基于装备制造企业智能岗位的高职机械制造与自动化专业设置分析研究

刘丽鸿

(天津石油职业技术学院，天津 301607)

教育部在2019 年7 月颁布了高等职业学校机械制造与自动化专业教学标准，标准中指出专业课程设置含专业基础课、核心课、拓展课，具体课程名称由学校自行确定。专业基础课程设置6～8 门，包括机械、电工、电子基础课程；专业核心课程6～8 门，包括机床、工艺、数控编程、CAD/CAM、PLC 技术等；专业拓展课，包括机器人应用、3D 打印技术、单片机、产品质检、智能制造、管理、装配等，也可据区域产业结构调整。机械制造与自动化专业担当着为装备制造企业输送人才的重要任务，随着人工智能技术、工业机器人、5G、物联网等高新尖端技术的应用使装备制造企业智能化程度日益提高，机械制造与自动化专业培养的人才相应的需要与智能化制造方式相适应，课程设置需要根据企业调研的实际需要合理构建，以满足企业岗位需求。

1 装备制造业的现状及智能化的发展趋势

我国制造业在全球产业链中占重要地位，从机械化、自动化走向数字化、智能化，制造业形成体系。随着人工智能技术、工业互联网、物联网、5G 技术的出现应用，制造业发生了颠覆性的变革，制造转向“智”造。2020 年智能制造企业应对疫情的表现吸人眼球：如隔离小区无人机配送蔬菜，餐饮业机器人送餐，医院用机器人测温，智能机器人帮助行动不便老人穿衣等。由此促生的智能制造装备企业的前景广阔，工业机器人、光电传感器、智能视觉相机、虹膜技术等智能控制技术用于生产中实现柔性化，使生产过程可追踪、可追溯、可调整。装备制造类企业向智能化发展迈进，智能硬件的消费日益增长。企业智能化的转型升级，工业化、自动化、智能化融合是制造类企业实现高效生产的趋势。未来人工智能技术在产品、设备制造全过程的智能制造系统将广泛应用。制造过程智能化表现四个方面：智能设计，即产品设计用数字化软件三维建模，设置刀具参数、加工方式，三维模拟仿真加工、三维装配动画，动态模拟显示，多视角评判产品设计的合理性，3D 打印技术的出现能快速实现样品的生产，缩短产品开发流程，使产品研发全过程实现智能化；智能产品，利用加了光电传感器、微型摄像头、芯片存储器或微处理器的RFID 技术将产品从原材料采购到成品加工、检验出厂到销售的各个环节、工艺用的设备人员信息存储到产品，实现产品生产流程数据动态存储，使产品具有智能，具有实时追溯、快速定位、实时追踪的特性，如驾车出行利用智能手机的定位、手机地图智能导航功能可实时检测路况，引导驾驶员适时调整路线，规划选择最优路线；智能管理，将PC 机、微摄像头、LED 看板、光纤、加工设备用组态技术通过网络、PLC 控制连成智能制造系统，企业技术及管理人员对生产整个生产流程可监控、可调整；智能服务，即消费者与生产企业通过开发的APP 小程序、借助互联网相连接，用户与企业售后随时联系，实现智能化服务，消费者的诉求可反馈到企业，企业随时调整，使企业提升产品服务质量。由自动加工系统、物流系统、信息系统、软件系统组成的柔性生产线是机械制造企业未来的发展趋势。装备制造业的航空装备的需求持续加大，航空装备主要包括：各种飞机，航空电子系统、地面设备、机电系统等，是促进经济转型升级并拉动经济增长的重点行业之一，人才需求呈增长之势。

