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Praxisauftrag und Kompetenzcheck - Mechatroniker - 3. Ausbildungsjahr

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Einleitung

Dieser aiMOOC begleitet dich bei einem berufstypischen Jahresprojekt im dritten Ausbildungsjahr zum Mechatroniker. Du analysierst einen Kundenauftrag, untersuchst den Informationsfluss einer mechatronischen Anlage, planst Montage und Demontage, nimmst Teilfunktionen kontrolliert in Betrieb, grenzt einen Fehler systematisch ein, setzt eine geeignete Instandsetzungsmaßnahme um und weist das Ergebnis mit prüfbaren Unterlagen nach. Dabei verbindest du Mechanik, Elektrotechnik, Automatisierungstechnik, Informationstechnik, Fachrechnen, Qualitätsmanagement und verständliche Kundenkommunikation.

Lernziel: Du kannst einen berufstypischen Auftrag fachlich analysieren, sicher planen, begründet bearbeiten, prüfen, dokumentieren und reflektieren. Der Kurs orientiert sich am aktuellen Berufsprofil des Bundesinstituts für Berufsbildung und an der geltenden Ausbildungsordnung. Für die konkrete Durchführung bleiben jedoch der betriebliche Ausbildungsplan, der Berufsschullehrplan des jeweiligen Landes, die Vorgaben der zuständigen Kammer, die Gefährdungsbeurteilung, aktuelle Herstellerunterlagen und die Anweisungen verantwortlicher Fachkräfte verbindlich.

Sicherheitsgrenze: Arbeiten an realen elektrischen, pneumatischen, hydraulischen oder mechanisch gefährlichen Anlagen erfolgen ausschließlich nach betrieblicher Freigabe, mit passender Qualifikation und unter befugter Aufsicht. Wo diese Voraussetzungen fehlen, nutzt du die im Kurs beschriebene sichere Alternative: eine strombegrenzte 24-Volt-Modellanlage ohne gefährliche Bewegungsenergien oder eine Simulation mit künstlich eingebauten Fehlern. Auch an einem Modell bleiben Schutzhaube, Not-Halt-Konzept, sichere Arbeitsorganisation und Aufsicht erforderlich. Der Kurs ersetzt weder eine Unterweisung noch eine befähigte Person und begründet keine Prüfungszulassung oder amtliche Anerkennung.

Der Jahresauftrag als vollständige Handlung

Ein mechatronischer Praxisauftrag ist mehr als eine Reparatur. Du musst Anforderungen verstehen, technische Zusammenhänge erfassen, Entscheidungen begründen, Risiken beherrschen, das Ergebnis prüfen und es so übergeben, dass eine andere Fachkraft deine Arbeit nachvollziehen kann. Die Ausbildungsordnung verlangt bei komplexen Arbeitsaufgaben unter anderem Auftragsanalyse, Planung, Durchführung, Prüfung, Dokumentation, systematische Fehlersuche sowie Übergabe und Erläuterung des Systems. Im Jahresprojekt werden diese Elemente als Vollständige Handlung verbunden.

Auftragssituation und Kompetenzverknüpfung

Die synthetische Auftragssituation lautet: Eine kleine Förderanlage erkennt Werkstücke zeitweise nicht. Dadurch hält der Materialfluss unvorhersehbar an, und die nachfolgende Station erhält widersprüchliche Statusinformationen. Der Auftraggeber erwartet eine nachvollziehbare Ursachenanalyse, eine sichere Instandsetzung, einen dokumentierten Funktionstest und eine verständliche Übergabe. Es werden keine echten Kunden-, Betriebs- oder Personendaten verwendet.

Du verknüpfst dabei drei Jahreskompetenzen:

Informationsfluss untersuchen: Du verfolgst den Weg vom Prozess über Sensor, Anschluss, Eingangsmodul, Steuerungsprogramm und Diagnose bis zur Anzeige oder zum Aktor.
Montage und Demontage planen: Du bestimmst Reihenfolge, Werkzeuge, Ersatzteile, Prüfmittel, Schutzmaßnahmen, Schnittstellen und Rückbauzustand.
Inbetriebnahme und Instandhaltung: Du prüfst Teilfunktionen schrittweise, bildest überprüfbare Fehlerhypothesen, setzt eine freigegebene Maßnahme um und dokumentierst das Ergebnis.

Phasen, Ergebnisse und Entscheidungspunkte

Phase	Leitfrage	Nachweis	Entscheidungspunkt
Informieren	Was verlangt der Auftrag, und welche Unterlagen sind gültig?	Auftragsanalyse, Systemgrenze, Daten- und Dokumentenliste	Ist der Auftrag eindeutig und sicher ausführbar?
Planen	Welche Arbeitsschritte, Ressourcen, Prüfungen und Schutzmaßnahmen sind nötig?	Arbeitsplan, Gefährdungsabgleich, Materialliste, Prüfplan	Sind Risiken beherrscht und Verantwortlichkeiten geklärt?
Entscheiden	Welche Hypothese wird zuerst geprüft, und warum?	Priorisierte Hypothesen mit Belegen und Abbruchkriterien	Ist die Prüfung aussagekräftig, reversibel und zulässig?
Ausführen	Wie wird die freigegebene Maßnahme fachgerecht umgesetzt?	Arbeitsprotokoll, Messwerte, Versions- oder Änderungsstand	Entspricht die Ausführung Hersteller- und Betriebsvorgaben?
Kontrollieren	Erfüllt das System die festgelegten Sollwerte?	Prüfprotokoll mit Soll-Ist-Vergleich und Abweichungsbewertung	Ist die Freigabe fachlich vertretbar?
Bewerten	Was war Ursache, Wirkung und nachhaltige Verbesserung?	Kundengerechte Übergabe, Reflexion und Verbesserungsvorschlag	Welche Folgemaßnahme verhindert Wiederholfehler?

Ein guter Auftrag enthält messbare Abnahmekriterien. Formulierungen wie „läuft wieder“ sind nicht ausreichend. Besser ist zum Beispiel: „Zwanzig nacheinander zugeführte Prüfkörper werden ohne Fehldetektion erkannt; das Eingangssignal bleibt stabil; die Anlage wechselt bei unterbrochenem Sensorsignal in den vereinbarten sicheren Zustand; alle Änderungen sind im Plan und Prüfprotokoll eingetragen.“

Kundenkommunikation und Datenschutz

Kundenkommunikation beginnt mit aktivem Klären: Welche Funktion ist gestört? Seit wann tritt der Fehler auf? Unter welchen Betriebsbedingungen? Welche Änderungen gab es? Welche Ausfallfolgen sind besonders kritisch? Aus Aussagen wie „manchmal bleibt alles stehen“ leitest du keine vorschnelle Ursache ab. Du übersetzt die Beobachtung in überprüfbare Kriterien und trennst Beobachtung, Vermutung und Nachweis.

