aiMOOC

Fachübungen 3 – Herstellen von einfachen Baugruppen - Industriemechaniker

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Einleitung

In diesem aiMOOC übst Du die berufstypische Aufgabe, aus Einzelteilen eine einfache, funktionsfähige Baugruppe zu planen, ihre Montage gedanklich vorzubereiten und ihre Qualität nachzuweisen. Du arbeitest mit Gruppenzeichnungen, Stücklisten, Fügeverfahren, Montageplänen, Kraft- und Drehmomentrechnungen sowie Prüfdaten. Die Fallzahlen und Maße sind frei erfundene Ausbildungsdaten. Zielgruppe ist das 1. Ausbildungsjahr, Lernfeld 3, nicht die Freigabe realer Maschinen. Praktische Arbeiten an Werkzeugmaschinen, unter elektrischer Spannung, an druckbeaufschlagten Systemen, mit Gefahrstoffen oder an sicherheitsrelevanten Baugruppen erfolgen ausschließlich nach betrieblicher Gefährdungsbeurteilung und unter Anleitung qualifizierter Fachkräfte.

Der KMK-Rahmenlehrplan vom 25.03.2004 in der Fassung vom 23.02.2018 ordnet Lernfeld 3 dem ersten Ausbildungsjahr zu und nennt einen Zeitrichtwert von 80 Unterrichtsstunden. Der Beruf Industriemechaniker beziehungsweise Industriemechanikerin hat laut BIBB eine Regelausbildungsdauer von 42 Monaten. Die konsolidierte Verordnung zu industriellen Metallberufen in der Neufassung von 2018, die Einsatzgebiete Feingerätebau, Instandhaltung, Maschinen- und Anlagenbau und Produktionstechnik sowie die gestreckte Abschlussprüfung mit Teil 1 und Teil 2 bilden den geprüften Ordnungsrahmen (Stand der Quellenprüfung: Oktober 2026). Einsatzgebiete sind keine hier neu erfundenen Fachrichtungen. Konkrete Prüfungsaufgaben, Zeiten und Gewichtungen werden hier nicht behauptet oder übernommen. Berufsportal: Ausbildung – Industriemechaniker.

Deine Lernprodukte: Funktionsbeschreibung, markierte Zeichnung, Mengenstückliste, Montage- und Prüfplan, Rechenblatt, Fehlermatrix, Prüfprotokoll und begründete Verbesserung. Die Bearbeitung ist auf Papier oder in einer ungefährlichen digitalen Simulation möglich.

Baugruppen, Zeichnungen und Stücklisten verstehen

Einzelteil, Baugruppe und Funktion

Ein Einzelteil bildet eine nicht zerstörungsfrei weiter zerlegbare konstruktive Einheit; eine Baugruppe setzt sich aus mehreren Einzelteilen oder kleineren Baugruppen zusammen. Beispiel: Ein Anschlaghalter besteht aus Grundplatte, Winkelträger, Schrauben, Scheiben und Muttern. Erst das gemeinsame Zusammenwirken liefert die Funktion, einen Anschlag geometrisch festzulegen. Frage bei jeder Funktionsanalyse: Welche Teile tragen, welche positionieren, welche verbinden und welche können verschleißen?

Die Gesamtzeichnung stellt das Erzeugnis im Zusammenhang dar, die Gruppenzeichnung die Teile einer Baugruppe, die Teilzeichnung Maße und Anforderungen eines Einzelteils. Eine Explosionszeichnung macht die Reihenfolge beziehungsweise Lage der zusammengehörenden Teile anschaulich, ersetzt aber keine verbindliche Montageanweisung. Positionsnummern müssen mit der Stückliste übereinstimmen. Nicht eingezeichnete Maße, Toleranzen oder Werkstoffe dürfen nicht geraten werden.

Medienauftrag: Beschreibe an dieser echten Explosionsdarstellung, welche Informationen über die Lage einzelner Teile sichtbar sind und welche Informationen Du zusätzlich aus einer Stückliste benötigst. Bild: Dan Nauts, CC BY-SA 3.0; Bild ist ein Anschauungsbeispiel, nicht die Zeichnung des späteren Modellfalls.

Vergleichsbild: Eine zusammengebaute Ansicht zeigt den äußeren Zustand, die Explosionsansicht die Zuordnung der Einzelteile. Quelle: US Patent and Trademark Office, gemeinfreies US-Regierungswerk; nicht als Montagefreigabe verwenden.

Informationsfluss und Musterstückliste

Arbeitsdokument	Leitfrage	Möglicher Fehler bei fehlender Prüfung
Gruppenzeichnung	Wie liegen die Teile zueinander?	Winkel oder Bohrbild falsch orientiert
Stückliste	Welche Teile und wie viele werden benötigt?	Scheibe oder Normteil fehlt
Arbeits- beziehungsweise Montageplan	Welche Reihenfolge ist sinnvoll?	Nachträgliche Demontage erforderlich
Prüfanweisung	Welche Merkmale, Grenzwerte und Prüfmittel gelten?	Nicht nachweisbare Qualität
Versionsstand	Ist dies die aktuell freigegebene Dokumentfassung?	Alter Zeichnungsstand wird verwendet

Synthetische Baugruppe A-03 – Stückliste für genau ein Exemplar:

