1966 führten zwei Manager von Texas Instruments $TXN ein Experiment durch. Sie wollten wissen, wie schnell ein unerfahrener Arbeiter zu einem Facharbeiter werden könnte. Also gestalteten sie die Ausbildung in der Fertigung des Unternehmens von Grund auf neu und richteten sie für Menschen aus, die ohne relevante Fähigkeiten eintraten. Die Ergebnisse waren eindeutig: Neueinstellungen erreichten schneller volle Kompetenz, machten weniger Fehler und blieben länger im Unternehmen als erwartet.
Die Halbleiterindustrie steht nun vor einem ähnlichen Test in viel größerem Maßstab. Ein Bericht der Semiconductor Industry Association und Oxford Economics aus dem Jahr 2023 prognostizierte dass bis 2030 67.000 technische Stellen unbesetzt bleiben könnten, was ein Mangel ist, der groß genug ist, um nach Präzedenzfällen zu suchen. Eine Forscherin für Chip-Leistung, Lizy John, hat kürzlich auf die 1970er Jahre zurückverwiesen, indem sie einen direkten Vergleich zu der Zeit zog, als Unternehmen Biologie-Hauptfächer und ehemalige Lehrer in nur sechs Monaten zu 30-jährigen Ingenieurkarrieren ausbildeten.
Der Aufschwung in den 1970er Jahren war real und hat die Art und Weise geprägt, wie die Industrie noch heute über Ausbildung denkt. Aber die Werke, in die diese Arbeiter eintraten, sehen nichts aus wie die, die jetzt im Bau sind.
Das Spielbuch von Texas Instruments und Motorola aus den 1970er Jahren
Die beiden Manager von Texas Instruments – Earl R. Gomersall, der die Fertigung für die integrierte Schaltungslinie von TI leitete, und M. Scott Myers, der Manager für Managementforschung des Unternehmens – notierten in ihrer Harvard Business Review-Studie, wie die Arbeitsgruppe die volle Beherrschung in etwa der Hälfte der Zeit erreichte, die konventionell orientierte Arbeiter benötigten.
Der Ansatz basierte auf Motivation und Klarheit. Neueinstellungen in ihrer Versuchsgruppe wurden beruhigt, dass 99,6 % der Personen in ihrer Rolle letztendlich erfolgreich waren, und ihnen wurde klipp und klar gesagt, was sie erwarten sollten, anstatt direkt auf die Linie geworfen zu werden. Andere Abteilungen bei TI übernahmen bald darauf denselben Ansatz.
TI wurde aufgrund solcher Ergebnisse als Trainingsmaschine bekannt. Mary Anne Potter, die 1962 als Prozessingenieurin für Minuteman integrierte Schaltkreise bei TI anfing, erinnerte sich in einer mündlichen Überlieferung daran, dass TI "auch für 'Training Institute' stand", da so viele Absolventen von Ingenieursstudiengängen kamen, Erfahrung sammelten und für andere Unternehmen verließen. TI-Ingenieure wurden "sehr gesucht", sagte sie. Das Unternehmen bildete in einem Maßstab aus, den der Rest der Branche nicht selbst erreichen musste.
Motorola folgte einem ähnlichen Weg in Arizona und baute seinen Halbleiterbetrieb in der Nähe der Arizona State University auf, um teilweise auf den gebildeten Arbeitskräftepool in der Nähe zuzugreifen. Laut EE Times, führte das Unternehmen ein formelles 20-wöchiges Ausbildungsprogramm durch, das eine Einführung in die Unternehmenskultur, Vorträge von leitenden Ingenieuren in jedem Designbereich und Modellprojekte umfasste, die die Auszubildenden innerhalb ihrer ersten 10 Wochen in echte, praktische Arbeit einbezogen.
Ende der 1970er Jahre hatte die Personalabteilung von Motorola selbst festgestellt, dass die Regeln für die betriebliche Ausbildung neu geschrieben werden mussten. Eine unternehmensweite Studie im Jahr 1978 getestet Mitarbeiterfähigkeiten und stellte fest, dass vielen Arbeitnehmern grundlegende Kompetenzen fehlten. Das Unternehmen reagierte, indem es über die technische Unterweisung hinausging und Grundlagen lehrte, ein Wandel, der schließlich in den 1980er Jahren zum Motorola Training and Education Center führte und später zur Motorola University.
