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Prüfungsstand und praktische Standortbestimmung - Mechatroniker - 2. Ausbildungsjahr

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Einleitung

Im zweiten Ausbildungsjahr wird aus vielen einzelnen Fertigkeiten ein zusammenhängender beruflicher Handlungsablauf: Du analysierst einen Auftrag, planst Ressourcen und Prüfschritte, baust ein mechatronisches Teilsystem auf, nimmst es sicher in Betrieb, grenzt Fehler ein und dokumentierst ein prüfbares Ergebnis. Dieser aiMOOC hilft dir, deinen persönlichen Prüfungsstand realistisch einzuschätzen und daraus einen Förderplan abzuleiten.

Für den Ausbildungsberuf Mechatroniker gilt keine folgenlose Zwischenprüfung. Nach der derzeit geltenden Mechatroniker-Ausbildungsverordnung besteht die Abschlussprüfung aus zwei zeitlich auseinanderfallenden Teilen. Teil 1 der gestreckten Abschlussprüfung soll vor dem Ende des zweiten Ausbildungsjahres stattfinden und fließt mit 40 Prozent in das Gesamtergebnis ein. Die praktische Standortbestimmung in diesem Kurs ist dagegen eine Lern- und Trainingssituation. Sie ersetzt weder die amtliche Prüfung noch die Entscheidung der zuständigen Kammer über Zulassung, Termine oder Bewertung.

Der Kurs verwendet ausschließlich erfundene Auftrags-, Mess- und Personendaten. Gefährliche Tätigkeiten an elektrischen, pneumatischen oder bewegten Systemen dürfen nur in einer dafür freigegebenen Lernumgebung, nach Gefährdungsbeurteilung und unter befugter fachlicher Aufsicht ausgeführt werden. Wo diese Voraussetzungen fehlen, nutzt du eine spannungsfreie Baugruppe, eine 24-Volt-Trainingsstation oder eine Simulation.

Lernziel: Du kannst einen berufstypischen Auftrag an einem mechatronischen Teilsystem analysieren, planen, begründet bearbeiten, prüfen und so dokumentieren, dass eine andere fachkundige Person Vorgehen und Ergebnis nachvollziehen kann.

Prüfungsform, Zeitpunkt und Standortbestimmung

Was rechtlich gilt

Die aktuelle Ausbildungsordnung bezeichnet die Prüfung ausdrücklich als gestreckte Abschlussprüfung. Teil 1 trägt den Prüfungsbereich Arbeiten an einem mechatronischen Teilsystem. Er bezieht sich auf die Ausbildungsinhalte des ersten Ausbildungsjahres und des dritten Ausbildungshalbjahres sowie auf den dazugehörigen Berufsschulstoff. Die Verordnung nennt als vorgesehenen Zeitpunkt den Zeitraum vor dem Ende des zweiten Ausbildungsjahres.

Teil 1 verlangt eine komplexe Arbeitsaufgabe mit situativen Gesprächsphasen und schriftlichen Aufgaben. Für den gesamten Prüfungsbereich sind acht Stunden vorgesehen; die situativen Gesprächsphasen dauern zusammen höchstens zehn Minuten, die Bearbeitungszeit der schriftlichen Aufgaben soll 90 Minuten betragen. Entscheidend ist nicht nur, ob eine Anlage am Ende läuft. Bewertbar werden auch Analyse, Arbeitsplanung, Auswahl von Material und Werkzeug, fachgerechter Aufbau, Sicherheitsmaßnahmen, Prüfung, Fehlersuche, Übergabe und Dokumentation.

Die Gewichtung von 40 Prozent zeigt: Teil 1 ist ein echter Bestandteil der Abschlussnote. Die Bezeichnung Zwischenprüfung wäre deshalb fachlich irreführend. Eine klassische Zwischenprüfung stellt vor allem den Ausbildungsstand fest und geht normalerweise nicht als Teilnote in die Abschlussprüfung ein. Teil 1 der gestreckten Abschlussprüfung hat dagegen unmittelbare Ergebniswirkung.

Verbindliche Rechtsgrundlage und Berufsprofil:

Wann du tatsächlich geprüft wirst

Den konkreten Termin legt die zuständige Industrie- und Handelskammer fest. Maßgeblich sind deren veröffentlichter Terminplan, die persönliche Einladung und die betrieblichen Bereitstellungsunterlagen. Ein Termin einer anderen Kammer ist nur ein Beispiel und darf nicht ungeprüft übernommen werden. Für den Kammerbezirk Stuttgart war zum Recherchestand 25. Oktober 2026 beispielsweise für Frühjahr 2027 der schriftliche Teil am 17. März 2027 und ein praktisches Prüfungsfenster vom 18. März bis 30. April 2027 veröffentlicht. Das ist keine bundesweit einheitliche Zusage.

Prüfe deshalb in dieser Reihenfolge:

Zuständige Kammer und Ausbildungsberuf mit Berufsnummer klären.
Persönliche Einladung und veröffentlichten Terminplan vergleichen.
Aktuelle PAL-Bereitstellungsunterlagen und betriebliche Vorgaben prüfen.
Frühzeitig klären, welche Anlage, Softwareversion, Messmittel und Unterlagen zulässig sind.
Bei Widersprüchen die Ausbildungsleitung oder die Kammer fragen und die Antwort dokumentieren.

Standortbestimmung statt Scheinsicherheit

Eine gute Standortbestimmung bildet den gesamten Handlungszyklus ab. Sie fragt nicht nur, ob du einzelne Fachbegriffe kennst, sondern ob du unter Zeitdruck strukturiert handeln kannst. Nutze dafür vier Perspektiven:

Fachwissen: Verstehst du Mechanik, Elektrotechnik, Pneumatik, Sensorik, Aktorik und Steuerungslogik?
Arbeitsmethode: Kannst du Informationen aus Zeichnungen, Stücklisten, Datenblättern und Funktionsbeschreibungen entnehmen?
Sicherheit und Qualität: Planst du Schutzmaßnahmen und prüfbare Qualitätsmerkmale vor der Ausführung?
Kommunikation: Kannst du Entscheidungen begründen, Abweichungen erklären und ein Ergebnis übergeben?

