Automatisierung und der Wandel im Beruf des Elektrikers

Die Automatisierung ist ein Prozess, in welchem Eingriffe durch den Menschen ersetzt werden. Das heißt, Maschinen sind in der Lage, die verschiedenen Abläufe zu kontrollieren und die damit verbundenen Anlagen zu steuern. Das macht es möglich, Fehler zu vermeiden, die Effizienz der Produktion zu steigern und die Belastung für die Mitarbeiter zu verringern.

Was ist Automatisierungstechnik?

Die Automatisierungstechnik ist all die Technik, die genutzt wird, um Produktionsanlagen und andere Systeme zu überwachen und zu kontrollieren. Menschliche Bediener werden damit überflüssig. Die Automatisierungstechnik kommt vor allem überall dort zum Einsatz, wo ein gleichmäßiger Ablauf mit gleicher Qualität für eine große Anzahl von Produkten benötigt wird.

Je nach Situation, Umgebung, Ziel und Einstellungen kann die Automatisierungstechnik komplett unabhängig funktionieren. Sie beinhaltet Sensorik und Messtechnik. Damit werden die Zustände und Parameter abgelesen und mit den Vorgaben verglichen.

Dazu kommt die Technik für die Steuerung und Regelung. Diese kann auf die festgestellten Parameter selbstständig reagieren und Einstellungen von allein vornehmen. Das garantiert einen stabilen Ablauf der verschiedenen Prozesse innerhalb des Systems.

Ein weiterer Bestandteil sind die Informations- und Kommunikationstechnik. Diese dient dazu, die einzelnen Komponenten des Systems zu verbinden, sodass diese Informationen austauschen und Steuerimpulse übertragen können.

Den Abschluss bildet eine Schnittstelle zwischen dem Menschen und der Maschine. Diese übermittelt Informationen an den Bediener, der dann darauf aufbauend Eingriffe vornehmen kann, die einen fehlerfreien Betrieb sicherstellen.

Welche Aufgaben übernehmen Elektriker in der Automatisierung?

Elektriker werden in der Automatisierung auf jeden Fall benötigt. Sie sind dafür verantwortlich, den automatischen Ablauf der Prozesse zu ermöglichen. Dabei kommt es nicht nur darauf an, dass die Maschinen funktionieren, sondern dass sie ohne weitere direkte Eingaben durch menschliche Bediener ihre Funktion ausüben.

Für die beteiligten Elektriker bedeutet dies, dass sie Wissen aus verschiedenen Bereichen kombinieren müssen. Das schließt den Maschinenbau ebenso mit ein wie die Elektrotechnik und Wissen aus dem IT-Bereich.

Im Rahmen ihrer Arbeiten analysieren Elektriker die bestehenden Anlagen und die Prozesse, die durch diese vorgenommen werden sollen. Aufgrund dieser Analyse definieren sie Messparameter, die sich eignen, um die Funktionen des Systems beurteilen zu können.

Sind die Anlagen noch nicht vorhanden bzw. ist das System noch nicht vollständig, dann sind sie daran beteiligt, ein Automatisierungskonzept zu entwickeln. Dieses muss sich für die gedachten Prozesse eignen und auch dafür werden Parameter gebraucht, anhand derer das System eingerichtet und später überprüft und justiert werden kann.

Was wird für die Automatisierung benötigt?

Für die Automatisierung wird eigene Hardware und Software benötigt. Auch hier sind Elektriker daran beteiligt, diese zu entwickeln und herzustellen. Auch implementieren sie die Projekte und nehmen die Anlagen in Betrieb. Im Anschluss testen sie die Anlagen, um zu sehen, ob diese fehlerfrei funktionieren und alle Vorgaben erfüllt sind.

Sie erstellen Dokumente für die technischen Spezifikationen und die Bedienung sowie Wartung der Anlagen. Sie nehmen auch infolge die Wartungs- und Reparaturarbeiten vor und beseitigen bei Bedarf Störungen, die sich im Betrieb zeigen. Letzteres kann sogar im Bereitschaftsdienst als Elektriker Notfall geschehen.

Für Elektriker bieten sich damit gleich drei Arten von Arbeitgebern an. Das können die Hersteller der Anlagen sein, die Unternehmen, die mit der Installation betraut sind oder die Unternehmen, in denen die Anlagen betrieben werden. In allen drei Fällen müssen Konzepte entwickelt und umgesetzt werden. Der bestellende Betrieb beschreibt mit seinem Konzept, was er braucht und wie dies im Prinzip umgesetzt werden kann. Der Hersteller baut darauf die Konzepte für das gesamte System und seine einzelnen Komponenten auf. Der installierende Betrieb kreiert ein Konzept, wie dann die hergestellte Anlage am besten in die vorhandenen Einrichtungen des bestellenden Betriebes eingefügt werden kann.

