智能制造工场的定义、功能及概念设计

　　摘    要：　通过对无锡城市职业技术学院新校区建设概念性设计分析，提出智能制造工场的概念，以深圳技术大学中德智能制造学院的建设案例为参考，结合学院发展规划和智能制造类专业分布，重点分析了智能制造工场的功能和设计要点，对于同类院校的智能制造工场的概念性规划设计具有一定的借鉴意义。

　　关键词 :     智能制造;工场;规划设计;

　　Abstract：　The concept of intelligent manufacturing workshop is put forward through an analysis of conceptual design of the new campus construction of Wuxi City College of Vocational Technology. With the construction of Shenzhen Technology University's Sino-German Intelligent Manufacturing School as a case for reference, and taking the college's development plan and national distribution of education programs of intelligent manufacturing into consideration, this paper gives an analysis of the function and design of intelligent manufacturing workshop. It may serve as a reference for the conceptual planning and design of intelligent manufacturing workshops in other colleges.

　　Keyword：　intelligent manufacturing; workshop; planning and design;

　　0 、引言

　　“十四五”时期，是无锡市以智能化、绿色化、服务化、高端化为引领，全力打造现代产业发展新高地的重要时期，也是无锡建设全国一流区域性职业教育中心，开创职业教育创新发展新局面的关键时期。针对“十三五”时期部分院校在校企合作过程中为了应付考核，片面追求合作企业数量而忽视质量，在与企业完成挂牌后校企合作就到了终点，并无实习实训、“双师型”教师培养、课程开发等实质性合作，与企业也还没有真正做到产教融合。为改变这一现状，深入推进校企合作，深化产教融合质量，建设一个具有前瞻性的智能制造工场，作为教育教学研发培训及校企合作基地，真正实现职业技术教育教学质的飞跃已是迫在眉睫。

　　1 、智能制造工场的定义及专业分布

　　智能制造是指在生产制造过程中，将智能装备通过通信技术有机连接起来，实现生产制造过程自动化；并通过各类感知设备收集制造过程中的各种数据，在工业软件系统的管理下进行数据分析，并与企业资源管理软件相结合，提供最优化的解决方案或者定制化生产，最终实现智能化制造[1]。智能制造是信息化与工业化的深度融合，其作为一个系统工程，融合了机械制造、智能装备、工业物联网、人工智能、大数据和生产管理等技术，涉及机械设计制造、机电设备、自动化、电子信息、计算机和通信等六大专业类。

　　1.1、 机械设计制造类

　　机械设计制造类包括机械设计与制造、数字化设计与制造技术、数控技术、机械制造及自动化、工业设计、工业工程技术、材料成型及控制技术、现代铸造技术、现代锻压技术、智能焊接技术、工业材料表面处理技术、模具设计与制造、特种加工技术、智能光电制造技术、机械装备制造技术和工业产品质量检测技术等16个专业。

　　1.2 、机电设备类

　　机电设备类包括智能制造装备技术、机电设备技术、电机与电器技术和新能源装备技术等4个专业。

　　1.3 、自动化类

　　自动化类包括机电一体化技术、智能机电技术、智能控制技术、智能机器人技术、工业机器人技术、电气自动化技术、工业过程自动化技术、工业自动化仪表技术、液压与气动技术、工业互联网应用和计量测试与应用技术等11个专业。

　　1.4 、电子信息类

　　电子信息类包括电子信息工程技术、物联网应用技术、应用电子技术、电子产品制造技术、电子产品检测技术、移动互联应用技术、汽车智能技术、智能产品开发与应用和智能光电技术应用等9个专业。

　　1.5、 计算机类

　　计算机类包括计算机应用技术、计算机网络技术、大数据技术、云计算技术应用、信息安全技术应用、人工智能技术应用、嵌入式技术应用、工业互联网技术、移动应用开发和工业软件开发技术等10个专业。

　　1.6、 通信类

　　通信类包括通信技术、现代移动通信技术、通信软件技术、通信工程设计与监理、通信系统运行管理和智能互联网络技术等6个专业。

　　智能制造融合了先进制造技术、自动化技术、通信技术和人工智能技术，贯穿以上的6类56个专业，与《中国制造2025》战略大背景相契合，有着广泛的就业和岗位适应性。

　　与拥有工业场所、以大型机器或设备构成的生产线，并使用机械化代替手工劳动的工厂不同，工场特指拥有机器化现代生产方式，工人工作、师傅带徒弟的大型场所。智能制造工场则特指信息化与工业化深度融合，产教、产学、产研高度结合的校企合作基地。

