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文檔簡介
1、職業院校工業機器人專業建設調研及建議原標題:華瑞通科技:工業機器人來了,職業院校該怎么辦? 引言: 工業機器人既是先進制造業的關鍵支撐裝備,也是改善人類生活方式的重要切入點。機器人的研發及產業化應用是衡量一個國家科技創新、高端制造發展水平的重要標志。大力發展機器人產業,對于打造中國制造新優勢,推動工業轉型升級,加快制造強國建設,改善人民生活水平具有重要意義。隨著我國機器人產業的快速發展,機器人專業人才的需求逐年增長。而人才培養相對滯后,日漸擴大的機器人專業人才缺口已成為制約產業進一步發展的瓶頸之一。 本專題將介紹我國機器人產業的發展概況和人才需求,剖析我國機器人專業職業教育現狀,繼而對我國機器
2、人專業教育服務產業發展提出建議。我國機器人產業發展概況 我國的機器人研制始于上世紀70年代初,起步稍晚于發達國家。近些年來,在一系列政策支持及市場需求拉動下,我國機器人產業快速發展,技術水平不斷提升,市場空間廣闊,發展前景總體向好。但我國機器人產業的進一步發展、壯大,仍面臨著不少嚴峻挑戰。一、產業發展現狀1. 技術水平不斷提高 經過40余年的技術積累,我國在機器人核心零部件研制、本體制造、系統集成等方面的技術水平獲得較大提高,成果較多。減速器、伺服電機、控制器是機器人的三大核心零部件,它們的技術水平決定了機器人的性能、質量和價格。受市場強勁需求和國內政策大力扶持。國內一部分機器人核心部件供應商
3、最近幾年在產品性價比上取得一定的進步。部分企業已具備一定的規?;a能力。國產機器人本體制造的技術水平在一定程度已經達到了國外近十年前的技術水平,能滿足大部分行業的應用需求,只是在超大負載、超高精度方面還達不到國外同行的先進水平,但差距已經不大。機器人系統集成是利用機器人本體和附屬設備實現特定應用功能的設備集成,其技術水平主要體現在機器人本體上和附屬設備的技術水平。國內企業在機器人系統集成技術方面與國外基本處在同一水平。2. 應用范圍持續拓展 工業機器人主要是指面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人,用于工業生產過程中的搬運、焊接、裝配、加工、涂裝、清潔生產等方面。起初,工業機器人在我國主
4、要應用于傳統的汽車制造行業,而今其應用范圍已向電子、電氣、化工、食品、金屬加工等諸多行業拓展。隨著人口紅利消失、勞動力成本攀升、產業轉型升級,我國掀起了一股“機器換人”的熱潮,以工業機器人為代表的智能裝備在我國的應用范圍將會向更多領域拓展。表1 工業機器人在各行業的具體應用場景行業具體應用備注汽車及其配件電焊、裝配、搬運、沖壓、噴涂、激光切割等3C電子清潔、打磨、封裝、搬運、檢測、分揀、裝配等化工搬運、包裝、碼垛、切割、檢測、高溫惡劣環境作業等食品包裝、碼垛、檢測等金屬加工金錠搬運、切割、去毛刺、碼垛等其他電力巡檢、核反應堆檢修、玻璃雕刻、航天器去刺、上下料等3. 市場規??焖僭鲩L目前,我國已
5、成為全球第一大工業機器人市場。相關統計數據(見圖1)顯示,我國工業機器人市場從2010年開始加速增長,呈現出“井噴”式增長態勢。2010年,我國的工業機器人銷售量為14978臺,2016年增長至88992臺,年均增長率高達34.58%。2013年,我國超過日本成為全球第一大工業機器人市場。此后,我國工業機器人年銷售量穩居全球第一。圖1 20002016年我國工業機器人銷售量資料來源:國際機器人聯合會、中國機器人產業聯盟4. 未來發展空間廣闊 雖然我國已是全球最大的工業機器人市場,但工業機器人密度(即制造業中每萬名生產工人所占有的各類工業機器人的數量)仍然很低。國際機器人聯合會的數據顯示,201
