教師團(tuán)隊(duì)結(jié)合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)，從人員管理和設(shè)備技術(shù)改進(jìn)兩方面著手，在解決精密制造高技能人才培養(yǎng)中實(shí)習(xí)安全教學(xué)方面做出了大量的工作，取得了較好的效果。[1]

1、加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的安全知識(shí)教育

“實(shí)習(xí)就是實(shí)戰(zhàn)”，學(xué)生在學(xué)習(xí)先進(jìn)知識(shí)的同時(shí)，讓學(xué)生明白安全生產(chǎn)的重要性以及事故發(fā)生后的嚴(yán)重性。

不論學(xué)校還是企業(yè)，精密加工數(shù)控設(shè)備上的按鈕、按鍵和手輪很多，很多學(xué)生出于好奇心，總是想嘗試著去操作一番，針對(duì)學(xué)生這樣的心里，一方面我們專(zhuān)業(yè)教師耐心的向同學(xué)講解要嚴(yán)格按照教師的教學(xué)計(jì)劃和實(shí)習(xí)步驟的必要性，另一方面我們企業(yè)導(dǎo)師以案例方式講解未按照操作規(guī)程導(dǎo)致的一些后果實(shí)例，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)精密制造安全操作的正確認(rèn)識(shí)。此外，校企教師團(tuán)隊(duì)定期開(kāi)展以“安全文明生產(chǎn)”為主題的研討會(huì)，在地點(diǎn)選擇上采用校內(nèi)教室、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)車(chē)間、企業(yè)生產(chǎn)車(chē)間等針對(duì)不同環(huán)境、不同地點(diǎn)下全面強(qiáng)調(diào)安全生產(chǎn)的重要性，讓學(xué)生身臨其境感受到實(shí)際的工作環(huán)境，讓學(xué)生意識(shí)到從自我做起、從現(xiàn)在做起就要嚴(yán)格要求自己，為將來(lái)的工作奠定基礎(chǔ)。通過(guò)這一系列的安全生產(chǎn)教育活動(dòng)，提高了學(xué)生的安全生產(chǎn)意識(shí)，在以后的精密制造實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中都能按照“數(shù)控加工安全操作規(guī)程”、“企業(yè)5S管理規(guī)范”、“產(chǎn)品作業(yè)指導(dǎo)書(shū)”等相應(yīng)操作規(guī)程來(lái)做，增強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)中的安全性。[2]

二、嚴(yán)格實(shí)踐教學(xué)管理制度

專(zhuān)業(yè)教師團(tuán)隊(duì)除了對(duì)學(xué)生必要的安全教育外，同時(shí)還嚴(yán)格實(shí)踐教學(xué)管理制度。要保障實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的安全教學(xué)，僅僅靠學(xué)生自我約束是不夠的，一定要做到讓學(xué)生有制可依、有規(guī)可遵。校企教師團(tuán)隊(duì)結(jié)合校內(nèi)實(shí)訓(xùn)和企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況，盡量縮小學(xué)生在校學(xué)習(xí)與企業(yè)工作的距離，同時(shí)參考企業(yè)的做法，既考慮到企業(yè)工作的真實(shí)要求，也兼顧了目前學(xué)生的實(shí)際情況，從而制定了“數(shù)控加工安全操作規(guī)程”和“產(chǎn)品作業(yè)指導(dǎo)書(shū)”，并張貼在實(shí)踐實(shí)訓(xùn)車(chē)間，提供給學(xué)生學(xué)習(xí)。制定的相應(yīng)制度充分展示了“以學(xué)生為主、為學(xué)生負(fù)責(zé)”的重要思想，增強(qiáng)教師指導(dǎo)學(xué)生的責(zé)任心。使用流程上采用先申請(qǐng)、后使用原則，以便老師及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，針對(duì)不同情況進(jìn)行有效輔導(dǎo)。我們所制定的《安全操作規(guī)程》要求非常詳細(xì)，從加工前的準(zhǔn)備到加工過(guò)程中的控制都有詳細(xì)的要求，對(duì)于容易發(fā)生安全隱患的地方如工件坐標(biāo)系、進(jìn)給速度、程序模擬等都做了特別提示，嚴(yán)格的管理制度可有效地預(yù)防事故的發(fā)生。