Bei digitalen Diagnoseunterlagen gilt Datenschutz und betrieblicher Informationsschutz. Verwende nur erforderliche Daten, anonymisiere Namen und Auftragsnummern in Lernunterlagen, speichere Dateien ausschließlich in freigegebenen Systemen und entferne Zugangsdaten, Netzadressen oder Produktionsgeheimnisse aus Bildschirmfotos. Für diesen Kurs werden ausschließlich erfundene Bezeichnungen wie „Anlage M-24“ und „Auftrag P-03“ genutzt. Änderungen an Steuerungsprogrammen erhalten einen nachvollziehbaren Versionsstand; unkontrollierte private Cloudspeicher sind ungeeignet.

Informationsfluss in komplexen mechatronischen Systemen untersuchen

Ein mechatronisches System verarbeitet Energie, Material und Information gleichzeitig. Der Materialfluss beschreibt zum Beispiel den Weg eines Werkstücks über ein Förderband. Der Informationsfluss beschreibt, wie ein Prozesszustand erfasst, übertragen, ausgewertet und in eine Reaktion umgesetzt wird. Für eine wirksame Fehlersuche musst du beide Flüsse getrennt darstellen und anschließend ihre Wechselwirkung untersuchen.

Das Bild zeigt einen realen automatisierten Förderprozess. Für den Kompetenzcheck ist nicht die konkrete Anlage entscheidend, sondern die Frage, welche Sensoren, Steuerungsentscheidungen, Aktoren, Sicherheitsfunktionen und Rückmeldungen den Materialfluss ermöglichen.

Signalkette vom Prozess zur Wirkung

Eine typische Signalkette lautet:

Prozessgröße: Ein Werkstück erreicht die Erfassungsstelle.
Sensor: Eine Lichtschranke oder ein Näherungssensor wandelt die physikalische Beobachtung in ein elektrisches Signal um.
Anschluss und Eingangsmodul: Leitung, Steckverbinder und SPS-Eingang übertragen und interpretieren das Signal.
SPS: Das Programm verknüpft das Eingangssignal mit Betriebsart, Verriegelungen, Zeitbedingungen und Sicherheitsfreigaben.
Ausgangsmodul und Aktor: Ein Schütz, Ventil oder Antrieb setzt den Steuerbefehl in eine physische Wirkung um.
Rückmeldung: Weitere Sensoren oder Diagnosebits bestätigen, ob die erwartete Wirkung tatsächlich eingetreten ist.

Das Blockbild verdeutlicht die Trennung zwischen Eingängen, Verarbeitung und Ausgängen. In einer realen Anlage liegen zusätzlich Kommunikationsnetze, dezentrale Ein-/Ausgabestationen, Bediengeräte, Antriebsregler, Sicherheitssteuerungen und übergeordnete Systeme dazwischen. Deshalb ist ein Signalplan mit eindeutigen Bezeichnungen wichtiger als bloßes Raten.

Der abgebildete Sensor befindet sich direkt über einem Transportband. Er zeigt, dass Prozessinformation nicht nur binär sein muss. Analoge Sensorwerte können etwa Feuchte, Temperatur, Druck, Weg oder Strom repräsentieren. Bei analogen Signalen prüfst du zusätzlich Messbereich, Skalierung, Einheit, Grenzwerte, Plausibilität und Störeinflüsse.

Signalarten und Diagnoseebenen

Binäre Signale besitzen im vereinfachten Modell zwei Zustände, zum Beispiel Werkstück vorhanden oder nicht vorhanden. Analoge Signale bilden einen Wertebereich ab, etwa 4 bis 20 Milliampere. Feldbus- und Netzwerksignale transportieren Datenpakete mit Prozesswerten, Parametern, Status- und Diagnoseinformationen. Eine Anzeige im Bediengerät beweist dabei nicht automatisch, dass der physische Prozess korrekt ist: Der angezeigte Wert kann veraltet, falsch skaliert oder aus einem anderen Datenpunkt übernommen sein.

Untersuche den Informationsfluss deshalb auf mehreren Ebenen:

Ebene	Leitfrage	Typischer Nachweis
Prozess	Tritt die physische Zustandsänderung wirklich ein?	Sichtprüfung aus sicherer Position, geeigneter Referenzwert
Sensor	Erkennt der Sensor den Zustand reproduzierbar?	Schaltanzeige, Diagnosewert, freigegebene Messung
Übertragung	Kommt das Signal ohne Unterbrechung oder Verfälschung an?	Anschlussplan, Leitungsprüfung im spannungsfreien Zustand, Diagnose
Steuerung	Wird die richtige Variable verarbeitet und logisch freigegeben?	Beobachtungstabelle, Programmvergleich, Versionsstand
Ausgang	Erzeugt die Steuerung den vorgesehenen Befehl?	Ausgangsstatus und freigegebene elektrische Prüfung
Wirkung	Reagiert der Aktor, und wird die Wirkung rückgemeldet?	Teilfunktionstest mit festgelegtem sicheren Zustand

Das deutschsprachige Fachvideo erläutert die Verbindung von Sensoren und Aktoren mit einer SPS anhand eines Demonstrationsaufbaus. Übertrage die gezeigte Grundidee auf deine Anlage, ohne herstellerspezifische Schritte ungeprüft zu übernehmen.

Informationssicherheit in der Automatisierung

Eine technische Diagnose darf die Verfügbarkeit oder Integrität der Anlage nicht gefährden. Verwende nur freigegebene Servicegeräte, prüfe den richtigen Anlagen- und Programmstand, sichere Änderungen nach betrieblichem Verfahren und dokumentiere, wer was wann geändert hat. Fremde USB-Datenträger, unbekannte Diagnosesoftware, gemeinsam genutzte Standardkennwörter und unkontrollierte Fernzugriffe sind Risiken. Empfehlungen des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik zu industriellen Steuerungs- und Automatisierungssystemen helfen, OT und Informationssicherheit zusammenzudenken.

Für den Lernnachweis genügt keine Bildschirmaufnahme ohne Kontext. Notiere Datenpunkt, Einheit, Zeitbezug, Betriebszustand, Sollwert, Istwert und Interpretation. Verwende nur synthetische Werte, wenn reale Produktionsdaten nicht freigegeben sind.

Montage und Demontage sicher planen

Montage und Demontage verändern die technische und sicherheitsbezogene Struktur einer Anlage. Vor dem ersten Handgriff klärst du deshalb Systemgrenze, Energiequellen, gespeicherte Energien, Gefahrenbereiche, Bauteilkennzeichnung, Rückbauzustand und Freigaben. Die Betriebssicherheitsverordnung verlangt eine Gefährdungsbeurteilung und geeignete Schutzmaßnahmen; DGUV Vorschrift 3 und DGUV Information 203-001 konkretisieren Anforderungen für elektrische Anlagen und Arbeiten. Maßgeblich bleiben die aktuelle betriebliche Gefährdungsbeurteilung und die Anweisungen der verantwortlichen Elektrofachkraft.

