数控专业校内实训基地建设的研究.docx

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数控专业校内实训基地建设的研究

数控专业校内实训基地的建设

一、校内数控实训基地建设的必要性

制造业是一个国家综合国力的象征，被誉为“国民经济的装备部”，特别是我国加入世贸组织后正逐步成为“世界制造业中心”。

当前各制造企业为增强自身的竞争能力都在广泛使用先进制造技术——数控加工技术，但制造业技能型人才却奇缺，以至有新闻报导“月薪6000元难聘数控技工”。

据有关方面统计数控机床高级操作工短缺60万，更有有识之士大胆地估计数控人才缺口将达到200万。

数控技术是先进制造业实现自动化、柔性化和集成化的技术平台，是提高产品质量、提高劳动生产率的重要手段。

目前市场对数控人才需求主要集中在军工企业、大型制造企业、模具制造企业和汽车零部件制造企业，就天津地区而言，要加快经济结构调整，抓住国际产业结构调整和重新布局的机遇，提高加工制造业的水平。

加工制造业是天津的优势，充分发展六大支柱型产业，走新型工业化道路、加快新一轮嫁接改造，加快高新技术产业化步伐，到2007年高新技术产业要占工业总产值的45%以上，天津将建成中国的“先进制造业中心”。

目前，天津具有一定规模的数控加工企业已达百余家，例如全国最大的拖拉机生产厂家之一——天津拖拉机厂，经过重组和改造建成了拥有40余台数控设备的数控车间；天津动力机厂与英国合资的珀金斯公司建成了拥有数十种数控机床的超大型数控生产线4条；开发区的德国独资SEW公司是世界上最大的变频减速机生产企业，拥有2个2万平米的生产车间，近百台数控设备……；尽管如此，据目前统计我国数控机床的普及率仍还不到2%。

到2005年我国数控机床产量将达到3万台，再考虑大量的引进设备，届时数控机床的普及率将大大提高，数控技术人才的缺口也必将进一步扩大。

据国家数控系统工程研究中心的调查报告显示，当前，我国数控人才不仅在数量上奇缺，而且在质量上也存在相当大的缺陷，该类专业毕业生在知识、能力和素质方面，特别是技能方面远远不能适应和满足企业的需求。

造成上述数控人才“量”和“质”问题的原因是多方面的，例如数控设备价格昂贵，可供教学使用的数控设备品种和数量有限，不能给学生提供“真刀真枪”的实践机会，仅靠理论培养无法与现代制造业需求接轨；另外缺乏“双师型”素质教师、教学方法陈旧、实训教材短缺且不规范等都在一定程度上影响着数控专业人才的培养质量和数量。

以2003年天津市高职院校举办的首届数控技能大赛为例，参赛的15名学生只有中德职业技术学院的一名学生设计出了合理的加工工艺，这得益于中德职业技术学院多年坚持的用生产型设备进行教学、同时保证足够的实训学时（例如“数控编程与操作”一个实训模块为240学时），以最大程度地提高学生的实际工作能力、缩短学生在企业中的过渡期。

目前我院制造业类专业招生人数的不断增加，学校本部数控类专业学生人数已超过千人，自2002年开始还同八所国家级重点中专校联办数控类专业的3·2连读，并与青岛大学等高校联合办学，同时我院做为国家级两个师资培训基地平均每年为全国各高中职院校培训先进制造技术类教师100余人，为全国29个省、市、自治区150家国有大中型骨干企业，三资企业，乡镇企业举办制造业技术短训班179期，培养各类中、高级技术人才5500余名。

如此大的实训需求，没有一个上规模的校内实训基地将无法满足技能培养的需要，将大量实训安排到企业不现实，所以校内实训资源的建设就显得尤为重要。

我院校内数控实训基地的建设将进一步发挥现有办学优势和资源，依托与德国、西班牙的合作关系建成具有国际先进技术水平、符合当代职教理念、功能齐全、手段先进、实训岗位较多、人才培养方案有特色、服务于天津乃至全国，学历教育与非学历教育并重、教师培训与学生培养并举、学校与企业共用的全国示范性数控技术职业教育实训基地的目标推进。

二、现有校内实训基地基本情况分析

天津中德职业技术学院是教育部备案的独立设置高等职业技术学院，是中德两国政府在职业教育领域迄今为止最大的合作项目2003年12月20日中国和西班牙两国政府在职业教育与培训方面最大的合作项目—中西机床培训项目在学院内建成，使我院成为我国当前培养数控技术领域专业技术人员的最具现代化设备和条件的培训基地。

我院的数控技术应用专业经教育部专家组评审被列入全国高职高专教育专业教学改革试点专业，同时，我院也是全国高职高专现代加工技术师资培训基地、劳动部就业指导中心数控资格认证标准的专家组成员、劳动部数控工艺员资格认证单位、天津市数控技能鉴定试点单位。