Pos.	Benennung	Anzahl	Zweck	Kennzeichnung
1	Grundplatte 80 × 40 × 6 mm	1	Auflage	GP-03
2	Winkelträger 50 × 30 × 5 mm	1	Anschlag	WT-03
3	Schraube M6 × 20	2	Verbindung	S6-20
4	Sechskantmutter M6	2	Gewindepartner	M6
5	Unterlegscheibe M6	2	Auflage unter der Mutter	U6

Die synthetische Liste zählt acht Einzelteile: 1 + 1 + 2 + 2 + 2 = 8. Für zwölf Baugruppen benötigst Du 24 Schrauben, 24 Muttern und 24 Scheiben, aber nur zwölf Grundplatten und zwölf Winkelträger. Berücksichtige Ausschuss und Ersatzteile getrennt, statt einen ungeklärten Zuschlag stillschweigend einzurechnen. Materialbezeichnungen und Normbezüge sind in echten Aufträgen exakt aus freigegebenen Unterlagen zu übernehmen.

Lernvideo (offenes interaktives Fachmaterial): Fügen verbindet – Fügeverfahren mit Beispielen und Übungen (involas, HubbS, CC BY-SA 4.0). Achte darauf, welche Verbindungen wieder lösbar sind.

Fügeverfahren und Normteile richtig zuordnen

Kraftschluss, Formschluss und Stoffschluss

Kraftschluss überträgt Kräfte vor allem durch Reibung infolge einer Anpresskraft, etwa zwischen geklemmten Flächen einer vorgespannten Schraubenverbindung. Formschluss entsteht durch ineinandergreifende Geometrie, beispielsweise einen Passstift zur Lagefixierung oder eine Passfeder zur Drehmomentübertragung. Stoffschluss entsteht durch stoffliche Bindung, etwa Schweißen, Löten oder Kleben. Reale Verbindungen können mehrere Wirkprinzipien kombinieren: Eine vorgespannte Schraubverbindung beruht beim Halten der Fügeteile meist auf Reibung, während Gewindegeometrie und Gewindekontakt zusätzliche Formaspekte besitzen. Nicht jedes Beispiel gehört deshalb ausschließlich in eine Schublade.

Wirkprinzip	Beispiel	In der Regel lösbar?	Auswahlhinweis
Kraftschluss	geklemmte Flächen	häufig ja	Vorspannung und Reibbedingungen entscheidend
Formschluss	Passstift in passenden Bohrungen	je nach Bauart ja	Position und Spiel oder Passung entscheidend
Stoffschluss	Schweißnaht	in der Regel nur zerstörend	Werkstoff, Wärmeeinfluss und Fachberechtigung berücksichtigen

Entscheide begründet: Für einen häufig auszutauschenden Winkelhalter ist eine dokumentierte Schraubverbindung meist sinnvoller als eine nicht zerstörungsfrei lösbare Schweißnaht. Für eine besonders genaue wiederholbare Lage könnte zusätzlich ein geeignet ausgelegtes Positionierelement erforderlich sein; im Modellfall wird keines benötigt. Kleben, Löten und Schweißen werden nur theoretisch verglichen und im Kurs nicht ausgeführt.

Schnittschema: Eine Durchsteckschraube mit Mutter verspannt die Bauteile (Yuri Raysper, gemeinfrei). Nenne Gewindeteil, Kopf, Fügeteile und Mutter.

Schnittschema: Eine Schraube greift in ein Gewindeloch des Bauteils; es ist keine zusätzliche Mutter erforderlich (Yuri Raysper, gemeinfrei). Vergleiche beide Prinzipien hinsichtlich Wartung und Zugänglichkeit.

Schema zum Gewindeeingriff: Prüfe gedanklich, wo Gewinde vorhanden sein muss (Andrey Pertsev, CC0). Die Abbildung legt weder ein Soll-Drehmoment noch eine zulässige Belastung fest.

Schrauben, Scheiben, Stifte und konstruktive Hinweise

Eine Schraubenbezeichnung M6 × 20 gibt für das hier verwendete metrische Regelgewinde einen Nenndurchmesser von 6 mm und eine Nennlänge von 20 mm an. Bei einer üblichen Sechskantschraube wird die Länge unter dem Kopf gemessen; bei anderen Kopfformen können andere Regeln gelten. Die Norm und die Länge der Einschraubstrecke beziehungsweise des Gewindeüberstands sind deshalb aus der konkreten Zeichnung zu bestimmen. Eine Unterlegscheibe kann die Auflageverhältnisse beeinflussen, ersetzt aber keine systematische Verbindungsauslegung und ist nicht automatisch eine wirksame Losdrehsicherung.

Bauteilbild: Gewinde, Schraubenkopf und Mutter optisch unterscheiden (OpenClipart-Vectors, CC0). Benenne an einem Papiermodell die Kraft- und Kontaktwege.

Typische Fehler: falsche Schraubenlänge, nicht zur Schraube passendes Gewinde, falsch zugeordnete Position, Grat oder Schmutz an Auflageflächen, ungeeignetes Sicherungselement, unklarer Reibzustand und improvisierte Anziehwerte. In sicherheitskritischen Anwendungen sind allein die freigegebenen Betriebs- und Herstellerunterlagen maßgeblich; keine Tabelle dieses Kurses ist eine Drehmomentvorgabe.

