APP下载

论智能制造背景下高职院校汽车制造业卓越技术技能人才培养

2020-10-23郭家田曹晔

教育与职业(下) 2020年6期
关键词:汽车制造业智能制造

郭家田 曹晔

[摘要]文章分析了智能制造背景下汽车产业从生产型制造向服务型制造转变、从刚性生产向柔性生产转变、从大批量生产向大规模定制转变、从产业集群价值链向全球产业价值链转变的四大趋势,并对接智能制造业技术技能人才岗位变化,指出了高职院校汽车制造专业卓越技术技能人才培养的五大变革,最后从师资、组织、经费和体制机制四方面提出了高职院校培养汽车制造业卓越技术技能人才的保障措施。

[关键词]智能制造;汽车制造业;卓越技术技能人才;高职人才培养

[作者简介]郭家田(1987- ),男,山东潍坊人,天津职业技术师范大学在读博士;曹晔(1963- ),男,内蒙古丰镇人,天津职业技术师范大学职业教育教师研究院院长,教授,博士生导师。(天津  300222)

[基金项目]本文系2015年度国家哲学社会科学一般项目(教育学)“应用技术型高校标准体系研究”的阶段性研究成果。(项目编号:BJA150055,项目主持人:曹晔)

[中图分类号]G712[文献标识码]A    [文章编号]1004-3985(2020)12-0079-06

中国汽车工业协会等机构公布的数据显示,我国汽车总产量已由2010年的1826万辆提升到2019年的2572.1万辆,连续十一年蝉联世界第一汽车生产和消费国。汽车工业是国家支柱性产业,在智能制造背景下,产业新旧动能转换明显提速,智能机器人、大数据、物联网等先进技术的发展应用,形成了汽车大规模定制化生产的制造体系。汽车产业具有涉及领域广、生产制造环节多、消费者需求差异大等特点,随着智能制造技术的发展应用,汽车制造企业的技术红利效应越发明显,产业价值链也在向服務端偏移。汽车整车制造企业从生产型制造向服务型制造转变,汽车零部件企业生产向专、精、特转变,将促使汽车产业对高素质技能人才的需求量大幅增加。同时,智能制造推动了汽车制造全球化发展,促使国内车企纷纷加快海外产业布局,在“一带一路”倡议促进下,汽车整车及零部件出口量逐年递增,国际化技能人才供给已成为汽车企业“走出去”战略的关键需求。高职院校是汽车制造产业技术技能人才培养的重要基地,只有及时适应智能制造背景下汽车产业的新变化,全面掌握工作岗位及其能力要求的新变化,才能明确如何培养汽车产业发展所需的技术技能人才。

一、智能制造背景下汽车产业的发展变化趋势

1.从生产型制造向服务型制造转变。随着云平台、3D打印、大数据和人工智能等技术的广泛应用,汽车产业链的各环节呈现开发模式由设计研发向众筹众包转变,制造模式由以制造企业为中心向分散式模块化制造转变,营销模式由产品销售向用户画像转变等变化,制造业与服务业的产业边界逐渐融合消失,汽车产业价值链发生变化,汽车产业从开发模式到制造模式、营销模式、服务模式的改变,提升了汽车产业价值链的总价值体量。汽车制造企业的重心从产品供给转移到产品和服务供给上,也就是说随着市场竞争的加剧,为满足客户多样化、个性化的需求,汽车制造企业通过对产品生产、运营等环节的数据进行采集分析,注重客户个性化的服务需求,汽车产业价值链逐渐由制造端向服务端转移,服务价值链贯穿于汽车从设计研发到售后服务的全生命周期,服务日益成为制造业的主体。同时,随着自动驾驶和智能网联技术的发展,智能出行服务成为服务价值链的重要组成部分。汽车智能出行服务的管理、运营、服务等功能的实现,需要应用大数据等信息技术,深入挖掘和应用汽车产业链的相关数据。由此可见,信息技术是汽车制造企业转型发展的关键,也是汽车产业价值链实现增值和创新发展的关键。大数据和人工智能等信息技术的应用,以及产业价值链向服务端的转移,要求汽车制造专业技术技能人才既要掌握制造技术,又要掌握信息技术;既要懂生产,又要为客户的个性化需求提供服务,为汽车的全生命周期提供服务,即需要复合型技术技能人才。