實(shí)訓(xùn)守則方面，應(yīng)盡可能全面地考慮到實(shí)訓(xùn)中可能出現(xiàn)的各種不安全因素，做到制度嚴(yán)，規(guī)則細(xì)，反復(fù)宣傳，執(zhí)行有力，才能為學(xué)生實(shí)習(xí)期間的人身安全提供有力的保障。在實(shí)訓(xùn)制度中要特別強(qiáng)調(diào)在任何時(shí)候只允許一個(gè)學(xué)生操作機(jī)床，而且嚴(yán)禁串崗。安全操作規(guī)程既是為了保證學(xué)生的人身安全，也是為了保證設(shè)備的安全，所以必須強(qiáng)調(diào)要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，指導(dǎo)老師不在場(chǎng)的情況下，嚴(yán)禁學(xué)生擅自開(kāi)動(dòng)不熟悉的機(jī)床，以防止人身傷害事故和設(shè)備損壞事故的發(fā)生。[3]

三、通過(guò)各種工藝和技術(shù)手段來(lái)提高安全性

合理制定零件的加工工藝是進(jìn)行數(shù)控加工的一項(xiàng)基礎(chǔ)性的重要工作，在加工中所有工藝參數(shù)必須在零件的數(shù)控加工程序中準(zhǔn)確地體現(xiàn)，這就要求我們的加工程序要有極高的正確性和合理性，同時(shí)在對(duì)圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)處理和編程時(shí)要力求準(zhǔn)確無(wú)誤，否則就可能釀成重大安全事故。如加工刀具的選擇、程序編制的工藝安全措施、工件與刀具的裝夾、加工前的對(duì)刀、常態(tài)下旋鈕的位置等各方面的工藝措施來(lái)保障安全。此外，我們通過(guò)運(yùn)用技術(shù)手段，如通過(guò)軟限位方式對(duì)機(jī)床行程進(jìn)行限制、操作工藝及程序編制安全指令、氣動(dòng)夾具安全保護(hù)設(shè)計(jì)等技術(shù)手段來(lái)保障教育安全。

1、機(jī)床設(shè)備上設(shè)置軟限位

機(jī)床的軟限位是虛擬的限位開(kāi)關(guān)，是根據(jù)設(shè)備工作有效行程，在未到達(dá)硬限位時(shí)提前設(shè)置某個(gè)點(diǎn)，當(dāng)工作工程中到達(dá)該軟限位點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警，機(jī)床停止運(yùn)動(dòng)，以防止事故發(fā)生，保障安全。

圖1所示的軟限位設(shè)置示意圖中，上軟限位A點(diǎn)和下軟限位 B點(diǎn)的對(duì)應(yīng)編碼計(jì)數(shù)值預(yù)先設(shè)定到計(jì)數(shù)控制器中，當(dāng)定位滑塊移動(dòng)到 A或 B點(diǎn)的位置時(shí)，計(jì)數(shù)控制器就會(huì)發(fā)出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制器就驅(qū)動(dòng)電機(jī)停轉(zhuǎn)或反向運(yùn)轉(zhuǎn)，起到限位的作用。[4]

2、在程序編制和操作上的安全措施

設(shè)定“安全指令”：以FANUC 0i Mate-MD操作系統(tǒng)為例，編程時(shí)在程序頭設(shè)定“G94 G90 G17 G21 G15 G69 G80 G40等安全指令”有利于將之前執(zhí)行后的某些未取消的指令進(jìn)行復(fù)位，可有效地避免因續(xù)效指令未取消而帶來(lái)的錯(cuò)誤，出現(xiàn)安全隱患。

銑削內(nèi)腔時(shí)，對(duì)于刀具軌跡不是很清楚，往往將兩個(gè)程序語(yǔ)句段寫(xiě)在同一段中，將會(huì)導(dǎo)致撞刀等安全事故的發(fā)生。以FANUC-0i系統(tǒng)為例，如程序?qū)懗桑篏0 X0 Y0 Z100.的話，則Z軸與X、Y軸同時(shí)運(yùn)動(dòng)，走刀路線斜向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞（如圖2-a所示）;如改成：G0 Z100.; G0 X0 Y0;兩個(gè)程序段的話，走刀路線先走Z軸向上運(yùn)動(dòng)到100mm位置后，再進(jìn)行回X、Y軸原點(diǎn)（如圖2-b所示），這樣就會(huì)避免碰撞事故，如圖2所示。[5]

實(shí)踐證明，學(xué)員在編程時(shí)加入了“安全指令”后，可有效地提高了加工程序的正確性，降低事故的發(fā)生;對(duì)程序進(jìn)行必要的Z軸運(yùn)動(dòng)及G0的指令進(jìn)行排查式收索可有效地降低機(jī)床的報(bào)警率，提高安全性能，避免因誤輸入引起的撞刀事故。

