智能制造工場概念性規劃設計淺析

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摘要:通過對無錫城市職業技術學院新校區建設概念性設計分析，提出智能制造工場的概念，以深圳技術大學中德智能制造學院的建設案例為參考，結合學院發展規劃和智能制造類專業分布，重點分析了智能制造工場的功能和設計要點，對于同類院校的智能制造工場的概念性規劃設計具有一定的借鑒意義。

關鍵詞:智能制造;工場;規劃設計

0引言

“十四五”時期，是無錫市以智能化、綠色化、服務化、高端化為引領，全力打造現代產業發展新高地的重要時期，也是無錫建設全國一流區域性職業教育中心，開創職業教育創新發展新局面的關鍵時期。針對“十三五”時期部分院校在校企合作過程中為了應付考核，片面追求合作企業數量而忽視質量，在與企業完成掛牌后校企合作就到了終點，并無實習實訓、“雙師型”教師培養、課程開發等實質性合作，與企業也還沒有真正做到產教融合。為改變這一現狀，深入推進校企合作，深化產教融合質量，建設一個具有前瞻性的智能制造工場，作為教育教學研發培訓及校企合作基地，真正實現職業技術教育教學質的飛躍已是迫在眉睫。

1智能制造工場的定義及專業分布

智能制造是指在生產制造過程中，將智能裝備通過通信技術有機連接起來，實現生產制造過程自動化;并通過各類感知設備收集制造過程中的各種數據，在工業軟件系統的管理下進行數據分析，并與企業資源管理軟件相結合，提供最優化的解決方案或者定制化生產，最終實現智能化制造

［1］。智能制造是信息化與工業化的深度融合，其作為一個系統工程，融合了機械制造、智能裝備、工業物聯網、人工智能、大數據和生產管理等技術，涉及機械設計制造、機電設備、自動化、電子信息、計算機和通信等六大專業類。

1．1機械設計制造類

機械設計制造類包括機械設計與制造、數字化設計與制造技術、數控技術、機械制造及自動化、工業設計、工業工程技術、材料成型及控制技術、現代鑄造技術、現代鍛壓技術、智能焊接技術、工業材料表面處理技術、模具設計與制造、特種加工技術、智能光電制造技術、機械裝備制造技術和工業產品質量檢測技術等16個專業。

1．2機電設備類

機電設備類包括智能制造裝備技術、機電設備技術、電機與電器技術和新能源裝備技術等4個專業。

1．3自動化類

自動化類包括機電一體化技術、智能機電技術、智能控制技術、智能機器人技術、工業機器人技術、電氣自動化技術、工業過程自動化技術、工業自動化儀表技術、液壓與氣動技術、工業互聯網應用和計量測試與應用技術等11個專業。

1．4電子信息類

電子信息類包括電子信息工程技術、物聯網應用技術、應用電子技術、電子產品制造技術、電子產品檢測技術、移動互聯應用技術、汽車智能技術、智能產品開發與應用和智能光電技術應用等9個專業。

1．5計算機類

計算機類包括計算機應用技術、計算機網絡技術、大數據技術、云計算技術應用、信息安全技術應用、人工智能技術應用、嵌入式技術應用、工業互聯網技術、移動應用開發和工業軟件開發技術等10個專業。

1．6通信類

通信類包括通信技術、現代移動通信技術、通信軟件技術、通信工程設計與監理、通信系統運行管理和智能互聯網絡技術等6個專業。智能制造融合了先進制造技術、自動化技術、通信技術和人工智能技術，貫穿以上的6類56個專業，與《中國制造2025》戰略大背景相契合，有著廣泛的就業和崗位適應性。與擁有工業場所、以大型機器或設備構成的生產線，并使用機械化代替手工勞動的工廠不同，工場特指擁有機器化現代生產方式，工人工作、師傅帶徒弟的大型場所。智能制造工場則特指信息化與工業化深度融合，產教、產學、產研高度結合的校企合作基地。

