一、培训目标
本专业拥护党的基本路线,德、智、体、美全面发展,具有良好的科学文化素养、职业道德和扎实的基础文化知识。具有获取新知识和技能的意识和能力,能适应不断变化的工作需要。熟悉企业生产流程,具备安全生产意识,严格按照工业安全工作规程操作,遵守各项工艺流程,重视环境保护,具备独立解决非常规问题的基本能力。掌握现代工业机器人应用、安装、调试和维护方面的专业知识和操作技能,具有机械结构设计、电气控制、传感技术和智能控制方面的专业技能,能够从事仿真、编程、调试、操作、销售、 工业机器人应用系统的维护管理、生产管理和服务。
二、专业培训规范
1.专业能力
(1)能够读懂机器人应用系统的结构安装图和电气原理图,梳理工业机器人应用方案的设计思路。
(2)能够测绘简单机械零件生成零件图和装配图,跟进非标零件加工,完成装配工作。
(3)能够维护工业机器人应用系统设备,排除简单的电气和机械故障。
(4)根据自动化生产线的工作要求,可以编制和调整工业机器人控制程序。
(5)能够根据工业机器人应用方案的要求,安装调试工业机器人及应用系统。
(6)可利用操作器、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置绘制逻辑运算程序。
(7)能够收集和查阅工业机器人的技术资料,并对完成的工作进行规范的记录和归档。
(8)培训机器人应用系统的新操作员。
(9)能够维护设备,排除简单的电气和机械故障。
2.方法能力
(1)有能力制定切实可行的工作计划,提出解决实际问题的方法;
(2)学习新知识和新技术、通过不同渠道获取信息、评价工作成果的能力;
(3)具有全局、系统、整体和创新的思维能力;
(4)决策和迁移能力;能够记录、收集、处理和保存各种专业技术信息。
(5)具有创新意识和能力,能够根据企业的发展和需求对原有设备进行改造和创新。
3.社交能力
(1)强烈的法律意识和社会责任感。
(2)快速适应环境变化的能力
(3)人际沟通和团队合作能力
(4)劳动组织能力
三、工业机器人技术专业人才培养需求分析
1.工业机器人技术人才的社会需求分析。
(1)工业机器人技术发展现状
A.工业机器人正在全世界传播。
生产力在不断提高,推动着科技的进步和创新。自工业革命以来,人类的劳动逐渐被机械取代,工业机器人的出现是人类利用机械进行社会生产历史上的一个里程碑。世界许多国家近半个世纪的工业机器人应用实践表明,工业机器人的普及是实现自动化生产、提高社会生产效率、促进企业和社会生产力发展的有效手段。随着工业机器人向更深更广的方向发展,以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范式还在不断拓展,已经从汽车制造延伸到其他制造业,再到各种非制造业如矿用机器人, 建筑机器人和水电系统维护机器人。此外,机器人在国防、军事、医疗卫生、生活服务等领域的应用也越来越多,如无人侦察机、警用机器人、医疗机器人、家政服务机器人等。机器人在提高人类生活质量方面发挥着重要作用。
“工业4.0”是两大主题,“智能工厂”侧重于智能生产系统和流程,以及网络化分布式生产设施的实现;“智能生产”主要涉及整个企业的生产物流管理、人机交互以及3D技术在工业生产中的应用。工业机器人属于上述信息物理融合系统(CPS)或“物理计算”概念或课题()。据统计,目前全球各个角落都有大约100万台机器人在辛勤工作,尤其是在人类无能为力的危险环境中。日本的机器人密度最高,每10万人拥有295个机器人。目前,全球工业机器人总装机量已达100多万台,主要分布在日本、 美国和德国。机器人新增需求主要来自中国等新兴市场,日本等发达国家机器人数量相对稳定。
在中国,工业机器人最初的规模化应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车和工程机械的喷涂和焊接。工业机器人主要是点焊、弧焊、装配和搬运机器人。中国的工业机器人市场已初具规模,特别是中国加入WTO后,对基于工业机器人的先进自动化设备的需求日益迫切。我国从事机器人研究、开发和应用的工程单位有200多家,其中从事工业机器人研究和应用的有80多家。基本掌握了机械手设计制造技术、控制系统软硬件设计技术、运动学和轨迹规划技术,开发了弧焊、点焊、装配和搬运等机器人。目前, 各类工业机器人90%以上用于生产。
B.中国将成为全球最大的机器人市场。
近年来,中国已成为工业机器人发展最快的国家之一。自2004年以来,国内机器人市场年均增长率达到40%以上。2011年,中国工业机器人市场增长率高达51%,位居世界第一。台湾的绝对增量仅次于日韩,位居全球第三。中国的工业机器人在几年后会有一个井喷式的发展,而不是简单的线性增长。这种井喷式增长与中国的人口和经济形势密切相关。过去,我们依靠廉价而丰富的人力资源,将中国发展成为世界上最大的制造业国家。但随着劳动力成本的增加,“人才红利”取代了“人口红利”,成为中国制造向中国智能制造转型的关键。在这样一个转折点, 工业机器人的井喷式增长不仅反映了这一趋势,也为中国制造奠定了坚实的基础。
机器人产业作为高端智能制造的代表,将成为新一轮工业革命中制造模式变革的核心和推动制造业升级的引擎。数据显示,国内工业机器人市场需求日益旺盛,新增安装量年均增幅高达40%。三年内机器人的应用会快速增加,五年内机器人的应用会直线上升。可见机器人在中国的应用是未来的一大趋势。
C.国家政策支持机器人产业发展