3、氣動(dòng)夾具安全保護(hù)裝置

該方式是采用流量控制的方式將氣體輸送到作用區(qū)，再通過(guò)壓力反饋的方法將反饋信號(hào)傳送至數(shù)控系統(tǒng)中，當(dāng)氣體壓力突發(fā)降低到設(shè)定壓力時(shí)，機(jī)床系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警，機(jī)床機(jī)械停止動(dòng)作，工作原理如圖3所示。該方法解決了目前氣動(dòng)夾具工作時(shí)因氣動(dòng)系統(tǒng)中突發(fā)氣管破裂或接頭松動(dòng)等導(dǎo)致系統(tǒng)氣體壓力突然降低而引起加工事故，有效地保障了生產(chǎn)安全，防范加工事故的發(fā)生。

壓縮空氣經(jīng)系統(tǒng)管道5通過(guò)流量控制閥4進(jìn)入，一路通過(guò)換向閥3將氣體輸送至工作管道2內(nèi)，以供夾具夾緊使用;從流量控制閥4與換向閥3中引另一路氣體接壓力開(kāi)關(guān)6，將壓力開(kāi)關(guān)6轉(zhuǎn)換的電信號(hào)與CNC系統(tǒng)相接。當(dāng)機(jī)床正在運(yùn)行加工、夾具將工件夾緊工作時(shí)，當(dāng)工作管道2中氣體壓力突然降低，低至壓力開(kāi)關(guān)6所設(shè)定的壓力時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)6將轉(zhuǎn)換信號(hào)傳送給CNC系統(tǒng)7，經(jīng)CNC系統(tǒng)處理后產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，將機(jī)床動(dòng)作8正在運(yùn)行的機(jī)械運(yùn)動(dòng)即刻停止。實(shí)物改進(jìn)如圖4所示。

4、制定產(chǎn)品作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

以某公司四軸汽車(chē)件產(chǎn)品（材質(zhì)：A6063S-T6 ）加工為例，講述了產(chǎn)品精密加工過(guò)程中企業(yè)在人員安全、設(shè)備安全及產(chǎn)品質(zhì)量安全方面的注意事項(xiàng)、質(zhì)量管控，用詳細(xì)的工藝安排、加工步驟、檢查項(xiàng)目、易錯(cuò)點(diǎn)等都進(jìn)行了合理性安全，以確保產(chǎn)品安全生產(chǎn)，如圖5所示。

（1）檢查機(jī)床作業(yè)指導(dǎo)書(shū)作業(yè)準(zhǔn)備相關(guān)內(nèi)容，以及安全操作規(guī)范要求;

（2）檢查機(jī)械設(shè)備內(nèi)周?chē)艾F(xiàn)場(chǎng)要符合5S標(biāo)準(zhǔn)要求規(guī)范;

（3）檢查周轉(zhuǎn)盒內(nèi)是否有工序流程卡，查看此道工序和工序名稱(chēng)是否相同;

（4）加工前用氣槍吹干凈待加工工件和夾具，防止碎屑?jí)簜ぜ庥^表面;

（5）把待加工件裝上夾具，產(chǎn)品0.5R角槽處裝在夾具定位銷(xiāo)內(nèi)，壓緊壓板，鎖緊螺絲，確保工件裝夾到位后再松手所示，拉上防護(hù)門(mén)，啟動(dòng)綠色開(kāi)關(guān)鍵，機(jī)床進(jìn)行加工;

（6）切削完畢，自動(dòng)停止拉開(kāi)防護(hù)門(mén)，將夾具與產(chǎn)品上的屑吹干凈，松開(kāi)夾具，取出工件;

（7）用氣槍清潔工件，吹干工件表面切削液，進(jìn)行檢測(cè);

（8）良品放入半成品盒，可疑品放入黃色盒。

總之，在整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，除了對(duì)學(xué)生有效地安全教育、嚴(yán)格實(shí)訓(xùn)管理制度及安全防范外，實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師還應(yīng)每天針對(duì)當(dāng)天實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容有針對(duì)性地講解企業(yè)實(shí)際訓(xùn)練方法及相關(guān)的安全注意事項(xiàng)。通過(guò)以上校企雙方的安全防范及安全管控，提高了精密制造實(shí)踐課程的安全性，不斷縮小畢業(yè)生與企業(yè)用人在專(zhuān)業(yè)技術(shù)之間的距離，為社會(huì)輸送了一定數(shù)量的高技能應(yīng)用型人才[6]。實(shí)踐證明：利用科學(xué)的管理和教學(xué)方法以及通過(guò)技術(shù)手段建立的安全體系有效地解決了學(xué)生在機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)方面有可能出現(xiàn)的安全隱患，確保了學(xué)生在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)以及企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的安全，取得了良好的效果。

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作者簡(jiǎn)介：

葛鑫偉，（1979-），男，漢族，江蘇丹陽(yáng)人，碩士研究生，副研究員，主要從事職業(yè)教育管理研究工作。