Sztuczna inteligencja jest katalizatorem kolejnych zmian w wykorzystaniu mocy obliczeniowej komputerów, w tym w sterowaniu (programowaniu) i przetwarzaniu obrazu, a to z kolei przyczynia się m.in. do rozwoju robotyki. Proces robotyzacji przyspiesza także z konieczności automatyzacji wielu procesów ze względu na konkurencyjność oraz zmiany demograficzne. Rynek pracy bezustannie się zmienia. Wiele raportów wskazuje, że znaczna część zawodów zostanie wyparta przez rozwiązania techniczne, a duża grupa społeczeństwa będzie pracować w zawodach, które jeszcze nie istnieją. Należy zadać pytanie, jak przygotować szkołę, aby nadążyła z wprowadzaniem nowych zawodów, skoro nie mamy pewności, jakie kompetencje powinien mieć pracownik jutra.
Przygotowanie podstawy programowej, programu nauczania, pilotaż oraz walidacja jednego rocznika zajmują kilka lat. Do tego dochodzi konieczność wykształcenia kadry i zakupu sprzętu technodydaktycznego przez organy prowadzące. Tymczasem pracownik potrzebny jest już jutro. Co w tej sytuacji robi przemysł? Bierze chętnego pracownika o kompetencjach najbardziej zbliżonych do potrzebnego stanowiska i funduje mu szybkie intensywne szkolenia. Kształcenie ustawiczne jest oparte na jednostkach modu- łowych (kursach), a nie na całych modułach.
To samo możemy zrobić w szkole poprzez uruchomienie specjalizacji. To rozwiązanie jest już zalecane przez MEN i wprowadzane w wybranych szkołach. Uczeń przez cztery lata uczy się podstawy potwierdzonej dwoma egzaminami, a w piątej klasie decyduje się na specjalizacje. Może w przyszłości drugi egzamin zawodowy powinien być specjalizacyjny bądź specjalizację należałoby uznać za walidację kwalifikacji rynkowej lub branżowej.
Ponad 20 lat temu Ministerstwo Edukacji Narodowej wprowadziło zawód technik mechatronik. Sugerowałem wówczas na konferencjach, że mechatronik to nie zawód tylko stan umysłu lub zbiór umiejętności niezbędnych do wykonywania pracy w kilku zawodach. Mechatronik to osoba, która ma świadomość konieczności współpracy interdyscyplinarnej. Dzisiaj podobnie jest z zawodem technik robotyk.
Analiza podstaw programowych dla obu zawodów pokazuje, jak wiele te dwa zawody mają wspólnego. Dlatego wielokrotnie poddawałem pod dyskusję uruchomienie robotyki jako specjalizacji w mechatronice. Stało się jednak inaczej – mamy nowy zawód i nie twierdzę, że to błąd, ponieważ robotyzacja jest koniecznością. Powracając do porównania zakresu umiejętności praktycznych potwierdzanych na egzaminie zawodowym, dla zawodu technik robotyk znajdziemy elektropneumatykę i sterowniki PLC – identycznie jak w zawodzie technik mechatronik. Technik robotyk musi obowiązkowo potwierdzić umiejętność programowania robotów w kwalifikacji ELM.08, zaś w kwalifikacji ELM.07 – programowania mikroprocesorów. Uważam, że już dzisiaj mamy trudniejszy egzamin dla zawodu technik robotyk, a z biegiem czasu zbiór dodatkowych umiejętności związanych z robotyką będzie przyrastał. Dlatego warto wprowadzić specjalizacje w robotyce, aby nie zwiększając wiedzy objętej podstawą programową, umożliwić rozwój kierunku i dostosowanie kształcenia do oczekiwań rynku. Przy okazji równolegle warto opracować specjalizację z robotyki dla zawodu technik mechatronik.
Rynek robotów przemysłowych zauważył potrzebę kształcenia kadr i stara się mocno rozwijać współpracę z sektorem edukacji, ponieważ brakuje pracowników oraz użytkowników robotów. Taka oddolna inicjatywa na etapie edukacji pozwala zrozumieć możliwości i korzyści wynikające z automatyzacji oraz robotyzacji procesów produkcyjnych i wpłynie na rozwój polskich przedsiębiorstw. Firmy oferujące ramiona robotów przemysłowych na potrzeby edukacji przygotowały specjalne pakiety, tj. cele robotyczne oraz podręczniki szkoleniowe. Oferty takie znajdziemy w firmach Fanuc, Kuka, Mitsubishi, Kawasaki czy ABB.
Jak potwierdził w rozmowie Adam Mroziński z firmy Fanuc: – Najważniejsze jest, aby w edukacji korzystać z rozwiązań jaknajbliższych urządzeniom przemysłowym. Dlatego nasze pakiety edukacyjne w specjalnych ofertach cenowych dla szkół i uczelni bazują na robotach i maszynach przemysłowych. Przykładem jest najpopularniejszy model naszego pakietu – kompaktowa cela z małym robotem przemysłowym ER‑4iA. Parametry tego robota w niczym nie odbiegają od jego przemysłowych odpowiedników, a jednocześnie sposób programowania jest identyczny jak np. robota o udźwigu dwóch ton i zasięgu kilku metrów. Dzięki temu pokazujemy uczniom, że robotyka to nie tylko środowisko programistyczne, ale również precyzja i powtarzalność, często nieosiągalne dla człowieka. Dla tych jednostek edukacyjnych, które nie mogą pozwolić sobie na zakup celi edukacyjnej z robotem, przygotowaliśmy pakiety oprogramowania symulacyjnego – dla robotów oraz CNC. W tym wypadku również kierujemy się odwzorowaniem świata przemysłu – środowiska symulacyjne dla edukacji dają takie same możliwości pracy jak ich przemysłowe odpowiedniki. Dzięki temu uczeń lub student pracuje z oprogramowaniem, z którym może mieć do czynienia w przyszłej karierze.
