數控技術應用專業人才培養方案

一、職業與崗位分析（一）行業現狀與前景分析數控系統是數控產品的核心技術之一，從50年代末期，我國就開始研究數控技術，開發數控產品，其間三起三落。經過多年來不斷的調整、優化、重組、開拓，中國數控產業通過自行研究、引進合作、獨立開發、推進產業化進程，國產數控系統已經取得重大突破。在慶祝建國50周年之際，我們可以充滿信心地說，中國的數控產業已經渡過了最艱難的時期，開始在產業化的道路上開拓前進。在充滿信心的同時，我們更應清醒地認識到，走向新世紀的中國數控產業，盡管獲得了新的發展機遇，但面臨著更嚴峻的挑戰，需要以更大的勇氣、智慧和努力來攀登新的歷史性臺階。1我國數控系統產業化的現狀1.1數控產業的基本情況我國數控機床生產廠共有100多家，其中能批量生產的企業有42家(國有企業30家，民營企業5家，合資、獨資企業7家)，平均年產量40～50臺，幾家重點企業年產量可達400～700臺;數控系統(包括主軸和進給驅動單元)生產企業約50家，但生產具有一定批量的企業有8家，其中國有企業3家，民營企業2家，合資、獨資企業3家;生產數控機床配套產品的企業共計300余家，產品品種包括八大類2000種以上。我國數控系統分為3種型級，即經濟型、普及型和高級型。這是根據我國當前市場需求的實際情況，按技術應用不同領域和復雜程度進行的階段性標準來劃分的。在經濟型數控系統中，我們具有很大優勢，在當前每年數千臺經濟型數控車床和電加工機床的市場上，國產數控系統是“一花獨秀”(其中有10%左右的是合資企業產品)。在普及型數控系統的市場中，我們正在取得進展。進入90年代以來，我國數控系統的各方面研究力量在集中優勢、突破關鍵、以我為主、發展產業的原則基礎上，逐步形成了以航天數控集團、機電集團、華中數控、藍天數控等以生產普及型數控系統為主的國有企業，以及北京—法那科、西門子數控(南京)有限公司等合資企業的基本力量。當然，擁有我國自主版權的數控系統在市場開拓上仍要盡更大的力量。1.2技術狀況80年代以來，國家對數控機床的發展十分重視，經歷了“六五”、“七五”期間的消化吸收引進技術，“八五”期間科技攻關開發自主版權數控系統2個階段，已為數控機床的產業化奠定了良好基礎，并取得了長足的進步。“九五”期間數控機床發展已進入實現產業化階段。數控機床新開發品種300個，已有一定的覆蓋面。新開發的國產數控機床產品大部分達到國際80年代中期水平，部分達到90年代水平，為國家重點建設提供了一批高水平數控機床。在技術上也取得了突破，如高速主軸制造技術(12000r/min～18000r/min)、快速進給(60m/min)、快速換刀(1.5s)、柔性制造、快速成形制造技術等為下一步國產數控機床的發展奠定的基礎。當前，我國數控系統正處在由研究開發階段向推廣應用階段過渡的關鍵時期，也是由封閉型系統向開放型系統過渡的時期。從生產規模上看，已有像航天數控集團、華中數控系統有限公司、北京機床研究所等可實現批量生產的產業化基地。我國數控系統在技術上已趨于成熟，在重大關鍵技術上(包括核心技術)，已達到國外先進水平。目前，已新開發出數控系統80種。自“七五”以來，國家一直把數控系統的發展作為重中之重來支持，現已開發出具有中國版權的數控系統，掌握了國外一直對我國封鎖的一些關鍵技術。例如，曾長期困擾我國、并受到西方國家封鎖的多坐標聯動技術對我們已不再是難題，0.1μm當量的超精密數控系統、數控仿形系統、非圓齒輪加工系統、高速進給數控系統、實時多任務操作系統都已研制成功。尤其是基于PC機的開放式智能化數控系統，可實施多軸控制，具備聯網進線等功能，既可作為獨立產品，又是一代開放式的開發平臺，為機床廠及軟件開發商二次開發創造了條件。特別重要的是，我國數控系統的可靠性已有很大提高，MPBF值可以在15000h以上。同時大部分數控機床配套產品已能國內生產，自我配套率超過60%。這些成果為中國數控系統的自行開發和生產奠定了基礎。