基于產(chǎn)教融合的校企合作模式下實(shí)驗(yàn)室共建方案研究

馬麗心 李丹婷 張依萌

摘要：以建設(shè)校企合作模式下的現(xiàn)代工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室為研究對象，通過企業(yè)簡單零部件的組裝，對程序分析、生產(chǎn)線組織、質(zhì)量數(shù)據(jù)測定、工業(yè)機(jī)器人相關(guān)等工業(yè)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而完成對設(shè)備、設(shè)施規(guī)劃的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)施規(guī)劃的運(yùn)作結(jié)合于企業(yè)產(chǎn)品，從而最大程度地提高生產(chǎn)線的運(yùn)作效率，降低人力、時(shí)間和物料成本，發(fā)揮校企合作模式下人才輸送的“無縫對接”優(yōu)勢。

Abstract： Taking the modern industrial engineering laboratory under the school-enterprise cooperation mode as the research object， through the assembly of simple components of the enterprise， the industrial engineering professional experiments such as program analysis， production line organization， quality data measurement， industrial robot correlation， etc. are designed to complete the design and optimization of equipment and facility planning， so that the operation of the facility planning in the laboratory is integrated into the enterprise products， thereby maximizing the operational efficiency of the production line， reducing manpower， time and material costs， and giving play to the "seamless docking" advantage of talent transfer under the school-enterprise cooperation model.

關(guān)鍵詞：產(chǎn)教融合；校企合作；工業(yè)工程； 程序分析；設(shè)施規(guī)劃

Key words： integration of production and education；school-enterprise cooperation；industrial engineering；program analysis；facility planning

中圖分類號：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）31-0195-03

1 緒論

以校企合作、產(chǎn)教融合為核心的教學(xué)模式主要過程是學(xué)校和企業(yè)雙方共同參與人才培養(yǎng)，并且以培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)、綜合能力和就業(yè)競爭力為核心[1]，利用學(xué)校和企業(yè)兩種不同的教育環(huán)境和資源，采用課堂教學(xué)與學(xué)生參加實(shí)際工作有機(jī)結(jié)合的方法，來培養(yǎng)復(fù)合型、應(yīng)用型人才的教學(xué)模式[2]。結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品，對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備布局、生產(chǎn)流程等方面進(jìn)行研究，致力于將其打造成“微型工廠”式的實(shí)驗(yàn)室[3]，并營造一個(gè)類似真實(shí)的生產(chǎn)運(yùn)作環(huán)境，為學(xué)校的教學(xué)和科研提供一個(gè)先進(jìn)的、創(chuàng)新的、密切聯(lián)系工業(yè)實(shí)際的理想平臺。

2 基于企業(yè)產(chǎn)品的工業(yè)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

以ADP-33AW臺式電源為例，如圖1所示，對其生產(chǎn)流程、零部件構(gòu)成、組裝流程進(jìn)行了解，應(yīng)用工藝程序分析、MOD法應(yīng)用等對臺式電源的生產(chǎn)流程進(jìn)行研究分析，如圖1所示。

2.1 ADP-33AW臺式電源PCB板插件工序分析

對于產(chǎn)品的生產(chǎn)流程優(yōu)化，經(jīng)過專業(yè)IE工程師的整理、測定和改進(jìn)形成產(chǎn)品SOP標(biāo)準(zhǔn)，以下分析PCB板手插件的作業(yè)重要指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。其中，切板的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為：

①從PCB框側(cè)面將SMD標(biāo)簽取下，核對PCB料號、線別、機(jī)種、工令、并將標(biāo)簽放至標(biāo)簽盒中（每框核對一次），如圖2（a）；

②檢查AI零件，不能有漏打或者打反向等不良，發(fā)現(xiàn)不良需及時(shí)反應(yīng)給組長和品管處理，如圖2（b）；

③將PCB板定位孔放入載板的定位柱，V-CUT槽對齊切刀，如圖2（c）；

④切板時(shí)V-CUT槽對準(zhǔn)切刀，雙手扶平PCB板，同時(shí)推送載板進(jìn)行切板，全程需將PCB板扶平，不能傾斜，避免零件掉件，如圖2（d）；

⑤右手拿取PCB板邊，將PCB板放置與線體上，作業(yè)時(shí)不能拿取正面零件，避免造成掉件，如圖2（e）。

2.2 流程程序分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

以PCB手插件的流程程序分析為主線來進(jìn)行基礎(chǔ)工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，選定以臺式電源的生產(chǎn)裝配為建設(shè)藍(lán)本，建設(shè)適合實(shí)驗(yàn)室使用的流水生產(chǎn)線，并選定以PCB手插件流程程序分析為主線，主要是該產(chǎn)品是工業(yè)上典型的而且批量較大的產(chǎn)品，加工工藝要求不高，便于學(xué)生著手操作，基于型號ADP-33AW的臺式電源的生產(chǎn)流程，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)工業(yè)工程的工藝程序分析實(shí)驗(yàn)。流程程序分析是以生產(chǎn)過程中部分作業(yè)流程為對象，通過對流程中的加工（○）、檢驗(yàn)（□）、搬運(yùn)（？陴）等活動(dòng)事項(xiàng)做盡可能詳細(xì)的觀察與記錄。表1為企業(yè)產(chǎn)品型號為ADP-33AW臺式電源內(nèi)部件PCB手插件的部分流程程序分析。

