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贝加莱肖维荣博士 | 谈智能时代人才培养

时间:2021-01-04 11:04:14来源:贝加莱&中国传动网

导语:此文是贝加莱大中华区总裁肖维荣博士17在12月日CMCD年会上的主题演讲《智能时代的人才培养》整理。

此文是贝加莱大中华区总裁肖维荣博士17在12月日CMCD年会上的主题演讲《智能时代的人才培养》整理。

正文|智能时代的人才培养

我是第一次站在运控联盟年会这个舞台上,很荣幸受到苏总的邀请,能够有这样的机会与大家分享一下我们的人才培养观点。

1复杂变化的环境及严苛的用户需求

首先,我们先谈谈我们所面临的世界,昨天晚上来到这里与朋友在一起聊天还谈到,智能制造其核心还是运动控制,因为机械是要运动的,当我们谈到400W的伺服700块钱的时候,这意味着什么?我们自动化的产品硬件走向商品化,商品化意味着它的量取决于价格,我们在这里想明天制造业的出路是什么,我们中国制造是不是整天纠结在价格上,价格是很重要,没有一个客户对价格是满意的,但我们如何创造我们的方案或者是产品包?让客户觉得物有所值?

图1-复杂的变化的制造环境.png

图1-复杂的变化的制造环境

我们的客户,一旦给你下了订单,你的交货日不是明天,而是昨天,我们中国面临这样一个非常特殊的市场,我们的中国市场的特点是,我们的需求变化非常快,另外个性化需求非常强,另外我们的市场潜力非常大,政府坚定支持这个市场发展,我们面临的挑战就是我们又要好的产品,又要快速,要跟上个性化产品变化的需求,所以不断更改。

客户要的东西品质要是世界上最好的,然后缩短交付,要降低成本,还需要驻厂服务,一条生产线要做多种产品,一条生产线稍微修改一下软件就可以生产,如图2所示。

图2-客户严苛的需求.png

图2-客户严苛的需求

所谓我们恨竞争对手,是因为在竞争中取胜是不易的。为了提高自己的竞争力,我要不断寻求差异化,做的和别人不一样,但差异化不是一天两天能够做到的,需要时间的,这是矛盾。我们如何解决这样的矛盾?我们来看贝加莱传统的塑料机械行业,它包含机械、热传导、电气与液压传动(如图3),多学科交叉的门类,我们的工程师在设计的时候就面临一个复杂的课题。

图3-机电系统的复杂性.png

图3-机电系统的复杂性

为了让制造业能够应对复杂的竞争,我们自动化,所做的事情就是为产线赋予柔性制造能力,因此,我们需要融合建模仿真、机器学习、数字孪生融入设计之中,还有开放互联、机器视觉、边缘计算、机器安全都需要放进去,这些元素需要融合在一个平台上,通过这些技术融合来解决我们生产中的质量、成本、效率问题,如图4所示。

图4-技术的跨界融合.png

图4-技术的跨界融合

要把这些元素都融合在一起,开发怎么办?通过软件的开发将这些需求与方法连接,成为一个应用,软件开发测试是需要时间的,传统的方式是先机械设计再电气,再软件,不断地机器迭代,耗费周期较长。现在我们怎么办?可以通过建模仿真手段、以及采用模块化的软件技术,机电工艺,我们在数字化的环境里一气呵成,把机器设计好,提高开发效率(如图5)。同时,为了应对机器的个性化需求,你的软件必须是模块化的,所以自2016年,贝加莱推出了mapp模块化软件技术,它可以很快地让机器制造商构建一个个性化方案。

图5-并行工程与模块化软件技术.png

图5-并行工程与模块化软件技术

自动化行业必须紧密跟随市场需求,我们的目标是长期可持续的降低成本,我们需要创新驱动的设计模式,充分利用数字化的手段。我们要改变产线的设计实现方式以获得柔性制造能力,我们采用数学方法来解决生产中的难题。

贝加莱2020年成立的机器智能研究院(MITC),引进了算法、软件工程、数据科学、机械工程专家加入我们的团队,用新的数字化方法解决长期困扰产业的实际问题,以达到成本优化和降低,获得“四两拨千斤”的良好效果。针对IT和OI融合,贝加莱的系统也可以针对边缘计算、云计算的接口连接能力,控制器支持OPCUA/MQTT等开放协议,并可基于Python、Javascript、Docker等开发与控制任务集成。

