越來(lái)越深的感受到教育與人才培養(yǎng)對(duì)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性，這篇文章開始打算寫到現(xiàn)在也有兩個(gè)月了-期間偶爾翻看一下，也很難寫的好，總覺得認(rèn)真寫一篇文章，也沒人看是不是值得，想來(lái)這個(gè)事情比較重要，還是得繼續(xù)寫完比較好。

人才培養(yǎng)是首要發(fā)展的問(wèn)題

4月份，南山工業(yè)書院在上海舉辦的一次沙龍上，來(lái)自大眾汽車發(fā)動(dòng)機(jī)公司的高級(jí)經(jīng)理張書橋先生提到“工業(yè)4.0亦或智能制造必須為人提供更好的發(fā)展空間”，對(duì)此，深以為然。

在工業(yè)4.0的戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)中，教育與人才培養(yǎng)是其基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，因?yàn)楣�業(yè)4.0包含了精益制造、OICT融合、通信互聯(lián)、CPS、數(shù)字化、智能分析，它所需要的學(xué)科是綜合性的，而對(duì)人的需求也是綜合性的，如果沒有這些人的因素支撐，那么，如何推動(dòng)就會(huì)變得盲目而低效。

圖1-PwC關(guān)于工業(yè)4.0的集成框架分析

在德國(guó)VDI和ASME共同的研究報(bào)告中對(duì)未來(lái)的工廠制造模式改變進(jìn)行了闡述，如圖2，通信與互聯(lián)在未來(lái)的汽車工廠呈網(wǎng)絡(luò)狀連接，這會(huì)影響組織的架構(gòu)、技術(shù)的實(shí)現(xiàn)、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理各個(gè)環(huán)節(jié)，因此，工業(yè)4.0帶來(lái)的復(fù)雜性是必須予以考慮的，構(gòu)建什么樣的團(tuán)隊(duì)協(xié)同、個(gè)體能力升級(jí)都是未來(lái)智能制造所必須予以重視的問(wèn)題。因此，很多人想簡(jiǎn)單了，就是把現(xiàn)在的人重新組織，但是，這個(gè)類似于多智能體、復(fù)雜交互的系統(tǒng)對(duì)人的要求本身也是高智能體作為前提的。

圖2-智能制造對(duì)于制造模式的改變

在我們所進(jìn)行的NNMI(美國(guó)國(guó)家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò))中，其清晰的制定了美國(guó)制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的三個(gè)戰(zhàn)略實(shí)施主線：商業(yè)化、教育與勞動(dòng)力開發(fā)、生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。我們會(huì)注意到在每個(gè)具體的創(chuàng)新中心如NextFlex、IACMI、AFFOA等，教育也是其工作的主線之一，也是其三大核心任務(wù)之一。

2017年4月教育部提出了“新工科”的理念，旨在以企業(yè)需求為中心，提供校企合作，通過(guò)新的課程設(shè)計(jì)、教學(xué)模式的改革進(jìn)而來(lái)提升工程教育領(lǐng)域的水平，以為中國(guó)制造2025提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)支撐。

圖3-新工科路線圖(來(lái)源:鐘登華,新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動(dòng),高等工程教育研究,2017年5月2日)

新工科是一個(gè)新的提法，其目的在于為智能制造時(shí)代提供有效的工程技術(shù)人才的培養(yǎng)，當(dāng)然，其運(yùn)行效果具體實(shí)施方案尚待進(jìn)一步了解。

沒有人才支撐的智能制造是空洞的

火熱的產(chǎn)業(yè)正在走向“智能時(shí)代”、邁向工業(yè)4.0所描繪的偉大遠(yuǎn)景與藍(lán)圖，然而，教育卻未能跟上，這表現(xiàn)在很多方面：

（1）.傳統(tǒng)的工程教育出現(xiàn)了較大的問(wèn)題：正如柴天佑院士在2017年5月6日舉辦的自動(dòng)化院系主任聯(lián)席會(huì)議上所提到的“教育改革的必要性分析”，大學(xué)缺乏與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，使得大學(xué)的課程僅僅在想象的模型中進(jìn)行控制器模型的設(shè)計(jì)，而以論文考核的方式也成為了導(dǎo)向惡果的重要原因：SCI、EI的論文發(fā)表了很多，卻沒有經(jīng)過(guò)產(chǎn)業(yè)實(shí)際的驗(yàn)證。

圖4-柴天佑院士關(guān)于培養(yǎng)方案改革必要性的論述三個(gè)問(wèn)題之一

（來(lái)源:2017年5月6日-全國(guó)自動(dòng)化院系主任聯(lián)席會(huì)議）

（2）.對(duì)數(shù)字化談的多，對(duì)教育談的少：很多大談智能制造平臺(tái)、方法，以及企業(yè)所描述的所謂工業(yè)4.0平臺(tái)、產(chǎn)品，都是缺乏系統(tǒng)性的，并且如同“盲人摸象”—從片面而局部去理解智能制造，這些都是系統(tǒng)性思想的欠缺。

