基于“產(chǎn)教融合”背景下工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的初探

廖春麗

【摘 要】隨著智能制造產(chǎn)業(yè)宏觀背景相關(guān)政策的系列出臺(tái)，行業(yè)發(fā)展更好地促進(jìn)智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要職業(yè)院校與智能制造產(chǎn)業(yè)無(wú)縫對(duì)接，結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，探索工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方案，建有工業(yè)機(jī)器人多功能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室、工業(yè)機(jī)器人智能柔性制造單元實(shí)訓(xùn)室、工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室，以便更好地服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】智能制造；工業(yè)機(jī)器人；實(shí)訓(xùn)基地

中圖分類號(hào)： G712；TP242.2-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）18-0150-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.18.067

【Abstract】With the introduction of the macro background related policies of the intelligent manufacturing industry， the industry development is better to promote the development of the intelligent manufacturing industry.It needs the seamless docking of the vocational colleges and the intelligent manufacturing industry， combined with the development of the local industrial economy，and explores the construction scheme of the industrial robot training base，which has the multi-function of the industrial robot.Training platform，industrial robot application training room，industrial robot intelligent flexible manufacturing unit training room，industrial robot virtual simulation training room，in order to better serve the local economic development.

【Key words】Intelligent manufacturing；Industrial robot；Training base

1 建設(shè)背景

當(dāng)前，主要發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)紛紛聚焦智能制造，制定制造業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，力圖搶占先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)。目前，世界性的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革呈現(xiàn)歷史性交匯，世界主要工業(yè)化發(fā)達(dá)國(guó)家將智能制造作為重振制造業(yè)戰(zhàn)略的重要抓手，以物聯(lián)網(wǎng)和智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命正在興起。

在新的工業(yè)革命到來(lái)之季，在由“中國(guó)制造”走向“中國(guó)創(chuàng)造”的過(guò)程中，國(guó)務(wù)院頒布了《中國(guó)制造2025》國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展，加快從制造大國(guó)轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國(guó)?！吨袊?guó)制造2025》是未來(lái)十年我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的行動(dòng)綱領(lǐng)，強(qiáng)調(diào)了信息技術(shù)和制造技術(shù)的深度融合是新一輪產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，而智能制造則是搶占這一制高點(diǎn)的主攻方向。作為培養(yǎng)技術(shù)技能型人才的高職院校，應(yīng)積極響應(yīng)國(guó)家智能制造的相關(guān)文件精神，為促進(jìn)高等職業(yè)教育辦學(xué)模式與辦學(xué)體制的改革與創(chuàng)新，高職院校應(yīng)積極探索“校企雙主體協(xié)同育人”的產(chǎn)教融合機(jī)制體制，與地方企業(yè)共同協(xié)商創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地以培養(yǎng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)所需要的高級(jí)技能型人才。

2 建設(shè)的必要性

工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)是智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展“人才先行”的戰(zhàn)略需要；是智能制造等新興產(chǎn)業(yè)人才需求的客觀要求；是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)需要智能制造人才支撐；是智能制造人才培養(yǎng)急需強(qiáng)大系統(tǒng)的公共訓(xùn)練基地；是建立工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)創(chuàng)新基地實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約綠色開(kāi)放。隨著我院優(yōu)質(zhì)高等職業(yè)院校建設(shè)的推進(jìn)、順應(yīng)南充市“155”發(fā)展戰(zhàn)略構(gòu)想和學(xué)院的“1210”發(fā)展戰(zhàn)略，在南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院建立“工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)基地”是必要的。為此，我校特提出工業(yè)機(jī)器人及智能制造實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目建設(shè)由硬件和軟件兩大部分構(gòu)成，其中主要包括：工業(yè)機(jī)器人多功能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化焊接單元、智能制造生產(chǎn)線、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用平臺(tái)以及工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室。另外，項(xiàng)目建成可實(shí)現(xiàn)智能制造應(yīng)用單元和智能制造技術(shù)研發(fā)服務(wù)功能。

