我校工业机器人应用专业建设的必要性与建设思路浅析

我校工业机器人应用专业建设的必要性与建设思路浅析

陈培茂

佛山市顺德区勒流职业技术学校

摘要：工业机器人作为智能制造核心装备之一，已经广泛的应用到各行各业，作者通过对比工业机器人产业的快速发展与工业机器人应用型人才培养相对滞后性，阐述了职业学校开展工业机器人应用专业的建设必要性与紧迫性，并明确中职机器人应用专业的办学定位及思路。

关键词：工业机器人机器人应用专业专业建设思路

正文：

一、工业机器人应用专业建设背景

1、国内机器人产业发展

工信部于2013年发布的《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》中提出，到2020年，要形成较为完善的工业机器人产业体系，培育3-5家具有国际竞争力的龙头企业和8－10个配套产业集群，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，工业机器人密度达到每万名员工拥有工业机器人数量为100台以上，基本满足国防建设、国民经济和社会发展需要（详见工信部装[2013]511号文）。

据前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》显示，我国工业机器人市场规模不断增长，已成为世界上增长最快的市场。2003年我国工业机器人的需求仅约为1500台，到了2013年需求量达到了28200台，在10年的时间内增长了13倍左右[1]。2014年我国工业机器人的市场规模达3.4万台，2015年我国工业机器人的市场规模已超越5万台大关；预测2016年我国将成为全球最大的工业机器人市场。

中国工业机器人市场之所以能有如此迅速的增长，主要源于以下三点：

（1）劳动力的供需矛盾。劳动力成本上升和劳动力供给下降，在很多产业，尤其在中低端制造产业，劳动力供需矛盾非常突出，这对实施“机器换人”计划提出了迫切需求。

（2）企业转型升级的迫切需求。随着全球制造业转移的持续深入，先进制造业回流，中国的低端制造业面临产业转移和空心化风险。因此，中国的制造业企业迫切需要转变传统的制造模式，降低企业运行成本，提高企业发展效率，完善工厂的自动化、智能化改革。工业机器人的大量应用，是企业转型升级的重要手段。

（3）国家战略需求。工业机器人作为高端制造装备的重要组成部分，技术附加值高，应用范围广，是我国先进制造业的重要支撑技术和信息化社会的重要生产装备，将对未来生产、社会发展以及增强军事国防实力具有十分重要的意义。2015年5月8日国务院印发《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略，明确了9项战略任务和重点。根据《中国制造2025》，机器人方面，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、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应用需求，积极研发新产品，促进机器人标准化、模块化发展，扩大市场应用。

2.佛山市机器人产业发展

按《广东省工业转型升级攻坚战三年行动计划（2015-2017年）》，2015年至2017年这三年期间，广东省将累计推动1950家规模以上工业企业开展“机器换人”。这些企业将集中在汽车和摩托车制造、家电、五金、电子信息、纺织服装、民爆、建材等行业。

佛山市关于机器人产业的研究报告显示，2014年佛山市核心智能装备制造业实现工业总产值大约是600亿元，有规模以上的智能装备企业322家，产值超亿元的企业有39家，其中超10亿元的有5家。以工业机器人为代表的新兴装备制造业规模为290亿元并力争3-5年内实现1000亿元产值。工业机器人产业企业主要集中在顺德、南海和禅城，主要生产无人搬运车（AGV）系列产品、注塑和焊接机械手等系列产品，产品主要以内销为主。

顺德机器人产业发展有着天然的优势，顺德市场对机器人需求大，2万多家制造工厂都需要机器人实现产业转型升级。这给机器人产业应用提供了肥沃的“土壤”，目前顺德与工业机器人相关的企业规模保持30%以上的增长率，2014年顺德拥有2家超亿元机器人系统集成企业。目前多家全球机器人行业巨头通过合资、合作等方式纷纷进入顺德：德国库卡机器人（上海）有限公司与顺德区政府签订合作协议，在顺德建设机器人应用工程中心；利迅达机器人系统有限公司与德国ABB公司、意大利柯马公司已分别签订战略合作协议。

佛山机器人产业发展前景如何？从数量来看，目前佛山市机器人应用企业有120家，这些企业共拥有3500台机器人，企业对工业机器人的需求量正以每年40%的速度上升，预计在2018年佛山整体机器人数量将超过1万台。

二、工业机器人专业人才现状

1、工业机器人应用人才结构性矛盾突出

目前国内大学、高职院校工业机器人应用专业刚刚起步，而培养工业机器人应用的一线应用人才的中职业学校目前还在尝试，教育部也还没批准相关的专业目录。当前社会的普遍反映是：工业机器人虽然很热门，人才缺口巨大，但是由于教育滞后的原因，学校普遍没有建立工业机器人专业和相应的实训工作站，因此学校教师难以取得机器人的任教资格，学生也不能取得机器人相关证书。当前从事工业机器人安装调试、工业机器人现场编程、机器人自动线维护等岗位的人员主要来自对电气自动化技术、机电一体化等专业毕业生的二次培训，而且短期培训难以达到岗位要求。这都说明了目前工业机器人的教育已经明显落后于工业的发展需求。

2、地区工业机器人专业人才缺口大

根据ABB、库卡、发那科三大机器人公司提供的数据显示，目前在佛山及周边地区使用工业机器人的企业两千多家，人才缺口达2000人左右[3]。目前库卡在佛山地区的装机量一千多台，需要工业机器人应用型专门人才近千人。ABB叶晖经理表示，不仅其客户需要工业机器人现场编程、机器人自动化线维护等方面的人才，公司本身也需要大量从事工业机器人安装调试和售后服务等工作的专门人才。随着佛山制造业的转型升级，预计未来3—5年，工业机器人的增速有望达到25%，高技能人才缺口将逐年加大。因此，我认为工业机器人专业已经到了不是建设的必要性问题，而是紧迫性问题。