Die Automatisierung geht jedoch noch weiter. Automatische Produktionsanlagen sind schon lange nichts neues mehr und nun werden die Produkte selbst auch immer mehr automatisiert. So gibt es bereits das autonome Fahren und jede Menge Assistenzsysteme in Fahrzeugen, die noch nicht autonom fahren können. Weitere Automatisierungssysteme gibt es zum Beispiel auch in der Gebäudetechnik, sodass die Tätigkeitsbereiche der Elektriker immer weiter gehen und die Komplexität der Arbeiten dabei ständig zunimmt.

Automatisierung und Künstliche Intelligenz (KI)

Wie unterscheiden sich Automatisierung und Künstliche Intelligenz?

Werfen wir zuerst einmal einen Blick auf die simplen Fakten, die KI und Automatisierung unterscheiden. Fangen wir mit dem Basisbegriff selbst an. Die Automatisierung besteht aus Prozessen, die durch vorgefertigte Anweisungen und Regeln gesteuert werden. Dagegen ist die KI auf das Lernen ausgerichtet und auf die eigene Verbesserung aufgrund der gemachten Erfahrungen.

• Die Aufgaben der Automatisierung sind vorhersehbar und eindeutig formuliert. Auch wiederholen sich die gleichen Prozesse immer wieder. In der KI dagegen sind die Aufgaben unstrukturiert. Sie verändern sich laufend und sind dementsprechend komplex. Dafür werden kognitive Fähigkeiten verlangt, mit denen die KI auf neue Herausforderungen reagiert.
• In der Automatisierung gibt es für die Steuerlogik keine Entscheidungen. Stattdessen folgt sie festen Regeln, die genau beschreiben, was in welchem Zustand oder in welcher Situation zu tun ist. Die KI dagegen trifft eigene Entscheidungen und nutzt dafür Daten und das eigene Lernen als Grundlage.
• Die Automatisierung ist insgesamt ein rigider Prozess. Eine Produktionsanlage ist darauf ausgelegt, die genauen gleichen Produktionsschritte in genau der gleichen Art und Weise laufend zu wiederholen. Veränderungen sind unerwünscht und die Steuerlogik hat die Aufgabe, genau diese zu vermeiden. Die KI hingegen passt sich der Situation an und reagiert datenbasiert auf neue Herausforderungen.
• Die Automatisierung setzt auf klar vorhersehbare Daten auf die mit strukturierten und vorgegebenen Reaktionen reagiert wird. Die KI dagegen verarbeitet unstrukturierte Daten und interpretiert diese.
• Das Ziel der Automatisierung ist die Standardisierung, Effizienz und genau die gleichen Produkte in der Massenproduktion herzustellen. Die KI dagegen soll den Menschen unterstützen, indem sie menschliches Denken nachahmt und sogar übertrifft. So arbeitet sie zum Beispiel als Filter, um gezielt Suchanfragen zu beantworten, indem sie das darauf zutreffende Wissen liefert.

Was ist Automatisierung und wo wird sie angewendet?

Die Automatisierung folgt vordefinierten Befehlen und steuert die Arbeit von Produktionsanlagen. Damit steigt die Genauigkeit, Fehler werden vermieden, die Produktivität nimmt zu – und insgesamt verbessert sich die Effizienz. Dafür arbeiten Hard- und Software zusammen. Die Software bestimmt die Reaktion und die Hardware führt die Aktionen aus. Die Automatisierung ist praktisch ein fleißiger Arbeiter, der jeden Tag die gleichen Tätigkeiten ausführt und dabei mit größter Präzision genau die gleichen Ergebnisse erzeugt. Von der Selbstbedienungskasse bis zum Fließband, die Automatisierung ist längst fester Bestandteil unseres Alltags und nicht mehr wegzudenken.

Tatsächlich hat die Automatisierung bereits viele Bereiche erobert. Dazu gehört die Herstellung. Hier findest du verschiedene Fließbandroboter, zum Beispiel bei der Produktion von Autos. Dazu kommen Systeme für die automatische Verpackung und Etikettierung. Andere Anwendungen sind Werkzeuge, die in der Produktion zum Einsatz kommen und von Computern gesteuert werden.

