數(shù)字化轉(zhuǎn)型開啟技能提升的大門

在工業(yè)4.0背景下，流程工廠正經(jīng)歷數(shù)字化轉(zhuǎn)型，強(qiáng)調(diào)儀表與控制技術(shù)的核心作用。公司需通過培訓(xùn)提升員工技能，以適應(yīng)自動(dòng)化、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工作流程，縮小技能差距，推動(dòng)高效運(yùn)營(yíng)與長(zhǎng)期健康發(fā)展。

業(yè)內(nèi)專家表示，流程工廠應(yīng)在主情景中發(fā)揮新作用，鼓勵(lì)員工接受最新數(shù)字儀表與控制技術(shù)的培訓(xùn)。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型(通常被稱為第四次工業(yè)革命或工業(yè)4.0)正在我們周邊、社會(huì)和制造設(shè)施中發(fā)生，使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、軟件、服務(wù)和專業(yè)常識(shí)來拓展數(shù)字智能，增強(qiáng)工作流程，創(chuàng)建新效率，從而影響公司文化和行為轉(zhuǎn)變。無論將這種情況稱為什么，周圍一切都在發(fā)生變化，工廠工作人員也在尋求技能提升的方法。

最新一波創(chuàng)新浪潮為工廠帶來了更多儀表與控制(I&C)軟件和硬件，因此掌握新技能并充分使用新技術(shù)至關(guān)重要。隨著從人工、基于紙質(zhì)的工作流程向自動(dòng)化、數(shù)字、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工作流程過渡，公司對(duì)從事工業(yè)級(jí)傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及高安全性網(wǎng)絡(luò)、危險(xiǎn)區(qū)域防護(hù)方法、腐蝕管理、工廠維護(hù)和可靠性、過程控制等方面的工程師和技術(shù)人員的需求越來越大。

公司內(nèi)部真正發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)形成數(shù)字化轉(zhuǎn)型。重新思考、優(yōu)化流程、向人員賦予常識(shí)和工具以高效完成工作引起了這一變革。此時(shí)，公司可以通過技術(shù)和服務(wù)在生產(chǎn)優(yōu)化、可靠性、安全性和可持續(xù)性等方面取得對(duì)于運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要的可衡量的績(jī)效改進(jìn)，從而提高公司的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)長(zhǎng)期健康運(yùn)營(yíng)并保持盈利。技術(shù)和服務(wù)可以幫助人員在日常工作中(如數(shù)據(jù)收集)根據(jù)軟件提供的建議措施采取行動(dòng)?，F(xiàn)在，手動(dòng)工作正在逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，成為一種新的工作方式。

公司可以抓住機(jī)會(huì)，通過提供新的相關(guān)儀表與控制技術(shù)的培訓(xùn)來提高人員的技能，尤其全球Cvoid-19疫情情況下，部分人員在家辦公。這正是學(xué)習(xí)新技能的絕佳機(jī)會(huì)。

01 工業(yè)4.0—重新定義數(shù)字化世界的工作

重新定義工作的關(guān)鍵要素是讓數(shù)據(jù)自動(dòng)收集更高效(減少所需資源)，更具預(yù)測(cè)性(即更快速的發(fā)現(xiàn)問題的起因)。這意味著，很多工作從收集數(shù)據(jù)向根據(jù)數(shù)據(jù)獲取的信息采取措施來轉(zhuǎn)變，為人員提供資源，以便將技能提升到新技術(shù)。工廠數(shù)字化應(yīng)用的絕大多數(shù)軟件和硬件都涉及儀表與控制，包括傳感器、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、詳點(diǎn)分析、以及對(duì)大型設(shè)備、過程裝置和工廠的高級(jí)分析(請(qǐng)參見圖1)。

圖1 工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型所采用的大多數(shù)軟件和硬件都屬于儀表與控制領(lǐng)域

02 數(shù)字工廠需要哪些技能?

工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型與辦公室中的數(shù)字化轉(zhuǎn)型不同。辦公室工作要求程序員為公司資源計(jì)劃(ERP)系統(tǒng)編寫具有專有應(yīng)用編程接口(API)的應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)分析員需要花費(fèi)數(shù)月時(shí)間在大型數(shù)據(jù)集上測(cè)試各種人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法來了解消費(fèi)者行為。 然而，工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要不同的技能組合(請(qǐng)參見圖2)，儀表與控制是這項(xiàng)工作的核心。許多儀表與控制硬件和軟件集成到數(shù)字運(yùn)營(yíng)架構(gòu)(DOI)中，工廠人員必須要了解和學(xué)習(xí)。具體的要求取決于工作人員是在設(shè)計(jì)和部署系統(tǒng)，支持和管理系統(tǒng)，還是系統(tǒng)工具的最終用戶。

圖2 工廠數(shù)字化改造需要不同于辦公室數(shù)字化改造的技能所需技能列表可能包括(而非詳盡的列表)以下培訓(xùn)和專業(yè)常識(shí)：

系統(tǒng)架構(gòu);

