智能制造背景下技术技能人才需求变化的调研与分析

智能制造背景下技术技能人才需求变化的调研与分析

王芳，赵中宁，张良智，丁林耀，丁明伟，王兰军

当前，全球制造业格局面临重大调整, 国内经济发展环境发生重大变化，国家提出实施“中国制造2025”，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快了从“制造大国”转向“智造强国”的步伐。在智能制造过程中，人的角色将由服务者、操作者转变为规划者、协调者、评估者、决策者，企业需要的是能够运用与掌握现代信息技术和智能化设备技术、独立完成智能化目标和任务的高素质技术技能人才。为了更好地了解智能制造背景下，企业对技术技能人才的具体需求变化，作者对山东省国有企业进行了调查。

一、研究设计

（一）调研目标

以山东省国有企业为主体，了解离散制造式（简称离散型）和流程制造式（简称流程型）企业智能化升级改造的现状，通过分析研究典型案例，找出不同类型企业智能化生产的特点和普遍规律；通过重点研究不同类型企业在全面自动化基础上如何实现数字化车间、数字化工厂，进而逐步实现智能化制造的过程，分析在智能化升级改造过程中生产一线的技术技能人才的需求变化情况，为开展面向智能化制造“人机交互”岗位所需的知识、能力、素质的分析与研究打下基础。

（二）调查对象

课题组在2015—2016年走访了山东省经信委、山东省两化融合促进中心2家省级信息化建设的主管部门，现场调研了德国西门子数字化成都工厂、中石油济柴、潍柴集团、浪潮集团、斯凯孚（济南）、三角集团、泰山玻璃纤维、临工集团、济南奥普瑞思智能装备有限公司、华为集团等10家企业，在每个企业都召开了由主管智能化建设的领导、人力资源部负责人、信息化主管部门人员、车间主任、技术员、一线工人等不同层次人员参加的座谈会。课题组收集了企业典型案例41个。

（三）问卷设计

为了更加准确了解企业实际，课题组设计了4大类共计27个问题的综合调查问卷，其中，企业智能制造建设方案问题10个，占37%，企业智能制造条件下人才改变（岗位替代）的问题5个，占18.5%，智能制造的岗位要求方面问题6个，占22%（含知识、能力、素质等要求），其他相关问题（含校企合作、课程开发等）6个，占22%。问卷的内容设计突出了企业智能制造建设和人才培养的问题。19个企业调查问卷的回收，也体现了企业对课题研究的支持和重视。

二、数据梳理与分析

（一）企业智能制造建设的基本情况

1.开展智能化工作的企业或开展“两化”融合的企业基本是行业的领导者或经济效益较好的企业

比如，三角集团是中国制造业企业500强，是中国轮胎产业发展的典范，总投资67亿元倾力打造的产业升级力作——华阳生产基地2016年正式投产，该基地是亚洲一流智能化高端乘用轮胎的生产基地，是完全符合工业4.0和中国制造2025模式的“智慧工厂”，与传统生产模式相比，可提高工效40%以上，其一期项目年产能为400万条智能化高性能乘用车轮胎。类似三角集团这样能够新建一个智能化工厂的企业占调研企业总数不超过10%。

2.大部分企业的智能化生产是以原有条件为基础进行升级改造

比如，山东临工集团通过AGV小车系统解决生产物流问题，泰山玻璃纤维集团通过AGV小车数字系统解决长期困扰企业的“精准发货”问题，济南二机床集成应用质量、安调、客户等自主开发的各类管理系统，建立以ERP系统为核心，以PDM系统为纽带的生产管理平台，实现了管理模式创新，等等。总体来看，企业智能化由局部到全面是一个发展的过程，更是一个探索的过程。处于此过程的企业占总调研企业的80%。

3.部分企业的智能化建设处于停滞状态

智能化建设需要大量资金，长时间不间断投入，部分企业智能化基础良好，但由于后续资金、思想认识等方面的原因，造成续建任务无法实现。如，中石油济柴，数字化基础设施建设完成，设备自动化水平也很高，但车间的数字化“互联互通”不能实施，导致前期进行的基础设施建设处于“闲置”状态， “大马拉小车”的现状无法全面提高生产效益。

