工业机器人专业（方向）建设解决方案（第二版）.docx

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1、工业机器人专业（方向）建设解决方案目.录一、专业建设背景1（-）工业机器人行业发展现状1（二）工业机器人行业人才需求2（三）工业机器人专业建设现状4二、专业建设目标5三、专业建设思路6（-）人才培养定位一一面向三类企业六项核心岗位6（二）专业建设基础一一以机电类专业为基础分层次培养6（三）课程内容一一对接岗位，模块教学7（四）教学模式一一“理-虚实”三位一体8（五）专业师资一一机器人技术延伸培养8（六）课程设计一一课程、资源、设备三者统一8四、专业课程建设9（一）课程体系梳理9（二）核心课程建设11（三）教学资源开发191 .数字化课程包202 .虚拟仿真软件22五、信息化教学平台建设261

2、.平台概述262 .模块功能27六、实训中心配置28（一）机器人科普体验中心30（二）工业机器人基础操作实训室32（三）工业机器人典型应用实训室341 .焊接实训室342 .搬运码垛实训室353 .涂胶实训室374 .装配实训室385 .打磨抛光实训室406 .机床上下料应用实训室41（四）夹具测试及应用实训室43（五）机器视觉调试及应用实训室44（六）机器人拆装维护实训室45（七）虚拟仿真实训室47（八）智能制造教学示范线48七、师资培养501 .培训对象502 ,培训目标503 .培训内容504 .培训模式515 .讲师团队51八、建设保障521 .技术保障522 .资源保障523 .管理

3、保障52一、专业建设背景（一）工业机器人行业发展现状工业机器人是生产过程的关键设备，可用于安装、制造、检测、物流等生产环节，并广泛应用于汽车及汽车零部件、电气电子、化工等工业领域。近年来工业机器人应用范围逐渐扩大，逐步覆盖到工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业。广泛采用工业机器人不仅可以有效提高产品质量，而且对保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、提高劳动生产率、节约材料耗材以及降低生产成本都有十分重要的意义。在当今世界，工业机器人的应用水平已经成为衡量一个国家制造业和科技水平的重要标志。随着工业4.0和中国制造2025的颁布实施，

4、以及推动机器人技术和产业发展的国家政策的密集出台，工业机器人应用已经在我国形成了 “井喷”的局面。1 .中国工业机器人全球需求最大、密度较低2015年全球工业机器人的销量已经达到24.8万台。其中，仅中国、韩国、日本、美国、德国五个国家，就贡献了全球75%的销量。中国自2013年起成为全球最大的工业机器人年需求国，并且呈现逐年增长趋势。中国工业机器人销量（万台）4035302520151050图1工业机器人国内销量预测中国的年绝对需求量已经位居世界第一，但用于衡量工业机器人应用普及情况的指标一一工业机器人密度（即每万名工人拥有机器人的数量）却很低。相对于韩国、日本、德国、美国等工业机器人发达国

5、家，我国的工业机器人应用还处于起步阶段，与世界先进水平的差距巨大。（数据来源：中国产业信息网）2014年全球各国工业机器人使用密度（台/万人）日本德国美国全球水平中国Km全球水平匕36,中国图2全球各国工业机器人使用密度国家工信部在2016年发布的机器人发展规划（2016-2020年）文件中提出到2020年要将我国工业机器人密度提高到150以上，预示着下一步工业机器人发展空间是巨大的。2 .中国制造“用工荒”倒逼工业机器人应用的加速发展随着经济和社会不断深入发展，企业一线工人的薪资水平不断快速提升，企业人工成本每年以10%以上的增幅提高，中国的“人口 ”红利在不断消失，中国制造优势面临巨大的压

6、力，一工难求已经成为制造企业用人的普遍现象。各地政府都在大力推行“机器换人”工程。（二）工业机器人行业人才需求目前，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，工业机器人人才全行业匮乏。制造业人才发展规划指南（教职成（2016）9号）发布数据，2015年智能制造十大重点发展领域中，高档数控机床和机器人人才总量为450万人，预计到2020年，人才总量预计有750万人，5年内人才缺口预测达300万。人才缺口预测.450人才缺口及洲300201 年 2020年 2025年人才急 人才总预测 人才急预测图3高档数控机床和机器人人才缺口预测工业机器人是集机械

7、、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机电一体化生产设备。新兴技术与传统产业融合，大量跨产业、跨领域、跨技能的融合都在挑战着传统人才的技术与能力。1 .应用人才供应严重滞后于市场需求，制约产业良性发展工业机器人应用（系统集成）是典型的多学科交叉融合的行业，其特征足三高一低（即高技术门槛、高人才门槛、高资金门槛、产出低）这就决定了其应用很难从一个行业直接推广到另一个行业。富士康科技集团曾试图把机器人汽车行业的经验移植到3C （计算机、通讯和消费性电子）行业，希望采用“百万机器人计划”来解决中国工厂日益上涨的劳工成本，然而“百万机器人”计划受挫，说明工业机器

8、人应用不仅需要机器人专业知识、一般学科知识与特定领域知识的深度融合，更需要大量成功的案例经验，这就导致“试错”成本畸高，潜在的机器人用户持观望态度，因而经验丰富的机器人应用及维修人员成为应用环节的重要因素。工业机器人应用人才供应严重不足，制约产业的良性发展。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应用的实际问题，取得实效，以此开拓机器人市场。2 .产业化人才需求研究缺失，多层次应用人才培养目标不明、体系缺失国家和地方产业政策普遍比较重视产业基地、科研项目的投入与引资，但对机器人科研与开发人才的培养、特别是技能人才的培养重视程度不足

