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计算机辅助设计(CAD)培训项目及其在电子产品和电信制造系统的应用
德莫特克里斯托弗伦斯勒理工学院
6.1 引言
6.2 CAD培训中的问题
预采用问题·安装启用问题·组织结构和技术
6.3 CAD中的组织适应性问题
有机企业结构·机械结构·正式培训·非正式培训·成功的计算机辅助设计训练
6.4 研究结果
6.5 讨论
6.6 结论
6.1 引言
计算机辅助设计技术的成功应用需要一个公司来隐式确定其实施策略的选择数。这些执行决策影响CAD在公司的设计和制造过程中吸收的难易程度、满足公司技术经验的水平和公司实现的最终收益。关于培训的决定是在CAD采购程序最重要的因素之间。尽管新技术的成功采用需要公司执行新的训练政策是研究共识，但是还有一些能够指导有着不同需要和期望的公司应该怎样设计训练项目以实验它的预期目标的规则。
本篇文章的目的就是探索影响一个CAD训练项目的选择和相关成本节约的组织因素。特别地，我们评估风格的变化和被已经成功采用PC基的CAD系统的公司应用的培训项目的格式和技巧。公司的样品主要与代表了不同形式和组织结构的电子和电信工业有关。这个研究提出了一个模型，这个模型指出了训练项目是如何被组织因素影响以及训练项目的选择怎样为公司带来特别好处。来自于密集型临床案例研究中的实证数据突出了几个重要且有趣的选择，管理者要在这些选择之间挑选出最恰当的训练方法。研究提供了有用的信息，关于在不同的工作环境下所应用的不同训练方法的优缺点。实验的研究结果引出了关于CAD训练项目的发展和CAD的成本与收益方面的很多问题。
6.2 CAD培训中的问题
由于许多高科技产品设计上的复杂性，若不应用CAD系统，其必要设计的生产与修改通常是不可能的。随着CAD在诸多行业中的流行，尤其是电子、电信和汽车行业，那些应用CAD的公司不再认为其持有竞争优势。相反，它们会发现它们的竞争者也开始应用CAD并且意识到CAD在设计工作中能节约成本和提高质量的优势。在这些行业中CAD的应用降低了对持续设计竞争力的要求。然而，由于全球竞争，这些行业正在经历紧张的成本压力，通过发展能够提高设计工作价值的CAD训练计划，公司能够显著节省成本。因此，当CAD变成核心技术时，管理层面对的问题不再是是否应用CAD ，而是如何从战略上通过旨在提高工人技巧和能力的合算的训练项目充分发挥CAD系统的潜力。
CAD已经帮助公司提高了设计的生产率和质量。Forslin和Thulestedt发现被调查的CAD用户中，有90%的人感觉他们的CAD系统能够节约时间。然而，若没有恰当的工人训练，CAD的成功应用就不能实现。Majchrzak 和 Salzman也强调了发展工人技巧和训练项目的重要性，其作为关键的社会和组织维度，对于公司实现CAD系统的全部潜力是至关重要的。
训练项目致力于提升技巧使得工人能够有效操做新系统。“技能是一种以特定方式完成特定任务的能力，并且是由一个单独的时间建立起来的能力。技术创新，像CAD，需要获得一定的新技能，而使其他人在很大程度上是多余的。” Bretz 和 Thompset指出，据估计，尽管美国组织每年在培训上的花费超过了440亿美元，但是“训练方法经常被视为时尚，很少对培训项目进行估价，严格估价根本不存在。”因此，相对于那些在训练方面做出了次优选择的公司来说，一个公司对最恰当的训练项目或方法的选择可能会导致显著的成本节约。
回顾最近有关CAD系统的研究和与它相关的训练项目有助于理解这些主要问题的复杂性。查看CAD的相关文献将问题分为两类：预采用和安装启用。预采用训练问题体现于认为训练应在公司关于购买新技术的最终决定之前。这些问题是至关重要的，因为除非公司在重要的“人事”问题方面足够细心周到，（例如，整个劳动力需要被训练的程度，或者现有的劳动力是否愿意或能够因为新技术而被训练）在购买之前，会冒着极大的，采用不会成功的风险。安装启用问题发生在公司已经实现了对系统的采用之后。最关键的问题就是如何设计实施过程才能使系统最大化利用的同时控制成本。安装执行问题的例子（稍后在本小节中讨论）包括关于将被应用的训练方法的决定和在应用新技术时低技巧工人的调度（去技术化）。表6.1根据它们的阶段指出了这些问题。
预采用问题