2數控產業發展面臨的問題2.1缺乏產業規模在一段時間里，我國數控機床產品品種相對較少，開發和交貨周期較長，由于沒有按市場需求進行開發，批量不大，不能滿足市場需求，市場占有率較低;質量不穩定(可靠性是突出的質量癥結)，性能水平與國外相對有一定差距，競爭力不強;軟件開發投入不足，開發的數控系統缺少共同的軟件規范和支撐平臺，尚未實現系列化、商品化，沒有產業規模。2.2缺乏發展數控產業的政策和技術配套體系40多年來，我國政府對數控機床的發展給予了大量的財力和物力支持，在政策上也陸續出臺了一些支持措施，對數控機床的發展起了很好的促進作用。但在政策的配套及相互制約方面力度不夠，在引進外資和擴大開放的同時，對國產數控機床的必要保護顯得過于單薄。例如，進口產品可以免除關稅和進口環節稅，而國內產品卻很少能享受這種待遇。同時，數控機床的發展需要較高的零部件專業化技術配套體系來支承，而我國工業發展的總體水平尚不能滿足這種體系的建立，國家對這種配套體系的建立沒有大舉措出臺，也缺少相應的政策支持，因而未能對數控產業的發展起到更有力的推動作用。2.3缺乏技術創新、產品更新和產業調整的內在動力1994年，機床工具工業總產值(1990年不變價)達到176億元，銷售收入達到200億元，機床總產量創記錄地達到26萬臺。普通機床、一般量刃具等的比例高達93%以上，但數控機床、專用機床及各種自動線所占比例卻很小。在當時過熱的經濟增長刺激下，各類產品均出現供不應求的現象。在普通機床銷售勢頭良好的形勢下，機床工具行業被市場假像所迷惑，大部分企業顧及眼前利益，沒有及時依靠壯大起來的財力進行調整，而是一味加大普通機床產量，放棄了已開始進行的產業調整、產品調整、組織結構調整，放松了技術創新，看不到產業的發展趨勢，從而錯過了調整的最佳時機，喪失了更進一步發展的技術基礎和產品基礎。2.4面臨國外強手競爭的巨大壓力進入90年代以來，我國國內市場對數控機床和數控系統迅速增長，成為工業發達國家競相爭奪的目標。面對強手如林的國際競爭對手，國內數控機床和數控系統無論是性能、質量，還是價格都難以與發達國家產品相抗衡，面臨著進口沖擊的強大壓力。3我國數控產業發展的條件3.1穩定增長的市場需求我國數控機床80年代以來有了迅速發展，平均年產量增長20%以上;數控機床市場消費量從1990年的2588臺增長至1996年的18000臺;目前已是世界數控機床第三進口大國。進入90年代以來，我國數控機床生產企業都經歷了結構調整、轉變機制的艱苦磨礪過程。由于市場結構的變化，使得1997年數控機床市場消費量下降到14329臺。同時由于進口減少，國產數控機床市場占有率上升到45.9%;1998年數控機床市場消費量下降到11528臺，國產數控機床市場占有率達到53%。1994～1998年，我國機床工具行業的產值持續滑坡，由于市場變化和結構調整，市場容量減少到原來的75%，總產值為149.6億元，其中金屬加工機床約為90多億元，市場占有率達到47%，機床(金切和鍛壓)總產量只有10萬臺，而在10萬臺機床的銷售額中，數控機床自動化生產線及各種先進量刃具達到27.7%。正是由于結構的變化，才有可能形成產量下降、市場占有率提高的局面。近期，國家為擴大內需，通過加大技改投資和基礎設施建設投資的措施來拉動國內市場消費。正在執行中的“國家財政技改專項”和“高新技術產業化項目”，都將形成對數控機床新的市場需求。這將為我國數控產業發展帶來新的市場機遇。3.2現有的發展條件(1)目前我國主要數控機床生產企業年產能力為10000臺，其中經濟型數控機床為5000臺以上。到“九五”末期，數控機床生產達到15000臺。(2)到“九五”末期，我國數控系統生產能力為15000套，其中經濟型數控系統約為6500套。(3)我國主要數控機床配套企業已初具規模，其中，機床數控刀架、滾珠絲桿、滾動導軌、機床電器都引進了技術，能為主機配套。(4)我國主要數控機床生產廠通過“八五”和“九五”期間的技術改造，數控機床生產能力有了很大提高，進口了一批關鍵加工設備，提高了關鍵件的加工質量和效率，新建了一批裝配調試廠房，改善了數控機床制造的裝備條件，基本具備了產業化生產能力。