發展智能制造是未來制造業的重大趨勢和核心內容，也是實現中國制造業智能升級、跨越發展的根本途徑。與之相對應，對智能制造應用型人才培養也提出了更高的要求。

那么，智能制造的發展到底需要什么樣的人才呢？貝加萊大中華區總裁肖維榮博士在2018第7屆貝加萊學界聯盟會議發表了“智能制造時代對于人才能力挑戰”的主題演講，對“智”造人才的要求進行了全面的分析。

圖1-肖維榮博士在學界聯盟會議演講

這個演講不僅對在校學子提出學習的建議，也對產業人才培養提供了可資借鑒的模式，對于產學合作以及產業人才培養有很強借鑒意義，據現場演講文稿記錄編寫此文以與產業學界共分享。

智能時代對于自動化需求的挑戰

要了解人才的培養，必須了解產業需求的變化，人才的培養必須以產業發展。今天，產品周期越來越短、批量個性化產品需求更為迫切，關聯技術越來越復雜—新材料、新制造工藝、智能傳感器、云端應用，并且提供了更為個性化的設計與服務。這使得制造業必須來應對這一需求，并需要在戰略上做出新的選擇、在成本競爭力上改變認知，并且必須重新認識人才以及人才的培養，才能應對這一挑戰。

?

圖2-智能時代對于自動化需求的挑戰

肖維榮博士引用2016年德勤的全球CEO關于制造業競爭力調研的報告中顯示，人才是全球CEO所公認的制造業競爭力第一關鍵要素。隨著原材料，人力成本等綜合成本的上升，過去我們贏得發展所依賴的成本優勢變得越發難以為繼。
?
? ? ? ? 智能時代的人才能力需求

在智能制造這個時期，我們對于人才的需求不僅僅在于專業知識的訓練，對于制造業，或者在職業場，我們對于人才的需求更多的是在綜合能力，它包括了多個維度：

圖3-智能時代的人才能力需求
?
? ? ? ? （1）垂直專業與跨界應用：最基本的專業技能方面必須有深厚的根基—這個往往是在學校的基礎課程期間就要打牢，而到了企業實際則需要跨界，因此，產學的合作聚焦在學校專業基礎與產業實踐的平衡點上。

（2）標準與規范：工程應用不同于學術研究，講求效率，工程師開發項目，必須遵循編程標準與代碼注釋這樣的細節規范，才能確保項目具有高的可重用性、提升研發效率。另一方面，跨界的協作關鍵也在接口標準與規范，如通信、語義互操作、軟件調用等。

（3）全局與結構性思維：能夠全局看待機器與系統的開發，這正是協同、跨界的需求，結構性思維代表著具有高效的達到路徑的訓練，避免走彎路。

（4）動手實踐：要高出著眼，小處著手，學生不僅需要專業知識與技能，也需要小處著手，拿起螺絲刀干活的能力，只有在實踐中才能發現問題，學以致用的提升自己的整體能力。

（5）創新能力：工程師要求嚴謹的收斂性，也需要發散的創新性思維，突破原有思維，跨界尋求解決問題的方法與路徑。

（6）協作與溝通不僅是技術的，也是能力層面的需求，開放的不僅是通信接口，也是人的開放與交流，準確有效、及時的與團隊成員、客戶進行溝通是避免問題未能及時發現而造成過程的返工、時間損失等，是效率的關鍵。

差不多文化要不得

在很多時候，受到文化的影響，“差不多”這個詞匯經常在生活中被用到，但 “差不多”對于工程技術人員而言是不能接受的，如圖3，當我們去比較歐美與國內的裝備能力時，如果這個“差不多”、那個“差不多”—我們會以為我們差距不大，但是這種比較遵循“乘法效應”進行計算，對6個維度的指標進行乘法計算后會顯示一個非常大的差距。

