CNC-Maschinenprogrammierung: Gefragte Future Skills für die moderne Fertigung

Welche Fähigkeiten brauchen CNC-Maschinenprogrammierer heute und in Zukunft? Wir beleuchten es.

Zu sagen, dass sich das Fertigungsumfeld wandelt, wäre eine Untertreibung. Fortschritte in Maschinen- und Fabrikautomation, 3D-Druck, Werkzeugtechnik, maschinenbasierte Messtechnik und Analytik steigern die Produktionsleistung. Sie lehnen sich auch stark an Engineering- und Maschinenprogrammiertalente an, um diese technologische Evolution zu nutzen.

2018 ist die Fertigungsstimmung stark, reflektiert in Jobchancen, Gehaltserhöhungen und Arbeitszufriedenheit. Ein kürzlich veröffentlichter Vergütungsreport von Tooling U-SME zeigt Positivität in der Branche: 68 % der Stundenlohn- und 73 % der Festangestellten sahen Lohnerhöhungen im letzten Jahr. Ebenso sind 68 % zufrieden oder sehr zufrieden mit ihrer aktuellen Beschäftigung.

„Die 327.000 neuen [Fertigungs-]Jobs im letzten Jahr repräsentieren den besten 12-Monats-Zeitraum in 23 Jahren“, notierte MarketWatchs Andrea Riquier im August.

Ein Jobbereich mit hoher Nachfrage ist CNC-Maschinenprogrammierer. CNC-Programmierung an fortschrittlichen 5-Achs-Maschinen vereint dreidimensionales Denken mit hochvolumiger Teilefertigung im Maßstab. Ein Teil operativ, ein Teil kreativer Problemlöser – der CNC-Programmierer ist entscheidend für die heutige Fertigung und wird es für die absehbare Zukunft bleiben. Das Bureau of Labor Statistics erwartet für diese Rolle ein Wachstum von 16 % bis 2026.

Wie finden Sie die Skills, die Sie heute brauchen? Lesen Sie „This MFG Day: Shrink the Skills Gap, Hire Apprentices.“

Der Zusammenhang zwischen Maschinenprogrammierung und Automation

Es ist gute Nachricht, dass die Fertigung gut läuft, aber starke Aktivität hilft Unternehmen nicht unbedingt, all das Talent zu finden, das sie für hochqualifizierte Zerspaner- und Maschinenprogrammiererpositionen brauchen. Akademische und Industrieexperten, die wir auf der IMTS 2018 und darüber hinaus sprachen, weisen alle auf ein beschleunigtes Automatisierungsvolumen als Zukunft der Fertigung und mögliche Lösung für den Fachkräftebedarf hin.

Doch es braucht Menschen, die verstehen, wie man Automationssysteme aufbaut und managt. Maschinenprogrammierung ist essenziell. Man muss die Vielfalt an Standardzyklen und Quick Codes verstehen – und wie man für automatisierte Werkzeugbahnen designt.

„Die Leute, die Automation gut können, sind die, die die Prozesse verstehen“, sagt Joe Vanstrom, Dozent im Industrial Manufacturing Program der Iowa State University.

Da Automation immer essenzieller für die Fertigungsproduktion wird – und Programmierung in Controller- und Simulationssoftware etwas mehr „canned“ (vorgefertigt) wird – welche Skills werden zukünftige CNC-Programmierer brauchen?

„In Zukunft wird Software immer mehr der Schwerstarbeit übernehmen“, sagt Kevin Finan, Zerspanungsausbilder am Atlantic Technical College in Coconut Creek, Florida. „Aber Jobs und Skills werden sich wandeln und höhere Skill-Level erfordern, als manche gewohnt sind … Jobs, bei denen man nur den ‚grünen Knopf‘ drückt, gehören der Vergangenheit an.“

Was braucht es heute, um CNC-Programmierer zu sein?

Die befragten Ausbilder glauben, es braucht einen Mix aus STEM und STEAM: Sie benötigen Wissenschaft, Technologie, Engineering und Mathematik – aber auch ein Gespür für kreatives Denken, was bedeutet, auch Künste (Arts) einzubeziehen. Alle glauben an den Wert, Teile an konventionellen Maschinen zu bauen.

