京津冀模具行業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)高職人才需求調(diào)研分析

馬緒鵬，趙 慧，周 京，李 揚(yáng)

(天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，天津 300350)

0 引言

制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，《中國制造2025》指出加快推動(dòng)新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)融合發(fā)展，把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向；著力發(fā)展智能裝備和智能產(chǎn)品，推進(jìn)生產(chǎn)過程智能化。開展制造過程智能化是傳統(tǒng)制造行業(yè)提升精準(zhǔn)制造、敏捷制造能力，提升國際競爭力的必由之路。

模具是原材料成型的重要裝備，廣泛應(yīng)用于汽車、家電、消費(fèi)電子、儀器儀表、航空航天和醫(yī)療器械等行業(yè)中。國內(nèi)先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)中，約60%～80%的零部件需要依靠模具成型，用高精密模具成型的塑件價(jià)值是模具自身價(jià)值的數(shù)十倍，甚至上百倍，模具精度已成為效益放大器。2018年中國模具總產(chǎn)值2 823億元，帶動(dòng)相關(guān)制造業(yè)產(chǎn)值為29.07萬億，隨著模具精度和技術(shù)的不斷轉(zhuǎn)型和提升，精密、智能模具已成為模具更新?lián)Q代的方向[1,2]。

京津冀是國內(nèi)重要模具基地之一，模具總產(chǎn)量占國內(nèi)比重約為25%，是京津冀裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要支撐。天津模具企業(yè)有300多家，北京100多家，河北近千家，其中天津已經(jīng)形成以區(qū)域性產(chǎn)業(yè)為龍頭的模具生產(chǎn)集聚區(qū)；北京模具企業(yè)以生產(chǎn)中小型精密模具為主，偏向精密化和智能化；河北塑料模占比較高。

傳統(tǒng)模具行業(yè)開展智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)，除模具設(shè)計(jì)、模具零件加工、模具裝配與調(diào)試、模具檢測與分析等傳統(tǒng)技能人才外，還需要一批專業(yè)的機(jī)電復(fù)合型人才為之服務(wù)?，F(xiàn)以京津冀模具企業(yè)為例，通過對(duì)企業(yè)在智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中的生產(chǎn)水平、用人需求、崗位能力、崗位分布等調(diào)研，分析企業(yè)對(duì)高職院校學(xué)生專業(yè)知識(shí)、核心技能等的需求狀況，總結(jié)分析智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)方式及問題所在，為高職院校專業(yè)人才培養(yǎng)提供參考。

1 京津冀模具企業(yè)生產(chǎn)水平現(xiàn)狀及人才需求分析

選取京津冀16家規(guī)模模具企業(yè)開展實(shí)地調(diào)研，同時(shí)結(jié)合問卷調(diào)查及訪談，了解企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)現(xiàn)狀及人才需求情況。

（1）模具企業(yè)生產(chǎn)過程多水平并存，智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)需求迫切。16家規(guī)模模具企業(yè)總體呈現(xiàn)工業(yè)2.0、3.0、4.0多種水平并存的狀況，生產(chǎn)過程數(shù)字化、自動(dòng)化及智能化水平參差不齊，如表1所示。企業(yè)生產(chǎn)水平均以工業(yè)3.0為主，12家企業(yè)正在進(jìn)行工業(yè)3.0到4.0的轉(zhuǎn)型升級(jí)，占比為75%；5家企業(yè)部分車間實(shí)現(xiàn)了4.0水平，如綠點(diǎn)（天津）精密電子有限公司的EDM車間，物料出入庫、工件的裝夾、物料的運(yùn)輸、產(chǎn)品檢測等工作由機(jī)器人完成，同時(shí)借助MES系統(tǒng)及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，美國總部可實(shí)現(xiàn)天津生產(chǎn)車間產(chǎn)品生命周期的動(dòng)態(tài)跟蹤；常源科技（天津）有限公司已建設(shè)完成精密模具智能制造生產(chǎn)線，可實(shí)現(xiàn)智能物流管理、人機(jī)互動(dòng)、視覺識(shí)別、智能裝配等內(nèi)容；有7家企業(yè)部分生產(chǎn)車間還存在2.0水平，主要滿足小批量沖壓件的生產(chǎn)[3,4]，如圖1所示。

