曹建清 周豐旭 張飛 何玉安 何亞飛

[摘? ? ? ? ? ?要]? 近年來，智能制造快速發(fā)展，中央政府和各級地方政府出臺了一系列政策，推進(jìn)智能制造工廠的建設(shè)，因此急需培養(yǎng)跨學(xué)科、復(fù)合型、具有實(shí)際操作能力的智能制造人才。離散型智能工廠一般分為四個層級，不同的層級，需要不同專業(yè)的工程師，同時也需要掌握智能制造綜合知識的復(fù)合型工程師。作為具有典型新工科特征的智能制造工程專業(yè)，有別于傳統(tǒng)的制造相關(guān)專業(yè)，在人才培養(yǎng)上，具有不同的新理念和新模式，因此，在人才培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)定、課程體系設(shè)置上有新的突破，需要全方位校企協(xié)同育人，需要建立校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)體系。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 智能制造;人才培養(yǎng);新工科

[中圖分類號]? G645? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）28-0108-02

一、引言

2015年5月8日，國務(wù)院發(fā)布了《中國制造2025》，明確了我國的制造強(qiáng)國路線圖，提出到2025年邁入制造強(qiáng)國行列，2035年制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國陣營中等水平，中華人民共和國成立一百年時制造業(yè)大國地位更加鞏固，綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國前列。同時提出建立健全科學(xué)合理的選人、用人、育人機(jī)制，加快培養(yǎng)制造業(yè)發(fā)展急需的專業(yè)人才。培養(yǎng)智能制造方面的專業(yè)人才成為高等教育的重要任務(wù)。

二、智能制造工廠的基本架構(gòu)

智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。

智能制造工廠是通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)、虛擬仿真、智能傳感、智能物流、機(jī)器人、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，建立一個能夠?qū)崿F(xiàn)智能排產(chǎn)、智能生產(chǎn)協(xié)同、設(shè)備智能互聯(lián)、資源智能管控、質(zhì)量智能控制、支持智能決策等功能的貫穿產(chǎn)品原料采購、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等全生命周期的高度靈活的個性化、數(shù)字化、智能化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)系統(tǒng)。

智能工廠分為四個層級：智能設(shè)備層、現(xiàn)場控制層、車間管控層和企業(yè)管理層。各層級的具體內(nèi)容如下：

（1）智能設(shè)備層：通常包括智能加工設(shè)備、智能物流設(shè)備、智能檢測設(shè)備、智能感知與監(jiān)測裝置;

（2）現(xiàn)場控制層：實(shí)時監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)并對設(shè)備進(jìn)行控制;

（3）車間管控層：全面管控車間的實(shí)時生產(chǎn)狀態(tài)，并進(jìn)行指揮調(diào)度;

（4）企業(yè)管理層：實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的全面管理，并通過大數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)智能輔助決策支持。

三、智能制造工廠技術(shù)人員的技術(shù)要求

智能制造工廠的生產(chǎn)模式與傳統(tǒng)工廠生產(chǎn)模式有很大的區(qū)別，離散型智能制造工廠的工程師一般可以分為以下幾大類型：

（1）智能制造工程師：在工廠建設(shè)階段，負(fù)責(zé)智能制造工廠的規(guī)劃與構(gòu)建;在運(yùn)行階段，利用數(shù)字化工具持續(xù)改善制造過程管控、生產(chǎn)工藝優(yōu)化，把握智能制造相關(guān)技術(shù)動態(tài)，持續(xù)提升公司智能化水平;

（2）信息系統(tǒng)管理工程師;負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的安裝與運(yùn)維、所有管理軟件與工業(yè)軟件的運(yùn)維;

（3）網(wǎng)絡(luò)工程師：在建設(shè)期間，負(fù)責(zé)工廠整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)規(guī)劃;在運(yùn)行期間，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)中心所有設(shè)施的管理，負(fù)責(zé)通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)及信息安全;

