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      首頁新聞動態工業機器人人才培養迎來“瓶頸期” 做好人才細分和產教融合是關鍵

      新聞動態

      工業機器人人才培養迎來“瓶頸期” 做好人才細分和產教融合是關鍵

      作為《中國制造2025》十大重點領域之一的工業機器人產業正處于爆棚發展期,工業機器人的運用涵蓋汽車制造、電子等諸多領域,中國已連續三年成全球最大的工業機器人市場。與此同時,“機器換人”的聲音愈發響亮。中國工程院的一項市場調查顯示,被調查企業中,64.2%的企業具有強烈意愿,有14.5%的企業正在做“機器換人”準備。然而,隨著工業機器人產業火爆發展以及專業人才缺口的日益擴大,工業機器人人才的培養工作迎來了“瓶頸期”。
       
        那么,作為一個新興的教育領域,到底該如何突破這一瓶頸?如何看待工業機器人專業人才的匱乏?當前工業機器人教學工作現狀如何?存在哪些現實問題?又該如何解決?等等,帶著這些問題,本文以蕪湖職業技術學院的教學實踐為案例,通過專訪安徽省高等學校計算機教學研究會、常務理事、副秘書長,蕪湖職業技術學院信息工程學院院長錢峰教授,以問答的形式對以上問題進行闡解。
       


      圖為錢峰教授(左二)正在講授專業課程
       
        問:蕪湖職業技術學院工業機器人專業課程截至目前已經開設多長時間了?是在什么樣的大背景下開設這一課程的?
       
        錢峰:工業機器人產業具有巨大的發展潛力,已經成為中國智造9大支柱產業之一和衡量國家科技創新和制造業水平的重要標志之一。蕪湖職業技術學院早在2010年就開設了機器人技術專業選修課程,成為我國較早機器人專業技術布局的高職院校。
       
        2015年,全國機器人產業處于爆發性增長期,同時工業機器產業人才短板已經開始凸顯,專業人才的缺口越來越大。在這樣的大形勢下,學院根據智能制造業發展趨勢及未來工業機器人的應用發展,并結合學院自身優勢和專業拓展,正式設立了工業機器人技術專業并開始全面招生。
       
        學院的工業機器人技術專業以機電工程為基礎,運用計算機控制技術為工具,以機器人的驅動控制編程實現為目標、兼顧外在的工作應用控制,提升學生的軟件能力、硬件能力和工程應用能力,培養從事機器人設備的設計開發、編程及調試,以及機器人產品的生產、調試、運行、檢測、安裝控制、運行維護、銷售、技術支持服務等工作的高素質技能型人才。
       
        而主干課程包括機器人電子技術基礎、智能檢測技術、單片機接口技術、智能機器人技術、機器人伺服控制技術、機器人自動線安裝與調試、機器人視覺圖像處理技術、人機交互界面技術等十多項課程。
       
        近年來,學院在工業機器人教學領域有哪些亮點和比較突出的成就?
       
        錢峰:近年來,學院把工業機器人的應用需求進行了產業性劃分,重點對工業機器人生產制造、機器人專業應用這兩個領域進行細分。關于專業應用,學院從智能制造領域出發,在現有工科工程專業的基礎上,結合專業實際需要進行了合理的調整。
       
        工業機器人在工業應用方面,實際上是一個智能裝備,也是智能制造的代表性產品。對智能裝備的安裝、應用和設備調試,學院現有的專業,比如機電一體化,自動化、電子機械制造等,基本可以滿足制造業應用以及市場應用的基礎需求。
       
        工業機器人制造技術分為本體制造技術、控制系統軟硬件設計技術、運動學和軌道規劃等技術等?;诖?,學院從整個工業機器人產業的人才需求出發,依托學院的整體辦學實力,同時結合信息工程學院的特點和優勢,我們設立了工業機器人專業。在此基礎上,我們對相關專業及課程的建設方面,我們做了很多努力,同時還廣泛開展校企合作,推進產教融合,以滿足我們專業需求的實驗設備。
       
        今年8月份,學院參加安徽省工業機器人技術應用技能大賽暨第二屆全國工業機器人技術應用技能大賽選拔賽,學院獲得兩個一等獎,一個二等獎。在9月份,參加第二屆全國工業機器人技術應用技能大賽,學院兩位學生作為安徽省代表隊成員,又獲得一個二等獎、一個三等獎。
       
        問:關于當前工業機器人專業人才的緊缺,您是怎么看待的?
       
        錢峰:關于工業機器人專業的人才的緊缺,我認為是需要進行細分的。目前,工業機器人專業人才缺乏的聲音很響。但到底是缺乏哪一方面的?是工業機器人應用方面,還是產業升級的系統集成,還是機器人生產制造人才的缺乏?
       
