工业机器人技术专业申报书-轻工业职院20.docx
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重庆市高职高专教育增设专业申报材料
申报单位:
重庆轻工职业学院专业名称:
工业机器人技术专业代码:
560309 专业类型:
高职
联系电话:
13896625577传真:
88314818
E-mail:
6709598@QQ.COM邮编:
401329
二○一六年十月
目 次
一、重庆市普通高校增设高职高专教育专业申报表二、增设工业机器人技术专业的必要性和可行性论证三、专业建设规划
四、专业人才培养方案
重庆市普通高校增设高职高专教育专业申报表
学校名称:
重庆轻工职业学院
专业名称
工业机器人技术
专业代码
560309
修业年限
三年
所属专业大类
自动化类
专业招生面向
全国
本校已设的相
近专业
机电一体化技术
开始招生时间及招生数
2017年80人
计划发展规模
2018年100人
2019年120人
2020年150人
专业服务方向
(另附专业培养方案)
毕业生主要面向企业单位从事工业机器人模拟、编程、调试,工业机器人系统的运行、操作、维护维修,工业机器人生产线维护维修与管理和工业机器人本体生产管理,工业机器人设备的销售和售后技术服务等工作。
申请增设专业的主要理由及人才需求预测情况(另附调查论证材料和专业建设规划
行业发展需要:
工业机器人技术应用范围涉及工业、农业、国防等众多领域,是现代工业技术的基础和支撑,是高新技术产业的重要组成部分,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
随着科学技术的日新月异,以人工智能、机器人、数字化制造等为代表的新技术的快速发展,正重新构筑国际制造业的竞争格局。
产业的发展急需大量高素质高技能型专门人才,人才短缺已经成为产业发展的瓶颈。
地方经济发展需要:
据重庆晨报报道,重庆工业机器人产业人才缺口达7万。
在重庆市,汽车、摩托车、电子、食品、物流等行业都已经开始使用工业机器人。
安装使用和维护工业机器人的高技能人才缺口将逐年加大。
高等职业教育发展需要:
职业教育是我国高等教育的重要组成部分,重庆市要成为经济强省,就需要由高职院校培养和造就大量的高技能专门人才。
因此根据行业的发展需求,合理进行专业布局的调整,加大专业建设的投入力度,建设一
)批具有示范和辐射作用的重点专业,不仅可以引领重庆市职业教育
的健康发展,也可对经济建设和社会发展起到巨大的推动作用,我校又与重庆耐德工业股份有限公司、重庆长安汽车(集团)有限责任公司、重庆华数机器人有限公司、广州数控重庆机器人有限公司等企业充分开展校企合作,充分开展订单培养,合作企业对我校工业机器人人才的需求量每年约250人左右。
虽然目前我市已有部分高职院校设立该专业,但与国家及行业对机器人技术的需求相差甚远,而在当今信息技术时代,培养工业机器人人才的发展趋势越来越明显、加大。
我院经过调研论证,筹备充分,目前已具备该专业办学条件。
专业筹建情况和办学地点
我院已建立“校企合作、共同参与人才培养全过程”的人才培养机制,组成了由企业专业技术人才、本科院校专家和我院专业老师组成的专业指导委员会,在广泛调研、反复论证的基础上制定了人才培养方案和专业建设规划。
已具备从事本专业教学的师资队伍校内实验室和校外实训基地。
教师基本情况
(需另附本校承担该专业技术基础课、专业课教师姓名职称、年龄、承担何种教学工作的详细材料)
目前,本专业教师队伍已基本形成:
专业课教师12名,兼职教师2
、名。
其中,高级职称教师2人,硕士学位以上
4人,“双师素质型”教
师4人。
缺额教师解决办法及落实程度
目前教师结构基本合理,能满足该专业的需求,今后教师一方面通过每年招聘引进该专业的毕业生,另一方面从企业单位聘请专家能手担任兼职教师、讲座教师和
实训指导教师。
其他办学条件落实情况(主要包括专业开办经费、实验室及实训教学条件、实习实训基地条件、实验课开出率学生住宿条件教室条件、图书资料等,需另附材料)
专业开办经费有保障。
学院建立了专业基础实验室、专业实验室,专业仿真实训室,同时与重庆华数机器人有限公司、广州数控重庆机器人有限公司、重庆耐德工业股份有限公司等企业合作构建了校外实习、实训基地。
同时也和重庆长安汽车(集团)有
,限责任公司、格力电器
、(重庆)有限公司等企业签定了校企合作协议。
让实验课开出率可达到
90%。
此外建有生活设施齐全的学生公寓,建有多媒体教室50多间,图
书馆藏书10万余册。
尚需解决的办学条件及落实所需时间
实验实训条件需进一步完善和加强,师资队伍需要不断优化,双师型教师的比例应继续提高
落实时间:
1-2年
学校专业建设委员会意见
该专业硬件及师资条件较好,社会急需,就业无忧,同意申报。
(主任签字)
年 月 日
学校审批意见
同意申报
(盖章)年 月
日
、
申请增设工业机器人技术专业的
必要性和可行性论证
为了更好地为重庆地方经济和西部区域经济建设服务,培养更多的市场需要的应用型人才,结合我校自身的办学条件和优势,根据学校专业发展规划的要求,经过深入、细致、广泛的市场调查、论证、筹备等工作,特提出增设工业机器人技术专业。
申办理由和人才需求预测情况如下:
一、必要性分析
(1)工业机器人技术专业建设的行业背景
1.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(PhysicalComputing)。