京津冀模具企業(yè)大多處于智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)過程，且轉(zhuǎn)型升級(jí)需求迫切，原因在于隨著國際裝備制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，模具行業(yè)國際競爭異常激烈，國內(nèi)模具企業(yè)所依賴的低成本競爭優(yōu)勢逐步消失，同時(shí)市場對(duì)新產(chǎn)品的開發(fā)周期、產(chǎn)品精度等都提出了更高等級(jí)的要求，勢必推動(dòng)模具企業(yè)更新現(xiàn)有生產(chǎn)方式，降低人工成本，提升生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品品質(zhì)。開展制造過程智能化，提升企業(yè)精準(zhǔn)制造、敏捷制造的能力，成為模具行業(yè)提升國際競爭力的必由之路。

表1 模具企業(yè)生產(chǎn)過程水平分布

圖1 調(diào)研企業(yè)生產(chǎn)水平分布

（2）智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)企業(yè)技能人才需求狀況分析?！短旖蚴泄I(yè)布局規(guī)劃（2008—2020年）》、《河北省工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)“十三五”規(guī)劃》、《北京市“十三五”時(shí)期工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)規(guī)劃》數(shù)據(jù)表明，到2020年，模具行業(yè)人才需求以精密模具和智能模具設(shè)計(jì)與制造的人才需求為主，專業(yè)人才供不應(yīng)求。

16家模具企業(yè)除對(duì)模具專業(yè)技能人才有需求外，企業(yè)對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備安裝與調(diào)試、電氣自動(dòng)化系統(tǒng)部署與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人編程操作及系統(tǒng)集成、高端數(shù)控操作與維護(hù)、精益生產(chǎn)管理、智能制造系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)、智能工廠智能軟件使用及部署的高技能和復(fù)合型人才需求量逐年增多，技能人才需求特點(diǎn)如圖2所示。

圖2 智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)裝備制造企業(yè)人才需求狀況

單一技能的工作崗位逐步減少，以“機(jī)”代“工”成為趨勢，如天津立中集團(tuán)股份有限公司數(shù)控操作崗?fù)耆还I(yè)機(jī)器人替代；鴻富錦精密電子(天津)有限公司沖壓設(shè)備操作工被工業(yè)機(jī)器人替代；綠點(diǎn)（天津）精密電子有限公司在引入現(xiàn)代化智能檢測設(shè)備后質(zhì)檢人員的數(shù)量減少60%。

機(jī)電復(fù)合型人才需求逐步增多，隨著裝備制造企業(yè)的智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)，設(shè)備自動(dòng)化、數(shù)字化水平越高，單一設(shè)備在整個(gè)生產(chǎn)流程中將不再獨(dú)立存在，而是與前后工序設(shè)備緊密關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)共享，即傳統(tǒng)制造設(shè)備在智能升級(jí)后，其信息化程度提高，要求一線工人既要掌握機(jī)械制造的相關(guān)知識(shí)，又要掌握自動(dòng)化控制專業(yè)的相關(guān)知識(shí)。

設(shè)備維保人員的比重增大，專業(yè)技能要求發(fā)生變化。隨著一線工作工人的減少，自動(dòng)化設(shè)備的增多，設(shè)備維保人員的比重相應(yīng)增大，以滿足企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中的設(shè)備安裝、調(diào)試、維修等需求。該崗位除要求人員掌握機(jī)械、電氣、PLC等相關(guān)知識(shí)外，還要求掌握一定的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維修、傳感器、射頻技術(shù)、現(xiàn)場編程調(diào)試等方面的知識(shí)。

精益生產(chǎn)管理崗位需求增大，精益生產(chǎn)專員崗位空缺嚴(yán)重。隨著自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備集成度越來越高，生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化，生產(chǎn)效率的提高對(duì)企業(yè)效益至關(guān)重要。在調(diào)研過程中，賽威傳動(dòng)（中國）投資有限公司、綠點(diǎn)（天津）精密電子有限公司、鴻富錦精密電子(天津)有限公司3家企業(yè)精益生產(chǎn)管理崗位空缺較為突出。

工業(yè)機(jī)器人高級(jí)技能人才緊缺，隨著工業(yè)機(jī)器人在裝備制造產(chǎn)業(yè)中扮演的角色越來越重要，工業(yè)機(jī)器人的操作技能成為一線工人的必備技能，同時(shí)掌握工業(yè)機(jī)器人示教器編程、離線編程等技能的高級(jí)技能人才成為企業(yè)緊缺人才。

