面向化工企業(yè)智能操控方向的人才培養(yǎng)解決方案探索與實踐

李 娜

(河南化工技師學院 ， 河南 開封 475004)

0 前言

隨著工業(yè)4.0和5G時代的來臨，化工行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能制造升級是必然趨勢。目前已有一部分領(lǐng)先的化工企業(yè)實現(xiàn)了從智能生產(chǎn)管控、智能能源管理、智能安全環(huán)保管理、智能供應鏈管理和智能資產(chǎn)管理等方面轉(zhuǎn)型，建成了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和可視化的智能工廠。與化工企業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)組織方式相比，化工智能工廠的崗位界線越來越淡化，傳統(tǒng)的化工操作工、儀表工、機修工等崗位劃分已不能滿足化工企業(yè)智能制造升級帶來的崗位融合要求，新的融合性崗位的出現(xiàn)帶來了新的人才缺口。基于對河南、湖北等已進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能升級的大型化工企業(yè)實地調(diào)研，走訪全國化學標準化委員會、中國化工學會和企業(yè)工程專家，通過河南化工技師學院與湖北三寧化工股份有限公司智能操控師校企合作研修項目的實踐，探索面向化工企業(yè)智能操控方向的人才培養(yǎng)解決方案。

1 產(chǎn)業(yè)升級現(xiàn)狀與人才培養(yǎng)困境分析

隨著我國石化行業(yè)對數(shù)字化改造和智能制造升級的重視，目前國內(nèi)多家大型石化企業(yè)均已不同程度上開展了數(shù)字化改造和智能制造升級，個別實力強的領(lǐng)頭企業(yè)已開始投建智能工廠項目。以湖北三寧化工股份有限公司總投資100億元的乙二醇智能工廠項目為例，現(xiàn)已建成40萬t智能圓形煤倉，尿素包裝從下料、縫包、噴碼、包裝、碼垛、轉(zhuǎn)運等各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)無人值守。各片區(qū)的大型壓縮機及汽輪拖動轉(zhuǎn)運設(shè)備均采用了全球最先進的Bentley軸系檢測儀表，機組一鍵啟停、防喘振控制等一系列智能方案應用其中。同時應用數(shù)字孿生技術(shù)和5G技術(shù)，建成國內(nèi)化工行業(yè)首個基于5G MEC構(gòu)建多網(wǎng)融合的企業(yè)虛擬工業(yè)互聯(lián)專網(wǎng)。人員管理，通過可穿戴設(shè)備可以實時看到人員定位、身體狀況和所處環(huán)境狀況。設(shè)備管理方面可對長距傳輸管廊、高空高熱高壓高濕裝置、地下纜橋架通道等進行實時監(jiān)測和同步報警。石化企業(yè)智能工廠的建立可以大幅提升企業(yè)生產(chǎn)效率，降低運營成本，提高生產(chǎn)安全環(huán)保水平，增益顯著。

在這些智能工廠中，自動化生產(chǎn)、信息技術(shù)和先進控制技術(shù)的應用減少了傳統(tǒng)人力技術(shù)操作，傳統(tǒng)人員技術(shù)崗位需求減少，同時新的化工智能操控崗位出現(xiàn)，并對人員提出了新的要求。由此應運而生的化工智能操控崗位需要操作人員具有全局思維、統(tǒng)籌管理能力的同時，具備化工工藝、自動化控制、化工設(shè)備生產(chǎn)維修、智能生產(chǎn)控制和信息通訊等多學科知識背景的復合型技術(shù)技能，同時掌握人工智能設(shè)備的調(diào)試、運行和維護方法，了解數(shù)據(jù)收集、分析、標記等數(shù)據(jù)處理技術(shù)。目前我國智能化人才缺口達500萬人，尤其是智能操控技能人才的培養(yǎng)速度無法滿足行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級需求。

面對巨大的人才培養(yǎng)缺口，教育部印發(fā)的《職業(yè)教育專業(yè)目錄(2021年)》中，針對化工行業(yè)智能操控方向?qū)ｉT新增了“化工智能制造技術(shù)”(?？?、“化工智能制造工程技術(shù)”(本科)兩個新專業(yè)。但新專業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程體系建設(shè)仍是空白，且教育部的學科教育體系下的人才培養(yǎng)側(cè)重于理論教學，同時新的人才培養(yǎng)方案制定、新專業(yè)課程開發(fā)需要時間，人才的培養(yǎng)具有周期性和滯后性等特點，對于解決目前化工行業(yè)迫切需要智能操控人才的難題出現(xiàn)了“遠水解不了近渴”的困境。

2 智能操控人才培養(yǎng)解決方案探索與實踐

面對智能工廠對工藝運行操作人員的綜合專業(yè)素養(yǎng)要求越來越高，湖北三寧化工股份有限公司管理決策層對照化工企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的主要內(nèi)容，研判化工工藝運行操作職位未來發(fā)展趨勢，行業(yè)內(nèi)率先提出了化工智能生產(chǎn)操控師職位的概念。并通過對國內(nèi)多家高校和職業(yè)院校進行考察對比，湖北三寧化工股份有限公司與河南化工技師學院共同合作創(chuàng)建了“三寧化工智能操控師研修班”，開始了智能操控人才培養(yǎng)解決方案的探索與實踐。

