数字化工厂建设方案v

数字化实训工厂建设方案

为了适应当前职业教育发展的需要，深化教学改革，我校需要从根本上转变过去教学计划中的传统意识，来满足企业对人才的要求。从目前我校实际教学情况上来看，受传统教育思想的影响很深，重理论，轻实践比较普遍，以致教学内容，形式不能适应当前实际需要。具体体现在几个方面：知识传输体系上仍然求全求深；理论教学与实践教学的比例上仍偏重前者；教学方式方法上仍在很大程度上采用传统模式。这些都直接影响了对学生动手能力的培养。

职业教育的发展改革要从劳动市场的实际需要出发，坚持培养生产一线的高素质的劳动者，以能力为本位，培养学生综合职业能力，我们需要采用一些先进的教育模式和方法，来努力满足企业岗位要求。数字化实训工厂技术是当前企业发展的方向，是技术工人必须应用的技能。而目前我校没有与之对应的相关教学手段。当务之急，我们迫切需要一套数字化实训工厂的教学模式和方法，通过软件平台建设带动学生和老师的教学改革，通过案例和软件教学来推动实践教学，改变过去一味讲理论教学方式，通过做产品理解理论知识，让学生学到实际应用技术和技能。

一、建设目标：

把现代化的无纸化的企业生产模式引入学校，真实模拟现代企业的生产经营场景，利用信息化技术，再现企业生产过程，打造一个真实的数字化实训工厂。建立数字化设计制造体验中心以及现代化车间，建立起数字化设计制造及教学管理平台。从而实现教学、实训的全数字化。为职教人才培养模式及教学改革、“双师型”师资队伍培养创造平台。

数字化实训工厂模型：

二、建设内容：

实训设备和场地按企业生产要求组织建立重现企业流程的信息化运行平台，实训项目结合学校的设备配置状态，针对实训教学的特点，重现企业生产场景。实训项目按照企业真实角色和流程组织。

在数字化实训工厂里面，通过建立的数字化设计平台、数字化工艺平台、数字化网络制造平台和数字化管理平台，使学生体验企业产品的整个生命周期的过程。

实现从报价到获得产品订单的流程。从订单开始，启动报价流程，实现销售与设计人员的协同。

实现产品设计流程。通过设计主管、项目经理、设计人员的角色分工以及设计、

校对、审核、批准直至归档的流程管理，体现出产品从概念设计、三维产品设计、二维工程图出图、有限元分析等各个环节。

实现产品的工艺设计流程。从定义工艺模板开始，完成机加工、数控加工等工艺的编制与工艺流程的管理，以及生产过程需要的派工单、检验卡的定义与使用。统计各种工艺数据。

实现数控设备的联网，结合视频监控，形成对生产现场设备运行状态、设备运行参数和设备现场环境的实时监控。可以在局域网上任意一个经过授权的计算机终端上查看生产现场的设备运行状态。

数字化实训工厂具体建设包含以下几个方面：

1)数字化体验中心

体验中心面积约为120平米，10m*12m。布置5组桌椅，每组8台个座位，分别模拟企业不同部门角色。电脑共42台，其中学生机40台，教师机1台，服务器1台。投影设备及扩音设备等。将体验中心的所有电脑通过交换机组成局域网、布线。体验中心参考图片：

为了仿真企业设计、工艺及生产过程，需要将企业一整套设计、工艺、加工、仿真、制造等环节平移到体验中心，并搭建管理平台进行资源管理。

需要配置如下软件：

CAXA实体设计软件40节点

CAXA工艺图表软件40节点

CAXA制造工程师软件40节点

CAXA数控车软件40节点

CAXA网络DNC软件28节点

CAXA协同管理平台软件50节点

其中制造工程师软件、数控车软件、网络DNC软件等软件已经具备，只需配置其他软件，原有软件集成使用。

2)信息采集及视频监控

按工位对加工设备进行视频信息采集，机床工作台视频、操作面板视频等信息。共设置5节点机床的信息采集，5节点的机床面板或工作区视频采集，包括数控铣1台、数控车1台、加工中心3台。

车间现场设置4节点视频监控，车间设置4个可变焦视频摄像机。

3)机床设备联网

对现有36节点机床联网，将软件及硬件设备更新至最新版本，实现与数字化实训工厂的其他模块无缝连接，实现教学资源库的上传与下载，将理论教学与实践教学联系在一起，实现理实一体化的教学，实现无纸化的加工与生产。

4)现场教学讨论区

设置1个现场教学讨论区，教学讨论区配置1套大屏幕触摸屏电脑1台及1套桌椅。

教学讨论区面积约为15平米，电脑与体验中心电脑相连，教学过程中使用电子白板教学且可以调出体验中心中完成的项目数据。

数控教学讨论区（示例）：

5)6S管理

对现有车间按照6S规范来规划及实施。人行过道及机床设备、相关区域等按照6S 标准刷黄色油漆，设置安全警示标识。配套立柱上安装12块6S展板，墙面安装12块标语。包含的内容有：生产现场功能布局看板、设备状态看板、工艺看板(作业指导书)、设备维护点检看板、实训项目管理看板、6S管理规范看板（区域清扫责任区、区域清扫责任表、设备参数及维护名牌、工具管理、物料管理）等。

6)无纸化生产

实现企业先进的无纸化设计生产模式，体验中心中完成的设计、生产数据可以直达机床。可以实现设计、工艺、加工数据查询，派工，数据传输，直接加工。

现场设置2个工位数据查询终端，数据查询终端一端与体验中心网络相连，另一端与机床相连，实现数字化、无纸化生产。

7)搭建教学资源管理平台

教学资源管理，管理各种产品加工数据，包括三维、二维、工艺、编程等，管理教学用课件、教案、题库，按部门分类管理部门数据、规章制度等。

三、方案达到的效果

通过实施数字化方案后，可以达到如下效果：

实现与实际企业相一致的生产现场布局和管理模式，使学生在实训时不但学习操作技能，同时还学习企业的管理规范，从而提高学生的职业素养。

利用信息化手段结合有限的实训设备，提高实训接纳能力，充分利用教学设备。

利用数字化手段监控实训过程，保障实训过程的安全性。

便于学校考察评价实训场地、实训设备的利用率和实训过程的效果。

通过数字化互动教学体验中心与数字化实训车间的建设和连接，实现企业产品设

计、工艺、生产和管理流程的再现，学生可以学习企业不同角色的各项技能，支持技师、师资培训等高层次培养模式。同时针对技工的实训达到基于工作过程的综合训练过程。

可以使多媒体教学与实训车间真正互动起来，在理论教学或软件教学时可以切换到实训车间的实操环节，帮助学生理解理论知识；在实操教学时可以通过工艺看板查找数据，实现CAD/CAM一体化及无纸化设计制造，让学生体验先进的现代车间工作场景。

整合教学资源，实现教学资源的统一管理与共享，实现知识的积累，实现各部门分门别类的管理，形成宣传亮点