這也使得業(yè)內(nèi)真正懂行的專家對(duì)今天熱鬧的“工業(yè)4.0”、“智能制造”的各種會(huì)議、論壇，出現(xiàn)的各種專家，以及各個(gè)公司所標(biāo)榜的工業(yè)4.0產(chǎn)品、平臺(tái)表示看不懂。

這種現(xiàn)象本身所反映的問(wèn)題就在于缺乏全局思考，包括如何會(huì)理解工業(yè)4.0產(chǎn)品—這種屬于將問(wèn)題的思考范疇給錯(cuò)位造成的尷尬，工業(yè)4.0是一個(gè)戰(zhàn)略，而并非是一個(gè)具體的產(chǎn)品，這些對(duì)工業(yè)4.0、智能制造的理解本身就是思維的嚴(yán)謹(jǐn)性欠缺的問(wèn)題。

對(duì)于企業(yè)，談?wù)撝悄苤圃欤�必須在制定其�?jì)劃時(shí)考慮自身的制造水平現(xiàn)狀、瓶頸、以及人才培養(yǎng)與之相匹配，包括流程設(shè)計(jì)、績(jī)效考核、企業(yè)文化方面的全盤考慮，而單純的談?wù)摷夹g(shù)，甚至?xí)�遇到在企業(yè)內(nèi)部推動(dòng)項(xiàng)目遇到內(nèi)部人員阻礙的現(xiàn)象—因?yàn)�，觸碰到人的利益問(wèn)題必然會(huì)出現(xiàn)障礙。

培養(yǎng)系統(tǒng)性人才/全生命學(xué)習(xí)

 各個(gè)積極參與制造業(yè)升級(jí)的國(guó)家包括德國(guó)、美國(guó)等均持續(xù)的重視教育，并且在教育發(fā)展上實(shí)施緊密的產(chǎn)學(xué)緊密合作的道路，也進(jìn)行了大量在智能制造/工業(yè)4.0時(shí)代的教育能力、資質(zhì)認(rèn)證方面的研究。

1.工業(yè)4.0的Academy Cube

Academy Cube是在德國(guó)工業(yè)4.0的文件“工業(yè)4.0戰(zhàn)略實(shí)施建議”中提出來(lái)的概念，Academy Cube是在BMBF和SAP AG主持的第6次數(shù)字社會(huì)教育與研究在國(guó)家IT峰會(huì)上正式啟動(dòng)的，官方發(fā)布是在CeBIT 2013。自2013年3月起，該計(jì)劃一直提供六個(gè)完整課程和十二個(gè)具體課程來(lái)推進(jìn)工業(yè)4.0相關(guān)課程。學(xué)習(xí)內(nèi)容包括自動(dòng)化，大數(shù)據(jù)分析，制造和物流流程以及安全和數(shù)據(jù)保護(hù)。

圖5是Academy Cube平臺(tái)的功能與運(yùn)營(yíng)機(jī)制。

Academy Cube在整個(gè)工業(yè)4.0實(shí)施戰(zhàn)略中扮演的角色包括以下幾個(gè)方面：

1）.推廣示范項(xiàng)目

2）.建立和推廣“最佳實(shí)踐網(wǎng)絡(luò)”

3）.調(diào)查工作中知識(shí)和技能獲取的新方法，開發(fā)數(shù)字學(xué)習(xí)技巧

4）.推動(dòng)工作組織的橫向方法。

5）.促進(jìn)工業(yè)4.0專題學(xué)習(xí)內(nèi)容和跨學(xué)科合作

6）.技術(shù)系統(tǒng)的基于IT的建模

Academy Cube是建立在對(duì)未來(lái)智能制造所需的人才缺口、技能、培養(yǎng)機(jī)制的研究基礎(chǔ)上進(jìn)行的平臺(tái)建立，這個(gè)平臺(tái)以企業(yè)、大學(xué)、政府機(jī)構(gòu)共同來(lái)構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)，面向早期教育、大學(xué)與在職各個(gè)環(huán)節(jié)，由實(shí)習(xí)/學(xué)習(xí)、教學(xué)內(nèi)容、企業(yè)人才需求，整體運(yùn)營(yíng)。

2.加強(qiáng)ICT、系統(tǒng)工程訓(xùn)練

圖6是來(lái)自Fraunhofer Austria Research的Wilfried Sihn博士關(guān)于CPPS協(xié)同制造下的教育方向的升級(jí)描述，可以看到系統(tǒng)與接口、系統(tǒng)理念與創(chuàng)新管理方法、集成產(chǎn)品與流程設(shè)計(jì)技能這些具有全局性思維的能力成為了未來(lái)大學(xué)教育所必須發(fā)展的。