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。
2.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。
实施制造强国战略的公布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。
3.“机器换人”爆发增长,工业机器人引领智能制造时代
工业机器人指的是能在人的控制下智能工作,并能完美替代人力在生产线上工作的多关节机械手或多自由度的机器装置。
与人力相比,工业机器人具有低成本、高效率以及24小时工作的特点。
近年来,随着国内劳动力成本不断上涨,我国制造业劳动力优势不显,制造业亟待向智能化转型,在此机遇下,工业机器人大有可为。
陕西煤业化工集团、黄陵矿业集团有限责任公司等10家企业开展机器人作业试点工作。
这十家企业主要涉及煤炭、石油与钢铁等重要以及基础性领域,随着“机器换人”逐渐在这些领域变为现实,工业机器人应用将不断得到推广,市场有望迎来爆发增长。
国内最大电子代工厂商富士康在昆山的自动化生产线,昆山富士康两年裁员5万人,在昆山富士康工厂的一个生
产流程中,3名工人看住15台生产设备,即可在一天内完成130万件中间产品,机器人已经能替代几百名工人在生产线上接力作业。
据悉,富士康昆山工厂于
2010年开始投入3亿元进行工厂自动化改造,采用的自主研发机械手臂超过
2000台。
自引入自动化生产设备后,富士康员工已于2013年的11万人,缩减
至6万人,两年中裁掉了5万名员工。
近年来国内薪酬水平不断提高,劳动力成本不断上涨,这是富士康引入工
业机器人替代工人的主要原因。
与工人相比,工业机器人可以在24小时内工作,误差小,产品品质高,其生产成本降低,效率则得到提高。
因此,在国内劳动
力成本不断上涨,而代工厂面临招工难的当下,引入机器人产业无疑是最好的选择。
近日,东莞首家民营“无人工厂”开始投入建设。
据悉,由东莞松山湖长盈精密技术有限公司开建的无人工厂首期将引入1000个无人机械手,目前已经
100个机械手臂投入生产。
无人工厂并非意味着工厂完全无人工作,而是指大量的工作将由机器人替代,同时还将建立高度智能化的软件控制系统,少量员工将负责软件系统与中后台的管理,用以远程控制生产。
上述无人工厂建成后,可以压缩人工数量接近90%,工厂的生产效率也将
得到显著提高。
无人工厂的建设是中国东莞佛山等制造业重地“机器换人”战略的一大进步,随着国内经济水平增长与人力成本提高,珠三角等地用工荒现象明显,用机器取代人工将成为发展新趋势,这也有利于工业机器人产业崛起。
(2)工业机器人技术专业建设是提高机械制造智能化水平的迫切需求
工业机器人技术应用范围涉及工业、农业、国防等众多领域,是现代工业技术的基础和支撑,是高新技术产业的重要组成部分,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
当前,世界经济受国际金融危机的深层次影响,正面临着经济结构的深度调整。
同时,随着科学技术的日新月异,以人工智能、机器人、数字化制造等为代表的新技术的快速发展,正重新构筑国际制造业的竞争格局。
第三次工业革命中非常重要的特征就是智能化,发展机器人产业也是适应第三次工业革命的需要。
数据显示,10年前中国单位劳动力成本是美国平均水平的40%,现在已超过美国的70%。
人力成本已经超过泰国和马来西亚,一举成为亚洲新兴国家中人力成本最高的国家。
分析人士预计中国人力成本急速上升的趋势还将继续。
此外,中国制造业在全球所占的份额不断提升,也是机器人产业发展的重要基石。
工信部公布的数据显示,目前中国制造业已经占据全球制造业四分之一的比重。
显然,随着全球产业转移的进行以及中国制造业自身的发展,中国制造业未来在全球的比重还会不断攀升。
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。
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。
(3)地方经济发展的需要
重庆市是中国西部经济发展比较快的省份,近几年先进装备制造业迅速增多,加上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。
重庆市“十二五”规划纲要明确指出:
推动产业高端化、高质化、高新化发展,加快培育战略性新兴产业,改造提升传统优势产业,提高自主创新能力和培育自主品牌,提升产业整体竞争力,努力建设国家重要的智能基地。
规划明确了要坚持做强存量和做大增量并重,继续实施“大投资、大项目、大企业、大基地、大支柱”战略,推动传统优势产业高端化发展,推动汽车摩托车、装备制造产业大力发展“整机+配套”,提升产业集群竞争力,建设中国汽车名城、世界摩托车之都、全国重要的现代装备制造业基地;加快用新技术、新材料、新工艺、新装备改造提升传统优势产业,引进、培育和保护知名品牌,以“重庆创造”提升传统制造。
同时,纲要还明确指出,我市将优化制造业布局,着力打造五大万亿工业板块,实现汽、摩产量总和达1500万辆,产值
4500亿元;装备制造业产值达3000亿元;化工业2500亿元;材料产业产值达
2500亿元;汇博人才网对重庆近几年行业人才需求统计明确指出,仅汽车和机
械行业在机器人应用工程师人才需求上已达各行业的前5强,占人才总数的10%左右,而这些产业在生产过程中都与工业机器人技术应用分不开,设及到的生产
