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Beruf der Zukunft

Der Software-Ingenieur von morgen – Fachspezialist und interdisziplinärer Generalist

| Autor/ Redakteur: Andreas Fiedler / Marlene Mahlo

Im Zuge der Digitalisierung wandelt sich auch der Beruf des Ingenieurs. Denn um die Industrie 4.0 voranzutreiben, ist es nötig, das eigene Wissen ständig zu erweitern und Fachdisziplinen miteinander zu verknüpfen. Eine qualifizierte Belegschaft ist ein entscheidender Faktor.

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Digital unterstütze und vernetzte Produkte, Technologien und Dienstleistungen – das alles braucht Fachkräfte mit einer möglichst breiten Expertise.
Digital unterstütze und vernetzte Produkte, Technologien und Dienstleistungen – das alles braucht Fachkräfte mit einer möglichst breiten Expertise.
(Bild: H&D)

Auch wenn die Digitalisierung immer größere Fortschritte erzielt – in Unternehmen ist der Wandel keinesfalls ein Selbstläufer. Eine qualifizierte Belegschaft ist ein entscheidender Faktor, um neue, innovative Produkte oder Dienstleistungen zu entwickeln. Das Institut für Arbeitsmarkt und Berufsforschung (IAB) wies 2019 in seiner Stellungnahme „Digitalisierung der Arbeitswelt: Bisherige Veränderungen und Folgen für Arbeitsmarkt, Ausbildung und Qualifizierung“ darauf hin, dass digitale Technologien die Arbeitsabläufe in allen Berufen und Branchen verändern. Neue Berufsfelder entstehen, wohingegen andere Berufe zunehmend verschwinden oder sich umformen. Auch deutsche Ingenieure spüren diesen Wandel: Um digital unterstützte und vernetzte Produkte und Technologien bereitzustellen, bedarf es Fachkräften, die möglichst breit qualifiziert sind.

Die digitale Transformation verändert die Arbeitswelt

Der Wandel zur Industrie 4.0 nimmt in den kommenden Jahren nochmals an Fahrt auf. Laut der „Unternehmensbefragung 2018 “ der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) plant mehr als die Hälfte aller befragten Unternehmen in den nächsten zwei Jahren im Bereich der Digitalisierung zu investieren. Dieser Tendenz laufen viele hochqualifizierte Ingenieure jedoch hinterher. Das an Hochschulen gelehrte Wissen ist oftmals einseitig und befriedigt die Ansprüche der heutigen Arbeitswelt kaum. Dies merken auch deutsche Unternehmen, die händeringend nach entsprechend qualifizierten Fachkräften suchen. Arbeitnehmer sind daher gefordert, über den eigenen Tellerrand hinaus zu blicken. Die einzelnen Disziplinen vermischen sich zunehmend: Der klassische Ingenieur muss sich Kompetenzen aneignen, die in der Vergangenheit in seinem Umfeld nicht gefordert waren. Das gilt vor allem für Fähigkeiten aus dem IT-Bereich, da die Berufspraxis immer stärker digitalisiert und vor allem softwaregetrieben ist. Der klassische Ingenieur wandelt sich dadurch zu einem spezialisierten Software-Ingenieur, der Kompetenzen aus Ingenieurswesen und Softwareentwicklung in sich vereint.

Besonders intensiv zeigt sich dies im Bereich der Produktentwicklung. Hier wächst die Komplexität der Software und der Systeme rasant. Unternehmen bauen daher auf ein modellbasiertes System-Engineering (MBSE), um die notwendige Brücke zwischen den verschiedenen Disziplinen zu schlagen. Digitale Modelle begleiten hierbei den gesamten Entwicklungsprozess. Die durchgängige Arbeit mit ihnen gestattet es, Ergebnisse verschiedener Produktionsstufen zu vernetzen. Bereits in frühen Konzeptphasen hilft MBSE Ingenieuren, den Überblick über komplexe Systeme zu behalten und Zusammenhänge zu verstehen.

Steigende Komplexität fordert Unternehmen heraus

Das Beispiel MBSE zeigt, dass sich mit neuen Arbeitsweisen betriebliche Prozesse verändern. Die zunehmende Komplexität stellt Unternehmen vielfach vor neue Herausforderungen, die nur mit einer qualifizierten Belegschaft zu lösen sind. Reichen die Kompetenzen der eigenen Mitarbeiter jedoch nicht aus, um Projekte zu realisieren, gehen Arbeitgeber dazu über, ihre Mitarbeiter eigenständig zu schulen. Eine vom ifo Institut durchgeführte Personalleiterbefragung 2019 ergab, dass Unternehmen verstärkt eigene Lösungen entwickeln, um dem wachsenden Fortschrittsdruck Stand zu halten. Mit der Qualifikation der Mitarbeiter wirken Unternehmen somit auch dem branchenübergreifenden Fachkräftemangel entgegen.

Daneben setzen Unternehmen auch auf neue Typen der Zusammenarbeit. In cross-funktionalen Teams fügen Mitarbeiter aus verschiedenen Funktionsbereichen ihr Wissen zusammen. Jedes Teammitglied hat seinen Spezialbereich, aber idealerweise gleichzeitig ein möglichst breites Basiswissen zu angrenzenden Fachgebieten. Damit sind sie in der Lage, Aufgaben der anderen Bereiche zu übernehmen und mit innovativen Ideen neue Produkte zu entwickeln. Ein breit qualifiziertes Team fängt personelle und fachliche Engpässe bestmöglich auf und verhindert Verzüge im Betriebsablauf ebenso wie den kompletten Verlust von Aufträgen.

