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      公司概況

      工業互聯網人才需求與職業院校專業設置匹配分析

      下文摘自《中國職業技術教育》2023年第23期

             工業互聯網包含了網絡、平臺、數據、安全四大體系,它既是工業數字化、網絡化、智能化轉型的基礎設施,也是互聯網、大數據、人工智能與實體經濟深度融合的應用模式,同時也是一種新業態、新產業。我國高度重視工業互聯網的發展。2017年11月27日,國務院發布《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》,正式拉開了我國工業互聯網發展的序幕。2018年起,國務院政府工作報告連續6年對發展工業互聯網作出重要部署。實現工業互聯網創新發展的重點在培育人才,特別是培養出一支服務于制造業生產和運維一線崗位的人才隊伍。他們不僅需要掌握專業知識和技能,還需要在實踐工作中運用自己的知識和技術,幫助企業完成數字化轉型,進而實現產業的整體高速發展。

      一、工業互聯網行業技術技能人才需求情況

      (一)工業互聯網行業發展狀況
             從行業發展規???,工業互聯網產業發展態勢總體向好,經濟規模穩步增長。2021年,全球59個工業國家工業互聯網經濟規模增速與2020年水平基本保持一致,產業增加值規模持續擴大。2018年至2021年,中國工業互聯網產業增加值由2.79萬億元增加至4.10萬億元,工業互聯網產業增加值占GDP比重由3.03%增加至3.58%。2021年,中國工業互聯網產業發展保持強勁增速,名義增速達14.53%。2022年中國工業互聯網產業增加值規模達到4.45萬億元,整體延續平穩發展態勢。
             從產業鏈看,工業互聯網產業鏈主要由網絡層、平臺層、應用層以及工業企業組成,分別處于產業鏈的上、中、下游。上游主要提供傳感環境、網絡等基礎保障,包括傳感器、控制器、工業級芯片、智能機床、工業機器人、網絡等,代表企業有思科、中興、華為以及電信等運營商;中游主要為工業互聯網提供開發環境、運營環境、軟件應用和安全保障等,具體涉及工業互聯網平臺、工業軟件、云計算、數據中臺、邊緣計算服務等,代表企業有航天云網、浪潮云洲、阿里、騰訊等;下游主要為在工業設備企業中應用的典型工業互聯網場景,如新能源設備、智能裝備等全面系統性優化場景,代表企業有中車、一汽、三一重工等。
             從技術發展方向看,工業互聯網由網絡、平臺、數據、安全四大體系構成。其中,網絡是基礎,平臺是中樞,數據是要素,安全是保障。網絡是實現工業全系統、全產業鏈、全價值鏈泛在深度互聯的基礎,包括網絡互聯體系、標識解析體系和信息互通體系,支撐形成實時感知、協同交互、智能反饋的生產模式。平臺是面向制造業數字化、網絡化、智能化需求,向下接入海量設備、自身承載工業知識與微服務、向上支撐工業App開發部署的工業操作系統,是工業要素全面連接和工業資源配置的中心。數據是實現各類資源市場化的重要要素,通過構建工業互聯網數據資源管理體系,提供“低成本、快部署、易運維、強安全”的輕量化應用,能夠賦能廣大中小企業快速形成自身數字化能力,降低數字化轉型門檻。安全涉及設備安全、控制安全、網絡安全、應用安全和數據安全等五個方面,安全體系建設能有效保障工業互聯網平臺及其應用的可靠運行,降低工業數據被泄露、篡改的風險。
             從行業發展特點看,信息技術(InformationTechnology,IT)與運營技術(OperationTechnology,OT)的深度融合是工業互聯網發展的重要支撐。IT技術包括云計算、大數據、區塊鏈、計算機軟件等;OT涵蓋機電一體化、生產工藝、檢測與監控等。發展工業互聯網可以從不同環節切入,例如,從云計算切入、從物聯網切入,從生產環節的任意一環或物理信息系統(CPS)的任意一層切入。因此,工業互聯網不是OT和IT技術的簡單疊加,而是二者的深度融合。通過大數據、物聯網、人工智能、區塊鏈等新興技術的有效支撐,IT與OT在工業互聯網體系中能夠有效配合并深度融合。
             從區域布局看,我國實施工業互聯網創新發展戰略以來,廣大市場主體積極探索,工業互聯網向各領域加速拓展,已覆蓋原材料裝備、消費品等制造業大類,涉及30余個重點行業,形成了大批具有示范帶動效應的試點示范項目和產業基地。過去三年,工業和信息化部共遴選出全國范圍內258個工業互聯網試點示范項目,評選出上海、北京、武漢、深圳4個國家新型工業化產業示范基地,同時支持長三角三省一市、廣東、山東、成渝等地創建工業互聯網示范區。全國30多個省市明確對“工業互聯網”給予政策支持,并通過設立專項、建立專班等方式加大投入力度,因地制宜推動工業互聯網發展,初步形成系統推進、梯次發展、優勢互補的產業發展格局。
             從行業發展趨勢看,“十四五”時期,將是工業互聯網發展的關鍵發展期。工業互聯網創新發展將在基礎設施建設、融合應用發展、創新能力提升、產業生態培育等方面持續走深向實,包括但不限于企業內網升級進程加快推進,標識解析體系不斷完善,工業互聯網平臺技術供給質量和應用服務水平大幅提升,工業互聯網大數據中心進一步實現專業化、定制化和智能化,網絡安全保障體系切實增強基礎設施安全可控水平。工業互聯網新模式加速向機械裝備、汽車、能源、化工等實體經濟重點領域滲透應用,“5G+工業互聯網”融合應用不斷深化,形成一批可復制可推廣的典型案例和應用場景。2021年至2025年,預計我國工業互聯網市場規模的年均增速可達13.6%。

