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应用型本科高校设置机器人工程专业的前景

作者:未知

   摘  要:在“中国制造2025”的国家战略大背景下,随着传统制造业的改造提升、人工成本的快速提高,促使企业不得不考虑用更多的机器人来代替人工,自2013年以来,中国已经成为全球规模最大的工业机器人市场,亟需懂机器人原理,又会维修、维护的技术人才。
  关键词:机器人;应用型本科;自动化
  中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2019)11-0056-03
   Abstract: Under the background of the national strategy of "Made in China 2025", with the improvement of traditional manufacturing and the rapid increase of labor costs, enterprises have to consider using more robots instead of labor. Since 2013, China has become the world's largest industrial robot market, there is no need to understand the robot principle, but also to repair and maintain the technical personnel.
  Keywords: robotics; application-based undergraduate; automation
   前言
  机器人是各个学科高度集成、综合交叉的一个学科,涉及到机械、控制、仪器、计算机,甚至还有电气工程,因为涉及面较广,自己没有一个单个的专业,所以,国内外开展机器人工程教学和研究的高校,其专业所属院系比较多样。国际上比方说美国,独立设置机器人专业的高校也就是一所:卡内基·梅隆大学,其他诸如麻省理工、伯克利、哈佛等,要么设置在机械工程系,要么设置在电子电气系,计算机与工程系或者机械工程系等等。国内高校也是如此,有的将其设置在机械学院,有的在自动化学院,有的在仪器学院,有的在电气学院,还有的在计算机学院。
  一、国内院校开设机器人专业基本情况
  截止目前,全国开设机器人工程专业高校还远远无法满足市场对机器人方面人才的需求。其中,东北大学成为全国第一个开设了机器人学院的高校。在江苏高校中,东南大学率先在本科设立了“机器人工程”专业,纳入自动化学院,并将于2016年招生。省内其它高校包括南京理工大学、南京邮电大学、南京航空航天大学、南京工程学院都只是开设与机器人相关的专业课程和研究方向,但都没有独立的机器人工程专业。
  和本科高校不同,不少职业院校近几年陆续开办了机器人相关专业。到2014年,江苏省有多所职业院校开设工业机器人技术专业,以这一专业进行独立招生,包括苏州工业职业技术学院、无锡职业技术学院、及常州机电、常州纺织服装职业技术学院等。2015年又新增南京信息职业技术学院、苏州工业园区职业技术学院、淮安信息职业技术学院、江苏联合职业技术学院、江苏信息职业技术学院等。目前,江苏省开办工业机器人技术专业的高职院校超过10所。
  二、机器人方向人才市场需求
  根据《机器人产业“十三五”发展规划》,到“十三五”末期,中国工业机器人市场需求量将达到15万台,保有量超过80万台。国家工业和信息化部曾发布《關于推进工业机器人产业发展的指导意见》,意见其中提出机器人发展产业发展目标是:到2020年,工业机器人装机量将达到100万台,形成较为完善的工业机器人产业体系,培育8-10个配套产业集群,大概需要20万工业机器人应用相关从业人员。意见要求,到2020年,工业机器人行业和企业的技术创新能力和国际竞争能力明显增强,高端产品市场占有率提高到45%以上,机器人密度(每万名员工使用机器人台数)达到100以上,基本满足国防建设、国民经济和社会发展需要。
  以下为中国未来的机器人工程专业就业基地:
  上海:浦东,宝山——机器人产业园(ABB、FANAC、KUKA、HYUNDAI);
  哈尔滨:哈南工业新城——工业机器人、服务机器人(哈工大);
  沈阳:沈抚新城机器人产业基地——机器人及智能装备(沈自所);
  苏州:(高新区川崎、张家港NACHI):工业机器人、智能机器人;
  常州:高新区的机器人及智能装备产业园——机器人及智能装备(安川);
  天津:滨海新区——数控及自动化技术;
  唐山:高新区——焊接(松下)、矿山抢险机器人;
  重庆:璧山机器人与智能装备产业发展联盟——特种机器人;
  青岛:国际机器人产业园——工业机器人;
  徐州:经济技术开发区机器人产业园——焊接、包装、高空作业机器人。
  在人力成本上升的背景下,工业机器人前景诱人,进入了一个大发展的时代。机器人正在代替人工完成劳动强度大、劳动环境恶劣的生产过程,如,富士康启动了“百万机器人”上岗计划,而大规模工业机器人的应用也催生了大量新岗位,包括工业机器人的安装、调试及维护、维修等。同时,机器人制造商需求大量制造、编程与调试、安装与维护、销售等技术服务人员。
