發(fā)展智能制造是未來(lái)制造業(yè)的重大趨勢(shì)和核心內(nèi)容，也是實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造業(yè)智能升級(jí)、跨越發(fā)展的根本途徑。與之相對(duì)應(yīng)，對(duì)智能制造應(yīng)用型人才培養(yǎng)也提出了更高的要求。

那么，智能制造的發(fā)展到底需要什么樣的人才呢？貝加萊大中華區(qū)總裁肖維榮博士在2018第7屆貝加萊學(xué)界聯(lián)盟會(huì)議發(fā)表了“智能制造時(shí)代對(duì)于人才能力挑戰(zhàn)”的主題演講，對(duì)“智”造人才的要求進(jìn)行了全面的分析。

圖1-肖維榮博士在學(xué)界聯(lián)盟會(huì)議演講

這個(gè)演講不僅對(duì)在校學(xué)子提出學(xué)習(xí)的建議，也對(duì)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)提供了可資借鑒的模式，對(duì)于產(chǎn)學(xué)合作以及產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)有很強(qiáng)借鑒意義，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)演講文稿記錄編寫此文以與產(chǎn)業(yè)學(xué)界共分享。

智能時(shí)代對(duì)于自動(dòng)化需求的挑戰(zhàn)

要了解人才的培養(yǎng)，必須了解產(chǎn)業(yè)需求的變化，人才的培養(yǎng)必須以產(chǎn)業(yè)發(fā)展。今天，產(chǎn)品周期越來(lái)越短、批量個(gè)性化產(chǎn)品需求更為迫切，關(guān)聯(lián)技術(shù)越來(lái)越復(fù)雜—新材料、新制造工藝、智能傳感器、云端應(yīng)用，并且提供了更為個(gè)性化的設(shè)計(jì)與服務(wù)。這使得制造業(yè)必須來(lái)應(yīng)對(duì)這一需求，并需要在戰(zhàn)略上做出新的選擇、在成本競(jìng)爭(zhēng)力上改變認(rèn)知，并且必須重新認(rèn)識(shí)人才以及人才的培養(yǎng)，才能應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。

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圖2-智能時(shí)代對(duì)于自動(dòng)化需求的挑戰(zhàn)

肖維榮博士引用2016年德勤的全球CEO關(guān)于制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力調(diào)研的報(bào)告中顯示，人才是全球CEO所公認(rèn)的制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力第一關(guān)鍵要素。隨著原材料，人力成本等綜合成本的上升，過(guò)去我們贏得發(fā)展所依賴的成本優(yōu)勢(shì)變得越發(fā)難以為繼。
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? ? ? ? 智能時(shí)代的人才能力需求

在智能制造這個(gè)時(shí)期，我們對(duì)于人才的需求不僅僅在于專業(yè)知識(shí)的訓(xùn)練，對(duì)于制造業(yè)，或者在職業(yè)場(chǎng)，我們對(duì)于人才的需求更多的是在綜合能力，它包括了多個(gè)維度：

圖3-智能時(shí)代的人才能力需求
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? ? ? ? （1）垂直專業(yè)與跨界應(yīng)用：最基本的專業(yè)技能方面必須有深厚的根基—這個(gè)往往是在學(xué)校的基礎(chǔ)課程期間就要打牢，而到了企業(yè)實(shí)際則需要跨界，因此，產(chǎn)學(xué)的合作聚焦在學(xué)校專業(yè)基礎(chǔ)與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐的平衡點(diǎn)上。

（2）標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范：工程應(yīng)用不同于學(xué)術(shù)研究，講求效率，工程師開發(fā)項(xiàng)目，必須遵循編程標(biāo)準(zhǔn)與代碼注釋這樣的細(xì)節(jié)規(guī)范，才能確保項(xiàng)目具有高的可重用性、提升研發(fā)效率。另一方面，跨界的協(xié)作關(guān)鍵也在接口標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，如通信、語(yǔ)義互操作、軟件調(diào)用等。

（3）全局與結(jié)構(gòu)性思維：能夠全局看待機(jī)器與系統(tǒng)的開發(fā)，這正是協(xié)同、跨界的需求，結(jié)構(gòu)性思維代表著具有高效的達(dá)到路徑的訓(xùn)練，避免走彎路。

（4）動(dòng)手實(shí)踐：要高出著眼，小處著手，學(xué)生不僅需要專業(yè)知識(shí)與技能，也需要小處著手，拿起螺絲刀干活的能力，只有在實(shí)踐中才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，學(xué)以致用的提升自己的整體能力。

