ELEN Elektroniikka- ja sähköalan ennakointi Sähkö- ja ... - Mol.fi
ELEN Elektroniikka- ja sähköalan ennakointi Sähkö- ja ... - Mol.fi
ELEN Elektroniikka- ja sähköalan ennakointi Sähkö- ja ... - Mol.fi
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Sähkö- <strong>ja</strong><br />
elektroniikkateollisuusliitto<br />
SET ry<br />
<strong>ELEN</strong><br />
<strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan<br />
<strong>ennakointi</strong><br />
Euroopan sosiaalirahasto<br />
Tavoite 4 ohjelma<br />
Tämä julkaisu on toteutettu Euroopan sosiaalirahaston (ESR) tuella.
<strong>ELEN</strong><br />
<strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan<br />
<strong>ennakointi</strong><br />
Raportti 31.3.1999<br />
Versio 7
Esipuhe<br />
Sähkö- <strong>ja</strong> elektroniikkateollisuusliitto SET ry teki vuoden 1996 syksyllä taustaselvitystä yritysten henkilöstötarpeista<br />
Koulutuspoliittisen lin<strong>ja</strong>uksensa 1997 tueksi. Yrityslähtöisen henkilöstön osaamisen <strong>ennakointi</strong>projektin<br />
tarve nousi vahvasti esille tässä yhteydessä kahdesta syystä. Pk-sektorin yrityksissä ei henkilöstösuunnittelun<br />
<strong>ja</strong> henkilöstön kehittämisen nähty olevan kytköksissä yrityksen muuhun kehittämiseen. Suurissa<br />
yrityksissä henkilöstön osaamiskartoitukset <strong>ja</strong> kehittämissuunnitelmat olivat yleisiä, mutta saattoivat<br />
kohdistua vain osaan henkilöstöstä.<br />
<strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan <strong>ennakointi</strong> –projekti <strong>ELEN</strong> käynnistettiin vuoden 1997 alkupuolella Euroopan sosiaalirahaston<br />
tuella. Projekti oli kaksivaiheinen. Ensimmäisessä vaiheessa tehtiin pk-sektorin yritysten<br />
kanssa tiivis kehittämistyö, jossa luotiin visiolähtöisen henkilöstön osaamistarpeen ennakoinnin malli. Toisessa<br />
vaiheessa <strong>ennakointi</strong>a laajennettiin koko toimialaa koskevaksi. Yrityslähtöistä mallia ei tällöin voitu<br />
toteuttaa yrityskohtaisena. Sitä on kuitenkin mahdollisuuksien mukaan sovellettu koko toimialan kehitykseen.<br />
Ensimmäisessä vaiheessa saatu<strong>ja</strong> kokemuksia <strong>ja</strong> menetelmiä on käytetty soveltuvin osin hyväksi. Väliraportti<br />
julkistettiin vuoden 1997 lopulla. Projekti päättyi keväällä 1999.<br />
Projektin tavoitteena oli yritysten henkilöstön kehittämisen tukemisen lisäksi tuoda erityisesti laadullisia<br />
viestejä osaamistarpeista koulutuksen toteuttajille yrityksissä <strong>ja</strong> koulutuslaitoksissa. Määrällinen annakointi<br />
on ollut välttämätön edellytys laadullisen ennakoinnin kohdentamiseksi. Suurimmat henkilöstömuutokset<br />
tapahtuvat tutkimus- <strong>ja</strong> tuotekehitys- sekä tuotantotoiminnoissa. Uuden henkilöstön korkea koulutustaso<br />
kertoo karkealla tasolla osaamistarpeista.<br />
Raportin laadullinen osuus <strong>ja</strong>kautuu kolmeen osaan. Ensimmäinen osa kertoo elektroniikan valmistuksen<br />
kehityksestä sekä mikroelektroniikan <strong>ja</strong> ohjelmisto-osaamisen tuomista uusista haasteista toimialalla. Toinen<br />
osa keskittyy tuotannossa <strong>ja</strong> tuotantohenkilöstön osaamisessa tapahtuviin muutoksiin. Kolmannessa<br />
osassa keskitytään tutkimus- <strong>ja</strong> tuotekehityshenkilöstön osaamiseen.<br />
<strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan <strong>ennakointi</strong>projektin johtoryhmään ovat kuuluneet Marketta Henriksson Enstoyhtiöistä,<br />
Heikki Rossi Teknoware Oy:stä, Markku Virolainen Sondi Oy:stä, Pertti Törmälä Espoon-Vantaan<br />
teknillisestä ammattikorkeakoulusta <strong>ja</strong> Anneli Manninen Sähkö- <strong>ja</strong> elektroniikkateollisuusliitosta. Projektin<br />
toteutukseen ovat lisäksi osallistuneet Ari Nokelainen, Staffan Björkstam <strong>ja</strong> Pekka Tal<strong>ja</strong> Käpylän ammattioppilaitoksesta,<br />
Ahti Leinvuo <strong>ja</strong> Markku Karhu Espoon-Vantaan teknillisestä ammattikorkeakoulusta, Sami<br />
Franssila <strong>ja</strong> Jorma Kivilahti Teknillisestä korkeakoulusta sekä Heikki P. S. Leivo AEL:sta.<br />
Toivomme projektin yhteenvedon <strong>ja</strong> lin<strong>ja</strong>usten herättävän keskustelua <strong>ja</strong> auttavan käytännön opetussuunnitelmatyössä.<br />
Kiitämme projektiin osallistuneita heidän aktiivisesta panoksestaan koulutuksen <strong>ja</strong> henkilöstön<br />
kehittämisessä.<br />
Helsingissä 31.3.1999<br />
SÄHKÖ- JA ELEKTRONIIKKATEOLLISUUSLIITTO SET ry<br />
Tapio Forsgrén<br />
Toimitusjohta<strong>ja</strong><br />
2
Sisältö<br />
Yhteenveto <strong>ja</strong> lin<strong>ja</strong>ukset ...................................................................................................................4<br />
1 Yleistä .......................................................................................................................5<br />
1.1 <strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköala ...........................................................................................5<br />
1.2 Ennakoinnin viitekehys ...............................................................................................6<br />
1.3 Henkilöstön määrällinen <strong>ennakointi</strong> ............................................................................8<br />
1.4 Laadullisen ennakoinnin taustaa .................................................................................9<br />
2 Toimialan kehitys .....................................................................................................11<br />
2.1 Elektroniikan valmistuksen haasteista .......................................................................11<br />
2.2 Mikroelektroniikan trendit .........................................................................................18<br />
2.3 Ohjelmisto-osaaminen .............................................................................................20<br />
3 Case1: Tuotantohenkilöstö .......................................................................................21<br />
3.1 Johdanto .................................................................................................................21<br />
3.2 Tuotantoprosessissa tapahtuvat muutokset ..............................................................21<br />
3.3 Osaamispro<strong>fi</strong>ili .........................................................................................................21<br />
3.4 Koulutus <strong>ja</strong> työssäoppiminen ...................................................................................25<br />
3.5 Yhteenveto ..............................................................................................................26<br />
4 Case 2: Tuotekehityshenkilöstö ................................................................................26<br />
4.1 Johdanto .................................................................................................................26<br />
4.2 Alan tilanne <strong>ja</strong> yritysten visiot ...................................................................................27<br />
4.3 Tuotekehityshenkilöstöltä vaadittavat ominaisuudet ...................................................28<br />
4.4 Osaamispro<strong>fi</strong>ili .........................................................................................................29<br />
4.5 Koulutusodotukset ...................................................................................................32<br />
4.6 Koulutus <strong>ja</strong> yhteistyö ...............................................................................................33<br />
4.7 Tuotekehityspanostus <strong>ja</strong> sen vaikuttavuus .................................................................35<br />
4.8 Yhteenveto ..............................................................................................................36<br />
5 Johtopäätökset ........................................................................................................37<br />
5.1 Ennakointiprosessi <strong>ja</strong> keskeiset tulokset ....................................................................37<br />
5.2 Teollisuuden laadullisen ennakoinnin kehittäminen ....................................................38<br />
Liitteet ................................................................................................................................38<br />
3
Yhteenveto <strong>ja</strong> lin<strong>ja</strong>ukset<br />
Suomalaisten elektroniikka- <strong>ja</strong> sähköalan yritysten toiminta perustuu tulevaisuudessakin moniteknisten<br />
tuotteiden <strong>ja</strong> järjestelmien kehittämisen vahvaan osaamiseen. Komponenttituotannossa vahvuutena nähdään<br />
sovellusalaan <strong>ja</strong> käyttötarkoitukseen liittyvien fysikaalisten ilmiöiden erityisosaaminen.<br />
Alan tuotanto on viiden vuoden kuluttua pitkälle automatisoitua. Laadunvarmistus, vianetsintä <strong>ja</strong> mittaaminen<br />
käyttävät yhä vaativampia tietokonepoh<strong>ja</strong>isia järjestelmiä. Tuotekehityssyklit nopeutuvat edelleen. Innovatiivisuus<br />
saa myös uusia muoto<strong>ja</strong>. Kehitystyössä ei ole kysymys enää puhtaasti teknisistä uusista asioista,<br />
vaan toimimisesta markkinoiden <strong>ja</strong> teknologian ra<strong>ja</strong>pinnassa. Syntyy uusia sovellusmahdollisuuksia,<br />
joissa voidaan hyödyntää uusia teknologioita. Ohjelmistojen osuus tuotteen kustannuksista lisääntyy edelleen.<br />
Kilpailukyvyn säilyttäminen <strong>ja</strong> parantaminen on keskeistä lähes kaikille alan yrityksille.<br />
Merkittävin tuotannon työntekijöiden osaamisvaatimusten kehitystrendi on teoriaosaamisen voimakas korostuminen<br />
suhteessa käytännön osaamiseen. Työntekijöiltä edellytetään nykyistä laajempien kokonaisuuksien<br />
ymmärtämistä. Prosessinhallintaan <strong>ja</strong> tuotantotekniikkaan liittyvä teoriaosaaminen nousee entistä tärkeämmäksi.<br />
Myös elektroniikassa <strong>ja</strong> tietotekniikassa tarvitaan syvällistä <strong>ja</strong> laa<strong>ja</strong>-alaista osaamista. Osaamispro<strong>fi</strong>ilissa<br />
korostuvat erityisesti henkilökohtaiset ominaisuudet kielitaito mukaan lukien.<br />
Kehityshenkilöstön tärkeimmät ominaisuudet ovat oman erikoisalan osaamisen lisäksi ryhmätyötaidot sekä<br />
taito löytää oikeaa tietoa. Osaamispro<strong>fi</strong>ilissa painottuvat matematiikan <strong>ja</strong> fysiikan perustaidot sekä yleisosaaminen.<br />
Moniosaajien tarve on osaamispro<strong>fi</strong>ileista voimakkaimmin painottunut. Moniosaamisella tarkoitetaan<br />
teknologioiden <strong>ja</strong> kehitysmenetelmien tuntemista kytkettynä elektroniikka-, ohjelmisto- <strong>ja</strong> mekaniikkasuunnittelun<br />
poikkiteknisiin taitoihin. Myös yritysten eri tehtäväalueita hallitsevia yleisosaajia sekä<br />
oman alansa erikoisosaajia tarvitaan kuitenkin edelleen. Tärkeimmiksi kehittämisalueiksi nähtiin laa<strong>ja</strong>alaisuuden<br />
lisääminen, erilaisiin työtehtäviin sopeutuminen sekä ohjelmistokehitys.<br />
<strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan yritysten tuotteet hyödyntävät usein poikkitieteellistä osaamista <strong>ja</strong> vahvaa teorian<br />
soveltamista käytäntöön. Tästä syystä osaamisessa painottuu kaikilla tasoilla teorian syvällinen <strong>ja</strong> laa<strong>ja</strong>alainen<br />
hallinta. Henkilökohtaiset ominaisuudet saavat yhä enemmän painoarvoa. Ryhmätyötaidot , kielitaito<br />
sekä taito löytää tietoa korostuvat.<br />
<strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan koulutusta suunniteltaessa <strong>ja</strong> kehitettäessä tulee korostaa seuraavia näkökulmia:<br />
1. Matematiikan <strong>ja</strong> fysiikan perustaidot on omaksuttava laa<strong>ja</strong>sti koulutuksen kaikilla asteilla.<br />
2. Vahva teoriaosaaminen on perusta sekä tuotannon että tutkimus- <strong>ja</strong> kehittämistoiminnan kilpailukyvylle.<br />
3. Osaamisen laa<strong>ja</strong>-alaisuus korostuu tulevaisuuden tuotantotekniikan hallinnassa. Tuotekehityksessä kaivataan<br />
myös tuotannon <strong>ja</strong> markkinoinnin ra<strong>ja</strong>pintojen osaamista.<br />
4. Asiakaslähtöisyys edellyttää sekä tuotannon että tuotekehityksen henkilöstöltä hyviä henkilökohtaisia<br />
ominaisuuksia, kommunikointi- <strong>ja</strong> tiimityöskentelykykyä sekä kielitaitoa.<br />
5. Oikean tiedon löytäminen <strong>ja</strong> hallinta sekä uusiin tilanteisiin <strong>ja</strong> työtehtäviin sopeutuminen korostuvat<br />
tuotekehityssyklien <strong>ja</strong> kehityksen nopeutuessa.<br />
4
1 Yleistä<br />
1.1 <strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköala<br />
<strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköala on ollut koko 90-luvun teollisuuden nopeimmin kasvava <strong>ja</strong> eniten rekrytoiva teollinen<br />
toimiala. Vuonna 1998 kasvuvauhti oli Tilastokeskuksen volyymi-indeksin mukaan 38 prosenttia <strong>ja</strong><br />
tuotannon arvo oli 95 mil<strong>ja</strong>rdia markkaa. Kasvuvauhtia kuvaa ehkä parhaiten se, että vuodesta 1990 tuotannon<br />
arvo on lähes viisinkertaistunut.<br />
Vienti nousi arvoltaan noin 62 mil<strong>ja</strong>rdiin markkaan vuonna 1998. Alan osuus teollisuuden kokonaisviennistä<br />
olikin 27 prosenttia.<br />
Tietoliikennelaitteiden osuus viennistä on yli puolet. Muita suuria tuoteryhmiä ovat sähkölaitteet <strong>ja</strong> muunta<strong>ja</strong>t<br />
sekä tietokoneet <strong>ja</strong> toimistoelektroniikka. Myös komponenttien valmistus on kasvussa. <strong>Elektroniikka</strong>tuotteiden<br />
osuus alan kokonaisviennistä onkin yhteensä jo lähes kolme neljäsosaa.<br />
Viiden viime vuoden aikana elektroniikka- <strong>ja</strong> sähköteollisuus on kansantalouden tilinpidon mukaan lisännyt<br />
henkilöstöään noin 25 000 henkilöllä. Lisäys on suuruudeltaan yli 70 prosenttia. Sekä työntekijöiden että<br />
