文/梁秀璟
“三菱電機杯”:開啟未來制造業的任意門
——記第九屆“三菱電機杯”全國大學生電氣與自動化大賽
文/梁秀璟

8月,對于每一位學生來講,也許是一年中最快樂的日子,因為在這個月份里,他們可以盡情享受美好的假期:和家人團圓,與朋友相聚,亦或是踏上旅途,尋找最初的自己。然而,還有一種方式,注定與眾不同。那就是參與暑期大學生競賽,將青春定格在滴汗的眼眉,跳躍的指尖,還有一個個創意十足的作品中。

左:東南大學電氣工程學院院長 趙劍鋒右:三菱電機自動化(中國)有限公司總裁 城下雅紀
2015年8月3日,由教育部高等學校電氣類專業教學指導委員會、中國自動化學會主辦,東南大學、三菱電機自動化(中國)有限公司承辦,聯合國教科文組織產學合作教席協辦的第九屆“三菱電機杯”全國大學生電氣與自動化大賽在東南大學召開,而這里,也成為了大學生們記錄別樣青春的舞臺。
已經走進第九個年頭的“三菱電機杯”,沒有疲憊,沒有倦怠,反而在歲月的歷練中更加凸顯出它的價值及與時俱進的特征。最初創立“三菱電機杯”大賽的初衷和目的,便是希望通過大賽的形式,搭建產學研的綜合平臺,促進大學生工程應用能力的提高,培養學生創新能力、協作精神。如今,走過了9年的歷程,在新時代發展的背景下,“三菱電機杯”的這一初衷顯然又有了更深一層的意義。
在“中國制造2025”時代,工業生產將呈現前所未有的特征,真正實現工業生產的靈活性,極大提高生產效率和資源利用率,重新定義技術、生產與人的關系,制造流程不再是一家企業的單個行為,而將實現縱向集成,生產的上中下游之間的界限將更加模糊,生產過程將充分利用端到端的工程數字化集成,人在其中不僅是技術與產品之間的中介,而更多地將成為價值網絡的節點,重新成為生產過程的中心。因此,它對工程技術人才提出了全新的要求。正如三菱電機自動化(中國)有限公司總裁城下雅紀所言:“智能制造是當今中國制造業發展的趨勢,經過改革開放30年的引進與吸收,現在的中國更需要的是明確自身發展的需求,在各領域提升自主化能力。相應的,需要的是有著創新想法,并有能力將其最終實現的工程人才。‘三菱電機杯’為廣大參賽學生提供了這樣一個可以充分發揮創意并將其實踐的平臺。希望同學們將這里看作是踏入職場前的第一步。”

一項賽事,連續舉辦九屆不容易,而每一屆都能在原來的基礎上進行改進與提升,則更為不易。“三菱電機杯”卻在這方面為業內同類型大賽做出了表率。也正是基于此,我們看到,“三菱電機杯”在一次次的破繭中,不斷實現了自我突破。
曾多次擔任該項賽事組委會成員的教育部高等學校電氣類專業教學指導委員會主任委員、南京師范大學校長胡敏強教授表示:“‘三菱電機杯’走過的9年,是一個非常有意義、有價值的歷程。”相比前八屆,他認為第九屆在很多方面有了創新。首先,大賽的影響力日漸提升,也越來越受到廣大高校的重視和認可。這主要體現在參賽的學校越來越多,涉獵的區域越來越廣泛,更是吸引了越來越多的綜合型、研究型大學的參與;第二,主題與社會發展更加貼近。此次大賽以“智能制造 綠色創想”為主題,正是契合中國制造業當前轉型升級的大背景,讓深處“象牙塔”的同學們提前感受到真正制造業的發展狀況;第三,比賽的賽制越來越規范。今年與以往不同的是,在評分制度上做出了改進。以前,評委老師被分為幾組,每一組全程負責固定隊伍的理論考試、實操以及答辯的全過程評審。這一次,組委會決定分為幾組,理論考試由評審組A打分,現場評審和答辯則由評審組B負責。這樣的賽制,更加科學,也更好地體現了大賽公平公正公開的原則。
除此之外,記者還在評委老師的名單中發現了兩位來自企業的評審委員——南京中電熊貓平板顯示科技有限公司副總經理顧葆華和許繼集團有限公司副總工程師李瑞生,對此,胡敏強表示,這的確是本屆大賽的另外一個亮點。“我們在本屆大賽中特別增加了來自企業的評委,就是想要通過他們的視角對同學們的創新提供更結合實際的指導,尤其是在中國提倡萬眾創新、大眾創業的背景下,希望可以更好地將大學生創新與產業結合在一起。”

