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David Koenig 15. Oktober 2024

Symbiose von Informatik und Handwerk

IoT läutet die Ära der Zusammenarbeit ein

Die Planung und Berechnung von Brücken und Gebäuden obliegt den Architekten und Statikern, doch es sind die Handwerker, die diese Konstruktionen in die Realität umsetzen. An Universitäten wird intensiv daran geforscht, wie Sanitärsysteme optimal gestaltet werden können, doch es sind die oft abfällig belächelten "GaWaSch"-Handwerker, die diese Systeme letztlich installieren. Neue Materialien, innovative Holzverbindungen und fortschrittliche elektrische Systeme werden in den Forschungslabors dieser Welt entwickelt, aber möchten wir wirklich, dass die Professoren diese in unseren Häusern einbauen? Wahrscheinlich nicht.

Diese Trennung zwischen Theorie und Praxis ist in vielen Bereichen des Handwerks offensichtlich. Während die Wissenschaftler und Ingenieure die Grundlagen und neuen Technologien erforschen, sind es die Handwerker, die diese Erkenntnisse in die Praxis umsetzen. Ein Beispiel dafür ist die Entwicklung neuer Fliesenarten oder Holzverbindungen, die in den Laboren der Universitäten getestet werden, aber letztlich von den Handwerkern vor Ort angewendet werden.

Diese enge Verzahnung von Theorie und Praxis zeigt sich in vielen Bereichen unseres täglichen Lebens. Ob es darum geht, ein neues Badezimmer zu installieren, ein Smart-Home-System zu konfigurieren oder eine neue Entwicklungspipeline zu implementieren – die Kombination aus theoretischem Wissen und praktischen Fähigkeiten ist entscheidend für den Erfolg. Die Zukunft gehört den Fachkräften, die beide Welten miteinander verbinden können.

Verschmelzung von Berufsbildern

Die Grenzen zwischen Handwerksberufen, IT-Berufen und modernen IoT-Ingenieuren verschwimmen zunehmend. In der heutigen vernetzten Welt erfordert die Integration von intelligenten Technologien in alltägliche Geräte und Systeme ein tiefes Verständnis sowohl traditioneller handwerklicher Fähigkeiten als auch fortgeschrittener IT-Kenntnisse. Handwerker müssen sich mit digitalen Werkzeugen und Software auskennen, während IT-Experten praktische Kenntnisse in der Installation und Wartung von Hardware benötigen. IoT-Ingenieure kombinieren diese Fähigkeiten, um innovative Lösungen zu entwickeln, die sowohl funktional als auch technologisch fortschrittlich sind. In der Zukunft werden diese Berufe so eng miteinander verflochten sein, dass sie nicht mehr als separate Berufsgruppen wahrgenommen werden, sondern als integrale Bestandteile eines umfassenden technologischen Ökosystems.

Der Informatiker ist mehr Handwerker als Wissenschaftler

In der Welt der Informatik gibt es die weit verbreitete Vorstellung, dass Informatiker hauptsächlich Wissenschaftler sind, die sich mit abstrakten Theorien und komplexen Algorithmen beschäftigen. Doch in der Realität ist die Arbeit eines Informatikers oft viel praktischer und handwerklicher, als man auf den ersten Blick vermuten würde. Ein Informatiker, der beispielsweise eine CI/CD-Pipeline (Continuous Integration / Continuous Delivery / Continuous Deployment) aufbaut, agiert in vielerlei Hinsicht wie ein Handwerker.

Die Grundlagenforschung und die Entwicklung neuer Technologien finden in den Universitäten und Forschungseinrichtungen statt, aber es sind die IT-Fachkräfte im Feld, die diese Technologien anwenden und zum Leben erwecken.

Ein aktuelles Beispiel hierfür sind moderne Technologien wie die Entwicklung der Container-Plattformen. Erforscht in den Labs dieser Welt, aber angewendet und angepasst auf die Bedürfnisse der Kunden werden sie von IT-Fachkräften, die die Technologien adaptieren. Ein Informatiker, der eine CI/CD-Pipeline aufbaut oder Infrastrukturkomponenten verwaltet, ist in vielerlei Hinsicht ein Handwerker. Er erstellt eine erste Skizze, stellt dieses seinem Kunden vor und startet dann mit seiner Implementierung.