toimihenkilöiden määrät ovat kasvaneet, toimihenkilöstön kuitenkin voimakkaammin eli yli 90 prosentilla.<br />
Vuonna 1997 sekä työntekijöiden että toimihenkilöiden osuushenkilöstöstä oli 50 prosenttia, kuten kuvasta<br />
1.1. ilmenee.<br />
Henkilöstö 1992-1997<br />
henkilöä<br />
30000<br />
25000<br />
20000<br />
15000<br />
10000<br />
5000<br />
0<br />
1992 1993 1994 1995 1996 1997<br />
Työntekijät<br />
Toimihenkilöt<br />
Kuva 1.1 <strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan henkilöstö 1992-1997.<br />
Lähde: Tilastokeskus, Kansantalouden tilinpito<br />
5
Henkilöstön koulutus<strong>ja</strong>kauma vuonna 1997 on esitetty kuvassa 1.2.<br />
Koulutus<strong>ja</strong>kauma 1997<br />
Ei koulutusta<br />
23 %<br />
DI&FK<br />
12 %<br />
Insinööri<br />
12 %<br />
Teknikko<br />
7%<br />
AOL<br />
46 %<br />
Kuva 1.2 <strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan henkilöstön koulutus<strong>ja</strong>kauma 1997.<br />
Lähde: MET, Tilastokeskus.<br />
Vuonna 1997 oli toimihenkilöistä jo 44 prosentilla korkea-asteen tekniikan tai luonnontieteellisen alan tutkinto.<br />
Tiedekorkeakoulututkinnon suorittaneiden toimihenkilöiden osuus on vuodesta 1994 i noussut viidellä<br />
prosentiyksiköllä. Kaikkien muiden koulutustaustojen osuus on hivenen laskenut. Liitteessä 1 on esitetty<br />
elektroniikka- <strong>ja</strong> sähköteollisuuden toimihenkilöiden <strong>ja</strong> työntekijöiden koulutus<strong>ja</strong>kauma vuonna 1997.<br />
1.2 Ennakoinnin viitekehys<br />
<strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan henkilöstön osaamistarpeen <strong>ennakointi</strong>projekti on toteutettu vuosina 1997-<br />
1999. Ensimmäisessä vaiheessa keskityttiin ennakoinnin menetelmälliseen puoleen neljän pk-sektorin yrityksen<br />
näkökulmasta ii . Toisessa vaiheessa <strong>ennakointi</strong>in koko sektorin määrällistä <strong>ja</strong> laadullista kehitystä.<br />
Tässä vaiheessa hyödynnettiin ensimmäisen vaiheen tuloksia ottaen huomioon yrityskoon vaikutukset menetelmien<br />
hyödynnettävyyteen. Visiolähtöisessä henkilöstön osaamistarpeen ennakoinnissa toteutetaan<br />
kaaviossa 1. esitettyjä vaiheita.<br />
6
Kaavio 1. Visiolähtöisen osaamistarpeen ennakoinnin vaiheet.<br />
Visio<br />
Henkilöstövisio<br />
Osaamiskartoitus<br />
Muutokset toimintaympäristössä<br />
Toimintatavat<br />
Investoinnit<br />
Markkinat<br />
Teknologia<br />
Muutosten vaikutus henkilöstöön<br />
Henkilöstömäärä<br />
Toimintojen muutokset<br />
Henkilöstöryhmät<br />
Yleisen osaamistason arviointi<br />
Koulutuspoh<strong>ja</strong><br />
Oma arviointi osaamisesta<br />
Tehtäväkohtainen osaamisen arviointi<br />
Koko toimialan visiota on lähestytty toimialan keskeisten muutosten <strong>ja</strong> haasteiden kautta. Tämän raportin 2.<br />
luvun tarkoituksena on tuoda esiin asiantuntijoiden näkemyksiä toimialan kehityksestä. Aiheet keskittyvät<br />
elektroniikan valmistukseen <strong>ja</strong> tuoteluotettavuuteen, mikroelektroniikkaan sekä ohjelmisto-osaamiseen.<br />
Henkilöstövisio <strong>ja</strong> <strong>ennakointi</strong>prosessin toisen vaiheen toteutus käsiteltiin kokonaisuutena suurten yritysten<br />
edustajista koostuvassa työryhmässä. Ryhmä määritteli henkilöstövision kannalta keskeiset tehtäväalueet.<br />
Vision yhteydessä haluttiin myös tarkastella työntekijä- <strong>ja</strong> toimihenkilöryhmiä koulutustaustan mukaan,<br />
koska koulutustaustan katsotaan määrittelevän yleistä osaamistasoa.<br />
Päätyövälineenä pidettiin tehtäväalueiden osaamisen <strong>ennakointi</strong>a haastattelujen avulla. Rekrytoinnin näkökulmasta<br />
erityisen tärkeänä nähtiin osaamisen laa<strong>ja</strong>-alaisuuden hahmottaminen. Tämä hahmotus tapahtui<br />
tutkimus- <strong>ja</strong> tuotekehityshenkilöstön osaamispro<strong>fi</strong>ilia arvioitaessa yleisosaa<strong>ja</strong>-, moniosaa<strong>ja</strong>- <strong>ja</strong> erikoisosaa<strong>ja</strong>määrittelyn<br />
avulla. Yksilötason osaamisen arviointia ei koko toimialan osalta ole lähdetty toteuttamaan<br />
edes otosluontoisesti. Keskeisten tehtäväalueiden osaamistarpeet on arvioitu johdon <strong>ja</strong> esimiesten haastattelujen<br />
avulla. Haastatteluissa on käytetty avoimia kysymyksiä, koska haastateltavien näkemyksiä ei ole<br />
haluttu sitoa valmiisiin malleihin.<br />
Haastatteluihin poh<strong>ja</strong>ava laadullinen selvitys ra<strong>ja</strong>ttiin henkilöstövision tulosten perusteella. Selvityksen osaaluiksi<br />
valittiin kaksi eniten henkilöstöään lisäävää tehtäväaluetta, tutkimus- <strong>ja</strong> tuotekehitys sekä tuotanto.<br />
Näillä tehtäväalueilla on sekä asiantuntijoiden näkemysten että henkilöstövision perusteella henkilöstön <strong>ja</strong><br />
toimintojen muutos voimakasta.<br />
7
1.3 Henkilöstön määrällinen <strong>ennakointi</strong><br />
Henkilöstön kehitystä arvioitiin viiden vuoden aikajänteellä eli vuoden 1997 lopusta vuoden 2002 loppuun.<br />
Henkilöstövisio laadittiin sekä tehtäväalueittain että koulutustaustan perusteella. Kyselylomake lähetettiin<br />
Sähkö- <strong>ja</strong> elektroniikkateollisuusliiton jäsenyrityksiin. Vastausprosentti oli 42 %. Vastanneet yritykset edustavat<br />
79,5 prosenttia jäsenyritysten henkilöstöstä. Vastanneiden yritysten henkilöstön osuus koko toimialan<br />
henkilöstöstä on 56,2 prosenttia, mitä voidaan pitää riittävän kattavana otoksena toimialan ennakoinnin näkökulmasta.<br />
Kyselylomake on esitetty liitteessä 2.<br />
Henkilöstön kokonaislisäyksen arvioidaan viisivuotiskaudella olevan yli 50 prosenttia. Toimihenkilöiden<br />
osuus kasvusta on lähes 90 prosenttia. Tuloksia analysoitaessa tehtäväalueita on yhdistetty toiminnoiksi,<br />
koska eräiden tehtäväalueiden henkilöstö jäi hyvin pieneksi. Myös myynnin <strong>ja</strong> markkinoinnin erottaminen ei<br />
kaikissa yrityksissä ollut mahdollista. Osto <strong>ja</strong> logistiikka on yhdistetty tuotantoon <strong>ja</strong> tuotannon kehittäminen<br />
tuotekehitykseen. Toiminnoittain nykyinen henkilöstö <strong>ja</strong>kautuu kuva 1.3 mukaisesti.<br />
Henkilöstö toiminnoittain 1997<br />
1% 1% Tuotanto<br />
30 %<br />
Markkinointi<br />
Johto <strong>ja</strong> taloushallinto<br />
54 %<br />
Tuotekehitys<br />
7%<br />
7%<br />
Laatu<br />
Avustava henkilöstö<br />
Kuva 1.3 <strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan henkilöstö 1997.<br />
Kuvassa 1.4 on puolestaan esitetty henkilöstö toiminnoittain vuonna 2002. Suurimmat muutokset tapahtuvat<br />
tutkimuksen <strong>ja</strong> tuotekehityksen sekä tuotannon alueilla. T&K -tehtävissä toimivien henkilöiden osuus<br />
nousee yrityksissä 30 prosentista 38 prosenttiin. Samaan aikaan tuotantotehtävissä toimivien henkilöiden<br />
osuus laskee 54 prosentista 45 prosenttiin.<br />
8
Henkilöstö toiminnoittain 2002<br />
1% 1% Tuotanto<br />
Markkinointi<br />
38 %<br />
45 %<br />
Johto <strong>ja</strong> taloushallinto<br />
Tuotekehitys<br />
Laatu<br />
8%<br />
7%<br />
Avustava henkilöstö<br />
Kuva 1.4 <strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan henkilöstö 2002<br />
Vahvimmin kasvavat toiminnot ovat tutkimus- <strong>ja</strong> tuotekehitys sekä tuotanto. Kuvassa 1.5 on esitetty arvio<br />
henkilöstön lisäyksestä toiminnoittain vuoteen 2002 mennessä. Merkille pantavaa on, että vaikka tuotantohenkilöstön<br />
osuus koko henkilöstöstä laskee kymmenen prosenttia, on tuotantohenkilöstön nettotarve viisivuotiskaudella<br />
yli 8000 uutta henkilöä.<br />
Henkilöstön lisäys toiminnoittain 1997-2002<br />
Avustava henkilöstö<br />
Laatu<br />
Tuotekehitys<br />
Johto <strong>ja</strong> taloushallinto<br />
Markkinointi<br />
Tuotanto<br />
0 5000 10000 15000 20000<br />
Kuva 1.5 Henkilöstön muutos toiminnoittain 1997-2002.<br />
1.4 Laadullisen ennakoinnin taustaa<br />
Liitteessä 3 on esitetty yhteenveto vastanneiden yritysten henkilöstövisiosta. Perinteisen työntekijä- <strong>ja</strong> toimihenkilö<strong>ja</strong>on<br />
murtuminen näkyy selkeimmin tarvittavan henkilöstön koulutustaustassa. Yhteenvedosta<br />
voidaan havaita, että toimihenkilöpuolelle rekrytoidaan toisen asteen tutkinnon suorittaneita, <strong>ja</strong> vastaavasti<br />
työntekijäpuolelle korkea-asteen tutkinnon suorittaneita.<br />
Koko toimialan ennakoidut henkilöstömuutokset on arvioitu vastanneiden yritysten <strong>ja</strong> koko toimialan henkilöstömäärien<br />
suhteessa. Tähän liittyy virhemahdollisuuksia, koska yritysten tehtäväalueiden painottuminen<br />
on tuotevalikoimasta riippuvaista. Kuvassa 1.6 esitetään arvio toimihenkilöiden muutoksesta koulutus-<br />
9
taustan perusteella vuoteen 2002 mennessä koko toimialalla. Teknillisen alan korkeakoulututkinnon suorittaneiden<br />
tarve on noin 4000 henkilöä vuodessa.<br />
10
Toimihenkilöt muutos 1997-2002<br />
12000<br />
10000<br />
8000<br />
6000<br />
4000<br />
2000<br />
0<br />
DI Insinööri AOL Muu<br />
Kuva 1.6 Toimihenkilöstön muutos koulutustaustan mukaan 1997-2002.<br />
Koko henkilöstön koulutustason nousu näkyy selkeimmin siinä, että kouluttamattomien työntekijöiden<br />
osuus laskee vuoteen 2002 mennessä. Kuvassa 1.7 on muun koulutuksen saaneiden henkilöiden muutos<br />
pienempi kuin toimihenkilöiden kohdalla kuvassa 1.6, koska muun eli lähinnä yleissivistävän koulutuksen<br />
varassa olevien työntekijöiden määrä vähenee.<br />
Henkilöstön muutos 1997-2002<br />
12000<br />
10000<br />
8000<br />
6000<br />
4000<br />
2000<br />
0<br />
DI Insinööri AOL Muu<br />
Kuva 1.7 Koko henkilöstön muutos koulutustaustan mukaan 1997-2002.<br />
11
2 Toimialan kehitysnäkymiä<br />
2.1 Elektroniikan valmistuksen haasteista<br />
Jorma Kivilahti, Elektroniikan valmistustekniikka<br />
<strong>Elektroniikka</strong>laitteista halutaan yhä pienempiä, kevyempiä, tiheämmin pakattu<strong>ja</strong>, halvempia, tehokkaampia <strong>ja</strong><br />
luotettavampia. Tällöin liitos- <strong>ja</strong> kokoonpanoteknologioista tulee yksi tärkeimmistä elektroniikan komponenttien<br />
<strong>ja</strong> laitteiden suorituskyvyn kasvua <strong>ja</strong> luotettavuutta rajoittavista tekijöistä. Integroitujen piirien suorituskyvyn<br />
kasvu, signaalien suuremmat siirtonopeudet, pienemmät käyttöjännitteet <strong>ja</strong> CMOS-piirien pienenevät<br />
viivanleydet (taulukko 1) asettavat kasvavia vaatimuksia kontaktissa olevien materiaalien fysikaaliselle<br />
<strong>ja</strong> kemialliselle yhteensopivuudelle <strong>ja</strong> valmistusteknologioille.<br />
Valmistustekniikan haasteista saa käsityksen tarkastelemalla kuvan 1 esittämää johdinleveyksien mittakaavaeroa,<br />
jota sovitetaan yhteen erilaisilla integroitujen piirien koteloratkaisuilla. Kun erikoistiheiden piirilevyjen<br />
johdinleveydet pienenevät, tavanomaisen piirilevytekniikan ra<strong>ja</strong>t tulevat pian vastaan. Vuonna 2000 tiheydet<br />
vastaavat jo 1960-luvun MSI-tekniikan integroitujen piirien johdinleveyksiä. Siksi elektroniikan kokoonpanossa<br />
otetaan käyttöön litogra<strong>fi</strong>aan <strong>ja</strong> ohutkalvorakenteiden kasvattamiseen perustuvia tekniikoita<br />
(taulukko 1).<br />
Taulukko I<br />
Mikroelektroniikan valmistuksen kehityksestä<br />
Vuosi 1995 1998 2000 2004<br />
Jännite (V) 3.3 2.5 2.0 1.5<br />
Teho (W/chip) 80 100 120 140<br />
Sirutaajuus (MHz) 400 600 800 1250<br />
Kotelotaajuus (MHz) 150 200 250 300<br />
Kontaktien lkm 900 1350 2000 2600<br />
Hinta per kontakti © 1.4 - 8 1.2 - 6 1.1 - 1.5 1 - 1.4<br />
Kotelokustannukset ($) 13- 72 16 - 78 22 – 102 26 - 108<br />
Lähde: Ron C.Bracken, SRC (Packaging Science), USA.<br />
Uudetkotelointi-<strong>ja</strong>kontaktointitekniikat<br />
Kilpailu pakottaa kehittämään uusia kontaktointi- <strong>ja</strong> kokoonpanoratkaisu<strong>ja</strong>, joilla komponentti- <strong>ja</strong> kontaktitiheyksiä<br />
voidaan kasvattaa luotettavasti <strong>ja</strong> taloudellisesti. Perinteisten pintaliitoskomponenttien rinnalle<br />
on tullut kotelon koko pinta-alan hyödyntäviä ratkaisu<strong>ja</strong>, joissa perinteiset reunanastat on korvattu kotelon<br />
alla olevilla, pinta-alaryhmityillä juotenystyillä. Näin kotelon koko on pienentynyt suhteessa integroidun<br />
piirin pinta-alaan, jolloin ns. piitehokkuus on kasvanut (kuva 2.1).<br />
12
ÿþþýüûúùùøø÷<br />
÷ýü ú ûþ<br />
øúýýüüýú<br />
ùúùúú ú<br />
ý ÷ú<br />
ÿ<br />
ýú<br />
ÿ<br />
øú÷þ<br />
Kuva 2.1 Piitehokkuuden kasvu elektroniikan kokoonpanossa.<br />
BGA-kotelossa integroitu piiri liitetään koteloalustaan useimmiten lankaliitoksilla. Alustan (interposer) alle<br />
valmistetaan <strong>ja</strong>kovälillä 1.0, 1.27, tai 1.5 mm juotenystyt, useimmiten tina/lyijyjuotteesta. BGA-koteloissa<br />
on yleensä 200 – 1000 juotenystyä. Ne valmistetaan muovialustalle (PBGA), jolloin piirilevynä voi olla perinteinen<br />
FR4-materiaali. BGA-kotelo et sallii suuren nystymäärän suhteellisen karkealla <strong>ja</strong>kovälillä. Sähkö<strong>ja</strong><br />
lämpö-ominaisuudet ovat hyvät, <strong>ja</strong> koteloa voidaan käyttää perinteiseen pintaliitostekniikkaan perustuvassa<br />
kokoonpanossa. Merkittävä ero: reunanastallisiin pintaliitoskoteloihin verrattaessa on se, että liitosnystyt<br />
jäävät piiloon komponentin <strong>ja</strong> piirilevyn väliin. Liitoksia ei voida tarkastaa visuaalisesti kokoonpanon jälkeen,<br />
vaan on käytettävä fokusoitua röntgensuihkua tai akustisia menetelmiä. Myös komponenttien vaihtaminen<br />
on myös työläämpää, <strong>ja</strong> siinä tarvitaan erillisiä kor<strong>ja</strong>usasemia.<br />
Mikro-BGA ( µ-BGA) eli Chip Scale Package (CSP) on tiheämpi <strong>ja</strong> pienempi versio BGA-kotelosta. JEDECstandardi<br />
määrittelee, että kotelon ulkoreunan pituus on korkeintaan 20 % suurempi kuin sirun särmän pituus.<br />
CSP-kotelojen kontaktinystyjen <strong>ja</strong>koväli on yleensä 0,5–1,0 mm. CSP-koteloita on kymmeniä tyyppejä,<br />
