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工業自動化調研報告范文1

關鍵詞： 高職《傳感器原理》 教學實踐 教學改革

1.引言

我國的高等職業教育起步于上世紀80年代初期，90年代末期得到迅速發展。其區別于普通高等教育的比較流行的說法是，以職業崗位（或崗位群）的應職應崗能力為目標制訂教學計劃，并實施教學；且有別于普通高校重視理論教學，而更重視實踐技術或技能培訓，是以培養技術應用型專門人才為目標的，其培養模式以能力為中心。高職高專傳感器原理課程是一門實踐性很強的應用技術專業學科。各種傳感器及傳感技術，是人們正確獲取各種信息，解決工程、生產及科研中遇到的各種具體問題的手段，該課程是應用電子、工業自動化、機電一體化、計算機應用等專業的專業課，教學方式有理論教學和實踐教學（實驗、課程設計）。如何分配兩者的教學時數，將理論教學與實踐教學有機結合起來，是提高教學質量的關鍵。

2.加強師資隊伍建設，提高教師的實踐教學能力

有位學者說：“教師要向學生釋放知識的能量，首先自己要有豐富的寶藏；要撒布陽光到人心里，自己心中必須先有一輪太陽。”高職課程教育的特點，要求專業教師既有教學能力，又有該專業的實際工作經驗。由于目前很多高職都是由原來的職業高中、中專、技校合并升格而成的，造成大多學校基礎課老師多，專業課老師少，尤其是“雙師型”教師奇缺，解決這個問題的主要途徑有：一是從企事業單位選調符合要求的人員到學校任教；二是聘請“雙師型”教師兼職教師；三是選派部分專職教師分批到企業生產一線鍛煉或到條件好的實訓基地進修；四是在高職教學的改革與實踐中，注意培養和造就一批“雙師型”、創新型、高素質的優秀教師。基于現今高職的情況，我認為采取后兩種途徑較為實際。并且通過我校的實踐得到很好的體現。

3.加強課程建設，優化理論教學

《傳感器原理》是一門理論性和實踐性都很強的綜合性課程，本課程系統地闡述了傳感器的基本原理及有關信號測量電路，內容豐富、新穎，既有應用廣泛的結構性傳感器，又有正在發展的物性傳感器和光導纖維傳感器等。學生通過本課程的學習，可以獲得比較全面而系統的傳感器知識，為以后的工作打下堅實的基礎。為了上好一門課，根據高職教學目標，首先要選好教材。近年來隨著高等職業教育的進一步發展，適合高職教學的教材得到飛速發展，根據多年的教學實踐，我們選擇梁森等主編的《自動檢測與轉換技術》。興趣是最好的老師。因此我非常重視每一堂課從內容到形式的設計，往往先選擇合適的傳感器實物導入，首先把該類傳感器的工作原理介紹清楚，而后針對實物進行結構介紹，由同學們來完成對傳感器實物的原理的敘述，最后作總結、補充。任何教材的編寫因為要照顧到各個層面，其內容注重全而精。高職培養目標主要是為本省和當地的經濟建設服務，所以要求我們圍繞這一培養目標，要有所側重。浙江省是自動化、儀表制作大省，而本地汽車、摩托車儀表生產企業較多，汽車、摩托車儀表中所用傳感器為磁電、光電、霍爾傳感器、流量、電容等。根據這個特點，在教學的安排上加強這方面所用到傳感器的介紹，如磁電、光電、霍爾傳感器，甚至加強磁、光物理知識的介紹，達到學生的理解和學習。

4.實踐性教學形式多樣，方法靈活

4.1實驗室儀器的教學

實驗是《傳感器原理》的基礎，也是實踐性教學最常用的形式。在整個教學過程中其具有舉足輕重的作用。其實驗內容應是綜合性和設計性的，首先通過綜合性實驗了解各種傳感器的工作原理和特性，掌握各種傳感器的參數的測試方法，加深對課本理論知識的理解；其次通過設計性實驗達到電路方案的分析比較、設計計算、元件選擇、安裝調試等環節，初步掌握簡單傳感器電路的分析方法和工程設計方法。從元器件選擇、安裝調試等環節考慮，我們選擇光電傳感器實驗為設計性實驗內容，通過實驗讓學生掌握常用的光電器件及其基本的應用電路的設計和工作原理。

