在經濟全球化時代，技能短缺已成為20世紀90年代以來經濟發展所面臨的最具挑戰性的障礙。在美國和英國，產業和政策部門很早就意識到技能短缺問題對未來經濟發展的制約，進而采取一系列措施來應對。然而事實上，“技能”、“短缺”的概念比較模糊，各國學術界對技能短缺的界定也有一些差別的，英國國家培訓署(National Training Agency)將“技能短缺”定義為“有特定技能要求的工作崗位無法得到足夠的具備這一崗位技能要求的員工。”具體而言，它涵蓋外部技能短缺和內部技能短缺兩個方面，前者指因為外部勞動力市場上的技能人才供不應求，企業對技能人才的需求不能通過對外招聘實現;后者則指企業現有的工人并非完全精通其工作操作內容，其技能水平達不到企業經營目標所要求具備的狀態。
清華大學、復旦大學《中國勞動力市場技能缺口研究》課題組的研究發現，中國正處于產業鏈低端的“世界工廠”向高附加值產品生產過渡的階段，對高技能勞動力的需求不斷上升，勞動力市場的技能回報也隨之上升，但企業仍然普遍存在人才短缺問題;在制造業領域，由于高技能行業向東部地區進一步集中，導致該地區在高級技術工人方面的人才短缺程度略高于其他地區，此外，制造業仍然是農民工，尤其是新生代農民工人數最多的行業;相對于老一代農民工，盡管新生代農民工的文化程度水平有所提升，但是仍然只有三分之一左右的農民工接受過技能培訓，而且僅有5.9%的農民工具有勞動技能等級或職業技術證書。另有研究指出，目前工作崗位對工人受教育年限的要求，第二產業的資本密集型崗位是10.4年，第三產業的技術密集型崗位是13.3年，但是農民工的平均受教育年限只有9.6年。這些都意味著中國制造業的轉型升級面臨著很大的教育和技能短缺的挑戰。
與此同時，在“機器換人”的大潮下，近年來工業機器人的生產、應用處于高速增長階段。據媒體報道，從2010年到2016年，中國工業機器人市場增長了5倍多，從2013年以后，中國已連續四年成為全球最大的工業機器人市場，其占全球市場的份額從2013年的1/5，到2014年達到1/4，2016年則接近1/3，高達8.7萬臺。另據工信部數據統計，2017年中國工業機器人銷量突破12萬臺，市場規模達到42.2億美元，可以說全球每生產三臺工業機器人，就有一臺誕生在中國的生產線上。
盡管從全國看，尚未出現大面積的機器換人現象，但在東部沿海地區早已出現了這一趨勢性轉變。比如在佛山，目前開展“機器換人”規模以上工業企業達300家，應用機器人超6000臺，主要應用在汽車制造、陶瓷、家電、機械以及金屬材料加工行業等領域。而且佛山本土企業美的集團在收購德國工業機器人巨頭庫卡集團后，雙方于2018年3月宣布共同成立3家合資公司，開始在順德科技園新建生產基地，預計到2024年機器人產能達到每年75000臺。
方興未艾的“機器換人”背后的隱憂是相應技能工人的供給和儲備還遠不能滿足產業快速發展的需求，因為“哪怕是最簡單的上機操作，學起來最短要一兩周，長的要幾個月。普通產業工人一般難以勝任，最起碼要高中文化，還要有一定的技術底子”。以廣州數控的電機軸生產為例，原來需要三四個工人，每個人在不同的位置上分工操作，而在采用機器人后，只需要一個工人做生產線的看管維護與保養，但是對這個工人的綜合能力要求提高了，他要懂銑打機，要懂車床，要懂磨削工藝，要懂電氣聯調，還要懂機器人，這是一個綜合化和高端化的技能要求。
