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【焦點資訊】機器人相關(guān)專業(yè)和院校介紹及職業(yè)前景分析
編輯:Nikita2014-05-15 瀏覽次數(shù):536
在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級不斷深入、人口紅利卻減弱的背景下,工業(yè)機器人應(yīng)用范圍越來越廣。“機器換人”也逐漸變成了工業(yè)制造的一種趨勢,同時也變成了工業(yè)進化中“時尚”的代名詞。據(jù)了解,2005年至2015年,全球工業(yè)機器人的年均銷售增長率為9%,而中國工業(yè)機器人年均銷售增長率達到25%。據(jù)預(yù)測,中國工業(yè)機器人的需求有望在2014年爆發(fā),大規(guī)模實現(xiàn)機器替代人工,到2015年中國機器人市場需求將達3.5萬臺,占全球總量的16.9%,成為規(guī)模最大的機器人市場。
中國已經(jīng)成為工程機械制造大國,但與歐美、日韓等國家仍然有較大差距,接下來必然要向高技術(shù)含量和高附加值的方向進行轉(zhuǎn)型,向制造強國邁進,這需要更加精密的加工與制造手段,工業(yè)機器人代替人工將成為發(fā)展趨勢。
中國社科院發(fā)布的《2014中國社會藍皮書》稱,未來10年我國面臨人口老齡化轉(zhuǎn)型。事實上,我國正遭遇勞動力日益緊缺和人力成本逐年上漲的問題。相比人力成本,近年來機器人的性價比優(yōu)勢日益凸顯。以焊接工種為例,工人每個月的工資如果按照4000元算,一臺焊接機器人目前售價15萬左右,一般能抵3個工人,基本和人力成本相當(dāng)。而且機器人的使用壽命至少3至5年,成本優(yōu)勢就更明顯了。
與此同時,機器人還能夠在惡劣、危險以及重復(fù)等特殊、不宜于人工作的環(huán)境中工作,具有人工勞動力所不具備的優(yōu)勢。
在這種背景下,機器人行業(yè)的從業(yè)人員也必將成為企業(yè)爭奪的香餑餑。
與機器人相關(guān)的專業(yè)和實力院校
機器人是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要各方面的人才,如機械,電子,通信,自動化等等,如果是行業(yè)專用機器人還會涉及到材料、物理、化學(xué)等等。在本科階段接觸到的都是機器人的基礎(chǔ)知識,一般不會設(shè)計到機器人系統(tǒng)的研究,研究生期間可以接觸到具體的機器人研究工作。
與機器人相關(guān)的專業(yè)也比較廣泛,和自動化有關(guān)系的專業(yè)向機器人方向會比較容易,比如,機械設(shè)計及其自動化、機械自動化、電氣自動化等等,因為這些專業(yè)都將會學(xué)習(xí)到機器人從業(yè)所必學(xué)的專業(yè)知識。
1、自動控制原理。自動控制是機器人運動的基礎(chǔ),別看人類運動的很簡單,要讓機器人和諧的運動,需要大量的傳感器的測量,并進行計算和模擬,最后根據(jù)這個,調(diào)整參數(shù),進行干擾補償、負反饋前后兩種串聯(lián)補償?shù)鹊取?/p>
2、智能技術(shù)。主要學(xué)各種專家系統(tǒng)、機器學(xué)習(xí)、智能計算、啟發(fā)式搜索、分布式人工智能、許許多多智能算法如蟻群算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
3、機器人學(xué)。講解機器人運動中的數(shù)學(xué)計算,涉及空間描述,廣義坐標(biāo),瞬態(tài)運動學(xué),雅可比矩陣顯式(線性代數(shù)基礎(chǔ))、立體視覺、軌跡生成、關(guān)節(jié)空間動力學(xué)、拉格朗日方程、控制學(xué)(就是自控)、順應(yīng)性。
4、單片機開發(fā)。要讓機器人按照自己的想法運動,必須對其寫入程序,對于不太復(fù)雜的機器人控制,單片機是完全可以滿足要求的,當(dāng)然要寫程序的還需要熟悉單片機的編程語言(C語言、匯編語言等等)
5、電機拖動。機器人的運動是靠電機拖動的,因此在機器人設(shè)計的過程中你需要了解電機的原理,了解調(diào)速、啟動、電磁關(guān)系。
