Industriemechaniker – Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik

Institut für Kunststoffverarbeitung ‘IKV’


Bundesgesundheitsministerin Ulla Schmidt und Prof. Walter
Michaeli, Leiter des IKV, vor dem Institutsgebäude in der
Pontstraße in Aachen.

Das Institut für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk (IKV) an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen ist ein Lehr- und Forschungsinstitut zur Erforschung der Kunststofftechnik. Es steht für praxisorientierte Forschung, Innovation und Technologietransfer. Im Fokus des IKV steht die integrative Betrachtung der Produktentwicklung in den Bereichen Werkstoff, Konstruktion und Verarbeitung, insbesondere in den Werkstoffen Kunststoff und Kautschuk. Träger ist ein gemeinnütziger Verein, dem aktuell rund 300 Unternehmen der Kunststoffindustrie weltweit angehören (Stand: Dezember 2018) und durch den das Institut eine enge Verbindung zwischen Industrie und Wissenschaft pflegt. Darüber hinaus ist das IKV Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ (AiF).

Das Institut wurde 1950 gegründet und hat sich mit rund 350 Mitarbeitern zu Europas größter Forschungs- und Lehreinrichtung auf dem Gebiet der Kunststofftechnik entwickelt. Erster Institutsleiter war Karl Krekeler, ihm folgte 1959 Alfred Hermann Henning. Von 1965 bis 1988 leitete Georg Menges das Institut, ihm folgte Walter Michaeli bis zu seiner Pensionierung im Jahr 2011. Aktueller Institutsleiter und zugleich Geschäftsführer des Vereins ist seit 2011 Christian Hopmann. Er ist zudem Inhaber des Lehrstuhls für Kunststoffverarbeitung an der Fakultät für Maschinenwesen der RWTH Aachen.


Dr.-Ing. Erwin Bürkle, KraussMaffei Technologies GmbH (links) und Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Walter Michaeli im Spritzgieß-Technikum des IKV.

Aufgaben

Die Aufgaben des Instituts sind:

  • wissenschaftliche und praxisorientierte Forschung im Bereich der Kunststofftechnik
  • die Ausbildung von Studierenden zu qualifizierten Nachwuchskräften für die Kunststoffindustrie
  • die Ausbildung von Praktikern im Handwerk im Bereich Kunststofftechnik

Spritzgieß-Technikum am IKV-Standort Pontstraße.

Struktur

Die wissenschaftlichen Abteilungen Spritzguss/PUR-Technologie, Extrusion und Weiterverarbeitung, Formteilkonstruktion/Werkstofftechnik und Faserverstärkte Kunststoffe sind die operativen Einheiten des Instituts. Das Zentrum für Kunststoffanalyse und Prüfung (KAP) am IKV unterstützt und berät die wissenschaftlichen Abteilungen und steht der Industrie bei Problemlösungen als Dienstleister zur Verfügung. Die Abteilung Aus- und Weiterbildung ist bundesweit für den Technologietransfer ins Handwerk zuständig.

Seit 1960 kooperiert das Institut mit der Gewerbeförderungsanstalt (GFA) in der Ausbildungsstätte der Handwerkskammer Aachen (HWK), die als Ausbildungsstätte für Kunststofftechnik sowohl für die Handwerkskammer als auch für die Handwerkskammer Aachen (HWK) fungierte und als Ausbildungsstätte für Kunststofftechnik zertifiziert wurde IKV und der Deutsche Verband für Schweißtechnik (DVS) und der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfachen (DVGW). Auf Initiative des amtierenden HWK-Präsidenten Anton Immendorf wurde diese 1983 in die Berufsbildungs- und Gewerbeförderungseinrichtung (BGE) in der Aachener Tempelhofer Straße überführt.

Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann (42) hat seine Tätigkeit als Nachfolger von Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Walter Michaeli am Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen aufgenommen.

Derzeit sind am IKV rund 130 Mitarbeiter, davon etwa 80 Wissenschaftler, in Forschung, Entwicklung und Ausbildung tätig. Unterstützt werden sie von etwa 220 studentischen Hilfskräften. Neben den genannten Aufgaben ist es ein Ziel des IKV, der Industrie Problemlösungen aus der Praxis bereitzustellen. Einzelprojekte, aber auch solche im Rahmen der industriellen Gemeinschaftsforschung führen häufig zu hochwertigen Produktideen und -entwicklungen, die im Sinne des angestrebten Technologietransfers nicht nur größeren, sondern vor allem kleinen und mittleren Unternehmen zugutekommen.

2016 wurde der Hauptsitz des Instituts von der Pontstraße in den Seffenter Weg verlagert. Das IKV im Seffenter Weg 201 in Aachen.

Zerspanungsmechaniker

Dreher an einer Drehbank.

Zerspanungsmechaniker bzw. Zerspanungstechniker (Österreich) (früher: Dreher und auch Fräser) (umgangssprachlich auch einfach Zerspaner) ist eine Berufsbezeichnung und die Bezeichnung für den dazugehörigen Ausbildungsberuf. Zerspanungsmechaniker fertigen mit spanenden Verfahren, wie DrehenFräsenHobeln oder Schleifen, Präzisions-Bauteile aus unterschiedlichen Werkstoffen an.

Berufsbild

Zerspanungsfacharbeiter.

Zerspanungsmechaniker arbeiten üblicherweise in metall- und kunststoffverarbeitenden Betrieben der Industrie und des Handwerks, wie im Maschinen-, Stahl- oder Leichtmetallbau, in Gießereien oder im Fahrzeugbau. Dort sind sie mit der Fertigung oder Bearbeitung von Bauteilen beschäftigt. Sowohl für die Einzel- als auch Serienfertigung programmieren, bedienen und kontrollieren sie konventionelle und computergesteuerte Werkzeugmaschinen wie DrehmaschinensystemeFräsmaschinensystemeDrehautomatensystemeSchleifmaschinensystemeBohrwerke und Hobelmaschinensysteme.

Fachliche Qualifikationen

Die Zerspanungsmechaniker beurteilen und analysieren die technische Umsetzbarkeit von Fertigungsaufträgen. Dazu nutzen sie Informationsquellen und technische Unterlagen und wählen die passenden Fertigungsmethoden aus. In Folge planen sie die Fertigungsprozesse im Detail, unter Beachtung terminlicher, wirtschaftlicher und qualitativer Vorgaben. Des Weiteren adaptieren sie die Programme für die numerisch gesteuerten (NC) sowie CNC-Fertigungssysteme und überwachen die Produktion. Gefordert werden auch Kenntnisse über Qualitätssicherung und Sicherheitseinrichtungen. Weitere Kompetenzen sind die Wartung und Inspektion der Fertigungssysteme.

Fertigungssysteme

Drehmaschinensysteme

Hier werden hauptsächlich rotationssymmetrische Werkstücke aus Metall oder Kunststoff durch das Abheben von Spänen gefertigt. Zur Bearbeitung wird das in ein Drehfutter fest eingespannte Werkstück in Rotation versetzt. Das Werkzeug, der sogenannte Drehmeißel, bewegt sich in einer gleichmäßigen Bewegung (Vorschubbewegung) auf das sich drehende Werkstück zu. Diese Vorschubbewegung wird dabei entweder manuell oder automatisch ausgeführt. Unterschieden werden die Verfahren in das Außen-Innendrehen sowie das Plandrehen. Beim Außendrehen wird, wie der Name sagt, das Material vom Drehmeißel an der Außenschicht des Rundteils abgenommen. Beim Innendrehen wird die Innenfläche einer Bohrung bearbeitet, beim Plandrehen wird die Stirnseite bearbeitet.

Drehautomatensysteme

Sehr anspruchsvolle Teile werden mit Hilfe moderner computergesteuerter Maschinen in hohen Stückzahlen hergestellt. Die dabei verwendete Technik wird allgemein CNC-Technik (computerized numerical control) genannt. Für CNC-Maschinen werden von den Mechanikern an Computern Programme, zunehmend mittels CAM-Systemen, erstellt. Diese können von den Maschinen gelesen und präzise umgesetzt werden. Dadurch lassen sich an den Maschinen mehr Formen drehen als an manuellen Drehmaschinen. Beispiele hierfür sind Rundungen oder pyramidenartige Formen. Die Arbeitsabläufe können soweit automatisiert werden, dass eine Serien- bzw. Massenproduktion möglich ist. Für Betriebe, die viele unterschiedliche Werkstücke in größerer Menge herstellen müssen, ist eine CNC-Maschine unabdingbar.

Fräsmaschinensysteme

Aus einem Rohling entstehen durch Fräsen auf Fräsmaschinen komplexe Werkstücke und Baugruppen. Hierzu wird das Werkstück z. B. in einem Maschinenschraubstock ein- oder auf einen Frästisch aufgespannt. Das Werkzeug, der sogenannte Fräser, wird in der Werkzeugaufnahme eingespannt und in der Maschinenspindel fixiert. Dann wird der Fräser in Richtung des Werkstückes bewegt. Der Fräser trägt von der Oberfläche des Werkstücks so viel Material ab, wie vorher durch die Tiefe der Zustellung festgelegt wurde. Um einwandfreies Fräsen zu gewährleisten, muss vor dem Fräsvorgang zusätzlich die Drehgeschwindigkeit des Fräsers und die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges eingestellt werden. Bei der Bearbeitung unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei Verfahren. Das Gegenlauf– und das Gleichlauffräsen.

Schleifmaschinensysteme

Eine präzise Oberflächenbearbeitung ist etwa bei Kurbelwellen notwendig, wo höchste Genauigkeit im Mikrometerbereich gefragt ist. Es können u. a. besonders harte Werkstoffe bearbeitet und dabei mit einer sehr hohen Form- und Maßgenauigkeit gearbeitet werden. Ähnlich dem Fräsen, wird das Werkstück auf einem speziellen Tisch, dem Schleiftisch, eingespannt, oder wie beim Rundschleifen in eine sich drehende Vorrichtung. Die Schleifscheibe wird mit sehr geringem Vorschub über das Werkstück geführt. Dabei bewegt sich der Schleiftisch hin und her. Die Schleifscheibe befindet sich dabei in einer sehr schnellen Drehbewegung.

Ausbildung

Üblicherweise werden zur Ausbildung zum Zerspanungsmechaniker folgende Voraussetzungen erwartet:

  • gute Berufsreife oder guter Mittlerer Schulabschluss
  • gutes räumliches Vorstellungsvermögen und mathematisches Verständnis
  • Bereitschaft des Arbeitens mit Computer und High-Tech-Geräten
  • handwerkliches Geschick

Wie bei vielen Berufen gibt es auch bei der Zerspanungsmechanik unterschiedliche Einsatzgebiete.

Deutschland

Zerspanungsmechaniker ist ein anerkannter dreieinhalbjähriger Ausbildungsberuf nach dem Berufsbildungsgesetz (BBiG). Die Ausbildung erfolgt im dualen Ausbildungssystem im Ausbildungsbetrieb sowie an der Berufsschule und endet mit der Abschlussprüfung. Die Ausbildungsinhalte orientieren sich an den fachlichen Qualifikationen und sind im Rahmenlehrplan festgelegt.[1] Meist wird ein Fachsprengel für diesen Ausbildungsberuf gebildet, um Fachklassen zu bilden. Die zu besuchende Berufsschule muss also nicht zwangsweise im Einzugsgebiet der örtlichen Berufsschule liegen.

Österreich

In Österreich lautete die offizielle Berufsbezeichnung bis 31. Mai 2011 Zerspanungstechniker und gilt als Mangelberuf. Mit dem 1. Juni 2011 wurde die Ausbildung in den Modullehrberuf Metalltechnik integriert. Lehrlinge der Metalltechnik können Zerspanungstechnik als Ausbildungsschwerpunkt (Hauptmodul genannt) wählen. Die Ausbildungsinhalte sind jedoch weitgehend mit denen in Deutschland deckungsgleich geblieben. Die duale Ausbildung dauert dreieinhalb oder vier Jahre und wird mit der Lehrabschlussprüfung beendet. Österreichische Lehrlinge können nach der Lehrabschlussprüfung auch eine weiterführende Ausbildung zum Meister absolvieren bzw. die Berufsmatura (Berufsreifeprüfung) ablegen.

Zunft: Schlosser – Mechaniker

Schlosser 51184

Der Beruf des Schlossers bezieht sich auf die Herstellung, Reparatur und Wartung von Metallkonstruktionen und -bauteilen.

Der Beruf des Schlossers erfordert technisches Verständnis, handwerkliches Geschick und Genauigkeit in der Metallverarbeitung. Es ist ein vielseitiger Beruf mit unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten in unterschiedlichen Branchen.

