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当前,全球正出现以信息网络、智能制造、新能源和新材料为代表的新一轮技术创新浪潮,对产业发展产生了日益深刻的影响。智能制造作为此轮产业革命的核心组成部分,将推动制造业生产方式变革、促进全球供应链管理创新、引领制造业服务化转型、加速制造企业成本再造。只有主动加快促进智能制造技术的突破和大规模应用,才能有效应对新一轮技术革命对全球制造业可能造成的巨大冲击。因此,发达国家纷纷出台了以先进制造业为核心的再工业化国家战略:美国大力推动“工业互联网”和“新一代机器人”为特征的智能制造战略布局;德国“工业4.0”计划的提出旨在通过智能制造提振制造业竞争力;欧盟在2020增长战略中提出重点发展以智能制造技术为核心的先进制造;日本、韩国等制造强国也提出相应的发展智能制造的战略措施。
改革开放以来,我国经济社会发展取得了举世瞩目的成就,经济总量跃居世界第二,众多主要经济指标名列世界前列。同时,必须清醒地看到,我国经济规模虽然很大但依然大而不强,增速很快但依然快而不优。主要依靠资源等要素投入推动经济增长和规模扩张的粗放型发展方式是不可持续的,转变经济发展方式刻不容缓。作为一个发展中国家,当前中国由于创新能力不强,在国际分工中尚处于技术含量和附加值较低的“制造―加工―组装”环节,在附加值较高的研发、设计、工程承包、营销、售后服务等环节缺乏竞争力。我国工业化起步晚,技术积累相对落后,先进技术的产业化能力也与发达国家存在显著差距,致使国产智能制造产品和系统的发展同时面临技术和市场的瓶颈。我国制造业以前以劳动密集型产业占主导地位,生产基本靠人,低成本的优势使得中国成为“世界工厂”,“中国制造”遍布世界各地。但缺乏核心技术,关键零部件受制于人,导致国产智能制造装备价格倒挂,缺乏竞争力;软件系统发展滞后造成智能化水平难以提高;跨国公司垄断势力挤压国内企业发展空间。近些年,在劳动力成本提高以及全球经济发展缓慢等多方面的制约下,我国传统制造业正面临着来自世界各国家的竞争威胁,加上互联网技术应用的崛起,转型升级成了企业必须面临的问题。
在以中高速、优结构、新动力、多挑战为主要特征的新常态下,发展智能制造不仅是我国产业转型升级的突破口,也是重塑制造业竞争优势的新引擎。为适应工业化进入后期阶段的发展特征,应对新科技革命和产业变革的挑战,近年来,我国中央政府、地方政府和企业都制定、实施了一系列促进智能制造和智能制造产业发展的战略、政策和具体措施,以推动智能制造的发展和普及。中央政府连续出台政策力推智能制造,国家层面智能制造战略框架逐渐清晰完善,加快了从制造业大国向制造强国迈进的步伐。
新一轮科技革命和产业变革与加快转变经济发展方式形成历史汇,这也是中国制造业创新驱动、转型升级的发展方向,我国应把握“机会窗口期”,积极总结和借鉴国外先进经验,以智能制造为突破口,推动我国产业技术升级,实现制造业竞争优势由传统要素优势向技术优势的转型。中国要后来居上,实现跨越发展,发展方式必然是一个“并联式”的发展过程,要求工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展,工业2.0、3.0、4.0同步发展。同时,对中国而言,实现制造业向高端转型升级至关重要,但这不能以放弃广大传统产业的优势为代价,而是在培育发展新兴产业的同时,还要以智能制造和绿色制造对传统产业改造升级,提升传统制造业的竞争力。
围绕实现制造强国的战略目标,《中国制造2025》明确推进信息化与工业化深度融合、实施智能制造。《智能制造发展规划(2016―2020年)》指出加快发展智能制造,是培育我国经济增长新动能的必由之路,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择,对于推动我国制造业供给侧结构性改革,实现制造强国具有重要战略意义。同时,从实际生产过程来看,智能制造从宏观上将推动传统标准化、大批量、刚性的生产模式向个性化、高度柔性化、快速响应市场需求方向转变,微观上将通过数字化、网络化、自动化和智能化的系统集成实现产品研制过程的全闭环控制。(王淼、王湘念,2015)《智能制造发展规划(2016―2020年)》认为,智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。
