基于FMS的高職自動化專業綜合實訓體系探索與實踐

嚴 惠 賴永波

（江蘇信息職業技術學院 江蘇 無錫 214153）

基于FMS的高職自動化專業綜合實訓體系探索與實踐

嚴 惠 賴永波

（江蘇信息職業技術學院 江蘇 無錫 214153）

以FMS搭建教學平臺，將數門專業課程知識體系融合于其中，采用項目式教學方式，以實現工件的上料、加工、沖壓、清洗、烘干、檢測、組裝、入庫流程為目的展開教學，從而實現對專業課程體系的總結與綜合。

FMS（柔性制造系統）；高職；自動化專業；綜合實訓體系；項目式教學法

項目式教學法是當前高職教育中較先進的一種教學方法，教學內容按照實際的工作任務、工作過程和工作情境組織，以完整的工作過程貫穿于項目式教學中，即以工作過程為導向，提高學生的社會能力、方法能力、專業能力,使專業訓練更接近社會需求,最終實現學生的“零距離”上崗。

專業綜合實訓是針對自動化專業需求設立的。通過該環節的學習,將三年中的幾乎所有專業課程知識點總結歸納于其中,如圖1所示，實現了課程的系統總結與應用。因此,對于該環節的學習對象與課程時間安排都有很嚴格的要求，并將其安排為自動化專業三年學制在校學習的最后一個環節。

圖1 專業綜合實訓環節專業體系支撐圖

圖2上料單元圖

實訓所采用的FMS(Flexible Manufacturing System，柔性制造系統)由PLC、觸摸屏、傳感器、通訊、電機、伺服驅動器、變頻器、機械手等部分組成。柔性制造系統是一個由計算機集成管理和控制，高效率地制造某一類中小批量多品種零部件的自動化制造系統。

教學平臺的搭建本環節以新引進的FMS為學習平臺，該平臺主要包括：（1）上料單元。實現工件的存儲、轉移和工件運輸功能，如圖2所示。（2）數控加工單元。由HNC-18i數控機床控制器、伺服定位與變頻主軸驅動系統和小型數控機床三部分組成，實現工件的加工。（3）沖壓單元。將鋼珠沖壓到塑料工件中形成半成品，配置全套液壓控制系統，如圖3所示。（4）清洗與烘干單元。實現對數控加工完成的工件進行清洗與烘干。（5）視覺單元。完成工件形狀、外觀等性能指標檢測，配置邦納視覺傳感器，對工件進行精確視覺檢測。（6）碼垛單元。 進行產品材料、顏色和厚度檢測功能。（7）組裝單元。將不同的工件進行裝配，生成一套完整的成品。（8）存儲單元。成品貨物經過堆剁機進行全自動出入庫。（9）皮帶線單元。完成整個工件加工、運輸功能。（10）教師站網絡單元。

體系目標的制定

有以下目標：（1）對柔性制造系統的整體架構與組建有全局的認知；（2）了解整個流水線各單元的工作原理；（3）掌握各單元所采用的核心控制模塊的工作原理與實現方式；（4）熟練掌握各單元功能的實現方案，包括編程、硬件接線、程序下載、調試及故障排查；（5）實現整個流水線中所涉及的專業課程實施體系的綜合。

體系內容設計

本環節總學時數為140學時，系統的最終目的是實現上料、工件的數控加工、沖壓、清洗與烘干、檢測（檢測項目包括形狀、外觀、顏色、材料、厚度）、組裝及存儲等功能。各個單元之間工件的傳輸通過流水線實現。為了實現這一過程，首先需要對各個單元中的核心控制器以及各個單元共有的編程、連線等知識點進行系統學習。因此，學生要對12個子任務進行系統學習，然后進行分工，即分成9個小組，由各個小組實施相應的單元方案。最后進行系統聯調。這樣，既可實現學生對專業知識的學習，同時也可加強小組之間的合作。另外，即使某一組的某一環節出現了問題，也可以將流水線小車移至下一單元，從而解決由于某一組的落后對其他學生造成影響的問題。

考核方案

本環節的考核成績由平時成績與考試成績組成，比例安排如表3所示。平時成績由各個環節的子任務與主任務決定，每個環節占有相應的比例。考試成績分為兩部分：理論考試與上機考試，上機考試采用分組進行。每組選題由計算機隨機抽題。

通過最后一個學期的專業綜合實訓，學生鞏固了一、二年級所學專業課程，實現了知識點的綜合。同時，由于實訓所實現的方案與過程接近于企業真實操作流程，通過本環節借助FMS搭建的自動流水線平臺進行訓練，使即將踏上工作崗位的學生又增加了一些企業工作的實戰經驗。

圖3 沖壓單元圖

表1 子任務安排表

表2 主任務安排表

表3 成績比例劃分表

[1]段春梅.淺談高職《動態網頁技術ASP》教學改革中的項目式教學[J].電腦知識與技術，2008，（12）.

[2]陸浩剛.機電專業工作過程系統化、項目式教學探討[J].中國科教創新導刊，2008，（35）.

[3]任國興.基于實訓基地柔性制造系統建立的研究[J].唐山職業技術學院學報，2006，（1）.

[4]袁海燕，王曉平.PLC和機器人在柔性制造系統中的應用[J].長沙航空職業技術學院學報，2008，（6）.

[5]劉玉霞,王勇.柔性制造系統及其應用[J].制造技術與機床，2008，（1）.

G712

A

1672-5727（2011）05-0132-02

嚴惠（1982—），女，碩士，江蘇信息職業技術學院助教，研究方向為控制理論與控制工程。