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名稱:工業機器人實訓中心建設方案

發布時間:2019-01-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

工業機器人實訓中心

建設方案

 

 

 

 

 

 

 

 

 

杭州儀邁科技有限公司

2019年1月

 

 


一、工業機器人實訓中心建設概況

1、行業背景

20世紀60年代初第一臺工業機器人問世到現在,短短50多年,工業機器人技術和周邊配套應用得到了迅速發展,工業機器人系統在自動化、智能化、定制化生產制造領域得到廣泛應用。國際機器人聯合會統計數據表明,2013年,全球工業機器人銷售量增長12%,達到17.8萬臺,中國市場共銷售工業機器人近3.7萬臺,約占全球銷量五分之一,總銷量超越日本,成為全球第一大機器人市場,如圖1所示。2014年,工信部統計的最新數據表明,中國市場共銷售工業機器人約5萬臺,保持著35%的高增長率,遠高于德國、韓國、日本等發達國家和制造強國,標志著中國已正式進入工業機器人時代。

 

1中國工業機器人需求數據

國工業機器人市場之所以能有如此迅速的增長,主要源于以下三點:

  • 勞動力的供需矛盾。勞動力成本上升和勞動力供給下降,在很多產業,尤其在中低端制造產業,勞動力供需矛盾非常突出,這對實施“機器換人”計劃提出了迫切需求。

  • 企業轉型升級的迫切需求。隨著全球制造業轉移的持續深入,先進制造業回流,中國的低端制造業面臨產業轉移和空心化風險。因此,中國的制造業企業迫切需要轉變傳統的制造模式,降低企業運行成本,提高企業發展效率,完善工廠的自動化、智能化改革。工業機器人的大量應用,是企業轉型升級的重要手段。

  • 國家戰略需求。工業機器人作為高端制造裝備的重要組成部分,技術附加值高,應用范圍廣,是我國先進制造業的重要支撐技術和信息化社會的重要生產裝備,將對未來生產、社會發展以及增強軍事國防實力具有十分重要的意義。國家主席習近平在2014年兩院院士大會上強調:“機器人革命”有望成為“第四次工業革命”的一個切入點和重要增長點,將影響全球制造業格局。同時“中國制造2025”規劃的提出與落地,使得工業機器人在制造業革命和供給端改革中發揮了重要作用,促使產業快速發展。

2人才需求現狀

然多種因素推動著我國工業機器人的發展,但一個越來越大的問題清晰的擺在我們面前,中國工業機器人行業發展,遇到的最大瓶頸不是技術短缺和資金支持,而是專業人才嚴重缺失。目前,國內針對工業機器人職業教育正處于起步階段,還未形成指導標準和樣板工程,針對工業機器人應用人才的課程和科普性教育都處于空白狀態。當前社會的普遍反映是:工業機器人雖然很熱門,人才缺口巨大,但是由于教育滯后的原因,學校普遍沒有建立工業機器人專業和相應的實訓工作站,因此學校教師難以取得機器人的任教資格,學生也不能取得機器人相關證書。當前從事工業機器人安裝調試、工業機器人現場編程、機器人自動線維護等崗位的人員主要來自對電氣自動化技術、機電一體化等專業畢業生的二次培訓,而且短期培訓難以達到崗位要求。這都說明了目前我國的工業機器人的教育已經明顯落后于工業的發展需求。

于院校來說,主要精力應放在應用型人才培養,而具體到工業機器人專業教育方面,則應以培養工業機器人安裝調試維護工程師和售前售后技術支持工程師為主要目標,使學生具有扎實的工業機器人理論知識基礎、熟練地工業機器人操作能力和豐富地工業機器人調試與維護經驗。對于這些學生,畢業后主要面向于工業機器人應用企業和工業機器人系統集成商,同時,部分優秀學生也可進入工業機器人生產企業,接觸到工業機器人核心技術,為工業機器人發展貢獻自己的力量,同時也能獲得一個更加光明的職業前景,如錯誤!未找到引用源。所示。

 

 

3、實訓中心建設的必要性

實訓中心的建設是為創新工業機器人應用技能型人才培養的模式,促進工業機器人教育的雙師型教師隊伍建設,引領工業機器人教育教學改革的方向。(一)提升工業機器人學校學生的職業能力,(二)推進相關專業課程教學建設,(三)推動校企合作和課程開發的進程,(四)促進雙師型教師隊伍建設和教師教學能力的提高,(五)創設工業機器人應用技術教學交流的平臺。

