社区大学如何重塑先进制造业培训
- 不断上涨的学费和不确定的就业前景重新激发了人们对两年制和三年制高级制造业学位的渴望。
- 这些学位课程的新课程侧重于自动化设计和制造，教学生如何适应新技术。
- 先进的制造业培训计划可以帮助满足对熟练工人的需求，因为劳动力老龄化和快速的技术进步使该行业出现空缺。
由于2019冠状病毒病(COVID-19)，大学不得不在2020年春季将课程转移到网上，这导致许多人重新思考大学体验。学生、家长和教育专家质疑在线课程是否物有所值——六位数的大学教育是否值得好的投资在所有。
名校的工程学学位可能会继续保持一定的声望。但高昂的学费和不确定的就业前景侵蚀了二线大学的价值，无论是对学生还是对他们未来的雇主。这个四年制大学的清算时刻，也唤醒了人们对美国社区学院体系的认识。
两年和三年的先进制造业培训项目培养出了合格的技术专家，他们的债务远低于大学毕业生。对其中一些毕业生来说，他们的培训可能在进入社区大学前几年就开始了。
什么是先进制造计划?
先进制造通常是指采用信息技术、自动化、人工智能、传感、网络和增材制造技术来提高制造业的能力和经济效益。然而，在教育背景下，这个术语指的是优先教未来的生产线工人那些致力于这些技术的制造商所需要的技能。
以弗吉尼亚州的丹维尔为例，这个社区有4.1万人口。丹维尔曾经是一个繁华的纺织和烟草小镇，现在正在重塑自己，成为先进制造业的中心。使这一战略对丹维尔来说合理的一个资产是围绕其创新社区大学建立的非凡的综合教育系统。
丹维尔社区学院(DCC)帮助创建了丹维尔-匹茨瓦尼亚县一体化的劳动力发展渠道。人才培养模式早在六年级就开始了，学生通过多个教育和行业合作伙伴的合作，了解数字设计软件。高中学生可以在强大的职业和技术教育(CTE)课程中获得大学学分，许多人可以通过社区大学的培训，甚至是高级学习与研究所的第三年顶点课程取得进步。IALR) Gene Haas综合加工中心，DCC提供指导。
DCC综合加工技术总监Jeremiah Williams从工业岗位进入教育行业，为急需的具有先进技能的制造业工人创造了一条道路。威廉姆斯与30个行业合作伙伴合作，确定当地行业所需的技能，并将课程设置和培训计划与这些要求相匹配。
他曾为“科技与工程职业大机会”(去侦探)项目。这种协作式劳动力培训模式涉及K-12学校、高等教育和行业。GO TEC延伸到弗吉尼亚州南部的许多农村县，并开始让学生早在中学就接触到先进材料的职业;机器人、自动化和机电一体化;它/网络安全;精密加工;和焊接。IALR与GO TEC的四名工作人员和21名教育和行业合作伙伴顾问委员会一起担任财务代理和项目负责人。
GO TEC项目经理Tammy Hurt博士说:“早期接触与制造业和IT相关的行业标准，使GO TEC学生发现了以前可能没有考虑过的新的职业道路。”“六年级的学生就在学习制造业是如何根据新技术和大流行应对能力发生变化的。”
加州帕萨迪纳城市学院(PCC据机械车间讲师雅各布•塔克(Jacob Tucker)介绍，该公司最近根据一个新成立的咨询委员会的意见，从头开始重建了该项目。该委员会汇集了对行业需求的各种观点。
“我们的顾问都是大公司，”塔克说。“他们都是小公司。他们是软件开发人员。他们是以前的学生。他们是在读学生。他们是其他学校的教授。你必须把这些不同的愿景融入其中。我们需要课程的多样性。”
