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【摘 要】随着制造业企业产品研发过程的数字化，使得社会对人力资源的素质和能力的要求越来越高。高校通过各种方式和途径让学生学习并掌握数字化研发的各项技术，对培养满足现代企业要求的人才具有重要意义。
【关键词】制造业 数字化 人才培养
一、前言
中国制造业在近几年内得到了快速发展，同时，制造业的竞争更加激烈，许多制造业企业为了提高设计效率和研发创新能力，缩短设计周期，降低设计成本，快速推出新产品迅速占领市场，开始更加注重产品研发和技术创新，纷纷采用集成的，全面的数字化产品开发解决方案，全面提升制造业企业的产品创新和研发管理能力。
企业产品研发方式的转变和更新，需要对应的人才能够及时适应并掌握数字化开发的能力和思维方式。机械专业的本科生，必须学习掌握先进的数字化研发技术，才能适应社会的需求。高校教育中，通过各种方式途径让学生参与研发过程体验，对培养满足现代企业要求的人才
具有重要意义。
二、制造业产品研发数字化
新产品的开发流程可以分为四个阶段，在概念设计阶段，主要是完成产品的功能原理设计以及外观造型设计，概念设计评审通过后所有的设计将全部展开，进入到工程设计阶段。这个时期需要完成系统设计、零件设计、装配设计，直到生产图纸以及制造工艺的规划等。此后，进入到试制阶段，主要进行工艺制定、工装、工具、刀具、模具的配套，零件加工、组装和总装调试等工作。最后，对样机进行试验并组织专家进行评审。
制造业企业数字化首先从CAD(计算机辅助设计)的应用发展而来，随着三维建模功能的成熟，与产品研发有关的CAE(计算机辅助工程)、CAM(计算机辅助制造)，CAPP(计算机辅助工艺设计)等先后获得越来越多的应用。于是，大量与产品定义有关的不同格式信息数据的传递、转化和共享成为产品研发进度的严重障碍，为解决这一问题，PDM(产品数据管理)的实施也应运而生。
产品研发数字化，大大提高了产品设计的效率，降低了产品的成本，提高企业及其产品在市场上的竞争力，已经逐渐成为企业产品研发不可缺少的手段，在产品技术创新过程中发挥重要作用。企业产品研发方式的数字化，需要对应的人才能够及时适应并掌握数字化开发的能力和思维方式。机械专业的本科生，必须学习掌握先进的数字化研发技术，才能适应社会的需求。
三、数字化研发人才培养方式的探索
经过多年的引进和实施，企业的设计方法和手段已经有了快速的发展，纷纷完善了自己的研发平台。但是，作为给社会输送人才的工科高校，相对来讲，数字化设计的教育相对滞后于社会对人才的能力需求。主要原因体现在：
1.学习数字化的研发技术对学校的相关软硬件设施提出了较高的要求，需要投入足够的资金才能满足正常的教学和学习。
2.二维CAD的教学已经普及，并以必修的形式进入到高校的教学体系，但是，在教学科目和学时分配上存在不足。
3.三维CAD的教学多数是以选修的形式存在。CAE的教学更少，主要集中在研究生阶段。PDM在教学中基本不涉及。多数高校鼓励学生在做毕业设计中使用三维CAD/CAM/CAE技术与软件，但是，因为没有以往的技能积累，毕业设计达不到应有的效果。
4.由于总体的学时限制，留给进行数字化研发相关技术学习的学时普遍不多，在目前的情况下，可能只能采用学校讲授一部分，而学生需要自己利用课余的时间继续深入学习的办法。
显然，现有的教学内容和方式难以适应社会对数字化研发人才的需求，高校应该充分重视教学策略、注重实践环节、改革现有教学方法和内容，提供各种学习的途径和机会。
（1）数字化研发教学平台的建立
对于教学使用的软件，根据具体情况可以采用大型高端的基于主模型技术集成的一体化软件，或者各种不同侧重方向的易学易用的专业软件组成，但各软件之间必须具有开放的接口。同时，教学平台还应该包括设有网络化计算机，工程测量仪器以及数控机床等设备。
（2）课程教学改革