2.1 開展企業(yè)調(diào)研，確定人才需求變化，明確人才培養(yǎng)目標

為明確企業(yè)對人才需求的變化，提煉化工智能操控師崗位的職業(yè)活動內(nèi)容和所需職業(yè)核心技能，并對新崗位職業(yè)技能標準進行描述和界定。河南化工技師學院重點走訪了湖北三寧化工股份有限公司智推辦主任、錦綸廠、尿素廠和乙二醇在建項目的一線生產(chǎn)管理人員或分廠負責人，確定了化工智能操控師人才培養(yǎng)目標。

總體目標：旨在培養(yǎng)具有社會主義核心價值觀，具有化工安全生產(chǎn)環(huán)保意識和全局意識；能夠正確使用智能生產(chǎn)先進控制系統(tǒng)并解決工藝生產(chǎn)中的技術(shù)難題，包括化工設(shè)備的智能生產(chǎn)、故障處理和全局管理；能夠結(jié)合化工單元操作、化工原理、化工熱力學和動力學知識，對生產(chǎn)系統(tǒng)進行優(yōu)化分析和風險管控；能根據(jù)工藝參數(shù)的變化，預判生產(chǎn)工況和走勢；能用統(tǒng)計方法分析裝置歷史事故，并評估系統(tǒng)運行狀況；掌握事故處理預案知識，能對系統(tǒng)運行異常做出相應的應急處理的綜合型、創(chuàng)新型技能人才。

智能操控師人才培養(yǎng)總體目標制定旨在打破化工生產(chǎn)操作人員技能孤島。具體應具備以下知識和能力目標：①具有較強的社會責任感和安全環(huán)保的工程職業(yè)道德；②了解化工智能工廠的理論前沿和數(shù)字化領(lǐng)域的新發(fā)展、新技術(shù)及其應用，熟悉國家制定的有關(guān)化工設(shè)計、生產(chǎn)、研究、環(huán)境保護等方面的方針、政策和法規(guī)；③具有較為系統(tǒng)寬厚的化學、化工的基礎(chǔ)知識、化工熱力學動力學基本理論，熟悉企業(yè)重點研修工藝流程。能結(jié)合企業(yè)重點研修工藝對仿真軟件的運行提出改進問題并完成優(yōu)化建模；④掌握化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程安全管理、雙重預防體系信息化知識，能使用HAZOP、JHA、JSA、SCL等安全分析工具，完成企業(yè)具體化工產(chǎn)品生產(chǎn)的風險管控分析和雙預防體系指導手冊的編制；⑤系統(tǒng)扎實地掌握化工單元操作、集散控制系統(tǒng)、先進控制系統(tǒng)、化工設(shè)備智能管控的基本理論和基本操作技能，具有從事化工生產(chǎn)的控制與管理、化工過程控制的優(yōu)化與分析、化工裝置的故障排除與技術(shù)改造能力；⑥知識面較廣，適應能力較強，具有適應全局工作和應急工作的基本能力與素質(zhì)。

2.2 結(jié)合企業(yè)重點工藝，定制開發(fā)研修項目

根據(jù)人才培養(yǎng)目標，化工智能操控專業(yè)在教學實施過程中，結(jié)合企業(yè)對重點工藝的要求定制開發(fā)對應的一體化教學研修項目。形成了以我?；I(yè)優(yōu)勢為依托，圍繞化工產(chǎn)品過程優(yōu)化、化工產(chǎn)品過程控制、基于數(shù)學模型的多變量APC先進過程控制、化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程安全管理(PSM)為中心，將知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)融入乙二醇、己內(nèi)酰胺、環(huán)己酮、尿素、硫酸等重點工藝的項目化教學主線；以企業(yè)和行業(yè)專家開展化工智能工廠研修專題講座為輔線；構(gòu)建了以“學科跨界、崗位融合”為導向，面向企業(yè)、面向市場，培養(yǎng)手段靈活多樣的創(chuàng)新型培養(yǎng)體系。

在項目實訓方面，校企定制共建了工業(yè)自動化及儀表實訓系統(tǒng)、拼裝式桌面智能仿真工廠、己內(nèi)酰胺/乙二醇工藝高精度流程仿真模型、APC先進控制系統(tǒng)、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)(CPM)、化工安全3D沉浸式仿真系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實VR仿真實訓系統(tǒng)，滿足了學員全面掌握化工智能操控技術(shù)的實訓要求。

2.3 深化產(chǎn)教融合，加強師資隊伍建設(shè)

