自动化专业总结(专业篇自动化类)
#如何选大学和专业#
自动化类丨迎接工业4.0
工业4.0这个概念最早出现在德国,2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出此概念,其核心目的是提高德国工业的竞争力,使其在新一轮工业革命中占领先机。所谓工业4.0是基于工业发展的不同阶段作出的划分。
按照目前的共识,工业1.0是蒸汽机时代,工业2.0是电气化时代,工业3.0是信息化时代,工业4.0则是自动化时代。
所谓自动化,就是所有用以代替人力的机器设备以及控制系统的集合,简单来说就是让器按照既定的目标自动的完成一系列行为动作,这个专业的核心就是“控制”二字,及控制一切可以控制的物理量,大到航天飞船,轨道交通,汽车的无人驾驶,小到家中各类电动的自动控制开关,冰箱的控温系统,洗衣机定时甩干功能等都离不开自动化。
什么是自动化?
1、前景一片大好
2021年1月15日有工业界诺贝尔奖支撑的弗兰斯厄德曼奖公布了最终入围名单,京东集团研发的无人仓调度算法应用位列其中,在消费者下单的数分钟内,该算法即可帮助机器人完成订单拣选,存储,分拣,包装全流程作业。自动化率达到了100%
2020年4月,特斯拉公布了上海超级工厂的作业视频,在这段不到一分半钟的视频中,最让人印象深刻的就是在生产线上的数百个机器人在工作,犹如科幻片的现场,据视频显示其冲压,焊接,涂装,装配等工序的自动化率已经接近百分百。
不止这些新型企业,自动化进程迅速,深受国人喜爱的老干妈辣酱正是依靠自动化生产来控制辣椒数量,油温,炒制时间,由此保证每瓶辣酱的口感如一。
在人们的传统认知中,全球制造业是不断迁移的,从英国牵制美国,在牵制韩国,日本,然后从这些地方牵制亚洲其他国家和地区,非洲等地,在这个过程中,人工成本始终是影响制造业迁移方向的重要因素之一。
但就目前来看,这样的制造业迁移观点显然已经落伍了,机器人机器臂算法才是降低人工成本的不二法门。不过好消息是2021年世界经济论坛发布的全球制造业领域技术水平最高的90家灯塔工厂名单里,处中国的就有21家,为全球最多。
从传统工业向自动化工业迈进的大幕已经拉开,站在新一轮工业革命最前,方正是自动化专业,学习自动化,时不我待。
2、工科中的“万金油”专业
自动化顾名思义就是在无人干涉的情况下,通过系统预先设定的指令,使得装配或设备实现自我控制和管理的过程,常见的如家里的全自动洗衣机,楼道里声光控灯,银行的自动存取款机,十字路口的红绿灯等。都是自动化在实际生活中的应用,机器人,无人驾驶等是自动化在高精尖领域的典型应用,目前较热门的机器人工程专业也是脱胎于自动化专业。
可自动帮助糖尿病患者控制血糖的胰岛素泵,则是自动化在医疗领域的应用成果之一。
应用领域的广泛注定了自动化专业具有很强的学科交叉特点,自动化专业万金油称号的由来就在于这个专业要学的东西实在太多了,自动化专业的课程会让你了解到工业的基本元素,从机械到电器,从电子到电信,从程序到算法学习自动化可以让你轻松跟上科技的发展趋势,最近大家热聊的人工智能,物联网,VR虚拟现实,AR增强现实,无人机3D打印技术在有自动化专业背景知识的人士眼里,全都是自动化技术的一种高级实现。
从很多院校的课程设置来看,自动化专业简直可以称为工科专业的大综合,他与很多工科专业都有所交叉。
3、重视数理基础的硬核学科