2012年4月,科技部发布《智能制造技术发展“十二五”规划》和《服务机器人技术发展“十二五”规划》,提出“十二五”期间将重点培育发展工业和服务机器人新兴产业。在此期间,中国将攻克一批智能高端装备,发展和培育一批高科技产值超过100亿元的核心企业。在第二个《规划》中,提出要攻克工业机器人本体、精密减速器、伺服驱动器、电机、控制器等核心部件的共性技术,自主研发工业机器人工程产品, 实现工业机器人及其核心部件的技术突破和产业化。服务机器人规划中提到,全球服务机器人产值将从2010年的约171亿美元增长到2025年的517亿美元。中国将重点培育和发展服务机器人新兴产业,重点抓好公共安全机器人、医疗康复机器人、仿生机器人平台和模块化核心部件四大任务。2012年8月,财政部公布了2012年智能制造装备项目拟支持的单位名单,共有64个项目入围,其中包括机器人的上市。公司有9个项目,包括柴可力悬挂的系列发动机柔性自动装配线,软控股份和赛轮股份的轮胎行业工业机器人产业化, 宝信软件基于开放标准总线的大型自动控制系统、李海股份的空调压缩机柔性自动装配线、三一重工的AGV系统工程机械产品加工应用、海大集团的包装物流领域搬运机器人、天地科技的高端液压支架智能焊接车间、振华重工的海洋钻井平台装备制造智能焊接车间。国家政策显示将大力支持机器人和工业自动化产业发展。
2015年,中国公布了实施制造强国战略的首个十年行动计划《中国制造2025》。她被视为中国版的“工业4.0”计划,为的是改革开放后再次向西方学习。《行动计划》提出:紧紧围绕重点制造领域的关键环节,开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用。支持产学研联合攻关,开发智能产品和自控智能装置,实现产业化。依托优势企业,紧扣关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链优化,建设重点领域智能工厂/数字化车间。对于机器人来说, 围绕汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业机器人和特种机器人以及医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人的应用需求,积极研发新产品,推动机器人标准化、模块化发展,拓展市场应用。突破机器人本体、减速器、伺服电机、控制器、传感器、驱动器等关键部件的技术瓶颈和系统集成设计制造。
D.工业机器人应用人才的培养
2012年5月30日,国务院通过“十二五”国家战略性新兴产业发展规划,工业机器人等高端装备制造业已被列入“十二五”国家战略性新兴产业。预计到2015年,中国机器人总需求将占全球总量的16.9%,成为全球最大的市场。10年后,机器人产业将是一个产值万亿元的产业集群。目前,许多教育集团也将目光投向工业机器人应用人才教育领域,希望通过职业教育和企业人才培养,为中国高端制造业和工业机器人应用的发展贡献力量,助力“中国智造”。
在工业4.0时代背景下,信息化与全球化的融合,个性化、定制化的生产方式和生活方式,大数据、云计算、虚拟生活等新技术、新概念的出现,都给现代工业机器人的培养模式带来了新的挑战。这就要求我们的职业教育和人才培养要培养适应第三次工业革命需要的创新型人才和高素质劳动者。
(2)工业机器人需求分析。
a机器人及智能装备产业的发展迫切需要大量高技能人才。
近年来,中国工业机器人市场持续表现强劲,市场容量不断扩大。工业机器人热潮带动机器人产业园建设。到目前为止,上海、泉州、徐州、常州、昆山、哈尔滨、天津、重庆、唐山和青岛其他地方也开始建设机器人产业园。产业的发展迫切需要大量高素质、高技能的专业人才,人才短缺成为产业发展的瓶颈。
B.工业机器人日益广泛的应用需要高技能的专业人员。
传统制造业的转型升级和人工成本的快速增加,促使企业使用工业机器人来提高工业附加值和保证产品质量,这使得工业机器人和智能装备产业面临前所未有的发展机遇。
目前长三角地区使用工业机器人的企业超过6000家,人才缺口约5000人。企业不仅需要工业机器人现场编程、机器人自动化线路维护方面的人才,还需要大量从事工业机器人安装、调试和售后服务的专门人才。随着中国制造业的发展,预计未来3-5年工业机器人增速有望达到25%,高技能人才缺口将逐年加大。
C.工业机器人应用人才结构性矛盾突出。
目前,我国高职院校大多开设了工业机器人应用技术的相应专业,但从事工业机器人现场编程、机器人自动线维护、工业机器人安装调试的人员大多来自电气自动化技术、机电一体化专业毕业生的二次培养,短期培养难以满足岗位要求。
D.工业机器人应用人才短缺
伴随着机器人热潮,另一个隐忧也浮出水面,那就是工业机器人应用工程师的人才短缺。一个工业机器人(机械臂)能不能投产,能发挥多大作用,取决于生产工艺的复杂程度,产品的多样性,以及周边设施的配套程度。但解决这些问题需要3-5名相关运维、集成应用人才。目前,机器人在汽车制造以外的一般工业领域的应用需求增长迅速,但相应的人才储备数量和质量却捉襟见肘。
工业机器人应用(系统集成)是典型的多学科行业。当前的当务之急是培养大量掌握机器人系统知识,能够结合各行业技术需求,帮助用户解决机器人应用中的实际问题并取得实效的应用型工程人才,从而开拓机器人市场。从一些招聘需求中不难看出,操作机器人的技术人员是目前企业最缺乏的技术工人。企业买了工业机器人后,想把标准机器人变成可以投入生产的专用自动化设备,这就需要机器人应用工程师结合生产流程和工件的类型,通过人工示教编程和周边的辅助设施,让机器人完成特定的任务。