淺析現代化企業智能制造生產對教學改革的啟發

羅曉青

（貴州工業職業技術學院，貴州 貴陽 551400）

《中國制造2025》是由國務院于2015 年5 月印發的部署全面推進實施制造強國的重要文件。國家的發展戰略將創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才優化作為基本方針。由此可見，企業的發展將更多融合數字化、網絡化、智能化制造，提升產品質量的同時，將完善技術創新、推行綠色制造。高職院校為培養適應現代化生產企業需要的高級技能型人才，應探索新思路，進行“三教改革”勢在必行。

以下內容以筆者參加“春雷計劃”雙師入企，在吉利汽車貴陽公司經24 天深度調研后感悟，希望探索相關課程理論與實踐結合，并將課程融入該領域企業安全知識、企業管理、人才培養目標。從實戰角度出發體驗崗位，將現代化企業所需帶入校園。了解企業實際需要，產教互動、產教融合、務實合作。

1 現代化企業智能制造

1.1 現代化企業智能制造的體現

吉利汽車智能轉型體現在智能制造生產和汽車使用2方面：其中智能制造黑燈工廠、燈塔工廠的出現，體現燈塔領航將5G 技術、數字孿生、在線檢測、智能AGV、預測維護、邊緣計算、物聯網等先進技術的應用。而智能網聯用智能化的感知，通過人機交互做出決策，實現執行技術，制造裝備的智能化，最終將信息技術、人工智能技術與智能制造技術的深度融合。

1.2 與傳統生產工藝的區別

曾經的自動化工廠，在生產過程中，還需要大量硬件工程師的協助，需要工人24h 倒班盯生產線，是否會出現機器故障。有了智能工廠的及時預警及糾錯功能，讓工人們更省心省力，并且在發展的過程中，智能工廠還會根據訂單需求，轉變工作模式，對電力、物力及生產力的利用逐漸達到峰值。智能工廠是現代工廠信息發展的新階段，傳統的工業生產采用M2M 的通信模式，實現了設備與設備間的通信。而物聯網通過Things to Things 的通信方式實現人、設備和系統三者之間的智能化、交互式無縫連接。在自動化及數字化工廠的基礎上，智能工廠構建了一個高效節能、綠色環保、環境舒適的人性化工廠。

1.3 現代工廠信息化發展

吉利汽車智慧工廠智能制造體現四大工藝：沖壓、焊裝、涂裝、整裝。整個過程的智能制造不僅僅是生產制造過程的智能化，最終發展為從客戶需求開始，涵蓋從根據需求定制的產品設計到工藝開發設計，以及零部件采購、生產制造、銷售及售后服務等全過程的智能化。在車間生產管理方面：供應商發貨、工廠內部周轉、客戶發貨、物流過程管控等環節；利用AGV 小車實現物料自動領用，無人分揀、智能搬運的智慧倉儲作業系統等，提高了工廠內部物流的效率，同時大大提高生產管理能力，均體現現代工廠信息化發展的應用。工廠間隔一段時間休息，插播音樂放松，工作環境舒適。在構建高效節能、綠色環保的同時更體現人性化。

1.4 通過吉利智慧工廠可總結以下幾方面的優勢

（1）提升資本效率，質量提升，降低成本，更安全和可持續性，對制造工藝的改進的同時，更柔性化，可使生產靈活、增強市場適應力強高效節能、綠色環保，如：焊裝全車間工位配備除塵系統，處理焊接煙塵，凈化空氣質量，實現車間環境的綠色環保。如吉利涂裝車間采用水性漆，降低污染；機器人深度節能系統可降低能耗，零排放。

（2）環境舒適、人性化。吉利車間環境明亮、干凈、整潔；電動升降滑板：車身高度根據作業內容自動調整，保證崗位作業的舒適度；休息區環境布置整潔、美觀、舒適；工作空間音樂播放，緩解工作疲勞。