Zunft: Büchsenmacher – Waffenschmied

Brauer, Mälzer 51162

Der Beruf des Büchsenmachers ist ein Handwerksberuf, der sich mit der Herstellung, Reparatur und Anpassung von Feuerwaffen befasst. Büchsenmacher sind Experten für Gewehre, Pistolen und andere Schusswaffen.

Unterschied zwischen Büchsenmacher und Waffenschmied

Der Beruf des Büchsenmachers und der Waffenschmiede sind beide mit der Herstellung und Reparatur von Waffen verbunden, unterscheiden sich jedoch in ihren Schwerpunkten und den spezifischen Aufgaben. Hier sind die Unterschiede zwischen Büchsenmacher und Waffenschmied:

Büchsenmacher:

  • Ein Büchsenmacher ist spezialisiert auf die Herstellung, Reparatur und Anpassung von Schusswaffen, insbesondere von Gewehren und Pistolen.
  • Büchsenmacher arbeiten oft mit bereits vorgefertigten Teilen und Komponenten, die sie montieren, anpassen und reparieren.
  • Sie haben umfangreiche Kenntnisse über Waffentechnologie, ballistische Eigenschaften und Präzisionsarbeit.
  • Büchsenmacher können sich auf bestimmte Arten von Waffen oder spezielle Dienstleistungen wie Anpassungen oder Reparaturen spezialisieren.

Waffenschmied:

  • Ein Waffenschmied ist ein Handwerker, der sich auf die Herstellung von Waffen spezialisiert hat, oft in traditioneller Handarbeit.
  • Waffenschmiede stellen die Waffen von Grund auf her, einschließlich der Herstellung der Metallteile, wie Klingen, Schäfte oder Gehäuse.
  • Sie haben tiefgreifende Kenntnisse über Metallbearbeitungstechniken wie Schmieden, Schleifen, Polieren und Härten.
  • Waffenschmiede können sich auf die Herstellung spezifischer Arten von Waffen wie Schwerter, Dolche oder historische Waffen konzentrieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Büchsenmacher sich auf die Herstellung, Reparatur und Anpassung von modernen Schusswaffen spezialisiert, während der Waffenschmied traditionelle Handwerkstechniken anwendet, um Waffen von Grund auf herzustellen. Beide Berufe erfordern handwerkliches Geschick, technisches Wissen und ein Verständnis für Waffentechnologie, haben jedoch unterschiedliche Schwerpunkte in Bezug auf den Produktionsprozess und die Art der hergestellten Waffen.

Industriemechaniker – Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik

‘In der DDR war der Beruf des Industriemechanikers unter der Bezeichnung Jagdwaffenmechaniker bekannt’

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Die Tätigkeit im Überblick
Hierbei handelt es sich um einen ehemaligen Ausbildungsberuf. Die nachfolgenden Informationen stellen einen möglicherweise überholten Sachstand dar. Sie werden nicht mehr aktualisiert.

Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik stellen kleine und äußerst präzise arbeitende Maschinen und Geräte
her, montieren sie und halten sie auch in Stand. Nachfolgeberuf Die Ausbildungsordnung trat am 1. August 1987 in Kraft und am 1. August
2004 außer Kraft. Im Zuge dieser Neuordnung wurde die Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik aufgehoben. Abgelöst wurde der Beruf
durch den Nachfolgeberuf Industriemechaniker/in.

Aufgaben und Tätigkeiten
Hierbei handelt es sich um einen ehemaligen Ausbildungsberuf. Die nachfolgenden Informationen stellen einen möglicherweise überholten Sachstand dar. Sie werden nicht mehr aktualisiert.
In der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik fertigen Industriemechaniker/innen kleine Bauteile aus Metall und Kunststoff. Hierzu
bearbeiten sie überwiegend Halbzeuge manuell oder maschinell. Sie montieren die zum größten Teil selbst gefertigten Bauteile nach
Arbeitsplänen und technischen Zeichnungen zu kleinen und äußerst präzise funktionierenden Geräten und Maschinen für Spezialzwecke im
Foto-, Mess- oder Systembaubereich. Die fertigen Geräte nehmen sie in Betrieb und prüfen ihre Funktionsfähigkeit. Industriemechaniker/innen –
Geräte- und Feinwerktechnik dokumentieren die Ergebnisse in Prüfprotokollen und nehmen eventuell Nachbesserungen vor. Außerdem warten und reparieren sie Werkzeuge und Maschinen.

Tätigkeitsbeschreibung (Bild vom Beruf)
Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik stellen kleine und äußerst präzise arbeitende Maschinen und Geräte
her, montieren sie und halten sie auch in Stand. Sie fertigen kleine Präzisionsgeräte wie z.B. Mess- und Zähleinrichtungen, medizinische und
optische Geräte und Geräte für die Büro-, Foto- und Filmtechnik. Sie produzieren überwiegend Einzelstücke oder nur in sehr geringen
Stückzahlen. Deshalb stellen sie neben Montageteilen und Baugruppen für die Geräte viele Vorrichtungen und Werkzeuge selbst her. Ihr
Arbeitsplatz ist hierzu neben einer Werkbank mit Werkzeugmaschinen und einem Montage- und Prüfplatz ausgestattet. Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik arbeiten in Werkstoff
verarbeitenden Betrieben, in der Einzel- oder Kleinserienfertigung, im Musterbau und in Forschungs- und Entwicklungsabteilungen. Mithilfe von Werkzeugmaschinen, z.B. Dreh-, Bohr- oder Umformmaschinen,
bearbeiten sie maschinell so genannte Halbzeuge aus Metall oder Kunststoff. Sie bedienen Maschinen mithilfe von computergestützten Steuerungstechniken. Bei ihrer Arbeit, bei der es auf absolute Genauigkeit bis auf Tausendstel Millimeter ankommt, feilen oder polieren sie aber auch häufig von Hand. Schutzkleidung ist bei vielen Arbeiten Pflicht, z.B. Schutzhandschuhe, -jacken und Sicherheitsbrillen zum Schutz vor Metallspänen. Die gefertigten Einzelteile montieren sie mithilfe von Normteilen, z.B. Schrauben, Nägeln und Kugellagern, zu kleinen und äußerst präzise arbeitenden Geräten und Maschinen. Diese Maschinen und Geräte werden meistens für Spezialzwecke im Foto-, Mess- oder Systembaubereich benötigt. Bei der Montage richten sie sich nach Arbeitsplänen und
technischen Zeichnungen. Neben individuell angefertigten Bauteilen und Normteilen montieren sie mechanische, pneumatische und elektronische Bauteile, z.B. Achsen oder Zahnräder. Bei sehr kleinen Teilen
setzen sie optische Vergrößerungsgeräte wie z.B. Lupen ein. Industriemechaniker/innen montieren die einzelnen Bauteile und überprüfen ihre Funktionstüchtigkeit. Sie stellen fest, ob die Prüfwerte mit den vorgeschriebenen Sollwerten übereinstimmen und stellen sie bei Abweichungen neu ein. Die Ergebnisse dokumentieren sie in Prüfprotokollen. Außerdem übernehmen Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik Wartungs- und Reparaturarbeiten an Werkzeugen und Maschinen. Dazu setzen sie Prüf- und Messgeräte ein, z.B. Messschieber, Winkelmesser und optische Geräte. Sie stellen den Grad des Verschleißes fest und entscheiden, ob und welche Teile ersetzt oder repariert werden müssen. Wenn Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik die Geräte und Maschinen nicht selbst reparieren können, senden sie sie zu einer Generalüberholung an den Hersteller. Industriemechaniker/innen kontrollieren und reparieren die Geräte in der Werkstatt. Sie überprüfen sie auch beim Kunden vor Ort, um technische Ausfallzeiten möglichst gering zu halten, z.B. bei der Wartung und Reparatur eines Röntgengeräts im Krankenhaus.

Aufgaben und Tätigkeiten (Liste)

• Arbeitsaufgaben planen und vorbereiten
• Der Umfang der Planungsarbeiten ist abhängig von der Arbeitsorganisation des Betriebes, d.h. in größeren Betrieben
werden von der Arbeitsvorbereitung bereits relativ detaillierte fertigungs- und montagetechnische Vorgaben erstellt.
• Technische Unterlagen wie z.B. Konstruktionszeichnungen, Fertigungs- und Montagepläne, Funktionspläne,
Justiervorschriften lesen
• Erforderliche Arbeitsverfahren, Werkstoffe, Werkzeuge auswählen, Mess- und Prüfgeräte bestimmen
• Arbeitsschritte und ihrer Abfolge festlegen
• Werkstoffe bearbeiten, Bauteile herstellen und montieren
• Manuelle oder maschinelle Metallbearbeitungstechniken anwenden, z.B. Spanen, Zerteilen, Umformen, Löten, Schweißen,
Kleben
• Programme für computergesteuerte Werkzeugmaschinen erstellen, eingeben, testen und optimieren
• Konventionell oder numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen einrichten und bedienen
• Qualitätsprüfungen bei den gefertigten Bauteilen durchführen, überprüfen der Maßgenauigkeit und
Oberflächenbeschaffenheit, handhaben von Mess- und Prüfwerkzeugen
• Bauteile, z.B. durch Verschrauben, Verstiften und Verkeilen zusammenbauen
• Elektromechanische, pneumatische und elektronische Steuerungen aufbauen und anschließen
• Maschinen und Systeme prüfen, justieren und in Betrieb nehmen
• Steuerungen justieren, mechanische und elektrische Werte einstellen
• Funktionsprüfungen durchführen
• Betriebsdaten bei der Inbetriebnahme ermitteln
• Feinmechanische Geräte und Anlagen warten und instand halten
• Funktionsprüfungen durchführen
• Störungsursachen eingrenzen, erkennen und beheben
• Nicht mehr funktionsfähige Teile reparieren bzw. austauschen, ggf. Ersatzteile anfertigen
• Ggf. technisch überholte Baugruppen austauschen
• Gerätefunktionen neu justieren

Tätigkeitsbezeichnungen
Auch übliche Berufsbezeichnungen/Synonyme
• Apparatefeinbauer/in
• Feinmechaniker/in (Geräte- und Feinwerktechnik)
• Feinmessgerätemechaniker/in
• Feinstmechaniker/in
• Präzisionsfeinmechaniker/in
• Systemmacher/in (Feinmechanik)

Abweichende Berufsbezeichnungen der ehemaligen DDR
• Gürtler/in in BERUFENET
• Jagdwaffenmechaniker/in in BERUFENET
• Schmuckgürtler/in in BERUFENET

Vorläuferberufe, deren Ausbildungsregelungen aufgehoben wurden
• Feinmechaniker/in (Industrie) (Ausbildungsberuf 1936-1987)
• Gürtler/in u. Metalldrücker/in (Ausbildungsberuf 1937-1987)
• Schloss- und Schlüsselmacher/in (Ausbildungsberuf 1949-1987)
• Systemmacher/in (Gewehr) (Ausbildungsberuf 1937-1987)

Berufsbezeichnungen in englischer Sprache
• Industrial mechanic (m/f) – appliance and precision
• Precision-instrument maker and repairer (m/f)

Berufsbezeichnungen in französischer Sprache
• Mécanicien industriel/Mécanicienne industrielle – instruments de précision
• Mécanicien-réparateur/Mécanicienne réparatrice d’instruments de précision

Hinweis: Die (fremdsprachigen) Berufsbezeichnungen dienen der Orientierung auf internationalen Arbeitsmärkten. Es handelt sich dabei zum
Teil um Übersetzungen der deutschen Berufsbezeichnung. Berufsinhalte und Abschlüsse sind nicht unbedingt identisch oder in vollem Umfang
vergleichbar.

Arbeitsorte/Branchen
Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik arbeiten in Werkstoff verarbeitenden Betrieben, die Einzelteile und
Kleinserien produzieren. Dort ist ihr Arbeitsplatz der Werkstattraum, in dem Werkbank, Werkzeugmaschine und ein Montage- und Prüfplatz zu
finden sind. Sie sind auch in Forschungs- und Entwicklungswerkstätten tätig. Bei Generalüberholungen von Maschinen beim Kunden
übernehmen sie die Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten vor Ort.

