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StartseiteHintergrundDie Digitalisierung der Ausbildung für die Arbeit 4.012.03.2019

Mensch und MaschineDie Digitalisierung der Ausbildung für die Arbeit 4.0

Die Digitalisierung der Arbeit zwingt Berufsschulen und Ausbildungsbetriebe, ihre Lehrkonzepte und Ausbildungsinhalte anzupassen. Den Fachkräften von morgen soll vor allem das eigenständige Lernen beigebracht werden, um mit künftigen technologischen Entwicklungen mithalten zu können.

Von Katja Scherer

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Mitarbeiterin beim Maschinenbauer KUKA mit einem Roboter Foto: Stefan Puchner/dpa | Verwendung weltweit (Stefan Puchner/ dpa)
Neue Herausforderungen für die Berufsausbildung: Roboter beim Maschinenbauer KUKA (Stefan Puchner/ dpa)
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In einer weitläufigen Werkhalle beim Flugzeugbauer Airbus steht Josephine Büttner vor einem Flachbildschirm. Neben ihr auf einer Arbeitsplattform wartet ein lebensgroßer Roboterarm auf seinen Einsatz. Die zierliche junge Frau macht derzeit eine Ausbildung zur Fluggerätemechanikerin und lernt dabei auch, Hand in Hand mit Maschinen zu arbeiten:

"Am Anfang zum Beispiel wird einem der Einstieg gezeigt: Was ist das für ein Roboter? Wie viele Gelenke hat der? Was kann der?"

Die 19-Jährige klickt sich an dem Bildschirm durch ein digitales Übungstutorial. Bisher ist im Flugzeugbau vieles noch Handarbeit, weil jede Fluggesellschaft eigene Anforderungen an ihre Flieger stellt und sich eine Automatisierung daher oft nicht lohnt. Aber auch in ihrem Beruf gebe es inzwischen Arbeitsschritte, die ganz oder teils von Maschinen übernommen werden, erzählt Josephine Büttner:

"Ich wusste das nicht, aber wenn man sich rein gefuchst hat, ist es leicht."

Der Roboterarm neben ihr soll künftig in der Produktion kleine Gefäße präzise mit Flüssigkeiten füllen.

Maschinen kommunizieren - ohne den Menschen

Ähnliche Beispiele für den digitalen Wandel finden sich aktuell in fast jeder Branche. Tischler müssen nun digitale CNC-Fräsen bedienen, Zahnmediziner 3-D-Scans von Kiefern anfertigen können und Mechatroniker IT-Wissen besitzen. Und die Unsicherheit darüber, wie sich die Arbeitswelt in den kommenden Jahren noch weiter verändern könnte, ist groß. Schlagwörter wie Arbeit 4.0, New Work und Beruf 4.0 machen die Runde - oft genug, ohne dass klar ist, was diese Begriffe überhaupt bedeuten sollen. Als sicher gilt nur: Die Art und Weise, wie wir arbeiten, wandelt sich:

"Ich glaube, das Wichtigste, was die gegenwärtige Zeit ausmacht, ist, dass diese technologische Entwicklung, was die Digitalisierung betrifft, einfach eine sehr hohe Geschwindigkeit angenommen hat. Und Digitalisierung nicht im Sinne von: Alle haben jetzt Websites oder irgendwelche Online-Märkte. Sondern: die Digitalisierung in dem Sinne, dass es eigentlich nicht mehr den Menschen braucht, damit Maschinen miteinander kommunizieren müssen."

So erklärt Britta Matthes vom Institut für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung, IAB, die aktuelle Entwicklung.

Mehr Jobs durch technologischen Wandel

Und das gilt nicht nur für Produktionsmaschinen in Industrieanlagen, sondern auch für den Alltag: Smarte Stromzähler etwa übermitteln automatisch Verbrauchsdaten an den zuständigen Energieversorger, digitale Herzschrittmacher Gesundheitsdaten ans nächstgelegene Krankenhaus, und auch beim Carsharing läuft die gesamte Abrechnung vollautomatisch.

Das IAB hat gemeinsam mit dem Bundesinstitut für Berufsbildung die Folgen dieses technologischen Wandels untersucht und festgestellt:

Zwar werden einerseits bis zum Jahr 2025 in Deutschland rund 1,3 Millionen Arbeitsplätze verloren gehen. Gleichzeitig sollen aber 2,1 Millionen Stellen neu entstehen.

