京津冀模具行业智能制造转型升级高职人才需求调研分析

马绪鹏，赵 慧，周 京，李 扬

(天津轻工职业技术学院 机械工程学院，天津 300350)

0 引言

制造业是国民经济的主体，《中国制造2025》指出加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展，把智能制造作为两化深度融合的主攻方向；着力发展智能装备和智能产品，推进生产过程智能化。开展制造过程智能化是传统制造行业提升精准制造、敏捷制造能力，提升国际竞争力的必由之路。

模具是原材料成型的重要装备，广泛应用于汽车、家电、消费电子、仪器仪表、航空航天和医疗器械等行业中。国内先进制造产业中，约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价值是模具自身价值的数十倍，甚至上百倍，模具精度已成为效益放大器。2018年中国模具总产值2 823亿元，带动相关制造业产值为29.07万亿，随着模具精度和技术的不断转型和提升，精密、智能模具已成为模具更新换代的方向[1,2]。

京津冀是国内重要模具基地之一，模具总产量占国内比重约为25%，是京津冀装备制造产业发展和产品转型升级的重要支撑。天津模具企业有300多家，北京100多家，河北近千家，其中天津已经形成以区域性产业为龙头的模具生产集聚区；北京模具企业以生产中小型精密模具为主，偏向精密化和智能化；河北塑料模占比较高。

传统模具行业开展智能制造转型升级，除模具设计、模具零件加工、模具装配与调试、模具检测与分析等传统技能人才外，还需要一批专业的机电复合型人才为之服务。现以京津冀模具企业为例，通过对企业在智能制造转型升级过程中的生产水平、用人需求、岗位能力、岗位分布等调研，分析企业对高职院校学生专业知识、核心技能等的需求状况，总结分析智能制造专业人才培养方式及问题所在，为高职院校专业人才培养提供参考。

1 京津冀模具企业生产水平现状及人才需求分析

选取京津冀16家规模模具企业开展实地调研，同时结合问卷调查及访谈，了解企业智能制造转型升级现状及人才需求情况。

（1）模具企业生产过程多水平并存，智能制造转型升级需求迫切。16家规模模具企业总体呈现工业2.0、3.0、4.0多种水平并存的状况，生产过程数字化、自动化及智能化水平参差不齐，如表1所示。企业生产水平均以工业3.0为主，12家企业正在进行工业3.0到4.0的转型升级，占比为75%；5家企业部分车间实现了4.0水平，如绿点（天津）精密电子有限公司的EDM车间，物料出入库、工件的装夹、物料的运输、产品检测等工作由机器人完成，同时借助MES系统及工业物联网，美国总部可实现天津生产车间产品生命周期的动态跟踪；常源科技（天津）有限公司已建设完成精密模具智能制造生产线，可实现智能物流管理、人机互动、视觉识别、智能装配等内容；有7家企业部分生产车间还存在2.0水平，主要满足小批量冲压件的生产[3,4]，如图1所示。

京津冀模具企业大多处于智能制造转型升级过程，且转型升级需求迫切，原因在于随着国际装备制造企业转型升级，模具行业国际竞争异常激烈，国内模具企业所依赖的低成本竞争优势逐步消失，同时市场对新产品的开发周期、产品精度等都提出了更高等级的要求，势必推动模具企业更新现有生产方式，降低人工成本，提升生产效率，提高产品品质。开展制造过程智能化，提升企业精准制造、敏捷制造的能力，成为模具行业提升国际竞争力的必由之路。

表1 模具企业生产过程水平分布

图1 调研企业生产水平分布

（2）智能制造转型升级企业技能人才需求状况分析。《天津市工业布局规划（2008—2020年）》、《河北省工业转型升级“十三五”规划》、《北京市“十三五”时期工业转型升级规划》数据表明，到2020年，模具行业人才需求以精密模具和智能模具设计与制造的人才需求为主，专业人才供不应求。