（3）實時洞察。如吉利焊接車間，點焊自適應技術+焊接群控系統：焊接參數自動調整，焊接質量實時監控。聯合站房EMS 系統可查看全廠能耗數據采集與實時監控。智能工位終端可查看（人機交互系統）生產狀態指示，缺陷采集，作業點檢，工位呼叫，標準作業指導，返修確認，追溯件管理等。整個過程管理顯現化、敏捷化、智能化、網聯化。

（4）智慧工廠的智能運營管理更加科學高效。隨著智慧工廠的智能設備的廣泛應用，工業機器人、機械手臂讓工廠無人化，生產管理做到無紙化管理，工作人員處理生產信息利用大數據技術，優化生產流程，真正達到無人化的全自動化生產模式。并達到優化生產效率、維持生產節拍的目的。

2 智能制造帶來的崗位變化

企業通過數字化技術(互聯網、大數據、云技術、人工智能、區塊鏈、VR/AR/MR、底層技術、周邊技術、綜合應用技術)實現研發、設計、生產、運營管理、服務全過程。使傳統制造業正朝著精益化、自動化、信息化、智能化方向邁進，需懂得行業新技術、新工藝、新規范和新流程的智能制造工程技術人員、網絡工程師、自動化工程師等各類各層次的復合型技術技能人才。以吉利汽車人才培養及發展方向為例，向數字技術、大數據、系統設計與編程轉型，同時還應具備主動學習，敏銳的觀察力、靈活性、工作抗壓能力、團隊合作能力等綜合能力，真正成為適應現代化企業發展所需的復合型人才。如圖1 所示。

圖1 復合型技術人才示意圖

3 應提升教學新理念，適應智能制造產線定制教學模式，將數字化、信息化和智慧化的智能制造作為培養創新型人才新途徑

3.1 工業機器人的普遍使用智能制造的重要特征之一

現代智能制造對工業機器人有著巨大需求，也帶動機器人產業的發展，包括機器人制造、機器人社會服務和企業人應用企業等多個方面的需求。目前需要既懂工業機器人編程又懂生產和模具生產工藝的復合型人才。

3.2 4D 打印融入智能制造人才培養的途徑

先進技術的應用應提升教育質量，先進技術應是有溫度、有內涵、有個性、有情感、有思維、有活力、有創造性的交互伙伴，而不是冷冰冰的、輔助性的、無內涵的機器和設備。4D 打印作為一種先進技術，能夠將設計的“智慧”模型從虛擬空間延伸至物理空間，為智能制造人才的培養提供了一個較好的切入點。可將4D 打印技術融入智能制造人才培養。

3.3 深化教育教學改革，確立“三位一體”的培養模式

教師應變換工作重心，教學主體從“以教為主”向“以學為主”的轉變。在人才培養中積極推進通識教育，促進通專融合。進一步豐富培養方向和評價標準，提升學生多樣成長、樹立自信心和開放性的品質。將學生價值、自身能力與知識融為一體。

3.4 學科交叉式培養學生創新思維

除多學科交叉融合還應構建多層次、綜合化及模塊化的課程體系，以智能制造為核心建設課程新結構。培養學生具有機械、自動化、信息化以及儀器儀表等專業和方向的綜合性人才，所以在核心課程結構上需要進行調整與改變。發揮學生的特長進行發展規劃,最終形成多學科交叉融合、遵循工程邏輯的智能制造核心課程新結構體系。

3.5 推行智能制造工程實踐新途徑，工學結合一體化

首先將學院層面的實驗、實訓以制定典型工作任務的形式，可能一個專業或一個職業的一部分或一小類，促進職業能力的發展。進一步可與企業層面的綜合實踐結合起來，合理協調教學內容的寬度和深度，充分調動學生的好奇心、求知欲和主動性，激活內驅力、促進能力提升。增強學生的價值感、使命感，讓學生在更高層次和境界上進行創造性工作。