      (二)工業互聯網行業技術技能人才需求分析

      1.工業互聯網行業技能人員從業崗位

             工業互聯網涉及網絡、平臺、數據、安全各不同的技術方向對人才崗位能力的需求側重也各有不同。2021年9月,人力資源和社會保障部與工業和信息化部聯合發布了《工業互聯網工程技術人員國家職業技術技能標準》(簡稱《職業標準》)?!堵殬I標準》對工業互聯網從業人員的專業活動內容進行規范細致描述,明確了各等級技術技能人員的工作領域、工作內容以及知識水平、專業能力要求。按照《職業標準》定義,本研究將工業互聯網涉及崗位按照規劃設計、技術研發、測試驗證、工程實施、運營管理和運維服務進行崗位分類,形成六大崗位群,其對應崗位職責及相關崗位示例見表1所示。

       

      2.工業互聯網行業技能人員從業規模和學歷結構

             研究顯示,2022年,工業互聯網帶動就業達到2908.71萬人,新增105.02萬人,其中,直接產業將帶動新增就業36.01萬人,滲透產業新增就業69.01萬人。本研究聚焦工業互聯網核心產業體系,選取了工業互聯網崗位關鍵詞,通過對某主流招聘平臺的數據庫進行關鍵詞檢索,結果顯示,該平臺上2021年工業互聯網崗位數量在4.4萬個以上,從業人員需求量超過20萬。從變化趨勢看,2019年該機構工業互聯網人才招聘需求同比增長30.4%,2020年同比增長64.4%,2021年同比增長93.4%,行業的快速發展帶來了大量的從業需求。對平臺上崗位的學歷需求進一步分析,當前工業互聯網人員學歷需求以本科和高職為主,分別占52.9%和33.1%,兩者總占比超八成。