Arbeitsbereiche/Branchen
• Maschinen- und Anlagenbau
• Herstellung von Lagern, Getrieben, Zahnrädern und Antriebselementen
• Herstellung von Waagen und Wiegevorrichtungen
• Herstellung von Maschinen für sonstige bestimmte Wirtschaftszweige, z.B. Schablonen- und Formenbaubetriebe
• Herstellung von feinmechanischen und optischen Erzeugnissen
• Herstellung von feinmechanisch-optischen Mess-, Kontroll-, Navigations- u.ä. Instrumenten und Vorrichtungen, z.B.
Schrittzähler
• Herstellung von mechanischen Prüfmaschinen, z.B. Zerreißprüfstände
• Herstellung von optischen und fotografischen Geräten, z.B. Fotoapparate
• Elektro
• Herstellung von elektrischen Mess-, Kontroll-, Navigations- u.ä. Instrumenten und Vorrichtungen, z.B. elektrische
Präzisionswaagen, Strahlungsdetektoren, Geschwindigkeitsmesser
• Herstellung und Reparatur von Unterhaltungselektronik
• Herstellung von Rundfunkgeräten sowie phono- und videotechnischen Geräten, z.B. Digitalkameras
• Medizinische Technik, Orthopädie, Zahntechnik
• Herstellung von elektromedizinischen Geräten und Instrumenten
• Herstellung und Reparatur von Büromaschinen und Computern
• Herstellung von Datenverarbeitungsgeräten und -einrichtungen
• Herstellung von Büromaschinen
Darüber hinaus bieten sich Beschäftigungsmöglichkeiten in folgenden Arbeitsbereichen/Branchen:
• Herstellung von sonstigen Erzeugnissen
• Reparatur von sonstigen Gebrauchsgütern, anderweitig nicht genannt, z.B. Nähmaschinen
• Personalberatung, Personalvermittlung, Personalleasing
• Überlassung von Arbeitskräften, z.B. Zeitarbeitsunternehmen für gewerblich-technische Berufe

Arbeitsorte
• Werkstatt, Montagehalle
• Prüfplatz
• Im Kundendienst an wechselnden Arbeitsorten

Arbeitsmittel
Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik sind zuständig für Maschinen, die sehr klein sind und aus einer
Vielzahl von sehr präzise arbeitenden Miniaturteilen bestehen. Dazu gehören z.B. Messgeräte, optische und medizinische Geräte oder Geräte
der Foto-, Film- und Videotechnik. Für ihre Arbeit verwenden sie überwiegend Halbzeuge und Normteile, z.B. Schrauben aus Metall und
Kunststoff. Die Halbzeuge bearbeiten sie manuell, z.B. durch Feilen und Sägen, und maschinell mithilfe von Bohr-, Fräs- und
Umformmaschinen, bei denen zumeist Bleche in die gewünschte Form gebogen werden. Sie montieren auch mechanische, pneumatische und
elektronische Bauteile. Bei sehr kleinen Teilen nehmen sie die Montage mit optischen Sichtgeräten, z.B. Lupen, vor. Bei ihrer Arbeit orientieren
sie sich an technischen Zeichnungen und Arbeitsplänen. Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik setzen für
Funktionsprüfungen und Wartungsarbeiten Prüf- und Messgeräte ein, z.B. Messschieber und Winkelmesser. Sie tragen Schutzkleidung wie z.B.
Schutzbrillen.

Arbeitsbedingungen
Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik arbeiten meistens allein und eigenverantwortlich, bei größeren
Montagen aber auch im Team. Im Vordergrund steht das bis auf Tausendstel Millimeter genaue Arbeiten. Ihre Arbeit üben sie hauptsächlich im
Sitzen aus, im Stehen an der Werkbank auch in gebückter Haltung. Sie arbeiten hauptsächlich bei künstlichem Licht. Schutzkleidung ist bei
vielen Arbeiten Pflicht, z.B. Schutzhandschuhe und Sicherheitsbrille beim Drehen, Schleifen, Bohren und Fräsen. Bei diesen Tätigkeiten kann
auch Lärm- oder Staubbelästigung auftreten.

Arbeitszeit
Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik arbeiten zu den betriebsüblichen Arbeitszeiten, aber auch in
Schichtarbeit.

Zusammenarbeit und Kontakte
Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik arbeiten selbstständig und im Team, z.B. mit
Ingenieuren/Ingenieurinnen und Elektrotechniker/innen. Im Servicebereich haben sie Kundenkontakt.

Körperliche Aspekte
• Arbeiten in Werkstätten und Montagehallen
• Körperlich leichte, selten mittelschwere Arbeiten, im Stehen, Sitzen oder im Wechsel von Gehen, Stehen, Sitzen, gelegentlich in
Zwangshaltungen wie Bücken, Hocken
• Arbeiten überwiegend bei Kunstlicht
• Einwirkung von Maschinenlärm
• Auftreten von Schweißrauch und Gasen
• Hautkontakt mit Metallen, Schmier- und Kühlmitteln, Kunststoffen
• Umgang mit Strahlen (z.B. bei medizinischen Geräten) und elektrischem Strom möglich
• Tragen von persönlichen Arbeitsschutzmitteln
• Tätigkeiten an verschiedenen Orten (Kundendienst) und im Ausland möglich
• Gelegentlich Schichtarbeit, auch Sonn- und Feiertagsarbeit (z.B. bei der Instandsetzung von medizinischen Geräten im Krankenhaus)
• Akkordarbeit

Psychische Aspekte
• Technisch-handwerkliche Tätigkeit mit vielfältigen Werkzeugen, Geräten und Maschinen; Arbeit nach Zeichnungen und Tabellen usw.
• Präzisionsarbeit
• Arbeitsablauf durch Arbeitspläne geregelt
• Monotonie durch zunehmende Kontroll- und Überwachungstätigkeit
• Überwiegend Einzelarbeit, selten Teamarbeit
• Tätigkeiten an verschiedenen Orten (Kundendienst) und im Ausland möglich
• Gelegentlich Schichtarbeit, auch Sonn- und Feiertagsarbeit (z.B. bei der Instandsetzung von medizinischen Geräten im Krankenhaus)
• Akkordarbeit

Verdienst/Einkommen
Die folgenden Angaben sollen als Orientierung dienen und einen Eindruck von der Bandbreite der Einkommen vermitteln. Da sie unverbindlich
sind, können aus ihnen keine Ansprüche abgeleitet werden. Das Einkommen ist wesentlich von den jeweils spezifischen Arbeits- und
Qualifikationsanforderungen abhängig. Daneben werden in der Regel Berufserfahrung, Lebensalter, Verantwortlichkeit und die Wichtigkeit der
Arbeit berücksichtigt. Neben einer Grundvergütung werden teilweise Zulagen und Sonderzahlungen wie 13. Monatsgehalt, Urlaubsgeld und
vermögenswirksame Leistungen gezahlt. Es treten regionale und branchenabhängige Einkommensunterschiede auf. Bei einer Tätigkeit als
Industriemechaniker/in – Geräte- und Feinwerktechnik im gewerblichen Arbeitnehmerverhältnis kann die tarifliche Bruttogrundvergütung
beispielsweise € 1.861 im Monat betragen.
Quellen:
• WSI Tarifarchiv
• WSI-Tarifhandbuch 2005

Informationen über Einkommensmöglichkeiten geben auch, zum Teil kostenpflichtig, die folgenden
Internet-Seiten:
• Personalmarkt Gehaltsanalyse
• Süddeutsche Zeitung online – Gehaltstest

Zugang zur Tätigkeit
In der Regel wird für den Zugang zur Tätigkeit eine abgeschlossene Berufsausbildung als Industriemechaniker/in der Fachrichtung Geräte- und
Feinwerktechnik oder im Nachfolgeberuf Industriemechaniker/in des entsprechenden Einsatzgebietes gefordert. Auch
Feinwerkmechaniker/innen mit dem Schwerpunkt Feinmechanik oder Fachkräfte des entsprechenden Vorläuferberufs Feinmechaniker/in –
Fachrichtung Feingerätebau können diese Tätigkeit ausüben.
Zugangsberufe:
• Industriemechaniker/in der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik
• Industriemechaniker/in in BERUFENET
• Feinwerkmechaniker/in in BERUFENET
• Feinmechaniker/in – Feingerätebau in BERUFENET

Zugangsberuf der ehemaligen DDR:
• Feinmechaniker/in – Präzis.,Elektro-,Feinmechanik,Tech.Optik in BERUFENET

Sonstige Zugangsbedingungen
Einarbeitung:
Sollten bei Interessenten für diese Tätigkeit bestimmte, vom Arbeitgeber erwünschte Fertigkeiten und Kenntnisse nicht oder nur teilweise
vorhanden sein, wird üblicherweise eine Einarbeitung am Arbeitsplatz praktiziert. Einarbeitung kann erforderlich sein, vor allem in Hinblick auf
unterschiedliche Bearbeitungsverfahren und Maschinenausstattung sowie sonstige technische Ausstattung im Beschäftigungsbetrieb.
Berufsrückkehrer/innen können dabei die Anwendung der neuesten Fertigungstechniken bei der Herstellung feinwerktechnischer Baugruppen
und Geräte kennen lernen.

Beschäftigungs- und Besetzungsalternativen
Sie suchen für den Ausgangsberuf Industriemechaniker/in – Geräte- und Feinwerktechnik verwandte Berufe oder Tätigkeiten, auf die Sie sich
bewerben können, ohne eine neue Ausbildung zu absolvieren? Oder sind Sie Arbeitgeber und suchen nach einer Alternative für die Besetzung
einer Arbeitsstelle? Hier finden Sie verwandte Berufe, die als Job- bzw. Besetzungsalternativen relevant sein können. Bei manchen Alternativen
werden nur Teiltätigkeiten des Ausgangsberufs angeboten, andere erfordern eine Einarbeitungszeit, die im Einzelfall unterschiedlich lang sein
kann.

Job- und Besetzungsalternativen
für die Gesamttätigkeit (i.d.R. ohne Einarbeitung):
• Feinmechaniker/in in BERUFENET
• Industriemechaniker/in in BERUFENET
für die Gesamttätigkeit (i.d.R. kurze Einarbeitung):
• Feinmechaniker/in – Präzis.,Elektro-,Feinmechanik,Tech.Optik in BERUFENET
• Feinwerkmechaniker/in in BERUFENET
• Feinwerkmechaniker/in SP Feinmechanik in BERUFENET
für Teiltätigkeiten und Spezialisierungsformen (mit/ohne Einarbeitungszeit):
• Feinmechaniker/in – Nähmaschineninstandhaltung in BERUFENET
• Kontrollmechaniker/in (Feinmechanik) in BERUFENET
• Maschineneinrichter/in (Feinmechanik) in BERUFENET
• Messgerätemechaniker/in in BERUFENET
• Reparatur-, Kundendienstmechaniker/in (Feinmechanik) in BERUFENET
• Schloss- u. Schlüsselmacher/in in BERUFENET
• Systemmacher/in – Gewehr in BERUFENET
• Uhrenbestandteilmacher/in in BERUFENET
in angrenzenden Berufen:
• Feinwerkmechaniker/in SP Werkzeugbau in BERUFENET
• Industriemechaniker/in – Maschinen- und Systemtechnik in BERUFENET
• Industriemechaniker/in – Produktionstechnik in BERUFENET
• Mechaniker/in (allgemeine Mechanik) in BERUFENET
in Berufen mit niedrigerem Qualifikationsniveau:
• Maschinen- und Anlagenführer/in – Metall-,Kunststofftechnik) in BERUFENET
Eine Aufstellung aller möglichen Verwandtschaftsstufen ist unter Erläuterungen zu den einzelnen Verwandtschaftsstufen abrufbar.