6、6年全球工業機器人密度的平均值為74。而我國的工業機器人密度僅為68,略低于全球平均值。與工業自動化程度較高的韓國(631)、德國(309)、日本(303)相比,差距更大。作為制造業大國,在人口紅利消失、勞動力成本攀升、產業轉型升級等因素的影響下,我國工業機器人市場仍有巨大發展潛力。5. 政策環境持續優化 為推動我國機器人產業的快速、健康發展,近年來國務院及有關部門陸續出臺相關的戰略規劃和支持政策(見表2);“十三五”期間,國家863項目、國家科技支撐計劃重大項目、國際合作重大項目等多個項目都有涉及機器人的項目。與此同時,地方政府主動跟進,在發展規劃、資金、稅收、土地、人才、公共服務平臺等多個
7、方面,推出配套的扶持政策和措施,并紛紛建設機器人產業園(基地)。表2 近年來與機器人相關的戰略規劃、支持政策(部分)時間發布機構規劃、政策名稱主要內容2013.12工信部工業和信息化部關于推進工業機器人產業發展的指導意見開發滿足用戶需求的工業機器人系統集成技術、主機設計技術及關鍵零部件制造技術,在重要工業制造領域推進工業機器人的規?;痉稇?,到2020年,形成較為完善的工業機器人產業體系,培育35家具有國際競爭力的龍頭企業和810個配套產業集群;工業機器人行業和企業的技術創新能力和國際競爭能力明顯增強,高端產品市場占有率提高到45%以上,機器人密度達到100以上,基本滿足國防建設、國民經濟和
8、社會發展需要2015.05國務院中國制2025把高檔數控機床和機器人作為大力推動的重點領域之一,明確了我國未來十年機器人產業的發展重點主要為兩個方向:一是開發工業機器人本體和關鍵零部件系列化產品,推動工業機器人產業化及應用,滿足我國制造業轉型升級迫切需求;二是突破智能機器人關鍵技術,開發一批智能機器人,積極應對新一輪科技革命和產業變革的挑戰2016.03工信部、發改委、財政部機器人產業發展規劃(20162020年)提出了機器人產業發展的目標:經過五年的努力,形成較為完善的機器人產業體系。技術創新能力和國際競爭能力明顯增強,產品性能和質量達到國際同類水平,關鍵零部件取得重大突破,基本滿足市場需求
9、。明確機器人產業發展的五項主要任務:推進重大標志性產品率先突破、大力發展機器人關鍵零部件、強化產業創新能力、著力推進應用示范、積極培育龍頭企業。2016.04工信部、發改委、科技部、財政部關于印發制造業創新中心等5大工程實施指南的通知智能制造工程實施指(2016-2020)把工業機器人列為“十三五”期間需要攻克的關鍵技術裝備;要求性能穩定性和質量可靠性達到國際同類產品水平,實現工程應用和產業化。2017.03中國人民銀行、工信部、銀監會、證監會、保監會關于金融支持制造強國建設的指導意見指出金融部門要緊緊圍繞中國制造2025重點任務和“1+X”規劃體系,改進和完善金融服務水平,促進制造業結構調整
10、、轉型升級、提質增效和由大變強。2017.07工信部工業機器人行業規范管理實施辦法對相關企業做出規范性要求,旨在進一步促進工業機器人行業持續健康發展資料來源:根據公開資料整理。二、產業發展存在的問題1. 產業鏈體系不完善 以工業機器人為例,其產業鏈可以分為上、中、下游三部分。上游主要是零部件的研發、生產,尤其是核心零部件;中游主要是機器人本體制造;下游則是機器人系統集成、行業應用和維護服務。一般而言,核心零部件的成本平均占機器人單體成本的70%左右;本體制造是機器人產業鏈上的關鍵環節,本體制造商在產業鏈中處于主導地位,可以向上游、下游延伸,整合上游零部件廠商和下游系統集成商;而機器人系統集成和