Die Arbeit eines Informatikers erfordert ein tiefes Verständnis für die Werkzeuge und Technologien, die ihm zur Verfügung stehen. Ähnlich wie ein Schreiner, der verschiedene Arten von Holz und Werkzeugen kennt, muss ein Informatiker die verschiedenen Programmiersprachen, Frameworks und Plattformen beherrschen. Er muss wissen, welche Werkzeuge für welche Aufgaben am besten geeignet sind und wie man sie effektiv einsetzt. Und sowohl in der Schreinerei als auch in der IT-Welt ist eine kontinuierliche Weiterentwicklung und lebenslanges Lernen unabdingbar geworden.
Ein Beispiel für die handwerkliche Natur der Informatik ist die Verwaltung von Infrastrukturkomponenten. Ein Informatiker, der für die Wartung und Verwaltung von Servern, Netzwerken und Datenbanken verantwortlich ist, muss in der Lage sein, diese Systeme zu konfigurieren, zu überwachen und zu optimieren. Dies erfordert ein tiefes Verständnis für die zugrundeliegende Hard- und Software sowie die Fähigkeit, Probleme schnell und effizient zu lösen.

Darüber hinaus erfordert die Arbeit eines Informatikers oft ein hohes Maß an Kreativität und Problemlösungsfähigkeiten. Ein Informatiker muss in der Lage sein, innovative Lösungen für komplexe Probleme zu entwickeln und dabei sowohl die technischen als auch die praktischen Aspekte zu berücksichtigen. Dies ähnelt der Arbeit eines Handwerkers, der kreative Lösungen finden muss, um die Wünsche seiner Kunden zu erfüllen und gleichzeitig die technischen Anforderungen zu berücksichtigen.

Zudem ist die IT-Fachkraft immer stärker in fachbezogene Themen eingebunden, die immer öfters auch hardware-nah arbeiten. Sei es die Steuerung von Industriemaschinen, das Auslesen von Sensoren und die Verarbeitung der dabei entstehenden Daten. Somit verlieren immer mehr IT-Arbeitsplätze Ihren "cleanen" Look und sind ausgestattet mit diversem weiteren Equipment.

Der Handwerker benötigt immer mehr und häufiger IT-Kompetenzen

In der heutigen Zeit ist es unverkennbar, dass traditionelle Handwerksberufe zunehmend IT-Kompetenzen erfordern. Ein Elektriker beispielsweise muss heute in der Lage sein, komplexe Smart-Home-Systeme zu installieren und zu konfigurieren. Diese Systeme bestehen aus einer Vielzahl von vernetzten Geräten, die miteinander kommunizieren und gesteuert werden müssen. Der Elektriker muss nicht nur die physische Installation der Geräte beherrschen, sondern auch die Software einrichten und sicherstellen, dass alle Komponenten reibungslos zusammenarbeiten. Dies erfordert ein tiefes Verständnis für Netzwerktechnologien, Programmierung und IT-Sicherheit.

Auch im Bereich der Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik (SHK) sind IT-Kompetenzen zunehmend gefragt. Moderne Heizungsanlagen und Klimasysteme sind mit intelligenten Steuerungen ausgestattet, die über das Internet überwacht und gesteuert werden können. Ein SHK-Handwerker muss in der Lage sein, diese Systeme zu installieren, zu konfigurieren und zu warten. Dies erfordert Kenntnisse in der Netzwerktechnik, der Programmierung und der Datenanalyse. Darüber hinaus müssen die Handwerker in der Lage sein, die Systeme zu diagnostizieren und Fehler zu beheben, was oft den Einsatz von speziellen Softwaretools erfordert.