Weitere Beschäftigungsalternativen aus der Sicht eines Bewerbers
Die hier genannten Bereiche und Berufe basieren auf gemeinsamen Kenntnissen, Fertigkeiten und Erfahrungen. Jedoch erfordern die im
Folgenden genannten Jobalternativen eine längere Einarbeitung, eine Zusatzausbildung oder eine neue Ausbildung, die allerdings oft verkürzt
absolviert werden kann. Ggf. können auch die Vorläuferberufe der genannten Jobalternativen sowie entsprechende Berufe der ehemaligen
DDR eine Alternative auf dem Arbeitsmarkt darstellen.
• Bereich Feinmechanik Industriemechaniker/innen – Geräte- und Feinwerktechnik können ihre Kenntnisse aus Ausbildung und
Berufstätigkeit gut in eine Tätigkeit als Büchsenmacher/in einbringen. Die Arbeiten beim Bau feinmechanischer Geräte und Systeme,
bei Wartung und Reparatur sind fast die gleichen, immer stehen Metallfeinbearbeitungstechniken im Vordergrund. Auch der Umgang
mit Werkzeugmaschinen sowie die Montage und Demontage mechanischer und elektronischer Bauteile sind gleich. Jobalternativen:
• Büchsenmacher/in in BERUFENET
Jobalternativen durch Vorläuferberufe und Berufe der ehemaligen DDR:
• Jagdwaffenmechaniker/in in BERUFENET
• Bereich Werkzeugbau, Instrumententechnik Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik wenden bei
der Herstellung ihrer Erzeugnisse die gleichen Metallbearbeitungstechniken an wie Fachkräfte aus dem hier genannten Bereich. Sie
arbeiten ebenfalls nach technischen Zeichnungen. Darüber hinaus bedienen und überwachen sie Werkzeugmaschinen, die sie auch
warten und ggf. reparieren. Hier wie dort sind außerdem äußerste Präzision und Sorgfalt erforderlich. Jobalternativen:
• Chirurgiemechaniker/in in BERUFENET
• Schneidwerkzeugmechaniker/in in BERUFENET
• Werkzeugmechaniker/in in BERUFENET
Jobalternativen durch Vorläuferberufe und Berufe der ehemaligen DDR:
• Werkzeugmechaniker/in – Instrumententechnik in BERUFENET
• Chirurgieinstrumentenmacher/in in BERUFENET
• Feinmechaniker/in – Chirurg.echaniker/in,-instrum.macher/in in BERUFENET
• Schmied/in – Messerschmied/in in BERUFENET
• Werkzeugmacher/in – Blechform- und Schneidewerkzeuge in BERUFENET
• Werkzeugmacher/in – Formwerkzeuge, Gesenkwerkzeuge in BERUFENET
• Werkzeugmacher/in – Vorrichtungen, Prüfmittel in BERUFENET
• Bereich Mechanik, Mechatronik Gemeinsamkeiten mit Berufen dieses Bereiches finden sich bei Herstellung und Montage von
Bauteilen, Wartung und Reparatur von Mess-, Regel- und Steuerungseinrichtungen an Maschinen und Geräten. Montiert werden
sowohl mechanische als auch elektronische Bauteile. Vergleichbar ist die Arbeit mit computergesteuerten Werkzeugmaschinen und
das Anwenden vor allem spanender Metallbearbeitungstechniken. Auch der Umgang mit Konstruktionszeichnungen, Wartungsplänen
und Schaltplänen sowie die fachkundige Fehlersuche mit Mess- und Prüfgeräten gehören hier wie dort zum Aufgabenspektrum.
Jobalternativen:
• Fertigungsmechaniker/in in BERUFENET
• Mechatroniker/in in BERUFENET
• Feinwerkmechaniker/in SP Maschinenbau in BERUFENET
Jobalternativen durch Vorläuferberufe und Berufe der ehemaligen DDR:
• Maschinenbaumechaniker/in in BERUFENET
• Maschinen- und Anlagenmonteur/in – Haush.großgeräteservice in BERUFENET
• Maschinen- und Anlagenmonteur/in – Motorenbau in BERUFENET
• Bereich Uhren und Schmuck Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik bauen, warten und reparieren
wie Uhrmacher/innen feinmechanische Geräte und Systeme. Sie fertigen die Einzelteile z.B. an Werkzeugmaschinen, montieren oder
zerlegen mechanische und elektronische Bauteile und führen Funktionstests durch. Jobalternativen:
• Uhrmacher/in in BERUFENET
Jobalternativen durch Vorläuferberufe und Berufe der ehemaligen DDR:
• Uhrenmechaniker/in in BERUFENET
• Bereich Zerspanungstechnik Aufgrund ihrer Kenntnisse in der maschinellen, vor allem spanenden Metallbearbeitung, ist für
Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik auch ein Übergang in diesen Bereich möglich. Sie können
Werkzeugmaschinen einrichten und bedienen und die Arbeit anhand technischer Unterlagen ist ihnen vertraut. Jobalternativen:
• Zerspanungsmechaniker/in in BERUFENET
Jobalternativen durch Vorläuferberufe und Berufe der ehemaligen DDR:
• Zerspanungsmechaniker/in – Automaten-Drehtechnik in BERUFENET
• Zerspanungsmechaniker/in – Drehtechnik in BERUFENET
• Zerspanungsmechaniker/in – Frästechnik in BERUFENET
• Zerspanungsmechaniker/in – Schleiftechnik in BERUFENET
• Facharbeiter/in für Werkzeugmaschinen – Bohren in BERUFENET
• Facharbeiter/in für Werkzeugmaschinen – Drehen in BERUFENET
• Facharbeiter/in für Werkzeugmaschinen – Fräsen in BERUFENET
• Facharbeiter/in für Werkzeugmaschinen – Hobeln in BERUFENET
• Facharbeiter/in für Werkzeugmaschinen – Schleifen in BERUFENET
• Fräser/in und Hobler/in in BERUFENET
• Instrumentenschleifer/in in BERUFENET
• Bereich Modellbau Gemeinsam ist die handwerkliche Präzisionsarbeit. Bei der Tätigkeit als Industriemechaniker/in der Fachrichtung
Geräte- und Feinwerktechnik kommen wie im Modellbau auch Metallfeinbearbeitungstechniken zum Einsatz. Der Umgang mit
Werkzeugmaschinen, die meist spanende Bearbeitung von Metallen und die Montage beweglicher Kleinteile, wie z.B. im
Anschauungsmodellbau, sind auch in diesem Bereich zentrale Tätigkeitsinhalte. Neigung zu handwerklicher Präzisionsarbeit ist hier
wie dort Voraussetzung. Jobalternativen:
• Modellbauer/in – Anschauungsmodellbau in BERUFENET
• Modellbauer/in – Produktionsmodellbau in BERUFENET
• Modellbaumechaniker/in – Gießereimodellbau in BERUFENET
• Modellbaumechaniker/in – Karosseriemodellbau in BERUFENET
Jobalternativen durch Vorläuferberufe und Berufe der ehemaligen DDR:
• Modellschlosser/in in BERUFENET
• Modelltischler/in in BERUFENET
• Modellbauer/in – Spezialisierungsrichtung Formenbauer in BERUFENET
• Modellbauer/in – Spezialisierungsrichtung Metallmodellbau in BERUFENET
• Modellbauer/in – Holzmodellbauer/in in BERUFENET

Auch denkbar:
Alternative Beschäftigungsmöglichkeiten finden Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik beispielsweise als
Güteprüfer/in oder Werkstoffprüfer/in. Auch im Bereich Verkauf oder Lagerwirtschaft können sie arbeiten, z.B. als Fachverkäufer/in für
Werkzeugmaschinen und feinmechanische Geräte oder als Fachkraft für Lagerwirtschaft.

Weitere Besetzungsalternativen aus der Sicht eines Arbeitgebers
Arbeitnehmer/innen der hier genannten Bereiche besitzen durch ihre Ausbildung und Berufstätigkeit Kenntnisse, Fähigkeiten, Fertigkeiten und
Erfahrungen, die für die Ausübung der Tätigkeit als Industriemechaniker/in der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik von Vorteil sind.
Jedoch erfordern die im Folgenden genannten Besetzungsalternativen eine längere Einarbeitung.
• Bereich Feinmechanik Beschäftigte dieses Bereiches üben beim Bau feinmechanischer Geräte und Systeme, bei Wartung und
Reparatur fast die gleiche Tätigkeiten aus wie Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik. Immer
stehen Metallfeinbearbeitungstechniken im Vordergrund. Auch der Umgang mit Werkzeugmaschinen sowie die Montage und
Demontage mechanischer und elektronischer Bauteile sind gleich. Besetzungsalternativen:
• Büchsenmacher/in in BERUFENET
Besetzungsalternativen durch Berufe der ehemaligen DDR:
• Jagdwaffenmechaniker/in in BERUFENET
• Bereich Werkzeugbau, Instrumententechnik Fachkräfte des hier genannten Bereiches wenden bei der Herstellung ihrer Erzeugnisse
die gleichen Metallbearbeitungstechniken an wie Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Systemtechnik. Sie
arbeiten ebenfalls nach technischen Zeichnungen. Sie bedienen und überwachen Werkzeugmaschinen, die sie auch warten und ggf.
reparieren. Hier wie dort sind außerdem äußerste Präzision und Sorgfalt erforderlich. Besetzungsalternativen:
• Chirurgiemechaniker/in in BERUFENET
• Schneidwerkzeugmechaniker/in in BERUFENET
• Werkzeugmechaniker/in in BERUFENET
• Werkzeugmechaniker/in – Instrumententechnik in BERUFENET
Besetzungsalternativen durch Berufe der ehemaligen DDR:
• Chirurgieinstrumentenmacher/in in BERUFENET
• Feinmechaniker/in – Chirurg.echaniker/in,-instrum.macher/in in BERUFENET
• Werkzeugmacher/in – Blechform- und Schneidewerkzeuge in BERUFENET
• Werkzeugmacher/in – Formwerkzeuge, Gesenkwerkzeuge in BERUFENET
• Werkzeugmacher/in – Vorrichtungen, Prüfmittel in BERUFENET
• Bereich Mechanik, Mechatronik Gemeinsamkeiten mit Berufen dieses Bereiches finden sich bei Herstellung und Montage von
Bauteilen, Wartung und Reparatur von Mess-, Regel- und Steuerungseinrichtungen an Maschinen und Geräten. Montiert werden
sowohl mechanische als auch elektronische Bauteile. Vergleichbar ist die Arbeit mit computergesteuerten Werkzeugmaschinen und
das Anwenden vor allem spanender Metallbearbeitungstechniken. Auch der Umgang mit Konstruktionszeichnungen, Wartungsplänen
und Schaltplänen sowie die fachkundige Fehlersuche mit Mess- und Prüfgeräten gehören hier wie dort zum Aufgabenspektrum.
Besetzungsalternativen:
• Fertigungsmechaniker/in in BERUFENET
• Feinwerkmechaniker/in SP Maschinenbau in BERUFENET
• Mechatroniker/in in BERUFENET
• Maschinenbaumechaniker/in in BERUFENET
Besetzungsalternativen durch Berufe der ehemaligen DDR:
• Maschinen- und Anlagenmonteur/in – Haush.großgeräteservice in BERUFENET
• Maschinen- und Anlagenmonteur/in – Motorenbau in BERUFENET

Spezialisierungen
Mit Ihrer Ausbildung können Sie in folgenden Funktions-/Tätigkeitsbereichen arbeiten:
• Produktion, Fertigung
• Instandhaltung, Montage
• Kundendienst, Service, Kundenmanagement
• Qualitätsmanagement, Qualitätssicherung
Sie können sich ggf. auf bestimmte Aufgaben spezialisieren, z.B.:
• Herstellung von Justier-, Mess- und Zähleinrichtungen
• Foto- und Filmtechnik
• Herstellung medizintechnischer und optischer Geräte
Im BERUFENET finden Sie Beschreibungen zu folgenden Berufen:
• z.B.:
• Kontrollmechaniker/in (Maschinenbau) in BERUFENET
• Kundendienstberater/in in BERUFENET
• Mitarbeiter/in, Teamassistent/in – Qualitätsmanagement in BERUFENET
• Montagemechaniker/in,Anlagenmonteur/in in BERUFENET
• Qualitätskontrolleur/in in BERUFENET
• Qualitätsprüfer/in in BERUFENET
Berufe, für die eine längere Einarbeitung oder eine Zusatzausbildung (ggf. auch eine Umschulung) erforderlich ist, finden Sie unter
“Alternativen/Job-Familie”.

Weiterbildung
Anpassungsweiterbildung/Qualifizierungsmöglichkeiten
In den modernen, hoch technisierten Betrieben der Geräte- und Feinwerktechnik werden innovative Produkte erzeugt und weiterentwickelt.
Erzeugnisse der Feinmechanik werden immer häufiger mit elektronischen Bausteinen kombiniert. Dadurch werden ihre Funktionen vielfältiger,
aber auch die Arbeitsabläufe und -methoden werden komplizierter. Industriemechaniker und -mechanikerinnen der Fachrichtung Geräte- und
Feinwerktechnik sind daher gehalten, sich laufend weiterzubilden. Durch Lehrgänge, Seminare und Kurse können sie ihre Kenntnisse und
Fertigkeiten immer wieder an die neuesten Entwicklungen anpassen. Mögliche Themen sind Planung und Steuerung, Arbeitsvorbereitung.

Aufstiegsweiterbildung (nach entsprechender Berufspraxis)
Bestimmte Weiterbildungsmöglichkeiten können auch den Weg zu einem beruflichen Aufstieg ebnen. Hier bieten sich z.B. an:
• Industriemeister/in – Metall in BERUFENET
• Techniker/in – Feinwerktechnik in BERUFENET
• Geprüfte(r) Steuerungsfachmann(-frau) in KURSNET (CTS6212-90)
• Schweißer/in – Geprüft in BERUFENET
• WIG-Schweißer/in in BERUFENET
Wer über die erforderliche Hochschulzugangsberechtigung verfügt, kann ein Hochschulstudium anstreben. Für Industriemechaniker/innen
kommen z.B. folgende Studiengänge in Betracht:
• Dipl.-Ing. (FH) – Feinwerk- u. Mikrotechnik in BERUFENET
• Dipl.-Ing. (Uni) – Maschinenbau (Feinwerktechnik) in BERUFENET
Besonders qualifizierte Berufstätige können auch ohne schulische Hochschulzugangsberechtigung studieren. Die jeweiligen
Zugangsvoraussetzungen werden landesrechtlich geregelt.

