日前,中國機器人產業聯盟在2015中國重慶國際機器人及智能制造裝備博覽會上宣布:我國已連續兩年成為全球機器人最大消費國,作為“中國制造2025”十大支柱產業之一,機器人產業迎來黃金發展期。對應的機器人相關專業人才,尤其是技術技能型人才需求也將出現井噴。
據統計,自2011年常州機電職業技術學院在全國首開工業機器人應用專業后,各地職業院校緊隨其后。截至2014年底,全國已有120余家職業院校開設機器人相關專業。對于這樣一個發展才幾年的新專業,高職院校的機器人專業該如何建設、發展,以更好地對接和服務產業?
為此,2015年全國職業技能大賽工業機器人技術應用賽項總設計師、無錫職業技術學院控制技術學院院長黃麟,詳細介紹了我國職業院校機器人應用專業的發展情況和廣闊前景。
我國將全面進入“機器人”時代
數據顯示,2014年中國市場銷售的機器人達到5.7萬臺,占全球銷量四分之一,成為全球機器人銷量第一大國。2015年中國機器人銷量繼續蟬聯第一寶座。但縱觀全球,ABB、發那科、安川、庫卡是工業機器人行業中的“四大家族”,占據重要的市場和技術優勢。
而同時,隨著中國制造2025計劃的提出,“機器人代替人”的工業需求也越來強烈。與世界上其他國家橫向比較,我國目前平均一萬名工人中的工業機器人使用量約為55個,而日本、韓國的這一比例為3%,美國為2%。可見,我國的工業機器人蘊藏著巨大的發展機遇和市場前景。
黃麟表示,不管是客觀的工業轉型需求,還是當下的銷售總量數據,主動張開雙臂“擁抱”機器人時代,已經成為我國經濟發展的必然選擇。他認為,一方面,要加緊機器人核心技術和應用的研發,掌握機器人行業的話語權和主動權;另一方面,要推動應用,讓機器人真正能幫助到人們的生產、生活之中。
職業院校定位機器人集成應用
7月1日至4日,2015年全國職業技能大賽在天津舉行。該大賽最大亮點是工業機器人技術應用賽項第一次被列入比賽項目。
“機器人在技能大賽以及其他各類展示場合亮相的頻率并不低,但僅停留于展示、表演,比如機器人跳舞、機器人做家務等。但作為工業機器人運用到生產流水線,這絕對是第一次。”黃麟直言,這對于職業教育機器人技術應用專業建設和發展,具有重要的導向和引領作用。
黃麟表示,工業機器人技術包括核心部件機器層、核心應用算法層、工業生產的通訊層和表演展示的示教層。前兩個層次需要很高的理論知識,應該由研究性大學來培養相應人才,而示教層的發展有限。作為職業教育,我們選擇通訊層,即工業機器人的數據融合和集成應用方向,即培養學生的機器人安裝調試、編程組合應用的能力。
為什么這么選擇這個方向與定位?黃麟表示,我們也是經過多年摸索、嘗試而得出的方向,與企業深入合作共同研發AGV機器人,不斷提高運動精準度,讓流水線的機器人換人成為可能;2011年學院啟動的智能工廠項目,又讓工業機器人找準了與物聯網結合的數據融合發展之路。
黃麟進一步闡述到,簡單說來就是以智能制造為切入點,通過“互聯網+”,把多種機器人結合到一條生產流水線中去。這樣,既可實現機器人代替人,同時互聯網技術又能實時采集生產過程中的數據,便于監管、分析和后期優化工藝等,對我國的工業生產具有重要的價值和意義。
解決問題是專業建設的中心
按照該賽項的要求,參賽者需要在9小時內完成對碼垛機器人、AGV自助運料機器人、六關節機器人的安裝調試和電腦編程,使這三種機器人實現特定工件的搬運、識別和分類包裝等功能。“對應到實際的生產中,就是特定工件的搬運、識別和篩選包裝,再整合、豐富功能,就可代替一條完整的生產流水線。”
黃麟表示,目前,國內并沒有系統公認的工業機器人課程體系、教材和實訓設備等教學資源。因此,工業機器人相關專業當下都處在探索的階段,教什么、怎么教、甚至實訓平臺怎么開發,都沒有固定的模式可以借鑒。但有一條,這一切都得以學生能有效解決生產中的實際問題為最終目的。
2013年,無錫職業技術學院在機電一體化專業中增設工業機器人技術應用方向,2014年這一專業正式獨立開設。“我們自主設計了一整套從課程體系建設、教材編寫到實訓平臺搭建的人才培養方案,跟該賽項的設計思路是一樣的,就是‘數據融合、集成應用’八個字。
目前,無錫職業技術學院的機器人專業課程主要有工業機器人概論、工業機器人的機械結構、機器人運動控制技術、視覺傳感技術等,教材全部是校企合作開發的校本教材。對應到實訓,學院搭建起了運動機器人、軌跡再現機器人、基于視覺的并聯機器人和工業機器人綜合應用四大實訓載體,能夠實現工業機器人的搬運、識別和分類包裝等基本功能。