Unterm Strich soll es künftig also sogar mehr Jobs geben - aber eben andere als heute:

"Was man auf jeden Fall sagen kann, ist, dass im Bereich der kaufmännischen Unternehmensberufe, also zum Beispiel Buchhalter oder auch im Sachbearbeiterbereich, relativ viele Jobs verloren gehen werden. Es werden im Gegenzug dazu aber relativ viele Jobs gerade in den sozialen Dienstleistungsberufen entstehen."

Ein Anwendungstechniker mit einer CNC-Fräsmaschine auf der Fachmesse "Intec" Foto: Jan Woitas/dpa-Zentralbild/dpa | Verwendung weltweit (Jan Woitas/dpa)Digitaler Wandel: CNC-Fräsmaschine im Werkzeugmaschinenbau (Jan Woitas/dpa)

Diese Veränderung trifft vor allem jene Arbeitskräfte, die stets als Rückgrat der deutschen Volkswirtschaft galten, sagt die Soziologin Britta Matthes: Facharbeiter mit einer beruflichen Ausbildung.

Bisher stellt diese Gruppe laut des Instituts zur Zukunft der Arbeit etwa 50 bis 60 Prozent der deutschen Arbeitskräfte.

Künftig aber würden in der Tendenz mehr Mitarbeiter gesucht, die entweder sehr hoch oder sehr niedrig qualifiziert seien, sagt Matthes:

"Das Grundproblem ist genau das: Dass tatsächlich wir in den Ergebnissen sehen, dass wenn solche modernen Technologien eingeführt werden, vor allem die mittelqualifizierten Personen Beschäftigungsverluste hinnehmen müssen."

Langfristig sei das noch nicht einmal schlimm, beruhigt die Expertin: Der demografische Wandel mache es künftig sogar erforderlich, dass Maschinen einen Teil der Arbeit übernehmen werden. Auf lange Sicht betrachtet würden sich Angebot und Nachfrage an Fachkräften also wieder ausgleichen.

Ausbildung 4.0 - interdisziplinär und selbstorganisiert

Das Problem ist die Zeit davor: Denn was passiert mit jenen Menschen, deren Job wegfällt, bevor sie in Rente gehen? Oder die zumindest in ein paar Jahren ganz neue Fähigkeiten haben müssen, weil sich die Arbeit so stark verändert?

"Das Bildungssystem in den Punkten jetzt so umzustellen, dass es auch für die Zukunft gewappnet ist, das glaube ich, ist die Aufgabe."

Sprich: die berufliche Aus- und Weiterbildung muss neu gestaltet werden. Wie das gehen kann, darüber macht sich auch Cord Buck derzeit viele Gedanken. Der groß gewachsene Mann ist Ausbildungsleiter am Hamburger Airbus-Standort und damit auch für die Auszubildende Josephine Büttner verantwortlich. Buck führt durch eine weitere Werkhalle des Flugzeugbauers, wo mehrere Mitarbeiter gerade an einem Flieger bauen. Rund 800 Flugzeuge werden bei Airbus jährlich gefertigt, erzählt er. Damit das gelingt, müsse jeder Arbeitsschritt sitzen:

"Wenn hier ein Problem auftritt, ist das total wichtig, dass die Teams hier interdisziplinär zusammenarbeiten, sich gut vernetzen, damit rechtzeitig wieder getaktet werden kann an den nächsten Bauplatz. Das hat bei uns Priorität."

Im Gespräch mit Buck wird schnell klar, dass es nicht reicht, Auszubildenden wie Josephine Büttner den Umgang mit bestimmten neuen Technologien beizubringen - etwa Robotern oder 3-D-Druckern. Denn der technologische Wandel verläuft so schnell, dass keiner weiß, welche weiteren neuen Gerätschaften noch folgen werden.

Außerdem verändert sich die Arbeit bei Airbus nicht nur durch die Digitalisierung. Auch die Taktung, also die Geschwindigkeit, mit der Flugzeuge gebaut werden, nimmt rasant zu. Und weil gleichzeitig die Prozesse komplexer werden, sei die Arbeit in den Werkhallen nur noch in sich selbst organisierenden Teams möglich, erklärt Buck. Beschäftigte müssen also immer mehr mitdenken:

"Ich glaube, wir müssen die Auszubildenden stärker und persönlich auf diese schnellen Veränderungsprozesse vorbereiten. Dass sie lernen, sich offen zu artikulieren, Sachen offen auszusprechen, selber Lernbedarfe auch erkennen, und sich auch selbst immer wieder Feedback einholen von den Kollegen."