总体来说，企业高度认同智能化建设会给企业带来新的经济增长或解决长期困扰企业发展的“瓶颈”，提高精细化服务的水平和产品质量。 但由于各种原因的限制，企业面临的最大挑战是“两化融合”“转型升级”和“创新”，实现完全智能化生产还有很长的路要走。

（二）企业智能化建设的主要动机分析

为了更好地了解企业进行智能化升级改造或者直接建设一个智能化工厂的动机与原因，课题组设计了2大类15个问题。通过分析研究发现，所有企业都想通过智能化建设解决企业管理的智能化和产品服务的智能化。但由于企业的基础不同、建设重点不同、资金支持力度不同等多种因素，智能化建设项目推进的安排顺序差异较大（见表1）。

1.进行信息化基础设施建设

由表1可以看出，绝大部分企业将“信息化基础设施建设”列为第一位。因为现代化的硬件设施，是保证各类应用系统稳定运行的基础，拥有一个安全、稳定、高效的基础设施系统，是一个企业智能化水平高的基本标志。但是，高效稳定的基础设施建设如网络设备、服务器等需要大量的资金投入，这也是中小企业或者资金不是非常富裕的企业无法迅速开展智能化基础设施建设的重要原因。

2.建立企业资源智能化管理平台

排在第二位的是以ERP为核心的“企业资源智能化管理平台”，占77.7%。说明企业要采用物联网射频识别等技术，将生产过程的信息技术绑定，解决各个信息管理系统中的信息“孤岛”，必须完成生产环节信息的“互联互通”。因此，无线WIFI、传感器、数据扫描RIEF等设施的配备以及ERP资源管理平台都是智能化建设的基础任务，是获取生产全过程数据，完成后续处理数据的基本条件。

3.实现质量控制智能化

44%的企业将“质量控制智能化”作为第三。企业希望通过智能化建设提高企业的精细质量管理水平，以数据代替经验，用数据化优化方案来推动企业质量的提升。比如，潍柴集团装配车间采用的机器人数字化螺栓紧固系统，通过数据化检测可以要求每一个工位的机器手只能完成三圈半的螺栓紧固，一旦生产出现不符合数据的要求，将出现现场报警，通过人工可以进行修正，从而做到100%的质量合格。

4.实现大数据应用

列第四位的是“大数据应用”，占28.5%。说明企业希望借助于大数据的处理，实现最优化的制造，比如，企业普遍采用的智能化排产，智能化BOM等。但是由于“大数据应用”必须依赖智能化基础设施建设的完备和企业资源智能化管理平台建设的完善，所以，目前，真正能够实现大数据应用的企业并不多。

5.探索产品的智能化服务

从表1中的信息还可以发现，企业在产品的智能化服务方面都进行了实践。如浪潮集团已经实现了用户的个性化方案定制，向企业提供“一厂一案”的互联网+企业数字化管理的智能化整体解决方案，潍柴集团将信息芯片植入产品的主要部件中，实现生产和产品的全追索，芯片同时可以实时传递产品在用户现场的使用情况，实时反馈用户的要求，通过数据流形成智能化闭环系统，延伸产品的服务链，创新产品服务的新领域。

另外，通过调研发现，离散型企业智能化建设是以改造现有生产基础为切入点，而流程型企业的智能制造建设发展较快。比如，潍柴作为离散型企业的典型代表，将生产车间的MES实现了数字化，数据流将生产计划、生产排产、BOM、质量检验、协同创新等有机结合，使得废品率又降低了10%。西门子作为流程型企业的典型代表，其成都工厂生产的变频器等电子产品的整个生产流程均由数据信息自动控制，包括材料和产品识别感知系统、智能加工系统、车间监控系统、 质量监测系统等的完善，保证了每一件产品均达到质量要求，并且全面提高了管理效益和用人成本。

