精密模具特種加工技術高職人才需求調研分析與對策

周 京

（天津輕工職業技術學院，天津 300350）

0 引 言

模具工業是工業化生產中舉足輕重又比較特殊的基礎工業，是集精密制造、計算機技術、智能控制和綠色制造為一體的高科技載體，廣泛應用于機械、電子、汽車、信息、軍工、交通、醫療、能源等領域，在國民經濟發展、國防現代和高端制造服務中起著重要的作用[1]。工業要發展，模具須先行。模具工業水平是衡量一個國家制造業水平高低的重要標志，也是一個國家的工業產品保持國際競爭力的重要保證之一[2]。《中國制造2025》指出，圍繞制造業創新發展和能力提升，加快和突破關鍵核心技術研發，攻克一批對制造業競爭力整體提升具有戰略性影響、輻射帶動效應強的關鍵共性技術并加快成果轉化。特種加工技術作為先進制造技術中一項重要的分支技術，伴隨全球范圍內制造技術的換代與革新，對于推動模具向精密化、智能化轉型升級，使中國制造包含更多中國創造元素具有重要意義。

隨著京津冀協同發展國家重大發展戰略穩步推進，三地模具行業也面臨產業轉型升級和新的布局[3,4]，以汽車覆蓋件為例，目前北方汽車覆蓋件模具占國內產能的2/3，北京、天津、河北三地占全國的1/2，其中河北占1/4，天津占了三地的絕大部分產能，擁有國內最大的汽車模具生產廠家，資源集中且豐富，隨著市場的需求已經具備了可為不同等級車型配套模具的能力。發揮好京津冀三地優勢，在模具產業升級的同時加大投入力量，鞏固原有模具市場的基礎上，對高精度、高壽命模具創新升級，做到國內領先、世界先進。

調研對象主要為京津冀地區的裝備制造企業及國內開設此專業的高等院校。通過對行業發展趨勢、裝備制造企業的用人需求、崗位能力要求、用人層次、招聘人才及內部人才培養途徑等方面素材的收集和調研，深入分析企業工作崗位分布、現有崗位從業人員的現狀及其對知識、能力、素質的需求狀況，總結特種加工技術專業人才崗位技能要求與人才培養對策，為精密模具特種加工專業技術人才培養提供參考。

1 特種加工制造行業的現狀和發展趨勢

1.1 特種加工技術及專業

特種加工技術[5]是利用聲、光、電等介質柔性及特殊機械能等達到去除或增加材料的加工方法，實現材料變形、改變性能或被鍍覆等。特種加工專業是以機械制造技術為基礎培養掌握集聲、光、電等介質柔性加工復合型技術技能人才的專業。特種加工的發展趨勢是：加工精度和表面質量的提高，生產率和自動化程度增強，能量場復合加工，納米級的超精密加工等[6,7]。

1.2 京津冀企業特種加工制造生產水平和現狀

通過實地走訪和訪談等方式對國有、外資和民企等不同規模、不同模具種類的15家模具企業進行調研，了解模具企業對現代特種技術的現狀與需求，如圖1所示。從圖1可以看出，制造企業加工設備和能力還處于中等及以下精度水平，數字化及智能化水平參差不齊，有部分企業通過引入高能束、慢走絲線切割、電火花加工機等特種加工設備，逐漸向高端精密加工轉型。同時企業為了生存和發展引入高成本高附加值的特種加工設備，但是目前缺乏熟練掌握操作特種設備和特種加工工藝的專業技術人員。

圖1 企業對現代特種加工技術應用現狀

1.3 特種加工制造未來發展趨勢

目前國外工業發達國家在特種加工制造方面不僅掌握了加工設備的關鍵技術，還擁有制造技術的自主創新體系、制造工藝系統化開發能力及較強的加工方案解決能力。結合國內模具產業現狀和《中國制造2025》所規劃的發展路徑，中國特種加工制造行業的未來發展將呈現如下趨勢。

