上周三的实训课，我刚推开门，就看见大三的小周蹲在地上，满手铝型材屑，正跟手里的M6螺丝较劲。他做的AGV上料模块，导轨调了三回，还是走起来卡得一顿一顿。看见我过来，他举着螺丝急着解释：”老师我零件都装对了啊，怎么就是卡。”
我没上去帮忙。
之前我总觉得，学生做工厂自动化相关的设计，卡壳的地方肯定是建模不对，或者装配约束没加对。结果那天翻完全班27份课程设计作业，我手里的红笔停了快十分钟。
学生的卡点，从来不是画不出零件
19份作业的输送线模块，光电传感器全装在铝型材的最外边缘，离侧边护板只有2cm。别说生产线上周转箱蹭到，就是操作工伸手拿个工具，都能把传感器碰歪。还有8份作业的急停按钮，装在设备框架的最内侧，要半个身子钻进去才能够到。
就像照着乐高说明书拼积木，拼完了能立住就算完事，完全没想过这个积木是要放到真实的工厂里，天天被人碰、被东西蹭、被灰尘盖的。
我看着这些作业，突然想起去年带学生去本地汽车零部件厂参观的场景。那条线的输送边上的光电传感器，因为装得太靠外，三个月里被周转箱蹭歪过三次，每次停线半小时，班组师傅上来第一句话就是吐槽哪个设计的位置这么不走心。当时我站在旁边，还跟学生说”你们看，这就是不考虑现场的后果”，结果转头自己教的学生，作业里犯的是一模一样的错。
别把装配约束当设计终点
有个学生花了三周时间，做了个螺丝拧紧工位的模块。机械臂的关节运动仿真调得丝滑，每个关节的转动角度卡到0.1度，导出的动画能当教学素材用。我翻到他的作业，问了一句：”你这个模块要和旁边的输送线对接，输送线上的工件定位误差是±2mm，你这拧紧头的浮动量留了多少？”
他愣了。
说仿真里的零件都是严丝合缝的，为什么要留额外的余量。
我当时没接话。虚拟模型里没有灰尘，没有地面沉降，没有电机转动带来的振动，更没有工人不小心碰一下的意外。这些在模型里被忽略的”误差”，到了真实工厂里，都是能让设备停转的大问题。浮动接头不是什么高深的技术，就是给这些不可避免的偏差留个缓冲，但在学生的设计逻辑里，只要零件在模型里完全重合，就算设计完成了。
这学期我直接把原来占60%的建模评分权重砍到了30%。剩下的分值拆分，30%用来考现场适配性——比如输送线两侧留的检修空间够不够扳手伸进去，传感器的安装位置离运动件的距离够不够安全，急停按钮的位置是不是人走三步就能碰到；20%要求学生写一页纸的设计妥协说明，就是为了适配预算、现有场地、现场实际工况，放弃了哪些课本里写的”最优参数”。
说实话，调整完评分规则之后，学生的作业建模精度明显下降了，之前花一周时间磨的倒角、圆角，现在都简化成了直角。但他们开始会算成本了，会留检修空间了，会在传感器旁边加个挡片防止被碰了。
工厂自动化的课，不能关起门来上
之前我们的实训课，用的都是现成的教学套件。铝型材是预切好的，传感器是提前校准过的，学生照着说明书拼，拼完按个启动按钮，线能转就算过。结果上个月带学生去隔壁的烘焙食品厂看包装线，刚走过去就看见操作工蹲在地上，拿个小毛刷扫输送线上掉的饼干渣——扫的位置刚好是我们上课教的”标准传感器安装位”。因为饼干渣飘到传感器的检测面上，就会一直误触发，线直接停。学生当时站在旁边，脸涨得通红，说上课的时候从来没考虑过现场会有这种碎屑。
我站在旁边没说话。风一吹，还有点饼干渣飘到我裤腿上。
这学期我们和工厂谈了个长期的实训点，每两周让学生去一次。不用他们上手操作，就带着小本子记三个问题：你看见的设备哪个地方设计得不合理？工人操作的时候最费劲的点是什么？哪个位置的元件最容易出故障？回来就把这些问题当课程设计的题目。
我教了快八年机械设计，之前总觉得要把软件操作教得越细越好，每个特征怎么画，每个配合怎么加，课件翻来覆去改了好几版。结果上次那个干了二十年的设备班长跟我说，”你们教的那些建模技巧我也会，但是我现在最头疼的是，新来的大学生画的图，连个拆电机的扳手空间都不留，我换个电机要把半条线拆了”。我当时听完回去就把课件里占了20页的复杂曲面建模内容，砍成了3页，剩下的课上时间，全放的是现场拍的照片——有装得太低被人踢坏的传感器，有没有防护罩露在外面的传动带，有工人垫着砖头才能够到的操作按钮。
昨天晚上改这周的作业，看见有个学生在设计说明的最后，用铅笔写了一行小字：”原来搞工厂自动化，不是让机器把人全赶跑，是让人和机器干活的时候，都少遭点罪。”
我在旁边批了个对。
没给满分。
因为这本来就是做机械设计最基本的常识。
不是什么值得拿出来说的亮点。
