8月22日，2016“西門子杯”中國智能制造挑戰賽（原“西門子杯”全國大學生工業自動化挑戰賽）在宜昌三峽大學完美收官。西門子通過舉辦這一工業教育領域的頂尖賽事，不斷探索出針對智能制造領域人才培養的校企合作乃至中德合作的新模式，大力推動中國工程教育的發展，已經為中國培養和輸送了萬余名優秀的工程人才。（詳情：http://www.hysjfh.com/news/news.aspx?id=185418）

作為全球制造業“領頭羊”，西門子代表了當下最火的工業4.0最前沿先進智能制造技術，此次“十年磨一劍”，在中國舉辦智能制造挑戰賽，是德國工業4.0與中國制造2025戰略深度對接的又一重大實踐。

2013年德國政府推出定義為”第四次工業革命“的《工業4.0戰略》，2014年工業4.0概念受到世界各國高度關注。我國2015年也出臺《中國制造2025》這項十年戰略規劃。新一輪工業革命將對工業經濟乃至大眾生活帶來深刻的影響。

工業4.0被認為是機械化(第一次)、電氣化(第二次)、自動化(第三次)后的第四次工業革命。未來十年，第四次工業革命將步入”分散化“生產的新時代。工業4.0通過決定生產制造過程等的網絡技術，實現智能制造，進行實時管理。智能制造中的生產設備具有感知、分析、決策、控制等功能，是先進制造技術、信息技術的集成和深度融合。智能生產過程中，傳感器、智能診斷和管理系統通過網絡互聯，由程序控制上升到智能控制，從而制造工藝能夠根據制造環境和制造過程的變化，進行實時優化，提升產品的質量和生產效率。

1、工業4.0為何發源于德國？

工業4.0由德國人首倡，一方面源于德國工業實力；另一方面，或許因為他們意識到了在未來工業中人的新作用：創新。

德國工業素來口碑爆表，很大程度上得益于工業的血液：優秀的工人。前段時間BuzzFeed上，德國工人布線的圖片刷爆網絡。工匠精神使得他們的產品設計以便利與持久性為先，力求完美的工藝品質。在制造領域堅定執行最高標準，以化工廠和核電站的安全標準來要求制造業工廠，將汽車抗碰撞標準搞成全球最嚴。

不同于一些國家的學歷崇拜，德國人才的一大標準就是實踐動手能力。這里有著濃厚的尊重專業技能和動手能力的傳統，并配有行之有效的培養體系：即學徒制。在小學就注重培養學生動手能力，為未來適應學徒制打基礎。

對實踐的重視，從兒童時期一直延續到德國高等專科學校，成為學徒制的核心：“雙元制”。德國法律對高等專科學校的新生在企業實習的時長有明確規定。學生還要經常去企業參觀考察，畢業設計的題目70％由企業結合實際需要解決的問題提出，并大多在企業完成。同時企業都樂于承擔學生在工廠培訓期間的工資、培訓等費用，當然，政府也會補貼一部分。培養一個學徒，德國政府和企業大概需要花費25000到80000美元。

德國企業不僅為實踐教學提供經費、場地和機會，還會指導整個實踐教學過程，對成果進行評價和考核。而企業也將培養大量高素質一線技術工人作為中長期投資的重要內容。企業雖然承擔了一定的費用，但保證了可以獲得具有所需技能的員工。像西門子這些大企業都有自己的學徒計劃。

相比于法國單純的學校培訓、英國單純的企業學習，以及日本美國的企業包辦等模式，“雙元制”職業教育在培養就業能力上更具競爭力。根據德國聯邦統計局今年1月公布的最新數據顯示，2015年德國就業人數達4300萬，就業保持10年連續增長，失業率從2014年的4.7%降至4.3%，比歐盟失業率的一半還低。

2、工業4.0的核心是？

工業4.0的關鍵技術是信息技術。具體而言，包括生產設備聯網實現自律協調作業的M2M，通過網絡獲取大數據的應用，開發、銷售、ERP、PLM、SCM等業務管理系統與實際生產過程之間的協同。第三次工業革命的自動化，僅是將生產工程作為對象，對其進行信息技術的應用。工業4.0將信息技術的應用對象大幅擴大。由此，工廠將不斷進化升級，工作組的最終報告中稱之為由物聯網與服務互聯網構成的”智能工廠“。以往，通過信息技術實現的”智能化“可在智能手機、智能電表、智慧城市、智能電網等物品和服務中見到。工業4.0則是要實現工廠本身的智能化。除了工業4.0之外，美國通用電氣公司(GE)也提出過類似的概念”工業互聯網“。

未來我國制造業將面臨同樣的難題。因此，加強與德國在工業4.0方面的合作，或將有助于前瞻性地解決這些難題。未來制造領域，信息技術將得到史無前例的深度應用。互聯網技術發展正在對傳統制造業的發展方式帶來顛覆性、革命性的影響。信息技術的廣泛應用，可以實時感知、采集、監控生產過程中產生的大量數據，促進生產過程的無縫銜接和企業間的協同制造，實現生產系統的智能分析和決策優化，使智能制造、網絡制造、柔性制造成為生產方式變革的方向。從某種程度上講，制造業互聯網化或者工業互聯網正成為一種大趨勢。

3、工業4.0衍生無人工廠，人類工作將終結？

“無人工廠”脫胎于在2013年漢諾威工業博覽會上提出的“工業4.0”概念，即所謂第四次工業革命：以信息物理融合系統為基礎，以生產高度數字化、網絡化、機器自組織為標志的工業模式。

如果把第四次工業革命和前三次工業革命進行對比，會發現它們有一個共同點：都存在“機器換人”的過程，蒸汽機、發電機和計算機的出現，都取代了上一個工業時代的人工勞動，使得原有工序需要的人力大幅度下降。

