工业机器人应用和维修专业课程标准和方案说明.doc

工业机器人应用与维修专业课程标准与方案一、招生对象及学制1．招生对象：普通高中生、中等职业学校毕业生2．学制：三年二、专业培养目标本专业培养拥护党的基本路线,德、智、体、美等全面发展,具有良好的科学文化素养、职业道德和扎实的文化基础知识具有获取新知识、新技能的意识和能力,能适应不断变化的工作需求熟悉企业生产流程,具有安全生产意识,严格按照行业安全工作规程进行操作,遵守各项工艺流程,重视环境保护,并具有独立解决非常规问题的基本能力掌握现代工业机器人安装、调试、维护方面的专业知识和操作技能,具备机械结构设计、电气控制、传感技术、智能控制等专业技能,能从事工业机器人系统的模拟、编程、调试、操作、销售及工业机器人应用系统维护维修与管理、生产管理及服务于生产第一线工作的高素质高技能型人才三、工业机器人技术专业人才培养需求分析1.工业机器人技术专业人才的社会需求分析〔1工业机器人技术发展现状a.工业机器人正向全球范围内普及 生产力在不断进步,推动着科技的进步与革新自工业革命以来,人力劳动已经逐渐被机械所取代,工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明,工业机器人的普及是实现自动化生产,提高社会生产效率,推动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方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范周还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业此外,在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多,如无人侦察机<飞行器>、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用"工业4.0”两大主题,"智慧工厂"重点研究智能化生产系统及过程,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、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等工业机器人属于上述信息物理融合系统〔CPS或"物理计算"理念或课题〔Physical Computing据统计,目前全世界大约有100万机器人在世界各个角落辛勤工作,特别是在人类难以胜任的危险环境里日本是机器人密度最高的国家,每10万人中就有295个机器人目前,全球工业机器人装机总量已达到100多万台,主要分布在日本、美国、德国等发达国家机器人新增的需求主要来自中国等新兴市场,日本等发达国家的保有量较为平稳 在我国,工业机器人的最初规模应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。

工业机器人主要以点焊、弧焊、装配和搬运机器人为主,我国的工业机器人市场已经开始形成,特别是加入WTO以后,对各种以工业机器人为主的先进自动化装备的需求日益迫切我国现有的机器人研究开发和应用的工程单位超过200家,其中从事工业机器人研究和应用的超过80家基本掌握了操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,开发出弧焊、点焊、装配、搬运等机器人,目前生产的各类工业机器人中有90%以上用于生产中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增长最快的国家之一2004年以来,国内机器人市场年均增长率达到40%以上2011年,我国工业机器人市场增长率更是高达51%,位居全球第一23000台的绝对增量也仅次于日韩,排在全球第三位中国工业机器人几年内或将迎来井喷式发展,而非简单的线性增长这种井喷式增长,与我国人口和经济现状密切相关过去我们曾依靠低廉而充沛的人力资源,将中国发展为世界最大制造业大国但随着用工成本的增长,"人才红利"取代"人口红利",成为中国制造向中国智造转变的关键在这样一个转折点上,工业机器人的井喷式增长,既反映出这样的趋势,也将为中国制造提"智"奠定坚实基础。

机器人产业作为高端智能制造的代表,在新一轮工业革命中将成为制造模式变革的核心和推进制造业产业升级的发动机数据显示,国内工业机器人市场需求日益强劲,新安装量年均增长高达40%三年内,机器人的应用会有快速的增加,五年后,机器人的应用就会有一个直线式的上升可见,我国机器人的应用是今后发展的一个大趋势 c.国家政策扶持机器人产业的发展 2012年4月,科技部出台《智能制造科技发展"十二五"专项规划》和《服务机器人科技发展"十二五"专项规划》,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其间,我国将攻克一批智能化高端装备,发展和培育一批高技术产值超过100亿元的核心企业在第二个"规划"中,提出攻克工业机器人本体、精密减速器、伺服驱动器和电机、控制器等核心部件的共性技术,自主研发工业机器人工程化产品,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,全球服务机器人的产值将由2010年的约171亿美元,增加到2025年的517亿美元我国将重点培育发展服务机器人新兴产业,重点发展公共安全机器人、医疗康复机器人、仿生机器人平台和模块化核心部件等四大任务 2012年8月,财政部公示2012年智能制造装备项目拟支持单位名单,共有64个项目入围,其中机器人相关的上市公司项目达到9个,包括挂在柴可力的WP517系列发动机柔性自动化装配生产线、软控股份和赛轮股份的轮胎行业工业机器人产业化、宝信软件的基于开放式标准总线大型自控系统、海立股份的空调压缩机柔性自动化装配生产线、三一重工的自动导引车AGV系统工程机械产品加工应用、海大集团的面向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加工车间以及振华重工的海上钻井平台装备制造智能化焊接车间等。