2智能制造工場的功能分析

2．1實習實訓

通過模擬實際工作環境，教學采用真實工作項目的實際案例，教學過程理論結合實踐，強調學生的參與式學習，能夠在最短的時間內使學生在專業技能、實踐經驗、工作方法、團隊合作等方面提高［2］。主要承擔會計、財務管理、人力資源、國際貿易專業的實驗(實訓)教學任務，職業技術培訓，學生專業技能競賽，教師科研等等工作。承擔實驗課程有會計電算化實訓、國際貿易綜合操作實訓、財務分析實訓、人員測評理論與方法、績效管理等共30門，實驗項目有40個。開出實驗課項目:會計電算化實訓、國際貿易綜合操作實訓、財務分析實訓、人員測評理論與方法、績效管理等。

2．2創業創新孵化

大學生創新創業街、創新創業樓、國家級眾創空間，分為三個功能區，即城建類創新創業孵化區、信息類創新創業孵化區、創意類創新創業孵化區。成立創新創業教育工作領導小組，全面統籌全校的創新創業教育工作，逐步建成應用于創新創業學院，負責全校的創新創業教育、創新創業項目訓練，培育、孵化與轉化、服務與支持等工作。為廣大大學生提供了“雙創培訓、雙創導師、項目路演、雙創沙龍、資源對接”等服務體系。構建“學生全覆蓋、貫穿人才培養全過程、教育全方位、涵蓋全層次”的“四全”雙創教育體系，形成了一批“與學校頂層設計高度契合、與學科專業密切相關、與地方特色無縫對接、與校辦企業完全打通、與校外基地深度融合”的大學生創新創業團隊與企業。以創新創業孵化基地的建設為契機，加大創新創業工作的整合力度，強化大學生創新創業意識，提高大學生創新創業能力，真正形成學校“大眾創業、萬眾創新”格局，促進學校更大發展。

2．3技術服務

對教師在基礎和應用領域開展專題研究，和企業開展聯合研究、科技攻關、科技咨詢、技術服務、技術轉讓的項目，其目標是全面提升教師專業能力和創新能力，產出高質量的研究成果。

2．4國際教育及行政辦公

結合不斷變化的人才市場現狀，立足國際企業的用人標準，以不斷提升的教學質量應對市場的考驗，用卓越的教育品質獲得累累碩果。國際教育將在校企合作培養人才方面繼續積極地探索和實踐，培養出更多符合企業用人標準的實戰型、復合型人才。

3智能制造工場的案例分析

深圳技術大學中德智能制造學院是在我國制造業轉型升級，實施“中國制造2025深圳行動計劃”的背景下設立的，學院建設以產業需求為導向，以強化工程能力和應用創新能力為載體，秉承“來自實踐、面向應用、立足本地、放眼全球”的辦學理念，聯合德國應用技術大學及研究所，致力于培養高水平工程師、設計師等極具“工匠特色”的高層次高素質的產業精英和技術人才。學院針對學生的培養方式具有適應性，能夠很好地適應經濟的發展和先進制造行業的結構調整;人才培養既強調專業基礎理論知識和技能，又突出技術應用;課程設置貼近職業崗位需求，及時跟蹤新知識新技術，提供多個專業方向的選擇，為學生職業生涯發展提供堅實的保障。深圳技術大學中德智能制造工場見圖1。中德智能制造學院2017年已招收首屆本科學生，專業為機械設計制造及其自動化(智能制造與機器人)，分為2個專業培養方向:智能制造與機器人、激光智能裝備及應用。2018年擬招收200名本科學生，其中機械設計制造及其自動化(智能制造與機器人)專業100人，電子科學與技術(光電子技術與應用)100人。電子科學技術(光電子技術與應用)專業分為3個專業方向:光電子技術、工業電子產品、人工智能儀器儀表。

4無錫城市職業技術學院智能制造工場概念設計分析

4．1項目概況

無錫城市職業技術學院坐落于惠山區東南部，太湖之濱的無錫職教園區，園區緊靠無錫中心城區。場地位于無錫城市職業技術學院北門，錢藕路以北，周邊交通便利，風景宜人。項目總占地約700畝，項目計劃總投資約5．0億元，建設周期3年～5年(見圖2)。

4．2項目選址

依據《無錫市土地利用總體規劃(2006—2020)》，惠山區錢橋街道滬宜高速路以南區塊為建設用地。位于錢藕路和玉泉路之間的地塊與無錫城市職業技術學院僅一路之隔，且緊鄰生態島濕地公園，環境優美，為項目建設首選地。