<strong>ja</strong> ne <strong>ja</strong>etaan alustan mukaan neljään ryhmään: jäykät alustat, joustavat alustat, kiekkotason kotelot <strong>ja</strong><br />
”lead-frame” -kotelot. Niitä käytetään pääasiassa muistipiirien kotelointiin joustavalle tai lead-frame<br />
-typpiselle alustalle. CSP-komponentit ovat kalliita, mutta hinta halpenee käytön lisääntyessä. Niitä voidaan<br />
käyttää muiden pintaliitoskomponenttien kanssa, joskin prosessointi (pastanpaino, kohdistus, uunitus) on<br />
vaativampaa. Koska pieniin kontaktinystyihin kohdistuu termisessä syklaavassa kuormituksessa huomattavia<br />
rasituksia, käytetään usein alustäytettä. CSP-komponentit tarkastetaan <strong>ja</strong> testataan samoin kuin BGAkomponentit,<br />
mutta pienet liitokset vaativat suurempaa tarkkuutta.<br />
Flip Chip -tekniikassa (FC) eli kääntösirutekniikassa pal<strong>ja</strong>at, koteloimattomat puolijohdepalat liitetään suoraan<br />
alustalle. Tässäkin tekniikassa kontaktinystyt ovat komponentin alla. Piiri on kuitenkin koteloimaton <strong>ja</strong><br />
nystyjen <strong>ja</strong>koväli on pienempi – yleensä alle 250 µm. Nystyjen pienuuden vuoksi ladontakoneen kohdistustarkkuuden<br />
on sulien nystyjen itsekohdistuvuudesta huolimatta oltava suuri. Kun piirilevymateriaalina on<br />
13
úû þ ü ü ÷ þùúùú <br />
FR4 tai vastaava, piirit suo<strong>ja</strong>taan aina alustäytteellä, joka pienentää jännityshuippu<strong>ja</strong> sekä suo<strong>ja</strong>a kosteudelta<br />
<strong>ja</strong> kontaminaatioilta. Suo<strong>ja</strong>us lisää prosessivaiheita <strong>ja</strong> kustannuksia. Alustäyte levitetään erillisellä laitteella <strong>ja</strong><br />
kovetetaan uunissa. Piirit on testattava <strong>ja</strong> kor<strong>ja</strong>ttava ennen suo<strong>ja</strong>usta, koska alustäytteen kovetuttua niitä ei<br />
voi enää poistaa piirilevyltä. Flip Chip -kokoonpanoissa on käytettävä korkealaatuisia piirilevyjä.<br />
þ þ þ øúýüýþ øø÷<br />
<br />
<br />
10 3 100<br />
þùú ýþ<br />
1<br />
ýüù þþùù "tiheä"<br />
ÿþ ý þþýú÷<br />
10 -1 ý ü ù þ þù ù<br />
BGA<br />
10 -3 "erikoistiheä"<br />
10 -2<br />
CSP þ û þ<br />
10 -4<br />
ÿ ÷ý þ ú<br />
ø<br />
10 -5<br />
ø<br />
þ<br />
10 -6<br />
þ þ ý þ þ<br />
ý ü ù ú ú þ ý<br />
ü<br />
Kuva 2.2 Juottamiseen perustuvan kontaktoinnin kehitys johdintiheyden kasvaessa.<br />
Kilpailu pakottaa kehittämään uusia kontaktointi- <strong>ja</strong> kokoonpanoratkaisu<strong>ja</strong>, joilla komponentti- <strong>ja</strong> kontaktitiheyksiä<br />
voidaan kasvattaa luotettavasti <strong>ja</strong> taloudellisesti. Perinteisten pintaliitoskomponenttien rinnalle on<br />
tullut kotelon koko pinta-alan hyödyntäviä ratkaisu<strong>ja</strong>, joissa perinteiset reunanastat on korvattu kotelon alle<br />
olevilla, pinta-alaryhmityillä juotenystyillä. Näin kotelon koko on pienentynyt suhteessa integroidun piirin<br />
pinta-alaan, jolloin ns. piitehokkuus on kasvanut (kuva 2.2).<br />
Uusien tekniikoiden luotettavuudesta<br />
Kun komponenttien <strong>ja</strong> piirilevyjen sähköiset kontaktit pienenevät, kontaktissa olevien puolijohteiden, johteiden<br />
<strong>ja</strong> eristeiden on sovittava fysikaalisesti <strong>ja</strong> kemiallisesti hyvin yhteen. Liitosten pienentymisen tuomien<br />
ongelmien ratkaisu edellyttää teknis-tieteellistä ongelmanratkaisutapaa – yrityksen <strong>ja</strong> erehdyksen menetelmän<br />
käyttö on aivan liian työlästä <strong>ja</strong> kallista. Esimerkiksi IC-tason suuremmat tiheydet <strong>ja</strong> kapeammat johdinleveydet<br />
edellyttävät ohuempia metallointe<strong>ja</strong>, jolloin suuremmat virrantiheydet <strong>ja</strong> ohuiden materiaalikerrosten<br />
väliset vaikeasti hallittavat kemialliset reaktiot lisäävät vaurioriskiä. BGA-, CSP- <strong>ja</strong> Flip Chip -<br />
kokoonpanoissa juotetilavuudet pienenevät radikaalisti (kuva 2.3). Hauraiden metalliyhdisteiden osuus juoteliitoksissa<br />
kasvaa, <strong>ja</strong> luotettavuus huononee.<br />
14
Kun liitostiheydet kasvavat, puolijohdepalat joutuvat yhä lähemmäksi piirilevyä. Tämä kasvattaa liitosten<br />
leikkausmyötymiä <strong>ja</strong> lisää pintaliitostekniikalla kokoonpannun komponenttilevyn vaurioriskiä (kuva 2.4).<br />
Ongelmia tuo myös pienten liitosten heikko metallurginen stabiilius sekä piin <strong>ja</strong> piirilevyn (FR4) lämpölaajenemiskertoimien<br />
suuri ero (noin 500 %). Alustäytteestä huolimatta liitokset voivat murtua testauksessa –<br />
useimmiten väsymällä.<br />
Komponentin vikaosuus,<br />
[vaurioita per 10 9 komponenttituntia]<br />
10 4 Tyypilliset<br />
elektroniikan<br />
SMTkomp.<br />
komponentit<br />
10 3<br />
10 2 1<br />
10<br />
"Infant<br />
mortality"<br />
a<br />
Vakautunut<br />
vaihe<br />
a<br />
Tyypillinen<br />
pintaliitoskokoonpano<br />
"Kuluminen"<br />
Jalallinen<br />
1 5 40 vuotta<br />
0.1<br />
1 10 100 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7<br />
Käyttöaika [tuntia]<br />
Kuva 2.3 Kokoonpanon vikaosuus käyttöiän funktiona.<br />
Luotettavuus korostuu kannettavissa laitteissa <strong>ja</strong> autosovelluksissa, joissa kohdataan suuria lämpötilan<br />
muutoksia sekä epäpuhtauksia. Kun tuotteet on saatava markkinoille yhä nopeammin, luotettavuusriskit<br />
kasvat, koska tehostuneista tutkimuksen <strong>ja</strong> tuotekehityksen nopeutumisesta huolimatta uudet materiaali<strong>ja</strong><br />
valmistustekniikat vaativat tuotteiden kunnollista evaluointia.<br />
Luotettavuudesta tulee tärkeä kilpailukeino kulutuselektroniikan markkinoilla, <strong>ja</strong> se korostuu tuotteiden<br />
suunnittelussa (design for reliability) <strong>ja</strong> valmistuksessa (built-in reliability). Luotettavuuden lisääminen vaatii<br />
”robuste<strong>ja</strong>” suunnittelu- <strong>ja</strong> valmistusprosesse<strong>ja</strong>. Teknillisessä korkeakoulussa niitä kehitetään mallintamalla<br />
<strong>ja</strong> testaamalla elektroniikkatuotteen valmistuksen keskeisiä osaprosesse<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> komponenttilevyn käyttäytymistä<br />
käyttöolosuhteita simuloivissa luotettavuustesteissä.<br />
Koska kokoonpanon luotettavuus riippuu myös lämpötilan vaihtelusta sekä kosteuden <strong>ja</strong> epäpuhtauksien<br />
vaikutuksesta syntyvistä käyttörasituksista, on tärkeää, että kokoonpanon uunitus- eli reflow-prosessi mallinnetaan<br />
<strong>ja</strong> todennetaan kokeellisesti yhdessä komponenttilevyn luotettavuuden mallintamisen kanssa.<br />
Koska lämpötilavaikutukset kohdistuvat eri materiaalien liityntäkohtiin – esimerkiksi piirilevyissä, juotoksissa<br />
tai liimaliitoksissa – komponenttilevyjen luotettavuuden mallintaminen kannattaa kytkeä osaksi elektroniikkalaitteen<br />
suunnittelua <strong>ja</strong> valmistuksen mallintamista esimerkiksi kuvan 2.5 osoittamalla tavalla. Liitosrakenteiden<br />
luotettavuuden mallintamisella pyritään ennustamaan kokoonpanon todennäköisin vaurioton<br />
toiminta-aika termomekaanisessa tai nopeassa mekaanisessa kuormituksessa.<br />
15
þ÷ýøù÷ü<br />
þ ø÷<br />
ÿþýüýûúùüüø÷öõôýüùü<br />
þþû ý ÷ùü ýúþ üý<br />
þ þù þý<br />
õþþýüüø÷<br />
ü þ ü<br />
üù þ ü<br />
ûù ùü þ þ ü<br />
ÿþþ þ ü ü<br />
þ÷ýø÷<br />
úùúú ú<br />
ýúýüøýø÷<br />
ù ÷ýø÷<br />
ù÷öõø÷ üõþ ÷ý<br />
ü ú üù þ ü<br />
ú úú÷þú<br />
û ù þ ü<br />
ø þú ÷þ<br />
Kuva 2.4 <strong>Elektroniikka</strong>tuotteen valmistuksen mallintaminen osana luotettavuuden<br />
mallintamista.<br />
Kokoonpanon luotettavuuden mallintaminen on vaativa poikkitieteellinen tehtävä. Vaikka tilastolliset menetelmät<br />
ovat tärkeitä prosessi- <strong>ja</strong> ominaisuusvaihtelu<strong>ja</strong> sekä epävarmuustekijöitä määritettäessä, mallintamisen<br />
on perustuttava fysikaalis-kemiallisiin menetelmiin. Näin saadaan kestävä perusta kokoonpanon<br />
luotettavuuteen vaikuttavien tärkeimpien vikamekanismien tunnistamiselle <strong>ja</strong> kor<strong>ja</strong>amiselle. Fysikaalisiin<br />
ilmiöihin perustuva mallintaminen auttaa myös ymmärtämään valmistuksen <strong>ja</strong> tuotteen ominaisuuksien<br />
välistä yhteyttä sekä kehittämään <strong>ja</strong> tuotannollistamaan valmistusteknologioita <strong>ja</strong> materiaaliratkaisu<strong>ja</strong>,<br />
joilla voidaan valmistaa kilpailukykyisesti riittävän luotettavia uusia tuotteita.<br />
Kokoonpanon tarkastus <strong>ja</strong> testaus ovat osa valmistuksen mallintamista. Tuotantoparametrit <strong>ja</strong> niiden vaihtelut<br />
pitää voida kytkeä tuotteen vaurioprosesseihin. Näin voidaan kehittää luotettavuutta sekä tuotantoprosessin<br />
hallittavuutta.<br />
Valmistuksen <strong>ja</strong> kokoonpanon testauksen mallintamisella <strong>ja</strong> kokeellisella tutkimuksella saadaan arvokasta<br />
tietoa myös yleisimmin käytettyjen luotettavuustestien merkitsevyydestä tuotteiden testauksessa.<br />
16
Piirilevyt <strong>ja</strong> valmistuksen integraatio<br />
Merkittävä este CSP- <strong>ja</strong> Flip Chip -tekniikoiden käyttöönotolle on tiheiden <strong>ja</strong> halpojen piirilevyjen huono<br />
saatavuus. Piirilevyjen ns. additiiviset valmistustekniikat ovat lupaavia mutta vielä kalliita. Ne parantavat<br />
mikroliitosten luotettavuutta <strong>ja</strong> helpottavat passiivi- <strong>ja</strong> aktiivikomponenttien hautaamista. Integroitujen piirien<br />
viivanleveydet pienenevät vuoteen 2010 mennessä luokkaan 0.07 mikrometriä (kuva 1). Kontaktialueiden<br />
koko sirun pinnalla pienenee alle 10 mikrometrin, jolloin mikroliitosten lukumäärä lisääntyy <strong>ja</strong> liitoskoko<br />
pienenee voimakkaasti. Alle millin sadasosan luokkaa olevien kontaktialueiden valmistaminen piirilevylle tuo<br />
suuria haasteita valmistustekniikan kehittämiselle.<br />
Kun sähköisten kontaktien tilavuudet pienenevät, komponentit asettuvat yhä lähemmäksi piirilevyä. Tällöin<br />
liitoksiin kohdistuu suurempia termomekaanisia rasituksia, mikä vaikuttaa luotettavuuteen.<br />
Valmistustekniikoiden integroinnin tavoitteena on parantaa samanaikaisesti luotettavuutta, suorituskykyä <strong>ja</strong><br />
valmistuksen taloudellisuutta. Passiivikomponenttien pieneneminen <strong>ja</strong> lukumäärän kasvu piirilevyllä a<strong>ja</strong>vat<br />
erityisesti kulutuselektroniikan valmistajia integroimaan komponentte<strong>ja</strong> osaksi liitosalustaa. Näin piirilevylle<br />
jää enemmän tilaa aktiivikomponenteille. Piin <strong>ja</strong> piirilevyn pinta-alasuhde kasvaa <strong>ja</strong> kokoonpanoprosessi yksinkertaistuu.<br />
(a)<br />
(b)<br />
(c)<br />
Kuva 2.5<br />
(a) Neljän IC:n testimoduli, jossa on kasvatustekniikalla kytketty 1504 kontaktinystyä (50 ?m),<br />
(b) osasuurennus päältä <strong>ja</strong> (c) poikkileikkauskuva kasvatetuista Cu|Ni-kontakteista.<br />
17
Myös aktiivikomponenette<strong>ja</strong> voidaan haudata piirilevyjen tai rakennealustojen sisään. Yksi esimerkki elektroniikan<br />
valmistuksen integroinnista, jota tutkitaan Elektroniikan valmistustekniikan laboratoriossa Suomen<br />
Akatemian, TEKESin <strong>ja</strong> teollisuuden rahoittamissa hankkeissa, on additiivinen kasvatus, jolla pal<strong>ja</strong>at, koteloimattomat<br />
integroidut piirit liitetään suoraan alustaan <strong>ja</strong> kontaktoidaan valokuvioitavia resistejä <strong>ja</strong> kemiallista<br />
saostusta käyttäen. Kuvan 2.6 sovelluksessa neljä pal<strong>ja</strong>sta testipiiriä on kontaktoitu litogra<strong>fi</strong>sesti kemiallista<br />
kuparia käyttäen. Kontaktointi tapahtuu huoneenlämpötilassa. Additiivinen kasvatus yhdistää tavallaan<br />
yhdeksi prosessiksi kolme nykyistä erillistä valmistusprosessia: alustan valmistuksen, koteloinnin <strong>ja</strong><br />
kontaktoinnin. Samalla voidaan luopua lankaliittämisestä <strong>ja</strong> juottamisesta, jotka tulevat liitoskoon pienentyessä<br />
yhä vaikeammin hallittaviksi <strong>ja</strong> epäluotettavammiksi. Integroidut piirit ovat mekaanisesti <strong>ja</strong> sähköisesti<br />
hyvin suo<strong>ja</strong>ttu<strong>ja</strong>, sähköinen suorituskyky on erinomainen <strong>ja</strong> erittäin ohuiden sirujen 2D- tai 3Dkokoonpanojen<br />
edellyttämät kontaktoinnit suoritetaan kemiallisesti siru<strong>ja</strong> ulkoisesti kuormittamatta.<br />
Elektroniikan valmistuksen ympäristövaikutuksia<br />
Uudet ympäristömääräykset <strong>ja</strong> kasvava ympäristömyönteisyys oh<strong>ja</strong>avat elektroniikan valmistusta mahdollisimman<br />
vähän luontoa kuormittaviin ratkaisuihin, jolloin uudet materiaalit <strong>ja</strong> valmistustekniikat vaikuttavat<br />
elektroniikkatuotteiden luotettavuuteen. Ihmiselle <strong>ja</strong> ympäristölle haitallisen lyijyn käyttö on kielletty tai sitä<br />
on rajoitettu monissa kohteissa. <strong>Elektroniikka</strong>teollisuus käyttää lyijyä juotteissa sekä komponenttien <strong>ja</strong> piirilevyjen<br />
johtimien suo<strong>ja</strong>pinnoitteissa. Sen korvaamista muilla metalleilla tai liittämismenetelmillä on tutkittu<br />
intensiivisesti 90-luvulla Euroopassa <strong>ja</strong> Yhdysvalloissa. Euroopan Unionin sähkö- <strong>ja</strong> elektronisten laitteiden<br />
kierrätystä koskevassa direktiiviehdotuksessa esitetään, että lyijyn <strong>ja</strong> eräiden muiden myrkyllisten aineiden<br />
käyttö kiellettäisiin kokonaan elektroniikan valmistuksessa vuoteen 2004 mennessä.<br />
Tällä hetkellä ei ole käytössä varsinaisesti eutektista tina/lyijy-juotetta korvaavaa seosta, mutta lupaavia<br />
vaihtoehto<strong>ja</strong> on useita. Mekaanisilta ominaisuuksiltaan parhaimmat lyijyttömät juotteet ovat tinavaltaisia<br />
seoksia, joissa on pieniä määriä useita seosaineita. Niiden sulamispisteet ovat 30–50 °C korkeampia kuin<br />
yleisimmillä tina/lyijyseoksilla, mikä tuo komponenttien kokoonpanoon merkittäviä muutoksia. Muutoksia<br />
tulee myös uusien lyijyttömien piirilevyjen suo<strong>ja</strong>pinnoitteiden käyttöönotosta. Muutosten vaikutuksia itse<br />