4.2參觀教學與生產實踐

根據當地企業生產傳感器的情況，在學習完某類傳感器的工作原理后，選擇一次參觀教學很有必要，參觀教學也是一種學習，通過參觀進一步了解傳感器的工作原理和在實踐中的應用，同時通過參觀學習，既了解傳感器的生產工藝和過程，安裝調試的感性知識，又提高同學們學習傳感器的興趣。條件允許的話，還可讓同學親手安裝調試，體驗生產實踐的操作過程。

4.3課程設計

為了更好地突出課程的應用性特點， 我們安排一周時間進行課程設計的教學內容，它是綜合利用所學傳感器知識完成一個傳感器應用系統設計并在實驗室實現。

其主要目標：

4.3.1通過解決一兩個實際問題，鞏固和加深對常用傳感器的結構、原理、特性的認識和基本知識的理解，提高綜合運用課程所學知識的能力。

4.3.2培養根據課題需要選學參考書籍，查閱手冊、圖表和文獻資料的自學能力。通過獨立思考，深入鉆研有關問題，學會自己分析解決問題的方法。

4.3.3通過實際電路方案的分析比較、設計計算、元件選擇、安裝調試等環節，初步掌握簡單傳感器電路的分析方法和工程設計方法。

4.3.4掌握常用儀器設備的正確使用方法，學會簡單傳感器控制電路的實驗調試和整機指標測試方法，提高動手能力。能在教師的指導下，完成課題任務。

4.3.5了解與課題有關的電子線路及元器件工程規范，按課程設計任務書的要求編寫設計說明書，正確反映設計和實驗成果，正確繪制電路圖等。

4.3.6培養嚴肅認真的工作作風和科學態度。通過課程設計實踐，逐步建立正確的生產觀點、經濟觀點和全局觀點，獲得初步的應用經驗，為以后從事生產和科研工作打下一定的基礎。其成績評定按以下標準執行：理論設計方案，演示所設計的系統，總成績40%；設計報告，占總成績20%；回答教師所提出的問題，占總成績的30%；考勤情況，占總成績的10%；考核成績分為優、良、中、及格和不及格。

5.改革現行考核辦法，樹立全面考試觀

考試是教育效果測量的主要形式，也是教學達標的重要環節。同時其結果對教師的組織教學工作起重要的作用。

5.1在考試考核方法選擇方面

常規的考試方法是教師出題或建立試題庫，采用閉卷形式，而且所考的內容往往是記憶的理論知識點，學生只要死記硬背住，就能獲得較高的分數。造成同學平時學習不用功，考前臨時抱佛腳，其結果使得很多高職高專學生學習興趣不高，學習枯燥乏味。針對傳感器原理課程是一門應用型課程，其考核也應體現這一特點。我們采用其一，開卷筆試（期中考試、期末考試），其考核內容為分析一些含傳感器的實際應用電路，要求分析其工作原理；或采用學過傳感器原理畫出設置圖，畫出設計應用電路原理框圖，簡要說明檢測、控制系統的工作原理。其二，采取論文、設計、調研報告與答辯相結合等方法實現對學生的考核（沒有課程設計）。

5.2學生課程成績的評判

根據以上的考核辦法，成績的組成也應充分體現考核方法的多樣化，并合理分配各考核方法所占比例，組成傳感器原理課程的最后成績如下表。

注：對于已安排課程設計的，論文、調研報告可以實驗操作形式考核定成績。

6.結語

經過對2008、2009、2010屆高職學生《傳感器原理》課程的教學實踐，可以看到學生對學習該課程的興趣提高了，課堂教學不再是枯燥乏味的，教與學的互動性提高了，而且學生畢業設計的大多選有關傳感器內容的，更重要的是畢業生畢業后能較快適應角色，受到用人單位的好評。