Ein Schaltschrank enthält verschiedene Spannungsebenen, Schutz- und Steuergeräte, Klemmen, Leitungen und potenziell gespeicherte Energie. Das Foto dient zur Systemorientierung, nicht als Arbeitsfreigabe. Auszubildende öffnen oder bearbeiten reale Schaltschränke nur im festgelegten Verantwortungsrahmen und unter befugter Aufsicht.

Arbeitsschutz und Energiebeherrschung

Vor Arbeiten an elektrischen Anlagen werden die anwendbaren fünf Sicherheitsregeln in der festgelegten Reihenfolge umgesetzt: Freischalten, gegen Wiedereinschalten sichern, Spannungsfreiheit feststellen, erden und kurzschließen sowie benachbarte unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken. Welche Regeln im konkreten Fall anzuwenden sind und wer sie ausführen oder bestätigen darf, legt die verantwortliche Fachkraft anhand der Anlage und Gefährdungsbeurteilung fest. Eine Kleinspannung allein beseitigt nicht automatisch mechanische, thermische oder brandbezogene Risiken.

Zusätzlich prüfst du:

Mechanische Energien: nachlaufende Teile, Federn, angehobene Lasten, Quetsch- und Scherstellen.
Pneumatische oder hydraulische Energien: Restdruck, absinkende Achsen, gespeicherte Druckenergie.
Thermische Gefahren: heiße Bauteile, Bremswiderstände, Prozessmedien.
Stoffliche Gefahren: Schmierstoffe, Reinigungsmittel, Batterien oder beschädigte elektronische Bauteile.
Organisatorische Gefahren: unklare Zuständigkeit, fehlende Sperrkennzeichnung, parallele Arbeiten.
Digitale Gefahren: falscher Softwarestand, ungesicherte Parameteränderung oder irrtümlicher Fernstart.

Die sichere Modellalternative nutzt eine strombegrenzte 24-Volt-Gleichspannungsversorgung, einen gekapselten Kleinmotor oder rein virtuelle Bewegung, berührungssichere Anschlüsse und eine vorab geprüfte Not-Halt-Funktion. Fehler werden über Schalter, simulierte Leitungsunterbrechungen oder Softwarevariablen eingebracht. Es werden keine Netzspannungsfehler erzeugt und keine Schutzfunktionen manipuliert.

Arbeitsmittel, Material und Reihenfolge

Ein Arbeitsplan ist belastbar, wenn jede Zeile einen Zweck, eine Voraussetzung, ein Ergebnis und ein Prüfkriterium enthält. „Sensor wechseln“ ist zu ungenau. Besser: „Nach Freigabe Sensoranschluss im dokumentierten spannungsfreien Zustand trennen, Bauteilkennzeichnung und Pinbelegung vergleichen, freigegebenen Ersatz montieren, Leitung zugentlastet verlegen, Anschluss prüfen und Teilfunktionstest nach Prüfplan durchführen.“

Die Materialliste unterscheidet zwischen Verbrauchsmaterial, Ersatzteil, Prüfmittel und wiederverwendbarem Bauteil. Plane nur freigegebene Komponenten mit passender elektrischer, mechanischer und umgebungsbezogener Eignung. Herstellerangaben zu Anschluss, Drehmoment, Einbaulage, Schutzart, Umgebungstemperatur und Parametrierung sind verbindlich; Werte aus ähnlichen Bauteilen dürfen nicht übertragen werden.

Nachhaltiges Handeln bedeutet nicht, jedes Altteil weiterzuverwenden. Die Rangfolge lautet: Fehler vermeiden, Bauteile bei sicherer Eignung instand setzen oder wiederverwenden, Lebensdauer verlängern, Materialien getrennt erfassen und nicht mehr sichere Teile fachgerecht entsorgen. Eine Reparatur ist nur nachhaltig, wenn die Schutzfunktion und Zuverlässigkeit nachgewiesen bleiben.

Montagekontrolle und Änderungsdokumentation

Vor der Inbetriebnahme kontrollierst du mindestens Identität und Einbaulage des Bauteils, mechanische Befestigung, Zugentlastung, Leitungsführung, Kennzeichnung, Steckverbindungen, Schutzleiter- und Potenzialausgleichskonzept soweit zutreffend, Schutzabdeckungen und aktualisierte Unterlagen. Prüfschritte richten sich nach Anlage, Herstellerangaben, Gefährdungsbeurteilung und den dafür geltenden aktuellen Normen. Für Maschinen sind unter anderem die jeweils aktuelle Ausgabe von DIN EN 60204-1 zur elektrischen Ausrüstung von Maschinen und DIN EN ISO 12100 zur Risikobeurteilung relevant; für elektrische Anlagen können DIN VDE 0105-100 und DIN VDE 0100-600 einschlägig sein. Normtexte sind urheberrechtlich geschützt und müssen über eine zugelassene aktuelle Quelle im Betrieb oder in der Schule geprüft werden. Dieser Kurs gibt keine Norminhalte vollständig wieder.

Jede Änderung erhält eine eindeutige Dokumentation: Bauteilbezeichnung, alter und neuer Zustand, Grund, Freigabe, Datum, Prüfergebnis und betroffene Unterlagen. Bei Software kommen Versionskennung, Sicherungsort und Wiederherstellungsweg hinzu. Vermeide echte Namen in Lernportfolios; Rollen wie „verantwortliche Fachkraft“ oder „Auftraggeber“ genügen.

Inbetriebnahme, Fehlersuche und Instandsetzung

Inbetriebnahme ist ein kontrollierter Nachweis, dass Montage, Energieversorgung, Signale, Programm, Aktoren und Schutzfunktionen in der vorgesehenen Reihenfolge zusammenwirken. Eine sofortige Gesamtinbetriebnahme erschwert die Fehlereingrenzung und kann Folgeschäden verursachen. Deshalb prüfst du zunächst dokumentiert und, soweit möglich, im sicheren Zustand: Sichtkontrolle, Versorgung, einzelne Eingänge, Programmlogik, einzelne Ausgänge, Teilbewegungen und erst danach den Gesamtzyklus.

Systematische Fehleranalyse

Eine Fehlerhypothese ist eine prüfbare Aussage, keine Vermutung ohne Kriterium. Beispiel: „Der SPS-Eingang fällt aus, weil der Steckverbinder bei Bewegung den Kontakt unterbricht.“ Daraus folgt eine Beobachtung: Bei reproduzierbarer, sicherer Belastung des freigeschalteten Steckverbinders zeigt eine Durchgangsprüfung eine Unterbrechung oder der Modellfehlerschalter erzeugt genau das beobachtete Eingangsmuster. Kann die Beobachtung nicht bestätigt werden, wird die Hypothese verworfen oder präzisiert.