因此，雖然目前企業對智能制造方面的技能人才需求很大，但是勞動力市場上具有相關經驗和技能的專業技術工人非常匱乏，有研究指出，2015年，我國工業機器人裝機容量已經達到約26萬臺，但當年工業機器人技術專業的高職畢業生只有165人，工業機器人產業快速發展與人才緊缺已經形成了一對突出的矛盾。一位在機器人供應商工作十年的工程師說，“我給工人培訓時明確跟他們講，學會自動化編程，一萬好幾一個月沒問題。這樣的人緊缺，(企業間)基本上都是互相挖角。”總體來看，根據工信部、教育部和人社部的預測，高檔數控跟工業機器人的人才需求缺口到2020年會達到300萬，而到2025年會去到450萬。
然而，由于受到戶籍、經濟發展水平差異以及教育資源配置不平衡等因素的影響，無論是本地農民工，還是外出農民工，都非常欠缺培訓機會，他們屬于我國職業技能培訓的弱勢群體。有調查顯示，大多數農民工的職業技能都不是從專門學校或是職業培訓中學得的，而是自己在勞動中獲得的，主要獲得方式有“本人自學，邊學邊干”(29.9%)，“自己拜師傅學習”(24.6%)，“通過親戚，朋友或老鄉教的”(14.5%)，即近70%的農民工是通過這些非正規的培訓方式獲得技能的，而通過企業/單位、學校、社會團體或政府組織的正規培訓獲得職業技能的總計比例僅達31%。當前“機器換人”潮流催生了新的人才缺口，企業越來越需要能夠操作新型機器設備及管理自動化生產線的技能工人，這就為被流水線“去技能化”的農民工的“再技能化”提供了契機。
案例：工業機器人行業的技能形成
工業機器人是一種面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人，既可以接受操作人員的直接指揮，也可以按照預先編排的程序運行，靠自身動力和控制能力進行特定的軌跡運動來實現各種功能。因為易用性和穩定性的不斷提升，近年來工業機器人日益成為我國裝備制造業升級的重點研發和突破的領域，其應用范圍也從傳統的汽車業快速向電子電氣、食品加工、包裝印刷、倉儲物流、橡膠化工和新能源電池等領域延伸，當前，工業機器人可在搬運、分揀、點膠、焊接、噴涂、沖壓壓鑄、裝配等具有重復性、過勞性和危險性的工序上實現對工人的替代。
由于工業機器人屬于新興領域，專業化及技術水平要求較高，因此技能工人十分缺乏。根據工信部的的發展規劃，到2020年，工業機器人裝機量將達到100萬臺，大概需要20萬工業機器人應用相關從業人員，由此可見，工業機器人行業技能工人的需求巨大，但是從供給側來看，技能工人的培養培訓數量遠達不到實際所需，技能短缺嚴重。廣東嶺南職業技術學院的調研數據表明，企業現有的工業機器人技術人才中，依靠企業自身力量培養提高的占12.3%，而直接從學校招收的學生占45.1%，從社會招聘的員工占42.6%，從技能形成體系的角度看，這反映出當前工業機器人行業技能工人培養培訓多元化的的格局。對此，筆者2018年1月-3月在廣州、東莞、佛山和韶關等地進行深入調研，總結出工業機器人行業技能形成的三種主要途徑，即企業內部培訓、職業技術學校教育和商業性培訓機構。
企業內部培訓
對于應用了機器人和其他自動化設備的企業來說，本體生產企業與集成商在安裝調試設備以及駐廠陪產的同時會幫助企業培訓部分操作技術人員，有的企業也會專門聘請外部的專業的高級工程師對轉崗工人進行技術技能培訓，而培訓成本由企業來承擔。比如在東莞的勁勝精密組件股份有限公司，在籌建自動化“無人工廠”時就挑選部分原來流水線上的工人進行調崗培訓，讓他們逐漸轉型成為操作維護工、設備工程師、甚至研發工程師。
