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工业自动化调研报告范文1
关键词： 高职《传感器原理》 教学实践 教学改革
1.引言
我国的高等职业教育起步于上世纪80年代初期，90年代末期得到迅速发展。其区别于普通高等教育的比较流行的说法是，以职业岗位（或岗位群）的应职应岗能力为目标制订教学计划，并实施教学；且有别于普通高校重视理论教学，而更重视实践技术或技能培训，是以培养技术应用型专门人才为目标的，其培养模式以能力为中心。高职高专传感器原理课程是一门实践性很强的应用技术专业学科。各种传感器及传感技术，是人们正确获取各种信息，解决工程、生产及科研中遇到的各种具体问题的手段，该课程是应用电子、工业自动化、机电一体化、计算机应用等专业的专业课，教学方式有理论教学和实践教学（实验、课程设计）。如何分配两者的教学时数，将理论教学与实践教学有机结合起来，是提高教学质量的关键。
2.加强师资队伍建设，提高教师的实践教学能力
有位学者说：“教师要向学生释放知识的能量，首先自己要有丰富的宝藏；要撒布阳光到人心里，自己心中必须先有一轮太阳。”高职课程教育的特点，要求专业教师既有教学能力，又有该专业的实际工作经验。由于目前很多高职都是由原来的职业高中、中专、技校合并升格而成的，造成大多学校基础课老师多，专业课老师少，尤其是“双师型”教师奇缺，解决这个问题的主要途径有：一是从企事业单位选调符合要求的人员到学校任教；二是聘请“双师型”教师兼职教师；三是选派部分专职教师分批到企业生产一线锻炼或到条件好的实训基地进修；四是在高职教学的改革与实践中，注意培养和造就一批“双师型”、创新型、高素质的优秀教师。基于现今高职的情况，我认为采取后两种途径较为实际。并且通过我校的实践得到很好的体现。
3.加强课程建设，优化理论教学
《传感器原理》是一门理论性和实践性都很强的综合性课程，本课程系统地阐述了传感器的基本原理及有关信号测量电路，内容丰富、新颖，既有应用广泛的结构性传感器，又有正在发展的物性传感器和光导纤维传感器等。学生通过本课程的学习，可以获得比较全面而系统的传感器知识，为以后的工作打下坚实的基础。为了上好一门课，根据高职教学目标，首先要选好教材。近年来随着高等职业教育的进一步发展，适合高职教学的教材得到飞速发展，根据多年的教学实践，我们选择梁森等主编的《自动检测与转换技术》。兴趣是最好的老师。因此我非常重视每一堂课从内容到形式的设计，往往先选择合适的传感器实物导入，首先把该类传感器的工作原理介绍清楚，而后针对实物进行结构介绍，由同学们来完成对传感器实物的原理的叙述，最后作总结、补充。任何教材的编写因为要照顾到各个层面，其内容注重全而精。高职培养目标主要是为本省和当地的经济建设服务，所以要求我们围绕这一培养目标，要有所侧重。浙江省是自动化、仪表制作大省，而本地汽车、摩托车仪表生产企业较多，汽车、摩托车仪表中所用传感器为磁电、光电、霍尔传感器、流量、电容等。根据这个特点，在教学的安排上加强这方面所用到传感器的介绍，如磁电、光电、霍尔传感器，甚至加强磁、光物理知识的介绍，达到学生的理解和学习。
4.实践性教学形式多样，方法灵活
4.1实验室仪器的教学
实验是《传感器原理》的基础，也是实践性教学最常用的形式。在整个教学过程中其具有举足轻重的作用。其实验内容应是综合性和设计性的，首先通过综合性实验了解各种传感器的工作原理和特性，掌握各种传感器的参数的测试方法，加深对课本理论知识的理解；其次通过设计性实验达到电路方案的分析比较、设计计算、元件选择、安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。从元器件选择、安装调试等环节考虑，我们选择光电传感器实验为设计性实验内容，通过实验让学生掌握常用的光电器件及其基本的应用电路的设计和工作原理。