Montagefolge, Werkzeuge, Rechnen und Sicherheit

Arbeit in Phasen strukturieren

Ein guter Montageplan ist vollständig, prüfbar und unterbrochen bei ungeklärten Risiken. Die folgende Tabelle ist ein Prozessdiagramm in Tabellenform für eine Papier- oder digitale Simulation. Kein Schritt ist eine Anweisung zur realen Maschinenmontage.

Phase	Eingabe	Gedanklicher Arbeitsschritt	Dokumentiertes Ergebnis
Analyse	Zeichnung und Auftrag	Funktion und Positionsnummern verstehen	Anforderungsliste
Planung	Stückliste und Risiken	Material, Hilfsmittel und Prüfmerkmale zuordnen	Montageplan
Vorbereitung	Teileliste	Vollständigkeit und sichtbare Schäden im Modell prüfen	Bereitstellungsliste
Fügen	freigegebene Anleitung	Reihenfolge am Papiermodell beschreiben	Montageprotokoll
Prüfen	Toleranztabelle	Messwerte vergleichen und Fehler klassifizieren	Prüfprotokoll
Übergabe	bestätigter Nachweis	Restfragen und Dokumentversion nennen	Lernnachweis, keine reale Freigabe

In einer realen Werkstatt sind Arbeitsschutz, Ergonomie, scharfe Kanten, Quetschstellen, gespeicherte Energie, schwere Lasten und die Eignung der Werkzeuge vor jeder Tätigkeit zu beurteilen. Arbeitsplätze dürfen nicht aufgrund eines Chat- oder Kurstexts eingerichtet werden. Elektrische, pneumatische, hydraulische oder gefahrstoffbezogene Arbeitsschritte sind in dieser Aufgabe nur als Schaltplanlesen beziehungsweise Risikoanalyse auf Papier vorgesehen. Die Entscheidung über persönliche Schutzausrüstung, Einweisung, Maschinensperre und Prüfverfahren trifft die verantwortliche qualifizierte Fachkraft.

Drehmoment ist Kraft mal Hebelarm

Das Drehmoment beschreibt die Drehwirkung einer Kraft. Bei senkrecht zum Hebel wirkender Kraft gilt M = F · l, mit M in Newtonmeter (Nm), F in Newton (N) und dem wirksamen Hebelarm l in Meter (m). Wirkt die Kraft schräg, gilt M = F · l · sin(α); α ist der Winkel zwischen Kraft und Hebel. Beispiel nur zum Fachrechnen: Eine gedachte Kraft von 30 N wirkt rechtwinklig in 0,20 m Entfernung. Damit ergibt sich M = 30 N · 0,20 m = 6 Nm. Dies ist kein Anzugsmoment für M6 oder irgendeine reale Schraube.

Umstellen: F = M / l; l = M / F. Bei gleicher Kraft verdoppelt sich das Drehmoment bei doppeltem senkrechtem Hebelarm. Einheitenfehler vermeiden: 200 mm = 0,200 m, nicht 200 m. Tatsächliche Schraubenvorspannkräfte lassen sich aus einem Rechenbeispiel M = F · l allein nicht bestimmen: Reibung, Gewindegeometrie, Werkstoff, Schmierung und Montageverfahren wirken mit.

Bildanalyse: Wechselköpfe und Werkzeugformen unterscheiden (Donghao Zhang, CC BY-SA 4.0). Ein Drehmomentschlüssel ist ein Montagewerkzeug, dessen zulässiger Bereich und Prüfstatus aus der Hersteller- beziehungsweise Betriebsanweisung hervorgehen müssen. Das Foto liefert keine Einstellung.

Fachvideo: Online-Kurse Anzugstechnik: Vorspannung, Klemmkraft, Reibung (Atlas Copco; frei verlinkte Hersteller-Lehrvideos, urheberrechtlich geschützt, nur anschauen und nicht übernehmen). Beobachtungsauftrag: Begründe, weshalb gleiches Drehmoment nicht zwingend gleiche Vorspannkraft bedeutet.

Mengen, Zeit und Montagekosten berechnen

Materialkosten = Summe aus Anzahl × Einzelpreis. Personalkosten = Zeit in Stunden × Stundenkostensatz. Für den späteren synthetischen Modellfall ergeben sich Material 7,36 €, Montagezeit 12 min × 42 €/h = 8,40 € und dokumentierte Prüfzeit 5 min × 42 €/h = 3,50 €. Die Gesamtkosten betragen 19,26 € je Baugruppe, ohne Gemeinkosten, Steuern, Werkzeugverschleiß und Ausschuss. Diese Zahlen sind didaktische Annahmen und kein betriebliches Angebot. Bei 10 Einheiten zu unveränderten Annahmen entstehen rechnerisch 192,60 €; in der Wirklichkeit können Mengenrabatte und Rüstkosten den Wert ändern.

Fehlerprobe: 12 min als 12 Stunden statt 12/60 Stunden führt zu sechzigfach zu hohen Montage-Lohnkosten. Schreibe immer Einheit, Rechenweg und Rundung auf. Vergleiche Montagevorschläge danach, ob die Funktion erfüllt und die Qualität nachgewiesen wird, nicht nur nach Minuten.

