[提要] 新科技革命中的制造技术以智能制造为代表，正在重新定义各行各业并重塑社会准则。智能制造工作界限模糊化、工作方式研究化、操作技能高端化、生产服务一体化的特点，决定其对掌握专业性、通用性、融合性技能的复合型人才有着巨大需求。然而，传统的人才职业能力培养体系、培养方法、培养模式等跟不上智能制造实践的发展步伐。智能制造时代，需要我们构建基于实际工作职业能力的课程开发与组织方法，设计一贯制职业教育体系，培养基于专业能力和通用能力的复合型人才，这需要我们对人才培养问题进行深入、系统的研究，做好顶层设计，并采取果断行动。
关键词：智能制造；新科技革命；复合型技能；人才困境；发展建议
基金项目：2016-2017年度苏州市“高技能人才培养研发”市级课题：“苏州‘智能制造’人才现状与培养对策研究”（项目编号：GJNP201604）阶段性研究成果
中图分类号：F24 文献标识码：A
收录日期：2017年4月2日
一、智能制造技术是新科技革命实现的关键技术
科技革命是16世纪以来的一个历史现象，是科技发展的一种表现形式。在人类文明史和现代化研究领域，科技革命大致有三个判断标准：（1）科学范式或技术范式的转变；（2）人类生产、生活方式或思想观念的显著改变；（3）人口影响覆盖率超过50%。按照这种标准，16世纪以来世界科技大致发生了两次科学革命和三次技术革命。两次科学革命分别是16～17世纪的近代物理学诞生、20世纪初的相对论和量子论革命。三次技术革命分别是18～19世纪初的蒸汽机和机械革命、19～20世纪初的电力和运输革命、20世纪40年代以来的电子和信息革命。
从世界科技的前沿角度看，第三次技术革命即电子和信息革命即将结束，后信息时代即将来临，新一轮科技革命即将爆发。从人工智能到机器人，新兴技术的商业化正在重新定义各行各业并重塑社会准则。世界经济论坛创始人克劳斯・施瓦布指出：“第四次技术革命将数字技术、物理技术、生物技术有机融合，触及经济社会的方方面面，可植入技术、数字化身份、物联网、3D打印、无人驾驶、人工智能、机器人、大数据、智慧城市等将对社会产生深刻影响，重塑全球生产、消费、运输与交付体系，新产业、新业态、新经济将随之应运而生”。而这些变化的广度与深度预示着整个生产、管理及治理体系的变革。
制造在科学、技术与产业的转换之间具有桥梁和纽带作用。任何新兴科学或技术，都只有通过制造才能转化为现实生产力，制造技术是包括新一轮科技革命在鹊乃有科学技术的实现技术，见图1。而新科技革命中的制造技术则以智能制造为代表，正在改变人类生活的方方面面，智能家居、智能手机、智能设备与机器、智能建筑……所有一切都表明，人类智能的秘密正在缓缓拉开帷幕，智能制造技术将成为揭示未来新科技革命面纱的关键技术。（图1）
二、智能制造工作特点与人才技能分析
技术融合是现代社会的发展趋势，智能制造技术将通过与其他新兴技术，如语音、数据、视频、感知计算、生命科学……的交互融合，在经济产业结构、组织生产方式、基础设施建设等方面，通过递进协同效应带来社会生活的重大变革，并最终影响其工作特点与人才技能要求。
（一）智能制造工作特点
1、工作界限模糊化。传统企业将制造过程划分为三个层面，即工程层面、技术层面和技能层面。这三个层面的工作界线分明，工程层面（设计、规划、决策）的工作是产品的设计、规划与决策工作，技术层面（工艺、执行、中间）的工作是生产第一线的工艺设计或设备维护工作，技能层面（技艺、操作）的工作是生产第一线的设备操作工作。然而，在智能制造过程中，各层面的工作将相互融合，从而使工作结构呈扁平化趋势。这种不同层面间的融合需要大量融技术理论与技能操作于一体的复合型人才，也使智能制造在人才需求层次上整体呈上移趋势。
2、工作方式研究化。智能制造的关键在于使用什么样的方式与技术来达到智能化的效果。如果忽视了工作方式与技术本身的创新，只是一味地实施智能化，必是舍本逐末。制造业要保持旺盛的生命力，关键在于创新。《中国制造2025》对我国技术创新与高端制造业的发展做了具体规划。但创新是个极为复杂的过程，包括多个层面，既需要在研发设计层面创新，也需要在工艺应用层面创新。智能制造将内在地要求从业者进行创新性研究，研究与创新将成为智能制造工作内容中的应有成分。
