如何成为一名高级自动化工程师： 从初级、中级到高级的成长之路
如何成为一名高级自动化工程师： 从初级、中级到高级的成长之路
随着工业控制系统技术的日益复杂，自动化工程师的需求也越来越大。本文通过三位工程师的成长经历，详细介绍了从初级到高级工程师的进阶之路。同时，文章引用了CDM Smith公司的调查数据，进一步证明了自动化工程师的多元化背景和现场培训的重要性。
图片来源：CDM Smith
对于很多制造企业来说，吸引和引进新的年轻专业人士进入到自动化领域，并为未来的劳动力市场培养人才的需求从未如此急迫。工业控制系统的技术日益复杂，操作人员越来越依赖这些系统来有效地监控相关过程。在网络世界中保护这些工业控制系统也变得越来越具有挑战性。由于工作范围的不断扩大，对自动化工程师的技能要求也比以往任何时候都要高。然而，公司招聘、培训和留住自动化工程师的方法却没有随着人员需求的变化而迅速发展。
其中一项策略是从初级、中级和高级工程师的角度出发，提供三种不同的途径来成为自动化专业人士。本文以三名工程师的成长之路为切入点，详细介绍了自动化工程师的多元化背景和经验，以及导师指导对于职业发展的重要性。
如何成为一名初级自动化工程师？
Amal Khan的初级自动化工程师之路。在攻读化学工程专业的最后一个学期，报名参加了一门名为“过程动力学与控制”的课程。这门课与平时的课程不同，因为它专注于控制系统的基本设计、方法和实施。它极大地改变了对化学工程专业以及更广泛的过程和工厂设计领域的看法。
在传统学习中，假设过程运行在稳态工况下，过程中的变化会导致新的稳态。然而，过程控制会对过程从稳态到瞬态过渡的动力学进行大量分析。这种方法首次引入了更现实的场景，要求学员平衡工程师和运行人员的角色。
当开始申请仪器仪表和控制工程方面的岗位时，注意到企业主要寻找具有电气或机械工程背景的候选人。然而，现在，作为一名初级自动化工程师，看到了自动化真正的跨学科性。进入自动化工程领域后，遇到了一个广阔、具有挑战性且令人难以置信的前景。
最初的现场培训侧重于基础概念，如理解管道和仪表图 (P&ID)、输入/输出 (I/O)、联锁、人机界面 (HMI) 图形、编写规范和审核提交文件。在自动化领域里摸爬滚打，感觉就像跳进了知识的汪洋大海，连起步都很困难。幸运的是，在帮助解开其复杂性和掌握错综复杂的概念方面，导师发挥了宝贵的作用。
在从事自动化工程师的经历中，导师制成为重要的支柱。在自动化领域，向经验丰富的导师和同行学习，提供了进入不同职业道路和可能性的宝贵见解。虽然仍然不确定职业生涯的确切轨迹，但对未来的成长和发展机会，充满热情。
自动化工程具有一个动态和不断发展的环境，在该环境中，对知识的追求不仅受到鼓励，而且是成功的必要条件。期待着在这个不断发展的领域，迎接激动人心的机遇。
应尽可能频繁地带着初级员工到现场，亲身体验控制系统及其部件。在培训时，拥有所需的仪器和硬件是最好的培训工具。
如何成为一名中级自动化工程师？
Giselle Villar的中级自动化工程师之路。自动化之旅始于6年前，当时刚从大学毕业，获得了工程科学和力学学位。在学习期间，使用可编程电路板在力学实验室进行基本的功能块编程，学会了后来所理解的自动化。这只是教育的一小部分，导师都没有花时间解释自动化是一条潜在的职业道路。因此，几乎忘记了这件事，直到大约三年后，在某自动化职位的面试中才发现有这方面的技能。
在那次面试中，两位自动化工程师第一次将真正的自动化介绍。吸引的是工作的极端多样性；可能去做设计和编程，可能在办公室和现场，与大小项目组合作，任何项目的解决方案可能都不同。自动化行业是满足工程师们解决问题的天生愿望的理想领域。
在职业生涯中，有幸遇到了几位杰出的导师。其中一半是通过公司结构化指导计划实现的，另一半是团队成员自愿投入时间和精力帮助取得成功而实现的。这些人帮助将项目工作转化为学习机会。
上大学时，期望雇主会教岗位所需要知道的一切。然而，进入职场后，很快意识到情况并不总是如此。相反，发现最难忘和最有效的培训不是课程，而是该领域的实践。工作两天后，发现自己和当地团队一起，沉浸在一家新工厂的启动中，在接下来的几个月里，几乎每天都待在那里。
看到“最终产品”，就可以理解之前的工作。因为有了那次经历，对不同的设计决策有了更好的理解，明白最终实现的产品并不总是与期望的一致。强烈建议所有初级员工尽早获得现场经验，但也亲身体会到，如果没有在学校接受过正规的仪器或控制教育，就会像喝消防水龙头里的水一样。
最近，经常在导师和学员之间的角色间切换。在导师的指导下，逐渐转向了合作伙伴关系，独立性也得到了提高。走出舒适区有助于中级工程师培养自动化所需的技术和人际交往技能。积极与初级工程师合作，确定他们在技术和专业培训方面需要改进的领域，并将他们与公司内部的人员和资源联系起来，以便能够建立一条充实的职业道路。从一开始就让初级员工参与有意义的任务至关重要，因为他们可能缺乏经验，但渴望做出贡献，获得成长。
