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當前,全球正出現以信息網絡、智能制造、新能源和新材料為代表的新一輪技術創新浪潮,對產業發展產生了日益深刻的影響。智能制造作為此輪產業革命的核心組成部分,將推動制造業生產方式變革、促進全球供應鏈管理創新、引領制造業服務化轉型、加速制造企業成本再造。只有主動加快促進智能制造技術的突破和大規模應用,才能有效應對新一輪技術革命對全球制造業可能造成的巨大沖擊。因此,發達國家紛紛出臺了以先進制造業為核心的再工業化國家戰略:美國大力推動“工業互聯網”和“新一代機器人”為特征的智能制造戰略布局;德國“工業4.0”計劃的提出旨在通過智能制造提振制造業競爭力;歐盟在2020增長戰略中提出重點發展以智能制造技術為核心的先進制造;日本、韓國等制造強國也提出相應的發展智能制造的戰略措施。
改革開放以來,我國經濟社會發展取得了舉世矚目的成就,經濟總量躍居世界第二,眾多主要經濟指標名列世界前列。同時,必須清醒地看到,我國經濟規模雖然很大但依然大而不強,增速很快但依然快而不優。主要依靠資源等要素投入推動經濟增長和規模擴張的粗放型發展方式是不可持續的,轉變經濟發展方式刻不容緩。作為一個發展中國家,當前中國由于創新能力不強,在國際分工中尚處于技術含量和附加值較低的“制造―加工―組裝”環節,在附加值較高的研發、設計、工程承包、營銷、售后服務等環節缺乏競爭力。我國工業化起步晚,技術積累相對落后,先進技術的產業化能力也與發達國家存在顯著差距,致使國產智能制造產品和系統的發展同時面臨技術和市場的瓶頸。我國制造業以前以勞動密集型產業占主導地位,生產基本靠人,低成本的優勢使得中國成為“世界工廠”,“中國制造”遍布世界各地。但缺乏核心技術,關鍵零部件受制于人,導致國產智能制造裝備價格倒掛,缺乏競爭力;軟件系統發展滯后造成智能化水平難以提高;跨國公司壟斷勢力擠壓國內企業發展空間。近些年,在勞動力成本提高以及全球經濟發展緩慢等多方面的制約下,我國傳統制造業正面臨著來自世界各國家的競爭威脅,加上互聯網技術應用的崛起,轉型升級成了企業必須面臨的問題。
在以中高速、優結構、新動力、多挑戰為主要特征的新常態下,發展智能制造不僅是我國產業轉型升級的突破口,也是重塑制造業競爭優勢的新引擎。為適應工業化進入后期階段的發展特征,應對新科技革命和產業變革的挑戰,近年來,我國中央政府、地方政府和企業都制定、實施了一系列促進智能制造和智能制造產業發展的戰略、政策和具體措施,以推動智能制造的發展和普及。中央政府連續出臺政策力推智能制造,國家層面智能制造戰略框架逐漸清晰完善,加快了從制造業大國向制造強國邁進的步伐。
新一輪科技革命和產業變革與加快轉變經濟發展方式形成歷史匯,這也是中國制造業創新驅動、轉型升級的發展方向,我國應把握“機會窗口期”,積極總結和借鑒國外先進經驗,以智能制造為突破口,推動我國產業技術升級,實現制造業競爭優勢由傳統要素優勢向技術優勢的轉型。中國要后來居上,實現跨越發展,發展方式必然是一個“并聯式”的發展過程,要求工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展,工業2.0、3.0、4.0同步發展。同時,對中國而言,實現制造業向高端轉型升級至關重要,但這不能以放棄廣大傳統產業的優勢為代價,而是在培育發展新興產業的同時,還要以智能制造和綠色制造對傳統產業改造升級,提升傳統制造業的競爭力。
圍繞實現制造強國的戰略目標,《中國制造2025》明確推進信息化與工業化深度融合、實施智能制造。《智能制造發展規劃(2016―2020年)》指出加快發展智能制造,是培育我國經濟增長新動能的必由之路,是搶占未來經濟和科技發展制高點的戰略選擇,對于推動我國制造業供給側結構性改革,實現制造強國具有重要戰略意義。同時,從實際生產過程來看,智能制造從宏觀上將推動傳統標準化、大批量、剛性的生產模式向個性化、高度柔性化、快速響應市場需求方向轉變,微觀上將通過數字化、網絡化、自動化和智能化的系統集成實現產品研制過程的全閉環控制。(王淼、王湘念,2015)《智能制造發展規劃(2016―2020年)》認為,智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合,貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節,具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。
