Die Berufsbezeichnung Mechatroniker:in setzt sich aus den Fachbereichen Maschinenbau, Mechanik, Elektrotechnik und Informatik zusammen, die zugleich auch die Aufgabengebiete von Mechatroniker:innen widerspiegeln - Mechatroniker:innen vereinen Tätigkeiten aus der Mechanik und Elektronik und haben darüber hinaus Berührungspunkte mit der Informatik, der Informationstechnologie und dem Maschinenbau. Die Ausbildung zur Mechatronikerin und zum Mechatroniker dauert in der Regel dreieinhalb bis vier Jahre. Durch ihr vielseitiges Wissen können Mechatroniker:innen in unterschiedlichen Branchen arbeiten, wie z.B. dem Maschinen- und Anlagenbau, dem Automobilbau oder der Stahlindustrie.
Welche Aufgaben haben Mechatroniker:innen?
Gegenstand der Arbeit von Mechatroniker:innen sind mechanische, elektrische und elektronische Komponenten und Baugruppen. Ihre Aufgabe ist es nun, diese Komponenten zu mechatronischen Systemen zusammenzubauen – das können z.B. Windräder, Autopiloten im Flugzeug, Verpackungsanlagen oder medizinische Apparate sein –, die fertigen Anlagen und Maschinen in Betrieb zu nehmen und zu programmieren oder passende Software zu installieren. Darüber hinaus ist man als Mechatroniker:in für die Wartung und Reparatur der Anlagen verantwortlich.
Die Aufgaben von Mechatroniker:innen im Detail:
1. Analyse aller technischen Unterlagen
Bevor Mechatroniker:innen eine Anlage bauen und montieren, müssen diese vorab genau wissen, welches Ziel mit der Anlage oder dem System verfolgt wird und wie sich dieses zusammensetzt. Dafür analysiert man als Mechatroniker:in alle technischen Unterlagen. Dazu zählen z.B. Schalt- und Funktionspläne, Montage- und Instandhaltungspläne und Bedienungsanleitungen. Sind das Ziel sowie alle technischen Details geklärt, planen Mechatroniker:innen alle bevorstehenden Arbeitsaufgaben. Je nach Größe und Komplexität der Anlage ist bereits in der Planungsphase ein enger Abstimmungsaufwand mit fachverwandten Disziplinen notwendig. Das können z.B. Produktionstechniker:innen, Verfahrenstechniker:innen oder Elektrotechniker:innen sein.
2. Anlagenbau und -montage
In dieser Phase baut und montiert man als Mechatroniker:in mechanische, elektrische und elektronische Komponenten zu mechatronischen Systemen zusammen. Dazu bearbeitet man die für die Anlagen notwendigen Baugruppen zunächst, trennt, verformt und verbindet Bestandteile aus Metall und Kunststoff und verdrahtet, verbindet und verlegt elektronische Bauteile. Sind alle Bauteile komplett und entsprechend der technischen Unterlagen bearbeitet, kann sich die Mechatronikerin oder der Mechatroniker an die Zusammensetzung der mechanischen, pneumatischen, hydraulischen, elektronischen und informationstechnischen Systeme machen. Darüber hinaus bauen Mechatroniker:innen in diesem Schritt Sensoren und Antriebssysteme in die Anlage mit ein.
3. Programmierung und Inbetriebnahme der Anlage
Ist die Anlage mit all seinen Komponenten vollständig zusammengesetzt, nehmen Mechatroniker:innen sie in Betrieb. Über Mess-, Prüf- und Diagnoseverfahren prüfen Mechatroniker:innen die Anlage daraufhin auf Fehler. Darüber hinaus installieren Mechatroniker:innen die passende Steuerungssoftware und programmieren diese entsprechend der Anforderung des Kunden. So stellt man als Mechatroniker:in z.B. sicher, dass alle Produktionsanlagen untereinander vernetzt sind. Abschließend führen Mechatroniker:innen einige Probeläufe der Anlage durch. Verlaufen diese positiv, kann die Anlage an den Kunden übergeben und das Personal vor Ort mit der Bedienung der Anlage vertraut gemacht werden.
4. Wartung und Reparatur
Mechatroniker:innen haben darüber hinaus die Aufgabe, bestehende Anlagen und Maschinen zu warten und zu reparieren. Funktioniert eine Anlage nicht mehr, liegt es an der Mechatronikerin oder am Mechatroniker, über Diagnoseverfahren herauszufinden, wo der Fehler liegt, um diesen anschließend zu beheben. Zur Behebung des Fehlers entfernt man als Mechatroniker:in beschädigte Bestandteile der Anlage und ersetzt diese durch passende Komponenten. Ähnlich verhält es sich mit der Software einer Anlage. Liegt ein Fehler vor, ist man als Mechatroniker:in dafür verantwortlich, diesen programmatisch zu beheben.
Wie verläuft die Ausbildung von Mechatroniker:innen?
