Fragestellung:

Das manuelle Auftragschweißen in der industriellen Instandsetzung stellt ein anspruchsvolles Tätigkeitsfeld dar, welches durch vielfältiges Erfahrungswissen, lange Prozessdauern und körperliche Belastungen, sowie einen zunehmenden Fachkräftemangel geprägt ist. Gleichzeitig erschweren variierende Bauteilgeometrien, unterschiedliche Schadensbilder und fehlende Dokumentationen des Soll-Zustandes eine Standardisierung der Instandsetzungsprozesse. Eine vollständige Automatisierung erscheint daher nicht realistisch. Vor diesem Hintergrund gewinnen Ansätze zur Teilautomatisierung einzelner Arbeitsschritte an Bedeutung, die Fachkräfte gezielt entlasten und ihre Expertise systematisch in veränderte Arbeitsprozesse integrieren.

Eine zentrale Voraussetzung für die Gestaltung teilautomatisierter Systeme sowie für die Entwicklung arbeitsprozessorientierter Qualifizierungsansätze ist ein systematisches Verständnis der bisher überwiegend erfahrungsbasierten manuellen Arbeitsabläufe. Der Beitrag untersucht daher folgende Forschungsfragen:

- Welche zentralen Handlungsschritte und erfahrungsbasierten Entscheidungsprozesse strukturieren das manuelle Auftragschweißen in der Instandsetzung?

- Welche Strategien existieren bereits für teilautomatisierte Schweißprozesse und auf welchem Erfahrungswissen basieren diese Systeme und Arbeitsabläufe?

- Welche Anforderungen ergeben sich daraus für die gestaltungsorientierte Entwicklung eines teilautomatisierten Arbeitssystems zur Unterstützung des Auftragschweißen in der Instandsetzung?

Forschungs-/Entwicklungsmethode, Ansatz und Durchführung:

Zur Datenerhebung wurden im Rahmen des Forschungsprojektes „AutSch - Automatisierung von traditionell manuellen Schweißaufgaben“ teilstrukturierte Interviews mit betrieblichen Fachexperten geführt. Für das manuelle Auftragschweißen wurde die Datenerhebung durch Analyse dokumentierter Reparaturfälle ergänzt. Der Fokus lag hierbei auf eingesetzten Werkzeugen, benötigten und erzeugten Informationen, benötigtem Erfahrungswissen und situativen Anpassungen des Prozesses durch die Schweißfachkraft. Weitere Interviews erfolgten mit Fachexperten eines Technologieanbieters für automatisiertes Schweißen sowie Fachexperten für Softwarelösungen der Bahnplanung, um bisherige Vorgehensweisen und Möglichkeiten der Teilautomatisierung für beschriebenen Anwendungsfall zu eruieren, jeweils mit Fokus auf der Bedeutung des Erfahrungswissens von Fachkräften. Die erhobenen Daten wurden anschließend in Prozessmodellen visualisiert, um jeweils eine strukturierte Beschreibung des Ist-Arbeitsprozesses zu ermöglichen.

Ergebnisse und ihre wissenschaftliche Bedeutung:

Die Prozessmodelle ermöglichen ein systematisches Verständnis des manuellen Auftragsschweißens. Der Prozess ist durch iterative Prüf- und Entscheidungszyklen geprägt, in denen der angestrebte Zielzustand schrittweise hergestellt, bewertet und angepasst wird. Zentral für den Prozess sind erfahrungsbasierte Tätigkeiten der Fachkräfte, die insbesondere in der Interpretation von Schadensbildern, der Festlegung von Referenzflächen sowie der situativen Anpassung von Bearbeitungsstrategien zum Ausdruck kommen. Darüber hinaus übernehmen Fachkräfte eine kontinuierliche Bewertung von Zwischenergebnissen und entscheiden über Fortführung, Anpassung oder Korrektur des Prozesses.

Automatisierungspotenziale bestehen vor allem in der messtechnischen Erfassung von Bauteilgeometrien, der Unterstützung bei der Bahnplanung sowie in der Ausführung repetitiver Schweißprozesse. Diese Teilaufgaben lassen sich vergleichsweise gut standardisieren und technisch unterstützen, während prozesssteuernde und bewertende Tätigkeiten weiterhin an die Fachkraft gebunden bleiben.