　　2、 智能制造工场的功能分析

　　2.1 、实习实训

　　通过模拟实际工作环境，教学采用真实工作项目的实际案例，教学过程理论结合实践，强调学生的参与式学习，能够在最短的时间内使学生在专业技能、实践经验、工作方法、团队合作等方面提高[2]。

　　主要承担会计、财务管理、人力资源、国际贸易专业的实验(实训)教学任务，职业技术培训，学生专业技能竞赛，教师科研等等工作。承担实验课程有会计电算化实训、国际贸易综合操作实训、财务分析实训、人员测评理论与方法、绩效管理等共30门，实验项目有40个。

　　开出实验课项目：会计电算化实训、国际贸易综合操作实训、财务分析实训、人员测评理论与方法、绩效管理等。

　　2.2 、创业创新孵化

　　大学生创新创业街、创新创业楼、国家级众创空间，分为三个功能区，即城建类创新创业孵化区、信息类创新创业孵化区、创意类创新创业孵化区。

　　成立创新创业教育工作领导小组，全面统筹全校的创新创业教育工作，逐步建成应用于创新创业学院，负责全校的创新创业教育、创新创业项目训练，培育、孵化与转化、服务与支持等工作。为广大大学生提供了“双创培训、双创导师、项目路演、双创沙龙、资源对接”等服务体系。构建“学生全覆盖、贯穿人才培养全过程、教育全方位、涵盖全层次”的“四全”双创教育体系，形成了一批“与学校顶层设计高度契合、与学科专业密切相关、与地方特色无缝对接、与校办企业完全打通、与校外基地深度融合”的大学生创新创业团队与企业。

　　以创新创业孵化基地的建设为契机，加大创新创业工作的整合力度，强化大学生创新创业意识，提高大学生创新创业能力，真正形成学校“大众创业、万众创新”格局，促进学校更大发展。

　　2.3、 技术服务

　　对教师在基础和应用领域开展专题研究，和企业开展联合研究、科技攻关、科技咨询、技术服务、技术转让的项目，其目标是全面提升教师专业能力和创新能力，产出高质量的研究成果。

　　2.4 、国际教育及行政办公

　　结合不断变化的人才市场现状，立足国际企业的用人标准，以不断提升的教学质量应对市场的考验，用卓越的教育品质获得累累硕果。国际教育将在校企合作培养人才方面继续积极地探索和实践，培养出更多符合企业用人标准的实战型、复合型人才。

　　3 、智能制造工场的案例分析

　　深圳技术大学中德智能制造学院是在我国制造业转型升级，实施“中国制造2025深圳行动计划”的背景下设立的，学院建设以产业需求为导向，以强化工程能力和应用创新能力为载体，秉承“来自实践、面向应用、立足本地、放眼全球”的办学理念，联合德国应用技术大学及研究所，致力于培养高水平工程师、设计师等极具“工匠特色”的高层次高素质的产业精英和技术人才。

　　学院针对学生的培养方式具有适应性，能够很好地适应经济的发展和先进制造行业的结构调整；人才培养既强调专业基础理论知识和技能，又突出技术应用；课程设置贴近职业岗位需求，及时跟踪新知识新技术，提供多个专业方向的选择，为学生职业生涯发展提供坚实的保障。深圳技术大学中德智能制造工场见图1。

　　图1 深圳技术大学中德智能制造工场

　　中德智能制造学院2017年已招收首届本科学生，专业为机械设计制造及其自动化(智能制造与机器人),分为2个专业培养方向：智能制造与机器人、激光智能装备及应用。2018年拟招收200名本科学生，其中机械设计制造及其自动化(智能制造与机器人)专业100人，电子科学与技术(光电子技术与应用)100人。电子科学技术(光电子技术与应用)专业分为3个专业方向：光电子技术、工业电子产品、人工智能仪器仪表。

　　4 、无锡城市职业技术学院智能制造工场概念设计分析

　　4.1 、项目概况

　　无锡城市职业技术学院坐落于惠山区东南部，太湖之滨的无锡职教园区， 园区紧靠无锡中心城区。 场地位于无锡城市职业技术学院北门，钱藕路以北，周边交通便利，风景宜人。项目总占地约700亩，项目计划总投资约5.0亿元，建设周期3年～5年(见图2)。