2人才的培养

一切关键在于如何培养人?比如说运动控制技术的发展,我们大部分是学电机的,我们老觉得电机没有前途,可是技术发展发生了变化,我们学了旋转电机,后来我们有了直线电机,直线电机最后变成一个磁悬浮柔性电驱技术,它突破了原来电机定子、转子的机械产品边界,包含了机械设计、通信、模块化软件、调度算法,电机变成了一个机和电完全整合的系统(如图6所示),贝加莱的ACOPOStrak,它具有独特的分流与汇流,自2018年开始,在包装、电池、汽车电子、医疗器械组装等领域的个性化生产中,已经开始有大量的项目投入生产。

图6-电机技术的发展.png

图6-电机技术的发展

这对我们学界是一个挑战,对于产业应用来说,它同样需要了解机械、电气、工艺、生产运营的综合人才才能更好发挥其最大的应用价值。

3工程师的驱动力

我们面临的恐惧是什么?我们要满足制造业越来越强的挑战,我们面临多学科交叉复杂的挑战,而且交付时间越来越短,我们要问,你有人吗?人在哪里?高校培养的学生要满足企业的需求之外,企业也担负着培养人的使命。

一般的工程师是时间驱动,看着时钟,到了时间下班就走了,第二个级别是任务驱动的,有明确的任务与规范,自然就会效率更高,这是企业研发管理的基础工作,第三个级别的工程师是好奇心驱动的,他们有创新能力,企业要为工程师创造良好的工作保障和敢于试错的氛围,他们可以在好奇心驱动下,超出我们的预期把客户的应用做好,这已经是“卓越”工程师,最高级的工程师,就是他有一种成就事业的使命感,为我们的产业做出贡献,改变产业的竞争格局的使命感,这种是可遇不可求的,图7所示四个层级的工程师驱动力。

图7-工程师的驱动力.png

图7-工程师的驱动力

4工程师思维的发散与收敛

工程思维首先是发散,从各种横向知识寻找解决问题的可能性,然后将其收敛到最经济的道路上来,因此,工程师思维是从发散到收敛的工程创新过程,它是一个非常严谨的过程(如图8)。

图8-工程师思维的发散与收敛.png

图8-工程师思维的发散与收敛

中国培养的工程师收敛性比较好,因为我们从小是致力于回答那些老师满意的问题,偏离了都不行,在轨道上走的时间长了,我们就很难越出轨道对发散性思维有一些创造,同时我们在做创造的时候,我们又忘记了原来的轨道—即,如何从本源上看问题的能力,从Why上看问题。

另外,所以我们现在培养的学生,会出现写文章不规范,说不清楚问题的现象。作为一个自动化软件,需求都搞不清楚,不断地改动你的软件会带来大量的时间浪费,这是一个规范性问题,我们既要有规范性的东西,又要创新。发散性知识可以来自多个学科,最终要通过比较规范的手段收敛到经济性上,如可复用的软件技术和产品。

一个自动化工程师首先要学会用工具(如图9),杨明教授前面谈到机械仿真,要集成各种工具,才能给客户和我们的工程师用。

什么是工程?我们完成一个机械制造的产品或者一个软件,实际上是一个应用的问题,它和产品的关系不是特别大,要通过工程的手段变成一个应用问题,硬件配置、软件调试都是规范性的,对于项目的管理,项目管理是非常大的学问,有关效率、时间、成本,再就是对于任务的测量,它最后的结果、精度、响应性等等,还有维护,这是一个规范和标准。

图9-工程师的工作规范与标准.png

图9-工程师的工作规范与标准

今年因为疫情,你没有预料到的事情改变了工程界的生活,我的客户在远程,我不能去武汉调试,武汉已经关闭了,武汉的人出不来,工程师如何培训呢?比如说贝加莱的ETAL,这是一个培训系统,客户到不了上海,到不了北京进行培训,怎么办呢?我们想的培训装置发到客户那里,我的老师坐在上海或者北京,客户是分布的,在线形成远程实验室,同时第三阶段可以用虚拟实验室,大家可以共用一个实验室,通过仿真手段进行实验,这是疫情里面把这个发挥到极致的作用,我们可以做到远程编程、远程维护,甚至是远程调试,我们有不少的例子进行远程调试,远程调试最大的问题就是如何通过远程手段保证安全-我们在系统和方法上都有一系列的措施来确保这一点,培训体系如图10。