智能制造的概念起源于20世紀90年代,最初出現在美國,其后發達國家紛紛將發展智能制造列入國家重點發展計劃。美國在2012年提出“工業互聯網”概念以推動再工業化戰略,德國在2013年提出并實施“工業4.0”戰略。我國于2015年推出《中國制造2025》,提出以加快新一代信息技術與制造業深度融合為主線,以推進智能制造為主攻方向,構建以智能制造為重點的新型制造體系。這些國家戰略均以推進智能制造為主攻方向。智能制造已經明確成為現代先進制造業新的發展方向。
在對智能制造國外先進經驗分析方面,王媛媛、張華榮(2016)對于全球智能制造業發展現狀及特點進行了分析,胡晶(2015)對于美國工業互聯網、德國“工業4.0”以及我國“兩化”深度融合等策略進行了比較。楊帥(2015)對于工業4.0與工業互聯網進行了對比分析,發現二者在動因、內核、方向、結果等方面基本一致,但兩國在工業和互聯網領域的比較優勢差異顯著而導致兩種模式在內涵、實現路徑、實施重點與效果等方面明顯不同。黃健、萬勇(2016)指出德國推動工業4.0的戰略意圖在于試圖主導以智能制造為基礎的第四次工業革命,韓國推行制造業創新戰略3.0在于以智能工廠為抓手推動制造業改革。
在我國智能制造發展現狀方面,《智能制造工程實施指南(2016―2020)》指出,我國制造業尚處于機械化、電氣化、自動化、信息化并存,不同地區、不同行業、不同企業發展不平衡的階段。辛國斌(2016)認為我國制造裝備產業處于由自動化向智能化發展的初級階段。李富(2016)認為我國智能制造業存在產業結構抑制了智能制造的需求、技術水平差異明顯、配套能力不足、人才短缺等問題。趙程程、楊萌(2015)表明我國智能制造從技術層面進入到了應用層面。王友發、周獻中(2016)指出國內目前對智能制造發展路徑和模式的探討更多集中在現象描述層面,缺乏微觀機制和內部動力等視角的深入分析。
在我國智能制造發展經驗方面,冷單、王影(2015)總結了浙江省發展智能制造的主要做法在于推進產品智能化開發、實施“機器換人”專項行動、推進成套裝備示范應用等。張建宏(2015)指出揚州裝備制造產業智能制造在于實施創新驅動發展戰略、完善政策措施等。陶永、李秋實、趙罡(2016)認為航空智能制造的重點在于研發關鍵智能工藝裝備、基于工業互聯網的航空協同云制造等。王影、冷單(2015)從資金與投融資渠道、產業創新體系、產業結構調整等幾個方面提出了我國智能制造裝備產業的發展思路。白小明(2016)提出推進“互聯網+”制造業研發平臺、產品制造、制造業服務、供應鏈與物流的發展。李政新(2015)認為要建設智能化工廠和技術示范平臺、打造創新驅動新機制。黃群慧(2016)認為智能制造發展的關鍵在于突出戰略引導、強化創新驅動以及完善制度環境。
在此基礎上,探討了影響智能制造發展的行為主體及促進智能制造發展的模式,研究了智能制造發展從初級智能裝備到高級智能制造系統集成的循序漸進發展路徑,最后提出以智能制造裝備為基礎推動智能制造的發展、以信息技術為手段對現有設備進行智能化改造、以技術改造升級為抓手推動傳統制造業邁向智能化為突破口,共同推動智能制造的發展。
二、智能制造發展模式
(一)影響智能制造發展的行為主體
發展智能制造是一復雜的系統工程。從影響智能制造發展的因素來看,這些影響因素可以分為智能制造企業自身可控的內部因素與政府決定的而智能制造企業必須適應的外部因素兩類。從內部因素看,市場需求、科技進步、生產要素配置、市場網絡組織等企業可控因素對智能制造的發展具有重大影響。從外部因素看,產業政策、發展環境、生產業、信息業發展狀況等企業不可控因素對智能制造的發展影響也不容忽視。這些影響因素涉及的行為主體主要包括政府、智能制造企業、智能裝備制造企業、信息技術企業、生產服務企業等。智能制造企業的發展離不開政府提供的政策導向、人力資源、資金支持等社會環境。這些行為主體聯系密切,相互制約,共同促進智能制造的發展。
