京津冀模具行業智能制造轉型升級高職人才需求調研分析

馬緒鵬，趙 慧，周 京，李 揚

(天津輕工職業技術學院 機械工程學院，天津 300350)

0 引言

制造業是國民經濟的主體，《中國制造2025》指出加快推動新一代信息技術與制造技術融合發展，把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向；著力發展智能裝備和智能產品，推進生產過程智能化。開展制造過程智能化是傳統制造行業提升精準制造、敏捷制造能力，提升國際競爭力的必由之路。

模具是原材料成型的重要裝備，廣泛應用于汽車、家電、消費電子、儀器儀表、航空航天和醫療器械等行業中。國內先進制造產業中，約60%～80%的零部件需要依靠模具成型，用高精密模具成型的塑件價值是模具自身價值的數十倍，甚至上百倍，模具精度已成為效益放大器。2018年中國模具總產值2 823億元，帶動相關制造業產值為29.07萬億，隨著模具精度和技術的不斷轉型和提升，精密、智能模具已成為模具更新換代的方向[1,2]。

京津冀是國內重要模具基地之一，模具總產量占國內比重約為25%，是京津冀裝備制造產業發展和產品轉型升級的重要支撐。天津模具企業有300多家，北京100多家，河北近千家，其中天津已經形成以區域性產業為龍頭的模具生產集聚區；北京模具企業以生產中小型精密模具為主，偏向精密化和智能化；河北塑料模占比較高。

傳統模具行業開展智能制造轉型升級，除模具設計、模具零件加工、模具裝配與調試、模具檢測與分析等傳統技能人才外，還需要一批專業的機電復合型人才為之服務。現以京津冀模具企業為例，通過對企業在智能制造轉型升級過程中的生產水平、用人需求、崗位能力、崗位分布等調研，分析企業對高職院校學生專業知識、核心技能等的需求狀況，總結分析智能制造專業人才培養方式及問題所在，為高職院校專業人才培養提供參考。

1 京津冀模具企業生產水平現狀及人才需求分析

選取京津冀16家規模模具企業開展實地調研，同時結合問卷調查及訪談，了解企業智能制造轉型升級現狀及人才需求情況。

（1）模具企業生產過程多水平并存，智能制造轉型升級需求迫切。16家規模模具企業總體呈現工業2.0、3.0、4.0多種水平并存的狀況，生產過程數字化、自動化及智能化水平參差不齊，如表1所示。企業生產水平均以工業3.0為主，12家企業正在進行工業3.0到4.0的轉型升級，占比為75%；5家企業部分車間實現了4.0水平，如綠點（天津）精密電子有限公司的EDM車間，物料出入庫、工件的裝夾、物料的運輸、產品檢測等工作由機器人完成，同時借助MES系統及工業物聯網，美國總部可實現天津生產車間產品生命周期的動態跟蹤；常源科技（天津）有限公司已建設完成精密模具智能制造生產線，可實現智能物流管理、人機互動、視覺識別、智能裝配等內容；有7家企業部分生產車間還存在2.0水平，主要滿足小批量沖壓件的生產[3,4]，如圖1所示。

京津冀模具企業大多處于智能制造轉型升級過程，且轉型升級需求迫切，原因在于隨著國際裝備制造企業轉型升級，模具行業國際競爭異常激烈，國內模具企業所依賴的低成本競爭優勢逐步消失，同時市場對新產品的開發周期、產品精度等都提出了更高等級的要求，勢必推動模具企業更新現有生產方式，降低人工成本，提升生產效率，提高產品品質。開展制造過程智能化，提升企業精準制造、敏捷制造的能力，成為模具行業提升國際競爭力的必由之路。

表1 模具企業生產過程水平分布

圖1 調研企業生產水平分布

（2）智能制造轉型升級企業技能人才需求狀況分析。《天津市工業布局規劃（2008—2020年）》、《河北省工業轉型升級“十三五”規劃》、《北京市“十三五”時期工業轉型升級規劃》數據表明，到2020年，模具行業人才需求以精密模具和智能模具設計與制造的人才需求為主，專業人才供不應求。

