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制造企业智能制造人才培养白皮书:解码制造企业智能制造人才培养
作者: 秘书处 发表时间: 2023-06-19

(文章来源:调研数据来源于e-works2023年度针对524家制造企业CIO的调查)

制造企业如何建立和培养一支复合型的人才队伍,掌握智能制造前沿技术并善于为我所用?如何持续提升智能制造团队的规划能力、实施能力和服务能力?如何实现智能制造理论与智能制造实践的知行合一?

e-works认为,制造企业在推进智能制造的过程中,建立专业化的智能制造人才队伍,提升智能制造人才队伍的实战能力,是最根本的成功要素。

为了帮助制造企业破解智能制造人才培养的难题,e-works在2023年面向制造企业CIO发起了现状调研,基于此并结合e-works长期的实践经验,发布了智能制造人才培养白皮书。

该白皮书对智能制造人才的能力、架构和知识体系进行了全面解码,并深入分析了企业智能制造人才培养的策略、路径与具体的推进措施,助力制造企业打造高水平的智能制造人才队伍。

一、推进智能制造道路阻且长,人才成为“破局”之役

1、制造企业推进智能制造面临多重挑战
       推进智能制造是一项复杂的系统工程,也是一段漫长的“旅程”,不同行业、不同规模、不同所有制、不同制造模式的企业,推进智能制造的模式千差万别,个性化很强。同时,我国工业化起步较晚,制造业总体水平参差不齐,智能制造建设阶段也存在较大差异。e-works调查发现,仍然有超过15%的企业智能制造尚未起步或者计划起步,接近50%的企业处在单点/局部部署阶段,我国制造企业的智能制造之路道阻且长。
 

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图 1 制造企业所处的智能制造建设阶段
       与此同时,近年来,智能制造、数字化转型、工业互联网等一众新名词接踵而至,面对智能制造、数字化转型以及各类新兴技术,制造企业往往只能“摸着石头过河”,缺少可以借鉴的成功案例。此外,众多制造企业推进智能制造缺乏统一规划,数字化转型和智能制造的推进产生的实效有限,远未达到企业的预期。

2、人才成为制约智能制造建设的关键瓶颈
       智能制造涉及到多种复杂系统的集成应用,需要具备较高的技术水平和实践经验的人才才能够胜任相关工作。智能制造技术发展迅猛,需要紧跟时代的步伐,持续学习,更新知识。然而,我国智能制造人才培养滞后,复合型人才严重不足,对企业智能制造的发展带来很大的影响。人才问题成为制约企业智能制造推进取得实效的关键瓶颈之一。据人社部、工信部发布的《制造业人才发展规划指南》,到2022年,中国制造业十大重点行业的人才缺口超过1900万人,2025年将接近3000万人,缺口率高达48%。   此外,根据e-works在2023年对制造企业CIO的调查数据[ 根据e-works2023年度针对524家制造企业CIO的调查。]显示,人才与资金问题成为制约制造企业推进智能制造和数字化转型的主要障碍,占比均超过50%,相较于历年的该项调查数据,“专业人才不足”的比重比2022年上升了10个百分点。可见,智能制造领域人才匮乏已经成为制约我国制造企业转型升级的普遍问题。
 

  

图 2 制造企业推进智能制造的制约因素

二、智能制造人才培养是制造企业面临的全新课题
       数字化转型的大潮带来颠覆性的产业变革,制造企业的研发模式、制造模式、营销模式、决策模式、服务模式、运营模式和决策模式亟待创新。因此,企业迫切需要培养智能制造领域的多层次人才。根据e-works调查数据显示,企业对智能制造人才能力重要度前五的排序分别是:技术和业务的结合能力(77%)、完善的智能制造业务知识(66.3%)、企业智能制造架构及规划能力(56.5%)、应用信息系统或数字化工具的专业技术能力(56.3%)以及数据治理和运维能力(51.5%)。此外,企业也需要人才具备推动变革的领导力、创新能力、学习能力、沟通能力、先进技术和产业趋势的洞察能力等综合素质。
   

