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機器人專業

在產業轉型升級不斷深入、人口紅利卻減弱的背景下,工業機器人應用范圍越來越廣。“機器換人”也逐漸變成了工業制造的一種趨勢,同時也變成了工業進化中“時尚”的代名詞。據了解,2005年至2015年,全球工業機器人的年均銷售增長率為9%,而中國工業機器人年均銷售增長率達到25%。據預測,中國工業機器人的需求有望在2014年爆發,大規模實現機器替代人工,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%,成為規模最大的機器人市場。

中國已經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含量和高附加值的方向進行轉型,向制造強國邁進,這需要更加精密的加工與制造手段,工業機器人代替人工將成為發展趨勢。

中國社科院發布的《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。而且機器人的使用壽命至少3至5年,成本優勢就更明顯了。

與此同時,機器人還能夠在惡劣、危險以及重復等特殊、不宜于人工作的環境中工作,具有人工勞動力所不具備的優勢。

在這種背景下,機器人行業的從業人員也必將成為企業爭奪的香餑餑。

 

機器人是一個復雜的系統工程,需要各方面的人才,如機械,電子,通信,自動化等等,如果是行業專用機器人還會涉及到材料、物理、化學等等。在本科階段接觸到的都是機器人的基礎知識,一般不會設計到機器人系統的研究,研究生期間可以接觸到具體的機器人研究工作。

與機器人相關的專業也比較廣泛,和自動化有關系的專業向機器人方向會比較容易,比如,機械設計及其自動化、機械自動化、電氣自動化等等,因為這些專業都將會學習到機器人從業所必學的專業知識。

1、自動控制原理。自動控制是機器人運動的基礎,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,最后根據這個,調整參數,進行干擾補償、負反饋前后兩種串聯補償等等。

2、智能技術。主要學各種專家系統、機器學習、智能計算、啟發式搜索、分布式人工智能、許許多多智能算法如蟻群算法、神經網絡。

3、機器人學。講解機器人運動中的數學計算,涉及空間描述,廣義坐標,瞬態運動學,雅可比矩陣顯式(線性代數基礎)、立體視覺、軌跡生成、關節空間動力學、拉格朗日方程、控制學(就是自控)、順應性。

4、單片機開發。要讓機器人按照自己的想法運動,必須對其寫入程序,對于不太復雜的機器人控制,單片機是完全可以滿足要求的,當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,因此在機器人設計的過程中你需要了解電機的原理,了解調速、啟動、電磁關系。

 

 

企業需要的人才類型

對于機器人企業來說,他們所需要的博士人才,最起碼應該熟悉編程語言和仿真設計,以及神經網絡、模糊控制等常用控制算法,能達到指導員工的程度。在此基礎上,能根據實際情況自主研究算法。此外,最好還能主導大型機電一體化設備的研發,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也有不小的期望。“企業一般會要求這個層次的員工,能自主完成設備的參數調整工作。針對機器人、自動化設備能進行局部的研發。此外具備較強的總結能力,能和現場調試人員及客戶就設備安裝、調試及使用維護進行良好的溝通。

而如果根據職能劃分,一般的機器人企業內部技師級員工,大概可以分為四個工種。首先是工程師的助手,主要責任是協助工程師出機械圖紙、電氣圖紙、簡單工裝夾具設計、制作工藝卡片、指導工人按照裝配圖進行組裝等。

其次是機器人生產線的試產員與操作員。以水龍頭打磨拋光為例,此類崗位要根據水龍頭打磨拋光工藝,對機器人系統進行示教操作或離線編程,并調整打磨拋光系統各項參數,使機器人系統能生產出合格的產品。

此外,還有一類員工負責對機器人進行總裝與調試,在裝備生產企業根據調試文件完成機器人單軸閉環參數調整、機器人標定、運行演示程序并調整相關參數,最終使得機器人能達到出廠狀態。

而引進機器人的企業本身常常缺乏維修能力,因此高端維修或售后服務人員也必不可少。在機器人系統發生故障時,這一崗位的員工,需要根據故障提示代碼進行初步檢修,能清晰的匯報現場情況,并在技術人員遠程支持下解除故障。能按照流程進行機器人系統標準配件的更換。