11、應用配套服務的總市場規模是機器人本體制造市場的3倍左右。當前,我國機器人企業多是在發展機器人的系統集成與行業應用,主要集中在產業鏈的下游,核心零部件研制和本體制造還比較落后。整個機器人產業鏈體系不完善。圖2 工業機器人的產業鏈體系資料來源:長城證券研究所。2. 技術水平相對不高 與發達國家相比,我國機器人產業的技術水平還不高。國產減速器、控制器、伺服電機的性能,與國外品牌產品的技術差距還比較大;國產機器人本體尚難以滿足高端市場的需求。由此可能導致我國機器人產業陷入一種“魔咒”,即高端能力不足,低端產能過剩,核心技術、關鍵零部件受制于人,成本高于國外同類產品,綜合競爭力不強。3. 發展模式尚不明
12、確 美日歐等發達國家和地區的機器人產業已經形成了自己的發展模式。日本機器人產業采用產業鏈分工發展的模式,各司其職,分層面完成。機器人制造廠商以機器人本體及其零部件研發和生產為核心,由子公司或系統集成公司設計制造各行業所需要的機器人成套系統。歐洲的模式則類似于“一攬子交鑰匙工程”,即機器人的生產與用戶所需系統的設計制造,全部由機器人制造廠商自己完成。美國的模式則是零部件采購與應用系統集成相結合,機器人通常由系統集成商進口,再自行設計、制造配套的外圍設備。與美日歐相比,目前我國機器人產業還沒有形成明確的發展模式。4. 產業發展有失規范 一個產業的發展,如果要形成完整的上、中、下游鏈條,就必須具備與
13、之相匹配的行業標準體系。目前,我國機器人產業的行業標準是沿用1996年制定的機械行業標準,國內也尚無專門針對機器人質量的檢驗檢測機構。標準體系的缺失會導致產學研各自為戰,我國難以形成機器人研制、生產、制造、集成、銷售、服務等有序、細化的機器人產業鏈。 作為高端智能裝備,機器人可以代替人類從事簡單、重復、繁重的工作,還可以完成信息收集、情況反饋、分析處理、決策判斷等工作,將人的部分智慧通過機器來實現。但機器人始終需要由人來設計、操作、維護、保養,人和機器人的關系屬于一種控制與被控制的關系。只有人與機器協同合作,才能達到人機合一的效果,創造更高的價值,整個行業也才能更好地發展。所以,盡管機器人的大
14、規模應用會導致一些職業崗位被替代,但機器人產業的發展、壯大又需要一批相關的技術研發人才和技術應用人才作為支撐。從業人員現狀 機器人本身的自動化程度很高,只要事先輸好程序就能正常運行。如果單從操作一般的機器人而言,高中畢業生經過一段時間的培訓就能熟練上崗。從事機器人原理研究、技術研發、本體開發等的相關人才主要來源于本科及其以上層次的高等學校,但供給不足。尤其是高層次機器人軟件開發人才的供給更加不足,在人才市場上極為搶手。據悉,有的機器人企業為了招攬軟件工程師,開出的月薪可以高達數萬元。從事機器人安裝、調試、維護、保養等方面的人員主要來自于高職院校電氣自動化技術、機電一體化技術等專業的畢業生。他們
15、進入企業后會接受短期的二次培訓,但是短期培訓難以使他們獲得工作崗位所要求的特定專業技能。而在制造業“機器換人”的過程中,眾多企業遭遇了“機器人易購、技工難尋”的新難題。 機器人集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科高新技術于一體,匯聚了機器人專業知識、一般學科知識與特定領域知識,是典型的多學科深度交叉融合。機器人的技術研發、安裝調試、日常維護與保養、故障排查與維修等方面的工作專業性強、技術含量高,相關從業人員未經過專業、系統的教育、培訓,很難掌握其中的技術訣竅。此外,機器人的應用領域廣泛,而各個行業對機器人的要求又不同,機器人應用很難從一個行業直接推廣到另一個行業。因此,機器人的
