数控专业环境分析范例6篇

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数控专业环境分析

数控专业环境分析范文1

关键词:实例;高职教育;数字化资源设计

中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2015)24-0111-03

高职教育数字化资源设计模式共包含九个模块,即确定与分析资源建设目标、高职学习者分析、学习资源内容分析、资源环境分析、教学策略设计、多媒体学习信息设计、形成性评价、修改、总结性评价。[1]下面笔者结合高职教育数字化资源实例“工业产品造型鉴赏”网络课程来阐述资源设计过程及理念。

确定与分析资源建设目标

1.确定资源建设目标

工业产品造型鉴赏网络课程面向的主要是数控、模具、机械、汽车和电工电子等工科专业的高职生。笔者通过分析高职师生对数字化资源的偏好和期待以及现实状况,得出该资源建设的目标为建设符合高职学生的认知特点,能够满足其学习需要的网络课程。同时,内容应通俗易懂,适合没有艺术基础的工科学生学习。

2.分析具体资源的教学目标

在该资源的设计过程中,高职教育学科一线教师全程参与其中,并科学合理地设计具体资源的教学目标。

学习者分析

学习者分析包括一般特征、认知特点、知识储备、学习动机、学习风格和数字化学习经历六个方面。其中,具有共性意义的一般特征、认知特点和学习风格三个方面,采取量表调查和文献研读相结合的方法;而个体差异性较大的知识储备、学习动机和数字化学习经历三个方面,采取非正式访谈为主,力图获得更具真实性的数据。

网络课程的内容分析

数字化学习资源的内容分析是后续对该资源进行策略设计、媒体设计、平台选择、评价的依据。在进行内容分析时,笔者采用主题分析的方法明确了网络课程的内容,包括工业产品造型设计的启蒙时期、成型时期、成熟时期、繁荣时期和多元化时期;采用程序分析的方法明确了学生完成学习任务需要的具体步骤、线索和顺序;采用关键动因分析的方法获取了与网络课程相关的人际技能与态度。同时,通过访谈,了解到部分学生认为自己缺乏学习课程内容的先导知识以及审美情趣。因而,笔者在对资源进行设计时,应避免使用过多的专业术语,并使学生明白该课程学习的重要性。

资源环境分析

资源环境分析可从绩效环境(应用环境)和学习环境两方面来展开,同时,重点关注真实的社会环境与高职学生所学新知识的关联及高职学校教学环境的客观情况和影响数字化学习的限制条件。

通过访谈及毕业生反馈,笔者发现学生在工作后涉及有关产品造型的工作时,常常存在艺术及审美等方面的不足。因此,在教学内容的构建上,从工科制造类学生的学习特点和专业背景出发,以“艺术浸润技术”为理念,侧重专业教育与艺术教育的有机融合,为工科制造类学生后续专业课程和实践实训课程提供必要的补充。

关于高职学校的信息化建设情况,笔者对江苏省高职教育数字化资源建设现状作了调研[2],结果表明,学校信息化水平总体较高,高职院校都比较重视信息化基础设施建设。近几年,随着信息技术和社会经济的发展,多媒体教室及座位数都有了较大的提升,基本可以满足学生的数字化学习需要。

网络课程的教学策略设计

下面结合实例阐述网络课程“工业产品造型鉴赏”中的教学策略设计。

1.引起注意

图1是网络课程中,在讲授“马金托什设计风格的形成”时的一张配图。课件中两张椅背超过常见椅背高度的新奇图片引起学生的注意,使学生对马金托什的重视简单直线的设计风格有了更深刻的印象。

2.告知学习者目标

图2是“学习指导”模块中“学习目标”部分的截图,通过明确展示学习目标,吸引并保持学生的注意力,并建立学习内容的认知关联性。

3.提示学生回忆先前的学习内容

网络课程中“学习指导”模块的“学习指南”部分,明确要求学生“了解成型工艺及其产品特点的基础知识”,提示学生回忆先前的相关知识,帮助他们建立已有知识与新知识之间的关联。

