智慧物流与智能制造两业融合背景下职业能力需求分析

作者: 冯朝军 蒋原欢 张黔渝

摘要:制造业是推动我国国民经济发展的支柱产业和带动工业化发展的中坚力量,智能制造已成为体现各个国家科技发展水平的重要标志。智能制造的发展需要信息技术和智能技术作为推动力,同时还需要有智慧物流产业的保障和支撑。随着智慧物流和智能制造两业融合的持续深化,业务流程的高度智能化、运作过程的全程数字化、运作系统的全面网络化和运作模式的普遍柔性化已成为两业融合发展的显著特征。智能技术的发展,需要未来从业者具有物流专业的基础能力、复杂问题的分析能力、智能技术的应用能力、智能设备的维护能力和系统规划的创新能力,培养出具有现代运作理念和创新能力的复合型技术人才,成为广大高职院校相关专业当前和未来一段时间的重要任务。

关键词:智慧物流;智能制造;两业融合;职业能力;人才培养

中图分类号:G710    文献标识码:A    文章编号:1672-5727(2022)06-0059-06

作者简介:冯朝军(1974— ),男,博士,重庆电子工程职业学院财经管理学院教授,研究方向为物流管理、职业教育;蒋原欢(2000—),女,重庆电子工程职业学院财经管理学院学生,研究方向为物流信息技术;张黔渝(2001—),女,重庆电子工程职业学院财经管理学院学生,研究方向为物流信息技术。

基金项目:中国物流学会教改教研课题“智慧物流与智能制造两业融合背景下高职院校人才培养质量评价体系研究”(项目编号:RZW2021010);重庆市高等职业教育教学改革项目“1+X证书制度驱动下书证融通教材的开发与建设路径研究”(项目编号:Z212012)

一、引言

制造业是推动我国国民经济发展的支柱产业和带动工业化发展的中坚力量,其发展水平折射出一个国家综合国力。第四次工业革命的迅猛发展,人工智能、大数据、云计算、“互联网+”和区块链技术的广泛应用,为世界各国带来了前所未有的机遇和挑战,世界各国产业竞争的焦点和格局也在悄然发生改变,智能制造已成为体现各个国家科技发展水平的重要标志。智能制造是实现制造业领域的自动化、信息化和智能化的必然趋势,为了在未来的产业竞争中占领先机,世界各国都纷纷出台各项政策加快制造业转型升级,并且与生产性服务业进行深度融合,从生产制造、物流运输到营销服务等领域实现全方位自动化和智能化的升级改造。美国政府分别在2009年和2012年提出了《重振美国制造业政策框架》《先进制造业国家战略计划》等产业政策[1];德国政府于2010年和2013年陆续出台了《德国2020高新技术战略》和《把握德国制造业的未来:实施“工业4.0”攻略的建议》[2];法国也分别在2013年和2015年先后提出了《工业新法国计划》和《未来工业计划》[3];日本政府也于2015年公布了《机器人新战略》[4]。其他如英国、韩国、印度等国家也纷纷出台了通过信息和自动化技术推动本国传统制造业转型升级的科技政策和发展战略规划。

为了进一步增强我国实体制造业的国际竞争力,国务院也在2015年颁布了《中国制造2025》行动纲领,该文件明确提出“以推进智能制造为主攻方向,推动跨领域跨行业协同创新,推动生产型制造向服务型制造转变”[5]。

2016 年,我国开始全面实施供给侧结构性改革,将我国制造业的智能化转型升级推入了新发展阶段。智能制造的发展需要信息技术和智能技术作为推动力,同时还需要有智慧物流产业的保障和支撑。随着新时期人工智能、大数据、云计算和物联网等新兴技术的广泛应用,社会制造业与相关的生产性服务业出现了相互融合的发展趋势。一方面,企业通过技术升级改造,实现自动化生产和智能化应用,生产效率得到了极大的提升,企业效益实现持续增长;另一方面,随着社会消费需求的不断升级和工业4.0 发展的要求,个性化、定制化和小批量生产成为生产性企业面临的不可阻挡的趋势。为了适应未来新的生产模式,需要全流程数字化、网络化、柔性化和智能化制造的物流系统进行匹配,需要基于人工智能、大数据和物联网等高新技术的智慧物流产业的有力支撑。物流业作为社会服务业的重要领域,以其强大的纽带作用,将汽车、船舶、化工、纺织和电子信息等产业连成有机的整体,实现了国民经济的有效整合。制造业也在采购、生产和销售等环节,通过物流产业的衔接作用,使企业形成完整的系统。