1.政府。政府提供的經濟發展環境、產業發展政策、金融與財稅扶持政策等直接決定了智能制造企業的發展與營運空間。同時,政府還要營造公平競爭市場環境,為企業創造良好生產經營環境,以市場化手段引導企業進行結構調整和轉型升級。《中國制造2025》明確提出要堅持“市場主導、政府引導”的基本原則。“市場主導”就要充分發揮市場在資源配置中的決定性作用;“政府引導”就要更好地發揮政府引導作用,優化政務服務,完善和落實財稅、產業、金融、土地、人才、貿易等相關支持政策,為企業發展創造良好環境。此外,政府還要推動資源配置效益最大化和效率最優化,強化企業在推進智能制造發展中的主體地位,激發企業活力和創造力。
2.智能制造企業。企業是市場經濟的主體,智能制造企業在政府制定的各種政策所限定的發展與營運空間內,受經濟利益的驅使,努力突破智能制造關鍵技術和核心部件,以新技術突破帶動形成新產業、新業態,增強自主發展能力。
(三)突破口
1.以智能制造裝備為基礎推動智能制造的發展。裝備制造業是為國民經濟各行業提供技術裝備的基礎性、戰略性產業,是制造業的核心和支柱,是各行業產業升級、技術進步的重要保障和國家綜合實力的集中體現。目前,我國制造裝備產業處于由自動化向智能化發展的初級階段(辛國斌,2016)。《中國制造2025》包含的重大工程之一就是智能制造裝備的研發。河南省印發的《先進制造業大省建設行動計劃》把智能裝備作為帶動裝備制造業轉型升級的突破口,以裝備產品和裝備制造智能化為重點,突出發展智能成套、智能電氣和智能制造裝備。裝備智能化首先要實現產品信息化,即越來越多的制造信息被錄制、被物化到產品中;產品中的信息含量逐漸增高,一直到其在產品中占據主導地位。
2.以信息技術為手段對現有設備進行智能化改造。信息業的發展為智能制造的發展提供技術支撐,推動智能制造跨越式發展,信息業的發展也總是領先于智能制造的發展。信息資源的投入和信息技術的廣泛應用,可以引導傳統制造業向智能制造的方向發展。以信息技術推動智能制造的發展是一項長期而緩慢的過程,但又是智能制造發展過程中必須跨越的一個環節。黃群慧(2016)指出智能制造的實現關鍵在于新一代信息技術系統的支持,為推進智能制造,一方面,要推動互聯網企業逐步向制造業的滲透,另一方面,要推動制造企業的互聯網化。《中國制造2025》強調新一代信息技術的4個發展方向包括:集成電路及專用設備、信息通信設備、操作系統與工業軟件以及智能制造核心信息設備。發展智能制造,一定要優先發展智能制造相關的信息業,以此為手段來促進傳統制造企業向自動化、智能化的轉型。
3.技術改造升級為抓手推動制造業邁向智能化。技術改造是推動制造業采用先進的智能裝備、促使生產系統智能化的一個有力措施,是提高企業技術水平、實現產品轉型升級的一個有力手段,也是政府極力支持制造業實現智能制造轉型的一個努力方向。《(中國制造2025)重點領域技術路線圖(2015版)》明確要持續推進企業技術改造。河南省印發的《先進制造業大省建設行動計劃》也要推動制造企業轉型升級。《智能制造工程實施指南(2016―2020)》指出要持續推動傳統制造業智能轉型。邵安菊(2016)指出要將智能制造作為制造業發展的基本方向,促進制造業的轉型升級以提高生產效率。我國制造業裝備相對落后,機械化與自動化設備并存。在進行技改升級過程中,第一步是對傳統的設備進行由機械化向自動化的升級,然后在此基礎上,對現有設備進行智能化改造以便實現物理設備互通互聯,最終實現智能制造。
四、具體做法
智能制造的發展涉及實現智能制造技術和系統、社會組織兩個方面的問題。智能制造技術和系統是實現智能制造的基礎,有效的社會組織可以積極促進和保障智能制造的實現。這兩個方面是相輔相成、相互促進的關系,缺一不可。智能制造技術和系統的發展和實現是智能制造業努力的方向,而通過社會發展規劃、財政稅收等政策手段強力引導、驅動與促進智能制造的發展,人為推進或加快智能制造實現的進程,則是政府努力的方向。因此,發展智能制造的具體做法,需要從政府層面、行業層面、企業層面幾個角度進行考慮。
(一)政府層面
政府積極制定推動智能制造發展的社會發展規劃、各項扶植政策,為企業智能制造的發展與轉型升級提供良好的發展環境。通過政策引導與推動,加快推動新一代信息技術與制造技術融合發展,著力發展智能裝備和智能產品,推進生產過程智能化,培育新型生產方式,全面提升企業研發、生產、管理和服務的智能化水平。