4.呈现刺激材料

图3是网络课程中首页上展示的一个极具设计感的概念车,通过这种特征鲜明的表现形式呈现学生所要学习的内容,以便更好地激发学生的学习兴趣。

5.提供学习指导

图4是网络课程首页的“课程论坛”模块,该模块能够为学生提供学习指导,帮助学生自主学习,并能够及时地解决学生学习中的疑问与难题。

6.对学生的行为表现及时反馈、科学评价

下页图5是网络课程中“练习图库”模块的截图,学生进入该模块进行练习,巩固所学新知。然后教师给予反馈,评价其行为表现。这样不仅有助于学生进一步掌握所学知识,而且也给了他们一个亲自验证对新知识的理解是否正确的机会。

7.促进保持和迁移

除了上述的学习模块,网络课程还要为学生提供多种形式的、新颖的练习,从而提高学生的综合能力、艺术修养。例如,在让学生回答各位大师的主要设计理念之后,再设计少量的大师与其代表作之间的连线题,让学生在头脑中建立起关于这部分学习内容的“立体化”印象。

多媒体学习信息设计

江苏省高职教育数字化资源建设现状的调研显示[3]:目前数字化教学资源中,常见的五种多媒体资源类型按数量由多到少分别是文本、图形图像、视频、音频和动画,其中文本所占比例最高,且存在多媒化资源偏少,文字资源偏多的问题。针对这些问题,笔者在网络课程中加大了视频、图像等多媒化资源的比重,并根据学习资源的特点、学生的认知特点及学习需要,妥善地进行了资源设计,降低了学生的外在认知负荷。

评价及修改

对网络课程的形成性评价所包含的因素有建设目标、学生分析、内容分析、资源环境分析、教学策略设计及多媒体学习信息设计。评价后,可以根据评价结果对每个因素作出调整,如微调建设目标,增加或删减学生分析要素,扩大或缩小内容分析的外延,增加对资源环境分析的考虑,调整学习资源中的教学策略,调整学习资源中的多媒体信息设计,以及其他具体内容的调整。

例如,图6是网络课程“作品赏析”模块的一幅图片,笔者起初设计的每张图片下并没有文字性的说明。试用后反馈显示,大部分学生希望在该预览页面出现展示的产品的文本信息。而理查德・迈耶的多媒体学习理论则强调空间邻近定律,即书页或屏幕上的文字与其相对应的画面邻近呈现比隔开呈现能使学生学得更好。因此,笔者根据学生的意见对其进行了修改,帮助学生能够轻松地选择自己所需要的内容。总之,在形成性评价中,教师更多、更细的思考将对学生的学习效果产生积极的影响。

参考文献:

[1]周惠颖.高职教育数字化资源的设计模式研究[J].中国信息技术教育,2015(23):127-130.

数控专业环境分析范文2

登云科技职业学院借鉴台湾的“建教合作”模式,于2010年创建了“工学结合专班”人才培养模式,其核心理念是“校企双主体育人”,并创造性地提出“核心课程+项目课程+实践课程”三课程体系。其中,实践课程包括校内实践课程和企业实践课程。目前,“工学结合”已经成为我国高等职业教育人才培养的主要模式,相关课程研究及开发取得了可喜的成绩,但关于企业实践课程的研究比较少。笔者从事“工学结合专班”人才培养模式改革及相关课程教学多年,并深入企业生产一线,与企业工程师一道指导学生企业实践课程,在确立企业实践课程内容及评价机制方面积累了较为丰富的经验,特撰此文,以供同行交流或参考。

2.企业实践课程内涵

企业实践课程以岗位为纽带,即工学结合专班学生结合企业产品生产过程,在企业各职能部门岗位进行生产实践,履行岗位职责(任务)。在生产实践过程当中,学生通过对产品生产过程各岗位所需技能的真实体验,循序渐进地掌握岗位技能。企业工程师和专业老师联合指导学生掌握企业规章制度、产品工艺过程、设备操作规程、产品质量要求等,让学生明确生产实践过程中所需的专业知识。通过企业工程师和专业老师的联合指导,让学生学会自我探究,养成良好的学习、总结、记录习惯,在掌握岗位技能的同时,不断增强就业能力,体现“做中学”的职教特征。

