從中國模具制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢、 湖北省模具企業(yè)從業(yè)人員基本情況方面分析了智能制造背景下模具設(shè)計與制造專業(yè)的發(fā)展, 總結(jié)出了模具設(shè)計與制造專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)涉及模具企業(yè)的模具設(shè)計類、 模具制造類、 數(shù)字化和信息化類等崗位。從專業(yè)課程的調(diào)整、 教學(xué)目標(biāo)的調(diào)整、 教材內(nèi)容的調(diào)整、 學(xué)生非智力因素的培養(yǎng)、 終身教育理念的樹立等方面探索和思考智能制造背景下模具設(shè)計與制造專業(yè)人才培養(yǎng)的路徑和方式, 以順應(yīng)模具技術(shù)發(fā)展的潮流, 使高職模具專業(yè)的發(fā)展步入健康、 長遠(yuǎn)的發(fā)展軌道。
關(guān)鍵詞:模具;人才培養(yǎng);智能制造
1 引言
隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展, 人與物、 物與物、 乃至萬物互聯(lián), 使得數(shù)據(jù)、 信息、 知識匯聚到網(wǎng)絡(luò), 并在網(wǎng)絡(luò)空間快速傳遞, 網(wǎng)絡(luò)所具有的規(guī)模連帶化、 組織系統(tǒng)化、 分工精細(xì)化、 產(chǎn)業(yè)協(xié)同化、 操作專業(yè)化、 利益鏈條化等特點, 使得數(shù)據(jù)驅(qū)動下的新業(yè)態(tài)對人才的需求不僅僅是知識和技能, 更注重?fù)碛凶晕覍W(xué)習(xí)、 快速適應(yīng)環(huán)境和變化、 應(yīng)對挑戰(zhàn)、 解決問題的思維模式, 拓展能力疆界。《中國制造2025》 為制造業(yè)提供了戰(zhàn)略性、 建設(shè)性指引, 加快大數(shù)據(jù)、 云計算、 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用, 以新技術(shù)新業(yè)態(tài)新模式推動模具產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、 管理和營銷模式變革, 推進模具智能制造示范區(qū), 推動中國制造向中高端邁進。
2 中國模具制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
模具企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量管控, 設(shè)計、 工藝數(shù)據(jù)庫建設(shè),知識鞏固、 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)已成為模具企業(yè)的提升核心。模具數(shù)字化、 智能化、 模塊化、 標(biāo)準(zhǔn)化是當(dāng)今模具行業(yè)的一大發(fā)展趨勢。模具制造方案載有智能化排程系統(tǒng)、 智能化執(zhí)行系統(tǒng)、 智能化控制系統(tǒng)和智能化決策系統(tǒng), 能夠?qū)Π姌O加工、 鋼料加工、 電火花加工以及檢測系統(tǒng)和智能物流系統(tǒng)在內(nèi)的生產(chǎn)車間實現(xiàn)現(xiàn)實虛擬一體化、 設(shè)計制造一體化、 過程管控一體化、 生產(chǎn)協(xié)同一體化的數(shù)字化集成管控 [1] 。數(shù)字化為核心, 模塊化、 標(biāo)準(zhǔn)化為改進思路, 通過機床制造經(jīng)驗與IT技術(shù)高度融合形成精準(zhǔn)管控、 穩(wěn)定制造。其模塊化應(yīng)用程序能夠?qū)⑵髽I(yè)各要素進行優(yōu)化整合, 以最優(yōu)產(chǎn)能目標(biāo)進行高質(zhì)量運作, 提供從生產(chǎn)規(guī)劃、 設(shè)備監(jiān)控與分析、 加工過程可視化到維修保養(yǎng)的全方位數(shù)字化解決方案 [2] 。
模具的智能化水平反映在模具搭載傳感器實現(xiàn)對成型設(shè)備溫度場、 壓力場、 合模時間場、 工件導(dǎo)向和定位自控制、 運動干涉檢查、 自修復(fù)、 自適應(yīng)的智能化能力及二維碼檔案的建立;模具制造的智能化則反映在單臺模具制造設(shè)備的自檢測、 自修復(fù)、 自適應(yīng)、 自對刀等方面。智能模具Intelligente Werkzeug的研究, 能保證零件生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性, 如圖1所示。
圖1 模具制造智能化
在模具設(shè)計制造中用機器人循環(huán)掃描測量、 激光堆焊、 打磨研配來實現(xiàn)零件的尺寸和表面質(zhì)量的改善, 可以縮短質(zhì)量優(yōu)化時間。
3 湖北省模具企業(yè)從業(yè)人員基本情況