国家政策显示将大力扶持机器人及工业自动化产业的发展 中国本周公布了实施制造强国战略的首个十年行动纲领《中国制造2025》,她被视为中国版的"工业4.0”规划,为继改革开放以来,再次向西方开放式学习行动纲领提出：紧密围绕重点制造领域关键环节,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政产学研用联合攻关,开发智能产品和自主可控的智能装置并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,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,扩大市场应用突破机器人本体、减速器、伺服电机、控制器、传感器与驱动器等关键零部件及系统集成设计制造等技术瓶颈d.工业机器人应用人才教育2012年5月30日国务院通过了《"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产业已列入"十二五"国家战略性新兴产业预计到2015年中国机器人市场需求总量将占全球比重16.9%成为全球第一大市场。

10年后机器人产业将是一个上万亿元产值的产业集群目前,不少教育集团也将目光转向工业机器人应用人才教育领域,希望为我国的高端制造业和工业机器人应用的发展添砖加瓦,通过职业教育和企业人才培训来助力"中国智造"工业4.0时代背景下,信息化与全球化融合、个性化和定制化生产方式和生活方式以及大数据、云计算、虚拟化生活等等新技术的和理念的涌现,都给现代工业机器人应用人才培养模式带来新的挑战这就要求我们的职业教育和人才培训要培养出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>工业机器人人才需求分析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 中国工业机器人市场近年来持续表现强劲,市场容量不断扩大工业机器人的热潮带动机器人产业园的新建到目前为止,上海、XX、XX、昆山、XX、天津、XX、XX和XX等地均已经着手开建机器人产业园区产业的发展急需大量高素质高级技能型专门人才,人才短缺已经成为产业发展的瓶颈 b.工业机器人的日益广泛应用需要高技能专门人才 传统制造业的改造提升、人工成本快速提高促使企业用工业机器人来提高产业附加值、保证产品质量,使工业机器人及智能装备产业面临前所未有的发展时机。

目前在长三角地区使用工业机器人的企业六千多家,人才缺口达5000人左右不仅企业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,还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我国制造业的发展,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 c.工业机器人应用人才结构性矛盾突出 目前国内高职院校尚无工业机器人应用方面的对口专业,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d.工业机器人应用人才荒伴随着机器人热的另外一个隐忧也随之浮出水面,那就是工业机器人应用工程师的人才荒一台工业机器人〔机械臂能否投入到生产当中去,以及能发挥多大的作用,取决于生产工艺的复杂性,产品的多样性还有周边设施的配套程度而解决这些问题却需要3到5名相关的操作维护和集成应用人才目前,机器人在汽车制造以外的一般工业领域应用需求快速增长,而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交叉融合的行业,目前的当务之急,是大量培养掌握机器人系统知识并能与各行业工艺要求相结合的应用工程人才,帮助用户解决机器人的应用的实际问题,取得实效,以此开拓机器人市场。

从一些招聘要求不难看出,操作机器人的技术人员,是目前企业中最缺的技术工人企业把工业机器人买回来以后,想要把标准的机器人变成一台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工艺和工件的类型,通过手动示教编程并结合周边的辅助设施,才能使机器人完成特定的任务e.机器人技术对接区域经济XX市作为XX省中原城市群的主要城市之一,在XX市建设的国家电子信息产业园、中原电气谷,为机械加工、汽车后市场、电子信息类专业的发展提供了强大的支撑,入住的企业急需高水平技能型的机械加工、电子信息等专业从业人员此外还有服务于XX周边地区及珠江三角洲和江浙等沿海经济发达地区的从业人员机器人技术集电子、信息、物流、自动控制、数控技术于一体,XX一些现代化水平比较高的企业〔比如：富士康集团新郑工业园区、中烟集团XX公司、许继集团、森源电气开始越来越多地应用工业机器人一方面是工业机器人应用高端技术人才需求飙升,一方面是相应的人才供应奇缺,更为重要的是,工业机器人应用及高端技术人才的大量缺口,已经开始制约相关技术领域的进展,成为地方产业发展的掣肘因为,强化校企合作,推行嵌入式课程,创新专业申办,岗位实训等学科教育创新模式,通过开设短期培训班或专业共建模式,引入实务课程,提升教育质量。

推行"出口即入口"教育模式,即为从人才培养的最终就业目标倒过来设计课程内容,解决学生就业问题2.职业岗位分析本专业职业岗位群如表1-1-1所示表1-1-1电气自动化专业职业岗位群类 别职业岗位名称主要工作任务职业资格证书初始岗位工业机器人设备操作员工业机器人设备操作维修电工中〔或高级职业等级证、机器人操作技师证机器人运行维护与管理人员工业机器人设备的调试与维护维修电工中〔或高级职业等级证、机器人操作技师证迁移岗位工业机器人工作站设计与安装工业机器人工作站设备的设计、安装与调试维修电工中〔或高级职业等级证、可编程控制系统设计师销售客服工程师掌握销售渠道和方法,能妥善地解决售后服务中的各类技术问题维修电工中〔或高级职业等级证、机器人操作技师证发展岗位工业机器人高级工程师工业机器人生产线的开发和设备设。