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3D打印案例:美国职业教育如何同3D打印相结合

2021-01-21  8846

图 | 上届奥斯卡最佳纪录片《美国工厂》,讲述中国企业福耀玻璃在美国建立工厂中所面临的各种文化和管理理念的冲突,图为海外员工参加中国年会剧照

疫情前的美国制造业形势如何?

从上世纪70年代开始,由于用工成本和环境保护等一系列原因,美国正式开始了“去工业化”的进程,去工业化带来的股市泡沫,经济结构日渐虚拟化,美国经济越来越依赖金融资本,直到2008年实体经济跟虚拟经济失衡到达顶点,次贷危机的爆发让美国意识到制造业在稳定经济和国家竞争力中的重要性,开始将发展重点和产业政策向制造业倾斜。到特朗普政府任期这四年达到一个巅峰,有人评论MAGA的口号“Make America Great Again”中最为重要的不是“Great伟大” 或者“再一次Again”,而是“Make” 制造一词。

其实不看疫情表现,就制造业回流一项情况而言,“懂王”表现可以说是相当“懂”,参考美国科尔尼制造业回流指数看得出,该指数在2019年出现显著上升,从趋势上看,2000-2007年,制造业回流指数均值为-57,2010-2019年均值为-16,反映总体的制造业回流确实在发生,另外一份由Wind发布的美国制造业就业表也表明了制造业的新增岗位的绝对数量和占新增岗位比例都得到了增长。

制造业回流如何带动的美国职业教育

和国内前几年的制造业的突然加速导致的用工荒的情景类似,受到这几年的制造业回流的影响,全美各地也出现了不同程度的用工荒情形。根据2019年美国承包商协会(Associated General Contractors of America)的数据,全美70%的建筑公司难以找到符合要求的工人,华盛顿州的这一比例为80%。当地审计局的报告显示,木匠、电工、水管工、钣金工等技术行业用工短缺。雇主们苦于无法找到熟练工人。

西雅图建筑工人在接受培训,这些初入行新手的时薪大约是28美元,年薪超过50,000美元,之后还有稳步的上涨空间,除此以外雇主还要支付养老金和高额的职业保险和医疗保险。而整个华盛顿州的平均年薪也就54,000美元的。

根据华盛顿州审计局(Washington State Auditor)发布的一份新报告,技术行业的好工作“一工难求”,并建议,职业(包括不要求四年本科学历的职业)指导应该从七年级(大约12岁)开始。报告的共同作者克里斯·科蒂斯(Chris Cortines)表示,“根据全国学生信息中心(National Student Clearinghouse)的数据,在四年制的私立大学里,需要补休绩点、延期毕业的人数占到了20%。当你认识到学徒工和其他职业的待遇,以及你不用支付四年甚至更长时间的学费、边学习边挣工资的事实,你真的需要好好考虑一下这些其他的出路。”

高的薪酬回报使得更多的低收入家庭开始转变思路,让孩子接受两年的职业教育——在美国通常被称为社区学院或社区大学。在华盛顿州,社区大学或技术学校的学杂费不到四年制公立大学学费的一半,还不到私立大学学费的十分之一。两年的培训结束后获得副学位(associate degrees)后可以进入制造业和技术行业,也可以继续深造2年拿到学士学位。

图 | 加州的Vocademy训练营

而针对零基础或基础较弱的学生而言,则有更多组织参与到职业教育当中。不仅包括Fullstack Academy、General Assembly等为代表的IT技能训练营,也有Vocademy这种工业制造技术的培训课程。

政府也在推进更多扶持职业教育,华盛顿州以外,其他州也致力于改善职业教育的地位和境况。加利福尼亚州拨款2亿美元来普及职业技术教育。爱荷华州的社区大学和企业合作提供更多职业相关的学习机会,包括学徒工、见习和实习。田纳西州的职业教育免费向学生开放。特朗普的联邦政府则将佩尔奖学金(Pell Grants)的覆盖面扩大到短期职业培训课程。

3D打印技术等新兴技术在美国职业教育领域兴起

“有同学通过3D打印技术维修了一台1932年的hotrod赛车” ,Jeff Farr是加利福尼亚州塔斯汀市Foothill的职业教师,他担任工程和技术教师长达26年时间,谈及职业教育和3D打印技术他表示:“一般的职业教育会学习很多CNC(数控机床加工)的课程,我觉得在未来增材制造技术(3D打印)将会部分取代CNC,因此在我校开设了3D打印课程。”

Jeff规划了从初级到高级的数字工程学课程,初级课程主要学习建模;中级到高级课程包括机械工程学,机器人学,民用工程学和焊接,而3D打印会穿插在其中帮助学生在课堂上制造部件等.

像Vocademy这样的专注制造业培训机构,也先后购买6台同款3D打印机,开设先进制造课程, Alex Kenndy 负责教授学生打印机的使用方法,包括设置打印参数、换料、故障排除等。

而对于设备使用,目前包括Jeff和Vocademy在内的大部分美国工程类职业培训学校都选择了Raise3D Pro2打印机,就设备成本而言,这并不是一款入门的初学者使用的设备,Alex表示:“我们的目标是培养工程师,对于这些孩子而言,未来的思维逻辑应该是工业企业级的,而不是以DIY的角度考虑的一些问题。”

图 | 驻英美军使用同款3D打印机生产训练用塑料BB弹

作为制造业大国,我们的职业教育情况如何?

首先是缺口大,总体的缺口量是远远高于美国,根据2020年教育部、人社部、工信部联合发布的《制造业人才发展规划指南》显示,制造业十大重点领域2020年的人才缺口将超过1,900万人,2025年这个数字将接近3,000万人。

其次是职业教育在国内有更多的机会。美国的2015年的大学入学率(包括2年的社区大学)为85.8%。中国2020年的最新数据高等教育入学率为50.4%,刚刚达到了国际通常认为的高等教育普及化50%的及格线,离日本的63%和德国的68%还有不小的差距。

图 | 国内最近10年高等教育发展增速平稳

随着人才的需求增大,国内的教育市场的扩容,国内高等职业教育的水平正在进步。从教学质量上,国内一流的工科高校的理念和技术水平与美国相比可以说是不相上下,师资力量,研发投入,还是教育装备方面,基本与美国同步。

这样的投入又使得资源进一步向头部院校集中,使得这些学校有能力在其他城市开设分院,而其他大专院校往往受到预算等影响,在投入力量上就会酌情减少。

以3D打印机为例,普通院校和专科院校的选择,会更多偏向教学使用场景的设备,学生只需要会做三维设计,了解3D打印的原理,使用一些材料进行尝试就可以了。距离真正在工程场景中使用的碳纤维、PP、PC等不同材料解决实际问题还有相当长的道路。

所幸的是,川普的离场已成定局;而中国从上自下都对实体经济和制造业发展给予足够的重视,所以,我们相信我国的高等职业教育发展很快就会迈上新的一级台阶。


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