精密模具特种加工技术高职人才需求调研分析与对策

周 京

（天津轻工职业技术学院，天津 300350）

0 引 言

模具工业是工业化生产中举足轻重又比较特殊的基础工业，是集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体的高科技载体，广泛应用于机械、电子、汽车、信息、军工、交通、医疗、能源等领域，在国民经济发展、国防现代和高端制造服务中起着重要的作用[1]。工业要发展，模具须先行。模具工业水平是衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，也是一个国家的工业产品保持国际竞争力的重要保证之一[2]。《中国制造2025》指出，围绕制造业创新发展和能力提升，加快和突破关键核心技术研发，攻克一批对制造业竞争力整体提升具有战略性影响、辐射带动效应强的关键共性技术并加快成果转化。特种加工技术作为先进制造技术中一项重要的分支技术，伴随全球范围内制造技术的换代与革新，对于推动模具向精密化、智能化转型升级，使中国制造包含更多中国创造元素具有重要意义。

随着京津冀协同发展国家重大发展战略稳步推进，三地模具行业也面临产业转型升级和新的布局[3,4]，以汽车覆盖件为例，目前北方汽车覆盖件模具占国内产能的2/3，北京、天津、河北三地占全国的1/2，其中河北占1/4，天津占了三地的绝大部分产能，拥有国内最大的汽车模具生产厂家，资源集中且丰富，随着市场的需求已经具备了可为不同等级车型配套模具的能力。发挥好京津冀三地优势，在模具产业升级的同时加大投入力量，巩固原有模具市场的基础上，对高精度、高寿命模具创新升级，做到国内领先、世界先进。

调研对象主要为京津冀地区的装备制造企业及国内开设此专业的高等院校。通过对行业发展趋势、装备制造企业的用人需求、岗位能力要求、用人层次、招聘人才及内部人才培养途径等方面素材的收集和调研，深入分析企业工作岗位分布、现有岗位从业人员的现状及其对知识、能力、素质的需求状况，总结特种加工技术专业人才岗位技能要求与人才培养对策，为精密模具特种加工专业技术人才培养提供参考。

1 特种加工制造行业的现状和发展趋势

1.1 特种加工技术及专业

特种加工技术[5]是利用声、光、电等介质柔性及特殊机械能等达到去除或增加材料的加工方法，实现材料变形、改变性能或被镀覆等。特种加工专业是以机械制造技术为基础培养掌握集声、光、电等介质柔性加工复合型技术技能人才的专业。特种加工的发展趋势是：加工精度和表面质量的提高，生产率和自动化程度增强，能量场复合加工，纳米级的超精密加工等[6,7]。

1.2 京津冀企业特种加工制造生产水平和现状

通过实地走访和访谈等方式对国有、外资和民企等不同规模、不同模具种类的15家模具企业进行调研，了解模具企业对现代特种技术的现状与需求，如图1所示。从图1可以看出，制造企业加工设备和能力还处于中等及以下精度水平，数字化及智能化水平参差不齐，有部分企业通过引入高能束、慢走丝线切割、电火花加工机等特种加工设备，逐渐向高端精密加工转型。同时企业为了生存和发展引入高成本高附加值的特种加工设备，但是目前缺乏熟练掌握操作特种设备和特种加工工艺的专业技术人员。

图1 企业对现代特种加工技术应用现状

1.3 特种加工制造未来发展趋势

目前国外工业发达国家在特种加工制造方面不仅掌握了加工设备的关键技术，还拥有制造技术的自主创新体系、制造工艺系统化开发能力及较强的加工方案解决能力。结合国内模具产业现状和《中国制造2025》所规划的发展路径，中国特种加工制造行业的未来发展将呈现如下趋势。

（1）宏观战略引领中国制造。基础材料、基础工艺等工业强基是解决制造业由中低端向高端制造的关键，《中国制造2025》战略规划及政府工作报告均提出了明确的要求。高能束、电火花等特种加工技术是衡量一个国家制造业水平的重要依据，将解决先进制造的工艺瓶颈，对航天、航空、航海和国防等关键领域的技术提升起着关键作用。随着工业界对零部件加工精度的要求越来越高，特种加工技术成为提高产品国际竞争力的关键技术，将大幅提升中国制造的水平。

（2）创新技术攻克制造业核心。特种加工技术属于非传统加工，不受材料的限制，可加工高硬度、高脆性的金属和非金属材料，突破了典型零件加工的工艺路线，已成为先进机械加工领域不可替代的加工方法。

（3）智能化加速技术深度融合应用。随着特种加工技术与物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的深度融合，将加速特种加工技术在先进制造领域的应用，实现核心制造环节的智能化，有效缩短产品研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源消耗，提供个性化产品。

1.4 国内高校特种加工技术专业开设情况

通过调查问卷对国内多所高职院校和本科院校进行了调研，目前湖南信息职业技术学院、广东工贸职业技术学院、河南质量工程职业学院机电工程学院、深圳信息职业技术学院智能制造与装备学院、江西机电职业技术学院材料工程学院、武汉软件工程职业学院电子工程学院、郑州职业技术学院材料工程系、新乡职业技术学院机械制造系、许昌电气职业学院机电工程系等开设有特种加工技术专业。目前京津冀三地的高职院校还未有开设特种加工技术相关专业，专业人才培养尚有空白。本科院校未将特种加工制造技术作为单一门类专业进行设置，而是在博士和硕士培养中作为重点研究方向。