3、操作技能高端化。智能制造生产体系所需要的是高端技能操作。高端技能操作主要存在于三大领域：（1）智能化生产系统的操作。由于智能化生产系统非常复杂，设备非常昂贵，因而对这类操作人员的能力要求也很高，操作者要能理解整个生产系统，并熟练运用各类工业软件进行柔性化生产；（2）智能化生产线本身的安装、调试与维护性操作；（3）特种加工所需要的高端操作。这是更为重要的方面，智能化生产系统无论如何复杂，它也只能生产常规产品，企业为了提高竞争力，往往要在此基础上生产特种加工的产品，而这种产品很可能是无法完全用智能化设备进行加工的，必须人工操作，但它的操作会非常复杂，对操作技能的要求也会大大提高。
4、生产服务一体化。尽管服务是企业的根本使命，但在传统制造企业中，就个体员工而言，服务与生产是相互分离的，服务属于销售或售后服务人员的工作范围，车间内的从业人员只是按标准生产产品，往往眼里只有“物”，没有“人”。这是由于在传统制造企业中，缺乏把生产与客户连通起来的技术和理念，智能制造则将完全改变这一状况。智能制造的目标是把生产线与库存、产品和客户全部连通起来，构成一个大系统，包括智能生产、智能工厂、智能物流和智能服务四大主题。在这种制造系统中，服务与生产融为一体，生产者将直接面向客户进行生产，这是一种全新的工作模式，生产者必须具备与客户沟通的能力以及按照客户需求进行定制化生产的理念。 （二）智能制造人才技能分析。智能制造的工作特点决定了其需要更多拥有跨学科背景的复合型人才，即更多具备通用性、专业性、融合性技能的人才。
1、通用性技能。智能制造将会改变从业人员原有的工作范式，对从业人员的专业性、能动性、灵活性、协作性等通用技能提出更高的要求。
（1）专业性技能。智能机器人可替代部分“低技能”劳动力，但智能化生产线和大数据系统的指挥、操作和运营需要更具专业能力的从业人员弥补机器的不足。从业人员需要能够将所学的知识和技能应用于构建真实的工业系统，以应对自动化系统故障。
（2）能动性技能。智能制造工作内容的变化要求从业人员兼具多种工作技能，以能动性地应变复杂性的工作要求。
（3）灵活性技能。智能制造要求能够迅速根据市场需求调整其生产适应能力。新形式的协作工厂让虚拟工作和移动工作成为现实，多模式、用户友好界面的智能辅助系统将协助从业者的工作。这些都可以帮助从业者实现更灵活的操作方式。
（4）协作性技能。一方面是“人人协作”，不同职业之间的分工运行模式将逐渐被合作模式所取代。智能制造将制造各个环节的联系变得更加紧密，不同的职业分工将需要更多的沟通与合作；另一方面是“人机协作”，在智能工厂里，人、机器和资源如同在一个社交网络里一般沟通协作，相互配合，重塑传统制造模式下人与设备之间的机械关系。
2、专业性技能。当前，制造企业包括很多专家都意识到一个问题，即企业无法明确需求，对自身的流程、内部业务关系无法理清，“专业性技能”的缺乏影响了智能制造工作推进的进程。
（1）精益化技能。精益生产本身提出了量化基础，而数字化车间的根基是可量化的被测对象。数学建模的控制过程、可量化的信息模型，都是依赖于精益提供基础数据源，精益缺乏的情况下也就会失去“数字化”的根基。
（2）信息化技能。很多精益生产基础很好的企业，同样困惑如何推动智能制造。因为，在传统的制造业里，也有所谓的“CIO”（Chief Information Officer，首席信息官），这些CIO可能是IT出身，但是对于如何将底层数据、智能分析进行融合，由于缺乏对工艺对象的了解，使得具备智能制造意义下信息化技能的人才极其缺乏。
（3）自动化技能。自动化衔接了机器控制与数据采集，但是自动化在向更为智能的机器开发时，需要基于PLCopen的标准化编程、OPC UA、机器人应用与集成系统的规划与开发等技术人才。随着机器的智能性、集成性的提高，对于自动化本身的人才需求也与以往更加不同，对于软件工程的能力，包括软件开发、软件质量与进度控制这些综合能力的要求较之以往更高。