智能制造的概念起源于20世纪90年代,最初出现在美国,其后发达国家纷纷将发展智能制造列入国家重点发展计划。美国在2012年提出“工业互联网”概念以推动再工业化战略,德国在2013年提出并实施“工业4.0”战略。我国于2015年推出《中国制造2025》,提出以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,构建以智能制造为重点的新型制造体系。这些国家战略均以推进智能制造为主攻方向。智能制造已经明确成为现代先进制造业新的发展方向。
在对智能制造国外先进经验分析方面,王媛媛、张华荣(2016)对于全球智能制造业发展现状及特点进行了分析,胡晶(2015)对于美国工业互联网、德国“工业4.0”以及我国“两化”深度融合等策略进行了比较。杨帅(2015)对于工业4.0与工业互联网进行了对比分析,发现二者在动因、内核、方向、结果等方面基本一致,但两国在工业和互联网领域的比较优势差异显著而导致两种模式在内涵、实现路径、实施重点与效果等方面明显不同。黄健、万勇(2016)指出德国推动工业4.0的战略意图在于试图主导以智能制造为基础的第四次工业革命,韩国推行制造业创新战略3.0在于以智能工厂为抓手推动制造业改革。
在我国智能制造发展现状方面,《智能制造工程实施指南(2016―2020)》指出,我国制造业尚处于机械化、电气化、自动化、信息化并存,不同地区、不同行业、不同企业发展不平衡的阶段。辛国斌(2016)认为我国制造装备产业处于由自动化向智能化发展的初级阶段。李富(2016)认为我国智能制造业存在产业结构抑制了智能制造的需求、技术水平差异明显、配套能力不足、人才短缺等问题。赵程程、杨萌(2015)表明我国智能制造从技术层面进入到了应用层面。王友发、周献中(2016)指出国内目前对智能制造发展路径和模式的探讨更多集中在现象描述层面,缺乏微观机制和内部动力等视角的深入分析。
在我国智能制造发展经验方面,冷单、王影(2015)总结了浙江省发展智能制造的主要做法在于推进产品智能化开发、实施“机器换人”专项行动、推进成套装备示范应用等。张建宏(2015)指出扬州装备制造产业智能制造在于实施创新驱动发展战略、完善政策措施等。陶永、李秋实、赵罡(2016)认为航空智能制造的重点在于研发关键智能工艺装备、基于工业互联网的航空协同云制造等。王影、冷单(2015)从资金与投融资渠道、产业创新体系、产业结构调整等几个方面提出了我国智能制造装备产业的发展思路。白小明(2016)提出推进“互联网+”制造业研发平台、产品制造、制造业服务、供应链与物流的发展。李政新(2015)认为要建设智能化工厂和技术示范平台、打造创新驱动新机制。黄群慧(2016)认为智能制造发展的关键在于突出战略引导、强化创新驱动以及完善制度环境。
在此基础上,探讨了影响智能制造发展的行为主体及促进智能制造发展的模式,研究了智能制造发展从初级智能装备到高级智能制造系统集成的循序渐进发展路径,最后提出以智能制造装备为基础推动智能制造的发展、以信息技术为手段对现有设备进行智能化改造、以技术改造升级为抓手推动传统制造业迈向智能化为突破口,共同推动智能制造的发展。
二、智能制造发展模式
(一)影响智能制造发展的行为主体
发展智能制造是一复杂的系统工程。从影响智能制造发展的因素来看,这些影响因素可以分为智能制造企业自身可控的内部因素与政府决定的而智能制造企业必须适应的外部因素两类。从内部因素看,市场需求、科技进步、生产要素配置、市场网络组织等企业可控因素对智能制造的发展具有重大影响。从外部因素看,产业政策、发展环境、生产业、信息业发展状况等企业不可控因素对智能制造的发展影响也不容忽视。这些影响因素涉及的行为主体主要包括政府、智能制造企业、智能装备制造企业、信息技术企业、生产服务企业等。智能制造企业的发展离不开政府提供的政策导向、人力资源、资金支持等社会环境。这些行为主体联系密切,相互制约,共同促进智能制造的发展。