由于終端用戶的主要需求是工業機器人的日常操作維護與設備管理，技術技能要求相對較低，具備初高中學歷能力的工人是有可能通過2-3個月的短期培訓掌握基本的技能，但是在具體實踐中，培訓的過程還是比較艱難的，“每天讓工人寫培訓心得，有些學過就忘了，工人中途離職，我們還得再培訓”，因此，在工業機器人集成應用企業中有一種玩笑說法，叫“買機器人，送工程師”，這可以減少終端用戶因為技能工人短缺而向集成應用商挖人。
隨著我國工業機器人產業的大力發展，為適應產業發展對人才培養的新需求，越來越多中高等職業院校、甚至大學本科開始開設與工業機器人相關的專業來培養應用型與研發型人才。雖然直到2015年教育部高等職業教育專業目錄才明確了“工業機器人技術”專業，但在此之前已經有不少職業院校依托機電一體化專業設置“機器人技術”方向，比如廣州市機電技師學院，由于有學校領導是從企業出來的，看到了工業機器人發展的前景，認為將來這方面的技術技能人才缺口比較大，因此早在2010年就開始探索工業機器人應用與維護的招生與教學工作，第一批學生只有一個班，十幾人，2012年畢業后大部分都進入了工業機器人行業工作。
總體來看，截至2016年，全國共有240所高職院校開設了工業機器人技術專業，而在廣東省，目前已有20多所，接下來還會有更多學校陸續開設這一專業。根據測算，如果開設工業機器人技術專業的高職院校保持在300所的規模，每年將會培養3.3萬人，基本可以滿足市場的需求。2016年一項對全國僅有的工業機器人專業畢業生的調研顯示，9%的學生從事系統方案設計，63%的學生從事工業機器人系統集成，主要工作是產品安裝調試。表1是筆者訪談的五所高等職業技術學院開設工業機器人專業的情況。
工業機器人是先進的機電一體化數字化裝備，集機械、電子、控制、通信、計算機、傳感器等多學科技術于一體，因此工業機器人技術專業的課程設置也需要體現跨專業、跨學科的特點。比如，廣東番禺職業技術學院將相關學科整合為專業群，專業群內的專業共用實驗實訓設施、設備，共享師資隊伍、專業團隊，共上相同的專業基礎課程，像該校的智能裝備制造專業群就包含機械制造與自動化、模具設計與制造、工業機器人技術、電氣自動化技術等具體專業，以機械制造與自動化為專業群特色。筆者調研的廣州某職業學院通過與工業機器人“四大家族”品牌之一的ABB合作共同開發工學結合的專業課程，建立起模塊化、進階式課程體系，開設了專業技術平臺課程、專業技術核心課程、專業能力拓展課程以及頂崗實習和畢業設計。
筆者在訪談中了解到，由于國家對智能制造發展的重視，加上媒體大量的宣傳報道，社會各界，尤其是高中畢業生的家長對工業機器人技術發展前景的認知度和接受度明顯提高，因此雖然是新設專業，但是高職學校學生的報到率比較高，基本在90%以上。另一方面，也正因為是新興專業，該專業在建設過程中也面臨一些問題，首先是師資隊伍嚴重缺乏，生師比比較高，按照國家規定應該是25：1，但是筆者調研的佛山某職業學院工業機器人專業3個年級，每個年級3個班，總共有400個左右的學生，但只有8個老師，生師比是國家標準的兩倍。該專業的老師告訴筆者現在面臨招老師的困難，因為工業機器人技術專業的實操性、應用型更強，需要老師能夠教技能，而不只是做理論研究、寫論文，既有理論水平又有設計能力的人又不愿意來職業院校，他們去企業的待遇會好很多。此外，現有的老師基本是從其他相關專業抽調過來的，他們大部分是通過參加技能大賽、合作開展實驗室建設、外出培訓或者自己去企業跟著學等方式培養出來的，有的還是邊學邊教，對一些專業性、實操性很強的課程，老師自己也很難駕馭。