16家模具企業除對模具專業技能人才有需求外，企業對機電一體化設備安裝與調試、電氣自動化系統部署與調試、工業機器人編程操作及系統集成、高端數控操作與維護、精益生產管理、智能制造系統仿真設計、智能工廠智能軟件使用及部署的高技能和復合型人才需求量逐年增多，技能人才需求特點如圖2所示。

圖2 智能制造轉型升級裝備制造企業人才需求狀況

單一技能的工作崗位逐步減少，以“機”代“工”成為趨勢，如天津立中集團股份有限公司數控操作崗完全被工業機器人替代；鴻富錦精密電子(天津)有限公司沖壓設備操作工被工業機器人替代；綠點（天津）精密電子有限公司在引入現代化智能檢測設備后質檢人員的數量減少60%。

機電復合型人才需求逐步增多，隨著裝備制造企業的智能制造轉型升級，設備自動化、數字化水平越高，單一設備在整個生產流程中將不再獨立存在，而是與前后工序設備緊密關聯，數據共享，即傳統制造設備在智能升級后，其信息化程度提高，要求一線工人既要掌握機械制造的相關知識，又要掌握自動化控制專業的相關知識。

設備維保人員的比重增大，專業技能要求發生變化。隨著一線工作工人的減少，自動化設備的增多，設備維保人員的比重相應增大，以滿足企業在轉型升級過程中的設備安裝、調試、維修等需求。該崗位除要求人員掌握機械、電氣、PLC等相關知識外，還要求掌握一定的工業機器人應用與維修、傳感器、射頻技術、現場編程調試等方面的知識。

精益生產管理崗位需求增大，精益生產專員崗位空缺嚴重。隨著自動化生產線設備集成度越來越高，生產工藝流程優化，生產效率的提高對企業效益至關重要。在調研過程中，賽威傳動（中國）投資有限公司、綠點（天津）精密電子有限公司、鴻富錦精密電子(天津)有限公司3家企業精益生產管理崗位空缺較為突出。

工業機器人高級技能人才緊缺，隨著工業機器人在裝備制造產業中扮演的角色越來越重要，工業機器人的操作技能成為一線工人的必備技能，同時掌握工業機器人示教器編程、離線編程等技能的高級技能人才成為企業緊缺人才。

（3）智能制造轉型升級企業人才現狀及結構分析。模具企業智能制造轉型升級，對技能人才的需求更注重“復合型”，要求人員既掌握扎實的機械制造專業知識與技能，擁有模具專業知識背景，同時又要兼具一定的自動化控制知識。調研企業從事智能制造相關崗位的人員大多數是從機械專業或自動化專業轉崗，同時企業反饋智能制造相關崗位多從機電一體化專業畢業生中選取，但學生機械制造相關知識較為欠缺，知識體系與生產過程無法直接對接，企業要花費4～6個月進行培訓。

企業目前人才較為緊缺的崗位為：生產線設備操作崗、生產線調試與維護、精益生產專員、生產線設計與規劃崗，企業對各個崗位的需求情況如表2所示。

圖3所示的崗位需求分布中，生產線設備操作崗位需求占34%，生產線調試與維護崗位占31%，精益生產專員占21%，生產線設計與規劃崗位占14%。

圖3 智能制造轉型升級模具企業崗位需求狀況

表2 崗位需求情況 單位：人

2 企業轉型升級人才技能要求及高職院校人才培養探究

2.1 智能制造轉型升級人才技能需求狀況分析

模具企業智能制造轉型升級對各崗位專業技能及專業知識提出新的要求，具體如下。

（1）生產線設備操作崗位：傳統生產過程的“一人一機”變為“一人多機”，甚至“一人一線（自動生產線）”，注重機電復合技能，應具備的核心專業知識為：機械制造理論知識、數控技術、電氣控制與PLC、工業機器人技術等。

（2）生產線調試與維護崗位：主要從事機電設備安裝調試、性能檢測分析、故障診斷與簡單維修，側重“體檢式維護”，而非“外科手術式修理”。應具備的核心專業知識為：機械制造理論知識、數控技術、電氣控制與PLC、工業機器人技術、自動化生產線安裝與調試、自動控制系統知識等。

