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工业机器人技术专业人才培养方案(高职高专).pdf
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工业机器人技术专业人才培养方案(高职高专).pdf
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工业机器人技术专业
人才培养方案
专业代码:
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系主任审批:
教务处审批:
主管院长审批:
审批时间:年月日
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2015 级工业机器人技术专业人才培养方案
(专业代码:580218)
一、招生对象及学制
1.招生对象:
普通高中生、中等职业学校毕业生。
2.学制:三年
二、专业培养目标
本专业培养拥护党的基本路线,德、智、体、美等全面发展,具有良好的科学文化素养、职业
道德和扎实的文化基础知识。具有获取新知识、新技能的意识和能力,能适应不断变化的工作需求。
熟悉企业生产流程,具有安全生产意识,严格按照行业安全工作规程进行操作,遵守各项工艺流程,
重视环境保护,并具有独立解决非常规问题的基本能力。掌握现代工业机器人安装、调试、维护方
面的专业知识和操作技能,具备机械结构设计、电气控制、传感技术、智能控制等专业技能,能从
事工业机器人系统的模拟、编程、调试、操作、销售及工业机器人应用系统维护维修与管理、生产
管理及服务于生产第一线工作的高素质高技能型人才。
三、工业机器人技术专业人才培养需求分析
1.工业机器人技术专业人才的社会需求分析
(1)工业机器人技术发展现状
a.工业机器人正向全球范围内普及
生产力在不断进步,推动着科技的进步与革新。自工业革命以来,人力劳动已经逐渐被机械所
取代,工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。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。随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水
平的提高,机器人的应用范周还在不断地扩大 ,已从汽车制造业推广到其他制造业 ,进而推广到诸如
采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。此外,在国防军事、医
疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多,如无人侦察机(飞行器)、警备机器人、医疗机器
人、家政服务机器人等均有应用实例。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。
“工业 4.0”两大主题,“智慧工厂”重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产
设施的实现;“智能生产”主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及 3D 技术在工业生产过
程中的应用等。工业机器人属于上述信息物理融合系统(CPS)或"物理计算"理念或课题(Physical
Computing)。据统计,目前全世界大约有 100 万机器人在世界各个角落辛勤工作,特别是在人类难
以胜任的危险环境里。日本是机器人密度最高的国家,每10 万人中就有 295 个机器人。目前,全球
工业机器人装机总量已达到 100 多万台,主要分布在日本、美国、德国等发达国家。机器人新增的
需求主要来自中国等新兴市场,日本等发达国家的保有量较为平稳。
在我国,工业机器人的最初规模应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷
涂及焊接。工业机器人主要以点焊、弧焊、装配和搬运机器人为主,我国的工业机器人市场已经开
始形成,特别是加入 WTO 以后,对各种以工业机器人为主的先进自动化装备的需求日益迫切。我国
现有的机器人研究开发和应用的工程单位超过200 家,其中从事工业机器人研究和应用的超过80 家。
基本掌握了操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,开发
出弧焊、点焊、装配、搬运等机器人,目前生产的各类工业机器人中有90%以上用于生产中。
b.中国将成为全球最大的机器人市场
近年来,中国已成为工业机器人增长最快的国家之一。2004 年以来,国内机器人市场年均增长
率达到 40%以上。2011 年,我国工业机器人市场增长率更是高达51%,位居全球第一。23000 台的绝
对增量也仅次于日韩,排在全球第三位。中国工业机器人几年内或将迎来井喷式发展,而非简单的
线性增长。这种井喷式增长,与我国人口和经济现状密切相关。过去我们曾依靠低廉而充沛的人力
资源,将中国发展为世界最大制造业大国。但随着用工成本的增长,“人才红利”取代“人口红利”,
成为中国制造向中国智造转变的关键。在这样一个转折点上,工业机器人的井喷式增长,既反映出
这样的趋势,也将为中国制造提“智”奠定坚实基础。
机器人产业作为高端智能制造的代表,在新一轮工业革命中将成为制造模式变革的核心和推进