2 特种加工制造专业人才需求分析

2.1 特种加工技术专业人才总体需求分析

据统计，日本制造业工人队伍中的高级技工占比40%，德国高达50%，而我国仅为5%左右，由于产业工人技能水平和整体素质不高，目前我国的劳动生产力仅为世界先进水平的40%。随着大数据、信息化控制的发展，我国制造业的用工缺口出现了结构性的矛盾。根据教育部发布的《制造业人才发展规划指南》及相关数据显示，十大重点领域年度人才缺口中对高端设备的人才需求将达450万，高端技术人才的总缺口将达到1 000万。根据人才需求数量分析，掌握特种加工设备操作和特种加工工艺的人才供需状况仍然供不应求。

2.2 特种加工技术专业就业岗位

根据目前相关岗位企业用人要求统计，特种加工技术从业人员主要面向模具、航空航天、军工、汽车、能源等装备制造行业及相关科研院所，特别是在高能束加工、线切割加工、电火花加工、CNC雕刻加工、3D打印快速原型制作及设计验证等技术领域，从事工艺编制、设备操作与维护、生产管理等工作。

不管是从国家的宏观政策还是区域经济的转型需要来看，特种加工技术专业都表现良好的发展前景。相对于产业和技术的快速变化，人的变化是一种慢变量，特种加工技术人才的培养需要周期，目前京津冀地区尚未有学校开展特种加工技术专业的人才培养课程，而特种加工技术专业人才需求较大，对学院人才培养提出迫切需求。

2.3 特种加工技术专业的职业岗位群分析

（1）生产线调试与维护岗：主要从事高能束加工、线切割加工、电火花加工、3D打印等特种加工设备安装、调试，机电设备检测、性能分析、故障诊断与简单维修。应具备的核心专业知识有：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、液压与气动技术、自动化生产线安装与调试、自动控制系统知识等。

（2）工艺编制岗：主要从事高能束加工、线切割加工、电火花加工、CNC雕刻加工、3D打印等特种加工工艺的编制和研发工作。应具备的核心专业知识有：机械设计与制造、工程材料及热处理、UG三维造型、逆向工程技术、3D打印成型工艺及技术、数控加工编程与操作、Mastercam数控编程、激光加工技术、电切削加工技术、线切割等。

（3）精益生产专员：主要从事特种加工设备管理、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有：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、RFID技术与应用、机械制造工艺编程、智能生产计划管理等。

2.4 特种加工技术专业岗位技能要求与人才培养对策

按照类型教育的要求，针对模具企业向高端制造转型升级过程不断变化的职业岗位能力，结合天津轻工职业技术学院应用的基于企业岗位适配性现代学徒制培养情况，对特种加工技术专业岗位技能情况进行分析，基于企业真实场景的任务式培养模式如图2所示。

图2 企业岗位适配性现代学徒制培养

（1）技术技能能力更高。对从事特种加工技术从业人员的专业性要求更高，需要掌握高能束加工、线切割加工、电火花加工、3D打印等特种加工设备工作原理、加工方法及工艺编制。同时随着智能制造、信息化工程的逐步应用，传统的产品研制和设计过程由数字化模型取代，零件加工过程以数控机床为主，计算机辅助生产拓展到产品设计、加工、装配的全过程，这要求从业人员的专业知识面更宽，在懂技术的基础上，还要掌握信息化和智能化相关的专业知识，案例式的理论教学是解决学生对理论知识抵触和掌握效果不佳的有效方式。

（2）岗位适应能力更强。操作和控制岗位人员不仅能按照说明书熟练操作，更需要掌握系统背后的原理并优化系统方案。设备维护人员不仅要会设备维护，还要能结合设备布局进行设备全生命周期管理，实现智能化操作，适应工作岗位变化，具有较高的技术品格和负责任的职业态度。基于项目化教学和工学交替方式的现代学徒制培养模式，实现专任教师的课堂教学和企业员工的职场教学一体、目标一致、能力培养相通，实现技术技能培养与职业岗位的适配。

（3）创新意识更强烈。善于发现问题、提出问题、分析问题和解决问题是特种加工技术从业人员必须具备的素质。特种加工大多是一些定制化的柔性生产，从业人员必须具备根据客户定制化要求进行产品的创新型过程处理的能力；对于特种加工设备，员工需要具备工艺创新能力，这也是进一步提高工作质量必须具备的能力。探索工程创新班模式的现代学徒制新形式培养，利用行业、企业、院校的国家、省市级技能大师、技术能手等进行培养，让学生直接参与企业技术攻关与研发，提高学生的创新意识和解决问题的能力。

（4）质量管理工具应用能力成为高级技能人才必备技能。企业转型升级对精益生产管理岗位需求增加，精益管理人员应掌握智能生产计划管理（MES、ERP）软件知识。

3 结束语

通过上述调研和分析，可以得出以下结论。

（1）企业为了生存和发展引入高成本高附加值的特种加工设备，目前特种加工技术专业人才企业需求量大，且为制造高端转型升级装备制造企业急需人才；相对于产业和技术的快速变化，人的变化是一种慢变量，特种加工人才培养需要周期，不管是从国家的宏观政策还是区域经济的转型需要，特种加工技术专业都表现良好的发展前景。

（2）京津冀地区高职院校开设特种加工技术专业还是空白。

（3）高职院校现有的专业在人才培养时，特种加工设备和加工工艺只是作为补充专业知识安排在机械制造相关专业的人才培养中，学生对特种加工设备的原理、特点及工艺性掌握不全面，其专业技能不能满足转型升级企业的技能需求，国内普遍缺乏掌握特种加工的高素质的专业技术人才。因此，以市场需求为导向，以岗位需求为精准培养特种加工专业人才的高职教育，实现工学结合的培养模式，提高技术技能人才培养与企业岗位的适配度是改变这一现状的最佳方式。