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自动化工程师、自动驾驶汽车设计工程师、设计工程师、工厂自动化工程师、研究工程师、机器人系统工程师

职位描述

机器人形态各异、大小不一,且其应用范围正逐年扩大。从装配线到手术辅助,机器人已成为现代社会中不可或缺的伙伴。它们能够比人类更快、更出色或更经济地完成多项任务。在许多情况下,它们甚至能完成人类根本无法完成的任务!
 
不过,要制造出如此惊人的机器,前期显然需要投入大量工作。机器人工程师负责制定计划,以建造和维护这些技术奇迹。许多公司安装现成的机器人系统,而另一些公司则需要定制机器人来执行独特任务。机器人工程师可以与客户合作,确定最佳设计方案,估算成本,并根据需要开发软件供其他工作人员控制机器人。工程师还会进行测试以确保运行顺畅,并在出现问题时进行故障排除。 

职业生涯的回报之处
  • 实现制造流程的自动化或优化
  • 提高生产过程的精度和效率
  • 降低员工在工作场所接触危害的风险
  • 提升企业利润 
  • 致力于前沿技术的研究
2020年就业情况
132,500
2026年就业预测
140,980
内幕消息
职位职责

工作时间表

  • 机器人工程师通常全职工作,职责分为“办公时间”以及在实验室或现场进行的实操工作。一旦机器人或系统出现故障,停工造成的损失会迅速增加。在这种情况下,工程师可能会在正常工作时间结束后被紧急召回,以尽快恢复系统运行。 

主要职责

  • 与外部客户和团队合作
  • 回顾需要使用机器人系统的场景或问题
  • 确定可能的机械解决方案并估算相关成本
  • 开展与可行性、运行参数、零部件、系统等相关的研究。
  • 利用计算机辅助设计与制图(CADD)和计算机辅助制造(CAM)来绘制新系统原型图或调整现有设计
  • 开发控制软件、编写代码、运用机器学习以及调试程序
  • 分析传感器/信号数据
  • 集成外围设备(如焊接设备)
  • 监督团队或个人的工作
  • 监督新设计机器人及系统原型的制造
  • 使用微处理器和数字信号处理器
  • 协助安装、调试及正确使用培训
  • 规划和教授移动机器人的路径
  • 对新安装的设备进行测试;进行监控以确保质量和正常运行
  • 应对系统故障,执行诊断,查明问题原因,并进行维修
  • 根据需要提供技术支持
  • 根据需要对存在缺陷的系统进行重新设计

其他职责

  • 编写和维护文档
  • 负责故障排除及其他事件响应相关工作的待命值班
  • 确保遵守州、联邦及国际法规和准则
  • 随时掌握最新趋势和动态
工作所需技能

软技能

  • 注重细节
  • 合作 
  • 创造力
  • 客户服务 
  • 目标导向
  • 条理分明
  • 善于探究且充满好奇心
  • 客观性
  • 解决问题的能力
  • 以流程为导向
  • 质量保证理念
  • 时间管理能力
  • 出色的沟通能力
  • 必须能够仔细倾听客户需求,清晰地提出建议,通过查阅技术文献进行深入研究,并撰写技术论文以及清晰易懂的操作指南

技术技能

  • 应用技术
  • 化学
  • 计算机辅助设计与制图(CADD)——Autodesk AutoCAD、达索系统SolidWorks、机器人学院ROBOTC
  • 计算机辅助工程——Gazebo、GRASPIT!、MATLAB
  • 计算机辅助制造(CAM)
  • 计算机科学
  • 开发环境软件
  • 工业控制软件
  • 电子学知识
  • 机械天赋
  • 操作系统软件——Linux、UNIX、VxWorks
  • 物理学
  • 在几何、代数、微积分和三角学方面具备扎实的数学能力
不同类型的组织
  • 汽车工业
  • 企业/公司
  • 工厂/制造厂
  • 政府/军事机构
  • 医疗保健 
  • 高等教育机构
  • 研究与开发
期望与牺牲

机器人系统的成本起价约为5万美元,最高可达15万美元甚至更多。投入如此巨额资金后,企业自然期望获得可观的投资回报。能否实现这一目标,全看工程师们能否确保其达成。 
 
尽管部分员工担心机器人会抢走他们的工作,但事实上,使用机器人带来的诸多优势不容忽视。安全性、速度、一致性、质量、员工健康以及生产效率是其中几项主要优势,但这仅在系统正常运行时成立。一旦系统出现故障,这些优势便会迅速转化为劣势,导致产量下降、收益损失以及员工不满。 因此,机器人工程师肩负着重大的责任。他们必须进行必要的研发,设计出能按预期运行的系统,并在出现故障时做好一切准备,采取必要措施解决问题。 

