将“数字化工厂”引入教学实践的思考

【前言】将“数字化工厂”引入教学实践的思考由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2. 需求的提出 “教改、加强实践、基于工作过程的教学、项目式教学、体验参与式教学......"如今已经在广泛讨论和尝试，但最终到要落脚到我们的服务对象（制造业）上去，那么我们服务的制造业到底是怎么在运行、怎么在工作呢？这些如何纳入到我们的教学中去呢？师资队...

摘 要：数字化工厂（DF）以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。职业院校引入的数字化教学平台就是指PLM系统，再结合企业应用广泛的CAD/CAPP/CAM/PDM/DNC等软件，完成数字化工厂核心内涵建设，并由此展开教学模式改革，做到真正与企业接轨。

关键词：数字化工厂（DF）；PLM系统；教学模式改革

1. 前言

本文是基于“工业化”与信息化融合及国家大力发展职业教育的大背景下，结合工厂的实践及高等职业教育的教学实践，进行的关于职业教育改革的思考。

范围界定：数字化工厂（DF）概念很广泛，本文特指离散型制造企业，结合到职业教育中的具体专业包含但不限于“数控、模具、机电一体化、机械设计与制造等”。

2. 需求的提出

“教改、加强实践、基于工作过程的教学、项目式教学、体验参与式教学......"如今已经在广泛讨论和尝试，但最终到要落脚到我们的服务对象（制造业）上去，那么我们服务的制造业到底是怎么在运行、怎么在工作呢？这些如何纳入到我们的教学中去呢？师资队伍是否能够适应？教学素材是否切实可行？教学的课时和成本是否可以有效控制？教材如何匹配？

综合来讲，就是解决“学什么/教什么？怎么学/怎么教？”的问题。

3. 解决思路

从国家工信部的合并组建，到其提出的信息化“两甩工程——甩图、甩帐”，都可以用一个概念——数字化工厂——来描述先进制造企业。

“数字化工厂”就中国制造企业目前来讲，主要包括PLM和ERP两大系统，如下图：

图1 中等批量生产制造企业信息系统

而职业院校理工类教学主要是培养技术的技能，属于PLM系统的范畴，因此引入的数字化工厂教学平台就是指PLM系统，在此系统中，包含了设计、工艺、制造（编程与加工）、及此过程中的管理等方面；此数字化工厂教学平台系统具体包括以下几部分：

3.1.实践环境：将数控设备、计算机中心通过PLM软件系统集成为一体；

3.2.教学：采用项目式教学，开发如热气机、减速机、手机模具等一系列项目，通过一个个实际的项目课题组织教学，并贯穿始终；一方面让学生掌握这些信息化软件，更重要的是让学生自己动手参与这样一个从设计、出图、编工艺、编程序、加工操作全过程的实际项目，培养兴趣，锻炼对岗位的认识、工作过程的认识、强化实际操作动手能力。

3.3.教材：由于课程的连贯性更强、甚至是教学大纲也将有较大的调整，与“数字化工厂教学平台”相关的教材就非常重要。

3.4.师资培养：今天老师大多是从学校到学校，没有企业经验，需要借助校企合作帮助老师的提升。

今天制造企业中应用非常广泛的“CAXA数字化工厂——CAXA PLM”是很好的技术支撑平台，再加上其大量的制造企业经验及教学经验，是很好的选择。其构成平台如下图：

图2 CAXA数字化工厂模型

图3 依托CAXA数字化工厂平台进行项目式教学

4. 结语

如今随着国家对教育的投入力度加大，越来越多的中高职学校以示范校建设为契机，全力开展与企业接轨的专业建设，汲取企业的先进制造经验，其中数控、机电、模具等专业均建设数字化工厂项目，数字化工厂项目模拟企业模式，通过PLM体验中心、现代实训车间、8S管理等内容建设构建出数字化工厂模型，再配合企业应用广泛的CAD/CAPP/CAM/PDM/DNC等软件，完成数字化工厂核心内涵建设，并由此展开教学模式改革，做到真正与企业接轨。

参考文献：

[1] 新时代下数字化工厂产业形势分析探讨 。中国行业研究网.2013-4-2。

[2] 构建数字化工厂 。中科海德。

[3] 数字化工厂。百度百科。

作者简介：刘合群 （1962-）湖北鄂州市人，副教授，学士。主要研究方向：CAD/CAM开发与应用。