Pour les entreprises qui n'ont pas encore adopté les outils de fabrication intelligente comme les logiciels d'instruction de travail, le déficit de compétences reste une grande préoccupation. Selon des études récentes, le secteur manufacturier s'attend à connaître 2,1 millions d'emplois non pourvus d'ici à 2030, tandis que le coût prévu se chiffre en billions pour les seuls États-Unis.
Malgré ces statistiques désastreuses, les entreprises de fabrication prennent progressivement en main leurs opérations et donnent à leur personnel les moyens de combler définitivement le fossé grâce à un logiciel d'instruction du travail.
Mais les entreprises de fabrication ne sont pas les seules à prendre des mesures pour parvenir à la modernisation de la main-d'œuvre. Les universités et les écoles utilisent désormais des outils de fabrication intelligente pour préparer la prochaine génération de travailleurs.
Cleveland State University (CSU)est l'une de ces écoles.
Nous avons eu le plaisir de nous entretenir avec le Dr Saeed Farahani, professeur adjoint d'ingénierie à la CSU. Il nous a expliqué comment la CSU prend des mesures pour former la prochaine génération d'ingénieurs aux outils de fabrication intelligents et à leurs applications. Et ils le font avec l'aide des instructions de travail numériques VKS.
"Nous utilisons VKS pour présenter à l'étudiant le concept de fabrication intelligente. Dans le passé, les instructions de travail étaient imprimées sur papier. Ou bien les entreprises utilisaient Word, Excel ou des PDF et les envoyaient dans les deux sens. Nous voulons donc montrer à nos étudiants une meilleure façon d'améliorer les opérations de fabrication. VKS est un bon exemple de la façon dont nous pouvons réduire les opérations de bureau avec les nouvelles technologies et les nouveaux outils numériques."
Dr. Saeed Farahani
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Professeur adjoint d'ingénierie de la CSU
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Avec notre logiciel d'instruction de travail, le Dr Saeed Farahani et le CSU exposent les étudiants aux réalités de l'environnement actuel de fabrication et d'ingénierie. Ce faisant, ils préparent la prochaine génération de fabricants à atteindre l'excellence et à inspirer la créativité dans cette nouvelle ère de fabrication.
Plus précisément, les étudiants en génie mécanique inscrits à la CSU reçoivent une vue micro et macro de la conception de la fabrication.
Saeed a expliqué que les futurs ingénieurs doivent penser à la conception à deux niveaux distincts.
- La conception du produit
- La conception du système de fabrication
VKS aide les étudiants à comprendre ces deux niveaux d'une manière expansive mais détaillée.
"L'objectif principal des ingénieurs en mécanique à l'avenir sera la conception. Ces conceptions peuvent se situer à différents niveaux, la conception du produit, et la conception du système de fabrication."
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Dr Saeed Farahani, professeur adjoint d'ingénierie du CSU
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Apprendre la conception de produits
Pour enseigner à ses étudiants la conception de produits, Saeed utilise un programme d'études innovant qui combine le travail théorique avec des compétences et une méthodologie pratiques. Il le fait notamment en confiant à ses étudiants des projets dans lesquels ils doivent préparer un guide VKS pour un produit particulier de leur choix.
Le seul critère est que le produit doit comporter plus de cinq pièces. Saeed dit à ses élèves : "Regardez autour de vous. Même un stylo normal peut être un bon exemple, mais soyez plus créatifs."
Et les élèves répondent systématiquement à cette demande.
Au cours de l'année écoulée, les étudiants ont créé une gamme variée de guides détaillant les composants de base et les procédures d'assemblage étape par étape pour une variété de produits. Chaque étudiant a pu créer des méthodes standardisées efficaces, démontrant ainsi comment les étudiants/travailleurs peuvent utiliser les fonctionnalités flexibles de VKS pour comprendre et maîtriser le concept de conception et d'assemblage.
"En utilisant VKS, je peux rapidement enseigner et former les étudiants sur l'assemblage et la conception. Ils peuvent utiliser n'importe quoi et créer une instruction de travail interactive détaillant le processus."