Schlussfolgerungen für künftige Forschungs-/Entwicklungsinitiativen:

Die Ergebnisse verdeutlichen, dass teilautomatisiertes Reparaturschweißen nicht als Ersatz fachlicher Expertise verstanden werden kann. Es bleibt in hohem Maße auf das Erfahrungswissen der Fachkräfte angewiesen und technologische Entwicklungen müssen systematisch mit dem Erfahrungswissen der Schweißfachkräfte verknüpft werden. Eine zentrale Herausforderung in der Ausgestaltung teilautomatisierter Systeme besteht in der Aufgabenteilung zwischen Mensch und Technik, bei der standardisierbare Teilaufgaben automatisiert und erfahrungsbasierte Bewertungen weiterhin durch Fachkräfte erfolgen. Für zukünftige Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ergibt sich daraus die Notwendigkeit, diese Aufgabenteilung auszugestalten und empirisch weiter zu untersuchen. Zudem muss die berufliche Bildung arbeitsprozessorientierte Qualifizierungsansätze entwickeln, die Fachkräfte sowohl im Umgang mit teilautomatisierten Systemen als auch in der reflektierten Nutzung ihres Erfahrungswissens im veränderten Arbeitsprozess unterstützen.

Die digitale Transformation der Automobilindustrie, geprägt durch Elektromobilität, zunehmende Softwareintegration und den Einsatz künstlicher Intelligenz, verändert die Anforderungen an gewerblich-technische Facharbeit grundlegend. Der Beruf Kfz-Mechatroniker*in zählt zu den quantitativ bedeutendsten Ausbildungsberufen in Deutschland (Bundesinstitut für Berufsbildung, 2025) und eignet sich daher in besonderer Weise als Referenzberuf zur Analyse dieses Wandels. Vor diesem Hintergrund untersucht der Beitrag in einer integrierten Betrachtung von drei Forschungsprojekten des Forschungsinstituts Betriebliche Bildung (f-bb) die Bedeutung selbstgesteuerten und kontinuierlichen Lernens im Kontext des Strukturwandels sowie die daraus resultierenden Anforderungen an die berufliche Bildung.

Die Analyse basiert auf Ergebnissen der Projekte „SIBA – Duale Berufsausbildung in Zeiten des Strukturwandels der Automobilregion Südwestsachsen“ und „transform.by – Transformation der Fahrzeugindustrie und ihrer Zulieferer“ und wird ergänzt durch Erkenntnisse aus dem Projekt „InnoFort– Innovative Fortbildung im Handwerk durch Microcredentials“. Methodisch werden Stellenanzeigenanalysen (über 11.000 Anzeigen), Unternehmensbefragungen, qualitative Fallstudien sowie eine SWOT-Analyse bestehender Ausbildungsstrukturen kombiniert. Durch diese multimethodische Perspektive werden arbeitsmarktbezogene Anforderungen, betriebliche Praxis und institutionelle Rahmenbedingungen systematisch zusammengeführt und übergreifende Ergebnisse vorgestellt.

Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Verschiebung der Kompetenzanforderungen. Neben wachsender Bedeutung von Kenntnissen in Bereichen wie Elektromobilität, Digitalisierung und datenbasierter Diagnose gewinnen insbesondere überfachliche Kompetenzen wie Lernbereitschaft, Selbstorganisation und Anpassungsfähigkeit an Bedeutung. Gleichzeitig wird eine strukturelle Diskrepanz zwischen den dynamischen Anforderungen der betrieblichen Praxis und den bestehenden Ausbildungsordnungen sichtbar, die technologische Entwicklungen bislang nur unzureichend abbilden Unternehmen reagieren darauf mit einer zunehmenden Verlagerung von Qualifizierungsprozessen in kontinuierliche, betriebsnahe Lernformate, während sich Beschäftigte verstärkt eigenverantwortlich Wissen aneignen müssen (Weber et al., 2025).

Vor diesem Hintergrund wird deutlich, dass selbstgesteuertes und kontinuierliches Lernen zu einer zentralen Voraussetzung beruflicher Handlungsfähigkeit wird. Lebenslanges Lernen darf daher nicht als normatives Leitbild verbleiben. Die berufliche Erstausbildung muss Strukturen schaffen, die zu lebenslangem Lernen befähigen. Diskutiert werden Ansatzpunkte wie die Modularisierung von Ausbildungsstrukturen, Spezialisierung und die Integration von Zusatzqualifikationen sowie die Förderung individueller Lernpfade.

Basierend auf Ergebnissen aus dem Projekt „InnoFort“ – wird in diesem Zusammenhang das Potenzial von Microcredentials (MCs) vertieft diskutiert. Auf europäischer Ebene werden MCs, also Nachweise von Lernergebnissen, die im Rahmen kleinerer Lernerfahrungen erzielt werden, als vielversprechender Ansatz gehandelt, um lebenslanges Lernen zu fördern, dynamische, arbeitsmarktrelevante Themen aufzugreifen und – aufgrund des überschaubaren Umfangs – eigenverantwortliches Lernen und Qualifizierung im Beruf zu ermöglichen (Rat der Europäischen Union, 2022). Der Beitrag verknüpft die Möglichkeit von MCs im Aus- und Weiterbildungsbereich im Handwerk mit der Berufsbildung von Kfz-Mechatroniker*innen. Es werden Beispiele aufgezeigt, wie MCs an unterschiedlichen Stellen der Berufsbiographie genutzt werden könnten und damit eine flexible, bedarfsorientierte und oftmals digital gestützte Kompetenzentwicklung ermöglichen können. Als Ausblick soll der Frage nachgegangen werden, inwiefern MCs einen geeigneten Ansatz bieten, selbstgesteuertes Lernen systematisch zu fördern und die Verbindung zwischen Aus- und Weiterbildung neu zu gestalten.