以生产加工型企业“CNC车床作业员”岗位为例,该岗位以CNC车床、刀具、零件、夹具组成的数控加工工艺系统为载体,岗位职责(任务)有:(1)了解公司内部领料入库相关流程。(2)正确使用CNC坐标复归至原点。(3)正确执行机床上下料操作。(4)了解各油品/切削液的种类及识别机床所使用的相关位置。(5)确认生产工件所使用的刀具正确无误。(6)上机自主进行首件检查(包括外观的判断能力)。(7)按时认真填写各项表单且书面工整。(8)对机床、工具、夹具等做好日常保养维护。(9)了解刀具寿命,及时更换刀具。(10)正确区分良品、管制品、不良品,防止良品与不良品的混装。(11)了解并参与公司6S活动,熟知公司的品质目标及方针。(12)下班后准时出席当天总结会议。(13)服从上级安排的其他事项。透过岗位职责(任务),要求学生掌握的岗位技能有:(1)会装夹并加工轴类、套类、盘类工件,会正确车削螺纹。(2)会正确选择刀片并安装刀具。(3)会合理选择切削用量。所需要的专业知识有:(1)车工工艺学知识。(2)车工常用刀具材料的种类、牌号、规格、性能及选择方法。(3)车刀几何角度的名称及作用。(4)常用螺纹的种类、用途及主要尺寸的计算方法。(5)轴、孔的加工余量和热处理前留磨削余量的基本知识。

3.实践课程实施过程中问题研究

在由“学”转“工”、实施企业实践课程的过程中,出现了两类问题,一是思想上角色未及时转变,学生没把自己当企业员工,总想着自己还是学生,缺乏提前步入职场意识,具体表现为:对监督管理不服从、不良行为习惯、部门团队意识差等;二是行动上岗位不适应,具体表现为:工作数量及品质差强人意、耐性不足且难让人信赖(感觉随时有可能离岗)、工作积极性不高(按部就班,缺乏创造性)、缺乏沟通(尤其是技术上的请教与交流)。如何解决以上问题,正确引导学生有规划、有目标地完成企业实践课程,实现岗位技能学习目标,成为企业主管和学校教育工作者必须面对的难题,笔者认为,建立科学的企业实践课程评价机制,是解决这一难题的关键。

4.实践课程评价机制研究

基于“校企双主体育人”理念,依据企业实践课程内涵及实施问题,提出“125校企共同评价”机制,其中,企业评价项目12项,包括工作(岗位)兴趣、工作主动性、计划与组织能力、学习能力、工作数量、工作质量、判断力、可信任度、人际关系、对监督管理的反应、写作能力、表达能力,每项5分,共计60分,由企业主管评价打分。学校评价内容为学生总结报告,具体包括工作日志、工作环境分析、技能自我评价、工作团队表现分析、职业目标等5项,每项8分,共计40分,由教研室主任评价打分。90~100分为优秀、80~89分为良好、70~79分为中等、60~69分为合格、60分以下为不合格。

4.1企业评价项目

(1)工作(岗位)兴趣:主要指学生喜好或关切工作岗位的情绪。在心理学上分“有趣、乐趣、志趣”三个阶段,可以根据学生表现出来的兴趣阶段评价。(2)工作主动性:主要指学生在疲劳或困难等情况下仍能兴致勃勃地努力愉快工作。工作主动性与兴趣有相关性,一般兴趣不浓厚,工作主动性不强。(3)计划与组织能力:主要指学生为了实现目标,通过精心准备和组织制定方法并组织实施的能力。这是管理者的一项重要素质,可为企业提拔管理储备干部提供参考依据。(4)学习能力:从心理学上讲,学习能力有多种定义,主要是指学习的方法与技巧,比较著名的评价指标有“爱迪乐六大指标”。这里主要指学生接收新工作任务并正确执行的能力,可以用快慢来评价。如CNC车床作业员岗位,可用掌握产品首件加工所需时间来评价。(5)工作数量:主要指承担或完成任务的多少。如CNC车床作业员岗位,可用日加工产品数量来评价。(6)工作质量:主要指承担或完成任务的质量。如CNC车床作业员岗位,可用日加工产品的合格率来评价。(7)判断力:主要指学生在企业实践课程岗位中对问题的分析和决断能力。如CNC车床作业员岗位,主要考查学生能否正确判断良品与不良品、能否根据切削状况及时更换刀片、能否通过局部修改程序来提高加工质量等方面。(8)可信任度:主要指学生在企业实践课程岗位中长期以来留给主管的某种印象,这种印象可以让主管放心地给予一些新的工作任务。如CNC车床作业员岗位,可用连续多天的产品加工数量和质量、出勤率等方面来评价。(9)人际关系:主要指学生与上级主管、普通员工之间的纵向和横向的关系总和。可用学生在企业实践课程岗位中向上级主管请教、与普通员工之间的技术交流的次数和氛围等方面来评价。(10)对监督管理的反应:主要考查学生在企业实践课程岗位中能否服从管理、服从工作安排,是学生长期以来留给主管的某种印象。(11)写作能力:主要指学生填写各种记录表单、撰写技术总结报告的能力。(12)表达能力:主要指学生在企业实践课程岗位中与人沟通和交流、正确描述自己想法的能力。