教育部高等學校電氣類專業教學指導委員會主任委員、南京師范大學校長 胡敏強
此次大賽主題是“智能制造 綠色創想”,要求學生基于e-F@ctory理念,整合三菱電機自動化產品群(可以包括PLC、網絡、伺服、變頻、人機界面、低壓配電、機器人等),構筑并實現智能制造和節能管理應用的模擬系統。這樣的主題,緊密結合了當今中國制造業的發展態勢,為參賽學生們提供了可以充分發揮的空間。
三菱電機(中國)有限公司董事副總經理富澤克行對大賽寄予厚望,他表示,從第一屆到第九屆,每一屆他都會出席,原因是學生們富有創造力的作品深深地吸引他。“‘三菱電機杯’不僅是一項大賽,更是一個幫助學生將理論與實踐相結合的平臺,一個廣大師生們交流、學習的平臺,真正為培養適應“中國制造2025”時代的工程應用型人才做出積極的努力。”

三菱電機(中國)有限公司董事副總經理 富澤克行
顯然,參賽學生們用自己優秀的作品對上面這段話做出了極好的回應。本屆參賽作品不僅包含如變頻器、PLC、運動控制等傳統自動化技術,更是結合智能制造的主題,涌現出了多個有關機器人、物聯網、智慧工廠、節能等熱點領域的作品。
今年獲得企業特別獎的是由香港理工大學“路見不瓶”隊帶來的“智能分散式回收和循環再造系統”,該系統以空瓶回收再造產業為背景,演示系統包括街頭回收站(機)、智能運輸調派、控制中心及塑料循環再造生產設施。透過系統,用戶可以把合適的空瓶放入街頭回收站中,同時積分會儲存到用戶的賬號,用戶能把積分應用到日常生活之中。這樣既可吸引大眾參與,也能夠體現出廢物有價的意義。街頭回收站會先根據條碼把空瓶分類,判斷它們是否合適回收,被判斷為合適回收的空瓶會經過去除瓶蓋的步驟,然后透過擠壓和攪碎等加工工序制成回收物料來減少儲存空間。這個作品之所以受到評委的嘉獎,并不是因為其技術難度有多高,而是它的系統做得非常全面且完善,各方面都考慮得很周全,更是體現了“用智慧改進生活”的理念。與此同時,香港理工大學的幾位同學在比賽過程中所展現出來的綜合實力也值得其他參賽學生學習。
南工開拓者隊由幾位南京工程學院的學生組成,他們此次帶來的作品——“基于新能源的智慧工廠設計”也同樣贏得了評委的好評,并最終榮獲一等獎。該設計基于三菱電機IQ平臺的智慧工廠將結合風光互補發電照明系統、灌裝生產線系統、室內外環境監測系統及能量監控系統,設計出微型現代化智慧工廠。通過對光伏發電系統與風力發電系統的能量檢測,最大限度地利用清潔能源實現工廠照明的低能耗。室內飲料灌裝生產線采用六關節工業機器人及氣動機械手實現罐裝生產過程的全自動化。應該說,該微型生產線符合現代工廠的設計理念,結合了運動控制及過程控制的關鍵技術。室內外環境監控系統及能量監控系統為微型工廠的人性化、智能化增輝良多。
教育部高等學校電氣類專業教學指導委員會副主任、哈爾濱理工大學研究生部主任戈寶軍教授在點評學生作品時重點說道:“本屆大賽作品的水平較以往有所提高,尤其是與社會熱點,如機器人、智慧工廠、智能制造等結合得非常緊密,充分體現了學生們較強的結合實際及創新的能力。”