（三）企业智能化建设中采用的应用技术现状

企业智能化建设是一项复杂的系统工程，涉及企业管理，设计，生产，服务，创新等全过程。由于企业所处的行业不同、企业规模不同、建设阶段不同都会带来不同的建设需求。本项目对企业智能化建设过程中应用到的技术也进行了研究与梳理 ，旨在了解最新科学技术在智能制造企业的应用情况。

通过表2可以看出，构建基础设施需要的识别技术、传感器技术以及需要的工业软件的使用等，100%企业都已经采用；互联网+制造、通信技术的应用也得到了大面积的推广；智能制造核心的机器人技术的应用占到了78%，说明“机器代工”的时代已经来临；云计算（数据库）、大数据和物联网的应用得到了大部分企业的认同，说明大数据已经为企业的生产、管理、创新带来了改变，开启了企业生产管理模式的变革；只有3D打印技术在企业的生产中应用很少，说明3D打印技术在智能制造企业的应用范围较小，目前只有个别企业有需求。

（四）企业智能化实施中一线员工的岗位调整情况

在调研中，课题组非常关注“人的变化”，因为，在任何一个企业，人才结构要与生产关系、生产力相适应。企业智能化的不断推进，人的岗位和需求出现变化是必然趋势。

调研数据显示，企业在智能化实施中需要的学历结构、学源结构与原来没有太大的变化，并不是随着智能化的发展对学历要求越来越高，几乎所有调研企业认为一线的技术技能人才具有高职或本科学历就可以满足企业智能化的发展要求。但是，人才岗位的调整、知识技能的需求变化却非常明显，离散型企业调整人员岗位的比例达到30%以上，流程型企业的比例更高。为了摸清企业人员变动的实际，本项目对人员尤其是一线技术技能人才的调整状况进行了调研与分析（见表3）。

从调研的情况分析，保留车间一线操作工的企业占50%，部分保留占37%，只有瑞典斯凯孚（济南）工厂增加了一线操作工，占调研企业的12.5%。从整体情况看，智能化水平高的企业一线操作工的需求在减少，甚至出现30%以上的减员，比如，三角轮胎和泰山玻璃一线操作工的减员超过了60%，以“机”代“工”较为突出。分析其主要原因是这两个企业基本属于流程型企业，流程型企业的智能化生产特征决定着重复性工种容易被机器替代，生产流水线的操作工容易被机器人代替。

调研数据反映智能化实施中设备的维保人员不断增多，比如，三角轮胎集团已经向“智能化工厂”迈进，在智能化建设初期，设备的调试安装需要有经验的一线技术工人参与，通过与设备的“互动”、产品的质量、数据分析等确定工艺程序，因此，需要的一线技术工人较多。正常投产后，由于自动化程度和信息化程度的提高，生产过程中使用的技术工人减少很多，技术技能人才大部分转向了设备的管理和维护。因为，先进制造的MES系统要求设备的自动化、数字化水平越高，要求提前预判的能力就越强，整个生产过程是依据大数据分析的结果指导设备的正常运行。因此，设备的管理与维护是 “体检式维护”，而不是“外科手术”的修理。

再比如，潍柴动力的一车间对设备维保人员的要求也越来越高，不仅要求维保人员能够满足设备的维护，而且要求具有设备的革新创新能力。

另外调研结果表明，质量检验员的工作将会慢慢被替代。由于生产全过程数字信息逐步实现了动态采集和分析，“人的经验检验将被设备代替”“依靠经验保障质量的时代一去不复返了”。调研企业中有75%的企业要减少或调整质检员岗位，同时40%的企业认为生产调度将被“智能化排产”代替，智能化物料BOM系统将100%取代人工。

（五）企业智能化制造对技术技能人才的知识、素质、能力要求

为了具体了解企业智能化制造过程中对技术技能人才需求的变化，本项目以机电类专业相关工作岗位为切入点，设计了相关调研题目，重点了解企业对技术技能人才在文化知识、专业技能、人文素质等方面的变化。参与调研企业的信息汇总如下（见表4）：

