數字化(huà)轉型開啓技能提升的(de)大(dà)門

     業内專家表示，流程工廠應在主情景中發揮新作用(yòng)，鼓勵員(yuán)工接受最新數字儀表與控制技術的(de)培訓。

　　數字化(huà)轉型(通(tōng)常被稱爲第四次工業革命或工業4.0)正在我們周邊、社會和(hé)制造設施中發生，使用(yòng)工業物(wù)聯網技術、軟件、服務和(hé)專業知識來(lái)拓展數字智能，增強工作流程，創建新效率，從而影(yǐng)響公司文化(huà)和(hé)行爲轉變。無論将這(zhè)種情況稱爲什(shén)麽，周圍一切都在發生變化(huà)，工廠工作人(rén)員(yuán)也(yě)在尋求技能提升的(de)方法。

　　最新一波創新浪潮爲工廠帶來(lái)了(le)更多(duō)儀表與控制(I&C)軟件和(hé)硬件，因此掌握新技能并充分(fēn)使用(yòng)新技術至關重要。随著(zhe)從人(rén)工、基于紙質的(de)工作流程向自動化(huà)、數字、數據驅動的(de)工作流程過渡，企業對(duì)從事工業級傳感器和(hé)執行機構以及高(gāo)安全性網絡、危險區(qū)域防護方法、腐蝕管理(lǐ)、工廠維護和(hé)可(kě)靠性、過程控制等方面的(de)工程師和(hé)技術人(rén)員(yuán)的(de)需求越來(lái)越大(dà)。

　　企業内部真正發生變化(huà)時(shí)，就會形成數字化(huà)轉型。重新思考、優化(huà)流程、向人(rén)員(yuán)賦予知識和(hé)工具以高(gāo)效完成工作引起了(le)這(zhè)一變革。此時(shí)，企業可(kě)以通(tōng)過技術和(hé)服務在生産優化(huà)、可(kě)靠性、安全性和(hé)可(kě)持續性等方面取得(de)對(duì)于運營至關重要的(de)可(kě)衡量的(de)績效改進，從而提高(gāo)公司的(de)競争優勢，促進長(cháng)期健康運營并保持盈利。技術和(hé)服務可(kě)以幫助人(rén)員(yuán)在日常工作中(如數據收集)根據軟件提供的(de)建議(yì)措施采取行動。現在，手動工作正在逐步實現自動化(huà)，成爲一種新的(de)工作方式。

　　企業可(kě)以抓住機會，通(tōng)過提供新的(de)相關儀表與控制技術的(de)培訓來(lái)提高(gāo)人(rén)員(yuán)的(de)技能，尤其全球Cvoid-19疫情情況下(xià)，部分(fēn)人(rén)員(yuán)在家辦公。這(zhè)正是學習(xí)新技能的(de)絕佳機會。

　　01 工業4.0—重新定義數字化(huà)世界的(de)工作

　　重新定義工作的(de)關鍵要素是讓數據自動收集更高(gāo)效(減少所需資源)，更具預測性(即更快(kuài)速的(de)發現問題的(de)起因)。這(zhè)意味著(zhe)，很多(duō)工作從收集數據向根據數據獲取的(de)信息采取措施來(lái)轉變，爲人(rén)員(yuán)提供資源，以便将技能提升到新技術。工廠數字化(huà)應用(yòng)的(de)絕大(dà)多(duō)數軟件和(hé)硬件都涉及儀表與控制，包括傳感器、工業網絡、詳點分(fēn)析、以及對(duì)大(dà)型設備、過程裝置和(hé)工廠的(de)高(gāo)級分(fēn)析(請參見圖1)。

圖1 工廠數字化(huà)轉型所采用(yòng)的(de)大(dà)多(duō)數軟件和(hé)硬件都屬于儀表與控制領域

　　02 數字工廠需要哪些技能?

　　工廠數字化(huà)轉型與辦公室中的(de)數字化(huà)轉型不同。辦公室工作要求程序員(yuán)爲企業資源計劃(ERP)系統編寫具有專有應用(yòng)編程接口(API)的(de)應用(yòng)程序，數據分(fēn)析員(yuán)需要花費數月(yuè)時(shí)間在大(dà)型數據集上測試各種人(rén)工智能和(hé)機器學習(xí)算(suàn)法來(lái)了(le)解消費者行爲。 然而，工廠數字化(huà)轉型需要不同的(de)技能組合(請參見圖2)，儀表與控制是這(zhè)項工作的(de)核心。許多(duō)儀表與控制硬件和(hé)軟件集成到數字運營架構(DOI)中，工廠人(rén)員(yuán)必須要了(le)解和(hé)學習(xí)。具體的(de)要求取決于工作人(rén)員(yuán)是在設計和(hé)部署系統，支持和(hé)管理(lǐ)系統，還(hái)是系統工具的(de)最終用(yòng)戶。

圖2 工廠數字化(huà)改造需要不同于辦公室數字化(huà)改造的(de)技能所需技能列表可(kě)能包括(而非詳盡的(de)列表)以下(xià)培訓和(hé)專業知識：

　　系統架構;