Bewerte jede Kompetenz mit grün, gelb oder rot. Grün bedeutet selbstständig und sicher, gelb bedeutet mit Hilfen oder noch fehleranfällig, rot bedeutet noch nicht ausreichend beherrscht. Die Farbe ist kein Urteil über deine Person, sondern ein Ausgangspunkt für ein überprüfbares Lernziel.

Auftrag analysieren und Arbeitsablauf planen

Vom Auftrag zur prüfbaren Anforderung

Ein berufstypischer Auftrag enthält häufig unvollständige oder verteilte Informationen. Deshalb übersetzt du den Auftrag zuerst in Anforderungen. Eine Anforderung beschreibt, was das System leisten oder einhalten muss. Ein Prüfmerkmal beschreibt, woran du die Erfüllung objektiv erkennst. Aus „Der Zylinder soll Werkstücke aussortieren“ wird zum Beispiel:

Der Zylinder fährt nur aus, wenn der Start freigegeben und ein Metallteil erkannt wurde.
Die Endlagen werden durch Sensoren bestätigt.
Ein Stopp- oder Sicherheitsbefehl verhindert einen weiteren gefahrbringenden Ablauf.
Nach Rückkehr in die Grundstellung ist ein neuer Zyklus möglich.
Verdrahtung, Schlauchführung und Kennzeichnung sind nachvollziehbar dokumentiert.

Zu jedem Prüfmerkmal gehört eine Methode. Ein Signal lässt sich über eine Beobachtung der Ein- und Ausgangsvariablen prüfen. Ein Maß wird mit einem geeigneten Messmittel kontrolliert. Eine Sicherheitsfunktion benötigt eine vorab festgelegte, befugte Prüfung. Ein Dokumentationsmerkmal wird durch einen Soll-Ist-Vergleich der Unterlagen bewertet.

Technische Unterlagen auswerten

Typische Unterlagen sind:

Technische Zeichnung mit Maßen, Toleranzen und Oberflächenangaben
Stromlaufplan, Klemmenplan und Betriebsmittelkennzeichnung
Pneumatikplan mit Ventilen, Drosseln und Zylindern
Funktionsbeschreibung oder GRAFCET
Stückliste und Bereitstellungsliste
Datenblätter und Herstelleranleitungen
Prüfplan, Prüfprotokoll und Änderungsstand

Arbeite mit einer Dokumentenprüfung: Ist die Revision aktuell? Passen Stückliste und Zeichnung zusammen? Sind Betriebsmittel eindeutig gekennzeichnet? Sind Nennspannung, Stromaufnahme, Druckbereich, Schaltabstand und zulässige Umgebungsbedingungen bekannt? Markiere Unklarheiten, bevor du Material bearbeitest oder Leitungen anschließt.

Arbeitsplan und Ressourcen

Ein guter Arbeitsplan verbindet Reihenfolge, Zeit, Ressourcen, Risiken und Qualitätskontrollen. Er ist kein nachträglich ausgefülltes Formular. Für jeden Arbeitsschritt sollte er mindestens enthalten:

Arbeitsschritt	Benötigte Unterlagen und Mittel	Gefahr oder Fehlerquelle	Prüfkriterium
Auftrag und Unterlagen prüfen	Funktionsbeschreibung, Zeichnungen, Stückliste	falscher Revisionsstand	alle Anforderungen und offenen Fragen erfasst
Arbeitsplatz vorbereiten	Werkzeug, Messmittel, Schutzeinrichtungen	ungeeignetes oder ungeprüftes Arbeitsmittel	Freigabe und Sichtprüfung dokumentiert
Mechanik montieren	Zeichnung, Drehmoment- und Herstellerangaben	Quetschstellen, falsche Ausrichtung	Maße, Befestigung und Bewegungsfreiheit geprüft
Elektrik und Pneumatik aufbauen	Schaltpläne, Klemmenplan, Schlauchplan	Verwechslung, Restenergie, Kurzschluss	Leitungen gekennzeichnet, Anschlüsse kontrolliert
Steuerung konfigurieren	Variablenliste, Ablaufbeschreibung, Softwarefreigabe	falsche Adresse oder ungeprüfte Fremddatei	Programmversion und Simulation dokumentiert
Inbetriebnahme und Prüfung	Prüfplan, freigegebene Messmittel	unerwartete Bewegung oder elektrischer Schlag	sichere Reihenfolge, Messwerte und Abweichungen protokolliert
Übergabe und Reflexion	vollständige Dokumentation	Mängel werden verschwiegen	Restpunkte, Grenzen und nächste Schritte benannt

Plane Pufferzeit ein. Ein häufiger Fehler ist, die gesamte Zeit für Montage und Programmierung zu verbrauchen. Ohne abschließende Prüfung und Dokumentation bleibt ein technisch gutes Ergebnis trotzdem unvollständig.

Maßprüfung und Messstrategie

Ein Messwert ist nur aussagekräftig, wenn Messmittel, Messbereich, Auflösung, Messstelle und Umgebungsbedingungen passen. Bei einem Sollmaß von 50,00 Millimetern mit einer Toleranz von plus oder minus 0,20 Millimetern liegt der zulässige Bereich zwischen 49,80 und 50,20 Millimetern. Ein gemessener Wert von 50,12 Millimetern liegt innerhalb dieses Bereichs.

Die reine Zahl genügt aber nicht. Ein prüfbarer Eintrag lautet beispielsweise: „Abstand Grundplatte bis Sensorhalter, Soll 50,00 ± 0,20 Millimeter, Ist 50,12 Millimeter, gemessen mit geprüftem Messschieber, Ergebnis in Ordnung.“ Typische Fehler sind schräges Ansetzen, verschmutzte Messflächen, zu hohe Messkraft, Ablesefehler und das Runden vor der Auswertung.

Animation zur Handhabung eines Messschiebers; vor der Messung Nullpunkt und Messflächen prüfen

Sicher aufbauen, verdrahten und in Betrieb nehmen

Gefährdungsbeurteilung vor Arbeitsbeginn

Sicherheit ist Teil der Fachleistung. Identifiziere elektrische Gefährdungen, Druck- und Restenergien, scharfe Kanten, heiße Oberflächen, unerwartete Bewegungen, Quetsch- und Scherstellen, Stolperstellen sowie Risiken durch Softwarefehler. Lege Schutzmaßnahmen nach dem STOP-Prinzip fest: Substitution, technische, organisatorische und persönliche Maßnahmen.