图 3 制造企业对智能制造人才的核心要求

制造企业对智能制造人才寄予厚望,希望他们成为业务的多面手、技术的内参、实践的先驱者和创新的引领者。然而,现实却是“人才荒”。根据调查数据显示,当前制造企业在智能制造人才体系建设方面的主要困难来自三个方面:智能制造人才储备不足、缺乏明确的智能制造岗位的定义、符合要求的人才招聘难度大,其中受到“人才储备不足”困扰的企业占比高达80.4%,这也意味着大部分制造企业缺乏智能制造专业人才;另外,“缺乏明确的智能制造岗位的定义”、“符合要求的人才招聘难度大”、“人才培养的方向和路径不清晰”等都是智能制造人才体系搭建难的主要原因。
   

图 4 企业智能制造人才体系建设主要难点

      智能制造人才缺乏导致企业无法建立完善的智能制造人才体系,从而影响了企业智能制造的推进进程。在外部引进比较困难的情况下,企业内部的智能制造人才培养至关重要。调研数据还显示,现阶段企业培养智能制造人才还是以传统的内部培养为主,“在实践中‘传帮带’学习”占比接近80%,工作中自我提升”的也高达63.7%。此外,制造企业在智能制造人才培养方面缺乏有效的方法和完善的计划,根据调研数据分析发现,仅有10%的企业已经制定了培养计划,大多数企业都选择了“根据需要随时安排”的灵活方式。因此,制造企业需要加强对智能制造人才的培养,制定科学的培养计划,并且通过不断的培训与实践,持续提升智能制造人才的能力水平,推动企业的智能制造进程。
  

图 5 制造企业智能制造人才培养方式

  

图 6 2023年制造企业智能制造人才培养计划情况

  为了推进智能制造,企业需要拥有复合型、创新型和实践型能力的智能制造人才。然而,当前的人才培养方式难以满足高效、高质的人才需求,尤其是在高综合能力领军人才的培养方面存在不足。部分企业通过猎头的方式引进经验丰富的智能制造领军人才,但相当一部分企业对智能制造人才培养感到迟疑,担心“替他人做嫁衣”。e-works认为,智能制造的推进是一项循环往复的长期任务,智能制造系统需要不断进化。制造企业需要多种专业、多种背景的人才通力合作,仅仅通过猎头空降“顶尖”人才并不能解决所有问题,甚至还有一定的适用性风险。同时,担心智能制造人才流失就不去培养的想法则更不可取,因为适度的人才流动是必然的,企业应当善于用人之长,人尽其才,在智能制造人才培养方面的投资将带来显著的投资回报。

       根据本次调研的综合情况,我们发现企业对智能制造专业人才的需求不断增长,但整体培养节奏滞后,导致企业人才与企业发展的不匹配。尽管各企业已逐步增强智能制造人才培养的意识并采取行动,但鉴于智能制造的高度复杂性以及人才培养的重要性,许多企业对智能制造人才的知识结构、核心能力和培养方法尚未完全认知。为有序推进人才建设工作,企业需要系统地获得相关知识,从而有针对性地引导未来的人才培养。

三、解码智能制造人才

1、智能制造人才“五维”画像
       传统生产制造与智能制造在生产过程中存在着巨大的差别,智能制造过程决定了对人才的要求更高,企业要推进智能制造的规划、实施与落地,需要跨学科、多门类的专业知识跨界融合,需要多种知识的人才通力协作。
  

图 7 企业智能制造人才“五维”画像
       从专业维度来看,制造企业既需要在智能产品、智能服务、智能工厂、智能研发、智能管理、智能物流与供应链、智能决策等各个领域具备专业素养的“专才”,也需要能够适应产业迅速变革、知识快速更新、数据海量涌现、工艺持续创新、智能高度进化环境下,具备综合性知识和领导力的“通才”。

       从知识维度来看,不同的智能制造推进岗位需要不同的知识广度和深度,并需要具备对显性和隐性知识的沉淀以及转化的能力。

       从技能维度来看,企业需要具备机械、电气、嵌入式软件、工业机器人、工业自动化和制造工艺、工业工程等专业技能的人才,能够对传感器、机器人、数控系统、物联网和智能化设备进行开发与应用,也需要能够熟练掌握CAD、CAE、CAM、MES、ERP、SCM等核心工业软件的专业技术人员和管理人员。

