工業4.0與智能制造背景下對工業工程專業人才培養的幾點思考

王昕 劉軍 劉新宇

摘要：工業4.0與智能制造背景下，制造企業需要遵循數字化轉型的一般規律。利用基礎IE完成管理累積，以精益化管理模式提升企業的生產率；以增效提質為本，實現產業級價值鏈的閉環；有效運用各類智能制造技術和信息系統實現生態運營。IE專業課程系統設計要回應區域產業升級需求，IE專業應鼓勵學生養成更新智能技術知識的習慣，IE專業應激勵學生嘗試管理模式創新（IE+IT）。

關鍵詞：制造企業；IE人才培養；管理創新；IE+IT

中圖分類號：G645 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）25-0254-02

一、工業4.0與智能制造背景

互聯網正在引爆第四次工業革命，工業企業在工業4.0與智能制造變革的浪潮中能否完成自身蛻變成為其存亡的關鍵。盡管制造企業的關注根本要素仍然是成本、效率和品質，但實現路徑發生了質的變化。工業4.0與智能制造的微觀上的體現，在于每個制造企業都成功地實現了數字化轉型。

二、制造企業數字化轉型對工業工程（IE）人才能力的新需求

1.制造企業數字化轉型路徑。（1）提升企業生產率。首先要完成用智能化手段提升企業級的效率；其次通過ERP系統，梳理業務流程，優化價值鏈；再次在產品全生命周期的各個環節合理利用各類工業軟件；最后有效實施MES制造執行系統，在企業級層面，實現降本增效、交期質量等目標，打牢精益生產與智能制造的基礎。（2）實現產業級價值鏈的閉環。能夠在同一產業的不同企業間打通信息孤島，實現各類工業軟件、管理軟件、控制系統的互聯互通。這樣，各環節的數據可以自動化收集，成為大數據分析的先決條件，分析結果將用于指導產品、設備、工藝及生產過程，最終實現生產過程、業務流程的優化。（3）實現生態運營。在區域內甚至整個社會，實現制造業生態圈、產業內外的互聯互通，推動企業級的業務、生產協同，達到生態圈內企業的整體優化，同時更有效地與終端客戶連接，延伸服務，開拓市場。

2.制造企業數字化轉型對IE人才能力的新需求。（1）工業企業智能化升級，迫切需要IE人才協助完成前期準備[1]。（2）智能工廠的建設，迫切需要IE人才加強IT能力。智能工廠的建設，離不開對智能技術的應用，如：智能自動化生產設施、智能物流傳送、智能設備報警與維修、智能產品、智能產品設計等。智能工廠的形成不是單點智能技術的應用就可以實現的，需要在原有制造經驗的基礎上，系統性地考慮智能技術的應用及持續提高智能技術的應用績效，以實現生產高柔性和高生產率。因此，在智能工廠時代，更離不開科學管理，但必須要注意的是，科學管理正是現代IE的強項，但智能時代的科學管理也對IE帶來了全新的挑戰。不懂智能技術的IE人才能否實現智能工廠環境中的科學管理？IE人才需要了解哪些智能技術？了解到什么程度？IE人才如何與智能技術人才分工與協作？（3）智能工廠的持續改進，需要IE人才不斷更新智能技術知識。智能工廠的建設不是一蹴而就的，一方面因為智能技術的應用不可能一步到位，另一方面智能技術也在不斷創新升級。所謂智能工廠，應該是一個需要幾十年持續努力的愿景，在這個過程中，需要扎根本土的IE人才深入思考，哪些環節還需要改進？是否引入新的智能技術加以改進？如何評估新智能技術的績效？

三、工業工程專業人才培養的新思路

1.IE專業應成為智能制造專業群的重要組成部分。智能制造離不開智能技術。創新智能技術的主要專業有機電一體化技術專業、電氣自動化技術專業、工業機器人技術專業、數控技術專業、模具設計與制造專業等。但是，要實現傳統生產模式向智能化生產模式轉變，不僅要進行點狀或線狀的制造環節智能化，在本質上還要系統性地顛覆傳統制造過程中人、機器和工廠之間的關系。也就是說，不僅要能對智能化設備和系統進行熟練操作的技能型人才，還需要智能工廠建設的規劃和實施人才，更需要能將系統、設備和人最大限度融合的人才。而IE在智能制造中的作用在于克服“硬技術”不能解決的系統優化問題[2]。也就是說，智能制造引入“IE+IT”的制造企業管理創新模式，建立管理控制一體化系統，將更有助于幫助企業面向全生命周期整體規劃，在應用智能技術時，不趕技術時髦，時刻以制造過程的改善、產品質量的提升為準則，持續提升管理基礎累積，最終順利實現信息化和智能化，因此IE專業應該成為智能制造專業群的重要組成部分，加強與其他相關專業的聯系。

2.IE專業課程體系設計要回應區域產業升級需求。工業工程作為技術與管理的交叉學科，社會對其畢業生的能力需求具有鮮明的時代特征，課程體系設計受產業需求的影響較大[3]。宏觀來看，提倡工業4.0，意味著制造業向信息化、智能化轉型是必然趨勢；微觀來看，制造業單一地、機械地應用信息技術和先進制造技術，追求企業技術創新水平，忽略管理創新，忽視在生產實踐中的管理基礎累積，是難以真正有效實現智能制造的。在區域產業升級過程中，每一個升級困難的制造型企業都面臨IE基礎累積不夠、基礎能力無法提升的困境，面對智能技術帶來的管理創新的挑戰更容易進入紊亂的管理狀態。因此，IE專業培養必須回應高校所在區域的產業升級需求，根據產業特征模塊化地、有針對性地培養學生的實踐能力和管理創新能力。

3.IE專業應鼓勵學生養成更新智能技術知識的習慣。智能制造時代，制造業企業的本質仍然是追求效率和質量，但需要在智慧協同的高度實現。制造企業不僅要完成基礎IE的累積，還要借助系統哲學的思想以及系統工程的方法，在實現標準化、信息化、精益化建設后，才能實現智能應用后的高效率和高質量。這意味著IE人才需要在協助企業完成基礎性管理知識的累積之后，在工藝標準化的基礎上，結合智能應用，推進協同優化。但是，智能制造技術和信息系統的速度驚人，如果在校期間開展深度學習，一方面教學條件難以及時更新，另一方面相關知識易過時。因此，工業工程專業的人才培養應盡早讓學生了解智能制造技術及相關的信息化系統，掌握獲取相關知識的途徑，對相關知識有一定的了解，對知識更新的速度有預期，培養更新智能制造技術知識的習慣。

4.IE專業應激勵學生嘗試管理模式創新（IE+IT）。IE專業人才要以智能制造背景下管理創新為己任，以IE+IT的深度融合為事業發展目標。制造業企業向智能化發展目標邁進，在技術創新上可以通過引進國外先進制造技術、引入現有的模塊化信息系統實現跨越式發展，但在管理創新上，必須遵循一般發展規律，針對自身特殊的瓶頸問題完成基于制造基礎能力重構的管理累積。這種無法跨越的管理累積過程，就是IE人才在企業中發揮作用的重要戰場。IE人才進入企業，必須以培育制造企業軟實力為己任，基于精益管理實現管理模式上的迭代創新，實現IE+IT的深度融合。

參考文獻：

[1]齊二石.科學管理的精髓[J].管理學家（學術版），2013，（08）.

[2]劉亮，齊二石.IE+IT：管控一體化系統實施的有效方法[J].中國制造業信息化，2011，（22）.

[3]孔繁森.高等學校工業工程本科專業類課程體系模型框架[J].工業工程，2016，（06）.