（5）創(chuàng)新能力：工程師要求嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖諗啃裕残枰l(fā)散的創(chuàng)新性思維，突破原有思維，跨界尋求解決問(wèn)題的方法與路徑。

（6）協(xié)作與溝通不僅是技術(shù)的，也是能力層面的需求，開放的不僅是通信接口，也是人的開放與交流，準(zhǔn)確有效、及時(shí)的與團(tuán)隊(duì)成員、客戶進(jìn)行溝通是避免問(wèn)題未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)而造成過(guò)程的返工、時(shí)間損失等，是效率的關(guān)鍵。

差不多文化要不得

在很多時(shí)候，受到文化的影響，“差不多”這個(gè)詞匯經(jīng)常在生活中被用到，但 “差不多”對(duì)于工程技術(shù)人員而言是不能接受的，如圖3，當(dāng)我們?nèi)ケ容^歐美與國(guó)內(nèi)的裝備能力時(shí)，如果這個(gè)“差不多”、那個(gè)“差不多”—我們會(huì)以為我們差距不大，但是這種比較遵循“乘法效應(yīng)”進(jìn)行計(jì)算，對(duì)6個(gè)維度的指標(biāo)進(jìn)行乘法計(jì)算后會(huì)顯示一個(gè)非常大的差距。

圖4-差不多差很多

因此，工程師在思想上就不能以“差不多”來(lái)對(duì)待工作，必須精益求精的專注，才能設(shè)計(jì)與生產(chǎn)高品質(zhì)、低成本、快速交付的產(chǎn)品。

什么是一個(gè)工程師的工作？

圖5-自動(dòng)化工程師的工作

一個(gè)工程師的工作就是通過(guò)使用工具，工程方法與流程，實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)與任務(wù)，這個(gè)過(guò)程需要全局的對(duì)目標(biāo)的把握，對(duì)任務(wù)的理解分析、使用合理的方法、按照嚴(yán)格的流程、設(shè)計(jì)滿足質(zhì)量的軟件與良好的文檔規(guī)范，準(zhǔn)時(shí)完成高品質(zhì)的控制任務(wù)與響應(yīng)能力等應(yīng)用目標(biāo)。
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? ? ? ?? 貝加萊的學(xué)界聯(lián)盟競(jìng)賽，面向在校學(xué)生，但其設(shè)計(jì)要求卻是以“一個(gè)真正的工程師”該如何工作來(lái)進(jìn)行評(píng)估，使得學(xué)生經(jīng)歷一次真正的工程師資質(zhì)訓(xùn)練，為其理解“工程師”工作、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、流程有一個(gè)全面的思想構(gòu)建，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

新時(shí)代的能力需求

在數(shù)字時(shí)代，今天所推進(jìn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造背景下，人才能力的聚焦也發(fā)生著變化，來(lái)自維多利亞州政府教育與培訓(xùn)部2017年STEM與未來(lái)勞動(dòng)力的報(bào)告（如圖6）中對(duì)于數(shù)字時(shí)代的人才能力訓(xùn)練進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)研究，對(duì)于數(shù)字時(shí)代的能力訓(xùn)練--主動(dòng)學(xué)習(xí)、批判性思維、復(fù)雜問(wèn)題解決能力、創(chuàng)造性問(wèn)題解決的這些能力都是我們講的“創(chuàng)新”—我們必須學(xué)會(huì)大膽的嘗試，對(duì)于工程師而言如此，對(duì)于銷售市場(chǎng)、生產(chǎn)管理都是如此，我們要突破既有思維、突破“慣性”尋找更為高效的方法。

圖6-數(shù)字時(shí)代的人才能力訓(xùn)練

而另一方面，在專業(yè)技能方面，F(xiàn)raunhofer奧地利研究院對(duì)工業(yè)4.0時(shí)代的教育研究闡述了三個(gè)主要的專業(yè)技能聚焦，如圖7：

圖7-專業(yè)技能的擴(kuò)展

（1）系統(tǒng)與接口：包括各種通信、連接的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，開發(fā)與實(shí)現(xiàn)，而且對(duì)于新的大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)這樣的專業(yè)需要掌握與之配合的接口與系統(tǒng)的特征，以便借助這些技術(shù)來(lái)解決新的制造中的問(wèn)題。