4發展思路與發展戰略機床工具行業下一步發展的總體思路是“限普壓產，發展數控”，即對普通機床通過法律和行政法規限制其發展，不斷減少其產量，通過大力發展市場急需的數控機床等產品替代普通機床。客觀地審視我國數控系統當前的形勢，結合我國當前宏觀經濟運行的環境和條件，正確分析行業特點和產業特性，采取正確的方針和措施，是我國數控系統產業進一步發展的基礎。4.1以發展普及型數控系統為重點，全面推進產業發展普及型數控機床是我國市場需求的主體，也是數控機床產業結構優化的調整基礎，在相當一段時間內，必須全力發展普及型數控系統，形成批量，形成規模，形成效益，以促進國產數控機床主機的發展與進步。當前要特別注重對數控系統技術路線的進一步分析和研究，注重跟蹤國內外計算機技術和總線技術的發展趨勢，以及上述技術與數控技術的融合與滲透，用普及型數控系統的發展帶動經濟型數控系統的技術升級和高級型數控系統成本的下降。發展普及型數控系統，當前的首要任務就是要開拓市場，而開拓市場的前提就是要保證系統的高可靠性和良好的服務。下一步要建立和發展數控系統開放式的軟硬件平臺，制定相應的技術規范、標準和接口，形成數控系統系列化的OEM產品，形成產業化規模。4.2以國有數控系統企業為主體，全面推進結構調整當前，我國數控系統的生產已經形成了立足于大行業的、以國有數控生產企業為主體的基本力量。從開發力量、裝備力量、資金力量三方面分析，這種格局短時期內不會改變，也不可能改變。從著眼于改革開放的大環境和國家長遠發展看，對民營企業和合資企業應一視同仁，鼓勵和支持它們向有利于我國數控產業的方向發展，這對于我國數控系統產業在機制上和體制上的調整和進步將是有利的。4.3以為新機床配套為重點，全面推進占有國產市場我國數控系統雖然取得了重大成就，但在市場占有率上仍有很大差距。在前一段時間里，國產數控系統以舊機床改造為重點，在許多領域進行了大量的工作，取得了顯著成就，今后仍然要支持這方面工作。當前，為擴大市場容量和形成產業規模，必須加大為新機床配套的比重。數控系統生產廠要不斷開發新產品，全面地提高質量;要全面地向重點骨干機床生產企業進軍，要了解他們的需求，改進自己的產品，熱心為他們服務;要全面提高國產數控系統的信譽，爭取主機廠和最終用戶的支持。這是一項艱巨的工作，必須堅定地持之以恒地堅持開展下去，這關系到國產數控的發展和進步，我們必須要有充分的思想準備。以上3個全面推進，將是我們對數控系統產業在今后一段時間內的指導方針，在政策支持、資金投向、對外合作等各方面，都將執行這一方針。同時，國家機械工業局將進一步規范市場行為，為貫徹國家對機械工業的總體方針政策而努力，以實現引導市場、公平競爭、限制落后、發展先進、避免重復的目標。中國的數控系統已經歷了40年的發展，任務依然繁重，前途依然光明。在世紀之交，我們祝這個行業抓住機遇，艱苦奮戰。走出迷惘，再現輝煌。（二）人才需求預測分析(1)、數控技術人才需求旺盛的重點行業軍工企業需要大量數控技術人才。20世紀90年代前，由于我國軍工企業整體形勢不太景氣，軍工企業的數控人才向沿海經濟發達地區流失嚴重。由于數控人才匱乏，軍工企業數量有限的數控機床也沒有最大限度地發揮作用。近年來，國家加大了對軍工的投入，軍工企業通過技術改造，數控機床的數量和水平得到較大提高。特別是國防科工委“十五”規劃萬臺設備數控化改造專項實施后，許多機床設備也將進行數控化改造，迫切需要大量的掌握數控技術的各層次人才，數控機床的操作、編程、維護維修人才已成為制約軍工制造業快速發展的重要因素之一。裝備制造業是數控機床應用大戶，也需要大量數控技術人才。這些企業近年來效益較好，任務飽滿，但企業技術與設備的更新能力和可持續發展能力不足，無論是數控機床操作人員、數控加工工藝編程人員，還是數控機床的維修人員都很缺乏。在市場經濟環境中，大多數國有企業職工的收入偏低，對數控人才吸引力不強，這是造成數控人才普遍缺乏的主要原因。