车间里的“数智革命”:高职院校赋能中小制造企业数字化转型新实践

在国家大力推进新型工业化、加快发展新质生产力的时代浪潮中,大型制造企业凭借雄厚的资金与技术实力,率先驶入数字化转型的快车道。然而,在中国经济版图上占据“半壁江山”的广大中小制造企业,却常常陷入“想转不会转、敢转不能转、转了不划算”的困境。它们是产业链供应链的“毛细血管”,是吸纳就业的“蓄水池”,更是技术创新的“试验田”。其数字化水平,直接决定了我国制造业整体转型升级的成色与深度。

面对“沉默大多数”的转型难题,一股来自职业教育领域的新兴力量正悄然崛起——高等职业院校(以下简称“高职院校”)。它们凭借贴近产业、服务地方、实践导向的独特优势,正从传统的“人才输送者”角色,转变为中小制造企业数字化转型的“技术伙伴”、“方案设计师”和“能力共建者”。这场发生在车间一线的“数智革命”,不仅为中小企业破解了转型困局,也为现代职业教育体系的高质量发展开辟了全新路径,更成为培育新质生产力不可或缺的基层实践。

本文将深入剖析中小制造企业数字化转型的现实痛点,系统阐述高职院校赋能这一进程的创新模式、核心优势与典型实践,并在此基础上,前瞻性地探讨如何构建更加高效、可持续的“校-企-地”协同生态,以期为推动我国制造业全面迈向智能化、高端化提供可复制、可推广的“职教方案”。

一、 中小制造企业的“数智之困”:转型路上的三重枷锁

中小制造企业普遍规模小、利润薄、抗风险能力弱,其数字化转型面临独特而复杂的挑战,可概括为“不敢转、不会转、不划算”三重枷锁。

1. “不敢转”:投入高、风险大、见效慢 数字化转型往往意味着对现有生产流程、管理模式乃至组织文化的颠覆性重构,需要持续的资金、技术和人才投入。对于现金流紧张的中小企业而言,动辄数十万甚至上百万的软硬件投资是一笔巨大的负担。更令其担忧的是,转型失败的风险极高。市场上解决方案鱼龙混杂,许多通用型平台难以适配其特定的生产工艺和管理需求,导致“水土不服”,最终沦为“数字盆景”,不仅未能提升效率,反而增加了运营成本。

2. “不会转”:缺技术、缺人才、缺方法 中小企业普遍缺乏既懂工业又懂数字化的复合型人才。内部IT团队往往只能处理基础的网络维护,对工业互联网、数据采集、智能算法等前沿技术知之甚少。同时,它们也缺乏系统性的转型规划能力,不知道从何入手、该优先解决哪些问题、如何分步实施。这种“技术盲区”使得企业在面对琳琅满目的数字化产品时无所适从,极易被供应商牵着鼻子走。

3. “不划算”:标准化方案难匹配,ROI(投资回报率)不清晰 大型企业的数字化解决方案通常是高度定制化的,成本高昂。而市面上面向中小企业的标准化SaaS(软件即服务)产品,虽然价格低廉,但功能单一,无法深入到具体的生产环节,难以解决其核心痛点。例如,一个小型机加工厂最关心的是设备利用率(OEE)和刀具寿命管理,而一个注塑厂则更关注工艺参数的稳定性和能耗优化。缺乏针对性的解决方案,使得企业难以看到清晰的投资回报,从而对转型持观望态度。

正是在这样的背景下,高职院校以其“接地气、重实操、低成本”的特点,找到了精准切入的突破口。

二、 高职院校的“破局之道”:从“输血”到“造血”的范式跃迁

传统上,高职院校的主要功能是为企业输送技能型人才。但在数字化转型的新语境下,其角色正在发生深刻变革,从单纯的“人才输血者”升级为能够与企业共同成长的“能力共建者”和“价值共创者”。

1. 核心优势:离车间最近的“智力引擎” 高职院校最大的优势在于其与区域产业的深度融合。其专业设置紧贴地方主导产业,教师队伍中有大量具备丰富企业实践经验的“双师型”教师,实训基地的设备与企业生产线同步更新。这使得高职院校对中小企业的生产流程、技术瓶颈和真实需求有着深刻的理解,能够提供“听得懂、用得上、改得了”的技术服务,避免了“纸上谈兵”和“空中楼阁”。

2. 创新模式:“轻量化、模块化、渐进式”的转型路径 针对中小企业“怕贵、怕复杂、怕失败”的心理,高职院校探索出一套极具创新性的赋能模式:

轻量化切入:不追求“大而全”的整体改造,而是聚焦于企业最迫切、最易见效的“微场景”。例如为一家服装厂开发一个简单的MES(制造执行系统)模块,用于跟踪订单进度和物料流转。

模块化交付:将复杂的数字化系统拆解成一个个独立的功能模块(如设备联网、质量管理、能耗监控、仓储管理等)。企业可以根据自身需求和预算,像“搭积木”一样按需选择、分步实施,有效控制了初期投入和试错成本。

渐进式演进:高职院校不仅是技术提供方,更是长期的陪伴者。他们帮助企业建立初步的数据意识和管理规范,随着应用的深入和效益的显现,再逐步引导企业向更深层次的智能化应用迈进,形成良性循环。