Für diesen Kurs gilt: Praktische Arbeiten erfolgen bevorzugt an einer berührungssicheren 24-Volt-Gleichspannungs-Trainingsstation. Netzspannungsseitige Arbeiten, Schutzmaßnahmenprüfungen und Arbeiten mit gespeicherter pneumatischer Energie gehören ausschließlich in die Verantwortung dafür befugter Fachkräfte und in eine freigegebene Umgebung. Lernende arbeiten entsprechend Qualifikation, Unterweisung und Auftrag unter Leitung und Aufsicht.

Elektrische Sicherheit

Die DGUV Vorschrift 3 verlangt, dass elektrische Anlagen und Betriebsmittel nur von einer Elektrofachkraft oder unter deren Leitung und Aufsicht errichtet, geändert und instand gehalten werden. Arbeiten an aktiven Teilen sind grundsätzlich zu vermeiden. Für das Herstellen und Sichern des spannungsfreien Zustands gelten die fünf Sicherheitsregeln:

Freischalten.
Gegen Wiedereinschalten sichern.
Spannungsfreiheit feststellen.
Erden und kurzschließen, soweit erforderlich.
Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken.

Welche Regeln im konkreten Niederspannungs- oder Trainingsaufbau anzuwenden sind, entscheidet die verantwortliche Fachkraft auf Grundlage der Gefährdungsbeurteilung. Ein einpoliger Phasenprüfer ersetzt keine fachgerechte Feststellung der Spannungsfreiheit. Messgeräte werden vor und nach der Messung auf Funktion geprüft und nur innerhalb ihrer vorgesehenen Messkategorie und Herstellergrenzen benutzt.

Wichtige Quellen:

Mechanische und pneumatische Sicherheit

Druckluft kann Bauteile unerwartet bewegen und hohe Kräfte erzeugen. Vor Umbau oder Fehlersuche wird die Energiezufuhr abgeschaltet, gegen Wiedereinschalten gesichert und gespeicherter Druck kontrolliert abgebaut. Schlauchverbindungen müssen für Druck und Medium geeignet, vollständig gesteckt und gegen mechanische Beschädigung geschützt sein. Bewegungsbereiche werden abgesperrt oder konstruktiv gesichert; Hände gehören nicht in den Hubbereich.

Bei der Erstinbetriebnahme nutzt du eine reduzierte Energie- und Geschwindigkeitsstufe, soweit Hersteller und Ausbildungsaufbau dies zulassen. Teste einzelne Funktionen zunächst getrennt. Eine Simulation oder ein digitales Anlagenmodell ist die sichere Alternative, wenn der reale Aufbau nicht freigegeben ist.

Sensorik, Aktorik und Verdrahtung

Ein induktiver Näherungssensor erkennt metallische Objekte berührungslos. Prüfe Versorgungsspannung, Ausgangsart, Anschlussbelegung, Schaltabstand und Einbaubedingungen im Datenblatt. Falsche Annahmen zu PNP- und NPN-Ausgängen oder zu Öffner- und Schließerlogik sind typische Fehlerquellen. Vor dem Anschluss wird die Anlage spannungsfrei geschaltet. Nach dem Anschluss erfolgen Sichtprüfung, Durchgangs- oder Zuordnungsprüfung nach freigegebenem Verfahren und erst danach die Inbetriebnahme.

Dokumentiere jede Abweichung vom Plan. Eine „schnelle“ nicht dokumentierte Umverdrahtung kann später zu Fehlersuche, Sicherheitsrisiko und Datenverlust führen. Änderungen an SPS-Programmen erhalten Versionsstand, Datum, verantwortliche Freigabe und eine kurze Änderungsbeschreibung. Externe Programme oder Dateien dürfen nur nach betrieblicher Freigabe und Sicherheitsprüfung verwendet werden.

Nachhaltigkeit und Datenschutz

Nachhaltiges Arbeiten bedeutet nicht nur Material sparen. Vermeide Fehlbearbeitungen durch frühe Prüfung, wähle geeignete Querschnitte und Komponenten, reduziere Leckagen, schalte Druckluft und elektrische Verbraucher in Pausen ab und trenne wiederverwendbare Bauteile von Abfall. Defekte Komponenten werden fachgerecht diagnostiziert, bevor sie ersetzt werden. Prüfe jedoch nie durch riskante Improvisation.

Digitale Prüfprotokolle enthalten nur notwendige Daten. Verwende für Übungen künstliche Auftragsnummern wie „MTS-ÜB-024“, keine echten Namen, Kundendaten, Seriennummern aus vertraulichen Anlagen oder Fotos mit sichtbaren Betriebsgeheimnissen. Zugriffsrechte, sichere Speicherorte, Versionsstände und Löschfristen gehören zur technischen Qualität.

Messen, prüfen, rechnen und Fehler eingrenzen

Prüfstrategie: vom sicheren Zustand zur Gesamtfunktion

Eine sinnvolle Inbetriebnahme folgt einer kontrollierten Reihenfolge:

Unterlagen, Aufbau und Kennzeichnung visuell prüfen.
Mechanische Beweglichkeit im sicheren, energiefreien Zustand beurteilen.
Elektrische und pneumatische Verbindungen nach freigegebenem Prüfplan kontrollieren.
Energiequellen getrennt und mit geeigneten Begrenzungen zuschalten.
Ein- und Ausgänge einzeln testen.
Teilfunktionen prüfen.
Gesamtablauf mit sicheren Testbedingungen ausführen.
Sicherheits- und Stoppfunktionen nach Vorgabe prüfen.
Messwerte, Abweichungen und Nacharbeit dokumentieren.

Das Prüfprotokoll muss Sollwert, Istwert, Prüfmethode, Ergebnis und gegebenenfalls Maßnahme enthalten. „Geht“ oder „geht nicht“ ist kein ausreichender Nachweis.

Elektrische Leistungs- und Stromrechnung

Eine 24-Volt-Magnetventilspule hat laut Datenblatt eine Leistungsaufnahme von 4,8 Watt. Für Gleichspannung gilt:

Stromstärke = Leistung geteilt durch Spannung

Damit ergibt sich: 4,8 Watt geteilt durch 24 Volt = 0,20 Ampere.