图10-贝加莱多样化的培训体系设计.png

图10-贝加莱多样化的培训体系设计

对于企业来说,如何有效地培训工程师,贝加莱有这样一个体会,一个从学校毕业的工程师出来,要在公司接受一定的培训之后,要经过很长时间的试错、再学习、再试错,要培养好一个自动化工程师至少需要两年,两年后才能给企业带来回报,我们如何缩短这个时间呢?能不能六个月就成为专家?

这是我们贝加莱的实践,我的工程师进来以后,可以把工程师送到一个工程师宿营(EngineeringCamp)-如图11,让他把我们自动化业界所需要的两轴三轴同步运动控制、液压控制、气动控制、温度控制,把我们所有遇到的各种挑战项目都放到培训实战中,让他学会如何应对这些任务,让他学会如何规范做这个项目,让他学会如何进行团队合作,如何去写文档,三个月就可以解决问题,我们把整个时间从两年缩短到六个月,六个月后,他是摸爬滚打出来的,如果能够生存下来就是一个专家。

图11-贝加莱工程师宿营培训.png

图11-贝加莱工程师宿营培训

人才培养要培养一种文化,这个文化就是要打造一个学习型组织(如图12),首先要能沟通会说话,同样一句话,你在团队里面有可能会导致合作和不合作的问题,然后是必备的知识,机械知识、电气控制知识,再就是思维方面,具备系统思维,要敢于挑战、提问,同时有一个最重要的,对学习型组织来讲,最重要的是规范和标准。

我们既然和大家一起讨论问题,我斗胆提出一个问题,我们所有的公司,我们问问自己,自己的公司有没有自己的标准和规范?我们的标准规范是否符合中国的标准和国际的标准?这是对长期发展非常重要的。

图12-学习型组织的培养.png

图12-学习型组织的培养

5与大学的工程教育合作

贝加莱也同样加强与大学的合作,在工程教育方面与大学一起合作,推进人才培养。

工程教育,我们的思考是什么?我们目前面临的痛点,我们的教材是15年前的标准,在教学中缺乏案例,我们的学生需要工程思维,并理论结合实践,完成一个控制任务。去分析稳定性是比较容易的,可是我到机械现场,要把传递函数变成你的参数,要测定哪些物理量,用上你的调节器,我们动手能力够吗?可能就是不会,理论和实践是面临着比较大的差距的。

人才需求有时候是不明确的,有时候高校设置了很多专业,这个专业是否有用?这个大学一定要有自己的文化,大学的专业安排一定要有长期性安排,当一个产业兴起的时候,我们就去开设相关专业,例如现在有很多学校甚至开设了智能制造专业,而这个专业对我们制造业有用吗?我们要敢于提出质疑。

图13-当前工程教育中存在的一些问题总结.png

图13-当前工程教育中存在的一些问题总结

贝加莱和高校的合作有几方面,一个是技术传播,一些价值沟通、方向沟通,以及实验指导、科技开发,我们做了大量的工作,还有编程手册,可以在大学里传播。

我们的贝加莱学界联盟是从2006年开始的,大学合作是从1996年成立那会就开始了,然后在2006年成立了学界联盟,每两年把自动化业界最有挑战性的自动化控制任务放在竞赛平台上,让学生们用头脑风暴的方式进行竞赛,而且我们和大学的合作有一个长期人才培养的计划,我们一起开发了很多课件,目的是为了建设产学合作的平台,而且不一定要依赖于贝加莱的品牌的平台,只有不把品牌绑得非常紧,大学才能有更多合作和开放的空间,贝加莱学界合作推动工程教育如图14所示。

图14-贝加莱学界联盟推动工程教育.png

图14-贝加莱学界联盟推动工程教育

人才是我们产业发展的关键,关于人才培养,时间关系,我就分享这么多,希望大家多的交流,谢谢大家!

声明:本文中所涉及的图片/图标文件均为贝加莱自行设计,本文原创声明包括这些图片的原创性申明,未经许可不得应用此图片/图标文件。


标签: 工业自动化

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