2017 年7 月,国务院颁布了《新一代人工智能发展规划》,在规划中明确提出,人工智能技术的迅速发展,将改变人类未来社会生活,也将在更大范围内影响物流产业的发展变革[6]。随着智慧物流和智能制造两业融合的持续深化,物流行业也将迎来重大变革,过去一些劳动密集型岗位将逐步萎缩和淘汰,而更多注重智能化和信息化操作的技术岗位将应运而生。在此背景下,未来的产业发展需要大量的掌握智能制造工艺技术和智慧物流方法流程的复合型高素质人才来充实相关的工作岗位,作为培养具有较高素质的技术技能人才的高职院校责无旁贷。但是,目前的人才培养模式却是两个专业方向是独立的、相互隔离的,两个专业的人才培养方向是平行的,在专业课程的设置以及相关的实习实训内容方面并没有实质性的交叉和融合。因此,在新时期需要广大高职院校相关专业站在两业融合的角度上,充分预测未来岗位的变化对人才培养的需求,分析两业融合的技术特点、发展趋势、岗位需求和人才培养的能力要求等方面,及时调整智能物流专业群的人才培养方案、课程设置、教学方法和实训内容,为智能物流产业的转型发展提供坚实的人力支撑。

二、智慧物流与智能制造两业融合的发展趋势

在世界各国的产业发展过程中,智能制造是实体制造业信息化、自动化和智能化发展的必然结果,智能制造从根本上改变了传统的企业生产模式,依托人工智能、大数据、物联网等先进技术手段,通过对业务流程的再造、生产方式的调整和优化,构建高效、敏捷和柔性的生产系统,涉及到智能设计、智能生产、智能运作和智能服务的全过程。智能制造的发展,离不开智慧物流的支撑,离不开智能仓储和智能运输与配送的协作与配合。智慧物流领域的卫星定位系统、地理信息系统、无线传感技术和无线射频技术,与智能制造的工业流程深度融合,广泛应用于智能制造的采购、运输、生产、仓储、配送等环节,在整个制造过程中实现高度的信息化、自动化和智能化,使得小批量、定制化和个性化生产成为可能。智慧物流和智能制造深度融合,充分发挥智慧物流的服务功能,使得制造企业按照客户订单进行生产计划的安排,从原材料采购、生产配料、生产加工、零部件储存到市场销售等环节,实现全流程的智能物流。此外,作为社会生产“第三利润源”的物流活动,通过智慧物流领域的自动化、信息化和智能化设施设备的广泛应用,进一步辅助制造企业理顺生产流程、提高生产效率、降低物流成本、提高订单交付能力和加速存货周转水平。通过智慧物流系统的支持,进一步加快智能制造的转型升级,全面实现制造企业的提质增效与提升核心竞争力,为制造业的高质量发展提供全方位保障。据相关数据统计,我国2020年全年的智慧物流集成系统市场规模将达到1 400亿元,年均增长率达到20%以上[7]。

在过去很长一段时间内,我国制造业属于劳动力密集型制造企业,技术含量不足,生产效率低下,企业管理不善,生产和物流成本长期居高不下,造成一些高端制造业不断向欧美等国家转移,使得我国制造业出现一定程度的空洞化。随着第四次工业革命的不断发展,各个国家都在深入研究如何利用现代化的信息技术和人工智能等领域的研究成果来变革本国的制造业的生产和运作模式,使之更具自动化和智能化,从而提升制造类企业产能和生产运作效率。我国也适时提出了智慧物流与智能制造的两业融合,将人工智能、大数据和物联网等技术广泛应用于生产制造的全过程,为我国智能制造提供全方位的技术保障和生产服务。作为提高国民经济发展质量的主体力量,制造业转型升级是国家综合竞争力的重要体现。智能制造是我国未来工业发展的重要引擎和必然选择,是国家的立国之本和强国之路。

智能制造需要智慧物流的密切配合与协同发展,在未来相当长的一段时期内,智能制造的重点发展领域将集中在利用数字化、信息化和智能化技术基础上,在采购、生产、储存、配送、信息处理等方面去人工化,无人车、无人机、无人仓和机器人等智能物流设备将大量应用在智能制造的全过程,未来市场智能制造的竞争焦点将更多聚焦在智能化的物流体系和智慧供应链等方面。为了适应未来的市场竞争,急需我国在高职教育领域培养出具有智能制造等工科知识背景、又熟悉智慧物流业务流程的高素质复合型技术技能人才。为此,在物流类专业的人才培养过程中,要改变传统的人才培养模式,将智能制造的生产过程、工艺特点和业务流程融入物流专业课程体系,在日常教学、课程设置、实习实训等环节全面融入智能制造的内容和元素,通过工科和商科专业领域的资源共享和横向联动,培养学生的理论水平和实践能力,探索出适应两业融合发展的人才培养新路径。