甚至出現個別數控人才的流失，造成企業數控設備停工，給企業造成很大損失。珠三角地區數控人才更是供不應求，主要集中在模具制造企業和汽車零部件制造企業。大量民營、合資企業和外資企業人員比較精干，更加需要既精通數控加工工藝、編程，又能熟練操作數控機床，同時對數控機床的維護維修有一定基礎的復合型的技術人才。稱職和優秀的售后服務工程師和銷售工程師，也是珠三角地區所需求人才的特點之一。(2)、數控技術人才需求的層次結構①“藍領層”需求數量大，但相對比例將會有所下降在我們所調研的企業中，雖然大部分企業目前只要求操作者能熟練操作機床，程序由專人負責編寫，但隨著企業對數控人才的高效利用和進口數控系統的配置，已有企業對“藍領層”提出了更高的知識結構要求。部分企業（如成都飛機制造公司）已大規模引進了高職畢業生從事數控機床的操作。可以預見，在企業對“藍領層”的數控技術人才的數量有很大需求的同時，對其知識和能力要求會越來越高。②“灰領層”數控人才需求的相對比例增加現代企業中只會單純操作的“藍領層”已經不能滿足企業需求，進口的大量高檔數控加工中心需要既能編程又能進行熟練操作的“灰領層”來操作。未來幾年，我國企業對“灰領層”數控人才的需求將明顯增加。③“金領層”復合型數控技術人才的需求更加迫切數控高層次復合型人才目前在企業中所占比例僅為3.52%。尤其是專業理論知識層次較高和具備一定動手能力的高級人才更顯緊缺。近年來模具企業大量采購數控設備，需要大量設計、數控編程及高層次維護的復合型人才，對復合型數控人才的迫切需求占其未來需求量的20%。(3)對數控人才的知識結構要求隨著我國企業的生產技術進步和數控設備的更新換代，對各層次的數控技術人才提出了新的更高要求。對于“藍領型”數控人才，必須以傳統的機械制造技術（金屬材料及熱處理、切削原理及刀具、機床夾具、機制工藝等）為基礎，學習掌握“數控機床原理及應用基礎”和“數控加工編程技術”，還需要熟練掌握“CAD/CAM”軟件。對于“灰領型”數控人才，數控加工編程工藝員應具有良好的數學基礎，更加熟悉產品的三維設計，精通產品的加工工藝；數控機床維修人員要以機、電、光和液（氣）控制技術為基礎，掌握數控機床維護與維修的技術和技能。對于“金領型”數控人才，必須具有較扎實的專業基礎，較全面地掌握數控設備的相關原理與技術，具備數控設備研制與開發能力，還必須具有較高的外語水平（包括英、德、日語等），掌握網絡技術。（三）就業范圍與崗位分析數控技術專業學生主要在數控加工領域就業，分析如下：1、數控車工：從事編制數控加工程序并操作數控車床進行零件車削加工。2、數控銑工：從事編制數控加工程序并操作數控車床進行零件銑削加工。3、加工中心操作工：從事編制數控加工程序并操作加工中心進行零件車削加工。4、數控編程工藝員：從事編制數控加工程序并可操作數控車床、銑床、加工中心進行零件車削加工。

二、專業培養目標本專業培養熱愛社會主義祖國，擁護黨的基本路線，懂得馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論的基本原理，具有愛國主義、集體主義、社會主義思想和良好的思想品德；具備一定的文化知識和數控技術應用專業理論知識，掌握較強的專業實踐技能，綜合素質良好，能從事數控加工工藝制定，數控加工程序編制與調試，數控機床操作，數控系統加工類參數調整，數控機床維護等工作，適應數控行業生產和管理第一線崗位的高等技術應用性專門人才。