Für die vereinfachte Lastbilanz der Trainingsstation werden folgende Ströme angenommen:

SPS-Grundgerät: 0,12 Ampere
zwei Sensoren: zweimal 0,03 Ampere = 0,06 Ampere
zwei Meldeleuchten: zweimal 0,05 Ampere = 0,10 Ampere
Magnetventil: 0,20 Ampere

Die Summe beträgt 0,48 Ampere. Mit einer Planungsreserve von 30 Prozent ergibt sich 0,48 Ampere mal 1,30 = 0,624 Ampere. Ein geregeltes 24-Volt-Netzteil mit einem Nennstrom von 1 Ampere könnte rechnerisch ausreichen. Die Auswahl ist erst zulässig, wenn Einschaltströme, Absicherung, Kurzschlussverhalten, Umgebungstemperatur, Herstellerangaben und Reserven geprüft wurden. Die Rechnung ersetzt kein Datenblatt.

Typische Rechenfehler sind die Verwechslung von Watt und Ampere, das Addieren von Spannungen statt Strömen und eine Reserve ohne technische Begründung.

Pneumatische Kraftrechnung

Für einen doppeltwirkenden Zylinder mit Kolbendurchmesser 32 Millimeter, Kolbenstangendurchmesser 12 Millimeter und einem angenommenen Druck von 0,6 Megapascal wird die theoretische Kraft überschlägig berechnet.

Ausfahren:

Kolbenfläche = Pi mal 0,032 Meter zum Quadrat geteilt durch 4.
Kolbenfläche beträgt rund 0,000804 Quadratmeter.
Theoretische Kraft = 0,6 Millionen Pascal mal 0,000804 Quadratmeter = rund 482 Newton.
Bei pauschal angenommenen 15 Prozent Verlusten bleiben rund 410 Newton.

Einfahren:

Ringfläche = Pi mal Differenz aus 0,032 Meter zum Quadrat und 0,012 Meter zum Quadrat geteilt durch 4.
Ringfläche beträgt rund 0,000691 Quadratmeter.
Theoretische Kraft = rund 415 Newton.
Bei 15 Prozent Verlusten bleiben rund 353 Newton.

Die Rechnung zeigt, warum selbst ein kleiner Trainingszylinder erhebliche Quetschkräfte erzeugen kann. Der pauschale Verlustwert ist nur eine Übungsannahme. Für eine reale Auslegung gelten Herstellerdaten, tatsächlicher Druck, Reibung, Einbaulage, Last, Sicherheitsfaktor und dynamisches Verhalten.

Pneumatikzylinder mit Hall-Sensoren zur Erfassung der eingefahrenen und ausgefahrenen Endlage

Systematische Fehlersuche

Fehlersuche beginnt mit einer klaren Fehlerbeschreibung: Was sollte passieren, was passiert tatsächlich, wann trat der Fehler auf, und welche Änderungen gingen voraus? Danach grenzt du die Ursache entlang des Signalflusses ein:

Energieversorgung vorhanden und innerhalb der zulässigen Werte?
Sensor mechanisch korrekt positioniert und elektrisch richtig versorgt?
Eingangssignal in der SPS sichtbar?
Freigaben, Verriegelungen und Schrittbedingungen erfüllt?
Ausgangssignal vorhanden?
Aktor, Ventil und mechanische Last funktionsfähig?
Rückmeldung und Endlage plausibel?

Ändere nur eine Variable zurzeit und dokumentiere jeden Schritt. Ungezieltes Tauschen mehrerer Teile kann den Fehler verdecken und neue Fehler erzeugen. Bei ungewöhnlichem Geruch, Wärme, Geräusch, Funken, beschädigter Isolation oder unkontrollierter Bewegung wird die Anlage sofort sicher stillgesetzt und die Aufsicht informiert.

Praxisfall: Sortierstation als mechatronisches Teilsystem

Auftrag und sichere Lernumgebung

Fiktiver Auftrag MTS-ÜB-024: Eine kleine 24-Volt-Trainingsstation soll metallische Übungsstücke erkennen und mit einem pneumatischen Zylinder in eine zweite Rutsche schieben. Die SPS steuert ein 5/2-Wegeventil. Zwei Hall-Sensoren melden die Zylinderendlagen. Eine Starttaste fordert einen Zyklus an. Ein Stoppbefehl beendet die Bewegungsanforderung. Für die Übung werden keine echten Betriebs- oder Kundendaten verwendet.

Der reale Aufbau darf nur an einer freigegebenen, berührungssicheren Trainingsanlage unter fachlicher Aufsicht erfolgen. Vor mechanischen Arbeiten sind elektrische und pneumatische Energie zu trennen und gespeicherte Energien kontrolliert abzubauen. Ohne Freigabe bearbeitest du denselben Fall in einer SPS- und Pneumatiksimulation.

Anforderungen:

Ein Zyklus startet nur bei freigegebener Grundstellung.
Der induktive Sensor muss ein Metallteil melden.
Der Zylinder fährt aus und erreicht innerhalb von drei Sekunden die vordere Endlage.
Danach fährt er zurück und meldet innerhalb von drei Sekunden die Grundstellung.
Bei fehlender Endlagenmeldung wird der Ablauf gestoppt und eine Störung angezeigt.
Nach einem Stopp ist kein selbsttätiger Wiederanlauf zulässig.
Aufbau, Programm, Messwerte und Abweichungen werden dokumentiert.

Arbeitsplan

Nr.	Tätigkeit	Zeitansatz	Prüfergebnis oder Nachweis
1	Auftrag, Zeichnungen, Stückliste und Datenblätter auswerten	25 Minuten	Anforderungsliste und offene Fragen
2	Gefährdungen beurteilen und sichere Arbeitsfreigabe klären	15 Minuten	dokumentierte Schutzmaßnahmen
3	Material und Werkzeuge prüfen, Komponenten kennzeichnen	20 Minuten	vollständige und freigegebene Bereitstellung
4	Mechanik montieren und Sollmaß des Sensorhalters einstellen	50 Minuten	Maßprotokoll und Sichtprüfung
5	Elektrik und Pneumatik nach Plan aufbauen	70 Minuten	Klemmen-, Schlauch- und Zuordnungsprüfung
6	SPS-Variablen anlegen und Ablauf programmieren	55 Minuten	Versionsstand und kommentierter Ablauf
7	Teilfunktionen sicher prüfen und Fehler korrigieren	45 Minuten	Ein- und Ausgangstest, Fehlerliste
8	Gesamtablauf und Störfälle prüfen	45 Minuten	ausgefülltes Prüfprotokoll
9	Dokumentation vervollständigen und Übergabe vorbereiten	35 Minuten	vollständiger Lernnachweis

Der Zeitansatz ist eine Übungsplanung, keine amtliche Vorgabe. Nach jedem sicherheitsrelevanten Eingriff ist eine erneute Prüfung erforderlich.