16、開發與應用對相關人才的技術技能要求較高,合格的人才不但需要有理論支撐,也需要有實踐經驗。綜上可以看出,我國機器人行業的從業人員整體質量不高,這成為了制約我國機器人行業及相關企業發展的一大瓶頸。人才需求規模 目前,全球每銷售5臺機器人,就有1臺在中國安裝。按照這樣的安裝量增長速度,我國機器人專業人才的儲備數量與質量顯得捉襟見肘。按照工信部的發展規劃,到2020年,工業機器人裝機量將達到100萬臺,大概需要20萬工業機器人應用相關從業人員。 這就意味著,在2020年之前,我國平均每年就需要培養4萬名左右的工業機器人應用人才。根據ABB、首鋼莫托曼和發那科三家機器人公司的調查數據顯示,僅蘇錫常地區使
17、用工業機器人的企業就已達3000家以上,工業機器人相關技術人才缺口超過2000人。2014年,重慶市在機器人領域的專業人才缺口超過5000人,工業機器人產業工人的缺口則高達7萬人;深圳市工業機器人產業的人才缺口達到幾萬人。 這一系列數字反映出我國機器人專業人才的貧瘠以及對專業人才的巨大需求。人才需求類型 機器人是一個復雜的系統工程,需要多方面的人才。位于產業鏈不同位置的企業及其崗位對機器人專業人才的需求不盡相同。位于產業鏈上游、中游的機器人技術研發、本體制造企業,主要需要掌握先進系統控制軟件、裝備機械、工業自動化系統工程集成等方面的高層次專業技術研發人才。而位于產業鏈下游的機器人系統集成和應用
18、企業主要需要技術應用人才。機器人系統集成企業主要需要機器人工作站的開發、安裝、調試等方面的技術應用人才;機器人應用企業則需要機器人工作站安裝、維護、保養、檢修等方面的技術應用人才。1. 機器人專業技術技能人才的需求分布 從人才的需求分布來看,按照層次、水平劃分,根據深圳市連碩機器人職業培訓中心的分析,項目經理占12%,系統集成開發工程師占13%,售前售后技術支持工程師占25%,剩下的50%則是安裝、調試、維護工程師。 由此可以看出,我國機器人行業企業對技術技能人才的需求主要集中在中層、基層的技術應用人才方面。這既與機器人系統集成和應用配套服務的總市場規模相對較大有關,也與當前我國本土絕大多數機
19、器人企業更多地是在發展機器人的系統集成與行業應用的行業發展現狀相關。圖1 工業機器人專業技術技能人才的需求分布(按照層次、水平)資料來源:深圳市機器人職業培訓中心2. 機器人開發企業的技術應用人才需求根據崗位職能來劃分,一般機器人開發企業內部技師級員工,大概分為四個工種。1、 工程師助理。主要是協助工程師繪制圖紙、設計簡單工裝夾具、制作工藝卡片、指導工人按照裝配圖進行組裝等。2、 產線操作員。以水龍頭打磨拋光為例,此類崗位要根據水龍頭打磨拋光工藝,對機器人系統進行示教操作或離線編程,并調整打磨拋光系統各項參數,使機器人系統能生產出合格的產品。3、 調試專業人員。其主要職能是在裝備生產企業根據調
20、試文件完成機器人單軸閉環參數調整、機器人標定、運行演示程序并調整相關參數,最終使得機器人能達到理想的使用狀態。4、 維護工程師。引進機器人的企業常常缺乏維修能力,因而高端維修或售后服務人員也必不可少。在機器人系統發生故障時,這一崗位的員工需要根據故障提示代碼進行初步檢修,能清晰匯報現場情況,并在技術人員遠程支持下解除故障,能按照流程進行機器人系統標準配件的更換。 3. 機器人應用企業的技術應用人才需求伴隨著“機器換人”的推進,機器人應用企業對專業人才提出了自己的需求。根據浙江工業大學教育科學與技術學院的調查,機器人應用企業對相關技術應用人才有四大需求:一是急需能操控智能制造、自動化設備的專業技