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Dr Saeed Farahani, professeur adjoint d'ingénierie du CSU
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La capacité de former rapidement les étudiants à l'aide d'un logiciel d'instruction de travail s'étend bien au-delà de la salle de classe. Les ingénieurs doivent constamment se demander comment la main-d'œuvre réalisera leurs conceptions et les objectifs de l'entreprise. Et à la lumière du déficit de compétences, les ingénieurs modernes doivent optimiser chaque facteur de production, en particulier les capacités de la main-d'œuvre.
À mesure que ces ingénieurs en herbe acquièrent de l'expérience dans l'utilisation et la rédaction d'instructions de travail, ils sont mieux préparés à combler le déficit de compétences dans leurs futures entreprises.
Apprendre la conception de systèmes de fabrication
Bien que la décomposition du processus de fabrication en sous-parties soit nécessaire à leur formation, Saeed Farahani souligne également l'importance d'une vision plus large de l'opération de fabrication. Selon Saeed, les étudiants doivent comprendre comment les outils de fabrication intelligents peuvent être utilisés pour bénéficier à l'ensemble de l'opération. L'année dernière, les étudiants ont été invités à réfléchir à la manière dont le logiciel d'instruction de travail VKS peut être utilisé pour améliorer les opérations de fabrication.
Les étudiants du CSU ont rapidement mis en évidence la façon dont VKS aide les entreprises à former rapidement les employés inexpérimentés qui ont besoin d'une expertise immédiate pour effectuer un travail peu familier.
Lorsqu'un travailleur prend des vacances, les entreprises doivent souvent se démener pour trouver un remplaçant. Ce problème n'est qu'exacerbé si l'employé en vacances était le seul à avoir été formé à ce travail particulier. Cependant, les étudiants de la CSU ont rapidement compris qu'avec des instructions de travail numériques bien documentées, chaque travailleur peut effectuer plusieurs tâches et responsabilités. Il leur suffit de suivre les procédures étape par étape.
Chaque travailleur devient le meilleur travailleur de l'entreprise.
Selon Saeed, les étudiants doivent comprendre ces concepts. Lorsque les jeunes ingénieurs obtiennent leur diplôme, ils apportent les solutions avancées qu'ils ont apprises à la CSU à une industrie qui en a si désespérément besoin.
"Avec VKS, le processus d'apprentissage est très rapide et très efficace pour améliorer le fonctionnement global du système de fabrication. Il est crucial que les étudiants soient initiés à ces concepts. L'introduction de ces concepts et de ces possibilités est la chose la plus importante pour moi. Au lieu d'avoir une feuille de papier ou un dossier de travail, les gens peuvent utiliser des outils interactifs et numériques."
Dr Saeed Farahani, professeur adjoint d'ingénierie du CSU
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VKS aide les entreprises et les personnes à optimiser leurs systèmes de production déjà établis grâce à des outils flexibles et faciles à utiliser. Et les étudiants constatent à quel point il est facile d'utiliser un logiciel de fabrication intelligent comme VKS.
Les étudiants apprennent davantage grâce aux outils visuels
Les étudiants du CSU apprécient d'utiliser VKS dans le cadre de leur programme d'enseignement. Comme nous l'avons vu dans l'environnement de fabrication, les gens assimilent les connaissances visuelles plus rapidement et plus facilement que tout autre support. Les visuels tels que les images, les vidéos, les annotations, les icônes et bien d'autres sont des outils inestimables pour la formation et la normalisation soutenue dans un environnement de travail.
"Dans une salle de classe, il y a une variété d'étudiants, chacun ayant des préférences d'apprentissage spécifiques. Si certains élèves peuvent apprendre par le biais d'un travail théorique, la plupart des élèves apprennent mieux en le voyant dans VKS. Ils peuvent mieux comprendre l'ensemble du concept et ils aiment utiliser VKS pour cette raison. L'outil VKS est très utile parce qu'il prépare bien les étudiants à l'environnement de travail pratique. "
Dr. Saeed Farahani, professeur adjoint d'ingénierie du CSU
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Les capacités visuelles de VKS sont un point fort de la réussite pour Saeed et ses étudiants. Saeed a expliqué que ses étudiants aiment trouver des occasions de montrer leur capacité à créer et à concevoir des processus avec la plateforme visuelle et interactive de VKS.
