智能制造装备技术人才需求调研与培养对策研究

随着先进制造技术、信息技术和智能技术的快速发展和深度融合,智能制造装备技术也得到前所未有的发展。然而作为先进制造业的复合应用,其人才需求也发生重大的变化。针对智能制造装备技术的应用人才需求缺乏的问题,对典型企业进行人才需求开展调研,通过典型工作过程和岗位关键能力要求分析,探讨人才培养的对策,提出“政、校、企”联动填补人才的空缺,根据岗位需求进行精准定位各层次人才的培养策略,为院校和企业人才培养提供参考作用。

智能制造:概念演化、体系解构与高质量发展

智能制造作为高阶制造业态和新型生产方式,已然成为新一轮工业革命的核心驱动力。当前,我国制造业处于转型升级和提质增效关键期,传统产业亟须通过新旧动能转换焕发新的生机,新兴技术产业和未来产业需要通过富有竞争力的制造模式抢占全球制高点,智能制造高质量发展成为我国制造业嵌入全球价值链高端的关键支撑。智能制造具有以智能工厂为载体、以生产制造关键环节和主要流程的智能化为核心、以工业互联网为关键支撑和以端到端数据流为基础的显著特征。推动智能制造高质量发展,要以关键核心技术攻关为核心,加快智能制造装备、工业软件和智能制造系统解决方案高端化智能化发展,推动智能工厂全面推广落地,打造传统制造业数字化转型样板,推动工业互联网标准体系建设。

面向智能制造仿真实验的产线数字孪生建模

针对智能制造领域人才培养中,实践教学存在的成本高、安全保证难等问题,该研究构建了智能制造仿真实验系统。首先,以智能产线为基础、车间信息化平台为桥梁,融合产线数字孪生技术,构建了面向智能制造仿真实验的数字孪生系统框架;其次,对系统中包含的产线物理实体模型、数据采集及车间信息化平台、数字孪生产线的多维度模型及智能制造仿真实验平台展开了详细阐述;最后设计产线生产调度优化实验,验证了该数字孪生仿真实验系统的有效性。

基于大数据技术的服装智能制造创新模式

为进一步提高服装行业的智能化水平,在对目前服装行业面临的智能制造建设任务分析的基础上,探讨大数据技术在数字经济时代助力服装行业转型升级实现智能化过程中所发挥的关键作用。通过梳理大数据技术在服装流行趋势智能预测、数字化设计、智慧工厂生产、个性化营销4个方面的现有研究,提出由大数据技术驱动的服装智能制造创新模式,探讨从预测、设计、生产到销售整个闭环的智能化制造流程,以及基于大数据技术的服装智能制造发展趋势。

高校智能制造专业课程思政教学改革实践

智能制造专业的设置具有特殊的历史背景和时代使命,如何通过课程思政改革培养德才兼备的智能制造人才是一项重要任务。为此,分析智能制造专业课程思政存在的问题。从课程思政教学改革的总体设计、教学模式、学习效果评价体系三个方面论述智能制造专业课程思政的教学改革实践,并以智能制造导论为例,阐述如何设计课程思政教学内容。最后,介绍取得的育人效果。该专业对课程思政建设的探索和实践可为新时代其他理工科专业建设提供借鉴与思考。

模块化如何赋能企业智能制造升级? 一个探索性案例研究

随着VUCA(易变性、不确定性、复杂性、模糊性)时代的到来和新一轮科技革命的快速演进,中国制造企业如何进一步提升智能制造效能,快速响应碎片化和个性化的用户需求,进而塑造企业独具一格的竞争优势,成为业界和学术界普遍关注的课题。以海尔集团为例,采用扎根理论进行探索性单案例研究,着重探讨模块化赋能智能制造升级的具体路径。研究结果显示:模块化可以解决用户需求与企业智能制造的映射问题,并从设计模块化、生产模块化、组织模块化3条路径赋能智能制造升级,驱动模块构建→模块运用→效应发酵的过渡;进一步地,形成模块化运用弹性化、效率化和平台化三方面抓手,推动案例企业智能制造的价值创造与模式转变,满足用户多元化需求。

智能制造对制造企业创新效率的非线性影响——基于制造业服务化的调节效应

增强制造业创新能力是实施制造强国的重点任务,深度探究制造业转型升级中的创新效率问题有助于推动制造业创新发展。基于2013—2019年中国沪深A股制造业上市公司的数据,通过实证考察智能制造对制造企业创新效率的非线性影响,并探究制造业服务化在其中的调节作用,研究结果表明:智能制造对我国制造企业创新效率具有显著U型影响效应,主要影响机制是通过降低内部组织成本、减少企业内部融资两个途径提升制造企业创新效率。通过非线性影响的调节效应模型检验发现,制造业服务化对智能制造与制造企业创新效率的非线性关系起到正向调节作用,制造业服务化水平越高,智能制造前期对企业创新效率的负面影响就越弱。异质性分析发现,在大规模或实施策略性创新的企业中智能制造与制造企业创新效率的U型影响关系较显著。为此,企业应系统应对智能制造应用过程中不同阶段对企业创新驱动的作用效应,充分发挥服务化转型对推动智能制造创新发展的重要作用,要根据自身规模和创新方式等选择适宜的智能制造推进路径。同时,应充分发挥政府对智能制造的协调、支持作用。