Podobne rozwiązania znajdzie- my u większości liczących się producentów i dystrybutorów na rynku robotycznym. Tylko w roku 2025 do szkół trafiło ponad 60 ramion robotów przemysłowych, nie wliczając robotów współpracujących i dydaktycznych o charakterze robotów przemysłowych o parametrach zgodnych z wymogami CKE dla kwalifikacji z robotyki ELM.07 oraz ELM.08.
Fanuc organizuje również wydarzenia dla nauczycieli przedmiotów związanych z robotyką oraz bezpłatne warsztaty dla uczniów i studentów w swojej siedzibie we Wrocławiu. Pozostałe firmy przygotowały oferty szkoleniowe dla nauczy- cieli zawodu. Jest więc z czego czerpać i szybko przygotować jednostki modułowe czy całe moduły. Materiały są gotowe i trenerzy czekają na przekwalifikowanie lub doszkolenie nauczycieli.
W którą stronę będzie szedł rozwój robotyki, widać na targach branżowych. Obok tradycyjnych ramion robotów przemysłowych, w których obsłudze szkoły już kształcą, prezentowana jest szeroka oferta robotów współpracujących. Tworzone są dla nich specjalne aplikacje, aby ułatwić wykorzystanie robotów w procesie paletyzacji czy spawania. Ponadto warto uczyć młodzież wszelkiego rodzaju przetwarzania obrazu (widzenie maszynowe) – zarówno dla ramion robotów, jak i autonomicznych platform zwanych robotami mobilnymi. Widzenie maszynowe, roboty współpracujące oraz roboty mobilne to propozycja do opracowania trzech jednostek modułowych lub modułów (specjalizacji). Z dużym prawdopodobieństwem specjalizacja z użytkowania robotów współpracujących będzie miała istotne znaczenie dla kształcących się na kierunkach logistyk, operator lub programista obrabiarek CNC czy spawacz, zaś specjalizacja z robotów mobilnych – na kierunku logistyka.
Przyszłość to szybkie zmiany w edukacji, polegające na dodaniu modułów czy jednostek modułowych, a nie zmianach podstaw nauczania. Warto opracować te moduły również na potrzeby przebranżowienia i kształcenia ustawicznego. Oczekiwania wobec modułów mogą się różnić w wybranych regionach kraju, ponieważ musimy zaspokajać potrzeby lokalnego rynku. Na początku technik mechatronik został opracowany ze specjalizacją programista obrabiarek CNC. Z biegiem czasu specjalizacja ta została wycofana. Sądzę jednak, że ten moduł (specjalizacja) nadal jest potrzebny, a podstawy do jego wdrażania są zarówno w wypadku zawodu technik mechatronik, jak i technik robotyk, podobnie jak moduł druku 3D czy obsługi systemów CAD/CAM.
Podsumowując:
■ Specjalizacje to szybka modyfikacja umiejętności absolwentów w odpowiedzi na zapotrzebowanie rynku.
■ Specjalizacje dają możliwość przygotowania pracowników w różnych zawodach w oparciu o tę samą podstawę programową.
■ Specjalizacje to możliwość zmian w procesie kształcenia ustawicznego.
■ W końcu specjalizacje jako samodzielne moduły można „wynieść” poza szkołę, dzięki czemu możliwe jest ich prowadzenie u pracodawcy bez konieczności tworzenia własnej bazy sprzętowej czy zatrudniania w szkołach specjalistów.
Artur Grochowski
Artur Grochowski
W 1999 r. ukończył studia na Wydziale Mechatroniki Politechniki Warszawskiej. Jako student IV i V roku współpracował z Przemysłowym Instytutem Elektroniki. W tym samym czasie przystąpił do Polskiego Stowarzyszenia Upowszechniania Komputerowych Systemów Inżynierskich ProCAx. Po ukończeniu studiów podjął pracę w firmie CRW Telesystem Mesko w Warszawie, gdzie był odpowiedzialny m.in. za rozwój pracowni obróbki skrawaniem CNC. Od 2004 r. prowadzi własną firmę Mechatronik. Związał się też zawodowo z Zespołem Szkół Technicznych nr 1 w Warszawie, gdzie był nauczycielem przedmiotów zawodowych oraz kierownikiem kształcenia praktycznego. W latach 2006-2015 pracował w firmie Festo na stanowiskach eksperta, trenera i doradcy technicznego w zakresie CNC. Pełni funkcje doradcze dla wielu podmiotów, np. Łódzkiego Centrum Doskonalenia Nauczycieli i Kształcenia Praktycznego, Centralnej Komisji Egzaminacyjnej i Sieci Badawczej Łukasiewicz – Instytutu Technologii Eksploatacji. Brał udział w konferencjach dla dyrektorów szkół i nauczycieli jako prelegent w zakresie mechatroniki, robotyki i automatyzacji produkcji. W ostatnim czasie wspierany przez Instytut Badań Edukacyjnych przygotował jedne z pierwszych opisów kwalifikacji zgłoszonych do ZSK z obszaru obrabiarek CNC. Jest autorem i współautorem wielu innowacyjnych projektów, modeli i innych prac znaczących dla rozwoju edukacji mechatronicznej.
