“校中厂”模式下高职院校教学工厂生产工艺设计探讨|高职院校人才培养模式

　　 【摘 要】论述“校中厂”模式下高职院校教学工厂的生产工艺设计有别于纯粹的生产经营企业的相关问题。 　　 【关键词】高职院校 “校中厂”模式 生产工艺 　　 【中图分类号】G 【文献标识码】A
　　 【文章编号】0450-9889（2012）02C-0187-03
　　
　　 “校中厂”模式指利用院校的教学实训设备与企业合作，在院校中建立企业零部件生产基地或零件生产线的教学工厂，达到校企合作、工学结合的教学改革目的一种教学模式。“校中厂”模式作为一种较为成功的学生专业技能顶岗实习模式，为很多高职院校所采用。但是，许多高职院校在生产实施过程中遇到很多问题，特别是在生产工艺设计上，如何达到教学需要尤为突出。笔者拟对“校中厂”模式下，高职院校教学工厂批量生产的零件生产工艺设计（以机械加工工艺为例）所遇到的一些问题作进一步探讨。
　　 一、“工序分散”与“工序集中”问题
　　 在机械加工行业纯粹的生产经营企业中，基于使用传统的生产设备，对大批量生产的零件，一般都采取“工序分散”原则进行加工工艺设计。其目的一是降低操作工人的技术技能水平要求，提高用工适应性，减少人力资源成本；二是有利于提高操作工人的熟练程度和生产效率，提高产品的合格率，降低废品率；三是有利于专用设备的使用，降低设备投入的资金。显然，企业采取“工序分散”原则，是以实现生产经营的经济利益最大化为目的的。作为“校中厂”模式下的教学工厂，由于其首先要实现的是教学目的，是所谓的工学结合状态下的生产，如果实施“工序分散”原则，降低学生操作的技术技能水平要求，技术含量无法达到教学的需要，学生技能操作甚至沦为简单的劳动力而失去教学意义。同时，采取过度的“工序分散”原则，适应的是专用设备的使用，但对于院校而言，为了适应教学的需要，设备多为通用设备。而为了某一个零件的生产而增加专用设备显然浪费，影响现有设备的充分利用，也不符合教学目的的实现。再者，万一该零件由于各种因素的影响而停产，也将给院校带来不必要的投资风险。
　　 那么，在“校中厂”模式下教学工厂的零件加工工艺不能采取过度的“工序分散”，就一定要采取“工序集中”来设计加工工艺？回答是否定的。特别是学生毕竟不是工人，过度的“工序集中”虽然符合教学的技术含量要求，但必将增加生产质量的风险。同时，生产的效率也将会出现较大降低。因此，基于“校中厂”模式下教学工厂的零件加工工艺设计，应把握好“工序分散”与“工序集中”之间的“度”的问题。一般而言，“工序集中”以适应教学需要为前提，尽量做到遵循“工序分散”原则来进行工艺设计。
　　 二、工艺装备与加工设备使用问题
　　 在机械加工过程中，使用机床的工艺装备数量多少，投入加工设备数量多少与设备的先进性、高精性程度，都将影响加工的质量、加工的效率与加工的经济性。对于纯粹的生产经营企业而言，在工艺装备使用得当和合理的前提下，使用的工艺装备数量多，对提高零件加工的质量、减少废品率和提高加工效率是有较大帮助的。基于“校中厂”模式下的教学工厂是否也应进行这样的考虑？对于教学工厂工艺装备的使用数量，也存在把握一个“度”的问题。因为工艺装备使用多了，加工难度就相应降低，训练的技术含量也会降低，这将影响到教学效果的实现。但是，如果工艺装备使用过少，又会给加工带来过多的质量风险和过低的生产效率。因此，工艺装备数量的使用，应以加工工序的技术含量达到教学需要要求为前提，适当合理地多使用工艺装备。