企业达到千万家,需要的专业的技术人才数不胜数,所以高职院校担任专业技术人才的培养势在必行。
因此,对工业机器人专业的人才需求量巨大。
随着经济的快速发展,对具有此类知识水平和技能的工业机器人专业技术人员的需求还会不断增加。
重庆工业机器人产业人才缺口达7万,在重庆市,汽车、摩托车、电子、食品、物流等行业都已应用工业机器人,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。
(4)工业机器人技术人才的社会需求
1.工业机器人技术的发展,中国需要大量的专业技术人员
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。
据中国产业调研网2016年发布的2015-2020年中国工业机器人行业发展现状调研与市场前景预测报告显示,虽然中国的机器人销量已达到了世界第一,但机器人使用密度仍然非常低。
在制造业每 1万名工
人拥有机器人这项统计数据上,中国仅有30台,不仅不到日本323台的十分之
一,与世界平均水平62台相比也有较大的差距。
如果在2020年中国机器人密度达到每万人100台,则大概需要30万台机器人 ,存量市场还要增长50%左右。
目前,中国在机器人的拥有量上,仅仅只有日本的五分之一,美国和德国的三分之一。
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。
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,国内本科院校培养的机器人相关人才,大多从事原理研究、本体开发及特种机器人开发等,现场工程师这样的技术技能人才则需要高职院校来培养。
而国内高职院校开设工业机器人对口专业的较少。
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。
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。
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.我市传统优势产业升级,机器人相关专业人才急缺
重庆将机器人产业作为重大战略产业加以推进,2009年,重庆企业共使用的工业机器人500多台,2011年为1000多台,目前的该数字已经远超10000台,增长速度令人侧目。
根据国家“十三五”计划,重庆提出加快培育发展重
庆机器人产业,打造全国“机器人之都”。
随着五大功能区域发展战略持续实施,我市工业园区按照“差异发展、联动发展、协调发展”目标,正在逐渐形成创
新驱动、差异化发展、产城融合的多点支撑产业格局——永川工业园区与两江新区工业机器人配套功能区、璧山工业园特种机器人功能区、江津双福工业园服务机器人功能区,正在共同为重庆搭起“机器人之都”的框架。
此外,近期重庆发改委组织的针对当地70个机器人应用企业的调研显示,
明年重庆市场对工业机器人的需求增长空间在2000多台。
对于机器人的经济效
益,一个工作站能替代3个人,按照每人4万元/年的人力成本计算,一个工作
站替换的成本在12万元;而工厂往往是两班制,一个工作站每年替换的人力成本则为24万元。
同时,制造业人力成本还在以每年10%左右的增速上涨。
3.我市企业的快速发展,需要大量机器人专业技术人才
为了解企业对工业机器人技术人才需求状况,我院组织老师下企业进行调研,走访了我市的一些大中型机电与装备企业,如重庆华数机器人有限公司、数控重庆机器人有限公司、重庆耐德工业股份有限公司、重庆长安汽车(集团)有限责任公司、格力电器(重庆)有限公司、重庆钢铁(集团)有限责任公司等。
这些单位大都是以高新技术为增长点,重点发展工程机械、微电子、机电
产品、机电设备、钢铁等主导产业,机、电、信息技术的综合应用是这些产业的主要特点。
在分别与企业领导、人事管理人员、技术人员进行深入的交流和座谈后,充分意识到随着科学技术的不断进步和社会经济的迅猛发展,特别是近年我市电子信息产业、装备制造业和战略性新兴产业的迅速崛起,开始越来越多地应用工业机器人。
社会人才需求格局发生了很大变化,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。
因此,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。
二、可行性分析
学院与重庆华数机器人有限公司、广州数控重庆机器人有限公司、重庆耐德工业股份有限公司、重庆长安汽车(集团)有限责任公司、格力电器(重庆)有限公司、重庆钢铁(集团)有限责任公司等企业充分开展校企合作,充分形式产、学、研战略合作协议,形成订单培养。
在合作企业需要大量工业机器人专业技术人才的同时,本着“优势互补、互惠互利、共同发展”的原则,在人才培养模式、师资队伍建设、教学平台建设、课程建设、培训交流、科研项目的承担、教学质量的提升、教学方法的探讨、实训基地、教学资源的共享等方面探索企业与学院教育共同发展、共同提高、共同改革和创新的新型教育模式。
本专业职业岗位群如表1-1-1所示,职业资格证书如表1-1-2所示。
表格1-1-1 工业机器人专业职业岗位群
类别
职业岗位名称
主要工作任务
职业资格证书
初始岗位
工业机器人设备操作员
工业
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