 大規模工業機器人設備的出現必將催生新的人力需求崗位,包括工業機器人項目的實施、維保、操控、維修和研發等。機器人始終需要人來操作、維護、保養,人不可能完全被機器人代替,眼下很多企業最大的問題就是技術工人的招募和管理問題,目前普通企業中最缺的就是具備先進機器操作、維修的技術工人。

實訓中心內容對應工業機器人裝備的安裝、調試控制、系統運行、程序編寫、使用維護、故障維修等職業技術技能,涉及工業機器人安裝、工業機器人位置示教、工業機器人控制程序編寫、工業機器人與PLC的通信、人機交互、可編程控制等專業核心能力和核心知識。

  適應產業轉型升級,服務智能制造人才需求。隨著我國工業自動化水平的不斷提高,工業機器人的應用市場也會越來越大,如包裝、煙草、汽車制造、工程機械、制藥、醫療衛生、食品加工、生活服務等領域,都有工業機器人的身影,工業機器人逐漸成為工業自動化的核心技術,對工業機器人相關的技術人員的需求量也日益增加,因此實訓中心的設計考慮了產業的發展需求及前景,通過實訓中心的建設,加強學校和企業(行業)的聯系,通過建立緊密型的校企合作關系,努力將課堂延伸到企業、社會,充分提高教學有效性。

  引入企業實際工作任務,設計教學和競賽項目。實訓內容設計圍繞工業機器人工業應用情景和核心技能點,覆蓋了機床上下料、焊接、碼垛、涂膠、裝配、變位機、自動線等典型應用。堅持技能要點與行業用人、崗位需求、技術進步以及教學建設相結合,系統裝調、現場工藝規范系統接線、工藝過程分析、系統編程等相互結合進行安排,引導工業機器人技術相關專業專項實訓教學的設計與實施,系統化培養高端技能型人才。

4、實訓中心建設的條件

1工業機器人師資培訓

我司3-5名培訓師到學校項目現場,基于現場教學環境開展一體化教學師資培訓。組織學校的專業教師,教師專業背景不限,可面向全校教師,讓教師當學生,體驗行動導向一體化教學模式;教師數量一次不要超過40人,如果人數多可分班實施。

培訓形式可以分為體驗式和現場觀摩式,也可以兩者結合,先給老師做體驗式培訓,后面可以在本校針對學校進行開展,老師觀摩進行聽課、評課、研討、參與下一階段教學設計等方式進行。

學習培訓結束,經考試合格者可取得工業機器人校企合作講師資格認證,以促進學校師資建設。

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2工業機器人教材開發

   我司已開發了部分教材有《機器人拆裝與調試》、《機器人操作與編程》、《機器人應用與編程》、《工業4.0工廠的設計與調試》學校可直接選用。

也可支持學校共同編寫校本教材或出版教材。

      

機器人拆裝與調試”,講解工業機器人結構原理,關節功能,關節設計,以及關節的拆裝,本體調試,機器人按標準工廠裝配與調試。

“機器人操作與編程”,講解工業機器人的基本概念,系統的講解機器人指令集,以及基于實訓臺的各種實訓操作,和典型應用編程。

“機器人應用與編程”,以虛擬仿真軟件為基礎,建立各種典型的工業機器人應用場景,并對場景進行講解,編程,調試。系統掌握工業人的各種應用。

“工業4.0工廠設計與調試”,基于虛擬仿真軟件,以建設工業4.0工廠為目標。手把手的教會每個學員,從零開始建設自己的智能工廠,從規劃、布局、設計、調試,實現完整的工業4.0柔性加工。包括系統通訊、PLC編程與調試、機器人編程與調試、數控機床編程、立體倉庫開發、加工站開發,AGV調試,MES配置與調試等操作

每本教材配套,實驗指導書,微課視頻,測試試題。

一體化教材定制開發

基于需要新增的課程,一體化教材開發模式的選擇:根據學校需求定制開發“理實一體化校本教材”的編寫方式可采用,“學校編寫,我司協助”和“我司編寫,學校協助”。  第一種的具體實施為我公司會派遣公司專門負責機類專業“理實一體化”教學研究和“理實一體化”教材編寫的相關專家赴學校輔導協助“理實一體化校本教材”的編寫。

3工業機器人教學資源庫建設

我司已開發了部分工業機器人教學資源,包括教案、微課、PPT、題庫、項目案例、工作頁、工程應用視頻、仿真案例等等。 

同時也協助合作院校,在此基礎之上,進一步開發合適院校教學資源庫。