1988年建院伊始，数控技术应用专业就在11位德国专家指导下，在教育部和市教委大力支持下，在中方教师的努力下，并在各类企业的帮助下，成为天津乃至全国最早创建的数控类专业，成为全国数控类专业中的精品，成为中德职业技术学院的一个亮点。

她以加工设备齐全、技术水平先进、教学理念新、“双师型”教师多、教学方式方法科学、校企合作力度大、资源共享最充分的特色，得到社会各界的认可和教育部的好评。

数控加工设备是我院的一大特色。

经过多年的努力，目前已具有总计50台套高水平的、产自德国、西班牙、瑞士等国的原装生产型设备以及数控编程、CAD/CAM、数控原理、FMS等相关专业技能实训室，设备总价值达到1.1亿元人民币。

数控实训设备数量之多、品种之全、配套之完善、软件档次之高在全国高教领域处于领先地位。

现有数控实训设备及实训室情况如下：

设备名称

型号

产地

主要技术参数

配置系统

数量

数控车床

CT40（卧式）

德国GILDMEISTER公司

倾斜导轨

最大回转直径400mm

Z向行程1000mm

控制精度0.001mm

EPL2

4

CT40（卧式）

德国GILDMEISTER公司

倾斜导轨

最大回转直径400mm

Z向行程1000mm

控制精度0.001mm

FANUC-0i

1

TCN-10

西班牙DANOBAT

公司

倾斜导轨

最大回转直径250mm

Z向行程500mm

控制精度0.001mm

FAGOR8055TC

3

TCN-10C

西班牙DANOBAT

公司

倾斜导轨

带C轴

最大回转直径250mm

Z向行程500mm

控制精度0.001mm

FAGOR8055TC

1

TCN-11

西班牙DANOBAT

公司

倾斜导轨

最大回转直径280mm

Z向行程830mm

控制精度0.001mm

FAGOR8055TC

1

TCN-12

西班牙DANOBAT

公司

倾斜导轨

最大回转直径430mm

Z向行程775mm

控制精度0.001mm

FAGOR8055TC

1

TV400

西班牙DANOBAT

公司

最大回转直径400mm

Z向行程400mm

控制精度0.001mm

FAGOR8055TC

1

数控铣床

EP3A/2A

（一台四轴）

德国DECLE公司

工作范围500mm×500mm

控制精度0.001mm

DIALOG4

5

F40（仿型）

德国SHW公司

工作范围800mm×400mm

控制精度0.001mm

HEIDENHAIN155

1

数控加工中心

B640（立式）

西班牙KONDIA公司

工作行程600mm×400mm×510mm

控制精度0.001mm

FAGOR8055

4

HM-1060

（立式）

西班牙KONDIA公司

工作行程1000mm×600mm×510mm

控制精度0.001mm

FAGOR805

2

ZM-99

西班牙KONDIA公司

双工作台

工作行程660mm×400mm×510mm

控制精度0.001mm

FAGOR8055

1

SP5000

（五轴联动）

西班牙DANOBAT

公司

五轴联动

主轴头可转位

工作行程3500mm×1600mm×1200mm

控制精度0.001mm

FAGOR8055

1

TR-K25（移柱）

西班牙DANOBAT

公司

工作行程2500mm×1600mm×1000mm

控制精度0.001mm

FAGOR8055

1

HS-1000

（高速铣削）

西班牙KONDIA公司

工作行程1000×600mm×510mm

主轴最高转速24000r/min

快速走刀速度24000mm/min

进给速度5000mm/min

工作精度0.001mm

可直接加工淬火钢

HEIDENHAIN

TCN426

1

数控电加工机床

HS-400

（电火花）

西班牙ONA

公司

工作行程600mm×400mm×400mm

C轴360°

ONA

2

RE-400

（线切割）

西班牙ONA

公司

工作行程600mm×400mm×400mm

ONA

2

DE-25（电火花）

德国DECLE

公司

工作范围300mm×400mm

精度0.002mm

MULTIFORM1

1

CUT-100

（线切割）

瑞士AGIE公司

工作范围300mm×200mm

精度0.002mm

NC123

1

数控磨床

G-41-S（外圆）

西班牙DANOBAT

公司

砂轮行程

X：

310mm

Z：

1345mm

FANUC210i

1

G-41-U（万能）

西班牙DANOBAT

公司

砂轮行程

X：

260mm

Z：

1360mm

FANUC210i

2

G-51-A-W6

（外圆）

西班牙DANOBAT

公司

砂轮行程

X：

275mm