1.政府。政府提供的经济发展环境、产业发展政策、金融与财税扶持政策等直接决定了智能制造企业的发展与营运空间。同时,政府还要营造公平竞争市场环境,为企业创造良好生产经营环境,以市场化手段引导企业进行结构调整和转型升级。《中国制造2025》明确提出要坚持“市场主导、政府引导”的基本原则。“市场主导”就要充分发挥市场在资源配置中的决定性作用;“政府引导”就要更好地发挥政府引导作用,优化政务服务,完善和落实财税、产业、金融、土地、人才、贸易等相关支持政策,为企业发展创造良好环境。此外,政府还要推动资源配置效益最大化和效率最优化,强化企业在推进智能制造发展中的主体地位,激发企业活力和创造力。
2.智能制造企业。企业是市场经济的主体,智能制造企业在政府制定的各种政策所限定的发展与营运空间内,受经济利益的驱使,努力突破智能制造关键技术和核心部件,以新技术突破带动形成新产业、新业态,增强自主发展能力。
(三)突破口
1.以智能制造装备为基础推动智能制造的发展。装备制造业是为国民经济各行业提供技术装备的基础性、战略性产业,是制造业的核心和支柱,是各行业产业升级、技术进步的重要保障和国家综合实力的集中体现。目前,我国制造装备产业处于由自动化向智能化发展的初级阶段(辛国斌,2016)。《中国制造2025》包含的重大工程之一就是智能制造装备的研发。河南省印发的《先进制造业大省建设行动计划》把智能装备作为带动装备制造业转型升级的突破口,以装备产品和装备制造智能化为重点,突出发展智能成套、智能电气和智能制造装备。装备智能化首先要实现产品信息化,即越来越多的制造信息被录制、被物化到产品中;产品中的信息含量逐渐增高,一直到其在产品中占据主导地位。
2.以信息技术为手段对现有设备进行智能化改造。信息业的发展为智能制造的发展提供技术支撑,推动智能制造跨越式发展,信息业的发展也总是领先于智能制造的发展。信息资源的投入和信息技术的广泛应用,可以引导传统制造业向智能制造的方向发展。以信息技术推动智能制造的发展是一项长期而缓慢的过程,但又是智能制造发展过程中必须跨越的一个环节。黄群慧(2016)指出智能制造的实现关键在于新一代信息技术系统的支持,为推进智能制造,一方面,要推动互联网企业逐步向制造业的渗透,另一方面,要推动制造企业的互联网化。《中国制造2025》强调新一代信息技术的4个发展方向包括:集成电路及专用设备、信息通信设备、操作系统与工业软件以及智能制造核心信息设备。发展智能制造,一定要优先发展智能制造相关的信息业,以此为手段来促进传统制造企业向自动化、智能化的转型。
3.技术改造升级为抓手推动制造业迈向智能化。技术改造是推动制造业采用先进的智能装备、促使生产系统智能化的一个有力措施,是提高企业技术水平、实现产品转型升级的一个有力手段,也是政府极力支持制造业实现智能制造转型的一个努力方向。《(中国制造2025)重点领域技术路线图(2015版)》明确要持续推进企业技术改造。河南省印发的《先进制造业大省建设行动计划》也要推动制造企业转型升级。《智能制造工程实施指南(2016―2020)》指出要持续推动传统制造业智能转型。邵安菊(2016)指出要将智能制造作为制造业发展的基本方向,促进制造业的转型升级以提高生产效率。我国制造业装备相对落后,机械化与自动化设备并存。在进行技改升级过程中,第一步是对传统的设备进行由机械化向自动化的升级,然后在此基础上,对现有设备进行智能化改造以便实现物理设备互通互联,最终实现智能制造。
四、具体做法
智能制造的发展涉及实现智能制造技术和系统、社会组织两个方面的问题。智能制造技术和系统是实现智能制造的基础,有效的社会组织可以积极促进和保障智能制造的实现。这两个方面是相辅相成、相互促进的关系,缺一不可。智能制造技术和系统的发展和实现是智能制造业努力的方向,而通过社会发展规划、财政税收等政策手段强力引导、驱动与促进智能制造的发展,人为推进或加快智能制造实现的进程,则是政府努力的方向。因此,发展智能制造的具体做法,需要从政府层面、行业层面、企业层面几个角度进行考虑。
(一)政府层面
政府积极制定推动智能制造发展的社会发展规划、各项扶植政策,为企业智能制造的发展与转型升级提供良好的发展环境。通过政策引导与推动,加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,着力发展智能装备和智能产品,推进生产过程智能化,培育新型生产方式,全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。