　　 在加工设备的使用上，数量投入与设备先进性、高精性问题，对于纯粹的生产经营企业而言，考虑的是降低使用成本，以实现经济利益最大化。故而，在满足工序安排与生产节拍的前提下，尽可能地少使用设备；在保证加工质量和效率的前提下，尽可能地少使用高精、高先进性的设备。教学工厂设备使用数量和先进性、高精性问题，有别于企业，存在把握一个“度”的问题。教学工厂设备使用数量需考虑：一是生产产量需要和学生实习岗位数量问题；二是生产设备与低年级学生基础技能训练设备使用的矛盾问题。生产设备使用少了，影响到生产的产量以及可容纳学生顶岗的实习岗位数；使用设备数多了，则低年级学生进行基础技能训练的设备必定会减少。解决这个问题最简单的办法就是在满足低年级学生基础技能训练设备数的前提下，尽可能多地使用设备。但是，对于高职院校来说，设备数一般是欠缺的，往往是保证了低年级学生的基础技能训练设备数后，所剩设备已经无法满足生产的设备数了。这就是为什么很多院校无法解决这一矛盾，从而放弃建立教学工厂的主要原因之一。如何解决这一矛盾？笔者认为，应充分利用零件生产的加工余量来解决生产设备与低年级学生的基础技能训练设备的矛盾。对于教学工厂使用设备的先进性、高精性问题，需考虑：一是参与生产的学生所属专业；二是要有效降低学生参与生产的质量风险。
　　 三、教学工厂零件生产的粗加工工艺设计
　　 机械加工的生产，一般来说，零件毛坯都有加工余量。有一些零件的毛坯，由于受到结构和毛坯加工制造方式的影响，加工余量甚至很大。对企业来说，过大的加工余量既浪费材料，又增加了加工工作量，造成生产成本和人力资源成本的提高。但是，对于教学工厂的生产却有很好的利用价值。上文提到，解决满足低年级学生基础技能训练设备使用的办法是充分利用零件生产的加工余量，就是将零件生产的粗加工余量，经过合理的工艺设计，作为低年级学生基础技能训练教学来完成。使得学生在完成基础技能训练教学的同时，为生产的零件进行有效的粗加工，既节约了基础技能训练的耗材，又服务了生产需要。因此，所有生产零件的粗加工工艺的设计，都应充分考虑与学生基础技能训练教学的有机结合。实现了这样的工艺设计，既能在很大程度上解决生产与基础技能训练教学之间设备使用的矛盾，节约基础技能训练的耗材支出，又能增加低年级学生的实战经验，为顶岗实习打下良好的基础，同时也能满足生产的需要。
　　 四、教学工厂的工艺设计实例分析
　　 在实际的零件加工工艺设计中应如何运用上文提到的讨论结果？笔者就柳州职业技术学院与企业合作，为其生产齿轮室盖板零件的加工工艺设计为例进行探讨。齿轮室盖板G2100-1002203零件见图1。
　　 （一）齿轮室盖板零件的加工工艺设计
　　 表1是柳州职业技术学院教学工厂基于数控专业学生参与生产为前提的齿轮室盖板G2100-1002203零件的生产工艺设计方案。表2是企业生产齿轮室盖板G2100-1002203零件的生产工艺设计方案。
　　 （二）齿轮室盖板零件的加工工艺分析
　　 齿轮室盖板零件的加工工艺，笔者着重在企业与教学工厂之间所采用工艺的不同点进行对比分析，找出基于教学工厂条件下生产工艺与企业生产工艺存在差异的原因。
　　 1.“工序分散”与“工序集中”的差异。从教学工厂加工工艺的工序号6与企业加工工艺的工序号6、7、8，以及教学工厂加工工艺的工序号9与企业加工工艺的工序号11、12之间的不同点进行对比可以看到：教学工厂加工工艺的工序号6是企业加工工艺的工序号6、7、8的工序内容的“集中”；教学工厂加工工艺的工序号9是企业加工工艺的工序号11、12工序内容的“集中”。为什么教学工厂加工工艺采取的是“工序集中”，而企业加工工艺则是采取“工序分散”？企业的加工工艺是以有效地降低操作工人的技能水平要求、提高生产效率、降低质量事故风险为目的的。这样安排的加工工艺，操作工人只需做零件安装与卸下、将尺寸的变化保持在许可范围内即可。而作为教学的性质的生产，这些显然达不到教学目的要求。因此，教学工厂加工工艺在此采取“工序集中”，以提高加工的技术含量，从而达到教学的需要。