2 装备制造类企业的人才岗位需求

随着人工智能技术的发展，工业机器人的普及应用，智能制造使企业发生了质的飞跃。以汽车装配为例：在装配流水线上一个工位根据生产节拍需安排2～3 个人通过两班或三班倒的方式完成简单、重复的工作。当一个人每天做简单、重复的工作，时间长了，会出现心理疲劳，操作过程会出现失误，往往还会出现频繁的离职，造成人员不稳定，企业需要重新招聘，并且对重新入职人员，企业均需要做岗位培训，增加了成本。工业机器人解决了流水线上简单、重复的工作，工业机器人适用于对人体有害的恶劣环境，机器替代人是一个趋势。以汽车装配生产线为例，一台工业机器人做完一个工位的工作后，利用零部件在流水线上传送、定位、装夹的时间间隔，还可完成相邻工位的工作，即由一台工业机器人可完成流水线上相邻的两个到三个工位工作，工业机器人的工作效率最大化，技术人员需要做的是编写、调试工业机器人的程序。技术人员通过终端监控生产线运行情况，流水线工作中出现故障就报警，报警显示在终控。工业机器人作为一种智能设备，使用过程中也会出现故障，工业机器人有机械部件、电气电子元件、逻辑控制单元，工业机器人的安装、调试、维修人员需求呈增长趋势。由此可见，企业的岗位因智能制造模式发生了改变，企业对人才的需求也相应的发生改变，简单的技术含量低的操作岗逐渐消失，随之而来的是具有机械、电子、自动化知识的复合型人才需求的增加。

机械加工设备经历了由普通机床到数控机床的变化，数控机床有数控车床、数控铣床、加工中心、多轴数控机床、车铣复合数控机床等。装备制造企业，尤其是中等以上规模的企业，目前已发展到由原来单人操作单机到一人操作数台数控机床设备，对于企业生产的产品是固定的流水线，工件的装夹、定位由专用夹具实现，技术人员用数字化CAD/CAM软件造型、编程调试后，机床正常运行加工，不再需要操作者时刻盯着机床，通过智能管理显示屏监控可实现一人同时观察多台设备的运行情况。在大型的装备制造类企业里，普通机床已被淘汰，由数控机床和工业机器人通过人工智能系统集成技术组成的智能制造单元、柔性生产线、智能管理系统随处可见，由此使机床操作岗位人员数量需求减少，具有熟练数控加工工艺及了解数控机床数控系统、产品设计能力的CAD/CAM 人员需求呈上升趋势，设备维护、维修岗位人员需求增加。

3 高职机械制造与自动化专业课程设置及对接的岗位

高职机械制造与自动化专业对接装备制造产业，培养对象服务于从事生产机床的制造企业和使用机床的制造企业。根据装备制造产业现状、发展趋势分析，通过对装备制造类上下游企业调研，上游企业如自动化设备生产企业、机器人生产企业，下游企业如汽车生产厂家、家用电器设备生产企业，以问卷、实地走访调研了岗位情况，参照企业真实岗位设置机械制造与自动化专业的专业课程，以期达到就业零距离。《机械制图及计算机绘图》《机械设计基础》《3D 打印与逆向建模》《CAD/CAM》对应产品三维设计岗位，《机床电气基础》《电气控制与PLC 应用》《数控系统装配与调试》对应数控机床安装、调试、维修、维护岗位，《机械制造基础及装配工艺》《公差配合与技术测量》《数控机床编程与操作》对应数控机床加工操作岗位，《自动化生产线安装与调试》《在线检测技术》对应于生产线调试、检测岗位，《工业机器人编程与操作》《工业机器人电气控制与维修》对应于工业机器人搬运、分拣、码垛编程、维护、调试岗位，《智能控制与系统集成技术》《智能制造与MES 系统》《触摸屏组态控制技术》《物联网技术》《成组技术及CAPP》对应智能制造系统组装、调试岗位，柔性制造系统安装、调试。

4 结语

本文分析了装备制造企业的智能化程度现状、发展趋势，企业设备智能化、岗位发生变化，简单操作岗被工业机器人所取代，对机械技能人员的知识层析、专业知识结构提出新 的要求，需求具有机械、电子、自动化综合知识的复合型人才，反推出高等职业学校机械制造与自动化专业方向应该面向智能制造方面，课程设置对接企业岗位，为实现制造到“智”造提供合格的高技能人才。