Qualität prüfen, Abweichungen erkennen, Fehler analysieren

Von Sollmaß und Grenzmaß zur Entscheidung

Ein Nennmaß ist der ausgewiesene Bezugswert; eine Toleranz erlaubt einen klar definierten Abweichungsbereich. Bei 40,0 ± 0,2 mm ist das untere Grenzmaß 39,8 mm und das obere Grenzmaß 40,2 mm. Bei symmetrischen Abweichungen ergibt sich die Gesamtspanne zu 0,4 mm. Für die synthetische Prüfung gilt: Ein gemessener Wert 39,95 mm liegt innerhalb der Grenzen, 40,23 mm außerhalb. Eine reale Annahmeentscheidung setzt ein geeignetes Prüfmittel, bekannte Messunsicherheit, Messbedingungen und eine gültige Prüfanweisung voraus. Rundungen dürfen Abweichungen nicht verbergen.

Ein Prüfplan beschreibt Merkmal, Soll- und Grenzwerte, Messmethode, Prüfmittel, Prüfumfang und Entscheidungsregel. Das Prüfprotokoll dokumentiert Version, Istwerte, Bewertung, Abweichungen und verantwortliche Prüfinstanz. Für enge Toleranzen kann ein Messschieber trotz vieler angezeigter Stellen ungeeignet sein. Für den Lernfall werden vorhandene synthetische Messwerte am Bildschirm ausgewertet; es wird keine reale Fertigungsfreigabe erteilt.

Schemabild zum Prüfen: Messschenkel für Außen- und Innenmessung sowie Tiefenmaß zuordnen (Joaquim Alves Gaspar, Bearbeitung ed g2s; CC BY-SA 3.0). Unterscheide Auflösung, Messabweichung und Eignung für eine konkrete Toleranz.

Fachvideos mit freier Bildungslizenz: Einführung Messschieber und Handhabung und Ablesung (involas/HubbS, interaktive Videos, CC BY-SA 4.0). Bearbeite die Beobachtungsfragen digital; real gemessen wird nur nach Unterweisung.

Fehlerdiagnose als begründete Entscheidung

Synthetischer Befund	Mögliche Ursache	Sinnvoller nächster Nachweis	Entscheidung im Lernfall
Bohrungsabstand 40,23 mm bei 40,0 ± 0,2 mm	Zeichnungs- oder Messfehler	Zeichnungsversion und Messmethode prüfen	zunächst nicht konform
Mutter fehlt in Stückliste	Übertragungsfehler	Stückliste mit Positionsnummern abgleichen	Montageplanung stoppen
Schraube zu kurz geplant	Klemmlänge oder Bauteildicken übersehen	geometrische Längenkette berechnen	Normteilzuordnung prüfen
Winkel liegt schief	Grat, Fremdteil oder Geometrieabweichung möglich	Sichtbefund und geeignete Lageprüfung	nicht einfach stärker anziehen
Prüfergebnis ohne Datum oder Version	Dokumentationslücke	Freigabestand und Protokoll ergänzen	kein nachvollziehbarer Nachweis

Vier Schritte der Fehleranalyse: Beobachtung von Vermutung trennen; Anforderung mit Istwert vergleichen; mehrere plausible Ursachen formulieren; durch sichere Unterlagenprüfung die Ursache eingrenzen und die Abweichung dokumentieren. Was nicht geklärt ist, bleibt als offener Punkt stehen. Die Korrektur in einer realen Baugruppe entscheidet die zuständige Fachkraft.

Vollständiger Modellfall: Anschlaghalter A-03

Auftragslage und technische Anforderungen

Ein synthetischer Kunde benötigt einen kleinen Anschlaghalter für ein unbelastetes Lehrmodell auf Papier. Das Modell besteht aus der Grundplatte GP-03 (80 × 40 × 6 mm), dem Winkel WT-03 (50 × 30 × 5 mm), zwei Schrauben M6 × 20, zwei Muttern M6 und zwei Scheiben M6 (nur unter den Muttern). Zwei Durchgangsbohrungen haben das ausdrücklich für diesen Übungsfall erfundene Prüfmaß 6,6 ± 0,2 mm. Der Bohrungsmittelpunktabstand beträgt 40,0 ± 0,2 mm. Nach der hypothetischen Montage soll das Funktionsmaß H = 25,0 ± 0,5 mm sein. Es gibt keine Belastung, Betriebsspannung oder Maschinenfreigabe. Ein reales Produkt braucht eine vollständige Konstruktion, weitere Maße, Materialnachweise und Sicherheitsbewertung.

Vereinfachte, selbst erstellte Funktionsskizze als Tabelle (kein maßstäblicher Konstruktionsplan):

Ebene	Darstellung	Prüfidee
oben	Winkel WT-03 auf Grundplatte GP-03	Lage und Auflage prüfen
zwei Verbindungsstellen	Schraube durch beide Teile, Scheibe und Mutter	Durchgang und Vollständigkeit prüfen
Bezugsebene	Unterseite der Grundplatte	Höhe H als Funktionsmaß vergleichen

Lösungsschritt 1: Stückliste, Verbindung und Reihenfolge

Aus der Stückliste aus Kapitel 1 folgen acht Einzelteile. Schrauben mit Muttern liefern eine wieder lösbare Verbindung, sofern die konkrete Ausführung fachgerecht ausgelegt ist. Eine zusätzliche Schweißung wäre für den häufig zu wechselnden Übungswinkel unnötig. Nur dokumentierte Planung, keine Realmontage: Zeichnungsstand kontrollieren → Positionsnummern abgleichen → Bohrbilder und Oberflächen gedanklich prüfen → Reihenfolge am Modell angeben → Prüfmerkmale und Verantwortlichkeiten festlegen → Protokoll auswerten. Eine tatsächlich verwendete Schraube darf nur nach gültiger Montageanweisung und fachlicher Anleitung angezogen werden.