　　工業傳感器：腐蝕、侵蝕、振動、位置、液位、接觸、流量、壓力、溫度、噪聲、pH、電導率、氣體檢測;

　　行業網絡：HART®、Fieldbus™、PROFIBUS、PROFINET、EtherNet/IP、Modbus/RTU、Modbus/TCP、FF-HSE、HART-IP;

　　無線傳感器網絡：WirelessHART™;

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

　　ICS網絡安全：IEC62443, ICS-CERT;

　　維護和(hé)可(kě)靠性：FMEA故障模式、RBI、PM、PdM、CBM、P-F曲線。

　以上名單可(kě)繼續擴充下(xià)去，但也(yě)強調了(le)在訓練中與最新需求同步。其中一部分(fēn)技能需要接收正規培訓，還(hái)有一部分(fēn)技能需要從經驗中獲得(de)。有些與傳感器和(hé)現場(chǎng)網絡硬件等儀表有關，另一些與軟件系統等控制相關。儀表與控制工程師還(hái)需要了(le)解以太網、Wi-Fi、UDP/TCP/IP與Windows服務器和(hé)工作站的(de)不同，因爲大(dà)多(duō)數控制系統在過去幾年一直使用(yòng)這(zhè)些。未來(lái)的(de)以太網-APL儀表也(yě)将加入這(zhè)個(gè)行列。

　　有趣的(de)是，在工廠裏編程和(hé)編碼的(de)需求比辦公室少，因爲大(dà)多(duō)數工廠更喜歡現成的(de)基于标準(例如已知問題的(de)成熟方案)的(de)軟件。有些人(rén)不喜歡定制軟件，因此盡可(kě)能避免使用(yòng)定制軟件。同樣，在工廠，由于同樣的(de)原因，數據科學的(de)要求比辦公室行政部門少;工廠更喜歡使用(yòng)基于FMEA(失效模式與效應分(fēn)析)故障樹和(hé)首要原則(1P)的(de)分(fēn)析方法，因爲企業更了(le)解這(zhè)兩種方法，因此更願意在流程設備中使用(yòng)。這(zhè)一點很重要，因爲它打破了(le)傳統觀念，即工人(rén)必須獲取新知識或工廠必須雇傭新工人(rén)而非對(duì)工人(rén)進行培訓，而培訓可(kě)以确保并提供工人(rén)獲得(de)經驗和(hé)快(kuài)速成長(cháng)所需的(de)指導。

　　數字化(huà)轉型使操作人(rén)員(yuán)更安全的(de)工作，而儀表與控制有助于幫助運營人(rén)員(yuán)部署解決方案。對(duì)制造商而言，可(kě)以從員(yuán)工培訓、技能提升入手。那麽，企業如何将這(zhè)種情況轉化(huà)爲機遇呢(ne)?

　　03 三種學習(xí)模式

　　有三種基本的(de)培訓模式通(tōng)常用(yòng)于培養儀控技能：

　　線下(xià)培訓：課堂上由導師指導;

　　虛拟培訓：通(tōng)過模拟仿真軟件進行工廠異常情況的(de)模拟處理(lǐ);

　　在線培訓：随時(shí)在線自學。

　　線下(xià)和(hé)在線培訓是根據員(yuán)工所處的(de)環境，選擇合适的(de)産品和(hé)操作培訓，但是對(duì)于操作人(rén)員(yuán)來(lái)說，更希望能在一套與工廠工藝流程相同的(de)仿真系統上，實時(shí)操作，特别是模拟工廠發生重大(dà)事故/故障時(shí)，如果能夠有效的(de)解決問題。在培訓過程中，操作人(rén)員(yuán)可(kě)以在模拟機上實際操作，了(le)解整個(gè)工廠運行過程，避免人(rén)爲操作錯誤造成的(de)意外停車或重大(dà)事故。

　　04 縮小長(cháng)期技能差距

　　制造業的(de)數字化(huà)轉型正在改變企業衡量、監測、報告運營等層面業務績效的(de)方式。其包所含的(de)不僅僅是技術的(de)執行，還(hái)包括爲員(yuán)工賦能。數字化(huà)發展正在改變人(rén)們了(le)解的(de)制造業崗位，導緻勞動力技能缺口，也(yě)威脅制造業的(de)未來(lái)發展。

　　根據制造業研究所(Manufacturing Institute)2018年的(de)一項研究表明(míng)，技能缺口可(kě)能會在2018-2028年之間産生240萬個(gè)崗位空缺。企業從現在起提供培訓，爲其現在和(hé)将來(lái)的(de)員(yuán)工提供工作所需的(de)技術技能。數字化(huà)水(shuǐ)平和(hé)儀表與控制人(rén)員(yuán)的(de)技能對(duì)電廠現在和(hé)将來(lái)的(de)高(gāo)效運營至關重要。在數字化(huà)轉型過程中，抓住每一個(gè)機會培養和(hé)提升儀表與控制技能十分(fēn)重要。企業應當鼓勵員(yuán)工學習(xí)新的(de)工業自動化(huà)技能，加速數字化(huà)轉型，推動企業的(de)卓越運營。