3.6 產學研等多元融合協同育人模式構建

以產學研三方確立協同為目標，以互惠互利和資源共享兩大原則為主線，充分聚合政府、高校、科研院所、產業、企業各種資源，通過科教融合、產教融合，校政合作、校地合作、校企合作等方式提升高校人才培養質量。

在實踐教學方面，學校與智能制造企業緊密合作，圍繞企業崗位需求開展“訂單式”人才培養，實現校企雙元育人；學校聘請智能制造企業優秀技術人員擔任兼職教師或導師；通過與智能制造企業深度合作，學校不僅可以把理論與實踐緊密結合起來，而且在學生實習實訓方面也能夠起到事半功倍的效果。通過校企合作，學校也充分發揮了智能制造領域的企業資源優勢和學生自身專業優勢，為學生學習實踐提供了更多的平臺。學校在培養學生理論知識的同時，還培養了學生的實際動手能力，使得學生畢業后能夠迅速適應崗位要求。

4 目前存在的問題

4.1 建設以專業教室和工學整合式學習崗位為代表的教學環境，學習效果不佳

一體化課程需要相應的教學媒體和環境，應創設盡量真實的工作環境，讓學生有機會完成與典型工作任務內容相一致的學習任務。實訓基地建設應加強與企業的合作。對學校而言，也是降低實訓基地建設成本的有效方法。課程建設的重要內容也應與企業的實踐為內容，增強實用性。使校內“理論實踐一體化的專業教室”的建設和校外基地“工學整合學習崗位”的建設統一。目前，實訓基地建設存在與現代企業相適應的課程脫節、缺乏相應的課程支持，無法發揮最佳效益。教師應開發與企業密切關聯的學習資源建設，便于學生自學，保證專業學習效果。

4.2 缺少人才培養質量評價體系與激勵機制

為保證學生的學習質量，建立以學習態度、學習能力、團隊精神和學習效果等為主要內容的評價體系。高職院校專業人才培養質量評價的主要內容包括：教學過程、教育教學質量、實習實訓、師資隊伍、就業情況等。為體現多元考評方式對評價內容的要求，各高職院校都建立了相應的激勵機制，并將學生工作作為考核指標之一。

4.3 校企合作浮于表面，深度不夠共建專業實驗實訓中心

應加強校企合作深度，共建專業實驗實訓中心。通過校企共建實驗實訓中心，加強“雙元”育人的深度。以智能制造專業群為基礎，將學校、企業資源進行整合，形成實驗實訓中心；通過共建實驗實訓中心，實現 “雙元”育人目標。以智能制造專業群為基礎，共建實驗實訓中心，建設智能制造專業“雙元”育人平臺。在智能制造專業群建立實驗實訓室或實習基地；與企業合作共同建設智能制造實驗實訓中心；與企業共享資源開展聯合實驗室、共建師資隊伍等。合作共建實訓基地是推進“雙元”育人的重要手段。在實訓基地建設過程中要做好以下工作：一是明確共建內容和目標；二是優化實訓室的教學、管理等方面的條件保證；三是完善課程體系建設；四是做好課程內容的整合和更新等。

5 結語

隨著智能制造的廣泛應用，傳統的制造業技術需要與新興信息技術融合,形成新的人才需求。本文針對現代智能制造企業對新型人才需求的變化，探討如何培養能夠適應現代化生產需要的新型智能制造人才及人才培養所面臨的問題。從轉變傳統培養模型，提升教學新理念，適應智能制造產線定制教學模式等方面探討，將數字化、信息化和智慧化的智能制造作為培養創新型人才新途徑切入，深化教育教學改革，確立“三位一體”的培養模式，學科交叉式培養學生創新思維等。教育教學主體從“以教為主”向“以學為主”的轉變，實現以學生為中心的智能制造實踐與創新教育模式，推行工學結合一體化，產學研等多元融合協同育人，構建出符合現代化生產的智能制造人才培養新模式。