當(dāng)然要想設(shè)計出高水平的機器人,只掌握這些知識還是不夠的,行業(yè)機器人的設(shè)計中還需要相關(guān)的行業(yè)知識和自己的天賦和悟性。
中國的好多都高校都開設(shè)了與機器人相關(guān)的專業(yè)和課程,教學(xué)底蘊和師資力量也個不相同,現(xiàn)在國內(nèi)公認的機器人研究處于領(lǐng)先地位的是北航,北航曾經(jīng)多次獲得中國機器人大賽冠軍,下面幾所院校的實力也是業(yè)內(nèi)普遍認可的。
哈爾濱工業(yè)大學(xué),
北京理工大學(xué);
吉林大學(xué)
浙江大學(xué)
武漢理工
同濟大學(xué)
西安交通大學(xué)
華南理工大學(xué)
大連理工大學(xué)
天津大學(xué)
中南大學(xué)
企業(yè)需要的人才類型
對于機器人企業(yè)來說,他們所需要的博士人才,最起碼應(yīng)該熟悉編程語言和仿真設(shè)計,以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等常用控制算法,能達到指導(dǎo)員工的程度。在此基礎(chǔ)上,能根據(jù)實際情況自主研究算法。此外,最好還能主導(dǎo)大型機電一體化設(shè)備的研發(fā),具備一定的管理能力。
而碩士、本科員工的要求則依次遞減。不過即使是本科生機器人企業(yè)也有不小的期望。“企業(yè)一般會要求這個層次的員工,能自主完成設(shè)備的參數(shù)調(diào)整工作。針對機器人、自動化設(shè)備能進行局部的研發(fā)。此外具備較強的總結(jié)能力,能和現(xiàn)場調(diào)試人員及客戶就設(shè)備安裝、調(diào)試及使用維護進行良好的溝通。
而如果根據(jù)職能劃分,一般的機器人企業(yè)內(nèi)部技師級員工,大概可以分為四個工種。首先是工程師的助手,主要責(zé)任是協(xié)助工程師出機械圖紙、電氣圖紙、簡單工裝夾具設(shè)計、制作工藝卡片、指導(dǎo)工人按照裝配圖進行組裝等。
其次是機器人生產(chǎn)線的試產(chǎn)員與操作員。以水龍頭打磨拋光為例,此類崗位要根據(jù)水龍頭打磨拋光工藝,對機器人系統(tǒng)進行示教操作或離線編程,并調(diào)整打磨拋光系統(tǒng)各項參數(shù),使機器人系統(tǒng)能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。
此外,還有一類員工負責(zé)對機器人進行總裝與調(diào)試,在裝備生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)調(diào)試文件完成機器人單軸閉環(huán)參數(shù)調(diào)整、機器人標(biāo)定、運行演示程序并調(diào)整相關(guān)參數(shù),最終使得機器人能達到出廠狀態(tài)。
而引進機器人的企業(yè)本身常常缺乏維修能力,因此高端維修或售后服務(wù)人員也必不可少。在機器人系統(tǒng)發(fā)生故障時,這一崗位的員工,需要根據(jù)故障提示代碼進行初步檢修,能清晰的匯報現(xiàn)場情況,并在技術(shù)人員遠程支持下解除故障。能按照流程進行機器人系統(tǒng)標(biāo)準配件的更換。
采用機器人的生產(chǎn)線或?qū)⑿纬?ldquo;技術(shù)人員+普通作業(yè)員”的標(biāo)配,而且未來企業(yè)對懂機器人技術(shù)的人才需求將越來越大。
在不少業(yè)內(nèi)人士看來,機器人本身的自動化程度就很高,只要事先輸好程序就能正常運作。“如果單從操作一般的機器人而言,初中學(xué)歷即能勝任。”佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院一位教師說。
“采用機器人后,一些崗位培訓(xùn)幾天就能熟練上崗,高中畢業(yè)也能干。”一家五金企業(yè)負責(zé)人說,由于工作上手快、門檻不高,這類崗位的工資不容樂觀,“原來有的企業(yè)是計件的考核辦法,現(xiàn)在可能改為固定工資。”
