此文是貝加萊大中華區(qū)總裁肖維榮博士17在12月日CMCD年會上的主題演講《智能時代的人才培養(yǎng)》整理。
正文|智能時代的人才培養(yǎng)
我是第一次站在運控聯(lián)盟年會這個舞臺上,很榮幸受到蘇總的邀請,能夠有這樣的機會與大家分享一下我們的人才培養(yǎng)觀點。
1復雜變化的環(huán)境及嚴苛的用戶需求
首先,我們先談談我們所面臨的世界,昨天晚上來到這里與朋友在一起聊天還談到,智能制造其核心還是運動控制,因為機械是要運動的,當我們談到400W的伺服700塊錢的時候,這意味著什么?我們自動化的產品硬件走向商品化,商品化意味著它的量取決于價格,我們在這里想明天制造業(yè)的出路是什么,我們中國制造是不是整天糾結在價格上,價格是很重要,沒有一個客戶對價格是滿意的,但我們如何創(chuàng)造我們的方案或者是產品包?讓客戶覺得物有所值?
圖1-復雜的變化的制造環(huán)境
我們的客戶,一旦給你下了訂單,你的交貨日不是明天,而是昨天,我們中國面臨這樣一個非常特殊的市場,我們的中國市場的特點是,我們的需求變化非常快,另外個性化需求非常強,另外我們的市場潛力非常大,政府堅定支持這個市場發(fā)展,我們面臨的挑戰(zhàn)就是我們又要好的產品,又要快速,要跟上個性化產品變化的需求,所以不斷更改。
客戶要的東西品質要是世界上最好的,然后縮短交付,要降低成本,還需要駐廠服務,一條生產線要做多種產品,一條生產線稍微修改一下軟件就可以生產,如圖2所示。
圖2-客戶嚴苛的需求
所謂我們恨競爭對手,是因為在競爭中取勝是不易的。為了提高自己的競爭力,我要不斷尋求差異化,做的和別人不一樣,但差異化不是一天兩天能夠做到的,需要時間的,這是矛盾。我們如何解決這樣的矛盾?我們來看貝加萊傳統(tǒng)的塑料機械行業(yè),它包含機械、熱傳導、電氣與液壓傳動(如圖3),多學科交叉的門類,我們的工程師在設計的時候就面臨一個復雜的課題。
圖3-機電系統(tǒng)的復雜性
為了讓制造業(yè)能夠應對復雜的競爭,我們自動化,所做的事情就是為產線賦予柔性制造能力,因此,我們需要融合建模仿真、機器學習、數(shù)字孿生融入設計之中,還有開放互聯(lián)、機器視覺、邊緣計算、機器安全都需要放進去,這些元素需要融合在一個平臺上,通過這些技術融合來解決我們生產中的質量、成本、效率問題,如圖4所示。
圖4-技術的跨界融合
要把這些元素都融合在一起,開發(fā)怎么辦?通過軟件的開發(fā)將這些需求與方法連接,成為一個應用,軟件開發(fā)測試是需要時間的,傳統(tǒng)的方式是先機械設計再電氣,再軟件,不斷地機器迭代,耗費周期較長?,F(xiàn)在我們怎么辦?可以通過建模仿真手段、以及采用模塊化的軟件技術,機電工藝,我們在數(shù)字化的環(huán)境里一氣呵成,把機器設計好,提高開發(fā)效率(如圖5)。同時,為了應對機器的個性化需求,你的軟件必須是模塊化的,所以自2016年,貝加萊推出了mapp模塊化軟件技術,它可以很快地讓機器制造商構建一個個性化方案。
圖5-并行工程與模塊化軟件技術
自動化行業(yè)必須緊密跟隨市場需求,我們的目標是長期可持續(xù)的降低成本,我們需要創(chuàng)新驅動的設計模式,充分利用數(shù)字化的手段。我們要改變產線的設計實現(xiàn)方式以獲得柔性制造能力,我們采用數(shù)學方法來解決生產中的難題。
貝加萊2020年成立的機器智能研究院(MITC),引進了算法、軟件工程、數(shù)據科學、機械工程專家加入我們的團隊,用新的數(shù)字化方法解決長期困擾產業(yè)的實際問題,以達到成本優(yōu)化和降低,獲得“四兩撥千斤”的良好效果。針對IT和OI融合,貝加萊的系統(tǒng)也可以針對邊緣計算、云計算的接口連接能力,控制器支持OPCUA/MQTT等開放協(xié)議,并可基于Python、Javascript、Docker等開發(fā)與控制任務集成。
2人才的培養(yǎng)
一切關鍵在于如何培養(yǎng)人?比如說運動控制技術的發(fā)展,我們大部分是學電機的,我們老覺得電機沒有前途,可是技術發(fā)展發(fā)生了變化,我們學了旋轉電機,后來我們有了直線電機,直線電機最后變成一個磁懸浮柔性電驅技術,它突破了原來電機定子、轉子的機械產品邊界,包含了機械設計、通信、模塊化軟件、調度算法,電機變成了一個機和電完全整合的系統(tǒng)(如圖6所示),貝加萊的ACOPOStrak,它具有獨特的分流與匯流,自2018年開始,在包裝、電池、汽車電子、醫(yī)療器械組裝等領域的個性化生產中,已經開始有大量的項目投入生產。