4.2学校评价项目

(1)工作日志:评价学生填写的岗位工作日志,重点放在学生对岗位的描述及工作总结。(2)工作环境分析:评价学生对工作环境撰写的分析报告。(3)技能自我评价:根据企业评价评价“学生自我评价”,看是否客观属实。(4)工作团队表现分析:评价学生对部门团队表现的分析情况,看是否客观属实。(5)职业目标:评价学生对未来职业的期望及描述。

数控专业环境分析范文3

今天,我跨入职业学校,便是人生新的起点。虽然现在的我还是个学生,但不久之后我将步入职场。如何拥有成功的先机,需要我们未雨绸缪。给自己制定一份生涯规划,把握现在,好好规划自己的未来,才不会浪费光阴、虚度青春,我们的人生之路才有意义。

职业目标

主要从事营销、机电、模具方面的工作。

自我分析

我2008年入学于江苏省常熟职业教育中心校电子工程系机电一体化专业。

1.自我优势

我性格开朗,善于与人交流沟通,重视他人感受与价值,能很好地融入群体,与人相处和谐。动手能力强、做事目标明确,喜欢研究,有毅力,有强烈的发展提升意识,做事有担当,责任心强。我最大的特点是做事情充满激情!泰戈尔说过,激情,这是鼓满船帆的风。有激情我们才会有力量,有信心,我们的人生帆船才能航行。

2.不足之处

太大的风有时也会把船帆吹断,我的激情也让我有时心浮气躁,有时遇事不够客观,会好心办坏事。因为做什么都充满激情,这也导致我精力分散,没有特长。在以后的日子里,我会多阅读相关书籍,注意自身素养的提高,尽量克制自己,并请朋友多帮忙提醒。

学历也是我发展的瓶颈。如今社会就业形势严峻,竞争激烈,我还要在知识和专业技能方面拓展和精进,并逐步累积社会经验。

环境分析

1.家庭环境

我父母是私营业主,主做塑料模具,我从小就和模具、机器等打交道,对于父母的生意经也多有接触。

2.学校环境

我就读的是一个多学科综合性职业学校。学校非常重视学生的全面发展,知识技能并重,重视学生公共职业素养的提升。以生为本,与很多考试中心及鉴定站联手,为学生获取进入提供了许多就业准备的前提工作,并且与省内外许多用人单位建立了毕业生输送渠道。

3.社会就业环境

近年来,社会就业形势严峻,就业压力变大。很多企业又陷入“社会学历高消费”的怪圈,这对于我这样的学历不高学生来说也是未来就业面临的一大难题。但就我的专业与目标职业来看,目前,社会的需求量还是不错,如果机会把握得好,我仍然可以大展拳脚,去创造自己精彩的人生。

4.行业分析、前景

党的十六大提出“坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源得到充分发挥的新型工业化路子。”并指出“用高新技术和先进适用技术改造传统产业,大力振兴装备制造业。”这进一步明确了装备制造业的战略地位。目前我国装备制造业的发展正处在关键时期,在今后相当长时期内,我国制造业仍会充分发挥低劳动力成本的优势,提高制造业熟练工人的比例,培养造就数千万掌握制造业高技能技术的人才队伍。

机电一体化专业技术性强,属于人才缺口比较大的专业之一。就业方向主要是加工制造业,家电生产和售后服务,数控加工机床设备使用维护,各类自动化系统的管理及维护,以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等等;或者从事电路、室内电子设备安装与维护的电工工作,也可从事电子产品、电器器件的采购、销售和维修等工作。企业需要既有专业知识,又有理论知识,懂得思考,具有管理、销售等方面能力的复合型人才。