        實際上,工業機器人專業人才可細分為機器人制造、應用、維護等多個方面的高素質技能型人才,涵蓋工業機器人系統仿真、集成設計、編程、調試、操作、銷售,以及智能自動化生產系統操作、維護、改造及管理等。
       
        第一個主要缺口是工業機器人制造人才的缺乏。工業機器人包括控制器、伺服驅動電機、減速器三大核心部件,成本占到機器人七成以上,也是制約中國機器人產業的主要瓶頸。在短期內很難突出這一瓶頸。要想從本質上突破瓶頸,需要付出很大的努力和投入。像減速機、控制器等,給予的希望越大,帶來的壓力也越大,而且這方面的技術人才是非常匱乏的,屬于較高層次人才的缺乏,但是其發展潛力是非常大的。
       
        第二個主要缺口是工業機器人應用人才的缺乏。這方面的缺乏可以結合現有的技術,對在校學生及產業工人進行一定時期的培訓來緩解。根據工信部發展規劃,到2020年,全國工業機器人裝機量將達到100萬臺,工業機器人應用人才需求量將達到20萬左右。高技能人才缺口將逐年加大。而國家的機器人發展產業規劃已把“加強人才隊伍建設”作為機器人產業發展的6大保障措施之一。
       
        第三個主要缺口是對機器人產業系統集成人才的缺乏,涉及到對工業機器人產業的改造等。一般來說,一個合格的大學畢業生,要經過5年時間,才可以基本上達到這種工業機器人系統集成的能力,才能解決這種系統集成中的問題。這需要的是工業加工、生產過程的深厚積累。
       
        問:在工業機器人教學實踐中,有沒有遇到哪些問題?
       
        錢峰:對產業的細分理清之后,再有針對性地在專業中融入相關內容,以解決實際問題。蕪湖職業技術學院的機器人專業定位于機器人的底層控制、驅動等方面。我們在教學實踐中發現,目前機器人教學研究裝備大多只能進行維護、組裝、應用編程方面的學習、實操,不能夠滿足我們專業的底層控制。
       
        所以,近年來,學院和不少企業開展一系列的校企合作,去設計、優化我們所需要的這些教學設備。目前,學院已經設計了若干類型的設備?,F在,還有很多課程體系也存在類似的情況,我們正在通過由產學研工作,由企業、學校、老師等聯袂解決、完善。
       
        問:您是如何看待工業機器人專業人才培養“產教融合”這個問題的?
       
        錢峰:實際上,這是學院深入推進協同育人機制,踐行“走出去、請進來”教學理念,構建“智能制造”人才培養模式,推進人才培養和企業需求“無縫對接”的一個重要體現。這也是當前職業學校開辟的一條新的發展之路,不僅可以促進職業教育的健康發展,著力解決行業人才結構性矛盾和人才荒問題,更有利于促進地方經濟繁榮發展。同時還有利于激發學生的創造力,提高教師的業務水平,還可為學生工讀結合創造條件,應該來說是多方共贏。
       
        無論是工業機器人制造企業,還是工業機器人教學設備企業,一定要進行有深度的溝通、交流。在此基礎上,才能做好學生定向的培養。學校與相關企業在與其合作的過程中,交流越深,設備的生產越接地氣,越能夠解決學校的實際問題。也只有將校企合作貫穿人才培養全過程,從工業機器人專業人才培養方案的制定、調整和優化,到人才培養中的合作授課,再到畢業設計、企業實習等,都應將企業的需求作為人才培養的重要方向和目標,才能讓學生在產業背景下進行高效率的知識學習、能力培養、素質養成,推動人才的“無縫連接”。但是不可能說完全做到“無縫”,只可以說把這個“縫”做得更小。
       
        問:最近在網絡上看到一款名叫“工業機器人AR實訓系統”的新型教學設備,聽說和傳統教學形式相比,具有較大的爆發力,不知道對此有什么看法?
       
        錢峰:實際上,早在我們學校機器人設立工業機器人專業之前,我們采購了一套工業機器人設備。但是,我們在設備使用的過程中,發現了不少不可回避的現實問題。比如,實體機器人價格昂貴,占用場地面積較大,耗費較多教學資源,而且操作實機有安全風險,無法實現多場景應用教學,難以滿足人手一機,人機交互效果差,等等。以上六個難題長期以來困擾著工業機器人實踐教學,要想從根本上解決絕非易事。
       
        通過創新教學形態、融入高科技元素無疑是極佳選擇。而“工業機器人AR實訓系統”最大的優勢恰恰在于通過AR智能眼鏡成像系統,將工業機器人及工業自動化系統以虛擬影像3D顯示,采用的示教器及編程平臺卻與實體工業機器人示教平臺一模一樣。系統能將機器人本體、機器人工作站以及機器人附屬部件進行靈活多樣、生動形象的展示。而且任何一個微小的實訓操作都能被系統記錄和監控下來,形成實訓大數據并進行分析,每次訓練都成為對教學模式和教學內容的完善。該系統使用便捷、價格低廉、生動形象、安全可靠,可以很好地解決工業機器人人才培養的六大瓶頸,可給工業機器人人才培養帶來一定啟發。
       
        實際上,關于工業機器人仿真系統,我們學校也進行了一些有益嘗試,自制了一個模擬的仿真機械臂,在2016年參加安徽省自制教學儀器大賽時,還獲得了二等獎。我認為,RealMax研發的“工業機器人AR實訓系統”和這個結合起來會更加完美。
       
        (供稿作者:程文顥 向東 蘇丹)


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