（3）智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)企業(yè)人才現(xiàn)狀及結(jié)構(gòu)分析。模具企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)，對(duì)技能人才的需求更注重“復(fù)合型”，要求人員既掌握扎實(shí)的機(jī)械制造專業(yè)知識(shí)與技能，擁有模具專業(yè)知識(shí)背景，同時(shí)又要兼具一定的自動(dòng)化控制知識(shí)。調(diào)研企業(yè)從事智能制造相關(guān)崗位的人員大多數(shù)是從機(jī)械專業(yè)或自動(dòng)化專業(yè)轉(zhuǎn)崗，同時(shí)企業(yè)反饋智能制造相關(guān)崗位多從機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)生中選取，但學(xué)生機(jī)械制造相關(guān)知識(shí)較為欠缺，知識(shí)體系與生產(chǎn)過程無法直接對(duì)接，企業(yè)要花費(fèi)4～6個(gè)月進(jìn)行培訓(xùn)。

企業(yè)目前人才較為緊缺的崗位為：生產(chǎn)線設(shè)備操作崗、生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)、精益生產(chǎn)專員、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)與規(guī)劃崗，企業(yè)對(duì)各個(gè)崗位的需求情況如表2所示。

圖3所示的崗位需求分布中，生產(chǎn)線設(shè)備操作崗位需求占34%，生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)崗位占31%，精益生產(chǎn)專員占21%，生產(chǎn)線設(shè)計(jì)與規(guī)劃崗位占14%。

圖3 智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)模具企業(yè)崗位需求狀況

表2 崗位需求情況 單位：人

2 企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)人才技能要求及高職院校人才培養(yǎng)探究

2.1 智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)人才技能需求狀況分析

模具企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)各崗位專業(yè)技能及專業(yè)知識(shí)提出新的要求，具體如下。

（1）生產(chǎn)線設(shè)備操作崗位：傳統(tǒng)生產(chǎn)過程的“一人一機(jī)”變?yōu)椤耙蝗硕鄼C(jī)”，甚至“一人一線（自動(dòng)生產(chǎn)線）”，注重機(jī)電復(fù)合技能，應(yīng)具備的核心專業(yè)知識(shí)為：機(jī)械制造理論知識(shí)、數(shù)控技術(shù)、電氣控制與PLC、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)等。

（2）生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)崗位：主要從事機(jī)電設(shè)備安裝調(diào)試、性能檢測分析、故障診斷與簡單維修，側(cè)重“體檢式維護(hù)”，而非“外科手術(shù)式修理”。應(yīng)具備的核心專業(yè)知識(shí)為：機(jī)械制造理論知識(shí)、數(shù)控技術(shù)、電氣控制與PLC、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試、自動(dòng)控制系統(tǒng)知識(shí)等。

（3）精益生產(chǎn)專員：主要從事生產(chǎn)計(jì)劃與管理、生產(chǎn)線工藝流程優(yōu)化，應(yīng)具備的核心專業(yè)知識(shí)為：機(jī)械制造理論知識(shí)、數(shù)控技術(shù)、電氣控制與PLC、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、機(jī)械制造工藝編程、智能生產(chǎn)計(jì)劃管理（MES、ERP）等。

（4）生產(chǎn)線設(shè)計(jì)與規(guī)劃崗位：主要從事生產(chǎn)線工藝流程編制、自動(dòng)化設(shè)備及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)管理及技術(shù)改造、智能控制系統(tǒng)的規(guī)劃管理。應(yīng)具備的核心專業(yè)知識(shí)為：機(jī)械制造理論知識(shí)、數(shù)控技術(shù)、電氣控制與PLC、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、機(jī)械制造工藝編程、自動(dòng)化生產(chǎn)線控制技術(shù)、智能生產(chǎn)計(jì)劃管理（MES、ERP）等。

上述4個(gè)崗位均要求從業(yè)人員具有機(jī)械制造、自動(dòng)化控制方面的專業(yè)知識(shí)，其中工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)成為從業(yè)人員的必備技能，同時(shí)精益生產(chǎn)專員與生產(chǎn)線設(shè)計(jì)與規(guī)劃2個(gè)崗位要求從業(yè)者具備智能生產(chǎn)計(jì)劃管理的能力，考慮企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的深入，智能生產(chǎn)計(jì)劃管理能力（MES、ERP）應(yīng)成為從業(yè)者的必備技能。