9、。技能应用人才队伍建设是机器人应用推广的重要保障之一，没有人才的保证，产业无法良性发展。然而机器人产业链上，到底需要哪些人才、层次如何区分、对应的岗位和技能需求等等，缺乏系统研究，导致需求不明确。缺乏来自市场的明确需求，其直接后果就是致使人才培养体系出现混乱：对应不同岗位和能力的技能标准如何确定？对应的本科、高职、中职人才培养目标何在？如何构建有效的企业培训环境？种种问题，悬而未决。（三）工业机器人专业建设现状1 .关注工业机器人专业（方向）建设的学校很多，但普遍比较迷茫近两年，随着机器人产业的发展，很多职业院校看到了技能人才需求的重大缺口，纷纷开设与机器人相关的专业和方向。400350300

10、250200150100500图4开设工业机器人技术专业高职数量由于产业人才需求不明、各层次间关系定位不清，学校在进行机器人相关专业（方向）建设过程中普遍比较迷茫，准备开设机器人专业或方向的学校，专业建设的定位、目标不清晰，整体建设无从下手；开设相关专业并已经购置了设备的学校，配套课程教材、资源匮乏如何解决？教学计划如何开展？师资如何培养?培养的学生就业往何处去？种种问题导致学校在是否开设机器人应用相关专业时普遍比较纠结。2 .实训室建设现状难以满足人才培养的需求目前学校实训室主要有两种类型，但基本都难以满足人才培养的需求：（1）以模拟机器人自动化制造系统为核心，借助大赛推动应用机器人自动化制

11、造系统综合应用了多种机器人的多种应用，对于拓展学生的视野很有好处，对于基础很好的学生进行综合训练也很好，但是，其最大的问题在于，其集成度过高，不利于教学组织，对于初学者更是如此；而且，由于工位数太少、场地所限，能够参与实训的学生数量太少。（2）配备若干种型号、若干数量的机器人机器人可以应用在各行各业，随着应用的不同，机器人的夹具、工艺、编程差异很大，单个机械手只能满足最基础的机器人基本概念的学习、基本的编程技巧的训练，没有应用环境的支撑，学生很难真正掌握机器人的应用编程。针对目前国内工业机器人实际状况和各院校建设机器人专业（方向）面临的困惑，本方案梳理工业机器人相关企业人才需求，将工业机器人课

12、程与机电一体化、电气自动化等专业进行融合，从培养定位、课程体系构建、实训环境布置、师资培养等方面进行分析设计，期望能为各大职业院校工业机器人专业（方向）建设提供全方位服务与指导。二、专业建设目标1 .明晰院校工业机器人专业发展方向丰富学校毕业生人才结构，通过梳理工业机器人各层次人才培养目标、契合区域经济社会发展的深层次需求，明确院校工业机器人专业（方向）的专业发展路径和人才培养重点，为学校工业机器人专业的建设和发展形成清晰的认识。2 .提高院校智能制造领域人才培养质量构建科学合理的人才培养体系，配置以融合工艺流程的教学内容为核心、以数字化教学资源为载体、以现代信息技术手段为平台的工业机器人专业

13、课程实施保障，促进教学应用，提高院校人才培养质量。3 .打造“精、专、强”的专业师资队伍通过实施系统师资培训计划，打造一支专业技术精、知识储备强、教学能力突出的工业机器人技术专业师资队伍。4 .有效提高学校服务社会的能力辐射区域内相关院校专业发展，开展面向社会培训及其他活动，满足社会人员技能培训、考工认证和企业技术人员进修培训，提升服务社会能力。三、专业建设思路（一）人才培养定位一一面向三类企业六项核心岗位通过对工业机器人相关企业进行调研，分析确定面向机器人制造企业、机器人系统集成商、机器人应用企业三类企业、六项核心工作岗位的培养目标：培养掌握必备的机器人技术和智能控制技术基础理论，具有机械、

14、电控、液压、机器人及智能控制等专业操作技能，强烈的安全生产意识、责任意识和较强的创新意识，能胜任机器人安装、调试、编程、维修、现场操控与管理、销售,自动化生产系统的维护、生产管理、销售、商业服务以及机器人的二次开发、调试、维护、技术改造和技术支持等岗位的高级技能服务应用型人才。工业机器人专业（方向）培养人才主要面向企业及对应的岗位、岗位职责如下表:本体生产商集成商终端用户L本体机械识图组装；2.电嘘制柜接线安装；调试工程师1 .出厂前检测调试2方案实施人员工集成工程师L按照安装图纸调试设备2 .确保设备器件工作正常3 .各测试点信号1.根据集成设计方案编程调试2操作维护员应用编程员L了解日常故障信息2.本体易耗件更换3 .控制应口乍环境维护、保养4 .接插件插魁护保养5 .线上J彳日牛工况监测、故障点识81 .根据应用任2 .对机器人进行编程调试3 图5面向企业及相关岗位职责（二）专业建设基础一一以机电类专业为基础分层次培养面对工业机器人领域人才紧缺的市场背景，本科、高职、中职各类学校都跃跃欲试，但职业院校与本科类、研究生类人才培养层次如何进行区分？人才培养的核心竞争力、重点培养方向是什么？是否需要开设一个全新的机器人专业？经过调研与分析，工业机器人专业课程与学校原有的自动化类专