• Im täglichen Leben hat sich die Automatisierung ebenfalls bereits ausgebreitet. So gibt es automatische Systeme für das Zahlen von Rechnungen. Thermostate passen automatisch die Temperatur der Räume an und Staubsauger kommen bereits als Roboter, die fleißig von allein den Staub jagen.
• Auch im Büro und im Geschäft findest du Beispiele für die Automatisierung. Dort gibt es Systeme, die E-Mails sortieren und diese sogar automatisch beantworten. Das Inventar in den Läden wird inzwischen oftmals ebenfalls automatisch verwaltet. Dann ist da noch die Software, die für die automatische Gehaltsabrechnung sorgt.
• Auch die Landwirtschaft konnte der Automatisierung nicht entkommen. Hier arbeiten automatische Bewässerungssysteme. Traktoren kommen mit einer Steuerung per GPS und die Kühe werden mit Melkmaschinen gemolken.
• Natürlich hat auch der Transport-Bereich seinen Anteil an der Automatisierung. So verfügen Flugzeuge über einen Autopiloten. U-Bahnen und ganze Zugsysteme werden automatisiert gesteuert.

Was ist Künstliche Intelligenz (KI) und wie funktioniert sie?

Die KI besteht aus Computersystemen, die das menschliche Denken nachahmen und die Aufgaben ausführen, die normalerweise Menschen vorbehalten sind. Das sind unter anderem das Lösen von Problemen, das Erkennen von Mustern, das Finden von Entscheidungen und das Verstehen von menschlichen Sprachen.

Die KI-Systeme simulieren die kognitiven Funktionen des Menschen. Damit sind sie in der Lage, sich einer neuen Situation anzupassen. Über die Zeit hinweg nimmt ihre Leistung zu, denn sie haben mehr Erfahrung und können damit die Analyse der Daten verbessern.

In welchen Bereichen wird KI angewendet?

Die KI lässt sich im Vergleich zur Automatisierung in anderen Bereichen finden:

• Gesundheitswesen: KI-Systeme sind in der Lage, medizinische Bilder zu analysieren und Anomalien zu erkennen. Außerdem können sie Modelle zur Vorhersage und Ausbreitung von Krankheiten entwickeln. Auch können sie Patienten überwachen und so als virtuelle Pflegeassistenten arbeiten.
• Finanzwesen: Im Rahmen des Finanzwesens arbeitet die KI, indem sie Handelssysteme den verschiedenen Bedingungen des Marktes anpasst. Sie kann die Risiken von Krediten vor ihrer Genehmigung bewerten und sie kann Betrug erkennen, indem sie aus Mustern lernt.
• Technologie: Im Rahmen der Technologie kommt die KI zum Einsatz, indem sie selbstfahrende Autos ermöglicht. Außerdem kann sie Sprache verarbeiten und dadurch schnelle und präzise Ergebnisse bei Suchanfragen liefern. Darüber hinaus ist die KI in der Lage, Inhalte für Videos, Bilder und Texte zu generieren.
• Kundenbetreuung: In der Kundenbetreuung können Chatbots komplexe Fragen verstehen und diese richtig beantworten. Sprachassistenten können dabei sogar natürliche Unterhaltungen führen. Auch sind sie in der Lage, personalisierte Empfehlungen, zum Beispiel für Produkte zu erstellen.
• Unterhaltung: In der Unterhaltung ist die KI in der Lage, Musikkompositionen zu erstellen. Sie kann Geschichten erzählen und die Welt in Videospielen gestalten. Sie kann auch personalisierte Inhaltsempfehlungen, zum Beispiel im Rahmen von Streaming-Diensten erstellen.
• Bildung: In der Bildung wiederum kann die KI Nachhilfesysteme steuern. Damit ist es möglich, dass KI sich den verschiedenen Lernstilen anpasst. Auch kann sie Aufsätze bewerten und Feedback für die Aussprache im Rahmen von Sprach-Apps liefern.
• Produktion: In der Herstellung lässt sich ebenfalls KI finden. Hier steuert sie prädiktive Wartungssysteme, die Fehler erkennen, bevor sich diese in den Prozessen zeigen. Sie kann die Qualitätskontrolle durchführen und sicherstellen, dass die Produkte einwandfrei sind. Auch wird sie in der adaptiven Robotik eingesetzt, in welcher es auf flexible Fertigungsprozesse ankommt.

Was haben Automatisierung und KI gemeinsam?

Die Grenzen zwischen der KI und der Automatisierung sind fließend. Ein guter Weg, beide zu unterscheiden, sind die Fähigkeiten, die für deren Aufgabe gebraucht werden. So kommt es für die Automatisierung darauf an, vorgefertigten Regeln und Anweisungen zu folgen und die gleichen Prozesse in der gleichen Qualität ständig zu wiederholen. Für die KI dagegen ist es wichtig, zu lernen und sich neuen Situationen anzupassen.

