Für Unternehmen, die noch keine intelligenten Fertigungswerkzeuge wie Software für Arbeitsanweisungen eingeführt haben, ist die Qualifikationslücke nach wie vor ein großes Problem. Jüngsten Studien zufolge werden im verarbeitenden Gewerbe bis zum Jahr 2030 2,1 Millionen Arbeitsplätze unbesetzt bleiben, während sich die voraussichtlichen Kosten allein für die USA auf Billionen belaufen.
Trotz der düsteren Statistiken nehmen die Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes nach und nach ihre Tätigkeiten in die Hand und befähigen ihre Mitarbeiter, die Lücke mit Arbeitsanweisungssoftware endgültig zu schließen.
Aber nicht nur Fertigungsunternehmen ergreifen Maßnahmen, um die Modernisierung der Belegschaft zu erreichen. Universitäten und Schulen nutzen jetzt intelligente Fertigungswerkzeuge, um die nächste Generation von Arbeitnehmern vorzubereiten.
Cleveland State University (CSU) ist eine dieser Schulen.
Wir hatten das Vergnügen, mit Dr. Saeed Farahani, dem Assistenzprofessor für Ingenieurwesen an der CSU, zu sprechen. Er erzählte uns, wie die CSU Maßnahmen ergreift, um die nächste Generation von Ingenieuren in Bezug auf intelligente Fertigungswerkzeuge und deren Anwendungen auszubilden. Und sie tun dies mit Hilfe der digitalen Arbeitsanweisungen von VKS.
"Wir verwenden VKS, um die Studenten in das Konzept der intelligenten Fertigung einzuführen. In der Vergangenheit wurden Arbeitsanweisungen auf Papier gedruckt. Oder die Unternehmen verwendeten Word, Excel oder PDF-Dateien und schickten diese hin und her. Wir wollen unseren Schülern einen besseren Weg zeigen, wie sie ihre Fertigungsabläufe verbessern können. VKS ist ein gutes Beispiel dafür, wie wir mit neuen Technologien und neuen digitalen Werkzeugen den Verwaltungsaufwand verringern können."
Dr. Saeed Farahani
CSU Assistenzprofessor für Ingenieurwissenschaften
CSU bildet die nächste Generation von Herstellern aus
Mit unserer Software für Arbeitsanweisungen machen Dr. Saeed Farahani und die CSU ihre Studenten mit den Realitäten der heutigen Fertigungs- und Ingenieurswelt vertraut. Auf diese Weise bereiten sie die nächste Generation von Herstellern darauf vor, in dieser neuen Ära der Fertigung Spitzenleistungen zu erbringen und Kreativität zu wecken.
Insbesondere erhalten die an der CSU eingeschriebenen Maschinenbaustudenten eine Mikro- und Makroansicht des Fertigungsdesigns.
Saeed erklärte, dass künftige Ingenieure über Design auf zwei verschiedenen Ebenen nachdenken müssen.
- Design des Produkts
- Entwurf des Fertigungssystems
VKS hilft den Schülern, diese beiden Ebenen auf eine umfassende und doch detaillierte Weise zu verstehen.
"Das Hauptaugenmerk der Maschinenbauingenieure wird in Zukunft auf dem Design liegen. Diese Entwürfe können auf verschiedenen Ebenen erfolgen, dem Entwurf des Produkts und dem Entwurf des Fertigungssystems."
Dr. Saeed Farahani, CSU Assistant Professor of Engineering
Produktdesign lernen
Um seinen Studenten Produktdesign beizubringen, verwendet Saeed einen innovativen Lehrplan, der theoretische Arbeit mit praktischen Fähigkeiten und Methoden verbindet. Dies geschieht unter anderem dadurch, dass er seinen Studenten Projekte gibt, bei denen sie einen VKS-Leitfaden für ein beliebiges Produkt ihrer Wahl erstellen müssen.
Das einzige Kriterium ist, dass das Produkt aus mehr als fünf Teilen bestehen muss. Saeed sagt seinen Schülern: "Schaut euch um. Auch ein normaler Stift kann ein gutes Beispiel sein, aber seid kreativer."
Und die Schüler setzen diese Aufforderung konsequent um.
Im vergangenen Jahr haben die Schüler eine Vielzahl von Anleitungen erstellt, in denen die Grundkomponenten und die schrittweisen Montageverfahren für eine Vielzahl von Produkten beschrieben sind. Jeder Schüler war in der Lage, effiziente standardisierte Methoden zu erstellen, die zeigen, wie Schüler/Arbeiter die flexiblen Funktionen von VKS nutzen können, um das Konzept von Konstruktion und Montage zu verstehen und zu beherrschen.
"Durch den Einsatz von VKS kann ich die Schüler schnell in Montage und Konstruktion unterrichten und schulen. Sie können alles verwenden und eine interaktive Arbeitsanweisung erstellen, die den Prozess detailliert beschreibt."
