智能制造背景下高职院校工业机器人技术专业人才培养策略

第21期2018年7月No.21July ，2018

基金项目：泰州职业技术学院职业教育研究2017年度课题项目；项目编号：ZY201701。江苏高校“青

蓝工程”项目。作者简介：刘泽祥（1983—），男，湖南邵阳人，讲师，博士；研究方向：特种加工技术，工业机器人技术应用。

智能制造背景下

高职院校工业机器人技术专业人才培养策略

刘泽祥，杨六顺

（泰州职业技术学院，江苏泰州225300）

摘要：在人口红利缺失、劳动力成本不断攀升的背景下，国家提出了“智能制造”。在此背景下，文章综

述了我国工业机器人发展及应用现状，并结合现阶段制造行业现状以及我国工业机器人应用人才培养情况，分析了企业对工业机器人应用人才技能的需求和现阶段工业机器人应用人才培养主流模式，为工业机器人技术专业建设提供指导。关键词：智能制造；工业机器人；人才培养策略中图分类号：TP242.2文献标识码：A 江苏科技信息

Jiangsu Science &Technology Information

引言

智能制造（Intelligent Manufacturing ，IM ）是以新的数字信息技术为基础，将物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节融合，是先进制造过程、系统与模式的总称，具有信息深度自感知、智慧优化自决策和精准控

制自执行等功能［1］

。智能制造在全球范围内快速发展，世界各制造强国不断推出新的政策，通过政府、行业组织、企业等协同推进智能制造发展，以提升工业制造实力，更好地实现智能制造。2013年美国发布机器人发展路线图，通过快速发展人工智能、机器人和数字制造技术，重构制造业的竞争格局，实现制造模式变革；欧盟颁布“数字化工业计划”，强调技术创新与结构改革，大力推进新的生产方式，包括机器人、数字技术等新兴产业；日本将机器人产业作为“新产业发展战略”中重点扶持产业之一，把机器人作为经济增长战略的重要支柱；韩国制定了“智能机器人基本计划”，并发布了“机器人未来战略展望2022”；德国提出“工业4.0”计划，通过网络、计算机技术、信息技术、软件与自动化技术的深度交织产生新的价值模型。在制造领域，这种资源、信息、物品和人相互关联的“虚拟网络—实体物理系统（CPS ）”，其核心就是工业智能化，所涉及的行业包括智能机床、工业自动化、工业互联网、高端机器人等。2015年5月，我国发布《中国制造2025》，以推进智能制造为制造业重要发展方向，构建以智能制造为重点的新兴制造体系［2］。“智能工厂”“智能生产”“智能物流”和“智能服务”作为工业4.0的四大主题，都离不开执行单元——智能机器人。智能机器人作为先进生产工具，将改变制造业的生产方式，带来制造业模式变革。我国将迎来新一轮工业革命，即第四次工业革命，工业机器人智能装备将迎来春天［3］。

1我国工业机器人发展现状

我国机器人研发起步于20世纪70年代初期，由于当时经济体制等因素的制约，发展比较缓慢，研究和应用水平也比较低。近两年，随着中国产业的转型、人口红利的减弱以及在资本市场的热捧和政府的扶持政策推动下，国内掀起了一股“机器人创业”热潮。有关数据显示，截至2014年年底中国机器人相关企业数就已经超过4000家，2014年自主品牌工业机器人销量达到1.7万台，较上年增长78%。2015年，国内109亿元的机器人市场中，国外机器人的份额达85%，产值达到92.5亿元；国产机器人的份额为15%，产值约为16.4亿元，但这比2014年11%的份额高出了4个百分点，中国机器人企业在两年时间内就已经增加了300多家。国家统计局数据显示，2015年我国工业机器人产量为32996台，同比增长21.7%。2016年机器人产业将继续保持快速增长，2016年一季度我国工业机器人产量为11497台，同比增长19.9%。此外，数据显示，2015年我国自主品牌工业机器人生产销售达22257台，同比增长31.3%。然而在热点和发展的背后，机器人行业“三多三少”的现象越来越突出：新闻宣传的概念样机多，投入市场的实用产品少；以机器人为题材的资本运作多，以机器人为核心业务的实绩获利少；进入机器人领域的企业和创业者多，拥有核心技术的企业和团队少。国产自主品牌得到了一定程度的发展，但与发达国家相比，仍有一定差距［4］。

目前我国工业机器人产业主要集中于东北、京津冀、长三角和珠三角地区。东北地区是国内老工业基地，是最早从事工业机器人生产的地区；京津冀地区依托丰富的高校和中科院自动化研究所等资源，承接

一大批科技成果转化项目，并在此支撑下发展出特色机器人产业，主要企业覆盖领域包括工业机器人及其自动化生产线、工业机器人集成应用、工业机器人技术咨询等产品和服务；长三角地区是目前国内最大机器人产业集聚区，立足机器人产业化和示范应用两个环节，是中国汽车制造业、电子制造企业集中地，也是重要的机器人公司集聚地，江苏省有5座城市正在建设机器人产业园；珠三角则凭借作为全国最大工业机器人市场的优势，以需引供，通过吸引大量机器人企业落地，带动产业发展迅速，工业机器人企业主要集中在深圳、顺德、东莞、广州和中山。