圖6-電機技術的發(fā)展
這對我們學界是一個挑戰(zhàn),對于產業(yè)應用來說,它同樣需要了解機械、電氣、工藝、生產運營的綜合人才才能更好發(fā)揮其最大的應用價值。
3工程師的驅動力
我們面臨的恐懼是什么?我們要滿足制造業(yè)越來越強的挑戰(zhàn),我們面臨多學科交叉復雜的挑戰(zhàn),而且交付時間越來越短,我們要問,你有人嗎?人在哪里?高校培養(yǎng)的學生要滿足企業(yè)的需求之外,企業(yè)也擔負著培養(yǎng)人的使命。
一般的工程師是時間驅動,看著時鐘,到了時間下班就走了,第二個級別是任務驅動的,有明確的任務與規(guī)范,自然就會效率更高,這是企業(yè)研發(fā)管理的基礎工作,第三個級別的工程師是好奇心驅動的,他們有創(chuàng)新能力,企業(yè)要為工程師創(chuàng)造良好的工作保障和敢于試錯的氛圍,他們可以在好奇心驅動下,超出我們的預期把客戶的應用做好,這已經是“卓越”工程師,最高級的工程師,就是他有一種成就事業(yè)的使命感,為我們的產業(yè)做出貢獻,改變產業(yè)的競爭格局的使命感,這種是可遇不可求的,圖7所示四個層級的工程師驅動力。
圖7-工程師的驅動力
4工程師思維的發(fā)散與收斂
工程思維首先是發(fā)散,從各種橫向知識尋找解決問題的可能性,然后將其收斂到最經濟的道路上來,因此,工程師思維是從發(fā)散到收斂的工程創(chuàng)新過程,它是一個非常嚴謹?shù)倪^程(如圖8)。
圖8-工程師思維的發(fā)散與收斂
中國培養(yǎng)的工程師收斂性比較好,因為我們從小是致力于回答那些老師滿意的問題,偏離了都不行,在軌道上走的時間長了,我們就很難越出軌道對發(fā)散性思維有一些創(chuàng)造,同時我們在做創(chuàng)造的時候,我們又忘記了原來的軌道—即,如何從本源上看問題的能力,從Why上看問題。
另外,所以我們現(xiàn)在培養(yǎng)的學生,會出現(xiàn)寫文章不規(guī)范,說不清楚問題的現(xiàn)象。作為一個自動化軟件,需求都搞不清楚,不斷地改動你的軟件會帶來大量的時間浪費,這是一個規(guī)范性問題,我們既要有規(guī)范性的東西,又要創(chuàng)新。發(fā)散性知識可以來自多個學科,最終要通過比較規(guī)范的手段收斂到經濟性上,如可復用的軟件技術和產品。
一個自動化工程師首先要學會用工具(如圖9),楊明教授前面談到機械仿真,要集成各種工具,才能給客戶和我們的工程師用。
什么是工程?我們完成一個機械制造的產品或者一個軟件,實際上是一個應用的問題,它和產品的關系不是特別大,要通過工程的手段變成一個應用問題,硬件配置、軟件調試都是規(guī)范性的,對于項目的管理,項目管理是非常大的學問,有關效率、時間、成本,再就是對于任務的測量,它最后的結果、精度、響應性等等,還有維護,這是一個規(guī)范和標準。
圖9-工程師的工作規(guī)范與標準
今年因為疫情,你沒有預料到的事情改變了工程界的生活,我的客戶在遠程,我不能去武漢調試,武漢已經關閉了,武漢的人出不來,工程師如何培訓呢?比如說貝加萊的ETAL,這是一個培訓系統(tǒng),客戶到不了上海,到不了北京進行培訓,怎么辦呢?我們想的培訓裝置發(fā)到客戶那里,我的老師坐在上?;蛘弑本?,客戶是分布的,在線形成遠程實驗室,同時第三階段可以用虛擬實驗室,大家可以共用一個實驗室,通過仿真手段進行實驗,這是疫情里面把這個發(fā)揮到極致的作用,我們可以做到遠程編程、遠程維護,甚至是遠程調試,我們有不少的例子進行遠程調試,遠程調試最大的問題就是如何通過遠程手段保證安全-我們在系統(tǒng)和方法上都有一系列的措施來確保這一點,培訓體系如圖10。
圖10-貝加萊多樣化的培訓體系設計
對于企業(yè)來說,如何有效地培訓工程師,貝加萊有這樣一個體會,一個從學校畢業(yè)的工程師出來,要在公司接受一定的培訓之后,要經過很長時間的試錯、再學習、再試錯,要培養(yǎng)好一個自動化工程師至少需要兩年,兩年后才能給企業(yè)帶來回報,我們如何縮短這個時間呢?能不能六個月就成為專家?