16家模具企业除对模具专业技能人才有需求外，企业对机电一体化设备安装与调试、电气自动化系统部署与调试、工业机器人编程操作及系统集成、高端数控操作与维护、精益生产管理、智能制造系统仿真设计、智能工厂智能软件使用及部署的高技能和复合型人才需求量逐年增多，技能人才需求特点如图2所示。

图2 智能制造转型升级装备制造企业人才需求状况

单一技能的工作岗位逐步减少，以“机”代“工”成为趋势，如天津立中集团股份有限公司数控操作岗完全被工业机器人替代；鸿富锦精密电子(天津)有限公司冲压设备操作工被工业机器人替代；绿点（天津）精密电子有限公司在引入现代化智能检测设备后质检人员的数量减少60%。

机电复合型人才需求逐步增多，随着装备制造企业的智能制造转型升级，设备自动化、数字化水平越高，单一设备在整个生产流程中将不再独立存在，而是与前后工序设备紧密关联，数据共享，即传统制造设备在智能升级后，其信息化程度提高，要求一线工人既要掌握机械制造的相关知识，又要掌握自动化控制专业的相关知识。

设备维保人员的比重增大，专业技能要求发生变化。随着一线工作工人的减少，自动化设备的增多，设备维保人员的比重相应增大，以满足企业在转型升级过程中的设备安装、调试、维修等需求。该岗位除要求人员掌握机械、电气、PLC等相关知识外，还要求掌握一定的工业机器人应用与维修、传感器、射频技术、现场编程调试等方面的知识。

精益生产管理岗位需求增大，精益生产专员岗位空缺严重。随着自动化生产线设备集成度越来越高，生产工艺流程优化，生产效率的提高对企业效益至关重要。在调研过程中，赛威传动（中国）投资有限公司、绿点（天津）精密电子有限公司、鸿富锦精密电子(天津)有限公司3家企业精益生产管理岗位空缺较为突出。

工业机器人高级技能人才紧缺，随着工业机器人在装备制造产业中扮演的角色越来越重要，工业机器人的操作技能成为一线工人的必备技能，同时掌握工业机器人示教器编程、离线编程等技能的高级技能人才成为企业紧缺人才。

（3）智能制造转型升级企业人才现状及结构分析。模具企业智能制造转型升级，对技能人才的需求更注重“复合型”，要求人员既掌握扎实的机械制造专业知识与技能，拥有模具专业知识背景，同时又要兼具一定的自动化控制知识。调研企业从事智能制造相关岗位的人员大多数是从机械专业或自动化专业转岗，同时企业反馈智能制造相关岗位多从机电一体化专业毕业生中选取，但学生机械制造相关知识较为欠缺，知识体系与生产过程无法直接对接，企业要花费4～6个月进行培训。

企业目前人才较为紧缺的岗位为：生产线设备操作岗、生产线调试与维护、精益生产专员、生产线设计与规划岗，企业对各个岗位的需求情况如表2所示。

图3所示的岗位需求分布中，生产线设备操作岗位需求占34%，生产线调试与维护岗位占31%，精益生产专员占21%，生产线设计与规划岗位占14%。

图3 智能制造转型升级模具企业岗位需求状况

表2 岗位需求情况 单位：人

2 企业转型升级人才技能要求及高职院校人才培养探究

2.1 智能制造转型升级人才技能需求状况分析

模具企业智能制造转型升级对各岗位专业技能及专业知识提出新的要求，具体如下。

（1）生产线设备操作岗位：传统生产过程的“一人一机”变为“一人多机”，甚至“一人一线（自动生产线）”，注重机电复合技能，应具备的核心专业知识为：机械制造理论知识、数控技术、电气控制与PLC、工业机器人技术等。

（2）生产线调试与维护岗位：主要从事机电设备安装调试、性能检测分析、故障诊断与简单维修，侧重“体检式维护”，而非“外科手术式修理”。应具备的核心专业知识为：机械制造理论知识、数控技术、电气控制与PLC、工业机器人技术、自动化生产线安装与调试、自动控制系统知识等。