Gehe vom sicheren, einfachen und informationsreichen Prüfschritt zum aufwendigeren vor:

Fehlerbild und Betriebszustand reproduzierbar beschreiben.
Sollfunktion und Abnahmekriterien aus gültigen Unterlagen bestimmen.
Systemgrenze und Signalweg markieren.
Hypothesen nach Wahrscheinlichkeit, Risiko und Prüfaufwand priorisieren.
Für jede Hypothese Prüfgröße, Sollwert, Messstelle, zulässiges Prüfmittel und Abbruchkriterium festlegen.
Nur freigegebene Prüfung durchführen und Ergebnis protokollieren.
Ursache von Begleiterscheinungen unterscheiden.
Maßnahme auswählen, Nebenwirkungen bewerten und erneut prüfen.

Ein Multimeter kann Spannung, Strom oder Widerstand erfassen, ist aber nur dann ein geeignetes Prüfmittel, wenn Messkategorie, Zustand, Leitungen, Einstellung und Anwenderqualifikation zur Aufgabe passen. Eine falsche Strommessung parallel zur Spannungsquelle kann einen Kurzschluss verursachen. Im Kursmodell werden Widerstands- oder Durchgangsprüfungen ausschließlich im bestätigten energiefreien Zustand durchgeführt; Messungen an realen Anlagen bleiben befugten Personen vorbehalten.

Soll-Ist-Vergleich und Fehlerbaum

Der Soll-Ist-Vergleich ordnet jeder Funktion einen erwarteten und einen beobachteten Zustand zu. Eine einfache Tabelle verhindert, dass du zwischen Ebenen springst:

Prüfschritt	Soll	Ist	Folgerung
Werkstück an Sensor	Sensoranzeige wechselt reproduzierbar	Anzeige wechselt	Prozess und Sensorelement reagieren grundsätzlich
SPS-Eingang beobachten	Eingang folgt jedem Sensorwechsel	Eingang fällt bei Bewegung der Leitung kurz ab	Fehler liegt wahrscheinlich zwischen Sensoranschluss und Eingang
Programmstatus	Freigabe bleibt bei stabilem Eingang gesetzt	Freigabe folgt dem Eingang korrekt	Programmlogik ist für dieses Fehlerbild nicht erste Ursache
Aktor-Test im freigegebenen Modell	Förderband reagiert auf stabilen Befehl	Reaktion ist stabil	Aktor und Ausgang sind in diesem Test unauffällig

Ein Fehlerbaum beginnt mit dem unerwünschten Ereignis und zerlegt mögliche Ursachen, zum Beispiel „Werkstück nicht transportiert“ in „kein Freigabesignal“, „kein Ausgangsbefehl“, „Antrieb ohne Wirkung“ oder „mechanische Blockade“. Jeder Ast erhält einen Test. Dadurch vermeidest du den wahllosen Tausch intakter Bauteile.

Qualität, Freigabe und Übergabe

Nach einer Instandsetzung reicht ein einzelner erfolgreicher Zyklus nicht. Der Prüfplan legt Stichprobe, Betriebszustände, Grenzwerte und Reaktion bei Abweichungen fest. Typische Qualitätsnachweise sind Sichtprüfung, Wiederholtest, Signalstabilität, Funktionsprüfung der vereinbarten Betriebsarten, Prüfung der Schutz- und Verriegelungsfunktionen durch befugte Personen, Dokumentenabgleich und Rückmeldung des Auftraggebers.

Die Freigabe erfolgt nur durch die dafür zuständige Person. Du bereitest sie vor, indem du offen dokumentierst, was geprüft wurde, was nicht geprüft werden konnte und welche Restpunkte bestehen. In der Übergabe erklärst du Ursache, Maßnahme, Ergebnis, Grenzen und vorbeugende Empfehlung in verständlicher Sprache. Ein fachlich ehrlicher Satz lautet etwa: „Der Kontaktfehler am Steckverbinder wurde im Modell nachgewiesen und behoben; zwanzig Testzyklen waren fehlerfrei. Die Übertragung auf die reale Anlage erfordert die Freigabe und Prüfung nach betrieblichem Verfahren.“

Durchgerechneter Praxisfall: Förderanlage mit instabilem Sensorsignal

Dieser vollständig erläuterte Praxisfall verwendet eine synthetische 24-Volt-Modellanlage. Die Anlage transportiert Kunststoff-Prüfkörper. Ein optischer Sensor meldet das Werkstück an einen SPS-Eingang; die SPS gibt anschließend einen gekapselten Kleinmotor frei. Der Auftraggeber meldet: „Bei ungefähr jedem fünften Teil stoppt das Band, obwohl der Sensor sichtbar schaltet.“ In der Simulation wird derselbe Fehler durch einen schaltbaren Kontaktfehler im Signalkabel erzeugt.

Auftragsziel: Ursache fachlich eingrenzen, zulässige Instandsetzungsmaßnahme planen, Informations- und Materialfluss wiederherstellen, zwanzig Prüfzyklen durchführen und eine nachvollziehbare Übergabe erstellen.

Abnahmekriterien:

Zwanzig nacheinander zugeführte Prüfkörper werden vollständig erkannt.
Das SPS-Eingangssignal zeigt während jedes Erfassungsfensters keinen ungewollten Abfall.
Die Förderfreigabe folgt der festgelegten Logik; bei fehlendem Signal bleibt der vereinbarte sichere Zustand erhalten.
Sensor, Leitung und Steckverbinder sind gekennzeichnet, befestigt und dokumentiert.
Arbeitsplan, Rechenweg, Diagnoseprotokoll, Prüfprotokoll und Kundeninformation stimmen überein.

Systemdarstellung und Daten

Der Informationsfluss lautet: Prüfkörper → optischer Sensor B1 → M12-Steckverbinder X1 → Signalleitung W1 → SPS-Eingang I0.3 → Programmbedingung „Werkstück erkannt“ → Ausgang Q0.2 → gekapselter Modellantrieb M1 → Rückmeldung „Transport beendet“.

Der Materialfluss lautet: Magazin → Sensorstelle → Transportstrecke → Ablage. Eine Fehlinformation an I0.3 unterbricht den Materialfluss, obwohl der Prüfkörper physisch vorhanden ist. Die Prozessbeobachtung und das SPS-Signal widersprechen sich; genau dieser Widerspruch grenzt die Suche ein.

Gegebene elektrische Daten des Sensors im Modell:

Größe	Wert
Versorgung	24 Volt Gleichspannung
Sensorstrom	0,080 Ampere
Leitungslänge einfach	20 Meter
Leiterquerschnitt	0,75 Quadratmillimeter
spezifischer Widerstand Kupfer	0,0178 Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter

Fachrechnung: Leitungswiderstand und Spannungsfall

Zuerst wird geprüft, ob ein plausibler Spannungsfall die Störung erklären kann. Hin- und Rückleiter ergeben zusammen 40 Meter Leiterlänge.