圖4-差不多差很多

因此，工程師在思想上就不能以“差不多”來對待工作，必須精益求精的專注，才能設計與生產高品質、低成本、快速交付的產品。

什么是一個工程師的工作？

圖5-自動化工程師的工作

一個工程師的工作就是通過使用工具，工程方法與流程，實現工程目標與任務，這個過程需要全局的對目標的把握，對任務的理解分析、使用合理的方法、按照嚴格的流程、設計滿足質量的軟件與良好的文檔規范，準時完成高品質的控制任務與響應能力等應用目標。
?
? ? ? ?? 貝加萊的學界聯盟競賽，面向在校學生，但其設計要求卻是以“一個真正的工程師”該如何工作來進行評估，使得學生經歷一次真正的工程師資質訓練，為其理解“工程師”工作、規范標準、流程有一個全面的思想構建，為今后的學習和工作奠定堅實基礎。

新時代的能力需求

在數字時代，今天所推進的工業互聯網、智能制造背景下，人才能力的聚焦也發生著變化，來自維多利亞州政府教育與培訓部2017年STEM與未來勞動力的報告（如圖6）中對于數字時代的人才能力訓練進行了產業研究，對于數字時代的能力訓練--主動學習、批判性思維、復雜問題解決能力、創造性問題解決的這些能力都是我們講的“創新”—我們必須學會大膽的嘗試，對于工程師而言如此，對于銷售市場、生產管理都是如此，我們要突破既有思維、突破“慣性”尋找更為高效的方法。

圖6-數字時代的人才能力訓練

而另一方面，在專業技能方面，Fraunhofer奧地利研究院對工業4.0時代的教育研究闡述了三個主要的專業技能聚焦，如圖7：

圖7-專業技能的擴展

（1）系統與接口：包括各種通信、連接的標準與規范，開發與實現，而且對于新的大數據、機器學習這樣的專業需要掌握與之配合的接口與系統的特征，以便借助這些技術來解決新的制造中的問題。

（2）系統的理念與創新的管理方法：需要系統、全局的看問題，智能時代在于協同，集成，因此必須具有全局的思維與創新的方法，以達成制造協同。

（3）集成產品與流程規劃設計方面：從產品到實際的生產制造有非常大的挑戰，需要借助于機械、電氣、軟件、工藝、精益運營管理等全局的規劃與設計，這需要工程師不僅有專業技能還需要管理協調方面的技能。

軟件工程訓練

具體到自動化行業，肖維榮博士談到，作為智能制造的核心技術，其智能性更多以軟件形式體現，而自動化已經由硬件競爭時代進入軟件時代，并且隨著與IT融合的加強，這方面的趨勢更為明顯，因此，大學的教育必須加強在自動化軟件方面的訓練。

這包括幾個維度的能力升級：

（1）軟件工程：這使得我們對于自動化工程師需要在軟件工程，項目管理、進度、質量控制方面更多的訓練；

（2）行業Know-How，未來自動化行業競爭的關鍵在于誰掌握應用Know-How，誰才會贏得競爭，而對于機械制造業而言同樣如此，通過軟件方式來封裝工藝Know-How是確保自身知識產權的最有效途徑，而軟件也使得機器變得更為智能—所謂軟件定義智能，即在同樣的硬件平臺上實現生產的柔性、對變化響應能力。

（3）開放與標準的軟件集成：包括Web技術與PLC的融合、MATLAB/Simulink與控制系統的接口、EPLAN、CAD軟件，也包括基于IEC61131-3、C、C++等標準的開發與PLC的融合。