21、能人員;二是增加電子工程、信息技術、機械等專業復合型人才;三是智能制造的多學科、跨領域和大數據特性,對管理人員提出了更高的要求;四是需要大量的高端服務業從業人員從事智能制造的配套工作。表1 工業機器人技術專業技能人才需求類型及能力要求資料來源:襄陽職業技術學院電子信息工程學院網站。 職業院校怎么建設工業機器人專業一、我國機器人專業職業教育現狀(一)專業設置情況 在普通高等學校高等職業教育(專科)專業目錄(2015年)中,裝備制造大類自動化類專業設有工業機器人技術專業,代碼為560309;且該目錄還列舉了與高職層次工業機器人技術專業相銜接的中職專業(如機電技術應用、電氣運行與控制、電氣技術應用、
22、電子與信息技術等)和相接續的本科專業(如電氣工程及其自動化、自動化、機械電子工程等)。2010年修訂的中等職業學校專業目錄,尚未出現以機器人命名的專業。1. 高職院?!叭珖殬I院校專業設置管理與公共信息服務平臺”中的“高等職業學校專業設置備案結果”顯示,2017年全國已有405所高職院校備案設置工業機器人技術專業。根據陽光高考網的信息,2016年全國有266所高職院校開設工業機器人技術專業,招生總人數約為12000-15000人。此外,一些高職院校開設工業機器人方向的機電一體化技術、自動化技術等專業,如武漢職業技術學院機電工程學院開設了機電一體化技術(工業機器人方向)專業。與工業機器人技術專業
23、相近的機電設備類、機械設計制造類和自動化類等專業,在我國高職院校中廣泛設置,招生也較多。2. 中職學校2010年新修訂的中等職業學校專業目錄沒有以機器人命名的專業,鮮有中職院校開設以機器人命名的專業。一些辦學實力較強的中職院校開設了機器人方向的相近專業,如江蘇省昆山第一中等專業學校的電子信息系開設了電氣運行與控制專業(機器人方向),上海信息技術學校的機電系開設了電子與信息技術專業(工業機器人應用與維護方向)。但這些學校機器人專業方向的人才培養規模并不大。而與高職層次工業機器人技術專業相銜接的機電技術應用、電氣運行與控制、電氣技術應用、電子與信息技術等中職專業,開設較為普遍,招生規模較大。(二)
24、人才培養情況通過梳理開設工業機器人技術專業的高職院校的人才培養情況,并結合其他相關資料,下文主要從培養目標、課程教材、實踐教學、師資隊伍、校企合作等方面對我國高職院校工業機器人技術專業的人才培養現狀進行分析。1. 培養目標高職院校工業機器人技術專業主要面向機器人制造、生產企業及機器人應用企業,培養能夠在一線崗位工作的技術技能人才。各院校對學生所要掌握的技術技能有一定的規定與要求。少數院校緊密結合當地的產業布局和產業發展特色,著重培養當地優勢產業發展所需的機器人專業人才。例如,長春的汽車產業較為發達,長春汽車工業高等??茖W校的工業機器人技術專業就主要培養汽車制造企業自動化生產線的工業機器人安裝調
25、試、啟動運行、維護維修、管理及技術改造崗位群所需要的技能型應用人才。還有院校進行人才認證國際合作,將國際先進人才認證標準體系引入人才培養中。如煙臺職業學院就與德國手工業行會HWK合作引入德國工業機器人專業成熟教學資源,將培養符合德國工業機器人技師標準并考取德國工業機器人技師證書作為培養目標。以下為部分高職院校工業機器人技術專業人才培養目標 院校一:常州機電職業技術學院人才培養目標: 本專業面向汽車、機械加工、食品、新能源等行業企業以及工業機器人生產企業,培養從事自動化成套裝備中工業機器人工作站系統的現場編程、調試維護、故障診斷、人機界面(觸摸屏)編程、生產技術管理、工業機器人銷售和售后服務等崗
26、位,具備工業機器人現場編程、人機界面開發、自動化生產線改造、市場營銷、技術管理等能力的高素質技能型專門人才北京工業職業技術學院本專業面向工業機器人制造企業、系統集成企業,培養具備扎實的工程實踐基礎、良好的職業道德、較強的可持續發展能力,掌握工業機器人集成設計、編程操作、維護管理、調試維修等專業知識與技能,并能與專門領域要求相結合的高端復合型、高素質技能型人才院校二:襄陽職業技術學院人才培養目標: 本專業主要面向工業機器人企業及相關裝備制造企業,培養能從事工業機器人設備的操作與維護、調試與維修;工業機器人自動線的設計、操作與維護;工業機器人的銷售推廣與售后技術支持以及機器人工作站的設計安裝等素養
