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自动化系统工程(ASE)与自动化系统工程师资格认证(ASEA)

http://www.gkong.com 2007-04-29 21:43 来源:中国自动化学会专家咨询工作委员会

一  前言
   党的16大提出,走我国新型工业化发展的道路,必须坚持"以信息化带动工业化、以工业化促进信息化",而且要达到"科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势"等五个具体目标,这表明我国要基本实现工业化,不仅要采用机械化和电气化,而且要充分利用自动化和信息化。因此,以自动化技术为代表的先进生产技术,将在我国产业结构调整、推动传统产业现代化、实现经济及社会持续协调发展中,发挥极其重要的作用。

   支撑着国民经济各领域建设与发展的"自动化系统工程",其核心技术之一就是"自动化系统",它已成为当代发展迅速、应用广泛、最引人瞩目的高新技术,它是推动新的技术革命和新的产业革命的核心技术,已成为高新技术发展水平的重要标志之一。因此,我们认为大力发展"自动化系统",对实现我国四个现代化,迅速提高我国综合国力具有极其重要的意义。经济全球一体化的进程正在加快,这也为我国发展自动化事业提供了机遇。

   我们也必须清醒的看到,"自动化系统"正面临着新的挑战,孕育着新的突破。未来"自动化系统"发展的主要趋势可概括为:一是"突破",二是"融合"。

   "突破"就是研究开发新一代"自动化系统"取代原有一代的"自动化系统"。

   "融合"是借助于各学科间的融合和组合,跨学科、跨领域的研究解决各种理论、方法和工程实际问题。

   本文将以"自动化系统"为背景,从技术与人才两个方面来谈及自动化系统工程师的资格认证问题。

二  自动化
   所谓"自动化"――是指用机器、设备或系统,代替人或在人的操作下,完成某种作业任务、实现某种过程控制和运行、进行某种事物管理等。"自动化"技术已广泛应用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、经济、建筑、教育、服务业及家庭等方面。

   人类社会的进步和生产力的发展,促进了人类劳动和生活方式的不断改进,由人力劳动发展到机械化、工业化,然后又出现自动化。不同时期的"自动化"概念及其功能,均有可能发生变化(定义的修正、功能的扩充或概念的延伸)。

   1788年英国机械师瓦特发明的蒸汽机上使用的离心调速器是最早的闭环自动控制系统,开创了自动化技术形成时期。各类自动控制装置,在工业生产中日益广泛的应用,推动了自动控制反馈思想的形成和对控制系统的分析与综合。

   1948年美国数学家维纳在《控制论》中,着重研究了系统的信息与控制过程,指出控制的本质特征就是信息的传递、变换和处理。这标志着自动控制学科的诞生。

   20世纪40-50年代,为解决火炮发射精度控制和飞机自动导航等问题的研究,以及电子技术的发展,促进了经典控制理论的形成。单机自动化和装置过程自动化得到了广泛应用。

   50年代以后,自动控制理论及自动化技术有了飞速的发展。1960年美国数学家卡尔曼提出了可观性和可控性两个基本概念,代表了现代控制理论的诞生。

   此后,在"现代控制理论"思想的指导下,一些新的自动控制技术相继出现,如为保证系统性能指标最优的设计方法--最优控制;在系统环境和信息不齐备情况下,如何改变自身性能,以获得良好控制品质的方法--自适应控制;分析和设计大系统的方法--大系统理论等,大大丰富了自动控制理论及自动化技术的内容。

   特别在60年代以后,控制理论和方法的发展、电子计算机的崛起、工业机器人的问世、以及柔性制造系统的出现等,使综合自动化得到了极大发展。自动化科学与技术的发展,推动了生产的发展和人类的进步;社会的进步、生产的需要又反过来促进了自动化的发展。自动化科学与技术的广泛应用,极大地提高了劳动生产率,对人类生产和生活方式产生了深刻的影响,起到十分关键的作用;现代社会离不开自动化,同时又对自动化提出了大量的要求。

   "自动化"的积累与发展,已成为一门应用性的技术科学。从信息、能量与物质的角度来说,"自动化"研究的是物质世界的信息运动规律和信息处理方法,以及能量与物质的有效利用等。

   它以控制论为基础,与系统论和信息论紧密相关,具有理论严紧、服务对象鲜明、系统复杂、应用普遍、适应性广等特点。"自动化"一方面将自动化科学原理与方法转换为工程技术,使之应用于工程实际,转化为生产力;另一方面又将实际中的问题提炼、抽象成为科学问题,为"自动化"提供新的研究问题。

三  自动化系统
   "自动化系统"是自动化概念的具体化,可将其定义为:在人的参与下,机器、设备或系统,通过仪表自动检测、各种参数信息处理、自动分析判断等,实现人们所预期的自动操作过程而构成的一个系统。