1.不同行业企业对员工素质的要求基本一致

分析数据可以得知，不同行业企业对员工素质的要求基本一致，即职业道德、安全意识、创新意识、团结协作、学习能力、对企业文化认可等，都成为企业选择员工的基本条件。其中，企业对员工的安全意识要求非常高，因为所有调研企业都将安全生产作为一票否决项，如果在生产中出现安全责任事故，将是不可原谅的错误。因此，对在校学生进行安全意识的教育和安全操作习惯的养成，成为学校，尤其是培养企业一线技术技能人才的高职院校必须高度重视的课题。

另外，创新意识培养是目前智能化生产提出的新要求，生产过程的自动化水平即使再高，机器也要出差错，也有效率空间，这就要求一线技术技能人才不断完善和提高生产，这就是技术技能人才的价值创造。

2.企业对专业基本知识要求比较普遍

在专业知识和技能方面，通过数据可以看出，企业对专业基本知识要求比较普遍，如机械基础方面的机械制图与CAD、机械制造技术等知识，电气技术方面的PLC、电气系统的装配与调试、机床电气线路等知识，以及专业技能中的CAT、CAM、CAE技术应用等，都是一线技术技能岗位人员所必须具备的基本知识与技能。

3.对学生的电气技术要求不断提高

75%的企业对学生的电气技术方面的要求不断提高，已经超过了对传统机械基础、传动基础、计算机硬件和软件等方面的要求，这个也符合目前企业生产实际。机械知识和电气知识的融合是企业岗位的基本要求。

在调研中发现，所有企业都对“智能制造基础知识、传感器、机器人、物联网、智能化设备的操作和维修，智能化产品和服务”等提出了明确的需求。

三、智能制造背景下技术技能人才的需求变化

根据以上数据的梳理与分析得知，企业在智能制造升级改造过程中对技术技能人才的需求有了以下几个方面的变化。

（一）信息化建设与应用“最后一公里”问题解决的主力军是技术技能人才

企业智能制造的核心之一是MES系统（Manufacturing Execution System制造执行系统）的建设和运行，而生产车间中学习和掌握MES系统的人员中，高职毕业生占绝对多数，他们经过多年的生产实践，在工作中积累大量生产数据信息，具有丰富的实际生产经验，同时由于自身具备一定的专业知识和技能，可以根据生产岗位技术提升的要求不断开展技术革新和创新。比如，他们能够完成生产工艺路线的选择、工夹具的选择、生产程序设计等，还可以为产品的设计者提供基础的生产流程信息，保证产品设计者的设计不脱离实际，能够在实际工作中完成，与此同时，他们和产品设计者的有效沟通与交流，可以保证设计理念在产品中实现，也就是说，技术技能人才是设计者与生产者的桥梁，是设计理念与科技成果转化的重要力量，只有生产一线高职层次的技术技能人才真正融入信息化的建设与应用中，才能保证智能制造的有效推进。

（二）智能制造的物联网人才需求将大幅提升

信息与人的结合比较容易实现，但设备与设备、设备与人、设备与云等实现互联互通并非易事。物联网是“两化融合”的切入点，可以大大促进信息化的应用。比如，物联网能让企业从定期维护转向状态检修，也就是说，可按需提供检修服务，而不是基于设定的时间表检修维护设备。这种方式既可提高设备的可靠性，又能有效配置人力资源。因此，实现智能制造需要一大批能够运用物联网技术、依据大数据进行生产和管理的技术技能人才。

（三）数据化维修人才将成为“维保岗位”的新宠

“自我发现、自我诊断、自我创造”已成为智能制造的重要标志。企业进行智能化升级改造之后，大量生产人员转向维修保养岗位，但是，设备的维护和保养已不是原来的模式，“在电脑上修设备”“用设备修设备”将成为常态。企业要求按照“数据保养”“精准维护”“远程诊断与维护”等来保障设备的正常运行。因此，企业需要大量的“数据化维修人才”。能够在数据信息指引下快速完成设备维护与保养的人才，将成为企业的新宠。

本文摘编自《中国职业技术教育》2017年第11期，转载请注明出处。