Fachkraft justiert einen 3-D Drucker  (Foto: Roland Weihrauch/dpa )3-D-Drucker - eine von vielen Zukunftstechnologien (Foto: Roland Weihrauch/dpa )

Kurz gesagt müssen also Auszubildende grundsätzlich lernen, sich immer wieder anzupassen. Sich neues Wissen eigenständig zu erarbeiten, sich selbst zu organisieren und eigene Entscheidungen treffen zu können - so wie man das auch in einem Studium übt.

Um genau diese Eigenschaft zu stärken, hat man sich bei Airbus ein neues Ausbildungskonzept überlegt, das derzeit erstmalig angewendet wird. Bisher war es so: Wollte ein Ausbilder seiner Klasse beibringen, wie man zum Beispiel Verbindungselemente setzt, also mehrere Bauteile fest verbindet, erklärte er Theorie und Praxis, gab den Schülern eine konkrete Aufgabe, und ließ sie dann üben.

Heute werden die Auszubildenden dagegen in Teams aufgeteilt und bekommen lediglich gesagt:

"Eure Aufgabe ist es, diese Bauteile zu verbinden." Mehr nicht, erklärt Buck. Das führe dazu, "dass sich die Auszubildenden dann Gedanken gemacht haben, wo kriege ich dieses Wissen her? Wer kann mir das zeigen? Gehe ich mal in den Fachbereich, interviewe ich da mal jemanden?"

Die Ausbildungsleiter stehen ihnen dabei beratend zur Seite. Für viele Auszubildende war das anfangs eine Herausforderung - inzwischen aber kommt das neue Konzept gut an. Josephine Büttner etwa hat das Gefühl, heute viel eigenständiger arbeiten zu können:

"Ich fand's am Anfang schwierig, weil ich aus der Schule kam, und da wird einem ja sowieso immer gesagt, wir fangen jetzt mit dem Thema an, und das arbeiten wir durch. Aber von Monat zu Monat wurde man sicherer. Man wusste, hier kann ich nachfragen, hier kann ich was auch nachgucken. Man wurde sicherer, auf jeden Fall."

Bedarf an Fachkräften bleibt hoch

Dass Eigeninitiative und das sogenannte Prozessverständnis künftig zu den wichtigsten Kompetenzen zählen, bestätigt die Forschung. Das Bundesinstitut für Berufsbildung hat in einer groß angelegten Studie 14 Berufe darauf geprüft, wie sich diese durch die Digitalisierung verändern werden.

Insgesamt, so folgern die Forscher, werde der Bedarf an Fachkräften in fast allen Bereichen stabil bleiben, wenn nicht gar zunehmen. Lehrkonzepte und Ausbildungsinhalte müssten allerdings kontinuierlich an die neuen technologischen Entwicklungen angepasst werden. Das aber passiere bislang unterschiedlich stark, berichtet Arbeitsmarktforscherin Britta Matthes:

"Da hat man allerdings eben das Problem, dass man gerade im Industriebereich immer noch Betriebe hat, die sehr traditionell produzieren, aber eben auch Betriebe, die 3D-Druck-Produktion machen, und die beiden unter einen Hut zu bringen, in einer Ausbildungsordnung, ist schon eine Herausforderung."

Umso wichtiger ist es, dass die Berufsschulen mitziehen. Denn nur so können alle Auszubildenden auf die neuen Herausforderungen im Berufsleben vorbereitet werden - unabhängig von ihrem Ausbildungsbetrieb.

Eine Schule, die sich in dieser Hinsicht früh neu aufgestellt hat, ist die Berufsschule für medizinische Fachberufe in Hamburg-Wilhelmsburg. Ähnlich wie bei Airbus lernen auch dort die Schüler immer eigenständiger - und digitaler.

Nina Stelle führt durch lange Schulflure in ein leeres Klassenzimmer. Dort an der Wand prangt ein etwa zehn Meter langes Relief des menschlichen Blutkreislaufs. Die Lehrerin zückt ihr Smartphone, öffnet eine App und peilt mit der Handykamera einen kleinen Sensor auf dem Relief an:

"Und wenn ich es geschafft habe, das richtig einzukreisen, wird mir gesagt von der App: Hallo Nina, hier kannst du dir ein Video ansehen, in dem dir erklärt wird, wie das Herz und der Kreislauf funktionieren."