而塑料模具近年来在我国发展也很迅速,全行业正沿着为实现塑料工业由大国到强国的可持续发展之路挺进。塑料制品需求带动了塑料模具需求,目前,塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%,在模具进出口中的比重高达50~70%,随着中国机械、汽车、家电、电子信息和建筑建材等国民经济支柱产业的快速发展,这一比例还将持续提高。据粗略估计,仅汽车、摩托车行业每年就需要100多亿元的模具;彩电模具每年也有约28亿元的市场。行业内人士讲,我国塑料模具在高技术驱动和支柱产业应用需求的推动下,已经形成了一个巨大的产业链条,从上游的原辅材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业,塑料模具发展一片生机。

我的目标规划

1.在校学习期间

吃一堑,长一智。我要吸取初中三年的教训,把时间和精力放在学习上,重点放在专业知识的学习和技能操作上,并注重提升自己的公共职业素养。

2.必修课方面

具体讲,主要通过学习电工技术、电子技术、电气控制等方面的专业知识和一定的技能训练,会分析电气控制系统的常见故障,熟悉一般生产机械电力设备的用途和工作原理、安装、调试运行和维护,具有解决一般电气控制技术问题及电力系统分析的基本能力。另外,通过学习,使自己掌握一定的技术,将来能从事机电一体化生产线及各类自动化机械运行、维护、管理、技术改造等工作。

证书不能代表一个人的真实水平,但一个人的真实水平却是可以用证书来表现的。因此,在毕业之前,我也要尽可能地多拿证书,例如,电工中级证书,CAD证,NCRE一级B,PETS3证书等。

3.选修课方面

我比较喜欢与人打交道,有志于做产品营销这一块,因此,我还要参加一些选修课,比如关注生态和环境保护方面的知识,强化科学发展观意识;认真学习经济法、市场学、公共关系学等基础知识,强化自己的法律意识,了解市场营销的策略、方法、手段,以及开展一些综合公关活动的方法等。积极参加各种活动,培养自己的沟通能力,学会建立良好的人际关系网,为自己的发展营造一个好的氛围。

4.工作后一到五年

毕业后尽量找到与自己专业对口的工作,从基层做起,把所学理论与实践紧密结合,虚心向经验丰富的前辈学习,精进技能,积累工作经验,争取拿到更高级的技能专业证书,成为公司骨干员工。工作后,还要继续学习,不断地为自己“充电”,争取在这个时间段拿到本科学历,不断充实完善自己,提升自己的竞争力。

如果找工作不顺利,我会在父母的企业里帮忙,一方面依旧从基层做起、做实,另一方面利用自身优势,尽快熟悉企业生产状况,并运用自己的聪慧为父母管理经营出谋献策,并向他们学习如何开办和管理一个企业,争取自己再创业。

5.工作后五到十年

经过这么长时期的历练,我不仅在知识层面、专业技术层面有了很大的进步,而且社会这个大学堂也让我在自身修养、做人等方面有了很大发展。因此,我有两个设想,一是到那些大而强的公司去应聘争取工作的机会,这样能让我的视野更开阔,工作能力更强,个人发展前景更辉煌。二是自己创业,延续在校的伟大梦想,做实一个企业,做好一个管理者,在体现自我价值的同时实现自己的社会价值。

梦在心中,路在脚下。我更懂得,带着梦想上路,踏踏实实地走好每一步,梦想才有成真的一天。冰心说过,所有成功的花儿都是汗水浇灌的结果。

数控专业环境分析范文4

 

本文将梳理国际工业机器人产业的发展现状和趋势,重点分析我国工业机器人产业的发展基础、机遇和障碍,并提出我国工业机器人产业发展路径优化的可行性建议。

 

一、国际工业机器人产业发展概况

 

(一)国际工业机器人产业发展现状

 