參考文獻：

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工業自動化調研報告范文2

為期4天的“2016中國機器人產業推進大會”12月17日在安徽蕪湖落下帷幕，這是中國機器人產業聯盟成功舉辦的第四屆大會。四年間，伴隨著人口紅利逐漸消失、勞動力成本上升、經濟轉型升級和“中國制造2025”戰略的出臺，我國機器人產業進入發展快車道。統計數據顯示，2015年我國市場上工業機器人銷量達6.8萬臺，超過歐洲市場，連續三年成為全球第一大工業機器人市場。

中國機器人產業聯盟理事長、沈陽新松機器人自動化股份有限公司總裁曲道奎在大會上了2016年上半年中國工業機器人市場統計數據。數據顯示，上半年，國產工業機器人市場銷售良好、結構改善、亮點頻現。

據中國機器人產業聯盟統計，2016年國產工業機器人銷量繼續增長，上半年累計銷售19257臺，按可比口徑計算較上年增長37.7%，增速比上年同期加快10.2個百分點；考慮到前期研發企業實現投產、新企業進入等因素，實際銷量比上年增長70.8%，已連續多年保持了較高的增長速度，產業發展處于上升通道。

從企業層面看，有超過六成的國產工業機器人制造企業銷售量同比增長，特別是部分龍頭企業發展形勢喜人。企業積極應對用戶行業轉型升級的契機，積極調整產品結構、提升產品質量，銷量實現成倍增長。

從機械結構看，2016年上半年國產坐標機器人保持龍頭地位且銷售加速。在多關節機器人占比提升的同時，圓柱坐標機器人、并聯機器人的占比在下降，國產機器人產品結構正發生著變化。

從應用領域看，2016年上半年國產工業機器人的應用領域分布與上年基本相同。其中，用于金屬鑄造的搬運與上下料機器人是今年的一個新亮點，越來越多的鑄造企業使用機器人從事上下料工作，市場需求擴大，上半年銷量同比增長近8倍。

從應用行業看，國產工業機器人廣泛地服務于國民經濟37個行業大類，91個行業中類，與上年相比應用領域更為廣闊。特別是3C制造業，占比較上年同期提高近20個百分點。從產品流向來看，2016年上半年43%和10%的國產工業機器人分別銷往華東和華南地區。

“過去3年中國都是全球最大的機器人市場，今年這一趨勢有望延續。”曲道奎預測稱，“未來10年中國都將保持國際領先”。

雖然我國是全球第一大工業機器人市場，但機器人產業存在一系列挑戰。工信部裝備工業司副司長孫峰憂心沖沖：一是機器人P鍵零部件雖然有所突破，但是高端產品、進口依存度仍然很高；二是部分自主品牌接近世界先進水平，但自主創新能力仍需加強；三是各地機器人產業發展迅速，但是低水平、重復建設隱憂顯現；四是本土龍頭企業正在崛起，但小散弱的狀況仍然沒有改變；五是第三方檢測機構建立，但機器人標準檢測認證等體系仍待健全。

事件《機器人產業發展規劃》

旨在促進機器人產業持續健康發展的《機器人產業發展規劃（2016-2020年）》（以下簡稱《規劃》），已由工信部、國家發改委、財政部于2016年3月21日聯合印發。在我國人口紅利逐步減少、中國制造亟待向中國智造邁進的大背景下，機器人產業發展迎來了全新機遇。

機器人既是先進制造業的關鍵支撐裝備，也是改善人類生活方式的重要切入點，其研發及產業化應用是衡量一個國家科技創新、高端制造發展水平的重要標志。大力發展機器人產業，對于打造我國制造新優勢，推動工業轉型升級，加快制造強國建設，改善人民生活水平具有重要意義。

《規劃》本著立足當前，兼顧長遠的指導思想，堅持創新、協調、綠色、開放、共享發展理念，緊密圍繞我國經濟轉型和社會發展的重大需求，堅持“市場主導、創新驅動、強化基礎、質量為先”原則，實現我國機器人產業的“兩突破”、“三提升”，即實現機器人關鍵零部件和高端產品的重大突破，實現機器人質量可靠性、市場占有率和龍頭企業競爭力的大幅提升。