（4）軟件的盈利與新業務模式：在智能時代，分布式計算架構也為企業帶來了業務的變化，租賃、服務能力的外包等，這些都是依賴于軟件來實現。

圖8-軟件能力

圖8顯示了在整個制造業機器與工廠系統開發中軟件所扮演的角色及其價值。

智能時代工程師能力模型

為了更易于理解，我們對工程師的能力參考RAMI4.0進行了三維構造：

（1）在垂直架構上，自動化、信息化、智能化需要掌握相關的知識與技能
? ? ? ?（2）按照流程，需要掌握設計、開發、測試、維護多個階段的橫向知識與技能；
? ? ? ?（3）在思維上，包括工具、方法、原則、理念多個層級的思考能力，這是一個自上而下的思維架構，? 即，全局的思考問題，并且對行動作出判斷的原則（優先級、權重）、運用合適的方法，選擇有效的工具，這些是一個工程師必須能夠掌握的。

圖9-智能時代的自動化人才能力模型

通過這個模型（如圖9），我們可以共同構建課程與實訓體系，在不同的流程、自動化到智能化的架構上，在設計理念自上而下到工具多個層級上，都建立相應的訓練，這樣，真正滿足產業發展的復合型人才就可以被訓練出來，這需要產學的共同努力。

經驗分享-貝加萊EC

貝加萊的Engineering Camp直譯為“工程師宿營”，但接受過貝加萊EC培訓的工程師們稱之為為“工程師集中營”—足以體現其訓練之嚴格，它涵蓋了機電工程、通信、軟件工程、項目管理，也包括溝通、表達多維度的技能訓練。
? ? ? ?? 通過EC的工程師能夠快速成為一個具有現場問題解決能力的獨當一面的工程師，快速提升其職業技能，如圖10。

圖10-貝加萊EC培訓的構成

EC關于人才的訓練正是在規范與標準，動手實踐、創新、協作方面的綜合培養，也是產學合作中可借鑒的人才訓練模式。

智能時代的產學合作

貝加萊學界聯盟是屬于教育部高等血尿自動化類專業教學指導委員會領導的機構，我們致力于產學合作，共同推進產業與學術的發展，將前沿技術與教育融合。

圖11-產學合作聯盟的意義

學界聯盟需要將產業的需求、應用場景向學校的科研、學生傳遞，以便他們能夠更為有效的把握方向與學習。而對于企業同樣需要來自大學的基礎理論支持、科研成果的轉化，最終形成知識傳遞、協作、競賽的系統融合與合作，如圖11所示學界聯盟的功能。

產學融合的聚焦點在大學的“專業知識”與企業的“應用場景”之間的銜接，大學與企業各自發揮優勢，共同培養滿足產業需求的人才，為中國制造業的持續發展提供堅實的人才基礎。
?
? ? ? ? ?人才的收斂與發散

對于新時代的自動化工程師，肖維榮博士表示，工程師思維的訓練在收斂與發散兩個維度需要得到平衡：
? ? ? ? ? 工程師的思維收斂性，來自于“工程”的需求，工程師的工作過程是一個約束條件下的最佳路徑探尋過程，本身就是在可實現的各種材料、流程、方法等約束條件下獲得最高成本效率的產品與系統設計。而另一方面，收斂也是指嚴格的標準與規范，同樣是效率之根本，可復用的軟件、規范的文檔、良好的項目時間管理都會讓整個系統開發效率得到提升。

圖12-工程師思維的收斂與發散

而工程師思維的發散是指創新性，突破性，即，不拘泥于現有的方法，尋求更為經濟便捷的方法來解決產業實際問題，敢于嘗試、敢于試錯才能突破既有的思維定式、既有的方法、路徑，走向創新。
?
? ? ? ?好奇心驅動發散，而嚴謹的收斂使得一個工程師邁向卓越—既能思考變化，又能落地實現。
?
? ? ? ?2018年貝加萊學界聯盟競賽的目的正在于通過這個溫度控制設計求證“收斂與發散”—考察學生的嚴謹的工程思維，也同樣考察他們敢于突破常規，采用新思維、新方法的能力。

對于競賽的初衷，肖維榮博士表示“我們希望學生可以通過對理論知識的應用，解決實際產業中遇到的難題，評估的標準就是它是否可以被投入產業實際應用，第二就是她們不是學生，而是以一個真正的工程師來工作”。