（2）系統(tǒng)的理念與創(chuàng)新的管理方法：需要系統(tǒng)、全局的看問(wèn)題，智能時(shí)代在于協(xié)同，集成，因此必須具有全局的思維與創(chuàng)新的方法，以達(dá)成制造協(xié)同。

（3）集成產(chǎn)品與流程規(guī)劃設(shè)計(jì)方面：從產(chǎn)品到實(shí)際的生產(chǎn)制造有非常大的挑戰(zhàn)，需要借助于機(jī)械、電氣、軟件、工藝、精益運(yùn)營(yíng)管理等全局的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，這需要工程師不僅有專業(yè)技能還需要管理協(xié)調(diào)方面的技能。

軟件工程訓(xùn)練

具體到自動(dòng)化行業(yè)，肖維榮博士談到，作為智能制造的核心技術(shù)，其智能性更多以軟件形式體現(xiàn)，而自動(dòng)化已經(jīng)由硬件競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代進(jìn)入軟件時(shí)代，并且隨著與IT融合的加強(qiáng)，這方面的趨勢(shì)更為明顯，因此，大學(xué)的教育必須加強(qiáng)在自動(dòng)化軟件方面的訓(xùn)練。

這包括幾個(gè)維度的能力升級(jí)：

（1）軟件工程：這使得我們對(duì)于自動(dòng)化工程師需要在軟件工程，項(xiàng)目管理、進(jìn)度、質(zhì)量控制方面更多的訓(xùn)練；

（2）行業(yè)Know-How，未來(lái)自動(dòng)化行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵在于誰(shuí)掌握應(yīng)用Know-How，誰(shuí)才會(huì)贏得競(jìng)爭(zhēng)，而對(duì)于機(jī)械制造業(yè)而言同樣如此，通過(guò)軟件方式來(lái)封裝工藝Know-How是確保自身知識(shí)產(chǎn)權(quán)的最有效途徑，而軟件也使得機(jī)器變得更為智能—所謂軟件定義智能，即在同樣的硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的柔性、對(duì)變化響應(yīng)能力。

（3）開放與標(biāo)準(zhǔn)的軟件集成：包括Web技術(shù)與PLC的融合、MATLAB/Simulink與控制系統(tǒng)的接口、EPLAN、CAD軟件，也包括基于IEC61131-3、C、C++等標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)與PLC的融合。

（4）軟件的盈利與新業(yè)務(wù)模式：在智能時(shí)代，分布式計(jì)算架構(gòu)也為企業(yè)帶來(lái)了業(yè)務(wù)的變化，租賃、服務(wù)能力的外包等，這些都是依賴于軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖8-軟件能力

圖8顯示了在整個(gè)制造業(yè)機(jī)器與工廠系統(tǒng)開發(fā)中軟件所扮演的角色及其價(jià)值。

智能時(shí)代工程師能力模型

為了更易于理解，我們對(duì)工程師的能力參考RAMI4.0進(jìn)行了三維構(gòu)造：

（1）在垂直架構(gòu)上，自動(dòng)化、信息化、智能化需要掌握相關(guān)的知識(shí)與技能
? ? ? ?（2）按照流程，需要掌握設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試、維護(hù)多個(gè)階段的橫向知識(shí)與技能；
? ? ? ?（3）在思維上，包括工具、方法、原則、理念多個(gè)層級(jí)的思考能力，這是一個(gè)自上而下的思維架構(gòu)，? 即，全局的思考問(wèn)題，并且對(duì)行動(dòng)作出判斷的原則（優(yōu)先級(jí)、權(quán)重）、運(yùn)用合適的方法，選擇有效的工具，這些是一個(gè)工程師必須能夠掌握的。

圖9-智能時(shí)代的自動(dòng)化人才能力模型

通過(guò)這個(gè)模型（如圖9），我們可以共同構(gòu)建課程與實(shí)訓(xùn)體系，在不同的流程、自動(dòng)化到智能化的架構(gòu)上，在設(shè)計(jì)理念自上而下到工具多個(gè)層級(jí)上，都建立相應(yīng)的訓(xùn)練，這樣，真正滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的復(fù)合型人才就可以被訓(xùn)練出來(lái)，這需要產(chǎn)學(xué)的共同努力。