《規劃》提出了產業發展五年總體目標：形成較為完善的機器人產業體系。技術創新能力和國際競爭能力明顯增強，產品性能和質量達到國際同類水平，關鍵零部件取得重大突破，基本滿足市場需求。并從產業規模持續增長、技術水平顯著提升、關鍵零部件取得重大突破、集成應用取得顯著成效等四個方面提出了具體目標。

《規劃》提出了五項主要任務。一是推進重大標志性產品率先突破，聚焦智能制造、智能物流，面向智慧生活、現代服務、特殊作業等方面的需求，突破弧焊機器人、真空（潔凈）機器人、全自主編程智能工業機器人、人機協作機器人、雙臂機器人、重載AGV、消防救援機器人、手術機器人、智能型公共服務機器人、智能護理機器人十大標志性產品。二是大力發展機器人關鍵零部件，全面突破高精密減速器、高性能伺服電機和驅動器、高性能控制器、傳感器和末端執行器等五大關鍵零部件。三是強化產業基礎能力，加強機器人共性關鍵技術研究和標準體系建設、建立機器人創新中心、建設國家機器人檢測評定中心。四是著力推進應用示范，圍繞制造業重點領域實施應用示范工程，針對工業領域以及救災救援、醫療康復等服務領域，開展細分行業推廣應用，培育重點領域機器人應用系統集成商及綜合解決方案服務商。五是積極培育龍頭企業，支持互聯網企業與傳統機器人企業跨界融合，以龍頭企業為引領形成良好的產業生態環境，帶動中小企業向“專、精、特、新”方向發展，形成全產業鏈協同發展的局面。

背景 機器人產業如火如荼

放眼全球，機器人技術和應用已成為各國爭奪的制高點，各主要國家紛紛出臺與機器人相關的發展戰略規劃，德國工業4.0、日本機器人新戰略、美國“先進制造伙伴計劃”等國家級政策均涉及機器人產業發展規劃。美國于2011年公布的“先進制造伙伴計劃”就明確提出，投資7000萬美元用于下一代機器人的研發。

“機器換人”并不是一個新鮮的話題。早在2011年，郭臺銘就曾野心勃勃地表示，3年后富士康工廠里機器人數量將達到100萬臺。不只富士康，不少傳統制造企業也提出了“機器換人”的計劃，而且“機器換人”在中國推進的速度比人們預想的更快一些。

隨著機器人智能水平的提高，工業機器人已在眾多領域得到了應用，除了汽車行業，在電子、食品加工、非金屬加工和日用消費品等行業對工業機器人的需求增長迅速。

市場研究公司IDC最新的有關中國工業機器人的報告指出，到2018年，中國制造業機器人采用率預計增長將超過150%。報告同時提出，工程導向價值鏈企業目前是中國最大的機器人采用者，但伴隨著中國制造業自動化程度逐步提高，未來兩年，品牌導向價值鏈企業、資產導向價值鏈企業和技術導向價值鏈企業在機器人采用方面都將表現出強勁的增長機會。

目前工業機器人使用密度最高的國家是韓國，每萬人69 個；中國目前為每萬人49 個。中國工業機器人的使用密度仍有巨大增長空間。

中國制造業的勞動力成本已經趨近美國。2016年上半年牛津經濟研究院（Oxford Economics）的研究成果顯示，目前中國的單位勞動力成本已經只比美國低4%；日本勞動力成本為中國的70%至80%；印度的勞動力成本僅為中國的30%多。中國勞動力成本的增長遠遠超過生產效率的增長：2003年至2016年，美國制造業單位勞動力生產率增長約40%，盡管同期中國制造業單位勞動力生產率增長也接近翻番，但是美國仍比中國高出80%。

根據中智公司的《2016年中智一線用工管理調研報告》，制造型企業中普通一線員工2015年平均年收入為56856元，藍領高技術員工為71065元。漢德資本主席蔡洪平表示，對于單位勞動力年收入60000元左右的中國制造業企業而言，從庫卡、ABB等國際知名的機器人公司進口五軸聯動生產線的成本大約相當于雇傭一個普通勞動力3年的成本，而前者可以維持運轉達10年之久。