发展工业机器人产业是发展中国家和发达国家实现传统产业转型升级和重振制造业的战略途径之一,“机器人革命”作为“第三次工业革命”的切入点和增长点,影响全球制造业的发展格局。欧盟在“第七个框架计划”和“地平线2020”项目中重点投资机器人技术研发,并于2014年启动SPARC机器人研发计划。德国推行 “工业4.0”战略大力发展以“智能工厂”为重心的机器人产业,法国在“机器人发展计划”中将目标定为世界机器人领域前5强,英国推出首个官方机器人战略“RAS2020”大力发展机器人产业,美国《先进制造伙伴计划》中明确指出通过发展工业机器人产业提振本国制造业。可见,工业机器人产业在各国产业发展战略中占举足轻重的地位。

 

联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)数据显示,从20世纪下半叶起,全球工业机器人产业一直保持稳步增长的趋势,美国、日本、德国、韩国成为全球机器人市场的“四大家族”,引领“机器人革命”发展的趋势,形成了KUKA、ABB、安川、FANUC等一批在国际上有影响力的龙头机器人企业。IFR数据显示,工业机器人产业长期占据机器人应用领域80%左右的份额,是机器人中增速最大的市场,2010-2014年全球工业机器人平均每年销售增长17%(图1)。

 

(二)国际工业机器人产业发展模式

 

从发展历程来看,机器人经历了三代进化过程:第一代机器人是“示教再现型”简单个体机器人,目前在工业机器人领域应用仍然广泛;第二代机器人是具有感知功能的群体劳动机器人;第三代机器人是“人机协作”的智能机器人,是当前工业机器人产业发展方向。

 

国际机器人产业发展的模式各有差异。作为机器人“四大家族”的美国、日本、德国、韩国的工业机器人产业发展模式最具代表性;美国采用采购与成套设计相结合,企业需要的机器人通常由工程公司进口,再自行设计、制造配套的外围设备;日本以技术突出,形成全产业链进行设计-开发-生产过程;德国以培育龙头企业为核心,进行产业规模化生产;韩国“以市场换技术”政策,强化工业机器人的应用普及率,各国呈现不同的发展历程和发展特点(表1)。

 

(三)国际工业机器人产业发展趋势

 

应用领域多元化。全球工业机器人最主要应用领域是汽车及汽车零部件制造业,2010-2015年汽车及汽车零部件制造业对工业机器人的需求复合年均增长率约为25%。当前工业机器人应用领域趋于多样化,已覆盖到工程机械、塑胶塑料、建筑工业、轨道交通等行业,未来应用前景乐观,在光伏产业、动力电池、国防军事、医疗卫生、生活服务等领域都有应用的环节和空间,工业机器人在提高工业生产效率和居民的生活质量方面发挥着关键的作用。

 

龙头企业规模化。世界工业机器人龙头企业ABB、FANUC、安川、KUKA掌握了机器人本体和核心零部件的生产技术。2014年ABB、FANUC、安川、KUKA收入分别为398亿、59亿、29亿和23亿美元,四大龙头企业业务收入约为55亿美元,占全球工业机器人市场约50%的份额,占中国市场超过70%的份额,生产规模较大,其中ABB机器人性能较好,FANUC全球销量最高,安川价格相对便宜,KUKA主要应用于汽车生产领域。

 

核心技术智能化。随着各国的智能制造、智能工厂、工业物联网、工业4.0框架的推进,工业机器人的软件编程和协作运作都趋于自动化和智能化,工业机器人产业的核心技术越来越智能化、系统化、精细化,主要体现在控制技术趋于开放化和精细化、组装结构趋于模块化和可重构化、伺服驱动技术趋于系统化和数字化、多传感器融合技术趋于实用化和多样化、工作环境设计趋于优化和作业的柔性化,以及整体控制系统趋于网络化和智能化。

 

二、我国工业机器人产业发展内部环境分析

 

(一)我国工业机器人产业发展基础

 

我国工业机器人产业先后经历了20世纪70年代的萌芽期、80年代的成长期、90年代的转型期,21世纪后进入到以第二代机器人为基础、以第三代机器人为方向的飞越期。工业机器人产业是我国传统产业转型升级的新亮点,是科技与产业融合发展的突破点,是我国高端装备制造业的支撑产业之一,具有良好的发展基础。

 