Interaktives Lernen an der Berufsschule

Stelle hat das Konzept des individualisierten Lernens an der Berufsschule mitentwickelt. Wo und wie sie lernen, entscheiden die Schüler dort weitgehend selbst. Wer will, kann sich während der Unterrichtszeit in ein Selbstlernzentrum zurückziehen oder Lernorte wie das Relief besuchen. Die Lehrer stehen auf Wunsch für Fragen bereit. Damit die Schüler wissen, was sie lernen müssen, bekommen sie alle paar Wochen eine neue Kompetenzliste ausgehändigt, auf der steht, was in der nächsten Prüfung abgefragt wird, erklärt Stelle:

"Jetzt könnte sich die Schülerin, die sehr gerne sehr frei arbeitet, komplett die Materialien selbst suchen. Sie könnte sagen, ich nehme mir jetzt die Internetseite XY, ich nehme mir das Buch dazu, und arbeite mir anhand der Kompetenzen dieses Wissen, was ich jetzt brauche, eigenständig an."

Schüler, die damit Probleme haben, bekämen dagegen mehr Anleitung und würden langsam ans individuelle Lernen herangeführt. Dazu setzt die Berufsschule auch auf digitale Lernangebote. Nina Stelle greift erneut nach ihrem Handy und zeigt eine schulinterne Online-Plattform, auf der Lehrer digitale Tutorials hochladen können. Stelle klickt eines davon an, ein Video:

"Dieses Teil habt ihr sicher schon mal gesehen: Ein typisches Lichtmikroskop aus dem Biounterricht..."

Mithilfe solcher Angebote sollen die Schüler interaktiver lernen, und mehr in ihrem eigenen Tempo. Sie können zum Beispiel das Video zurückspulen und die zugehörigen Übungsfragen so oft wie nötig wiederholen. Entwickelt habe die Berufsschule dieses Konzept ursprünglich, um gezielter auf einzelne Schüler in den oft sehr heterogenen Klassen eingehen zu können, erzählt Stelle. Inzwischen aber sei klar, das individuelle Lernen habe weitere Vorteile:

"So ist das in der Praxis ja eventuell auch: Ich bin ganz alleine besetzt, das kann ja auch mal vorkommen, es ist irgendeine Frage von einem Patienten da, und die muss ich beantworten können. Und durch die Schule lernen sie, schon von unserem Konzept her, das dann auch bewusster wahrzunehmen: Ah, ich muss was tun, ich muss recherchieren."

Solche Situationen dürften künftig immer häufiger in Praxen vorkommen, denn auch in der Gesundheitsbranche schreitet die Digitalisierung voran. Die elektronische Gesundheitskarte gibt es schon, sehr bald soll die elektronische Patientenakte dazukommen. Und in ländlichen Gegenden fahren medizinische Fachangestellte teils sogar allein zu Patienten, um Blutdruck und Blutzucker zu messen. Die Daten übermitteln sie dem Arzt dann per Tablet. Was alles noch folgt, weiß keiner.

Große Defizite in der Weiterbildung

Umso wichtiger ist es deshalb, nicht nur die Aus-, sondern vor allem auch die berufliche Weiterbildung von Fachkräften zu stärken. Das sagt Werner Eichhorst. Er forscht am Institut zur Zukunft der Arbeit, einem von der Deutschen Post Stiftung finanzierten Wissenschaftsinstitut, und beobachtet:

"Dass auch gerade die Gruppen, die vielleicht am stärksten von Rationalisierung und Automatisierung bedroht werden, am wenigsten weitergebildet werden. Und das schafft natürlich nochmal zusätzliche gesellschaftliche Spannungen oder bzw. verschafft uns auch nochmal Engpässe am Arbeitsmarkt, die wir gar nicht in der Form haben müssten."

Im Bereich Weiterbildung also hat Deutschland derzeit die größten Defizite. Ändern soll das unter anderem das sogenannte Qualifizierungschancengesetz, das Anfang dieses Jahres in Kraft getreten ist.

Das Gesetz sieht vor, dass die Bundesagentur für Arbeit künftig nicht mehr nur bei der Jobvermittlung hilft, sondern auch Erwerbstätige berät, die eine Weiterbildung planen. Unternehmen wiederum können nun die Weiterbildung ihrer Mitarbeiter staatlich fördern lassen. Für Eichhorst ist das ein Schritt in die richtige Richtung. Aber es müsse noch mehr geschehen:

"Aus meiner Sicht muss das quasi eine gesellschaftliche Selbstverständlichkeit sein, sich regelmäßig zu hinterfragen, ob bestimmte Qualifikationsprofile, die der Einzelne mitbringt, jetzt für die nächsten Jahre noch passen."

