智能制造背景下“数字工匠”的三维数字化创新能力需求研究

文/王伟平

为推动智能制造行业发展，储备更多人才助力制造业的数字化建设，本文基于智能制造背景，就“数字工匠”对三维数字化创新能力需求展开研究。在明确智能制造产业具有各阶段工作划分不清晰、操作技术高端化特点的基础上，从通用能力与基础技能、专业与核心制造能力、技术融合应用能力等三个方面出发，提出智能制造产业对“数字工匠”创新能力的具体需求，旨在助力实现智能制造行业的长远发展。

当前，“数字工匠”广泛存在于我国工业生产制造加工企业，其通常是从事某一专业领域，具有扎实技术基础、高超技艺以及创新能力的复合型人才。“数字工匠”应具备的创新能力包括技术创新能力和自主研发能力。但就现状来看，仍有不少“数字工匠”的创新能力存在短板。[1]随着工业互联网平台、工业机器人及其他智能产品等新一代技术的快速发展，工业云数据服务性能日益增强，制造行业对智能制造创新的需求日益提升，3D模拟设计数据集成软件、三维数字化设计软件等智能制造工程软件，势必会发展成推动智能制造行业高速、绿色、智能化发展的核心技术。为全面发挥此类现代化技术的价值与效能，下文围绕智能制造背景下“数字工匠”的三维数字化创新能力需求展开研究，旨在助力我国智能制造行业的进一步发展。

一、智能制造产业的特点

传统生产制造产业通常将制造过程划分为工程、技术与技能这三个阶段。其中，工程阶段以制造前端的设计与策划为主要内容；技术阶段以工艺制造为主要内容；技能阶段则以产出成品的精细化制作为主要内容。[2]各阶段层次分明、相互独立。近些年来，随着智能化技术、数字化技术以及网络技术与智能制造产业的不断融合，原本相互独立的环节逐渐融合，智能制造产业整体向着扁平化趋势发展。因此，现阶段,智能制造产业具有各阶段工作划分不清晰的特点。

此外，相较于传统的生产制造产业，智能制造产业还具有操作技术高端化的特点。为达成生产制造全过程数字化的目标，智能制造企业大量购入自动化操作设备辅助智能生产。但由于此类智能制造机械结构复杂、造价昂贵，因此，相关操作人员必须具有较高的专业水准，可以熟练操作终端计算机设备，灵活运用各类工业软件与三维技术来辅助完成柔性化制造生产工作。

二、智能制造背景下制造企业对三维数字化技术等的应用情况

为满足生产制造产业智能化发展的需求，国内制造企业纷纷投入资金，加大建设智能生产线。以国内某集团为例，为加快智能化建设，该集团斥资67亿元打造了智能制造生产基地。[3]在优化生产基地后，该集团生产制造效率提升了40%。笔者通过对制造领域深入研究发现，当前能够引领生产制造企业向智能化建设方向发展的技术相对较多。其中，三维数字化（3D）技术是助力制造企业实现智能化转型的关键技术之一。基于此，下文就企业智能化建设过程中，三维数字化技术与其他智能技术的应用情况展开分析（见表1）。

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由表1可知，现阶段，三维数字化技术在制造企业的智能化建设中，覆盖率仍处于较低水平，但此项技术依旧是现代产品研制中不可或缺的关键技术，更是深化中国制造业变革最主要的智能技术之一。笔者结合实际推测，出现上述现象的主要原因是，可熟练使用三维数字化技术的人才相对较少，或者此类专业人才尚未能在实际应用中全面发挥该智能技术的优势作用。

三、“数字工匠”的三维数字化创新能力需求

（一）通用能力与基础技能

智能化生产制造将改变传统的制造业生产模式，并对位于核心岗位的“数字工匠”提出专业性、能动性、灵活性等方面的能力需求。[4]在“数字工匠”运用三维数字化技术设计和制造产品时，大部分“低技术含量”的劳动力岗位已经被智能机器人取代，但是三维数字化技术的指挥、操作仍需要实践者灵活运用自身积累的理论知识与专业技能，及时、准确地处理自动化与智能化制造生产系统运行过程中出现的各种故障。

智能化制造需要快速提高自身与产品的适配度，以满足市场需要。新型合作工厂使虚拟、移动作业成为现实。与此同时，“数字工匠”需要具备更强的应变能力，并且能够更加积极、灵活地操作数字化设备以完成相关生产制造工作。

此外，基础技能也是“数字工匠”必须掌握的技能。基础技能通常包括熟练运用计算机程序进行设计与建模，灵活运用软件工程专业知识实现软件开发、办公自动化等。[5]总而言之，现阶段，制造企业更注重“数字工匠”对信息技术与通用技能的掌握情况。

（二）专业与核心制造能力

“数字工匠”还应具备较强的专业与核心制造能力，可以熟练使用C#（编程语言）、Java（计算机语言）、Office办公软件、CAD制图软件、Mes系统等工业化图形操作类软件。对于就职于智能制造企业核心岗位或一线技术岗位的人员，除具备上述能力外，其还应主动学习计算机编程、三维设计等工业化软件，如Flash、Solidworks、PhotoShop、3D Max、Dreamweaver等。

此外，位于生产制造一线的技术人员，也应学会操作使用MES、EPR等辅助系统，以便提高机械零件的组装、安装效率；使用机械辅助设备操作终端，执行加压、冲击、焊接等操作命令。至于自动化与创新设计岗位的智能制造人才，应当在具备上述能力的基础上，主动对接数据采集作业与制造机器控制作业。如有必要，智能制造企业也可以要求“数字工匠”学习使用PLCopen等编程软件，以便集成多种数字化技术以实现某项工作的驱动执行。

（三）技术融合应用能力

技术融合应用能力是智能制造企业在社会运营与发展过程中，对“数字工匠”三维数字化创新提出的最核心的需求。换言之，“数字工匠”应当具备一定的全局意识，能够站在产业发展前沿角度，融合多种数字化与智能化技术，统筹生产制造工作。为此，“数字工匠”在使用三维数字化技术设计、生产制造产品时，应具备一定的资源整合能力，能够协调好内部与外部工作，基于结构化思维，创新解决设计环节遇到的战略性问题。除此之外，“数字工匠”还应不断学习与自动化控制相关的理论知识，并积极实践，直至在实际工作中能够灵活运用多项技术以更好地完成工作。综合上述分析，现阶段，我国智能制造行业的发展仍处于初步阶段，而要想进一步推动产业发展，相关企业和高校就需要加大培养“数字工匠”，做好专业人才的储备工作。

四、结语

我国曾明确指出要大力推动智能制造与工业互联网融合发展，以提升制造业发展的整体质量和效率。但如何通过智能制造工程技术，实现工业制造企业的三维数字化转型，已经成为制约制造业发展的瓶颈。基于此，本文从通用能力与基础技能、专业与核心制造能力、技术融合应用能力等三个方面出发，简要分析了智能制造背景下“数字工匠”的三维数字化创新能力需求，进而明确了制造行业与相关企业在发展建设过程中对不同岗位人才的具体需求，以及智能制造产业的核心发展趋势，希望能为制造企业引进人才提供方向。