三、智慧物流与智能制造两业融合的技术特点

在智能制造背景下,智慧物流作为制造业的生产服务型纽带,通过大数据、互联网和物联网技术的支撑,充分整合各项生产与流通资源,打通原材料采购、产品生产与市场销售的流通环节,实现原材料供应者、生产者和消费者之间的互联互通,成为制造业物流的必然发展方向。同时,作为承接社会物资流通的具有独立功能的第三方物流企业,为了适应社会生产方式的变革,在智能化时代通过全方位的智能化改造,通过与智能制造的深度融合,不断优化各项物流功能和物流系统,在业务流程和功能效果方面呈现出与传统物流所无法比拟的特点和优势。

(一)业务流程的高度智能化

在市场竞争持续升级、产品生命周期不断缩短的新时期,顾客个性化和定制化需求将更加突出,为了适应市场需求变化,广大制造企业将大规模进行定制化产品的生产和制造。在此背景下,为了进一步降低生产成本、提高生产效率、扩大产品的市场占有率,不仅需要在生产制造环节采用智能化的设备和手段来提高产品质量和工艺技术、满足顾客需求,同时还需要在物流环节降低成本、提升效率。无论是制造企业的物流部门,还是独立的第三方物流企业,都需要在物流设施设备和业务流程方面进行智能化的升级和改造,采用更多的无人车、无人机、物流机器人、无线射频设备和激光扫描仪等自动化分拣设备,充分利用人工智能和物联网等技术手段,在采购、运输、仓储、搬运、分拣等各个作业环节实现高度的智能化。

(二)运作过程的全程数字化

智能制造和智慧物流的深度融合,需要在系统仿真技术的基础上,通过智能计算、信息网络和多媒体技术的综合应用,对生产和流通过程中所涉及到的活动进行精确记录、处理、分析、表达和控制。数字化技术的应用,将整个供应链流程实施数字化打通,在企业决策、执行、监控和信息处理等各个环节,实现全链条的数字化和透明化,在数据共享的机制下,将制造企业和物流企业的全流程紧密相连。通过智慧物流信息系统的构建,使得整个生产制造和物流作业的全过程具有信息化、集成化、可视化和智能化的功能和特征,进而促进生产和流通过程更加准确、及时和高效,为客户提供更加优质快捷的服务。

(三)运作系统的全面网络化

相对于传统物流而言,智慧物流的运营模式为综合应用人工智能、大数据、卫星定位和无线传感等技术,并在组织货物运输和配送路线的优化方面,实现精准定位,能够适时查看和控制车辆的运行状态,实现分散物流数据的集约整合。智慧物流作用的发挥,需要构建一个智慧物流系统,通过信息资源的共享和适时调用,协同采购、生产和流通各个环节,全面提升相关物流数据的传输速度和生产运作效率,从而在人力、物力和财力等方面压缩成本,减少浪费,推进物流运作的安全高效,实现与智能制造的全面对接。依托物流网络系统,还可以实现智能化的数据分析和模块集成,缩短空间距离,面对突发状况和复杂形势,物流系统网络还可以进行信息的及时传递和辅助决策,实现生产和流通过程的平衡和优化。

(四)运作模式的普遍柔性化

与传统物流的运作方式相比,智慧物流改变了过去物流链接制造商与零售商和顾客的单向物流传输通道,通过双向驱动的形式连接起智能制造和新零售,在扩展传统物流功能的基础上打造柔性的供应链。随着市场上消费者个性化需求的不断涌现,制造企业需要依据市场变化,灵活调整生产计划,在采购、生产和流通方面呈现出柔性化特征。为了适应制造业这种生产方式的变化,需要物流系统适时依据智能制造的调整,在运作模式方面采取更高的柔性,通过使用物流机器人和无轨导航AGV等智能设备进行生产流通领域物料的运输,借助5G通信网络,采取激光导航等方式,在硬件设施和软件控制等方面都采用柔性化运作,逐步适应复杂环境的变化,满足制造企业柔性化生产和流通的需求。

四、智慧物流与智能制造两业融合的岗位能力需求

人工智能技术的开发和应用,推动了智能制造业向数字化和柔性化方向的发展,智能制造领域生产方式的变革,又倒逼着传统物流向智慧物流方向的转型升级。智能协作机器人、无人驾驶车、自动分拣系统等智能化设备的推广应用,不仅可以节约物流运行成本、提高物流运作效率,而且能够将大量的劳动力从传统的一线作业岗位解放出来,由此也将导致未来物流行业中传统物流岗位从业人员的大量失业。在智慧物流领域减少传统物流就业岗位的同时,新设备、新技术和新工艺的发展,也将不断衍生出新的高端就业岗位,对于广大高职院校来说,要及时捕捉两业融合过程中所出现的新发展动向,以学生就业为导向,充分调研未来智慧物流发展中的岗位能力需求,适时调整人才培养方案,在专业课程设置、实习实训安排和校企合作等方面与时俱进,通过新知识新技术的传授,全面提高智慧物流专业的人才培养质量。

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