论文部分内容阅读
中图分类号：TH186-4；TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0016-01
笔者所在杭州市公共实训基地整体规划和实施了数字化实训工厂，在其应用中探索出一些应用模式。
CAXA数字化实训工厂是在实训基地建立真实企业的生产环境，学员按照真实企业的生产过程组织实训项目，学员按照企业的生产岗位分工协作，学员生产的成果按照企业的模式来检验，使学员通过项目式的实训项目掌握进入企业就业所需的先进制造技术、制造业自动化技术和制造业信息化技术。同时实现实训教学过程的可视化、信息化，成本的可控性和图表化。
整个CAXA数字化实训工厂包括了理实一体化讨论区、可视化管理、PLM体验中心、车间管理、库房管理和实训资源管理、绩效管理、设备管理八大部分，这八大模块是一个完整的有机整体和实训基地学员实训的每个过程紧密连接，利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM集成技术即PLM技术，实现产品全生命周期的数字化设计与制造。
具体的应用如下：
一、学员进入基地：进入PLM体验中心和实训车间参观，调用实训资源管理平台中的资源如开学第一课视频、多轴数控加工视频等树立企业和岗位的概念，并了解课程与岗位的对接。
二、实操实训：
在PLM环境下进行产品设计和制造，实现产品无纸设计和全数字化制造。在无纸化的设计、生产过程中，产品按照流程实现设计、工艺及制造，所有数据之间相互关联。同时在对外培训过程中，实现了理实一体化，融洽的匹配了学员理论和实操的整个过程。
1、零件加工前的分析讲解及加工完成后老师的总结评判：通过一体化讨论区老师调用教案、课件及视频讲解等资料现场讲解，实训零件的加工示范学员可在一体化讨论区清晰直观的看到，实训理实一体化的教学，杜绝围观。
2、零件加工前需要准备的刀具和材料：老师可以通过库房管理刷卡领用，完成后刷卡归还。根据实训规划，库房准备工具及物料，库房管理员负责制单及发放物资，由带班老师刷卡领取，实训管理员负责审核单据；
3、库房物料编码管理：对入库的物料进行统一编码，自动为单据设置想要格式的单据编号，编码自动生成，不需要人工手动再设置；对到库房办理相关业务人员统一使用ID卡。
4、库房物料消耗跟踪管理：通过读卡器识别并记录到库房办理相关业务人员的ID卡，库房管理系统可以对该人员进行统计和跟踪查询。
通过扫描枪扫描条形码，能够直接把某物料部分信息直接写到作业页面内，并通过系统软件显示该物料价格、库存情况等信息。提升工作人员效率和准确率，提升数据电子化的使用率和利用率。
可以对库存、台账、出库单、入库单，出库明细、入库明细、单据明细、物资借出等信息进行查询和追踪。
5、零件加工所需的代码文件，实训前由老师审核并通过车间管理的机床联网DNC下发到学员实训的机床，保障实训安全。
6、对于多人共用一台机床进行实训，一人加工操作，其它的学员可以通过可视化管理了解零件时间加工的过程，在实训过程中碰到的问题可以通过一体化查询终端自主学习，带实训的老师可通过可视化设备时时了解学员实训的现场及碰到的问题，及时答疑。
> 实训内容的可视化，每2台机床配置1台触摸屏电脑，通过触摸屏电脑查看实训内容和工艺要求，同时跟资源库相连，初学数控的学员可以通过触摸屏电脑查看机床的操作要点及操作过程的注意点，同时能够在操作过程中有问题，通过资源库查询解答。
> 实训场地视频监控 ，在实训车间设置全方位视频监控，对实训车间的整体情况的视频可以连接到领导办公室、教师办公室和实训老师电脑显示屏上。
> 通过引入现代化企业7S现场管理理念，提升学员的企业“见识”，为培养学员良好的职业素养奠定了基础。
7、老师授课的教案、课件、课程相关的素材通过资源管理平台老师可随时查阅、上传。管理各种教职工资料及教学中使用的课件、题库或科研成果，不断积累公共资源、分级授权访问。实现教学资源的共享。管理教案、课件、企业实例、题库，实训项目等资源。实现数字化教学资源规范化管理。同时可以将现场加工视频连接到实训中心机房，通过投影的方式，让学员在接受软件教学的同时，可以同步切换到现场生产加工环节，从而理解软件教学中关于工艺设置等方面的理论内容，理论教学与实践教学融入一体，丰富课堂教学手段。
三、综合实训：基于工作流程的项目式教学
学员阶段性的综合实训：实例项目通过PLM体验中心模拟企业产品的计划、设计、工艺、编程、仿真、零件加工最后装配，学员完成企业生产流程过程的体验，并对所学课程与企业岗位有一个清晰的了解和认知。