其次，大部分學校都存在著硬件設施投入不足以及現有設備利用率不高的問題。工業機器人行業的技能形成是同實訓實習分不開的，但是建設實訓實習基地的成本耗費巨大，不是每個學校都能負擔。筆者調研的廣州某職業學院在2011年投入了800余萬元(其中企業投入100余萬元)建立了華南地區唯一的工業機器人應用性人才培養實訓基地和ABB工業機器人應用創新中心，而且正在進行的和未來規劃的二期、三期工程的投入分別達到260余萬元、500余萬元;而廣州某職業學院電氣自動化專業的畢業生則告訴筆者，雖然開設了工業機器人的課程，但是學習僅限于書本理論，因為學校沒有機器人設備，唯一的一次實操就是某個周日老師帶學生去廣東工業大學的工業機器人基地，用了不到一個小時，四個人一臺機器人。此外，東莞某學院的老師告訴筆者，相比于成本投入，這些設備只用來教學就太浪費了，產出很小，而且這個行業的技術更新換代速度很快，設備淘汰率太大。所以現在有工業機器人本體生產企業專門做教學設備的開發，雖然相對便宜，也更適合教學，但也會導致學生學習的技能跟不上企業實際使用的需要，因為不同品牌的工業機器人的安裝調試方法是不一樣的。因此，剛出校門的畢業生，由于缺少工作經驗，實際動手能力不強，通常需要在企業經過相應的崗前培訓才能正式上崗。
商業性培訓機構
工業機器人行業巨大的人才需求讓部分人力資源企業和集成應用商嗅到了商機，紛紛開設工業機器人培訓班，以滿足那些被機器人和自動化設備替代的流水線工人，以及缺乏軟硬件教學資源的中高職院校的學生的再培訓、再技能化的需要。但是由于在發展初期，工業機器人培訓市場的信息不對稱、不完整，導致這些培訓的質量參差不齊，有東莞的工人在交了5800元學費參加機器人工程師培訓后，在第一堂課上就受到打擊，原因是“聽不懂”，兩年的課程，他學到了一些最基礎的編程知識，卻“畫不出工廠需要的圖”。
相比于傳統的人力資源培訓企業，工業機器人集成應用商在技能工人的培訓方面更有技術和資源上的優勢，根據筆者的調研，現在已經有部分集成應用商將培訓作為重要的業務組成，由于在實際項目中積累了豐富的經驗和資源，這些集成應用商的培訓教學更貼近真實的安裝調試現場，設備也更符合行業應用主流。筆者2018年1月-3月報名參加了一個培訓學院在佛山基地舉辦的“工業機器人應用工程師班”，深入觀察和體驗工業機器人行業商業性的技能形成的過程。
開設這項培訓班的企業最初是一家集成應用商，2015年開始轉型做工業機器人行業的人才培養，并且定位是中高端技術技能人才，要求參加培訓的學員有大專及以上學歷，機電相關專業，因為學員如果沒有相關的概念和技能基礎的話，對培訓內容的接受和理解難度比較大，需要花的學習時間會更長。目前，該培訓學院在全國范圍內已經開班五十多期，培訓學員人數超過2000人，但還是不能滿足當前整個產業的人才需求，比如在佛山，有調研預測未來佛山的工業機器人本體生產企業需要的專業技能工人在3000-5000人，工業機器人終端用戶的需求在6000-10000人，而該培訓學院在佛山基地培訓的學員還不到百人。
上述培訓學院佛山基地的培訓周期為兩個半月，學費為16800元，對于無力一次性支付學費的學員，可以申請中國銀行(3.550，0.05，1.43%)的貸款，可以選擇分18或24期，先息后本，前六個月只還利息，每月190多，之后每月1000多。課程設置分為初、中、高三級，從基礎的操作編程和自動化元器件介紹開始，接著是可編程控制器(PLC)編程，再之后是機器人維護維修、機器人控制系統與離線編程、機器人視覺應用、機器人焊接應用(因為50%的機器人是做焊接的)，最后是集成項目調試。整個課程的思路是先多練習機器人單體的操作，接著重點學習機器人工作站的安裝與調試，這是目前企業需求最大的崗位，最后是整條生產線的安裝與調試。