4.2参观教学与生产实践
根据当地企业生产传感器的情况，在学习完某类传感器的工作原理后，选择一次参观教学很有必要，参观教学也是一种学习，通过参观进一步了解传感器的工作原理和在实践中的应用，同时通过参观学习，既了解传感器的生产工艺和过程，安装调试的感性知识，又提高同学们学习传感器的兴趣。条件允许的话，还可让同学亲手安装调试，体验生产实践的操作过程。
4.3课程设计
为了更好地突出课程的应用性特点， 我们安排一周时间进行课程设计的教学内容，它是综合利用所学传感器知识完成一个传感器应用系统设计并在实验室实现。
其主要目标：
4.3.1通过解决一两个实际问题，巩固和加深对常用传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。
4.3.2培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。
4.3.3通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选择、安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。
4.3.4掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。能在教师的指导下，完成课题任务。
4.3.5了解与课题有关的电子线路及元器件工程规范，按课程设计任务书的要求编写设计说明书，正确反映设计和实验成果，正确绘制电路图等。
4.3.6培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。其成绩评定按以下标准执行：理论设计方案，演示所设计的系统，总成绩40%；设计报告，占总成绩20%；回答教师所提出的问题，占总成绩的30%；考勤情况，占总成绩的10%；考核成绩分为优、良、中、及格和不及格。
5.改革现行考核办法，树立全面考试观
考试是教育效果测量的主要形式，也是教学达标的重要环节。同时其结果对教师的组织教学工作起重要的作用。
5.1在考试考核方法选择方面
常规的考试方法是教师出题或建立试题库，采用闭卷形式，而且所考的内容往往是记忆的理论知识点，学生只要死记硬背住，就能获得较高的分数。造成同学平时学习不用功，考前临时抱佛脚，其结果使得很多高职高专学生学习兴趣不高，学习枯燥乏味。针对传感器原理课程是一门应用型课程，其考核也应体现这一特点。我们采用其一，开卷笔试（期中考试、期末考试），其考核内容为分析一些含传感器的实际应用电路，要求分析其工作原理；或采用学过传感器原理画出设置图，画出设计应用电路原理框图，简要说明检测、控制系统的工作原理。其二，采取论文、设计、调研报告与答辩相结合等方法实现对学生的考核（没有课程设计）。
5.2学生课程成绩的评判
根据以上的考核办法，成绩的组成也应充分体现考核方法的多样化，并合理分配各考核方法所占比例，组成传感器原理课程的最后成绩如下表。
注：对于已安排课程设计的，论文、调研报告可以实验操作形式考核定成绩。
6.结语
经过对2008、2009、2010届高职学生《传感器原理》课程的教学实践，可以看到学生对学习该课程的兴趣提高了，课堂教学不再是枯燥乏味的，教与学的互动性提高了，而且学生毕业设计的大多选有关传感器内容的，更重要的是毕业生毕业后能较快适应角色，受到用人单位的好评。
参考文献：
[1]李滨孙.树立新时代正确的人才观，质量观和教学观加快高职高专教学改革与建设[J] .柳州职业技术学院学报，2002（2）.
[2]刘陆平.关于高职高专电工电子课程教学改革的探讨.北京，科技咨询导报，2006（18）.
[3][日]高桥.清编， 颜生先，石永富译.传感器技术入门 . 北京，国防工业出版社，1985.