reflow-prosessiin <strong>ja</strong> kokoonpanon luotettavuuteen on tutkittu varsin vähän.<br />
Paljon huomiota kiinnitetään myös juottamisprosessissa käytettyjen juoksutteiden (eli fluksien) <strong>ja</strong> muiden<br />
kemikaalien ympäristövaikutuksiin. Niin sanottuun pesuttomaan juottamiseen perustuva pintaliitostekniikka<br />
on juoksutejäänteiden pois pesua lukuun ottamatta paljolti samanlainen kuin tavanomainen pintaliitoskokoonpano.<br />
Pesuttomalla prosessilla pyritään myös matalampiin tuotantokustannuksiin; puhdistusvaiheen<br />
pois jättäminen vähentää laite-, kemikaali-, työvoima- <strong>ja</strong> jätekustannuksia.<br />
Koska pesuton kokoonpano ei poista piirilevyillä <strong>ja</strong> komponenteissa olevia epäpuhtauksia, kaikki osat on<br />
esipuhdistettava. Kokoonpanon suorituskyky riippuu pesuttomalle kokoonpanolle ominaisista vikatyypeistä,<br />
kuten oikosulku<strong>ja</strong> aiheuttavien juotepallojen <strong>ja</strong> –siltojen muodostumisesta, juoksutejäänteiden aiheuttamista<br />
mekaanisesti heikoista liitoksista, korroosion vaurioittamista liitoksista <strong>ja</strong> polymeeripinnoitteiden heikosta<br />
tarttuvuudesta. Pesuttomien pastojen käyttö edellyttää tavanomaista tarkempaa reflow-uunin lämpötilapro<strong>fi</strong>ilin<br />
kontrollointia, sillä juotettavuus tulee juoksutteen aktiivisuuden vähentyessä herkästi lämpötilasta riippuvaiseksi.<br />
Pesuttoman kokoonpanon suurimmat haasteet liittyvät tihentyvien kokoonpanojen luotettavuuteen, joihin<br />
pitäisi päästä matala-aktiivisemmilla juoksutteilla ilma- tai typpiatmosfäärissä tapahtuvassa, taloudellisesti<br />
edullisessa reflow-prosessissa.<br />
18
Yksi tiheän <strong>ja</strong> pesuttoman kokoonpanon ongelma on erikoistiheästi kokoonpantavan elektroniikan tarvitsemat<br />
hieno<strong>ja</strong>koiset (<strong>fi</strong>ne-line) juotepastat, joissa juotepartikkelien koon pienentyminen kasvattaa juotteen<br />
oksidin määrää. Tällöin juoksutteen tulisi olla hyvän juotettavuuden <strong>ja</strong> luotettavuuden takaamiseksi aktiivisempi,<br />
mikä on ristiriidassa pesuttomuuden vaatimusten kanssa.<br />
Opetuksen haasteista<br />
Integroituvassa elektroniikan valmistuksessa puolijohdetekniikka, piirilevytekniikka <strong>ja</strong> komponenttitekniikka<br />
yhdistyvät yhdeksi laajemmaksi tuotantoteknologiaksi. Näin valmistuksen opetus <strong>ja</strong> tutkimus ovat varsin<br />
poikkitieteellisiä. Elektroniikan valmistus <strong>ja</strong> luotettavuus edellyttävät, että elektroniikkasuunnittelu otetaan<br />
osaksi tuotteen suunnitteluprosessia. Niin sähköisen systeemi- <strong>ja</strong> piirilevytason suunnittelun kuin myös<br />
termisen <strong>ja</strong> termomekaanisen luotettavuussuunnittelun sekä valmistusprosessien mallintamisen <strong>ja</strong> simuloinnin<br />
on oltava osa elektroniikkatuotteen valmistuksen opetusta.<br />
2.2 Mikroelektroniikan trendit<br />
Sami Franssila, TKK Mikroelektroniikkakeskus<br />
Mikroelektroniikka kasvaa kaksi kertaa nopeammin kuin muu elektroniikka-ala. Sen käyttö laajenee niin tietotekniikassa,<br />
tietoliikenteessä, kulutuselektroniikassa, autoelektroniikassa kuin teollisuuden prosessien<br />
mittauksessa <strong>ja</strong> säädössä. Se parantaa laatua, tehostaa pääoman käyttöä sekä säästää työtä <strong>ja</strong> energiaa.<br />
Mikroelektroniikan kehittyessä sen hinta laskee. Mooren lain mukaan komponenttien kapasiteetti kaksinkertaistuu<br />
18 kuukauden välein; esimerkiksi muistien koko nelinkertaistuu kolmen vuoden välein. Koska<br />
mikroelektroniikka ei ole raaka-ainerajoitteista, sen kehitystä rajoittaa vain ideoiden <strong>ja</strong> tekijöiden puute. Mikroelektroniikan<br />
kehittäminen on ratkaisevassa asemassa uusia tuotteita luotaessa <strong>ja</strong> olemassa olevia edelleen<br />
kehitettäessä. Jo pelkän teknologiakehityksen seuranta <strong>ja</strong> <strong>ennakointi</strong> edellyttää laa<strong>ja</strong>-alaista tutkimusta<br />
<strong>ja</strong> a<strong>ja</strong>nmukaista koulutusta.<br />
Mikroelektroniikan rinnalle syntyy myös uusia alo<strong>ja</strong>, kuten mikrosysteemiteknologia MST (tunnetaan myös<br />
nimillä mikromekaniikka <strong>ja</strong> mikroelektromekaaniset systeemit MEMS), optoelektroniikka (käytetään myös<br />
nimeä fotoniikka) sekä nanotekniikka. Näille kaikille on yhteistä mikroelektroniikasta lainattu mikrolitogra<strong>fi</strong>a,<br />
joka mahdollistaa mikrometrimittakaavan tuotannollisen toiminnan.<br />
<strong>Elektroniikka</strong>a voidaan nyt integroida suoraan mikromekaanisiin komponentteihin. Näin on tehty esimerkiksi<br />
autojen turvatyynyjen laukaisuantureissa sekä puolijohdemagneettikenttädetektoreissa. Osia voidaan myös<br />
liittää hybriditekniikalla, kuten on tehty VTT:n miniatyyri-infrapuna-analysaattorissa: ensimmäisellä piisirulla<br />
on infrapunalähde <strong>ja</strong> detektori, toisella mikromekaaninen kaistanpäästösuodatin <strong>ja</strong> kolmannella oh<strong>ja</strong>uselektroniikka.<br />
Mikroelektroniikan pakkaustekniikan miniatyrisointi pienentää elektroniikkalaitteiden kokoa <strong>ja</strong> tuo<br />
niihin aivan uusia toiminto<strong>ja</strong>.<br />
Mikrofluidistiikka, jossa mikro- <strong>ja</strong> nanolitranestemääriä käsitellään piikiekon pinnalle rakennettujen kanavien<br />
avulla, avaa kokonaan uusia näköalo<strong>ja</strong> kemian <strong>ja</strong> biotekniikan laboratorioautomaatiossa. Piikiekoille voidaan<br />
myös kasvattaa mikrolitogra<strong>fi</strong>alla DNA-fragmentte<strong>ja</strong>, jolloin yhdellä DNA-sirulla voidaan tehdä samanaikaisesti<br />
jopa 100.000 analyysiä. Mikrolitra- <strong>ja</strong> nanolitranäytteitä voidaan myös kuljettaa piikiekoille rakennetuissa<br />
kanavistoissa erilaisten separointi-, konsentrointi-, pesu- <strong>ja</strong> detektioelementtien ohi. Koska mikroelektroniikassa<br />
samaa rakennetta voidaan monistaa halvalla sato<strong>ja</strong> tai tuhansia kerto<strong>ja</strong>, pystytään rakentamaan<br />
analysaattoreita, jotka analysoivat nopeasti hyvin suuria näytemääriä. Mikrometrimittakaavan etuna<br />
on myös se, että muun muassa diffuusioilmiöt tapahtuvat kymmeniä kerto<strong>ja</strong> nopeammin kuin makrotason<br />
laitteissa.<br />
19
Mikrosysteemeillä on erinomaiset kehitysnäkymät Suomessa. Jo 1980-luvun alusta asti harjoitettu tutkimus,<br />
tuotekehitys <strong>ja</strong> tuotanto mahdollistavat nyt nopean kasvun. Esimerkiksi Vaisala valmistaa mikromekaanisia<br />
piipaineantureita <strong>ja</strong> mikrosysteemitekniikalla toteutettua hiilidioksidimittalaitetta. VTI Hamlin tuottaa<br />
erilaisia kiihtyvyysantureita muun muassa autoteollisuudelle <strong>ja</strong> lääketieteelliseen tekniikkaan. Okmetic on jo<br />
maailmanlaajuisestikin merkittävä mikromekaniikan vaatimien piikiekkojen valmista<strong>ja</strong>.<br />
Puolijohdemateriaalit kehittyvät kahdella tavalla: kiekkojen koko kasvaa <strong>ja</strong> samalla syntyy uudentyyppisiä<br />
kiekkotyyppejä, erityisesti SOI (silicon-on-insulator) teknologiaa. Nykyisistä, 100–200 millimetrin läpimittaisista<br />
kiekoista siirrytään varsinkin suurivolyymisessa tuotannossa 300 millimetrin kiekkoihin. SOIteknologiassa<br />
kiekon valmista<strong>ja</strong> toimittaa komponenttivalmistajille esiprosessoitua materiaalia, esimerkiksi<br />
haudattua eristekerrosta, joka vähentää työvaiheiden määrää, nostaa IC-piirien toimintataajuutta tai mahdollistaa<br />
uudentyyppisten mikromekaanisten komponenttien valmistuksen. Eräät valmista<strong>ja</strong>t suorittavat asiakkaan<br />
datalla kuviointi-, syövytys-, diffuusio- <strong>ja</strong> kalvonkasvatustyövaiheita. SOI-teknologian kehitys on aivan<br />
alussa, <strong>ja</strong> vasta muutamat IC-piirivalmista<strong>ja</strong>t ovat aloittaneet tuotannon. Mikromekaniikassa tilanne on<br />
samankaltainen. Teknologiamurros tuo tieteellisesti <strong>ja</strong> teollisesti mielenkiintoisia sovelluksia. Suomessa on<br />
käynnissä TEKESin rahoittama SOI-teknologiaohjelma, jossa VTT:n eri yksiköt tutkivat SOI-materiaalia <strong>ja</strong><br />
komponenttisovelluksia.<br />
IC-piirien valmistuksessa maailman valtavirta siirtyy lähiaikoina 0,25 mikrometrin prosesseista 0,18 mikrometrin<br />
prosesseihin. Mikrolitogra<strong>fi</strong>a on näin pienillä viivanleveyksillä hyvin kallista, siksi neljännesmikronin<br />
prosesse<strong>ja</strong> käytetään vain suuressa massatuotannossa. Pienempivolyymisia tuotteita valmistetaan edelleen<br />
halvemmilla litogra<strong>fi</strong>oilla, <strong>ja</strong> esimerkiksi analogisten IC-piirien nykyiset 100 mil<strong>ja</strong>rdin markan markkinat kasvavat<br />
edelleen. Analogisten <strong>ja</strong> analogis-digitaalisten IC-piirien kehityksessä huomio keskittyy viivanleveyksien<br />
si<strong>ja</strong>sta muun muassa kohinaan, toimintataajuuksiin sekä passiivikomponenttien integrointiin. Suomen<br />
vahva asema tietoliikennetekniikassa luo hyvän poh<strong>ja</strong>n alan erikoistuotteille.<br />
Korkeakoulujen <strong>ja</strong> yliopistojen fysiikan <strong>ja</strong> kemian tutkimus suuntautuu yhä enemmän keinotekoisiin mikro<strong>ja</strong><br />
nanomittakaavan rakenteisiin. Esimerkiksi nanofysiikassa useat fysiikan laboratoriot tutkivat mikroelektroniikkatekniikoilla<br />
valmistettujen rakenteiden fysiikkaa. Mikroelektroniikka on siis, paitsi tutkimus- <strong>ja</strong> sovelluskohde,<br />
myös muiden alojen kehittämistyökalu. Suomeen on jo perustettu nanotekniikkaa kaupallistavia<br />
yrityksiä.<br />
Osaamisen turvaaminen<br />
Mikroelektroniikka-ala kehittyy <strong>ja</strong> laajenee nopeasti. Koska teknologian kehityksen <strong>ennakointi</strong> on vaikeaa,<br />
korkeakoulujen roolina on pitää yllä tutkimuksellista aluskasvillisuutta. Ilmiömaailman monimuotoisuuden<br />
<strong>ja</strong> monimutkaisuuden vuoksi opiskelijoilta <strong>ja</strong> nuorilta tutkijoilta vaaditaan vuosien kouluttautumista, <strong>ja</strong><br />
osaamisen kehittämisen laiminlyöntejä on vaikea kor<strong>ja</strong>ta.<br />
Piipoh<strong>ja</strong>isen mikroelektroniikan <strong>ja</strong> mikrosysteemien korkeimmasta opetuksesta <strong>ja</strong> tutkimuksesta huolehtiminen<br />
edellyttää hyviä puhdastila- <strong>ja</strong> laiteresursse<strong>ja</strong>. TKK:ssa on nyt useiden osastojen <strong>ja</strong> laboratorioiden<br />
yhdessä perustama yhteinen Mikroelektroniikkakeskus, jonka puhdastilan laitekanta tarjoaa ainutlaatuisen<br />
mahdollisuuden laboratorio-opetukseen. TKK onkin Euroopan ainoita yliopisto<strong>ja</strong>, jossa perustutkintoopiskeli<strong>ja</strong>t<br />
voivat saada ensikäden kokemusta MOS- <strong>ja</strong> bipolaari-IC-piirien valmistusprosessista. Useimmissa<br />
Euroopan suurissakin yliopistoissa harjoitustyöt ovat demonstraation luonteisia yhden opintoviikon pikatöitä.<br />
Mikrosysteemitekniikassa kokeellisen opetuksen tilanne on samansuuntainen <strong>ja</strong> Suomessa voidaan<br />
luoda ainutlaatuista alan kokeellista opetusta.<br />
Mikrosysteemien kehittäminen vaatii puolijohdemateriaalien, prosessitekniikan sekä komponentti- <strong>ja</strong> systeemitason<br />
suunnittelun <strong>ja</strong> mallinnuksen osaamista – sekä tutkimuksen voimavarojen synergistä kohdentamista.<br />
Mikrosysteemien pakkaustekniikka vaatii omaa erikoisosaamista <strong>ja</strong> räätälöintiä muun muassa mik-<br />
20
oanturien toimintaympäristön mukaan. Koulutuksen tekee poikkeuksellisen vaativaksi se, etteivät mikrosysteemit<br />
sijoitu selkeästi mihinkään oppiaineeseen. Esimerkiksi TKK:lla syksyllä 1998 ensi kertaa luennoidun<br />
mikromekaniikkakurssin osanotta<strong>ja</strong>t edustivat kuutta eri oppiainetta neljältä eri osastolta: mikroelektroniikkaa,<br />
mittaustekniikkaa, materiaalitiedettä, fysiikkaa, biotekniikkaa <strong>ja</strong> optoelektroniikkaa.<br />
2.3 Ohjelmisto-osaaminen<br />
Heikki P. S. Leivo, AEL<br />
Monen elektroniikka-alan tuotteen kehityspanos painottuu nykyään ohjelmistoon. Esimerkiksi matkapuhelimissa<br />
ohjelmiston osuus lähestyy 80 %:a kokonaiskehityspanoksesta. Osaamisen alueet, joilla kehitys on<br />
ollut nopeata, ovat sulautetut ohjelmistot, mallintaminen, <strong>ja</strong> simuloinnin avulla tapahtuva testaus.<br />
Käyttöliittymät ovat ala, jossa ohjelmointitekniikkaan yhtyvät psyko-sosiologiset näkökohdat. Puhtaasti tekniikan<br />
puolella käyttöliittymien erityyppisien näyttöjen oh<strong>ja</strong>aminen sekä liikkuvan <strong>ja</strong> kiinteän kuvan tuottamisen<br />
<strong>ja</strong> siirron hallinta ovat haasteita ohjelmoijille, kun käyttäjät vaativat yhä suurempaa siirrettävän informaation<br />
määrää yhä edullisemmin (siirto)kustannuksin yhä nopeammin.<br />
Tietoliikenneprotokollat <strong>ja</strong> kompressiotekniikoiden kehittyminen ovat tehneet mahdolliseksi langattomassa<br />
<strong>ja</strong> langallisessa verkossa tapahtuvan datan <strong>ja</strong> kuvan siirron nopean kasvun. Oman kehityshaaransa muodostavat<br />
tiedon salaustekniikat <strong>ja</strong> tietoturvan takaavat järjestelmät, jotka koko tietoliikennejärjestelmän tavoin<br />
perustuvat tietoteknisiin ratkaisuihin.<br />
Tämän hetken näkymän mukaan kehityksen terävintä kärkeä edustavien tuotteiden kilpailukyky perustuu lähivuosina<br />
kykyyn kehittää innovatiivisia ohjelmatuotteita.<br />
Haasteet osaamiselle<br />
Edellä kuvatun kehityksen koulutukselle asettamat haasteet ovat varsin monimuotoisia. Informaation käsite<br />
on laajentunut käsittämään tekstin lisäksi äänen <strong>ja</strong> liikkuvan kuvan. Näiden hallinta edellyttää tehokasta kuvankäsittelytekniikkaa<br />
<strong>ja</strong> datakompressiota, jotka yhdessä mahdollistavat riittävän nopean <strong>ja</strong> taloudellisen<br />
siirtokanavien käytön. Tiedon hallinnan <strong>ja</strong> keräämisen järjestelmät ovat laajentumassa yksittäisistä sovelluksista<br />
