工业机器人技术专业

2017-11-11

工业机器人技术专业(专业代码:560309)


一.专业先容与培养目标


  工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动实行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。它是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。

  自从1962年世界上第一台工业机器人问世以来,工业机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具,同时也是工业4.0智能化工厂中重要的一环。

  在发达国家中,工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线,以保证产品质量,提高生产效率,同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明,工业机器人的普及是实现自动化生产,提高社会生产效率,推动企业和社会生产力发展的有效手段。也是衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。

  我国是制造大国但不是制造强国。当前随着我国人口红利的消退和产业结构的调整,工业机器人应用的领域越来越广,“机器换人”大势所趋。许多企业在生产中引入工业机器人,来提高生产设备自动化水平和生产效率。目前,在我国工业机器人已经大量应用在汽车制造、机械加工、电子电气等领域。未来还将朝向家电、石化、服装、食品、橡胶、轨道交通等行业拓展。截止到2015年末,我国已成为全球最大的工业机器人消费国。

  工业机器人的广泛应用将推动制造业朝着数字化、智能化的方向升级。因此,工业机器人是我国制造业转型与提升必不可少的高端装备,也是其他新兴产业发展的重要基础。

工业机器人技术典型工业应用示例

  我国工业机器人起步于70年代初,其发展过程大致可分为三个阶段:70年代的萌芽期;80年代的开发期;90年代的实用化期。而今经过20多年的发展已经初具规模。当前我国已生产出部分机器人关键元器件,开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人已服务于国内诸多企业的生产线上;一批机器人技术的研究人才也涌现出来。一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造技术;工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术;机器人App的设计和编程技术;运动学和轨迹规划技术;弧焊、点焊及大型机器人自动生产线与周边配套设备的开发和制备技术等。某些关键技术已达到或接近世界水平。但和国际同行相比,差距依旧明显。很多核心技术,当前大家尚未掌握,这是影响我国机器人产业发展的一个重要瓶颈。

      2015年3月25号,国务院常务会议部署“中国制造2025”,会议指出,顺应“互联网+”的发展趋势,以信息化与工业化深度融合为主线,重点发展高档数控机床和机器人等10大领域。据工信部《手机版美高梅网站推进工业机器人产业发展的引导意见》(工信部装〔2013〕511号),到2020年,工业机器人装机量将达到100万台以上。安徽也将机器人及智能装备产业列为重点发展方向之一,分别在合肥、马鞍山、芜湖建立了工业机器人产业园,政府也出台了一系列的政策鼓励企业进行机器换人。

二.专业现有基础与发展

  工业机器人技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机结合,并综合应用到实际中的系统化的交叉技术。与机电一体化技术、电气自动化技术关联度高,代表了智能制造的发展方向。

  目前国内高职院校开设工业机器人技术应用专业的院校非常少,从事工业机器人现场编程、机器人自动线维护、工业机器人安装调试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。因此为了顺应产业结构转型中对工业机器人技术专业人才的需求,我院从2013年开始筹建工业机器人技术专业。该专业以我院国家示范专业机电一体化技术、省级特色专业电气自动化技术以及机械设计与自动化技术专业为基础发展起来的。在建设过程中,按照师资培养先行,实训基地建设先行,课程建设先行思路进行建设。

  目前工业机器人技术专业配置的教学团队的成员基本都来自机电一体化技术、电气自动化技术的教学团队,其中教授2人、副教授8人,讲师2人,来自企业高级工程师1人,高级实验师1人,实验师2人;博士1人,硕士学位14人。全部为双师型教师。专业引导委员会由本校专家、外校专家和企业专家构成。

  在建设过程中,以职业技能大赛为引擎,推动专业建设。由黄琼、杨林国老师引导的汤远洋、杨元冬两位同学,在2015年10月举行的全国高职院校工业机器人虚拟仿真大赛中获得三等奖。由常辉、余博立老师引导的吴晋阳、叶桂林两位同学,在2015年7月举行的全国职院校技能大赛自动化生产线安装与调试赛项获得一等奖。

  通过示范专业、特色专业、品牌专业、国家师资培训基地建设,工业机器人技术专业所需的校内外实训基地基本建成。目前用于工业机器人技术专业的实验实训室共9个,其中汇川运动控制实训室、工业机器人技术应用实训室、工业机器人仿真实训室,都是为工业机器人专业新建的实训室,资金投入300多万元。并且能够一次性容纳1个班级的实验实训教学。同时与合肥欣奕华智能机器有限企业、安徽巨一自动化装备有限企业、合肥雄鹰自动化工程科技有限企业、安徽埃夫特智能装备有限企业、苏州汇博机器人有限企业、合肥京东方光电科技有限企业等企业建立了校企合作关系。

学生获奖及专业资源条件示例


三.专业特色

  工业机器人技术专业主要采用“学训交替+顶岗实习”模式,专业课程体系强调“理实融合、学训交替、能力递进”,主要专业核心课程采用“教、学、做”一体化教学形式。新形势下积极探索融合“现代学徒制”的适应于区域经济、社会发展与行业企业需求的、教产研用融合人才培养新模式,提升技能型人才培养的质量 。

工业机器人技术专业课程体系架构及优化进程

  本专业采用学分制体系,除专业课程外还提供素养与素质提升、职业规划与就业引导课程,学生可结合个人职业规划、人才培养方案要求在一定范围内结合兴趣选修专业类、素质与通识类课程,促进社会能力、方法能力和专业能力的锻炼与养成。本专业也提供多样化的社会服务功能,涉及企业技术培训、岗位培训及中高职院校师资培训,拥有国家级高职师资培训基地,重点培养适应技术进步的中高职骨干教师及专业带头人。

四.主干课程

  工业机器人技术专业主干课程涉及电气工程制图与CAD、电机与电气控制、自动检测与转换技术、可编程序控制器(PLC)应用、液压与气动技术、、运动控制技术、工控组态与现场总线技术、工业机器人技术基础、工业机器人编程技术、自动线安装与维护、工业机器人系统维护、工业机器人应用建模与虚拟仿真、工业机器人工作站系统集成等。课程实施过程中,针对电工/电子技术、机械制造等基础课程强化基础常识与实践技能的掌握与训练;主干核心课程采用“教、学、做”一体化教学,强化训练课程所涉及的专项能力与综合能力训练,并将必要的素质训练融入其中。随着专业建设的持续深入,配合新的建设项目及专业课程体系的优化进程,教学团队将工业机器人技术应用等方面的新课程。

五.就业面向与职业发展

  工业机器人技术专业就业岗位起点高。就业主要面向工业机器人制造、工业机器人自动化系统集成、以及应用工业机器人的企业。涉及各行各业,主要有、汽车制造、机械加工、3C、食品、冶金、化工等。主要从事自动化成套装备中工业机器人工作站的现场编程、调试维护、人机界面编程、系统集成等生产技术管理工作,以及工业机器人销售和售后服务工作。通过岗位实践锻炼,可成为工业机器人安装调试维护工程师、技术支撑工程师、系统集成开发工程师以及项目经理。如果选择专业深造,可覆盖机械、机电、自动化等领域专业。

工业机器人职业发展路径



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