Beruf des Monats - Mai 2014
Mechatroniker/in

Die Tätigkeit im Überblick

Mechatroniker/innen bauen mechanische, elektrische und elektronische Komponenten, montieren sie zu komplexen Systemen, installieren Steuerungssoftware und halten die Systeme instand.

Mechatroniker/innen sind vor allem im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Automatisierungstechnik tätig, z.B. bei Firmen, die industrielle Prozesssteuerungseinrichtungen produzieren. Auch in Betrieben des Fahrzeug-, Luft- oder Raumfahrzeugbaus sowie in der Informations- und Kommunikations- oder der Medizintechnik können sie arbeiten.

 Aufgaben und Tätigkeiten (Beschreibung)

Worum geht es?

Mechatroniker/innen bauen mechanische, elektrische und elektronische Komponenten, montieren sie zu komplexen Systemen, installieren Steuerungssoftware und halten die Systeme instand.

Metallbau, Elektrotechnik und EDV

Maschinen und Anlagen enthalten mechanische sowie elektronische, oft auch computergesteuerte Bauteile, die harmonisch zusammenspielen. Mechatronische Systeme bestehen aus einem mechanischen Grundsystem, das elektronisch und mittels Software gesteuert und geregelt wird. In diesen Systemen werden zunehmend Funktionen von der Mechanik in die Elektronik und Informationsverarbeitung verlagert, auch nanotechnologische Anwendungen werden mittlerweile eingesetzt. Der Autopilot im Flugzeug, die Werkzeugmaschine oder Verpackungsanlage in der Fabrik und die programmierbare Waschmaschine basieren heutzutage auf einer solchen Verzahnung der Technik. Mechatroniker/innen sind Fachkräfte für diese komplexen Systeme. Allerdings ziehen sie bei sehr komplizierten Aufgaben oder Schäden teilweise Spezialisten aus den einzelnen Fachgebieten Mechanik, Elektronik oder EDV hinzu.

Der Zukunftsmarkt Elektromobilität spielt für Mechatroniker/innen eine immer größere Rolle. Beispielsweise sind sie an der Konstruktion von Fahrzeugen mit Elektroantrieb beteiligt.

Anlagen bauen und montieren

Bevor Mechatroniker/innen beispielsweise eine automatisierte Produktionsanlage oder Fertigungsstraße montieren, müssen sie genau analysieren, was das fertige System leisten soll und wie die Teile zusammenspielen. Dazu lesen sie z.T. in englischer Sprache abgefasste Schaltpläne, Konstruktionszeichnungen und Bedienungsanleitungen. Dann bauen sie die mechanischen, elektrischen und elektronischen Komponenten in der Werkstatt oder vor Ort beim Kunden zu mechatronischen Systemen zusammen. Sie verbinden elektronische Bauelemente oder Baugruppen mit mechanischen Bauteilen, mit Ventilen, Pumpen und Schlauchleitungen. Außerdem bauen sie Antriebe und deren Steuerung in die Anlagen ein, die sie dann mit Blechen oder Kunststoffteilen verkleiden. Hierfür bearbeiten sie beispielsweise Metalle von Hand oder maschinell und verdrahten Leitungen. Häufig kommen Mechatroniker/innen mit Hydraulikflüssigkeiten, Ölen und Fetten, Lacken und Klebern in Berührung. Die Sicherheitsbestimmungen beachten sie sorgfältig.

Anlagen programmieren und in Betrieb nehmen

Mechatroniker/innen nehmen die fertigen Systeme in Betrieb, installieren und testen sie. Sie prüfen ihre Arbeit sorgfältig mit speziellen elektrotechnischen und mechanischen Diagnose- und Messgeräten, beispielsweise mit Druckprüfern oder Mikrometerschrauben, damit alle Teile genau wie in den Konstruktionsplänen vorgegeben zusammenpassen. So stellen sie das einwandfreie Funktionieren der fertigen Anlage sicher. Sie montieren und prüfen jedoch nicht nur die Hardware, sondern installieren auch die zugehörige Steuerungssoftware. Die Fachkräfte programmieren die Produktionsanlagen und stellen beispielsweise die Sollwerte einer Steuerungs- oder Überwachungseinrichtung ein. Sie installieren und konfigurieren Netzwerke und Bus-Systeme oder führen Versionswechsel bei Software durch. Wenn die Anlage geprüft und alles in Ordnung ist, übergeben sie diese an ihre Kunden und unterweisen sie in der Bedienung.

