Welche Kompetenzen braucht die Industrie 4.0?

Der Aufbau neuer Kompetenzen ist im Industrie 4.0-Zeitalter für Industrieunternehmen eine enorme Herausforderung. Doch essentiell, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Laut Experten bedürfen die Anforderungen einer Digitalisierungskultur – mit einer festen Verankerung in der gesamten Gesellschaft.  

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In der im März 2022 veröffentlichten Expertise Blinde Flecken in der Umsetzung von Industrie 4.0 – identifizieren und verstehen des Forschungsbeirats der Plattform Industrie 4.0 untersuchten das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO die Gründe, warum die digitale Transformation in vielen Unternehmen in Deutschland nur langsam vorankommt. Demnach entscheiden sich einige Unternehmen bewusst gegen die Digitalisierung, weil sie der Auffassung sind, dass sich digitale Lösungen für sie nicht rechnen. Andererseits gibt es mehrere interne, unternehmensspezifische Hemm-Faktoren: Dazu gehören beispielsweise der fehlende Startimpuls sowie eine fehlende Digitalisierungsaffinität im Management. Operativ kommt es außerdem in nahezu allen Unternehmen zu kapazitiven Engpässen, weil es an Fachkräften mit digitalem Kompetenzprofil mangelt und diese auch nur schwer rekrutiert werden können.

Doch von welchen Kompetenzen genau ist im Zusammenhang von Industrie 4.0 eigentlich die Rede? Die Autoren des Kapitels Anforderungen an Facharbeiter im Kontext von Industrie 4.0 weisen in diesem Zusammenhang auf drei unterschiedliche Herangehensweisen im Zusammenhang mit der Kompetenzidentifikation hin: Zum einen gebe es in Studien Aussagen zu Automatisierungspotenzialen und den damit in Zusammenhang stehenden Beschäftigungseffekten, während andererseits in qualitativer Perspektive die Entwicklungen von Qualifikationsprofilen in den Blick genommen werden. Und drittens werden Qualifikationsanforderungen in bestimmten Berufen einer genaueren Analyse unterzogen.

Das gesuchte Kompetenz-Set ist breit gefächert

Übergreifend können jedoch folgende Anforderungen laut den Autoren an Kompetenzen festgeschrieben werden:

• stärkeres interdisziplinäres Denken,
• mehr System- und IT-Kenntnisse,
• Umgang mit erhöhter Komplexität,
• hohe Flexibilität im Umgang mit Neuem und gute Wissensbasen,
• die Fähigkeit, sich in Innovationsprozesse einzubringen,
• die Erweiterung der Kommunikationsfähigkeit und Koordinationsfähigkeit unter Nutzung digitaler Medien beziehungsweise der Umgang mit digitalen Tools inklusive eines reflektierten Umgangs mit Daten beziehungsweise des Umgangs mit der Datensicherheit und dem Datenschutz einschließt,
• analytische Fähigkeiten zur Erschließung von Prozessabläufen in automatisierten Systemen oder zur Diagnose von Störungen in Produktionssystemen oder technischen Produkten und ganz allgemein
• das Erkennen von Rationalisierungspotenzialen in Bezug auf Routinetätigkeiten.

Weiterhin gilt: Ein fundiertes Fachwissen ist notwendig, für die wiederum Anstrengungsbereitschaft erforderlich ist.

Wie lassen sich die gesuchten Kompetenzen vermitteln?

Was die Schulung derartiger Kompetenzen betrifft, schreiben die Autoren des Kapitels Schulungsansätze zur Kompetenzentwicklung im Kontext von Industrie 4.0, dass bei der Ausgestaltung der pädagogischen Handlungsprogramme in Abhängigkeit von den personellen und institutionellen Kontexten und den angestrebten Kompetenzen je eigene didaktische Kompositionen funktional seien. Außerdem sei es eher unwahrscheinlich, dass die Funktionalität geeigneter pädagogischer Handlungsprogramme an spezifische Anforderungskontexte im Rahmen von Industrie 4.0 gebunden sei. Es heißt: "Eine Zuordnung ist vor diesem Hintergrund am ehesten über inhaltliche Affinitäten von Schulungsprogrammen zu den mit der Industrie 4.0 assoziierten qualifikatorischen Anforderungen möglich."