Der Beitrag zeigt, dass eine zukunftsfähige Gestaltung gewerblich-technischer Berufsbildung nur gelingt, wenn strukturelle Reformen mit der gezielten Entwicklung individueller Lernkompetenzen verbunden werden. Er leistet damit einen empirisch fundierten und handlungsorientierten Beitrag zur Weiterentwicklung beruflicher Bildung im Kontext digitaler Transformation.

Technologische Transformationsprozesse prägen die betrieblichen Arbeits- und Lernkontexte im Ausbildungsberuf Mechatroniker/in. Diese Entwicklungen schaffen neue Anforderungen an das Verständnis von Prozessen und Systemen, da Auszubildende zunehmend mit komplexen, technologiegetriebenen Arbeitsabläufen konfrontiert werden (Windelband & Fasshauer, 2019, S. 157–158). Der Terminus „Prozess- und Systemverständnis“ findet in der berufsbildungswissenschaftlichen Diskussion häufig Verwendung. Wie er berufsspezifisch operationalisiert werden kann, ist in vielen Fällen noch nicht hinreichend definiert (Zinke, 2019, S. 8). Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage: Was ist Prozess- und Systemverständnis im Berufsbild Mechatroniker/-in und wie entsteht es? Der Beitrag zielt darauf ab, das berufsbildungswissenschaftliche Begriffsverständnis im betrieblichen Ausbildungshandeln greifbar und praxisrelevant zu machen, wobei die Perspektive der betrieblich Ausbildenden im Fokus steht.

Datengrundlage der Dissertation bilden 60 leitfadengestützte Interviews aus fünf Personengruppen (Betrieblich Ausbildende, Auszubildende, HR‑Fachkräfte, Facharbeitende, Berufsschullehrende). Die Datenerhebung erfolgt nach den Prinzipien der Expertinnen- und Experteninterviews (Gläser & Laudel, 2010) und wird qualitativ-hermeneutisch mittels zusammenfassender Inhaltsanalyse (Mayring, 2022) in MAXQDA ausgewertet. Zentral ist die deduktiv-induktive Entwicklung eines Kategoriensystems, das Verständnisebenen von Prozessen und Systemen sowie Gruppenvergleiche abbildet.

Erste Ergebnisse zeigen, dass betrieblich Ausbildende Prozess- und Systemverständnis auf technischer, digitaler und betrieblicher Ebene erfassen, verinnerlichen und gezielt an Auszubildende vermitteln. Digitale Technologien strukturieren Arbeits- und Lernprozesse neu und verändern sowohl fachliche Anforderungen als auch die didaktische Umsetzung, etwa im Zusammenspiel von Auszubildenden mit digitalen Fertigungssystemen. Dies wird exemplarisch an Projekten der additiven Fertigung verdeutlicht. Implikationen für praxisnahe Ausbildungsansätze werden diskutiert. Die Analyse zeigt, dass Prozess- und Systemverständnis nicht isoliert entsteht, sondern in der Interaktion zwischen Ausbildenden, Auszubildenden und betrieblichen Strukturen verankert ist. Damit trägt der Beitrag zur berufsbildungswissenschaftlichen Diskussion komplexer Arbeits- und Prozesszusammenhänge bei und verdeutlicht die Rolle betrieblich Ausbildender im Spannungsfeld zwischen Beruf, Betrieb und Didaktik.

Es ergeben sich Ansatzpunkte für die Weiterentwicklung praxisnaher Ausbildungsansätze, deren Fokus weiterhin auf den betrieblich Ausbildenden liegt. Zugleich werden Impulse für zukünftige Forschung zum Prozess- und Systemverständnis verdeutlicht. Diese lassen sich beispielhaft an additiven Fertigungsverfahren sowie am Wandel betrieblicher Produktionsprozesse einschließlich ihrer didaktischen Umsetzung nachvollziehen. Eine umfassende Modellentwicklung zum Prozess- und Systemverständnis ohne Festlegung auf ein spezifisches Berufsbild oder eine Berufsgruppe steht darüber hinaus weiterhin aus.