Längenüberschlag, kein Tragfähigkeitsnachweis: Zwei Plattendicken 6 + 5 = 11 mm, angenommene Scheibendicke 1,6 mm und angenommene Mutternhöhe 5,0 mm ergeben eine verbrauchte Länge von 17,6 mm. Bei einer fiktiven Schraubenlänge von 20 mm verbleiben rechnerisch 2,4 mm. Diese grobe Rechnung prüft weder Gewindetoleranzen noch vollständige Gewindetragfähigkeit, Schraubenschaftübergänge, Fasen oder konkrete Normteile. Im echten Auftrag wären die exakten Bauteildaten nachzuschlagen.

Lösungsschritt 2: Prüfen und Kosten auswerten

Angebotene Messwerte sind simuliert, nicht gemessen: Bohrung A 6,63 mm, Bohrung B 6,59 mm, Bohrungsmittelpunktabstand 39,95 mm und Funktionsmaß H 25,3 mm. Bohrungsgrenzen: 6,4 bis 6,8 mm. Abstandsgrenzen: 39,8 bis 40,2 mm. Funktionsmaßgrenzen: 24,5 bis 25,5 mm. Alle vier angegebenen Werte liegen numerisch innerhalb der Grenzen. Das ist eine rechnerische Konformitätsübung, keine reale Produktannahme.

Merkmal	Vorgabe	simuliertes Ist	Auswertung
Bohrung A	6,4 bis 6,8 mm	6,63 mm	rechnerisch innerhalb
Bohrung B	6,4 bis 6,8 mm	6,59 mm	rechnerisch innerhalb
Bohrungsabstand	39,8 bis 40,2 mm	39,95 mm	rechnerisch innerhalb
Funktionshöhe	24,5 bis 25,5 mm	25,3 mm	rechnerisch innerhalb

Kosten mit offen gelegten Annahmen: Zwei eigens angefertigte Platten zusammen 6,40 €, Schrauben 2 × 0,32 € = 0,64 €, Muttern 2 × 0,10 € = 0,20 €, Scheiben 2 × 0,06 € = 0,12 €, also 7,36 € Material. 12 Minuten Montageplanung bzw. hypothetische Montagezeit zu 42 €/h ergeben 8,40 €. Fünf Minuten Prüfdokumentation zu 42 €/h ergeben 3,50 €. 7,36 + 8,40 + 3,50 = 19,26 € pro Stück, rein didaktisch ohne weitere Kostenarten. Rechne eine Alternative: Wenn die Prüfzeit auf 7 Minuten steigt, erhöht sich die Kalkulation um 2 × 42/60 = 1,40 € auf 20,66 €.

Musterarbeitsprodukt und Bewertungsraster

Musterarbeitsprodukt: Arbeitsblatt A-03 mit (a) acht Positionseinheiten aus fünf Stücklistenzeilen, (b) Verbindungswahl Schraube/Mutter mit Begründung „lösbar und kontrollierbar“, (c) begründetem Ablauf in sechs Phasen, (d) vier Grenzmaßvergleichen mit Einheiten, (e) Material-/Zeitkalkulation 19,26 €, (f) einer Fehlerhypothese, etwa „fehlende Scheibe führt zu abweichender Auflage“, und (g) dem klaren Status „Lernsimulation – keine Betriebsfreigabe“. Das Produkt wird mit folgendem Raster bewertet:

Kriterium	Punkte	Voll erfüllt, wenn …
Zeichnungsanalyse und Stückliste	15	Funktion, fünf Positionen, acht Einzelteile und Version nachvollziehbar
Begründete Fügeverfahrenswahl	15	Kraftschluss, Lösbarkeit und Grenzen korrekt unterschieden
Montage- und Sicherheitsplan	20	sinnvolle Reihenfolge, Risikostopp und Zuständigkeit genannt
Fachrechnen und Kalkulation	20	Einheiten, Grenzwerte, Längenüberschlag und 19,26 € korrekt
Prüfprotokoll und Fehlerdiagnose	20	vier Werte richtig bewertet, plausible Ursachen und Prüfnachweise
Reflexion und Transfer	10	ungeklärte Realanforderungen und eine Verbesserung begründet
Gesamt	100	Fachlich überprüfbarer Lernnachweis, keine reale Werkstückfreigabe

Drei Niveaus im Modellfall: Leicht – Positionen markieren und Grenzwerte ablesen; Standard – Plan und Kosten vollständig rechnen; Schwer – abweichende Messwerte, fehlende Nachweise und alternative Verbindungssysteme kritisch bewerten. Musterlösungskriterium über alle Stufen: Jede Entscheidung muss auf einer angegebenen Zeichnung, einem Grenzwert oder einer überprüfbaren Annahme beruhen.