Dabei seien sowohl die Betriebe als auch Verbände und Kammern und jeder einzelne Arbeitnehmer selbst in der Pflicht. Das Thema Weiterbildung müsse in allen Köpfen Priorität bekommen.

Extreme Arbeitserleichterung durch Maschinen 

Dass das in der Praxis selbst bei kleineren Firmen möglich ist, zeigt die Firma Isoblock in Osnabrück. Der mittelständische Handwerksbetrieb stellt Schaltanlagen her, sorgt also unter anderem dafür, dass der Strom vom Stromnetz in einzelne Gebäude fließen kann. Rund 100 Mitarbeiter sind derzeit in der Firma beschäftigt, und auch deren Arbeit verändert sich.

Christian Neff steht vor einer langgezogenen Maschine in kräftigem Blau und legt einen Metallstab auf das Fließband. Mit wenigen Klicks auf einem Computerbildschirm versetzt er das Band in Bewegung:

"Das ist jetzt unsere neue CNC-gesteuerte Stanzmaschine. Sämtliche Stempel, die wir jetzt hier erzeugen, sämtliche Öffnungen, das ist alles schon vorgegeben - und den Rest macht die Maschine."

Mithilfe einer Software stanzt die Maschine exakte Löcher in die Metallstreben, die Maschine dahinter biegt das Metall mühelos in den richtigen Winkel. Für Neff sind die neuen digital gesteuerten Maschinen vor allem eines: eine extreme Arbeitserleichterung.

"Dadurch, dass ich die Schienen ja x-beliebig reproduzieren kann, habe ich erstmal keine Messfehler nachher drin. Ich habe einen Typen, und auch die Ausbringung ist höher."

Freie Software für das Lernen

Und: Er muss die Metallstäbe nicht mehr mühsam aus eigener Kraft biegen. Um Mitarbeiter über solche Neuheiten, aber auch über Sicherheitsaspekte und typische Fehlerquellen zu informieren, gibt es in der Firma seit Kurzem ein betriebseigenes E-Learning-System. Entwickelt hat es Gerrit Schmiemann, der bei Isoblock für die Aus- und Weiterbildung verantwortlich ist:

"Ich bin computeraffin und weiß, was geht in Sachen Computern, und habe dann festgestellt, dass es da freie Systeme gibt und dass man die relativ leicht installieren kann."

Moodle heißt die Software, die der Lernplattform zu Grunde liegt. Die Installation des Open-Source-Systems ist kostenlos. Die Schulungen, die er den Mitarbeitern über die Lernplattform zur Verfügung stellt, lässt Schmiemann selbst entwickeln und hat dafür eine studentische Aushilfskraft eingestellt. Klar müsse man für das Erstellen der Schulungen etwas Zeit investieren, sagt er. Die viel größere Herausforderung sei aber:

"Grundsätzlich ist es schwierig, so etwas Monteuren oder Elektronikern, die sich in der Ausbildung befinden, zu vermitteln, dass sie das machen sollen. Während der Arbeitszeit ist es ok. Wenn sie es zuhause oder mal auf der Rückfahrt von der Baustelle machen sollen, ist es schwierig, das zu vermitteln."

Gut gerüstet für die Arbeitswelt 4.0

Bald will Schmiemann daher eine Art Belohnungssystem einführen. Wer besonders viele Schulungen erfolgreich absolviert, soll einen finanziellen Bonus bekommen. Langfristig werde sich diese Investition in die Fachkenntnisse der Mitarbeiter für den Betrieb auszahlen, ist sich Schmiemann sicher. Sorge vor der neuen sogenannten Arbeitswelt 4.0 hat er nicht, im Gegenteil:

"Wir müssen am Ball bleiben und wägen halt in persönlichen Gesprächen mit der Geschäftsführung ab, wo wir hin wollen, was wir machen wollen, was zu uns passt und gehen halt auch in diese Richtung."

Ähnlich gelassen blickt auch Mitarbeiter Christian Neff all den neuen technologischen Entwicklungen entgegen. Er bildet sich sogar nicht nur über die Firma weiter, sondern auch privat; will irgendwann sein Haus zu einem Smart Home umbauen. Für ihn ist Weiterbildung längst ein Normalzustand, genau wie es die Experten fordern:

"Stillstand ist Rückschritt. Das ist normal, das ist jetzt keine leere Phrase. Wenn man mit der Zeit gehen will, muss man's halt machen." Sorgen, dass er irgendwann durch eine Maschine ersetzt werden könnte, macht sich der 45-Jährige Elektroniker daher nicht.

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