借鉴西方发达国家职业学校的培养模式，采用项目式分组规划，按一个班42人的规模来规划分7组，每组6人为一个项目小组，共同完成一个目标（组合件），作为共同的综合实训成绩，老师作为指导和最终的评分。总共有7个项目，每组完成一个项目。完成后轮换项目，这些项目以数车和数铣的加工零件。
通过CAXA数字化实训工厂的整体项目式教学，对整个教学有了极大的改善，具体表现在：
1.融入企业工作流程
实训项目按照企业项目管理模式组织，学员按照真实的角色进行协同工作，尽早适应企业角色、岗位。实训流程定义：实现企业面向产品的订单、产品设计、工艺设计、数控编程及仿真、生产派工、检验、进度跟踪、工时核算等整个产品制造过程的模拟与组织。
2.符合技术形成规律
按照单项技能、综合技能与生产型技能的递进关系，培养全方位技术型人才，符合本專业人才的技术形成规律。
3.创新实训模式，有利于高素质技能型人才的培养。
对浙江省制造业产生三个方面的引领作用：一是通过基地的先进平台进一步加深校企合作，从设备场地的共同使用，到教师及优秀学院直接参与企业的产品创新、生产制造过程，可以较好地解决企业面临的加工和工艺难题；二是引导企业对自身的企业开展虚拟制造和并行工程项目改造，保障高效、高质生产；三是极大地改变企业产品开发、生产管理等模式，提升企业在现代市场中的竞争力。
总结：杭州市公共实训基地功能定位：面向主导产业及企业、面向院校、面向社会提供服务平台、以全市技能劳动者特别是高技能人才重点，满足职业技能培训、技能鉴定和技能竞赛的需要，成为职业教育师资培训和职业院校、培训机构及企业事业单位技能人才培训基地；成为新技术、新工艺、新职业推广和中高级职业技能鉴定基地；成为国内一流的综合性、公益性和示范性的公共实训基地。通过引入CAXA数字化实训工厂，极大深化并拓展了先进机械制造实训中心的服务能力。
作者简介：
刘建军，男，讲师，单位：杭州市职业技能培训指导中心（杭州市公共实训指导中心）研究方向：实训实验室建设和管理、电工电子自动化。
从事工作：
负责杭州市公共实训基地的实训项目的开发、实训实验室的建设和管理；职业技能培训教材、实训教材的研发；职业技能鉴定组织协调和管理；杭州市公共实训师资的培训和管理；职业技能竞赛组织和协调工作。
笔者所在杭州市公共实训基地整体规划和实施了数字化实训工厂，在其应用中探索出一些应用模式。
CAXA数字化实训工厂是在实训基地建立真实企业的生产环境，学员按照真实企业的生产过程组织实训项目，学员按照企业的生产岗位分工协作，学员生产的成果按照企业的模式来检验，使学员通过项目式的实训项目掌握进入企业就业所需的先进制造技术、制造业自动化技术和制造业信息化技术。同时实现实训教学过程的可视化、信息化，成本的可控性和图表化。
整个CAXA数字化实训工厂包括了理实一体化讨论区、可视化管理、PLM体验中心、车间管理、库房管理和实训资源管理、绩效管理、设备管理八大部分，这八大模块是一个完整的有机整体和实训基地学员实训的每个过程紧密连接，利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM集成技术即PLM技术，实现产品全生命周期的数字化设计与制造。
具体的应用如下：
一、学员进入基地：进入PLM体验中心和实训车间参观，调用实训资源管理平台中的资源如开学第一课视频、多轴数控加工视频等树立企业和岗位的概念，并了解课程与岗位的对接。
二、实操实训：
在PLM环境下进行产品设计和制造，实现产品无纸设计和全数字化制造。在无纸化的设计、生产过程中，产品按照流程实现设计、工艺及制造，所有数据之间相互关联。同时在对外培训过程中，实现了理实一体化，融洽的匹配了学员理论和实操的整个过程。
1、零件加工前的分析讲解及加工完成后老师的总结评判：通过一体化讨论区老师调用教案、课件及视频讲解等资料现场讲解，实训零件的加工示范学员可在一体化讨论区清晰直观的看到，实训理实一体化的教学，杜绝围观。
2、零件加工前需要准备的刀具和材料：老师可以通过库房管理刷卡领用，完成后刷卡归还。根据实训规划，库房准备工具及物料，库房管理员负责制单及发放物资，由带班老师刷卡领取，实训管理员负责审核单据；
3、库房物料编码管理：对入库的物料进行统一编码，自动为单据设置想要格式的单据编号，编码自动生成，不需要人工手动再设置；对到库房办理相关业务人员统一使用ID卡。