     随着科学的进步和高新技术的发展,计算机、网络,以及现代通信技术突飞猛进的发展,加速了"自动化"概念外延的进程,"人"作为一个重要因素,加入到"自动化"进程中来,成为系统中一个不可缺少的重要组成部分,形成了人、机有机组合的"人-机系统",通常把这样的系统称之为"自动化系统"。

   所谓"自动化系统"是指,以自动化科学与技术为基础,融入计算机技术、网络技术和现代通信技术,在人的参与下,实现各类系统工程的自动化。

   因此,"自动化系统"首先是一个"人-机系统",是包含了控制技术、计算机技术、网络技术和现代通信技术的一种综合系统。

   现代产业自动化系统的可以认为是由系统主体、系统对象和系统目的组成,图1给出了该组成概括性和形象化的描述。

   "自动化系统"的特点,包含在以下几个方面:
   (1) 专业技术涉及领域面广、应用层面更广,具有明显的跨行业特点。应用领域几乎渗透到国民经济及社会生活各个方面,包括工业自动化、农业自动化、办公自动化、军事自动化、家庭自动化等等;既包括生产自动化,又包括经营管理自动化;既包括各类"人造"系统的控制问题,又包括社会、经济、生态环境等非"人造"系统的控制问题。
   (2) "自动化系统"所包含的技术与方法,能够广泛吸取其它学科的先进技术,同时又为其它学科的发展和各行各业提供了有力的技术支持。尤其是当今微电子、计算机、现代通信技术的发展,不仅使自动化系统"如虎添翼",为建设各类自动化工程提供强有力手段,而且对自动化系统自身研究的内容、理论和方法产生重大影响。
  
(3) "自动化系统"的性质和任务,已超越原有的"把人类从笨重、重复性的劳动中解放出来,用自动机代替人类劳动"的传统概念。它的思想、原理和技术手段适用于更为广泛的范围;自动化系统已从"人类手脚的延伸"扩展到"人类大脑的延伸",进一步扩展人的创新功能,增强了人的认识和改造世界能力。


  
显然,"自动化系统"是"自动化"概念的具体化,可将其定义为:在人的参与下,机器、设备或系统,通过仪表自动检测、各种参数信息处理、自动分析判断等,实现人们所预期的自动操作过程而构成的一个系统。

   随着科学的进步和高新技术的发展,计算机、网络,以及现代通信技术突飞猛进的发展,加速了"自动化"概念外延的进程,"人"作为一个重要因素,加入到"自动化"进程中来,成为系统中一个不可缺少的重要组成部分,形成了人、机有机组合的"人-机系统",通常把这样的系统称之为"自动化系统"。

四  自动化系统工程
   以自动化科学与技术为基础,融入计算机技术、网络技术和现代通信技术,在人的参与下,实现各类系统工程的自动化的国民经济各领域工程建设项目,被统称为"自动化系统工程"。

   因此,我们认为,一个"自动化系统工程项目"首先是一个"复杂的人-机系统",它包含了控制技术、计算机技术、网络技术和现代通信技术在内的一种综合系统集合体。

   当前大力推进自动化系统工程建设,对实现我国四个现代化,迅速提高我国综合国力具有极其重要的意义。经济全球一体化的进程正在加快,这也为我国发展自动化事业提供了机遇。下图表示了自动化、信息化与工业化的基本关系。


五  自动化系统工程师(ASE)
     (1)自动化系统工程师(ASE,Automation System Engineer, ASE )是众多工程技术人员中的一员,他们是掌握和应用自动化系统理论、方法与技术,并实际应用于工程建设的关键性人才,担负着实现国家工业化和企业现代化的重任。因此,在改革我国现存的"职称评定"制度的过程中,按照国际惯例,实施自动化系统工程师(ASE)的高质量培训和资格认证,力争实现他们的职业资格得到国际互认,是极为重要的事情。
   自动化系统工程师(ASE)的职能,
    主要表现在以下  几个方面:
   ● 承担各类(工业、农业、社会、经济等)工程中自动化系统的设计;
   ● 参与各类(工业、农业、社会、经济等)工程中,有关"自动化系统"的科技咨询服务;
   ● 负责本岗位上的自动化系统工程的施工、运行、维护和修理;
   ● 努力学习、与时俱进、不断创新,研究和开发新的技术与方法,以提高实际工程中的自动化系统运行效率和应用水平。

自动化系统工程师(ASE)的知识结构
   依据以上要求,将自动化系统专业知识分为基础知识、专业基础知识、专业技术知识、专业技能知识三个层次六个模块,呈现3+2+1的金字塔结构(如下图所示)。


