学院要将世界500强的灯塔工厂”物理结构虚拟化,转化成一虚拟的数字化工厂。通过虚拟仿真技术,将工业4.0技术在生产过程中的应用转化成为教学资源,成为学校校外虚拟仿真实训基地。

——夏伟

10月19日,在江西南昌举办的职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设工作推进会上,顺德职业技术学院的院长夏伟到会并参与题为“职业教育实训的新境界:虚实融合与共生”的圆桌会议。

会前,夏伟校长接受了未来职教的专访,讲述了顺德职业技术学院建设虚拟仿真实训基地方面的经验和未来发展的目标。

促教学,建工业4.0数字孪生工厂

夏伟校长表示,顺德职业技术学院地处珠三角这个制造业的核心地带,顺德又是我国制造业的重要基地,因此顺德很早就开始进行传统产业的数字化转型。近年来,学校为适应顺德产业的数字化转型提供了大量人才,目前有在校生将近5000人。

作为职业院校,顺德职业技术学院与企业紧密结合,培养适应数字化转型的人才,而虚拟仿真技术,在数字化转型中起着至关重要的作用。

顺德职业技术学院很早就开始进行专业的调整,将模具、数控、机电一体化、工业机器人、电气自动化、电子信息技术、网络、通信、软件等与数字化工厂相关专业全部整合到新开设的智能制造学院。至今,该学院已成为该校最大二级学院。

对于国家提出的建设虚拟仿真实训基地项目,顺德职业技术学院早就意识到其重要性,在虚拟仿真实训方面布局。对于虚拟仿真基地的建设,学院做的是系统化考虑,要将世界500强的“灯塔工厂”物理结构虚拟化,转化成一虚拟的数字化工厂。

目前,美的在智能制造、工业4.0技术应用方面优势明显。学校与美的合作,共同投入1.1亿人民币,用工业4.0技术构建了从产品设计、生产制造、物流规划和智能服务等全链条的数字化工厂,并依托虚拟仿真技术和数字孪生技术,构建了校外数字孪生工厂,应用到教学实践中。

同时,学校与德国亚琛工业大学合作建设了一条基于工业4.0的示范生产线,从构建生产制造系统出发,围绕“提质、增效、降本、减库”展示工业4.0技术应用场景。通过虚拟仿真技术,将真实生产线技术转化成为教学资源,形成校内数字化工厂的虚拟实训基地。最关键的是,教学资源来源于真实的工业4.0数字化产线,可以迅速帮助学生建立数字化工厂概念,理解智能制造是为了制造服务,是为产品服务,适应学生树立企业数字化转型升级的信心和能力。

此举解决了顺德职业技术学院学生、特别是智能制造方向类学生的高质量就业问题,毕业前半年以上就被很多企业“预订一空”,目前此类专业的人才完全是供不应求的状态。

明重点,建设“一平台两工厂三中心”

夏伟校长说,尽管现在顺德职业技术学院有将近5000名学生,但还远远无法补足顺德数字化转型过程中的人才缺口,不仅仅是顺德,整个珠三角已经掀起了数字化转型高潮,人才正成为最急切的需求。

这次职业教育的虚拟实训基地推进大会,想要在全国遴选一批虚拟仿真的实训基地,夏伟认为,正好顺应了当下全国、尤其是适应珠三角地区的数字化转型潮流,有助于将来的数字化人才培养。

下一步,顺德职业技术学院重点建设的核心内容,是一个平台,两个工厂,三个中心

一个平台是指资源与教学的管理云平台,主要是负责虚拟仿真教学资源,和虚拟仿真实训教学的管理,同时还有在线学习的智能引导与智能评价,具备这些功能的可视化智能交互教育云平台。

两个工厂,一个是基于“XR”(VR、AR和MR的统称)也就是虚拟仿真技术,与美的合作的微波炉智能制造数字工厂,目前正在进行教学资源的收集和转化。另一个是与德国亚琛工业大学合作的PCB智能制造的数字孪生工厂建设,该生产线作为数字工业4.0的示范生产线,目的是进行虚拟仿真的一种转化。这两个工厂建好以后,将可以把教学资源有效整合,将虚拟仿真平台应用于教学培训方面。

三个中心,一个是XR技术公共教学中心,主要是多个桌面式的VR教学教室,目前在英语教学中广泛使用。

一个是虚拟仿真资源开发中心,因为虚拟仿真的资源是不断更新的,就要不断的完善和更新教学资源,因此该中心主要是实现虚拟仿真资源的动态更新,同时孵化虚拟现实的技术专业。根据资源更新,开设新专业,以及对现有专业进行调整。

还有一个是虚拟仿真技术实训中心,利用XR技术,引进西门子数字技术,将原来的实训室向自动化生产方向提升。除此之外,还有专门用于物流管理、电子商务、市场营销等专业的数字化工厂的运营、管理的仿真实训中心。

“一平台两工厂三中心”,可以起到很好的示范作用,是顺德职业技术学院建设“面向数字化工厂的智能制造类专业群虚拟仿真实训基地”的核心内容。

建团队,引进培养一批企业工程师

夏伟校长表示,建设虚拟仿真实训基地的过程中也要面对一些阻力,这些困难来自于职业教育学校、高职院校普遍面临的一些困难。

不同地方的职业教育,由于当地的主要产业不同,经济发展程度不同,面临的困难也不一样。对于虚拟实训基地的投入,特别是真实生产场地的实训条件,很多地方是不具备的。

但是为什么还要建设虚拟仿真实训基地?因为想要在真实的工厂里实习,目前还是存在很大困难。企业的生产不能停,按照其本来的生产程序,也不能完全适应学校的教学需要。所以,如果能够根据企业真实生产过程,建立虚拟仿真实训基地,就可以大大节省成本。尽管虚拟仿真实训中心的建设投入也相当大,但是相对来说,从原材料的成本、教学过程、学生的实际体验等方面来看,虚拟仿真实训基地就是非常有必要的了。

这次的会议,对我们下一步实训基地的建设可以起到一个很好的推进作用。这样一来,我们的老师可以利用虚拟仿真的实训基地来对学生进行培养,甚至企业对员工进行培训时,也会非常方便。

“教学团队的建设十分关键。”夏伟认为,依托这些中心,学院需要引进培养一批企业工程师,实现真正的双师型教学团队。顺德职业技术学院的目标,不仅是培养适应未来产业发展所需的高素质的技术技能人才,还要为企业的产业转型提供技术支撑,这也是职教本科将来应该承担的一些任务。

教学团队的组建,以及这些虚拟仿真实训中心产生的辐射效益,会对校内其他专业和社会中的其他学校、企业起到示范作用。同时,顺德职业技术学院的虚拟仿真中心是可持续发展的,要用一种经营管理的模式来运作它们,对数据资源进行运营,并对外开放管理。

“我们就是实实在在的,想要建立起一个完整的虚拟仿真实训平台。我相信,我们所做的一切,能起到示范性作用,最终为企业数字化转型赋能。”——夏伟