　　 2.加工设备使用的差异。加工设备使用上，传统的机械加工企业使用的大多是普通机床，这有利于适应操作工人较低的技能水平，以及降低设备投入和折旧成本。而由于教学工厂的设备操作人员是数控技术专业的学生，为了达到教学目的，使用的大多是数控设备。从教学工厂的工序6、9可看到，使用的是数控加工中心VMC850和XK714C数控铣床；而企业在工序6、7、8和11、12中使用的是立式金刚镗床。
　　 3.工艺装备使用的差异。由于教学工厂与企业在加工设备上的使用有较大的区别，特别是企业使用的普通机床较多，因而在工艺装备的使用上也相应地需要增加一些工艺装备。例如，企业在工序2、5中使用的是ZQ3025摇臂钻床，在工序9、10中使用的是ZQ3040摇臂钻床，那么就一定要配上钻模工装。教学工厂在工序2、5、7、8中虽然与企业在工序2、5、9、10工序内容一样，但教学工厂使用的是数控设备，是以达到教学要求为目的，因而不需要钻模工装的配合使用。
　　 4.零件生产的粗加工工艺设计的差异。该零件生产的粗加工，主要体现在工序4（校与企的工艺均为工序4）零件的外形加工上。由于该零件毛坯的外形轮廓是通过火焰切割形成的，余量较大，企业的工艺设计主要考虑的是简单高效，能达到生产节拍的要求。而教学工厂则考虑充分利用余量，将加工余量作为低年级学生的基础技能训练内容。因而，企业使用的是仿型铣床投入加工，教学工厂则使用教学数控铣床，作为学生直线与曲线、曲线与曲线连接铣削的基础技能训练内容进行加工。
　　 5.该零件生产的效果。目前，该零件生产线已经形成了日产100件的生产能力，一次可以容纳20名学生进行专业技能顶岗实习，按每2个月进行一次轮换计算，只这一生产线，每年就能为柳州职业技术学院数控技术专业120名学生提供长期稳定的专业技能顶岗实习的岗位，以及作为数控技术专业低年级学生在直线与曲线、曲线与曲线连接铣削的基础技能训练的固定训练内容。同时，节约了实训支出，获得了一定的经济效益，使学校的实训基地实现“自造血”功能。
　　 综上所述，基于“校中厂”模式的生产工艺设计，在较大程度上与企业的实际生产工艺设计存在着差异。因此，教学工厂的生产工艺不能照搬企业的生产工艺设计。教学工厂的生产工艺设计应更多地考虑到教学的需要、学校条件下的设备资源特点和操作人员是学生等因素。教学工厂不是纯粹的生产经营企业，它首先应以服务教学需要为第一要务，其次，应不是以赢利为追求，但又要以不亏本为底线，以服务企业、服务地方经济发展为目标。
　　
　　【参考文献】
　　 ［1］宋志国，陈剑鹤.高职院校建立“校中厂”意义探析［J］.江苏技术师范学院学报，2010（10）
　　 ［2］陈国方.亦厂亦校――校企合作模式的探索［J］.中国职业技术教育，2007（36）
　　 ［3］刘克锋.高等职业教育实践教学发展瓶颈问题解析［J］.教育与职业，2009（8）
　　
　　 【基金项目】广西壮族自治区教育厅2008年“新世纪教改工程”立项项目第四批一般资助项目（2008B130）
　　
　　 【作者简介】黎 刚（1958- ），男，广东化州人，柳州职业技术学院继续教育中心主任，副教授，学士，研究方向：职业教育管理、校企合作、机械制造。
　　（责编 苏 洋）