Z：

880/1480/2082mm

FANUC210i

1

G-51-BH4

（外圆）

西班牙DANOBAT

公司

砂轮行程

X：

275mm

Z：

880/1480/2082mm

SIEMENS840D

1

305V（无心）

西班牙DANOBAT

公司

最大磨削直径150mm

最小磨削直径50mm

磨削长度160mm

FAGOR8055

1

RTL-1200

（平面）

西班牙DANOBAT

公司

最大磨削高度450mm

最大磨削宽度750mm

最大磨削长度1200mm

FAGOR8055

1

G-41-I（内圆）

西班牙DANOBAT

公司

砂轮行程

X：

260mm

Z：

1360mm

FANUC210i

1

S3-CNC314（坐标）

瑞士HAUSER

公司

工作范围300mm×400mm

精度0.0001mm

CNC314

1

数控冲床

PGA-1

西班牙DANOBAT

公司

最大冲裁力300KN

毛坯最大厚度6.35mm

定位精度±0.025mm

FAGOR8050

1

PGA-3

西班牙DANOBAT

公司

最大冲裁力300KN

毛坯最大厚度6mm

定位精度±0.025mm

FAGOR8050

1

三坐标

SPARK

西班牙TRIMRK公司

测量范围1000mm×700mm×700mm

定位精度0.003mm

1

MC550

德国ZAUSS

公司

测量范围550mm×450mm×420mm

定位精度0.003mm

1

上述数控设备种类齐全，包括数控车床、数控铣床、数控加工中心、数控磨床、数控电火花、数控线切割、数控锯床、数控冲床、数控三坐标测量仪等各类数控加工设备。

数控系统则涉及当今广泛使用的FANUC、SIEMENS、FAGOR、HEIDENHAIN等多种。

设备的技术水平属世界先进水平，能够支持在线加工并具有远程诊断功能，其中包括配备有FAGOR8055系统、带C轴的车削中心1台；工作台为2.5m×1.4m×1.2m、刀库可容纳30把刀具的大型加工中心1台；工作台为3.5m×1.6m×1.4m、回转工作台为φ800mm、A轴可旋转95°、B轴可旋转360°、主轴转速15—3000r/min、刀库可容纳30把刀具、立卧两用的5轴加工中心1台；主轴转速达到30000r/min的高速铣1台。

数控原理实训室包括数控系统安装、调试和参数设置等多种功能，FMS实训室是由1台数控车床、1台数控铣床、1台机械手、一条传送带、1个立体仓库组成的柔性生产线，能够完成零件由坯料——加工——存放的全过程演示。

三、校内数控实训基地整体建设目标和方案

我院将瞄准创建符合现代职教理念、具有国际先进技术水平、功能齐全、手段先进、实训岗位多、人才培养方案特色鲜明、教学环境职业化、组织管理企业化、服务于天津乃至全国、以学历教育与非学历教育、学生培养与教师培训、学校与企业、中职与高职共享的、全国一流示范性数控技术职业教育实训基地，为培养大批数控技能型紧缺人才、满足我国制造业发展对人才的迫切需求、推动职业教育办学体制和人才培养模式的改革服务。

数控实训基地建设将本着“完善现有、提升质、量、保持特色、争创一流”的原则，重点放在适度增加设备数量与品种（如FANUC和SIEMENS等）、完善原有数控实训车间布局、改造模具设计与制造实训车间、补充数控维修实训设备、购置多功能数控教学软件等，将现代数控技术中的机床操作与加工、数控编程与工艺、数控设备检测与维修、数控设备营销与管理、模具设计与制造、远程诊断与现场服务等培训环节相结合，融于整体实训基地的建设，使高职数控类技术技能的实训水平上一个新台阶。

数控实训基地一览

数控实训基地

基础实训专业基础实训数控加工实训模具设计与制造实训数控设备维修实训

钳工实训车间机械设计实训室●CNC编程室工具实训车间装配实训车间

普车实训车间CAD实训室●CNC加工实训车间★模具设计实训室★数控系统实训室

●普铣实训车间液压/气动实训室●CAM实训室特种加工技术实训车间★数控系统安装与

磨削实训车间●PLC实训室★远程诊断实训室★数控磨削编程室调试实训室

热处理实训车间电工/电子实训室数控原理实训室数控磨削实训车间●数控设备故障维修

电气传动实训室FMS实训室实训室

注：

未标注为现有实训室和实训车间

★为规划新建实训项目

●为需更新、完善和增加设备数量的实训项目

具体建设规划项目见附表1、2、3。

按上述规划的实训基地建成后其设备的技术水平、数量品种和功能将达到国内领先水平，并与国际先进职业教育水平同行。

实训基地通过建设能够充分满足培养数控机床操作人员、数控编程工艺人员、数控设备维修人员、数控设备营销人员、模具设计人员、模具加工人员的的需求，其技术特点表现在：

1．CNC编程室购置多功能MTS编程软件，能完成FANUC、SIEMENS、FAGOR、HEIDENHAIN、DECKEL等多种系统的编程训练，提高CNC编程室计算机配置。