智能制造类专业复合型人才培养路径研究

信息技术与制造技术不断交叉融合,新技术和新业态催生出复合型企业,使得高水平复合型技术技能人才需求量呈现迅速增长趋势。作为技能人才重要供给源的职业院校,为应对智能制造类高端技能人才储备不足问题,将人才培养与生产实际相结合,开展产教融合人才培养研究与探索。面向智能制造领域,整合政府、行业协会、产业园区、制造企业等社会各方资源,深入推进产教融合与校企合作。本文探索将“政府、行业协会、产业园区、企业、学校”五方融为一体的产教融合人才培养路径,将技术技能复合型人才培养与生产实践紧密对接,进一步提升高职院校人才培养质量,为精准服务先进制造业产业集群发展提供强力支撑。

智能制造背景下机械类研究生工程软件应用能力培养

智能制造背景下对研究生综合素质能力要求逐渐提高,以笔者所在高校机械类专业型研究生为例,以研究生工程软件应用能力提升为目标,从教学团队优化、人才培养体系、人才培养模式、考核评价体系四个方面入手,加强了学习过程的考核与培养,建立了新的研究生软件应用能力培养体系,为新工科各专业的新型综合性人才培养提供有效参考。

基于微服务的智能制造仓储系统研究与应用

为了解决传统单体架构型仓储管理系统在业务量扩展和系统升级时产生的系统可扩展性差、变更周期长、成本高等问题,引入了微服务和容器化技术。基于对仓储管理系统服务的划分,重点研究了智能仓储的系统架构.为了实现敏捷开发并保证平台的健壮性,利用Spring Cloud组件,对微服务进行了综合性的管理,以提升系统的灵活性,并实现了对资源的集中管理。该系统具备许多优点,包括低耦合性、高可扩展性和强大的通用性。最后,通过实例,验证了该设计的可行性,为智能制造仓储行业提供了可行的解决途径。

智能制造专业群专业教育与创新创业教育相融合的实践探索

本文主要介绍了实施专业教育与创新创业教育相融合(以下简称专创融合)的现状,以智能制造专业群为切入点,介绍了专创融合的实施过程及实施效果。重点以智能制造专业群为例介绍了专创融合课程体系的构建、教学与评价方式。

基于工程化项目训练的智能制造工程专业实践课程体系构建

为实现理论课程体系与实践课程体系的有机融合,避免形成“课程孤岛”,以实际工程开发新产品的设计与制造过程为流程,构建了智能制造工程专业“递进式、三级别”项目训练实践课程体系,形成了系统级、装备级、单元技术级分层次的实践教学体系。在此基础上,结合现有实训平台,运用现代虚拟仿真技术,构建了面向智能制造比赛和项目教学的虚实结合、多学科交叉融合的智能制造项目训练综合实践平台,以培养学生的综合性工程实践应用能力。研究成果可为进一步提升人才培养质量提供可行的思路与方法,也可为应用型本科院校人才培养提供参考。

智能制造新应用场景下现场工程师培养的现实困境与路径优化

随着科技革命和新型工业化的持续推进,制造业涌现出数字孪生、数字设计、智能检测,人机协同等数字化、智能化职业应用场景。新场景带来人才需求变革,能扎根生产一线、并创造性解决技术应用问题的智能制造现场工程师成为制约广大中小制造企业数字化转型与智能化升级的关键。现阶段职业教育在培养现场工程师的过程中,存在协同育人平台不完善、课程体系亟待重构一体化育人全过程等现实困境。因此,通过重新梳理产业链—岗位链—流程链—能力链—专业链—课程链的链接逻辑,依照产业需求导向、项目任务驱动、职业能力递进、创新实践支撑理念,引领多主体协同打造产科教平台、推动系统化重构高本协同课程体系、促进产学研训赛创一体化实施,全方位落实智能制造现场工程师的培养。