数字化设计方法应该广泛应用到专业基础课、专业课、课程设计、毕业设计等教学环节。比如，《机械制图》课程，针对于企业三维设计技术的广泛应用，可以直接把面向三维的实体造型和特征造型技术引入传统教学，加强对三维形体的想象、分析、表达能力，三维形体和二维图形相互转化能力的培养。《機械原理》课程中的机构以及运动学和动力学分析的内容，可以加入利用计算机进行运动仿真和动力学仿真的学习内容等。《数控技术》增加CAD/CAM集成系统具有的图形交互式自动编程能力的培养，并学习在计算机上切削仿真和机床运动模拟等环节。随着高校计算机软硬件设施的不断完善升级，课程设计以及毕业设计的部分或者全部任务也可以利用计算机辅助技术来完成。
（3）加强基本技能的训练
课堂教学是学生能够掌握扎实的基本理论基础，是培养人才是最基本的方法。要想成为一名合格的机械工程师还必须重视加强基本技能的训练。高校中开放实验室的实施给学生提供了很好的实践环境平台，学生可以在课余时间到实验室对数字化设计或者制造技能进行强化训练，并有相关的教师进行指导。另外，为了丰富校园生活，活跃学生学习氛围，培养学生对数字化研发的兴趣爱好和更多交流，可以在学生自愿参加的基础上成立数字化设计协会组织。协会主要为机械以及相关专业的学生更好的利用计算机进行产品设计、仿真，生产为目的，通过开展讲座、讲授软件使用方法、举办作品设计大赛等各种活动，为学生提供更多的了解新产品研发技术的机会。
（4）增加工程实践的机会
为了将学生培养成为具有一定的探索解决实际问题的专门人才，不是通过课堂学习，软件的培训就能解决的，还必须通过多次的项目实践才能真正提高。可喜的是，现在高校学生在本科阶段就能跟专业教师一起进行一些创新产品的设计，可以帮助学生积累一部分工程经验。为了提高高校大学生的专业素质，增加大学生就业能力，高校还应该积极跟社会合作，成立“校外实习基地”，给在校生能够在工厂企业的研发中心和生产一线进行相对充足的实习学习的机会，让学生能够多多现场体验并参与数字化的设计、工艺制定、生产加工到整体的数据管理的全过程，促进学生在机械专业领域内理论和实践的融合以及提高解决实际问题的能力。
四、结束语
数字化的研发技术在制造业企业中占有越来越重要的地位，高校教育应该适时地培养适应时代需求的人才，为提高我国机械行业的整体水平和竞争力做出贡献。
参考文献：
[1]刘树森.现代制造企业信息化[M].科学出版社，2005.94-140.
[2]胡青泥，戴恒震，高菲等.面向三维CAD/CAM技术的机械制图教学研究[J].工程图学学报,2002，(8)：137-141.
(作者单位：鲁东大学物理与电子工程学院；鲁东大学交通学院）
【关键词】制造业 数字化 人才培养
一、前言
中国制造业在近几年内得到了快速发展，同时，制造业的竞争更加激烈，许多制造业企业为了提高设计效率和研发创新能力，缩短设计周期，降低设计成本，快速推出新产品迅速占领市场，开始更加注重产品研发和技术创新，纷纷采用集成的，全面的数字化产品开发解决方案，全面提升制造业企业的产品创新和研发管理能力。
企业产品研发方式的转变和更新，需要对应的人才能够及时适应并掌握数字化开发的能力和思维方式。机械专业的本科生，必须学习掌握先进的数字化研发技术，才能适应社会的需求。高校教育中，通过各种方式途径让学生参与研发过程体验，对培养满足现代企业要求的人才
具有重要意义。
二、制造业产品研发数字化
新产品的开发流程可以分为四个阶段，在概念设计阶段，主要是完成产品的功能原理设计以及外观造型设计，概念设计评审通过后所有的设计将全部展开，进入到工程设计阶段。这个时期需要完成系统设计、零件设计、装配设计，直到生产图纸以及制造工艺的规划等。此后，进入到试制阶段，主要进行工艺制定、工装、工具、刀具、模具的配套，零件加工、组装和总装调试等工作。最后，对样机进行试验并组织专家进行评审。
制造业企业数字化首先从CAD(计算机辅助设计)的应用发展而来，随着三维建模功能的成熟，与产品研发有关的CAE(计算机辅助工程)、CAM(计算机辅助制造)，CAPP(计算机辅助工艺设计)等先后获得越来越多的应用。于是，大量与产品定义有关的不同格式信息数据的传递、转化和共享成为产品研发进度的严重障碍，为解决这一问题，PDM(产品数据管理)的实施也应运而生。
产品研发数字化，大大提高了产品设计的效率，降低了产品的成本，提高企业及其产品在市场上的竞争力，已经逐渐成为企业产品研发不可缺少的手段，在产品技术创新过程中发挥重要作用。企业产品研发方式的数字化，需要对应的人才能够及时适应并掌握数字化开发的能力和思维方式。机械专业的本科生，必须学习掌握先进的数字化研发技术，才能适应社会的需求。