1.完善保護知識產權等法律、法規與政策,提供良好的法制環境以為引資、投資創造良好的經濟環境。
2.出臺積極的財政與稅收政策,促進智能制造的培育與發展。
3.支持生產業的發展,鼓勵工業互聯網、云計算等產業積極發展,完善智能制造服務支撐體系。
4.明確產業發展方向,優化c智能制造相關的投資結構。聚焦《中國制造2025》重點領域,啟動實施一批重大技改升級工程,明確支持戰略性重大項目和高端裝備實施技術改造的政策方向。加強互聯網基礎設施建設,強力推進互聯網在制造領域的應用。
5.創新人才培養模式、強化人才激勵機制、落實各項人才政策,為智能制造培養與儲備復合型人才。
6.以試點示范行動為抓手,推進成套裝備示范應用,引領智能制造發展方向。
7.進行集聚發展。
(二)行業層面
在政府發展規劃、財稅政策等引導下,進行技術、裝備、商業模式等的揚棄。
1.對于裝備制造業,持續進行技術改造與升級,提供智能的裝備。加快部署企業技術升級改造,推動產業邁向中高端。聚焦《中國制造2025》重點領域,發揮企業主體作用,按照有保有壓的原則,以市場為導向,以提高質量效益為目標,啟動實施一批重大技改升級工程,支持輕工、紡織、鋼鐵、建材等傳統行業有市場的企業提高設計、工藝、裝備、能效等水平,有效降低成本,扶持創新型企業和新興產業成長。
2.對于生產業,以系統集成商的要求與發展為主線,帶動信息技術軟硬件技的發展。
3.對于生產制造業,對生產的產品進行智能化改造與升級,積極采用新型的商業與運營模式。
(三)企業層面
以利益驅動為誘因,以工業互聯網、人工智能等信息技術為手段,積極引入機器人等智能制造裝備,對傳統制造工廠進行技術改造與升級。
1.對生產設備進行智能制造的改造與升級,適應智能制造的需要。
2.對生產的產品進行智能化改造與升級,提供智能化的產品。
3.積極采用新型的商業與運營模式。
4.積極推進機器換人。通過機器換人,把人從某些生產環節如環境惡劣、簡單裝配、精密檢測等條件下解放出來,以便降低成本、提高效率。
5.對于新建企業,在資金、技術、設備等方面允許的情況下,盡量要求采用智能化裝備進行生產。
五、結語
智能制造是《中國制造2025》的主攻方向。本文探討了促進智能制造發展的模式,研究了從智能裝備到智能制造系統發展的路徑,提出以信息技術為手段對現有設備進行智能化改造、以智能制造裝備為基礎推動智能制造的發展、以技術改造升級為抓手推動傳統制造業邁向智能化,這三個方面齊頭并進,共同推動智能制造的發展。智能制造的發展是一項復雜的系統工程,需要政府、制造企業、生產服務業及其他相關方協同努力,它是一個漸進的過程,不可能一蹴而就。
所謂物聯網是美國提出的內涵豐富的物物相連的一種互聯網概念,主要有兩個方面的具體內涵:第一,互聯網是物聯網的主要基礎,而物聯網又是互聯網的延伸。第二,物物之間的聯系通信是對用戶端進行的延伸和拓展。現代社會,物聯網可以充分體現對物的是被、控制、感知,將智能處理和網絡化互聯形成有機的統一體,有利于高智能決策的形成。物聯網技術是感知技術、定位技術、組網技術智能服務以及云計算等多種技術的融合,經歷了二十年的更新和升級產生了物聯網的物聯傳輸技術、感知技術、智能技術以及定位技術。
2物聯網與制造業的融合
制造業與物聯網之間的融合,主要從產品的智能化,智能物流,生產過程的監控和管理以及售后服務的管理等四個具體的方面表現出來。
(1)產品的智能化。產品智能化主要體現在產品設計方面的智能化以及產品本身體現的智能化。產品設計的智能化指的是現代信息技術、物聯網技術以及網絡技術等現代化科技融入產品設計的過程,例如,多媒體設計,虛擬空間設計,電腦動畫設計,數碼設計,遠程設計以及圖文特技等,產品本身的智能化指的是在產品中融入電子技術,比如植入芯片,記錄產品靜態信息,以及通過模數轉換,傳感器,來對產品的運行狀態進行檢測,使產品可以實現功能上的智能化。在智能冰箱中植入芯片,可以讓冰箱通過條形碼完成視頻的識別,可以提示使用者每天需要食用的食品,還可以提示營養成分是否搭配合理,提示商品是否在保質期內,缺少食物的時候還可以提示應該及時補充購買。