而另一類需求較大的員工,則將扮演機器人技師乃至工程師角色。在每一臺工業(yè)機器人高效運轉(zhuǎn)的背后,都離不開技術(shù)人員的中樞把控。機器人作為高端精密制造行業(yè),其后續(xù)保養(yǎng)、調(diào)試安裝所要求的精度比較高,小至一個減速器里面的一個軸承、一個關(guān)節(jié)臂間隙的調(diào)整,未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)的人很難掌握其中的技術(shù)訣竅。
這種因技術(shù)水平差異而形成的崗位層次分級,不僅已在部分大企業(yè)內(nèi)部逐步凸顯,更預(yù)示著一個新機器人技工群體的崛起。
事實上,機器人技工的層次分野早已在部分應(yīng)用技術(shù)較為成熟的企業(yè)內(nèi)部形成。有知情人士透露,目前南海一汽大眾工廠已對與機器人“打交道”的工人分為兩類:普通操作工和機電技工,前者需經(jīng)過至少2年以上的實操和理論的積累,才有機會晉升到后者的崗位。而后者如能習(xí)得一身嫻熟的機器人維修本領(lǐng)的話,則可以整個自動化行業(yè)里獨步江湖,成為中小企業(yè)爭搶的“香餑餑”
機器人人才就業(yè)現(xiàn)狀
研究表明,在未來八年中,將會創(chuàng)造多于200萬個工作崗位,生產(chǎn)力和競爭力也是制造企業(yè)在全球市場上不可或缺的。機器人和自動化是解決問題的關(guān)鍵。由于機器人和自動化有些工作量減少了,但研究強調(diào)它們也創(chuàng)造了更多的工作機會。工業(yè)機器人生產(chǎn)線的日常維護、修理等方面都需要各方面的專業(yè)人才來進行處理,這就無形中帶動了一大批與機器人相關(guān)的就業(yè)途徑,產(chǎn)生的新崗位也是非常之多的。
據(jù)不完全統(tǒng)計,一臺機器人需要3到5名相關(guān)的操作維護和集成應(yīng)用人才,保守估計,2014年,整個重慶在機器人領(lǐng)域的專業(yè)人才缺口就超過5000人?,F(xiàn)在的狀況是,機器人市場在以每年20%-30%的速度遞增,而相應(yīng)的人才儲備數(shù)量和質(zhì)量卻捉襟見肘。
目前一個機器人高端集成應(yīng)用的技術(shù)人才,年薪高達50萬元,而操作機器人的技術(shù)人員,一年來工資已漲了一倍,與機器人相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人才將隨著機器人產(chǎn)業(yè)的雄起而迎來新的事業(yè)起點。
機器人始終需要人來操作、維護、保養(yǎng)。人和機器的關(guān)系屬于一種控制鏈的關(guān)系,因此只有將人與機器進行協(xié)同合作才能達到人機合一的效果,為企業(yè)創(chuàng)造更高的工作效率,所以機器人產(chǎn)業(yè)的壯大又為機器人服務(wù)人才制造了新的市場機會。“人不可能完全被機器人代替,眼下很多企業(yè)最大的問題就是技術(shù)工人的招募和管理問題,目前普通企業(yè)中最缺的就是具備先進機器操作、維修的技術(shù)工人。
關(guān)于機器人的服務(wù),不少機器人生產(chǎn)企業(yè)也提供相應(yīng)的售后服務(wù),但服務(wù)費用高昂,甚至人工需要按小時計算。有業(yè)內(nèi)人士稱,浙江一家紡織企業(yè)引進了德國的先進設(shè)備后,企業(yè)員工對這些設(shè)備技術(shù)的操控和運用并不熟悉,只能邀請德國技術(shù)專家來進行技術(shù)指導(dǎo),以便讓員工學(xué)會如何使用和維護設(shè)備,為此企業(yè)僅咨詢費就支付了11萬歐元。
顯然,工業(yè)自動化正在逐漸成熟,工業(yè)機器人浪潮迎面而來,當(dāng)越來越多的生產(chǎn)企業(yè)開始大規(guī)模采用工業(yè)機器人時,中國也即將成為全球最大的機器人消費需求國。
機器人技能培訓(xùn)蘊藏“金礦”
在機器人應(yīng)用大潮下,許多高校也積極開展機器人相關(guān)專業(yè)的教育教學(xué),與此相關(guān)的專業(yè)也受到廣大學(xué)生的追捧,在工科專業(yè)中,機械設(shè)計與制造及其自動化、機電一體化、電氣工程等專業(yè)不論從招生數(shù)量、就業(yè)率以及專業(yè)對口程度還是工資上來看,這些專業(yè)的學(xué)生都是比較有優(yōu)勢的。