3 基于“產(chǎn)教融合”背景下工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方案

3.1 工業(yè)機(jī)器人多功能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

工業(yè)機(jī)器人多功能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)主要完成工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用生產(chǎn)單元系統(tǒng)集成等技術(shù)技能訓(xùn)練模塊。從工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用需求角度出發(fā)，根據(jù)機(jī)器人在行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用，使學(xué)生了解不同種類機(jī)器人的典型工作任務(wù)，是培養(yǎng)學(xué)生熟練操作工業(yè)機(jī)器人重要平臺(tái)。主要開(kāi)展的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目有：工業(yè)機(jī)器人示教器運(yùn)動(dòng)操作；工業(yè)機(jī)器人的點(diǎn)位焊接示教；工業(yè)機(jī)器人基本參數(shù)設(shè)置；工業(yè)機(jī)器人基本運(yùn)動(dòng)指示學(xué)習(xí)；工業(yè)機(jī)器人基于示教器的程序編輯；工業(yè)機(jī)器人IO控制應(yīng)用；工業(yè)機(jī)器人基本接線方法；平面圓形、三角形、五角星、矩形等描圖任務(wù)編程與示教等，工業(yè)機(jī)器人通過(guò)PLC控制的編程；工業(yè)機(jī)器人IO控制的編程；工業(yè)機(jī)器人與抓手夾具配合應(yīng)用；工業(yè)機(jī)器人與吸盤夾具配合應(yīng)用等。

3.2 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室

對(duì)接南充吉利商用汽車有限公司汽車裝配制造中工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用崗位，建立工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化焊接單元和工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化噴涂單元，焊接單元主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分。機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制柜（硬件及軟件）組成，焊接裝備則由焊接電源（包括其控制系統(tǒng)）、送絲機(jī)（弧焊）、焊槍（鉗）雙工位變位機(jī)等組成，通過(guò)機(jī)器人和變位機(jī)的位置變換配合，機(jī)械臂末端夾持的焊槍完成對(duì)變位機(jī)上的工件進(jìn)行焊接工作。可開(kāi)展的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：可用于焊接系統(tǒng)原理教學(xué)、機(jī)器人編程教學(xué)、焊接電氣接線教學(xué)及焊接工藝研究等。

噴涂機(jī)器人是現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人眾多種類的一種，用于替代傳統(tǒng)人工進(jìn)行工件的噴涂工作。采用安裝于機(jī)器人末端氣動(dòng)噴槍霧化油漆液和噴漆泵配合，主要用于工件的表面噴涂。機(jī)器人噴涂提高噴涂質(zhì)量和產(chǎn)品光潔度，保證其一致性；提高生產(chǎn)率，一天可24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)；改善工人勞動(dòng)條件，可在有害環(huán)境下長(zhǎng)期工作；降低對(duì)工人操作技術(shù)的要求；縮短產(chǎn)品改型換代的周期，減少相應(yīng)的投資設(shè)備；可再開(kāi)發(fā)性，用戶可根據(jù)不同樣件進(jìn)行二次編程。具有可長(zhǎng)期進(jìn)行噴涂作業(yè)、保證產(chǎn)品的高生產(chǎn)率、高質(zhì)量和高穩(wěn)定性等特點(diǎn)。

3.3 工業(yè)機(jī)器人智能柔性制造單元實(shí)訓(xùn)室

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用智能產(chǎn)線在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上進(jìn)行，該設(shè)備由工業(yè)機(jī)器人、AGV小車、托盤輸送線、裝配輸送線、視覺(jué)系統(tǒng)、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)和總控系統(tǒng)等六大系統(tǒng)組成。系統(tǒng)的主要工作目標(biāo)是堆垛機(jī)從立體倉(cāng)庫(kù)中取出工件放置于AGV機(jī)器人上部輸送線，通過(guò)AGV機(jī)器人輸送至托盤輸送線上，通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)工件進(jìn)行識(shí)別，然后由工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行裝配和裝箱。本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)用于全國(guó)職業(yè)院校技能大賽，賽項(xiàng)以“中國(guó)制造2025”規(guī)劃為背景，針對(duì)裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)崗位技能提升的要求，面向全國(guó)高等職業(yè)院校工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)和電氣自動(dòng)化技術(shù)等專業(yè)，通過(guò)技能競(jìng)賽促進(jìn)高等職業(yè)院校工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用相關(guān)專業(yè)的發(fā)展、課程的建設(shè)、人才的培養(yǎng)質(zhì)量，解決工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迅猛增長(zhǎng)與專業(yè)人才嚴(yán)重短缺的矛盾，提升工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用人才水平和數(shù)量，實(shí)現(xiàn)人才的到崗即用。

3.4 工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室配套實(shí)訓(xùn)平臺(tái)多模塊，實(shí)現(xiàn)機(jī)械拆裝平臺(tái)虛擬現(xiàn)實(shí)拆裝。實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)包含工業(yè)機(jī)器人漫游認(rèn)知、工業(yè)機(jī)器人機(jī)械本體拆卸、工業(yè)機(jī)器人本體裝配三個(gè)模塊。工業(yè)機(jī)器人漫游認(rèn)知模塊包括工業(yè)機(jī)器人基本定義、發(fā)展歷史、核心零部件認(rèn)知、不同種類機(jī)器人認(rèn)知等模塊，為機(jī)器人拆裝與調(diào)試提供了靈活的環(huán)境。