Leitungswiderstand:

R = ρ · 2l / A

R = 0,0178 Ohm·mm²/m · 40 m / 0,75 mm²

R = 0,949 Ohm, gerundet 0,95 Ohm

Spannungsfall:

ΔU = I · R

ΔU = 0,080 A · 0,949 Ohm

ΔU = 0,0759 V, gerundet 0,076 V

Spannung am Sensor im vereinfachten Modell:

U_Sensor = 24,000 V − 0,076 V = 23,924 V

Leistung des Sensors:

P = U · I

P = 24 V · 0,080 A = 1,92 W

Das Ergebnis zeigt: Unter den gegebenen Bedingungen ist der rechnerische Spannungsfall klein. Er erklärt den sporadischen Signalausfall allein nicht. Die Rechnung beweist jedoch nicht, dass Versorgung, Übergangswiderstände oder Steckverbindungen fehlerfrei sind. Sie hilft, eine Hypothese zu bewerten und die nächste Prüfung zu wählen. Typische Rechenfehler sind die fehlende Rückleiterlänge, die Verwechslung von Milliampere und Ampere, ein falscher Querschnitt und eine unpassende Rundung.

Arbeitsplan mit sicherer Praxisalternative

Schritt	Tätigkeit und Begründung	Arbeitsmittel	Schutz und Freigabe	Prüfergebnis
Auftrag klären	Fehlerbild, Systemgrenze und zwanzig Testzyklen als Abnahmekriterium festlegen	Auftragsblatt, Schalt- und Funktionsplan	Keine echten Kunden- oder Produktionsdaten übernehmen	Eindeutiger Sollzustand
Anlage sichern	Modell stoppen, Energiezufuhr nach Laborregel trennen und unbeabsichtigtes Starten verhindern	Freigabekarte, Sperreinrichtung	Unter Aufsicht; reale Anlage nur nach betrieblichem Verfahren	Bestätigter sicherer Arbeitszustand
Sicht- und Dokumentenprüfung	B1, X1, W1 und I0.3 mit Plan vergleichen; Befestigung und Zugentlastung prüfen	Plan, Leuchte, Prüfliste	Keine Schutzabdeckung umgehen	Abweichungen markiert
Signalfolge beobachten	Sensoranzeige und SPS-Eingang bei simulierten Prüfkörpern vergleichen	Freigegebene SPS-Diagnose	Nur freigegebener Onlinezugriff; keine Programmänderung	Eingang fällt bei aktiviertem Kontaktfehler ab
Spannungsfall berechnen	Versorgungshypothese anhand der gegebenen Daten bewerten	Taschenrechner, Datenblatt	Synthetische Daten verwenden	0,076 Volt; nicht Hauptursache
Leitung im Modell prüfen	Im bestätigten energiefreien Zustand den künstlichen Kontaktfehler an X1 nachweisen	Geeignetes, geprüftes Messgerät oder Simulationsanzeige	Keine Widerstandsprüfung unter Spannung	Unterbrechung reproduzierbar
Maßnahme entscheiden	Defekten Modellstecker ersetzen oder Fehlerschalter zurücksetzen; Eignung und Pinbelegung prüfen	Freigegebenes Ersatzteil, Herstellerblatt	Änderung durch Aufsicht freigeben	Maßnahme dokumentiert
Montieren	Verbindung korrekt herstellen, Zugentlastung sichern und Kennzeichnung aktualisieren	Passendes Werkzeug nach Herstellerangabe	Kein improvisiertes Drehmoment oder ungeeignetes Ersatzteil	Sicht- und Anschlussprüfung bestanden
Teilfunktion prüfen	Sensoranzeige, I0.3 und Programmbedingung einzeln testen	Diagnoseansicht, Prüfkörper	Gefahrenbereich bleibt gesichert	Signalkette stabil
Gesamtfunktion prüfen	Zwanzig Zyklen durchführen und jeden Zyklus protokollieren	Zähler, Prüfprotokoll	Abbruch bei Abweichung oder unsicherem Zustand	Zwanzig von zwanzig bestanden
Übergeben	Ursache, Maßnahme, Ergebnis, Grenzen und Prävention erläutern	Übergabeprotokoll	Freigabe ausschließlich durch zuständige Person	Auftrag nachvollziehbar abgeschlossen

Reine Simulation: Ohne geeignete Modellanlage wird B1 durch eine Boolesche Variable dargestellt. Ein zweiter Schalter erzeugt eine kurze Unterbrechung zwischen Sensorvariable und Eingangssignal. Du vergleichst Trendkurve, Programmlogik und Fehlermeldung, berechnest den Spannungsfall mit den vorgegebenen Daten und dokumentierst die virtuelle Instandsetzung. Es werden keine realen Leitungen geöffnet und keine Sicherheitsfunktionen außer Kraft gesetzt.

Diagnoseprotokoll und begründete Lösung

Beobachtung	Hypothese	Prüfung	Ergebnis	Bewertung
Sensoranzeige schaltet	Sensorelement erkennt das Werkstück	Zehn Betätigungen aus gleicher Position	Zehn Anzeigenwechsel	Sensorerkennung grundsätzlich plausibel
I0.3 fällt bei Leitungsbewegung ab	Kontaktfehler zwischen B1 und SPS	Modellfehlerschalter oder energiefreie Verbindungsprüfung	Unterbrechung reproduzierbar	Hypothese bestätigt
Berechneter Spannungsfall beträgt 0,076 Volt	Gleichmäßiger Leitungswiderstand verursacht die Ausfälle	Rechenweg und Datenblattabgleich	Spannungsfall klein und nicht sporadisch	Hypothese als Hauptursache verworfen
Programmbedingung folgt I0.3	Software verarbeitet falsche Variable	Beobachtung der Variablenzuordnung ohne Änderung	Zuordnung stimmt	Für dieses Fehlerbild nicht bestätigt

Die begründete Maßnahme lautet: Der künstlich fehlerhafte Steckverbinder X1 wird im Modell durch ein freigegebenes passendes Teil ersetzt; in der Simulation wird der Kontaktfehler entfernt. Danach werden Zugentlastung, Kennzeichnung und Pinbelegung kontrolliert. Ein bloßes Überbrücken des Fehlers wäre unzulässig, weil es Ursache, Rückverfolgbarkeit und möglicherweise Schutzfunktionen verschleiern würde.