伴隨著潛力無限的市場，近幾年中國機器人產業開始步入“黃金時代”，企業、資本、政府紛紛聚焦機器人產業。一場“機器人大戰”正在拉開帷幕，這其中既有中外企業對中國市場這塊大蛋糕的爭搶，也有資本與地方政府對于這個被打上“智能制造”新興產業制高點的爭奪。機器人產業已成為當前國內最火熱的產業之一，從中央部委到地方政府都非常重視。

“目前國內的機器人企業發展處于風口浪尖，有市場需求以及金融機構助力的原因，也可能有盲目發展的虛火。”工信部裝備司副司長王衛明在“2016中國機器人產業發展高峰論壇”上說。他指出，目前中國已經有40多個機器人園區，而上規模的機器人企業超過800家，已出現高端產業低端化傾向，說明機器人行業已出現過熱現象。

根工信部的統計，至少有28個省、自治區及直轄市將機器人及關鍵零部件作為重點發展的行業。截止到2014年底，中國機器人相關企業的數量就超過了4000家。

今年三月份，由工信部、國家發改委、財政部聯合的《機器人產業發展規劃（2016-2020年）》制定的目標是，到2020年，我國自主品牌工業機器人年產量計劃達10萬臺，按照每臺100萬的單價，規模也不過1000億元。然而有統計顯示，將全國機器人規劃目標加起來，到2020年可能超過萬億。地方的產能目標遠超國家規劃，而且重復建設、惡性競爭、騙取補貼等亂象叢生。

在智能制造產業園中，機器人也都是發展的重點，園區將在土地租金、購地成本、科技資金扶持等方面給予機器人企業所能爭取到的一切政策。然而，在很多地方規劃的機器人產業園中，企業數目、規模都很小，難以形成聚集優勢，散、小、亂的現象普遍存在，存在著相當的盲目性和重復建設。

有招商人員透露，地方政府迫切需求機器人等企業在當地落地，但在全國存在著太多機器人產業園，招商引資時發現企業太少，招商難度太大，為了盡快出成績，不少地方會放寬招商條件，推出大量補貼，從而使不少其他企業進入到這一行業。

“機器人行業產生的虛火，與某些地方政府盲目招商引資密不可分”，首都經貿大學產業經濟研究所所長陳及說，“由于看好此類高端制造業推高GDP的潛質及吸引就業的能力，個別地區政策大力傾斜扶持，吸引企業紛紛進駐，結果發現市場需求尚不足以支撐，導致了嚴重的重復建設。

焦點 機器人核心技術成短板

國家統計局數據顯示，2016年1月到11月，我國工業機器人產量為6.4萬臺，比2015年全年產量增長逾90%。僅用5年時間，中國的機器人生產企業就增長了近3000家。但目前我國逾90%機器人企業年產值不足1億元，機器人高端產業低端化的趨勢愈發明顯。

國際機器人及智能裝備產業聯盟執行主席羅軍表示，在800多家上規模的機器人企業里面，將近一半企業是沒有產品的空牌子。剩下的一半企業里面將近70%～80%是在別人的產品，真正能自己生產零部件或機器人產品的企業，國內也就100家企業左右，而且這100家企業在核心零部件方面仍然主要依賴進口。

眾所周知，機器人整個產業鏈有上中下三個層次：上游是核心零部件，主要是減速機、伺服電機和控制器，構成機器人的“大腦”；中游是機器人本體，即機器人的“身體”；下游則是系統集成商，依賴上游和中游的核心設備做集成品。

我國機器人產業起步晚，在核心零部件、規模及產業布局等方面都存在著種種短板。中國電子信息產業發展研究院的《中國機器人產業發展白皮書（2016版）》顯示，國產工業機器人以中低端產品為主，主要是搬運和上下料機器人，大多為三軸和四軸機器人，應用于汽車制造、焊接等高端行業領域的六軸或以上高端工業機器人市場主要被日本和歐美企業占據，國產六軸工業機器人占全國工業機器人新裝機量不足10%。

精密減速機、控制器、伺服系統以及高性能驅動器等關鍵零部件大部分依賴進口，成本占到整體生產成本的70%以上。多軸工業機器人的成本構成中，機械本體約占22%；伺服系統約占24%；減速器系統約占36%；控制系統約占12%；其他外設約占6%。