工业自动化调研报告范文2
为期4天的“2016中国机器人产业推进大会”12月17日在安徽芜湖落下帷幕，这是中国机器人产业联盟成功举办的第四届大会。四年间，伴随着人口红利逐渐消失、劳动力成本上升、经济转型升级和“中国制造2025”战略的出台，我国机器人产业进入发展快车道。统计数据显示，2015年我国市场上工业机器人销量达6.8万台，超过欧洲市场，连续三年成为全球第一大工业机器人市场。
中国机器人产业联盟理事长、沈阳新松机器人自动化股份有限公司总裁曲道奎在大会上了2016年上半年中国工业机器人市场统计数据。数据显示，上半年，国产工业机器人市场销售良好、结构改善、亮点频现。
据中国机器人产业联盟统计，2016年国产工业机器人销量继续增长，上半年累计销售19257台，按可比口径计算较上年增长37.7%，增速比上年同期加快10.2个百分点；考虑到前期研发企业实现投产、新企业进入等因素，实际销量比上年增长70.8%，已连续多年保持了较高的增长速度，产业发展处于上升通道。
从企业层面看，有超过六成的国产工业机器人制造企业销售量同比增长，特别是部分龙头企业发展形势喜人。企业积极应对用户行业转型升级的契机，积极调整产品结构、提升产品质量，销量实现成倍增长。
从机械结构看，2016年上半年国产坐标机器人保持龙头地位且销售加速。在多关节机器人占比提升的同时，圆柱坐标机器人、并联机器人的占比在下降，国产机器人产品结构正发生着变化。
从应用领域看，2016年上半年国产工业机器人的应用领域分布与上年基本相同。其中，用于金属铸造的搬运与上下料机器人是今年的一个新亮点，越来越多的铸造企业使用机器人从事上下料工作，市场需求扩大，上半年销量同比增长近8倍。
从应用行业看，国产工业机器人广泛地服务于国民经济37个行业大类，91个行业中类，与上年相比应用领域更为广阔。特别是3C制造业，占比较上年同期提高近20个百分点。从产品流向来看，2016年上半年43%和10%的国产工业机器人分别销往华东和华南地区。
“过去3年中国都是全球最大的机器人市场，今年这一趋势有望延续。”曲道奎预测称，“未来10年中国都将保持国际领先”。
虽然我国是全球第一大工业机器人市场，但机器人产业存在一系列挑战。工信部装备工业司副司长孙峰忧心冲冲：一是机器人P键零部件虽然有所突破，但是高端产品、进口依存度仍然很高；二是部分自主品牌接近世界先进水平，但自主创新能力仍需加强；三是各地机器人产业发展迅速，但是低水平、重复建设隐忧显现；四是本土龙头企业正在崛起，但小散弱的状况仍然没有改变；五是第三方检测机构建立，但机器人标准检测认证等体系仍待健全。
事件《机器人产业发展规划》
旨在促进机器人产业持续健康发展的《机器人产业发展规划（2016-2020年）》（以下简称《规划》），已由工信部、国家发改委、财政部于2016年3月21日联合印发。在我国人口红利逐步减少、中国制造亟待向中国智造迈进的大背景下，机器人产业发展迎来了全新机遇。
机器人既是先进制造业的关键支撑装备，也是改善人类生活方式的重要切入点，其研发及产业化应用是衡量一个国家科技创新、高端制造发展水平的重要标志。大力发展机器人产业，对于打造我国制造新优势，推动工业转型升级，加快制造强国建设，改善人民生活水平具有重要意义。
《规划》本着立足当前，兼顾长远的指导思想，坚持创新、协调、绿色、开放、共享发展理念，紧密围绕我国经济转型和社会发展的重大需求，坚持“市场主导、创新驱动、强化基础、质量为先”原则，实现我国机器人产业的“两突破”、“三提升”，即实现机器人关键零部件和高端产品的重大突破，实现机器人质量可靠性、市场占有率和龙头企业竞争力的大幅提升。
