對(duì)機(jī)器人在汽車制造業(yè)應(yīng)用情況調(diào)研與課程開(kāi)發(fā)的研究

【摘要】機(jī)器人是在機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、人工智能等各項(xiàng)技術(shù)手段基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的一種重要的現(xiàn)代化裝備，在汽車制造領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)在弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓的廣泛采用，不僅提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率、節(jié)省了人力資源，而且還減少了高強(qiáng)度、毒環(huán)境工作等不利條件對(duì)工人的影響，具有積極的作用。本文旨在探索當(dāng)前我國(guó)汽車制造行業(yè)的機(jī)器人應(yīng)用情況，并基于此提出相關(guān)課程開(kāi)發(fā)的建議與措施。

【關(guān)鍵詞】機(jī)器人；汽車制造業(yè)；應(yīng)用與調(diào)研；課程開(kāi)發(fā)

一、汽車制造業(yè)廣泛采用機(jī)器人的多方面意義

首先，機(jī)器人的廣泛采用，有利于減少對(duì)人力的依賴、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，從而促進(jìn)綜合效益的提升。眾所周知，汽車制造業(yè)是大工業(yè)的標(biāo)志，一臺(tái)汽車從立項(xiàng)、研發(fā)，到組裝出廠，不僅需要研發(fā)核心零部件如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等，同樣還要在提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營(yíng)成本上下功夫，而汽車裝配機(jī)器人的誕生則恰恰解決了這一難題。作為一種精密設(shè)備，汽車大約有幾千個(gè)零部件構(gòu)成，要想將這些零部件熟練、準(zhǔn)確、省時(shí)地裝配成功并不是一件容易的事，需要大量的熟練工人，相應(yīng)的地也需要提升汽車生產(chǎn)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。而機(jī)器人誕生之后，不僅可以在后期的汽車裝配、整車生產(chǎn)中發(fā)揮作用，同樣在弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓等各個(gè)環(huán)節(jié)都可以降低人力成本、節(jié)省資源，實(shí)現(xiàn)人力資源高效化和各種原材料的優(yōu)化配置，對(duì)企業(yè)綜合效益的提升具有關(guān)鍵作用。

其次，機(jī)器人的廣泛采用，有利于降低相關(guān)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、保證一線工人健康，創(chuàng)造安全、舒適的生產(chǎn)環(huán)境和人性化的管理模式。汽車制造業(yè)除了具有技術(shù)研發(fā)難度大、裝配流程時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)外，生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜多變是其另一個(gè)主要特點(diǎn)。汽車生產(chǎn)不僅僅涉及前期涉及和后期組裝，還有一些大量、細(xì)致的中間工作需要來(lái)完成，如切割、點(diǎn)焊、噴漆等工作。在汽車機(jī)器人問(wèn)世之前，這些瑣碎、繁雜的工作都需要工人親自操作，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且一些工作在操作過(guò)程中會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生不利影響。如電焊的焊接和氣焊的切割，都會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一些輻射，長(zhǎng)期在這種環(huán)境中工作會(huì)容易染上一些職業(yè)病，對(duì)身體健康造成不利影響。而機(jī)器人代替人力來(lái)工作之后，不僅使各項(xiàng)工作流程更加順暢、連貫，更重要的是實(shí)現(xiàn)了人力資源的解放和優(yōu)化，營(yíng)造了人性化的工作環(huán)境，對(duì)工人的正常生產(chǎn)和工作、生活都極具意義。

再次，機(jī)器人的廣泛采用，帶動(dòng)了向相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，也對(duì)對(duì)其它所涉及行業(yè)的結(jié)構(gòu)升級(jí)起了帶動(dòng)作用。機(jī)器人是一項(xiàng)智能科技，而汽車制造業(yè)同樣是高、精、尖行業(yè)的代表，代表著一個(gè)國(guó)家的科技水平和綜合競(jìng)爭(zhēng)力。因此，機(jī)器人在汽車制造行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，勢(shì)必會(huì)帶動(dòng)一批相關(guān)企業(yè)的發(fā)展壯大，同時(shí)與機(jī)器人涉及、生產(chǎn)、營(yíng)銷等方面的真?zhèn)€產(chǎn)業(yè)鏈條都都會(huì)趨于成熟，從這個(gè)層面上來(lái)講，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)與汽車制造業(yè)的結(jié)合不僅對(duì)各自都具有重要意義，而且對(duì)優(yōu)化當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升同樣哈科技創(chuàng)新效率、促進(jìn)就業(yè)、保證社會(huì)安定等都具有重要的意義。