Ein weiteres Beispiel ist der Schreiner, der heute häufig CAD-Software (Computer Aided Design) verwendet, um präzise Entwürfe und Pläne zu erstellen. Diese Software ermöglicht es dem Schreiner, komplexe Designs zu visualisieren und zu planen, bevor er mit der eigentlichen Arbeit beginnt. Dies spart nicht nur Zeit und Material, sondern ermöglicht auch eine höhere Präzision und Qualität der Arbeit. Diese Entwicklung hat das Handwerk grundlegend verändert und neue Anforderungen an die Fachkräfte gestellt. CNC-Fräsen, Lasergravursysteme, 3D-Drucker gehören mittlerweile zum Standardequipment einer Schreinerei und damit auch die verbundenen IT-Systeme wie FAB-Management-Software, die auch immer mehr auf Cloud-und KI-Technologien aufbauen.

Wir sehen also, die Digitalisierung und der technologische Fortschritt haben das Handwerk grundlegend verändert und neue Anforderungen an die Fachkräfte gestellt, das "Handwerk" dringt gleichermaßen immer weiter in die IT-Welt ein.

Eine "neue" Disziplin: IoT

Mit dem rasanten Fortschritt der Technologie und der zunehmenden Vernetzung von Geräten und Systemen wächst der Bedarf an Fachkräften, die sich auf das Internet der Dinge (IoT) spezialisiert haben. Diese Fachkräfte sind nicht nur in der Lage, IT-Systeme zu verstehen und zu implementieren, sondern verfügen auch über ein tiefes Verständnis für die physischen Komponenten und die praktische Anwendung dieser Technologien. Der Bedarf an solchen IoT-Fachkräften steigt stetig, da immer mehr Branchen und Bereiche von der Vernetzung und Automatisierung profitieren möchten.

Ein IoT-Spezialist muss weit mehr als nur IT-Kenntnisse mitbringen. Er muss in der Lage sein, Sensoren und Aktoren zu installieren, die Daten von physischen Objekten zu erfassen und zu interpretieren. Die von den IoT-Geräten gesammelten Daten müssen erfasst, gespeichert und analysiert werden, um wertvolle Erkenntnisse zu gewinnen. Dies erfordert Kenntnisse in der Datenverarbeitung und -analyse sowie die Fähigkeit, geeignete Software-Tools zu verwenden. Ein IoT-Ingenieur muss in der Lage sein, große Datenmengen zu verarbeiten und Muster und Trends zu erkennen, die für die Optimierung von Prozessen und Systemen genutzt werden können.

Immer öfters müssen Laborumgebungen geschaffen werden, die dem IoT-Spezialist ein Umfeld schaffen, in dem er die notwendige Software entwickeln kann. Der Prototype eines Verkaufsautomaten benötigt ein Kartenlesegerät, ein Gerät zum Einlesen von Münzen und Banknoten, eine Verbindung zu externen Systemen (z. B. die Sensoren in einem Parkhaus) und vielen weiteren Systemen, die in einer Laborumgebung virtuell oder physisch kopiert werden müssen.

Die Nachfrage nach IoT-Ingenieuren wächst in vielen Branchen, darunter die Fertigungsindustrie, das Gesundheitswesen, die Landwirtschaft und das Transportwesen. In der Fertigungsindustrie ermöglichen IoT-Technologien die Überwachung und Optimierung von Produktionsprozessen in Echtzeit. Im Gesundheitswesen können IoT-Geräte zur Überwachung von Patienten und zur Verbesserung der medizinischen Versorgung eingesetzt werden. In der Landwirtschaft ermöglichen vernetzte Sensoren die Überwachung von Boden- und Wetterbedingungen, um die Ernteerträge zu maximieren. Im Transportwesen können IoT-Technologien zur Überwachung und Steuerung von Fahrzeugen und Verkehrssystemen eingesetzt werden, um die Effizienz und Sicherheit zu verbessern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Bedarf an IoT-Fachkräften, die mehr als "nur" IT-Know-how besitzen, stetig wächst. Diese Fachkräfte müssen in der Lage sein, sowohl die physischen als auch die digitalen Aspekte der IoT-Technologien zu verstehen und zu beherrschen. Sie müssen in der Lage sein, Sensoren und Aktoren zu installieren und zu konfigurieren, Netzwerke zu verwalten, Daten zu analysieren und Sicherheitsmaßnahmen zu implementieren. Die Kombination aus IT-Kenntnissen und praktischem Verständnis für die physischen Systeme macht IoT-Fachkräfte zu unverzichtbaren Mitarbeitern in der modernen, vernetzten Welt.