预采用问题通常集中于在预期的口袋成本与CAD的相关收益之间的权衡。一个主要的管理挑战就是准确地评估出有关已采用的CAD系统的训练需要并且将它们转换成一个预算的现金支出。一些影响训练花费的主要因素将在本节讨论。它们包括：（1）决定将被培训的工人类型和数量；（2）工人的技术资质或训练能力；（3）应用的培训方法；以及（4）在学习期间生产率的损失。CAD的收益通常包括预期的成本节约或是当现有方法被推荐系统代替时产生的附加累计收入。然而，一些预期收益可能很难被精确量化。例如，动态的市场条件能够展现出对于CAD系统的需要的令人信服的理由；收益可能会在公司间持续的竞争中幸存。另一方面，工人的态度和士气问题能够危害CAD系统安装启用的成功，同时创建从技术实现效益方面的机会成本。这些问题都在之后进行讨论。
表6.1 CAD采用中的问题
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阶段 |
议题 |
问题 |
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预采用 |
3、它将如何影响工作流程？ |
成本的估计是什么？ 何时进行训练？ 在何地进行训练？ 谁需要训练？ 资金是否可用？ 工人的态度 工人的士气 工人的技巧 |
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安装启用 |
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正式或非正式培训？ 在不在现场？ 供应商或顾问？ 定制的还是通用的？ 技巧熟练或半熟练的工人？ 主管或高级管理人员？ 可以支付什么类型的训练？ |
在采用决定方面的主要问题是是否有可能重新培训现有的劳动力来完成新的CAD系统所需的任务。这个问题包括检查训练决策中“人”和“任务”两种构成要素。由于应用于CAD系统中的任务和程序的高水平，一些潜在用户不能在合理的时间内拥有必要的技巧和学习新系统的教育是可能的。如果现有工人表现出非适应性的行为或者对学习和应用新技术没有兴趣，那么工人的接受能力也是一个问题。Beatty和Gordon发现了这种非适应性行为在CAD的实现某些情况下的证据。缺少工人的支持会危害到在执行新的CAD技术中的任何成功的希望。因此，公司精确地调查工人的技巧和能力以及评估工人对应用新系统的态度是至关重要的。
一个公司考虑采用CAD系统，必须包含对教育全体员工的总体费用的评估。例如，CAD系统的获取成本比计算机软硬件的价格高很多。一个更完整的费用估计包括训练项目费用和员工在学习掌握新系统时造成的生产力的损失的一个“缓冲”。不包括这些“软”成本的收购预算会给一个没有预期这些费用的采用公司造成资金问题。研究表明，培训和教育费用的估计不足是CAD系统安装启用失败的主要原因。CAD成本低估了的情况下，公司扩展到一点，不再能保持竞争力；在某些情况下，结果就是企业的消亡。
一个相关的问题就是为整个公司提供培训的程度。培训员工，除了参与设计的员工，是至关重要的，对于一个公司来说，这样有助于真正理解并且完全应用这项技术。这些员工包括CAD主管、秘书人员和制造工人。有时一个新系统可能与现有系统在根本上不同，以至于只要与CAD有接触的员工都应该接受培训。对于应用CAD系统的公司的最近研究表明在拥有CAD/CAM系统训练的公司中，有50%向很大范围的职业群体提供了培训，包括所有的车间工作人员和管理人员、材料管理人员、维修和保养人员、制造人员和设计人员。CAD系统被发现与传统设计方式有极大不同以至于那些并未接受过任何CAD培训的工人接触到这个系统时处于巨大的劣势。因此，对于不同的工作群体接受CAD培训的需要不能低估。在选择采用一个CAD系统之前，管理人员精确地评估这些需要并且计算相关的培训费用是至关重要的。
管理者还需要将培训需求纳入成本效益权衡。如果一个公司想采用一个新的CAD系统，这个系统能够给予相关的收益但是却需要大量的员工培训，那么就很难证明新系统的正确性。当系统和培训相结合的费用只提供增量收益，管理者可能明智地把钱投入到更传统的手工方法。另一方面，公司经历的市场压力，例如政府或行业标准的改变、或者消费者对一次性产品的需求，需要系统（和相关的训练项目）能够幸存。因此，在一些情况下，成本效益的权衡是无实际意义的。
小公司为上述问题提供了特殊情况。由于小公司的资源供应有限，这些问题在小公司往往比在大公司受到更严格的约束。例如，较小的公司并不经常有限制的资源来为员工们学习新技术提供“缓冲区”。因此经常伴随新技术的切换产生的生产力损失和所需的培训时间所造成的收入损失是小公司很难克服的。小公司也难以承受CAD设备的昂贵价格，这些可能会消耗他们的可用资金的重要部分并且限制它们发展适当训练项目的能力。这些问题似乎意味着公司的大小决定了CAD应用的成败，并且应该考虑在在预采用决定中。然而，有很多小公司已经成功地安装启用CAD系统并且在财政方面做得很好。