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制造业产业升级的发动机。数据显示,国内工业机器人市场需求日益强劲,新安装量年均增长高达
40%。三年内,机器人的应用会有快速的增加,五年后,机器人的应用就会有一个直线式的上升。可
见,我国机器人的应用是今后发展的一个大趋势。
c.国家政策扶持机器人产业的发展
2012 年 4 月,科技部出台《智能制造科技发展“十二五”专项规划》和《服务机器人科技发展
“十二五”专项规划》,提出“十二五”期间将重点培育发展工业和服务机器人新兴产业。其间,我
国将攻克一批智能化高端装备,发展和培育一批高技术产值超过 100 亿元的核心企业。在第二个“规
划”中,提出攻克工业机器人本体、精密减速器、伺服驱动器和电机、控制器等核心部件的共性技
术,自主研发工业机器人工程化产品,实现工业机器人及其核心部件的技术突破和产业化。服务机
器人规划中提到,全球服务机器人的产值将由 2010 年的约 171 亿美元,增加到 2025 年的 517 亿美
元。我国将重点培育发展服务机器人新兴产业,重点发展公共安全机器人、医疗康复机器人、仿生
机器人平台和模块化核心部件等四大任务。
2012 年 8 月,财政部公示 2012 年智能制造装备项目拟支持单位名单,共有 64 个项目入围,其
中机器人相关的上市公司项目达到 9 个,包括挂在柴可力的 WP517 系列发动机柔性自动化装配生产
线、软控股份和赛轮股份的轮胎行业工业机器人产业化、宝信软件的基于开放式标准总线大型自控
系统、海立股份的空调压缩机柔性自动化装配生产线、三一重工的自动导引车 AGV 系统工程机械产
品加工应用、海大集团的面向包装物流领域搬运机器人、天地科技的高端液压支架智能焊接加工车
间以及振华重工的海上钻井平台装备制造智能化焊接车间等。国家政策显示将大力扶持机器人及工
业自动化产业的发展。
中国本周公布了实施制造强国战略的首个十年行动纲领《中国制造 2025》,她被视为中国版的
“工业 4.0”规划,为继改革开放以来,再次向西方开放式学习。行动纲领提出:紧密围绕重点制
造领域关键环节,开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用。支持政产学研用联
合攻关,开发智能产品和自主可控的智能装置并实现产业化。依托优势企业,紧扣关键工序智能化、
关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链优化,建设重点领域智能工厂/数字化车间。
对于机器人,围绕汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业机器人、特种机
器人,以及医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人应用需求,积极研发新产品,促进机器人
标准化、模块化发展,扩大市场应用。突破机器人本体、减速器、伺服电机、控制器、传感器与驱
动器等关键零部件及系统集成设计制造等技术瓶颈。
d.工业机器人应用人才教育
2012 年 5 月 30 日 国务院通过了《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》工业机器人等高
端装备制造产业已列入“十二五”国家战略性新兴产业。预计到2015 年中国机器人市场需求总量将
占全球比重 16.9%成为全球第一大市场。10 年后机器人产业将是一个上万亿元产值的产业集群。目
前,不少教育集团也将目光转向工业机器人应用人才教育领域,希望为我国的高端制造业和工业机
器人应用的发展添砖加瓦,通过职业教育和企业人才培训来助力“中国智造”。
工业 4.0 时代背景下,信息化与全球化融合、个性化和定制化生产方式和生活方式以及大数据、
云计算、虚拟化生活等等新技术的和理念的涌现,都给现代工业机器人应用人才培养模式带来新的
挑战。这就要求我们的职业教育和人才培训要培养出适应第三次工业革命需要的创新型人才和高素
质劳动者。
(2)工业机器人人才需求分析
a.机器人及智能装备产业的发展迫切需要大量高技能人才
中国工业机器人市场近年来持续表现强劲,市场容量不断扩大。工业机器人的热潮带动机器人
产业园的新建。到目前为止,上海、徐州、常州、昆山、哈尔滨、天津、重庆、唐山和青岛等地均
已经着手开建机器人产业园区。产业的发展急需大量高素质高级技能型专门人才,人才短缺已经成
为产业发展的瓶颈。
b.工业机器人的日益广泛应用需要高技能专门人才
传统制造业的改造提升、人工成本快速提高促使企业用工业机器人来提高产业附加值、保证产
品质量,使工业机器人及智能装备产业面临前所未有的发展时机。
目前在长三角地区使用工业机器人的企业六千多家,人才缺口达 5000 人左右。不仅企业需要工
业机器人现场编程、机器人自动化线维护等方面的人才,还需要大量从事工业机器人安装调试和售
后服务等工作的专门人才。随着我国制造业的发展,预计未来 3-5 年,工业机器人的增速有望达到
25%,高技能人才缺口将逐年加大。
c.工业机器人应用人才结构性矛盾突出
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目前国内高职院校尚无工业机器人应用方面的对口专业,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。
d.工业机器人应用人才荒
伴随着机器人热的另外一个隐忧也随之浮出水面,那就是工业机器人应用工程师的人才荒。一
台工业机器人(机械臂)能否投入到生产当中去,以及能发挥多大的作用,取决于生产工艺的复杂
性,产品的多样性还有周边设施的配套程度。而解决这些问题却需要 3 到 5 名相关的操作维护和集