基于虚拟仿真技术的服装智能制造应用研究

由于传统的服装制造不能很好地满足市场需求,因此对虚拟仿真技术在服装智能制造中的应用进行研究,实现服装企业转型升级,确保企业健康发展。服装虚拟设计包括仿真人体建模、虚拟服装建模、3D仿真优化和构建应用平台。采用非接触式测量获取人体三维数据,构建虚拟三维人体模型,同时将服装设计师的设计意图进行深层次挖掘,获得三维虚拟服装模型。通过纹理特征映射、碰撞检测、真实感增强和场景构建来优化服装设计过程,并将其应用于服装个性化设计与虚拟试穿中,对提升服装企业的智能制造水平和市场竞争力具有一定的参考价值。

智能制造背景下工业工程专业课程体系探究

根据《中国制造2025》的相关要求,为充分适应智能制造背景下产业发展对人才的需求,高等院校工业工程专业在办学过程中,需要对课程体系进行进一步完善,以适应产业发展对高素质人才的需要。该文结合高校工业工程专业办学过程中课程体系设计存在的问题来展开探究,从制约院校办学水平的因素出发对智能制造背景下对工业工程专业课程体系如何适应时代发展需要提出有针对性的建议,以此来助力高等院校工业工程专业的跨越式发展,提升院校人才培养质量。

智能制造的生产成本属性异变及边际成本递减律

智能科技革命驱动的智能制造,是新时期推进制造强国建设的不二选项。智能制造以工业智能体取代人力作业,采用“车间智能体+镜像网络”的单要素虚实融合生产模式,这将带来迥异于传统制造业的生产特征和成本属性,进而改变成本函数形态。比较研究发现,智能制造具有“高固定成本、弱可变成本”属性,并据此推导出随产量弱增长的弱成本函数,以及相应产生的边际成本递减规律。智能制造边际成本递减律,主要源于智能制造的单要素虚实融合生产模式对可变成本的冲淡与弱化效应。从政策层面,建议有序开展智能制造系统的众筹建造模式,积极推行智能制造系统的产能共享模式,尽早谋划智能时代产业工人的全新就业模式,大力引导消费者不断介入生产活动,实现消费者向“消产者”的身份转变。

新工科背景下智能制造工程专业教学探索与实践

为应对“中国制造2025”国家战略,顺应新工科背景下高等工程教育改革发展,国家提出建设智能制造新工科专业。智能制造工程专业在强数理基础上,基于机械学科主干知识体系,融入控制、计算机、人工智能等信息学科知识,探索“数字化+网络化+智能化”时代背景下,新技术特色的智能制造理论课程体系;同时,为有利于学生系统掌握交叉学科知识,实践教学体系通过打通专业交叉知识之间的边界,破除知识孤岛,以工程项目为导向构建实践教学内容,探讨适应智能制造工程专业人才培养的实践教学体系。智能制造工程专业教学探索与实践将促进新工科专业知识之间的交叉融合,逐步适应未来制造领域发展的新需要,有效提升高等教育机械工程专业复合型高端人才的培养质量。

机械设计与低温锂电池全流程数字化智能制造的联系及应用

随着现代制造技术、信息技术和数字化技术的飞速发展,低温锂电池生产迎来了技术升级。对此本文综述了机械设计与低温锂电池数字化智能制造的联系以及技术优化进展。首先分析了低温锂电池产业数字化、智能化的发展流程,包括低温锂电池数字化制造和二阶段的智能化制造;然后重点探讨了机械设计为低温锂电池数字化智能制造产业带来的优化变革。从产业发展角度来看,与机械设计技术深度融合,可以从多个方面优化现有的低温锂电池数字化智能制造技术,对后者的产业结构调整和技术升级具有重要的指导作用。

能源电池制造过程中的全流程数字化智能制造技术

全流程数字化智能制造技术是能源电池制造过程中极为关键的技术手段,其安全性越高,能源电池所能存储能量信号的质量水平就越高。为促进能源电池对能量信号的高质量存储,针对能源电池制造过程中的全流程数字化智能制造技术展开研究。分析能源电池生产工艺的具体实施流程,并以此为基础,设计核心储能部件,再分别从能量转化效率、能源存储质量等多个方面,研究全流程数字化智能制造技术在能源电池中的应用情况。

基于数字孪生的智能制造企业产品定价决策

为实现智能制造企业服务化转型下客户对产品需求实现和交付时间的更高要求,考虑数字孪生的技术成本、需求实现能力和交付时间等因素,分别建立生产型智能制造企业和基于数字孪生的服务型智能制造企业的竞争性定价决策模型,对模型均衡解及仿真结果进行对比分析。研究发现:当虚实一致程度带来的效用增益高于数字孪生技术成本时,服务型智造企业才有动力投入数字孪生,但长远看技术成本的增长会被更高的服务效用所抵消;在虚实一致程度边界内外客户对需求实现能力的敏感系数变化对两类智造企业产品定价、需求和利润会产生不同影响;随着客户对产品交付时间的敏感程度增加,数字孪生缩短产品交付时间能够改善服务型智造企业因时间而导致的定价劣势。