       从业务维度来看,既要知己(即懂工艺、懂业务、懂企业产品、熟业务流程、了解企业需求、深知企业痛点、明确企业问题等)又要知彼(了解新兴技术及其行业适用性、各个领域主流厂商的产品及其行业解决方案和实施服务能力的匹配度等)。

       从综合素质维度来看,辨识能力、沟通能力、协作能力、抗压能力、执行能力和创新能力等都不可或缺。

       因此,企业的智能制造人才不是指几个人或几个团队,而是由多层级、多业务方向、具备不同能力要素的人员共同组成。

2、智能制造人才架构
       e-works结合企业实践认为,推进智能制造,制造企业需着重培养技能人才、应用人才、推进人才、领军人才四个层级的智能制造人才,建立包括智能制造部门和业务部门人员(特别是智能制造核心相关的五大部门,即:工艺部门、规划部门、精益部门、自动化部门、数字化部门)共同搭建的企业智能制造人才网络,从深度、广度、高度三个层次打造企业的智能制造人才梯队。
 

  

图 8 制造企业智能制造人才构架

             具体而言:

       智能制造领军人才是企业推进智能制造的领导者,需要具备丰富的智能制造实践经验,并对企业的发展战略和企业运营非常熟悉,从而选择合适的合作伙伴,统筹智能制造的规划和实施。

       智能制造推进人才是企业推进智能制造的中坚力量,需要在理解企业业务发展需求,熟练掌握智能制造单元技术的相关知识和具体功能基础上,对各项智能制造技术的实施方法论、项目管理、数据治理等技能熟练应用,能够与智能制造解决方案供应商协同配合,实现智能制造技术的集成应用,实现智能制造项目实施落地。

       智能制造应用人才是企业的技术和管理骨干,根据工作岗位的需求,分别熟练掌握CAD、CAM、CAE和EDA等工具类软件和ERP、MES、设备管理、质量管理等各类信息系统的应用,熟练掌握数控编程和机器人编程等技术,遵循PLM、ERP、CRM、SCM等核心应用软件的工作流程协同配合,完成相关数据的采集和分析等工作。

       智能制造技能人才是工作在企业生产现场,熟练掌握智能装备操作的技术工人,强调一专多能,能够操作多种类型的智能装备,熟悉制造、装配、检验等工艺,具备基本的设备维护技能,能够及时在MES等系统进行报工,高级技工应掌握数控编程、机器人编程以及机械和电气知识。

       其中,智能制造技能人才需要的是专而精,其人才的培养初始在学校,实践和提升在用人单位,相对需要的知识和能力可以限定,培养起来较容易。而应用人才、推进人才、领军人才这三类则不仅需要具备智能制造通用知识体系,还需要具备知识和技术的融合能力、通过智能制造手段支撑企业运营的前瞻能力,以及能突破原有思维跨界寻求解决方案的创新能力,培养难度较大。

3、智能制造人才的知识体系
       基于多年的智能制造服务实践,e-works从基础理论知识、使能技术、生命周期和价值链、行业特点等不同角度对智能制造知识进行了凝练和梳理,总结出了制造企业的智能制造人才的综合知识体系,如下图。

  

图 9 制造企业智能制造人才的知识体系
 

       智能制造人才成长和知识积累需要一个长期过程,不同层级的人才应具备的知识存在一定的进阶关系,侧重点有所不同。e-works结合智能制造人才素质的要求和自身实践,总结出智能制造领军人才和各领域推进人才应该具备的知识。
   

图 10 制造企业智能制造人才素质要求

四、智能制造人才培养策略
       对制造企业而言,智能制造人才培养是一项全新、复杂、多层次、多维度的工作。其要求与企业业务特点、智能制造需求高度贴合,同时匹配智能制造领域复杂的技术和跨学科的知识。此外,企业还需要在纵向和横向两个方面进行培养,即在企业智能制造人才架构实现“梯队”培养,在不同业务领域人才构建适宜的知识体系。因此,制定科学的策略和具体路径对企业的智能制造人才培养至关重要。
       1、智能制造人才培养策略
       首先,企业高层应该对智能制造有清晰的认识,建立正确的智能制造人才培养观。企业是智能制造建设的主体,智能制造人才培养不仅需要第三方咨询服务机构提供解决方案,同时也应该打造自己的智能制造人才队伍。企业高层需要理解智能制造的趋势和挑战,建立正确的智能制造人才培养观,成立智能制造人才培养专职组织,为员工提供多种培训形式和实践机会,并激励员工持续学习和发展。

