重庆工业职业技术学院智能制造工程学院：“乡村中小型机械厂智能制造升级与设备数字化改造暑期三下乡社会实践
李俊浩 2025-09-13大学生三下乡
“张厂长，根据我们的检测数据，您厂位于重庆市江津区慈云镇刁家社区的五金机械厂，设备数字化率仅 18%，远低于《中国制造 2025》中‘中小型制造企业设备数字化率
“张厂长，根据我们的检测数据，您厂位于重庆市江津区慈云镇刁家社区的五金机械厂，设备数字化率仅 18%，远低于《中国制造 2025》中‘中小型制造企业设备数字化率≥50%’的标准；产品加工精度误差达 0.12mm，比重庆市‘乡村工业高质量发展指标’中‘≤0.05mm’的要求高 0.07mm；而且 85% 的工人缺乏数字化设备操作知识，60% 的生产流程因人工干预多导致效率低下，每年因精度不达标、产能不足造成的订单损失与返工成本超 8 万元。我们制定的升级改造方案，预计 28 天内完成 3 家机械厂 12 台设备数字化改造，开展 6 场智能制造培训，整改后设备数字化率可提升至 55%，产品加工精度误差降至 0.04mm，每户企业年均增收可达 3.6 万元。” 在刁家社区的五金加工车间里，重庆工业职业技术学院智能制造工程学院 2022 级机电一体化技术专业的李俊浩，正拿着设备检测报告和数据表格，向厂长张建国详细分析生产痛点。这场由他牵头组织的 “乡村中小型机械厂智能制造升级与设备数字化改造” 暑期三下乡社会实践，正用专业技术激活传统制造设备潜能，用数据赋能企业生产革新，让青春力量成为乡村工业高质量发展的 “加速器”。
一、缘起：数据暴露的乡村机械厂发展困境
李俊浩与乡村机械厂改造实践的缘分，始于一次假期调研。去年国庆期间，他跟随学院 “乡村工业振兴调研小队” 走进重庆市江津区、永川区等地，发现当地乡村中小型机械厂（五金加工、农机配件、汽车零部件）普遍面临 “设备老旧、技术滞后、效率低下” 的三重难题：调研的 23 家机械厂中，21 家仍使用 2010 年前的普通车床、铣床，无数控系统、自动化夹具等数字化设备；90% 的生产流程依赖人工操作，零件加工需反复调试，单件生产时间比数字化设备长 3 倍；对 280 名工人的问卷显示，83% 的人 “不会使用数控编程软件（如 FANUC 系统）”，76% 的人 “未接触过设备数据采集、远程监控技术”，仅有 12% 的机械厂尝试过简易数字化改造，近 2 年因精度不达标被客户拒收的产品超 5000 件，直接经济损失超 720 万元。
“我们当时对江津区 6 个工业乡镇的机械厂数据做了系统调研，结果触目惊心。” 李俊浩拿出调研数据表解释道，“乡村机械厂平均设备数字化率 16%，远低于重庆市‘乡村工业振兴规划’中‘50%’的目标；产品合格率仅 81%，比城市同类企业低 18 个百分点；工人对‘数控设备调试’‘加工参数优化’‘生产数据追溯’等知识的知晓率仅 15%，而智能制造技术员知晓率达 90%；更关键的是，传统生产模式下机械厂人均年产值仅 18 万元，比数字化工厂低 42 万元；某农机配件厂因加工精度不足，连续 3 批齿轮被主机厂退货，直接损失超 30 万元；近 3 年因设备效率低，江津区乡村机械厂错失大型订单 28 个，间接损失超 1200 万元。” 永川区某五金厂工人王师傅的话让他印象深刻：“我操机 15 年，一直用老车床加工零件，靠经验调整刀具，遇到复杂零件要反复试切，一天最多加工 20 个；看到隔壁厂换了数控车床，一天能加工 80 个，精度还比我们高，可厂里没条件换设备，也没人教我们新技术；去年一批零件因为尺寸超差，全部返工，光材料费就赔了 2 万多，现在看到高精度订单就怕接。” 作为机电一体化技术专业学生，李俊浩系统学习过数控设备改造、自动化控制、智能制造系统搭建等知识，还在学校实训基地参与过 “老旧机床数字化改造模拟” 项目，他萌生了一个想法：“能不能组建团队，用专业技术帮乡村机械厂改造老旧设备，用数据制定数字化生产方案，再通过培训提升工人技能，让机械厂既能‘造得精’，又能‘效率高、成本低’？”