Dr. Saeed Farahani, CSU Assistenzprofessor für Maschinenbau
Die Möglichkeit, Studenten mit Hilfe von Arbeitsanweisungssoftware schnell auszubilden, geht weit über das Klassenzimmer hinaus. Ingenieure müssen sich ständig überlegen, wie die Arbeitskräfte ihre Entwürfe und die Ziele des Unternehmens erreichen können. Und in Anbetracht des Fachkräftemangels müssen moderne Ingenieure jeden Produktionsfaktor optimieren, insbesondere die Fähigkeiten der Arbeitskräfte.
Wenn diese jungen Ingenieure Erfahrungen mit der Verwendung und dem Schreiben von Arbeitsanweisungen sammeln, sind sie besser darauf vorbereitet, die Qualifikationslücke in ihren zukünftigen Unternehmen zu schließen.
Lernendes Fertigungssystemdesign
Obwohl die Zerlegung des Fertigungsprozesses in Teilbereiche für die Ausbildung notwendig ist, betont Saeed Farahani auch die Bedeutung einer umfassenderen Sicht auf den Fertigungsbetrieb. Laut Saeed müssen die Studenten verstehen, wie intelligente Fertigungswerkzeuge zum Nutzen des gesamten Betriebs eingesetzt werden können. Im vergangenen Jahr wurden die Studenten gebeten, sich Gedanken darüber zu machen, wie die Arbeitsanweisungssoftware VKS zur Verbesserung der Fertigungsabläufe eingesetzt werden kann.
Die CSU-Studenten betonten schnell, wie VKS Unternehmen dabei hilft, unerfahrene Mitarbeiter, die sofortiges Fachwissen benötigen, um eine unbekannte Aufgabe zu erledigen, schnell zu schulen.
Wenn ein Mitarbeiter in Urlaub geht, müssen Unternehmen oft verzweifelt nach einem Ersatz suchen. Dieses Problem wird noch verschärft, wenn der beurlaubte Mitarbeiter der einzige war, der für die betreffende Aufgabe ausgebildet wurde. Die CSU-Studenten erkannten jedoch schnell, dass mit gut dokumentierten digitalen Arbeitsanweisungen jeder Mitarbeiter mehrere Aufgaben und Verantwortlichkeiten übernehmen kann. Sie müssen lediglich die Schritt-für-Schritt-Verfahren befolgen.
Jeder Mitarbeiter wird zum besten Mitarbeiter des Unternehmens.
Studenten müssen diese Konzepte laut Saeed verstehen. Wenn die jungen Ingenieure ihren Abschluss machen, werden sie die fortschrittlichen Lösungen, die sie an der CSU gelernt haben, in eine Industrie tragen, die sie so dringend braucht.
"Mit VKS ist der Lernprozess sehr schnell und sehr effektiv bei der Verbesserung des Gesamtbetriebs des Fertigungssystems. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass die Schüler mit diesen Konzepten vertraut gemacht werden. Die Einführung dieser Konzepte und Möglichkeiten ist für mich das Wichtigste. Anstatt ein Stück Papier oder eine Arbeitsmappe zu haben, können die Menschen interaktive und digitale Werkzeuge nutzen."
Dr. Saeed Farahani, CSU Assistant Professor of Engineering
VKS hilft Unternehmen und Menschen, ihre bereits etablierten Produktionssysteme mit flexiblen und einfach zu bedienenden Werkzeugen zu optimieren. Und Studenten sehen, wie einfach es ist, intelligente Fertigungssoftware wie VKS zu nutzen.
Die Studenten der CSU nutzen VKS gerne im Rahmen ihres Lehrplans. Wie wir in der Produktionsumgebung gesehen haben, nehmen Menschen visuelles Wissen schneller und leichter auf als in jedem anderen Medium. Visuelle Elemente wie Bilder, Videos, Anmerkungen, Symbole und vieles mehr sind unschätzbare Werkzeuge für die Ausbildung und die nachhaltige Standardisierung in einer Arbeitsumgebung.
"In einem Klassenzimmer gibt es eine Vielzahl von Schülern, jeder mit spezifischen Lernvorlieben. Während einige Schüler durch theoretische Arbeit lernen können, lernen die meisten Schüler am besten, wenn sie es in VKS sehen. Sie können das gesamte Konzept besser verstehen und nutzen VKS aus diesem Grund gerne. Das VKS-Tool ist sehr hilfreich, weil es die Schüler gut auf die praktische Arbeitsumgebung vorbereitet."
Dr. Saeed Farahani, CSU Assistant Professor of Engineering
Die visuellen Möglichkeiten von VKS sind für Saeed und seine Studenten ein wichtiger Erfolgsfaktor. Saeed erklärte, dass seine Studenten gerne Gelegenheiten finden, ihre Fähigkeiten zur Erstellung und Gestaltung von Prozessen mit der visuellen und interaktiven Plattform von VKS zu zeigen.