  针对培养方向,我们对工业机器人控制领域的社会需求现状和相关高校现有招生数量和办学现状展开调研,样本数据如下:
  (1)通过大型人才招聘网调研和不完全统计,获得工业机器人方向工作岗位需求样本情况,以江苏地区为例,相关数据如表1。
  (2)通过网络和相关高校实地调研和不完全统计,获得近三年工业机器人控制领域的,高校招生数量和培养现状,以长三角地区的江苏省高校为例,相关数据如表2。   由上述两张表可以看出,从社会需求总量和高校招生现状的人才总量对比来看,工业机器人控制方向的工作岗位呈现出供不应求的局面,教研组通过企业走访、集体调研、分析和讨论,分析得出胜任这一领域的相关岗位需要学生具备以下相应的工作岗位技能:
  (1)能胜任从事机器人研发、工程设计、机器人控制系统的装配与调试等相关工作;
  (2)能胜任从事机器人工作站及自动化生产线系统集成、安装、编程、调试以及运行维护等相关工作;
  (3)能胜任从事工业机器人系统集成与故障诊断等相关工作;
  (4)能胜任从事操纵机器人进行生产工程自动化的工业控制等相关工作;
  (5)能胜任从事机器人销售及售后服务等相关工作。
  众多企业迫切需要从劳动密集型向自动化生产过渡升级,急需大量更新自动化设备,同时需要大量设备设计、集成、安装调试、使用维护人员。
  机器人市场在以每年30%的速度递减,而相应的人才储备数量和质量却捉襟见肘。目前应届毕业生的能力普遍不能直接上岗,无法满足企业的用人需求,经常会出现大量人员求职,企业却感叹招聘不到人的情况(相对的人工荒)。
  三、机器人专业方向产业依托
  近年来,国家相继出台实施“中国制造2025”、“工业4.0”等一批国家重大战略计划,标志着“十三五”时期是我国社会经济转型的战略机遇期,面临着产业结构、社会结构、需求结构的“三重转型”,经济结构和增长动力将发生深刻变化,新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步推进,高端装备制造业快速发展,新一代信息技术与传统制造业深度融合,中国将全面进入贯彻实施智能制造强国战略阶段,这些都为高校专业建设提供了重要依据。
  江苏省处于中国经济最具活力的长江三角洲地区,其先进制造业和战略新兴产业在国家经济发展中具有举足轻重的地位,面临着中国制造的全面升级,传统工业从3.0迈向4.0的时代已经到来,势必对江苏高校专业定位调整、人才培养的数量、质量、知识结构、综合素质等都提出了新的要求。江苏较好的经济社会环境、较为先进的工业基础,为工业机器人奠定了坚实基础,也为加快推进工业机器人产业发展提供了有利条件。江苏省将以“高端化、集聚化、特色化、智能化”为思路,通过工业机器人建设带动自动控制、信息技术等产业的规模发展,达到降低人力成本、提高生产效率、改善工业产量的目的。通过产业集聚和工业园区建设,形成以沿江地区为核心、覆盖全省的工业机器人产业集群。在这样的背景下,专业发展规划必须不断研究、分析相关江苏省产业发展形势,明确人才培养规格,优化人才培养方案,提升专业与地方产业的对接度,培养符合地方社会需求的“现场工程师”。
  四、机器人教育的必要性
  长期以来,我国依靠低廉的劳动力成本和相对简陋的劳动保障条件来生产着具有价格竞争力的产品,随着国内劳动力成本的急剧上升,这一优势将不复存在。工业机器人作为一种新型劳动力,正悄然改变着制造业的用工模式,以人为主的生产模式正逐渐向以机器人为主的模式转变;机器人生产的高效率和低成本优势正逐渐被广大生产企业接受;机器人(自动化)代替人工成为产业结构调整与升级的催化剂;工业化进程本身就是一个“机器替代人”的过程;用“机器人”打败“人”,是美国“再工业化”战略的方法之一。在世界范围内,现代制造业正向数字化工厂的方向发展,而数字化工厂的核心装备正向基于机器人的自动化柔性制造系統(工业自动化流水线)方向发展。美国、欧盟、日本、韩国等都制定了本国的机器人发展战略,这些发达国家看好机器人教育对未来高科技社会的作用和影响,他们在高等院校都不同程度地对学生进行机器人教育。在这样的大背景下,为了进一步与国际接轨,迎接即将到来的机器人时代,我们必须大力发展机器人教育。
  美国、日本等一些发达国家都看好机器人教育对未来高科技社会的作用和影响,他们在高职类院校乃至中小学信息技术教育中都不同程度地对学生进行机器人教育。为了与国际接轨,为了迎接即将到来的机器人时代,我们必须大力发展机器人教育。目前,国内高等学府及职业类院校先后开展了机器人教育。随着机器人技术的进一步发展,机器人将会走进越来越多的学校,越来越多的学生将与机器人成为伙伴。面对机器人教育的快速发展,如果院校不及时采取措施,不在相关技术教育专业的师生中开展机器人教育,那么必将会出现机器人人才及教师队伍严重缺乏的情况。
  机器人是典型机电一体化设备,集机械设计、伺服控制、电子电气、控制方法、传感器等技术于一体,可作为很好的实践教学项目。同时机器人及自动化生产线动作复杂,模块化、可重构,可组线,运用灵活,可实现多种教学实践,比一般的教学设备性价比更高。
  五、结束语
  开设机器人工程本科专业,不仅可以拓宽高校毕业生的就业渠道,而且可以积极融入地方,满足区域经济建设和社会发展对人才的需要。
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论文来源:《高教学刊》 2019年11期
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