       3.未來工業互聯網行業技術技能人才需求情況

             當前工業互聯網面臨人才供需不匹配的問題。從數量上看,2022年我國工業互聯網產業人才缺口數量約168萬人;按照目前的人才培養模式測算,到2025年,人才缺口數量將達到254萬人左右。從結構上看,工業互聯網專業技術技能人才短缺,制造業企業面臨一線技工、技能人才專業素質不高、能力不足等難題。
             根據檢索數據統計得出,在2021年工業互聯網從業人員中,規劃設計類崗位需求量最高(為43.22%),其次為工程實施類(為41.39%)。工業互聯網仍處于發展的初期,各類應用正在不斷向縱深拓展,技術創新與產品創新層出不窮,因此,對于規劃設計和工程實施人才需求巨大。
             從具體崗位看,調研發現,企業目前對工業App開發工程師的需求最為緊缺,平臺架構工程師、行業應用開發工程師、邊緣計算實施工程師緊缺度也較高。

       4.工業互聯網行業技術技能崗位能力素質新要求

           (1)崗位特點與產業鏈緊密相關。工業互聯網不僅可應用于多種垂直行業,而且在設計、生產制造到售后維護、反饋等各個環節中參與了行業流程中的多個部分。工業互聯網所覆蓋的一些國民經濟重點行業,比如工程機械、電子信息和高端裝備制造業等,產品設計與生產過程特別復雜,制造周期長,對供應鏈的配套有較高要求。一些高價值長周期的產品,不僅對協同研發設計、生產過程管理和優化等制造流程提出了更高要求,也越來越需要產品設備遠程維護等后期服務。因此,企業對工業互聯網人才的具體能力需求也會根據具體行業和應用場景而異,其產業的屬性、產品特點以及面臨的困難,各自提出了對人才的不同需求。
           (2)崗位具有高度復合性。工業互聯網從業人員要具備跨專業、跨學科的知識能力。企業在數字化轉型中,迫切需要一批熟悉生產制造流程、熟練掌握信息技術知識、具備跨界協作能力的復合型應用人才。從業人員需要兼具OT和IT能力,并以此為基礎,掌握面向垂直行業領域的應用能力。IT與OT的結合應用,會催生出大量跨專業、復合型從業人員的需求;而具體所涉及的IT和OT能力,更與企業所在行業及應用場景高度相關。而這兩類技術領域在教育層面覆蓋的專業面非常廣,包括但不限于傳統的機械、精密儀器、電子、自動化、計算機,也涉及新興的軟件、大數據、云計算等,對“學科融合”提出了更高要求。
       
       二、我國職業院校工業互聯網類專業設置與人才培養
       
      (一)職業院校工業互聯網類專業設置情況

       1.職業教育開設工業互聯網專業,充分體現OT和IT融合人才培養需求

              為了對接現代產業體系,服務產業基礎高級化、產業鏈現代化,2021年3月教育部印發《職業教育專業目錄(2021年)》,2022年9月教育部發布新版《職業教育專業簡介》,指導院校制定人才培養方案、更新課程體系、加快專業數字化升級改造。
              新版專業目錄設置4個工業互聯網專業,其中高等職業教育本科新增“工業互聯網工程”“工業互聯網技術”專業;高等職業教育??菩略?ldquo;工業互聯網應用”專業,將“工業網絡技術”歸屬調整(從裝備制造大類自動化類調整至電子與信息大類計算機類)并更名為“工業互聯網技術”(表2)。當前4個工業互聯網新專業,3個為新增,1個為專業調整歸屬并更名,體現工業互聯網發展中工業網絡的重要性,并且通過歸屬調整實現自動化技術與信息技術的融合。 

      2.已有154所職業院校完成工業互聯網新專業設置備案

             截至2023年3月,154所高職院校完成166個工業互聯網??茖I的設置備案工作(尚無職業院校設置工業互聯網本科專業),其中“工業互聯網技術”專業96個,“工業互聯網應用”專業70個,均為高等職業教育??茖I;其中,常州信息職業技術學院、廣東輕工職業技術學院等10所高職院校同時設置備案兩個專業。備案院校中,“雙高計劃”院校共39所,占比25.3%。備案院校地域分布較為均勻,覆蓋25個?。▍^市);山東院校最多(23個),其次為河南(16個)、江蘇(14個)、重慶(11個)。
       