Marktanalyse: Die Zukunft der IoT-Ingenieure bis 2027

In den kommenden Jahren wird von Informatikern erwartet, dass sie ein tiefes Verständnis für Elektronik und Sensortechnologien entwickeln. Dies ist notwendig, um die wachsende Anzahl von IoT-Geräten und -Systemen effektiv zu verwalten und zu integrieren. Sensoren sind die Augen und Ohren des IoT und liefern die notwendigen Daten für die Steuerung und Überwachung von Systemen. Informatiker müssen daher Kenntnisse in der Sensortechnik, Signalverarbeitung und Datenanalyse erwerben [1]. Die Fähigkeit, diese Technologien zu verstehen und anzuwenden, wird entscheidend sein, um in der IoT-Branche erfolgreich zu sein.

Der Markt für IoT-Ingenieure wird in den nächsten Jahren erheblich wachsen. Die globale Marktgröße für das Internet der Dinge (IoT) wird voraussichtlich von 714,48 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf 4.062,34 Milliarden US-Dollar im Jahr 2032 anwachsen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 24,3 Prozent entspricht [2]. Dieser Anstieg wird zu einer erhöhten Nachfrage nach Fachkräften führen, die sowohl IT- als auch Elektronikkenntnisse besitzen. Es wird erwartet, dass der Anteil der IoT-Ingenieure am gesamten Ingenieurmarkt signifikant zunimmt, da immer mehr Unternehmen IoT-Technologien implementieren.

Es wird prognostiziert, dass bis 2027 ein erheblicher Anteil der Anwendungen IoT-Themen beinhalten wird. Bereits jetzt haben 44 Prozent der Unternehmen in der DACH-Region IoT-Projekte umgesetzt, und dieser Trend wird sich fortsetzen [3].

Diese Geräte werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Smart Homes und vernetzten Fahrzeugen bis hin zu industriellen Automatisierungssystemen und Gesundheitsüberwachung. Schätzungen zufolge werden bis 2027 etwa 60-70 Prozent der neuen Anwendungen IoT-Komponenten enthalten, was die Bedeutung von IoT-Ingenieuren weiter unterstreicht.

Sind wir als IT-Unternehmen vorbereitet?

Die gleiche Frage kann sich natürlich auch jedes Handwerksunternehmen stellen, wir wollen hier aber einmal herausheben, dass nicht die Schreiner, Elektriker und SHK'ler ihre Herausforderungen zu stemmen haben, sondern auch auf die IT Fachkräfte viele neue Themen zukommen.
IT-Unternehmen, die sich ausschließlich auf traditionelle Software-Entwicklung konzentrieren und die Integration von physischen und digitalen Welten vernachlässigen, riskieren, vom Markt verdrängt zu werden. Gründe dafür liegen unter anderem in der rasanten Entwicklung von Technologien wie dem Internet der Dinge (IoT), Künstlicher Intelligenz (KI) und Automatisierung.

Unternehmen, die diese Trends ignorieren, verpassen die Chance, innovative Lösungen zu entwickeln, die den steigenden Anforderungen der Kunden gerecht werden. Kunden erwarten zunehmend intelligente Systeme, die nicht nur digital, sondern auch physisch interagieren können, sei es in Smart Homes, vernetzten Fahrzeugen oder Industrie 4.0-Anwendungen.

Firmen, die sich nicht anpassen, werden Schwierigkeiten haben, wettbewerbsfähig zu bleiben, wenn sie nicht in der Lage sind, die komplexen und integrierten Lösungen zu bieten, die der Markt verlangt. Langfristig führt dies zu einem Verlust von Marktanteilen und letztlich zum Verschwinden dieser Unternehmen. Natürlich gibt es wie immer die üblichen Ratschläge, wie Unternehmen diesen Herausforderungen stellen können: "Investiere in Weiterbildung", "bilde interdisziplinäre Teams", "gehe Partnerschaften ein", "investiere in Forschung und Entwicklung". Aber sind wir ganz ehrlich: So richtig dies ja auch ist, diese Ratschläge sind die Bytes nicht wert, die sie auf der Festplatte belegen und oft leider nur vorgeschoben, um ja nicht konkret zu werden. Daher möchte ich folgend einige sehr konkrete Ansätze mitgeben, die helfen, diesen Anforderungen zu begegnen.