4．3總圖規劃

根據無錫職教園的總體定位與無錫城市職業技術學院的需求，注重跨學科的合作和交流，以重校企共建、跨學科合作、求協同一致、自實踐求知為目標，以交融互動、未來科技為設計理念，將該區打造成一個面向未來的智能制造工場。規劃將具備類似公共性的元素相互靠近形成兩個兩組團三單體的基本構架，圍繞學術會議中心布局的實訓基地為核心組團，校園整體結構呈現一定的向心性。弧形的實訓裙樓又與老校區布局形成呼應并使新舊兩個區塊融為一體。將自然、學術、生活、休閑有機融合，創造清新典雅、和諧舒適的優美環境［3－4］。

4．4交通組織

圍繞智能制造工廠的環形主干道，直連技術大樓和國際教育，并將位于南側、自成系統的體育館和宿舍區環路連在一起，形成兩級路網和交通消防疏散的基本構架。分布于核心區塊的網狀道路是基于便捷交通而設的人行步道，與各個區塊與景觀融為一體的游步道構成區域的三級路網。設一個主要出入口和兩個疏散出口，主入口滿足消防車的進出，并與城市主干道連接。在單體垂直交通組織上，每棟樓設計有兩個以上的樓梯且直通屋面以滿足疏散需要，各單體實訓樓則又通過弧形裙房式建筑連通，實現互聯便捷的交通組織。

4．5單體設計

整個區塊建筑圍繞實訓形成兩個組團三個單體。建筑造型均以極簡的現代設計語言，傳遞的是包豪斯“直面過去與未來的較量”之精神。大塊面實體側墻與頗具線條感、色彩感的正立面彩色裝飾鋁板、透明玻璃形成強烈面線對比、色彩對比和虛實對比。

4．6景觀規劃

景觀規劃以人為本、以水為魂、以智為源，結合場地既有的水域和規劃建筑單體漸次展開，并力求與建筑融為一體。在大景觀統一規劃的前提下，各組團又有相對獨立的景觀系統和氛圍。園路的設計兼具教學通行的便捷與休閑的趣味感，外緊內松的植物布置是隔噪與共享的體現。

5結語

作為實訓基地，滿足教學活動固然重要，但又能夠滿足師生衣食住行等基本生活需求則更為關鍵。項目選址保證了與本部校區聯系、交流以及既有資源的共享和高效利用，也避免了重復建設大面積生活區。極簡現代設計語言的建筑設計體現了場所精神對大學精神的呼應;與生態濕地公園融為一體的景觀規劃和科學高效的交通組織，實現了本部校區的便捷聯系。規劃重視人才需求與當地區域發展間的協調，客觀上對提升高等教育質量，促進區域經濟發展起到了積極的作用，也體現了規劃服務于高校立德樹人的根本任務，實現校地雙贏辦學目標。智能制造作為工業4．0時代背景下的核心觀念，越來越受到各高職院校的重視。科學合理的智能制造工場的設計規劃，是實現學校智能制造實驗實訓教學高質量發展，培養高技能、應用型人才的保障，設計部門要進一步優化和深化智能制造的概念性規劃設計，為施工圖設計提供較為詳盡的文本。

參考文獻:

［1］隋秀梅，徐宇卉，劉瑞佳．高職院校智能制造工程創新訓練中心建設的研究與實踐:以長春職業技術學院工程訓練中心建設為例［J］．高教學刊，2021(11):72－75，79．

［2］黃金永，韓權，汪榮青．智慧校園下理虛實一體化智能制造實訓基地建設的思考［J］．中國多媒體與網絡教學學報(中旬刊)，2019(11):165－166．

［3］任志國．大學新校區智慧校園規劃設計探討［J］．科技視界，2021(2):113－115．

［4］董金香．“雙高”背景下的高職院校智慧校園建設探析:以寧夏工商職業技術學院為例［J］．現代信息科技，2020，4(18):183－186．

作者:李繼明 楊春雅 單位:無錫城市職業技術學院 杭州市城建設計研究院有限公司