Selbstständigkeit im Beruf
In diesem Beruf sind Möglichkeiten der Existenzgründung nicht bekannt.

Weiterbildung (berufliche Anpassung)
Hochtechnisierte Betriebe und innovative Produkte kennzeichnen die heutige feinmechanische Industrie. Zusammen mit Bausteinen der
Mikroelektronik sind die Funktionen ihrer Erzeugnisse immer vielfältiger. Industriemechaniker und -mechanikerinnen der Fachrichtung Geräteund Feinwerktechnik müssen daher ihre Kenntnisse und Qualifikationen immer auf dem neuesten Stand der Technik halten. In Seminaren und
Lehrgängen können sie ihr berufliches Können und Wissen in verschiedenen Bereichen vertiefen oder Spezialkenntnisse erwerben:
• Feinwerktechnik, -mechanik in KURSNET (C 4810)
• Technische Optik (ohne Augenoptik) – allgemein in KURSNET (C 4830)
• Feinwerktechnische Elektrogerätetechnik (einschließlich Montage) in KURSNET (C 5559)
• Maschinenmechanik – allgemein und anwendungsbezogen in KURSNET (C 4515)
• Montagetechnik in KURSNET (C 4515-h5)
• Spanende Metallverformung – allgemein in KURSNET (C 2622)
• NC-/CNC-/DNC-Technik – allgemein in KURSNET (C 2632)
• Pneumatik – allgemein in KURSNET (C 4620)
• Hybride Steuerungstechnik (Hydraulik, Pneumatik, Elektro) – allgemein und übergreifend in KURSNET (C 4650)
• Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik – allgemein in KURSNET (C 5523)
• Steuern und Regeln mit der SPS-Technik in KURSNET (C 5523-d62)
• Thermische Schneidverfahren (z. B. Brennschneiden, Laserstrahlschneiden) in KURSNET (C 4283)
• Elektrotechnik – Maschinen- und Anlagenbau in KURSNET (C 5508-45)
• Elektrotechnik für mechanische Berufe in KURSNET (C 5508-45-k50)
• Instandhaltung, Instandsetzung, Wartung – Maschinenbau, Maschinentechnik, -mechanik, Betriebsanlagentechnik, Werkzeug- und
Vorrichtungsbau in KURSNET (C 2830-45)
• Qualitätstechnik, -sicherung, -prüfung, -kontrolle – Maschinen- und Anlagenbau, Werkzeug- und Vorrichtungsbau in KURSNET (C
2730-45)
• Planung und Steuerung, Arbeitsvorbereitung – allgemein in KURSNET (C 2410)
• EDV in der Produktion/Fertigung – allgemeine, übergreifende Lehrgänge (einschließlich Betriebsdatenerfassung) in KURSNET (C
2333)

Weiterbildung (beruflicher Aufstieg)
Industriemechanikern und -mechanikerinnen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik bietet sich eine Reihe fachspezifischer
Weiterbildungen, die gleichzeitig als Grundlage für einen beruflichen Aufstieg anzusehen sind. Die Qualifizierungen setzen je nach Zielrichtung
voraus, dass neben dem erforderlichen Berufsabschluss und umfangreicher praktischer Berufserfahrung gegebenenfalls auch die geforderten
allgemein bildenden Voraussetzungen (Hochschulreife) erfüllt werden. In einigen Bundesländern können besonders qualifizierte Berufstätige mit
abgeschlossener Berufsausbildung und entsprechender Berufserfahrung auch ohne Hochschulzugangsberechtigung ein Studium beginnen. Die
jeweiligen Zugangsvoraussetzungen werden landesrechtlich geregelt.
• Meister/innen
• Industriemeister/in – Metall in BERUFENET
• Techniker/innen
• Techniker/in – Feinwerktechnik in BERUFENET
• Techniker/in – Medizintechnik in BERUFENET
• Techniker/in – Maschinentechnik (Automatisierungstechnik) in BERUFENET
• Mechatroniktechniker(in) in KURSNET (CTS3141-10)
• Techniker/in – Betriebswissenschaft in BERUFENET
• Fach- und Betriebswirte/-wirtinnen, Fachkaufleute
• Technische/r Fachwirt/in in BERUFENET
• Sonstige Sonderfachkräfte
• Geprüfte(r) Steuerungsfachmann(-frau) in KURSNET (CTS6212-90)
• Schweißer/in – Geprüft in BERUFENET
• WIG-Schweißer/in in BERUFENET
• Hochschulbildungsgänge
• Dipl.-Ing. (FH) – Feinwerk- u. Mikrotechnik in BERUFENET
• Dipl.-Ing. (Uni) – Maschinenbau (Feinwerktechnik) in BERUFENET
• Dipl.-Ing. (FH) – Maschinenbau (Konstruktionstechnik) in BERUFENET

Neigungen und Interessen
Förderlich:
• Neigung zu technisch-handwerklicher Tätigkeit (Herstellung, Funktionsprüfung und Reparatur von Präzisionsmaschinen und -geräten)
• Neigung zu Präzisionsarbeit (Bei der Herstellung von Präzisionsgeräten kommt es auf absolute Genauigkeit bis auf Tausendstel
Millimeter an)
• Neigung zu systematisch-methodischem Vorgehen (Bei der Herstellung von Maschinen, der Instandhaltung anhand von
Wartungsplänen und bei der Erschließung von Fehlerquellen an defekten Geräten)
• Interesse an Technik, Freude am Lösen praktisch-technischer Probleme (insbesondere an kleinen Präzisionsgeräten wie z.B. Messund Zähleinrichtungen, medizinischen und optischen Geräten und Geräten für die Büro-, Foto- und Filmtechnik)
• Bedürfnis nach häufigem Kontakt mit Menschen während der Arbeit (Gespräche mit Mitarbeitern, die an den zu reparierenden
Maschinen arbeiten, um Hinweise auf mögliche Fehlerursachen zu erhalten)
• Vorliebe für Umgang mit dem Werkstoff Metall (Ein Großteil der hergestellten Erzeugnisse besteht aus Metall)

Nachteilig:
• Abneigung gegen Arbeit an Maschinen, gegen Lärm, Staub, Gerüche (Die Arbeiten werden in einem durch die typischen industriellen
Belastungen geprägten Umfeld durchgeführt)
• Abneigung gegen Tätigkeit an wechselnden Arbeitsorten (Die Arbeit erfolgt sowohl in Fertigungs- und Instandsetzungswerkstätten als
auch beim Kunden vor Ort)
• Abneigung gegen häufig wechselnde, oft unterbrochene Tätigkeiten (Wechsel zwischen Reparaturen in der Werkstatt und dringenden
Einsätzen beim Kunden)
• Abneigung gegen wechselnde Arbeitszeit (Schichtarbeit) (Je nach Betriebsgröße und -art kann es zu Schichtarbeit kommen)
• Abneigung gegen Arbeit unter Zeitdruck (Reparaturen und Wartungsarbeiten sind möglichst schnell durchzuführen, da
Maschinenausfallzeiten in der Industrie meist teuer sind)

Arbeitsverhalten
Notwendig:
• Planvolle, systematische Arbeitsweise (Bei der Herstellung, Funktionsprüfung und Reparatur von Präzisionsmaschinen und -geräten)
• Genaue, sorgfältige Arbeitsweise, auch unter Zeitdruck (Reparaturen müssen aufgrund teurer Maschinenausfallzeit schnell und
sorgfältig durchgeführt werden)
• Verantwortungsbewusstsein (insbesondere bei der Herstellung von Geräten im medizinischen Bereich)
• Anpassungs- und Kooperationsfähigkeit (Einordnung, Zusammenarbeit) (Zusammenarbeit mit Mitarbeitern aus anderen
Unternehmensbereichen, Zulieferern und Kunden)
• Umstellfähigkeit (Wechsel zwischen der Herstellung von Geräten in der Werkstatt und Einsätzen beim Kunden vor Ort)
• Befähigung zu selbstständigem Arbeiten, aber auch Befähigung zu Gruppenarbeit (Entsprechend dem Umfang des jeweiligen
Projekts erfolgt die Arbeit in Einzel- oder Teamarbeit)
• Bereitschaft zur fachlichen Weiterbildung (Anpassung an neue Entwicklungen, z.B. die Herstellung von computergesteuerten
Zähleinrichtungen)
• Neurovegetative Belastbarkeit (Zeitdruck bei der Fehlersuche aufgrund teurer Maschinenausfallzeiten, Schichtarbeit)

Förderlich:
• Reaktionsvermögen (z.B. beim plötzlichen Auftreten eines Defekts an einer reparierten Maschine)
• Ausdauer (bei der Fehlersuche)

Nachteilig:
Keine Angaben

Ausschließend:
Keine Angaben

Fähigkeiten
Notwendig:
Von den folgenden Fähigkeiten ist für die Berufsausbildung und Berufsausübung jeweils ein bestimmter Mindestausprägungsgrad notwendig.
Ein darüber hinausgehender (höherer) Ausprägungsgrad ist meist vorteilhaft.
• Durchschnittliches allgemeines intellektuelles Leistungsvermögen (Bezugsgruppe: Personen mit mittlerem Bildungsabschluss )
• Durchschnittliche Wahrnehmungs- und Bearbeitungsgeschwindigkeit (Erkennen von Defekten an industriellen Geräten und deren
Behebung) (Bezugsgruppe: Personen mit mittlerem Bildungsabschluss)
• Gut-durchschnittliches räumliches Vorstellungsvermögen (Lesen von technischen Zeichnungen, z.B. von Teilen einer Mess- und
Zähleinrichtung) (Bezugsgruppe: Personen mit mittlerem Bildungsabschluss)
• Durchschnittliches Sprachverständnis für mündliche Äußerungen (z.B. Fehlerbeschreibungen der Mitarbeiter) (Bezugsgruppe:
Personen mit mittlerem Bildungsabschluss)
• Durchschnittliches Textverständnis (Lesen von technischen Unterlagen und Wartungsplänen) (Bezugsgruppe: Personen mit mittlerem
Bildungsabschluss)
• Gute Auge-Hand-Koordination (Montage von kleinen Präzisionsteilen)
• Gute Fingergeschicklichkeit (etwa beim Anfertigen von optischen Geräten)
• Gut-durchschnittliches technisches Verständnis (Verstehen der Funktionsweise von Maschinen und Geräten)
• Gut-durchschnittliche praktische Anstelligkeit (Arbeit mit Werkzeug und Geräten bei der Anfertigung von Maschinenteilen)

Förderlich:
• Einfallsreichtum im technischen Bereich (technische Findigkeit bei der Störungsbehebung)

Kenntnisse und Fertigkeiten
Zusätzlich zu den in der Berufsausbildung erworbenen berufsbezogenen Kenntnissen und Fertigkeiten ist Folgendes notwendig oder förderlich:
• Kenntnisse im Umgang mit Geräten der DV-Technik (z.T. Arbeit an Datensichtgeräten)
• Fremdsprachenkenntnisse bei Auslandstätigkeit

Körperliche Eignungsvoraussetzungen
• Mittlere Körperkraft (körperlich leichte, selten mittelschwere Tätigkeiten)
• Ausreichende Funktion der Beine und Wirbelsäule (Tätigkeiten im Stehen, Sitzen oder im Wechsel von Gehen, Stehen, Sitzen;
gelegentlich Zwangshaltungen, Bücken, Hocken)
• Volle Funktionsfähigkeit der Arme und Hände
• Beidhand- und Fingergeschicklichkeit (Präzisionsarbeit)
• Normales Tastempfinden (Vibrationen)
• Gutes Nahsehvermögen (überwiegend Kunstlicht, Arbeit z.T. an Datensichtgeräten)
• Räumliches Sehen
• Normales Farbensehen
• Ausreichendes Hören (Maschinenlärm)
• Gesunde, widerstandsfähige Haut der Hände (Hautkontakt mit Schmier- und Kühlmitteln, Metallen)

Körperliche Eignungsrisiken
Bei folgenden körperlichen Gegebenheiten sollte vor der Berufstätigkeit der Arzt/die Ärztin eingeschaltet werden:
• Funktionsstörungen der Arme oder Hände
• Stärkere Funktionseinschränkung der Beine oder der Wirbelsäule
• Nicht ausgleichbare Sehstörung
• Starke Hörstörung
• Chronische Hautkrankheiten der Hände; Schweißhände
• Allergien gegen Metalle, Schmier-/Kühlmittel, Kunststoffe
• Erkrankungen des Zentralnervensystems, insbesondere Krampfanfälle

