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构建“智能焊接”产教深度融合平台,培养高素质技术技能型人才

吴叶军

摘要 :打造产教深度融合的实训平台,培养技术熟练、技能扎实的高素质技术技能人才是学校服务“常州智造”的主要体现。通过校企共建“智能焊接车间”,创新以“双创”为引擎的智能焊接实训平台运行机制,打造“智能化、数字化和网络化”融合的共享实训平台,构建“素质基础、能力核心、工作过程、证书融通”的专业实践体系,基于科研团队和劳模工作室提升创新和服务能力,使得机器人焊接新技术融入课程教学,促进了课程升级、新技术培训融入社会服务,提升了社会服务能力,科技研发融入创新创业,提升了创新创业能力水平。

关键词 :智能焊接;中国制造;2025;实训平台;高素质高技能

一、实施背景

常州市“十三五”规划中明确提出要提升现代产业竞争力,加快推进“中国制造2025”,打响“常州智造”名片,实施智能制造、工业强基等工程,进一步突出装备制造优势,加快建设国内一流的智能制造名城。适应新一轮产业和科技革命,打造产教深度融合的实训平台,构建技术熟练、技能扎实的高素质技术技能人才培养的第一阵地,实现“产-学-研”的良性循环。

建立以激光焊接机器人、弧焊机器人为主的符合“中国制造2025”要求的智能焊接实训平台,培养一批适应转型需求、数量充足、结构合理、素质优良的实用技术型、技术技能型和复合技术型人才队伍,服务区域经济发展。

二、主要做法

(一)校企共建“智能焊接车间”

学校与无锡汉神电气股份有限公司和机械科学研究总院江苏分院有限公司校企合作建设了智能焊接车间,按照典型焊接产品生产流程,合理布置汉神智能焊接车间各区域的功能,同时按照产品生产规范和6S管理理念,对智能焊接车间进行安全和文化布置,制定切割工、焊工、焊接技术员、焊接检验员、焊接工程师等岗位职责和各项规章制度,建立产品质量保障体系,保证每个生产环节的质量。

参照企业“生产之星”“技术之星”等方式设置“优秀学员”,并在平台进行展示,形成典型引领、争先创优的良好学习氛围,培育工匠精神。

(二)创新以“双创”为引擎的智能焊接实训平台运行机制

校企合作成立了智能焊接实训平台管委会,基于“风险共担、利益共享”的原则,制定平台共建共管共享制度;定期进行SWOT分析,建立平台诊断和改建制度。按照实训平台组织机构图,教育培训部制定实训设备和项目持续更新制度、校企双方互兼互聘的师资保障制度、国内外焊工职业资格培训考核制度;车间按照企业文化布置,制定质量保障体系和各项规章制度;双创辅导部制定创新创业辅导制度;技术开发部制定“四技服务”和网络平台开发管理制度等。平台组织架构如图1所示。

图1 智能焊接实训平台组织架构

(三)打造“智能化、数字化和网络化”融合的共享实训平台

1.共建“双线结合”式实训平台

建立线上与线下结合的实训平台(图2)。线上对接机械设计总院江苏分院已建立的智能焊接网络制造云服务平台,实现虚拟设计、线上教学、培训以及创业孵化,线下以汉神车间为物理实体平台,实施具体的创业项目、实训教学、培训服务等。通过线下非标准件的小批量生产,将教学、培训、考核、生产、技术服务、创新创业培养有机融合,形成开放式的智慧-智能实训平台。

图2 “双线结合”实训平台

2.共建网络资源平台

校企共建网络制造云平台和虚拟现实实验室,充分利用现代信息技术,共同开发焊接工艺专家系统、数字化设计等共性技术,创建国家、国际和特种设备焊工等培训包4个;按照实训项目制作视频、动画等各类资源2000多条,可通过电脑和手机APP实时访问,满足学生和企业员工学习及对外服务需要。

