工业4.0实验室的职教启示

同济大学中德工程学院对德合作历史悠久，由中德双方共同建成的国内首家工业4.0实验室，无疑走在了这方面的前列。通过探访这一新型实验室，我们力图探讨中国制造2025从概念走向实践的过程中，对于中国职教而言，有哪些经验可学？

“当前世界工业发展进入以物联网、移动互联网、大数据、云计算等新兴技术为主要特征的新阶段。”同济大学中德工程学院副院长、工业4.0实验室主任陈明教授说，工业4.0由德国政府在2013年汉诺威工业博览会上首次提出，寓意人类将迎来以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。概念一经提出，立即在全球掀起了新一轮研究与实践热潮。中国政府也提出中国制造2025，追赶世界工业先进步伐。

2013年，同济大学中德工程学院与德国科研机构合作，历经1年时间共同建成了国内首家工业4.0实验室。实验室采用开放模式，服务于同济大学教师教学与科研、大学生科技创新及校企合作，着力培养未来的卓越工程师人才。

日前，《工人日报》记者探访了这一新型实验室，寻觅工业4.0从概念走向工程实践的历程。

学科交叉，打造一流实验室

工业4.0实验室与普通实验室有何不同?记者在实验室看到，这里有机器人、数控车床、数控加工等中心加工设备、机器人滑行导轨、变频传送带和服务软件等一系列硬件设备和支撑软件。

“一条流水线上所生产的产品都可以各不相同。”陈明介绍，各加工工件携带了电子标签，内置了所有用户定制化的加工任务，它可自行与机器人、机床等加工设备进行通讯，完成既定的加工任务，“这种方式改变了原有大规模的批量生产、大规模有限定制，实现了大规模的个性化定制”。

在“流水线”的另一侧，记者看到一个迷你型的“仓库”正在安装调试中。“这是实验室引入的智能立体仓库、AGV自动导向车等硬件，实现工业4.0实验室的横向集成。”陈明说，这一版本纳入了当前工业生产领域主要的生产元素与资源，建立起一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式，力争成为我国生产制造业构建数字化智能工厂的应用示范工程。

在教学方面，中德工程学院注重理论与实践的结合以及学科交叉，让不同学科的人组成智能制造项目组。“在工业4.0智能工厂实验室的二期建设中，来自机械学院、电信学院、软件学院的本科生、硕士生、博士生将共同参与实验室建设。”陈明介绍，在课程设置中，学院已经率先开出了全国第一门工业4.0课程——《工业4.0导论》，并陆续推出《工业大数据》《智能工厂架构与实践》《智能物流》等课程；主要研究方向包括基于信息物理系统的动态调度系统、预测性维护、智能测量等。