suuriksi kokonaisuuksiksi, jotka enenevässä määrin keskeisiltä osin liittyvät Internet-verkkoon tai<br />
käyttävät Internetin standarde<strong>ja</strong> tai Internetiin kehitettyjä ohjelmaratkaisu<strong>ja</strong>. Avainasiaksi on nousemassa<br />
verkottumisen hallitseminen: järjestelmien keskinäinen, automaattinen kommunikointi <strong>ja</strong> eri järjestelmien tai<br />
laitteiden sovittaminen keskinäiseen kommunikointiin. Lisäksi saatavilla olevan valtavan tietomäärän lajitteleminen<br />
tuo lisää haasteita.<br />
Ohjelmakokonaisuuksien nopea kasvaminen <strong>ja</strong> monimutkaistuminen asettavat uusia osaamisvaatimuksia<br />
ohjelmointityölle, ohjelmointityökalujen hallinnalle <strong>ja</strong> lopputuloksen testaamiselle. Ratkaisujen arkkitehtuuri<br />
on suunniteltava sallimaan joustavan osakokonaisuuksien toisiinsa liittämisen <strong>ja</strong> tehokaan testaamisen.<br />
Liiketoiminnan strategisien tietojen lisääntynyt välittäminen Internetissä asettaa tiukat vaatimukset salaus<strong>ja</strong><br />
suo<strong>ja</strong>ustekniikalle, joilla estetään arvokkaan tiedon kaappaaminen tai tietojärjestelmään kohdistuva ilkivalta.<br />
Ohjelmointitekniikan kehittyessä nopeasti on ohjelmointiosaamisen täydentäminen <strong>ja</strong> kehittäminen kasvavien<br />
vaatimusten tasalle avainkysymys maamme elektroniikka-alan <strong>ja</strong> siihen läheisesti liittyvän tietotekniikan<br />
kilpailukyvyn kannalta. Ratkaisun tähän tarjoavat korkeakoulujen <strong>ja</strong>tko-opintojen lisäksi teknisten täydennyskouluttajien<br />
tarjoamat avoimet <strong>ja</strong> yrityskurssit.<br />
21
3 Case 1: Tuotantohenkilöstö<br />
3.1 Johdanto<br />
Tämä haastatteluselvitys perustuu Sähkö- <strong>ja</strong> <strong>Elektroniikka</strong>teollisuusliiton (SET) toimeksiantoon. Haastattelun<br />
kohteina oli kaksitoista pääkaupunkiseudulla toimivaa tietotekniikan <strong>ja</strong> elektroniikan tai niiden läheisten<br />
alojen yritystä. Nämä yritykset olivat ABB Industry Oy, Fujitsu Computers Oy, Konelab Oy, Metorex International<br />
Oy, NK Cables Oy, Nokia Telecommunications Oy, Planar International Oy, Sondi Oy, VTI Hamlin Oy,<br />
Elcoteq Network Oyj, Planmeca Oy, Elari Oy.<br />
Selvitys liittyy osana toimeksianta<strong>ja</strong>n tekemään laajempaan tutkimukseen. Haastattelun tavoitteena oli selvittää<br />
tuotannollisessa työssä toimivien henkilöiden osaamispro<strong>fi</strong>ilia nyt <strong>ja</strong> viiden vuoden kuluttua. Haastateltaviksi<br />
valittiin yritysten tuotantopäälliköt (12) <strong>ja</strong> työnjohta<strong>ja</strong>t tai tiimivastaavat (12).<br />
Haastattelussa selvitettiin myös nykyisten työntekijöiden koulutustaustaa <strong>ja</strong> koulutuspoh<strong>ja</strong>lle asetettavia<br />
vaatimuksia viiden vuoden kuluttua. Kysymyksillä pyrittiin saamaan myös selville, mikä osa osaamisesta<br />
kuuluu poh<strong>ja</strong>koulutuksessa annettavaksi <strong>ja</strong> mikä osa annetaan yrityksessä.<br />
Viimeiseksi selvitettiin, onko haastateltavilla tietoa työssä oppimisesta <strong>ja</strong> miten he arvioivat yrityksensä<br />
mahdollisuuden osallistua työssäoppimis<strong>ja</strong>ksojen järjestämiseen.<br />
Haastattelukysymykset olivat ns. avoimia kysymyksiä. Avoimiin kysymyksiin päädyttiin, koska ei haluttu<br />
luokitella vastauksia etukäteen vaan luokittelu tehtiin annettujen vastausten perusteella tulosten analysoinnin<br />
yhteydessä. Haastattelu noudatti etukäteen suunniteltu<strong>ja</strong> varsin laajo<strong>ja</strong> kysymyksiä. Haastattelun yhteydessä<br />
tehtyjä täydentäviä kysymyksiä ei ole kir<strong>ja</strong>ttu.<br />
Toimeksianta<strong>ja</strong> oli valinnut yritykset, jotka edustivat laa<strong>ja</strong>sti tietotekniikka- <strong>ja</strong> elektroniikkateollisuuden alo<strong>ja</strong>.<br />
Haastattelun <strong>ja</strong> tulosten analysoinnin suorittivat Käpylän ammattioppilaitoksen tietotekniikka- <strong>ja</strong> automaatiotekniikkalinjojen<br />
opetta<strong>ja</strong>t, insinöörit Ari Nokelainen, Staffan Björkstam <strong>ja</strong> Pekka Tal<strong>ja</strong>. Haastattelujen kysymykset<br />
<strong>ja</strong> yhteenvedot on esitetty tuotantopäälliköiden osalta liitteessä 4 <strong>ja</strong> työnjohtajien tai tiimivastaavien<br />
osalta liitteessä 5.<br />
3.2 Tuotantoprosessissa tapahtuvat muutokset<br />
Haastateltavia pyydettiin kuvaamaan tuotantoprosessissa tapahtuvia muutoksia viiden vuoden kuluessa.<br />
Vastauksissa korostuu tuotannon automatisoituminen. Kor<strong>ja</strong>ustoiminnassa lisääntyy automaattinen vianetsintä.<br />
Erilaiset tietokonepoh<strong>ja</strong>iset testaus- <strong>ja</strong> laadunvarmistusjärjestelmät kehittyvät <strong>ja</strong> lisääntyvät. Useissa<br />
vastauksissa korostuu alihankintana tehtävien osakokonaisuuksien lisääntyminen. Haastatelluissa yrityksissä<br />
nähdään automatisoinnin <strong>ja</strong> alihankintojen mahdollistavan nopean <strong>ja</strong> joustavan tuotannon muutoksen.<br />
Eräs haastateltava kiteytti asian sanomalla: ” Tehdään massatuotannolla yksilöllisiä tuotteita.”<br />
3.3 Osaamispro<strong>fi</strong>ili<br />
Selvityksen keskeisenä tavoitteena oli selvittää tuotannossa työskentelevien henkilöiden osaamispro<strong>fi</strong>ilissa<br />
tapahtuvaa muutosta viiden vuoden kuluessa.<br />
Aluksi kysyttiin tuotannossa työskentelevän henkilöstön osaamispro<strong>fi</strong>ilia tällä hetkellä. Haastattelussa käytettiin<br />
avoimia kysymyksiä. Saadut vastaukset luokiteltiin jälkeenpäin seuraaviin luokkiin. Esimerkkinä on<br />
vastauksia, joita kuhunkin luokkaan kir<strong>ja</strong>ttiin.<br />
22
Elektroniikan perusosaaminen<br />
juotostaito, komponenttien tuntemus <strong>ja</strong> käsittelytaito, piirilevyjen teko, digitaalitekniikka,<br />
analogiatekniikka, sähkötekniikka, sähköisten kaavioiden luku<br />
Tietotekniikan perusosaaminen<br />
PC:n tuntemus, mikropiirien ohjelmointi, Excel, Word, tietotekniikan perusteet, valmisohjelmienkäyttö,<br />
kon<strong>fi</strong>gurointi<br />
Testaus <strong>ja</strong> laadunvarmistus<br />
Vianetsintä, testausohjelmien käyttö, laadunvarmennus, elektroniikan vianhaku, piirikorttien<br />
testaaminen, testausinstrumenttien hallinta, ongelmaratkaisutekniikat, koestuspöytäkir<strong>ja</strong>t<br />
Prosessinhallinta <strong>ja</strong> tuotantotekniikka<br />
Elektroniikan valmistusprosessi, automaation hallinta, puhdastilatyöskentely, prosessitekniikka,<br />
materiaalivalmistuksen oh<strong>ja</strong>us<br />
Henkilökohtaiset ominaisuudet <strong>ja</strong> kielitaito<br />
Asiakaspalvelu, ryhmätyöskentelytaidot, vastuu, tiimityötaidot, tuotemuutosehdotusten teko,<br />
monialaosaaminen, kommunikointitaidot, oppimiskyky, kielitaito<br />
Yleistekniset taidot<br />
Mekaniikan kokoonpano, sorvin käyttö, pneumatiikka, työvälineet <strong>ja</strong> työtekniikat, koneiden<br />
sijoittelu konekaappiin, tuotteen loppukokoaminen<br />
Muut<br />
Tuotantotalouden ymmärtäminen, taloushallinto, työergonomia, käyttöopastus<br />
Osaamispro<strong>fi</strong>ili tällä hetkellä<br />
muut (taloushallinto, koulutus, ergonomia)<br />
henkilökohtaiset ominaisuudet <strong>ja</strong> kielitaito<br />
testaus <strong>ja</strong> laadunvarmistus<br />
elektroniikan perusosaaminen<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
esiintyi vastauksissa kpl<br />
Kuva 3.1<br />
Nykyinen osaamispro<strong>fi</strong>ili<br />
Kuvassa 3.1 on esitelty haastateltavien näkemys tämän hetken työntekijöiden osaamispro<strong>fi</strong>ilista. Kaavioon<br />
on laskettu eri luokkiin kuuluvien vastusten frekvenssi. Yli 40 prosenttia kaikista osaamiseen liittyvistä vastauksista<br />
kuului ryhmään elektroniikan perusosaaminen. Toinen selkeästi erottuva ryhmä on henkilökohtaiset<br />
ominaisuudet <strong>ja</strong> kielitaito, johon ryhmään kuului vastauksista noin 24 prosenttia. Tarkasteltaessa erikseen<br />
työjohtajien <strong>ja</strong> tuotantopäälliköiden vastuksia, voidaan todeta, että työjohta<strong>ja</strong>t mainitsevat elektroniikan<br />
perusosaamisen useammin kuin tuotantopäälliköt.<br />
23
On syytä mainita, että sanaa kunnossapito ei ilmennyt kenenkään haastateltavan vastauksissa. Jos perinteistä<br />
kunnossapitoa<strong>ja</strong>ttelua laajennetaan käynnissäpitoon, voidaan todeta, että osaksi prosessinhallinta- <strong>ja</strong><br />
tuotantotekniikkaluokkaan samoin kuin luokkaan yleistekninen osaaminen luokitellut vastaukset sisältävät<br />
a<strong>ja</strong>tuksen käynnissäpidosta. Vastaa<strong>ja</strong>t eivät kuitenkaan asiaa näin erityisesti korostaneet.<br />
Osaamisen syvyys tällä hetkellä<br />
muut (taloushallinto, koulutus, ergonomia)<br />
yleistekniset taidot<br />
henkilökohtaiset ominaisuudet <strong>ja</strong> kielitaito<br />
prosessinhallinta <strong>ja</strong> tuotantotekniikka<br />
käytäntö<br />
teoria<br />
testaus <strong>ja</strong> laadunvarmistus<br />
tietotekniikan perusosaaminen<br />
elektroniikan perusosaaminen<br />
1 2 3 4 5<br />
1 = noviisi , vähäiset tiedot 5 = expertti, syvälliset tiedot<br />
Kuva 3.2 Nykyinen osaamisen syvyys<br />
Kuvassa 3.2 on esitelty nykyisten osaamisalueiden käytännön taitojen <strong>ja</strong> teoreettisen tiedon syvyyttä. Vastauksista<br />
näkee, että käytännön osaaminen on parempaa kuin osaamisalueeseen kuuluvan teorian hallinta.<br />
Haastateltavat näkevät nykyisten työntekijöiden teoreettisen osaamisen välttäväksi tai tyydyttäväksi. Käytännön<br />
osaamista voidaan kuvata sanoilla tyydyttävä tai hyvä. Elektroniikan perusosaaminen esiintyi vastauksissa<br />
selvästi useimmin (kuva 3.1) mutta sen osaaminen sekä teoriassa että käytännössä on tällä hetkellä<br />
puutteellista.<br />
Tuotantopäälliköiden <strong>ja</strong> työnjohdon vastauksissa oli suurin ero yleisteknisen osaamisen teoria-alueen hallinnassa.<br />
Työnjohta<strong>ja</strong>t arvioivat osaamisen arvosanalla 2,7 <strong>ja</strong> tuotantopäälliköt arvosanalla 4,1. Muilla<br />
osaamisalueilla vastaa<strong>ja</strong>ryhmien väliset erot olivat vähäiset.<br />
24
Osaamisen syvyys 5 vuoden kuluttua<br />
muut (taloushallinto, koulutus, ergonomia)<br />
yleistekniset taidot<br />
henkilökohtaiset ominaisuudet <strong>ja</strong> kielitaito<br />
prosessinhallinta <strong>ja</strong> tuotantotekniikka<br />
käytäntö<br />
teoria<br />
testaus <strong>ja</strong> laadunvarmistus<br />
tietotekniikan perusosaaminen<br />
elektroniikan perusosaaminen<br />
1 2 3 4 5<br />
1= noviisi, vähäiset tiedot 5= expertti, syvälliset tiedot<br />
Kuva 3.3 Ennakoitu osaamisen syvyys<br />
Osaamispro<strong>fi</strong>ili 5vuoden kuluttua<br />
muut (taloushallinto, koulutus, ergonomia)<br />
yleistekniset taidot<br />
henkilökohtaiset ominaisuudet <strong>ja</strong> kielitaito<br />
prosessinhallinta <strong>ja</strong> tuotantotekniikka<br />
testaus <strong>ja</strong> laadunvarmistus<br />
tietotekniikan perusosaaminen<br />
elektroniikan perusosaaminen<br />
0 5 10 15 20 25 30<br />
esiintyi vastauksissa kpl<br />
Kuva 3.4 Ennakoitu osaamispro<strong>fi</strong>ili<br />
Kuvassa 3.4 on esitelty haastateltavien näkemys osaamispro<strong>fi</strong>ilista viiden vuoden kuluttua. Luokitteluasteikkona<br />
osaamisalueista on käytetty samaa luokitusta kuin kuvatessa nykyistä osaamista. Luokittelussa on<br />
kuitenkin huomattava, että tietotekniikan perusosaamisen alle on myös kir<strong>ja</strong>ttu vastauksia kuten ohjelmointitaito<br />
tai testausohjelmien muutostaito, joita nykyään ei voida katsoa kuuluvan tietotekniikan perusosaamiseen.<br />
Verratessa kuvan 3.1 <strong>ja</strong> kuvan 3.4 <strong>ja</strong>kaumia huomataan, että viiden vuoden kuluttua elektroniikan perusosaamista<br />
tarvitaan mutta se ei niin voimakkaasti tule esille vastauksissa kuin tällä hetkellä. Selvästi<br />
molemmat vastaa<strong>ja</strong>ryhmät arvioivat henkilökohtaisten ominaisuuksien <strong>ja</strong> kielitaidon merkityksen lisääntyvän.<br />
Kuten kuvista 3.2 <strong>ja</strong> 3.3 huomataan, elektroniikan osaamisessa edellytetään tulevaisuudessa selvästi<br />
syvällisempää osaamista sekä käytännössä että teoriassa. Tosin tuotantopäälliköt näkevät, että elektroniikan<br />
25
käytännön osaamisen taso voi viiden vuoden päästä olla ”alhaisempi” kuin nykyään ( 3,4 -> 2.8) mutta teorian<br />
vaatimustaso nousee ( 3.1 - > 4). Näkemys tulee perustelluksi myöhemmin, kun todetaan, että tuotanto<br />
automatisoituu <strong>ja</strong> työntekijöistä tulee yhä enemmän ”järjestelmän valvojia <strong>ja</strong> oh<strong>ja</strong>ajia sekä laadunvarmistajia”.<br />
Selkeä muutos tapahtuu viiden vuoden kuluessa henkilökohtaisissa ominaisuuksissa <strong>ja</strong> kielitaidossa. Näissä<br />
asiakaspalvelu- ryhmätyö-, kommunikointi- <strong>ja</strong> kielitaidoissa edellytetään <strong>ja</strong>tkossa huomattavasti parempaa<br />
osaamista kuin tällä hetkellä. <strong>Mol</strong>emmat ryhmät näkevät tällä alueella vaatimustason nousevan aina 4 - 4,5<br />
asti eli hyvän tai kiitettävän tasolle. Vastaavasti, vaikka testaus- <strong>ja</strong> laadunvarmistuksen osuus vastauksista ei<br />
kasva tästä hetkestä, kasvaa osaamisen vaatimustaso selvästi (3 -> 4).<br />
Yleisesti ottaen vastauksista näkee, että haastateltavat eivät tuoneet esille uusia osaamisalueita tulevaisuuden<br />
työntekijän osaamispro<strong>fi</strong>ilissa mutta nykyisten osaamisalueiden hallinta tulee sekä teoriassa että käytännössä<br />
olla huomattavasti parempaa kuin nyt.<br />
3.4 Koulutus <strong>ja</strong> työssäoppiminen<br />
Haastattelussa selvitettiin myös nykyisten työntekijöiden poh<strong>ja</strong>koulutustaustaa <strong>ja</strong> vastaajien näkemystä siitä<br />
miten työntekijän poh<strong>ja</strong>koulutus tulee muuttumaan viiden vuoden kuluessa.<br />
Nykyisistä työntekijöistä osalla on poh<strong>ja</strong>koulutuksena pelkkä peruskoulutus, jolla tulevaisuudessa ei alalta<br />