      (二)職業院校工業互聯網類專業招生就業情況

       1.招生規模穩步增長,已覆蓋國內大部分區域

             中國工業互聯網研究院于2023年3月開展了職業院校專業建設調研,針對2022年之前備案設置工業互聯網新專業的108所院校,抽樣調研了其中的57所,調研率為52.8%(2023年新備案專業的院校尚未開展招生)。調研結果顯示,截至目前,57所院校工業互聯網新專業招生4404人,其中2021年招生1266人,2022年招生3138人。工業互聯網技術專業累計招生2701人,工業互聯網應用專業1703人,比例約為1.6∶1。根據調研率估算,目前全國開設了工業互聯網新專業的職業院校共計招生接近8400人。
            調研院校中覆蓋21個?。ㄊ袇^),分布于華北、華中、華東、華南、東北、西北、西南地區,其中華東和華中地區院校較密集。多數院校的工業互聯網專業的招生比例(占專業所在院系人數比例)在5%~15%之間,最低點(0.8%)是廣東省的東莞職業技術學院,最高點(25%)是河南省的河南機電職業學院和浙江省的杭州科技職業技術學院。

       2.就業去向明確且崗位類型豐富

             由于工業互聯網相關專業于2021年新版專業目錄發布之后方才設置備案,相關職業院校培養的畢業生尚未開始就業,本研究集中分析畢業生未來的就業去向,包括工作領域和具體崗位。以高等職業教育??茖I為例,工業互聯網技術專業畢業生主要工作領域包括:從事網絡集成與運維(側重工廠外網)、標識解析應用、工業數據采集、工業數據處理與分析、工業App開發與應用、工業互聯網安全防護實施(側重平臺、應用、數據安全)等工作,所涉及的典型崗位有工業互聯網標識解析運維工程師、工業大數據測試工程師、工業互聯網平臺運維工程師、工業App開發工程師等。工業互聯網應用專業畢業生主要工作領域包括:從事工業網絡集成與運維、標識解析應用、工業數據采集、工業邊緣計算應用、工業互聯網平臺應用、工業控制網絡安全防護實施等工作,所涉及的典型崗位有工業互聯網網絡集成工程師、工業互聯網邊緣計算實施工程師、安全運維工程師等。
       
      三、工業互聯網行業技術技能人才需求與職業院校人才培養匹配分析
       
      (一)工業互聯網行業技術技能人才需求與職業院校專業設置匹配分析

       1.院校專業教學方案與產業需求的匹配度有待提升

             工業互聯網人才缺口將進一步加大。職業院校作為技術技能人才供給的主要來源,現有的專業建設和人才培養模式與企業需求存在一定脫節現象,導致人才隊伍在經驗、素質、技能等方面匹配度不高。一方面,工業互聯網項目實施涉及研發設計、生產管控、運營管理等業務流程,也涉及設備故障解決、現場技術維修等工作內容,人才必須具有豐富的經驗,傳統的教育教學缺少一線實戰內容,職業院校畢業生一時間難以滿足產業崗位要求。另一方面,工業互聯網人才要求能夠將IT技術與OT技術深度融合,職業院校專業教學往往只側重完成其中某個類別的人才培養方案(如自動化或者計算機),企業在項目中只能以IT人員+OT人員的形式配合開展實施與交付,用人成本高,對于復合型、創新型人才需求迫切。目前已有職業院校針對工業互聯網崗位開展人才培養,但整體人才培養速度和數量均有滯后,學科建設與產業發展相適應尚需時日。