4、库房物料消耗跟踪管理：通过读卡器识别并记录到库房办理相关业务人员的ID卡，库房管理系统可以对该人员进行统计和跟踪查询。
通过扫描枪扫描条形码，能够直接把某物料部分信息直接写到作业页面内，并通过系统软件显示该物料价格、库存情况等信息。提升工作人员效率和准确率，提升数据电子化的使用率和利用率。
可以对库存、台账、出库单、入库单，出库明细、入库明细、单据明细、物资借出等信息进行查询和追踪。
5、零件加工所需的代码文件，实训前由老师审核并通过车间管理的机床联网DNC下发到学员实训的机床，保障实训安全。
6、对于多人共用一台机床进行实训，一人加工操作，其它的学员可以通过可视化管理了解零件时间加工的过程，在实训过程中碰到的问题可以通过一体化查询终端自主学习，带实训的老师可通过可视化设备时时了解学员实训的现场及碰到的问题，及时答疑。
> 实训内容的可视化，每2台机床配置1台触摸屏电脑，通过触摸屏电脑查看实训内容和工艺要求，同时跟资源库相连，初学数控的学员可以通过触摸屏电脑查看机床的操作要点及操作过程的注意点，同时能够在操作过程中有问题，通过资源库查询解答。
> 实训场地视频监控 ，在实训车间设置全方位视频监控，对实训车间的整体情况的视频可以连接到领导办公室、教师办公室和实训老师电脑显示屏上。
> 通过引入现代化企业7S现场管理理念，提升学员的企业“见识”，为培养学员良好的职业素养奠定了基础。
7、老师授课的教案、课件、课程相关的素材通过资源管理平台老师可随时查阅、上传。管理各种教职工资料及教学中使用的课件、题库或科研成果，不断积累公共资源、分级授权访问。实现教学资源的共享。管理教案、课件、企业实例、题库，实训项目等资源。实现数字化教学资源规范化管理。同时可以将现场加工视频连接到实训中心机房，通过投影的方式，让学员在接受软件教学的同时，可以同步切换到现场生产加工环节，从而理解软件教学中关于工艺设置等方面的理论内容，理论教学与实践教学融入一体，丰富课堂教学手段。
三、综合实训：基于工作流程的项目式教学
学员阶段性的综合实训：实例项目通过PLM体验中心模拟企业产品的计划、设计、工艺、编程、仿真、零件加工最后装配，学员完成企业生产流程过程的体验，并对所学课程与企业岗位有一个清晰的了解和认知。
借鉴西方发达国家职业学校的培养模式，采用项目式分组规划，按一个班42人的规模来规划分7组，每组6人为一个项目小组，共同完成一个目标（组合件），作为共同的综合实训成绩，老师作为指导和最终的评分。总共有7个项目，每组完成一个项目。完成后轮换项目，这些项目以数车和数铣的加工零件。
通过CAXA数字化实训工厂的整体项目式教学，对整个教学有了极大的改善，具体表现在：
1.融入企业工作流程
实训项目按照企业项目管理模式组织，学员按照真实的角色进行协同工作，尽早适应企业角色、岗位。实训流程定义：实现企业面向产品的订单、产品设计、工艺设计、数控编程及仿真、生产派工、检验、进度跟踪、工时核算等整个产品制造过程的模拟与组织。
2.符合技术形成规律
按照单项技能、综合技能与生产型技能的递进关系，培养全方位技术型人才，符合本專业人才的技术形成规律。
3.创新实训模式，有利于高素质技能型人才的培养。
对浙江省制造业产生三个方面的引领作用：一是通过基地的先进平台进一步加深校企合作，从设备场地的共同使用，到教师及优秀学院直接参与企业的产品创新、生产制造过程，可以较好地解决企业面临的加工和工艺难题；二是引导企业对自身的企业开展虚拟制造和并行工程项目改造，保障高效、高质生产；三是极大地改变企业产品开发、生产管理等模式，提升企业在现代市场中的竞争力。
总结：杭州市公共实训基地功能定位：面向主导产业及企业、面向院校、面向社会提供服务平台、以全市技能劳动者特别是高技能人才重点，满足职业技能培训、技能鉴定和技能竞赛的需要，成为职业教育师资培训和职业院校、培训机构及企业事业单位技能人才培训基地；成为新技术、新工艺、新职业推广和中高级职业技能鉴定基地；成为国内一流的综合性、公益性和示范性的公共实训基地。通过引入CAXA数字化实训工厂，极大深化并拓展了先进机械制造实训中心的服务能力。
作者简介：
刘建军，男，讲师，单位：杭州市职业技能培训指导中心（杭州市公共实训指导中心）研究方向：实训实验室建设和管理、电工电子自动化。
从事工作：
负责杭州市公共实训基地的实训项目的开发、实训实验室的建设和管理；职业技能培训教材、实训教材的研发；职业技能鉴定组织协调和管理；杭州市公共实训师资的培训和管理；职业技能竞赛组织和协调工作。