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: Neue Mitarbeiter erreichten schneller volle Kompetenz, machten weniger Fehler und blieben länger im Job, als alle erwartet hatten.
Die Halbleiterindustrie steht nun vor einem ähnlichen Test in viel größerem Maßstab. Ein Bericht aus dem Jahr 2023 der Semiconductor Industry Association und Oxford Economics prognostizierte dass bis 2030 67.000 technische Stellen unbesetzt bleiben könnten – ein Mangel, der groß genug ist, um die Menschen nach einem Präzedenzfall suchen zu lassen. Eine Forscherin für Chip-Performance, Lizy John, verwies kürzlich auf die 1970er Jahre zurück, indem sie einen direkten Vergleich zog zu der Zeit, als Unternehmen Biologie-Absolventen und ehemalige Lehrer in nur sechs Monaten in 30-jährige Ingenieurkarrieren ausbildeten.
Der Aufschwung in den 1970er Jahren war real und prägte, wie die Industrie noch heute über Schulungen denkt. Aber die Fabriken, in die diese Arbeiter eintraten, sehen nichts aus wie die, die jetzt im Bau sind.
Das Handbuch 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 – bemerkten in ihrer Harvard Business Review-Studie, wie die Arbeitsgruppe in etwa der Hälfte der Zeit die volle Beherrschung erreichte, die konventionell orientierte Arbeiter benötigten.
Der Ansatz beruhte auf Motivation und Klarheit. Neueinstellungen in ihrer Versuchsgruppe wurden beruhigt, dass 99,6 % der Menschen in ihrer Rolle letztendlich erfolgreich sind, und klar darüber informiert, was sie erwartet, anstatt direkt in die Linie geworfen zu werden. Andere Abteilungen bei TI übernahmen denselben Ansatz kurz darauf.
TI wurde aufgrund solcher Ergebnisse als Schulungsmaschine bekannt. Mary Anne Potter, die 1962 als Prozessingenieurin für Minuteman-ICs bei TI begann, später erinnerte sich in einer mündlichen Erzählung, dass TI "auch für 'Training Institute' stand", da so viele Absolventen kamen, Erfahrung 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 in Arizona einem ähnlichen Weg und baute seinen Halbleiterbetrieb in der Nähe der Arizona State University teilweise auf, um den gebildeten Arbeitskräftepool in der Nähe zu nutzen. Laut EE Timesführte das Unternehmen ein formelles 20-wöchiges Schulungsprogramm durch, das eine Einführung in die Unternehmenskultur, Vorträge von leitenden Ingenieuren in jedem Designbereich und Modellprojekte umfasste, die die Auszubildenden in den ersten 10 Wochen in die reale, praktische Arbeit einbezogen.
Ende der 1970er Jahre hatte Motorolas eigene Personalabteilung festgestellt, dass die Regeln für die betriebliche Ausbildung neu geschrieben werden mussten. Eine unternehmensweite Studie im Jahr 1978 getestet bewertete die Fähigkeiten der Mitarbeiter und stellte fest, dass viele Arbeiter grundlegende Kompetenzen vermissten. Das Unternehmen reagierte darauf, indem es über die technische Ausbildung hinausging und Grundlagen lehrte, eine Veränderung, die schließlich in den 1980er Jahren zum Motorola Training and Education Center und später zur Motorola University führte.
Testen der Sechs-Monats-Behauptung gegen heutige Werke
Beide Unternehmen bauten schließlich Systeme, die funktionierten, aber keines von beiden über Nacht. Johns Sechs-Monats-Schätzung für den Aufbau eines qualifizierten Arbeitnehmers hat einige echte Unterstützung, zumindest für bestimmte Berufsgruppen. Ein Bericht der National Academies zur Entwicklung der Halbleiterbelegschaft von 2024 empfohlen dass technische Fertigkeiten Programme an zweijährigen Einrichtungen "typischerweise 10 bis 20 Wochen dauern sollten." In Arizona bieten die Maricopa Community Colleges jetzt bietet ein 10-tägiges beschleunigtes Ausbildungsprogramm für Halbleiter-Techniker-Rollen bei TSMC $TSM an, dem in Taiwan ansässigen Chiphersteller, der eine neue Fabrik im Bundesstaat baut.
Aber diese Programme bringen Berufseinsteiger hervor, und die Zeit bis zur vollen Kompetenz ist ein ganz anderes Maß. Laut einer Studie von 2026 veröffentlicht im International Journal for Multidisciplinary Research, dauert die Zeit bis zur Kompetenz "oft Monate oder Jahre, besonders bei fortgeschrittenen Nodes und heterogenen Integrationsprozessen," ein Hinweis auf einige der anspruchsvollsten Chipherstellungstechniken. 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 beiden in die Länge zieht, stehen Maschinen länger still, bevor sie für die Produktion freigegeben werden, was verzögert, wie schnell eine Fabrik zuverlässig Chips produzieren kann.
Der langwierige Zertifizierungsprozess spiegelt einen Berufsmix wider, der kaum den 1970er Jahren ähnelt, als Fabriken arbeitsintensive Betriebe mit einem stark auf Bediener ausgerichteten Arbeitskräfteverhältnis waren. Dieses Verhältnis hat sich seitdem umgekehrt. Die Forschung zu Halbleiterfabriken, die von 150 mm auf 200 mm Wafer umstellen, die dünnen Scheiben aus Silizium, auf denen Chips gebaut werden, fand 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 Digest, stiegen die Investitionen in Ausrüstungen von etwa 40 % der gesamten Baukosten eines Werks in den 1970er Jahren auf mehr als 70 % Mitte der 1990er Jahre. Automatisierte Materialtransportsysteme ersetzten menschliche Bediener in Reinräumen, wo eine einzelne Person, die stillsteht, Hunderttausende von luftgetragenen Partikeln pro Minute abgeben kann.
Ein Arbeiter, der die Ausrüstung bedient, benötigt eine andere Ausbildung als jemand, der sie entwirft. Von den gefährdeten technischen Berufen ergab der Bericht der Semiconductor Industry Association und Oxford Economics, dass 35 % einen vierjährigen Ingenieurabschluss erfordern und 26 % einen Master- oder Doktortitel benötigen. Kein einzelnes Unternehmen kann ein so großes Defizit alleine schließen, 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 Non-Profit-Organisationen zusammenbringt, um gemeinsam Schulungslösungen zu entwickeln.
Ob diese Struktur schnell genug Arbeiter hervorbringen kann, bleibt eine offene Frage.