Körperliche Eignungsrisiken
Bei folgenden körperlichen Gegebenheiten sollte vor der Berufstätigkeit der Arzt/die Ärztin eingeschaltet werden:
• Funktionsstörungen der Arme oder Hände
• Stärkere Funktionseinschränkung der Beine oder der Wirbelsäule
• Nicht ausgleichbare Sehstörung
• Starke Hörstörung
• Chronische Hautkrankheiten der Hände; Schweißhände
• Allergien gegen Metalle, Schmier-/Kühlmittel, Kunststoffe
• Erkrankungen des Zentralnervensystems, insbesondere Krampfanfälle

Weitere Kompetenzen
• CNC-, NC-Programme:
• CNC-, NC-Programm Dialog (Deckel) (Ausbildung)
• CNC-, NC-Programm Fanuc (Mazak) (Ausbildung)
• CNC-, NC-Programm Heidenhain (Deckel, Maho) (Ausbildung)
• CNC-, NC-Programm Philips 432 (Ausbildung)
• CNC-, NC-Programm Sinumerik (Siemens) (Ausbildung)
• CNC-, NC-Programm TX (Traub) (Ausbildung) in KURSNET
• Arbeitsvorbereitung (Arbeitsbereich/Funktion)
• Aufsicht, Leitung (Arbeitsbereich/Funktion)
• Aus- und Fortbildung (Arbeitsbereich/Funktion)
• Ausbildereignungsprüfung
• Elektronik (Ausbildung)
• Elektrotechnik (Ausbildung)
• Fertigung, Produktion (Ausbildung) (Arbeitsbereich/Funktion)
• Geräteelektronik
• Hydraulik (Ausbildung)
• Kameras, Film- und Kinogeräte
• Kundendienst (Arbeitsbereich/Funktion)
• Kunststoffbearbeiten, Kunststoffverarbeiten
• Löten (Ausbildung)
• Maschineneinrichtung, Anlageneinrichtung (Ausbildung) (Arbeitsbereich/Funktion)
• Mess-, Steuer-, Regeltechnik (MSR) (Ausbildung)
• Messinstrumente, -systeme
• Metallbearbeiten, Metallverarbeiten (Ausbildung)
• Montage (Ausbildung) (Arbeitsbereich/Funktion)
• Oberflächentechnik
• Pneumatik (Ausbildung)
• Qualitätsprüfung, Qualitätssicherung (Ausbildung) (Arbeitsbereich/Funktion)
• REFA
• Technische Optik
• Uhrenherstellung
• Wartung, Reparatur, Instandhaltung (Ausbildung) (Arbeitsbereich/Funktion)
• Werkzeugmaschinentechnik (Ausbildung)
• Zerspanungstechnik (Ausbildung)

Soft Skills
• Selbstständige Arbeitsweise
• Sorgfalt
• Zuverlässigkeit

Gesetze/Regelungen
Diese Rechtsgrundlage wurde aufgehoben:
• Verordnung über die Berufsausbildung in den industriellen Metallberufen (Industrielle Metall-AusbildungsverordnungIndMetAusbV) vom 15.01.1987 (BGBl. I S.274), zuletzt geändert durch § 11 der Verordnung vom 09.07.2003 (BGBl. I S. 1359),
außer Kraft ab 01.08.2004
Fundstelle: 1987 (BGBl. I S. 274), 1996 (BGBl. I S. 802), 2003 (BGBl. I S. 1359) Volltext (pdf, 6269kB)

Medien (Bücher, Zeitschriften, Internet u. weitere Quellen)
Hierbei handelt es sich um einen ehemaligen Ausbildungsberuf. Die nachfolgenden Informationen stellen
einen möglicherweise überholten Sachstand dar. Sie werden nicht mehr aktualisiert.
• Bücher/Medien, die im Buchhandel erhältlich sind:
• Fachkenntnisse Metall. Industriemechaniker nach Lernfeldern
Verlag: Handwerk und Technik
Erscheinungsjahr: 2006
• Grundkenntnisse industrielle Metallberufe nach Lernfeldern
Verfasser: Reiner Haffer
Verlag: Handwerk und Technik
Erscheinungsjahr: 2006
• Grundlagen über numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen (CNC)
Verfasser: Daxl, Kurz, Schachinger
Verlag: Bildungsverlag E1ns
Erscheinungsjahr: 2004
• NC / CNC Handbuch
Verfasser: Hans B. Kief
Verlag: Hanser
Erscheinungsjahr: 2005
• Berufsfeld Metall – Industriemechanik
Verfasser: Klaus Hengesbach, Peter Hille, Fritz Koch
Verlag: Bildungsverlag EINS
Erscheinungsjahr: 2006
• Grundlagen der Konstruktion. Elektronik – Elektrotechnik – Feinwerktechnik
Verfasser: Werner Krause (Hrsg.)
Verlag: Fachbuchverlag Leipzig
Erscheinungsjahr: 2002
• Gerätekonstruktion in Feinwerktechnik und Elektronik
Verfasser: Werner Krause (Hrsg.)
Verlag: Fachbuchverlag Leipzig
Erscheinungsjahr: 2000
• Fachzeitschriften
• MM Maschinenmarkt – Das Industriemagazin
Verlag: Vogel
Internet
• NC-Fertigung
Verlag: Schlütersche Verlagsgesellschaft
Internet
• VTE Aufbau- und Verbindungstechnik in der Elektronik
Verlag: DVS
Internet
• WB Werkstatt und Betrieb. Zeitschrift für spanende Fertigung
Verlag: Carl Hanser
Internet
Produktionstechnik in der Metallbearbeitung, Know-how für wirtschaftliche Zerspanungsprozesse
• Informationen von Ministerien, Verbänden, Organisationen
• CNC-Arena. Portal für den Fertigungsbereich (CNC, CAD, CAM und CN)
• ME-InfoMobil.de – Die Metall- und Elektro-Industrie
Eine Information der GESAMTMETALL · Gesamtverband der Arbeitgeberverbände der Metall- und Elektro-Industrie e.V.
• Stahl-Online
Eine Information des Stahl-Zentrums
• Informationen im Berufsinformationszentrum (BIZ) und zum Teil bei www.arbeitsagentur.de
• BBZ Beruf Bildung Zukunft – Metall, Maschinenbau, Feinmechanik (Heft 13)
Broschüre erhältlich im Berufsinformationszentrum (BIZ)
• Film, Industriemechaniker/in – Maschinen- und Systemtechnik
• Ausbildung & Beruf: Industriemechaniker + Studium – Lernen im Doppelpack
abi 02/2004

Berufs-/Interessenverbände, Arbeitgeber-/Arbeitnehmer-Organisationen
Hierbei handelt es sich um einen ehemaligen Ausbildungsberuf. Die nachfolgenden Informationen stellen
einen möglicherweise überholten Sachstand dar. Sie werden nicht mehr aktualisiert.
• VDMA Verband deutscher
Maschinen- und
Anlagenbau e.V.
Postfach 71 08 64
60498 Frankfurt
Fon: 0 69/66 03-0
Fax: 0 69/66 03-15 11
eMail: kommunikation@vdma.org
Internet: http://www.vdma.org
• Wirtschaftsverband Stahl- und
Metallverarbeitung e.V.
(WSM)
Kaiserswerther Straße 137
40474 Düsseldorf
Fon: 02 11/4 56 41 01
Fax: 02 02/4 56 41 69
eMail: info@wsm-net.de
Internet: http://www.wsm-net.de
• SPECTARIS-Deutscher Industrie
verband für opt., medizin. u.
mechatron. Technologien e.V.
Saarbrücker Straße 38
10405 Berlin
Fon: 0 30/41 40 21-0
Fax: 0 30/41 40 21-33
eMail: info@spectaris.de
Internet: http://www.spectaris.de
• Gesamtmetall – Gesamtverband
der Arbeitgeberverbände der
Metall- und Elektro-Industrie
Postfach 06 02 49
10062 Berlin
Fon: 0 30/5 51 50-0
Fax: 0 30/5 51 50-4 00
eMail: info@gesamtmetall.de
Internet: http://www.gesamtmetall.de
• IG Metall (IGM)
Wilhelm-Leuschner-Straße 69-77
60329 Frankfurt
Fon: 0 69/66 93-0
Fax: 0 69/66 93-28 43
eMail: internet@igmetall.de
Internet: http://www.igmetall.de

Rückblick – Geschichte des Berufs
Der anerkannte Ausbildungsberuf Industriemechaniker/in – Geräte- und Feinwerktechnik ist mit der Neuordnung der industriellen Metallberufe
im Jahre 1987 erlassen worden. Mit dieser Ausbildungsverordnung wurden für die neuen Metallberufe 17 Fachrichtungen entwickelt, die in 6
Grundberufen gebündelt wurden. Das Aufgabenfeld des Industriemechanikers/der Industriemechanikerin der Fachrichtung Geräte- ud
Feinwerktechnik besteht jedoch schon viele Jahrzehnte und ist vor der Neuordnung durch verschiedene Berufe abgedeckt worden. Diese
Einzelberufe hatten sich meist sehr branchenspezifisch gebildet, wie zum Beispiel der/die Schloss- und Schlüsselmacher/in. Schloss- und
Schlüsselmacher/innen wurden ausschließlich in der Schlossindustrie eingesetzt, ähnlich wie Systemmacher/innen (Gewehr), die ausschließlich
in der Waffenindustrie arbeiteten. Die zahlenmäßig wesentlichen Ausgangsberufe für den/die Industriemechaniker/in der Fachrichtung Geräteund Feinwerktechnik waren allerdings Mechaniker/in und Feinmechaniker/in. Diese Berufe wurden durch die Neuordnung aufgehoben. Dies
bedeutet aber nicht, dass sich die Berufsbezeichnungen der nach diesen ehemaligen Berufen bereits ausgebildeten Facharbeiter und
Facharbeiterinnen ändern. Da es sicher noch Jahrzehnte dauern wird, bis die Absolventen und Absolventinnen alter Berufe aus dem
Erwerbsleben ausscheiden, werden Industriemechaniker/innen der Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik ebenso lange noch mit Kollegen
und Kolleginnen zusammenarbeiten, die bei vergleichbaren Tätigkeiten eine andere Berufsbezeichnung haben. Moderne Informations- und
Kommunikationstechnologien bestimmen in industriellen Herstellungsprozessen mittlerweile den Alltag. Produktionsprozesse werden durch
Rechner gesteuert und überwacht, große, modular aufgebaute Automatisierungssysteme werden in der Fertigung eingesetzt. In naher Zukunft
werden nicht nur ganze Anlagenkomplexe automatisch betrieben, sondern komplette Fabriken können dann vollautomatisch arbeiten.
Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) fungieren als intelligente Bausteine, deren jeweilige Funktion von dem in einem Speicher
abgelegten Programm, also einer speziellen Software, abhängt. Jedes dieser Systeme verfügt über mindestens einen Mikroprozessor. Die SPS
werden mittels PC in besonderen Programmiersprachen programmiert. So können zum Beispiel Werkzeugmaschinen, Schweißroboter oder
Förderanlagen gesteuert werden. Neben den speicherprogrammierbaren Steuerungen tragen vor allem die Numerikmaschinen – also CNCMaschinen – zu den revolutionären Veränderungen in der Produktion bei. Diese Maschinen führen ihre Arbeiten automatisch nach digitalen
Programmen aus. Heute gibt es kaum mehr Werkzeugmaschinen, die ohne diese Technologie arbeiten.

Ausblick – Trends und Entwicklungen
High Speed Cutting (HSC)
Die CNC-Technik hat in der modernen Produktion längst Einzug gehalten und konventionelle Maschinen bei der spanenden Bearbeitung oft
ersetzt, zumindest aber ergänzt. Das so genannte High Speed Cutting (HSC), das Hochgeschwindigkeitszerspanen, ist keine völlig neue
Technologie, sondern baut auf herkömmlicher CNC-Technik auf. Allerdings zeichnet es sich durch eine fünf- bis zehnfache
Schnittgeschwindigkeit aus. Eingesetzt wird das HSC bislang vor allem als Ergänzung zur CNC-Fräsbearbeitung im Fahrzeugbau und im
Formen- und Werkzeugbau. Besonders geeignet ist diese Technik auch für komplizierte und dünnwandige Bauteile. In welchem Umfang sich
diese Technologie kurzfristig durchsetzen wird, hängt unter anderem davon ab, wie sie in bestehende Fertigungsverfahren und Arbeitsprozesse
integriert werden kann. Auch in die berufliche Weiterbildung wird das Hochgeschwindigkeitszerspanen verstärkt Eingang finden.