（3）精益生产专员：主要从事生产计划与管理、生产线工艺流程优化，应具备的核心专业知识为：机械制造理论知识、数控技术、电气控制与PLC、工业机器人技术、机械制造工艺编程、智能生产计划管理（MES、ERP）等。

（4）生产线设计与规划岗位：主要从事生产线工艺流程编制、自动化设备及系统的设计管理及技术改造、智能控制系统的规划管理。应具备的核心专业知识为：机械制造理论知识、数控技术、电气控制与PLC、工业机器人技术、机械制造工艺编程、自动化生产线控制技术、智能生产计划管理（MES、ERP）等。

上述4个岗位均要求从业人员具有机械制造、自动化控制方面的专业知识，其中工业机器人技术应成为从业人员的必备技能，同时精益生产专员与生产线设计与规划2个岗位要求从业者具备智能生产计划管理的能力，考虑企业智能制造转型升级的深入，智能生产计划管理能力（MES、ERP）应成为从业者的必备技能。

2.2 转型升级高职院校人才培养探究

国内高职院校在进行智能制造方向人才的培养过程中，主要采取2种方式，一是成立新专业，如天津石油职业技术学院成立机械制造与自动化专业（智能制造方向），智能制造技术具有行业依附属性，只有融入具体行业才能实现产品质量与生产效率的提高，这种培养方式弱化了智能制造的行业属性，学生进入企业后仍需要专门的技能培训才能上岗；二是成立智能制造学院，如邢台职业技术学院通过多个专业的组建成立智能制造学院，这种方式只是在体系架构发生变化，学生仍是按专业培养，没有从根本上满足企业对具有行业背景的机电复合型人才的需求。

针对2种人才培养中存在的问题，天津轻工职业技术学院机械工程学院通过对原有专业的优化整合成立模具设计与制造专业群，专业群包含模具设计与制造、数控技术、机械制造与自动化（智能制造）等专业，构建“互认、共享、共融”的专业群课程体系。

专业群课程体系面向世界先进制造业发展，引进世界先进、国内一流的精密模具生产制造技术、工艺和标准，在产业分析和职业分析基础上，按照模具设计与制造专业群的组群逻辑，根据底层共享、中间共融、上层互认的原则，构建专业群课程体系，如图4所示，底层为通识课程和专业群基础课，注重学生人文素质的培养及机械制造基础知识的夯实；中间为专业群的主干课程，强调学生模具设计与制造及自动化控制两方面的学习，培养学生的机电复合型技能；上层为各专业核心课程，根植学生职业发展需求，允许学生依据职业意向进行选择，在课程库建设和实施学分制基础上，实现学分互认。此课程体系弱化了专业之间的隔离，注重学生以职业发展需求而进行专业技能的精准化培养。专业群课程体系可实现模具专业机电复合型人才的培养，注重学生职业发展的实际需求，确保人才培养课程体系与企业岗位需求的精准对接[5-7]。

图4 “互认、共享、共融”专业群课程体系

3 结束语

调研京津冀模具企业的人才需求状况、岗位需求分布、人员技能要求等，分析高职院校智能制造人才培养模式，结论如下。

（1）京津冀的模具规模企业生产水平以工业3.0为主，且正在进行工业3.0到4.0智能制造转型升级，其要求从业人员拥有模具专业背景，掌握扎实的机械制造专业知识与技能，同时兼具一定的自动化控制技术。

（2）模具企业智能制造转型升级过程中，人才较为紧缺的岗位为：生产线设备操作、生产线调试与维护、精益生产专员、生产线设计与规划，4个岗位注重从业者的机电复合技能，同时工业机器人应用操作技能及智能生产计划管理技能成为专业人员职业发展的必备技能。

（3）高职院校在进行智能制造专业人才培养过程中，应注重智能制造技术的行业属性，在课程体系构建过程中应以学生的职业发展为向导。天津轻工职业技术学院构建的“互认、共享、共融”的专业群课程体系可为其他院校提供参考意见。