工業(yè)傳感器：腐蝕、侵蝕、振動(dòng)、位置、液位、接觸、流量、壓力、溫度、噪音、pH、電導(dǎo)率、氣體檢測(cè);

行業(yè)網(wǎng)絡(luò)：HART?、Fieldbus?、PROFIBUS、PROFINET、EtherNet/IP、Modbus/RTU、Modbus/TCP、FF-HSE、HART-IP;

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)：WirelessHART?;

工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)：PLC、RTU、HMI/SCADA、DCS、SIS、F&G;

ICS網(wǎng)絡(luò)安全：IEC62443, ICS-CERT;

維護(hù)和可靠性：FMEA故障模式、RBI、PM、PdM、CBM、P-F曲線。

以上名單可繼續(xù)擴(kuò)充下去，但也強(qiáng)調(diào)了在訓(xùn)練中與最新需求同步。其中一部分技能需要接收正規(guī)培訓(xùn)，還有一部分技能需要從經(jīng)驗(yàn)中獲得。有些與傳感器和現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)硬件等儀表有關(guān)，另一些與軟件系統(tǒng)等控制相關(guān)。儀表與控制工程師還需要了解以太網(wǎng)、Wi-Fi、UDP/TCP/IP與Windows服務(wù)器和工作站的不同，因?yàn)榇蠖鄶?shù)控制系統(tǒng)在過去幾年一直使用這些。未來的以太網(wǎng)-APL儀表也將加入這個(gè)行列。

有趣的是，在工廠里編程和編碼的需求比辦公室少，因?yàn)榇蠖鄶?shù)工廠更喜歡現(xiàn)成的基于標(biāo)準(zhǔn)(例如已知問題的成熟方案)的軟件。有些人不喜歡定制軟件，因此盡可能避免使用定制軟件。同樣，在工廠，由于同樣的原因，數(shù)據(jù)科學(xué)的要求比辦公室行政部門少;工廠更喜歡使用基于FMEA(失效模式與效應(yīng)分析)故障樹和首要原則(1P)的分析方法，因?yàn)楣靖私膺@兩種方法，因此更愿意在流程設(shè)備中使用。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)樗蚱屏藗鹘y(tǒng)觀念，即工人必須獲取新常識(shí)或工廠必須雇傭新工人而非對(duì)工人進(jìn)行培訓(xùn)，而培訓(xùn)可以確保并提供工人獲得經(jīng)驗(yàn)和快速成長(zhǎng)所需的指導(dǎo)。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型使操作人員更安全的工作，而儀表與控制有助于幫助運(yùn)營(yíng)人員部署解決方案。對(duì)生產(chǎn)商而言，可以從員工培訓(xùn)、技能提升入手。那么，公司如何將這種情況轉(zhuǎn)化為機(jī)遇呢?

03 三種學(xué)習(xí)模式

有三種基本的培訓(xùn)模式通常用于培養(yǎng)儀控技能：

線下培訓(xùn)：課堂上由導(dǎo)師指導(dǎo);

虛擬培訓(xùn)：通過模擬仿真軟件進(jìn)行工廠異常情況的模擬處理;

在線培訓(xùn)：隨時(shí)在線自學(xué)。

線下和在線培訓(xùn)是根據(jù)員工所處的環(huán)境，挑選合適的產(chǎn)品和操作培訓(xùn)，但是對(duì)于操作人員來說，更希望能在一套與工廠工藝流程相同的仿真系統(tǒng)上，實(shí)時(shí)操作，特別是模擬工廠發(fā)生重大事故/故障時(shí)，如果可以有效的解決問題。在培訓(xùn)過程當(dāng)中，操作人員可以在模擬機(jī)上實(shí)際操作，了解整個(gè)工廠運(yùn)行過程，避免人為操作錯(cuò)誤造成的意外停車或重大事故。

04 縮小長(zhǎng)期技能差距

制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在改變公司衡量、監(jiān)測(cè)、報(bào)告運(yùn)營(yíng)等層面業(yè)務(wù)績(jī)效的方式。其包所含的不僅僅是技術(shù)的執(zhí)行，還包括為員工賦能。數(shù)字化發(fā)展正在改變?nèi)藗兞私獾闹圃鞓I(yè)崗位，造成勞動(dòng)力技能缺口，也威脅制造業(yè)的未來發(fā)展。

根據(jù)制造業(yè)研究所(Manufacturing Institute)2018年的一項(xiàng)研究表明，技能缺口可能會(huì)在2018-2028年之間產(chǎn)生240萬個(gè)崗位空缺。公司從現(xiàn)在起提供培訓(xùn)，為其現(xiàn)在和將來的員工提供工作所需的技術(shù)技能。數(shù)字化水平和儀表與控制人員的技能對(duì)電廠現(xiàn)在和將來的高效運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程當(dāng)中，抓住每一個(gè)機(jī)會(huì)培養(yǎng)和提升儀表與控制技能十分重要。公司應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)員工學(xué)習(xí)新的工業(yè)自動(dòng)化技能，加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動(dòng)公司的卓越運(yùn)營(yíng)。