　　图2 智能制造工场概念设计方案

　　4.2 、项目选址

　　依据《无锡市土地利用总体规划(2006—2020)》,惠山区钱桥街道沪宜高速路以南区块为建设用地。位于钱藕路和玉泉路之间的地块与无锡城市职业技术学院仅一路之隔，且紧邻生态岛湿地公园，环境优美，为项目建设首选地。

　　4.3 、总图规划

　　根据无锡职教园的总体定位与无锡城市职业技术学院的需求，注重跨学科的合作和交流，以重校企共建、跨学科合作、求协同一致、自实践求知为目标，以交融互动、未来科技为设计理念，将该区打造成一个面向未来的智能制造工场。

　　规划将具备类似公共性的元素相互靠近形成两个两组团三单体的基本构架，围绕学术会议中心布局的实训基地为核心组团，校园整体结构呈现一定的向心性。弧形的实训裙楼又与老校区布局形成呼应并使新旧两个区块融为一体。将自然、学术、生活、休闲有机融合，创造清新典雅、和谐舒适的优美环境[3,4]。

　　4.4、 交通组织

　　围绕智能制造工厂的环形主干道，直连技术大楼和国际教育，并将位于南侧、自成系统的体育馆和宿舍区环路连在一起，形成两级路网和交通消防疏散的基本构架。分布于核心区块的网状道路是基于便捷交通而设的人行步道，与各个区块与景观融为一体的游步道构成区域的三级路网。设一个主要出入口和两个疏散出口，主入口满足消防车的进出，并与城市主干道连接。

　　在单体垂直交通组织上，每栋楼设计有两个以上的楼梯且直通屋面以满足疏散需要，各单体实训楼则又通过弧形裙房式建筑连通，实现互联便捷的交通组织。

　　4.5、 单体设计

　　整个区块建筑围绕实训形成两个组团三个单体。建筑造型均以极简的现代设计语言，传递的是包豪斯“直面过去与未来的较量”之精神。大块面实体侧墙与颇具线条感、色彩感的正立面彩色装饰铝板、透明玻璃形成强烈面线对比、色彩对比和虚实对比。

　　4.6、 景观规划

　　景观规划以人为本、以水为魂、以智为源，结合场地既有的水域和规划建筑单体渐次展开，并力求与建筑融为一体。在大景观统一规划的前提下，各组团又有相对独立的景观系统和氛围。园路的设计兼具教学通行的便捷与休闲的趣味感，外紧内松的植物布置是隔噪与共享的体现。

　　5 、结语

　　作为实训基地，满足教学活动固然重要，但又能够满足师生衣食住行等基本生活需求则更为关键。项目选址保证了与本部校区联系、交流以及既有资源的共享和高效利用，也避免了重复建设大面积生活区。极简现代设计语言的建筑设计体现了场所精神对大学精神的呼应；与生态湿地公园融为一体的景观规划和科学高效的交通组织，实现了本部校区的便捷联系。规划重视人才需求与当地区域发展间的协调，客观上对提升高等教育质量，促进区域经济发展起到了积极的作用，也体现了规划服务于高校立德树人的根本任务，实现校地双赢办学目标。

　　智能制造作为工业4.0时代背景下的核心观念，越来越受到各高职院校的重视。科学合理的智能制造工场的设计规划，是实现学校智能制造实验实训教学高质量发展，培养高技能、应用型人才的保障，设计部门要进一步优化和深化智能制造的概念性规划设计，为施工图设计提供较为详尽的文本。

　　参考文献

　　[1]隋秀梅,徐宇卉,刘瑞佳高职院校智能制造I程创新训练中心建设的研究与实践:以长春职业技术学院工程训练中心建设为例[J]高教学刊, 2021(11):72-75,79.

　　[2]黄金永,韩权，汪荣青.智慧校园下理虚实-体化智 能制造实训基地建设的思考[J].中国多媒体与网络教学学报(中旬刊).2019(11):165-166.

　　[3]任志国.大学新校区智慧校园规划设计探讨[J].科技视界, 2021(2):113-115.

　　[4]董金香.“双高"背景下的高职院校智慧校园建设探析:以宁夏工商职业技术学院为例[J]现代信息科技, 2020,4(18):183-186.