一是政策环境利好。机器人产业“十三五发展规划”和《中国制造2025》构成我国工业机器人产业发展蓝图,各地陆续出台相关扶持政策,营造了工业机器人产业发展的良好环境。二是市场需求增长。2013年中国市场占全球机器人市场的1/5,2014年上升到1/4,连续两年是全球最大的机器人消费国,是国际工业机器人主要目标市场,2020年我国工业机器人年销量将达到15万台,2025年将达26万台(IFR统计),我国工业机器人需求呈稳定增长趋势。三是应用领域扩大。

 

2014年我国工业机器人市场共销售5.5万台,涉及诸多制造业领域,已广泛应用于国民经济25个行业大类、52个行业中类需求年增长超过25%。四是产业集聚初具规模。我国工业机器人产业在珠三角、长三角、中西部和环渤海地区纷纷部署建设产业园,重庆、天津、上海、武汉、广州、深圳等地区都将工业机器人产业作为当地重点发展项目,2014年我国国产机器人厂家已超过800家,工业机器人产业园已经激增至近40个(IFR),到“十三五”末,我国机器人产业集群产值有望突破千亿元。

 

(二)我国工业机器人产业处于最佳发展时期

 

一是国际环境优化。智能制造兴起为我国工业机器人产业发展带来机遇,全球工业机器人产业蓬勃发展,德国工业4.0、日本机器人新战略、美国“先进制造伙伴计划”等国际战略背景,推动了国际工业机器人产业的科技创新,促使我国工业机器人市场持续增长,“一带一路”战略加强了我国与制造强国战略的对接和合作,构建工业机器人产业协同化发展格局。

 

二是政策导向明朗。政策利好为工业机器人产业发展营造良好发展环境,行业加强政策扶持,工信部和行业协会鼓励在材料、输变电设备、危险品制造等重点行业的机器人研发和应用;地方财政支持力度增大,目前上海、深圳、辽宁、湖北、黑龙江等省市已出台与机器人相关扶持政策,如东莞提出深化“机器换人”专项行动,深圳市2014-2020年财政每年5亿元扶持机器人、可穿戴设备和智能装备产业;进口市场优惠,我国采取宽松的税收政策,对工业机器人进口整机和成套设备实施免征税收政策,且没有特殊监管条件,鼓励国产机器人企业设计和开发,降低我国需求市场对国外整机产品的依赖程度。

 

三是产业升级需求。产业转型升级为我国工业机器人产业开拓发展空间,“中国制造2025”激发了工业机器人的市场活力,传统制造业生产日趋智能化,珠三角、长三角等传统制造业聚集地未来将出现智能工厂。随着人口红利逐渐消失,工业机器人的替代优势逐渐明显,传统的劳动密集产业向技术密集型产业转型升级空间越大,重点推进在电子电气、塑胶橡胶、食品饮料等应用领域的突破。

 

(三)我国工业机器人产业调整的结构空间较大

 

一是基于产业链视角,亟待从下游向中上游转变。工业机器人产业链主要分为上游核心零部件、中游设备制造商和机器人本体、下游系统集成商三个层面,我国工业机器人产业链上游的减速机等核心零部件制约了国内机器人成本,产业链中游的本体技术被国外龙头企业垄断,国内的机器人企业多为产业链下游的系统集成商,95%企业将利润聚集在下游环节上。

 

二是基于产业集群视角,有待增强集聚效应。我国依托珠三角、长三角和京津冀地区工业机器人发展的区域优势,工业机器人产业园呈现遍地开花的现象,但重点产业集群的规模不大,缺乏上下游产品配套设备,较难形成加工深度高、集约规模大、市场竞争力强的产业体系,尚未实现龙头产业规模化、产业园区集群化、配套产业系统化。

 

三是基于市场结构视角,供需结构有待优化。市场份额方面,2014年我国多关节型机器人市场90%以上的份额被外资占据,在相对低端的直角坐标和并联机器人国产占比分别为75%和67%。此外,2014年用于汽车整车制造的国产机器人达1172台,同比增长440%。在食品制造行业、塑料化工、电子产品国产占比分别为54%、60%、42%,应用分化严重,汽车制造业90%被外资占据,可见,我国工业机器人市场结构与国外存在较大差距。

 

(四)我国工业机器人产业的创新驱动力急待增强

 

