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名称:工业机器人实训中心建设方案

发布时间:2019-01-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

工业机器人实训中心

建设方案

 

 

 

 

 

 

 

 

 

杭州仪迈科技有限公司

2019年1月

 

 


一、工业机器人实训中心建设概况

1、行业背景

20世纪60年代初第一台工业机器人问世到现在,短短50多年,工业机器人技术和周边配套应用得到了迅速发展,工业机器人系统在自动化、智能化、定制化生产制造领域得到广泛应用。国际机器人联合会统计数据表明,2013年,全球工业机器人销售量增长12%,达到17.8万台,中国市场共销售工业机器人近3.7万台,约占全球销量五分之一,总销量超越日本,成为全球第一大机器人市场,如图1所示。2014年,工信部统计的最新数据表明,中国市场共销售工业机器人约5万台,保持着35%的高增长率,远高于德国、韩国、日本等发达国家和制造强国,标志着中国已正式进入工业机器人时代。

 

1中国工业机器人需求数据

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:

  • 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。

  • 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。

  • 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。国家主席习近平在2014年两院院士大会上强调:“机器人革命”有望成为“第四次工业革命”的一个切入点和重要增长点,将影响全球制造业格局。同时“中国制造2025”规划的提出与落地,使得工业机器人在制造业革命和供给端改革中发挥了重要作用,促使产业快速发展。

2人才需求现状

然多种因素推动着我国工业机器人的发展,但一个越来越大的问题清晰的摆在我们面前,中国工业机器人行业发展,遇到的最大瓶颈不是技术短缺和资金支持,而是专业人才严重缺失。目前,国内针对工业机器人职业教育正处于起步阶段,还未形成指导标准和样板工程,针对工业机器人应用人才的课程和科普性教育都处于空白状态。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。这都说明了目前我国的工业机器人的教育已经明显落后于工业的发展需求。

于院校来说,主要精力应放在应用型人才培养,而具体到工业机器人专业教育方面,则应以培养工业机器人安装调试维护工程师和售前售后技术支持工程师为主要目标,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,如错误!未找到引用源。所示。

 

 

3、实训中心建设的必要性

实训中心的建设是为创新工业机器人应用技能型人才培养的模式,促进工业机器人教育的双师型教师队伍建设,引领工业机器人教育教学改革的方向。(一)提升工业机器人学校学生的职业能力,(二)推进相关专业课程教学建设,(三)推动校企合作和课程开发的进程,(四)促进双师型教师队伍建设和教师教学能力的提高,(五)创设工业机器人应用技术教学交流的平台。

 大规模工业机器人设备的出现必将催生新的人力需求岗位,包括工业机器人项目的实施、维保、操控、维修和研发等。机器人始终需要人来操作、维护、保养,人不可能完全被机器人代替,眼下很多企业最大的问题就是技术工人的招募和管理问题,目前普通企业中最缺的就是具备先进机器操作、维修的技术工人。

实训中心内容对应工业机器人装备的安装、调试控制、系统运行、程序编写、使用维护、故障维修等职业技术技能,涉及工业机器人安装、工业机器人位置示教、工业机器人控制程序编写、工业机器人与PLC的通信、人机交互、可编程控制等专业核心能力和核心知识。

  适应产业转型升级,服务智能制造人才需求。随着我国工业自动化水平的不断提高,工业机器人的应用市场也会越来越大,如包装、烟草、汽车制造、工程机械、制药、医疗卫生、食品加工、生活服务等领域,都有工业机器人的身影,工业机器人逐渐成为工业自动化的核心技术,对工业机器人相关的技术人员的需求量也日益增加,因此实训中心的设计考虑了产业的发展需求及前景,通过实训中心的建设,加强学校和企业(行业)的联系,通过建立紧密型的校企合作关系,努力将课堂延伸到企业、社会,充分提高教学有效性。

  引入企业实际工作任务,设计教学和竞赛项目。实训内容设计围绕工业机器人工业应用情景和核心技能点,覆盖了机床上下料、焊接、码垛、涂胶、装配、变位机、自动线等典型应用。坚持技能要点与行业用人、岗位需求、技术进步以及教学建设相结合,系统装调、现场工艺规范系统接线、工艺过程分析、系统编程等相互结合进行安排,引导工业机器人技术相关专业专项实训教学的设计与实施,系统化培养高端技能型人才。

4、实训中心建设的条件

1工业机器人师资培训

我司3-5名培训师到学校项目现场,基于现场教学环境开展一体化教学师资培训。组织学校的专业教师,教师专业背景不限,可面向全校教师,让教师当学生,体验行动导向一体化教学模式;教师数量一次不要超过40人,如果人数多可分班实施。

培训形式可以分为体验式和现场观摩式,也可以两者结合,先给老师做体验式培训,后面可以在本校针对学校进行开展,老师观摩进行听课、评课、研讨、参与下一阶段教学设计等方式进行。

学习培训结束,经考试合格者可取得工业机器人校企合作讲师资格认证,以促进学校师资建设。

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2工业机器人教材开发

   我司已开发了部分教材有《机器人拆装与调试》、《机器人操作与编程》、《机器人应用与编程》、《工业4.0工厂的设计与调试》学校可直接选用。

也可支持学校共同编写校本教材或出版教材。

      

机器人拆装与调试”,讲解工业机器人结构原理,关节功能,关节设计,以及关节的拆装,本体调试,机器人按标准工厂装配与调试。

“机器人操作与编程”,讲解工业机器人的基本概念,系统的讲解机器人指令集,以及基于实训台的各种实训操作,和典型应用编程。

“机器人应用与编程”,以虚拟仿真软件为基础,建立各种典型的工业机器人应用场景,并对场景进行讲解,编程,调试。系统掌握工业人的各种应用。

“工业4.0工厂设计与调试”,基于虚拟仿真软件,以建设工业4.0工厂为目标。手把手的教会每个学员,从零开始建设自己的智能工厂,从规划、布局、设计、调试,实现完整的工业4.0柔性加工。包括系统通讯、PLC编程与调试、机器人编程与调试、数控机床编程、立体仓库开发、加工站开发,AGV调试,MES配置与调试等操作

每本教材配套,实验指导书,微课视频,测试试题。

一体化教材定制开发

基于需要新增的课程,一体化教材开发模式的选择:根据学校需求定制开发“理实一体化校本教材”的编写方式可采用,“学校编写,我司协助”和“我司编写,学校协助”。  第一种的具体实施为我公司会派遣公司专门负责机类专业“理实一体化”教学研究和“理实一体化”教材编写的相关专家赴学校辅导协助“理实一体化校本教材”的编写。

3工业机器人教学资源库建设

我司已开发了部分工业机器人教学资源,包括教案、微课、PPT、题库、项目案例、工作页、工程应用视频、仿真案例等等。 

同时也协助合作院校,在此基础之上,进一步开发合适院校教学资源库。