       第二,制造企业需要制定周密的智能制造人才培养规划。目前,大多数制造企业往往基于项目需求进行“补课”,或对技术热点“跟风”学习,缺乏系统的智能制造知识体系,虽然短期来看确实可以起到一定的效果,但长期来看,无论是知识的深度与广度,还是多门类知识的融合都难以达到良好的学习效果。因此,企业需要围绕自身的业务特点和智能制造重点,明确企业智能制造人才培养目标。

       第三,制造企业需要建立完善的智能制造人才培养体系,汇聚优秀的培训资源。培训资源问题是企业培养面临的一大难题。一方面,企业对培训师资和课程资源要求高,意味着培训难度和培训投入加大,企业很难依托于自身的资源,快速构建内容丰富的智能制造知识库和讲师团队;另一方面,不同岗位、不同职务需要差异化的培训内容,制造企业仅靠自身难以设计出完整的智能制造培训课程体系,需要专业服务机构支持。

       第四,智能制造人才培养最重要的就是实践性,必须理论与实践相结合。智能制造专业知识的学习需要知行合一,系统学习智能制造技术的基础理论和实施方法论,全面掌握可以为企业所用的前沿技术;同时,充分借鉴同行的成功实践,开展多层次、多轮次的培训,并充分利用专业的知识平台答疑解惑。制造企业既要重视与智能制造厂商的深度合作,又要避免被误导。企业自身必须拥有有判断力的“能人”,能够选择适合企业的合作伙伴和解决方案,在实践当中有效地规避风险。
2、智能制造人才培养路径
       企业智能制造人才培养的推进路径如下:

       第一步,现状摸底。基于企业智能制造以及人才现状,明确优势与不足,并结合未来3-5年企业战略、业务重点、智能制造建设重点、企业人力资源管理策略等,梳理企业智能制造人才的需求重点。

       第二步,体系规划。企业需要依托智能制人才培养的专职组织,基于企业战略、业务特点、人才现状与需求,规划企业智能制造人才培养体系。

       第三步,方案设计。系统性设计出智能制造人才培养总体方案与实施步骤,包括企业智能制造人才的知识体系、课程体系、培训方案与计划、关键岗位梯队计划等。

       第四步,方案实施。根据总体方案与实施计划,充分整合内外部资源,围绕自主培养和外部合作、线上和线下等多渠道、多层次推进智能制造人才培养方案落地。与此同时,建议企业注重搭建智能制造知识培训平台,持续提升企业员工的智能制造理论知识储备;建立激励机制,鼓励员工深度参与智能制造项目的实施过程,在项目实践中,提升员工的技术与业务融合能力。

       第五步,持续改进。完善智能制造人才培养的考核评价机制;对员工的工作成果以及智能制造培训成效定期评价考核,促进员工智能制造能力的持续提升;开展企业智能制造人才的总体现状再评估,寻找智能制造人才培养的差距与不足,结合企业战略目标和智能制造人才培养的总体目标,定期对智能制造人才培养方案滚动调整、优化改进。
3、智能制造人才培养实施要点
       (1)成立智能制造人才培养组织

       为全面统筹规划智能制造人才培养工作,企业需要成立专业的智能制造人才培养组织,并明确组织的目标和职责。该组织应深入了解当前行业的智能制造发展趋势和人才供给状况,同时建立与其他企业、高校和研究机构的合作关系,开展联合培训、技术交流、人才交流、参观考察、技术实践等活动,为人才培养和技术发展提供更多的资源和支持。

       (2)构建智能制造人才培养体系

       在构建智能制造人才培养体系方面,企业必须明确培养目标、建立关键岗位标准、梳理知识地图、设计晋升通道、搭建培训体系与平台。例如,武汉重型机床集团逐步完善公司员工能力、课程、师资、运营和支持体系,为提升员工胜任力设定目标,基于任务模型和能力模型建立学习地图,按岗位和职级类别建立分层培训课程体系。
   