Überprüfung des Sechs-Monats-Anspruchs gegenüber heutigen Anlagen
Beide Unternehmen bauten schließlich funktionierende Systeme auf, aber keines von beiden geschah über Nacht. Johns Schätzung von sechs Monaten für den Aufbau eines qualifizierten Arbeitnehmers hat einige echte Unterstützung, zumindest für bestimmte Berufskategorien. Ein Bericht der National Academies zur Halbleiter-Arbeitskräfteentwicklung aus dem Jahr 2024 empfohl dass technische Ausbildungsprogramme an zweijährigen Einrichtungen "normalerweise 10 bis 20 Wochen dauern sollten". In Arizona bietet das Maricopa Community Colleges jetzt an ein 10-tägiges beschleunigtes Ausbildungsprogramm für Halbleitertechniker bei TSMC $TSM, dem in Taiwan ansässigen Chiphersteller, der ein neues Werk im Bundesstaat errichtet.
Aber diese Programme produzieren Berufseinsteiger, und die Zeit bis zur vollen Kompetenz ist ein völlig anderes Maß. Laut einer Studie aus dem Jahr 2026 veröffentlicht im International Journal for Multidisziplinary Research dauert die Zeit bis zur Kompetenz "oft Monate oder Jahre, insbesondere für fortgeschrittene Knoten und heterogene Integrationsprozesse", ein Hinweis auf einige der anspruchsvollsten Chipfertigungstechniken. Die Lithographie, der Prozess, der Schaltkreismuster auf Silizium ätzt, erfordert Techniker, die lange brauchen, um vollständig zertifiziert zu werden. Ausrüstungsingenieure durchlaufen einen ähnlich langen Zertifizierungsprozess. Wenn sich einer von ihnen hinzieht, stehen Maschinen länger still, bevor sie für die Produktion freigegeben werden, was die Zeit verzögert, bis ein Werk zuverlässig Chips produzieren kann.
Der langwierige Zertifizierungsprozess spiegelt eine Jobmischung wider, die kaum noch den 1970er Jahren ähnelt, als Werke arbeitsintensive Betriebe mit einem stark auf Bediener ausgerichteten Arbeitsverhältnis waren. Dieses Verhältnis hat sich seitdem umgekehrt. Forschungen zu Halbleiterwerken, die von 150 mm auf 200 mm Wafer umstellen, die dünnen Siliziumscheiben, auf denen Chips gebaut werden, fanden dass der Anteil der Bediener von 73 % auf 62 % der Belegschaft sank, während der Anteil der Ingenieure im gleichen Zeitraum von 15 % auf 25 % stieg.
Moderne Anlagen benötigen weniger Bediener und mehr Ingenieure und Techniker, um sie zu betreiben. Laut Semiconductor Digeststiegen die Investitionen in Ausrüstung von etwa 40 % der Gesamtkosten für den Bau von Anlagen in den 1970er Jahren auf über 70 % Mitte der 1990er Jahre. Automatisierte Materialhandhabungssysteme ersetzten menschliche Bediener in Reinräumen, in denen eine einzelne Person im Stehen Hunderte von Tausenden von Partikeln pro Minute abgeben kann.
Ein Arbeiter, der die Ausrüstung bedient, benötigt eine andere Ausbildung als jemand, der sie entwirft. Laut dem Bericht der Semiconductor Industry Association und Oxford Economics über die gefährdeten technischen Berufe erfordern 35 % der Jobs ein vierjähriges Ingenieurstudium und 26 % einen Master- oder Doktortitel. Kein einzelnes Unternehmen kann ein so großes Defizit allein ausgleichen, daher griff die Bundesregierung ein, indem sie sich verpflichtete in den nächsten zehn Jahren voraussichtlich 250 Millionen US-Dollar in das Workforce Center of Excellence des National Semiconductor Technology Center zu investieren, das private Unternehmen, Hochschulen, Arbeitsorganisationen und gemeinnützige Organisationen zusammenbringt, um gemeinsam Ausbildungslösungen zu entwickeln.
Ob diese Struktur schnell genug Arbeitskräfte hervorbringen kann, bleibt eine offene Frage.