（3）精益生產專員：主要從事生產計劃與管理、生產線工藝流程優化，應具備的核心專業知識為：機械制造理論知識、數控技術、電氣控制與PLC、工業機器人技術、機械制造工藝編程、智能生產計劃管理（MES、ERP）等。

（4）生產線設計與規劃崗位：主要從事生產線工藝流程編制、自動化設備及系統的設計管理及技術改造、智能控制系統的規劃管理。應具備的核心專業知識為：機械制造理論知識、數控技術、電氣控制與PLC、工業機器人技術、機械制造工藝編程、自動化生產線控制技術、智能生產計劃管理（MES、ERP）等。

上述4個崗位均要求從業人員具有機械制造、自動化控制方面的專業知識，其中工業機器人技術應成為從業人員的必備技能，同時精益生產專員與生產線設計與規劃2個崗位要求從業者具備智能生產計劃管理的能力，考慮企業智能制造轉型升級的深入，智能生產計劃管理能力（MES、ERP）應成為從業者的必備技能。

2.2 轉型升級高職院校人才培養探究

國內高職院校在進行智能制造方向人才的培養過程中，主要采取2種方式，一是成立新專業，如天津石油職業技術學院成立機械制造與自動化專業（智能制造方向），智能制造技術具有行業依附屬性，只有融入具體行業才能實現產品質量與生產效率的提高，這種培養方式弱化了智能制造的行業屬性，學生進入企業后仍需要專門的技能培訓才能上崗；二是成立智能制造學院，如邢臺職業技術學院通過多個專業的組建成立智能制造學院，這種方式只是在體系架構發生變化，學生仍是按專業培養，沒有從根本上滿足企業對具有行業背景的機電復合型人才的需求。

針對2種人才培養中存在的問題，天津輕工職業技術學院機械工程學院通過對原有專業的優化整合成立模具設計與制造專業群，專業群包含模具設計與制造、數控技術、機械制造與自動化（智能制造）等專業，構建“互認、共享、共融”的專業群課程體系。

專業群課程體系面向世界先進制造業發展，引進世界先進、國內一流的精密模具生產制造技術、工藝和標準，在產業分析和職業分析基礎上，按照模具設計與制造專業群的組群邏輯，根據底層共享、中間共融、上層互認的原則，構建專業群課程體系，如圖4所示，底層為通識課程和專業群基礎課，注重學生人文素質的培養及機械制造基礎知識的夯實；中間為專業群的主干課程，強調學生模具設計與制造及自動化控制兩方面的學習，培養學生的機電復合型技能；上層為各專業核心課程，根植學生職業發展需求，允許學生依據職業意向進行選擇，在課程庫建設和實施學分制基礎上，實現學分互認。此課程體系弱化了專業之間的隔離，注重學生以職業發展需求而進行專業技能的精準化培養。專業群課程體系可實現模具專業機電復合型人才的培養，注重學生職業發展的實際需求，確保人才培養課程體系與企業崗位需求的精準對接[5-7]。

圖4 “互認、共享、共融”專業群課程體系

3 結束語

調研京津冀模具企業的人才需求狀況、崗位需求分布、人員技能要求等，分析高職院校智能制造人才培養模式，結論如下。

（1）京津冀的模具規模企業生產水平以工業3.0為主，且正在進行工業3.0到4.0智能制造轉型升級，其要求從業人員擁有模具專業背景，掌握扎實的機械制造專業知識與技能，同時兼具一定的自動化控制技術。

（2）模具企業智能制造轉型升級過程中，人才較為緊缺的崗位為：生產線設備操作、生產線調試與維護、精益生產專員、生產線設計與規劃，4個崗位注重從業者的機電復合技能，同時工業機器人應用操作技能及智能生產計劃管理技能成為專業人員職業發展的必備技能。

（3）高職院校在進行智能制造專業人才培養過程中，應注重智能制造技術的行業屬性，在課程體系構建過程中應以學生的職業發展為向導。天津輕工職業技術學院構建的“互認、共享、共融”的專業群課程體系可為其他院校提供參考意見。