安装启用问题
安装启用问题是公司在启用新技术之后所要面临的。安装启用过程的训练核心是如何能够最有效地发展劳动力以使系统能够实现最大潜能。一些安装启用方面的训练问题与上面讨论的预采用问题相似，然而有一些却完全不同。在实施阶段，训练问题所涉及的不仅仅是特殊培训策略所隐含的经济费用，还要考虑培训方式的有效性、所需技能的发展和通过降低作业的技术程度能够在何种程度上提高设计工作的价值。培训策略包括的决策模式有：（1）被训练工人的身份；（2）管理层被训练到何种程度；（3）培训课程的地点；（4）培训师的选择；（5）安装培训的时间；（6）采用的训练方法。这些培训策略的固有问题在下面讨论。
当公司采用一种新技术时，管理层必须决定它们将把员工培训到何种程度。特别地，那些在即将接受训练的特殊功能群组的个体工人必须被确认。尽管许多大学和技术学校都在为未来的工人提供专业的技术技能，但是几乎所有公司都需要对一批现有员工进行重新训练以操做新系统。从经济学角度来说，在公司内建立一个特殊的群组来接受训练是很具吸引力的，尽管余下的工人没有被训练。公司可以通过这样做来限制培训费用。如果仅有设计中的部分工作需要用到新的CAD系统，而其他工作依旧沿用现有方法，这种做法可能就是可行的。
用于限制培训费用的另一个策略就是只针对新员工进行培训。尽管这些政策听起来似乎很吸引人，但是在实际中经常会导致适得其反的效果。研究表明，将一些工人故意排除在培训项目之外会导致“精英”工人群组概念的产生；其他未被训练的工人可能觉得他们被“发配边疆”。这些感觉会频繁地导致低落的士气和工人/管理者之间关系的侵蚀。
一些公司通过雇佣其他公司已经接受过训练的工人来避免这些训练问题。在拥有设计团队的大公司，也会产生和那些将工人排除在训练之外的公司产生的相似的士气问题和结果。发现当公司选择仅对挑选出来的员工进行培训时似乎会产生年龄偏见的结论有趣但不惊讶。研究表明，尽管管理者不会承认年龄进入了它们的决策进程，但是被选择成为CAD用户的可能性会因为每年的年龄而下降2%。例如，六岁的年龄差距会在一个工人被选择参与培训的可能性中产生12%的差距。在调查中，用户的平均年龄是39岁，而那些非用户的平均年龄是48岁。如此明显的偏见不可能不被发现：Gist, Rosen和Schwoerer研究了工人学习新的计算机软件的能力并且得出结论认为年轻的工人（45岁以下）在训练课之后的综合考试中明显地比年纪大的同行做的更好。
管理人员也必须考虑培训。研究显示在公司的多个阶层中（例如，工人和管理人员）进行多层次培养，如非必要，在许多场合下是有益的。Brooks和Wells发现不熟悉新的CAD系统的管理者在监督工人时会有一些麻烦，因为他们不能理解在设计工作中一些变化产生的影响。通常受过培训的工人与未被培训的管理者之间会产生技术分歧从而导致矛盾或管理者地位的丧失。一个未受培训的监督者也可能在有效计划和控制工作流程方面遇到一些问题，因为他或她在评估图纸和变更时间方面没有任何基础。评估工人的进步和评价个人的表现对于监督者来说也是困难的。这些问题的结合通常会导致未受培训的监督者“失去”工人。结果就是紧张的工人/监督者关系和生产力的损失。电子数据交换（EDI）的相关文献证实了CAD经验的上述观察。Carter, Monczka, Clauson 和Zelinski注意到EDI中的管理层培训是增加负责安装启用EDI的管理者成功的可能性的一个主要因素。因此，管理层培训对于一个成功的CAD安装启用来说可能是个至关重要的决定因素。
安装启用新技术的公司也必须选择用来培训工人的方法。另外，管理层必须决定训练是由公司内部人员进行指导还是由供应商或是外来咨询师进行指导。这些决定通常基于公司是需要一个高标准化还是一个教程导向式的培训项目。内部培训项目经常适用于与CAD相关的公司的特殊需要并且能够比外部培训更多进行非正式的、开放的意见交流。另一方面，外部培训通常更加正式化并且能够获得更便宜的额外好处。一般情况下，那些没有钱、设备和人员的小公司的唯一选择就是进行内部培训指导。外部培训指导项目的不利之处就是其太通用，因此在遇到一些公司的特殊需要时通常作用不大。
尽管研究人员同意关于
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