工業4.0時代 化工和水處理行業從業者將有哪些新的職業方向？

流程工業4.0的排位賽對企業是一個挑戰，且是對企業所有層次的挑戰。同時，在工業4.0的影響下也出現了一些新的職業，例如工業化的水處理企業就在討論是否需要像“水電一體化”這樣的工種。

目前，工業4.0在工業生產領域中帶來的變化已經越來越明顯。消費品生產領域中的個性化產品已不再是新鮮事物。這也告訴人們，從產品生產到物流供應鏈直至最終消費者之間的網絡是很容易構建的。

工業4.0的推動力來自方方面面，不僅是以技術為主導這一個方面。在最初討論工業4.0時，常常會提及單件產品生產和供應問題，這也就使人們誤認為工業4.0的重點是解決加工制造領域中的問題。但這種認識是不正確的，不同工業領域中應用工業4.0的潛力是不同的，因此又出現了我們常說的水處理4.0和流程工業4.0等等針對不同工業領域的4.0的說法。

全生命周期的設計運營

未來的生產設備將是數字化和網絡化的生產設備。基于標準化的通信方式，在生產設備規劃設計之時就決定了要通過下列措施明顯地改進生產設備整個壽命周期內的性能：

自動地將新安裝的傳感器/執行器或者整個模塊納入到自動化系統之中;

在實際調試和運行啟動之前就在生產設備的數字化圖像系統中對新功能和新部件進行模擬;

在生產設備整個壽命周期內利用設備規劃設計時所產生的數據;

利用數據挖掘算法(大數據)分析和優化產品生產;

云技術的應用，包括在自動化控制功能中采用云技術;

利用移動式終端設備直接獲取所有生產設備中的重要數據，優化設備維護和設備修理。

下面所介紹的生產設備在不同使用壽命階段的實例就清楚地證明了這一點。

用戶在設備規劃設計階段利用Festo公司開發的在線操作指南Handling Guide Online來滿足自己對上下料系統的個性化要求。

該方案明顯地縮短了工程項目的設計時間(-50%~-80%)和供貨時間(-20%~-50%)，因為在用戶確定了上下料系統后，它們即刻就能進入生產制造過程。

設備的智能化

具有通信功能模塊的壓縮空氣監控裝置通過“學習”能夠在生產過程中自主確定生產設備是否處在生產狀態下或者是處在空載運行的工作狀態下。它主動地切斷部分壓縮空氣的供應，可以把空壓機系統的壓縮空氣消耗降低到最低程度。并且能夠在切斷部分供氣的情況下，檢測壓縮空氣系統有無泄漏之處，但檢測到的數據與用戶事前設定的臨界值有出入時它會自動地向控制系統發出報警提示，從而可以實現按需維修。因為壓縮空氣的流量、使用量和壓力都被連續不斷地監控，用戶可以實現空壓機設備的智能化能源監控，可以檢測到空壓機整個使用壽命周期內隨生產過程變化而不斷變化的工作特性。

在銅的回收過程中需要快速且準確地調節浮選設備的工作參數。阿根廷Minera Aguilar Mine公司的維修人員可以選擇在浮選設備旁，利用智能手機和平板電腦直接讀取和修改電動球閥工作參數。從而節省了維護保養時間和工作量，提高了生產效率，實現更高的生產能力。

資質的變化

工業4.0的出現也在職業領域帶來了相當程度的改觀。工業4.0對教育事業提出了新的要求，不僅是在學校教育和高等教育領域中提出了新的要求，而且也在從業資質方面提出了新的要求。

2016年，德國工程師協會VDI在HMI人機交互框架內的調查報告表明，在1000名被調查的專業人員中只有6.6%的被調查者接受過數字化技術相關內容的教育。這一發人深省的調查結果表明，現在的工業領域從業人員中有著巨大的“現代化技術知識補課需求”。

在急速變化的生產環境中，連續性的和跨學科的員工培訓有著非常重要的意義，將與智能化的元器件和系統一起長期地影響和保障企業的吸引力和市場地位。因為一個企業的吸引力如何與它所引進和采用的新技術有著密切關系。

在數字化過程中，采用什么樣的元器件、系統和軟件，以何種形式的網絡為標準，目前還沒有定論，這意味著未來的技術要由高等院校、企業和研究機構共同開發。

此外，產品的創新周期將明顯縮短，這樣一來從職業培訓需求分析到資質認證的傳統人才開發流程將不再適應新形勢的需要。工業4.0對員工技能素質的要求，即“在跨學科的、復雜的和動態的工作環境中職工能夠自發地找到自己正確工作方式的能力”顯得越來越重要。例如，在網絡化生產過程中，員工應具備的素質是能夠感知變化的跡象，解釋和分析出現的問題，并根據自己的解釋和分析提出新的且目前尚未有過的解決方案。

例如，在生產設備的維修保養方面，未來的維修人員應具備實時評估數據的能力，以便能夠提出優化能源利用的方案或者流程工藝優化改進方案。員工必須能夠理解自我調節的生產能力利用率、控制、監控和改進人與機器之間的工作協調，保障有著大量IP地址生產設備的網絡安全，并且能夠貫徹落實IT安全保護的要求。

工業4.0時代

新的技術變革對人員素質提出了哪些新要求?

職業技術領域水電技術一體化

在生產設備數字化的實施過程中，人們也在討論一些新的職業工種。在(工業化的)水處理企業中有著很大的跨學科職業教育的潛力。這里的跨學科職業培訓包含了生物技術、化學、物理、機械工程、電氣工程、自動化技術、環境保護和安全管理等方面的綜合知識。

德國水資源合作組織將這一所需的專業職業領域稱之為“水電技術一體化”，并認為該學科將來自德國的工業和城市環境綜合技術輸出到國外，在提升德國的國際地位方面有著巨大的潛力。

生產設備的虛擬運行

Festo公司的姊妹公司FestoDidactic SE公司是一家在技術培訓領域中的全球領軍企業，也是水電一體化職業培訓的推動者，公司已經與水資源管理專家通力合作，開發了“水電技術一體化”跨學科職業培訓的基礎課程。

該公司還與EON Reality公司合作開發了虛擬培訓技術，例如適合于在污水凈化處理設備不同凈化處理任務中使用的職業培訓虛擬技術。在虛擬現實技術的幫助下，學員們可以嘗試完成不同的污水凈化處理任務，例如從污水中采樣或者排除故障等等。這里，最重要的是允許學生在學習的過程中出錯，而且不會為污水凈化處理廠的生產過程和工藝流程帶來嚴重的惡果。

在Festo公司位于德國Snhausen市新建的科技工廠中，技術人員在“實習工廠”中正在準備一套全自動化的網絡化裝配生產線。這一教學用實習工廠直接集成在Festo公司的產品生產中，包含了配有各種試劑和教學設備的實驗室。這里的關鍵設備是教學和研究平臺“CPFactory”。

利用CP Factory教學和研究平臺可以非常符合生產實際地教授職業技術知識。

這一平臺能夠按照模塊化的方式構成真實設備的一個工作站，讓學員們完成設備工作程序的編制、網絡化和其他教學內容的學習，例如能源效率和數據管理等等。另外，CP Factory教學和研究平臺還可以用于即將在產品生產中使用的靈活性軟件解決方案的開發和測試。

在“短期培訓”中，專業技術人員和管理人員將會根據當前的實際需要接受企業內部或者外部的專家的短期培訓，提高素質和資質，學習有關機電一體化、物流和過程優化以及生產組織和以人為本的學習培訓，例如：跨學科行為學、學習能力和適應能力等。