贝加莱肖维荣博士 | 谈智能时代人才培养

此文是贝加莱大中华区总裁肖维荣博士在12月17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

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

 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

 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

 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

 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OPC UA/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

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

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

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

 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

 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（Engineering Camp）-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

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

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

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

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！

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