Prüfbares Arbeitsergebnis

Das Prüfprotokoll enthält für jeden Zyklus mindestens laufende Nummer, Sensorstatus, SPS-Eingang, Förderfreigabe, Endlage oder Transportende und Ergebnis. Ein zusammengefasstes Muster lautet:

Prüfumfang	Soll	Ergebnis im Lernfall	Bewertung
Zwanzig Werkstücke	Zwanzig sichere Erkennungen	Zwanzig Erkennungen	Bestanden
Signalstabilität	Kein ungewollter Abfall im Erfassungsfenster	Kein Abfall im Trend	Bestanden
Fehlerreaktion	Unterbrochenes Signal verhindert die Förderfreigabe	Sicherer Zustand bleibt erhalten	Bestanden
Dokumentation	Plan, Kennzeichnung und Protokoll stimmen überein	X1 und W1 aktualisiert	Bestanden
Offene Punkte	Keine verschwiegenen Restmängel	Übertragung auf reale Anlage nicht durchgeführt	Transparent dokumentiert

Das Arbeitsergebnis ist nur für die Lernanlage nachgewiesen. Eine reale Anlage benötigt eigene Prüfungen nach Herstellerunterlagen, Gefährdungsbeurteilung, betrieblichem Verfahren und den einschlägigen aktuellen Regeln.

Kundenübergabe, Nachhaltigkeit und Reflexion

Eine verständliche Übergabe könnte lauten: „Die Werkstückerkennung war am Sensor sichtbar, das Signal erreichte den SPS-Eingang jedoch zeitweise nicht. Die Berechnung ergab nur 0,076 Volt regulären Spannungsfall. Im Modell wurde ein unterbrechender Kontakt am Steckverbinder nachgewiesen. Nach Austausch des passenden Modellsteckers und Sicherung der Zugentlastung wurden zwanzig Zyklen ohne Fehldetektion abgeschlossen. Die reale Anlage wurde nicht bearbeitet; dort sind Freigabe und Prüfung durch die zuständige Fachkraft erforderlich.“

Nachhaltig ist die Maßnahme, weil nicht vorsorglich Sensor, SPS und Antrieb ersetzt wurden. Erst die bestätigte Ursache bestimmte das Ersatzteil. Der beschädigte Stecker wird getrennt gesammelt; wiederverwendbare Leitungsabschnitte dürfen nur nach fachlicher Eignungsprüfung weitergenutzt werden. Die Prävention besteht in korrekter Zugentlastung, regelmäßiger Sichtprüfung, eindeutiger Kennzeichnung und einer Diagnosemeldung für instabile Signale.

Reflektiere fachlich: Welche Beobachtung grenzte den Fehler am stärksten ein? Welche Hypothese wurde durch die Rechnung geschwächt? Welche Prüfung hätte die Anlage unnötig gefährdet? Welche Dokumentation benötigt die nächste Schicht? Welche vorbeugende Maßnahme verbessert zugleich Verfügbarkeit und Ressourceneffizienz?

Bewertungsraster für den Kompetenzcheck

Kriterium	Vollständiger Nachweis	Punkte	Mindestanforderung
Auftragsanalyse und Systemverständnis	Anforderungen, Systemgrenze, Material- und Informationsfluss sowie Abnahmekriterien sind eindeutig	15	Kein wesentlicher Signalweg fehlt
Arbeits- und Sicherheitsplanung	Reihenfolge, Ressourcen, Verantwortungen, Gefährdungen, sichere Alternative und Abbruchkriterien sind begründet	20	Keine Durchführung ohne geklärten sicheren Zustand
Fachgerechte Durchführung	Freigegebene Schritte, Bauteilwahl, Montagekontrolle und Änderungsstand sind nachvollziehbar	20	Keine Schutzfunktion wird umgangen
Fachrechnen und Fehleranalyse	Rechenweg ist einheitenrichtig; Hypothesen werden mit Daten geprüft und Ursache von Wirkung getrennt	15	Ursache ist durch mindestens zwei zusammenpassende Befunde gestützt
Funktions- und Qualitätsprüfung	Prüfplan, zwanzig Zyklen, Soll-Ist-Vergleich, Fehlerreaktion und offene Punkte sind dokumentiert	15	Abnahmekriterien sind messbar und vollständig bewertet
Dokumentation und Kundenkommunikation	Unterlagen sind konsistent, datensparsam, verständlich und fachlich ehrlich	10	Grenzen des Nachweises werden genannt
Reflexion und Nachhaltigkeit	Verbesserungen, Ressourcenschonung und Übertragbarkeit werden begründet	5	Keine unbelegte Nachhaltigkeitsbehauptung
Gesamt	100 Punkte	100	Sicherheitskritischer Mangel verhindert eine positive Gesamtbewertung unabhängig von der Punktzahl

Rückmeldung erfolgt entlang der Nachweise: fachlich richtig, belegt, sicher ausführbar, prüfbar und verständlich dokumentiert. Eine hohe Punktzahl setzt nicht nur ein funktionierendes Modell voraus, sondern einen nachvollziehbaren Arbeitsprozess.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Prüfe dein Fachwissen

Der Sensor schaltet sichtbar, aber der SPS-Eingang fällt zeitweise aus. Welcher Bereich ist zuerst gezielt zu untersuchen? (Die Übertragung zwischen Sensoranschluss und SPS-Eingang) (!Die Lackierung des Schaltschranks) (!Die mechanische Länge des Förderbands) (!Die Schriftgröße im Bedienbild)

Wie groß ist der gerundete Spannungsfall bei 0,080 Ampere und 0,949 Ohm? (0,076 Volt) (!0,759 Volt) (!7,592 Volt) (!11,863 Volt)

Was muss vor einer geplanten Demontage an einer realen Anlage zuerst geklärt sein? (Der sichere Arbeitszustand mit Freigabe und beherrschten Energiequellen) (!Die Farbe des neuen Ersatzteils) (!Die spätere Reihenfolge der Kundenrechnung) (!Die Anzahl der Bilder im Abschlussbericht)

Warum werden Teilfunktionen vor dem Gesamtzyklus in Betrieb genommen? (Fehler lassen sich sicherer und eindeutiger eingrenzen) (!Die Anlage benötigt dann grundsätzlich keine Schutzfunktionen) (!Herstellerunterlagen werden dadurch überflüssig) (!Ein einzelner Test ersetzt die Abnahme)

Welche Aussage beschreibt eine gute Fehlerhypothese? (Sie ist aus Beobachtungen abgeleitet und durch einen festgelegten Test widerlegbar) (!Sie bleibt absichtlich ungenau, damit sie immer richtig wirkt) (!Sie wird nur nach dem teuersten Bauteil ausgewählt) (!Sie ersetzt den Soll-Ist-Vergleich)

Welcher Nachweis eignet sich am besten für eine belastbare Funktionsabnahme? (Ein Prüfprotokoll mit messbaren Kriterien und wiederholten Soll-Ist-Vergleichen) (!Eine mündliche Aussage ohne Betriebszustand) (!Ein Foto des geschlossenen Werkzeugkoffers) (!Ein erfolgreicher Zyklus ohne Dokumentation)