一個(gè)PCB板的流水線總時(shí)間為121s，即流水生產(chǎn)線上每2分鐘即可完成一塊PCB板插件。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要，實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)流水線可截取其中的一個(gè)片段來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。

3 現(xiàn)代工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室共建方案

實(shí)驗(yàn)室設(shè)備是高等學(xué)校生存和發(fā)展的必要性工具，其不僅為高校教學(xué)和科研提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)，也為人才培養(yǎng)和科學(xué)研究提供重要手段和保障，同時(shí)高校儀器設(shè)備的添加和更新也是高等學(xué)校的發(fā)展的重要標(biāo)志，實(shí)驗(yàn)室的每臺設(shè)備有都有其重要的運(yùn)作意義。就研究對象而言，以下重點(diǎn)介紹C型工作站、生產(chǎn)線、以及機(jī)器人。

3.1 C型工作站的功能應(yīng)用與分析

該設(shè)備主要提供一個(gè)開放式的平臺，其目的是讓老師、學(xué)生共同參與進(jìn)來，充分發(fā)揮各個(gè)工作站的最大功能來進(jìn)行示教教學(xué)。學(xué)員可以根據(jù)任務(wù)的不同，選擇不同的工作站來完成，也可以選擇固定的工作站來制定不同的任務(wù)，柔性非常強(qiáng)。根據(jù)已有配置的工作站，學(xué)員可以完成智能視覺檢測追蹤實(shí)訓(xùn)、模擬焊接實(shí)訓(xùn)、軌跡繪圖實(shí)訓(xùn)、 裝配實(shí)訓(xùn)、拋光實(shí)訓(xùn)、碼垛實(shí)訓(xùn)、機(jī)械裝配實(shí)訓(xùn)、電器編程、接線實(shí)訓(xùn)、觸摸屏界面設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)等。該系統(tǒng)不僅包括機(jī)器人抓取、搬運(yùn)、碼垛、軌跡模擬等功能的基本應(yīng)用，還包括視覺檢測、追蹤等功能。模塊化的設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊都是獨(dú)立的單元，有各自的氣路和線路布局，操作者可以根據(jù)需要進(jìn)行模塊增減或自由搭配。

實(shí)訓(xùn)裝置采用工作站的方式，為學(xué)生提供一個(gè)開放的實(shí)訓(xùn)平臺。該實(shí)訓(xùn)裝置可以提供多種實(shí)訓(xùn)工作站。該系統(tǒng)主要包括：柔性工作平臺、視覺系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、觸摸屏單元、工裝單元、直線傳輸工作站、碼垛工作站、電控系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)等。

3.2 生產(chǎn)線的應(yīng)用分析

以基礎(chǔ)工業(yè)工程為例，基礎(chǔ)工業(yè)工程是工業(yè)工程專業(yè)的主干課，基礎(chǔ)工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)是課程理論教學(xué)部分的延伸和拓展，主要包括方法研究、作業(yè)測定、生產(chǎn)線平衡、勞動(dòng)定額的制定，PCB手插件流程程序分析表以及現(xiàn)場管理等基礎(chǔ)理論和研究方法。流水式生產(chǎn)線的應(yīng)用，正是在教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)校企對接的重要體現(xiàn)。

3.3 機(jī)器人的功能應(yīng)用與分析

伴隨著高速發(fā)展的大生產(chǎn)社會(huì)化時(shí)代的到來，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大、自動(dòng)化程度不斷提高，機(jī)器人作為物料搬運(yùn)的重要設(shè)備在現(xiàn)代化建設(shè)和生產(chǎn)制造過程中起到了愈發(fā)重要的作用，從上世紀(jì)60年代伊始工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域愈加廣泛、應(yīng)用程度也愈發(fā)深入。在生產(chǎn)車間，從毛坯制造到機(jī)械加工，從焊接到打磨，從表面熱處理到噴漆，工業(yè)機(jī)器人幾乎參與了每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。他們分別為臂長400的四軸機(jī)器人、臂長600的四軸機(jī)器人。

根據(jù)需要，C型工作站與U型流水生產(chǎn)線之間需要放置臂長900的六軸機(jī)器人，主要要作用是流水線與C型工作站之間的承接。

4 結(jié)論

①通過以建設(shè)校企合作模式下的現(xiàn)代工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室為研究目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)校企合作模式下的工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室的高效利用。

②對ADP-33AW型臺式電源的裝配與組裝，對工藝程序分析、工業(yè)機(jī)器人等相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成對校企合作模式下的現(xiàn)代工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室的設(shè)施設(shè)備、空間布局的規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。

③實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)施設(shè)備的運(yùn)作包括C型工作站的建設(shè)、流水線、工業(yè)機(jī)器人的使用，均結(jié)合了ADP-33AW型臺式電源生產(chǎn)而設(shè)計(jì)，最大程度地提高生產(chǎn)線的運(yùn)作效率，降低人力、時(shí)間和物料成本，發(fā)揮校企合作模式下人才輸送的鑲嵌式對接優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁兆花.淺談“校企合作、產(chǎn)教融合”的教學(xué)模式[J].職業(yè)， 2009（27）：56.

[2]姚堯，李勁彬，阮羚，等.企業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)展與創(chuàng)新機(jī)制[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2016，35（1）：239-242.

[3]于影霞.質(zhì)量管理工程[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2015.

[4]韓鋮熹.流水線上的“新員工”[J].大飛機(jī)，2018（3）.