三、数字化研发人才培养方式的探索
经过多年的引进和实施，企业的设计方法和手段已经有了快速的发展，纷纷完善了自己的研发平台。但是，作为给社会输送人才的工科高校，相对来讲，数字化设计的教育相对滞后于社会对人才的能力需求。主要原因体现在：
1.学习数字化的研发技术对学校的相关软硬件设施提出了较高的要求，需要投入足够的资金才能满足正常的教学和学习。
2.二维CAD的教学已经普及，并以必修的形式进入到高校的教学体系，但是，在教学科目和学时分配上存在不足。
3.三维CAD的教学多数是以选修的形式存在。CAE的教学更少，主要集中在研究生阶段。PDM在教学中基本不涉及。多数高校鼓励学生在做毕业设计中使用三维CAD/CAM/CAE技术与软件，但是，因为没有以往的技能积累，毕业设计达不到应有的效果。
4.由于总体的学时限制，留给进行数字化研发相关技术学习的学时普遍不多，在目前的情况下，可能只能采用学校讲授一部分，而学生需要自己利用课余的时间继续深入学习的办法。
显然，现有的教学内容和方式难以适应社会对数字化研发人才的需求，高校应该充分重视教学策略、注重实践环节、改革现有教学方法和内容，提供各种学习的途径和机会。
（1）数字化研发教学平台的建立
对于教学使用的软件，根据具体情况可以采用大型高端的基于主模型技术集成的一体化软件，或者各种不同侧重方向的易学易用的专业软件组成，但各软件之间必须具有开放的接口。同时，教学平台还应该包括设有网络化计算机，工程测量仪器以及数控机床等设备。
（2）课程教学改革
数字化设计方法应该广泛应用到专业基础课、专业课、课程设计、毕业设计等教学环节。比如，《机械制图》课程，针对于企业三维设计技术的广泛应用，可以直接把面向三维的实体造型和特征造型技术引入传统教学，加强对三维形体的想象、分析、表达能力，三维形体和二维图形相互转化能力的培养。《機械原理》课程中的机构以及运动学和动力学分析的内容，可以加入利用计算机进行运动仿真和动力学仿真的学习内容等。《数控技术》增加CAD/CAM集成系统具有的图形交互式自动编程能力的培养，并学习在计算机上切削仿真和机床运动模拟等环节。随着高校计算机软硬件设施的不断完善升级，课程设计以及毕业设计的部分或者全部任务也可以利用计算机辅助技术来完成。
（3）加强基本技能的训练
课堂教学是学生能够掌握扎实的基本理论基础，是培养人才是最基本的方法。要想成为一名合格的机械工程师还必须重视加强基本技能的训练。高校中开放实验室的实施给学生提供了很好的实践环境平台，学生可以在课余时间到实验室对数字化设计或者制造技能进行强化训练，并有相关的教师进行指导。另外，为了丰富校园生活，活跃学生学习氛围，培养学生对数字化研发的兴趣爱好和更多交流，可以在学生自愿参加的基础上成立数字化设计协会组织。协会主要为机械以及相关专业的学生更好的利用计算机进行产品设计、仿真，生产为目的，通过开展讲座、讲授软件使用方法、举办作品设计大赛等各种活动，为学生提供更多的了解新产品研发技术的机会。
（4）增加工程实践的机会
为了将学生培养成为具有一定的探索解决实际问题的专门人才，不是通过课堂学习，软件的培训就能解决的，还必须通过多次的项目实践才能真正提高。可喜的是，现在高校学生在本科阶段就能跟专业教师一起进行一些创新产品的设计，可以帮助学生积累一部分工程经验。为了提高高校大学生的专业素质，增加大学生就业能力，高校还应该积极跟社会合作，成立“校外实习基地”，给在校生能够在工厂企业的研发中心和生产一线进行相对充足的实习学习的机会，让学生能够多多现场体验并参与数字化的设计、工艺制定、生产加工到整体的数据管理的全过程，促进学生在机械专业领域内理论和实践的融合以及提高解决实际问题的能力。
四、结束语
数字化的研发技术在制造业企业中占有越来越重要的地位，高校教育应该适时地培养适应时代需求的人才，为提高我国机械行业的整体水平和竞争力做出贡献。
参考文献：
[1]刘树森.现代制造企业信息化[M].科学出版社，2005.94-140.
[2]胡青泥，戴恒震，高菲等.面向三维CAD/CAM技术的机械制图教学研究[J].工程图学学报,2002，(8)：137-141.
(作者单位：鲁东大学物理与电子工程学院；鲁东大学交通学院）