（1）宏觀戰略引領中國制造。基礎材料、基礎工藝等工業強基是解決制造業由中低端向高端制造的關鍵，《中國制造2025》戰略規劃及政府工作報告均提出了明確的要求。高能束、電火花等特種加工技術是衡量一個國家制造業水平的重要依據，將解決先進制造的工藝瓶頸，對航天、航空、航海和國防等關鍵領域的技術提升起著關鍵作用。隨著工業界對零部件加工精度的要求越來越高，特種加工技術成為提高產品國際競爭力的關鍵技術，將大幅提升中國制造的水平。

（2）創新技術攻克制造業核心。特種加工技術屬于非傳統加工，不受材料的限制，可加工高硬度、高脆性的金屬和非金屬材料，突破了典型零件加工的工藝路線，已成為先進機械加工領域不可替代的加工方法。

（3）智能化加速技術深度融合應用。隨著特種加工技術與物聯網、大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術的深度融合，將加速特種加工技術在先進制造領域的應用，實現核心制造環節的智能化，有效縮短產品研制周期、降低運營成本、提高生產效率、提升產品質量、降低資源消耗，提供個性化產品。

1.4 國內高校特種加工技術專業開設情況

通過調查問卷對國內多所高職院校和本科院校進行了調研，目前湖南信息職業技術學院、廣東工貿職業技術學院、河南質量工程職業學院機電工程學院、深圳信息職業技術學院智能制造與裝備學院、江西機電職業技術學院材料工程學院、武漢軟件工程職業學院電子工程學院、鄭州職業技術學院材料工程系、新鄉職業技術學院機械制造系、許昌電氣職業學院機電工程系等開設有特種加工技術專業。目前京津冀三地的高職院校還未有開設特種加工技術相關專業，專業人才培養尚有空白。本科院校未將特種加工制造技術作為單一門類專業進行設置，而是在博士和碩士培養中作為重點研究方向。

2 特種加工制造專業人才需求分析

2.1 特種加工技術專業人才總體需求分析

據統計，日本制造業工人隊伍中的高級技工占比40%，德國高達50%，而我國僅為5%左右，由于產業工人技能水平和整體素質不高，目前我國的勞動生產力僅為世界先進水平的40%。隨著大數據、信息化控制的發展，我國制造業的用工缺口出現了結構性的矛盾。根據教育部發布的《制造業人才發展規劃指南》及相關數據顯示，十大重點領域年度人才缺口中對高端設備的人才需求將達450萬，高端技術人才的總缺口將達到1 000萬。根據人才需求數量分析，掌握特種加工設備操作和特種加工工藝的人才供需狀況仍然供不應求。

2.2 特種加工技術專業就業崗位

根據目前相關崗位企業用人要求統計，特種加工技術從業人員主要面向模具、航空航天、軍工、汽車、能源等裝備制造行業及相關科研院所，特別是在高能束加工、線切割加工、電火花加工、CNC雕刻加工、3D打印快速原型制作及設計驗證等技術領域，從事工藝編制、設備操作與維護、生產管理等工作。

不管是從國家的宏觀政策還是區域經濟的轉型需要來看，特種加工技術專業都表現良好的發展前景。相對于產業和技術的快速變化，人的變化是一種慢變量，特種加工技術人才的培養需要周期，目前京津冀地區尚未有學校開展特種加工技術專業的人才培養課程，而特種加工技術專業人才需求較大，對學院人才培養提出迫切需求。

2.3 特種加工技術專業的職業崗位群分析

（1）生產線調試與維護崗：主要從事高能束加工、線切割加工、電火花加工、3D打印等特種加工設備安裝、調試，機電設備檢測、性能分析、故障診斷與簡單維修。應具備的核心專業知識有：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、液壓與氣動技術、自動化生產線安裝與調試、自動控制系統知識等。