不過,非常專業(yè)的院校并不多。奧松機器人創(chuàng)始人于欣龍結(jié)合自身企業(yè)情況以及與不少相關(guān)企業(yè)接觸后得到的結(jié)論是,目前國內(nèi)很多應(yīng)屆生的能力并不能滿足企業(yè)在機器人方面的用人需求,所以經(jīng)常會出現(xiàn)求職人多、企業(yè)卻招聘不到人的情況。
機器人是較為復(fù)雜的機電一體化設(shè)備,集機械設(shè)計、伺服控制、軌跡規(guī)劃、控制算法、傳感器技術(shù)等于一身。由于教學(xué)儀器容易損壞,因此不少院校的老師往往要求學(xué)生按照指定的步驟操作,大大降低了學(xué)習(xí)效果。而且教學(xué)設(shè)備較為昂貴,導(dǎo)致學(xué)校無法大量購買,維修保養(yǎng)也不方便。
毫無疑問,新一代機器人產(chǎn)業(yè)工人的崛起并非一蹴而就,在學(xué)校資源有限和企業(yè)需求無限的錯位下,能夠助推這個階層成長的專業(yè)培訓(xùn)也成為機器人應(yīng)用的另一個金礦。
于欣龍創(chuàng)立的哈爾濱奧松機器人科技有限公司,就專門從事機器人設(shè)計、機器人示教系統(tǒng)開發(fā)以及教育培訓(xùn),一直致力于教育化機器人領(lǐng)域,致力于智能電子開源硬件的研發(fā)、普及和推廣,是一家在教育化機器人領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位的年輕型大學(xué)生創(chuàng)業(yè)公司,公司采取多元化的經(jīng)營模式,集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體,公司旗下具有獨立電子商務(wù)中英文網(wǎng)站、奧松機器人基地淘寶商城、阿里巴巴全球出口通、速賣通、誠信通以及技術(shù)博客、播客、微博、交流社區(qū)等網(wǎng)站,經(jīng)營產(chǎn)品廣泛涉及機械、電子、通信、傳感器、機器人配件及其周邊產(chǎn)品。可根據(jù)客戶的要求提供客制化訂做與訂購服務(wù),公司代理美國Sparkfun、Pololu、Pcduino、意大利Arduino、加拿大Robotshop、韓國Robotis、日本Tamiya等知名品牌的機器人與電子產(chǎn)品。曾為清華大學(xué)、哈工大、中科院、北京航空航天大學(xué)等近百所國家重點大學(xué)提供機器人和電子競賽解決方案及產(chǎn)品,作為一家集科、產(chǎn)、銷于一身的創(chuàng)業(yè)型實體公司,我們在研究探索國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)之上,始終積極主動研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品,現(xiàn)已研發(fā)出AS-2WD、4WD系列移動機器人、履帶越野監(jiān)控機器人、AS-6DOF系列雙足競步機器人、六自由度多功能機械臂、32路伺服舵機控制器、愛上Arduino互動電子套件、愛上Processing互動入門套件、愛上Raspberry Pi入門套件、愛上制作系列電子積木教學(xué)套件以及奧松系列教學(xué)圖書等多種產(chǎn)品,現(xiàn)公司擁有4項注冊商標(biāo),2項發(fā)明專利,6項實用新型與外觀專利,為全球客戶提供超過600種機器人產(chǎn)品,遠銷全球近30多個國家。
奧松系列整機套件
奧松系列學(xué)習(xí)套件
奧松機器人還將攜手哈爾濱創(chuàng)客空間,專門為廣大機器人愛好者提供一個展示創(chuàng)意、發(fā)揮想象的平臺,并為其提供相關(guān)的專業(yè)書籍和制作工具,定期舉辦各種分享會、創(chuàng)意工作坊以及教育教學(xué)培訓(xùn),真正為機器人愛好者打造一個能夠體驗自由、完全自主、操作獨立的科技空間。
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