Wie werden Diagnosedaten in einem Lernportfolio datenschutzgerecht verwendet? (Mit erforderlichen synthetischen oder anonymisierten Daten in freigegebener Ablage) (!Mit vollständigen Kundennamen in einem privaten Cloudkonto) (!Mit fotografierten Zugangsdaten zur besseren Nachvollziehbarkeit) (!Mit ungeprüften Produktionsdaten aus dem Firmennetz)

Welche Maßnahme verbindet Instandhaltung und Ressourcenschonung fachgerecht? (Nur das nachgewiesen fehlerhafte Teil ersetzen und sichere Wiederverwendung prüfen) (!Alle Baugruppen vorsorglich austauschen) (!Ein beschädigtes Teil ohne Prüfung weiterverwenden) (!Prüfungen aus Zeitgründen weglassen)

Was gehört in eine kundengerechte technische Übergabe? (Ursache, Maßnahme, Prüfergebnis, Grenzen und vorbeugende Empfehlung) (!Nur die vermutete Ursache ohne Nachweis) (!Interne Kennwörter und Netzadressen) (!Eine Zusage amtlicher Anerkennung)

Welche Alternative ist geeignet, wenn keine Freigabe für Arbeiten an der realen Anlage vorliegt? (Eine beaufsichtigte 24-Volt-Modellanlage oder Simulation mit sicheren Fehlern) (!Eine heimliche Prüfung im laufenden Betrieb) (!Das Überbrücken einer Schutzeinrichtung) (!Eine Widerstandsmessung an unbekannter Netzspannung)

Memory

Signalfluss	Weg einer Information vom Prozess über Verarbeitung bis zur Wirkung
Soll-Ist-Vergleich	Gegenüberstellung von gefordertem und beobachtetem Zustand
Freischalten	Trennen einer Anlage von wirksamen elektrischen Energiequellen
Prüfplan	Festlegung von Prüfschritten, Kriterien und Reaktion bei Abweichung
Abnahmeprotokoll	Dokumentierter Nachweis der bewerteten Arbeitsergebnisse
Ursachenhypothese	Überprüfbare Erklärung für ein beobachtetes Fehlerbild

Drag-and-drop

Ordne die passende Tätigkeit zu.	Nachweis
Auftrag analysieren	Anforderungen und Abnahmekriterien bestimmen
Montage planen	Reihenfolge, Ressourcen und Schutzmaßnahmen festlegen
In Betrieb nehmen	Teilfunktionen schrittweise gegen Sollwerte prüfen
Fehler eingrenzen	Hypothesen mit aussagekräftigen Tests bewerten
Ergebnis übergeben	Ursache, Maßnahme, Prüfung und Grenzen erläutern

Der Informationsfluss wird besonders nachvollziehbar, wenn jede Tätigkeit einen prüfbaren Nachweis erzeugt.

Kreuzworträtsel

Signalfluss	Wie heißt der Weg einer Information vom Sensor bis zur Wirkung?
Freischalten	Wie heißt das Trennen von wirksamen elektrischen Energiequellen?
Sensorik	Welcher Systembereich erfasst Prozesszustände?
Aktorik	Welcher Systembereich setzt Steuerbefehle in Wirkung um?
Diagnose	Wie heißt das systematische Erkennen und Eingrenzen eines Fehlers?
Prüfplan	Welches Dokument legt Kriterien und Prüfschritte fest?

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Lückentext

Ein mechatronischer Auftrag beginnt mit einer eindeutigen

. Der Weg einer Prozessinformation bis zur technischen Wirkung heißt

. Vor einer Demontage müssen Energiequellen und der sichere

geklärt sein. Eine fachliche Erklärung für ein Fehlerbild wird als

formuliert. Der rechnerische Spannungsfall ergibt sich aus Stromstärke mal

. Nach der Instandsetzung vergleicht ein Prüfprotokoll den Sollzustand mit dem

. Eine Übergabe nennt neben Ursache und Maßnahme auch die Grenzen des

. Durch gezielten Teiletausch statt pauschalem Austausch wird die

verbessert.

Offene Aufgaben

Leicht

Signalweg markieren: Zeichne für die Modellförderanlage den vollständigen Weg von B1 über X1, W1 und I0.3 bis Q0.2 und M1; kennzeichne an jeder Schnittstelle einen möglichen Fehler und erhalte Rückmeldung dazu, ob Prozess, Information und Wirkung sauber getrennt sind.
Spannungsfall nachrechnen: Berechne mit 24 Volt, 80 Milliampere, 20 Meter einfacher Leitungslänge und 0,75 Quadratmillimeter Querschnitt Leitungswiderstand, Spannungsfall und Sensorspannung; dokumentiere Einheiten und einen typischen Rechenfehler.
Abnahmekriterien prüfen: Überarbeite die Aussage „Die Anlage läuft wieder“ zu vier messbaren Kriterien für Signalerkennung, Fehlerreaktion, Wiederholtest und Dokumentation; lasse jedes Kriterium auf Eindeutigkeit prüfen.
Sichere Alternative beschreiben: Erstelle eine Skizze für eine strombegrenzte 24-Volt-Modell- oder Simulationslösung, mit der ein Kontaktfehler ohne Netzspannung und ohne gefährliche Bewegung untersucht werden kann; benenne Aufsicht und Abbruchkriterium.

Standard

Arbeitsplan erstellen: Formuliere einen mindestens achtstufigen Arbeitsplan vom Auftragseingang bis zur Übergabe; ergänze pro Schritt Zweck, Arbeitsmittel, Schutzmaßnahme und prüfbares Ergebnis.
Diagnosetabelle auswerten: Erhalte von der Lehrkraft oder Ausbilderperson eine synthetische Tabelle mit Sensorstatus, SPS-Eingang und Ausgang; bestimme die wahrscheinlichste Fehlerzone und begründe, welche zusätzliche Prüfung deine Hypothese widerlegen könnte.
Montageänderung dokumentieren: Dokumentiere an einem freigegebenen Modell den Austausch eines Steckverbinders einschließlich Identität, Pinbelegung, Befestigung, Zugentlastung, Versionsstand der Unterlagen und abschließendem Teilfunktionstest.
Kundengespräch simulieren: Führe ein Rollenspiel zur Auftragsklärung und Übergabe durch; trenne Beobachtung, Ursache, Maßnahme und Nachweis und verwende weder echte Kundendaten noch interne Zugangsinformationen.