2.从刚性生产向柔性生产转变。社会生产力的发展和社会产品的极大丰富,使得人们的产品需求呈现多样化和个性化,传统的由专用设备进行的大规模、批量化刚性生产模式已经不能满足人们对汽车产品日益增长的个性化要求,迫切需要向小批量、多样化的生产模式转变。为适应这一需求变化,柔性制造技术应运而生,其能够根据市场需求快速调整生产线满足新产品的生产要求,也就是说一条生产线能完成多种产品的生产或者一条生产线能实现某个产品的多种生产流程。同时,汽车制造企业应用智能制造技术对汽车生产、设计、制造和运营等流程进行全局优化,有效地缩短了汽车的研发和生产周期,极大地丰富了汽车种类,提高了更新换代速度,从而克服了小批量生产周期长的弊端。此外,柔性生产线还可以根据生产需求或生产线加工设备的工作情况调整生产方式,提高生产线设备的利用率,在某台生产设备故障时也能通过柔性调节保障产能。由此可见,柔性制造技术在汽车制造中的应用不仅使刚性制造的资源实现了柔性制造的功能,提高了生产设备利用率和汽车生产装配质量,也较好地满足了消费者的个性化需求。柔性制造技术的应用促进了汽车制造企业产品设计、制造装配、经营管理等环节的有效结合,形成了汽车柔性制造整体,推动了岗位和技术的综合化,如传统的车钳刨铣等工种或岗位综合成现代切削工。

3.从大批量生产向大规模定制转变。传统的福特制式流水线作业实行的是规模化、标准化、批量化生产,由于批量生产实现了规模经济,产品成本低,成为制造业领域重要的生产模式,但其产品标准化,难以满足消费者的多样化、个性化需求。在智能制造时代,物联网、人工智能、大数据和智能管理等智能制造技术得到广泛应用,为汽车产业实现大规模定制化生产提供了技术基础;信息化技术的应用帮助汽车制造企业及时掌握客户个性化需求;数字工厂的建立,以及柔性化和敏捷化的汽车制造装配生产线,帮助汽车制造企业及时根据市场信息完成汽车设计和生产。由此可见,大规模定制生产把用户需求、企业设计生产、物流以及服务等环节通过信息技术实现有机衔接,能够以接近大批量生产的成本来满足客户的个性化需求,因而成为智能制造背景下的重要生产模式。例如,欧洲的奔驰、宝马等汽车企业将汽车生命周期中的各项业务统一成一个个客户的个性化订单,汽车制造企业按订单为客户提供个性化服务。又如,美国的别克等汽车品牌准备了大量的备选方案,支持客户在企业计算机终端上自由设计组装汽车,系统根据客户设计提供价格和汽车性能等信息,客户设计满意后可形成订单并交付企业生产,企业则根据订单中汽车的构造进行生产并给出交货时间。大规模定制是汽车产业在智能制造背景下实现用户需求驱动和创新驱动发展的重要途径。随着大规模定制生产的发展,汽车制造成本呈现透明化,汽车基础配置的价格优势逐渐降低,产品间的差异化价格优势逐渐提高,汽车企业的设计研发和创新能力日益重要,对技术技能人才的创新能力要求也不断提高。

4.从产业集群价值链向全球产业价值链转变。汽车产业集群将汽车制造厂与配套相关企业紧密联系在一起,有利于各企业之间的相互交流和沟通,同时降低了原材料、配件生产等资源的运输成本,但在产业集群作用下企业之间形成了相对封闭的合作关系,抑制了企业的创新发展动力以及外部资源介入。随着经济全球化和新一轮科技革命的兴起,汽车制造企业对创新发展的要求越来越高,而信息技术和智能物流的快速发展为汽车制造全球化发展提供了条件,核心企业把汽车制造环节拆分到不同国家,按照质优价廉的原则,在全球范围内整合汽车制造优势资源,形成了汽车产业全球价值链。核心汽车制造企业往往掌握着价值链中研发和服务等具有高附加值的环节,汽车制造、装配等低附加值的生产环节则由全球范围内专业性质的企业来完成。我国作为汽车制造业大国,与汽车工业强国相比还有一段差距,现阶段主要承担全球价值链中低附加值的生产环节。但是我国汽车产业经过多年发展,一些民族汽车品牌正在崛起,已经积极参与全球价值链竞争,逐步提高了研发和服务等高附加值环节的生产。例如,吉利、比亚迪等自主汽车品牌企业,积极参与汽车全球价值链竞争,通过全球零部件采购,对全球技术领先的整车或零部件制造企业控股,在全球汽车研发优势地区设立科研机构,建立跨国生产、销售和服务网络等途径,不断提升企业的研发、创新和服务能力。我国汽车产业国际化程度较高,汽车生产的全球化要求高职院校汽车制造专业的人才培养要对接国际标准,培养学生的国际通用能力和国际化视野,为汽车制造企业全球化战略发展提供智力支持。