其中一位顾问来自SpaceX公司商业火箭企业。PCC的学生和教师参观了SpaceX的设施。塔克说:“我注意到，当我到那里的时候，并不是每个人都穿着传统的白大褂。“在那里工作的人的多样性激励我们复制这一点。看到一条太空火箭的装配线，并了解到我们的学生可以到达那里，这非常令人鼓舞。”
PCC还从劳伦斯设备该公司是一家烘焙食品制造商，拥有用于生产玉米和面粉玉米饼、玉米片、披萨、皮塔饼等产品的机械设备。这是一家与SpaceX截然不同的企业，但劳伦斯在加州南埃尔蒙特拥有200名员工的工厂的研发专家维奥莱特·塞戈维亚(Violet Segovia)表示，该公司是制造业自动化的坚定支持者，它影响了PCC采用欧特克发明家而且融合360年在其先进的制造计划中。Fusion 360集成了计算机辅助设计(CAD)、制造(CAM)和工程(CAE）;印刷电路板设计;基于浏览器的在线协作;机仿真;全面的工具库使其非常适合高级制造培训。
Segovia说:“这个软件让我们可以从头到尾进行设计，并实时看到它的加工过程。”“我们尽量减少错误和材料浪费。对于学生来说，在Fusion 360上学习意味着他们可以马上开始工作，减少培训时间。他们已经具备了我们需要的技能。”
Lawrence首席制造专家马丁•塞贾(Martin Ceja)表示，PCC的先进制造培训使该公司能够招到以前从未考虑过的学生。他说:“帕萨迪纳城市学院(Pasadena City College)采用了Fusion 360，并真正使用了它。Ceja指出，Lawrence能够扩展到不同的领域，因为这些学生通过接触其他行业的想法，为公司带来了新的视角。
Ceja补充说，他们还帮助劳伦斯度过了大流行，因为学生们已经习惯了能够实现远程工作的软件，并善于自主解决问题。
先进制造业需要什么技能?
社区大学越来越意识到，它们传统上教授的能力与制造商需要的能力之间存在不匹配。“我们发现，学生们所学的知识与行业实际发生的情况之间存在巨大差距，”伦敦商学院的讲师杰弗里•文森特(Geoffrey Vincent)表示戴维斯技术学院在德州凯斯维尔。“去年，我们认真审视了我们的课程。我们与许多行业合作伙伴会面，了解了当前行业的标准，并据此重建了我们的课程。因此，我们的学生正在接受有关该行业实际情况的培训，一旦他们走出行业，就不会感到震惊。”
戴维斯理工学院的团队意识到，它的旧课程，就像许多社区大学的课程一样，是为了训练学生进行缓慢的、大量的手工加工。戴维斯并没有完全放弃那些老派的技术，但新课程已经大幅重新聚焦于自动化设计和制造以及计算机数控(CNC)，并旨在教学生适应持续的变化，因为数字工具的生命周期越来越短，新技术对生产力的影响推动了频繁的升级。
文森特说:“过去，你学会了这台机器，这将是你30年里唯一使用的机器。”“现在已经不是这样了。”
丹维尔社区学院的两年制和双录取高中课程通常包括大约200名学生，重点是基本的机械加工技能。有兴趣获得先进制造培训的学生可以在IALR的Gene Haas综合加工中心完成第三年的顶点课程。他们被要求在进入这个项目之前完成工作实习，这样他们就有一些现实世界的经验可以借鉴。他们学习软技能，如行业领导、商业术语和沟通。
在期末考试中，学生们会得到一个模型，并被要求提出一个生产过程，其中包括从材料到工具到调度的一切。然后他们进行为期六周的现场制作，每个学生在制作过程中扮演一个特定的角色，为期三天，然后轮换。
先进制造培训的好处是什么?