27、;具備工業機器人專業知識和機器人自動線裝調維修職業能力,德、智、體、美全面發展,具有創新精神和實踐能力的高素質技術技能型專門人才院校三:煙臺職業學院人才培養目標:掌握現代工業機器人安裝、調試、維護方面的專業知識和操作技能,具備機械結構設計、電氣控制、傳感技術、智能控制等專業技能,能從事工業機器人系統的模擬、編程、調試、操作、銷售及工業機器人應用系統維護維修與管理、生產管理及服務于生產第一線工作的高素質高技能型人才。學生經過三年的學習,考取德國手工業行會的工業機器人技師(IndustrieRoboter Techniker)德國職業資格證書。院校四:柳州城市職業學院人才培養目標:本專業培養掌握工
28、業機器人應用與維護專業的基礎理論和操作技能,能獨立從事大、中型機電設備、工業機器人應用系統的安裝、調試、編程、維修、運行與管理等方面的工作任務;具有較好的實踐經驗,能進行生產管理具有創新精神和創業意識的高技能人才資料來源:根據相關院校官方網站的資料整理。2. 培養模式從人才培養目標出發,相關職業院校以“工學結合、校企合作”以及“雙元制本土化”為切入點,探索機器人專業人才培養模式改革、創新。典型代表有常州機電職業技術學院、江蘇省太倉中等專業學校、江蘇信息職業技術學院等。以下為典型院校的人才培養模式院校一:常州機電職業技術學院培養模式: “項目引領、崗位實境”的工學結合人才培養模式主要內容: “項
29、目引領”指的是根據工業機器人應用的行業特點,校企合作開發多個不同類型的工業機器人工作站項目,以這些項目為載體開發教學資源,進行專業核心能力培養,使學生掌握工業機器人現場編程、維護等能力?!皪徫粚嵕场敝赴凑掌髽I真實崗位設置教學環境和組織教學。根據職業能力培養需要,重點建設企業課堂、仿真車間和一體化教室。在這樣的教學環境中,教師能將理論與實踐教學內容進行融合,將知識與技能有機結合。人才培養過程分為三個階段:專業基本能力和素質培養、專業專項能力與素質培養、專業綜合能力和素質培養。院校二:江蘇省太倉中等專業學校培養模式: “雙元制本土化”的工學結合人才培養模式主要內容:通過與德國手工業行會HWK在華德
30、企會員合作,將德國工業機器人技工“雙元制”職業標準引入教學過程中,學生與企業簽訂學徒工協議,學校、企業與行會共同培養學生,雙元制學習交替貫穿于整個教學中,通過這種有層次的生產實習方式,讓學生逐步了解企業的要求,完成職業角色的轉化,成為企業真正需要的勞動者。院校三:江蘇信息職業技術學院培養模式: 校企共建國內首所工業機器人學院主要內容: 在有關部門的幫助與指導下,聯合南京埃斯頓機器人工程有限公司,率先共建國內首所工業機器人學院“埃斯頓工業機器人學院”,圍繞工業機器人高級技術技能型人才培養、工業機器人技術教學體系與實訓中心建設、教師技能培訓、工業機器人職業培訓和職業資格鑒定、機器人應用項目研發、工
31、業機器人客戶技術服務等方面展開了全方位、多層次的深度合作,力爭將“埃斯頓工業機器人學院”打造成為江蘇省機器人行業高級技術技能人才培養、項目應用合作研發與客戶技術服務的基地,以適應江蘇省產業裝備制造業轉型升級的需要。資料來源:根據相關研究成果及相關院校官方網站的資料整理。3. 課程教材在專業課設置方面,各院校既有專業理論課,又有專業實踐類課程,以實現理論與實踐相結合;既開設了與工業機器人相關聯的行業通用專業課程(如機械制造基礎、電氣控制技術、自動化控制技術、單片機應用、C語言程序設計等),又開設了專屬于工業機器人的特定專業課程(如工業機器人技術基礎、工業機器人操作與示教編程、工業機器人系統集成等