CSU veut utiliser VKS pour ses travaux de recherche
Au-delà de la salle de classe, Saeed a partagé ses plans pour étendre l'utilisation de VKS par l'université dans les installations de recherche. Il souhaite utiliser la VKS pour améliorer la façon dont les expériences et les tests sont réalisés par les équipes de recherche composées de professeurs, d'étudiants de premier cycle, de masters et de doctorants.
Tout comme les fabricants doivent s'adapter à des taux de rotation élevés au sein de leurs entreprises, le CSU doit s'adapter à la rotation élevée de ses étudiants.
Étant donné que les étudiants ont une courte durée de vie au sein de l'université, il peut être difficile pour l'université de maintenir ses procédures opérationnelles standardisées pour une base d'étudiants en constante évolution. De plus, avec les longues pauses entre les semestres, il y a très peu de chevauchement entre le moment où les étudiants se dirigent vers de nouvelles carrières et celui où les nouveaux étudiants commencent à contribuer au laboratoire.
"Un défi auquel nous sommes confrontés est que la période pendant laquelle un étudiant fréquente notre université est relativement courte. C'est un défi car le transfert de ces compétences d'un étudiant à un autre n'est pas facile. Nous voulons utiliser VKS pour mieux organiser nos procédures et transférer ces compétences aux nouveaux étudiants. Nous pourrons alors aider les étudiants à apprendre à réaliser les expériences correctement et à obtenir des résultats plus cohérents. Nos résultats expérimentaux sont parfois influencés par les opérateurs des équipements d'essai. Nous pouvons donc utiliser la VKS pour réduire cette variation et cette fluctuation."
Dr Saeed Farahani, professeur adjoint d'ingénierie du CSU
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Saeed a expliqué que dans les laboratoires de génie mécanique, ils effectuent beaucoup de tests de traction. Pour chaque test de traction, il existe une procédure standard. Mais il y a certains facteurs que chaque personne va instinctivement exécuter différemment, et cela affecte les résultats finaux.
Si les élèves ne serrent pas assez la pince, l'échantillon glisse à l'intérieur des pinces. Si les étudiants la serrent trop, ils détruisent l'échantillon ou la pince se brise.
Cependant, avec VKS, ces problèmes sont éliminés. L'opérateur ou l'étudiant se voit indiquer la pression exacte à appliquer à chaque étape du processus. De plus, les étudiants obtiennent des conseils sur la façon d'aligner les échantillons et de préparer correctement le matériel et les composants pour les tests. Saeed a déclaré : "Ce sont tous des domaines dans lesquels nous pouvons tirer parti des capacités de la VKS".
Cette utilisation future de VKS dans le laboratoire prépare également les étudiants aux environnements de fabrication du monde réel et les incite à réfléchir aux capacités des programmes de fabrication intelligente. Cette prévoyance permet à l'industrie de recruter des travailleurs prêts pour les processus avancés de l'avenir et les industries 4.0 et 5.0.
Les logiciels d'instructions de travail sont-ils cruciaux pour l'avenir de la fabrication intelligente ?
Dans notre dernière question à Saeed, nous lui avons demandé si les étudiants en ingénierie devaient être exposés à la technologie de fabrication intelligente comme VKS. Il avait ceci à dire :
"Apprendre à connaître ces outils de fabrication intelligente et leurs capacités pendant leurs études les aide à mieux trouver les applications potentielles de ces outils dans leur carrière, surtout s'ils veulent faire carrière dans le domaine de la fabrication."
Dr Saeed Farahani, professeur adjoint d'ingénierie du CSU
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Au cours de leur carrière, il ne fait aucun doute que les ingénieurs diplômés de CSU seront confrontés aux défis du déficit de compétences. Mais grâce à leurs connaissances et à leur expérience de la VKS et de la fabrication intelligente, ils ont la solution pour combler le fossé où qu'ils aillent, ce qui leur donnera, à eux et à leurs entreprises, une longueur d'avance dans l'industrie.
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