3、融合性技能。技术的融合，包括OICT（Operational、Information、Communication、Technology的缩写）的融合是一种趋势，但是规划与设计的全局性人才是缺乏的，这类人才需要具有统筹运作与规划的技能。
（1）项目规划技能。这项技能要求懂得精益生产，了解生产过程与工艺，能够将信息通过组织分类来设定企业的制造目标，并能够统筹自动化、信息化与通信规划流程、制定执行路线图，推动项目的进度并持续推进设计的改善。
（2）资源整合技能。整合技能包括内部各个部门之间的沟通、外部力量的协调，类似于一个中央节点来协调各方，对各方设定目标、提出需求，并定义标准接口，设计流程与检查，以及进行阶段性的目标监视。
（3）结构化思维与思维完整性技能。与所有的创新一样，智能制造的创新也不是大脑灵光一现的结果。创新需要系统性的思维，需要在一个问题中能够按照逻辑顺序将可能潜藏的问题进行结构化的规划，包括对问题的结构化思考、策略性思考，而这需要具备标准化、模块化思想，以及完整性思考的能力。
三、智能制造人才困境与发展建议
根据教育部官网2012～2014年统计数据测算，2014年度，我国十大重点制造领域年度人才总缺口粗略估计在50万人左右。其中，高档数控机床和机器人、农机装备、节能与新能源汽车三大智能制造领域人才缺口共计25.5万人左右。（图2）
《世界经理人》杂志2015年公布的《中国制造企业智能制造现状报告》显示，有近三成被访企业认为，使用智能设备生产的最大难题是人才，越来越多企业面临“设备易得、人才难求”的尴尬局面。人社部的劳动力市场供需数据亦能说明我国技工的紧缺现象，数据显示，近几年我国技能劳动者的求人倍率一直在1.5∶1（1.5个岗位对应1个求职者）以上，高级技工的求人倍率更是达到2∶1以上的水平。
目前，智能制造人才除了在盗可洗嬖诰薮笕笨冢在技能上亦与发达国家相去甚远。以机器人行业为例，2013年我国就已超越日本成为全球最大的工业机器人应用市场，2014年我国共销售工业机器人5.6万台，2015年6.42万台，但多以三轴、四轴低端机器人为主，五轴、六轴等高端机器人较少，且关键零部件，如控制器、减速机、伺服电机等主要依靠进口。
人才的缺失极大地制约了智能制造的推进与发展，造成这种现象的主要原因有：
（一）缺乏能促进职业能力持续积累的人才培养体系。智能制造所需要的高度复合型人才的供给，需要一种能促进职业能力持续积累的人才培养体系。目前，我国的职业教育体系有完备的中等职业教育、高等职业教育，如果一批本科院校能顺利向技术应用型转换，我们还将拥有规模较大的技术应用型本科教育。同时，专业学位教育随着多元化学位制度改革的顺利进行，在人才培养中发挥的作用也将越来越强。但问题是，各个阶段的职业教育相互割裂，其关系更多的只是学制关联，而非课程关联。虽然许多省市推出了中高职衔接甚至是中本衔接项目，但这种衔接也更多地只是为了解决职业院校的招生问题，它们往往只是在现有课程框架下对课程体系做些整合，以提高人才培养效益，并没有系统探索这种框架在新的人才培养体系中的功能。 （二）缺乏基于职业能力开发的课程体系与组织方法。任何人才的培养最终都要依托课程设置。当前，既有职业院校的课程体系仍以应用系统的学科知识架构为主，且专业区分过于细化，跨学科的课程体系相对缺乏，造成懂信息化的不懂智能化，懂智能化的又不懂制造技术等，因而跟不上智能制造实践的发展需求。职业能力课程标准体系是智能制造人才培养体系有效运行的前提，只有设计直接针对基于实际工作职业能力的课程体系，才能保障智能制造意义上的人才供给。这就涉及到基于实际工作的职业能力开发及课程组织问题，这也是课程体系开发的关键环节，如果缺乏有效解决这一问题的方法，智能制造职业能力的培养就只能停留在概念或理想阶段。