Anlagen warten und reparieren

Außerdem warten und reparieren Mechatroniker/innen bestehende Systeme. Tritt ein Fehler auf, stellen sie mit geeigneten Diagnoseverfahren fest, wo der Fehler liegt. Sie finden heraus, ob die Software oder die Hardware betroffen ist und ob es sich um ein mechanisches oder elektrisches Problem handelt. Anschließend reparieren sie die beschädigten Bauteile, setzen Ersatzteile ein oder tauschen Verschleißteile aus. Liegt ein Bedienungsfehler vor, erklären sie dem Kunden den richtigen Umgang mit der Anlage. Mechatroniker/innen rüsten darüber hinaus Anlagen um, erweitern diese oder tauschen technisch überholte Komponenten aus.

 

Aufgaben und Tätigkeiten im Einzelnen

Mechatroniker/innen haben folgende Aufgaben:

  • Arbeitsaufgaben planen und vorbereiten, technische Unterlagen lesen (z.B. Konstruktionszeichnungen, Fertigungs-, Montage-, Schalt-, Installations-, Funktions- und Instandhaltungspläne, Arbeitsfolgepläne, Justiervorschriften, Betriebs- und Bedienungsanleitungen)
  • Bauteile herstellen, mechatronische Systeme installieren bzw. umrüsten
    • mechanische, pneumatische, hydraulische, elektrische, elektronische und informationstechnische Systeme und Komponenten zu funktionsgerechten Einheiten zusammenbauen, z.B. zu einzelnen oder verketteten Maschinen, automatisierten Produktionsanlagen, Fertigungsstraßen
    • Metalle bearbeiten und verbinden, z.B. manuell und maschinell spanen, trennen und umformen, schrauben, nieten, kleben, löten, schweißen (einfaches Schweißen ohne besondere Schweißprüfungen)
    • elektrotechnische/elektronische Bauteile verdrahten und verbinden, Kabel zurichten und verlegen
    • Antriebssysteme, Sensoren, Aktoren und Wandler einbauen
    • Schalt- und Bedieneinrichtungen, Verkleidungen und Schutzeinrichtungen montieren
    • mechatronische Mess-, Steuerungs-, Regelungs- und Überwachungseinrichtungen aufbauen und programmieren, Sollwerte einstellen
    • elektrische Kenndaten, z.B. Spannung, Strom, Widerstand, analoge und digitale Signale, messen
    • Netzwerke und Bus-Systeme aufbauen und Schnittstellensignale prüfen
  • mechatronische Systeme in Betrieb nehmen
    • Maschinenfunktionen einstellen und Betriebswerte erfassen
    • Systemparameter mit vorgegebenen Werten (Sollwerten) vergleichen
    • Einstellungen/Programme optimieren
    • installierte Systeme an den Kunden übergeben, Bedienpersonal einweisen
  • Anlagen warten, instand halten und reparieren
    • Mess-, Prüf- und Diagnoseverfahren anwenden und Fehlfunktionen feststellen
    • Störungsursachen suchen, Fehler unter Beachtung der Schnittstellen mechanischer, fluidischer und elektrischer/elektronischer Baugruppen eingrenzen und beheben
    • Ersatzteile einbauen und Verschleißteile austauschen
    • Maschinen und Anlagensysteme umrüsten und erweitern, technisch überholte Baugruppen austauschen

 

Ausbildungsinhalte

Im 1. Ausbildungsjahr lernen die Auszubildenden im Ausbildungsbetrieb beispielsweise:

  • wie man EDV-Anlagen handhabt, insbesondere Software einsetzt, Peripheriegeräte anschließt und nutzt
  • wie man Arbeitsschritte nach funktionalen, fertigungstechnischen und wirtschaftlichen Kriterien festlegt
  • Messzeuge zum Messen und Prüfen von Längen, Winkeln und Flächen auszuwählen und zu handhaben
  • wie man Bohrungen herstellt und reibt
  • Bleche, Rohre und Profile zu schweißen
  • Einschübe, Gehäuse und Schaltgerätekombinationen zusammenzubauen
  • Verfahren und Messgeräte auszuwählen, Messfehler abzuschätzen und Messeinrichtungen aufzubauen
  • wie man Baugruppen und Geräte in unterschiedlichen Arten nach Unterlagen und Mustern verdrahtet
  • Netzwerke und Bussysteme zu installieren und zu konfigurieren
  • elektrische und fluidische Schaltungen nach vorgegebenen Problemstellungen aufzubauen
  • wie man Anwendungsprogramme für Steuerungen erstellt, eingibt und testet
  • Schmier- und Kühleinrichtungen einzubauen
  • wie man Schutzeinrichtungen, Schirmungen, Verkleidungen und Isolierungen anbringt
  • Signalverarbeitungsbaugruppen anzuschließen und deren Ein- und Ausgangssignale zu prüfen
  • wie sie Ursachen von Fehlern und Qualitätsmängeln systematisch suchen, beseitigen und dokumentieren
  • Antriebe, Getriebe und Kupplungen einzubauen
  • wie sie Maschinen, Geräte und Tragkonstruktionen zu Bezugsgrößen ausrichten, befestigen und sichern
  • Steuer-, Regel- und Überwachungseinrichtungen zu prüfen, Regelparameter einzustellen
  • wie man mechatronische Systeme in Betrieb nimmt und Funktionsprüfung durchführt
  • mechatronische Systeme unter Beachtung der betrieblichen Abläufe instand zu setzen
  • welche gegenseitigen Rechte und Pflichten aus dem Ausbildungsvertrag entstehen
  • wie der Ausbildungsbetrieb organisiert ist und wie Beschaffung, Fertigung, Absatz und Verwaltung funktionieren
  • wie die Arbeitsschutz- und Unfallverhütungsvorschriften angewendet werden
  • welche Umweltschutzmaßnahmen zu beachten sind
  • Analysieren von Funktionszusammenhängen in mechatronischen Systemen und Untersuchen der Energie- und Informationsflüsse in elektrischen, pneumatischen und hydraulischen Baugruppen
  • Design und Erstellen mechatronischer Systeme sowie Untersuchen des Informationsflusses in komplexen mechatronischen Systemen
  • Realisieren von einfachen mechatronischen Komponenten
  • Installieren elektrischer Betriebsmittel unter Beachtung sicherheitstechnischer Aspekte
  • Kommunizieren mit Hilfe von Datenverarbeitungssystemen
  • Herstellen mechanischer Teilsysteme
  • Planung und Organisation von Arbeitsabläufen sowie Planen der Montage und Demontage
  • Inbetriebnahme, Fehlersuche und Instandsetzung sowie vorbeugende Instandhaltung
  • Übergabe von mechatronischen Systemen an Kunden

Während des 2. Ausbildungsjahres wird den Auszubildenden u.a. vermittelt:

  • wie man Baugruppen und Geräte in unterschiedlichen Arten nach Unterlagen und Mustern verdrahtet
  • Netzwerke und Bussysteme zu installieren und zu konfigurieren
  • elektrische und fluidische Schaltungen nach vorgegebenen Problemstellungen aufzubauen
  • wie man Anwendungsprogramme für Steuerungen erstellt, eingibt und testet
  • Schmier- und Kühleinrichtungen einzubauen
  • wie man Schutzeinrichtungen, Schirmungen, Verkleidungen und Isolierungen anbringt
  • Signalverarbeitungsbaugruppen anzuschließen und deren Ein- und Ausgangssignale zu prüfen

Im 3. und 4. Ausbildungsjahr lernen die Auszubildenden:

  • wie sie Ursachen von Fehlern und Qualitätsmängeln systematisch suchen, beseitigen und dokumentieren
  • Antriebe, Getriebe und Kupplungen einzubauen
  • wie sie Maschinen, Geräte und Tragkonstruktionen zu Bezugsgrößen ausrichten, befestigen und sichern
  • Steuer-, Regel- und Überwachungseinrichtungen zu prüfen, Regelparameter einzustellen
  • wie man mechatronische Systeme in Betrieb nimmt und Funktionsprüfung durchführt
  • mechatronische Systeme unter Beachtung der betrieblichen Abläufe instand zu setzen

Außerdem wird den Auszubildenden z.B. vermittelt:

  • welche gegenseitigen Rechte und Pflichten aus dem Ausbildungsvertrag entstehen
  • wie der Ausbildungsbetrieb organisiert ist und wie Beschaffung, Fertigung, Absatz und Verwaltung funktionieren
  • wie die Arbeitsschutz- und Unfallverhütungsvorschriften angewendet werden
  • welche Umweltschutzmaßnahmen zu beachten sind

In der Berufsschule sind folgende Lernfelder Gegenstand des Unterrichts:

  • Analysieren von Funktionszusammenhängen in mechatronischen Systemen und Untersuchen der Energie- und Informationsflüsse in elektrischen, pneumatischen und hydraulischen Baugruppen
  • Design und Erstellen mechatronischer Systeme sowie Untersuchen des Informationsflusses in komplexen mechatronischen Systemen
  • Realisieren von einfachen mechatronischen Komponenten
  • Installieren elektrischer Betriebsmittel unter Beachtung sicherheitstechnischer Aspekte
  • Kommunizieren mit Hilfe von Datenverarbeitungssystemen
  • Herstellen mechanischer Teilsysteme
  • Planung und Organisation von Arbeitsabläufen sowie Planen der Montage und Demontage
  • Inbetriebnahme, Fehlersuche und Instandsetzung sowie vorbeugende Instandhaltung
  • Übergabe von mechatronischen Systemen an Kunden


Interessen

Folgende Interessen sind wichtig und hilfreich, um diesen Beruf erlernen und ausüben zu können. Die Interessen sind in der Reihenfolge ihrer Wichtigkeit genannt. Zu jedem Interessenbereich werden zur Veranschaulichung Tätigkeiten genannt.

Interesse an praktisch-konkreten Tätigkeiten

  • z.B. Bearbeiten und Verbinden von Metallen durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen
  • z.B. Einbauen von Antriebssystemen, Sensoren, Aktoren und Wandlern
  • z.B. Einbauen von Ersatzteilen und Austauschen von Verschleißteilen an den Anlagen

Interesse an theoretisch-abstrakten Tätigkeiten

  • z.B. systematisches Analysieren von Störungen und Beheben der Fehler unter Beachtung der Schnittstellen mechanischer, hydraulischer, pneumatischer und elektrischer/elektronischer Baugruppen
  • z.B. Programmieren mechatronischer Systeme

Interesse an organisatorisch-prüfenden Tätigkeiten

  • z.B. Testen von mechatronischen Systemen und Protokollieren der Prüfergebnisse


Kompetenzen

Die folgende Liste enthält eine Auswahl der wichtigsten Fertigkeiten und Kenntnisse. Die Auswahl dieser berufsbezogenen Kompetenzen erfolgt auf Basis der Ausbildungsordnung sowie der Auswertung von Stellen- und Bewerberangeboten.

Kernkompetenzen, die man während der Ausbildung erwirbt:

  • Elektromechanik
  • Elektronik
  • Elektrotechnik
  • Hardwareinstallation, Softwareinstallation
  • Informationstechnik, Computertechnik
  • Mechatronik
  • Arbeitsvorbereitung
  • Automatisierungstechnik, Prozessautomatisierung
  • Bussysteme
  • Crimpen
  • Elektroinstallation
  • Hybride Steuerungen
  • Hydraulik
  • Mess-, Steuer-, Regeltechnik (MSR)
  • Mikrocomputer-, Mikroprozessortechnik
  • Mikroelektronik
  • Pneumatik
  • Programmieren
  • Prüffeld
  • Qualitätsprüfung, Qualitätssicherung
  • Roboter- und Handhabungstechnik
  • SPS-Programmierung, SPS-Technik
  • Wartung, Reparatur, Instandhaltung
  • Kompetenzgruppe "Betriebssysteme"
  • Kompetenzgruppe "Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS-Software)"

Weitere Kompetenzen, die für die Ausübung dieses Berufs bedeutsam sein können:

  • Arbeitsvorbereitung
  • Automatisierungstechnik, Prozessautomatisierung
  • Bussysteme
  • Crimpen
  • Elektroinstallation
  • Hybride Steuerungen
  • Hydraulik
  • Mess-, Steuer-, Regeltechnik (MSR)
  • Mikrocomputer-, Mikroprozessortechnik
  • Mikroelektronik
  • Pneumatik
  • Programmieren
  • Prüffeld
  • Qualitätsprüfung, Qualitätssicherung
  • Roboter- und Handhabungstechnik
  • SPS-Programmierung, SPS-Technik
  • Wartung, Reparatur, Instandhaltung

Darüber hinaus enthalten die folgenden Kompetenzgruppen weitere relevante Fertigkeiten und Kenntnisse:

  • Kompetenzgruppe "Betriebssysteme"
  • Kompetenzgruppe "Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS-Software)"

Quelle:http://berufenet.arbeitsagentur.de/