(2)生產過程的監控和管理。產品的生產線,可以實行實時的堅決空,通過物聯網技術來采集生產線上的質量信息,生產信息,產量信息,異常信息,公示信息,監控生產的整個過程,并對生產計劃進行及時的調整,對產品質量進行強化管理,借以實現產生流程的可視化,逐步實現精細化管理。對于設備的監控,是通過現場總線來進行設備運行狀態的數據采集,對異常現象進行維護、診斷以及調整。
(3)職能物流。現階段,通過物聯網科技,例如條形碼、RFID等,可以實現物料以及半成品和產品的數量、位置等信息進行轉卻的周期監控,從物流拓展到工廠殘酷的慶典,產品的配送,車輛的調度,物流的結算,車輛的跟蹤,物流的監控等,借以提高物流的流通效率,降低庫存,實現特殊要求貨品的檢測和防偽。
(4)售后服務管理。售后服務管理是通過無線網絡來獲取產品的運行信息,借以實現在線售后,提高服務水準。
3物聯網大環境下制造企業的發展策略
(1)正確認識物聯網與制造業的融合帶來的影響。物聯網是我國大力支持的新型互聯網技術,對于制造業具有十分總要的影響,對制造業的發展具有十分重要的推動作用。因此,企業一定要正確的認識物聯網和制造業之間的融合帶來的影響,積極的應對變革中的新形勢,有利于制造業的發展。
(2)推動物聯網技術在制造業的應用,發展企業的信息化建設。對于自造企業自身來講,必須要積極的推動信息化建設,借以促進互聯網技術與信息技術之間的融合,有利于企業經濟效益的提升,也為企業的可持續發展提供技術和動力。制造業企業的信息化是一項極為復雜的系統工程,有利于提高企業的柔性和敏捷性,增強企業的綜合競爭實力,從而實現企業的跨越式發展。信息化可以改善企業產品的費研發實踐,成本、環境以及知識含量等。
(3)物聯網必須注重應用過程中的信息安全。現階段,制造企業的控制系統一般通過局域網或者專網來運行,網絡的本身對外來信號進行了評比,阻擋了外部潛在攻擊,為滿足實時性會導致工業通信會傾向于將加密放在第二位功能上。在物聯網的大環境下,很多設備信號需要通過公共網絡來實現,這就造成了制造企業網絡的巨大隱患。要想確保信息安全,首先,要確保感知節點安全。其次,要確保客戶隱私安全以及數據安全。數據的采集和傳輸都容易受到非法競爭者的破壞和盜竊,如果不能充分的加以重視,就會帶來企業的巨大經濟損失。
4總結
一、中油濟柴的智能制造水平
中油濟柴始建于1920年,是我國最早生產柴油機的廠家之一,其核心業務是中大功率內燃機的研發制造,延伸業務包括液力傳動裝置、電氣控制裝置、燃氣動力集成裝置等。擁有國際先進水平的內燃機研發及試驗設施,高柔性、數控化的核心部件加工設備,完善的質量檢測及理化設備。該廠生產加工的智能化水平比較高,工廠內的加工設備已經數控化了,大多數都是數控加工中心。為實現制造過程中的智能化,工廠車間現場設有生產管理系統終端。每天生產加工的零件被掃描到現場的終端,這個管理系統是全廠聯網的。一方面便于統計工作量,另一方面質量監督部門可以實時跟蹤這樣一個零件目前到了哪個環節,存在什么問題,即便這個發動機到了客戶手里,在使用過程中,某個零件出了問題,系統也可以監控它的運行,快速追蹤,及時維修,責任到人。
二、教師工作站的運行
山東勞動職業技術學院駐中油濟柴的教師工作站首批選擇了三名教師進站,筆者有幸成為其中的一員。在中油濟柴學習工作半年,教師工作站的日常工作如下。
1.深入車間,參與智能制造企業生產
從早上一開始三名教師坐著工廠的班車來到車間,穿戴好工裝,參加車間的晨會,之后就跟車間的工人一起,在工人師傅的指導下完成自己的工作任務。在這半年中,先后在大件二分廠學習發動機曲軸的生產、加工過程;在大件一分廠學習缸體的生a、加工過程;在總裝分廠的全自動化的生產線上參與發動機的組裝;在中油西瓦克參與發動機配電屏的安裝、配線和調試。在半年里,我們親眼見識到智能化生產下的中國產業工人真實的工作狀態,朝夕相處工作中,受益于工人們無私的指導并被他們工作中精益求精的認真態度所感染。
2.向智能化生產的專家學習