Funktionslogik

Eine mögliche Ablaufbeschreibung lautet:

Initialschritt: Zylinder eingefahren, Grundstellung bestätigt, kein Stopp aktiv.
Übergang: Start angefordert und Metall erkannt.
Schritt Ausfahren: Ventilausgang setzen und Zeitüberwachung starten.
Übergang: vordere Endlage erreicht.
Schritt Einfahren: Ventilausgang zurücknehmen oder Gegenrichtung ansteuern, abhängig vom Ventiltyp.
Übergang: hintere Endlage erreicht.
Rückkehr in den Initialschritt.
Störschritt: Bei Zeitüberschreitung Ausgänge in den festgelegten sicheren Zustand bringen und Störung melden.

Welche Ausgangsstellung sicher ist, ergibt sich nicht pauschal aus dem Programm. Ventilbauart, Last, gespeicherte Energie und Risikobeurteilung sind zu beachten. Eine Standard-SPS-Funktion ersetzt keine erforderliche Sicherheitssteuerung.

Durchgerechnete Auslegung

Die Magnetventilspule benötigt nach Übungsdaten 4,8 Watt bei 24 Volt. Daraus folgen 0,20 Ampere. Zusammen mit SPS, zwei Sensoren und zwei Meldeleuchten beträgt der vereinfachte Dauerstrom 0,48 Ampere. Nach 30 Prozent Reserve sind 0,624 Ampere einzuplanen. Für die Übung wird ein freigegebenes 24-Volt-Netzteil mit 1 Ampere verwendet, sofern Datenblatt, Schutzkonzept und Aufsicht dies bestätigen.

Der Sensorhalter soll 50,00 ± 0,20 Millimeter von der Referenzkante entfernt sein. Gemessen werden 50,12 Millimeter. Der Wert liegt zwischen 49,80 und 50,20 Millimetern und ist daher maßlich in Ordnung. Zusätzlich werden fester Sitz, Ausrichtung und tatsächlicher Schaltabstand geprüft.

Der Zylinder kann bei den angenommenen Daten beim Ausfahren überschlägig rund 410 Newton wirksame Kraft erreichen. Daraus folgt als Qualitäts- und Sicherheitskriterium: Der Bewegungsraum muss geschützt sein, die Geschwindigkeit wird für die Lerninbetriebnahme reduziert, und niemand greift während des Betriebs in den Hubbereich.

Prüfplan und prüfbares Arbeitsergebnis

Prüfmerkmal	Soll	Methode	Beispiel-Ist	Bewertung
Sensorhalter	50,00 ± 0,20 Millimeter	Messschieber, Referenzkante	50,12 Millimeter	in Ordnung
Versorgungsspannung	24 Volt Gleichspannung innerhalb Herstellerbereich	freigegebenes Messverfahren	24,1 Volt	in Ordnung
Ruhestrom laut Lastbilanz	unter freigegebener Netzteilgrenze	Strombilanz und gegebenenfalls beaufsichtigte Messung	0,47 Ampere	in Ordnung
Grundstellung	hinterer Endlagensensor aktiv	SPS-Eingangsbeobachtung	Signal vorhanden	in Ordnung
Ausfahrzeit	höchstens 3 Sekunden	Zeitmessung bei sicherem Probelauf	1,8 Sekunden	in Ordnung
Rückfahrzeit	höchstens 3 Sekunden	Zeitmessung bei sicherem Probelauf	1,6 Sekunden	in Ordnung
Fehlende Endlage	Störung und kein unkontrollierter Folgezyklus	beaufsichtigter Simulationstest	Störung nach Zeitgrenze	in Ordnung
Neustart nach Stopp	nur nach bewusster Freigabe	beaufsichtigter Funktionstest	kein Selbstanlauf	in Ordnung
Dokumentation	aktueller Plan, Version, Prüfwerte, Abweichungen	Dokumentenprüfung	vollständig	in Ordnung

Das prüfbare Arbeitsergebnis besteht nicht nur aus der funktionsfähigen Station. Es umfasst die Anforderungsliste, den Arbeitsplan, die Gefährdungsbeurteilung, den gekennzeichneten Aufbau, das versionierte SPS-Programm, das Prüfprotokoll, die Fehler- und Änderungsliste sowie eine kurze Übergabe.

Bewertungsraster für die Übung

Dieses Raster ist eine didaktische Übungshilfe und kein offizieller IHK-Bewertungsschlüssel.

Bereich	Punkte	Qualitätskriterien
Auftragsanalyse	15	Anforderungen vollständig, Unterlagen geprüft, Unklarheiten erkannt
Arbeitsplanung	15	sinnvolle Reihenfolge, Ressourcen, Zeit, Prüf- und Sicherheitsschritte
Mechanischer Aufbau	15	maßhaltig, fest, ausgerichtet, beweglich und sauber ausgeführt
Elektrik und Pneumatik	15	planrichtig, gekennzeichnet, fachgerecht und kontrollierbar
Arbeits- und Gesundheitsschutz	15	Gefährdungen erkannt, Freigaben und Schutzmaßnahmen eingehalten
Funktion und Fehlersuche	15	Teilprüfungen, systematische Eingrenzung, sicherer Gesamtzyklus
Dokumentation und Fachgespräch	10	nachvollziehbare Nachweise, begründete Entscheidungen, ehrliche Grenzen
Gesamt	100	individuelle Auswertung statt bloßer Note

Eine sinnvolle Selbstauswertung ordnet die Kriterien zusätzlich den Farben grün, gelb und rot zu. Ein hoher Gesamtwert darf ein rotes Sicherheitskriterium nicht verdecken.

Beobachtungsvideo als begrenzte Zusatzquelle

Das folgende deutschsprachige Video des Kanals mechaPROniker zeigt eine Prüfungsanlage zur Abschlussprüfung Teil 1 im Frühjahr 2024. Es eignet sich, um Bewegungsablauf, Aufbau und mögliche Beobachtungskriterien zu besprechen. Es ist weder eine amtliche Aufgabenstellung noch ein Beleg für die aktuell gültige Prüfung. Übernimm keine Maße, Programme oder Lösungen ungeprüft.