工业机器人在汽车行业应用最为广泛，国内汽车行业机器人市场约400多亿元，汽车以外的制造业需求约200亿元。未来汽车行业的应用增长趋缓，而其他如电子电气、化工、制药等行业的机器人需求则成倍增长。未来3年，机器人在3C电子、金属、橡胶塑料、食品以及医药行业的应用增长将超过汽车行业，一般制造业领域将成为工业机器人的新战场。预计到2020年国内机器人市场将达到2000亿元。其中一半制造业1400亿元，汽车600亿元。中国虽为制造业大国，但机器人密度低于全球平均水平55台/万人，并远低于日韩等机器人市场成熟的国家，未来市场发展空间仍然十分巨大。

2高职院校工业机器人专业建设

2.1工业机器人专业建设必要性

由于过去我国人口红利优势明显，劳动力价格低廉，自然资源丰富，生产技术水平相对落后，我国的经济一直处于发展壮大阶段，更多地注重资本的积累。工业机器人应用企业因成本较高而缺乏动力，市场对机器人技术人才需求量少，因此，机器人技术只作为一门课程开设，2012年高考招收工业机器人专业的高职高专院校全国仅一所，所以相对而言，我国工业机器人技术专业起步较晚。

现在中国已经成为世界的制造中心，逐渐由制造大国向制造强国转型，针对成本的不断提高，用工荒日益明显，迫使企业采取相应的对策，而“机器人换人”的无人工厂的出现，无疑是提高企业市场竞争的首选方案。因此，工业机器人应用市场巨大。

目前，工业机器人专业人才主要有3种来源：一是引进工业机器人本体公司专业技术人员到企业实体教学培养相关人才；二是企业与专业职业培训机构进行订单式培养，在培训机构进行理论和实操培训后，送往机器人研发基地或机器人本体公司进行实习后定向为企业输送人才；第三种是来自各大院校机电一体化技术、电气自动化技术等专业的毕业生。但进入企业后需要通过专业培训才能初步达到上岗要求，而且要经过一定的工作年限才能真正适应该类岗位的需求。

工业机器人专业是一门综合性学科，要求具有电子、计算机、电机、机械、机电一体化、工业控制、气动与液压、自动控制等领域的理论基础和实训条件，这些条件在国内高职院校中工科类专业已经基本具备和成熟，这为工业机器人专业的开设提供了基础，在政府的大力提倡下，全国各院校陆续开设了工业机器人相关专业。截至2017年，全国已有405所高职院校开设了工业机器人技术专业。此外，一些高职院校开设工业机器人方向的机电一体化技术、自动化技术以及电气自动化等专业，每年的招生量在15000人左右。

2.2企业对工业机器人应用人才需求分析

随着产业向智能制造方向升级的步步推进，行业企业对高职技能人才的能力提出了更高的要求，除了注重基本职业技能、基础理论、身体素质的培养外，还需要加强学生的职业道德素质、岗位适应能力、科技素养和创新能力的培养，加强对专业技术技能人员的独立工作能力、创新能力、综合分析能力、沟通能力、自学能力和应变能力的培养，加强多元化能力培养，围绕智能制造，加强所学与实际工作的联系，注重对信息处理能力、管理能力以及人际关系处理等综合能力的培养［5］。

目前工业机器人技术人才就业岗位主要包括安装、调试、维护工程师，售前售后技术支持工程师，系统集成开发工程师以及智能制造项目经理这4类岗位。其中，安装、调试、维护工程师要求具有工业机器人原理、操作、示教编程、离线编程的基本知识；售前售后技术支持工程师要求能独立从事工业机器人系统、生产线机电设备的安装、编程、调试、维护、运行和管理等方面的知识；系统集成开发工程师要求结合生产工艺，完成自动线、机器人工作站的设计和升级改造工作；智能制造项目经理要求能够全方位地负责基于工业机器人系统技术的智能制造项目的推行，根据产品工艺提出解决方案，并组织实施。现阶段国外工业机器人占据国内工业机器人主要市场，国外生产的机器人，稳定性都比较高。一般情况下，5~8年都不需维修，有的甚至可以达到10年，因此在维修这块需求量不大，而且其能力要求在短时间可以突破，或者在长期工作中可以慢慢学会，那么，对于高职的学生，应贴合实际，将人才培养定位在安装、调试、维护工程师与售前售后技术支持工程师之间，要求学生在应对工业机器人这一主体，进行熟练的操作之外，还要求学生能够围绕工业机器人，进行机械图样绘制、工具夹具的设计等机械方面的技能培养，电气图样绘制、自动化设备的安装与调试等智能制造方面内容培养，有关工艺知识技能的掌握，将是一个长期的过程，通过在工作实践中针对不同工艺的理解，结合工业机器人，最终完成工业机器人程序指令的编写，解决生产中的具体工艺问题。这类工业机器人技术人才在长久的实战中积累工作经验，熟悉掌握工业机器人相关知识，最终能够承担智能制造生产项目的开发与实施。

3“智能制造”背景下工业机器人应用人才培养策略目前开设工业机器人专业的院校都是近两年新增加的，专业教师缺乏实战经验，在工业机器人专业