在強大的市場需求推動下, 湖北省模具企業(yè)已著手調(diào)研, 商量應(yīng)對措施。在這種新機遇新背景情形下, 模具行業(yè)正處于資源重新組合、 分工協(xié)作、 提高創(chuàng)新能力和核心競爭力的最佳時機。展望未來, 湖北省模具企業(yè)將在很長一段時間內(nèi)繼續(xù)快速發(fā)展。模具企業(yè)對模具設(shè)計、 模具成型工藝 (調(diào)模師) 、 模具制造技術(shù)交叉融合的跨界通才 (模具軟件開發(fā)師) 、 標(biāo)準(zhǔn)化建立、 模具裝配與維修、 數(shù)控編程等崗位的專業(yè)人才需求量逐年上升。智能產(chǎn)線上的模具設(shè)計、 開發(fā)、 維修、 裝調(diào)、 CAM/CNC、 數(shù)控編程與加工等是模具企業(yè)招聘需求最多的崗位。
通過對武漢益模科技股份有限公司、 湖北鄂豐模具有限公司、 格力精密模具 (武漢) 有限公司等區(qū)域內(nèi)不同類型、 不同規(guī)模的模具制造企業(yè)的走訪調(diào)研, 發(fā)現(xiàn)湖北省模具行業(yè)中存在以下3種情形:
(1) 企業(yè)從業(yè)人員規(guī)模中等且普遍較年輕, 說明模具行業(yè)的迅速發(fā)展對人才的需求旺盛。
(2) 模具智能產(chǎn)線的從業(yè)人員在企業(yè)中需求量非常大。
(3) 不同學(xué)歷、 技術(shù)等級層次人員的工資收入相差較大, 說明模具企業(yè)對復(fù)合型高層次人才的依賴性較強;先進模具制造業(yè)須體現(xiàn)高技能、 高知識含量, 擁有較高技能、 較高知識水平的復(fù)合型人才收入較高。
4 智能制造背景下模具設(shè)計與制造專業(yè)對應(yīng)的職業(yè)崗位分析
2018年的 《政府工作報告》 再次強調(diào)深入實施 《中國制造2025》 , 其中的核心關(guān)鍵是創(chuàng)新驅(qū)動、 “數(shù)字化”和 “智能化” 兩化融合 [3] 。模具制造更加聚焦 “數(shù)字互聯(lián)” 和 “精準(zhǔn)高效” , 精準(zhǔn)高效制造既是當(dāng)前世界制造業(yè)變革的主流與大勢, 也是機遇和挑戰(zhàn)。裝備的精良要實現(xiàn)精細(xì)化和高效化廣博的內(nèi)涵就要搭載數(shù)字化、互聯(lián)互通才能實現(xiàn)模具產(chǎn)業(yè)的新紀(jì)元。模具制造方案載有智能化排程系統(tǒng)、 智能化執(zhí)行系統(tǒng)、 智能化控制系統(tǒng)和智能化決策系統(tǒng), 能夠?qū)Π姌O加工、 鋼料加工、 電火花加工以及檢測系統(tǒng)和智能物流系統(tǒng)在內(nèi)的生產(chǎn)車間實現(xiàn)現(xiàn)實虛擬一體化、 設(shè)計制造一體化、 過程管控一體化、 生產(chǎn)協(xié)同一體化的數(shù)字化集成管控 [4] 。模具制造2025技術(shù)發(fā)展時間軸如圖2所示
(該圖摘自武漢益模科技股份有限公司) 。
圖2 模具制造2025技術(shù)發(fā)展時間軸
為順應(yīng)模具技術(shù)發(fā)展的潮流, 模具設(shè)計與制造專業(yè)在人才培養(yǎng)上應(yīng)加強在校生基于新一代信息技術(shù)、 新材料等新興技術(shù)的通識教育與快速適應(yīng)環(huán)境和變化、 應(yīng)對挑戰(zhàn)、 如何解決問題的思維模式的培養(yǎng);讓學(xué)生在學(xué)習(xí)計算機編程的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)分析、 工業(yè)軟件二次開發(fā)、 信息技術(shù)安全、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 信息檢索等, 綜合業(yè)界和學(xué)界最佳實踐, 提升生產(chǎn)效能方面的思維學(xué)習(xí), 加速數(shù)字技術(shù)相關(guān)研發(fā)和應(yīng)用人才的培養(yǎng)。通過調(diào)研, 模具設(shè)計與制造專業(yè)的職業(yè)范圍主要涉及各類模具制造企業(yè)以下職業(yè)崗位, 如表1所示。
5 智能制造背景下模具設(shè)計與制造專業(yè)人才培養(yǎng)的路徑和方式
當(dāng)今正是智能制造新時代, 中國制造業(yè)目前處于數(shù)據(jù)互聯(lián)盛行、 制造技術(shù)不斷推陳出新的時代, 會產(chǎn)生翻天覆地地變革, 其中的核心關(guān)鍵是創(chuàng)新驅(qū)動、 “數(shù)字化” 和 “智能化” 兩化融合。目前模具專業(yè)沒有智能生產(chǎn)線, 要滿足日新月異的市場需求, 貼近工作實際,最好能夠建一條模具智能生產(chǎn)線, 為人才培養(yǎng)提供更有力的保障 [5~7] 。