二、高职院校汽车制造专业卓越技术技能人才培养的变革

与传统汽车制造业相比,智能制造在设计、生产、管理、服务模式等方面都发生了重大变化,汽车生产模式呈现智能化、网络化、柔性化、全球化特征,汽车产业急需具备通用性、专业性、融合性、创新性的复合型技术技能人才。高職院校作为汽车制造企业主要的技术技能人才供给基地,必须加大教育教学改革力度,多方位探索新的人才培养方式。

1.适应服务型制造业的需求,跨专业培养学生复合能力。在智能制造背景下,信息技术应用在汽车研发、制造、销售、售后服务等汽车全生命周期,这必将为汽车产业增加新要素、培育新动能、形成新业态,从而催生出类似汽车装配工艺设计与实施、生产线运维、信息化处理等新的技术技能岗位。服务型制造业是将服务贯穿于产品整个价值链,通过整合协同企业的制造资源和核心竞争力,实现创新发展的制造模式,即在智能制造产业链上企业之间相互提供服务。此外,智能制造背景下制造业企业的行为模式在改变,产品不再以销售形式与消费者、需求者、产品使用者建立关系,而是以租赁等形式与他们建立关系,而产品保养、维护等都由制造厂商负责。汽车智能制造技术技能人才任职标准呈现“岗位技能+信息技能+创新协作”的融合特征,高职院校应在教学中加强专业技术与信息技术、专业技术与服务技术的相互融合。

2.聚焦汽车智能制造业技术技能核心岗位群,建立专业群课程体系。一是按照专业技术与信息技术、专业技术与服务技术的融合要求,基于产出导向理念和岗位胜任力理论,以汽车制造技术、信息技术、检测与维修技术、服务与营销技术为支撑,聚焦汽车智能制造设计、生产和服务各环节,面向汽车制造与装配技术、汽车技术服务、生产线运维、信息化处理等核心技术岗位来建立专业群,实现与汽车制造业技术技能人才需求的完整对接,专业群要在合作企业、专业课程、实训基地、师资队伍等方面实现资源的高度共享。二是在专业群建设基础上构建专业课程体系,设置基础知识模块课程、核心技术能力模块课程、岗位胜任能力模块课程和综合职业能力模块课程,形成职业能力递进式的专业群课程体系。基础知识和素养平台课程涵盖人文和科学素养、专业基础课程;核心技术能力模块课程是专业群共同开设的核心课程,包括汽车专业核心课程和智能制造核心技术课程;岗位胜任能力模块课程是服务于汽车技术服务、汽车制造与装配、生产线运维、信息化处理等岗位的课程;综合职业能力模块课程包括专业拓展模块和前沿技术自选模块。三是课程开发要积极吸引企业参与,尤其是岗位胜任力课程要由校企合作共同开发,技术技能标准要紧贴行业标准和国际标准,并充分考虑职业技能等级证书的实施要求,将其内容融入专业群课程内容,进一步加强“书证融通”的课程建设。四是课程实施要注重人的全面发展,教学过程应贯穿创新创业教育和课堂思政教育,遵循从单一到综合、从初级到高级的职业能力培养规律,以基础能力、核心能力、岗位能力、综合能力培养为主线,及时将企业的新技术、新工艺、新规范等内容纳入教学体系。五是实践教学要对接岗位要求和技能等级证书要求,由企业人员全程参与,按照职场认知、专业技能实训、典型工作任务实训、综合项目实训、职场实践的顺序进行实施。

3.聚焦柔性生产技术,加强多种技术技能培养。随着科学技术的发展,人们对产品的功能与质量要求越来越高,产品更新换代的速度日益加快,产品的附加价值也随之增高。大批量的生产方式虽然具有效率高、质量好等优点,但由于生产线的专用性,一旦这种产品停产,一条生产线就不能用了,因此柔性生产技术得以产生。柔性生产模式具有较强的技术兼容性,当产品发生变动时,工厂只需对生产线做出部分调整或更换新品模具或夹具即可,无须重造或更换整条生产线。从柔性生产系统来看,包括自动加工系统、物流系统、信息系统和软件系统,是多种技术技能的复合系统。柔性生产技术是适应市场变化的产物,随着科技进步和社会需求的变化,柔性技术也在不断发展变化。为此,高职院校应构建“1+N”技术技能培养体系,“1”为培养学生的专业基础技能,“N”为适应市场需求变化或不同专业方向的技术技能,学生可以根据岗位不同或岗位技术技能变化来选择适用的技术技能,要想具备多种技术技能则可以通过考取职业技能等级证书以及学分银行来实现。