（2）工藝編制崗：主要從事高能束加工、線切割加工、電火花加工、CNC雕刻加工、3D打印等特種加工工藝的編制和研發工作。應具備的核心專業知識有：機械設計與制造、工程材料及熱處理、UG三維造型、逆向工程技術、3D打印成型工藝及技術、數控加工編程與操作、Mastercam數控編程、激光加工技術、電切削加工技術、線切割等。

（3）精益生產專員：主要從事特種加工設備管理、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有：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、RFID技術與應用、機械制造工藝編程、智能生產計劃管理等。

2.4 特種加工技術專業崗位技能要求與人才培養對策

按照類型教育的要求，針對模具企業向高端制造轉型升級過程不斷變化的職業崗位能力，結合天津輕工職業技術學院應用的基于企業崗位適配性現代學徒制培養情況，對特種加工技術專業崗位技能情況進行分析，基于企業真實場景的任務式培養模式如圖2所示。

圖2 企業崗位適配性現代學徒制培養

（1）技術技能能力更高。對從事特種加工技術從業人員的專業性要求更高，需要掌握高能束加工、線切割加工、電火花加工、3D打印等特種加工設備工作原理、加工方法及工藝編制。同時隨著智能制造、信息化工程的逐步應用，傳統的產品研制和設計過程由數字化模型取代，零件加工過程以數控機床為主，計算機輔助生產拓展到產品設計、加工、裝配的全過程，這要求從業人員的專業知識面更寬，在懂技術的基礎上，還要掌握信息化和智能化相關的專業知識，案例式的理論教學是解決學生對理論知識抵觸和掌握效果不佳的有效方式。

（2）崗位適應能力更強。操作和控制崗位人員不僅能按照說明書熟練操作，更需要掌握系統背后的原理并優化系統方案。設備維護人員不僅要會設備維護，還要能結合設備布局進行設備全生命周期管理，實現智能化操作，適應工作崗位變化，具有較高的技術品格和負責任的職業態度。基于項目化教學和工學交替方式的現代學徒制培養模式，實現專任教師的課堂教學和企業員工的職場教學一體、目標一致、能力培養相通，實現技術技能培養與職業崗位的適配。

（3）創新意識更強烈。善于發現問題、提出問題、分析問題和解決問題是特種加工技術從業人員必須具備的素質。特種加工大多是一些定制化的柔性生產，從業人員必須具備根據客戶定制化要求進行產品的創新型過程處理的能力；對于特種加工設備，員工需要具備工藝創新能力，這也是進一步提高工作質量必須具備的能力。探索工程創新班模式的現代學徒制新形式培養，利用行業、企業、院校的國家、省市級技能大師、技術能手等進行培養，讓學生直接參與企業技術攻關與研發，提高學生的創新意識和解決問題的能力。

（4）質量管理工具應用能力成為高級技能人才必備技能。企業轉型升級對精益生產管理崗位需求增加，精益管理人員應掌握智能生產計劃管理（MES、ERP）軟件知識。

3 結束語

通過上述調研和分析，可以得出以下結論。

（1）企業為了生存和發展引入高成本高附加值的特種加工設備，目前特種加工技術專業人才企業需求量大，且為制造高端轉型升級裝備制造企業急需人才；相對于產業和技術的快速變化，人的變化是一種慢變量，特種加工人才培養需要周期，不管是從國家的宏觀政策還是區域經濟的轉型需要，特種加工技術專業都表現良好的發展前景。

（2）京津冀地區高職院校開設特種加工技術專業還是空白。

（3）高職院校現有的專業在人才培養時，特種加工設備和加工工藝只是作為補充專業知識安排在機械制造相關專業的人才培養中，學生對特種加工設備的原理、特點及工藝性掌握不全面，其專業技能不能滿足轉型升級企業的技能需求，國內普遍缺乏掌握特種加工的高素質的專業技術人才。因此，以市場需求為導向，以崗位需求為精準培養特種加工專業人才的高職教育，實現工學結合的培養模式，提高技術技能人才培養與企業崗位的適配度是改變這一現狀的最佳方式。