Auch wird es nach Ansicht der Autoren wohl zu keinen völlig neuen Berufszuschnitten kommen, vielmehr innerhalb zahlreicher Berufsbilder zu Modifikationen der Anforderungen. "Eine systematische Ermittlung der Qualifikationslücken macht neben der Identifikation der Anforderungsänderungen die Erfassung der verfügbaren Kompetenzprofile erforderlich, die zur Einlösung des Anspruchs eines passgenauen (Weiter-)Bildungsangebots jeweils ausgerichtet auf die jeweiligen Kontexte notwendig wird", schreiben sie. 

Im weiteren Verlauf des Kapitels zeigen die Autoren, wie eine didaktische Konzeptentwicklung aussehen könnte – im Hinblick auf eine Vernetzung und fortschreitende Automatisierung der Wertschöpfungsprozesse, auf neue Werkstoffe und deren Verarbeitung und Handhabung, auf die Akzeptanz von Changeprozessen, den Umgang mit Daten, soziale Kompetenzen. Und sie führen aus, wie die Schulungen strukturiert werden sollten.  

Etablierung einer Digitalisierungskultur

Weitere Ansätze auf die Vermittlung von Industrie 4.0-Kompetenzen liefert die bereits 2019 durch die Impuls-Stiftung veröffentlichte Studie Ingenieurinnen und Ingenieure für Industrie 4.0. Laut der spielt die Vernetzung unterschiedlicher universitärer Fachrichtungen eine entscheidende Rolle: In den Fachrichtungen Maschinenbau und Elektrotechnik seien zukünftig Grundlagenkenntnisse aus der Informatik unabdinglich, heißt es darin. Genauso brauche die Informatik den Maschinenbau und die Elektrotechnik. "Dies erfordert eine stärkere interdisziplinäre Verschränkung von Studieninhalten und ein besseres Miteinander der einzelnen Fachbereiche und Fakultäten", sagte Hartmut Rauen, stellvertretender VDMA-Hauptgeschäftsführer, bei der Studienpräsentation.

Im Rahmen der Studie wurde auch eine Maschinenbau Toolbox entwickelt, die sich an Studierende, Beschäftigte und Unternehmen richtet. Das Online-Tool ist eine praxisorientierte Sammlung an Hinweisen, Checklisten und Good-Practice-Beispielen für mehr Studienerfolg in den Ingenieurwissenschaften.
Ebenfalls eine Toolbox stellt das Kapitel Acht Handlungsfelder zum Aufbau einer Digital Excellence im Springer-Fachbuch Toolbox für Digital Business dar.

Und auch die zu Beginn des Textes bereits aufgeführte Expertise des Forschungsbeirats der Plattform Industrie 4.0 zählt Handlungsempfehlungen auf, wie die mangelnden Kompetenzen erworben werden können. Die Autoren empfehlen die Etablierung einer Digitalisierungskultur – "vom Azubi bis zum Eigentümer", die mit der festen Verankerung der Digitalisierung in der gesamten Gesellschaft einhergehen sollte. Die Dimension der Qualifizierung reiche von digitalen Inhalten in schulischen Lehrplänen über die Ausrichtung von Studiengängen und Berufsausbildungen an zukünftige Bedarfe bis hin zu passenden Weiterbildungsformaten.

Upskilling und Reskilling

Wie zukunftsentscheidend die Vermittlung der im Text aufgezählten Kompetenzen ist, verdeutlichen die Anfang Mai 2022 veröffentlichten Ergebnisse der Studie Future Skills im Maschinen- und Anlagenbau, erstellt vom VDMA und Kienbaum. Demnach sehen sich vier von fünf Unternehmen – auch aufgrund des Fachkräftemangels – mit einem "Skill-Gap" konfrontiert. Sie geben an, in den nächsten fünf bis zehn Jahren die benötigten Zukunftskompetenzen aufbauen zu müssen. 

Dabei setzen rund 80 % der Unternehmen auf das Recruiting neuer Fachkräfte mit den entsprechenden Kompetenzen. Doch nicht nur das: Weiterbildung wird als genauso wichtig eingestuft. 80 % der Unternehmen bilden ihre Fachkräfte fort (Upskilling). Auch Umschulung (Reskilling) wird von 56 % der Unternehmen eingesetzt, um die Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen zu qualifizieren. Die größten Entwicklungspotenziale sehen die befragten Unternehmen beispielweise in interdisziplinärem Arbeiten, Agilität und Veränderungsbereitschaft. Mehr als 40 % der Unternehmen benennen Systemingenieur/innen, Technische Produktmanager/innen und I.4.0-Servicetechniker/innen als die drei wichtigsten Job-Profile.