除了日常的生產工作,我們還積極地調閱智能制造企業的技術資料,向他們的智能制造的專家請教智能制造的技術問題。在生產曲軸的大件二分廠,曲軸的加工采用的是德國進口的車銑復合中心,這項關鍵設備的引進,大大提高了工廠智能化水平。該廠80后副廠長王琪經過潛心學習和不斷探索,完全掌握了德國的技術,實現了加工程序的獨立編寫,加工過程獨立診斷和控制。濟柴引進的德國WALDRICH-SIEGEN公司大型龍門五面體加工中心是目前世界上最先進的內燃機機體加工設備,能夠實現全數字化控制,全自動化更換附加頭、換刀工作,主要加工軸采用靜壓導軌方式,加工精度達到5微米。操縱這些尖端裝備的是杰出青年崗位能手――齊書新。在向這些智能制造專家的學習過程中,我們感受到了智能制造的巨大的魅力,智能制造已經顯現出了無與倫比的優越性。在智能制造生產中的所有要素中最重要的依然是人才,而人才必須在真實的智能化生產的環境下不斷錘煉,才能茁壯成長。
3.學習智能化生產背景下人才的培養
智能制造時代,尖端的裝備需要高素質人才去駕馭,人才的培養至關重要。我們看一下齊書新所率領的龍門加工中心團隊是怎樣開展人才培訓的。
龍門加工中心班共有19名員工,平均年齡25歲,齊書新在班組內積極倡導“學習也是一項工作”的理念。他堅持利用午休時間,組織員工展開技術研討,通過解決現場技術難題來提高大家的技能。他還自編培訓教材,毫無保留地向年輕員工傳授技藝,培養和教育了十多名具備獨立操作龍門加工中心能力的業務骨干。齊書新制定的“崗位輪換”工作法,讓每位員工每月輪崗一次,到不同的加工中心進行不同工序的加工操作,使每位員工都能夠有機會學習和掌握不同崗位的操作及程序的編制工作,促進了一人多崗,一專多能。
我們看到在智能制造時代,工廠內采用的最直接最有效的人才培養方法,依然是“師傅帶徒弟”。這種培養模式曾給我們國家培養了千千萬萬的優秀的產業工人,在智能化時代,這種培養模式依然是智能制造企業培養技術技能人才的最有效的方法,這一點在我們后來去臨工考察時也再一次得到驗證。
三、教師工作站的工作總結
筆者以前在學校教書,對于當今工業現場中的智能制造過程并沒有深入了解。來到濟柴后可以說大開眼界。通過向工人師傅和智能化專家學習并結合自己的思考,得出如下結論。
1.智能化時代崗位人才需求分析
(1)智能化時代崗位的自然分工。由于發動機是比較復雜的設備,需要非常多的工種協同,由多個分廠分工完成的,生產加工某個零部件的分廠又有從設計到加工再到檢驗等不同的分工。可以說濟柴是一個門類齊全的智能制造企業,這樣一個智能制造企業對于分析我們的人才培養方案和崗位需求是比較有代表性的。那么在這里我們的畢業生的位置究竟在哪里?
盡管濟柴有很多先進的設備,但是我們發現在N50車銑復合加工中心操作者2005級數控專業的畢業生,在ABB裝配生產線上有筆者學校的畢業生,在西瓦克的工業現場遍布學校各屆的畢業生。但是維護ABB裝配線的是西安石油大學的兩位年輕的工程師,維護N50車銑復合中心的也不是我們的畢業生,在西瓦克的各設計辦公室內也沒有我們的學生。顯然,在現代智能制造的自然分工中我們學校的畢業生主流的崗位被分到了一線、被分到了現場。
(2)電氣專業畢業生崗位人才需求分析。在濟柴,我們先后走過了大一分廠、大二分廠、總裝分廠和西瓦克電氣事業部。綜合來看,濟柴的高職院校畢業生電氣技術主要崗位如下。
一是機床維修崗位。機床維修主要是在大一、大二分廠和總裝分廠。大件二分廠是生產加工曲軸、連桿、凸輪軸,分廠現有主要生產設備123臺,其中進口關鍵設備16臺;大件一分廠是生產加工箱體和缸蓋的分廠,擁有各種設備164臺,其中進口設備10臺,各類加工中心2l臺;在總裝分廠主要設備就是智能化的裝配線。我們在跟維電組的師傅座談時,了解到每個分廠專門從事電氣維修的人員不足5人,由于分廠大量采用了數控設備、數控機床的穩定性高,減少了維修任務,但同時對維修人員的技術水平要求提高了。
二是售后服務崗位。前面已經闡述,柴油發動機要想穩定運行,正常發電,需要配電屏的可靠工作,配合濟柴發動機產品的銷售。售后服務必須跟上,因而需要的一些售后人員,高職院校畢業生可以勝任濟柴的售后。由于配電屏涉及知識面比較廣,要求售后人員對配電屏的控制及發動機的正常運行比較熟,同時也要懂一些機械方面的知識和技能。
三是配電屏的安裝接線崗位。這個崗位主要是在西瓦克,西瓦克為整個廠所有類型的發動機生產配電屏,同時西瓦克還生產低壓配電柜,無功補償控制柜,風力發電柜組。高職院校畢業生成為了西瓦克生產車間的主力,需要的人員較多。這個崗位要求能看懂圖紙,并且做到熟練、細心。接線要求正確、牢固、美觀。