       2.工業互聯網行業現有人才結構失衡

              理想狀態下,行業人才隊伍呈“金字塔”結構良性發展。其中,塔尖代表人才隊伍中的頂尖人才和領軍人才;塔身是人才隊伍中的中堅力量,如技術類、制造類、職能類等;塔基主要為基層技能型人才隊伍。
              當前,工業互聯網人才金字塔呈現“塔尖強、塔身中、塔基弱”的倒三角失衡現象。優秀經營管理人才不斷涌現,工信部自2019年起,陸續評選了28家“跨行業跨領域工業互聯網平臺”的頭部企業,體現了經營管理人才管理和創新力。專業技術人員規模保持穩定,截至2019年底,我國專業技術人才總量達7839.8萬人,其中有高級職稱的人才占比超10%。隨著各類工業互聯網培訓增多,工業互聯網專業技術人員將加速增長。然而,工業互聯網技能人員數量少且專業素質不高,工業企業的生產情況復雜,產線設備各異,培養難度較大。從企業需求來看,以主流招聘平臺的數據分析為例,其對經營管理人才、專業技術人才、技能型人才三類人才的需求占比分別為10.48%、87.9%、1.62%;以勞務市場、以工帶工為主開展招聘的制造業企業,一線普工、技能藍領需求大于供給,招工難的問題依然顯著。制造業作為工業互聯網的典型應用場景,企業人才結構以一線產業工人為基礎,同樣,工業互聯網未來需要大量做基礎運維和實施服務的技能型人才,為產業提供支撐。
       
      (二)工業互聯網行業技術技能人才需求與職業院校人才培養質量匹配分析

       1.現有人才培養體系不完備

             當前職業院校人才體系供給難以滿足產業快速發展的要求。工業互聯網為新興產業,涉及領域廣泛,傳統教育培訓缺乏對接產業發展的能力,也缺乏吸收產業先進技術元素的時間和動力,教育培訓體系不成熟,培訓內容難以在實際中應用。目前工業互聯網產教融合局限于點對點的融合,即由高?;蚱髽I牽頭,通過項目實現一個學校與一個或幾個企業對接,難以統籌建立置于經濟帶與產業帶框架中的產教融合形式。院校教學所用的教材、課程、教具、實訓條件、師資等能力不齊備,培訓能力不足,培訓方式相對單一,培訓內容的系統性和科學性不夠突出,培訓的針對性、實效性有待增強,師資水平差異較大。針對工業互聯網和垂直行業內的從業人群,也未能提供成體系的專業化培訓,不利于產業技術人員再學習、再提升,以適應工業互聯網的發展和產業轉型升級。

       2.各類型人才評價體系不統一

             各類單位和機構提供的工業互聯網培訓和教學如雨后春筍般涌現,但教學質量良莠不齊。目前尚無成熟的評價標準和體系,難以評估各培訓內容和方法是否正確、完備,能否滿足業界的需求。從從業人員或學生個人的學習評價體系角度講,工業互聯網人才培養的評價體系尚未建立,個人學習成長的效果難以衡量,難以評估個人能力最終是否達到產業界需求。從組織管理層面講,在培訓管理考核、人才評價晉升、社會服務與保障等方面亟須加強。因此,工業互聯網的評價體系尚不完備,既無法有效、系統地對人才培養效果進行系統的反饋,也無法幫助個人通過評價進行有效提升。

       3.校企合作中的主導地位不明確

             縱觀發達國家制造業一線的人才培養特征,企業在用人、培訓內容和培訓補貼等方面主導權更大,人才培養以產業需求為明確導向,企業不但是用人主體,也是人才培養的主導者。然而,國內校企合作實施環節中,大部分人才培養仍然以供給側為主導。一方面,職業院校在“招生—培養—就業”等環節占據了絕對的話語權,主導了專業學科的建設方向和課程內容設置及教學大綱。另一方面,由于經費不足、培養周期長、生產經營任務重等客觀原因,企業參與人才培養的意愿不高,“產”和“教”仍然未能實現很好的銜接。
       