Stellenbörsen
Weitere Informationsquellen für Bewerbung und Stellensuche (Fachpresse und Online-Dienste)
• alu-news
Kleiner Stellenmarkt im Metallbereich insbesondere für Techniker und Facharbeiter.
• Bundesinnungsverband Modellbauer-Handwerk
Kleine, spezialisierte Jobbörse mit Angeboten z.B. für Modellbauer, CNC-Fräser, CAD-Konstrukteure, Werkzeugmacher und
Betriebsmittelkonstrukteure. Die Inserate sind mit stichwortartigen Angaben zum Unternehmen und ggf. der Firmenwebsite verlinkt.
• cad.de – die deutschsprachige CAD-CAM-CAE Community
Internet-Stellenmarkt für CAD-/CAM-Spezialisten, Technische Zeichner, Servicetechniker, Vertriebskräfte, aber auch
Verwaltungspersonal aus dem technischen Bereich. Übersichtliche Suchfunktion, umfangreiche Informationen zu den Stellen.
• Fertigungstechnik.de
Kleine Jobbörse für Maschinenbauberufe. Angeboten werden zum Beispiel Stellen für CNC-Dreher, Zerspanungsmechaniker oder
auch Maschinenbauingenieure.
• Huss Personal
Stellenbörse einer privaten Personalvermittlung für Fachkräfte aus den Bereichen Maschinenbau, Feinwerktechnik und Werkzeugbau,
in erster Linie Techniker und Ingenieure. Die Angebote beziehen sich vornehmlich auf den südwestdeutschen Raum.
• Industrie-Job.de
Große Jobbörse für Industrie und Gewerbe. Die Vielzahl von Angeboten lässt sich durch regionale und branchenbezogene Filterung
eingrenzen, außerdem sind Volltextsuche und Zustellung interessierender Stellenausschreibungen per “Jobagent” möglich.
• messweb.de
Eine Jobbörse für Ingenieure, Techniker, Berater, Vertriebs- und andere Fachleute im Bereich Mess- und Prüftechnik. Die Angebote
werden als Linkliste präsentiert, die hinterlegten, meist undatierten Anzeigen enthalten alle notwendigen Informationen.

Ausbildungsberuf

Industriemechaniker/in – Geräte- und Feinwerktechnik

https://web.arbeitsagentur.de/berufenet/beruf/archiv/2410

 

Tätigkeitsbeschreibung von Industriemechaniker/Industriemechanikerin Fachrichtung Geräteund Feinwerktechnik vom 23.02.2007

https://rest.arbeitsagentur.de/infosysbub/berufepool-rest/ct/v1/archivpdfs/2410.pdf

https://rest.arbeitsagentur.de/infosysbub/berufepool-rest/ct/v1/archivpdfs/2415.pdf

 

NC und CNC – Zerspanungsmechaniker

‘Zerspaner’

‘Dreher’

‘Fräser’

Zerspanungsmechaniker :: CJD Christophorusschule Dortmund - Berufskolleg

NC und CNC-Zerspanungsmechaniker fertigen Bauteile z.B. für Maschinen, Motoren oder Turbinen. Hierfür arbeiten sie in der Regel mit CNC-gesteuerten Fräs-, Dreh- und Schleifmaschinen.

Verwendete Steuerungen:

Deckel

Ende 1898 machte Deckel sich mit einer Mechanikerwerkstatt selbstständig und gründete 1903 gemeinsam mit dem Erfinder Christian Bruns in München die Firma Bruns & Deckel. Bruns entwickelte den CompoundZentralverschluss, den das Unternehmen ab 1904 herstellte und vermarktete. 1993 verschmolz die Deckel AG mit der Maho AG zur Deckel Maho AG. 1994 übernahm Gildemeister die in Konkurs geratene Deckel Maho AG, führte deren Fräsmaschinenkonzept weiter und firmierte danach unter dem Namen DMG (Deckel Maho Gildemeister). Ab 2009 führte eine Kooperation und Kreuzbeteiligung mit dem japanischen Werkzeugmaschinenhersteller Mori Seiki zur Umbenennung in DMG Mori AG. 2015 erwarb Mori Seiki die beherrschende Mehrheit an der DMG Mori AG.

Maho

Maho, heute DMG Moro, war ein deutsches Unternehmen, das 1920 von fünf Mechanikern im bayerischen Alpendorf Pfronten gegründet wurde. Die ursprünglichen Produkte waren Zeichengeräte – daher auch das Logo, ein Zirkel – sowie Planimeter, Pantographen und andere hochpräzise mathematische Instrumente. In den Jahren vor dem Zweiten Weltkrieg kamen Uhrmacherdrehbänke, Tischbohr- und Gewindeschneidmaschinen sowie einfache hebelbetriebene Fräsmaschinen für leichte Produktionsaufgaben hinzu. Obwohl die Herstellung von Präzisionswerkzeugmaschinen während des Zweiten Weltkriegs in ihrem Werk in Pfronten-Steinach im bayerischen Allgäu begann, ist es wahrscheinlich, dass die meisten dieser Arbeiten an in der Branche etabliertere Unternehmen vergeben wurden – und erst 1950 brachte Maho seine erste universelle Präzisionsfräsmaschine auf den Markt, die heute seltene SK250. Der SK wurde nach etablierten Prinzipien der Theil- und Deckel-Architektur konstruiert (und schließlich von vielen anderen Herstellern* kopiert) und verfügte über einen Stößelkopf und ein vertikales T-Nut-Kniestück, an dem verschiedene horizontale Tische und andere Spezialvorrichtungen montiert werden konnten. Diese Anordnung verlieh den Maschinen eine äußerst nützliche Vielseitigkeit, da es so zum Beispiel möglich war, das Kurbelgehäuse eines kleinen Motors auf dem vertikalen Tisch zu montieren und sein Hauptlager linear zu bohren. Von den 1950er- bis in die 1980er-Jahre entwickelte das Unternehmen diese Reihe von Fräsmaschinen stetig weiter, blieb jedoch immer dem ursprünglichen Designkonzept treu. Später wurde ihre Lebensdauer durch die Hinzufügung von NC- und dann CNC-Steuerungen erheblich verlängert und die allgemeine Leistung unermesslich verbessert – ein besonders erfolgreiches Modell, das 50.000 £ teure MH600E von 1990, markiert den Beginn dieses beschleunigten Prozesses. 1990 ging die MAHO AG eine Geschäftsbeziehung mit Thiel ein und gründete daraus die MAHO Seebach GmbH, deren Fabrik am 3. Oktober 1990 die Produktion aufnahm. 1992 erfolgte eine Übernahme der Produktion von Thiel (BRD) in Emstal, einer Stadt bei Kassel, und 1993 kam es zu einer weiteren Fusion des deutschen Präzisionswerkzeugmaschinenbaus, als die Firma Deckel (München) mit der Firma Maho aus Pfronten zu Deckel-Maho fusionierte. 1994 übernahm die Gildemeister AG (Bielefeld) Deckel-Maho und 1995 wurde die Produktion aus den Fabriken in München und Pfronten verlagert und nach Seebach konzentriert. Auf die ursprüngliche Maho SK250 von 1950 folgte die MH-Serie, eine Baureihe mit sehr ähnlichem Aussehen und einem Design, das die Grundlage für den Erfolg des Unternehmens in den nächsten drei Jahrzehnten bilden sollte. Der MH wurde in drei Größen hergestellt: die recht ähnlichen Modelle MH600 und MH700 und der sehr viel massivere MH800 – alle wurden in frühen und späten Versionen hergestellt, wobei die erste mit ihren glatten, abgerundeten Gussteilen ein typisches Aussehen der 40er- und 50er-Jahre hatte und die spätere mit ihrem kantigen Stil Designelemente der späten 60er- bis 70er-Jahre aufwies. Die allerersten Versionen sind beim 600 an einem freiliegenden Elektromotor zu erkennen, der auf einer verstellbaren Platte auf Bodenhöhe montiert ist, und beim 700 an einem Motor, der im Inneren des Säulensockels montiert ist. Spätere Versionen beider Maschinen hatten außenliegende, hinten angebrachte Motoren, die mit einer glatten Abdeckung aus Aluminiumguss versehen waren, und statt eines einfachen Modellabzeichens auf der Vorderseite des Knies trugen sie meist eine Verwechslungsgefahr von Markierungen, wobei der Name Maho entweder auf der rechten Seite der Säule stand oder ganz fehlte, oder mit aufgenieteten Abzeichen kombiniert war, auf denen der Name des bekannten Exportagenten (mit Geschäftssitz in England) „Hahn & Klob“ aus Stuttgart stand.

Heidenhain

Das Unternehmen hat seine Ursprünge in einer 1889 von Wilhelm Heidenhain in Berlin gegründeten Metallätzerei. Diese fertigte neben Schablonen, Firmen- und Typenschildern auch Skalen. 1928 wurde bei Heidenhain das Metallur-Verfahren entwickelt und als Patent angemeldet. Dieses Bleisulfid-Kopierverfahren ermöglichte erstmals die exakte Kopie einer Originalteilung auf eine Metalloberfläche und ließ sich industriell nutzen. 1932 verstarb der Firmeninhaber Wilhelm Heidenhain und sein Sohn Johannes Heidenhain (1898–1980), bereits seit 1929 Teilhaber und ehemaliger Mitarbeiter Otto Hahns, übernahm die Leitung des Unternehmens. 1943 fertigte Heidenhain Längenmaßstäbe mit einer Abweichung von ± 15 µm und Kreisteilscheiben mit einer Abweichung von ± 1 Winkelsekunde. Heute fertigt Heidenhain Längenmaßstäbe mit Messschritten von <1 nm (≙ <0.000001 mm). Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde Heidenhain gegründet (Eintrag im Handelsregister vom 1. Januar 1947), zunächst mit Sitz in Rain am Lech, es folgte aber schon 1948 der Umzug nach Traunreut. Die Erfindung des Diadur-Verfahrens gestattete es, sehr feine Strukturen aus Chrom auf beliebige Substrate wie z. B. Glas aufzubringen. Dies nutzte Heidenhain für die Herstellung von preisanzeigenden Waagenskalen oder Schriftscheiben. Am 28. Februar 1950 erfolgte die Patentierung des Diadur-Verfahrens. Auf das Diadur-Verfahren aufbauend wurden 1952 optische Positionsmessgeräte für Werkzeugmaschinen ins Programm genommen. 1961 folgten fotoelektrisch abgetastete Längen- und Winkelmessgeräte. 1968 wurden erstmals numerische Positionanzeigen hergestellt. Im Jahre 1970 wurde die gemeinnützige Dr. Johannes Heidenhain Stiftung GmbH gegründet. Die Dr. Johannes Heidenhain GmbH gehört zu 100 % der Stiftung. 1976 wurde die erste Heidenhain CNC-Steuerung entwickelt. 1987 erfolgte die Serieneinführung eines Längenmaßstabs mit interferentiellem Messprinzip, der Messschritte bis zu einem Nanometer ermöglicht. 1997 wurde mit der EnDAT-Schnittstelle ein schneller serieller Datenkanal zur Übertragung von Positionsinformationen geschaffen.

Kritik an Handelsbeziehungen nach Russland

Das Chief Executive Leadership Institute der US-amerikanischen Universität Yale, das Unternehmen mit geschäftlichem Engagement in Russland auflistet, kritisierte jedoch 2022, dass Heidenhain auch nach dem russischen Angriff auf die Ukraine potenziell weiterhin über eine Partnergesellschaft in Russland aktiv ist („still operating in Russia through a third-party; not disclosed publicly“). Steuerungen für Werkzeugmaschinen der Firma werden, ähnlich wie auch Konkurrenzprodukte der Firma Siemens, in der russischen Rüstungsindustrie eingesetzt. Heidenhain betreibt seit mehreren Jahren keine eigene Niederlassung mehr in Russland.

Siemens

Am 1. Oktober 1847 gründete Leutnant Werner Siemens, Ingenieuroffizier in der Berliner Artilleriewerkstatt und federführender Kopf der Preußischen Telegraphenkommission, zusammen mit dem Feinmechanikermeister Johann Georg Halske die Telegraphen Bau-Anstalt von Siemens & Halske in Berlin. Grundlage bildet der von Siemens konstruktiv verbesserte Zeigertelegraph. Das Berliner Unternehmen entwickelte sich innerhalb weniger Jahrzehnte von einer kleinen Werkstatt im Hinterhaus der Schöneberger Straße 33 in Berlin-Schöneberg, die neben Telegraphen vor allem Eisenbahn-LäutewerkeDrahtisolierungen und Wasserzähler herstellte, zu einem der weltweit größten Elektrounternehmen.