四是產品的檢驗崗位。本崗位主要在西瓦克和總裝分廠。西瓦克是空載試驗,崗位要求清楚配電屏各部分原理,會使用各種儀表,能夠檢查、排除一些簡單故障。再一個就是總裝分廠的發動機帶載試驗,這個部分也需要少量電工,要求對發動機正常運行情況要非常熟悉。
根據統計,電氣專業在不同工作崗位的需求量如下圖所示。
2.專業教學改革的建議
從智能化生產的現場以及崗位人才需求分析可以看出存在這樣兩個趨勢:其一,智能化生產現場的技術水平、發展速度遠遠超過我們的校內專業教學;其二,由于工業技術水平地快速提高,崗位的自然分工,筆者學校的畢業生被自然地分配到了一線的操作、裝配,接線、檢驗這些崗位。這樣的趨勢會成為主流而越來越清晰。在這樣一個分析判斷的基礎上,我們的專業教學就應該有與之相對應的調整。
(1)直面智能化時代我們的差距。智能化時代,高職院校與智能制造企業一線的差距是全方位的,而且這種差距正在拉大。這種差距主要體現在兩方面:其一是師資的差距;其二是設備和教學環境的差距。
一是師資差距。由于高職院校的大多數教師并沒有智能化生產的教育和實踐經歷,因此在教學過程中不可避免地脫離實際,跟不上時代步伐。對于這個問題,一方面可以請智能制造企業的智能化專家定期來學院培訓我們的師資,另一方面是選派專業教師到智能化生產廠現場學習。
二是設備和教學環境的差距。我們可以在教學中盡量選用生產一線當前實際在用的設備,原有的老舊設備要淘汰。同r我們也應該清楚地認識到教室里培養不出過硬的技術、技能。提高技術技能最好的場所是工業現場,因此可以選派比較好的學生到智能化程度比較高的智能制造企業鍛煉,讓我們的學生在實際的智能化車間學習生動的技術。
(2)夯實基礎,苦練基本功。立足當前智能制造企業的自然分工,既然我們的畢業生主流的就業方向是一線的操作工和安裝接線工。因此校內實訓教學,重點應該回歸基本技能。基本功應該反復練習、強化練習,而沒必要過分追求高大上的技術和技能。也就是說在時間和設備投入上不能再平均用力。比如電氣自動化的學生在校內、基本控制線路的配盤練習、機床線路的維修就是基本功,而PLC、單片機這類的技術可以學,但是它不屬于基本技能。
從濟柴的生產實踐看得很清楚,學校畢業生占據的崗位就是一線的操作、裝配、接線和檢驗這類的崗位,而不是搞產品的研發、設計或者是高端設備的維護。這就需要我們面向崗位,立足基礎,強化基本技能。
(3)對學生進行分類,因材施教。練好基本功的同時,一是在實訓教學上一定要對學生進行分類,分層次、分專業教學,不再讓所有學生面面俱到地完成所有課題的學習,二是根據學生學習能力和特點,每位學生有選擇地學好一兩種技術即可。
有能力學習高端技術的可以去練習PLC、單片機編程,學習交、直流調速,研究過程控制;學習能力差,基礎不好的學生練好基本功即可。不可否認筆者學校的畢業生有一些是天賦極高的,是可以把比較高端的技術學好的,但是即便學好了,真正可以從事產品的研發、設計,從事高端設備的維護的也是極少數。因為這樣的崗位絕大多數已經被本科院校里面比較好的畢業生占據了。對學生不按照學習能力進行分類,而采取循環學習的方式也會造成教學設備、師資的浪費。筆者一直在校內從事電氣實習教學,在教學生PLC編程時,有許多學生是很難學會的,他們學習的欲望不強,可能也沒有這個能力,不加分類地讓他們學,學生很痛苦,最后沒什么效果,只會造成資源的浪費。
半年來,早早地起床趕上他們的班車,伴隨著機器的轟鳴聲我們開始了一天的學習和實踐。雖然條件、環境可能不如學校,但是這半年里我們學到了很多,結識了很多技術能手和能工巧匠,開了眼界,也有實質的提高。可以說這半年的工廠鍛煉是非常有意義的一段經歷,必將對后續的教學有非常正面的幫助。
產業硬實力
2012年,常州市委、市政府作出了建設智慧城市的重要戰略決策,同年了《常州智慧城市發展規劃(2012-2016年)》,根據規劃,常州的智慧城市建設將依托四庫四平臺,發展六大智能產業,實施應用工程,最終實現社會管理信息化、居民生活智慧化、裝備制造智能化、智能技術產業化的四化目標。