Dokumentation, Fachgespräch und individueller Förderplan

Technische Dokumentation

Eine gute Dokumentation ermöglicht einer fachkundigen Person, den Zustand der Anlage und deine Entscheidungen nachzuvollziehen. Sie enthält mindestens:

eindeutige fiktive Auftragskennung und Bearbeitungsstand
Anforderungsliste und Arbeitsplan
verwendete Zeichnungen, Pläne und Datenblätter mit Revision
Gefährdungen, Freigaben und Schutzmaßnahmen
Änderungen gegenüber dem Ausgangsplan
Messwerte mit Soll, Ist, Methode und Bewertung
Softwareversion, Programmdatum und Änderungsvermerk
Restmängel, offene Punkte und Übergabehinweise

Fotos dürfen nur aufgenommen werden, wenn Betrieb und betroffene Personen zustimmen und keine vertraulichen Informationen sichtbar sind. Für diese Lernaufgabe reichen Skizzen, neutrale Detailbilder oder ein Simulationsbildschirm ohne personenbezogene Daten.

Situatives Fachgespräch

Im situativen Gespräch erklärst du dein laufendes Handeln. Kurze, fachlich begründete Antworten sind besser als auswendig gelernte Sätze. Nutze die Struktur Entscheidung – Begründung – Nachweis – Grenze:

Beispiel: „Ich prüfe zuerst die hintere Endlagenmeldung, weil der Zyklus nur aus einer bestätigten Grundstellung starten darf. Den Nachweis sehe ich am freigegebenen Eingangsmonitor und im Prüfprotokoll. Wenn das Signal trotz korrekter Mechanik fehlt, schalte ich sicher ab und prüfe Versorgung, Anschluss und Sensorabstand unter Aufsicht.“

Mögliche Gesprächsanlässe sind die Reihenfolge der Inbetriebnahme, Auswahl eines Messmittels, Fehlerhypothesen, Schutzmaßnahmen, Nachhaltigkeit, Umgang mit Abweichungen und Versionsverwaltung. Behaupte keine Sicherheit, die du nicht nachgewiesen hast.

Individueller Förderplan

Übertrage deine Standortbestimmung in höchstens drei vorrangige Lernziele. Jedes Ziel soll spezifisch, messbar, erreichbar, relevant und terminiert sein.

Ausgangslage	Lernziel	Trainingshandlung	Nachweis	Termin
gelb bei Strom- und Leistungsrechnung	fünf Lastbilanzen ohne Einheitenfehler lösen	Datenblätter auswerten und Rechenweg schriftlich prüfen	vier von fünf Aufgaben vollständig richtig	innerhalb von zwei Wochen
rot bei systematischer Fehlersuche	Fehler entlang des Signalflusses eingrenzen	drei simulierte Fehlerfälle mit Ein- und Ausgangsliste bearbeiten	Fehlerursache und Prüfschritte in höchstens 20 Minuten dokumentiert	innerhalb von drei Wochen
gelb beim Fachgespräch	Entscheidungen in vier Sätzen fachlich begründen	zweimal pro Woche eine Arbeitssituation aufnehmen und reflektieren	Ausbilderfeedback anhand eines Kriterienbogens	bis zum nächsten Übungsauftrag

Plane danach einen erneuten vollständigen Praxisdurchlauf. Nur so erkennst du, ob isoliert trainierte Teilkompetenzen im zusammenhängenden Auftrag verfügbar sind. Stimme den Förderplan mit betrieblichem Ausbildungsplan, Berufsschule, Ausbilder und den Anforderungen deiner zuständigen Kammer ab. Eine Lernplattform kann Fortschritt sichtbar machen, aber keine amtliche Prüfungszulassung oder Fachaufsicht ersetzen.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Prüfe dein Wissen

Welche Prüfungsform gilt für Mechatroniker im zweiten Ausbildungsjahr? (Teil 1 der gestreckten Abschlussprüfung) (!Eine folgenlose Zwischenprüfung) (!Die vollständige Abschlussprüfung Teil 2) (!Eine freiwillige betriebliche Lernkontrolle)

Wann soll Teil 1 nach der Ausbildungsordnung stattfinden? (Vor dem Ende des zweiten Ausbildungsjahres) (!Erst nach dem Ende der gesamten Ausbildung) (!Immer am ersten Tag des zweiten Ausbildungsjahres) (!Ausschließlich nach bestandener Abschlussprüfung Teil 2)

Mit welchem Anteil geht Teil 1 in das Gesamtergebnis ein? (40 Prozent) (!10 Prozent) (!25 Prozent) (!60 Prozent)

Wie heißt der Prüfungsbereich von Teil 1? (Arbeiten an einem mechatronischen Teilsystem) (!Kaufmännische Steuerung eines Industriebetriebs) (!Entwicklung eines vollständigen Serienprodukts) (!Leitung einer betrieblichen Personalabteilung)

Welche Gesamtdauer nennt die Ausbildungsordnung für den Prüfungsbereich Teil 1? (Acht Stunden) (!Zwei Stunden) (!Vier Stunden) (!Zwölf Stunden)

Was gehört an den Anfang eines fachgerechten Arbeitsplans? (Anforderungen und technische Unterlagen auswerten) (!Sofort Leitungen anschließen) (!Zuerst alle Bauteile austauschen) (!Die Dokumentation bis zum Schluss ignorieren)

Welcher Strom ergibt sich bei 4,8 Watt und 24 Volt Gleichspannung? (0,20 Ampere) (!0,05 Ampere) (!4,80 Ampere) (!115,20 Ampere)

Welche Aussage zu elektrischen Arbeiten in der Ausbildung ist richtig? (Sie erfolgen entsprechend Qualifikation und unter befugter Leitung und Aufsicht) (!Jede lernende Person darf selbstständig an aktiven Netzteilen arbeiten) (!Eine Simulation ist bei fehlender Freigabe grundsätzlich verboten) (!Ein einpoliger Phasenprüfer ersetzt jede Sicherheitsprüfung)

Was macht ein Prüfergebnis nachvollziehbar? (Sollwert Istwert Prüfmethode und Bewertung) (!Nur die Aussage funktioniert) (!Nur ein Foto ohne Beschriftung) (!Eine mündliche Erinnerung ohne Datum)