采用機器人的生產線或將形成“技術人員+普通作業員”的標配,而且未來企業對懂機器人技術的人才需求將越來越大。

在不少業內人士看來,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,初中學歷即能勝任。”佛山職業技術學院一位教師說。

“采用機器人后,一些崗位培訓幾天就能熟練上崗,高中畢業也能干。”一家五金企業負責人說,由于工作上手快、門檻不高,這類崗位的工資不容樂觀,“原來有的企業是計件的考核辦法,現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。在每一臺工業機器人高效運轉的背后,都離不開技術人員的中樞把控。機器人作為高端精密制造行業,其后續保養、調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、一個關節臂間隙的調整,未經專業培訓的人很難掌握其中的技術訣竅。

這種因技術水平差異而形成的崗位層次分級,不僅已在部分大企業內部逐步凸顯,更預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用技術較為成熟的企業內部形成。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。而后者如能習得一身嫻熟的機器人維修本領的話,則可以整個自動化行業里獨步江湖,成為中小企業爭搶的“香餑餑”

機器人人才就業現狀

研究表明,在未來八年中,將會創造多于200萬個工作崗位,生產力和競爭力也是制造企業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鍵。由于機器人和自動化有些工作量減少了,但研究強調它們也創造了更多的工作機會。工業機器人生產線的日常維護、修理等方面都需要各方面的專業人才來進行處理,這就無形中帶動了一大批與機器人相關的就業途徑,產生的新崗位也是非常之多的。

據不完全統計,一臺機器人需要3到5名相關的操作維護和集成應用人才,保守估計,2014年,整個重慶在機器人領域的專業人才缺口就超過5000人。現在的狀況是,機器人市場在以每年20%-30%的速度遞增,而相應的人才儲備數量和質量卻捉襟見肘。

目前一個機器人高端集成應用的技術人才,年薪高達50萬元,而操作機器人的技術人員,一年來工資已漲了一倍,與機器人相關的專業技術人才將隨著機器人產業的雄起而迎來新的事業起點。

機器人始終需要人來操作、維護、保養。人和機器的關系屬于一種控制鏈的關系,因此只有將人與機器進行協同合作才能達到人機合一的效果,為企業創造更高的工作效率,所以機器人產業的壯大又為機器人服務人才制造了新的市場機會。“人不可能完全被機器人代替,眼下很多企業最大的問題就是技術工人的招募和管理問題,目前普通企業中最缺的就是具備先進機器操作、維修的技術工人。

關于機器人的服務,不少機器人生產企業也提供相應的售后服務,但服務費用高昂,甚至人工需要按小時計算。有業內人士稱,浙江一家紡織企業引進了德國的先進設備后,企業員工對這些設備技術的操控和運用并不熟悉,只能邀請德國技術專家來進行技術指導,以便讓員工學會如何使用和維護設備,為此企業僅咨詢費就支付了11萬歐元。

顯然,工業自動化正在逐漸成熟,工業機器人浪潮迎面而來,當越來越多的生產企業開始大規模采用工業機器人時,中國也即將成為全球最大的機器人消費需求國。

機器人技能培訓蘊藏“金礦”

在機器人應用大潮下,許多高校也積極開展機器人相關專業的教育教學,與此相關的專業也受到廣大學生的追捧,在工科專業中,機械設計與制造及其自動化、機電一體化、電氣工程等專業不論從招生數量、就業率以及專業對口程度還是工資上來看,這些專業的學生都是比較有優勢的。

不過,非常專業的院校并不多。奧松機器人創始人于欣龍結合自身企業情況以及與不少相關企業接觸后得到的結論是,目前國內很多應屆生的能力并不能滿足企業在機器人方面的用人需求,所以經常會出現求職人多、企業卻招聘不到人的情況。

機器人是較為復雜的機電一體化設備,集機械設計、伺服控制、軌跡規劃、控制算法、傳感器技術等于一身。由于教學儀器容易損壞,因此不少院校的老師往往要求學生按照指定的步驟操作,大大降低了學習效果。而且教學設備較為昂貴,導致學校無法大量購買,維修保養也不方便。

毫無疑問,新一代機器人產業工人的崛起并非一蹴而就,在學校資源有限和企業需求無限的錯位下,能夠助推這個階層

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