這是我們貝加萊的實踐,我的工程師進來以后,可以把工程師送到一個工程師宿營(EngineeringCamp)-如圖11,讓他把我們自動化業(yè)界所需要的兩軸三軸同步運動控制、液壓控制、氣動控制、溫度控制,把我們所有遇到的各種挑戰(zhàn)項目都放到培訓實戰(zhàn)中,讓他學會如何應對這些任務,讓他學會如何規(guī)范做這個項目,讓他學會如何進行團隊合作,如何去寫文檔,三個月就可以解決問題,我們把整個時間從兩年縮短到六個月,六個月后,他是摸爬滾打出來的,如果能夠生存下來就是一個專家。
圖11-貝加萊工程師宿營培訓
人才培養(yǎng)要培養(yǎng)一種文化,這個文化就是要打造一個學習型組織(如圖12),首先要能溝通會說話,同樣一句話,你在團隊里面有可能會導致合作和不合作的問題,然后是必備的知識,機械知識、電氣控制知識,再就是思維方面,具備系統(tǒng)思維,要敢于挑戰(zhàn)、提問,同時有一個最重要的,對學習型組織來講,最重要的是規(guī)范和標準。
我們既然和大家一起討論問題,我斗膽提出一個問題,我們所有的公司,我們問問自己,自己的公司有沒有自己的標準和規(guī)范?我們的標準規(guī)范是否符合中國的標準和國際的標準?這是對長期發(fā)展非常重要的。
圖12-學習型組織的培養(yǎng)
5與大學的工程教育合作
貝加萊也同樣加強與大學的合作,在工程教育方面與大學一起合作,推進人才培養(yǎng)。
工程教育,我們的思考是什么?我們目前面臨的痛點,我們的教材是15年前的標準,在教學中缺乏案例,我們的學生需要工程思維,并理論結合實踐,完成一個控制任務。去分析穩(wěn)定性是比較容易的,可是我到機械現(xiàn)場,要把傳遞函數(shù)變成你的參數(shù),要測定哪些物理量,用上你的調節(jié)器,我們動手能力夠嗎?可能就是不會,理論和實踐是面臨著比較大的差距的。
人才需求有時候是不明確的,有時候高校設置了很多專業(yè),這個專業(yè)是否有用?這個大學一定要有自己的文化,大學的專業(yè)安排一定要有長期性安排,當一個產業(yè)興起的時候,我們就去開設相關專業(yè),例如現(xiàn)在有很多學校甚至開設了智能制造專業(yè),而這個專業(yè)對我們制造業(yè)有用嗎?我們要敢于提出質疑。
圖13-當前工程教育中存在的一些問題總結
貝加萊和高校的合作有幾方面,一個是技術傳播,一些價值溝通、方向溝通,以及實驗指導、科技開發(fā),我們做了大量的工作,還有編程手冊,可以在大學里傳播。
我們的貝加萊學界聯(lián)盟是從2006年開始的,大學合作是從1996年成立那會就開始了,然后在2006年成立了學界聯(lián)盟,每兩年把自動化業(yè)界最有挑戰(zhàn)性的自動化控制任務放在競賽平臺上,讓學生們用頭腦風暴的方式進行競賽,而且我們和大學的合作有一個長期人才培養(yǎng)的計劃,我們一起開發(fā)了很多課件,目的是為了建設產學合作的平臺,而且不一定要依賴于貝加萊的品牌的平臺,只有不把品牌綁得非常緊,大學才能有更多合作和開放的空間,貝加萊學界合作推動工程教育如圖14所示。
圖14-貝加萊學界聯(lián)盟推動工程教育
人才是我們產業(yè)發(fā)展的關鍵,關于人才培養(yǎng),時間關系,我就分享這么多,希望大家多的交流,謝謝大家!
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