saa työtä. Nykyisin valtaosalla työntekijöistä on ammattikoulu tai teknikkokoulutus taustalla <strong>ja</strong> ammatillisen<br />
poh<strong>ja</strong>koulutuksen tarve yrityksen uusien työntekijöiden koulutustaustana <strong>ja</strong>tkossa yhä korostuu. Poh<strong>ja</strong>koulutukselle<br />
asetettavien vaatimusten nouseminen on suoraa seurausta edellä kuvatusta laa<strong>ja</strong>-alaisesta asioiden<br />
hallinnasta <strong>ja</strong> ennen kaikkea osaamisalueiden vaatimustasojen noususta.<br />
Haastattelussa pyrittiin myös selvittämään, mikä osa koulutuksesta kuuluu viiden vuoden kuluttua oppilaitoksen<br />
annettavaksi <strong>ja</strong> mistä vastaa yritys. Lin<strong>ja</strong>na näyttää olevan, että oppilaitoksessa annettavaan poh<strong>ja</strong>koulutukseen<br />
kuuluvat edellä määritelty elektroniikan perusosaaminen, kielitaito <strong>ja</strong> yleistekninen laa<strong>ja</strong>alaisuus.<br />
Vastaavasti yrityksen vastuulla on oman yrityksen tarvitsema täsmäkoulutus niin teknologiaan<br />
kuin yrityskulttuuriin liittyvillä alueilla.<br />
Haastattelussa pyrittiin selvittämään myös vastaajien tietoa työssä oppimisesta <strong>ja</strong> yrityksen halukkuutta<br />
osallistua oppilaitosten työssä oppimis<strong>ja</strong>ksojen järjestämiseen.<br />
Haastatelluista 48 %:lla oli työssä oppiminen käsitteenä tuttu. Tuotantopäälliköistä tunsi käsitteen 58 % <strong>ja</strong><br />
työnjohtajista tai tiimivastaavista vain 36 %. Haastatteli<strong>ja</strong>t selvittivät työssä oppimisen periaatteet <strong>ja</strong> sen jälkeen<br />
kysyttiin, olisiko yrityksillä halukkuutta osallistua työssä oppimisen järjestelyihin. Vastaukset <strong>ja</strong>kautuivat<br />
seuraavasti:<br />
Kyllä on halukkuutta 61 %<br />
Ehkä on mahdollisuuksia 22 %<br />
Ei 17%<br />
Yleisesti voidaan todeta, että vaikka tietoisuus työssä oppimisesta on vähäistä niin tiedon lisääntyessä yrityksen<br />
halukkuus tulla mukaan työssä oppimisen järjestämiseen on suuri.<br />
26
3.5 Yhteenveto<br />
Alalle on viiden vuoden kuluessa tyypillistä yhä suurempi tuotannon automatisoituminen. Myös laadunvarmistus,<br />
mittaaminen <strong>ja</strong> vianetsintä käyttävät <strong>ja</strong>tkossa yhä vaativampia yleensä tietokonepoh<strong>ja</strong>isia järjestelmiä.<br />
Kehityksestä johtuen työntekijöiltä edellytetään <strong>ja</strong>tkossa nykyistä laajempien kokonaisuuksien hallintaa.<br />
Erityisesti tietoteknisessä osaamisessa, elektroniikan hallitsemisessa <strong>ja</strong> kielitaidossa tarvitaan syvällistä laa<strong>ja</strong>-alaista<br />
osaamista. Samalla, kun käytännön taitojen <strong>ja</strong> teoriantietojen syvällisen hallitsemisen vaatimus<br />
kasvaa, edellytetään työntekijöiltä ominaisuuksia, joita tarvitaan uudenlaisessa toimintaympäristössä eli<br />
ryhmätyötaito<strong>ja</strong>, asiakaspalvelutaito<strong>ja</strong>, kommunikointitaito<strong>ja</strong>, <strong>ja</strong>tkuvaa uuden oppimista, vastuuntuntoa <strong>ja</strong><br />
oman yrityksensä yrityskulttuuriin sitoutumista. Jotta näkemys tulevaisuudesta voisi toteutua, edellytetään<br />
työntekijöiden <strong>ja</strong>tkuvaa kouluttamista <strong>ja</strong> uuden henkilökunnan poh<strong>ja</strong>koulutustason nousemista. Ammatillisissa<br />
oppilaitoksissa tulee tarkistaa, että opetussisältöjen vaatimustaso vastaa edellä mainittu<strong>ja</strong> näkemyksiä<br />
tulevaisuuden työntekijän osaamisesta.<br />
4 Case 2: Tuotekehityshenkilöstö<br />
4.1 Johdanto<br />
Tämä haastattelututkimus perustuu Sähkö- <strong>ja</strong> <strong>Elektroniikka</strong>teollisuusliiton toimeksiantoon, jossa haastattelun<br />
kohteina oli kolmetoista pääkaupunkiseudulla toimivaa tietotekniikan <strong>ja</strong> elektroniikan tai niitä lähellä olevien<br />
toimialojen yritystä. Yrityksistä kahdeksan kuului kooltaan suuriin <strong>ja</strong> viisi pieniin <strong>ja</strong> keskisuuriin. Yritykset<br />
olivat ABB Industry Oy, ABB Power Oy, Efore Oyj, Oy Esmi Ab, Fujitsu Computers Oy, Konelab Oy,<br />
Metorex International Oy, NK Cables Oy, Nokia Telecommunications Oy, Planar International Oy, Sondi Oy,<br />
VTI Hamlin Oy <strong>ja</strong> ICL Data Oy.<br />
Tutkimus on osa SET:n laajempaa tutkimusta. Alalla seuraavassa tarkoitetaan haastattelun kohteena olevaa<br />
koko elektroniikan <strong>ja</strong> tieto- sekä tietoliikennetekniikan teollisuusalaa. Toimialalla taas tarkoitetaan alan sisällä<br />
olevia kapea-alaisempia liiketoiminta-alueita.<br />
Haastattelun tavoitteena oli selvittää valittujen yritysten teknologiapoh<strong>ja</strong>a <strong>ja</strong> niille ennustettujen trendien<br />
kautta näkemystä alan koulutuksen suuntaamisesta perustuen yritysten omiin tarpeisiin. On selvää, että<br />
kolmetoista alueellista yritystä ei voi kattaa kaikkia alalla Suomessa käytössä olevia teknologioita. Sen si<strong>ja</strong>an<br />
kattavuus elektroniikka- <strong>ja</strong> sähköalan pääryhmien iii osalta elektroniikkakentässä on likimain 80 %. Toimeksianta<strong>ja</strong>n<br />
suorittaman yritysvalinnan voidaan kuitenkin katsoa kattavan merkittävän osan Suomessa alan<br />
valmistuksessa käytettävistä teknologioista. Haastatellut yritykset edustivat seuraavien elektroniikka- <strong>ja</strong><br />
sähköalan tuotesektoreita:<br />
1. Tietoliikenne-elektroniikan laitteet<br />
2. Tietokoneet <strong>ja</strong> toimistoelektroniikkalaitteet<br />
3. Teollisuusautomaatio <strong>ja</strong> mittauslaitteet<br />
4. Lääketieteen elektroniikkalaitteet<br />
5. Sähkövoimatekniikan tuotteet<br />
6. Elektroniikan komponentit<br />
7. Kaapelit <strong>ja</strong> johtimet<br />
8. ATK-ohjelmat <strong>ja</strong> -palvelut<br />
27
Haastattelu kohdistettiin toimeksiannon mukaisesti lähinnä tuotekehitykseen. Haastatellut olivat tuotekehityksestä<br />
vastaavia johtajia tai päälliköitä. Näillä henkilöillä oli hyvä näkemys yrityksen käyttämistä teknologioista<br />
sekä tarvittavasta osaamisesta nykytilanteessa <strong>ja</strong> viiden vuoden ennuste<strong>ja</strong>ksolla. Haastateltujen yritysten<br />
tärkeimmät teknologiat olivat:<br />
• anturiteknologiat<br />
• ASIC-teknologiat<br />
• DSP<br />
• elektroniikan suunnittelu- <strong>ja</strong> valmistusteknologiat<br />
• energia- <strong>ja</strong> voimalaitosprosessit<br />
• hienomekaniikka<br />
• internet<br />
• mikroelektroniikan pakkausteknologiat<br />
• mittausteknologiat<br />
• muovien puristusteknologiat<br />
• näyttöteknologiat<br />
• ohjelmointitekniikat yleensä<br />
• optiikka <strong>ja</strong> optoelektroniikka<br />
• puolijohdeteknologiat<br />
• reaaliaikaohjelmointi<br />
• RF-teknologiat<br />
• salaus- a turvallisuusteknologiat<br />
• sulautetut ohjelmistot<br />
• tehoelektroniikan teknologiat<br />
• tietojärjestelmien <strong>ja</strong> tietoliikenteen integrointi<br />
• tietoliikennestandardit<br />
Haastattelussa käytettiin tilaa<strong>ja</strong>n hyväksymää ennalta laadittua <strong>ja</strong> yrityksille lähetettyä runkoa haastattelun<br />
aikana käsiteltävistä asioista. Haastattelut suoritti Espoon-Vantaan teknillisen ammattikorkeakoulun kehitysjohta<strong>ja</strong><br />
Ahti Leinvuo <strong>ja</strong> tietotekniikan koulutusohjelman johta<strong>ja</strong> Markku Karhu. Samat henkilöt ovat vastanneet<br />
myös tulosten analysoinnista raportin tuottamisesta. Haastattelun runko on esitetty liitteessä 6.<br />
4.2 Alan tilanne <strong>ja</strong> visio<br />
Käytössä olevat teknologiat <strong>ja</strong> niiden trendit muodostavat lähtökohdan yritysten tuotekehityshenkilöstön rakenteelle<br />
<strong>ja</strong> henkilöstön osaamistarpeille.<br />
Elektroniikan <strong>ja</strong> tietotekniikan tuotannolliset yritykset näyttävät luottavan tulevaisuuteen. Kasvuennusteet<br />
vaihtelevat toimialoilla vuositasolla suhteellisen laajoissa eli noin 5-30 % välillä. Kaikissa haastatelluissa<br />
yrityksissä kasvun uskotttiin <strong>ja</strong>tkuvan suhteellisen tasaisena eikä merkittäviä tulevaisuuden epä<strong>ja</strong>tkuvuuskohtia<br />
nostettu esille. Useimmilla toimialoilla kasvu on ollut edellisvuosina tasaista <strong>ja</strong> maltillista, <strong>ja</strong> lähimpiin<br />
viiteen vuoteen kohdistuvat odotukset olivat saman suuntaisia. Joidenkin high-tech toimialojen markkinat<br />
ovat globaalit, mutta vielä suhteellisen pienet. Eräissä tapauksissa haastateltu yritys oli osaltaan kehittämässä<br />
suurta integroitua järjestelmää <strong>ja</strong> heidän liiketoiminnan kasvu riippuu voimakkaasti näiden järjestelmien<br />
myynnin kasvusta.<br />
Suurinta kasvua ennustettiin toimialoilla, joissa se edellisinä vuosina on ollut muutenkin reipasta. Tällaiset<br />
toimialat ovat tietoliikennealan valmistajia tai niiden toiminta on sidoksissa siihen verrattain kiinteästi. Näillä<br />
toimialoilla nähdään markkinoiden kasvun kulmakertoimen olevan pienenemässä tarkastelu<strong>ja</strong>ksolla, mutta<br />
samalla toiminnan nähdään monipuolistuvan.<br />
28
Alalle kokonaisuudessaan tyypillistä on, että tuotekehityssyklit edelleen nopeutuvat. Innovatiivisuus saa yhä<br />
enemmän uusia muoto<strong>ja</strong>. Kysymys ei ole enää puhtaasti teknisistä uusista asioista, vaan toimimista markkinoiden<br />
<strong>ja</strong> teknologian ra<strong>ja</strong>pinnassa. Näin syntyy uusia sovellutusmahdollisuuksia, joissa voidaan soveltaa<br />
myös olemassa olevia uusia teknologioita. Eräissä tapauksissa tuotteille <strong>ja</strong> menetelmille onkin etsittävä <strong>ja</strong>tkuvasti<br />
uusia markkinoita, sillä niitä ei kukaan tuo eteen valmiina, kun toisaalta eräissä tapauksissa toimialan<br />
markkinoiden kasvunäkymät turvaavat liiketoiminnan kasvun. Ohjelmistojen suhteellinen osuus tuotteiden<br />
kustannuksista kasvaa edelleen. Yhteistä lähes kaikille oli suuri huoli kilpailukyvyn säilyttämisestä tai<br />
sen parantamisesta.<br />
Eräät yritykset ovat toisia enemmän riippuvaisia lainsäädännön kehittymisestä kuin toiset. Joissakin tapauksissa<br />
lainsäädännön tiukkeneminen luo uusia liiketoimintamahdollisuuksia. Joillakin toimialoilla se vastaavasti<br />
tuo lisää vaikeuksia. Euroopan yhdentyminen on eräissä tapauksissa tuottanut hankaluuksia standardien<br />
harmonisoinnin viivästymisen uoksi <strong>ja</strong> on johtanut kansallisten standardien tiukkenemiseen <strong>ja</strong> maakohtaisten<br />
versioiden lisääntymiseen.<br />
Eräillä tuotesektoreilla tilanne on johtanut kovan kilpailun vuoksi siihen, että varsinaista tuotekehitystä ei<br />
voida enää lainkaan harjoittaa, vaan toiminta on johtanut pelkkään kokoonpanoon <strong>ja</strong> <strong>ja</strong>keluun. Näissä tapauksissa<br />
puhutaankin jo logistiikkakeskuksista, joissa kootaan standardituotteita. Tuotevariaatioita on vähän.<br />
Asiakaskohtaista räätälöintiä ei suosita. Suuret <strong>ja</strong> monista lähteistä tulevat komponenttivirrat yhtyvät. Niistä<br />
kootaan tuotteita, jotka viedään asiakkaille edelleen <strong>ja</strong>kelua varten. Hintakilpailun vallitessa kysymys on<br />
melko puhtaasti kustannustehokkuudesta.<br />
Yrityksissä oltiin sitä mieltä, etteivät suomalaisyritykset ole mukana elektroniikan standardikomponenttien<br />
massabisneksessä. Sen si<strong>ja</strong>an yrityksiä on komponenttibisneksessä, missä vaaditaan sovellusalojen tai<br />
käyttötarkoituksessa olevien fysikaalisten ilmiöiden erityisosaamista. Suomen mittakaavaan eivät sovellu<br />
valtavia investointe<strong>ja</strong> vaativat suursar<strong>ja</strong>prosessit. Täällä osataan parhaiten kehittää <strong>ja</strong> valmistaa moniteknisiä<br />
tuotteita tai järjestelmiä, jotka liittyvät teollisuuden aloilla muutenkin saavutettuun osaamiseen.<br />
Haastatelluista yrityksistä 80 % näki kilpailun vientimarkkinoilla keskinkertaista kovemmaksi. Yrityksistä 80<br />
% toimii myös kotimaan markkinoilla. Näistä puolet näki kilpailun kotimaan markkinoilla vähäiseksi, neljäsosa<br />
keskinkertaiseksi <strong>ja</strong> neljäsosa keskimääräistä kovemmaksi. Vähäisen kotimaisen kilpailun tulkittiin johtuvan<br />
pääasiassa pienistä markkinoista. Suoran viennin osuus on yli 75 % noin 60 %:lla yrityksistä. Vähemmän<br />
suoraa vientiä harjoittavien yritysten tuotteet liittyivät useissa tapauksissa toisen yrityksen vientituotteisiin.<br />
Kilpailutilanteessa ei nähty tapahtuvan merkittäviä muutoksia tarkastelu<strong>ja</strong>ksolla.<br />
4.3 Tuotekehityshenkilöstöltä vaadittavat ominaisuudet<br />
Yritysten tuotekehityshenkilöstöltä edellytettyjä tai toivottu<strong>ja</strong> osaamisia <strong>ja</strong> ominaisuuksia selvitettiin viideltä<br />
eri kannalta: ominaisuudet, osaamistarve nyt <strong>ja</strong> tulevaisuudessa, osaamisessa havaitut puutteellisuudet sekä<br />
tutkintojen tärkeysjärjestys kehitystehtävissä.<br />
Henkilöstöltä toivottavia ominaisuuksia pyydettiin arvioimaan 12 ennalta annetun ominaisuuden suhteen.<br />
Haastattelussa yritettiin ryhmittää henkilöstö asiantuntijoihin, suunnittelijoihin, projektipäälliköihin <strong>ja</strong> tukihenkilöihin,<br />
mutta tällainen ryhmittely osoittautui liian tarkaksi. Kuvassa 4.1 esitetty järjestys on yhteenveto<br />
koko kehityshenkilöstöstä, mutta kuvannee hyvin nimenomaan asiantunti<strong>ja</strong>- <strong>ja</strong> suunnittelutehtävissä toimivilta<br />
henkilöiltä vaadittavien ominaisuuksien keskiarvo<strong>ja</strong>.<br />
29
T&K-henkilöstöltä vaadittavat ominaisuudet<br />
Oman erikoisalan osaaminen<br />
Ryhmätyötaidot<br />
Taito löytää oikea tieto<br />
Visiointikyky<br />
Paineen <strong>ja</strong> epävarmuuden sieto<br />
Kielitaito <strong>ja</strong> kansainvälisyys<br />
Päätöksentekokyky<br />
Kir<strong>ja</strong>llinen ilmaisutaito<br />
Kyky myydä <strong>ja</strong> vaikuttaa<br />
Neuvottelutaidot<br />
Esiintymistaito<br />
Liiketalouden perustiedot<br />
0 2 4 6 8 10 12<br />
asteikolla 1 (ei merkitystä) - 12 (hyvin merkittävä)<br />
Kuva 4.1 Tuotekehityshenkilöstöltä vaadittavat ominaisuudet.<br />