上述白皮書數據顯示，2015年約有75%的精密減速器由日本進口，主要供應商是哈默納科、納博特斯克和住友公司等；伺服電機和驅動超過80%依賴進口，主要來自日本、歐美。

以伺服電機為例，實際上國內也能夠生產，但是機器人用的伺服電機和其他設備的伺服電機有所不同，機器人上需要高速、高精度、高可靠的伺服電機，目前國產的伺服電機只能滿足焊接機器人的要求。

另外，減速器作為連接動力源和執行機構之間的中間裝置，用來精確控制機器人動作，傳輸更大的力矩，對機器人的精度影響很大。現在機器人上使用的RV減速器和諧波減速器，屬于高端的減速器，雖然國內也有廠家生產，但是規模很小，目前RV減速器仍然被日本的納博特斯克公司壟斷，日本的哈默納科則在諧波減速器上占絕對優勢。

此前，有行業人士透露，一臺精密減速器四大國際巨頭采購價為3萬元-5萬元，賣給國內關系好的客戶約7萬元，關系一般的普通客戶約12萬元，內資企業采購精密減速機的成本比國際巨頭貴一倍還多，可見其間的利潤差別有多大。核心部件成本高企，這讓國內企業很難在國際競爭中勝出。

羅軍說：“谷歌、IBM、微軟等美國企業正在開辟機器人一個新時代，而且布局已經基本完成。而我國目前還處在謀求伺服電機、控制器、減速器領域的自主化。”

啟示 創新驅動才是根本出路

“機器換人”使工業制造業逐步向智能化方向邁進，智能裝備極大地加快了我國制造業的轉型升級，使傳統制造業面臨翻天覆地的變化。面對現在群雄逐鹿的市場，我們國產機器人的出路在哪里？這是值得思考的問題。

靠扶持資金行不行？從事機器人設備行業20多年的羅良會所在公司廣州市華清工業自動化設備有限公司有售賣“四大家族”（瑞士ABB、日本發那科公司、日本安川電機、德國庫卡機器人）產品。他發現，2012年，一部負載機械手5公斤900mm的通用型機器人，四大家族r格是三四十萬元，近一兩年，價格降到十幾二十萬元。“為跟中國國產品牌競爭，10萬元也有曾有過交易。”

剛起步的國產品牌無力招架。政府和地方紛紛出臺扶持政策。在廣東鑫星機器人科技有限公司工程師邱思明的記憶中，在珠三角企業中，購買具有實用性專利的國產機器人，企業和發明公司都可獲不同程度的獎勵。“在佛山，購買國產機器人，均可獲獎勵1萬元。”

哈爾濱工業大學機器人研究所副所長李瑞峰分析稱，面對進口機器人降價，國產企業幾乎靠扶持資金養活。李瑞峰預測，未來三到五年是國產機器人的黃金時間。他說，如今趁靠“政策補貼”過日子的國產機器人企業，可引導一些資本進入壯大自己。據他觀察，國產機器人也面臨一些機遇，如一些資本市場也看中國產的物美價廉。“如果不趁機做大，三五年后，面對已技術成熟、領先大的外企機器人，國產機器人就很難再發展起來。”他說。

“機器換人”壯大了外企？2013年以來，中國提前進入到機器人時代，成為全球機器人最大市場。但業內人士看來，這是一個隱憂。國家認證認可監督管理委員會認證監管部主任李春江指出，總體上，國外機器人銷量占我國機器人市場近70%，國產機器人只占約三成市場。核心零部件基本依賴進口。國內機器人企業尚未形成規模，與國外企業差距較大。

羅軍分析稱，政策通過對購買機器人的企業給予補貼，來促進傳統產業大量使用機器人。同時弊端凸顯，國產機器人企業缺乏競爭力，反而被邊緣化。由于進口機器人的大幅降價，結果機器換完了，只壯大了國外企業。

三部門發文促機器人產業發展。工業和信息化部辦公廳、發展改革委辦公廳、國家認監委辦公室三部門于2016年年底聯合關于促進機器人產業健康發展的通知。