經(jīng)驗(yàn)分享-貝加萊EC

貝加萊的Engineering Camp直譯為“工程師宿營(yíng)”，但接受過(guò)貝加萊EC培訓(xùn)的工程師們稱之為為“工程師集中營(yíng)”—足以體現(xiàn)其訓(xùn)練之嚴(yán)格，它涵蓋了機(jī)電工程、通信、軟件工程、項(xiàng)目管理，也包括溝通、表達(dá)多維度的技能訓(xùn)練。
? ? ? ?? 通過(guò)EC的工程師能夠快速成為一個(gè)具有現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題解決能力的獨(dú)當(dāng)一面的工程師，快速提升其職業(yè)技能，如圖10。

圖10-貝加萊EC培訓(xùn)的構(gòu)成

EC關(guān)于人才的訓(xùn)練正是在規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)手實(shí)踐、創(chuàng)新、協(xié)作方面的綜合培養(yǎng)，也是產(chǎn)學(xué)合作中可借鑒的人才訓(xùn)練模式。

智能時(shí)代的產(chǎn)學(xué)合作

貝加萊學(xué)界聯(lián)盟是屬于教育部高等血尿自動(dòng)化類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)的機(jī)構(gòu)，我們致力于產(chǎn)學(xué)合作，共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)與學(xué)術(shù)的發(fā)展，將前沿技術(shù)與教育融合。

圖11-產(chǎn)學(xué)合作聯(lián)盟的意義

學(xué)界聯(lián)盟需要將產(chǎn)業(yè)的需求、應(yīng)用場(chǎng)景向?qū)W校的科研、學(xué)生傳遞，以便他們能夠更為有效的把握方向與學(xué)習(xí)。而對(duì)于企業(yè)同樣需要來(lái)自大學(xué)的基礎(chǔ)理論支持、科研成果的轉(zhuǎn)化，最終形成知識(shí)傳遞、協(xié)作、競(jìng)賽的系統(tǒng)融合與合作，如圖11所示學(xué)界聯(lián)盟的功能。

產(chǎn)學(xué)融合的聚焦點(diǎn)在大學(xué)的“專業(yè)知識(shí)”與企業(yè)的“應(yīng)用場(chǎng)景”之間的銜接，大學(xué)與企業(yè)各自發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，共同培養(yǎng)滿足產(chǎn)業(yè)需求的人才，為中國(guó)制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)。
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? ? ? ? ?人才的收斂與發(fā)散

對(duì)于新時(shí)代的自動(dòng)化工程師，肖維榮博士表示，工程師思維的訓(xùn)練在收斂與發(fā)散兩個(gè)維度需要得到平衡：
? ? ? ? ? 工程師的思維收斂性，來(lái)自于“工程”的需求，工程師的工作過(guò)程是一個(gè)約束條件下的最佳路徑探尋過(guò)程，本身就是在可實(shí)現(xiàn)的各種材料、流程、方法等約束條件下獲得最高成本效率的產(chǎn)品與系統(tǒng)設(shè)計(jì)。而另一方面，收斂也是指嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，同樣是效率之根本，可復(fù)用的軟件、規(guī)范的文檔、良好的項(xiàng)目時(shí)間管理都會(huì)讓整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)效率得到提升。

圖12-工程師思維的收斂與發(fā)散

而工程師思維的發(fā)散是指創(chuàng)新性，突破性，即，不拘泥于現(xiàn)有的方法，尋求更為經(jīng)濟(jì)便捷的方法來(lái)解決產(chǎn)業(yè)實(shí)際問(wèn)題，敢于嘗試、敢于試錯(cuò)才能突破既有的思維定式、既有的方法、路徑，走向創(chuàng)新。
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? ? ? ?好奇心驅(qū)動(dòng)發(fā)散，而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖諗渴沟靡粋€(gè)工程師邁向卓越—既能思考變化，又能落地實(shí)現(xiàn)。
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? ? ? ?2018年貝加萊學(xué)界聯(lián)盟競(jìng)賽的目的正在于通過(guò)這個(gè)溫度控制設(shè)計(jì)求證“收斂與發(fā)散”—考察學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ趟季S，也同樣考察他們敢于突破常規(guī)，采用新思維、新方法的能力。

對(duì)于競(jìng)賽的初衷，肖維榮博士表示“我們希望學(xué)生可以通過(guò)對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用，解決實(shí)際產(chǎn)業(yè)中遇到的難題，評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)就是它是否可以被投入產(chǎn)業(yè)實(shí)際應(yīng)用，第二就是她們不是學(xué)生，而是以一個(gè)真正的工程師來(lái)工作”。