1.完善保护知识产权等法律、法规与政策,提供良好的法制环境以为引资、投资创造良好的经济环境。
2.出台积极的财政与税收政策,促进智能制造的培育与发展。
3.支持生产业的发展,鼓励工业互联网、云计算等产业积极发展,完善智能制造服务支撑体系。
4.明确产业发展方向,优化c智能制造相关的投资结构。聚焦《中国制造2025》重点领域,启动实施一批重大技改升级工程,明确支持战略性重大项目和高端装备实施技术改造的政策方向。加强互联网基础设施建设,强力推进互联网在制造领域的应用。
5.创新人才培养模式、强化人才激励机制、落实各项人才政策,为智能制造培养与储备复合型人才。
6.以试点示范行动为抓手,推进成套装备示范应用,引领智能制造发展方向。
7.进行集聚发展。
(二)行业层面
在政府发展规划、财税政策等引导下,进行技术、装备、商业模式等的扬弃。
1.对于装备制造业,持续进行技术改造与升级,提供智能的装备。加快部署企业技术升级改造,推动产业迈向中高端。聚焦《中国制造2025》重点领域,发挥企业主体作用,按照有保有压的原则,以市场为导向,以提高质量效益为目标,启动实施一批重大技改升级工程,支持轻工、纺织、钢铁、建材等传统行业有市场的企业提高设计、工艺、装备、能效等水平,有效降低成本,扶持创新型企业和新兴产业成长。
2.对于生产业,以系统集成商的要求与发展为主线,带动信息技术软硬件技的发展。
3.对于生产制造业,对生产的产品进行智能化改造与升级,积极采用新型的商业与运营模式。
(三)企业层面
以利益驱动为诱因,以工业互联网、人工智能等信息技术为手段,积极引入机器人等智能制造装备,对传统制造工厂进行技术改造与升级。
1.对生产设备进行智能制造的改造与升级,适应智能制造的需要。
2.对生产的产品进行智能化改造与升级,提供智能化的产品。
3.积极采用新型的商业与运营模式。
4.积极推进机器换人。通过机器换人,把人从某些生产环节如环境恶劣、简单装配、精密检测等条件下解放出来,以便降低成本、提高效率。
5.对于新建企业,在资金、技术、设备等方面允许的情况下,尽量要求采用智能化装备进行生产。
五、结语
智能制造是《中国制造2025》的主攻方向。本文探讨了促进智能制造发展的模式,研究了从智能装备到智能制造系统发展的路径,提出以信息技术为手段对现有设备进行智能化改造、以智能制造装备为基础推动智能制造的发展、以技术改造升级为抓手推动传统制造业迈向智能化,这三个方面齐头并进,共同推动智能制造的发展。智能制造的发展是一项复杂的系统工程,需要政府、制造企业、生产服务业及其他相关方协同努力,它是一个渐进的过程,不可能一蹴而就。
所谓物联网是美国提出的内涵丰富的物物相连的一种互联网概念,主要有两个方面的具体内涵:第一,互联网是物联网的主要基础,而物联网又是互联网的延伸。第二,物物之间的联系通信是对用户端进行的延伸和拓展。现代社会,物联网可以充分体现对物的是被、控制、感知,将智能处理和网络化互联形成有机的统一体,有利于高智能决策的形成。物联网技术是感知技术、定位技术、组网技术智能服务以及云计算等多种技术的融合,经历了二十年的更新和升级产生了物联网的物联传输技术、感知技术、智能技术以及定位技术。
2物联网与制造业的融合
制造业与物联网之间的融合,主要从产品的智能化,智能物流,生产过程的监控和管理以及售后服务的管理等四个具体的方面表现出来。
(1)产品的智能化。产品智能化主要体现在产品设计方面的智能化以及产品本身体现的智能化。产品设计的智能化指的是现代信息技术、物联网技术以及网络技术等现代化科技融入产品设计的过程,例如,多媒体设计,虚拟空间设计,电脑动画设计,数码设计,远程设计以及图文特技等,产品本身的智能化指的是在产品中融入电子技术,比如植入芯片,记录产品静态信息,以及通过模数转换,传感器,来对产品的运行状态进行检测,使产品可以实现功能上的智能化。在智能冰箱中植入芯片,可以让冰箱通过条形码完成视频的识别,可以提示使用者每天需要食用的食品,还可以提示营养成分是否搭配合理,提示商品是否在保质期内,缺少食物的时候还可以提示应该及时补充购买。
