工業(yè)4.0實(shí)驗(yàn)室的職教啟示

同濟(jì)大學(xué)中德工程學(xué)院對(duì)德合作歷史悠久，由中德雙方共同建成的國(guó)內(nèi)首家工業(yè)4.0實(shí)驗(yàn)室，無(wú)疑走在了這方面的前列。通過(guò)探訪這一新型實(shí)驗(yàn)室，我們力圖探討中國(guó)制造2025從概念走向?qū)嵺`的過(guò)程中，對(duì)于中國(guó)職教而言，有哪些經(jīng)驗(yàn)可學(xué)？

“當(dāng)前世界工業(yè)發(fā)展進(jìn)入以物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興技術(shù)為主要特征的新階段。”同濟(jì)大學(xué)中德工程學(xué)院副院長(zhǎng)、工業(yè)4.0實(shí)驗(yàn)室主任陳明教授說(shuō)，工業(yè)4.0由德國(guó)政府在2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上首次提出，寓意人類將迎來(lái)以生產(chǎn)高度數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)器自組織為標(biāo)志的第四次工業(yè)革命。概念一經(jīng)提出，立即在全球掀起了新一輪研究與實(shí)踐熱潮。中國(guó)政府也提出中國(guó)制造2025，追趕世界工業(yè)先進(jìn)步伐。

2013年，同濟(jì)大學(xué)中德工程學(xué)院與德國(guó)科研機(jī)構(gòu)合作，歷經(jīng)1年時(shí)間共同建成了國(guó)內(nèi)首家工業(yè)4.0實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室采用開(kāi)放模式，服務(wù)于同濟(jì)大學(xué)教師教學(xué)與科研、大學(xué)生科技創(chuàng)新及校企合作，著力培養(yǎng)未來(lái)的卓越工程師人才。

日前，《工人日?qǐng)?bào)》記者探訪了這一新型實(shí)驗(yàn)室，尋覓工業(yè)4.0從概念走向工程實(shí)踐的歷程。

學(xué)科交叉，打造一流實(shí)驗(yàn)室

工業(yè)4.0實(shí)驗(yàn)室與普通實(shí)驗(yàn)室有何不同?記者在實(shí)驗(yàn)室看到，這里有機(jī)器人、數(shù)控車床、數(shù)控加工等中心加工設(shè)備、機(jī)器人滑行導(dǎo)軌、變頻傳送帶和服務(wù)軟件等一系列硬件設(shè)備和支撐軟件。

“一條流水線上所生產(chǎn)的產(chǎn)品都可以各不相同。”陳明介紹，各加工工件攜帶了電子標(biāo)簽，內(nèi)置了所有用戶定制化的加工任務(wù)，它可自行與機(jī)器人、機(jī)床等加工設(shè)備進(jìn)行通訊，完成既定的加工任務(wù)，“這種方式改變了原有大規(guī)模的批量生產(chǎn)、大規(guī)模有限定制，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的個(gè)性化定制”。

在“流水線”的另一側(cè)，記者看到一個(gè)迷你型的“倉(cāng)庫(kù)”正在安裝調(diào)試中。“這是實(shí)驗(yàn)室引入的智能立體倉(cāng)庫(kù)、AGV自動(dòng)導(dǎo)向車等硬件，實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0實(shí)驗(yàn)室的橫向集成。”陳明說(shuō)，這一版本納入了當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域主要的生產(chǎn)元素與資源，建立起一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式，力爭(zhēng)成為我國(guó)生產(chǎn)制造業(yè)構(gòu)建數(shù)字化智能工廠的應(yīng)用示范工程。

在教學(xué)方面，中德工程學(xué)院注重理論與實(shí)踐的結(jié)合以及學(xué)科交叉，讓不同學(xué)科的人組成智能制造項(xiàng)目組。“在工業(yè)4.0智能工廠實(shí)驗(yàn)室的二期建設(shè)中，來(lái)自機(jī)械學(xué)院、電信學(xué)院、軟件學(xué)院的本科生、碩士生、博士生將共同參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。”陳明介紹，在課程設(shè)置中，學(xué)院已經(jīng)率先開(kāi)出了全國(guó)第一門工業(yè)4.0課程——《工業(yè)4.0導(dǎo)論》，并陸續(xù)推出《工業(yè)大數(shù)據(jù)》《智能工廠架構(gòu)與實(shí)踐》《智能物流》等課程；主要研究方向包括基于信息物理系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)、預(yù)測(cè)性維護(hù)、智能測(cè)量等。