Die Automatisierung und die KI wirken in der Realität in ihrem Konzept zusammen. Die Automatisierung soll menschliche Arbeitskräfte freistellen, indem sie mechanische Routineaufgaben übernimmt.

Wie hat man früher ohne Automatisierung gearbeitet?

Wirf dafür einen Blick in die Vergangenheit. Damals wurde die Lohnbuchhaltung mit einem Stamm von Personal betrieben, dass die Gehälter berechnet und dann entsprechend die Auszahlung bewirkt. Heute geschieht das mit viel weniger Mitarbeitern, denn Computer übernehmen die Berechnungen und die Verwaltung sowie das Bewirken der eigentlichen Auszahlung. Das ist die Automatisierung.

Die Manager haben sich damit beschäftigt, den Markt zu analysieren. Früher haben Menschen Daten zusammengetragen, nach Gewichtung und Aussagekraft sortiert und sie dadurch in Informationen umgewandelt. Anschließend wurden diese Informationen analysiert und darauf basierend Prognosen erstellt. Auf Grundlage dieser Prognosen traf man Entscheidungen.

Heute übernimmt die KI diesen Prozess: Sie sammelt Daten, sortiert und gewichtet sie, wandelt sie in verwertbare Informationen um und erstellt daraus Zukunftsprognosen. Diese Prognosen führen zu konkreten Entscheidungsoptionen. Manager greifen nun auf diese Optionen sowie die zugrunde liegenden Informationen und Daten zurück und wählen daraus den passenden Weg.

Was hat sich in der Produktion mit der Automatisierung verändert?

In allen Abteilungen eines Betriebes, von der Produktion über die Buchhaltung bis hin zum Marketing, hat die Automatisierung zu mehr Qualität, weniger Fehlern und einem effizienteren Ablauf mit weniger Arbeitskräften geführt. Danach hat die KI in allen Führungsbereichen zu mehr Qualität, weniger Fehlern und einem effizienteren Ablauf mit weniger Beteiligten geführt. Insgesamt ist also der Bedarf an Arbeitskräften für bestimmte Aufgaben gesunken, während zugleich die Qualität und Effizienz gestiegen ist. Das ist die Grundlage für höhere Einnahmen, höhere Gehälter für die Mitarbeiter und eine bessere Versorgung für die Gesellschaft. Dazu zählen auch bessere Gesundheitssysteme und zusätzliche Vorsorgemöglichkeiten, die wir uns durch höhere Einkommen und wachsende Steuereinnahmen – sowohl als Einzelpersonen als auch als Gesellschaft – leisten können.

Bedenken hinsichtlich einer steigenden Arbeitslosigkeit durch den Einsatz von KI und Automatisierung sind ebenfalls unbegründet. Vorausgesetzt, die Qualifikation stimmt, werden Fachkräfte nach wie vor händeringend gesucht. Neue Maschinen und KI-Systeme müssen konzipiert, entwickelt, installiert, gewartet und kontinuierlich verbessert werden. Die dazugehörigen Tätigkeiten reichen vom Verlegen von Kabeln bis hin zur Arbeit in der IT-Entwicklung.

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Fazit

Die Automatisierung zielt darauf ab, sich wiederholende Abläufe ohne menschliches Eingreifen auszuführen. Dabei kommen vordefinierte Regeln und Anweisungen zum Einsatz, um eine gleichbleibende Qualität und einen störungsfreien Ablauf sicherzustellen. So lassen sich die Effizienz steigern, Kosten senken und Arbeitskräfte für andere Aufgaben freisetzen.

Auf die Automatisierung aufbauend hat die KI mit dem nächsten Schritt begonnen, die Arbeit auch in Bereichen zu übernehmen, die normalerweise den Menschen vorbehalten sind. Damit werden auch hier die Effizienz gesteigert, die Kosten gesenkt und Arbeitskräfte für andere Aufgaben freigesetzt.

Für Elektriker eröffnet sich hier ein weites Berufsfeld. Sie sind dafür verantwortlich, Automatisierungsanlagen in Betrieben zu planen, zu fertigen, zu installieren, zu warten und bei Bedarf aufzurüsten. Auch wenn Produkte zunehmend automatisiert werden, ist ihr Fachwissen gefragt.

Auch im Bereich der KI sind Elektriker gefragt. Die Computersysteme, auf denen KI-Anwendungen laufen, müssen ebenfalls geplant, gebaut, installiert, eingerichtet, gewartet und bei Bedarf aufgerüstet werden.