32、)。以下為部分高職院校工業機器人技術專業課程設置院校一:江蘇信息職業技術學院通用專業課程工程制圖與AutoCAD、工業自動化控制技術、電氣控制柜設計與安裝、電工電子技術基礎、機械基礎、傳感技術應用、氣動技術應用、控制電機與應用等特定專業課程工業機器人技術基礎、機器人自動線安裝與調試、工業機器人示教編程、工業機器人工作站故障診斷與維護、工業機器人離線編程與仿真、典型工業機器人工程應用等院校二:佛山職業技術學院通用專業課程機械制圖、機械基礎、液壓與氣動、電氣控制與制圖、工裝設計、氣動夾具設計、C語言、傳感器、單片機、PLC應用設計等。特定專業課程工業機器人技術基礎、工業機器人操作與示教編程、工業機
33、器人與自動線系統編程、工業機器人應用系統設計等。院校三:湖南機電職業技術學院通用專業課程電機及驅動技術、液氣與氣動技術、單片機應用與C語言程序設計、智能傳感器的應用、PLC及其應用、FMS系統安裝與調試等。特定專業課程工業機器人技術基礎、機器人制作與編程、焊接機器人編程與應用、機器人仿真應用等。院校四:柳州城市職業學院通用專業課程電工技術、電子技術、機械基礎與機械拆裝基礎、機械制圖、金工工藝與實訓、傳感器與自動檢測技術、PLC技術及應用、變頻器技術、單片機與接口技術、液壓與氣動傳動技術等。特定專業課程工業控制組態及現場總線技術、工業機器人現場編程技術、工業機器人安裝調試與維護技術、工業機器人故
34、障診斷與排除技術等。資料來源:根據相關院校官方網站的資料整理。在教材開發方面,與工業機器人相關聯的行業通用專業課程在各職業院校開設較早,有些還是精品課程,其所需的教材已較為成熟。但是特定專業課程開設時間較短,無論是理論課程還是實訓課程,配套教材的開發都還比較滯后。4. 實踐教學在機器人技術實訓設施建設方面,建設模式還處于探索之中,各院校的水平也參差不齊。辦學實力較強的院校的校內實訓設施較為齊全,不僅僅擁有與機器人相關的行業通用技術實訓室(如電機控制實訓室、傳感技術應用實訓室、PLC實訓室等),還建有綜合性的、安裝成套設備的工業機器人技術實訓室或實訓中心。例如,蘇州工業職業技術學院在已有電機控制
35、實訓室、PLC實訓室、液壓與氣動實訓室、自動生產線實訓室、機器人基礎實訓室的基礎上,依托中央財政支持的電氣自動化實訓基地,根據工業機器人技術專業建設方案和發展規劃,新建工業機器人實訓室。該實訓室配備汽車、機床、電子、輕工等行業廣泛應用的多臺(套)六軸串聯工業機器人,建設有弧焊、打磨系統、智能輸送系統和雙機器人裝配系統、視覺檢測系統、快速分揀、搬運系統,可滿足工業機器人操作、調試、維護等課程的教學和實訓;還配備了1套多控制模塊可拆裝串聯機器人和1套模塊化多結構并聯機器人。但辦學實力相對較弱的院校,其綜合性的工業機器人技術實驗實訓室建設不足。就實訓教學活動的開展情況來看,各院校因硬件條件、辦學經驗
36、不同而有所差異。有的學校把一些專業課的教學直接搬到了實訓室,即學即訓;并且既有單項技術實驗實訓,也有機器人技術綜合實訓。例如,常州機電職業技術學院工業機器人技術專業大二年級的教學活動基本上都在各實訓室開展。而辦學實力較弱的院校則難以做到這一點。各院校會要求學生進企業(多為校企合作企業)頂崗實習,實習時間一般定在最后一學年,有時候實習與畢業論文或畢業設計同步進行。5. 師資隊伍目前,我國高職院校工業機器人技術專業的授課教師,多是從與機器人相近的其他專業(如機電一體化、電氣自動化、電氣運行與控制等)轉變而來。之前,他們在相近專業領域具有較高的技術、技能水平和豐富的教學經驗,但基本沒有接受過為期較長