4.适应全球产业价值链分工,提升学生国际化能力。随着汽车生产全球化和我国汽车产业竞争力的不断提升,本土汽车产业也加快了国际化进程。2018年,我国整车出口量已超过100万辆,与发达国家的差距在不断缩小。例如,吉利、比亚迪等传统汽车企业和蔚来等新能源汽车企业不断拓展海外市场,宁德时代等汽车核心零部件企业也在不断加强国际化布局。为满足汽车企业发展的国际化人才需求,高职院校应与中国中车、吉利汽车、奇瑞汽车等“走出去”企业建立校企合作关系,充分利用“走出去”企业和友好院校等资源,通过成立跨境联盟深化国际职业教育合作,优化教育资源配置,搭建共商、共建、共享、共赢的国际职业教育交流平台。高职院校要依托平台,加强与职业教育发达国家的交流合作,与德国、日本等汽车制造业发达国家开展联合办学、访学、游学等合作办学项目,为学生提供多种学习渠道,并落实出国留学奖励政策,推动学生双向交流常态化。高职院校要协同政府、企业、行业、学校联合建立产教融合协同发展中心,积极探索与发达国家院校或企业共建混合所有制二级学院,着重培养汽车制造业国际化技术技能人才;以中外合作办学项目和混合所有制二级学院为平台,引进国际优质职业教育教材和课程标准,对接国际技能训练标准,将国际先进企业技术标准和规范、国际职业资格证书与课程内容融合,开发与国际标准对接的双语教学专业课程,从而培养具有国际视野的高素质复合型技术技能人才。

5.适应大规模定制生产模式,培养学生创新能力。汽车产品的个性化需求是多样化的,但汽车的许多零部件或结构是一样的,汽车大规模定制生产是基于汽车构造的相似性及其零部件的通用性,将批量化生产的汽车零部件根据客户需求进行个性化装配,或根据需求对某一制造过程进行定制化生产,由此降低个性化生产成本,为客户提供高质量的定制化产品,满足其个性化需求。大规模定制生产模式是以规模化生产的效率和成本,提供满足个性化需求的产品,从而增强外部多样性,促使企业对市场需求做出高效反应,提升市场竞争力。由此可见,大规模定制生产模式是需求导向的生产,企业要及时研究顾客的类型和需求特征,以及顾客参与生产的途径与方法,并按照顾客需求在全球产业链上采购零部件。企业的技术技能人才不仅要具有捕捉市场需求信息并利用有效的方式方法解决不确定问题的能力,还要具有应对复杂情况、解决现实问题的创新能力。高职院校要积极探索创新教育与专业教育的融合,在专业教学和实践中启发学生的创新思维,引导学生运用所学专业知识对生产工艺、工具等进行改进;积极搭建创新创业平台,为学生提供创新指导和服务,不断完善创新创业成果认证框架和学分互认机制,鼓励学生通过申报专利授权或参加创新创业大赛取得相应的创新创业课程学分,增强自主创新意识和能力;鼓励学生参加“互联网+比赛”,邀请学校和企业专家为参赛团队提供指导,通过参加比赛激发学生的创造力,为学生营造创新创业实践的环境与土壤,并积极推动赛事成果转化;建立大学生创新创业基地,为在校师生提供创客空间以及资金扶持,并邀请企业专家为创业者提供投资管理、生产运营和财物管理等方面的培训和指导,提升学生的创新创业能力。