4.4 Tuotekehityshenkilöstön osaamispro<strong>fi</strong>ili<br />
Tuotekehityshenkilöstön osaamispro<strong>fi</strong>ilin sopivuus yrityksen tarpeisiin nähden arvioitiin nykytilanteen mukaan.<br />
Toiseksi nostettiin esille suurimmiksi koetut puutteet <strong>ja</strong> kolmanneksi hahmotettiin tulevaisuudessa<br />
tarvittavaa osaamista.<br />
Nykytilanteen arviot kohdistuivat nykyisestä koulutusjärjestelmästä vastavalmistuneisiin. Kuvassa 4.2 on<br />
yhteenveto tärkeinä pidetyistä osaamisalueista, jotka eivät välttämättä ole yhteismitallisia, mutta antavat kuvan<br />
erilaisten osaamisalueiden arvostuksesta. Useissa tapauksissa painotettiin perusosaamisen tärkeyttä.<br />
Siihen kuuluvat luonnontieteet, erityisesti fysiikka, matematiikka <strong>ja</strong> kemia. Yleinen käsitys oli, että sähköteknisten<br />
aineiden osaaminen on heikkoa. Osaamispro<strong>fi</strong>ili on kuvan mukaan melko laa<strong>ja</strong>, eikä siinä ole aivan<br />
selvästi toisistaam erottuvia tarpeita. Asiakassuuntautuneisuus <strong>ja</strong> yrittäjyys ovat sellaista osaamista, jota<br />
yhä enemmän arvostetaan yrityksissä.<br />
30
T&K-henkilöstön tavoiteltu osaamispro<strong>fi</strong>ili<br />
Matematiikka<br />
Fysiikka<br />
Yleisosaa<strong>ja</strong><br />
Erikoisosaa<strong>ja</strong><br />
Moniosaa<strong>ja</strong><br />
Sähköaineet<br />
Digitaalinen signaalinkäsittely<br />
Prosessiosaaminen<br />
Kemia<br />
Ohjelmistotuotanto<br />
Valmistuksen suunnittelu<br />
Maininto<strong>ja</strong><br />
0 1 2 3 4 5 6<br />
Kuva 4.2 Tuotekehityshenkilöstön tavoiteltu osaamispro<strong>fi</strong>ili<br />
Kaikissa yrityksissä nähtiin tarpeelliseksi se, että henkilöstössä on sekä yleisosaajia, moniosaajia että erikoisosaajia.<br />
Pro<strong>fi</strong>ilierojen mukaisesti henkilöiden koulutus on erilaista painottaen joko osaamisen laajuutta<br />
tai sen syvyyttä. Joissakin tapauksissa osattiin arvioida e osaamispro<strong>fi</strong>ilien tarvetta kvantitatiivisesti alla olevan<br />
taulukon mukaisesti. Siitä nähdään eri kategorioiden välisen <strong>ja</strong>kautuman olevan suurin piirtein tasainen<br />
moniosaajien tarpeen painottuessa jonkin verran.<br />
Taulukko 2. Osaajien tarve tuotekehityksessä<br />
Yleisosaa<strong>ja</strong> 30 %<br />
Moniosaa<strong>ja</strong> 30 – 50 %<br />
Erikoisosaa<strong>ja</strong> 20 – 30 %<br />
Yleisosaa<strong>ja</strong> tuotekehityksessä on henkilö, joka hallitsee asioita laa<strong>ja</strong>-alaisesti teknologiakentässä. Henkilön<br />
osaaminen ulottuu tutkimuksen, tuotekehityksen <strong>ja</strong> tuotannon sekä mahdollisesti myös markkinoinnin alueille.<br />
31
Moniosaa<strong>ja</strong> tuotekehityksessä on henkilö, joka hallitsee yrityksen tuotekehityksen käyttämiä teknologioita <strong>ja</strong><br />
kehitysmenetelmiä sekä pystyy käsittelemään poikkiteknisiä asioita esim. elektroniikka-, ohjelmisto- <strong>ja</strong> mekaniikkasuunnittelun<br />
osalta.<br />
Erikoisosaa<strong>ja</strong> on tuotekehityksen henkilö, joka hallitsee oman erikoisalansa teknologian <strong>ja</strong> tuotekehityksen<br />
tällä erikoisalalla käyttämät suunnittelumenetelmät.<br />
Seuraavaksi selvitettiin osaamispro<strong>fi</strong>ileissa havaittu<strong>ja</strong> epäkohtia. Tässä yhteydessä tarkasteltiin sekä vasta<br />
palkattu<strong>ja</strong> että pidempään yrityksessä olleita henkilöitä suhteen. Kuvassa 4.3 nämä ryhmät on yhdistetty,<br />
koska vain muutamat haastattelut pystyivät selvästi kohdistamaan osaamisen puutteen jompaan kumpaan<br />
ryhmään.<br />
T&K-henkilöstön osaamistarpeet<br />
Perustekniikan osaaminen<br />
Yhteistyökyky<br />
Tietotekniset taidot<br />
Kielitaito<br />
Uuden tiedon hankinta<br />
Sopeutuminen<br />
Suunnitteluosaaminen<br />
0 1 2 3 4 5<br />
Maininto<strong>ja</strong><br />
Kuva 4.3 Tutkimus- <strong>ja</strong> tuotekehityshenkilöstön osaamistarpeet.<br />
Kuvasta 4.3 nähdään, että tekniikan perusosaamisessa olisi parantamisen varaa. Tämä tarkoittaa sekä sähkötekniikan,<br />
elektroniikan että fysiikan osaamista, <strong>ja</strong> se koski ennen kaikkea vastavalmistuneita henkilöitä.<br />
Tietoteknisiä taito<strong>ja</strong> puuttui oli vastaavasti eniten jo yrityksessä olleilta henkilöiltä. Useissa tapauksissa korostettiin<br />
muuttuvissa tilanteissa tarvittavaa laa<strong>ja</strong>a yhteistyökykyä <strong>ja</strong> sopeutumista uusiin olosuhteisiin <strong>ja</strong><br />
työmenetelmiin. Nykyään korostuu taito hakea <strong>ja</strong> omaksua omatoimisesti uutta tietoa. Yritysten voimakas<br />
kansainvälistyminen nostaa kielitaitovaatimuksia.<br />
Henkilöstön tulevaa osaamis- <strong>ja</strong> kehittämistarvetta arvioitaessa mainittiin useimmin työntekijöiden henkiset<br />
valmiudet: kyky nähdä <strong>ja</strong> ymmärtää laa<strong>ja</strong>-alaisesti kehitystrendejä sekä kyky sopeutua <strong>ja</strong> muuntua muuttuvassa<br />
maailmassa. Osaamista tarvitaan erityisesti ohjelmistojen kehityksen alueilla. Useissa yrityksissä tässä<br />
kohdin mainittiin matemaattisten mallien <strong>ja</strong> simuloinnin käyttöönotto <strong>ja</strong> yhä laajempi hyödyntäminen<br />
tuotekehityshankkeissa. Tietoverkot muuttavat monien yritysten toimintatapo<strong>ja</strong>, jonka vuoksi niihin liittyvä<br />
osaaminen tulee keskeisiksi. Yritykset tulevat yhä asiakaslähtöisemmiksi. Tästä syystä henkilökohtaiseen<br />
kommunikointiin <strong>ja</strong> neuvottelutaitoihin liittyvä osaaminen koettiin tulevaisuuden haasteeksi.<br />
Sopeutumiskyvyllä tarkoitetaan kykyä ymmärtää <strong>ja</strong> oppia uutta tuotekehitysympäristössä kehitystyön painopisteiden<br />
muuttuessa.<br />
32
Kehityshenkilöstön merkittävimpiä kehittämisalueita tulevaisuudessa<br />
Laa<strong>ja</strong>-alaisuus<br />
Sopeutuminen<br />
Ohjelmistokehitys<br />
Simulointi<br />
Tietoverkot<br />
Yritystoiminta<br />
0 1 2 3 4 5 6 7<br />
Maininto<strong>ja</strong><br />
Kuva 4.4 Kehityshenkilöstön merkittävimpiä kehittämisalueita tulevaisuudessa.<br />
Tutkinnoista diplomi-insinöörin <strong>ja</strong> <strong>fi</strong>loso<strong>fi</strong>an kandidaatin tutkinnot olivat selvästi arvostetuimpia, <strong>ja</strong> niitä pidettiin<br />
kehityshenkilöstölle sopivimpina. Sellaisissa tuotekehitysyksiköissä, joilla tarvitaan sähköteknistä<br />
osaamista, arvostettiin näiden tutkintojen tuomaan perusluonnontieteiden <strong>ja</strong> matematiikan osaamista. Ammattikorkeakoulujen<br />
tutkinto<strong>ja</strong> pidettiin usein riittävänä osaamistasona ohjelmistokehityksessä. Yliopistollisten<br />
<strong>ja</strong>tkotutkintojen ei nähty sinänsä lisäävän merkittävästi sopivuutta kehitystehtävien suorittamisessa.<br />
4.5 Koulutusodotukset<br />
Tuotekehityshenkilöstö muodostuu yleensä teknillisen korkeakoulun tai ammattikorkeakoulututkinnon suorittaneista.<br />
Tietty tutkinto ei välttämättä ole itseisarvo, vaan tehtävään sopiva henkilö, jolla on oikea asenne<br />
työntekoon <strong>ja</strong> asiakkaisiin, on pääasia. Yleensä haastateltavilla oli selvät mielipiteet eri koulutusyksiköistä,<br />
vaikkakin joskus kaivattiin selvempää pro<strong>fi</strong>loitumista eri koulujen välillä.<br />
Yritykset odottavat, että perusosaaminen opitaan korkeakouluissa <strong>ja</strong> ammattiosaaminen yrityksissä: niiden<br />
antamassa perehdyttämiskoulutuksessa <strong>ja</strong> työn ohessa. Työmenetelmät ovat yrityskohtaisia, mutta esimerkiksi<br />
projektinhallinta olisi jollakin tasolla osattava. Haluttiin, että uusilla työntekijöillä olisi edes jonkinlainen<br />
käsitys työnteon prosessista ensimmäisessä työpaikassa. Vaikka luonnontieteiden, matematiikan, sähkötekniikan<br />
<strong>ja</strong> elektroniikan perusosaamisen opetusta vaadittiin takaisin, samalla vaadittiin työelämän edellyttämiä<br />
ryhmätyö- <strong>ja</strong> kommunikaatiotaito<strong>ja</strong>. Toisten mielestä perusasioiden sanotaan olevan kunnossa. Teorioiden<br />
ymmärtäminen on tärkeätä, koska vasta sen poh<strong>ja</strong>lta voidaan rakentaa yrityskohtaisten tuotteiden <strong>ja</strong><br />
prosessien ymmärtäminen. Tämän sanottiin olevan kestävää osaamista.<br />
Perustekniikoiden osaamisessa korostettiin fysiikan, matematiikan <strong>ja</strong> kemian tietojen tärkeyttä, koska ne<br />
luovat perustan monille tärkeille elektroniikkateollisuuden aloille, kuten sähkö- <strong>ja</strong> lämpösuunnittelulle sekä<br />
suurtaajuustekniikalle. On osattava laskea fysikaalisia järjestelmiä oikein. On liian kallista päästää tuotantoon<br />
väärillä perustella mitoitettu<strong>ja</strong> laitteita. Myös kehittyneiden suunnittelu- <strong>ja</strong> mitoitusmenetelmien oikea käyttö<br />
edellyttää perustekniikoiden ymmärtämistä, vaikka ne osaltaan helpottavat <strong>ja</strong> oh<strong>ja</strong>avat kehitystyön vaiheita.<br />
33
Erilaisten tiedonhankintamenetelmien opiskelu on tärkeää, koska työelämäkin on <strong>ja</strong>tkuvaa koulutusta. Monitaitoisuus<br />
on vaikea toteuttaa, mutta kaikkea ei voida eikä kannata opettaa kaikille. Projektikoulutusta voitaisiin<br />
opettaa käytännön esimerkein, <strong>ja</strong> teollisuus voisi osallistua opettamiseen, minkä seurauksena opetuksen<br />
voisi odottaa olevan tuoreempaa. Tämä voisi osaltaan auttaa lokeroitumisongelman poistamiseen.<br />
Asiakkaan <strong>ja</strong> asiakkaan tarpeiden ymmärtämistä pidettiin tärkeänä, mutta liian usein unohdettuna periaatteena.<br />
Useat yritykset olivat jo olleet mukana monissa yrityksen tarpeista lähtevissä erikoiskurssi- <strong>ja</strong> täsmäkoulutushankkeissa<br />
yhteistyössä koulutusyksiköiden kanssa. Kokemukset tällaisesta toiminnasta olivat poikkeuksetta<br />
positiiviset. Monet katsoivat, että tämä voisi vaikuttaa siten, että koko koulutusjärjestelmä voisi<br />
muuttua käytännönläheisempään suuntaan.<br />
Harjoittelu<strong>ja</strong>kso<strong>ja</strong> pidettiin hyvinä, koska ne toisaalta antavat opiskelijoille realistisen kuvan työelämän vaatimuksista<br />
<strong>ja</strong> siten osaltaan motivoivat opiskeluun. Toisaalta sillä tavoin valmistuneilla on paremmat valmiudet<br />
ryhtyä heti työhön. Esimerkiksi insinööreistä sanottiin, että he oppivat diplomi-insinöörejä nopeammin<br />
suunnittelemaan juuri opiskeluaikana tapahtuvan harjoittelun vuoksi. Jos insinööritutkinnon lisäksi<br />
on vielä ammattikoulututkinto, on tilanne vieläkin parempi. Yliopistojen antamat valmiudet ovat vieläkin teoreettisempia<br />
<strong>ja</strong> usein yliopistosta valmistuneilta kuluu paljon aikaan työelämään <strong>ja</strong> tehtäviin orientoitumiseen.<br />
Kehityshenkilöistä osalla on yliopistoissa suoritettu tutkinto (DI <strong>ja</strong> FK). Henkilöiden on suunnittelutyön lisäksi<br />
pystyttävä hankkimaan tietoa <strong>ja</strong> kyettävä laatimaan visioita. Heidän on osattava asioita laa<strong>ja</strong>-alaisesti.<br />
Tutkimuksellinen asenne <strong>ja</strong> analyyttinen pohdinta ovat tärkeitä ominaisuuksia T&K-tehtävissä.<br />
Insinöörit sopivat hyvin suunnittelutyön tekemiseen <strong>ja</strong> takaavat osaltaan siten tuotteen tehokkaan valmistamisen<br />
huolehtien myös kustannustehokkuudesta. He ovat myös hyviä myyntimiehiä.<br />
Asentajia, koestajia <strong>ja</strong> muita tukihenkilöitä on yleensä tuotekehityshankkeissa varsin vähän. Yritykset keskittyvät<br />
ydinosaamiseensa. Valmistus on aika pitkälle ulkoistettu. Toisaalta vaadittiin ammattioppilaitoksista<br />
osaavia, ei niinkään yleismiehiä. Ammattioppilaitoksien tasoa olisi pyrittävä nostamaan. Kehitystiimissä on<br />
oltava myös sellaisia henkilöitä, jotka osaavat tehdä <strong>ja</strong> myös tekevät.<br />
Jo peruskouluvaiheessa olisi panostettava koko kansakunnan tasolla enemmän, jotta opiskeluvalmiudet olisivat<br />
paremmat korkeakoulutasolla.<br />
Yritykset olisivat valmiita syventämään yhteistyötä koulutusyksiköiden kanssa esimerkiksi antamalla projektien<br />
aiheita <strong>ja</strong> osallistumalla niiden oh<strong>ja</strong>ukseen. Nykyisin opinnäytetöiden suorittaminen yritysten sopivaksi<br />
katsomista aiheista - joitakin poikkeuksia lukuun ottamatta - onnistuu hyvin.<br />
4.6 Koulutus <strong>ja</strong> yhteistyö<br />
Seuraavassa esitetään yritysten näkemyksiä siitä, mitä koulutusyksiköiden tulisi toiminnassaan kehittää<br />
yhteistyön edistämiseksi. Kommentte<strong>ja</strong> annettiin runsaasti. Otoksen pienuudesta johtuen samanlaista palautetta<br />
tuli melko vähän. Seuraavat näkemykset olivat keskeisimmin esillä:<br />
• On vaikeaa tai mahdotonta löytää hyviä elektroniikkasuunnittelijoita DI- tai insinööri-tasolla.<br />
• Korkeakouluissa yhteistyötä oh<strong>ja</strong>avat eri kriteerit kuin yrityksessä .<br />
• Perusasioiden opetus ei kaikissa koulutusyksiköissä ole riittävästi hallinnassa.<br />
• Koulutusyksiköissä on markkinointiongelmia palvelujen tarjonnassa.<br />
• Yrityksissä vieraillaan varsin vähän.<br />
34
Yritysten kommentit kohdistuivat pääasiassa koulutusyksiköiden sisäiseen toimintaan, koulutuksen järjestämiseen<br />
<strong>ja</strong> markkinointiin. Lisäksi rekrytointikysymykset nousivat vahvasti esille.<br />
Tutkintoon johtava täsmäkoulutus kiinnostaa yrityksiä, jotta sopivien henkilöiden palkkaaminen helpottuisi.<br />
Vaikka opinnäytetöitä tehdään yritysten T&K-projekteissa, löytyy halukkuutta kokeilla kokonaisia T&Kprojekte<strong>ja</strong><br />
opiskeli<strong>ja</strong>työnä. Yritykset haluaisivat myös antaa opiskelijoille bisnes-lähtöisiä ongelmia harjoitustöiksi,<br />
jos koulutusyksikkö jotenkin järjestetään toiminnan. Yrityksissä ei haluta, että yksittäiset opiskeli<strong>ja</strong>t<br />
käyvät niitä kyselemässä.<br />
Koulutusyksiköiden <strong>ja</strong> yritysten vuorovaikutuksen lisäämiseksi toivottiin opinnäytetöiden yhteyteen seminaarityyppisiä<br />
tapahtumia. Näissä yhteyksissä yritykset haluavat esitellä myös tuotteitaan <strong>ja</strong> toimintaansa.<br />