《规划》提出了产业发展五年总体目标：形成较为完善的机器人产业体系。技术创新能力和国际竞争能力明显增强，产品性能和质量达到国际同类水平，关键零部件取得重大突破，基本满足市场需求。并从产业规模持续增长、技术水平显著提升、关键零部件取得重大突破、集成应用取得显著成效等四个方面提出了具体目标。
《规划》提出了五项主要任务。一是推进重大标志性产品率先突破，聚焦智能制造、智能物流，面向智慧生活、现代服务、特殊作业等方面的需求，突破弧焊机器人、真空（洁净）机器人、全自主编程智能工业机器人、人机协作机器人、双臂机器人、重载AGV、消防救援机器人、手术机器人、智能型公共服务机器人、智能护理机器人十大标志性产品。二是大力发展机器人关键零部件，全面突破高精密减速器、高性能伺服电机和驱动器、高性能控制器、传感器和末端执行器等五大关键零部件。三是强化产业基础能力，加强机器人共性关键技术研究和标准体系建设、建立机器人创新中心、建设国家机器人检测评定中心。四是着力推进应用示范，围绕制造业重点领域实施应用示范工程，针对工业领域以及救灾救援、医疗康复等服务领域，开展细分行业推广应用，培育重点领域机器人应用系统集成商及综合解决方案服务商。五是积极培育龙头企业，支持互联网企业与传统机器人企业跨界融合，以龙头企业为引领形成良好的产业生态环境，带动中小企业向“专、精、特、新”方向发展，形成全产业链协同发展的局面。
背景 机器人产业如火如荼
放眼全球，机器人技术和应用已成为各国争夺的制高点，各主要国家纷纷出台与机器人相关的发展战略规划，德国工业4.0、日本机器人新战略、美国“先进制造伙伴计划”等国家级政策均涉及机器人产业发展规划。美国于2011年公布的“先进制造伙伴计划”就明确提出，投资7000万美元用于下一代机器人的研发。
“机器换人”并不是一个新鲜的话题。早在2011年，郭台铭就曾野心勃勃地表示，3年后富士康工厂里机器人数量将达到100万台。不只富士康，不少传统制造企业也提出了“机器换人”的计划，而且“机器换人”在中国推进的速度比人们预想的更快一些。
随着机器人智能水平的提高，工业机器人已在众多领域得到了应用，除了汽车行业，在电子、食品加工、非金属加工和日用消费品等行业对工业机器人的需求增长迅速。
市场研究公司IDC最新的有关中国工业机器人的报告指出，到2018年，中国制造业机器人采用率预计增长将超过150%。报告同时提出，工程导向价值链企业目前是中国最大的机器人采用者，但伴随着中国制造业自动化程度逐步提高，未来两年，品牌导向价值链企业、资产导向价值链企业和技术导向价值链企业在机器人采用方面都将表现出强劲的增长机会。
目前工业机器人使用密度最高的国家是韩国，每万人69 个；中国目前为每万人49 个。中国工业机器人的使用密度仍有巨大增长空间。
中国制造业的劳动力成本已经趋近美国。2016年上半年牛津经济研究院（Oxford Economics）的研究成果显示，目前中国的单位劳动力成本已经只比美国低4%；日本劳动力成本为中国的70%至80%；印度的劳动力成本仅为中国的30%多。中国劳动力成本的增长远远超过生产效率的增长：2003年至2016年，美国制造业单位劳动力生产率增长约40%，尽管同期中国制造业单位劳动力生产率增长也接近翻番，但是美国仍比中国高出80%。
根据中智公司的《2016年中智一线用工管理调研报告》，制造型企业中普通一线员工2015年平均年收入为56856元，蓝领高技术员工为71065元。汉德资本主席蔡洪平表示，对于单位劳动力年收入60000元左右的中国制造业企业而言，从库卡、ABB等国际知名的机器人公司进口五轴联动生产线的成本大约相当于雇佣一个普通劳动力3年的成本，而前者可以维持运转达10年之久。