三、人才培養規格要求與知識能力素質結構分析（一）知識結構1.掌握機械制圖、機械設計、機械制造、數控加工工藝、CAD/CAM以及計算機應用技術的基本知識；2、掌握數控編程的原理和方法。3.掌握數控機床結構、數控機床加工原理、數控系統、伺服系統、液壓氣壓系統與操作的基本知識；4.掌握數控機床故障診斷及維修方面的基本知識；5.掌握數控設備營銷和售后服務工作的基本知識；6.掌握車間綜合管理的基本知識。（二）能力結構1.具有熟練的常規工程運算和機械制圖能力；2.具有數控設備安裝、調試、維修、營銷和售后服務等方面的初步能力；3.具有較強的數控機床編程能力與操作技術；4.具有一般機械零件加工工藝、工裝設計和實施的能力；5.具有正確使用電工儀器儀表和常用測試儀器在本專業中應用的能力；6.具有一定的計算機應用能力和閱讀本專業英文資料的能力；7.具有一定的生產組織管理能力。（三）素質結構1.擁護中國共產黨的領導，熱愛社會主義祖國，遵紀守法；2.愛崗敬業，誠實守信，團結協作，職業道德良好；3.有較強的解決實際問題的能力、自學與獲取信息的能力，欣賞與鑒別能力、組織管理能力、開拓創新能力；4.心靈美好，體魄健壯。

四、實現培養目標的途徑說明能力結構能力要求設置課程基本素質能力思想品德素質具有一定政治理論水平和思想素質;掌握并利用基礎法律知識的能力思想道德修養與法律基礎;毛澤東思想鄧小平理論;軍事理論職業道德素質具備正確的健康職業價值觀職業道德教育;就業形勢講座文化體育素質有健康的身體與心理公共體育課;大學生心理健康教育外語應用能力具備基礎英語讀、寫的基本能力;具備專業英語的基本閱讀能力公共英語數控專業英語計算機應用能力具備Windows、Office的基本應用能力計算機應用基礎職業能力機械技術基礎知識掌握機械專業公共基礎課的相關知識機械制圖與CAD;機械設計基礎;機械制造基礎;金屬材料及熱處理;公差與技術測量數控加工工藝知識具備數控設備操作與數控編程的能力;具備數控加工工藝知識;

數控加工工藝與編程;機械制造工藝學基礎;特種加工技術設備機電控制技術知識具備機設備的機械、電氣、液壓與氣動控制與應用的能力電工基礎;機床電氣控制與PLC專業軟件應用能力具備專業軟件的造型進行模具設計的能力ProE輔助設計MasterCAM數控加工零件加工制作能力具備運用專業知識、操作數控設備加工制作產品的能力鉗工實訓;數控加工加工實訓;零件測繪;職業拓展能力班組長管理能力具備現場生產管理的基礎知識生產現場管理企業文化和班組長管理安全、質量、環境意識具有安全生產的意識和必備的安全知識;具有產品質量意識和質量控制的基本知識安全生產和質量控制五、主要專業課程介紹（一）理論教學課程1、機械制圖與計算機繪圖講授機械制圖的基本理論和基本方法，使學生學會看懂機械零件圖，部件裝配圖。并能結合所學的基本知識繪制零件圖和部件裝配圖。通過該門課程的學習，學生不僅能繪制平面圖，還能進行零件的三維圖形的繪制，并熟練運用計算機繪圖工具完成圖形的繪制。2、機械制造工藝基礎主要講授機械加工領域中常用的加工工藝與裝備，包括成形加工、金屬切削加工、材料的熱處理等。使學生掌握機械加工工藝的基本知識，熟悉機械加工常用的方法及其特點，了解機械加工領域常見的工藝裝備及其結構等。3、公差與配合主要講授光滑圓柱公差配合、形位公差與測量,表面粗糙度與測量、光滑工件尺寸檢測。使學生掌握互換性和公差標準化的基本概念,會查用公差有關表格并能正確標注,具有選擇配合的能力,會使用常用的測量器具。通過各種量具量儀的調試和操作訓練，掌握零件尺寸誤差和主要形位誤差的測量技能；通過樣塊對比法評定工件表面粗糙度數值的訓練，初步掌握評定表面粗糙度的方法。4、機械設計基礎課程設計通過對單級齒輪減速器（或內容相當的機械裝置）的設計，要求學生鞏固有關的基本知識，掌握零件設計的基本方法和設計思路，學會查閱相關的技術資料、設計手冊及進行相關的設計計算；培養學生獨立思考、獨立設計、獨立解決工程實際問題的能力，樹立正確的設計思想和嚴謹的工作作風。設計期間要求學生完成主要零件工作圖二張、軸系結構圖一張、設計說明書一份（圖紙用AutoCAD繪制，說明書用word編寫打印）。5、數控加工工藝與編程講授數控編程的一般方法，熟悉數控編程指令，能夠對需要編程的機械零件進行必要的工藝分析和軌跡計算。學生在學完本課程之后，應能對典型的加工零件進行數控編程。6、PRO/E輔助設計技術主要講授PRO/E在機械零件設計、零件裝配、工程圖等方面的功能、使用方法、操作技巧和相應的文件管理等基本知識；同時介紹PRO/E在模具設計方面的應用：分模線與分模的建立，分