Interaktive Aufgaben

Multiple-Choice: Teste Dein Fachwissen

Welche Unterlage ordnet Teilebezeichnungen und Mengen einer Baugruppe zu? (Stückliste) (!Gefährdungsanzeige) (!Schichtplan) (!Lieferschein ohne Positionen)

Rückmeldung: Die Stückliste verknüpft Positionsnummer, Benennung und Menge. Ein Lieferdokument kann Teile nennen, ersetzt aber die konstruktive Stückliste nicht.

Was zeigt eine Explosionszeichnung besonders anschaulich? (Räumliche Zuordnung der Einzelteile) (!Verbindliche Drehmomentwerte) (!Gemessene Oberflächenrauheiten) (!Automatisch geprüfte Maschinensicherheit)

Rückmeldung: Die auseinandergezogene Ansicht erklärt den Aufbau. Für Maße, Prüfwerte und Sicherheit braucht es zusätzliche freigegebene Unterlagen.

Welches Beispiel steht vor allem für Formschluss? (Passstift zur Lagefixierung) (!Reibschluss zwischen geklemmten Platten) (!Klebstofffilm zwischen Flächen) (!Schweißnaht aus aufgeschmolzenem Metall)

Rückmeldung: Der Stift sperrt Bewegung durch seine Geometrie; Reibung kennzeichnet Kraftschluss, Kleben und Schweißen Stoffschluss.

Welche Verbindung ist bei geplanter späterer zerstörungsfreier Trennung häufig geeignet? (Fachgerecht ausgelegte Schraubverbindung) (!Durchgehende Schweißnaht) (!Unlösbare Klebfuge) (!Vollständig verstemmter Niet)

Rückmeldung: Schrauben können demontiert werden, wenn Konstruktion und Zustand dies zulassen. Auch lösbare Verbindungen bedürfen einer geeigneten Auslegung.

Welche Einheit hat das Drehmoment? (Newtonmeter) (!Newton pro Meter) (!Kilogramm pro Sekunde) (!Millimeter pro Sekunde)

Rückmeldung: Ein Drehmoment wird als Kraft mal senkrechter Hebelarm berechnet und deshalb in N mal m angegeben.

Was ergibt 30 N mal 0,20 m bei rechtwinkliger Krafteinleitung? (6 Nm) (!150 Nm) (!0,6 Nm) (!600 Nm)

Rückmeldung: 30 mal 0,20 ergibt 6. Der Wert ist ausschließlich ein Rechenbeispiel und kein Schrauben-Anzugsmoment.

Welcher Abstand liegt innerhalb der Lernfallvorgabe 40,0 plusminus 0,2 mm? (39,95 mm) (!39,70 mm) (!40,23 mm) (!40,50 mm)

Rückmeldung: Zulässig im Zahlenbeispiel sind 39,8 bis 40,2 mm. Eine reale Abnahme benötigt außerdem ein geeignetes Messverfahren.

Wie viele Muttern werden für zwölf Baugruppen mit je zwei Muttern benötigt? (24 Muttern) (!12 Muttern) (!14 Muttern) (!48 Muttern)

Rückmeldung: Stückzahl mal Bedarf je Baugruppe ergibt 12 mal 2 gleich 24. Mehrbedarf wäre gesondert auszuweisen.

Was ist bei ungeklärter Schraubenvorgabe die fachlich richtige Entscheidung? (Montage stoppen und freigegebene Unterlage beschaffen) (!Drehmoment aus dem Rechenbeispiel übernehmen) (!Bis zur sichtbaren Verformung anziehen) (!Eine fremde Baugruppe als alleinige Vorgabe nutzen)

Rückmeldung: Weder Gefühl noch fremde Zahlen ersetzen eine dokumentierte, gültige Anweisung. Unklarheit löst einen sicheren Stopp aus.

Was belegt ein vollständiges Prüfprotokoll besonders? (Nachvollziehbaren Vergleich von Anforderung und Befund) (!Automatisch unveränderliche Werkstoffeigenschaften) (!Verzicht auf gültige Prüfmittel) (!Unbegrenzte Verwendbarkeit ohne Freigabe)

Rückmeldung: Ein Protokoll macht Prüfergebnisse überprüfbar, ist jedoch nicht identisch mit einer autorisierten Betriebsfreigabe.

Memory: Fachbegriffe verbinden

Gruppenzeichnung	Zeigt die Bauteile einer Baugruppe im Zusammenhang
Stückliste	Ordnet Teilebezeichnungen und benötigte Mengen zu
Formschluss	Sperrt Bewegungen durch geometrisches Ineinandergreifen
Vorspannkraft	Kraft in der elastisch verspannten Schraubenverbindung
Grenzmaß	Legt einen zulässigen Endwert einer Maßspanne fest
Prüfprotokoll	Dokumentiert Istwerte und deren Bewertung

Drag-and-drop: Planungsphasen zuordnen

Ordne den Fachbegriff der passenden Handlung zu.	Handlung im Modellfall
Analysieren	Zeichnung und Funktion verstehen
Disponieren	Normteile anhand der Stückliste bereitstellen
Planen	Reihenfolge und Prüfkriterien festlegen
Prüfen	Simulierte Istwerte mit Grenzmaßen vergleichen
Dokumentieren	Befunde und offene Punkte nachvollziehbar sichern

Kreuzworträtsel: Sechs Begriffe

Stückliste	In welcher Liste stehen Benennung und Anzahl benötigter Teile?
Passstift	Welches zylindrische Element kann Bauteile geometrisch positionieren?
Bohrung	Wie heißt eine erzeugte zylindrische Öffnung im Werkstück?
Drehmoment	Welche physikalische Größe ist Kraft mal wirksamer Hebelarm?
Montageplan	Welches Dokument beschreibt die geplante Reihenfolge des Zusammenbaus?
Formschluss	Welches Fügeprinzip arbeitet mit geometrischem Ineinandergreifen?