該學院聯合了國內多所高校、多家集成商以及機器人本體公司研發出一套認證體系，在培訓最后，學員需要參加考試，通過認證的將被授予“工業機器人應用工程師(調試維修)”證書，這是一個行業自發建立、共同認可的職業資質認證體系。該學院還建立了學院人才網，為工業機器人應用相關企業和技能人才搭建了招聘求職的平臺，并為所有參加培訓的學員進行就業輔導和推薦就業。而且通過培訓認證的學員可以跟學院簽約成為兼職工程師，為有需求的工業機器人應用企業做技術服務。
對于已經畢業的學員，學院通過建立校友群來保持聯系，方便校友之間進行技術交流和項目對接。學員參加培訓不僅是學到相應的知識和技能，而且還獲得了行業的人脈和資源，這種關系的建立有利于以后長期的發展，因為大家都是校友，溝通障礙比外面陌生人拜訪要小很多。
雖然對企業來說，需要的是有經驗、能夠立刻上手工作的技能工人，而經過短期培訓剛出來的工人還達不到要求，因為機器人被用在不同的產品線上，不同產品有不同要求，工人需要適應工廠的實際應用場景。但是這種培訓還是能夠幫助工人在工業機器人行業入門，系統化的理論講解和實踐操作讓他們達到企業成長預期的要求，在半年或一年內不斷積累項目經驗，達到熟練程度。
總結與建議
在我國人口紅利消失，勞動力成本不斷上漲的情況下，產業結構升級是提高勞動生產率、保持經濟持續增長的必由之路，但是產業結構升級正面臨著技能工人短缺的挑戰，對此需要大力推進和改善產業工人的技能形成體系建設，尤其是幫助支持農民工實現“再技能化”，職業學校教育和職業技能培訓作為我國技能形成體系的主要組成部分，承擔著教育、培養和提升產業工人技術技能水平的使命。
在工業機器人行業，企業內部培訓、職業技術學校教育和商業性培訓機構等三種主要培訓途徑都存在一定問題。企業內部培訓面臨著培訓出來的技能工人跳槽或被挖角的風險，導致企業進行技能投資的意愿不強;職業技術學校也受到硬件投入不足、設備利用率不高、師資不夠、沒有專門教材等各種問題的困擾，使得學生畢業進入企業后動手能力不足，往往需要進行二次培訓;商業性培訓機構由于市場信息的不對稱性和不完全性而會出現培訓質量參差不齊的問題，而且高昂的學費也會給加重工人的經濟負擔，這些都會削弱工人參與培訓的意愿。
為突破“機器換人”時代技能工人短缺的困境，本文建議：1)建立工業機器人應用行業協會，由于工業機器人的安裝調試與維護管理具有一定程度的通用性，為降低企業技能投資的風險以及節省成本，可以引入“共享”的理念，協會內的企業可以分擔技能投資成本、共享技能工人服務、避免惡性挖角，同時，政府對行業協會內技能人才的管理和流動制定提供相應的法律與制度保障;2)深入推進產教融合，創新教學制度，鼓勵和推動更多位于企業一線的、項目經驗豐富的工程師進課堂，同時為硬件資源不足的院校設立公共實訓中心，提高設備設施利用率和更新換代速度，既能資源共享，避免重復建設，節省成本，又能緊跟產業發展的趨勢;3)規范工業機器人技術商業培訓市場秩序，推動培訓資質考核認證，設立準入或白名單機制，劃定收費標準，同時用發放“培訓券”的方式為被機器替代的工人，尤其是農民工提供補貼，減輕他們的經濟負擔。在一定意義上說，技術是一把雙刃劍，在當前第四次科技革命到來的前夕，唯有通過教育、社會和法律等政策制度的調整和創新才能減少技術不利的那一面對處于結構性弱勢位置的群體的沖擊甚至傷害。
