工業革命的新時代：德國工業4.0

　　誕生于18世紀末的第一次工業革命，以蒸汽驅動的機械制造設備為主導的生產方式提高了動力系統和運輸效率，被稱為蒸汽機時代。19世紀70年代，隨著電力驅動的大規模生產方式的出現，人類進入了電氣化時代。20世紀70年代開始的全球第三次工業革命，用電子和信息技術實現了制造流程的進一步自動化，人類從此進入了信息化時代。自第三次工業革命以來，傳統的工業技術一直占據著制造業的主導地位，支撐著該產業的發展。但隨著人類科學技術的進步，其發展模式出現較多弊端，如生產效率低、資源浪費等問題都亟待解決。因此，傳統制造業的轉型升級勢在必行，第四次工業革命呼之欲出。以新型數字化工業技術而聞名的“工業4.0”，開啟了以生產高度網絡化、數字化、機器自組織為標志的第四次工業革命。

　　在全球制造業競爭加劇，新一輪工業革命興起的背景下，為了彌補自身在信息技術領域的不利局面，進一步發揮德國制造業的優勢，保持德國制造業的全球競爭力，德國政府于2010年公布的《高科技戰略2020》報告中將“工業4.0”確定為“十大未來項目之一”;2013年德國政府在漢諾威工業博覽會上發布的最終報告《保障德國制造業的未來：關于實施工業4.0戰略的建議》，正式確立了“工業4.0”的國家戰略地位。德國“工業4.0”平臺科學顧問委員會主席、德國技術科學院院士艾納·安德爾對其的解讀是：整合生產機器、儲存系統、生產設施，建立信息物理系統CPS(Cyber-Physical Systems),從根本上改變工業生產方式和制造技術。德國“工業4.0”的戰略要點可以概括為：建設一個網絡、研究兩大主題、實現三項集成、實施八項計劃：

　　建設一個網絡——信息物理融合系統(CPS)：CPS是一個綜合計算、網絡和物理環境的多維復雜系統，它可以將資源、信息、物體以及人員緊密聯系在一起，從而創造物聯網及服務互聯網，并將生產工廠轉變為一個智能環境，最終實現制造業的智能化。

　　研究兩大主題——智能工廠與智能生產：智能工廠是工業4.0的關鍵特征，重點研究智能化生產系統即過程以及網絡化分布生產設施的實現;“智能生產”的側重點在于將人機互動、智能物流管理、3D打印等先進技術應用于整個工業生產過程，從而形成高度靈活、個性化、網絡化的產業鏈。

　　實現三大集成——橫向集成、縱向集成與端對端的集成：關注產品的生產過程，在智能工廠內建成生產的縱向集成;關注產品在整個生命周期不同階段的信息，使其信息共享，以實現工程數字化集成;關注全社會價值網絡的實現，達成橫向集成。

　　實施八項計劃：實現技術標準化和開放標準的參考體系;建立模型來管理復雜的系統;提供一套綜合的工業寬帶基礎設施;建立安全保障機制;創新工作的組織和設計方式;注重培訓和持續的職業發展;健全規章制度;提高資源利用效率。

　　總的來講，在“工業4.0”的模式下，實現了制造業的三大轉變:生產由集中向分散轉變、產品由趨同向個性轉變、用戶由部分參與向全程參與轉變。

工業4.0 對技能勞動者崗位和能力要求的新變化

　　在“工業4.0”持續開展的背景下，工作世界的數字化轉變將從根本上改變工人的就業和勝任能力特征。基于這一原因，德國聯邦職業教育研究所主席Friedrich Hubert Esser教授表示：“我們不僅要關注數字化技術的傳播對企業和生產過程的影響，也應該關注由此造成的雇員技能要求的變化?！彼€稱：“無論是智能工廠還是智能生產的理念并不是提倡無人化。相反，人在智能工廠中的作用將更加重要，因為在CPS以及物聯網系統中，人是部件設計、安裝以及更新保養的實施者，是實現信息交互、進行決策和流程優化的核心載體?！币虼?，在“工業4.0”的背景下，如何培養工業生產的4.0模式所需要的技術技能人才成為德國職業教育與培訓必須應對的核心問題。

工業4.0引發就業結構的新變化

　　2015年12月，德國聯邦職業教育研究所(BIBB)發布了一篇名為《工業4.0及其對勞動力市場和經濟發展的影響》的報告。該報告預測，隨著“工業4.0”的持續推進，到2025年，在63個經濟部門的54個職業領域里，工業4.0將為德國帶來43萬個新的工作崗位，而原有的49萬多個工作崗位將會被直接剔除，也就是說，如果考慮充分就業的話，那么德國將會有6萬多工作崗位被智能化系統取代。從具體的工作崗位來看，由于“工業4.0”的實施帶來了ICT(信息、通信技術融合)和CPS技術的廣泛應用，一些傳統的、常規的工作崗位將會大大減少，生產一線的操作人員將會逐步退出工作崗位，而非常規的、能動的工作崗位將逐步增多，其中單純的機器、設備等操作類的人員需求將會是最少的，對數學、信息、科學和工程方面的高技能專業人才的需求則大大提高。

