Die Industrie 4.0 und ihre Herausforderungen

Der Maschinen- und Anlagenbau ist der größte Industriearbeitgeber in Deutsch­land. Er beschäftigt über eine Million Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, da­runter gut 180.000 Ingenieurinnen und Ingenieure. Die Unternehmen des Ma­schinen- und Anlagenbaus genießen international einen hervorragenden Ruf. Diese Unternehmen stellen in 16 von 31 Sparten den Weltmarktführer. Dabei ist der deutsche Maschinenbau über­wiegend mittelständisch geprägt. Die Durchschnittsgröße der Unternehmen im Maschinen- und Anlagenbau in Deutschland beträgt gerade einmal 175 Mitarbeiter. Die großen Konzerne mit global bekannten Marken sind also gar nicht typisch für den Maschi­nenbau in Deutschland. Sondern die kleinen, oft inhaber- oder familiengeführten Spezialisten mit herausragenden Produkten und Kompetenzen in ihren Nischen.

Der Maschinenbau ist fortwährend im Wandel begriffen, was vor allem auf das hohe Innovationspotenzial der Industrie zurückzuführen ist. Nur so ist es gelungen, dass Deutschland trotz hoher Lohnkosten und enormer Konkurrenz aus Asien in den letzten Jahren ein Produktionsstandort mit konstant hohem Industrieanteil geblieben ist. Trotzdem erfährt die Maschinenbauindus­trie derzeit eine qualitativ weitergehende Stufe des Wandels mit noch höherem Veränderungstempo. Nachdem die Digi­talisierung in den letzten Jahren sukzessive verschiedene Bereiche der Wirtschaft erfasst hat, beispielsweise die Medienbranche oder den Einzelhandel und zuletzt das Bankenwesen, sind nun ihre Auswirkungen auch im verarbeitenden Gewerbe spürbar.

Eine tiefgreifende Änderung mit rasantem Tempo

Nach der Mechanisierung durch die Dampfmaschine im ausgehenden 18. Jahrhundert, der Elektrifizierung im 19. Jahrhundert sowie den Beginn der Automatisierung in den 1960ern beginnt nun mit der Digitalisierung der Produktion die vierte Stufe der industriellen Entwicklung: Industrie 4.0. Die technologische Basis dafür ist die Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit durch eine umfassende Vernetzung. Aus diesen Daten kann zu jeder Zeit der optimale Wertschöpfungsfluss abgeleitet werden und somit entstehen dynamische, echtzeitoptimierte und sich selbst organisierende, unternehmens­übergreifende Wertschöpfungsnetzwerke. Als Konsequenz wachsen der physische, produzierende Bereich („shopfloor“) und der virtuelle, eher steuernd-strategische Bereich der IT („officefloor“) zu sogenannten cyber-physischen Systemen zusammen. Es entstehen eine neue Stufe der Automatisierung und höhere Flexibilität in der Produktion.

Es werden cyber-physische Räume geschaffen!

Eine weitere Ressourcenoptimierung, Produkt­individualisierung bis zu Losgröße Eins oder gar ganz neue Geschäftsmodelle auf Basis der nun in Echtzeit verfügbaren Daten sind möglich. Diese Entwicklung wird nicht ohne Auswirkungen auf die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in der industriellen Produktion bleiben. Neue Qualifikationen werden gefragt und neue Anforderungen gestellt. Auch wenn der Prozess hin zur Industrie 4.0 noch in vollem Gange ist und seine genaue Umsetzung und Ausgestaltung nicht vollständig einzuschätzen sind, lassen sich für zukünftige fachliche Kompetenzen jedoch schon heute zwei Entwicklungen erkennen:

1. Das technologische Zusammenrücken von der physischen und virtuellen Ebene bedeutet auch ein Zusammenwachsen von Kompetenzen. Der Maschinen- und Anlagenbau wird interdisziplinärer werden und sowohl mechanische, elektronische als auch IT-Kompetenzen benötigen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass jeder Maschinenbauingenieur zum Programmierer werden muss. Es heißt aber, dass er die Sprache der Informatikerinnen und Informatiker sprechen und verstehen sollte. Er muss zukünftig in der Lage sein, seine Anforderungen an eine Steuerungs­software oder ein Regelungsprogramm klar zu kommunizieren. Ebenso sollten Informatiker so viel von der Produktion verstehen, dass die Software in einer vernetzten Produktion funktioniert und Menschen damit arbeiten können. Interdisziplinäre Studiengänge wie Mechatronik, Technische Informatik oder Auto­matisierung werden so an Bedeutung gewinnen und deren Absolventinnen und Absolventen gute Arbeits­­chancen haben.

2. Industrie 4.0 bedeutet auch das systematische Erheben, Analysieren und Nutzen der im Produktionsprozess ent­- stehenden Daten. Der Umgang mit dieser „big data“ wird eine zunehmend wichtigere Qualifikation werden. Es werden Ingenieurinnen und Ingenieure mit mathematischer und statistischer Expertise, mit Fähigkeiten in der Modellierung und Simulation sowie in methodischen Kompetenzen der Datenanalyse und -aufbereitung gefragt sein. Auch Aspekte wie Datenschutz und Datensicherheit werden an Bedeutung gewinnen.

Diese soft-skills benötigen Berufseinsteiger für die Industrie 4.0:

Industrie 4.0 bedeutet auch eine neue Art der Produktionsorganisation mit erhöhter Flexibilität und zunehmender Individualisierung der Produkte. Gleichzeitig werden alle Prozesse und Bereiche der Unternehmen vernetzt und stärker ineinander übergehen. Dies erfordert neue, überfachliche Qualifikationen und sogenannte „soft skills“:

1. Verschiedene Abteilungen eines Unternehmens, wie zum Beispiel Vertrieb, Logistik, Produktion und Entwicklung werden zukünftig noch enger zusammenarbeiten. Daher sind Kommunikationsstärke und Empathie, also die Fähigkeit, sich in andere Personen mit oft anderer Ausbildung und Hintergrund hineinzuversetzen sowie Teamfähigkeit besonders gefragt.

2. Die Vernetzung der gesamten Abläufe eines Unternehmens benötigt auch ein Mehr an Prozess- und Überblickswissen. Gefragt sein werden Personen mit ausgeprägter Organisationskompetenz und Prozesserfahrung. Die Fähigkeiten, Probleme frühzeitig zu erkennen und zu lösen, sowie verschiedene Organisationseinheiten eines Unternehmens zu koordinieren, werden an Bedeutung gewinnen.

3. Der technologische Fortschritt wird sich durch Industrie 4.0 weiter beschleunigen. Daher ist es zunehmend notwendig, Wissen schneller zu aktualisieren. Ein erster Studienabschluss kann nur der Beginn der kontinuierlichen Aneignung von Fachwissen sein. Motivation, Selbstverant­wortung, Wissbegierde, learning on the job, Veränderungsbereitschaft sowie Anpassungsfähigkeit sind deshalb zentra­le Schlüsselkompetenzen in Industrie 4.0. Industrie 4.0 bietet für Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter vielfältige Möglichkeiten.

Die technologische Entwicklung bietet die Chance, zu einem Wachstumstreiber des Maschinen- und Anlagenbaus zu werden sowie den Produktionsstandort Deutsch­land weiter zu stärken. Dafür suchen die Unternehmen hochqualifizierte Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Für junge Ingenieurinnen und Ingenieure bieten sie spannende Aufgaben in einem weitem Spektrum, gute Entwicklungsmöglichkeiten und oft flache Hierarchien.