(2)生产过程的监控和管理。产品的生产线,可以实行实时的坚决空,通过物联网技术来采集生产线上的质量信息,生产信息,产量信息,异常信息,公示信息,监控生产的整个过程,并对生产计划进行及时的调整,对产品质量进行强化管理,借以实现产生流程的可视化,逐步实现精细化管理。对于设备的监控,是通过现场总线来进行设备运行状态的数据采集,对异常现象进行维护、诊断以及调整。
(3)职能物流。现阶段,通过物联网科技,例如条形码、RFID等,可以实现物料以及半成品和产品的数量、位置等信息进行转却的周期监控,从物流拓展到工厂残酷的庆典,产品的配送,车辆的调度,物流的结算,车辆的跟踪,物流的监控等,借以提高物流的流通效率,降低库存,实现特殊要求货品的检测和防伪。
(4)售后服务管理。售后服务管理是通过无线网络来获取产品的运行信息,借以实现在线售后,提高服务水准。
3物联网大环境下制造企业的发展策略
(1)正确认识物联网与制造业的融合带来的影响。物联网是我国大力支持的新型互联网技术,对于制造业具有十分总要的影响,对制造业的发展具有十分重要的推动作用。因此,企业一定要正确的认识物联网和制造业之间的融合带来的影响,积极的应对变革中的新形势,有利于制造业的发展。
(2)推动物联网技术在制造业的应用,发展企业的信息化建设。对于自造企业自身来讲,必须要积极的推动信息化建设,借以促进互联网技术与信息技术之间的融合,有利于企业经济效益的提升,也为企业的可持续发展提供技术和动力。制造业企业的信息化是一项极为复杂的系统工程,有利于提高企业的柔性和敏捷性,增强企业的综合竞争实力,从而实现企业的跨越式发展。信息化可以改善企业产品的费研发实践,成本、环境以及知识含量等。
(3)物联网必须注重应用过程中的信息安全。现阶段,制造企业的控制系统一般通过局域网或者专网来运行,网络的本身对外来信号进行了评比,阻挡了外部潜在攻击,为满足实时性会导致工业通信会倾向于将加密放在第二位功能上。在物联网的大环境下,很多设备信号需要通过公共网络来实现,这就造成了制造企业网络的巨大隐患。要想确保信息安全,首先,要确保感知节点安全。其次,要确保客户隐私安全以及数据安全。数据的采集和传输都容易受到非法竞争者的破坏和盗窃,如果不能充分的加以重视,就会带来企业的巨大经济损失。
4总结
一、中油济柴的智能制造水平
中油济柴始建于1920年,是我国最早生产柴油机的厂家之一,其核心业务是中大功率内燃机的研发制造,延伸业务包括液力传动装置、电气控制装置、燃气动力集成装置等。拥有国际先进水平的内燃机研发及试验设施,高柔性、数控化的核心部件加工设备,完善的质量检测及理化设备。该厂生产加工的智能化水平比较高,工厂内的加工设备已经数控化了,大多数都是数控加工中心。为实现制造过程中的智能化,工厂车间现场设有生产管理系统终端。每天生产加工的零件被扫描到现场的终端,这个管理系统是全厂联网的。一方面便于统计工作量,另一方面质量监督部门可以实时跟踪这样一个零件目前到了哪个环节,存在什么问题,即便这个发动机到了客户手里,在使用过程中,某个零件出了问题,系统也可以监控它的运行,快速追踪,及时维修,责任到人。
二、教师工作站的运行
山东劳动职业技术学院驻中油济柴的教师工作站首批选择了三名教师进站,笔者有幸成为其中的一员。在中油济柴学习工作半年,教师工作站的日常工作如下。
1.深入车间,参与智能制造企业生产
从早上一开始三名教师坐着工厂的班车来到车间,穿戴好工装,参加车间的晨会,之后就跟车间的工人一起,在工人师傅的指导下完成自己的工作任务。在这半年中,先后在大件二分厂学习发动机曲轴的生产、加工过程;在大件一分厂学习缸体的生a、加工过程;在总装分厂的全自动化的生产线上参与发动机的组装;在中油西瓦克参与发动机配电屏的安装、配线和调试。在半年里,我们亲眼见识到智能化生产下的中国产业工人真实的工作状态,朝夕相处工作中,受益于工人们无私的指导并被他们工作中精益求精的认真态度所感染。
2.向智能化生产的专家学习