Schwer

Fehlerbaum entwickeln: Entwickle für „Förderband transportiert Werkstück nicht“ einen Fehlerbaum mit mindestens vier Hauptästen und je einem sicheren Test; priorisiere die Tests nach Risiko, Informationsgewinn und Aufwand.
Inbetriebnahme planen: Erstelle für eine komplexere Modellanlage mit zwei Sensoren, einem Aktor und einer Verriegelung einen gestuften Prüfplan von der Sichtprüfung bis zum Gesamtzyklus; definiere Sollwerte, Abbruchkriterien und Zuständigkeiten.
Qualitätsnachweis durchführen: Führe an Modell oder Simulation einen beaufsichtigten Wiederholtest mit mindestens zwanzig Zyklen durch, werte Abweichungen aus und entscheide anhand vorher festgelegter Kriterien, ob eine Übergabe vorbereitet werden darf.
Verbesserungsvorschlag begründen: Vergleiche drei Maßnahmen gegen wiederkehrende Kontaktfehler, etwa bessere Zugentlastung, Diagnosemeldung und vorbeugende Sichtprüfung; bewerte Sicherheit, Verfügbarkeit, Kosten, Materialeinsatz, Datenschutz und Umsetzbarkeit.

Lernkontrolle

Auftragsanalyse und Systemgrenze: Analysiere einen neuen synthetischen Störungsauftrag und begründe, welche Baugruppen, Datenquellen und Betriebszustände innerhalb der Systemgrenze liegen und welche Informationen vor Arbeitsbeginn fehlen.
Informationsfluss und Materialfluss: Erkläre an einem Förderprozess, wie ein instabiles Eingangssignal trotz unverändertem Werkstückfluss zu einem Anlagenstillstand führen kann, und nenne zwei geeignete Nachweise.
Sicherheitsplanung: Entscheide für drei vorgegebene Tätigkeiten, welche nur in Simulation, welche am beaufsichtigten 24-Volt-Modell und welche ausschließlich durch befugte Fachkräfte an der realen Anlage zulässig sind; begründe jede Zuordnung.
Fehlerhypothesen bewerten: Ordne vier Hypothesen anhand von Messdaten, Rechenweg und Diagnoseanzeige und erläutere, warum ein kleiner regulärer Spannungsfall einen sporadischen Kontaktfehler nicht ausschließt.
Prüfplan übertragen: Übertrage die Methode des Praxisfalls auf eine pneumatische Modellstation und formuliere Sollwerte, sichere Prüfschritte, Fehlerreaktion und Abnahmekriterien, ohne reale Druckanlagen eigenmächtig zu öffnen.
Kundenübergabe und Qualität: Verfasse eine fachlich verständliche Übergabe, die Ursache, Maßnahme, Prüfumfang, Restrisiko, offene Punkte, Nachhaltigkeit und Grenzen des Lernnachweises korrekt darstellt.

Lernnachweis

Der konkrete Lernnachweis ist ein zusammenhängendes, datensparsames Auftragsportfolio zu einer Modell- oder Simulationsanlage. Es enthält:

Eine Auftragsanalyse mit Systemgrenze, Anforderungen und mindestens vier messbaren Abnahmekriterien.
Ein Block- oder Signalflussbild mit Materialfluss, Sensorik, Verarbeitung, Aktorik und Rückmeldung.
Einen abgestimmten Arbeitsplan mit Verantwortlichkeiten, Gefährdungen, Schutzmaßnahmen, sicherer Alternative und Abbruchkriterien.
Eine Material-, Werkzeug- und Informationsliste mit Herstellerunterlagen und geprüftem Dokumentenstand.
Mindestens einen vollständig nachvollziehbaren Fachrechenweg mit Größen, Einheiten, Ergebnis und technischer Interpretation.
Ein Diagnoseprotokoll mit Beobachtung, Hypothese, Prüfung, Ergebnis und Bewertung.
Einen Montage- oder Simulationsnachweis ohne Umgehung von Schutzfunktionen.
Ein Prüfprotokoll mit Soll-Ist-Vergleich und mindestens zwanzig dokumentierten Testzyklen oder einem gleichwertig begründeten Prüfumfang.
Eine kundengerechte Übergabe mit Grenzen, offenen Punkten und Verbesserungsvorschlag.
Eine Reflexion zu Sicherheit, Qualität, Digitalisierung, Datenschutz, Umweltwirkung und Ressourceneffizienz.

Die Bewertung erfolgt mit dem 100-Punkte-Raster des Praxisfalls. Sicherheitskritische Mängel, bewusst falsche Angaben, nicht freigegebene Eingriffe oder manipulierte Nachweise können nicht durch Punkte in anderen Bereichen ausgeglichen werden. Das Portfolio dient als schulischer oder betrieblicher Lernnachweis im jeweiligen lokalen Rahmen; über Anrechnung, Prüfungseignung und Zulassung entscheiden ausschließlich die zuständigen Stellen.

OER und Wikipedia

Geprüfte Fach- und Rechtsquellen:

Vor einer praktischen Durchführung müssen Normenstand, Rechtslage, DGUV-Regeln, Herstellerunterlagen und betriebliche Anweisungen erneut auf Aktualität und Anwendbarkeit geprüft werden. Verlinkte Normenportale belegen Titel und Anwendungsbereich, ersetzen jedoch nicht den rechtmäßigen Zugriff auf vollständige Normtexte.

Mediennachweise:

Eingebettetes Medium	Quelle	Urheber	Lizenz oder Rechtehinweis
File:Packages on UPS conveyor belt.jpg	Wikimedia Commons	U.S. Department of Agriculture	Public Domain Mark
File:PLC Block Diagram.jpg	Wikimedia Commons	ProVision	CC BY-SA 4.0
File:Near-infrared-sensor-1.JPG	Wikimedia Commons	Elmschrat	CC BY-SA 3.0
File:Electronic control cabinet.jpg	Wikimedia Commons	RICHI Manufacture	CC BY-SA 4.0
File:Digital Multimeter Aka.jpg	Wikimedia Commons	André Karwath aka Aka	CC BY-SA 2.5
https://www.youtube.com/watch?v=LJUcyWCAH_Y	SPS mit Sensoren und Aktoren verbinden	Christian Stöcker	Einbettung über YouTube; Urheberrecht und Plattformbedingungen bleiben beim Rechteinhaber

Es wurde bewusst nur ein unmittelbar passendes deutschsprachiges Fachvideo eingebettet. Weitere Videos wurden nicht als Füllmedien ergänzt. Die fünf Bilder sind thematisch zu Fördertechnik, Sensorik, SPS, Schaltschrank und Messtechnik zugeordnet und über ihre Commons-Dateiseiten nachgewiesen.

Verknüpfte Lernbereiche

Mechatronischer Praxisauftrag

Der Kurs verbindet die Lernbereiche Automatisierungstechnik, Elektrotechnik, Mechanik, Informationstechnik, technische Mathematik, Arbeits- und Gesundheitsschutz, Umweltschutz, Qualitätssicherung, Dokumentation und Kommunikation. Geeignete Anschlussprojekte sind eine digitale I/O-Liste, ein simulierter Fehlerkatalog, ein Prüfmittelplan, eine ressourcenschonende Ersatzteilstrategie oder ein datenschutzgerechtes Übergabeformular.