产教融合背景下工业机器人实训基地建设分析

李美菊

（德州职业技术学院，山东德州 253034）

0 引言

制造产业发展必须重视人才的培养，而实训阶段则是培养技术型人才的重要环节，因此，怎样构建更加符合当前需求，进行产教融合，全面性提高技术型人才培养的实训基地则是目前制造产业所重点关注的。工业机器人是一种具备先进科学技术的数字设备，目前广泛运用于农业、医学、工业等多个领域，也是现代工业技术发展的重要助力手段。国内制造业的创新与发展都离不开工业机器人专业的技术型人才，目前虽然各大企业对于工业机器人人才的需求越来越高，不过却在高技术人才的培养方面存在不足。将培养技术型人才为主要目标的高职院校相继开办工业机器人相关专业，而这些工业机器人相关专业的开设能够明显缓解人才匮乏的现状，不过如此一来也直接导致师资力量不足、培养方式滞后、实训设备匮乏、实训机会不足等情况的产生。

1 工业机器人实训基地的时代背景

现阶段，一些发达国家相继将目光转向智能制造业，并且设计长久的制造业发展策略，致力于争抢制造业的发展先机。现在，各个国家的科技革命及产业革新都呈现出历史性的交汇，各个国家都将智能制造业看做制造业发展的主要助力。

在第四次工业革命到来之前，国家在从“中国制造”成功转型“中国创造”时，也颁布了相关发展策略，坚持创新、强化基础、智能转型、健康发展的发展理念。这也是未来国家发展为制造强国的重要发展准则，重点表明信息与制造技术的完美结合才是加强企业综合能力的重要手段，而智能制造一直以来都是这方面的主要发展方向。高职院校作为培养人才的主要场所，必须要大力相应国家智能创造的发展理念，积极创新与完善教育体系与教学制度，实行产教融合的教育理念，企业与院校共同合作建立工业机器人实训基地，以此来加大对工业机器人产业技术型人才的培养。

2 建设工业机器人实训基地的作用

建设工业机器人实训基地是智能制造产业稳定快速发展所必须具备的，也是智能制造业对于技术型人才的需求，同时也是智能制造业对于人才的重要训练培养条件。随着众多优秀高阶职业院校的不断发展，相应国家智能制造业的发展策略，因此建立工业机器人实训基地是非常重要的。对此，需要提出工业机器人实训基地的建设规划设计，基地的建设主要可以分为软件开发与硬件设施两个方面组成，主要有机器人功能实训平台、机器人技术的运用平台、机器人虚拟仿真功能实训平台等。基地建设完成后还可以做到智能制造运用单元以及智能制造技术的开发服务等。

3 产业融合背景下工业机器人实训基地的具体建设分析

3.1 建立工业机器人的功能实训平台

工业机器人的功能实训平台要做到对工业机器人运用生产系统集成等技术实训功能进行开发与完善。以工业机器人的功能运用方向来看，通过对工业机器人的实际运用，可以让学生对于各种类型和功能的机器人在运行方式和工作内容上进行深入掌握，因此工业机器人实训平台也是培养学生机器人实际操作能力和实践能力的主要手段。通常进行的实训内容分为：工业机器人运动操作、工业机器人的结构焊接、工业机器人的相关数据设定、工业机器人的运动、工业机器人在示教器中的编程、工业机器人的操作与控制、工业机器人的相关接线方式、工业机器人利用PLC 的掌控与程序编辑、工业机器人IO 的程序编辑、工业机器人和抓手夹具的使用操作、工业机器人和吸盘夹具的使用操作等。

3.2 建立工业机器人运用实训室

与企业的相关岗位进行对接，比如在某汽车公司的汽车组装制造生产中，建立工业机器人自动焊接以及自动喷涂等实训室，其中焊接实训一般分为机器人与焊接器械两个方面，机器人则是通过机器人本身与相关控制系统构成，焊接器械则是通过焊接控制系统、焊钳、送丝器、变位器等构成，利用机器人以及变位器的位置交互合作，通过机械臂前段的焊钳来进行变位器中的组件焊接。可以在以下几个方面展开实训：焊接设备的工作原理教学、机器人程序编辑教学、焊接设备线路布局连接教学、焊接技术教学等。喷涂机器人是如今工业机器人中较为广泛运用的类型，主要用来取代人工来开展对组件的喷涂工作。利用装置在机器人前方的喷枪雾化油漆液以及喷漆泵等设备的相互合作，对工业组件进行表面喷漆。利用工业机器人来代替人工进行喷涂，可以有效地提高工作质量以及组件表面喷漆的光滑平整，使其喷漆更加均匀，并且在生产效率方面也远远高于人工，可以24 h 不间断地工作，并且这种方式不会受到环境因素的影响，也可以有效地避免传统人为喷漆方式由于操作不当而导致的质量问题。运用工业机器人进行喷涂工作对于人为的操作需求非常低，并且容错率高，效率也较传统工艺有着明显的提升，还可以降低对于喷涂设备的成本，按照组件类型及规格的不同，可以通过再次编程的方式来使其进行匹配。有着工作效率高、喷涂质量高、工作稳定性强等优势。