工業化水平較高地區應圍繞“機器換人”推動產業創新升級、自動化進程，營造“全鏈條”生態環境。與許多熟工相比，剛上線的機器手只能算是個“新手”，但其生產的產品數量和質量卻遠超熟工、能手。然而隨著“無人工廠”落地，讓一個老生常談的問題再次被輿論關注：機器取代人，工人去哪兒呢？

在工業4.0時代，工作和技術很有可能會向兩個趨勢轉變:第一，以明確分工為特征的傳統制造工藝將被嵌入到新的組織和運營結構中，配之以決策、協調、控制和支持等方面的服務功能;第二，組織、協調虛擬世界與真實世界的機器進行交互，或者設備控制系統與生產管理系統之間進行交互的工作將變得非常必要和重要。這也就意味著，如今只是在較小范圍內執行的很多工作任務，未來將會作為構成范圍更廣的技術、組織和社會背景的一部分來加以執行，而這些都將得益于信息通信技術、制造業和自動化技術，以及軟件的融合。

4、無人工廠=無人？NO！

在推進工業4.0的進程中，無數傳統行業界線將被打破，產業鏈將被重新分工構建，由此進發的生產力將是顛覆性的。工業4.0時代對“人”的作用和影響—傳統的生產工人是否會被機器人搶走“飯碗”？專業領域的技能專家是否會被信息化、綜合化的智能工廠所取代？漸趨完善的企業人才培養模式是否將失去效用？

在歐洲，已有不少預言家悲觀地描繪了未來工業生產“災難性”的場景:工廠空無一人、與世隔絕，人的工作被機器取代，失業率高漲;甚至有人宣稱，“中產階級”或將因此逐漸消失。但德國人工智能研究中心首席執行官沃爾夫岡?瓦爾斯特爾教授否認了這一觀點:“即使是在工業4.0時代，工廠里也不會空無一人。”他指出，新的工業系統雖然取消了很多需要“人”參與的生產環節，但是也會由此帶來新的問題與創造空間—人在未來生產中所從事的工作內容將不同于現在，他們的體力勞動將減少，工作內容將集中于創新與決策的領域。

通俗的來講，過去簡單操作型的普通工人在未來的需求量勢必下降，但是，高級技術工人特別是能夠駕馭機器的高級技工將更加吃香。另外，生產高度數字化、網絡化以及機器自組織化，也需要大量的研發和維護人才。不管是生產線上的工人，還是以知識為主的員工，其工作內容都將發生變化。這也就意味著，未來的勞動者必須具備不同于現在的工作技能。

中國傳動網編者特別需要強調的是，”無人工廠”不等于工廠里一個工人都不需要，而是將過去勞動密集型、重體力型的工序用機器取代，以節省人力成本，提高生產效率和質量。但是，機器操作的生產線的投入成本極高，一些特定的高精工序依然無法用機器替代人工。

西門子工業4.0 人才培養模式（圖片來源：西門子）

5、人機融合，我們該如何參與工業4.0變革？

工業4.0時代，智能制造將成未來工廠的主要方向。工廠里的人會越來越少，“機器換人”正成為趨勢。但仍有一部分工作無法被替代，成為人的特權。

但要得到這種特權，首先要打破對傳統工業勞動角色的劃分。著名的西門子柏林燃氣輪機廠里工人極少，但一切都是在有條不紊地運作中。工人會慢慢從執行者轉為控制者，更多地進行創新思考，與機器各司其職，而非在執行層面與之競爭。麥肯錫“制造未來”的研究表明，到2020年，有4000萬個崗位留待合格的員工入職。工業4.0更需要適應更高難度操作，諸如機械電子工程師這樣的職位，而非傳統意義上的藍領工人。其預測，到2020年中國制造企業將需要1.4億高級技能人才，缺口將達2200萬人。

工業4.0大潮下中國制造業的困擾在于，打造數字化工廠的關鍵因素在于PPT（Process，PeopleandTechnique，即流程、人才和技術），相對于技術和流程而言，人才困局是擺在中國制造面前的嚴峻挑戰之一，將制約中國制造發展的速度。中國已逐漸成為一個制造強國，急需大量創新型的高素質工程人才。

培養這樣的人才僅靠當下中國學校和職業教育培養顯然遠遠不夠。目前，中國職業教育往往延續高中普通教育或高等教育的知識灌輸模式，既沒有體現出職業教育的特色，更沒有考慮企業和產業的實際需求，導致中國在畢業生不斷增加的情況下，制造業人才匱乏現象卻未有根本改觀。現在中國許多工廠里，一線員工缺乏高精設備和自動化系統的熟練操作能力；中層管理人員對于生產系統自動化和數字化的轉變需要更快地適應；而企業高層對于數字化工廠發展方向的重大決策能力仍有待提高。

中國職業教育正處在一個特殊的時期。他們正在重新思考如何培養人才，來直面新的挑戰。中國的職業教育與德國合作已愈加廣泛，但除了學到“雙元制”的形，領會德國培養人才的精神才是關鍵：人才需求或許會改變，但實踐能力、創新精神和協作精神始終是必備的素質。

工業4.0將極大地改變工人的工作和技能，因此，有必要通過促進學習、終身學習和以工作場所為基礎的持續職業發展等計劃，培養工業4.0時代的人才。企業、政府和學校都應共同努力，通過有針對性的培訓提高制造業勞動者的素質，讓產業工人轉型和制造業的轉型能互相促進，共同升級。

（本文綜合百度百家、環球智控網、西門子官網、工控網、無所不能網、中國傳動網資料，由中國傳動網整編，部分圖片來源于西門子及網絡）