当前趋势

《机器人商业评论》预测了几个值得关注的趋势。随着大型企业开始采购更多系统,机器人公司预计将展开合作。协作机器人和工业机器人将继续发展,最终将揭示哪一种对买家而言具有更好的投资潜力。 与此同时,商用无人机技术的进步将持续推动行业发展,自动驾驶汽车的应用范围将进一步扩大,但仍将局限于受控场景。另外两个值得关注的趋势是:零售商将更多地使用机器人处理订单,以及移动操作机器人(本质上是安装在轮子上的机械臂)将继续被研究,以探索其有效应用的方式。 

从事这一职业的人年轻时喜欢做些什么……

当然,许多机器人工程师可能会告诉你,他们从小就对科幻作品中的机器人着迷,比如书籍、电影和电视剧。这些媒介往往是我们第一次接触机器人概念的渠道,尽管在科幻作品中,机器人通常与人工智能相伴而生。然而,尽管现实世界中的大多数机器人系统都具有更强的实用性,但虚构的机器人仍然激励着工程师们不断突破可能性的边界。 
 
自然,工程师需要具备超乎寻常的数学和机械技能,因此我们可以预期,该领域的从业者往往在这些领域有着与生俱来的天赋。他们也十分务实,这种特质很可能早已融入他们的性格之中。要想在机器人系统领域取得成功,一个人应当充满求知欲,并具备敏锐的细节关注力。 在年轻时,机器人工程师可能就喜欢解谜、探索谜题,以及那些需要运用批判性思维来寻找可行解决方案的游戏。 