(四)构建“素质基础、能力核心、工作过程、证书融通”的专业实践体系

1.构建“立足操作岗、适应技术岗、迈向管理岗”的课程体系

通过专业调研,确定焊工、焊接技术员、焊接质检员为专业典型工作岗位,确定工作岗位的典型工作任务,分析专业职业能力,形成职业行动领域向学习领域的转换,结合国内外特种设备制造标准,按照焊工、技术员和检验员三类岗位成长规律,构建“立足操作岗、适应技术岗、迈向管理岗”的课程体系。

2.构建国内外标准相结合“素质基础、能力核心、工作过程、双证融通”的专业实践体系

通过校内实训基地和生产性汉神车间,依据人的认知规律,设置焊工初、中、高级能力递进的教学任务,将ISO 9606(国际焊工)、美国ASME、国家职业技能和TSGZ 6002(特种设备焊工)等国内外标准和企业6S管理要求融入教学内容,将职业资格标准作为实训考核标准,实行教考分离。

在专业群建设理事会的指导下,课程开发团队调研专业培养目标、专业人才规格、职业资格、企业制造标准,融入课程内容,共同制定课程培养目标、课程学习情境、教学项目、考核评价方法等,形成课程标准;同时调研、分析研讨课程培养目标,融合焊工中高级职业资格要求、特种设备焊接作业人员考核细则要求、特种设备制造行业标准等,建成与专业对应的职业资格和特种设备制造行业标准深度融合的项目化课程。

3.双结交替,安排校内外实践教学

依托常州及周边地区化工、环保、制药等压力容器类特种设备制造和风力发电、工程机械、轨道车辆、造船等先进装备制造企业众多的区域优势,积极与技术力量雄厚、规模较大、运转良好、质量要求高、毕业生就业较多的企业建立合作关系,与中国石化集团南化公司化工机械厂等16家企业,建成了全面、稳定的校外实习实训基地,为现场教学、生产实习、顶岗实习等教学活动提供了保障。

学生在第三、四、六学期有焊接认识实习、生产性实习和顶岗实习三次企业实践经历,实习企业提供生产实训场地、生产性实训设备和教学场所,聘请企业技术专家完成生产性实习、顶岗实习的教学任务,专业专任教师在企业组织生产性实习、顶岗实习的教学,将专业教学与企业生产紧密结合。双方共同对学生实训质量进行考核。在教学实训过程中,完全按照企业的生产工艺制定教学进程、按照企业的产品设计教学内容,锻炼学生的实践能力和接受企业文化的熏陶。

4.建设具有企业文化的实训平台

生产性实训平台汉神车间,完全按照企业6S管理理念进行布置,实践教学也按照企业要求来管理,明确各岗位的职责,设备专人管理,实行责任到人制。定期对设备进行维修维护,发现问题及时上报,确保教学活动顺利进行。对于妨碍实训教学的瞒报、虚报、事后报等进行严肃处理。

(五)基于科研团队和劳模工作室提升创新和服务能力

1.共建科研团队,开展“四技”服务

依托江苏省常州工程技术转移中心、汉神车间和企业教师工作站等,聘请机械科学研究总院、戚墅堰焊接研究所、哈尔滨焊接研究所、江苏省机械工程学会焊接分会、河海大学等单位和高校的专家作为坚强的技术后盾,共同开展新材料、新工艺以及焊接机器人和焊接自动化等领域的技术研究工作。

通过云平台体验与推广,吸引更多的焊接领域的技术成果和资源落地及产业化,在先进信息技术环境支撑的基础上,形象地传播现代制造理念,进一步建设为集项目成果展示、教育培训、专场推介、洽谈交易等功能于一体的平台,并开展应用示范。

2.实行创新创业教学

构建课程学习、聆听讲座、加入社团、参与教师科研项目、参加省、市、学院创新创业项目的创新创业培养体系,锻炼学生的创新创业能力。以专业教学团队集体辅导为主、教师个人指导为辅,扶持学生参加省、市各级创新创业项目的申报和比赛。

