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 Schulung des Unternehmens von Grund auf neu und entwickelten sie für Menschen, die ohne relevante Fähigkeiten eintraten. Die Ergebnisse waren klar: Neueinstellungen erreichten schneller volle Kompetenz, machten weniger Fehler und blieben länger im Job 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, ein Mangel, der groß genug ist, um die Suche nach Präzedenzfällen anzuregen. Eine Chip-Leistungsforscherin, Lizy John, hat kürzlich auf die 1970er Jahre verwiesenund einen direkten Vergleich zu der Zeit gezogen, als Unternehmen Biologiestudenten und ehemalige Lehrer in nur sechs Monaten zu 30-jährigen Ingenieurkarrieren ausbildeten.
Der Aufschwung der 1970er Jahre war real und prägte, wie die Branche noch heute über Ausbildung denkt. Aber die Werke, in die diese Arbeiter eintraten, sehen nichts wie die aus, die jetzt gebaut werden.
Das 1970er Jahre Handbuch von Texas Instruments und Motorola
Die beiden Manager von Texas Instruments – Earl R. Gomersall, der die Fertigungslinie für integrierte Schaltungen von TI leitete, und M. Scott Myers, der Forschungsleiter des Unternehmens für Managementforschung – stellten fest in ihrer Harvard Business Review-Studie, wie die Arbeitsgruppe die volle Meisterschaft in etwa der Hälfte der Zeit erreichte, die konventionell orientierte Arbeiter benötigten.
Der Ansatz stützte sich auf Motivation und Klarheit. Neue Mitarbeiter in ihrer Versuchsgruppe wurden beruhigt, dass 99,6 % der Menschen in ihrer Rolle schließlich erfolgreich waren, und sie wurden klar darüber informiert, was sie zu erwarten hatten, anstatt direkt in die Linie geworfen zu werden. Andere Abteilungen bei TI übernahmen kurz darauf den gleichen Ansatz.
TI wurde wegen solcher Ergebnisse als Ausbildungsmotor bekannt. Mary Anne Potter, die 1962 bei TI als Verfahrensingenieurin für Minuteman-ICs begann, erinnerte sich in einer mündlichen Geschichte, dass TI „auch für ‚Training Institute‘ stand“, da so viele Absolventen dort begannen, Erfahrungen sammelten und zu anderen Unternehmen wechselten. TI-Ingenieure waren „sehr gefragt“, sagte sie. Das Unternehmen bildete in einem Umfang aus, den der Rest der Branche nicht selbst erreichen musste.
Motorola folgte einem ähnlichen Weg in Arizona und baute seine Halbleiterfertigung in der Nähe der Arizona State University auf, um teilweise den gebildeten Arbeitskräftepool in der Nähe zu nutzen. Laut EE Timesführte 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 reale, praktische Arbeit einbezogen.
Ende der 1970er Jahre hatte Motorolas eigene Personalabteilung beschlossen, dass die Regeln für die betriebliche Ausbildung umgeschrieben werden mussten. Eine unternehmensweite Studie im Jahr 1978 getestet die Fähigkeiten der Mitarbeiter und stellte fest, dass viele Arbeiter grundlegende Kompetenzen fehlten. Das Unternehmen reagierte, indem es über die technische Ausbildung hinausging und Grundlagen lehrte, eine Verschiebung, die schließlich das Motorola Training and Education Center in den 1980er Jahren und später die Motorola University hervorbrachte.
Überprüfung des sechsmonatigen Anspruchs gegenüber heutigen Anlagen
Beide Unternehmen entwickelten schließlich Systeme, die funktionierten, aber keines von beiden wurde über Nacht erreicht. Johns sechsmonatige Schätzung für den Aufbau eines qualifizierten Arbeiters hat eine gewisse Unterstützung, zumindest für bestimmte Jobkategorien. Ein Bericht der National Academies aus dem Jahr 2024 über die Entwicklung der Halbleiterarbeitskräfte empfahl dass technische Ausbildungsprogramme an zweijährigen Institutionen "in der Regel 10 bis 20 Wochen dauern sollten." In Arizona bietet das Maricopa Community Colleges jetzt bietet ein 10-tägiges beschleunigtes Ausbildungsprogramm für Halbleitertechnikerrollen bei TSMC $TSM an, dem in Taiwan ansässigen Chip-Hersteller, der eine neue Anlage im Staat errichtet.
Aber diese Programme bringen Einsteigerkräfte hervor, und die Zeit bis zur vollen Kompetenz ist eine völlig andere Messgröße. Laut einer Studie von 2026 veröffentlicht im International Journal for Multidisciplinary Research, dauert die Zeit bis zur Kompetenz "oft Monate oder Jahre, insbesondere für fortgeschrittene Knoten und heterogene Integrationsprozesse," ein Verweis auf einige der anspruchsvollsten Chip-Herstellungstechniken. Die Lithographie, der Prozess, der Schaltkreismuster in Silizium einätzt, erfordert Techniker, die lange brauchen, um vollständig zertifiziert zu werden. Ausrüstungsingenieure haben einen ähnlich langen Zertifizierungsprozess. Wenn einer von beiden länger dauert, stehen Maschinen länger still, bevor sie für die Produktion freigegeben werden, was den Zeitpunkt verzögert, ab dem eine Anlage Chips zuverlässig produzieren kann.
Der langwierige Zertifizierungsprozess spiegelt eine Mischung aus Arbeitsplätzen wider, die kaum der der 1970er Jahre ähnelt, als Fabriken arbeitsintensive Betriebe mit einem stark auf Bediener ausgerichteten Arbeitskräfteverhältnis waren. Dieses Verhältnis hat sich seitdem umgekehrt. Forschungen zu Halbleiterfabriken, die von 150mm auf 200mm Wafer umsteigen, den dünnen Siliziumscheiben, auf denen Chips aufgebaut werden, fanden dass der Anteil der Bediener von 73 % auf 62 % der Belegschaft fiel, während der Anteil der Ingenieure im gleichen Zeitraum von 15 % auf 25 % stieg.
Moderne Werke benötigen weniger Bediener und mehr Ingenieure und Techniker, um sie zu betreiben. Laut Semiconductor Digeststiegen die Investitionen in Ausrüstung von etwa 40 % der gesamten Baukosten eines Werks in den 1970er Jahren auf mehr als 70 % bis Mitte der 1990er Jahre. Automatisierte Materialhandhabungssysteme ersetzten menschliche Bediener in Reinräumen, in denen eine einzelne Person im Stehen Hunderte von Tausenden von luftgetragenen Partikeln pro Minute abgeben kann.
Ein Arbeiter, der die Ausrüstung bedient, benötigt eine andere Ausbildung als jemand, der sie entwirft. Von den technischen Arbeitsplätzen, die gefährdet sind, ergab der Bericht der Semiconductor Industry Association und Oxford Economics, dass 35 % einen vierjährigen Ingenieurabschluss und 26 % einen Master- oder Doktorgrad erfordern. Kein einziges Unternehmen kann ein so großes Defizit allein schließen, daher griff die Bundesregierung ein, indem sie erwartete 250 Millionen Dollar über 10 Jahre dem Workforce Center of Excellence des National Semiconductor Technology Centers bereitstellte, das private Unternehmen, Hochschulen, Arbeitsorganisationen und Non-Profit-Organisationen zusammenbringt, um gemeinsam Schulungslösungen zu entwickeln.
Ob diese Struktur schnell genug Arbeiter produzieren kann, bleibt eine offene Frage.