Die Ausbildung zur Mechatronikerin und zum Mechatroniker dauert in der Regel dreieinhalb bis vier Jahre und verläuft dual, d.h. die Auszubildenden verbringen ca. 20% der Ausbildung in der Berufsschule und den Rest der Zeit im Ausbildungsbetrieb. So kann die Theorie direkt in der Praxis angewendet werden. Die Zulassungsvoraussetzung zur Ausbildung ist der Abschluss der neunjährigen Schulpflicht. Da die Lehre als Mechatroniker:in ein Modullehrberuf ist, besteht sie aus drei Modulen: Grundmodul, Hauptmodul(en) und Spezialmodul(en). Nach der zweijährigen Pflichtausbildung im Grundmodul Mechatronik folgt die eineinhalbjährige Ausbildung in einem Hauptmodul. Hierbei darf aus folgenden Modulen, die nicht kombinierbar sind, gewählt werden: Automatisierungstechnik, Elektromaschinentechnik, Fertigungstechnik, Büro- und EDV-Systemtechnik, Alternative Antriebstechnik und Medizingerätetechnik. Im Anschluss kann in einem weiteren halben Ausbildungsjahr eines der folgenden Spezialmodule gewählt werden: Robotik oder SPS-Technik. Vorher sind jedoch die Einschränkungen der Kombination der Spezialmodule zu beachten.
Um die Ausbildung erfolgreich zu bestehen, müssen sich die Auszubildenden am Ende der Lehre der Lehrabschlussprüfung stellen, die sich aus einer praktischen und einer theoretischen Prüfung zusammensetzt.
Die Alternative zur Berufsausbildung: Das Studium der Mechatronik
Alternativ zur Berufsausbildung kann ein Studium der Mechatronik nach erfolgreichem Bestehen der Hochschulreife (z.B. Matura, Berufsreifeprüfung oder ein Äquivalent), teilweise mit Zusatzprüfungen (z.B. in Darstellender Geometrie) oder in einem Auswahlverfahren absolviert werden.
Genauso wie die Berufsausbildung auch ist das Studium interdisziplinär ausgerichtet, d.h. es vereint Inhalte aus den Fachbereichen Elektrotechnik, Maschinenbau, Mechanik und Informatik. Das Grundlagenstudium besteht in der Regel aus Fächern wie Mathematik, Physik, Informatik, Elektronik, System- und Regelungstechnik, Materialwissenschaften, Maschinenbau, Elektro- und Automatisierungstechnik sowie Mess- und Steuerungstechnik. Auch Englisch oder Fächer im Management und der BWL stehen auf dem Lehrplan. Über Wahlfächer können sich Studierende spezialisieren, z.B. in den Bereichen Messtechnik und Sensorik, Konstruktion und Entwicklung, Robotik, Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik oder Antriebstechnik.
Der Bachelor der Mechatronik umfasst sechs Semester, der gleichnamige Master vier Semester. Beide Abschlüsse können in Vollzeit, berufsbegleitend oder als Fernstudium an Fachhochschulen oder Universitäten erworben werden.
Wo kann ich als Mechatroniker:in arbeiten?
Mechatronische Systeme sind fester Bestandteil zahlreicher Maschinen und Anlagen. Deshalb ist man als Mechatroniker:in heutzutage eine gefragte Expertin oder ein gefragter Experte in zahlreichen Branchen. Die Tätigkeitsbereiche von Mechatroniker:innen erstrecken sich von der Medizintechnik und Elektroindustrie über den Maschinen- und Anlagenbau bis hin zur Fahrzeugtechnik, Stahlindustrie und dem Handwerk. Darüber hinaus finden Mechatroniker:innen auch Anstellung in der Forschung und Entwicklung sowie im universitären Bereich. Der Arbeitsort von Mechatroniker:innen ist deshalb ebenso abwechslungsreich wie die Branchen, in denen er sich bewegt. Er kann in Produktionshallen, Gewerbe- und Industriebetrieben, Konstruktions- und Ingenieurbüros als auch in Werkstätten oder Universitäts- und Fachhochschulräumlichkeiten arbeiten.
Welche Soft Skills sollte man als Mechatroniker:in haben?
Der Beruf Mechatroniker:in ist sehr technisch und verlangt deshalb allen angehenden Mechatroniker:innen ein hohes Maß an technischem Verständnis und analytischem Denkvermögen ab, insbesondere dann, wenn Anwendungsprogramme entwickelt oder Schaltpläne erstellt werden müssen. Darüber hinaus ist auch handwerkliches Geschick von großer Bedeutung. Arbeiten Mechatroniker:innen nicht in der Forschung und Entwicklung oder in einem Ingenieurbüro, müssen sie feilen, löten, schleifen und fräsen und dabei ihre Geschicklichkeit und Genauigkeit unter Beweis stellen. In diesem Zusammenhang kann es hin und wieder vorkommen, dass der Mechatroniker:innen schwer heben muss und auch mal unregelmäßigen Arbeitszeiten, insbesondere, wenn Schichtdienst ansteht oder ein unerwarteter Fehler aufgetreten ist, standhalten muss. Körperliche Belastbarkeit als auch Stressresistenz und Flexibilität sind deshalb weitere Soft Skills, die man als Mechatroniker:in haben sollte.