除了日常的生产工作,我们还积极地调阅智能制造企业的技术资料,向他们的智能制造的专家请教智能制造的技术问题。在生产曲轴的大件二分厂,曲轴的加工采用的是德国进口的车铣复合中心,这项关键设备的引进,大大提高了工厂智能化水平。该厂80后副厂长王琪经过潜心学习和不断探索,完全掌握了德国的技术,实现了加工程序的独立编写,加工过程独立诊断和控制。济柴引进的德国WALDRICH-SIEGEN公司大型龙门五面体加工中心是目前世界上最先进的内燃机机体加工设备,能够实现全数字化控制,全自动化更换附加头、换刀工作,主要加工轴采用静压导轨方式,加工精度达到5微米。操纵这些尖端装备的是杰出青年岗位能手――齐书新。在向这些智能制造专家的学习过程中,我们感受到了智能制造的巨大的魅力,智能制造已经显现出了无与伦比的优越性。在智能制造生产中的所有要素中最重要的依然是人才,而人才必须在真实的智能化生产的环境下不断锤炼,才能茁壮成长。
3.学习智能化生产背景下人才的培养
智能制造时代,尖端的装备需要高素质人才去驾驭,人才的培养至关重要。我们看一下齐书新所率领的龙门加工中心团队是怎样开展人才培训的。
龙门加工中心班共有19名员工,平均年龄25岁,齐书新在班组内积极倡导“学习也是一项工作”的理念。他坚持利用午休时间,组织员工展开技术研讨,通过解决现场技术难题来提高大家的技能。他还自编培训教材,毫无保留地向年轻员工传授技艺,培养和教育了十多名具备独立操作龙门加工中心能力的业务骨干。齐书新制定的“岗位轮换”工作法,让每位员工每月轮岗一次,到不同的加工中心进行不同工序的加工操作,使每位员工都能够有机会学习和掌握不同岗位的操作及程序的编制工作,促进了一人多岗,一专多能。
我们看到在智能制造时代,工厂内采用的最直接最有效的人才培养方法,依然是“师傅带徒弟”。这种培养模式曾给我们国家培养了千千万万的优秀的产业工人,在智能化时代,这种培养模式依然是智能制造企业培养技术技能人才的最有效的方法,这一点在我们后来去临工考察时也再一次得到验证。
三、教师工作站的工作总结
笔者以前在学校教书,对于当今工业现场中的智能制造过程并没有深入了解。来到济柴后可以说大开眼界。通过向工人师傅和智能化专家学习并结合自己的思考,得出如下结论。
1.智能化时代岗位人才需求分析
(1)智能化时代岗位的自然分工。由于发动机是比较复杂的设备,需要非常多的工种协同,由多个分厂分工完成的,生产加工某个零部件的分厂又有从设计到加工再到检验等不同的分工。可以说济柴是一个门类齐全的智能制造企业,这样一个智能制造企业对于分析我们的人才培养方案和岗位需求是比较有代表性的。那么在这里我们的毕业生的位置究竟在哪里?
尽管济柴有很多先进的设备,但是我们发现在N50车铣复合加工中心操作者2005级数控专业的毕业生,在ABB装配生产线上有笔者学校的毕业生,在西瓦克的工业现场遍布学校各届的毕业生。但是维护ABB装配线的是西安石油大学的两位年轻的工程师,维护N50车铣复合中心的也不是我们的毕业生,在西瓦克的各设计办公室内也没有我们的学生。显然,在现代智能制造的自然分工中我们学校的毕业生主流的岗位被分到了一线、被分到了现场。
(2)电气专业毕业生岗位人才需求分析。在济柴,我们先后走过了大一分厂、大二分厂、总装分厂和西瓦克电气事业部。综合来看,济柴的高职院校毕业生电气技术主要岗位如下。
一是机床维修岗位。机床维修主要是在大一、大二分厂和总装分厂。大件二分厂是生产加工曲轴、连杆、凸轮轴,分厂现有主要生产设备123台,其中进口关键设备16台;大件一分厂是生产加工箱体和缸盖的分厂,拥有各种设备164台,其中进口设备10台,各类加工中心2l台;在总装分厂主要设备就是智能化的装配线。我们在跟维电组的师傅座谈时,了解到每个分厂专门从事电气维修的人员不足5人,由于分厂大量采用了数控设备、数控机床的稳定性高,减少了维修任务,但同时对维修人员的技术水平要求提高了。
二是售后服务岗位。前面已经阐述,柴油发动机要想稳定运行,正常发电,需要配电屏的可靠工作,配合济柴发动机产品的销售。售后服务必须跟上,因而需要的一些售后人员,高职院校毕业生可以胜任济柴的售后。由于配电屏涉及知识面比较广,要求售后人员对配电屏的控制及发动机的正常运行比较熟,同时也要懂一些机械方面的知识和技能。
三是配电屏的安装接线岗位。这个岗位主要是在西瓦克,西瓦克为整个厂所有类型的发动机生产配电屏,同时西瓦克还生产低压配电柜,无功补偿控制柜,风力发电柜组。高职院校毕业生成为了西瓦克生产车间的主力,需要的人员较多。这个岗位要求能看懂图纸,并且做到熟练、细心。接线要求正确、牢固、美观。