培養(yǎng)具備跨界知識的學生，必須具備多學科跨界能力的教師。學校從化工、自動控制、機械制造等專業(yè)教師中遴選一批教師組建“化工智能操控項目組”深入三寧化工一線進行實地學習與調(diào)研，進行企業(yè)重點工藝跨學科學習，同時從企業(yè)引進技術(shù)人才參與人才培養(yǎng)方案的修訂、綜合實訓項目的設(shè)計和學生培養(yǎng)全過程。在教學過程中，派遣在職教師參加崗位實踐，及時掌握企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀和技術(shù)難題并融入教學實踐中充實教學內(nèi)容，讓學生掌握企業(yè)最新的智能生產(chǎn)技術(shù)。

2.4 加強校企共育，建立企業(yè)學員成長檔案與考評體系

化工智能操控師的培養(yǎng)對象是企業(yè)員工，湖北三寧化工股份有限公司從各分廠選拔推薦了一批工作經(jīng)驗5～10年的優(yōu)秀員工參加化工智能操控師研修項目。河南化工技師學院結(jié)合人才培養(yǎng)目標，建立了一套適用于學校和企業(yè)共同考核學員成長的檔案系統(tǒng)和研修考評體系。

2.4.1將企業(yè)文化與校園文化融合，圍繞德育思想工作進行操行分評價

將“美麗化工、百年三寧”的企業(yè)理念與“千里之行、始于足下”的校園文化融入到每日晨讀、班級活動、團隊建設(shè)課程中。通過開展“心理健康月”“紫手環(huán)不抱怨”“笑臉墻”“安全生產(chǎn)月”等系列活動，結(jié)合早操成績、宿舍評比成績、班級一日常規(guī)成績、班級活動成績等綜合成操行分考核評價。

2.4.2結(jié)合教學研修項目，進行研修學習積分評價

將項目教學中的個人表現(xiàn)，以學員自評、互評、教師評價等方式，進行每日積分匯總、每月項目考核匯總。同時結(jié)合“豫化在線”數(shù)字化平臺將課堂出勤率、活動參與率、資源瀏覽率、問答正確率、習題練習量、視頻學習、圖書借閱量、獲得分值等多種指標綜合為雷達圖形式。每個季度形成完整的學情分析和階段性學習成績報告，并建立成績檔案庫以供學生、教師、企業(yè)負責人實時掌握學習情況。

2.4.3結(jié)合心理測評和綜合積分，建立綜合成長檔案

學員入校即進行綜合問卷調(diào)查和心理測評，通過DISC性格測試分析等手段結(jié)合學員年齡、婚姻子女狀況、工作崗位分布、學歷專業(yè)分布、階段學習積分等多重要素，建立綜合成長檔案并結(jié)合測評結(jié)果增設(shè)團隊建設(shè)、心理咨詢等內(nèi)容。為進一步因材施教和有針對性的崗位培養(yǎng)奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3 探索實踐中存在問題與改進方向

“智能操控師研修項目”是企業(yè)與學校為共同解決化工企業(yè)智能制造人才培養(yǎng)問題的一次大膽嘗試和探索，從項目籌建之初就受到了眾多化工企業(yè)、職業(yè)院校和石化行業(yè)專家的關(guān)注。由于本項目是校企雙方對全新崗位的人才培養(yǎng)探索，實施過程中也遇到了最初對人才培養(yǎng)目標界定不清楚、研修工藝與項目教學融合不充分等問題，通過學校項目組多次調(diào)研與探索最終解決了這些難題。但仍存在很多問題有待校企雙方進一步探索解決。

3.1 企業(yè)選派員工脫產(chǎn)學習，時間和資金成本較大

由于本項目人才培養(yǎng)目標定位較高，項目研修工藝較多，員工須脫產(chǎn)進行為期一年的學習，且所選派的均為各崗位上的優(yōu)秀員工，企業(yè)時間成本較大；同時為留住人才和激勵人才，企業(yè)為所選派員工提供為期一年的基本工資、研修考核獎勵等支出，企業(yè)資金成本較大。

3.2 員工脫產(chǎn)異地學習，家庭、經(jīng)濟、心理等壓力較大

對于員工來說，脫產(chǎn)進行為期一年的異地學習意味著要離開父母、愛人、孩子生活，來自家庭的牽掛較大；同時生活上僅有基本工資維持個人和家庭開支，經(jīng)濟壓力較大；對家人的思念和經(jīng)濟上的窘迫，加上項目學習考核壓力，員工將承受極大的心理壓力。為解決以上問題，下一步將分層次制定人才培養(yǎng)目標，探索更加靈活的校企培養(yǎng)形式和培養(yǎng)周期，制定更為適應企業(yè)與市場的人才培養(yǎng)方案。

4 結(jié)語

面對化工企業(yè)的智能制造升級，筆者所在項目組通過調(diào)研分析化工智能操控崗位人才需求，結(jié)合企業(yè)重點工藝流程，定位人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)內(nèi)容、培養(yǎng)模式，并進行了實踐探索，填補了國內(nèi)化工智能操控人才培養(yǎng)解決方案的空白。同時也為推動學科專業(yè)建設(shè)與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級相適應，將傳統(tǒng)學科升級改造與新興重點產(chǎn)業(yè)結(jié)合提供了實踐基礎(chǔ)和研究方向。