成应用人才。目前,机器人在汽车制造以外的一般工业领域应用需求快速增长,而相应的人才储备
数量和质量却捉襟见肘。
工业机器人应用(系统集成)是典型的多学科交叉融合的行业,目前的当务之急,是大量培养
掌握机器人系统知识并能与各行业工艺要求相结合的应用工程人才,帮助用户解决机器人的应用的
实际问题,取得实效,以此开拓机器人市场。从一些招聘要求不难看出,操作机器人的技术人员,
是目前企业中最缺的技术工人。企业把工业机器人买回来以后,想要把标准的机器人变成一台可以
投入生产的专用自动化设备,这就需要机器人应用工程师结合生产工艺和工件的类型,通过手动示
教编程并结合周边的辅助设施,才能使机器人完成特定的任务。
e.机器人技术对接区域经济
许昌市作为河南省中原城市群的主要城市之一,在许昌市建设的国家电子信息产业园、中原电
气谷,为机械加工、汽车后市场、电子信息类专业的发展提供了强大的支撑,入住的企业急需高水
平技能型的机械加工、电子信息等专业从业人员。此外还有服务于许昌周边地区及珠江三角洲和江
浙等沿海经济发达地区的从业人员。机器人技术集电子、信息、物流、自动控制、数控技术于一体,
许昌一些现代化水平比较高的企业(比如:富士康集团新郑工业园区、中烟集团许昌公司、许继集
团、森源电气)开始越来越多地应用工业机器人。一方面是工业机器人应用高端技术人才需求飙升,
一方面是相应的人才供应奇缺,更为重要的是,工业机器人应用及高端技术人才的大量缺口,已经
开始制约相关技术领域的进展,成为地方产业发展的掣肘。因为,强化校企合作,推行嵌入式课程,
创新专业申办,岗位实训等学科教育创新模式,通过开设短期培训班或专业共建模式,引入实务课
程,提升教育质量。推行“出口即入口”教育模式,即为从人才培养的最终就业目标倒过来设计课
程内容,解决学生就业问题。
2.职业岗位分析
本专业职业岗位群如表 1-1-1 所示
类 别
初始岗位
机器人运行维护与管理人员
表 1-1-1 电气自动化专业职业岗位群
职业岗位名称 主要工作任务
工业机器人设备操作员 工业机器人设备操作
工业机器人设备的调试与
维护
工业机器人工作站设备的
设计、安装与调试
掌握销售渠道和方法,能妥
善地解决售后服务中的各
类技术问题
工业机器人生产线的开发
和设备设计
工业机器人系统集成设计
职业资格证书
维修电工中(或高)级职业等级证、
机器人操作技师证
维修电工中(或高)级职业等级证、
机器人操作技师证
维修电工中(或高)级职业等级证、
可编程控制系统设计师
维修电工中(或高)级职业等级证、
机器人操作技师证
维修电工中(或高)级职业等级证、
可编程控制系统设计师
机器人操作技师证
维修电工中(或高)级职业等级证、
可编程控制系统设计师
机器人操作技师证
工业机器人工作站设计与安装
迁移岗位
销售客服工程师
工业机器人高级工程师
发展岗位
项目经理
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3.职业资格证书
表 1-1-2 电气自动化专业职业资格证书
证书名称 等级 颁证机构
中华人民共和国人
力资源和劳动保障
部
中华人民共和国人
力资源和劳动保障
部
中华人民共和国人
力资源和劳动保障
部
知识技能
具备维修电工、电气控
制技术知识和技能
工业机器人操作知识
和技能
具备可编程控制器的
程序设计技能
配套课程
电工电子技术、电机与电气控
制技术、PLC 可编程控制器
工业机器人现场编程、工业机器
人自动生产线的安装、调试和维
护
PLC 可编程控制器
维修电工中(或高)
中(或高)
级职业等级证
工业机器人操作员
证
可编程控制系统设
计师证(四级)
资格证
资格证
四、人才培养规格
(一)素质结构
1.基本素质
(1)健康的体魄
(2)良好的政治素质
(3)健康的心理素质
2.职业素质
(1)良好的职业操守和职业道德
(2)具有安全、文明生产以及环境保护意识
(二)能力结构
1.专业能力
(1)能读懂机器人应用系统的结构安装图和电气原理图,整理工业机器人应用方案的设计思
路。
(2)能测绘简单机械部件生成零件图和装配图,跟进非标零件加工,完成装配工作。
(3)能维护、保养工业机器人应用系统设备,能排除简单电气及机械故障。
(4)能根据自动化生产线的工作要求,编制、调整工业机器人控制程序。
(5)能根据工业机器人应用方案要求,安装、调试工业机器人及应用系统。
(6)能应用操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置,绘制逻辑运算程序。
(7)能收集、查阅工业机器人技术资料,对已完成的工作进行规范记录和存档。
(8)能对机器人应用系统的新操作人员进行培训。
(9)能维护、保养设备,能排除简单电气及机械故障。
2.方法能力
(1)具有制定出切实可行的工作计划,提出解决实际问题的方法能力;
(2)具有对新知识、新技术的学习能力,通过不同途径获取信息的能力,以及对工作结果进行
评估的方法能力;
(3)具有全局思维与系统思维、整体思维与创新思维的方法能力;
(4)具有决策、迁移能力;能记录、收集、处理、保存各类专业技术的信息资料方法能力。
(5)具有创新意识和创新能力,能根据企业的发展及需求改造和革新原有设备。
3.社会能力
(1)较强的法律意识与社会责任感
(2)快速适应环境变化的能力
(3)人际交流及团队协作能力
(4)劳动组织能力
(三)知识结构
1.基础知识
(1)计算机常用办公软件基本知识
(2)应用文写作基本知识
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