Auch rücken Kompetenzen wie Agilität und Flexibilität in den Fokus der Ingenieure. Neue Formen in den Interaktionen zwischen Maschine-Maschine wie auch Mensch-Maschine fordern entsprechende Qualifikationen und Kompetenzen. Es zeigt sich, dass die klassischen methodischen Grundlagen, wie beispielsweise Simulation und Modellierung, zunehmend methodische Fähigkeiten des Prozess- und Systemdenkens ergänzen. Die Impuls-Stiftung des Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) stellte in der im Jahr 2019 durchgeführten Studie "Ingenieurinnen und Ingenieure für Industrie 4.0“ fest, dass angehende Ingenieure immer häufiger Kenntnisse in den Bereichen Maschinenbau, Elektrotechnik sowie Informatik besitzen. Die Kombination dieser Disziplinen formt einen Software-Ingenieur, der mit seinen fachlichen, methodischen und idealerweise sozialen Kompetenzen die klassischen Ingenieure wie auch IT-Fachkräfte ergänzt. Hochschulen sind deshalb verstärkt gefordert, ihre Studierenden entsprechend auszubilden.

Hochschulen passen sich an

Die Lehrinhalte an Hochschulen erfuhren in den vergangenen Jahren einen Wandel. Die klassischen Ingenieursausbildungen ergänzen vermehrt neue Studiengänge. Die Institute stehen jedoch vielfach noch am Anfang einer notwendigen Entwicklung, bei der die Integration neuer fachlicher Inhalte eine große Hürde darstellt. Ihr Einbezug scheitert häufig an den administrativen Hürden der fakultäts- und fachbereichsübergreifenden Studienorganisation. Das dominierende Silodenken der Fachbereiche und Fakultäten verhindert, dass sich die Themen effektiver für die Anforderungen der Industrie 4.0 vernetzen. In Konsequenz bilden Universitäten und Fachhochschulen Ingenieure am Berufsalltag vorbei aus. Sie sind daher vielfach den Ansprüchen der technischen Transformation nicht gewachsen.

Vereinzelt brachten Hochschulen in den vergangenen Jahren dennoch erfolgreich Studiengänge hervor, die Inhalte stärker interdisziplinär verschränken. So bietet die TU Ilmenau „Computer and Systems Engineering“, die Universität Magdeburg „Ingenieurinformatik“ und die Universität Potsdam „IT-Systems Engineering“ an. Seminare, Module und Master-Studiengänge zu Themenfeldern wie „Integrated Engineering“ oder „Digital Engineering“ bereiten die angehenden Ingenieure mit neuem Blickwinkel auf den Berufsalltag vor. Themen, wie künstliche Intelligenz, objektorientierte Programmierung und verteilte Systeme, sind fest in diese ingenieurwissenschaftlich überarbeiteten Curricula integriert.

Einige wenige Hochschulen erkennen zudem, dass sie allein nicht die Lösung für das Ingenieur-Dilemma finden können und kooperieren verstärkt mit Unternehmen. Das Projekt „Industrie 4.0 Curriculum “, das der Softwarehersteller SAP 2016 gemeinsam mit mehreren deutschen Hochschulen initiierte, ist ein erfolgreiches Beispiel dafür. Vertreter aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik leisteten über die Projektlaufzeit von zwei Jahren ihren Beitrag, die Curricula bestehender Studiengänge weiterzuentwickeln und neue Studieninhalte aufzugreifen. Ziel war es, Studien- sowie Lernformen an die digitalisierte Arbeitsweise anzupassen. Der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) betonte in seiner Studie Ingenieursausbildung für die digitale Transformation" 2019, dass die Schnittstellen zwischen Hochschulen und Unternehmen ein Schlüssel zum Erfolg einer zukünftigen Ingenieursausbildung seien. Es liegt jedoch oftmals an den Hochschulen, inwieweit sie Unternehmen den Zutritt ermöglichen und Partnerschaften mittels Praktika sowie kooperativen Abschlussarbeiten gewähren.

Fazit

Digital unterstützte und vernetzte Produkte, Technologien und Dienstleistungen – das alles braucht Fachkräfte mit einer möglichst breiten Expertise. Waren früher die Disziplinen strikt getrennt, sind heute Experten gefragt mit gleichermaßen Qualifikationen und Kompetenzen in den Bereichen Maschinenbau, Elektrotechnik sowie Informatik. Der Zusammenschluss der Disziplinen fordert einen neuen Ingenieurs-Typen, der mit seinen fachlichen, methodischen und sozialen Kompetenzen die klassischen Ingenieure wie auch IT-Fachkräfte ergänzt. Doch Unternehmen finden diese interdisziplinär vernetzten Fachkräfte am Arbeitsmarkt kaum. In den letzten Jahren bewährte sich für Unternehmen daher die Qualifikation der eigenen Mitarbeiter. Auch neue Formen der Zusammenarbeit, wie cross-funktionale Teams, versprechen einen Weg aus der Ingenieurs-Misere. Schlussendlich sind jedoch die Hochschulen in der Pflich: Neben der klassischen Ingenieursausbildung müssen sie neue Studiengänge formen, die inhaltlich Industrie 4.0 thematisieren. Die Hürde bleibt, interdisziplinäre Inhalte sinngerecht und praxisorientiert zu verschränken. Hochschulen wie auch Unternehmen stehen dabei vielfach noch am Anfang eines Weges, dessen Ziel der Software-Ingenieur von morgen ist.

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