日前,中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)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(xù)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(chǎn)業(yè)之一,機器人產(chǎn)業(yè)迎來黃金發(fā)展期。對應的機器人相關(guān)專業(yè)人才,尤其是技術(shù)技能型人才需求也將出現(xiàn)井噴。
據(jù)統(tǒng)計,自2011年常州機電職業(yè)技術(shù)學院在全國首開工業(yè)機器人應用專業(yè)后,各地職業(yè)院校緊隨其后。截至2014年底,全國已有120余家職業(yè)院校開設機器人相關(guān)專業(yè)。對于這樣一個發(fā)展才幾年的新專業(yè),高職院校的機器人專業(yè)該如何建設、發(fā)展,以更好地對接和服務產(chǎn)業(yè)?
為此,2015年全國職業(yè)技能大賽工業(yè)機器人技術(shù)應用賽項總設計師、無錫職業(yè)技術(shù)學院控制技術(shù)學院院長黃麟,詳細介紹了我國職業(yè)院校機器人應用專業(yè)的發(fā)展情況和廣闊前景。
我國將全面進入“機器人”時代
數(shù)據(jù)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(xù)蟬聯(lián)第一寶座。但縱觀全球,ABB、發(fā)那科、安川、庫卡是工業(yè)機器人行業(yè)中的“四大家族”,占據(jù)重要的市場和技術(shù)優(yōu)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(yè)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(yè)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%??梢姡覈墓I(yè)機器人蘊藏著巨大的發(fā)展機遇和市場前景。
黃麟表示,不管是客觀的工業(yè)轉(zhuǎn)型需求,還是當下的銷售總量數(shù)據(jù),主動張開雙臂“擁抱”機器人時代,已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的必然選擇。他認為,一方面,要加緊機器人核心技術(shù)和應用的研發(fā),掌握機器人行業(yè)的話語權(quán)和主動權(quán);另一方面,要推動應用,讓機器人真正能幫助到人們的生產(chǎn)、生活之中。
職業(yè)院校定位機器人集成應用
7月1日至4日,2015年全國職業(yè)技能大賽在天津舉行。該大賽最大亮點是工業(yè)機器人技術(shù)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(yè)機器人運用到生產(chǎn)流水線,這絕對是第一次。”黃麟直言,這對于職業(yè)教育機器人技術(shù)應用專業(yè)建設和發(fā)展,具有重要的導向和引領(lǐng)作用。
黃麟表示,工業(yè)機器人技術(shù)包括核心部件機器層、核心應用算法層、工業(yè)生產(chǎn)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(yǎng)相應人才,而示教層的發(fā)展有限。作為職業(yè)教育,我們選擇通訊層,即工業(yè)機器人的數(shù)據(jù)融合和集成應用方向,即培養(yǎng)學生的機器人安裝調(diào)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(jīng)過多年摸索、嘗試而得出的方向,與企業(yè)深入合作共同研發(fā)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(yè)機器人找準了與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的數(shù)據(jù)融合發(fā)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(lián)網(wǎng)+”,把多種機器人結(jié)合到一條生產(chǎn)流水線中去。這樣,既可實現(xiàn)機器人代替人,同時互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)又能實時采集生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù),便于監(jiān)管、分析和后期優(yōu)化工藝等,對我國的工業(yè)生產(chǎn)具有重要的價值和意義。
解決問題是專業(yè)建設的中心
按照該賽項的要求,參賽者需要在9小時內(nèi)完成對碼垛機器人、AGV自助運料機器人、六關(guān)節(jié)機器人的安裝調(diào)試和電腦編程,使這三種機器人實現(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)流水線。”
黃麟表示,目前,國內(nèi)并沒有系統(tǒng)公認的工業(yè)機器人課程體系、教材和實訓設備等教學資源。因此,工業(yè)機器人相關(guān)專業(yè)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(fā),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(chǎn)中的實際問題為最終目的。
2013年,無錫職業(yè)技術(shù)學院在機電一體化專業(yè)中增設工業(yè)機器人技術(shù)應用方向,2014年這一專業(yè)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(yǎng)方案,跟該賽項的設計思路是一樣的,就是‘數(shù)據(jù)融合、集成應用’八個字。
目前,無錫職業(yè)技術(shù)學院的機器人專業(yè)課程主要有工業(yè)機器人概論、工業(yè)機器人的機械結(jié)構(gòu)、機器人運動控制技術(shù)、視覺傳感技術(shù)等,教材全部是校企合作開發(fā)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(xiàn)機器人、基于視覺的并聯(lián)機器人和工業(yè)機器人綜合應用四大實訓載體,能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)機器人的搬運、識別和分類包裝等基本功能。