„Ein gutes Fundament in Mathe ist wirklich wichtig für einen Maschinenprogrammierer“, sagt Finan. „Sie brauchen keine Analysis, um ein guter Programmierer zu sein, aber Sie müssen kreativ sein.“

Atlantic Technical Colleges Programm, das High-School- und Erwachsenenschüler umfasst, dauert nur 14 Monate. Schüler erwerben zügig ein Zertifikat und sind bereit für Ausbildungsplätze und Jobs, wo sie ihre Einkünfte schnell steigern können, sobald sie ihre Skills beweisen. Im Kurs lernen sie 3D-CAD/CAM-Software wie Mastercam und Solidworks.

Finan gibt zu, dass er nicht glaubt, dass Schüler heute zwingend vier Jahre technische Ausbildung brauchen, aber sie brauchen ein Fundament darin, wie Teile gemacht werden – inklusive Lernen an konventionellen Maschinen vor der Programmierung. Ursprünglich aus Irland, spezialisierte sich Finan in der High School auf Zerspanung und absolvierte eine lange Ausbildung in Deutschland. Er hat über 25 Jahre Zerspanungs- und Werkzeugbauerfahrung.

„In der heutigen Fertigung versuchen viele Leute, viele Hüte gleichzeitig zu tragen“, sagt Vanstrom. „Automation-Leute versuchen, Programme zu generieren, und Bediener unten in der Werkstatt versuchen, Prozessverbesserungen zu machen.“

Man kann zweifellos lernen, Software zu bedienen, sagt Vanstrom, aber das heißt nicht, dass man weiß, wie man ein gutes Teil macht. Für Vanstrom braucht es auch eine Business-Mentalität – und Verständnis für Zusammenarbeit mit anderen Rollen.

Eine dieser anderen Schlüsselrollen, mit denen Maschinenprogrammierer arbeiten, ist der Prozessingenieur. Prozessingenieure fokussieren sich auf System- und Effizienzverbesserungen.

„Maschinenprogrammierer müssen sich fragen: ‚Ist das der beste Weg, dieses Teil zu zerspanen?‘“, sagt Vanstrom. „Sie müssen mit Prozessingenieuren interfacen, um den besten und profitabelsten Weg zu bestimmen. Margins können extrem knapp sein.“

Welche weiteren Skills braucht es? Verständnis technischer Zeichnungen, denn Sie programmieren basierend auf einem Ingenieursdesign. Aber Sie brauchen die Fähigkeit, mehr zu tun als nur zu programmieren – denn sobald Teile gut auf Maschinen laufen, gibt es andere Aufgaben: Kommunikation und Zusammenarbeit mit Teammitgliedern.

„Sie müssen mit Menschen arbeiten und professionell interagieren können“, sagt Finan. „Programmierer, die nur programmieren? Ich glaube, diese Zeiten sind vorbei.“

Maschinenprogrammierer kommen heute aus verschiedenen Disziplinen

„Viele Unternehmen stellen jetzt Maschinenbauingenieure ein und schulen sie in CNC-Programmierung“, sagt Finan. „Das funktioniert definitiv, aber es können Elemente fehlen.“

Das fehlende Element? Praktisches Teilfertigen auf manuellem Niveau verstehen.

In Zeiten hoher Nachfrage nach CNC-Programmierern bei gleichzeitigem Renteneintritt der erfahrensten Zerspaner ist es eine Branchennotwendigkeit, technische Maschinenfertigkeiten schnell zu erwerben – egal ob über manuelles Maschinentraining oder nicht.

Jobaufstieg mit Skill-Entwicklung kann sehr schnell gehen. Jose Anaya, Dean of Community and Student Advancement am El Camino College in Los Angeles, berichtet, dass einige Schüler, die in seiner Region Ausbildungsprogramme beginnen, nicht zwingend ihren vollen Vierjahresabschluss beenden, weil sie gut bezahlte Jobs in der Luftfahrt angeboten bekommen. Sie können Zertifizierungen während der Arbeit erwerben – aber die hohe Nachfrage führt oft zu sofortiger Jobvermittlung.

„Die Skill-Sets, die von zukünftigen Programmierern verlangt werden, machen Sie verdammt gut in vielen anderen Dingen“, sagt Finan.

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