2．再建一个50点的CNCN编程室，同时具备CAM实训功能。

3．CAM实训室配置MASTERCAM、IDEAS、CIMATRON、UG、PRO—E、TOPSOLID等多种实用、正版CAM软件。

4．模具实训室将模具设计实训室增加到50个点位。

5．模具加工实训车间增加数控电火花、数控线切割等特种数控加工设备及数控磨削设备的数量，同时提高设备的技术水平，例如将引进一台带刀库的数控电火花机床和一台高速铣。

6．数控加工实训车间将在设备的品种、功能和水平上得到全面加强，例如增加FANUC、SIEMENS系统，增加数控加工中心等设备的数量，建设远程诊断实训室和FMS实训室，使数控实训车间的技术水平产生质的飞跃。

7．新建数控维修实训室，能完成FANUC、SIEMENS、FAGOR、HEIDENHAIN、DECKEL等数控设备的检测与维修。

四、校内数控实训基地的社会效益

为缓解当前我国数控类设备资源不足以及资源分散、水平低的矛盾，我院数控实训基地的建设将在我院先前开展共享办学的基础上，更加着力实施以天津为中心、辐射全国的资源共享。

在继续做好同11所国家级重点中专校3·2连读试点合作基础上，选择天津市内2—3所高级技工学校作为合作对象，开展紧密设备共享、师资共享、课程共享和经验共享合作，将中德职业教育的“品牌”效应向中职、中技领域扩大延伸。

同时，该基地随时为天津及周边地区的各所中职、中技数控类专业群提供“双赢”原则下的优质服务，提高基地利用率。

数控实训基地作为我院国家级高职教学改革试点专业“数控机床应用技术”的依托，将结合当前天津各高职院校新增制造业类专业多，实训基地、师资队伍、课程建设等方面不到位的现实状况，实行“走出去、引进来”政策，广泛同天津及周边高职院校合作，提供师资培训、学生实训、课程输出、毕业实践等服务，开发含先进职教理念，融先进教学方法，围绕机床操作与加工、数控编程与工艺、数控设备检测与维修、数控设备营销与管理、模具设计与制造、远程诊断与现场服务等技术、技能点的培训模块，充分利用寒、暑假期，兼顾平时，面向全国，开展高质量、有特色的实践技能训练，为提升数控类专业建设水平服务。

中德职业技术学院的数控技术职业教育实训基地具有良好的共享和运行机制，我们相信在各方领导的大力指导和支持下，在中德、中西两国政府良好合作的基础上，在学院广大教职工的共同努力下，该实训基地必将成为全国一流的、示范性数控技术职业教育实训基地。

附表1数控维修技术实训室规划

序号

设备名称及种类

台/套数

单价（万）

总估价（万）

1

数控系统：

FANUC—0iM教学实验台，FANUC—0iT教学实验台。

包括：

系统、两套伺服、伺服电机、主轴模块、主轴电机等

各6套

20

240

2

数控系统：

SIEMENS—802D教学实验台。

包括：

系统、两套伺服、伺服电机、主轴模块、主轴电机等

6套

20

120

3

数控信号

及PLC

培训设备

计算机

12台

0.5

6

接口板

24套

0.5

12

FANUC-PLC编程软件

4套

1

4

SIEMENS-S7编程软件

4套

1.5

6

4

分离部件装配模块

2套

30

60

5

电路分析仪

2台

10

20

6

检测仪器、量具

12套

1

12

合计金额

480

附表2模具设计与制造实训室及实训车间

序号

设备名称及种类

台/套数

单价（万）

总估价（万）

1

模具设计软件：

CADCEUS（日本）

10套

1.9

19

2

模具图绘图仪HP-A0

1台

4

4

3

逆向工程设备：

（雷尼绍/英国）

1套

64

64

4

模具制造设备：

电火花穿孔机DS703B

1台

8

8

5

模具分析实验室

1套

12

12

6

高速铣

1台

100

100

合计金额

217

附表3数控机床应用技术实训室及实训车间

序号

设备名称及种类

台/套数

单价（万）

总估价（万）

1

多媒体交互软件

2套

1

2

2

CAD/CAM实训室

Cimatron

100套

0.5

50

UG

2套

25

50

MasterCam

14套

1

14

Ideas

1套

10

10

3

数控交互式编程软件（MTS）

100套

0.15

15

4

学生用计算机

50台

0.6

30

5

教师机和服务器

2台

1

2

8

绘图仪（HP）

1台

1

1

9

投影仪

2台

2

4

10

数字信号采集系统

2台

3

6

11

数控车铣中心

1台

32

32

12

数控加工中心

2台

50

100

16

数控车床（FANUC和SIEMENS）

2台

25

50

合计金额

366