金秋時節(jié),北京航空航天大學(xué)迎來新學(xué)期,校園內(nèi)一處嶄新的地標——"智造工廠"正式啟用,成為莘莘學(xué)子探索前沿科技、錘煉實踐能力的核心場域。這不僅是一座現(xiàn)代化的教學(xué)實驗空間,更是北航面向國家重大戰(zhàn)略需求,深化工程教育改革,系統(tǒng)性構(gòu)建智能制造全鏈條實踐教學(xué)體系的關(guān)鍵一步。
一、新地標:從概念到現(xiàn)實,打造沉浸式智能實踐平臺
"智造工廠"的落成,標志著北航實踐教學(xué)環(huán)境的一次重大升級。它并非傳統(tǒng)意義上的車間或?qū)嶒炇遥且粋€集設(shè)計、仿真、加工、裝配、檢測、運維于一體的高度集成化、數(shù)字化、智能化實踐平臺。工廠內(nèi)部配備了先進的數(shù)控機床、工業(yè)機器人、增材制造(3D打印)設(shè)備、精密測量儀器以及覆蓋全流程的數(shù)字孿生系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)平臺。其設(shè)計理念旨在模擬真實工業(yè)環(huán)境,讓學(xué)生在一個近乎真實的"未來工廠"中,從概念構(gòu)思到產(chǎn)品誕生,完整經(jīng)歷智能制造的全過程。
二、新體系:構(gòu)建全鏈條實踐教學(xué),賦能新工科人才培養(yǎng)
"智造工廠"的核心使命在于支撐一個全新的實踐教學(xué)體系。該體系打破了傳統(tǒng)學(xué)科界限和課程壁壘,圍繞智能制造的核心技術(shù)鏈,設(shè)計了模塊化、遞進式的實踐項目群。
- 設(shè)計鏈: 學(xué)生將學(xué)習(xí)運用CAD/CAE軟件進行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計與性能仿真,在虛擬空間完成產(chǎn)品模型的優(yōu)化。
- 工藝鏈: 深入理解從傳統(tǒng)減材制造到先進增材制造等多種工藝原理,利用CAM軟件生成加工代碼,并學(xué)習(xí)機器人編程與協(xié)同作業(yè)。
- 生產(chǎn)鏈: 在數(shù)字化系統(tǒng)調(diào)度下,實際操作智能設(shè)備完成零件的精準加工與自動化裝配,親身體驗柔性生產(chǎn)線與單元化制造。
- 管控鏈: 通過制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)等,實時監(jiān)控生產(chǎn)狀態(tài),進行質(zhì)量追溯與生產(chǎn)優(yōu)化,理解工業(yè)大數(shù)據(jù)與人工智能在制造中的應(yīng)用。
- 創(chuàng)新鏈: 鼓勵學(xué)生基于平臺進行跨學(xué)科創(chuàng)新,如無人機、機器人、微小衛(wèi)星等復(fù)雜系統(tǒng)的快速原型開發(fā)與驗證。
這一全鏈條體系,將理論知識與工程實踐深度融合,著力培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維、創(chuàng)新能力和解決復(fù)雜工程問題的綜合素養(yǎng)。
三、新聚焦:特種設(shè)備——實踐教學(xué)的高階挑戰(zhàn)與應(yīng)用出口
在構(gòu)建通用智能制造能力的基礎(chǔ)上,北航"智造工廠"特別設(shè)立了面向"特種設(shè)備"的專項實踐模塊。這充分體現(xiàn)了北航的航空航天特色與肩負的國家使命。特種設(shè)備通常指技術(shù)密集、可靠性要求極高、在極端環(huán)境下工作的設(shè)備,如航天器的精密部件、航空發(fā)動機的關(guān)鍵構(gòu)件、特種機器人等。
在此模塊中,學(xué)生將接觸到特種材料(如高溫合金、復(fù)合材料)的加工特性、特殊工藝(如超精密加工、特種焊接)、極端環(huán)境模擬測試以及高可靠性設(shè)計與驗證等前沿課題。通過針對特種設(shè)備的實踐項目,學(xué)生不僅能掌握更尖端的制造技術(shù),更能深刻理解"國之重器"背后對品質(zhì)、精度和可靠性的極致追求,將工匠精神與報國情懷內(nèi)化于心。這為實踐教學(xué)提供了明確的高階挑戰(zhàn)和具有重大意義的應(yīng)用出口,使人才培養(yǎng)緊密對接國家高端裝備制造的戰(zhàn)略需求。
四、新未來:產(chǎn)教融合,引領(lǐng)工程教育創(chuàng)新
"智造工廠"的啟用,是北航深化產(chǎn)教融合的新樞紐。它不僅服務(wù)于校內(nèi)教學(xué)與科研,更向產(chǎn)業(yè)界開放,成為校企協(xié)同育人和聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)的基地。企業(yè)導(dǎo)師可以帶入真實的產(chǎn)業(yè)課題,學(xué)生團隊能在工廠中完成從創(chuàng)意到樣機的快速迭代,真正實現(xiàn)教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈的有機銜接。
北航"智造工廠"將持續(xù)迭代升級,融入更多人工智能、數(shù)字孿生、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù),致力于建設(shè)成為具有國際影響力的智能制造創(chuàng)新人才培養(yǎng)高地和示范平臺。它象征著北航在新工科建設(shè)道路上邁出的堅實步伐,也將為培養(yǎng)面向未來、肩負使命的卓越工程師注入源源不斷的智造動能。新學(xué)期,新地標,智造工廠正開啟北航學(xué)子探索無限可能的新篇章。