回到学校后，李俊浩联合 16 名同学（涵盖机电一体化技术、工业机器人技术、智能控制技术等专业），成立了 “乡村机械厂智能制造帮扶小组”。他找到学院智能制造教研室的陈老师，详细阐述计划，不仅获得支持，还争取到学校提供的改造设备（经济型数控系统、数据采集模块、自动化夹具）、培训物资（数控编程手册、设备操作视频）及实践经费。为精准定位需求，团队提前与江津区经济和信息化委员会、慈云镇政府对接，获取了《江津区乡村中小型机械厂发展现状报告》，报告显示，全区 38 家机械厂中，35 家需设备数字化改造服务，30 家需智能制造培训，其中慈云镇、白沙镇、李市镇的需求最为迫切，涉及企业员工 2100 余人，主要产品包括五金配件、农机齿轮、汽车螺栓。基于此，团队确定了 “设备改造、编程指导、技能培训、数据赋能” 四大服务方向，正式组建 “乡村智能制造三下乡实践队”。
二、筹备：以专业为核心的实践赋能
“帮扶乡村机械厂不能‘只改造不教学、只培训不管效’，必须用数据找准设备痛点、用技术实现数字化转型，才能让企业信服，也才能真正提升竞争力。” 李俊浩在实践队首次筹备会议上强调。为确保实践专业高效，团队做了三项关键准备：
一是建立 “乡村机械厂智能制造数据体系”。团队依据《数字化车间通用技术要求》《数控设备安装调试规范》，确定 “设备指标（数字化率、精度误差、运行效率）、生产指标（产品合格率、单件生产时间、产能利用率）、技能指标（工人编程熟练度、设备操作准确率、数据应用能力）” 三大类别，细化 15 项核心指标，明确检测方法与合格范围（如零件精度误差通过三坐标测量仪检测，合格值≤0.05mm；设备数字化率目标值≥50%），确保服务精准。
二是开发 “低成本数字化改造方案库”。针对乡村机械厂 “资金有限、基础薄弱” 的特点，团队设计分级方案：对普通车床，推广 “‘加装经济型数控系统 + 手动换刀’模式”（为 C6140 车床加装广数 980TDb 系统，保留手动换刀功能，单台改造成本控制在 4 万元以内）；对生产流程，提供 “‘基础编程 + 批量生产’方案”（编制常用零件固定加工程序，工人只需修改尺寸参数，编程时间缩短 80%）；对技能培训，编制《机械厂数字化操作手册》，用图文标注 “数控系统操作、加工参数设置、故障排查”，配套短视频教程演示 “G 代码编程”，降低学习门槛。
三是开展 “改造与操作模拟演练”。陈老师亲自指导，重点讲解设备改造技巧（如数控系统接线、伺服电机调试）、数控编程方法（如圆弧插补、固定循环指令）、数据采集应用（如通过 PLC 模块采集设备运行数据）。团队还在学校实训车间开展 15 次模拟实践，完成 5 台老旧机床数字化改造，编写零件加工程序 30 套，优化培训方案 12 套，确保每位成员都能独立完成 “设备改造 - 编程指导 - 技能培训” 全流程，方案实施成功率达 94% 以上。
三、落地：用数据破解机械厂发展难题
今年暑期，“乡村智能制造三下乡实践队” 正式进驻重庆市江津区慈云镇刁家社区。团队分为 5 个小组，每组配备 1 名设备改造师、1 名数控编程员、1 名技能培训师，计划用 30 天完成 3 家机械厂的服务。
在刁家社区五金机械厂，李俊浩带领小组首先对张建国工厂的 12 台老旧设备进行全面检测，完成 5 台车床数字化改造，出具《机械厂数字化升级评估报告》，并制作实践前后关键数据对比表格：