（三）缺乏基于深度校企合作的工艺传承模式。目前，智能制造最具代表性的国家是德国、日本和美国。美国的制造业主要靠基础研究的重大突破作支撑，德国和日本的制造业则主要靠精湛的工艺与工艺创新作支撑。从我国制造业的发展轨迹来看，短期内期望通过基础研究的重大突破来提升竞争力不太现实，较为可靠的路径是工艺层面的突破。无论德国还是日本，之所以拥有大量技术精湛的工匠，能在工艺领域有重大创新，关键在于其技术技能人才培养都有着企业的成功介入，而且这种介入不是表层的校企合作，而是有着企业内稳定的师徒关系作保障。正是这种师徒关系，使其技术技能人才能获得大量企业技术专家的支持，并通过师徒传承持续地在某技术领域进行钻研，最终取得突破。目前，我国院校职业教育只能教给学生普通的技术知识，这种技术知识对于维持处于粗放型阶段的企业运行是可行的，但对定位于高技术的企业来说就远远不够了，对于从事智能制造的企业来说更显无力。
针对以上问题，建议如下：
（一）深化“专业能力”和“通用能力”兼具的人才培养体系。智能制造对人才的专业能力无疑提出了更高的要求。技术的日趋复杂和精密，专业化程度越来越高，无扎实的专业知识则无法满足岗位需要。为提高专业能力，需要加大专业训练的强度，增加专业知识的深度，在大学阶段就强化学生在校项目经验以及企业实习经历。除了专业能力，综合能力或通用能力也很重要。通用能力如沟通表达能力、自我管理能力、逻辑思维能力、问题解决能力、学习能力等，至为关键。优秀的个人素养和职业素养，也是人才持续发展的重要因素。德国慕尼黑工业大学机械工程系的社会软技能培训提供了一个通用能力培养的范例。除了在学士学位课程和硕士学位课程中分别设置有两学期和一学期的软技能模块，该系还成立了社会能力与管理培训中心、关键能力中心等专门的机构，并开设超越工程学科本身的职业技能主题工作坊。社会能力和管理培训中心的目标是增加本系学生除工程学科之外的各种技能。该中心的教学主题覆盖了社交途径、问题方法和管理培训等方面，具体包括团队和项目工作能力、解决问题的能力、创造力、肢体语言和领导能力、自我反思能力等。关键能力中心通过塑造高水平的课程，旨在为学生提供职业技能以及所需要的其他能力资质，并充分满足以服务和效率为导向的社会需要。
（二）开发“工作系统分析”与“职业能力研究”相结合的课程体系。适应智能制造职业能力开发的课程体系，必须按照职业教育课程开发原理，找到适合职业能力开发与课程框架的正确方法，否则很容易滑入偏向理论知识的学科课程体系中，从而培养不出技术应用型人才。这种课程开发方法应当朝两个方向进行研究：一是工作系统分析。这种方法不是把个体要执行的局部任务作为分析单元，而是把个体要完成的一个完整的工作系统作为分析单元，从而避免因任务的片段化而无法获得整体能力的问题；二是职业能力研究。智能制造系统对职业能力的要求是深层多样的，要开发出这种反映个体工作实际的能力标准，有必要在工作系统分析能力的基础上辅以职业能力研究。这种职业能力研究还应当建立在工作模式研究的基础上，结合心理学等学科挖掘智能制造所需要的职业能力。
（三）构建基于深度校企合作的高端现代学徒制。智能制造人才的培养必须有企业的深度介入，这需要在一贯制培养体系设计的基础上，进一步构建现代学徒制的人才培养方法。现代学徒制需要考虑以下三个方面的问题：（1）解决社会青年的就业问题；（2）培养技术精湛的技术技能型人才；（3）通过师徒之间技术的传承与长期积累实现技术创新。学校职业教育尽管存在许多优势，但它也只能让学生获得基础性的技术知识，无法让学生获得精深的技术知识，技术精湛并能实现技术创新的人才培养体系离不开现代学徒制。
四、结论
综上所述，以智能制造榇表的新科技革命在有望促进经济发展、改善人类生活品质的同时，对人才技能的培养也产生了深远影响。在智能制造过程中，从业人员将扮演规划者、协调者、评估者、决策者等多个角色，不仅需要懂得管理、研发与创新，还需要熟悉机械、电子、通信、互联网等领域，不仅需要承担起智能设备的设计、安装、改装、保养工作，还需要对相关信息物理系统、新型网络组件进行维护，并对生产设备模式、框架结构、规章条款、研发设计进行不断优化，这些都对从业人员提出了更多更高的技能性要求。智能制造人才的培养，需要我们对相关问题进行深入、系统的研究，这是一个庞大的工程，需要做好顶层设计，并采取果断行动。
主要参考文献：
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