王蘭軍+王芳 張良智
課 題:本文是山東省教育廳2015年度重點教改立項項目“基于企業智能化生產背景下技術技能人才的培養與實踐”(項目編號2015051)的階段性研究成果。
“工業4.0”被稱為是以“智能制造”為主導的第四次工業革命,旨在通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統——信息物理系統(Cyber-Physical System)相結合的手段,將制造業向智能化轉型。工業4.0提出后,迅速獲得世界廣泛認可,引領了當今世界制造業的風潮。
為了抓住這一機遇,我國提出了實施“中國制造2025”的計劃,明確了成為制造強國的階段性目標和各項指標,并提出了在2025年進入制造強國行列的指導方針和戰略對策。中國版的工業4.0大幕也徐徐拉開了。
一、智能制造的實際應用水平調查
為掌握智能制造第一手資料,應實地了解智能制造在制造業的發展現狀,分析機電類職業院校專業教學如何更好地服務于智能制造的大方向。一年來,筆者課題組一行先后走訪了德國西門子(中國)有限公司、中石油濟柴動力總廠、濰柴集團、浪潮集團、臨工集團、泰山玻纖維、威海三角輪胎等智能制造領域的先進企業,同時邀請部分企業專家、科研技術人員參加研究。在實地調查中,發現智能制造在當前工業企業中得到了迅猛的發展和推廣,智能制造在一些企業已經發展到了較高的水平。這里選擇泰山玻纖和濰柴集團為例,看一看他們的智能化生產。
1.智能制造在泰山玻纖的應用
2016年4月16日,課題組來到泰山玻纖。據泰山玻纖的吳書記說,目前該公司已基本實現了財務會計、成本管理、生產運行、采購倉庫、銷售管理等業務流程的一體化集成,同時與立體庫系統、條碼系統、MIS系統對接,實現了數據實時傳輸。實現智能化后,人均產能提高1倍以上,人工數量減少1/3,能耗降低30%以上,生產成本大幅降低。課題組在泰山玻纖的智能車間了解到,工廠集成應用了分布式控制系統(DCS)系統、配合料及浸潤劑自動配制系統、物流自動輸送系統、能源管理系統等模塊,并配置了AGV自動導航車、助力機械手、全自動機器人等先進智能裝備,基本實現了“物流機械化、設備自動化、控制信息化”的目標。
2.智能制造在濰柴的應用
2016年12月28日,課題組來到了濰柴集團。在濰柴的智能車間里,看到車間里人很少,AGV小車在不同的軌道上穿梭、排隊。依托廣泛覆蓋的信息系統,企業管理信息正變得越來越精確。據濰柴管理與信息化部的部長介紹,濰柴的信息化建設已經發展為一個系統性工程,滲透到企業運轉的各個環節,并形成有機的整體,指導企業的各項工作。目前濰柴已搭建起6大資源管理平臺、58個信息系統,以業務流程為導向,面向研發、采購、生產制造、物流、售后服務及人力、財務、辦公等管理運營。趙部長說,一開始他們與國外智能化水平差距很大,經過努力他們已經大大縮短了與國際先進水平的差距。
二、智能制造企業需要什么樣的人才
職業院校是我國產業工人的搖籃。當前我們的職業教育培養目標還停留在“技能至上的”工業3.0階段,這種技能至上的培養目標限制了人的全面發展。在第四次工業革命開始的時候,職業教育應該做出的怎樣的調整和改變?課題組從一年來走訪的各個智能化生產企業發現,企業需要的是從業人員綜合的職業能力而不僅僅是單一的專業技能。這種綜合的職業能力包含作為一名合格的員工必須具備的專業技能、紀律性、責任感、學習能力、團隊協作精神等等。
2015年上半年,為考察中油濟柴的智能化生產,課題組的三位老師曾經常駐中油濟柴半年之久。中油濟柴的生產曲軸的大件二分廠的工業現場,其車間設備已經完全數控化了,并且大多是進口的數控加工中心;在發動機總裝分廠,其組裝生產線是由15臺ABB的機器人組成的自動化生產線上完成的。在這樣的高度信息化、自動化的車間里,現場的產業工人對于原來在學校里反復練習的比如車床、銑床的加工的嫻熟的技能來講已經不是很重要了,設備先進了,其實操作簡單了,企業需要的是在工作中有高度的責任心、團隊協作精神,對崗位要求、車間規章的嚴格遵守的紀律性等等綜合能力。為適應智能制造,職業院校的教育應該是文化、智能和技術融合為一體的技術技能導向的教育,是促進學生未來全面可持續發展的教育。因此,必須堅持兩手抓,一手抓學生崗位技能訓練,一手抓學生職業素養形成,二者不可偏廢,都要硬。很長一段時間來,職業教育存在認知誤區,過分重視技能輕視職業素養形成。全國的各級各類技能大賽如火如荼地進行,職業素養的訓練僅僅停留在口頭上。如果有一天各級職業院校也能舉辦職業素養大賽,把重視職業素養的風刮起來,實現專業技能和職業素養兩條腿走路,職業院校的發展就可以跟上智能制造的步伐,行穩致遠了。