“张厂长，您看表格里的设备数字化率从 18% 提升到 56%，现在符合行业标准了，我们改造的车床能自动完成圆弧、螺纹加工，以前 15 分钟做 1 个零件，现在 4.5 分钟就能完成，精度还比以前高。” 李俊浩结合数据，为企业逐一解决问题。在设备改造中，团队为 5 台普通车床加装数控系统，调试自动化夹具，张建国工厂的农机齿轮加工精度从 0.12mm 降至 0.038mm，合格率从 81% 升至 98%；在编程指导中，为企业编写 20 套常用零件程序，教工人使用 “参数调用” 功能，王师傅学习后，1 小时就能完成以前 3 小时的编程工作；在技能培训中，开展 “数控操作”“数据采集” 培训 6 场，发放手册 200 余册，某工人通过培训掌握设备远程监控技术，及时发现 1 台车床的异常振动，避免了零件报废损失。
实践期间，团队还发现白沙镇某汽车配件厂存在 “设备数据无法追溯” 问题，立即调整方案：为 3 台数控车床加装数据采集模块，搭建简易生产管理系统，实施后企业可实时监控设备运行状态、追溯零件加工数据，不良品追溯时间从 2 小时缩短至 5 分钟，客户满意度提升 60%，成功签下 1 笔 120 万元的长期订单。截至实践结束，团队共完成 3 家机械厂 12 台设备改造，培训工人 420 余人次，协助 2 家企业建立 “数字化生产小组”，机械厂整体生产效率提升 230%。
四、延续：数据驱动的长效守护
此次暑期三下乡实践，不仅推动了乡村机械厂数字化转型，也提升了企业市场竞争力，让团队收获满满。“当张厂长说‘改造后的设备能接高精度订单了，今年上半年产值比去年多了 40%’时，我真切感受到智能制造专业的价值 —— 我们的技术和数据，真能帮乡村企业突破技术瓶颈，打开更大市场。” 李俊浩说，团队还整理出《江津区乡村机械厂数字化升级白皮书》，收录 3 家企业的生产数据、3 类改造方案及培训资料，提交给江津区经信委，为政策制定提供参考。
实践结束后，团队制定了长效计划：一是与江津区经信委共建 “乡村机械厂智能制造服务站”，每月派驻 2 名志愿者驻点，每季度更新 1 次设备运行数据；二是在帮扶企业选拔 40 名 “数字化技术带头人”，通过 “一带十” 模式推广数控技术，目前已有 35 人能独立完成设备操作、简单编程；三是在学校发起 “乡村智能制造公益改造项目”，通过校园众筹为经济困难机械厂提供数控系统补贴，已筹得 8.5 万元，可覆盖 3 家企业的基础设备改造。此外，团队还协助江津区举办 “数控技能大赛”，吸引 180 余名工人参与，进一步扩大数字化技术普及范围。
“乡村机械厂是乡村工业的‘主力军’，只有通过智能制造升级实现数字化转型，才能在市场竞争中站稳脚跟。” 李俊浩说，未来团队计划将实践范围扩大到重庆市永川区、璧山区，联合更多高校、制造企业、科研机构共建 “乡村智能制造联盟”，用专业技术为更多乡村机械厂筑起 “技术竞争力防线”，让每一台老旧设备都能在改造中焕发新生，为乡村工业高质量发展注入持久动力。
从校园智能制造实训车间到乡村机械厂生产一线，从设备改造到数字化培训，重庆工业职业技术学院智能制造工程学院的暑期三下乡社会实践，不仅搭建起高校与乡村工业发展的 “专业桥梁”，更用数据与技术诠释了新时代大学生的责任担当 —— 以专业之力破解技术难题，以青春之智助力产业升级，让每一家乡村机械厂都能在数字化浪潮中，实现从 “传统制造” 到 “智能生产” 的跨越。
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