Welche Datenschutzregel passt zu einer Übungsdokumentation? (Nur notwendige künstliche Daten verwenden) (!Echte Kundendaten ohne Zustimmung kopieren) (!Vertrauliche Pläne öffentlich hochladen) (!Passwörter in das Prüfprotokoll schreiben)

Memory-Spiel

Gestreckte Abschlussprüfung	Teil 1 und Teil 2 bilden gemeinsam das Abschlussverfahren
Arbeitsplan	ordnet Schritte Ressourcen Risiken und Kontrollen
GRAFCET	beschreibt den Ablauf einer Steuerung mit Schritten und Übergängen
Prüfprotokoll	dokumentiert Sollwerte Istwerte Methoden und Ergebnisse
Soll-Ist-Vergleich	bewertet eine gemessene Größe gegenüber der Anforderung
Förderplan	übersetzt Lernbedarf in überprüfbare nächste Schritte

Drag-and-Drop

Ordne den Arbeitsschritt der passenden Beschreibung zu.	Beschreibung
Auftrag analysieren	Anforderungen und technische Unterlagen klären
Gefährdungen beurteilen	Schutzmaßnahmen vor der Ausführung festlegen
Aufbau herstellen	mechanisch montieren verdrahten und verschlauchen
Funktion prüfen	Signale Messwerte und Ablauf kontrollieren
Ergebnis dokumentieren	Nachweise Abweichungen und Übergabe festhalten

Kreuzworträtsel

Prüfauftrag	Welche Unterlage beschreibt die zu bearbeitende berufliche Aufgabe?
Arbeitsplan	Wie heißt die geordnete Folge von Tätigkeiten Ressourcen und Kontrollen?
Schutzleiter	Welcher Leiter dient dem Schutz gegen gefährliche Berührungsspannungen?
Multimeter	Welches Messgerät kann je nach Eignung verschiedene elektrische Größen erfassen?
Sensorik	Wie heißt der Bereich zur Erfassung von Zuständen und Messgrößen?
Dokumentation	Was macht Vorgehen Messwerte Änderungen und Ergebnis nachvollziehbar?

LearningApps

Lückentext

Beim Mechatroniker ist die Prüfung im zweiten Ausbildungsjahr Teil der

. Der Prüfungsbereich heißt Arbeiten an einem mechatronischen

. Teil 1 soll vor dem Ende des zweiten

stattfinden. Sein Ergebnis wird mit

gewichtet. Vor der Ausführung werden Anforderungen und technische

ausgewertet. Gefährdungen müssen vor Arbeitsbeginn

werden. Ein Arbeitsplan verbindet Reihenfolge Ressourcen Risiken und

. Bei einer Messung werden Sollwert und

verglichen. Änderungen am Steuerungsprogramm benötigen einen eindeutigen

. Eine systematische Fehlersuche folgt dem

. Für Übungsdokumente werden nur notwendige und möglichst

verwendet. Aus der Standortbestimmung entsteht ein überprüfbarer

.

Offene Aufgaben

Leicht

Prüfungsform erklären: Erstelle eine einseitige Gegenüberstellung, die Teil 1 der gestreckten Abschlussprüfung von einer klassischen Zwischenprüfung unterscheidet, und belege Zeitpunkt sowie Gewichtung mit der aktuellen Ausbildungsordnung.
Kompetenzampel: Bewerte zehn eigene Kompetenzen aus Mechanik, Elektrotechnik, Pneumatik, SPS, Sicherheit und Dokumentation mit grün, gelb oder rot und begründe jede Farbe mit einem konkreten Lernnachweis.
Messprotokoll: Formuliere für drei fiktive Maße jeweils Sollwert, Toleranz, Messmittel, Istwert und Bewertung; verwende keine echten Betriebsdaten.
Sicherheitscheck: Erstelle für eine 24-Volt-Trainingsstation eine Checkliste mit mindestens acht Punkten, die vor einer beaufsichtigten Inbetriebnahme geprüft werden müssen.

Standard

Arbeitsplan entwickeln: Plane den vollständigen Ablauf für die Montage und Prüfung eines fiktiven mechatronischen Teilsystems mit Zeitansätzen, Ressourcen, Risiken und Zwischenkontrollen.
Lastbilanz berechnen: Werte fiktive Datenblätter von SPS, Sensoren, Leuchten und Ventil aus, berechne den Gesamtstrom mit begründeter Reserve und dokumentiere alle Einheiten.
GRAFCET entwerfen: Erstelle für die Sortierstation einen GRAFCET mit Grundstellung, Startbedingung, Ausfahren, Rückfahren, Zeitüberwachung und Störschritt und simuliere den Ablauf.
Fehlerdiagnose dokumentieren: Bearbeite einen simulierten Fehlerfall, beschreibe Erwartung und Beobachtung, prüfe den Signalfluss schrittweise und dokumentiere, warum du eine Ursache ausschließt oder bestätigst.

Schwer

Praxisauftrag durchführen: Bearbeite den vollständigen Sortierstationsauftrag an einer freigegebenen Trainingsanlage unter fachlicher Aufsicht oder vollständig in einer Simulation und erstelle alle geforderten Nachweise.
Prüfplan validieren: Entwickle einen risikoorientierten Prüfplan mit Normalfällen, Grenzfällen und sicheren Störfallsimulationen und begründe die Reihenfolge der Prüfungen.
Fachgespräch aufzeichnen: Erläutere in einem fünfminütigen Video ohne vertrauliche Daten drei technische Entscheidungen nach dem Muster Entscheidung Begründung Nachweis Grenze und werte die Aufnahme mit einem Kriterienbogen aus.
Förderzyklus gestalten: Leite aus Bewertungsraster und Kompetenzampel drei SMART formulierte Lernziele ab, trainiere sie, wiederhole den Praxisauftrag und vergleiche beide Ergebnisse anhand derselben Kriterien.

