工业机器人人才培养迎来“瓶颈期”

当前，作为《中国制造2025》十大重点领域之一的工业机器人产业正处于爆棚发展期，工业机器人的运用涵盖汽车制造、电子等诸多领域，中国已连续三年成全球最大的工业机器人市场。与此同时，“机器换人”的声音愈发响亮。中国工程院的一项市场调查显示，被调查企业中，64.2%的企业具有强烈意愿，有14.5%的企业正在做“机器换人”准备。然而，随着工业机器人产业火爆发展以及专业人才缺口的日益扩大，工业机器人人才的培养工作迎来了“瓶颈期”。

那么，作为一个新兴的教育领域，到底该如何突破这一瓶颈？如何看待工业机器人专业人才的匮乏？当前工业机器人教学工作现状如何？带着这些问题，本文以芜湖职业技术学院的教学实践为案例，通过专访安徽省高等学校计算机教学研究会、常务理事、副秘书长，芜湖职业技术学院信息工程学院院长钱峰教授，以问答的形式对以上问题进行阐解。

问：关于当前工业机器人专业人才的紧缺，您是怎么看待的？

钱峰：关于工业机器人专业的人才的紧缺，我认为是需要进行细分的。目前，工业机器人专业人才缺乏的声音很响。但到底是缺乏哪一方面的？是工业机器人应用方面，还是产业升级的系统集成，还是机器人生产制造人才的缺乏？

实际上，工业机器人专业人才可细分为机器人制造、应用、维护等多个方面的高素质技能型人才，涵盖工业机器人系统仿真、集成设计、编程、调试、操作、销售，以及智能自动化生产系统操作、维护、改造及管理等。

第一个主要缺口是工业机器人制造人才的缺乏。工业机器人包括控制器、伺服驱动电机、减速器三大核心部件，成本占到机器人七成以上，也是制约中国机器人产业的主要瓶颈。在短期内很难突出这一瓶颈。要想从本质上突破瓶颈，需要付出很大的努力和投入。像减速机、控制器等，给予的希望越大，带来的压力也越大，而且这方面的技术人才是非常匮乏的，属于较高层次人才的缺乏，但是其发展潜力是非常大的。

第二个主要缺口是工业机器人应用人才的缺乏。这方面的缺乏可以结合现有的技术，对在校学生及产业工人进行一定时期的培训来缓解。根据工信部发展规划，到2020年，全国工业机器人装机量将达到100万台，工业机器人应用人才需求量将达到20万左右。高技能人才缺口将逐年加大。而国家的机器人发展产业规划已把“加强人才队伍建设”作为机器人产业发展的6大保障措施之一。

第三个主要缺口是对机器人产业系统集成人才的缺乏，涉及到对工业机器人产业的改造等。一般来说，一个合格的大学毕业生，要经过5年时间，才可以基本上达到这种工业机器人系统集成的能力，才能解决这种系统集成中的问题。这需要的是工业加工、生产过程的深厚积累。

问：在工业机器人教学实践中，有没有遇到哪些问题？

钱峰：对产业的细分理清之后，再有针对性地在专业中融入相关内容，以解决实际问题。芜湖职业技术学院的机器人专业定位于机器人的底层控制、驱动等方面。我们在教学实践中发现，目前机器人教学研究装备大多只能进行维护、组装、应用编程方面的学习、实操，不能够满足我们专业的底层控制。

所以，近年来，学院和不少企业开展一系列的校企合作，去设计、优化我们所需要的这些教学设备。目前，学院已经设计了若干类型的设备。现在，还有很多课程体系也存在类似的情况，我们正在通过由产学研工作，由企业、学校、老师等联袂解决、完善。

问：您是如何看待工业机器人专业人才培养“产教融合”这个问题的？

钱峰：实际上，这是学院深入推进协同育人机制，践行“走出去、请进来”教学理念，构建“智能制造”人才培养模式，推进人才培养和企业需求“无缝对接”的一个重要体现。这也是当前职业学校开辟的一条新的发展之路，不仅可以促进职业教育的健康发展，着力解决行业人才结构性矛盾和人才荒问题，更有利于促进地方经济繁荣发展。同时还有利于激发学生的创造力，提高教师的业务水平，还可为学生工读结合创造条件，应该来说是多方共赢。

无论是工业机器人制造企业，还是工业机器人教学设备企业，一定要进行有深度的沟通、交流。在此基础上，才能做好学生定向的培养。学校与相关企业在与其合作的过程中，交流越深，设备的生产越接地气，越能够解决学校的实际问题。也只有将校企合作贯穿人才培养全过程，从工业机器人专业人才培养方案的制定、调整和优化，到人才培养中的合作授课，再到毕业设计、企业实习等，都应将企业的需求作为人才培养的重要方向和目标，才能让学生在产业背景下进行高效率的知识学习、能力培养、素质养成，推动人才的“无缝连接”。但是不可能说完全做到“无缝”，只可以说把这个“缝”做得更小。

问：最近在网络上看到一款名叫“工业机器人AR实训系统”的新型教学设备，听说和传统教学形式相比，具有较大的爆发力，不知道你对此有什么看法？

钱峰：实际上，早在我们学校机器人设立工业机器人专业之前，我们采购了一套工业机器人设备。但是，我们在设备使用的过程中，发现了不少不可回避的现实问题。比如，实体机器人价格昂贵，占用场地面积较大，耗费较多教学资源，而且操作实机有安全风险，无法实现多场景应用教学，难以满足人手一机，人机交互效果差，等等。以上六个难题长期以来困扰着工业机器人实践教学，要想从根本上解决绝非易事。

通过创新教学形态、融入高科技元素无疑是极佳选择。而“工业机器人AR实训系统”最大的优势恰恰在于通过AR智能眼镜成像系统，将工业机器人及工业自动化系统以虚拟影像3D显示，采用的示教器及编程平台却与实体工业机器人示教平台一模一样。系统能将机器人本体、机器人工作站以及机器人附属部件进行灵活多样、生动形象的展示。而且任何一个微小的实训操作都能被系统记录和监控下来，形成实训大数据并进行分析，每次训练都成为对教学模式和教学内容的完善。该系统使用便捷、价格低廉、生动形象、安全可靠，可以很好地解决工业机器人人才培养的六大瓶颈，可给工业机器人人才培养带来一定启发。

实际上，关于工业机器人仿真系统，我们学校也进行了一些有益尝试，自制了一个模拟的仿真机械臂，在2016年参加安徽省自制教学仪器大赛时，还获得了二等奖。我认为，RealMax研发的“工业机器人AR实训系统”和这个结合起来会更加完美。