智能制造实训设备现状研究
杨娟 农应斌
摘? 要：随着科学技术的迅猛发展，与此同时对人才的需求也随之扩大，基于現状，为社会培养更多的优秀人才成为各大高校的奋斗目标，因此，提高教学质量势在必行。为了更好地提高教学质量，高校一定要建设出更能适应当今社会人才需求的教学体系。中国有句古话“工欲善其事，必先利其器”，所以在教学体系的完善过程中，必须解决教学设备落后的问题，将智能制造有效地利用到教学设备中，是提升教学设备水平的有效途径。
关键词：智能制造;实训设备;柔性制造;虚拟仿真
中图分类号：TH122? ? ? ? ? ? ? 文献标志码：A
0 引言
当今社会，教学设备的更新发展无法适应时代的发展，致使教学水平也不能与时俱进。如果把教学设备与智能制造有效地结合在一起，必能通过教学设备的发展，将教学成果提升上来。学校在进行智能制造实训设备建设时，应积极响应“中国制造2025”活动，本着多元培养的办学宗旨，高度融合智能制造的平台，将智能制造和教学设备有机结合起来，注意校企协同发展，在引进企业技术的同时提供优质的研发环境，培养学生创新的积极性，使学生参与到创新研发过程中去，增强学生综合实力。学校还能有针对性的为企业培养相关人才，设置有关智能制造的实训课程，构建智能制造人才培养方案，保障校企共同发展。
笔者对教学设备的现状进行了调查分析，总结出了教学设备与智能制造接轨的方法和重要性，并提出相关建议，促进二者有效接轨。
1 智能制造设备引入教学实训环节的意义
先进设备的利用能够有效地提升学生的学习效率，增加学生学习的兴趣，学生能够充分地了解知识的起源发展，明显提升学习效果。教师在先进设备的使用过程中，能不断地丰富自身知识水平，并将所学知识充分展现给学生，有助于提升教师的业务水平和实践能力，从而加强学校的师资队伍建设，并满足学生学习的需求，所以将智能制造引入教学实训具有不可替代的意义。
1.1 对智能制造理念进行培训
智能制造理念的培训应该从教师和学生两方面入手，为了增强教师对该理念的理解，学校应多组织有关智能制造的活动，并鼓励教师积极参加，校方应积极与企业建立联系，使教师有机会到生产线上学习，或是将工程师聘请到学校，给教职员培训智能制造相关知识，使教师能够将相关知识运用到现有设备上，提升教学水平。为了增强学生对该理念的理解，教师在使用教学设备时，应充分展示出智能制造的原理和特点，让学生参与其中，培养学生的动手能力、实践精神和创新水平。将理念培训与设备使用结合到一起，提升培训效果和教学质量，满足社会对高质量教学的需求。
1.2 先进、高端设备置办
学校在教学设备购置过程中，应参考当今市场状况和学生所学知识，将现有老旧设备去除，寻找先进的智能制造教学设备进行补充采购。教师可以根据新设备的性能，结合所教授内容，改善教学计划和教学方法。校方可以与企业合作，让专家对设备的使用进行监督指导，并保证设备的运行，避免设备弃置不用，真正做到现代化教学。
1.3 建立专业实践基地
为了教学设备的充分利用，有效地提高教学水平，可以建立专业的实践基地，基地的建造过程中一定要配备最先进的教学设备，使该基地成为智能制造最前沿的实践区域。该基地的建设，不仅可以让师生更好地了解相关的知识原理，将所学知识充分地运用到学习生活中来。还可以引起师生的重视，保障全部学生都能使用该设备，提高学生的动手能力、专业素养，满足学生的学习需求。
2 智能制造实训设备教学应用场景
2.1 智能制造基础性实训设备