三、高职院校培养汽车制造业卓越技术技能人才的保障措施

1.建设“双师双语”教师队伍,为卓越人才培养提供人力保障。在汽车智能制造和“一带一路”倡议背景下,汽车制造业卓越人才服务国际产能合作日益突出。要提升国际化服务能力,学生必须在提升技能的同时掌握与国外企业和客户沟通的语言。因此,高职院校要建设一支既懂专业又能实现双语教学的“双师双语”教师队伍,即在“双师型”教师的基础上具备双语教学能力。“双师型”教师的评定以思想政治素质、职业道德素养、职业资格等级、课程和实践教学经历、企业工作实践经历为基础条件,并结合职称、教学能力、指导学生创新或技能大赛能力、科研水平等条件,将“双师型”教师划分为初级、中级和高级三个等级。高职院校要通过选派优秀“双师型”教师出国访学,引进国外留学人员、国内跨国公司工程技术人员等多种途径,加快“双语”教师队伍建设。高职院校要瞄准职业教育发达国家的优势专业领域,重点在德国、日本等汽车制造业发达国家建立教師海外培训基地,并结合专业建设选派骨干教师与管理人员赴海外培训基地进行学习,以开阔教师国际化视野,不断提高教师的教学资源开发能力、参与国际事务能力和双语教学能力。

2.加强教学创新团队建设,为创新教育教学模式提供组织保障。智能制造背景下,汽车产业将发生一系列新变化,产生许多新技术、新标准、新工艺、新设备、新范式等。高职院校要及时跟踪和把握这些变化,将其有效转化为教学内容,并加强教师之间的合作,建立教师教学创新团队,共同推动整个专业的教育教学改革。教师教学创新团队建设要以具有创新能力的骨干教师为主,并邀请高水平技能大师、产业领军人才、大师名匠来校兼职任教。一方面,及时将新技术、新工艺、新规范纳入教学内容;另一方面,改革传统教材和教学方式方法,开发新型活页式、工作手册式等立体多元化教材,积极探索项目教学、案例教学等基于行动导向的教学方法。高职院校应探索教师分工协作的模块化教学,将理论教学与实习实训相融合,实施线上线下混合式教学方式,并开展多元化考核评价,全面提升学生的创新能力。

3.加大经费投入,为卓越人才培养提供经费保障。智能制造背景下,汽车产业表现出技术先进性,设备集成化、大型化、网络化的特征,高职院校应加大汽车智能制造实习实训基地建设经费投入,积极引进先进设备和技术,以保障人才实践环节的有效开展。高职院校还应加强校企合作,积极搭建校企合作平台,建立汽车卓越技术技能人才培养专项经费,支持汽车技能大师工作室和汽车教学名师工作室建设;为企业技术技能大师和优秀工程技术人员提供补贴,提高专家组参与卓越人才培养工作的积极性;为实施项目化教学和建设信息化课程资源的教师进行补贴;为引进国内外优秀人才和教师出国访学或培训提供资金保障,提升教师队伍的技术技能水平和双语教学能力;鼓励和支持教师参加国际会议等学术活动,开阔教师的国际视野。

4.深化产教融合、校企合作,为卓越人才培养提供体制机制保障。智能制造背景下,汽车产业的原材料采购、设计、制造、营销等环节紧密结合,形成了全生命周期的产业链,只有深化产教融合、加强校企合作,才能实现高素质、专业化、创新型技术技能人才培养。校企合作的深度是影响汽车制造专业卓越人才培养质量的关键。高职院校应选择汽车制造行业具有代表性、积极性高、有基础的企业进行合作,建立校企人才共育和过程共管的体制机制;企业要全程参与人才培养方案的制订和学生各阶段的教学实践活动,并建立行业标准与专业标准的衔接机制,实现校企资源共享、协同发展,从而提高企业参与校企合作的积极性和教育对产业发展的促进作用。

[参考文献]

[1]李伟,石伟平.智能制造背景下高职人才培养目标新探:基于技术哲学的视角[J].教育与职业,2017(21):5-9.

[2]谢莉花,尚美华.智能制造背景下技术技能人才的资格要求及培养定位[J].职业技术教育,2019(4):18-24.

[3]姚锡凡,张剑铭,陶韬,等.从精敏制造到工业4.0长尾生产的制造业转型升级[J].计算机集成制造系统,2018(10):2377-2387.

[4]赵福全,刘宗巍,史天泽.中国制造2025与工业4.0对比解析及中国汽车产业应对策略[J].科技进步与对策,2017(14):85-91.

[5]周兰菊,曹晔.智能制造背景下高职制造业创新人才培养实践与探索[J].职教论坛,2016(22):64-68.

[6]郑建菲.汽车大规模个性化定制的智能制造新模式研究[J].中国集体经济,2018(16):152-154.

猜你喜欢

汽车制造业智能制造
当前汽车制造企业内部会计控制问题与对策探讨
JPMH指标在汽车制造业劳动效率管理中的应用分析
汽车制造业财务管理现状分析