CSU will VKS für Forschungsarbeit nutzen
Über das Klassenzimmer hinaus, teilte Saeed seine Pläne mit, den Einsatz von VKS in der Forschungseinrichtung der Universität zu erweitern. Er möchte VKS nutzen, um die Durchführung von Experimenten und Tests durch die Forschungsteams zu verbessern, die aus Professoren, Diplomanden, Masterstudenten und Doktoranden bestehen.
Ähnlich wie Hersteller sich auf höhere Fluktuationsraten in ihren Unternehmen einstellen müssen, muss die CSU sich auf die hohe Fluktuation ihrer Studenten einstellen.
Da die Verweildauer der Studenten an der Universität nur kurz ist, kann es für die Universität schwierig sein, ihre standardisierten Betriebsabläufe für eine ständig wechselnde Studentenschaft aufrechtzuerhalten. Außerdem gibt es aufgrund der langen Pausen zwischen den Semestern kaum Überschneidungen zwischen dem Zeitpunkt, an dem die Studenten eine neue Laufbahn einschlagen, und dem Zeitpunkt, an dem neue Studenten ihren Beitrag zum Labor leisten.
"Eine Herausforderung für uns ist, dass die Zeit, in der ein Student unsere Universität besucht, relativ kurz ist. Das ist eine Herausforderung, weil es nicht einfach ist, diese Fähigkeiten von einem Studenten auf einen anderen zu übertragen. Wir möchten VKS nutzen, um unsere Abläufe besser zu organisieren und diese Fähigkeiten auf neue Studenten zu übertragen. So können wir den Studenten helfen, zu lernen, wie man die Experimente richtig durchführt und konsistentere Ergebnisse erzielt. Unsere Versuchsergebnisse werden manchmal von den Bedienern der Versuchsgeräte beeinflusst. Mit VKS können wir diese Abweichungen und Schwankungen verringern."
Dr. Saeed Farahani, CSU Assistant Professor of Engineering
Saeed erklärte, dass in den Maschinenbaulabors viele Zugtests durchgeführt werden. Für jeden Zugversuch gibt es ein Standardverfahren. Aber es gibt einige Faktoren, die jeder Mensch instinktiv anders ausführt, und das wirkt sich auf die Endergebnisse aus.
Wenn die Schüler die Klemme nicht fest genug anziehen, rutscht die Probe in den Klemmen. Wenn die Schüler sie zu fest anziehen, zerstören sie die Probe oder die Klemme versagt.
Mit dem VKS werden diese Probleme jedoch beseitigt. Dem Bediener/Schüler wird bei jedem Arbeitsschritt der genaue Druck angezeigt. Außerdem erhalten die Schüler Tipps, wie sie die Proben ausrichten und das Material und die Komponenten für die Tests richtig einrichten können. Saeed teilte mit, dass "das alles Bereiche sind, in denen wir die Möglichkeiten von VKS nutzen können."
Dieser zukünftige Einsatz von VKS im Labor bereitet die Studenten auch auf reale Fertigungsumgebungen vor und regt ihre Überlegungen zu den Möglichkeiten von intelligenten Fertigungsprogrammen an. Diese Voraussicht ermöglicht es der Industrie, Arbeitskräfte zu gewinnen, die für die fortschrittlichen Prozesse der Zukunft und Industrie 4.0 und Industrie 5.0 bereit sind.
Ist Software für Arbeitsanweisungen entscheidend für die Zukunft der intelligenten Fertigung?
In unserer letzten Frage an Saeed wollten wir wissen, ob Studenten der Ingenieurwissenschaften mit intelligenter Fertigungstechnologie wie VKS vertraut gemacht werden müssen. Er hatte folgendes zu sagen:
"Wenn sie während ihrer Ausbildung etwas über diese intelligenten Fertigungswerkzeuge und ihre Fähigkeiten lernen, hilft ihnen das, die potenziellen Anwendungen solcher Werkzeuge in ihrer Karriere besser zu erkennen, insbesondere wenn sie eine Karriere im Fertigungsbereich anstreben."
Dr. Saeed Farahani, CSU Assistant Professor of Engineering
Es besteht kein Zweifel daran, dass die Ingenieure, die ihren Abschluss an der CSU machen, im Laufe ihrer Karriere mit den Herausforderungen des Fachkräftemangels konfrontiert sein werden. Aber mit ihrem Wissen und ihrer Erfahrung mit VKS und intelligenter Fertigung haben sie die Lösung, um die Lücke zu schließen, wo immer sie hingehen, und ihnen und ihren Unternehmen einen Vorsprung in der Industrie zu verschaffen.
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