二、機(jī)器人在當(dāng)前汽車制造業(yè)中的應(yīng)用情況

一方面，當(dāng)前機(jī)器人在我國(guó)的汽車制造行業(yè)中發(fā)展較為快、應(yīng)用較廣。機(jī)器人誕生于上世紀(jì)50、60年代，隨后在日本、德國(guó)、美國(guó)等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)經(jīng)歷了一個(gè)高速發(fā)展的黃金階段，我國(guó)于上世紀(jì)80年代開(kāi)始著手引進(jìn)相關(guān)設(shè)備，并經(jīng)過(guò)一系列消化、吸收、再創(chuàng)造，逐漸建立起了門類相對(duì)齊全、水平相對(duì)較高的機(jī)器人行業(yè)，并在汽車制造及其他工業(yè)中發(fā)揮著重要作用。①

另一方面，在高端汽車制造方面的機(jī)器人研制工作上，目前我們與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有差距。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，截至目前，全球機(jī)器人裝機(jī)量大約300萬(wàn)臺(tái)，而其中75%的機(jī)器人應(yīng)用于汽車制造行業(yè)，即約有230萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人分布在全球各個(gè)汽車生產(chǎn)企業(yè)，而我國(guó)汽車廠商所采用的機(jī)器人數(shù)量?jī)H10余萬(wàn)臺(tái)，這一數(shù)字不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于日、德、美等發(fā)達(dá)國(guó)家，而且在質(zhì)量水平上也存在差距。我們目前的從事汽車制造的機(jī)器人主要應(yīng)用于裝配行業(yè)，即代替人力來(lái)從事一些重復(fù)性、高強(qiáng)度、有毒環(huán)境的工作，而在新產(chǎn)品研發(fā)、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)等創(chuàng)新興性環(huán)節(jié)上則鮮有機(jī)器人的身影。從這個(gè)意義上來(lái)講，我國(guó)當(dāng)前的汽車制造行業(yè)的機(jī)器人的數(shù)量和質(zhì)量都有待于進(jìn)一步提升。

三、關(guān)于機(jī)器人在汽車制造行業(yè)的課程開(kāi)發(fā)

要想從根本上提升我國(guó)汽車制造行業(yè)機(jī)器人的質(zhì)量，就必須在充分調(diào)研各廠商的實(shí)際需求和當(dāng)前機(jī)器人存在的各種問(wèn)題，并在調(diào)研結(jié)果的基礎(chǔ)上形成成熟、完善的調(diào)研報(bào)告，最后依據(jù)報(bào)告內(nèi)容制定詳盡具體的課程研發(fā)計(jì)劃，因地制宜的制定一套適合國(guó)情與當(dāng)前實(shí)際的課程，具體包括以下幾個(gè)方面。

首先，課程開(kāi)發(fā)伊始要確立鮮明的教學(xué)目標(biāo)與課程內(nèi)容。目標(biāo)是行動(dòng)的導(dǎo)向，我們開(kāi)發(fā)關(guān)于汽車制造業(yè)中機(jī)器人的課程也同樣如此。我們的教學(xué)目標(biāo)是要致力于培養(yǎng)具有戰(zhàn)略性眼光、掌握扎實(shí)的基本知識(shí)、能夠?qū)⑺鶎W(xué)理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，而且能夠在具體的機(jī)器人研發(fā)中進(jìn)行創(chuàng)新性工作并取得實(shí)效的高素質(zhì)人才。②基于這一理念和目標(biāo)，我們的課程內(nèi)容既要包含大量基礎(chǔ)性、原創(chuàng)性的資料和知識(shí)，同時(shí)也要包含一些具有啟發(fā)性、思考性、疑問(wèn)性的問(wèn)題和難點(diǎn)，以此激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新性。

其次，課程實(shí)施階段要注重夯實(shí)學(xué)生扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)。根基牢，永不倒。無(wú)論各行各業(yè)，扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)是立足的關(guān)鍵和資本，也是推動(dòng)該行業(yè)不斷向前的強(qiáng)大力量。機(jī)器人的研發(fā)雖然是高、精、尖的新興產(chǎn)業(yè)，但這一產(chǎn)業(yè)之所以能永立時(shí)代前沿靠的是背后大量的基礎(chǔ)知識(shí)作為支撐的，從這個(gè)意義上來(lái)講，基礎(chǔ)知識(shí)是機(jī)器人行業(yè)發(fā)展壯大的根本，我們?cè)谡n程開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須要高度重視。③

再次，課程評(píng)價(jià)階段要側(cè)重強(qiáng)調(diào)學(xué)生在原有基礎(chǔ)知識(shí)上的創(chuàng)新、創(chuàng)造。有了扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，并不意味著我們就此可以高枕無(wú)憂了，時(shí)代在以驚人的速度前行，我們機(jī)器人制造行業(yè)也不例外。我們?nèi)粝朐谌遮吋ち业膰?guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)，就必須加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)上的發(fā)揮與創(chuàng)新，以創(chuàng)新作為推動(dòng)該行業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。只有這樣，我們才能在汽車制造行業(yè)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中實(shí)現(xiàn)質(zhì)量上的超越和數(shù)量上的增長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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