与大型工业机器人基础应用企业开展前端合作，校企共建实训基地。依照工业机器人技术的专业方向、模具设计与制造、机电一体化专业教学需求引入实训设备，建设教学基地。包括工业机器人机械/电气结构认知平台、多功能工业机器人基础教学平台、工业机器人多工艺教学平台、人机交互平台。关键实训设备有基础性实训台、综合性实训台、工业机器人。以岗位需求为导向，校企共同开发基本技能实训平台（设备），培养适用于智能制造基本岗位技能人才。涉及的知识内容十分广泛，涵盖工业机器人基本结构、参数配置、在线示教编程、工具更换及复杂轨迹编程、模拟涂胶-打磨-抛光工艺、模拟上下料-码垛工艺;离线编程、I/O外设连接及通信、RS-485总线和CAN总线通信、工业以太网通信。满足对工业机器人技综合系统控制、编程、装配、调试等基础技术与编程操作的教学认知与培训。
2.2 智能制造生产性实训设备
与工业机器人工艺应用企业共建智能制造生产实训平台。包括工业机器人焊接平台、加工中心上/下料平台、数控车上/下料平台、冲压中心上/下料平台、激光切割平台、工业机器人喷涂平台、视觉分拣平台、去毛刺工作平台。以岗位需求为导向，开发8大类工艺应用智能制造生产实训项目，培养紧缺的智能制造生产岗位技能培训性人才。对学校而言，可以开展工业机器人焊接、加工中心上下料、数控车上下料、冲压中心上下料、激光切割、喷涂、视觉分拣、去毛刺等岗位的在校学生实训。主要适用专业为工业机器人技术、模具设计与制造、机电一体化等传统机械相关专业进行学科升级、智能制造方向转型，目前正在与电力传动、嵌入式开发等领域结合，开展基于工业机器人各类工艺应用性实训。
2.3 柔性智能制造实训设备
以“工业4.0”和“智能制造2025”为时代背景，柔性智能制造设备是先进数控技术、多功能控制系统、高性能制造技术的深度融合产物。面向产品的多样化定制生产需求，包括加工中心、数控中心、雕刻机、三坐标测量仪、立体仓库等，可以自主完成由毛坯料到合格品的全加工流程。与企业共同开发柔性智能制造实训设备或单元模块。培养柔性制造岗位所需的技能型人才，可与柔性生产线工作站的实际产品生产环节结合。
涉及的技术领域包括CNC加工管理、WE加工管理、EDM加工管理和CMM精密测量等前沿技术。其包含的管理类别有：制造数据管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、产线控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等协同管理模块。
2.4 智能制造虚拟仿真实设备
与智能制造软件开发企业合作，共担虚拟仿真制造科研项目，进行虚拟仿真平台搭建，相应实训软件开发、设备研制。面向岗位，共建智能制造虚拟仿真、数字化编程与设计实训平台，以适应数字化辅助设计、智能制造生产岗位需求。涉及的技术领域包括：Robot Art工业机器人离线编程软件、CAE标准化专家库知识系统、NX/ProE CREO支持的智能模具设计、Mold flow/Mold bao支持的智能制造Saa-S云平台、CAPP智能工艺设计模块、UG/NX支持的CAM专家系统。
虚拟仿真制造实训平台的建设与实物设备有所区分，可借助互联网络实现技术延展和补充，通过为视频、微扫码、实时在线通信平台等信息技术优势，共建校企实训平台的云空间，推动产教深度融合中的信息共享与沟通。
3 结语
智能制造在教学设备中的应用，在满足学生和老师的基本教学需求的同时，还应该做到灵活便捷、简单易操作。通过对我国教学设备的现状分析，可以看出诸多问题，这些问题都给学生的学习带来困难。所以笔者对智能制造应用到教学设备提出如下建议。1）学校有计划地进行设备更新，使教学设备能够跟上时代的进步。2）通过对教师进行智能制造相关知识的培训，提升教师的专业水平。3）建立专业实践基地，让学生有机会运用先进设备进行学习，提高自身学习能力和水平，促进学生全面发展，同时也能使教学设备得到充分的利用。
参考文献
[1]徐生明，杨久川.校企共建智能制造生产性实训基地的研究与实践[J].农机使用与维修，2018（12）：60-62.
[2]崔勇.高职智能制造产教融合实训基地构建方法研究[J].轻工科技，2018，34（11）：143-144.
