經過改革開放幾十年的努力,我國的制造業正得到迅猛發展,目前已逐步成為“世界制造中心”、“制造大國”。然而,世界各國在制造業領域的競爭一直都很激烈,制造業的尖端核心技術、制造工藝技術我們并不占優勢,尤其是裝備制造業與制造強國差距更大,充其量也只是世界的加工廠,是產業鏈利潤的末端,因此,我們遠不是制造強國。
為了提高制造業競爭能力,國內外的制造業已廣泛使用先進的數控技術。這里所說的數控技術應有兩個層面的含義,其一是數控裝備制造技術,其二是數控設備的操作與制造工藝技術。在世界制造強國中,數控技術水平都是非常高的,可以說,數控技術水平的高低是衡量一個國家否是制造強國的一項非常重要指標。在戰略上,如何實現我們的制造強國夢想,如何制定我國的數控人才培養規劃,它既是理論問題,又是實際問題,既是我們的長遠目標,又是目前迫切需要解決的問題。
1.制定制造強國戰略,提高綜合國力
制定制造強國戰略,要從幾個方面著眼,首先要從科技尖端技術入手,占領制高點,提高應用先進科學技術的能力?,F代的光機電技術發展很快,把光機電新技術應用到裝備技術、數控設備中,開發出更多、更好的數控設備。
我們國家的發展戰略就是要在參與現代制造過程中,吸取第一代互聯網和VCD與DVD等產品制造技術的經驗教訓,要打破貿易壁壘的唯一途徑,不能再走模仿和抄襲的老路,應當具有自己的知識產權和專利。最大的問題是國內企業的創新積極性不高,企業參與世界范圍的競爭能力和意識不強,研發的投入明顯不足??茖W家和工程技術人員是要靠企業家的投入來實現技術的創新和發明的,沒有眼光獨到的企業家,工程技術人員很難發揮出應有的潛智和作用。在我們的單個企業研發力量還比較弱小的情況下,在戰略層次上,尤其是對基礎性、通用性、尖端性的問題,應該采取國家組織,行業牽頭,企業間聯合、高校參與等方式進行聯合攻關,集中力量,重點突破,在一些重要領域中取得一定的可應用成果,走出自己的特色,并逐漸占領科學技術的制高點,擁有一批具有自主知識產權的技術和專利,使我們的民族工業不至于處于處處求人和受制于人的狀態。
現在數控強國有美國、德國、日本等國家,它們的數控裝備制造業已非常強大,國內的單一或少數企業很難與之抗衡,尤其是高端產品,我們很少。而國內很多數控系統低端產品充斥市場,良莠不齊,并形成惡性競爭。為了使我們的高端產品在國際上有一席之地,國內各大數控企業與高校和科研院所應聯合起來,形成一個研發和創新的合力。在這方面,國家應以行業組織成立研發中心,攻關數控系統與制造,尤其是對數控高端產品要傾全力攻關,目前應集中對高精度、高速、多軸(超三軸)系統等機床進行重點研究,避免小而全的重復開發和技術力量的分散,而且在數控系統的研制中各類專業人員分工合作,打造數控系統研發航母,集全國行業之力與國外的一個或幾個企業相拼,我們認為從技術角度講是會有所收獲的,我國的數控裝備制造肯定會上一個新臺階,我們現在有這個基礎和能力。
2.從“制造大國”走向“制造強國”過程中看數控人才培養的地位與意義
強國是我們幾代人的夢想,從近代清朝的幾次變法、孫中山的三民主義、“五四”運動、到新中國成立,我們中華民族無時無刻不在想成為世界強國。這里的強國是指政治強國、軍事強國、經濟強國、科技強國、制造強國,而前面的各種強國最終要靠制造強國做基礎和支撐,沒有制造強國,談不上經濟強國和軍事強國,更不用提政治強國;眾所周知,現代制造離不開數控技術,現在80%以上的制造業采用數控化,可以說,數控技術是現代制造的主體,是實現制造強國的關鍵。因此,數控人才培養在我國從“制造大國”向“制造強國”轉變的過程中具有舉足輕重的地位與意義。