3. 价值共创:师生共研、项目驱动的双赢机制 高职院校将服务企业数字化转型的过程,内化为自身教学与科研的宝贵资源。教师带领学生组成项目团队,以真实的中小企业为“活教材”,开展毕业设计、创新创业项目和技术研发。学生在解决真实世界问题的过程中,提升了工程实践能力和创新思维;企业则以极低的成本获得了量身定制的解决方案和潜在的人才储备。

三、 车间一线的生动实践:“数智革命”的鲜活样本

在全国各地,高职院校赋能中小制造企业数字化转型的创新实践正如火如荼地展开,涌现出一批可圈可点的典型案例。

案例一:浙江XX职业技术学院——“数字孪生”赋能精密制造 浙江某市聚集了大量中小型精密零部件制造商。浙江XX职院依托其强大的智能制造专业群,组建了“中小企业数字化转型服务中心”。他们为一家生产汽车变速箱齿轮的企业,构建了一个轻量级的“数字孪生”车间。通过在关键工序部署传感器,实时采集设备运行数据、工艺参数和产品质量信息,并在虚拟空间中进行三维可视化映射。管理人员通过一块大屏,就能直观地看到整个车间的运行状态、瓶颈工序和质量波动趋势。该项目投入不到20万元,却使该企业的设备综合效率(OEE)提升了15%,不良品率下降了30%。更重要的是,这个项目成为了该校相关专业学生的实训平台,实现了产教深度融合。

案例二:深圳XX技术大学——“AI+视觉”守护食品安全 在食品包装行业,人工目检存在效率低、漏检率高的问题。深圳XX技术大学人工智能学院的师生团队,利用开源框架和低成本工业相机,为一家本地的休闲食品包装厂开发了一套基于深度学习的智能视觉质检系统。该系统能自动识别包装袋上的喷码日期是否清晰、有无破损、封口是否完整等缺陷。整个系统硬件成本仅数万元,软件由师生自主开发,部署周期短,准确率高达99.5%。该厂负责人感慨:“以前我们想都不敢想能用上AI,现在不仅用上了,还用得很好,成本完全在我们的承受范围内。”此项目也孵化出了学生创业公司,形成了可持续的服务模式。

案例三:成都XX职业技术学院——“云边协同”激活老旧设备 许多中小企业拥有大量服役多年的“老旧”设备,这些设备不具备联网和数据采集能力,是数字化转型的“拦路虎”。成都XX学院的教师团队创新性地提出“云边协同”改造方案。他们在设备端加装一个自主研发的、成本低廉的边缘计算网关,该网关能兼容多种工业协议,将设备的模拟信号或简单开关量转化为标准的数字信号,并进行初步的数据清洗和处理。处理后的数据再上传至云端平台进行集中管理和分析。这套方案成功让一家拥有20年历史的机床厂的“老爷机”焕发了新生,实现了对设备稼动率、能耗等关键指标的精细化管理,为企业节能降耗提供了数据支撑。

四、 构建协同生态:迈向可持续赋能的未来

尽管成效显著,但高职院校赋能中小企业数字化转型仍面临一些挑战,如服务的规模化复制能力不足、长效合作机制有待完善、政策与资金支持体系尚不健全等。要将这一“星星之火”燎原,必须着力构建一个多方协同、共生共荣的生态系统。

1. 强化顶层设计,打造区域性赋能中心 地方政府应发挥主导作用,整合区域内优质高职院校、行业协会、产业园区等资源,共建“中小企业数字化转型赋能中心”。该中心可以作为统一的服务窗口,汇聚技术、人才、政策和金融资源,为中小企业提供“一站式”的诊断、咨询、方案设计和实施服务。同时,建立中小企业数字化转型的需求库和高职院校的技术成果库,促进供需精准对接。

2. 创新合作机制,激发内生动力 鼓励高职院校成立具有独立法人资格的科技服务公司或技术转移中心,使其能够以市场化的方式承接企业项目,保障服务的可持续性和专业性。探索“成果共享、风险共担、利益分成”的合作模式,例如,企业可以以未来节省的成本或增加的收益的一部分,来支付前期的技术服务费用,从而降低其初始投入压力。

3. 完善政策支持,营造有利环境 国家和地方层面应出台更具针对性的扶持政策。例如,设立专项基金,对高职院校服务中小企业的数字化项目给予补贴或奖励;将企业采购高职院校技术服务的费用纳入研发费用加计扣除范围;在“专精特新”等企业评定中,将与高职院校的合作成效作为重要参考指标。通过政策杠杆,引导更多资源向这一领域倾斜。

4. 深化教育改革,锻造“数字工匠” 高职院校自身也要与时俱进,动态调整专业设置和课程内容,将工业互联网、人工智能、大数据分析、网络安全等数字化核心技能融入人才培养全过程。大力推广项目化教学、模块化课程和“1+X”证书制度,培养更多既掌握传统制造工艺、又精通数字技术的“数字工匠”,为中小企业源源不断地输送“留得住、用得上、干得好”的复合型人才。

车间里的“数智革命”,没有大型发布会的喧嚣,也没有资本市场的追捧,它是一场静水流深的伟大变革。在这场变革中,高职院校以其独特的定位和务实的作风,扮演了至关重要的“翻译官”和“架桥人”角色。他们将高深的数字技术“翻译”成中小企业听得懂、用得起的语言,将宏大的国家战略“架设”成一条条通往车间现场的可行路径。

(作者:刘升愿 吉安职业技术学院)

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