六  自动化系统工程师资格认证(ASEA)
    1. 进行自动化系统工程师资格认证的必要性
     专业技术资格认证是国际上通行的职业准入制度。多年来,我国的职业资格认证工作,主要是由国家人事部门和各个单位对企业技术人员进行"职称评定",其评定标准及方法也只适用于我国国内,与国际是不交流和不互认的。在全球经济技术一体化迅猛发展的今天,随着国家和地区之间人才相互交流、合作的日益频繁,我国各类专业技术人员在"专业知识"、"专业技能"等方面,急需与国际接轨,开展具有"标准化、权威化"的专业技术人员职业资格认证。

   中国自动化学会认为:"自动化系统工程师(Automation System Engineer, ASE)"是国家工程技术大军中的一员,他们是掌握和应用自动化系统理论、方法和技术,并实际应用于国家工程建设的关键性人才,担负着实现国家工业化和企业现代化的重任。因此,在改革我国现存"职称评定"制度的过程中,按照国际惯例,实施"自动化系统工程师"的高质量培训和资格认证,并力争使他们的职业资格得到国际互认,是极其重要的事情。

   应该说,中国自动化学会目前开展的自动化系统工程师资格认证(Automation System Engineer Accreditation, ASEA)工作,是探索改革我国专业技术人员"职称等级评定制度"运作机制的一次重要和有益的尝试,随着我国各级政府职能转型与相关改革政策的出台和逐步完善,在加快我国自动化技术人才国际化进程和促进我国自动化专业人才建设过程中,ASEA工作将具有特殊重要的意义。

   2.如何进行ASEA工作
   (1) 成立领导ASEA工作的"全国自动化系统工程师资格认证办公室",统一领导ASEA工作。
   (2) 在全国各中心城市和重点地区设立"ASEA培训中心",具体负责该地区的ASEA报名、培训和考核工作。
   (3) 采用"2+1"(即基础理论、技术基础知识+行业自动化知识)的理论考核模式。
   (4) 成立"ASEA技能测试中心",以强化对报名者的自动化技能方面的测试。
   (5) 统一发证,做到:权威性、唯一性,公平、公正、公开,与国际接轨(实现国际互认)。

   3.自动化系统工程师资格认证(ASEA)体系结构
  
   在自动化系统工程师资格认证工作过程中,我们将自动化系统工程师(ASE)分为三个级别,即助理ASE、ASE和注册ASE,这三个级别的报名、培训、考核、发证、晋升,以及与中国自动化学会会员、高级会员等之间的关系,可以通过如下图示的ASEA体系结构描述清楚。

   4.  "ASEA技能测试"在自动化系统工程师资格
   认证(ASEA)工作过程中的地位与作用

     在自动化系统工程师资格认证(ASEA)工作过程中,我们对申报助理ASE、ASE和注册ASE等三个级别的工程师资格认证,除了进行基础与技术知识的考核外,还特别强调进行不同级别的"ASEA技能测试"考核。下面我们将从三个方面来论述"ASEA技能测试"考核,在ASEA工作过程中的地位与作用。

   1.为什么要在ASEA工作中进行"ASEA技能测试"考核
  
对于担负国家工程建设的"工程师"(显然也包含自动化系统工程师)而言,他有别于诸如大学讲师、副教授、乃至教授,除了要求具有扎实的基础理论与技术知识而外,最最重要的一点就是,应该具备工程实践的技能(也就是通常所说的"动手能力"),一个好的和优秀的工程师,其解决工程实际问题的能力也必然是出色的。因此,我们在考核助理ASE、ASE和注册ASE等三个级别的工程师专业任职资格的时候,增加了不同级别的ASEA技能测试,作为资格认证标准之一,这必然将大大提高工程师资格认证工作的质量与水平。

   2.ASEA三个级别职业资格的"ASEA技能测试系统及考核标准
     在ASEA工作中,我们分别制定了助理ASE、ASE和注册ASE等三个级别的"ASEA技能测试"考核标准,它们分别是:
   "注册ASE"级技能测试考核标准(详见附件)
   "ASE"级技能测试考核标准(详见附件)
   "助理ASE"级技能测试考核标准(详见附件)

   ASEA技能测试实验室系统结构

   ASEA技能测试参考丛书目录
  1.  ASEA技能测试系统设计与实施
  2.  过程控制系统技能测试指南
  3.  运动控制系统技能测试指南
  4. 《PC自动化&E自动化》技能测试系统
  5.   基于PLC的控制系统及其技能测试指南
  6.   分布式控制系统(DCS)技能测试指南 
  7.   分散控制系统(SCADA/RTU)技能测试指南
  8.  《工业自动化软件包(FactorySuite)》及其技能测试指南
  9.   工厂网络与通信系统及其技能测试指南
  10.   建筑智能化系统及其技能测试指南   