在丹维尔，六年级和七年级的学生可以接触到3d建模程序，如融合360。一旦他们进入高中，学生学习机械加工和技术职业的现实。他们还在上高中的时候就可以在丹维尔社区学院获得40个学分。
威廉姆斯说:“我们在课堂外与学生们一起看到的结果绝对令人惊叹。”“他们经历了几次45分钟的会话，只是为了适应界面。在那之后，他们就可以随心所欲地模仿他们想要的东西。我们见过的最好的例子之一是，一个七年级的女孩在网上看一家快餐店的模型。她只是看了一张图片。她根据这些图像建模，然后制作了3d打印版本，这在大约两个课时内完成，相当于1小时30分钟。”
里奇·巴克，首席运营官哈洛FasTech一家同时从事加法和减法制造的当地雇主，已经从该项目中招聘了多名员工。他说:“能够接触到参加这个项目的年轻人，这是我们公司的命脉。”“这个项目和培养员工的最大好处是没有学习曲线。从学校引进员工的成本很低，因为你不需要花六个月，八个月，甚至一年的时间来培训他们。第一天，他们让你赚钱。”
除了更多(和更年轻的)学生的职业快车道之外，先进的制造业培训有望使制造业更具包容性。例如，戴维斯技术学院(Davis Technical College)创建了一个名为CNC Enhanced的培训项目，专注于为盲人学生提供航空航天加工。
“我是通过与职业康复中心的人交谈得知戴维斯科技公司的这个项目的，”CNC强化学生马利·帕西(Marley Passey)说，她的视力有98%是功能性失明。“一位州就业官员告诉我，有一所大学想为盲人开设机械加工课程。我有点说不出话来，然后就爆发出纯粹的兴奋。”
流程自动化、量身定制的操作程序和工作空间的适应性确保了Passey的安全，否则对于视力受损的操作人员来说可能是危险的环境。她说:“一旦你闻到冷却剂的味道，感觉到风扇在吹你，就像，我知道我在哪里——我知道我今天在做什么。”“到目前为止，我学到的最喜欢的事情是如何运行机器。很大，很吵，很脏。这是我爱的一切。”
该设备配备了各种辅助硬件和软件适配。“我一直对空间和形状以及这些形状如何相互作用有很好的理解，”帕西说。“所以我很快就学会了3d建模软件，比如Fusion 360。”
W为什么高级制造业培训在美国是必要的?
美国正面临一场危机制造业的技能差距．一个德勤报告据估计，由于劳动力老龄化和技术的快速发展，2018年至2028年期间可能会有240万个职位空缺。如果得不到充分解决，这种技能短缺可能会造成2.5万亿美元的损失。
除了增加自动化、学徒制和再培训之外，随着行业的发展，先进的制造培训是满足这一需求的一种方式。培训项目正在全国范围内开展，以满足实际的行业需求。特洛伊·辛普森，IALR先进制造主任，是DCC遗留项目的教员。“丹维尔-匹茨瓦尼亚县的精密加工和先进制造管道是几十年课程发展的结果;社区、教育和行业合作伙伴的投资;以及继续培养下一代人才为未来工作做好准备的愿望，”他说。“这种合作方式将在未来几年为该地区的新企业和现有企业提供强大的制造业人才输送渠道。”
W先进制造业的一些职业例子?
德勤的研究给出了目前制造业的概况，并重新想象到2028年制造业职业生涯可能会是什么样子。这些职业是硬技能和软技能的混合，预测了技术可以给行业带来什么:数字双工程师，机器人团队协调员，智能工厂经理，无人机数据协调员等。
目前，有许多途径可供获得机械加工和其他技能的学生使用。威廉姆斯说:“我们的两年机械加工毕业生通常会进入入门级机械师的岗位，他们将执行基本的安装操作，生产工作和一些编程。”“我们正在努力为三年级毕业生寻找领导类职位或工程技术人员的职位。他们最终会在编程和运营岗位上工作。”
也有机会在公共部门或与联邦部门(如能源或国防部)建立公私合作伙伴关系。国防制造速成培训(ATDM该项目由IALR领导，DCC支持，将满足国防部的一项倡议，以缩小国防工业基地劳动力的技能差距。它包括数控加工、焊接、计量/质量保证和增材制造方面的快速培训。
扩展技术的新机会也即将出现。IALR还将很快为希望在弗吉尼亚州建立业务的制造公司扩大其快速启动设施，并成为初创企业和孵化器使用最新技术的地方。它将成为未来价值2550万美元的制造进步中心的所在地，为技术公司和制造商提供一个协作空间，以优化流程，整合新兴技术，并可能为完成顶点课程的学生提供工作经验。
制造业的新观点
制造自动化强化了对制造学科的更积极的看法。“我们不能只训练一种类型的学生，”塔克说。“我们不能只教给他们动手工作的技能。我们必须让他们融入一种文化。他们需要了解制造和产品流程。他们必须懂得数学和容忍，以及他们所做的事情如何影响公司里的其他人。当他们明白这一点时，我们就走在了前面。”
”蓝领曾经是一个肮脏的词，”Harlow FasTech的巴克说。“他们总是说，‘去上学，上大学，读四年的学位。但你看看这些孩子从这些项目中出来，拿着非常高的薪水，债务也很少。我认为中学是一个正确的开始，实际上分享和拥抱制造业社区的令人兴奋之处。”
这篇文章已经更新。最初发表于2020年12月。