37、的、系統的機器人專業知識學習與技能訓練,機器人企業的實踐經驗也較為缺乏。而機器人的系統復雜性更強,技術要求更高,相近專業的技術、技能和以往的教學經驗恐難以照搬到機器人技術的教學中。為了提高專業教學水平,適應人才培養需求,相關職業院校加強機器人專業師資隊伍建設,加大內部培養力度,鼓勵相關教師繼續深造、參加技術技能培訓和下企業掛職鍛煉,積極與機器人企業開展師資培訓和兼職教師引進方面的合作,努力構建“雙師型”教學隊伍。二、對發展機器人專業職業教育的建議經過近幾年的探索與發展,我國機器人專業職業教育從無到有,取得了一定的成果。但整體水平還不高,在服務產業發展方面存在著諸多問題,如人才培養規模偏小,難以
38、滿足大批量的人才需求;專業設置不盡完善,難以滿足多層次的人才需求;人才培養目標籠統,難以滿足多類型的人才需求;人才培養經驗不足,難以輸出合格技術應用人才。我國機器人專業職業教育必須要進一步發展、改革、創新,以培養大量的、高素質的機器人專業技術技能人才,助推我國機器人產業的進一步發展、壯大。(一)加強政府引導支持要實現機器人專業職業教育的快速、健康發展,政府尤其是教育主管部門需要發揮統籌規劃作用,加強宏觀引導與支持。我國需要增加開設機器人專業的院校數量,擴大人才培養規模。對此,教育主管部門要有總體的部署和規劃,既要從整體布局上規劃好專業分布和方向,也要控制好總的數量和規模,以防止出現一哄而上、貪
39、大求全、布局雷同,避免出現培養過剩、培養質量差、生源缺乏、設備資源浪費嚴重的不良局面。在專業設置指引方面,教育主管部門需適時修改、調整相關專業目錄,以適應機器人行業的發展情況,并推動中高職專業設置相銜接;在給予宏觀引導的同時,要適當給予相關職業院校一定的自主權,鼓勵其根據實際情況創新專業設置,開展專業建設;鼓勵企業直接參與學校機器人專業建設,推動校企實現“雙贏”。(二)科學合理開設專業職業院校需圍繞區域產業發展情況,結合自身實際情況,科學合理地開設機器人專業,而不能盲目跟風,倉促而行。1. 深入開展相關調研活動由于不同地區的產業結構不同,機器人的開發與具體應用也就不一樣。汽車產業發達的地區,工
40、業機器人焊接與噴涂應用較多;家電、電子產業發達的地區,機器人裝配與搬運應用較多;日化和食品業發達的地區,機器人則較多地應用于分揀、碼垛和包裝。并且,不同企業對機器人的品牌也有偏好,如日本企業喜好本國生產的機器人,德國企業多使用KUKA機器人。因此,不同地區的職業院校在開設機器人專業的時候,必須對本地區產業結構進行廣泛而深入的調研,才能對專業開設進行科學合理的定位,才能找到專業建設的切入點、突破口,才能避免專業建設的同質化。通過調研,職業院校需要了解當地工業機器人開發、應用的主要領域及發展趨勢,以確定專業具體發展方向;了解各個應用崗位所需要的職業要求和技能特點,以確定專業課程和教學內容;了解當前
41、和預測未來企業對該專業高技能人才的需求,以確定本專業辦學規模和發展方向;了解各種機器人品牌在本地區的使用情況,方能在實訓室建設中保證選購的設備與企業實現零對接;對報讀本專業的生源狀況也要進行科學的調研和預測。2. 與學校實際情況相適應作為高端智能裝備,工業機器人是尖端機電一體化技術、自動化等技術的高度集中。因此,開設本專業的前提是學校必須具備較強的機電一體化或電氣自動化控制等專業作為基礎和支撐。例如,如果學校原有電氣控制或機電一體化專業,同時又有焊接類專業,開設機器人焊接專業是比較理想和科學的,機器人焊接專業可以看成是兩個專業的融合或者升級改造。這樣既可以實現師資和設備場地資源的共享,大大地縮短師資的培訓轉化所需的
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