三、職業院校的專業教學要強化基礎,結合實踐,結合現場,培養終身學習能力
在工業4.0時代,雖說設備復雜了,操作簡單了,但是在加工過程中對于工人的專業知識、流程、加工工藝和數據的準確把握能力的要求反而提高了。中油濟柴的德國進口的數控加工中心的操作者是山東勞動職業技術學院05級數控專業的畢業生,ABB所涉及的發動機組裝生產線上的操作者是濟南市勞動技校的畢業生。先進設備的操作者在加工過程中對數據的敏感判斷、對意外情況的安全迅速的處理尤為重要。而這都依賴操作者對加工工藝的熟悉和對加工數據這些基礎知識的準確掌握,因此要求職業院校的學生加強基礎專業能力的學習。同時,工業4.0時代的智能制造呈現出多學科、跨區域和大數據特點,表現在所有參與者及制造資源網絡(制造機械、機器人、輸送機倉儲系統及生產設施)高度的互動。這些資源網絡自我管理、自我匹配、并且融入相關規劃和管理系統,呈現的是制造過程中的“端對端”。因此,智能制造環境下的產業工人必須具備由單一崗位能力向復合職業能力轉化和遷移的能力,能夠在新的環境下迅速更新知識適應新要求的能力。
學生在學校里學習的僅僅是入門知識,而真正的學習是走到工作崗位上后,在一線的學習。這樣的學習是在解決問題中的學習。這是提高技術,鍛煉技能的最好途徑。筆者所教過的兩位同學2006年來到臨工集團,在車間干了一段時間的維修電工后,進入他們廠的一個技能大師工作站工作,在廠里的技能大師的指導下參與研制了他們廠的電力系統的監控和抄表系統以及AGV小車。這都令筆者刮目相看。endprint
職業教育不在于教會學生多少知識和技術,重要的是培養學生一種學習的習慣和能力。這種學習的習慣和能力需要教師的示范。筆者在給學生講變頻調速的時候,會直接示范讓學生查閱變頻器的說明書,從變頻器的操作和控制入手開始學習,在形成變頻器對電機的各種控制過程中學習它的各種功能和使用方法。從實際中學習,在解決問題中學習是學技術最好的路。職業院校要從抓師資建設入手,形成強化基礎,結合實踐,結合現場的學習方法。這應該成為職業院校專業教學的方法論,先有一體化能力的師資,再有與工業現場一致的設備,然后有正確途徑的教學方法,就會培養出技術過硬的人才。
四、實現課程與崗位融通,加強機電類職業院校與智能制造企業的連接的途徑
職業院校和智能制造企業是兩個完全不同的群體,有著完全不同的體制和文化。企業要面對激烈的市場競爭和嚴峻的生存狀態,企業文化看重能力,重視年輕人,重視新技術應用。職業院校相對封閉,知識技術更新換代緩慢,尤其是在工業4.0時代來臨,職業教育與智能制造企業的差距會增大,因此職業教育要想有真正的發展,必須向這些企業學習,主動打破機電類職業院校與智能制造企業的壁壘,架起聯系的橋梁。具體的方法就是走出去,引進來。
首先,定期選派教師到智能制造發展比較好的企業學習,了解他們的管理、技術應用和企業文化。2015年山東勞動職業技術學院派三名老師常駐中油濟柴,合作建立了“教師工作站”。三位老師經過在工廠的學習和鍛煉,回到學校后在人才培養、師資建設、社會服務等方面都起到了顯著的帶動作用。其次,與智能制造一線的優秀技能人才合作,服務教學。在課題組走過的這些智能制造的大企業里,我們發現,他們有許多經驗豐富,技術過硬的能工巧匠。如果與他們合作進行教學改革,崗位能力設計,會使職業教育的教學更加與工業現場對接。例如在臨工集團就有一位國家級的技能大師,自己有大師工作室,帶徒弟,搞技術革新,還自編維修電工的設備維修案例教材。職業院校只有與這樣的智能制造企業開展課程教學改革,學生才能學到鮮活的技術。再次,職業院校的學生必須有在企業接受職業教育培訓的實踐,在走出去的過程中企業和學校要增加考核。最后,請不同智能制造企業根據學校要求有針對性地派遣他們的工程師來培訓師資。職業教育的發展壯大關鍵在師資。
五、小結
工業4.0是一場革命,必將深刻改變著國家和社會的各個層面。工業4.0對職業教育的影響是不言而喻的。在與智能制造企業建立了直接雙向的聯系溝通機制后,必須隨之調整自己的人才觀,調整專業教學,強化崗位融通,高職教育就會真正走上快速發展的道路。這是智能制造趨勢下職業教育發展的必由之路。
(作者單位:山東勞動職業技術學院)endprint