   3.对在校应届毕业的本科生和硕士研究生进行"ASEA技能测试"的必要性与可能性
   我国现行大学教育制度,基本上应属于"应试教育"体系,所培养出来的人才,其对本专业的"基础理论知识"和"基本技术知识"的掌握方面,还是可以与国际上同类大学所培养出来的人才相比美的。但是,对于工科院校的本科生和硕士研究生来说,在接受"工程实际技能培养"方面,就远远不如欧美西方国家大学同类本科生和硕士研究生了。因此造成我国工科院校这些本科生和硕士研究生,从学校毕业后,走向社会担当"工程师"职务,处理工程实际问题时,就会遇到因工程实际技不足,而无法胜任工作的难看局面。

    我们认为,大力强调我国工科大专院校在校学生的"工程实际技能培养",是工科大专院校教育改革的重点之一。为了促进和强化这一改革,我们在建立"自动化系统工程师资格认证(ASEA)体系结构"时,进行了以下设想:

    (1) 在我国有条件的工科大专院校中设立"ASEA技能测试实验室",该实验室包含"过程控制系统"和"运动控制系统"两大主流自动化系统技能培训与测试。

    (2) 在校大学自动化(含相近专业)硕士学位研究生在毕业取得学位证书的同时,可向"ASEA技能测试实验室"申请参加ASEA技能测试(ASE水平),凡通过者可获得中国自动化学会颁发的"ASE职业资格认证证书"。

    (3) 在校大学自动化(含相近专业)本科学生在毕业取得学士证书的同时,可向"ASEA技能测试实验室"申请参加ASEA技能测试(助理ASE水平),凡通过者可获得中国自动化学会颁发的"助理ASE职业资格认证证书"。

七    "注册ASE"参与国际互认的问题

    1. 什么是工程师职业资格的国际互认
   为了适应经济全球化的发展需要,从20世纪80年代开始,一些国家发起并筹备建立"工程师资格的国际互认体系",其互认体系内容主要包含了工程专业技术人员的学校教育培训及继续教育的标准、学历、工程师资格的认证和机构的认证等。一些发起建立"工程师资格的国际互认体系"的国家签署协议(计划)等,这在一定程度上推进了工程技术人员的资格认证统一,增大了各国工程师的国际交流空间,有力地促进了工程技术人员的国际交流与合作的可能性。但同时也在一定程度上构筑了一种技术贸易、服务贸易的新的壁垒形式。就是说,对于没有加入这些协议的国家的专业技术人员技术服务、就业、流动,以及知识产权保护、技术与人才输出、工程项目承揽等构成一种国际屏障。

      我国随着WTO的加入,已真正溶到了全球一体化经济之中,我们在国际工程技术人才交流与互认等方面,必须要以最快的速度加入到"工程师资格的国际互认体系"中去,并打破这种无形的国际屏障。

      目前,国际上工程师互认体系主要包括两个层次、六个协议,"两个层次"是指学历互认和专业资格互认;"六个协议"是指《划盛顿协议》、《悉尼协议》、《都柏林协议》(以上三个是学历层次方面的),和《工程师流动论坛协议》、《亚太工程师计划》《工程技术人员流动论坛》(以上三个是专业资格互认方面的),这其中《划盛顿协议》和《工程师流动论坛协议》是国际上工程师互认体系的主流,影响最为巨大。

   2. 我国的人事制度的改革势在必行    
     
   自我国中央人才工作会议提出我国人事制度必须加快改革的力度与速度以来,我国工程技术人员的"职称评定"制度受到了猛烈的冲击,工程技术人员的"职称评定"制度,必须适应于国际潮流所实行"工程师资格认证"办法,并尽快加入"工程师资格的国际互认体系",只有这样才能使我国高技术人才真正融入世界、参与国际竞争,并为国家经济发展做出贡献。

   3.  如何加快进行工程师职业资格的国际互认工作
   *    根据国务院领导同志的批示精神和2005年3月11日全国工程师制度改革工作会议的部署,在全国工程师制度改革协调小组下,成立了国际交流工作组(中国科协为牵头单位)。
   o     中国科协成立了"促进工程师国际互认领导小组",  具体负责
   o     各 学会开展的国际互认工作。
   *     中国自动化学会与香港工程师学会于2005年3月29日在北京人民大会堂签署协议,力促"注册ASE"的双边互认问题。
   *     全国ASEA办公室正式成立了"ASEA国际互认联络部",并计划建立英文网站等,以加快此项工作的开展。

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