所需的教育和培训
  • 机器人工程师入行需要拥有工程学学士学位
  • 专业可包括电气(或电子)、工业、机械、制造或机器人工程。这些学位课程的修读时间最长可达五年
  • 申请高级职位或教学职位需具备研究生学位(硕士或博士)
  • 本科课程可能包括以下方面的培训:
    • 机器人技术
    • 液压与气动
    • CAD/CAM
    • 集成系统
    • 数控系统
    • 逻辑
    • Python 或其他编程语言(C/C++、Java、C#/.NET、MATLAB、HDLS、LISP、Prolog、Scratch、Pascal 或特定厂商的语言)
    • 微处理器
  • 参加联邦勤工俭学项目(非强制性)有助于你在日后的求职市场中脱颖而出
  • 选修证书也可能有所帮助
    • 国际自动化学会——认证自动化专业人员 
    • 机器人产业协会——认证机器人系统集成商 
    • 国家机器人工程中心——安全认证 
  • 虽然成为注册工程师(PE)并非强制要求,但这将使您有资格管理其他工程师,并承担更多其他职责。
    • 要成为注册工程师(PE),您需要获得执照。这要求您持有经ABET认证的学位,通过工程基础考试,具备四年工作经验,并通过注册工程师考试。
  • 自学是该领域教育和培训的重要组成部分。阅读技术文献、参与专业组织及相关会议活动,以及开展研究,都将有助于掌握所需技能
    • 知名会议包括国际智能机器人与系统会议、IEEE国际机器人与自动化会议,以及机器人:科学与系统会议
选择大学时应关注的要点
  • 想要进入这一领域,可以选择攻读许多不同的工程学科
  • 虽然专门针对机器人技术的课程显然很有帮助,但你或许也想了解一下电气/电子工程、工业工程、机械工程或制造工程方面的课程
  • 如果选择机器人工程以外的专业,建议寻找开设机器人课程的项目,以便打下必要的专业基础
  • 请仔细阅读教师的个人简介和从业经历。拥有机器人技术实践经验的教授,才是最适合带你了解机器人技术真实应用场景的人!
  • 从事机器人系统相关工作需要大量实践,因此请了解该系拥有哪些类型的实验室和研究设施(例如,俄勒冈州立大学就设有令人兴奋的新成立的协作机器人与智能系统研究所)
  • 查看该部门的资金及资金来源
  • 了解一下学生社团和组织。与同龄人组队合作,是学习、交朋友和拓展人脉的绝佳方式
  • 工程专业应获得ABET认证
  • 请综合考虑各项目的研究生就业率数据。顶尖院校通常与业界联系紧密,且拥有良好的就业记录
  • 在报名参加在线课程之前,请权衡利弊。虽然需要亲自到场上课的投入更大,但这有助于在这个竞争激烈的行业中培养硬技能和软技能
高中和大学期间的活动
  • 高中阶段最值得做的事情,就是攻克数学课程,并尽可能多地参与机器人活动
  • 如果你的学校没有机器人社团,不妨考虑成立一个!
  • 通过自学,你可以学到的东西无穷无尽,比如edX课程、RobotShop、Learn Robotics以及类似的网站 
  • 寻找实习或勤工俭学的机会
  • 不仅要练习技术写作技能,还要学会如何将复杂的主题“转化为”通俗易懂的语言
  • 要善于团队合作!机器人工程师通常需要团队协作,这需要良好的合作能力,而这种能力需要通过实践来培养。积极参与学校活动有助于培养这些技能
  • 请专家指导你
  • 尽快将新学到的知识教给别人,帮助这些知识在脑海中扎根
  • 观看教程视频,阅读网络帖子——不仅包括文章,还包括Quora和Reddit等平台上该领域从业者的讨论帖回复
    • 来看看Feedspot评选的“2020年必关注的十大机器人论坛、讨论区和留言板”
典型路线图
机器人工程师 Gladeo 职业发展路径
如何找到第一份工作
  • 在开始大学课程之前,先规划一些职业发展路径
  • 浏览Indeed、ZipRecruiter和Glassdoor上的招聘信息,了解雇主目前最看重的热门资质
  • 选修相关课程,以便为未来不久打算申请的职位做好准备
  • 寻找助理或初级工程师的职位
  • 如果你还没有参加过实习,那么如果你需要实践工作经验,就去参加一次吧  
  • 让大家都知道你正在求职。大多数工作都是通过人脉关系找到的
  • 阅读 Randstad 的《如何招聘自动化或机器人工程师》以获取相关见解 
  • 参加大学主办的行业招聘会和活动,旨在建立真实的人脉并了解就业机会
  • 让你的简历焕然一新!VelvetJobs 提供实用的简历模板
  • 请一位专业的简历撰写人(或编辑)来润色你的简历,使其达到最佳效果。但请记住,每份简历都要根据你应聘的具体职位进行量身定制。
  • 阅读Glassdoor整理的机器人工程师实际面试题 
如何步步高升
  • 这大概是不言而喻的,但请务必开发出能按预期运行并为客户创造价值的机器人系统!
  • 成为组织中值得信赖的内部专家,负责解决问题
  • 不断学习,紧跟趋势与突破
    • 更理想的是,通过辛勤工作、发挥创造力以及勤奋钻研,亲自引领潮流并实现突破
  • 时刻保持专业素养。做一名模范员工,同时要展现领导才能,并具备团队合作精神和服从协作的品质。
  • 要对雇主忠诚,并始终以最积极的形象宣传他们
  • 提升自我。时机成熟时,攻读硕士或博士学位。高级职位需要高学历!
  • 轻松通过专业工程师考试,取得执业资格
  • 按时完成任务,并确保最高质量标准 
  • 提出问题时,务必同时提供解决方案。抱怨谁都会,但真正的领导者会寻求基于扎实研究、切实可行的解决方案 
推荐资源
备选方案

机器人工程是一个充满激情且责任重大的职业领域。然而,踏入这一领域的道路并不总是那么一帆风顺。备选职业包括:

  • 电子工程师
  • 制造工程师  
  • 材料工程师
  • 数学家和统计学家
  • 机械工程师
  • 核工程师
  • 光子学工程师 
  • 物理学家和天文学家

新闻动态

在线课程与工具

薪资与就业前景
选择子区域:

预期年薪

$97K
$110K
$135K

新员工的起薪约为9.7万美元。年薪中位数为11万美元。经验丰富的员工年薪可达13.5万美元左右。

来源:加利福尼亚州就业发展部

预期年薪

$119K
$155K
$180K

新员工的起薪约为11.9万美元。年薪中位数为15.5万美元。经验丰富的员工年薪可达18万美元左右。

来源:加利福尼亚州就业发展部

预期年薪

$108K
$137K
$183K

新员工的起薪约为10.8万美元。年薪中位数为13.7万美元。经验丰富的员工年薪可达18.3万美元左右。

来源:加利福尼亚州就业发展部

预期年薪

$94K
$114K
$140K

新员工的起薪约为9.4万美元。年薪中位数为11.4万美元。经验丰富的员工年薪可达14万美元左右。

来源:加利福尼亚州就业发展部

预期年薪

$94K
$132K
$148K

新员工的起薪约为9.4万美元。年薪中位数为13.2万美元。经验丰富的员工年薪可达14.8万美元左右。

来源:加利福尼亚州就业发展部