比賽現場
工程科學技術是推動人類文明進步的發動機,優秀工程技術人才是一個國家工業現代化的核心要素。尤其是面向“中國制造2025”的時代,制造業的轉型升級對工程技術人才提出了更高的要求。然而,擺在中國制造業面前的一個現實就是:隨著科技的進步,大量缺少工程師人才。
據統計,目前,我國開設工科專業的本科高校占本科高校總數的90%,但我國工科大學畢業生可以直接達到跨國公司用人標準的比例卻并不高。很多工科大學生畢業后找不到工作,而企業又抱怨招不到合適的工程師人才,反映應屆畢業生徒有理論知識,缺乏實踐能力及產業化意識,這樣雙向不對接的情況極為普遍。

金華職業技術學院信息工程學院院長 陳海榮

參賽學生為評委老師演示作品

參賽學生正在進行理論考試
金華職業技術學院信息工程學院院長陳海榮教授是此次大賽裁判組的裁判,他表示,面對學生普遍缺少動手實踐能力的問題,參加類似于“三菱電機杯”這種大賽是一個非常好的提升實踐能力的機會,也是學生在課堂上學習的補充。參賽的過程是一個實踐“做中學”的過程,邊做邊學,既激發了學生們學習的興趣,又鍛煉了動手能力,這為職業學院的教學模式改革提供了一種新的思路。
上海交通大學電子信息與電氣工程學院的趙群飛教授是第一次帶領學生來參加“三菱電機杯”,他坦言,來到了這里才看到了差距,有很多兄弟院校的作品讓他刮目相看,雖然上海交通大學是全國知名的綜合類大學,但是學生們完成項目的實踐能力還差得很遠,甚至不如一些職業院校的學生。通過這次比賽,看到了自身的不足,今后,會在教學的過程中注重提升學生動手實踐的能力。
來自香港理工大學的參賽隊員也向記者表示,參賽的過程使自己的學習能力得到了不小的提升,尤其是遇到一些專業以外的知識,就需要快速自學,不同于在課堂上的學習方式,這樣的方式更為有效,且增加了自信和學習的興趣。
胡敏強教授指出,比賽使學生們的綜合能力得到了提升,同時也暴露出一些問題,非常值得總結。尤其是,很多同學作品設計的想法特別好,但卻忽略了真正實現時的實際情況,這一點體現了他們缺少產業化的意識。而這正是造成高校畢業生與企業需求不能很好對接的重要原因之一。
他告訴記者,目前國家已經意識到這個問題,在一些高等院校的教學當中也開始注重培養學生們結合工程實際,提高產業化意識的能力。比如,有些學校會定期邀請企業內的技術負責人來給學生們上課;還有的高校提出,教師博士畢業后需要先到企業去實習一段時間,之后再回到學校進行授課……通過這些方式,逐漸縮短課堂與工程實際的距離。
事實上,這才是舉辦“三菱電機杯”真正的意義。正如胡敏強教授所言:“參賽的目的并不是獲獎,而是通過大賽得到鍛煉,同時發現問題并在今后的教學過程中進行改進,這樣便形成了良性循環,最終企業、學校、學生三方都能夠受益。”
從2006到2015年的9年間,“三菱電機杯”正是本著這樣的目的,如同一把“金鑰匙”,幫助參賽學生打開了一扇通往廣闊未來的“任意門”。門的那一端,正是屬于未來優秀工程師的充滿著無限可能的世界。

上海交通大學電子信息與電氣工程學院教授 趙群飛