图 11  智能制造人才培养体系
       (3)系统性设计智能制造人才培训方案

       为了有效地设计智能制造人才培训方案,企业需要将理论和实践有机结合,围绕“业务领域”、“人才层级”、“课程类别”三个维度进行系统性设计。第一,根据企业智能制造的发展目标,从研发、生产、管理等不同业务领域的管理特点和关键活动出发,梳理业务领域的关键智能制造知识,确定培训重点。第二,立足于智能制造领军人才、智能制造推进人才、智能制造应用和智能制造技能人才的不同需求,确定培训形式。第三,围绕不同人才对智能制造课程的侧重,确定知识普及、技术进阶、综合实践、创新拓展等培训内容。

 

   

图 12 智能制造人才培训方案
       (4)拓展多元化智能制造人才培养渠道

       建议企业采取多种资源、多种方法拓展智能制造人才培养渠道。

       在内部培养方面,企业可以采取“老带新”的形式,组队进行师带徒,对有潜力的员工进行智能制造经验、数字化技能传承与培养。此外,企业可以开发智能制造专业课程,组建专业培训讲师团队;建立内部知识库,将企业内部知识、技能、经验进行标准化、程序化记录、存储、沉淀,帮助员工进行知识共享并能有效复用、转化;制定智能制造人才晋升与发展计划,增强智能制造专业人才能力提升的积极性。

       在外部合作方面,企业可以引入“外脑”进行企业智能制造总体评估与人才盘点、搭建人才培养的体系,确定人才培训方案,赋能智能制造人才培养。此外,企业还可以牵手外部专业机构的培训活动,组织员工参加;邀请实战专家或智能制造技术大师聚焦某一智能制造主题深入企业进行内训;加强与高校合作,推动产学研联合培养模式。

        企业需要以战略的眼光和系统的思维,借助外部资源科学规划,有步骤的探索出企业智能制造人才培养策略、路径和方法。然而,要想破解智能制造人才的培养难题,仅靠企业自身的努力是远远不够的,需要“走出去”和“引进来”,寻求多方合作。企业可借助专业的智能制造服务机构来搭建人才培养体系、充实人才培训资源、打造学习型组织。

五、e-works智能制造人才培养服务探索

       作为聚焦智能制造且具有超过二十年制造企业服务经验的e-works,在制造企业的人才培养方面进行了大量的探索和实践,自2020年成立e-works智能制造学院以来,已建立起以“实战、实效、实在”为宗旨的智能制造人才培养体系。目前已经为超过5千家制造企业进行了超过25万人次的智能制造人才培训。
1、e-works智能制造人才培养培训形式
       结合制造企业的实际需求和智能制造人才培养的特点,e-works依托自身在智能制造领域的专业理解和优质资源优势,充分发挥高校、企业、软硬件厂商、咨询公司等多方资源优势,以培养智能制造复合知识能力为目标,聚焦智能制造领军人才、推进人才和应用人才,独创了由e-works搭台,学术专家、行业专家、企业实践专家共同参与的智能制造人才培养的新模式。
 

   

图 13  e-works智能制造人才培养培训形式

2、e-works智能制造人才培养课程体系
       e-works智能制造人才培养课程围绕智能制造五层体系的使能技术和十大应用场景,从技术层面融合了信息技术、先进制造技术、工业自动化技术以及先进的企业管理理念,从实施层面包含了产品、装备、产线、车间、工厂、研发、供应链、管理、服务与决策等诸多内容,全面、系统地帮助学员提升智能制造技术和理论水平。同时,还及时将新技术、新应用纳入培训体系,构建“能力递进、育训结合”的实践体系。
    

图 14  智能制造五层体系与e-works在线学院课程(部分)

结语
       在当前新一代科技革命与产业升级的大背景下,拥有一支技术过硬、实践经验丰富的多专业、多层次智能制造人才队伍,已成为推动制造企业转型升级和高质量发展的核心竞争力之一。面对市场上智能制造人才资源紧缺的突出问题,越来越多的制造企业已经意识到,对企业内部的智能制造人才进行培养,打造自己的高素质智能制造人才队伍已刻不容缓。

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