三、工业机器人专业人才定位

工业机器人作为一种高科技集成装备，对专业人才有着多层次的需求，目前常分为主要分为专家型研发工程师，系统集成、方案设计与应用工程师，调试、技术支持工程师，操作及维护人员四个层次。研发工程师需要掌握机器人学、自动控制理论、机械设计等专业的理论知识和丰富的工程应用经验，为工业机器人技术发展起到推动作用；系统集成及应用工程师需要熟练掌握工业机器人的应用特点和周边应用技术，拥有丰富的生产线和自动化设备的应用设计经验，为工业机器人在不同行业、不同领域的应用起到实现作用；技术支持工程师需要了解工业机器人基础知识并熟练操作工业机器人，对工业机器人在整条生产线中的作用有一定了解，辅助系统设计及应用工程师部署工业机器人工作站，为工业机器人的部署实施起到落地作用；操作及维护人员需要熟练操作工业机器人并了解工业机器人及相关设备的维护保养工作，为工业机器人在生产线中正常工作起到保障护航作用。

图1工业机器人人才需要层次

根据我们走访的企业调研，在日常实际生产应用中技术支持工程师操作及维护人员所占的比例最大，占到工业机器人专业人才岗位的80%，其中的50%调试、操作及维护人员岗位正是我们职业学校的机器人专业毕业生出口。所以作为职业学校，以培养工业机器人调试工程师和操作及维护人员为主要目标，使学生具有扎实的工业机器人理论知识基础、熟练地工业机器人操作能力和丰富地工业机器人调试与维护经验。对于这些学生，毕业后主要面向于工业机器人应用企业和工业机器人系统集成商，同时，部分优秀学生也可进入工业机器人生产企业，接触到工业机器人核心技术，为工业机器人发展贡献自己的力量，同时也能获得一个更加光明的职业前景，部分应用人员可以在3-5年时间培养发展成为技术支持工程师以及及具有一定专业知识的技术型销售人员。

四、工业机器人专业建设思路

1、校企业合作共建工业机器人应用实训中心

借助由政、校、行、企四方共建的勒流智能制造技术应用工程中心，通过引企进校、主动走出去与企业联手合作共建工业机器人技术应用实训基地。经过充分调研、论证、与相关公司联系协调，争取与KUKA、ABB、发那科、安川等工业界主流品牌等开展战略合作，并通过本土企业实现方案落地。以五位一体实训中心规划建设理念为指导，建设集实习实训教学、技能考核、师资及企业职工培训、技能竞赛、教产研发服务于一体的中职机器人应用与维护示范实训中心，与企业共同搭建一个培养工业机器人研发及应用人才的平台，打造职业教育工业机器人专业建设的示范性基地，也为工业机器人技术应用和发展提供一个展示舞台，促进佛山地区乃至整个华南地区制造业向智能化改革的步伐。

2、探索并构建岗位能力培养为核心的专业课程体系

教育部目前还没有设定工业机器人应用专业目录，中职学校的课程体系更无从说起。我认为工业机器人应用专业课程体系的构建,应立足于岗位群的职业核心能力培养,基于岗位群来搭建实用性的课程平台[2]。这需要大量的企业岗位应用信息，这些信息可以通过做调研及实践专业访谈会来获得部分；并在工作中边实践边探索，通过开展经常性的社会调查与研究，不断对课程内容进行修改与补充，实现了教学内容与机器人应业相关职业需求零距离的贴近；随时根据岗位变化的需要，增添了与生产环节和工作任务需要紧密关联的课程，不断丰富了教学内容。

3、引进并培养一批技能过硬的师资队伍

目前我校的师资队伍基本上都不是科班出身，通过企业人才引进和培训转化现有的专业教师两种方式是解决工业机器人师资队伍紧缺的有效措施。短期内应加大师资队伍建设经费投入，选送教师到数控装备科研院、培训机构、机器人集成企业、机器人应用企业进行短期或中期的实践培训；在加强现有教师培训的同时，加强人才引进的力度，引进高层次型、实践型人才，不断提高教师队伍的整体实力。

4、让学徒制打通与本土企业合作通道

目前工业机器人应用型人才需求紧俏，从最近走访来众多本土机器人集成商企业了解到，应用型企业顾虑更多的不是资本投入，而是设备采购以后有没有人会用，所以他们基本上都是设备配专用人才的捆绑采购方式。面对这样的企业人才需求局面，我们应发挥我校在佛山地区的辐射和影响力，主动打通与本土企业合作通道，让企业进校园、让学生进企业，与企业建立良好的“师徒”关系，让企业从一开始便参与机器人专业人才培养；并依托本专业资源优势，利用本专业的软硬件资源，把专业建成行业、企业员工或社会劳动力培训基地。

五、结束

工业革命，教育先行。国家《中国制造2025》战略需要底层支持，学校作为人才培养的重要载体，应提前布局，做好机器人人才培养的准备。当然，在当前新形势下，要快速推动机器人专业人才的培养，单纯依靠学校的力量，已经显得较为薄弱。因此，必须采取校企联合、合作共建的模式，将企业的机器人实际应用经验、研发经验与学校教学模式相结合，共同推进工业机器人专业教育与人才培养。

参考文献：

[1]2014-2018年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告：前瞻网

[2］徐国庆.实践导向职业教育课程研究：技术学范式［M］.上海：上海教育出版社，2005.

[3]中国制造2025发布机器人产业获政策长期利好：前瞻网