3.3 建立工业机器人智能柔性制造单位实训平台

在工业机器人技术运用实践训练平台中，工业机器人技术运用智能产线来开展，这种设备通常是利用工业机器人、WGV、托盘输配线、装配输送系统、视觉系统、总体控制系统、立体仓库等部分组成。系统的主要目的便是利用堆垛机来将相关组件从立体仓库中取出，并通过WGV 机器人来将其运送到托盘输配线中，再利用视觉系统对组件进行辨识，辨识成功后再通过工业机器人将其装箱。该实训平台也在职业院校技能大赛中展露身影，该赛事是在“中国制造2025”的背景下，对于智能制造业的创新发展对人才的需求，主要针对高职院校工业机器人的相关技术、自动化技术、机电一体化技术等各个相关学科，利用专业水平的比赛，来推动高职院校中工业机器人相关学科的创新与发展。优化课程、提高对于人才的培养力度、缓解智能制造产业人才日益短缺的问题、提高工业机器人技术型人才的数量和专业技术水平，做到人才的质量、数量双丰收。

3.4 建立工业机器人的虚拟仿真实训室

虚拟仿真工业机器人实训室配备多种实训系统，做到对机器人的模拟拼装、拆卸。实训系统包含对工业机器人的构造了解、工业机器人的结构拆卸、工业机器人的结构组装三个方面。工业机器人的构造了解包括工业机器人的概念、发展历程、构造重点的了解、机器人种类了解等，为机器人构造的拆解与组装实训给予知识基础。

通过这些机器人实训平台和实训室的建设，不但可以作为高职院校学生的实训场所，还可以作为相关企业的技术性工作人员以及高职院校中老师和学生们技术水平的培养场地。建设工业机器人实训基地，也可以进一步创造工业机器人服务队伍，显著地加强高职院校中老师们的教学水平以及实际操作能力，使其更加正确地引导学生进行学习与操作，同时也更加利于校企联合，进行深入的研究与发展。

4 预期效益

4.1 预期的社会效益

建立技术共享，以促进四川省多个高职院校工业机器人相关学科建设为例。以资源技术的共享为中心，校企联合，合作加强对教师以及学生的培养力度，带动工业机器人相关学科在高职院校中的开设与发展，并提高社会效益。为数十所高职院校提供技术与资源支持，共影响近6000 名学生。以四川省为基础，积极引进相关技术，使企业大力培养智能制造业的技术型人才，显著促进智能制造业的创新与发展，每年都可以做到对智能制造业人才培养达到2500 余人次。

通过加强企业与学校的合作，使得院校、政府、相关企业、制造行业集结于一体，相关行业、企业、院校三方大力合作，真正实现产教融合，构建人才合作培养、过程合作管理、责任合作承担的合作体系，共同建立培养技术人才、科技研发、企业员工培训、教学、技能评测、咨询、服务于一体的实训基地，推动院校、行业、企业的共同发展。

同时，培养实力更加雄厚的师资队伍，利用校企联合的良好基础，构建更加完备的教师企业实训体系，并且企业兼顾教师的招聘体系，提高院校与院校、院校与企业的沟通，建立院校与企业相互相通的专业化教师队伍。以此来提高教师队伍的整体实力，在技术教学、科学研发等方面取得更加优秀的成绩。

4.2 预期的经济效益

在服务产业方面，工业机器人实训基地建设完成后，利用产教融合的理念，推动四川省相关企业的快速发展，推进相关产业的新增产值近2 亿元，促使企业的智能化发展。并且，对于四川省各大高职院校进行合作培训，对外开放智能制造培训服务，包括学生与教师以及相关企业职工的技术培训，带动经济效益的提高，预计工业机器人实训基地每年都可以针对各大高职院校学生和教师，以及相关企业的职工共计1300 人次。

5 结束语

在产教融合背景下建设工业机器人实训基地，不但需要重视现有的工业机器人技术，还要规划发展未来的新型技术。经过技术的融合，工业机器人实训基地终将发展成一种集教学、科学研究、生产、实训于一体的综合性开发基地。其中，对于人才的培养也是需要重点关注的，也是促进智能制造业稳定发展的重要手段。