如何成为高级自动化工程师？
Padraic Gray的高级工程师之路。大学毕业后的第一份工作，了解到了工业控制领域。被一家工业设备制造商聘为现场调试工程师。遇到的许多设备都是液压操作的，带有由执行器、电机、活塞和比例控制泵组成的复杂网络。虽然机械工程专业，旨在学习设备的液压动力部件，并最终从事研究、设计和制造工作，但吸引的是设备的自动化。巧合的是，公司也有这方面的需求。接受与控制相关的几门课程的教育期间，控制一直停留在理论层面。亲眼目睹了控制系统的神奇之处，对学习和工作产生了浓厚的兴趣。
在调试过程中，与公司的自动化部门进行了广泛合作。第一次接触控制系统的工作是学习如何对设备的可编程控制器和图形显示屏进行微小的改动。然而，当发现自己需要与工作地点的一个工厂控制系统进行对接时，与控制系统的接触出乎意料地加深了。作为当时现场唯一的工程师，面对焦急等待结果的客户，快速掌握了如何使系统正常运行。
在很多方面是很幸运的，在合适的时间出现在合适的地方，找到一个作为控制工程师的机会。首先，有一个强大的导师，能够并且愿意教基础知识。此外，由于急需填补职位空缺，而且没有合适的候选人，公司同意提供高级培训和成长机会。自动化成为的专业，更多的是出于机缘巧合，而不是出于设计出来的。
多元化背景有助于自动化工程师
为了深入了解个人进入自动化职业领域的途径，最近CDM Smith公司进行了一项针对自动化工程师的调查，涉及到100多名处于不同职业阶段的自动化工程师，他们平均拥有20年的自动化经验。调查结果显示，上面的故事并非独一无二。调查数据和反馈显示了参与者在职业生涯中哪些方面做得更好，以及其对未来自动化人才发展的建议。
值得注意的是，只有不到一半的受访者在大学教育期间了解自动化职业或学习过以自动化为重点的课程。大多数工程师都是通过招聘会或求职机会进入自动化领域的，而不是积极寻找自动化领域的职位。许多专业人员在获得过程工程、环境工程和其它相关领域的经验后，转而从事自动化工作，在这些领域有机会与自动化工程师合作。
受访自动化工程师的教育背景多种多样，彰显了该行业多样性的优势。每个学科都带来了宝贵的见解和技能，以独特的方式丰富了自动化工程领域。例如：电气工程与自动化工程相关，因为电机、信号和接线知识，对于设备之间的接口至关重要；机械工程详细说明了设备部件是如何单独工作的，以及部件是如何移动和运行的；计算机科学和信息技术涵盖网络行为，包括交换机、路由器和防火墙；化学工程描述了该过程，并有助于全厂优化。
每个学科背景和职业道路，都有助于创建安全的自动化系统，并展示了自动化工程知识的相互联系和广泛性。尽管电气工程是最常见的本科专业，但它在所调查专业中只占不到25%。机械和化学工程紧随其后。然而，没有一个专业是成为自动化工程师所必需的。大多数所需的知识和培训，都是通过现场经验以及经验丰富的导师的指导获得的。
自动化工程师：86%的培训在现场进行
从现场施工和过程启动中获得实践经验，被认为是最有用的培养自动化技能的方法。调查参与者被问及现场培训和正式培训之间的平衡问题，结果显示约有86%的培训是在现场进行的。
观察实际设计的成功、失败和改进，可以增强工程师的理解。此外，在基础电子和网络方面打下坚实基础，对于设计工作至关重要。人际交往和技术领导能力也很重要。跨学科的有效沟通和协作至关重要，因为自动化不会在孤岛中运行，能够与客户沟通并理解客户需求至关重要。及时了解网络安全、人工智能和机器学习（AI/ML）以及虚拟化等新技术至关重要。
根据调查结果提出的改进建议，包括制定更多实践培训计划，以使初级工程师受益。经常提及为新工程师提供指导以及早期接触控制系统组件、仪器和软件。此外，还提到了涵盖安全、仪表应用和网络安全相关的正式培训，以提高自动化工程师的技能。人们还希望在大学阶段开设更多的自动化课程和项目。
将自动化作为工程职业道路
前文中介绍的成长故事，在自动化领域的工程师职业生涯中反复上演。这段旅程值得讨论，因为经验与当今进入该领域的大多数初级控制工程师的经验非常相似。将自动化作为年轻工程师的职业道路，对于制造企业吸引人才至关重要。提高认识，可以激发年轻人更大的兴趣，并为进入职场做好准备。
在提供强有力的指导方面，中、高级控制工程师发挥着至关重要的作用，这对初级工程师的职业生涯会产生持久的影响。有时，这种指导作用并不明显，但随着时间的推移会变得更明显。作为导师，在热情的环境中为年轻工程师提供培训、指导和宝贵的机会，是我们在行业内的共同责任。这种方法对于吸引和留住该行业的新人才至关重要。
关键概念：
- 了解自动化工程师拥有不同背景是必要的，也是该专业的优势。
- 在初级、中级和高级员工中建立导师制，帮助其指导职业发展，这一点很重要。
思考一下：
贵公司如何丰富那些与自动化相关的职责？