伊利諾伊大學電力電子教員Philip Krein解釋了新員工的培訓需求

幾乎所有的汽車制造商，包括寶馬、福特、通用、捷豹和豐田，都宣布計劃制造更多的電動汽車，并逐步淘汰使用內燃機的汽車。據路透社報道，截至2018年初，德國的汽車制造商已向電動汽車投資了520億美元，其中中國汽車公司占210億美元，美國占至少190億美元。Bloombergnef的2019年電動汽車前景預測，到2040年，電動汽車將占全球乘用車銷量的57%。

建造明天的復雜電動汽車，許多都配有自動駕駛功能，這意味著將需要擁有熟練技能的工程師。波士頓咨詢集團（Boston Consulting Group）和密歇根移動研究所（Michigan Mobility Institute）的一份報告估計，未來十年，電動汽車和自動汽車行業可能創造多達11.5萬個美國就業崗位，其中包括3萬個計算機相關學位畢業生和1.5萬個傳統工程培訓畢業生。

根據報告提示，找到這樣的人并不容易。汽車制造商及其供應商已經面臨嚴重的人才短缺，因為他們正在與技術公司競爭。

The Institute 詢問了IEEE Fellow，伊利諾伊大學厄本那-香檳分校電氣和計算機工程研究教授Philip T.Krein，學校可以為未來的汽車工程專業的學生做什么呢。Krein是一位電力電子專家，他教授有關電動汽車和混合動力汽車的課程。他曾經是IEEE Transportation Electrification Community的主席。

UNDERSTANDING THE BIG PICTURE

Krein說，伊利諾伊大學和其他中西部地區的大學，因為它們離底特律很近，經常與主要的汽車公司及其主要供應商互動。因此，學校知道行業的變化，公司需要雇傭具有適當技能的員工。

學生應該學習的一項重要技能是系統級思維，這樣他們就能理解人工智能、機器人、軟件和其他技術是如何相互作用的。他說，這種想法在汽車行業很少見。

Krein說：“盡管汽車行業規模和復雜性很大，但它實際上并沒有與系統工程聯系在一起。”“在其他行業，如航空航天，項目通常是從第一天開始，由一個全面的系統視圖驅動。例如：它將如何結合在一起？正在使用什么一次能源？誰負責管理預算？但汽車工業往往更關注組件和特定的設備或子系統。通常情況下，他們依靠供應商和代理商來進行系統思考。”

為了鼓勵跨學科思維，該大學提供電動汽車和混合動力汽車的電氣工程學生課程，以及駕駛火車。機械工程專業的學生接觸先進的電子設備進行系統和操作控制。Krein鼓勵學生參加網絡安全和嵌入式軟件課程。

“我們需要有更廣闊視野的工程師。他們需要了解軟件、硬件、機械系統和控制是如何結合在一起的，”他說。“他們還需要能夠跨多個領域工作，并與不同領域進行良好溝通。”

SAFETY FIRST

因為電動汽車的所有系統都需要安全地協同工作，Krein說，學校的重點是讓學生們基本了解什么是安全系統，以及如何根據具體的操作要求設計，同時考慮到駕駛員需要做出分秒決策。

“我們教學生復雜的機電系統如何與計算和數據流交互，”Krein說。他們還接受了可靠性和安全性方面的培訓，例如如何確保系統真正強大，以及在特定情況下考慮系統將做什么。

他說，學校鼓勵學生參加實時系統的課程，特別是因為許多汽車可能提供自動駕駛功能。

他說，實時系統在所有行業應用和流程中都很重要。它們對來自傳感器、計算機系統、微控制器和其他旨在實時操作即時處理的東西的數據立即作出反應。他說，如今的汽車并不是真正快速的動態系統，至少與計算機磁盤驅動器和智能手機等設備相比是如此。在機動車輛中，系統對任何命令或變化的響應都需要數十到數百毫秒。力和運動的物理限制限制了車輛的響應時間。

“系統有很多慣性，它們只是反應不太快，”Krein說。“自動駕駛汽車的響應速度比人類駕駛員快得多，而且在任何情況下，分析數據和做出決策的時間都比許多實時系統要長。隨著數據的進入，系統必須迅速做出決定。

“實時系統不是一個新的話題，但對于學生來說，這正變得越來越重要。”