伴随着潜力无限的市场，近几年中国机器人产业开始步入“黄金时代”，企业、资本、政府纷纷聚焦机器人产业。一场“机器人大战”正在拉开帷幕，这其中既有中外企业对中国市场这块大蛋糕的争抢，也有资本与地方政府对于这个被打上“智能制造”新兴产业制高点的争夺。机器人产业已成为当前国内最火热的产业之一，从中央部委到地方政府都非常重视。
“目前国内的机器人企业发展处于风口浪尖，有市场需求以及金融机构助力的原因，也可能有盲目发展的虚火。”工信部装备司副司长王卫明在“2016中国机器人产业发展高峰论坛”上说。他指出，目前中国已经有40多个机器人园区，而上规模的机器人企业超过800家，已出现高端产业低端化倾向，说明机器人行业已出现过热现象。
根工信部的统计，至少有28个省、自治区及直辖市将机器人及关键零部件作为重点发展的行业。截止到2014年底，中国机器人相关企业的数量就超过了4000家。
今年三月份，由工信部、国家发改委、财政部联合的《机器人产业发展规划（2016-2020年）》制定的目标是，到2020年，我国自主品牌工业机器人年产量计划达10万台，按照每台100万的单价，规模也不过1000亿元。然而有统计显示，将全国机器人规划目标加起来，到2020年可能超过万亿。地方的产能目标远超国家规划，而且重复建设、恶性竞争、骗取补贴等乱象丛生。
在智能制造产业园中，机器人也都是发展的重点，园区将在土地租金、购地成本、科技资金扶持等方面给予机器人企业所能争取到的一切政策。然而，在很多地方规划的机器人产业园中，企业数目、规模都很小，难以形成聚集优势，散、小、乱的现象普遍存在，存在着相当的盲目性和重复建设。
有招商人员透露，地方政府迫切需求机器人等企业在当地落地，但在全国存在着太多机器人产业园，招商引资时发现企业太少，招商难度太大，为了尽快出成绩，不少地方会放宽招商条件，推出大量补贴，从而使不少其他企业进入到这一行业。
“机器人行业产生的虚火，与某些地方政府盲目招商引资密不可分”，首都经贸大学产业经济研究所所长陈及说，“由于看好此类高端制造业推高GDP的潜质及吸引就业的能力，个别地区政策大力倾斜扶持，吸引企业纷纷进驻，结果发现市场需求尚不足以支撑，导致了严重的重复建设。
焦点 机器人核心技术成短板
国家统计局数据显示，2016年1月到11月，我国工业机器人产量为6.4万台，比2015年全年产量增长逾90%。仅用5年时间，中国的机器人生产企业就增长了近3000家。但目前我国逾90%机器人企业年产值不足1亿元，机器人高端产业低端化的趋势愈发明显。
国际机器人及智能装备产业联盟执行主席罗军表示，在800多家上规模的机器人企业里面，将近一半企业是没有产品的空牌子。剩下的一半企业里面将近70%～80%是在别人的产品，真正能自己生产零部件或机器人产品的企业，国内也就100家企业左右，而且这100家企业在核心零部件方面仍然主要依赖进口。
众所周知，机器人整个产业链有上中下三个层次：上游是核心零部件，主要是减速机、伺服电机和控制器，构成机器人的“大脑”；中游是机器人本体，即机器人的“身体”；下游则是系统集成商，依赖上游和中游的核心设备做集成品。
我国机器人产业起步晚，在核心零部件、规模及产业布局等方面都存在着种种短板。中国电子信息产业发展研究院的《中国机器人产业发展白皮书（2016版）》显示，国产工业机器人以中低端产品为主，主要是搬运和上下料机器人，大多为三轴和四轴机器人，应用于汽车制造、焊接等高端行业领域的六轴或以上高端工业机器人市场主要被日本和欧美企业占据，国产六轴工业机器人占全国工业机器人新装机量不足10%。