在我國目前成為制造大國的今天,數控人才培養的重要意義是:其一,滿足我國制造業發展的需要,制造業是我國的立國基礎,沒有足夠的數控應用人才,我國就不可能有現代制造業,制造大國就是一句空話;其二,是我國制造業整體競爭能力的需要,因為沒有足夠數量的數控技術人才,一方面會造成設計創新能力的削弱,另一方面勢必造成制造業中數控人才工資過高,使企業制造成本升高,在經濟全球化的競爭中使我國的制造業形成被動局面,從而影響我國成為“制造強國”戰略的實現;其三,是建設和諧社會的需要,我國正迎來一個人口就業高峰期,制造業本身就業范圍廣,層次多,數控技術知識點多,培訓時間長,正好能容納大量的勞動者,只要大家都有工作有收入。社會穩定。就能建設和諧社會,因此,為了使制造業繁榮發展,我們必須培養更多的各類、各層次數控人才。
3.構建多層次數控專業教學體系,實現“五位一體”創新人才培養新模式
制造強國除了有強有力的數控裝備研發隊伍外,還必須具備多層次的使用數控裝備的人,也就是說,制造業的全過程是要有高素質、高水平、高技能的設計人員、生產加工人員與管理人員。因此,如何培養一支多層次、不同方向的數控技術人才,如何構建多層次數控專業教學體系、培養模式問題,也是關系到我國能否從制造大國向制造強國轉變的關鍵問題。
(1)數控技術人才需求的多樣性和多層次性。根據企業生產工藝要求不同,制造企業中數控加工方法是多樣化的,其生產崗位也是多樣的。崗位中對數控人才的技術要求也是多種層次的,一般企業有數控車、銑床、電火花、線切割、數控焊接、數控磨削及表面處理等加工,而在新興的硅晶加工中,激光微電子加工技術、微機電加工技術等也采用數控制造,并需要不同要求的數控技術人才;而在制造過程中,同樣需要不同層次的數控技術人才,如產品設計人才、產品工藝設計人才、數控編程與加工人才、數控設備維修與維護人才等。
正因為如此,我國現階段的教育有二年制、三年制、四年制的普通數控專業或專業方向,培養了各級各類數控技術人才,當然,他們大多屬于通才教育。而特殊工種如超精密加工、微細加工、高能束加工、復合加工、快速原型及反求制造等還需要在這些人才的基礎上進行另外專門的培訓。
(2)數控技術人才的知識結構要求。由于數控設備的技術含量很高,它不但包括傳統的機電一體化技術,更要包含光機電液氣一體化技術。因此。數控設計制造人員的知識結構有如下要求:機械設計與制造技術;微電子技術;檢測傳感技術;信息采集與處理技術;伺服傳動與自動控制技術;CAD/CAM技術;光學與光電技術;系統集成技術。
對數控應用技術人員的知識結構有如下要求:機械制造工藝知識;電氣知識;計算機知識;控制知識;CAD/CAM軟件知識;設備維護維修知識;計算機編程和數控機床的手工編程能力。
(3)“五位一體”的數控創新人才培養模式。綜合上面對數控人才的知識結構要求和我們十幾年數控專業培養的經驗,我們認為數控設計制造人才的培養模式應為“五位一體”的數控設計人才培養模式。數控設計人才培養模式:光機電技術;工藝與操作技能;CAD/CAM能力;系統集成能力;系統創新設計能力。數控應用人才培養模式:機電理論素養;數控操作技能;CAD/CAM能力;系統維護維修能力;工藝創新設計能力。
為了實現“五位一體”的培養模式,還必須把上面的“五位一體”的能力轉化為教學中的四級平臺模塊,即公共基礎平臺、技術基礎平臺、專業基礎平臺、數控專業平臺模塊,再從模塊落實到課程,然后制定出相應的教學計劃。
當然,由于社會的崗位需求不同,每個學校的定位和培養方向不同。不同的學制、不同的學校還應在上面“五位”中的權重上有所側重,形成一個培養模式多種教學計劃,尤其是課程的設定、每門課程的學時數會有所差別,不可能也不應該各校完全相同,這樣每個學校才有自己的培養特色,培養出多個方向、層次的數控人才,共同滿足社會的不同需求。
(作者單位:廣東技術師范學院)