Pilotprojekte für IoT

Unternehmen sollten gezielte Pilotprojekte initiieren, um die Integration von physischen Umgebungen in ihre bestehenden Produkte und Dienstleistungen zu testen. Diese Projekte ermöglichen es, praktische Erfahrungen zu sammeln und konkrete Anwendungsfälle zu identifizieren. Durch die schrittweise Implementierung und das Testen in realen Umgebungen können Unternehmen wertvolle Erkenntnisse gewinnen und Leader aufbauen, die als Keimzelle für das Thema IoT fungieren. Folgend sind einige Projekte gelistet, die als Beispiel für hausinterne IoT-Systeme dienen können.

  • Physische Benachrichtigung – Eine Lampe die bei eingehender Benachrichtigung in einem Gruppenpostfach angeht, ist ein simples Projekt, welches mit beliebigen Komponenten (z. B. ein ESP32 + Relais) umgesetzt werden kann. Und ist dies einmal für ein Gruppenpostfach implementiert, warum nicht einen Schritt weiter gehen und Events in der selbstentwickelten App damit verbinden? Und warum nicht diese Lampe erweitern um weitere Darstellungsmöglichkeiten.
  • Arbeitsplatzbuchungssystem – Ein komplexeres Projekt könnte ein Sensornetzwerk in Kombination mit einen Registrierungsportal sein. Dieses stellt fest, ob ein Schreibtisch besetzt ist oder nicht. Gerade durch die Einführung von Flexdesk-Arbeitsplätzen kann ein solches Projekt durch ein internes Projektteam umgesetzt werden.
  • Ein KI-Automat – Warum immer nur das "übliche" interne ChatGPT aufbauen? Warum nicht einen firmeninternen Smartspeaker bauen, der Auskunft über die Öffnungszeiten der Kantine und ähnlicher wichtiger Informationen gibt? Gerade in regulierten Umgebungen oder welchen die hohen Anforderungen an den Datenschutz stellen, kann der Bau eines eigenen Assistentensystems sinnvoll sein und einen direkten positiven Einfluss auf die Produktivität des Unternehmens habe. Im besten Fall lassen sich sogar neue Marktsegmente erschließen?
  • Ausschreibung weiterer interner Projekte – Die genannten Projekte sind so nicht passend? Dann schreibe Sie aus. Gestalte einen Wettbewerb, stelle einen Preis zur Verfügung, gestatte den Mitarbeitern einen Teil ihrer Arbeitszeit in das von ihnen vorgestellte IoT-Projekt zu stecken. Dies trägt nicht nur dazu bei, internes Know-how aufzubauen, sondern ist oft ein besserer Invest in Mitarbeiterbindung als das übliche Teamevent.
  • Technologie-Scouting – Ein dediziertes Team oder eine Abteilung für Technologie-Scouting kann helfen, neue und relevante Technologien frühzeitig zu erkennen und zu bewerten. Diese Teams sollten kontinuierlich den Markt beobachten, an Fachkonferenzen teilnehmen und Netzwerke mit Forschungseinrichtungen und Start-ups pflegen. Durch das frühzeitige Erkennen von Trends und Innovationen können Unternehmen schnell auf technologische Veränderungen reagieren und sich Wettbewerbsvorteile sichern.
  • Teilnahme an Konferenzen "out-of-the-box" – Wo geht Netzwerken besser als auf Konferenzen. Klar sind im Web diverse IoT-Konferenzen zu finden, die auf jeden Fall mit ins Portfolio gehören. Aber in den vorigen Kapiteln haben wir gesehen: Die Welt wächst zusammen. Handwerksmessen und Makerfairs geben interessante Einblicke in die Welt der IoT, die Integration von Software und physischer Umgebung. Und es ist immer zu empfehlen, auch noch einen Schritt weiter zu gehen. Viele Veranstaltungen bieten eine Plattform und breiten Zugang zu Menschen im Bereich der IoT-Entwicklung und stellen die Sichtbarkeit des eigenen Unternehmens auch außerhalb der eigenen Blase sicher.
  • Einrichten eines "Experience Labs" – Alle diese Maßnahmen benötigen eine Basis in Form eines kreativen Ortes an dem letztendlich auch die passenden Geräte zur Verfügung stehen. Ein Lab sorgt sehr häufig dafür, dass sich die vorigen genannten Maßnahmen ohne jedes Zutun der Geschäftsführung organisch entwickeln. Die Menschen werden neugierig, fangen an zu experimentieren, ihre eigenen Ideen zu entwickeln und im besten intern und externe ihre Communities aufzubauen. Genau diese Erfahrung haben wir auch in meinem Unternehmen gemacht. Das in der Geschäftsstelle etablierte Experience Lab wird regelmäßig von Mitarbeitern genutzt. Aber auch im Rahmen von Praktika und Veranstaltungen ist ein solches Lab gut geeignet, Nachwuchsförderung zu betreiben und den Schülern und Studenten zu zeigen, dass "Informatik" nicht mehr nur aus trockener Programmierarbeit besteht. So entstanden hier, neben diverser Lösungen für Kunden, KI-gestützte Drohnen, die Teile im Lab gesucht haben oder ein Spektrometer im Rahmen von Schülerpraktika. Wir sind sicher, dass wir einige der Praktikanten in einigen Jahren als Mitarbeiter begrüßen dürfen.