LearningApps: Ergänzende Übungen finden

Diese Suche zeigt externe Lernangebote; ihre Inhalte und Lizenzen können sich ändern. Vergleiche die dort genannten Begriffe mit den geprüften Kapiteln, statt Treffer ungeprüft zu übernehmen.

Lückentext: Vom Auftrag zum Nachweis

Eine Baugruppe setzt sich aus mehreren

oder Unterbaugruppen zusammen.

Die Mengen der Verbindungselemente findest Du in der

.

Das geometrische Ineinandergreifen von Bauteilen heißt

.

Die Drehwirkung einer Kraft mit Hebelarm heißt

.

Ein geplanter Montageablauf wird im

beschrieben.

Eine erlaubte Abweichung von einem Nennmaß heißt

.

Prüfergebnisse und ihre Bewertung werden im

gesichert.

Ungeklärte sicherheitsrelevante Vorgaben erfordern einen

vor der praktischen Tätigkeit.

Offene Aufgaben

Leicht

Baugruppe: Markiere in der A-03-Stückliste die fünf Positionen und summiere acht Einzelteile. Musterprodukt: Positionsliste mit Rechenweg 1 + 1 + 2 + 2 + 2 = 8; Kriterium ist die Unterscheidung zwischen Position und Stückzahl.
Stückliste: Berechne die Mengen an Schrauben, Muttern und Scheiben für zwölf A-03. Musterlösung: jeweils 24; erkläre, warum die beiden selbst gefertigten Teile jeweils nur zwölfmal gebraucht werden.
Explosionszeichnung: Beschrifte eine Papier-Skizze mit Grundplatte, Winkel, Schraube, Mutter und Scheibe. Kriterium: alle fünf Benennungen werden richtig zugeordnet; fehlende Maße werden nicht geraten.
Fügetechnik: Ordne Passstift, geklemmte Fläche und Schweißnaht den drei Wirkprinzipien zu. Musterlösung: Formschluss, Kraftschluss, Stoffschluss; nenne eine Einschränkung jeder Zuordnung.

Standard

Drehmoment: Berechne für einen reinen Übungshebel M bei 45 N und 0,16 m. Musterlösung: 7,2 Nm; erläutere, weshalb dies keine Montageanweisung ist.
Toleranz: Prüfe 6,63 mm, 6,59 mm und 6,83 mm gegen 6,6 ± 0,2 mm. Musterlösung: die ersten zwei Werte numerisch innerhalb, der letzte außerhalb; dokumentiere die Grenzen 6,4 und 6,8 mm.
Montageplanung: Erstelle aus der A-03-Stückliste einen Arbeits- und Prüfplan mit sechs Phasen. Musterkriterien: Dokumentversion, Teilekontrolle, Reihenfolge, Sicherheit, Prüfmerkmale und Dokumentation kommen vor.
Kostenrechnung: Berechne Material und Personalaufwand der A-03 neu, wenn die Prüfzeit sieben Minuten beträgt. Musterlösung: Material 7,36 €, hypothetische Montage 8,40 €, Prüfung 4,90 €, Summe 20,66 €.

Schwer

Fehleranalyse: Der Bohrungsabstand beträgt im Gedankenexperiment 40,23 mm statt höchstens 40,2 mm. Entwirf einen dreistufigen Diagnoseplan ohne reale Nacharbeit. Musterkriterien: Befund dokumentieren, Zeichnungs-/Prüfstand prüfen, Ursache mit geeignetem Messkonzept eingrenzen.
Konstruktionslehre: Vergleiche Schraubverbindung und Schweißverbindung für einen austauschbaren Winkel. Erstelle eine Entscheidungsmatrix zu Lösbarkeit, Prüfbarkeit, Montagekosten und Risiken; begründe den Vorrang der lösbaren Variante im Modell.
Qualitätsmanagement: Analysiere vier simulierte Prüfdaten und ein fehlendes Prüfmittelkennzeichen. Formuliere einen Nachweisstatus, der numerische Konformität und nicht nachgewiesene Messsicherheit unterscheidet.
Technische Dokumentation: Entwickle eine digitale Mini-Präsentation mit eigener schematischer Baugruppenzeichnung, Stückliste, Grenzmaßberechnung und Fehlerbaum. Musterkriterien: konsistente Zahlen, sichtbarer Quellen-/Rechtehinweis, klare Kennzeichnung „Lernmodell – keine Freigabe“.