四是产品的检验岗位。本岗位主要在西瓦克和总装分厂。西瓦克是空载试验,岗位要求清楚配电屏各部分原理,会使用各种仪表,能够检查、排除一些简单故障。再一个就是总装分厂的发动机带载试验,这个部分也需要少量电工,要求对发动机正常运行情况要非常熟悉。
根据统计,电气专业在不同工作岗位的需求量如下图所示。
2.专业教学改革的建议
从智能化生产的现场以及岗位人才需求分析可以看出存在这样两个趋势:其一,智能化生产现场的技术水平、发展速度远远超过我们的校内专业教学;其二,由于工业技术水平地快速提高,岗位的自然分工,笔者学校的毕业生被自然地分配到了一线的操作、装配,接线、检验这些岗位。这样的趋势会成为主流而越来越清晰。在这样一个分析判断的基础上,我们的专业教学就应该有与之相对应的调整。
(1)直面智能化时代我们的差距。智能化时代,高职院校与智能制造企业一线的差距是全方位的,而且这种差距正在拉大。这种差距主要体现在两方面:其一是师资的差距;其二是设备和教学环境的差距。
一是师资差距。由于高职院校的大多数教师并没有智能化生产的教育和实践经历,因此在教学过程中不可避免地脱离实际,跟不上时代步伐。对于这个问题,一方面可以请智能制造企业的智能化专家定期来学院培训我们的师资,另一方面是选派专业教师到智能化生产厂现场学习。
二是设备和教学环境的差距。我们可以在教学中尽量选用生产一线当前实际在用的设备,原有的老旧设备要淘汰。同r我们也应该清楚地认识到教室里培养不出过硬的技术、技能。提高技术技能最好的场所是工业现场,因此可以选派比较好的学生到智能化程度比较高的智能制造企业锻炼,让我们的学生在实际的智能化车间学习生动的技术。
(2)夯实基础,苦练基本功。立足当前智能制造企业的自然分工,既然我们的毕业生主流的就业方向是一线的操作工和安装接线工。因此校内实训教学,重点应该回归基本技能。基本功应该反复练习、强化练习,而没必要过分追求高大上的技术和技能。也就是说在时间和设备投入上不能再平均用力。比如电气自动化的学生在校内、基本控制线路的配盘练习、机床线路的维修就是基本功,而PLC、单片机这类的技术可以学,但是它不属于基本技能。
从济柴的生产实践看得很清楚,学校毕业生占据的岗位就是一线的操作、装配、接线和检验这类的岗位,而不是搞产品的研发、设计或者是高端设备的维护。这就需要我们面向岗位,立足基础,强化基本技能。
(3)对学生进行分类,因材施教。练好基本功的同时,一是在实训教学上一定要对学生进行分类,分层次、分专业教学,不再让所有学生面面俱到地完成所有课题的学习,二是根据学生学习能力和特点,每位学生有选择地学好一两种技术即可。
有能力学习高端技术的可以去练习PLC、单片机编程,学习交、直流调速,研究过程控制;学习能力差,基础不好的学生练好基本功即可。不可否认笔者学校的毕业生有一些是天赋极高的,是可以把比较高端的技术学好的,但是即便学好了,真正可以从事产品的研发、设计,从事高端设备的维护的也是极少数。因为这样的岗位绝大多数已经被本科院校里面比较好的毕业生占据了。对学生不按照学习能力进行分类,而采取循环学习的方式也会造成教学设备、师资的浪费。笔者一直在校内从事电气实习教学,在教学生PLC编程时,有许多学生是很难学会的,他们学习的欲望不强,可能也没有这个能力,不加分类地让他们学,学生很痛苦,最后没什么效果,只会造成资源的浪费。
半年来,早早地起床赶上他们的班车,伴随着机器的轰鸣声我们开始了一天的学习和实践。虽然条件、环境可能不如学校,但是这半年里我们学到了很多,结识了很多技术能手和能工巧匠,开了眼界,也有实质的提高。可以说这半年的工厂锻炼是非常有意义的一段经历,必将对后续的教学有非常正面的帮助。
产业硬实力
2012年,常州市委、市政府作出了建设智慧城市的重要战略决策,同年了《常州智慧城市发展规划(2012-2016年)》,根据规划,常州的智慧城市建设将依托四库四平台,发展六大智能产业,实施应用工程,最终实现社会管理信息化、居民生活智慧化、装备制造智能化、智能技术产业化的四化目标。