學(xué)生培養(yǎng)要以市場需求、 技術(shù)發(fā)展為導(dǎo)向, 走校企合作之路, 把提高學(xué)生的職業(yè)能力放在首要位置,要以能力為本位構(gòu)建培養(yǎng)方案, 全面開展技能型緊缺人才的培養(yǎng), 才能不僅僅解決高職學(xué)生的就業(yè)問題,而且滿足社會對人才的需要, 需從以下幾個方面進行調(diào)整 [8~9] 。
(1) 專業(yè)課程的調(diào)整。以現(xiàn)代職業(yè)教育相關(guān)政策為導(dǎo)向, 以當(dāng)今模具制造業(yè)發(fā)展趨勢和湖北省模具相關(guān)企業(yè)的需求為依據(jù), 分析職業(yè)工作過程, 確立職業(yè)核心能力, 增設(shè) 《崗位認(rèn)知實習(xí)》 、 《模具生產(chǎn)信息化管理》 、 《機械創(chuàng)新設(shè)計與實踐》 、 《智能生產(chǎn)線的運營與維護》 等專業(yè)課程, 培養(yǎng)適應(yīng)智能制造時代特征的專業(yè)人才。
(2) 教學(xué)目標(biāo)的調(diào)整。根據(jù)職業(yè)崗位的知識、 能力、 職業(yè)素養(yǎng)要求, 著眼于學(xué)生的職業(yè)生涯和可持續(xù)發(fā)展, 分析職業(yè)工作過程, 確立職業(yè)核心能力的課程體系,體現(xiàn)并確保知識、 技能、 態(tài)度、 規(guī)格與目標(biāo)定位相一致。教學(xué)目標(biāo)可以確定為:面向模具企業(yè)生產(chǎn)一線, 培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和較強的工作能力, 掌握模具專業(yè)技術(shù)知識, 能夠用電腦、 專業(yè)軟件等輔助工具完成模具產(chǎn)品工藝分析、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、 模具零件制造工藝的編制、 模具設(shè)備操作、 模具生成信息化管理、 適應(yīng)沖壓模具數(shù)字化、 智能化、 標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的高技能應(yīng)用型人才。
(3) 教材內(nèi)容的調(diào)整。編寫與企業(yè)需求相關(guān)的著作或教材。通過調(diào)研湖北省模具企業(yè)職業(yè)工作過程和職業(yè)能力要求, 分析判斷要適應(yīng)這些企業(yè), 學(xué)生應(yīng)具備哪些專業(yè)知識和業(yè)務(wù)能力。由此選擇企業(yè)典型的工作案例進行教學(xué)方面的優(yōu)化, 獲得貼近企業(yè)實例的教學(xué)項目, 實現(xiàn)從職業(yè)行動領(lǐng)域到課程學(xué)習(xí)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)換。將這些教學(xué)案例編寫在教材中, 用模具行業(yè)種的典型案例作為教學(xué)項目進行講授, 培養(yǎng)符合模具行業(yè)職業(yè)能力要求的專門型人才。
(4) 注重學(xué)生非智力因素的培養(yǎng)。企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)是責(zé)任感強、 品德高、 能力強、 勤奮用功、 業(yè)績好等方面的人才。然而當(dāng)前高職教育中對上述非智力因素和人文素養(yǎng)能力的培養(yǎng)重視不夠, 面向?qū)W生的綜合發(fā)展、 面向?qū)W生的可持續(xù)發(fā)展。因此, 課程教學(xué)也必須加強學(xué)生非智力因素的培養(yǎng)。
(5) 改變終極教育的舊觀念, 養(yǎng)成 “活到老, 學(xué)到老” 的新觀念。要養(yǎng)成 “活到老, 學(xué)到老” 的新觀念, 全面提高學(xué)生的素質(zhì), 特別是培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和不斷更新知識的能力, 讓學(xué)生掌握繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力和就業(yè)技能, 培養(yǎng)具有綜合職業(yè)能力, 能直接在生產(chǎn)、 服務(wù)、 技術(shù)和管理等一線工作的技能型、 應(yīng)用型人才。
6 結(jié)束語
將知識傳授與企業(yè)需求的能力培養(yǎng)融合在模具專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中, 融合到專業(yè)課程教育教學(xué)過程和實施中, 將智能制造相關(guān)知識融入的專業(yè)課程教學(xué)種, 用當(dāng)今乃至以后所需的模具智能制造專業(yè)知識武裝學(xué)生的頭腦, 提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)、 職業(yè)能力和創(chuàng)新能力, 為學(xué)生融入社會打下良好的基礎(chǔ), 也為高職模具專業(yè)教育健康、 長遠(yuǎn)發(fā)展提供保障。