2.2 轉(zhuǎn)型升級(jí)高職院校人才培養(yǎng)探究

國內(nèi)高職院校在進(jìn)行智能制造方向人才的培養(yǎng)過程中，主要采取2種方式，一是成立新專業(yè)，如天津石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院成立機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)（智能制造方向），智能制造技術(shù)具有行業(yè)依附屬性，只有融入具體行業(yè)才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率的提高，這種培養(yǎng)方式弱化了智能制造的行業(yè)屬性，學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后仍需要專門的技能培訓(xùn)才能上崗；二是成立智能制造學(xué)院，如邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院通過多個(gè)專業(yè)的組建成立智能制造學(xué)院，這種方式只是在體系架構(gòu)發(fā)生變化，學(xué)生仍是按專業(yè)培養(yǎng)，沒有從根本上滿足企業(yè)對(duì)具有行業(yè)背景的機(jī)電復(fù)合型人才的需求。

針對(duì)2種人才培養(yǎng)中存在的問題，天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院通過對(duì)原有專業(yè)的優(yōu)化整合成立模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)群，專業(yè)群包含模具設(shè)計(jì)與制造、數(shù)控技術(shù)、機(jī)械制造與自動(dòng)化（智能制造）等專業(yè)，構(gòu)建“互認(rèn)、共享、共融”的專業(yè)群課程體系。

專業(yè)群課程體系面向世界先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展，引進(jìn)世界先進(jìn)、國內(nèi)一流的精密模具生產(chǎn)制造技術(shù)、工藝和標(biāo)準(zhǔn)，在產(chǎn)業(yè)分析和職業(yè)分析基礎(chǔ)上，按照模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)群的組群邏輯，根據(jù)底層共享、中間共融、上層互認(rèn)的原則，構(gòu)建專業(yè)群課程體系，如圖4所示，底層為通識(shí)課程和專業(yè)群基礎(chǔ)課，注重學(xué)生人文素質(zhì)的培養(yǎng)及機(jī)械制造基礎(chǔ)知識(shí)的夯實(shí)；中間為專業(yè)群的主干課程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生模具設(shè)計(jì)與制造及自動(dòng)化控制兩方面的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)電復(fù)合型技能；上層為各專業(yè)核心課程，根植學(xué)生職業(yè)發(fā)展需求，允許學(xué)生依據(jù)職業(yè)意向進(jìn)行選擇，在課程庫建設(shè)和實(shí)施學(xué)分制基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)學(xué)分互認(rèn)。此課程體系弱化了專業(yè)之間的隔離，注重學(xué)生以職業(yè)發(fā)展需求而進(jìn)行專業(yè)技能的精準(zhǔn)化培養(yǎng)。專業(yè)群課程體系可實(shí)現(xiàn)模具專業(yè)機(jī)電復(fù)合型人才的培養(yǎng)，注重學(xué)生職業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求，確保人才培養(yǎng)課程體系與企業(yè)崗位需求的精準(zhǔn)對(duì)接[5-7]。

圖4 “互認(rèn)、共享、共融”專業(yè)群課程體系

3 結(jié)束語

調(diào)研京津冀模具企業(yè)的人才需求狀況、崗位需求分布、人員技能要求等，分析高職院校智能制造人才培養(yǎng)模式，結(jié)論如下。

（1）京津冀的模具規(guī)模企業(yè)生產(chǎn)水平以工業(yè)3.0為主，且正在進(jìn)行工業(yè)3.0到4.0智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)，其要求從業(yè)人員擁有模具專業(yè)背景，掌握扎實(shí)的機(jī)械制造專業(yè)知識(shí)與技能，同時(shí)兼具一定的自動(dòng)化控制技術(shù)。

（2）模具企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中，人才較為緊缺的崗位為：生產(chǎn)線設(shè)備操作、生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)、精益生產(chǎn)專員、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)與規(guī)劃，4個(gè)崗位注重從業(yè)者的機(jī)電復(fù)合技能，同時(shí)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用操作技能及智能生產(chǎn)計(jì)劃管理技能成為專業(yè)人員職業(yè)發(fā)展的必備技能。

（3）高職院校在進(jìn)行智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，應(yīng)注重智能制造技術(shù)的行業(yè)屬性，在課程體系構(gòu)建過程中應(yīng)以學(xué)生的職業(yè)發(fā)展為向?qū)?。天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院構(gòu)建的“互認(rèn)、共享、共融”的專業(yè)群課程體系可為其他院校提供參考意見。