Yritykset voisivat myös kertoa opettavaisia tarinoita, miten epäonnistutaan. Yrityksistä käydään seuraamassa<br />
myös mielellään T&K-hankkeiden aiheisiin liittyviä luento<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> esitelmiä.<br />
Yrityksissä katsottiin, että opiskelijoiden <strong>ja</strong> vastavalmistuneiden kir<strong>ja</strong>llinen ilmaisutaito on heikentynyt, mikä<br />
nähtiin koulutusjärjestelmän ongelmaksi. Opiskelijoiden olisi tuotettava enemmän kir<strong>ja</strong>llista materiaalia.<br />
Yritykset näkivät luonnolliseksi, että yliopistot <strong>ja</strong> korkeakoulut tuottavat T&K-projektien yhteydessä opiskeluun<br />
<strong>ja</strong> <strong>ja</strong>tko-opiskeluun liittyviä opinnäytetöitä. Tästä huolimatta haluttiin, että koulutusyksiköiden tehtävänä<br />
on tuottaa päteviä henkilöitä yrityksiä <strong>ja</strong> yleensä työelämää varten.<br />
Yrityksissä nähtiin, että yleensä perusasioiden <strong>ja</strong> uuden tiedon hakemisen opetus ei kaikissa koulutusyksiköissä<br />
ole riittävästi hallinnassa.<br />
Yleisesti ottaen yrityksissä nähtiin, että koulutusyksiköissä on markkinoinnissaan puutteita, vaikka erilaisia<br />
tiedonlevitystapo<strong>ja</strong> onkin käytössä. Yritykset haluavat, että tiedot koulutusyksiköiden osaamisesta, referenssiasiakkaista,<br />
laitteista <strong>ja</strong> esimerkkiprojekteista on nopeasti saatavilla, jotta ongelmien ilmaantuessa<br />
voidaan saada yhteys oikeaan paikkaan <strong>ja</strong> oikeaan henkilöön, koska yritys ei voi levitellä yleisesti tiedoksi<br />
T&K-ongelmiaan. Lisäksi toivottiin selkeitä helposti saatavilla olevia ohjeita koulutusyksiköiden säätiöiden<br />
toiminnasta.<br />
Vaikka kaikki koulutusyksiköt ovat aktiivisia tekemään yhteistyötä yritysten kanssa on havaittu, että yhteistyön<br />
aloittaminen niiden kanssa tuntuu hankalammalta kuin alihankki<strong>ja</strong>yrityksen kanssa. Korkeakouluissa<br />
tehtävää työtä oh<strong>ja</strong>vat eri kriteerit kuin yrityksissä tehtävää. On todettu, että tieteellistä julkaisua varten riittävät<br />
melko pinnalliset tulokset, kun taas yritys tarvitsee valmiita myytäviä tuotteita. Tieteellisen tutkimuksen<br />
<strong>ja</strong> tuotteen kehittämisen eroa ei yliopistoissa <strong>ja</strong> korkeakouluissa riittävästi ymmärretä. Tästä syystä yliopistoissa<br />
<strong>ja</strong> korkeakouluissa tulisi kehittää käytännönläheisyyttä <strong>ja</strong> oppia toimimaan projektimuodossa.<br />
Rekrytointi<br />
Erityisesti pk-yritykset totesivat, että on jotensakin mahdotonta löytää hyviä elektroniikkasuunnittelijoita.<br />
Vaikeuksia on myös ohjelmistosuunnittelijoiden saannissa. Todettiin myös, että koulutusyksiköistä ei löydy<br />
sopivia henkilöitä yrityksen haluamana aikana. Siksi eräissä tapauksissa syynä yhteistyöhankkeiden käynnistämiseen<br />
koulutusyksikön kanssa on halu löytää sopivia henkilöitä opiskelijoiden tai <strong>ja</strong>tko-opiskelijoiden<br />
joukosta. Sellaisten yritysten tapaukseen, jotka rekrytoivat <strong>ja</strong>tkuvasti uusia henkilöitä pidettiin parhaana järjestelynä<br />
suoraia kontakte<strong>ja</strong> opettajiin <strong>ja</strong> professoreihin. Lehti-ilmoitteluun ei juuri uskottu.<br />
Kesäharjoittelun <strong>ja</strong> päättötöiden suomia mahdollisuuksia hyödynnettiin useimmissa yrityksissä. Tällöin on<br />
mahdollista tutustua henkilöihin <strong>ja</strong> heidän aikaansaannoksiinsa ennen rekrytointia. Lisäksi korkeakouluissa<br />
ammattikorkeakouluihin verrattuna todettiin olevan paremmat edellytykset opiskeluaikaiseen työskentelyyn.<br />
35
Vaikka yhteistyöhankkeet koulutusyksiköiden kanssa useissa tapauksissa palvelivat myös rekrytointitarpeita,<br />
ne eivät sitä kuitenkaan taanneet. Haitaksi nähtiin henkilöiden vaihtuvuus projektin kuluessa.<br />
Yritykset haluavat yhteistyöhankkeita koulutusyksiköiden kanssa päästäkseen käsiksi sen henkilöstön<br />
osaamiseen, teknologiaan tai laitteisiin, joita yritykseltä mahdollisesti puuttuu.<br />
4.7 Tuotekehitys <strong>ja</strong> sen vaikuttavuus<br />
Yritysten tuotekehityspanostuksen osuus kotimaan<br />
toimintojen liikevaihdosta<br />
Yritysten määrä<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
>20% >10-20% 5-10% 6 v.<br />
Aika<br />
Kuva 4.7 Odotukset julkisrahoitteisten hankkeiden soveltamisesta.<br />
36
Positiivisen palautteen lisäksi tuotiin esille kritiikkiä julkisen T&K-rahoituksen käytöstä tutkimuslaitoksissa <strong>ja</strong><br />
myös yrityksissä. Yrityksissä arvosteltiin tutkimuslaitosten <strong>ja</strong> julkisten rahoittajien suhdetta. Nähtiin, että<br />
rahoitushakemusten lähtökohdat eivät ole aina terveellä poh<strong>ja</strong>lla. Yrityksissä toivottiin tutkimusprojektien<br />
tulosten tehokkaampaa kontrollointia. Haluttiin oikeita mittareita siitä, mitä todellista tulosta julkisella rahoituksella<br />
on syntynyt. Toivottiin jopa sanktioita, ellei tuloksia synny. Haluttiin rahoituksen suuntaamista<br />
aidosti innovatiivisiin hankkeisiin, joista voi syntyä jotain uutta. Katsottiin, että hakemusten määrä voisi<br />
näin pienentyä, mutta laatu paranisi.<br />
Julkisrahoitteisten hankkeiden vaikutus yrityksen<br />
ydinteknologioiden kehityksessä<br />
Yritysten määrä<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Vahva Keskinkert Vähäinen Ei osall.-98<br />
Vaikutus<br />
Kuva 4.8 Julkisrahoitteisten hankkeiden vaikutus yritysten ydinteknologioiden kehityksessä.<br />
4.8 Yhteenveto<br />
Elektroniikan <strong>ja</strong> tietotekniikan tuotannollisten yritysten luottamus tulevaisuuteen näyttää varsin positiiviselta.<br />
Kasvuennusteet vaihtelevat toimialoilla vuositasolla suhteellisen laajoissa rajoissa 5-30 % välillä.<br />
Alalle kokonaisuudessaan tyypillistä on, että tuotekehityssyklit edelleen nopeutuvat. Innovatiivisuus saa yhä<br />
enemmän uusia muoto<strong>ja</strong>. Kysymys ei ole enää puhtaasti teknisistä uusista asioista, vaan toimimisesta<br />
markkinoiden <strong>ja</strong> teknologian ra<strong>ja</strong>pinnassa. Ohjelmistojen suhteellinen osuus tuotteiden kustannuksista kasvaa<br />
edelleen.<br />
Kaikissa yrityksissä nähtiin tarpeelliseksi se, että henkilöstössä on yleisosaajia, moniosaajia <strong>ja</strong> erikoisosaajia.<br />
Merkittäviä kehittämisalueita tulevaisuuden osaamisessa ovat laa<strong>ja</strong>-alaisuuden, sopeutumiskyvyn sekä<br />
ohjelmisto-osaamisen lisääminen.<br />
37
5 Johtopäätökset<br />
5.1 Ennakointiprosessi <strong>ja</strong> keskeiset tulokset<br />
Ennakointiprosessissa on useita osapuolia, joiden näkemykset vaikuttavat lopputulokseen. Tämän ennakoinnin<br />
peruslähtökohtana on ollut yritysten näkemykset siitä, mikä on oleellista henkilöstön osaamistarpeita<br />
ennakoitaessa.<br />
Prosessin perustiedon keruu on perustunut henkilöstövisioon, joka on laadittu tehtäväalueiden <strong>ja</strong> koulutustaustan<br />
perusteella. Myös perinteinen <strong>ja</strong>ko työntekijöihin <strong>ja</strong> toimihenkilöihin on mukana, koska sopimukset<br />
on laadittu tätä <strong>ja</strong>koa käyttäen. Alkuperäiset tehtäväalueet on yhdistetty toiminnoiksi, jotta tulkinnassa<br />
vältyttäisiin liian pieniltä tehtäväalueilta. <strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan leimaavin piirre on voimakas tutkimus-<br />
<strong>ja</strong> tuotekehityspainotus. T&K-henkilöstön osuus on nousemassa viiden vuoden tähtäimellä 38 prosenttiin<br />
koko henkilöstöstä. Samaan aikaan tuotantohenkilöstön osuus laskee 45 prosenttiin. Tästä huolimatta<br />
tuotantohenkilöstön absoluuttinen määrä lisääntyy.<br />
Uutena elementtinä osaamistarpeen määrittelyyn tuotiin yleisosaa<strong>ja</strong>-, moniosaa<strong>ja</strong>- <strong>ja</strong> erikoisosaa<strong>ja</strong>-käsitteet.<br />
Näiden avulla pyrittiin hahmottamaan tuotekehityshenkilöstön osaamisen syvyyden <strong>ja</strong> laa<strong>ja</strong>-alaisuuden tarvetta<br />
tulevaisuudessa. Moniosaajien tarve ennakoidaan 30-50 prosentiksi, mikä tukee TKK:n asiantuntijoiden<br />
näkemystä valmistuksen <strong>ja</strong> mikromekaniikan haasteista.<br />
Yritysten tuotannon sekä tutkimus- <strong>ja</strong> tuotekehityksen asiantuntijoiden haastatteluissa käytettiin avoimia<br />
kysymyksiä. Ammattioppilaitoksen opetta<strong>ja</strong>t haastattelivat tuotannon asiantuntijoita <strong>ja</strong> ammattikorkeakoulun<br />
opetta<strong>ja</strong>t T&K-toimintojen asiantuntijoita. Haastateltavat on valittu koulutuksen järjestäjien omien kontaktiverkostojen<br />
kautta.<br />
Haastattelut toteutettiin pääsääntöisesti avoimina, koska ennakoinnissa pyrittiin löytämään yritysten painotukset<br />
henkilöstön osaamistarpeille <strong>ja</strong> osaamispro<strong>fi</strong>ileille. Eri osaamisalueiden tärkeyttä on lisäksi mitattu<br />
skaalatuilla asteikoilla. Tuotantohenkilöstön osaamisalueita on myös arvioitu erikseen teoria- <strong>ja</strong> käytäntöakselilla.<br />
Viiden vuoden aikajänteellä havaitaan painotuksen siirtyminen käytännön osaamisesta teoriapainotukseen.<br />
Teoriaosaamisella tarkoitetaan ilmiöiden takana olevien riippuvuussuhteiden <strong>ja</strong> lainalaisuuksien<br />
ymmärtämistä. T&K-henkilöstön osaamisessa painottuu laa<strong>ja</strong>-alaisuus sekä perusteorioiden kuten matematiikan<br />
<strong>ja</strong> fysiikan osaaminen.<br />
Yritysten <strong>ja</strong> oppilaitosten erilaiset näkökulmat osaamiseen näkyvät tulosten tulkinnan vaikeudessa. Toisaalta<br />
voidaan olettaa, että tulosten hyödynnettävyys opetussuunnitelmatyössä paranee oppilaitosten tulkinnan<br />
avulla. Vastaukset avoimiin kysymyksiin on luokiteltu osaamisalueisiin. Tulkinnoissa on käytetty skaalattujen<br />
osaamisalueiden lisäksi pelkästään mainintojen lukumääriin poh<strong>ja</strong>avia tulkinto<strong>ja</strong>.<br />
Sekä yritykset että oppilaitokset ovat tottumattomia <strong>ennakointi</strong>työhön, <strong>ja</strong> yhteistyössä on vielä paljon kehittämistä.<br />
Teollisuusliiton rooli on yhteistyön tiivistäminen <strong>ja</strong> arkipäiväistäminen yritysten <strong>ja</strong> koulutuksen<br />
järjestäjien välillä. Tulosten tulkinta edellyttää myös vuoropuhelun <strong>ja</strong>tkamista kaikkien toimijoiden välillä.<br />
Tulosten luotettavuus<br />
Toimialan määrällisen ennakoinnin tuloksia voidaan pitää luotettavina, koska ne ovat lin<strong>ja</strong>ssa muiden vastaavien<br />
tutkimusten kanssa iv . Tulosten yleistäminen koko toimialalle johtaa todennäköisesti jonkin verran<br />
liian suuriin henkilöstömääriin, koska pienten <strong>ja</strong> keskisuurten yritysten tuotekehityspanostukset ovat yleensä<br />
pienempiä. Toimialan kyselyyn vastanneet jäsenyritykset painottuvat suuriin yrityksiin.<br />
38
Laadullisen ennakoinnin otos on kattava suhteessa toimialan rakenteeseen. Haastatellut henkilöt ovat koulutuksen<br />
järjestäjien kontaktiverkostosta valittu<strong>ja</strong>, joten voidaan olettaa heidän olevan koulutukseen positiivisesti<br />
suhtautuvia. Tämä saattaa vinouttaa lopputulosta koulutusoptimistiseen suuntaan.<br />
Tuotantohenkilöstön osaamistarpeita arvioitaessa on avointen kysymysten vastausten luokittelu tehty tiimityössä<br />
heti haastattelujen suorittamisen jälkeen. Tämä parantaa analyysin osuvuutta. Haastatteli<strong>ja</strong>t ovat<br />
pitäneet tuotantohenkilöstön osaamistarpeen ennakoinnin tuloksia arvokkaina koulutuksen suunnittelun näkökulmasta.<br />
Tämä tarkoittaa sitä, että tulokset ovat hyödynnettävissä koulutuksen järjestämisessä. Ennakointiprosessi<br />
on tällöin saavuttanut tarkoituksensa.<br />
5.2 Teollisuuden laadullisen ennakoinnin kehittäminen<br />
Ennakoinnin toteuttaminen vaatii sekä toimialan tuntemusta että menetelmällistä osaamista. Tässä hankkeessa<br />
ei pystytty toteuttamaan visiolähtöistä <strong>ennakointi</strong>a projektin ykkösvaiheen mukaisena koko toimialalle.<br />
Tämä olisi ollut liian laa<strong>ja</strong> toimenpide projektin suunniteltuun laajuuteen verrattuna. Seuraavat suositukset<br />
ovat syntyneet tavoitteellisen <strong>ennakointi</strong>projektin <strong>ja</strong> toteutuksen puutteiden vertailun poh<strong>ja</strong>lta.<br />
1. Määrällinen <strong>ennakointi</strong> ei tuota koulutussuunnittelussa tarvittavaa tietoa, vaan aina tarvitaan myös syvällistä<br />
laadullista osaamistarpeen <strong>ennakointi</strong>a.<br />
2. Yritysten <strong>ja</strong> toimialan kehitysvisiot ovat se perusta, jolle <strong>ennakointi</strong> tulee rakentaa.<br />
3. Laadullisen ennakoinnin menetelmiä tulee kehittää teollisuusalojen yhteistyönä <strong>ja</strong> toteuttaa toimialakohtaisen<br />
asiantuntemuksen avulla. Ennakointiosaaminen, tulosten tulkinta <strong>ja</strong> hyödynnettävyys voidaan<br />
näin optimoida.<br />
4. Laadullisen ennakoinnin tulee aina palvella myös yrityskohtaista henkilöstön kehittämistä.<br />
5. Kaikki osaamisalueet <strong>ja</strong> -tasot tulee nivoa mukaan <strong>ennakointi</strong>prosessiin, koska näin voidaan samalla tukea<br />
koko koulutusketjun kehittämistyötä.<br />
Liitteet<br />
1. <strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköteollisuuden henkilöstön koulutus<strong>ja</strong>kauma 1997<br />
2. Henkilöstövisio<br />
3. Henkilöstövisioyhteenveto<br />
4. Tuotantopäälliköt/kyselyn yhteenveto<br />
5. Työnjohta<strong>ja</strong> tai tiimivastaava/kyselyn yhteenveto<br />
6. Tuotekehitys/elektroniikkateollisuuden <strong>ennakointi</strong><br />
i Meres-raportti. Metalliteollisuuden keskusliitto MET, 1995, Helsinki.<br />
ii <strong>ELEN</strong> <strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan <strong>ennakointi</strong> Väliraportti 31.12.1997, SET.<br />
iii Risto Hienonen, <strong>Elektroniikka</strong>- <strong>ja</strong> sähköalan kehitysnäkymät 1997…2002, 1997, Espoo: VTT Automaatio. 229 s.<br />
iv Teollisuuden osaamistarveluotain 2/98, Teollisuus <strong>ja</strong> Työnanta<strong>ja</strong>t, 1999, Helsinki.<br />
39
Change language