自动化专业非常重视,数理知识,对学生在数学,物理,计算机方面的要求很高,同时自动化专业又强调对学生硬软件的相结合以及系统集成能力的培养。学生既要学习关于编程的软件课程,又要学习与机械关的硬件类课程,随着不同院校学科建设发展或者对应对新时代产业的需求,该专业还会不断引入全新的课程。比如机器人技术概论等瞄准前沿领域的课程。课程丰富也意味着自动化专业的课程表总是排的很满,想要学好这个专业,需要付出不少努力。
4、女生特别注意
班只有一个女生的故事,大家或许早有耳闻,这说的就是一些工科专业,一些学校工科类专业的男女比例甚至达到了20:1,是好是坏,大家可自行考虑。
5、目标—工程师
自动化曾是理科里很热门的专业,近两年随着互联网的发展,计算机科学与技术逐步热门起来,自动化热度下降,但他仍然是工科里各个高校高考录取分数偏高的专业,是工科专业的顶梁柱。
如果目标是成为工科男,选择自动化不会错。想要学好自动化专业,就必须在数学,物理和计算机三个方面下功夫,数学,物理是很多工科专业的重要基础,而对计算机硬件和编程知识的要求是自动化专业的一大特点。
6、自动化专业的起源—控制理论
在认识自动化之前,先举一个控制问题的例子—空调
我们用遥控器设置一个温度,是希望空调可以吹出适合温度的风来,将室内的温度控制在我们涉及的温度附近。控制室内温度保持在一定范围就是控制目标。
在这个控制问题中,室内空气就构成了一个系统,包含输出和输入。这里我们可以假设调调交换机的运行功率为输入,室内的温度为输出。
在设计空调的控制工程师眼里,问题是这样的,通过温度传感器测量室内温度但传感器测量值不一定准确,可能要滤波来消除无用信号,并保留下有用信号。这就是感知的过程来控制温度的变化。而从实际温度和目标温度到交换机功率的得出过程需要由设计的控制器来计算,交换机的工作会引起室内温度的变化,作用到我们感知到的室内温度,进而影响控制器的输出。经过这样不断往复的过程,我们就可以将室内温度控制在我们想要的范围内。
7、自动化专业的前沿—机器人理论
机器人科学是当下自动化专业里非常重要的内容,我们也可以从机器人科学展开来认识当代自动化专业,因为机器人行业的各个环节都能见到自动化人才的身影。
机器人科学可粗略分为感知,决策,控制三个方面。
以自动驾驶为例,感知是最上游的环节。包括通过高精地图与imu惯性测量单元,融合获取位置,速度等信息,通过激光雷达与摄像头融合识别周围环境的车辆,行人等障碍物。
得到了环境信息后,决策部分将决定车辆以怎样的行为应对当前环境。是出现突发情况,需要骑刹车,还是路况较好可以提速,亦或是车道修路需要变道。
当决策环节给出实际决策结果后,就由控制部分来控制电机转速,方向盘角度等来实现决策给出的任务。对于感知,决策,控制三方面自动化专业或者控制科学与工程都有对应的课程与学科。
老人言
对于自动化专业来说,不同学校的培养方向千差万别,生源质量和师资力量千差万别,就业去向自然也是千差万别,有一些学校自动化专业学的内容比较浅,而且开的编程类课程很少,实用性的课程也不多,就业比较困难。
对于想学好自动化专业的同学来说,他们想拥有一个好的就业前景,应尽量考上985或者211学校。
大学期间也应该早点确立方向,选传统控制,嵌入式开发还是软件开发或者读研读博等,如果选择软件发或者人工智能方向应该学好诸如数据结构,操作系统,计算机网络,数据库等课程,重视编程。如果选择控制方向,譬如机器人,应该学好控制类课程和硬件类课程。
自动化培养是一种系统思维,也就是说将所有工程领域可知的技术进行消化吸收,最后通过自己的思维进行整合,从而对控制有一个全面的认知,由于培养了系统思维,他们大部分不是总工程师,就是项目经理或者是老板,总之自动化不可小觑,所以对自动化专业的学生来说,未来还是把握在自己手中的。
毕业之后前景如何?