工業4.0對技能工作者提出能力標準的新要求

　　一直以來德國的中等技能人才以高中階段的各類職業教育為主體，其中雙元制職業教育(一元是指職業學校，另一元是企業或公共事業單位等校外實訓場所)占據主導地位。但是，“工業4.0”打破了原有固定的生產線，新增工作崗位的業務流程，推動了勞動力素質要求的“上移”?！爸悄芄S”和“智能生產”的實施，使得各企業的一線員工需要從原來的操作者轉變為設計者和管理者，他們不僅要懂得制造技術，還需要具備調試高端、精密、智能化設備的能力，也即要求企業員工不僅要具有分析問題和解決問題的能力，還需要具備以數字化資格和能力為首的綜合能力?，F行德國職業教育所培養的技能人才不僅在數量上無法滿足，在質量上也無法滿足“工業4.0”的需求。

　　1.數字化能力。工業4.0促使傳統工業的生產模式、生產方式、技術應用以及工作組織形式等諸多方面產生深刻變革。數字化工業生產將會在工業生產過程、工業生產結果和商業模式上帶來一系列廣泛的變化。而信息能力將成為職業所需要的關鍵能力。正如德國聯邦職業教育研究所(BIBB)的最新研究報告《工業4.0中的信息科技職業與能力》中指出的：“未來信息科技的專業能力將成為所有職業或行業能力中不可或缺的部分能力。”

　　2.控制與解決問題的能力。德國“工業4.0”的智能生產，使生產過程由過去單一、瑣碎的流水線生產模式轉變為大規模的個性化智能生產，要求職業技術人員具備與時俱進的制造業知識和技能，在生產過程中由傳統行業服務者和機器操作者的角色轉變為整個生產過程中可以實現人機對話的多方位行業技術人才。這就要求企業員工不僅要具備生產需要的技術技能知識，還要能夠在生產過程中實踐多種跨學科知識，靈活地分析和處理問題。行業界限的不斷模糊化也促使技能工作者要具備面對復雜工作的應變能力以及獲取新知識的方式方法。

　　3.媒體能力。德國《數字化行動議程(2014-2017)》明確指出，當前的德國教育系統需要培養出具備良好媒體素養，能夠達到數字化環境和知識社會各方面要求的人才。德國聯邦職業教育研究所(BIBB)發起的研究項目“媒體的使用與生產——職業教育與培訓中媒體能力的開發”的結果顯示，在遵守正式規則，具有法律和道德問題意識的前提下，使用媒體解決具體問題的能力，在年輕人中并沒有被很好的開發出來。因此，這些能力必須在職業教育與培訓中習得，并且應該在職業教育與培訓制度中給予特別關注。這也是BIBB首次沒有將媒體能力僅僅局限于技術使用層面，而是從經濟、倫理、社會和法律等多維視角來探討媒體能力。正如Esser教授所言：“媒體能力必須從多方面來看，當下它是除讀、寫和算之外的第四大關鍵能力。”

“職業教育4.0”：回應工業4.0的德國職業教育改革趨勢

　　“沒有教育4.0就沒有工業4.0”“不存在沒有教育4.0的工業4.0”，這是當前德國教育領域中出現的一種普遍觀點。德國“工業4.0”戰略能否順利實施的關鍵就在于德國是否能夠培養大批新型職業技能人才，為德國繼續引領世界制造發展方向提供人才支撐。職業教育4.0和職業教育1.0、2.0和3.0的區別在于，“職業教育1.0”強調面向生活職業的傳統職業品質;“職業教育2.0”強調以專業領域專門化和基本教育為基礎的專門化職業品質;“職業教育3.0”強調在過程中獨立負責的行動過程導向的職業品質;“職業教育4.0”則強調在數字化工作世界的經驗導向和科學導向的拓展職業品質?！肮I4.0”時代，職業教育面對的是一個充滿不確定性的世界，創新隨時發生，職業教育要為隨時發生的創新提供人才支撐與技術支持。在不確定性成為當代世界的新時代，德國繼續對其雙元制職業教育模式進行改革創新，搭建適應工業4.0需求的“職業教育4.0”模式。