      四、我國職業院校工業互聯網類專業設置建議
       
      (一)對標國家職業標準,提升專業教學匹配度
             人才培養需要從產業側出發,現階段“工業互聯網工程技術人員”新職業正在向標準化、規范化發展,已發布的《職業標準》客觀反映了工業互聯網從業人員的知識水平、專業能力和工作內容。職業院??苫凇堵殬I標準》,聚焦不同級別的技術人員(初級、中級、高級),依托自身專業基礎和學科優勢開展人才培養。例如,以信息技術見長的院校,建議聚焦網絡互聯規劃設計方向,在電子信息類課程基礎上增加工業設備選型、工控安全等相關內容,開展人才培養方案設計;側重自動化領域的院校,可以重點關注信息技術課程,如計算機網絡、數據庫技術等,培養工業設備數據采集規劃設計方向的專業人才。這樣可以統籌處理傳統專業與工業互聯網新專業,開展復合型專業人才培養,推動新舊專業有效銜接。
       
      (二)強化師資力量,完善專業建設配套資源
             目前職業院校率先開展工業互聯網專業建設,本科高校也出現在一級學科下自主設置工業互聯網相關二級學科或交叉學科的趨勢。下一步,院校需要加速提升專業建設配套能力,在課程設計、教材開發、師資培養、實驗室建設等方面綜合發力。
             職業院校應重視專業師資培養。一方面,引進有科研經歷、工程實踐經驗和教學經驗豐富的師資隊伍參與課程的設計和教學工作,可從企業、科研院所聘請工程經驗豐富的研究人員、工程師作為兼職教師聯合補充師資隊伍。另一方面,可以借鑒企業的項目實施經驗,建立“1+1”的整合型師資隊伍。IT和OT方向的教師組建教學團隊,共同面向工業互聯網課程開展交叉授課。團隊中的教師也可以加強交流,在教學中互相融合,共同提升知識技能和教學能力。
       
      (三)完善評價制度,打通技能人才晉升通道
             不斷深化人才標準與人才評價,研究制定各類型人才評價標準。工業互聯網應用場景廣泛、涉及崗位多,需要以職業屬性和崗位要求為基礎,分類建立科學合理、各有側重的人才評價標準。建立人才認證體系,對證書、課程、認證考試、認證授權點等加強管理,完善工業互聯網人才考評系統。充分發揮多元主體的評價作用,構建靈活的人才評價管理機制,打通人才職業能力提升和專業技術等級評定通道。
       
      (四)多方協同,提升產教融合育人實效
             一方面,推動建立市域產教聯合體、行業產教融合共同體。通過政府搭臺、企業支持、高校對接、共建共享等方式推進校企合作,能夠有效激發各方積極性。充分發揮政、校、行、企的優勢,有序推進區域公共實訓基地建設。依托工業互聯網創新發展工程、職業技能提升等政府專項補貼政策,布局建設區域級、擁有行業特色的工業互聯網人才實訓基地,培養高素質復合型專業人才。另一方面,持續擴大人才培養合作生態。業內已經涌現工業互聯網產教融合創新中心等團體,可聯合企業、職業院校等多方主體共同建設類似生態,積極開展賽會展等活動,持續推動產教融合。
       
      (五)加強政策保障,深化人才供需對接
             制定人才培養專項政策和配套措施。出臺相關政策文件,加強實施和落實,為行業發展及地方工作指明工作方向,提供人才培養專項資金保障,量化支持力度,鼓勵有能力、有資質的企業或機構開展人才培養。建立健全人才公共服務機制。建立人才數據庫,統籌建設跨區域多級聯動、一體運行的人才公共服務平臺,推動人才供需對接。根據地方企業需求,舉辦專場政策宣講會、交流會、校企對接會等活動,為企業提供對接人才的渠道。


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