常州市经信委副主任杨军表示,就常州市来说,信息基础设施亮点纷呈。但必须明确的一点事,发展智慧常州要把握社会应用和产业发展两条主线。常州“智慧城市”将结合产业基础,紧抓“智慧城市”建设机遇,以国民经济和社会发展领域智慧化应用、智能制造装备产业加快发展为主线,以用促产,以产带用,产用结合,实现社会应用智慧化、产业升级智能化。规避区域同质化竞争,结合常州产业基础和省政府对常州战略性新兴产业发展定位,以“智能设计、智能生产、智能材料、智能装备、智能产品和智能系统”为方向,大力发展“智能电网、智能轨道交通、智能农业装备、智能工程机械、智能基础装备和智能机器人”等特色产业,打造“智能制造装备名城”。践行信息化惠民,应用服务于民生。这样的目标不但规定的智慧常州的发展方向,同时对于智慧常州的主要应用领域进行了合理规划。
从产业基础来说,结合常州产业基础和省政府对常州战略性新兴产业发展定位,《智慧城市规划》确定了常州“智慧城市”发展的六大重点产业,明确了各项产业发展的主要内容和路径。
常州市经信委信息化推进处处长苏英介绍,智慧常州在智能产业领域,以提高装备智能化水平和优化工艺流程为重点,实现优势装备制造产业信息技术、智能技术与制造技术相融合,智能制造装备产业整体技术水平获得提升。以应用为先导,以示范工程为依托,坚持创新发展、特色发展,形成融技术研发、生产制造、产业化应用于一体的物联网产业体系。发展一批面向政务应用、文化创意、医疗卫生、食品安全、中小企业等领域的云计算服务示范应用,培育一批本地云计算配套企业,初步形成本地云计算产业链。形成相对完整的电子信息产业链,自主创新能力进一步增强;软件开发应用水平明显增强,培育一批龙头企业,软件开发能力达到国内先进水平。
融合的社会
苏英介绍,依托常州市的信息化现有资源和基础,围绕“智慧城市”建设目标,《智慧城市规划》提出了覆盖经济社会各领域的重点工程。
在政府智慧服务层面,深入推进行政权力网上公开透明运行,加强政府门户网站群建设,健全市民卡的政府公共服务载体功能,加快国家税网上办税服务,实现管理型政府向服务型政府的转化;在社会智慧服务层面,建设无线城市,完善金保系统,促进农业农村信息化,推进数字档案查询、食品药品追溯、智慧物价、虚拟养老等信息惠民工程,满足信息化发展成果惠及全民的客观需求。
通过城市可视化运行管理、综合管理、交通出行管理、社会综合管理的智能化应用,实现城市公共安全、交通运输、生态环境等各领域的智能响应和运行。集约化建设城乡社区综合管理和服务信息化平台,积极推进社区信息基础设施共建共享,依托信息化手段和物联网技术,构建信息共享、服务便捷的全新智能社区形态。建设完善智慧城市应急指挥管理系统,加强对流动人口、重点人员、特殊人员的服务管理,综合利用各类公共视频资源,创造宜居城市。建立实用共享的区域智能卫生信息系统,加快居民健康档案、电子病历的全覆盖进程,构建“智能卫生、健康市民”的卫生智能化体系。整合各方教育资源,推进“数字校园”建设与应用,构建和推广终身教育服务平台,满足人民日益增长的教育和培训的学习需求。整合常州旅游“吃、住、行、游、购、娱”等要素资源,在旅游体验、行业管理、智能景区、电子商务等方面广泛应用云计算、物联网等前沿的信息技术,开拓常州旅游服务业的新局面。大力推进两化深度融合,培育一大批创新持续化、业务协同化、生产智能化、制造绿色化和商务智慧化的智慧企业,全面提升常州地区工业经济的综合竞争力。
在智慧常州建设进程中,常州经信委通过不断总结发现,地方政府要求政务信息资源整合共享、提供统一公共服务平台的需求,往往与条线设置不同技术标准、建立异构系统的要求相冲突。由于国家层面缺乏统筹,各条线分散的、孤立的技术标准和系统,还在通过各种形式不断地向下推广,给地方信息资源整合、网络系统整合工作带来极大困难。政务信息资源存在着多头重复采集、部门分散管理、数据正误不一、利用效率较低和“信息孤岛”等现象。“上面千条线,下面一根针”,信息孤岛、信息烟囱等现象导致了政府信息系统繁多,直接加重了基层的工作负担,造成了基层干部、精力的极大浪费,这对于改进政府对社会的服务职能是非常不利的。
在实现智慧常州服务型社会中,常州市创造性的提出“四库四平台”建设。其中,“四库”即人口基础信息库、法人单位基础信息库、自然资源和空间地理基础信息库、宏观经济信息数据库四大基础数据库,“四平台”即云计算平台、信息基础设施集约化建设平台、政务信息资源交换共享平台、信息安全平台四大基础平台,“四库四平台”建设是强化资源整合、信息共享和政务协同,提升城市规划、建设、管理、卫生、教育、文化、人口等领域的公共信息服务能力的前提条件和必要基础。