國家主導的職業教育系統變革

　　在“職業教育4.0”名義下，德國聯邦教研部(BMBF)和德國聯邦職業教育研究所(BIBB)開展了一系列項目。比如，1.“適應未來數字化工作的技能人才資格與能力”的項目，由聯邦教研部和聯邦職教所于2016年聯合發起，目的是為了(1)分析數字化對職業資格要求在數量和質量上的影響，從而更好地預測未來資格需求，并為更新和修訂職業教育教學規范標準提供依據;(2)為職業教育理念和結構模型的繼續發展提供動力;(3)影響企業已有初始及繼續培訓的開展;(4)支持繼續培訓項目，并且使培訓者和培訓人員充分理解數字化技能在技能培訓中的重要性。這一項目包含三個重點：第一，在已經引入數字化勞動的職業領域，分析數字化對勞動及職業資格的影響，面向未來發展，在(初始和繼續教育領域)修訂職業描述。這些職業包括農業服務專業人員、農民、倉儲物流操作員、工業營銷、農業與建筑機械機電一體化技師、數字和印刷媒體設計師、聲像媒體設計師、整形技術技工、筑路工人、污水處理工程技師、供水工程技師、工藝修理工(塑料和橡膠)、工廠技工(衛生、供暖及空氣調節系統)等。第二，將IT及媒體能力作為職業培訓中的跨職業關鍵能力，探討那些數字化技能是培訓者和被培訓者成功開始和完成培訓所必須的能力。第三，建立“職業培訓4.0”所需要的職業資格的監測與預測系統，對那些會受到勞動力市場數字化影響的工業職業的未來發展，從資格證書的視角進行定性和定量的分析。2.“企業間職業培訓中心和能力中心的數字化”特別資助項目。德國聯邦教研部希望在“職業教育4.0”的背景下，加快專業人才培訓過程的數字化。這一項目包括兩類資助：(1)為了幫助企業，尤其是中小企業，改進他們技能人才的培訓，對其數字化設備進行資助，(2)資助能力培訓中心開展項目試點并構建網絡聯系，開發構建新型學習及教學過程的可能性，適應數字化發展對學習和勞動的要求。3.“職業培訓中的數字化媒體”項目。該項目的建設周期為2012-2019年，2016年獲得的資助數額中，有億歐元來自德國政府，100萬歐元來自歐洲社會基金(ESF)。該項目的建設目標是通過為資格開發和實驗、網絡連接和信息服務提供資助，從而開辟數字化媒體在職業教育與培訓中的應用。從這一項目中獲得的經驗將會幫助進一步完善初始和技術職業教育培訓，提高培訓者、被培訓者以及教師們應用數字技術的能力水平。

信息技術改造傳統的職業教育與培訓模式

　　數字化是德國“職業教育4.0”改革的重點方向，“媒體的使用與生產——職業教育與培訓中的媒體能力開發”項目對學校職業教育和公司內部培訓中如何培訓媒體能力的問題進行了研究。報告指出，沒有必要完全由職業學校來提供精良的技術，相反，在實踐環境中使用數字媒體則顯得更為重要。與此同時，沒有必要強制要求學校開設專門的媒體學習或者信息技術的課程，但是卻應該以任務的形式整合進個別課程中去，公司內的職業培訓也應該秉承這樣的理念。為了幫助中小企業更好地應對工作中數字化帶來的沖擊，為培訓者和被培訓者提供提高媒體能力的學習材料和課程則是必要的。與此同時，政府和相關商業組織(比如商會)應該在這個過程中扮演協調者的角色，通過分類、評估和發布相關文件和課程?；ヂ摼W和數字媒體成為我們個人生活、工作和學習中不可缺少的一部分?！肮I4.0”帶來了數字化的發展，一定程度上改變了人們對于學習是什么和如何在企業中學習的認識，數字化學習資源的使用為雇主和雇員提供了更大的靈活性。

數字化媒體能力成為教師和企業培訓人員的必備能力

　　德國“職業教育4.0”的數字化發展需要教師具備數字化媒體能力，因此，需要一支強力有的數字化教師隊伍。未來的學習可能會更加個性化和移動化，并且時間和地點上都是獨立的，這就對職業教育的學習結構和形式提出了要求。但是，教師、公司內的培訓人員和被培訓者都需要接受基于媒體的教或學的培訓。尤其是企業內部的培訓人員尤其需要接受幫助或者接受繼續教育來適應他們的新角色。因為他們是在工作世界走向數字化時，公司內學習活動的最重要的目標群體。德國各州文教部長聯系會議(KMK)在《數字時代的教育》報告中將師資培訓和進修作為核心工作。2016年在波恩召開的“職業教育與培訓——自動化、數字化和兩極化”會議認為，未來培訓人員需要的媒體能力和IT是可以被界定的。就學習內容而言，該會議認為關注的重點則是通過Wikis、博客、Apps或者說明性的視頻來教授專業知識，目的是為了為線上考試，或者傳授IT、IT安全或數據保護方面的知識做準備。與此同時，“德國聯邦政府計劃在未來10年中投入500萬歐元，與各州一道加強對教師的數字化培訓”。

重視職業教育與繼續教育銜接普職貫通的終身學習網絡

　　德國職業教育培養出來的技術技能人才以及企業的在職員工要適應“工業4.0”戰略的需要，就必須不斷進行學習與培訓。德國聯邦政府撥出專項資金設立了“繼續教育政府獎學金”“繼續教育津貼”“升級援助計劃”等專項項目為其提供經費支持。企業內部也進一步加強對在職員工的數字化培訓活動，比如，博世公司對員工進行的有關平板電腦、網絡和外線電等方面知識和技能的培訓。為了進一步彌合職業教育和普通教育之間的隔離，增強職業教育吸引力，解決職業教育“斷頭教育”的問題，德國在歐洲資格框架(EQF)的基礎上，制訂了德國資格框架(DQR),構建了普職等同的資格體系，從而使職業教育可以向更高層次發展。

　　(來源：中國工業評論)