（4）數(shù)字化設(shè)計(jì)與工藝工程師：會熟練使用CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）、CAE（計(jì)算機(jī)輔助模擬仿真分析）、CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)）等工具開展工作;

（5）智能設(shè)備操作編程工程師：主要負(fù)責(zé)對自動化設(shè)備、智能數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人等設(shè)備進(jìn)行操作編程;

（6）智能設(shè)備維護(hù)工程師：制定智能設(shè)備的維護(hù)方案，負(fù)責(zé)設(shè)備點(diǎn)檢管理、檢修管理、故障處理、物料管理等，利用專用診斷工具對設(shè)備進(jìn)行故障診斷，更高要求的是利用智能方法對設(shè)備做出故障預(yù)測;

（7）智能物流工程師：負(fù)責(zé)管理智能倉儲系統(tǒng)及工廠供應(yīng)鏈管理，根據(jù)精益原則制定物流規(guī)劃，在保證客戶要貨和生產(chǎn)穩(wěn)定的同時，兼顧低庫存、高效率、設(shè)備能力以及場地布局、人力資源等因素的平衡;

（8）數(shù)據(jù)分析工程師：根據(jù)業(yè)務(wù)部門的需求，負(fù)責(zé)分布式數(shù)據(jù)采集、挖掘、清洗、分析、計(jì)算等工作，基于業(yè)務(wù)需求進(jìn)行特征處理及開發(fā)，為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供高質(zhì)量、高效率的數(shù)據(jù)支持服務(wù)。

四、高校培養(yǎng)智能制造工廠人才的現(xiàn)狀

智能制造工廠的發(fā)展需要大量的技術(shù)人才?，F(xiàn)有在崗的智能制造人才，都是從傳統(tǒng)專業(yè)的人才提升而來，大多是通過培訓(xùn)或工作實(shí)踐學(xué)習(xí)智能制造知識和技術(shù)，也有一些大學(xué)培養(yǎng)了少數(shù)智能制造方面的研究生。2018年，經(jīng)教育部批準(zhǔn)，全國高校開始設(shè)立智能制造工程本科專業(yè)，首次開設(shè)該專業(yè)的高校有四所，分別是同濟(jì)大學(xué)、上海大學(xué)、上海第二工業(yè)大學(xué)、汕頭大學(xué)。三年來，已有多所高校開設(shè)智能制造工程本科專業(yè)。

五、智能制造工廠技術(shù)人才培養(yǎng)的途徑

從上面闡述的情況可以看出，要等到2022年全國才有第一屆智能制造工程專業(yè)應(yīng)屆畢業(yè)生畢業(yè)，目前智能制造工廠所需的技術(shù)人才的培養(yǎng)需要通過其他渠道解決，一是需要大力開展在職人員的培訓(xùn)，由于智能制造是實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用性技術(shù)，無法簡單地在課堂上或常規(guī)實(shí)驗(yàn)室里完成培訓(xùn)，需要理論與實(shí)踐的結(jié)合，在實(shí)踐中掌握技術(shù)和技能，所以需要在政府的指導(dǎo)和支持下建立智能制造工廠示范培訓(xùn)基地，通過產(chǎn)教融合的方式，組建由高校教師和企業(yè)工程師組成的培訓(xùn)教師隊(duì)伍，為企業(yè)培養(yǎng)跨學(xué)科、復(fù)合型、具有實(shí)際工程技術(shù)能力的智能制造人才;二是在高級技術(shù)人才培養(yǎng)上，可通過校企合作的方式，招收機(jī)械類、自動化類、計(jì)算機(jī)類、物流管理類等專業(yè)的畢業(yè)生，開展工程碩士一專多能復(fù)合型人才的培養(yǎng)，針對智能制造的新需求，全面修訂工程碩士的培養(yǎng)方案，以智能制造為應(yīng)用背景，設(shè)立研究生學(xué)位課題。