Fazit

Grundsätzlich müssen sich IT-Unternehmen fragen, ob sie in der Lage sind, IoT-Anforderungen in Zukunft zu stemmen. Schon jetzt ist die Anbindung physikalischer Komponenten immer häufiger ein Thema in Ausschreibungen und es ist damit zu rechnen, dass immer mehr Daten mit in IT-Systeme einfließen. Auf der anderen Seite sehen wir seit Jahrzehnten den Trend, dass klassische Geräte IT-gestützt sind. Richtig Fahrt aufgenommen hat das Thema mit der Cloud, einen neuen Schub hat es durch die KI bekommen. In dieser Integration steckt so dermaßen viel Potential, dass man fast von einer Goldgräberstimmung reden kann. Wir stehen nun an einer Schwelle, an der die IT einen direkten Einfluss auf unser Umfeld hat. Es geht nun nicht mehr das Einsparen von Papier und die Optimierung irgendwelcher Prozesse. IT trägt dazu bei, Verletzungen zu vermeiden (Stoppen einer Kreissäge, weil die Hand zu nah kommt), Krankheiten frühzeitig zu erkennen (Kamerabasierte Erkennung von Hautkrankheiten) oder die Lebensqualität zu erhöhen (Smart Home). All dies funktioniert aber nur mit der nahtlosen Integration und Interaktion zwischen Sensoren, Aktoren, Hard- und Software. Und all dies erfordert IT-Menschen mit tiefen Fach-Know-how oder Fachpersonal mit sehr gutem IT-Know-how.  

Dies wirft auch die Frage auf, ob der Informatiker der Zukunft immer von der Uni kommen muss? Brauchen wir 2025 wirklich weitere 35.000 Informatiker mit einem starken Fokus auf Mathematik und Java? Brauchen wir weitere 10.000 Wirtschaftsinformatiker? Oder brauchen wir die Informatik als Querschnittsdisziplin in allen anderen Berufen vom Grundschulamt über die Schreinerausbildung bis hin zum Chemiker?

Quellen
  1. Neue Kommunikationswege, KI und Quantensensorik: Das sind die neuesten Trends in der Sensorik
  2. Fortune Business Insights: Technologie und Medien – Markt für das Internet der Dinge (IoT)
  3. Contact Software: Marktübersicht Internet of Things (IoT)

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