机器人在我国制造业和全球制造业中密度仅为0.3%和0.62%,即我国制造业99.7%和全球制造业的99.38%依靠人力,我国工业机器人产业的创新驱动与国际制造强国存在一定差距,工业机器人产业面临发展瓶颈。

 

一方面,核心技术被垄断。我国工业机器人产业发展最大障碍是核心技术被国外品牌企业垄断,我国工业机器人以三轴、四轴为主,处于单价较低的工业机器人。由于我国零部件类、机器人本体、机器人集成技术难以突破,核心技术空心化,主要依靠进口,增加了产品成本,产业竞争力下降。国内市场75%被国外品牌垄断,其中ABB、FANUC、安川、KUKA分别占据了16.5%、15.8%、12.8%和10.5%的份额。另一方面,高端技术人才短缺。工业机器人产业是人才密集度高的产业,研发制造的关键是大批掌握先进系统控制、装备机械组合、核心部件研发、自动化系统工程集成等领域的高素质、高技能的专业人才,我国工业机器人产业面临人才壁垒,一是由于我国工业自动化行业起步时间较晚、发展时间较短,高端人才储备相对缺匮乏,二是对于各地自动化研究中心、控制系研究所和高等院校研发制造工业机器人的资金投入不足,人才培育较难满足工业机器人的“精、细、准”技术要求。

 

三、我国工业机器人产业发展路径的对策建议

 

(一)强化政策支撑,促进高端品牌建设

 

贯彻落实国家支持新兴产业及高端装备制造业发展的各项政策,制定并实施工业机器人专项规划,加强顶层设计,推动制定工业机器人国家标准研究,中央和地方政府对工业机器人进行战略布局,强化政策支撑。借鉴德国“工业4.0”经验,对标“中国制造2025”战略规划,通过政策手段和优惠措施,扩大工业机器人的应用领域,加大创新项目推广应用力度。重视国产品牌建设,引进先进技术,加大技术投入与改造,建立工业机器人零部件类科技创新的长效机制,充分发挥驱动作用,加强对沈阳新松、安徽埃夫特、广州数控等龙头企业扶持,形成规划国际运营模式,打造国际高端企业品牌。

 

(二)增强研发能力,抢占产业链中上游

 

先以“美国模式”巩固交钥匙工程,再学习“日本模式”抢占国际工业机器人产业技术制高点,形成全产业链发展,从产业链下游的集成商向中上游本体和核心技术转移,推进工业机器人的技术突破和产业发展。一是加强研发机构建设,加强自主知识产权的新技术成果产业化,建立工业机器人研发平台、企业孵化与创业等平台,健全科技创新体系。二是增强研发能力,依托雄厚的产业基础、人才资源优势,在工业机器人系统本体设计和关键零部件的核心技术上寻求重点突破,攻破伺服电机、减速器、控制器等附加值较高的核心技术,突破可靠、安全和稳定性指标。

 

(三)培育专业人才,探索技术研发模式

 

制定机器人安装实施的专业人才培育政策,建立集设计-研发-制造-应用于一体的产学研联盟组织,鼓励科研院和企业研发中心发挥自身的人才优势,加强“产学研”合作,培育机器人系统集成、软件开发、零部件研发等“机器人革命”的关键性人才,充分增加具有生产线设计、技术研发、经验丰富的高级人才储备,探索技术研发,提高专业人才的整体素质,提升产业核心竞争力。强化科技融合,依托互联网技术和大数据平台建设,强化传统机器人技术与大数据、云计算、互联网、物联网等先进技术的融合,推动“互联网+机器人”的应用模式,促进工业机器人产业创新发展。

 

(四)加大投入力度,组建产业技术联盟

 

设立工业机器人财政专项资助资金,一是加大对研发和生产工业机器人核心零部件企业的扶持,攻破机器人零部件关键技术,二是鼓励和资助应用企业的技术改造,扩大企业应用范围,改造和提升传统生产线和运营管理模式,三是加大配套投入,主要是机器人智能制造装备产业基地建设和配套基础设施建设。组建集政府、科研、生产、人才、应用等资源于一体的联盟,以企业为主体,以工业机器人产业与应用项目为载体,以产业链为纽带,以技术创新为核心,增强产业关联度,促进我国工业机器人产业长足发展和高端跃升。