以上工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)基地的建立，不僅能成為南充地區(qū)的中高職學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地，還能承擔(dān)地方企業(yè)工程技術(shù)人員、職業(yè)學(xué)校教師及學(xué)生的職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，通過(guò)基地的建設(shè)，能培養(yǎng)和造就一支工業(yè)機(jī)器人技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，能提升學(xué)院教師實(shí)踐創(chuàng)新水平，教師不僅能正確、熟練地指導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)，還能與企業(yè)合作開(kāi)展應(yīng)用研究，進(jìn)行社會(huì)服務(wù)。

4 預(yù)期效益分析

4.1 社會(huì)效益分析

4.1.1 搭建共享平臺(tái)，推動(dòng)四川地區(qū)院校專業(yè)的建設(shè)

緊密圍繞著資源共享，共同培養(yǎng)師資隊(duì)伍、學(xué)生實(shí)訓(xùn)，積極推動(dòng)智能制造及工業(yè)機(jī)器人相關(guān)專業(yè)在各院校的穩(wěn)步建設(shè)，有效的提高政府的投入效益。服務(wù)四川職業(yè)學(xué)校10所以上，受益學(xué)生5000人以上。

4.1.2 引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，服務(wù)于四川產(chǎn)業(yè)發(fā)展

為四川省支柱企業(yè)大量的培養(yǎng)和輸送智能制造相關(guān)人才，有效的推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，年可實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)智能制造技術(shù)技能人次達(dá)2000人以上。

4.1.3 建設(shè)穩(wěn)定的校企合作體制、機(jī)制，深化職業(yè)教育產(chǎn)教融合

政府、行業(yè)、企業(yè)、學(xué)校四方聯(lián)動(dòng)，行業(yè)、企業(yè)、學(xué)校“三位一體”深度合作辦學(xué)，建立“人才共育、過(guò)程共管、成果共享、責(zé)任共擔(dān)”的校企合作辦學(xué)體制機(jī)制，建立具有人才培養(yǎng)、教學(xué)科研、職工培訓(xùn)、技能鑒定、項(xiàng)目研發(fā)、信息咨詢、技術(shù)服務(wù)等功能的實(shí)訓(xùn)中心，互惠共贏，共同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工學(xué)結(jié)合培養(yǎng)高技能人才的可持續(xù)發(fā)展。

4.1.4 培養(yǎng)雙師型教學(xué)隊(duì)伍，促進(jìn)四川職業(yè)院校走在全國(guó)前列

利用校校合作、校企合作的緊密聯(lián)系，建立和完善教師企業(yè)實(shí)踐制度，企業(yè)兼職教師聘任制度，加強(qiáng)各院校的師資交流，建設(shè)校企互通、專兼一體的雙師型專業(yè)教學(xué)隊(duì)伍。教師獲得教研教改、科技開(kāi)發(fā)、社會(huì)服務(wù)的成果數(shù)量和質(zhì)量都將明顯提高；教師隊(duì)伍整體實(shí)力顯著增強(qiáng)。年培訓(xùn)智能制造教師200人次以上。

4.1.5 成為南充市教學(xué)改革研究實(shí)驗(yàn)基地，探索形成一套適應(yīng)學(xué)分制要求的高職人才培養(yǎng)新型教學(xué)模式

4.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

4.2.1 服務(wù)產(chǎn)業(yè)，項(xiàng)目建成后通過(guò)產(chǎn)教融合

服務(wù)四川省十三五產(chǎn)業(yè)發(fā)展，間接帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)年增產(chǎn)值1-2億元。通過(guò)示范“智能工廠”建設(shè)，可促進(jìn)企業(yè)進(jìn)行智能化改造。

4.2.2 面向四川各類型院校開(kāi)展智能制造培訓(xùn)

對(duì)外開(kāi)展智能制造培訓(xùn)服務(wù)，可承擔(dān)教育部、行指委、教育廳、人社廳、勞動(dòng)廳合作的骨干師資培訓(xùn)，企業(yè)員工培訓(xùn)、社會(huì)會(huì)員培訓(xùn)等。初步估計(jì)，實(shí)訓(xùn)基地每年可培訓(xùn)各院校師生、企業(yè)員工、社會(huì)人員1000人次。同時(shí)還可聯(lián)合申報(bào)教學(xué)研究課題1-2個(gè)。

【參考文獻(xiàn)】

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