与企业技术人员共同开展激光焊接新型材料的研究、焊接机器人焊接复杂产品编程技术等研究过程中,结合专业教学课程设置和教学内容,引导学生参与,有选择地将科研内容转化为教学内容,以企业的真实产品转化为教学案例组织教学,实现产学研有机结合,提高学生创新能力。

依托“劳模工作室”,进行学生和企业员工技能的培训,养成工匠精神。

三、成果成效

(一)机器人焊接新技术融入课程教学,促进课程升级

配备焊接机器人以及激光焊接机器人,建设由机器人离线仿真室、网络焊接实训室、智能焊接车间组成的“虚实结合”智能焊接实训平台。通过开发不锈钢薄板的激光焊接、异形组合件机器人焊接等机器人焊接项目,转化成“机器人焊接高端技术”课程模块教学项目,全面升级专业课程教学内容。

(二)新技术培训融入社会服务,提升社会服务能力

我校牵头组建了全国现代焊接职教集团,我校也是中国焊接协会、中国职业教育学会理事单位。连续5年承办“5·18”常州智能制造焊接大会、江苏省焊接学会理事扩大会议等,组织“中焊杯”全国机器人焊接大赛、江苏省“技能状元”选拔赛、常州市级焊接比赛等18次。

专业实训基地被授权为全国机器人焊接培训基地,负责全国职业院校技能竞赛机器人焊接项目培训,培训学生达1000人次;开展高级技师、技师、国际焊工考证、机器人焊接考证以及特种设备行业焊工考核、鉴定等,累计培训、鉴定企业员工166981人时,为河海大学等高校培训学生累计42040人时;面向企业广泛开展技术服务,与东方瑞吉能源装备有限公司等企业合作开展52项横向课题。

(三)科技研发融入创新创业,提升创新创业能力水平

依托焊接创新创业实践基地,开展“焊花”孵化培育项目,转化“超薄板材激光自动焊工艺”“焊接空间站用高压真空电极”等新技术、新工艺科技研发项目为双创孵化项目,开发了“蜘蛛一号”小型智能焊接机器人、焊接虚拟工艺系统、管对接焊缝相控阵超声检测工艺等国家级和省级创新创业项目多项,全面升级焊接高端人才的创新能力和创业意识。

四、经验总结

案例以“中国制造2025”对人才的需求为依据,按照“双线结合、校企协同、服务社会”的建设思路,与行业名企深度合作,建设“智能焊接”产教深度融合实训平台,培养高素质技术技能型人才,取得了一定的成绩,主要包括:

(一)制定了保障平台有效运行的制度体系

制定了实训设备和项目持续更新制度、校企双方互兼互聘的师资保障制度、国内外焊工职业资格培训考核制度、创新创业辅导制度、“四技服务”和网络平台开发管理制度、培训考核质量保证体系等一系列制度,有力保障了产教融合平台顺畅运行。

(二)建成了线上线下相结合的资源平台

线下建设以机器人和激光焊为主的生产性实训车间,线上建设焊接网络制造实训教学培训以及公共服务云平台,建立满足学生和企业员工自主学习的实训教学资源库,打造理念超前、设备先进的智能实训平台,承担兄弟院校的实训教学,企业员工和社会培训,承办学校、行业和社会技能比赛,共享平台资源,使利用率达到最大化。

五、推广应用

本案例适用于中职、高职制造类专业,学校所在城市、省份应该有一定的工业制造基础,拥有一批具有一定规模的制造企业。聘请企业参与平台的建设、管理和运行;建立专业群建设理事会制度;共建实训平台管委会,基于“风险共担、利益共享”的原则,制定平台共建共管共享制度;学校应为企业提供毕业生、员工培训、技术服务、成果转换等服务,企业为学校提供实际生产案例、学生校外实训基地等服务,从而达到校企双赢的局面,使实训平台能够持续有效地运行。 iDTSN+dLpy3b9RGTuFL9JkThioYJz0VmyJHRAZ6O3udb+o0FNRXPyNIWIGWkhWyD

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