Lernkontrolle

Fertigungsplanung: Begründe mit zwei Funktionen, weshalb Gruppenzeichnung und Stückliste gemeinsam benötigt werden; prüfe als Gegenbeispiel eine fehlende Scheibe. Erwartet: Lageinformation und Mengeninformation werden unterschieden.
Kraftschluss: Erläutere an einer Schraubverbindung, warum Drehmoment und Vorspannkraft nicht identisch sind. Erwartet: Reibung und elastische Verspannung werden genannt, kein frei erfundener Sollwert.
Fachrechnen: Rechne das Grenzintervall für 25,0 ± 0,5 mm und beurteile 25,6 mm. Lösung: 24,5–25,5 mm; 25,6 mm liegt außerhalb.
Montagekosten: Zeige die Auswirkung von drei zusätzlichen Prüfminuten bei 42 €/h. Lösung: 2,10 € Mehrkosten; Personalzeit stets in Stunden umrechnen.
Qualitätssicherung: Unterscheide „Zahlenwert innerhalb der Grenzen“ von „Baugruppe freigegeben“ und liste zwei weitere Nachweise. Erwartet: Messmitteleignung, Dokumentversion, geprüfter Prozess oder verantwortliche Freigabe.
Arbeitsorganisation: Entwickle eine sichere Reaktion auf eine unbekannte Drehmomentvorgabe und eine veraltete Zeichnung. Erwartet: Stopp, Kennzeichnung, Klärung durch qualifizierte Stelle und neue Dokumentprüfung.

Lernnachweis

Dein Portfolio besteht aus einem Musterarbeitsblatt A-03, einer Zeichnungsskizze mit fünf Positionsnummern, einer nachvollziehbaren Mengen- und Kostenrechnung, einem Montageplan in sechs Phasen, einem Prüfprotokoll mit Grenz- und Istwerten, einer dokumentierten Fehlerdiagnose sowie einer kurzen Reflexion. Präsentiere, welche Annahmen synthetisch sind, welche Daten fehlen und warum eine reale Maschinenfreigabe nicht stattfindet. Nutze das 100-Punkte-Raster im Modellfall. Leicht weist korrekte Grundbegriffe und Mengen nach; Standard ergänzt selbstständige Berechnungen und Prüfentscheidungen; Schwer begründet alternative Fügemethoden, unklare Prüfnachweise und Verbesserungsoptionen. Eine fachgerechte Lösung wird nicht an bloßer Geschwindigkeit, sondern an Funktion, Nachvollziehbarkeit, Sicherheit und dokumentierten Grenzen gemessen.

OER und Wikipedia

Geprüfte fachliche Grundlagen (Abruf und fachliche Einordnung Oktober 2026):

KMK-Rahmenlehrplan Industriemechaniker, Lernfeld 3 auf PDF-Seite 11 – amtlicher Lehrplan, öffentlich zugänglich; die Wiedergabe beschränkt sich auf eigene Zusammenfassungen.
BIBB-Berufsprofil Industriemechaniker/Industriemechanikerin – Ausbildungsdauer, Einsatzgebiete und Rechtsgrundlagen.
Ausbildungsrahmenplan, Anlage 3 und Teil 1 der gestreckten Abschlussprüfung – amtliche konsolidierte Rechtsgrundlage.
Baugruppe und Stückliste – Wikipedia, Text unter CC BY-SA, bitte Bearbeitungsstand und Quellen prüfen.
H5P-Fügetechnik sowie H5P-Messschiebervideo – involas über HubbS, CC BY-SA 4.0, Namensnennung und Weitergabe unter gleichen Bedingungen.
Atlas Copco: Anzugstechnik-Videos – öffentlich verlinktes, urheberrechtlich geschütztes Herstellerangebot; keine Übernahme oder OER-Lizenz behauptet.

Abbildungen mit belegter Herkunft und Weiterverwendungsrechten (alle Dateiseiten Wikimedia Commons):

Verwendetes Medium	Dateiseite und Herkunft	Urheber	Lizenz beziehungsweise Rechte
File:Exploded upright assembly.jpg	Commons-Quelldatei	Dan Nauts	CC BY-SA 3.0
File:Fully assembled view and exploded view.jpg	Commons-Quelldatei	United States Patent and Trademark Office	US-Regierungswerk, Public Domain
File:Bolted joint.svg	Commons-Quelldatei	Yuri Raysper	Public Domain, Urheberfreigabe
File:Bolted joint 2.svg	Commons-Quelldatei	Yuri Raysper	Public Domain, Urheberfreigabe
File:Bolted joint in the part body.svg	Commons-Quelldatei	Andrey Pertsev	CC0 1.0
File:Bolt and nut.svg	Commons-Quelldatei	OpenClipart-Vectors	CC0 1.0
File:Torque Wrench Collection.jpg	Commons-Quelldatei	Donghao Zhang	CC BY-SA 4.0
File:Vernier caliper.svg	Commons-Quelldatei	Joaquim Alves Gaspar, bearbeitet von ed g2s	CC BY-SA 3.0, eine der angegebenen Wahl-Lizenzen

Die Grafiken sind Beispiele, keine Zeichnungen des erfundenen Anschlaghalters A-03. Übernommene Bilder bleiben unter ihren jeweils angegebenen Lizenzen; die selbst erstellten Rechenbeispiele, Tabellen und Aufgaben sind neu formulierte Bildungsinhalte. Externe Seiten können sich ändern.