Lernkontrolle

Prüfungsrecht übertragen: Erkläre anhand der aktuellen Verordnung, warum Teil 1 nicht mit einer folgenlosen Zwischenprüfung gleichgesetzt werden darf, und leite daraus zwei Konsequenzen für deine Vorbereitung ab.
Arbeitsplanung bewerten: Prüfe einen vorgegebenen Arbeitsplan auf fehlende Sicherheits-, Qualitäts- und Dokumentationsschritte und begründe eine verbesserte Reihenfolge.
Rechenweg prüfen: Kontrolliere eine fehlerhafte Strom- oder Kraftberechnung, kennzeichne Einheitenfehler und zeige einen vollständigen korrigierten Rechenweg.
Fehlerhypothesen priorisieren: Ordne bei einer ausbleibenden Zylinderbewegung mindestens fünf mögliche Ursachen nach Signalfluss und Risiko und bestimme für jede eine sichere Prüfmethode.
Qualitätsnachweis erstellen: Formuliere aus einer Funktionsanforderung ein messbares Prüfmerkmal mit Sollwert, Methode, Istwert, Bewertung und Reaktion bei Abweichung.
Sicherheitsentscheidung begründen: Entscheide für drei vorgegebene Situationen, ob reale Praxis, beaufsichtigter 24-Volt-Modellaufbau oder reine Simulation angemessen ist, und begründe die Grenze deiner eigenen Befugnis.
Förderplan evaluieren: Beurteile, ob ein Lernziel tatsächlich spezifisch und messbar ist, verbessere es und lege einen belastbaren Nachweis für den nächsten Praxisdurchlauf fest.

Lernnachweis

Ein vollständiger Lernnachweis besteht aus einem zusammenhängenden Portfolio zum fiktiven Auftrag MTS-ÜB-024 oder zu einem gleichwertigen, freigegebenen Übungsauftrag. Er enthält:

eine belegte Erklärung von Prüfungsform, rechtlichem Zeitpunkt und Gewichtung
eine Anforderungs- und Dokumentenanalyse
einen Arbeits- und Zeitplan mit Ressourcen, Risiken und Prüfpunkten
eine Gefährdungsbeurteilung mit freigegebenen Schutzmaßnahmen
einen mechanischen, elektrischen, pneumatischen und steuerungstechnischen Entwurf
mindestens eine vollständig nachvollziehbare Strom-, Kraft- oder Maßberechnung
ein versioniertes Programm oder eine Simulation mit kommentierter Ablaufbeschreibung
ein Prüfprotokoll mit Soll, Ist, Methode, Ergebnis und Maßnahmen
eine dokumentierte systematische Fehlersuche
eine kurze Übergabe oder ein situatives Fachgespräch
das ausgefüllte Bewertungsraster und eine Kompetenzampel
einen individuellen Förderplan sowie den Vergleich mit einem zweiten Durchlauf

Der Lernnachweis ist überzeugend, wenn Entscheidungen fachlich begründet, Sicherheitsgrenzen eingehalten, Quellen nachvollziehbar und Ergebnisse reproduzierbar sind. Eine bloße Sammlung von Fotos oder automatisch erzeugten Texten ohne eigenen Prüf- und Reflexionsanteil genügt nicht.

OER und Wikipedia

Offene und amtliche Quellen

Mediennachweise

Die folgenden Commons-Dateien wurden anhand ihrer Dateibeschreibungsseiten auf Dateiname, Urheber und Lizenz geprüft. Die Lizenzen gelten jeweils nach den Bedingungen der verlinkten Lizenztexte.

Eingebettete Datei	Quelle	Urheber	Lizenznachweis
File:OSP Emergency stop.svg	Wikimedia Commons	Team445	CC0 1.0
File:Simatic S7-1200.JPG	Wikimedia Commons	UlrichAAB	CC BY-SA 3.0
File:Using the caliper new.gif	Wikimedia Commons	Joaquim Alves Gaspar	CC BY 2.5
File:Digital Multimeter Aka.jpg	Wikimedia Commons	André Karwath	CC BY-SA 2.5
File:Pepperl+Fuchs inductive proximity switch 3RG4113-3AG33-PF.jpg	Wikimedia Commons	Lucasbosch	CC BY-SA 3.0
File:Cylinders with Hall sensors.png	Wikimedia Commons	IMeowbot	CC BY-SA 3.0

Das eingebettete YouTube-Video „Mechatroniker Abschlussprüfung Teil 1 Frühjahr 2024“ stammt vom Kanal mechaPROniker und ist über die Plattform verlinkt. Es wird nicht als offen lizenziertes Material ausgegeben; die Rechte verbleiben beim jeweiligen Rechteinhaber. Es dient nur als beobachtbare ältere Beispielsituation und ersetzt keine aktuellen amtlichen Unterlagen.

Aktualitäts- und Normenhinweis

Rechtsgrundlagen, Prüfungstermine, PAL-Unterlagen, Normen und Herstellerangaben können sich ändern. Prüfe vor einer realen Tätigkeit die aktuelle Fassung. Die PAL-Seite verweist für Betriebsmittelkennzeichnungen unter anderem auf aktuelle Normbezüge; eine Normnummer oder ältere Prüfungsvorlage darf jedoch nicht ohne Prüfung von Gültigkeit, betrieblichem Anwendungsfall und Herstellerinformation übernommen werden. Dieser Kurs kopiert keine Normtexte und behauptet keine amtliche Anerkennung.

Verknüpfte Lernbereiche

Prüfungsvorbereitung Mechatroniker

Der Kurs verbindet die Lernfelder der beruflichen Schule mit dem betrieblichen Ausbildungsplan: technische Systeme analysieren, mechanische und elektrische Teilsysteme herstellen, Energie- und Informationsflüsse untersuchen, mit Datenverarbeitungssystemen arbeiten, Arbeitsabläufe planen, mechatronische Teilsysteme realisieren und Qualität prüfen. Für die konkrete Vorbereitung bleiben der individuelle Ausbildungsplan, der Landeslehrplan, die Unterlagen des Ausbildungsbetriebs und die Hinweise der zuständigen Kammer maßgeblich.

aiMOOC Projekte

Prüfungssimulation Mechatroniker: Entwickle mit Ausbildern eine sichere, nicht amtliche Übungsstation, deren Anforderungen, Bewertung und Daten vollständig offen dokumentiert sind.
Digitale Fehlerbibliothek: Sammle anonymisierte oder künstliche Fehlerfälle mit Signalfluss, Diagnoseweg und Präventionsmaßnahme als OER.
Nachhaltige Trainingsanlage: Untersuche Energieverbrauch, Druckluftleckagen, Wiederverwendung von Bauteilen und digitale Dokumentation und leite konkrete Verbesserungen ab.