第一,电子类
嵌入式开发单片机开发自动化工程师,电气工程师,测试工程师,结构工程师。
第二,工厂
担任生产调度设备员,设备工程师,运维工程师,完成自动化设备的维护操作等。
第三,机器人开发
机器人JAVA工程师,机器人线缆工程师,机器人调试工程师。
第四,计算机软件开发
JAVA c Go等。
第五,销售
负责自动化相关产品的营销。
第六,研究所
进入相关科研院进行研发工作。
职业方向
第一,工科里的万金油。
扎实的基础知识,复合化的知识结构,让自动化人才在多个领域处理旁通,也能让他们在深造和事业发展中获得更多的空间和选择。
总的来说,自动化专业所学的知识量大,与其他学科叉甚多,而自动化用于现代工业,农业,国防生气息相关固玩自动化专业毕业生的就业面很广,未来的发展空间较大,好找工作,好换工作。是不少该专业毕业生的感受。
目前自动化专业就业领域主要包括技术研发公司,科研院所,设计单位,通信系统,钢铁企业,工矿企业,铁道,化工,航空,海关,税务,工商,外贸,大专院校及政府和科技部门等。
随着自动化产品不断普及,智能楼宇和智能家居的应用,智能交通的不断发展,社会对这一专业人才的需求将会不断增加,该专业的就业前景一片广阔。
第二,紧跟时代小浪潮。
自动化专业虽然不是纯粹的it业,但也跟it业发展有关,同时与国家相关政策息息相关。自动化专业更多是和设备,机械传感打交道,是互联网和信息化不可或缺的构成,更是智能制造2025核心组成。
国家推行了环保政策,自动化行业及承担脱硫,除尘,脱硝,污水处理等自动化处理设备的研发。
在未来的工作中,自动化专业也需要不停的向纵深的方向学习,比如新基建的智能电网工智能,工业互联网等方向,甚至航天领域的天基互联网等等。
是否需要继续读研?
1、从行业出发
自动化专业俗称工科里的万金油,其原因在于没有直接对口的行业,但大多于工科相关的行业,自动化的毕业生都可以选择,这也导致了个人工作方向不同,对考研的需求也不同。在本科毕业时可以先查询目标行业职位的学历要求,如果本科学历达到招聘门槛,则直接工作也可以,如果目标行业更注重理论技术要求,研究生学历可以去选择读研深造。
2、从实际从业者出发
一份对自动化专业毕业的调查显示,目前自动化专业相关对口岗位的入职门槛对学历要求是专科39%,本科44%,研究生4%,其他13%,对所需知识技能的学历要求是专科40%,本科46%,研究生4%,其他10%。
由此可见,在当下自动化行业里,本科学历比重较大。本科阶段所学的专业知识,技能在实际岗位应用中是基本够用的,更多职业所需知识技能可以在工作过程中培养和训练。
工控领域的职业发展相对于学历来说更看重工作经验,需要工程师在实际工作中不断学习,积累经验,补足短板。
3、读研—着眼于未来
当然读研深造是各行各业的大师所趋,自动化专业虽然不那么依赖研究生学历,但是读研深造也是合理且不错的选择,如果条件允许,读研自然是较好的选择,自动化毕业生进入工作岗位后,当职业生涯发展到中后期,知识技能也是需要往更深层次去提升的,许多工程师也选择在职攻读研究生,在工作之余有针对性的进行自学和在职深造。
关于报考
众多的开设该专业院校,给各个分数段的考生比较多的选择,报考时考生可关注各个院校本专业的方向或者所在的学院,各个院校传承不同。这个专业的侧重也有所不同,甚至所在的学院也不同。
有些高效的自动化专业设在信息科学技术学院。和计算机科学技术,软件工程,电子信息工程等专业在一个学院,有些高校的自动化专业则在电气与自动化工程学院与电气工程及其自动化专业同属一个学院。
但是在本科阶段,各个学院自动化专业的学习相对比较基础专业方向的区别比不上个人努力程度的差别,因此建议不必太拘泥于院校的专业方向问题,更应该考虑自己对这个专业是否感兴趣,能否投入足够的热情。
有些高校虽然开设电气工程及其自动化专业单在其招生专业中却找不到这个专业名称。这是因为部分高校按电器类招生,该大类专业中包括电气工程及其自动化专业。
另有一些院校的电气工程及其自动化,自动化,电子信息工程电子信息科学与技术,电子信息技术及仪器,电信息工程六个专业,按电气信息类招生。
考生在填报专业志愿时,只需选择大类招生专业名称,电气信息类即可,入学后经过一年半的大类基础学习,考生可根据自己的学习成绩,兴趣爱好申请相应专业进行专业课程学习,考生在考虑院校时,应在对该专业在不同学校的特色和方向了解清楚,在选择符合自身的情况的高校。
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