常州市經信委副主任楊軍表示,就常州市來說,信息基礎設施亮點紛呈。但必須明確的一點事,發展智慧常州要把握社會應用和產業發展兩條主線。常州“智慧城市”將結合產業基礎,緊抓“智慧城市”建設機遇,以國民經濟和社會發展領域智慧化應用、智能制造裝備產業加快發展為主線,以用促產,以產帶用,產用結合,實現社會應用智慧化、產業升級智能化。規避區域同質化競爭,結合常州產業基礎和省政府對常州戰略性新興產業發展定位,以“智能設計、智能生產、智能材料、智能裝備、智能產品和智能系統”為方向,大力發展“智能電網、智能軌道交通、智能農業裝備、智能工程機械、智能基礎裝備和智能機器人”等特色產業,打造“智能制造裝備名城”。踐行信息化惠民,應用服務于民生。這樣的目標不但規定的智慧常州的發展方向,同時對于智慧常州的主要應用領域進行了合理規劃。
從產業基礎來說,結合常州產業基礎和省政府對常州戰略性新興產業發展定位,《智慧城市規劃》確定了常州“智慧城市”發展的六大重點產業,明確了各項產業發展的主要內容和路徑。
常州市經信委信息化推進處處長蘇英介紹,智慧常州在智能產業領域,以提高裝備智能化水平和優化工藝流程為重點,實現優勢裝備制造產業信息技術、智能技術與制造技術相融合,智能制造裝備產業整體技術水平獲得提升。以應用為先導,以示范工程為依托,堅持創新發展、特色發展,形成融技術研發、生產制造、產業化應用于一體的物聯網產業體系。發展一批面向政務應用、文化創意、醫療衛生、食品安全、中小企業等領域的云計算服務示范應用,培育一批本地云計算配套企業,初步形成本地云計算產業鏈。形成相對完整的電子信息產業鏈,自主創新能力進一步增強;軟件開發應用水平明顯增強,培育一批龍頭企業,軟件開發能力達到國內先進水平。
融合的社會
蘇英介紹,依托常州市的信息化現有資源和基礎,圍繞“智慧城市”建設目標,《智慧城市規劃》提出了覆蓋經濟社會各領域的重點工程。
在政府智慧服務層面,深入推進行政權力網上公開透明運行,加強政府門戶網站群建設,健全市民卡的政府公共服務載體功能,加快國家稅網上辦稅服務,實現管理型政府向服務型政府的轉化;在社會智慧服務層面,建設無線城市,完善金保系統,促進農業農村信息化,推進數字檔案查詢、食品藥品追溯、智慧物價、虛擬養老等信息惠民工程,滿足信息化發展成果惠及全民的客觀需求。
通過城市可視化運行管理、綜合管理、交通出行管理、社會綜合管理的智能化應用,實現城市公共安全、交通運輸、生態環境等各領域的智能響應和運行。集約化建設城鄉社區綜合管理和服務信息化平臺,積極推進社區信息基礎設施共建共享,依托信息化手段和物聯網技術,構建信息共享、服務便捷的全新智能社區形態。建設完善智慧城市應急指揮管理系統,加強對流動人口、重點人員、特殊人員的服務管理,綜合利用各類公共視頻資源,創造宜居城市。建立實用共享的區域智能衛生信息系統,加快居民健康檔案、電子病歷的全覆蓋進程,構建“智能衛生、健康市民”的衛生智能化體系。整合各方教育資源,推進“數字校園”建設與應用,構建和推廣終身教育服務平臺,滿足人民日益增長的教育和培訓的學習需求。整合常州旅游“吃、住、行、游、購、娛”等要素資源,在旅游體驗、行業管理、智能景區、電子商務等方面廣泛應用云計算、物聯網等前沿的信息技術,開拓常州旅游服務業的新局面。大力推進兩化深度融合,培育一大批創新持續化、業務協同化、生產智能化、制造綠色化和商務智慧化的智慧企業,全面提升常州地區工業經濟的綜合競爭力。
在智慧常州建設進程中,常州經信委通過不斷總結發現,地方政府要求政務信息資源整合共享、提供統一公共服務平臺的需求,往往與條線設置不同技術標準、建立異構系統的要求相沖突。由于國家層面缺乏統籌,各條線分散的、孤立的技術標準和系統,還在通過各種形式不斷地向下推廣,給地方信息資源整合、網絡系統整合工作帶來極大困難。政務信息資源存在著多頭重復采集、部門分散管理、數據正誤不一、利用效率較低和“信息孤島”等現象。“上面千條線,下面一根針”,信息孤島、信息煙囪等現象導致了政府信息系統繁多,直接加重了基層的工作負擔,造成了基層干部、精力的極大浪費,這對于改進政府對社會的服務職能是非常不利的。
在實現智慧常州服務型社會中,常州市創造性的提出“四庫四平臺”建設。其中,“四庫”即人口基礎信息庫、法人單位基礎信息庫、自然資源和空間地理基礎信息庫、宏觀經濟信息數據庫四大基礎數據庫,“四平臺”即云計算平臺、信息基礎設施集約化建設平臺、政務信息資源交換共享平臺、信息安全平臺四大基礎平臺,“四庫四平臺”建設是強化資源整合、信息共享和政務協同,提升城市規劃、建設、管理、衛生、教育、文化、人口等領域的公共信息服務能力的前提條件和必要基礎。