精密减速机、控制器、伺服系统以及高性能驱动器等关键零部件大部分依赖进口，成本占到整体生产成本的70%以上。多轴工业机器人的成本构成中，机械本体约占22%；伺服系统约占24%；减速器系统约占36%；控制系统约占12%；其他外设约占6%。
上述白皮书数据显示，2015年约有75%的精密减速器由日本进口，主要供应商是哈默纳科、纳博特斯克和住友公司等；伺服电机和驱动超过80%依赖进口，主要来自日本、欧美。
以伺服电机为例，实际上国内也能够生产，但是机器人用的伺服电机和其他设备的伺服电机有所不同，机器人上需要高速、高精度、高可靠的伺服电机，目前国产的伺服电机只能满足焊接机器人的要求。
另外，减速器作为连接动力源和执行机构之间的中间装置，用来精确控制机器人动作，传输更大的力矩，对机器人的精度影响很大。现在机器人上使用的RV减速器和谐波减速器，属于高端的减速器，虽然国内也有厂家生产，但是规模很小，目前RV减速器仍然被日本的纳博特斯克公司垄断，日本的哈默纳科则在谐波减速器上占绝对优势。
此前，有行业人士透露，一台精密减速器四大国际巨头采购价为3万元-5万元，卖给国内关系好的客户约7万元，关系一般的普通客户约12万元，内资企业采购精密减速机的成本比国际巨头贵一倍还多，可见其间的利润差别有多大。核心部件成本高企，这让国内企业很难在国际竞争中胜出。
罗军说：“谷歌、IBM、微软等美国企业正在开辟机器人一个新时代，而且布局已经基本完成。而我国目前还处在谋求伺服电机、控制器、减速器领域的自主化。”
启示 创新驱动才是根本出路
“机器换人”使工业制造业逐步向智能化方向迈进，智能装备极大地加快了我国制造业的转型升级，使传统制造业面临翻天覆地的变化。面对现在群雄逐鹿的市场，我们国产机器人的出路在哪里？这是值得思考的问题。
靠扶持资金行不行？从事机器人设备行业20多年的罗良会所在公司广州市华清工业自动化设备有限公司有售卖“四大家族”（瑞士ABB、日本发那科公司、日本安川电机、德国库卡机器人）产品。他发现，2012年，一部负载机械手5公斤900mm的通用型机器人，四大家族r格是三四十万元，近一两年，价格降到十几二十万元。“为跟中国国产品牌竞争，10万元也有曾有过交易。”
刚起步的国产品牌无力招架。政府和地方纷纷出台扶持政策。在广东鑫星机器人科技有限公司工程师邱思明的记忆中，在珠三角企业中，购买具有实用性专利的国产机器人，企业和发明公司都可获不同程度的奖励。“在佛山，购买国产机器人，均可获奖励1万元。”
哈尔滨工业大学机器人研究所副所长李瑞峰分析称，面对进口机器人降价，国产企业几乎靠扶持资金养活。李瑞峰预测，未来三到五年是国产机器人的黄金时间。他说，如今趁靠“政策补贴”过日子的国产机器人企业，可引导一些资本进入壮大自己。据他观察，国产机器人也面临一些机遇，如一些资本市场也看中国产的物美价廉。“如果不趁机做大，三五年后，面对已技术成熟、领先大的外企机器人，国产机器人就很难再发展起来。”他说。
“机器换人”壮大了外企？2013年以来，中国提前进入到机器人时代，成为全球机器人最大市场。但业内人士看来，这是一个隐忧。国家认证认可监督管理委员会认证监管部主任李春江指出，总体上，国外机器人销量占我国机器人市场近70%，国产机器人只占约三成市场。核心零部件基本依赖进口。国内机器人企业尚未形成规模，与国外企业差距较大。
罗军分析称，政策通过对购买机器人的企业给予补贴，来促进传统产业大量使用机器人。同时弊端凸显，国产机器人企业缺乏竞争力，反而被边缘化。由于进口机器人的大幅降价，结果机器换完了，只壮大了国外企业。
三部门发文促机器人产业发展。工业和信息化部办公厅、发展改革委办公厅、国家认监委办公室三部门于2016年年底联合关于促进机器人产业健康发展的通知。