他指出，工業(yè)4.0提出了CPPS系統(tǒng)，在賽博空間里進(jìn)行虛擬的生產(chǎn)，并將其下載到現(xiàn)實(shí)的物理系統(tǒng)執(zhí)行，通過(guò)盡量少的測(cè)試消耗，直接生產(chǎn)出高品質(zhì)的產(chǎn)品，這里就包含了傳感器技術(shù)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、數(shù)字化制造、自動(dòng)化技術(shù)的融合，那么這就包含了以下知識(shí)的掌握：

（1）.系統(tǒng)與接口，包括實(shí)時(shí)通信、OPC UA、MQTT、TSN等技術(shù)的掌握，以便實(shí)現(xiàn)M2M、B2M的連接，例如OPC UA，本身是一個(gè)信息模型問(wèn)題，如何構(gòu)建不同垂直行業(yè)的信息模型。

（2）.系統(tǒng)理念與創(chuàng)新管理的創(chuàng)造性，以及方法論：這些包括了系統(tǒng)工程思想—如何全局的看待機(jī)器的開發(fā)、系統(tǒng)架構(gòu)的建設(shè)—在跨界/跨平臺(tái)的系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)連接，構(gòu)建大型復(fù)雜系統(tǒng)。

（3）.具有工程集成與流程設(shè)計(jì)能力：這使得與傳統(tǒng)單機(jī)生產(chǎn)的模式發(fā)生了改變，必須如何實(shí)現(xiàn)多方控制器、子系統(tǒng)的集成，包括機(jī)器人與工藝設(shè)備等。

其描述系統(tǒng)如圖6所示。

因此，對(duì)于新的時(shí)代，系統(tǒng)對(duì)于人的需求較之以往更高—看上去對(duì)人的需求減少了，但是，卻提高了難度與系統(tǒng)性的能力需求，包括現(xiàn)場(chǎng)操作人員也必須掌握新的操作方式、連接、測(cè)試、維護(hù)工具與方法的使用。

圖6-Fraunhofer奧地利研究院對(duì)工業(yè)4.0時(shí)代教育的研究

3.新時(shí)代的人才需求研究

世界經(jīng)濟(jì)論壇（World Economic Forum）在2016年初發(fā)布了“工作的未來(lái)-面向第4次工業(yè)革命的雇員技能與勞動(dòng)力戰(zhàn)略”，對(duì)整個(gè)工業(yè)新時(shí)代的能力需求進(jìn)行了研究并給予了參考意見，如圖7.

圖7-世界經(jīng)濟(jì)論壇-新工業(yè)時(shí)代的能力需求

可以看到認(rèn)知能力、系統(tǒng)性技能、復(fù)雜問(wèn)題解決能力是未來(lái)人的能力發(fā)展重點(diǎn)--這些都是思維能力的問(wèn)題，而非知識(shí)可以解決的。 

在世界經(jīng)濟(jì)論壇這份報(bào)告中，同時(shí)也結(jié)合美國(guó)勞工部的O*NET（Occupational Information Network）研究，對(duì)勞動(dòng)者核心能力進(jìn)行了定義，參考表1-2。

 表1-勞動(dòng)力核心能力的定義-基于O*NET內(nèi)容模型

 表2-續(xù)前表

在德國(guó)VDI和美國(guó)ASME的技能研究中（原文-工業(yè)4.0:未來(lái)工廠資質(zhì)與技能的討論）包括了如表3所列的必須、應(yīng)該、可以具有的節(jié)能定義，這是VDI和ASME為教育能力與認(rèn)證發(fā)展所進(jìn)行的研究。

表3-未來(lái)工廠勞動(dòng)力資質(zhì)和技能需求

同時(shí)，在VDI與ASME的文章中，也對(duì)未來(lái)制造業(yè)的勞動(dòng)力資質(zhì)的培養(yǎng)推薦了從早期教育、學(xué)校-企業(yè)的教育、持續(xù)教育三個(gè)環(huán)節(jié)的資質(zhì)與技能測(cè)評(píng)方案，如圖8所示：

圖8-勞動(dòng)力資質(zhì)認(rèn)證評(píng)測(cè)模型

可以看到，教育包括技術(shù)能力、個(gè)人能力的劃分，并且從早期教育、學(xué)校到企業(yè)、持續(xù)教育多個(gè)環(huán)節(jié)，建立整體的能力評(píng)估與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，并為持續(xù)的人才培養(yǎng)提供指導(dǎo)。

總結(jié)起來(lái)就是：智能制造需要更為智能的員工，而且教育不僅是大學(xué)的，也包括企業(yè)覆蓋員工整個(gè)發(fā)展過(guò)程的培訓(xùn)計(jì)劃，政府為勞動(dòng)力資源升級(jí)提供的在職家教育、持續(xù)教育。

教育的多元化、全生命周期、聚焦思維能力的升級(jí)成為未來(lái)智能制造所必須的基礎(chǔ)。

文章：說(shuō)東道西

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