Die Siemens AG ist ein deutscher Mischkonzern mit den Schwerpunkten Automatisierung und Digitalisierung in der Industrie, Infrastruktur für Gebäude, dezentrale Energiesysteme, Mobilitätslösungen für den Schienen- und Straßenverkehr sowie Medizintechnik. Seinen Kern bildet die börsennotierte Siemens AG als herrschendes Unternehmen, dazu gehören zahlreiche deutsche und internationale Konzernunternehmen. Der Konzern hat 125 Standorte in Deutschland und ist in 190 Ländern vertreten. Unternehmenssitz sind Berlin und München. Der Konzern hat seine Wurzeln in der 1847 in Berlin gegründeten Telegraphen Bau-Anstalt von Siemens & Halske von Werner Siemens (ab 1888 nobilitiert: „von Siemens“) und Johann Georg Halske. Durch Fusion der drei Firmen Siemens & Halske AG, Siemens-Schuckertwerke AG und Siemens-Reiniger-Werke AG entstand 1966 die heutige Siemens AG. Heute sind wiederum wesentliche Teile des Geschäftes in eigenständigen Unternehmen wie Siemens Healthineers und Siemens Mobility organisiert. Das Energiegeschäft wurde im Jahr 2020 abgespalten, in die eigenständige Siemens Energy AG überführt und wird nicht mehr von der Siemens AG konsolidiert. Im Bereich der Automatisierungstechnik gilt sie als Vorreiter und umsatzstärkstes Unternehmen der Welt.

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Speicherprogrammierbare Steuerung ‘SPS’

‘Programmable Logic Controller (PLC)’

Als Industriemechaniker habe ich während meiner Ausbildung die Grundlagen der Robotik und Roboterautomatisierung (SPS) und praktische Anwendung erlernt. Durch meine Arbeit im Bereich der Robotik und Roboterautomatisierung habe ich einen tiefen Einblick in die Funktionsweise von Robotern und die Methoden, die verwendet werden, um sie zu programmieren und zu steuern. Meine Aufgaben umfassten die Installation, Inbetriebnahme und Wartung von Robotern, sowie die Fehlerbehebung und Optimierung von Roboter.

Roboterprogrammierung

Industrieroboter sorgen für sichere Arbeitsabläufe, Planungssicherheit und hohe Effizienz in der Fertigung. Bei der Einrichtung und beim Betrieb von Robotern ist jedoch höchste Präzision gefragt, um kostenintensive Ausfallzeiten zu vermeiden.

Die ersten SPS-Steuerungen waren Programmierbare Logiksteuerungen (PLC), die in den 1960er und 1970er Jahren entwickelt wurden.

  1. Modicon SPS-1 (1969): Das Modicon-SPS-1 war das erste kommerzielle programmierbare Logiksteuerungssystem (PLC). Es wurde von Richard E. Morley entwickelt und von Modicon, einem Unternehmen, das heute Teil von Schneider Electric ist, vertrieben.
  2. Allen-Bradley PLC-1 (1973): Das Allen-Bradley-PLC-1 war ein weiteres frühes PLC, das von Odo J. Struger entwickelt wurde. Es wurde von Allen-Bradley, einem Unternehmen, das heute Teil von Rockwell Automation ist, vertrieben.
  3. Siemens Simatic 205 (1974): Das Siemens-Simatic-205 war ein weiteres frühes PLC, das von Siemens vertrieben wurde. Es war ein 16-Bit-System mit 2 KB Speicher und einer maximalen Anzahl von 64 Ausgängen.
  4. Mitsubishi Electric MELSEC-Q (1978): Das Mitsubishi Electric MELSEC-Q war ein 16-Bit-PLC, das von Mitsubishi Electric vertrieben wurde. Es hatte 4 KB Speicher und eine maximale Anzahl von 128 Ausgängen.

Diese frühen SPS-Systeme waren alle nachgerüstete Steuerungen, die über serielle Schnittstellen wie RS-232 oder RS-485 kommunizierten. Sie hatten begrenzte Leistung und wurden hauptsächlich in einfachen Anwendungen wie z.B. in der Fabrikautomatisierung eingesetzt.

Mit der Zeit entwickelten sich die SPS-Systeme zu leistungsfähigeren und flexibleren Lösungen, die auch komplexere Anwendungen abdeckten. Heute sind SPS-Systeme in vielen Branchen wie z.B. in der Industriellen Automatisierung, im Energiesektor oder im Gesundheitswesen eingesetzt.

Baugruppenträger mit einer Speicherprogrammierbaren Steuerung.

Eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS; englisch: programmable logic controllerPLC) ist ein Gerät, das zur Steuerung oder Regelung einer Maschine oder Anlage eingesetzt und auf digitaler Basis programmiert wird. Sie löst die „festverdrahtete“ verbindungsprogrammierte Steuerung in den meisten Bereichen ab.

Geschichte

Richard E. Morley (Modicon) und Odo J. Struger (Allen-Bradley) können als die Väter der SPS bezeichnet werden. Morley stellte 1969 eine Modicon 084 als solid-state sequential logic solver (Halbleiter-basierendes sequentielles Logiksystem) vor.

Struger war unter anderem maßgeblich an der Formulierung der zugehörigen Instituts-Standards in den USA beteiligt.

Morley wehrte sich gegen die Bezeichnung „Computer“. Er sah hierdurch die Akzeptanz bei den bisher tätigen Steuerungsfachleuten gefährdet. Daher wurde das Ladder Diagram entwickelt, das einem Stromlaufplan ähnelt. Danach gab es eine Eins-zu-eins-Umsetzung von Öffnern, Schließern, Parallel- und Serienverschaltung auf das neue Konzept.

Funktion

Allen-Bradley-SPS

Eine speicherprogrammierbare Steuerung hat im einfachsten Fall Eingänge, Ausgänge, ein Betriebssystem (Firmware) und eine Schnittstelle, über die das Anwenderprogramm geladen werden kann. Das Anwenderprogramm legt fest, wie die Ausgänge in Abhängigkeit von den Eingängen geschaltet werden sollen.

Das Betriebssystem stellt sicher, dass dem Anwenderprogramm immer der aktuelle Zustand der Geber zur Verfügung steht. Anhand dieser Informationen kann das Anwenderprogramm die Ausgänge so schalten, dass die Maschine oder die Anlage in der gewünschten Weise funktioniert.

Die Anbindung der SPS an die Maschine bzw. Anlage erfolgt mit Sensoren und Aktoren. Hinzu kommen Statusanzeigen. Die Sensoren sind an die Eingänge der SPS geschaltet und vermitteln der SPS das Geschehen in der Maschine oder Anlage. Beispiele für Sensoren sind z. B. TasterLichtschrankenInkrementalgeberEndschalter, oder auch Temperaturfühler, Füllstandssensoren etc. Die Aktoren sind an den Ausgängen der SPS angeschlossen und bieten die Möglichkeit, die Maschine oder Anlage zu steuern. Beispiele für Aktoren sind Schütze zum Einschalten von Elektromotoren, elektrische Ventile für Hydraulik oder Druckluft, aber auch Module für Antriebssteuerungen (Motion Control, Drehzahlsteuerung mit kontrollierter Beschleunigung oder Verzögerung, Schrittmotorsteuerungen).

Eine SPS kann in sehr verschiedener Weise realisiert sein, z. B. als Einzelgerät („Baugruppe“), als PC-Einsteckkarte, als Softwareemulation etc. Weit verbreitet sind modulare Lösungen, bei denen die SPS aus einzelnen Steckmodulen (ebenfalls als Baugruppen bezeichnet) zusammengesetzt wird. Das Thema Antriebssteuerung (Motion Control, Drehzahlsteuerung mit kontrollierter Beschleunigung oder Verzögerung) wird zunehmend mit der SPS verbunden.

Einzelgeräte bieten Vorteile bei der Miniaturisierung und sind für kleinere Automatisierungsaufgaben preiswerter. Ein modularer Aufbau bietet die typischen Vorteile eines Baukastensystems: Hohe Flexibilität, Erweiterbarkeit und in größeren Anlagen Kostenersparnis durch die Verwendung vieler gleicher Module, die in großen Stückzahlen hergestellt werden können.

Auf vielen Gebieten hat die SPS die zuvor festverdrahtete Anordnung von Relais abgelöst (Verbindungsprogrammierte Steuerung). Preiswerte Baugruppen, Standardisierung der Steuerungsaufgabe und hohe Flexibilität sind kennzeichnend für das SPS-Konzept.

Derzeitige SPS-Baugruppen übernehmen neben der Kernaufgabe (Steuerung und Regelung) zunehmend auch weitere Aufgaben: Visualisierung (Gestaltung der Schnittstelle Mensch-Maschine), Alarmierung und Aufzeichnung aller Betriebsmeldungen (Data-Logging).

Ebenfalls erfolgt zunehmend die Verbindung der Sensoren und Aktoren mit der SPS über einen Feldbus und nicht mehr diskret. Hierdurch verringert sich der Verdrahtungsaufwand. Seit einiger Zeit werden auch nicht nur Sensoren und Aktoren, sondern Teile der SPS wie Eingangs- und Ausgangsbaugruppen über einen Bus und (Bus-)Interfacemodule an eine Zentralstation angebunden (dezentrale Peripherie). Die Bussysteme werden in modernen Anlagen von Netzwerken (Profinet) abgelöst oder durch diese ergänzt. Gegenüber Bussystemen sind Netzwerke (Ethernet) flexibler und schneller.

Schließlich erfolgen auch zunehmend Anbindungen an die Verwaltungsrechner von Firmen (vertikale Integration). So stehen z. B. immer aktuelle Daten über Fertigungsstände, Lagerbestände etc. zur Verfügung („vernetzte Fabrik“).

So wird der Unterschied zwischen einer modernen SPS und einem Prozessleitsystem immer kleiner. Die technische Weiterentwicklung verläuft ähnlich rasant wie in der Computertechnik generell.

Die verschiedenen Konzepte

Bauformen speicherprogrammierbarer Steuerungen

Unterschiede nach Verarbeitungsablauf

Zyklusorientierte SPS
Eine große Gruppe der SPS-Geräte arbeitet zyklusorientiert, also streng nach dem EVA-Prinzip. Das vom Hersteller fest eingespeicherte Betriebssystem kontrolliert diesen Zyklus. Nach Feststellung der Betriebsbereitschaft aller angeschlossenen Baugruppen wird das Prozessabbild aller Eingänge aktualisiert. Dies bedeutet häufig den Status aller Eingangskarten abzufragen. Danach gibt das Betriebssystem die Kontrolle an das Anwenderprogramm ab. Dieses hat als Ergebnis das Prozessabbild der Ausgänge. Nun geht die Kontrolle an das Betriebssystem zurück. Das Prozessabbild der Ausgänge wird an die Peripherie übertragen. Häufig bedeutet dies die Ansteuerung der Ausgangskarten. Anschließend wiederholt sich der Zyklus. Typische Zykluszeiten liegen zwischen einer und zehn Millisekunden. Bei leistungsstärkeren Modellen oder kleinen Programmen kann diese auch im Bereich von 100 µs liegen. Es gibt Ausführungen mit festem und solche mit asynchronem Zyklus. Das Anwenderprogramm kann Verzweigungen und bedingte Aufrufe beinhalten, was unterschiedliche Laufzeiten zur Folge hat.
Zyklische SPS mit Unterbrechungsverarbeitung
Für Sonderfälle gibt es spezielle Eingangskarten, die beim Statuswechsel eines angeschlossenen Sensors an das Betriebssystem einen Alarm (Interrupt) melden. Dieses unterbricht das laufende Programm und ruft ein extra für diese Situation angepasstes Anwenderprogrammmodul (engl. Interrupt Service Routine) auf und setzt danach das unterbrochene Programm fort. So können zeitkritische Aufgaben, die mit der Zykluszeit in Konflikt stehen, bewältigt werden.
Ereignisgesteuerte SPS
Eine weitere Gruppe arbeitet ereignisgesteuert. Die meisten dieser Systeme sind zugleich auch objektorientiert. Das Betriebssystem listet alle „Ereignisse“ – Statuswechsel eines Sensors – auf und arbeitet in dieser Reihenfolge die entsprechenden Anwenderprogrammteile ab. Alle Sensoren werden dabei berücksichtigt und kein Sensor wird „verschlafen“. Vorteile hat dieses Konzept im Vergleich zu den zyklusorientierten Systemen in der Regel durch die zusätzliche Objektorientierung, welche für die gleichzeitige Visualisierung genutzt werden kann.

Unterschiede nach Modularität

Modulare SPS

Die Steuerung besteht aus einzelnen Komponenten, die jeweils eine andere Aufgabe erfüllen. Das einfachste Beispiel wäre eine SPS, die aus einer zentralen Rechenbaugruppe (mit dem Hauptprozessor) und mindestens einer Eingabe und einer Ausgabebaugruppe besteht. Diese Systeme lassen sich durch das Hinzufügen von Baugruppen erweitern, wenn etwa mehr Eingänge oder Ausgänge gewünscht sind. Mit spezialisierten Modulen, z. B. einem Modul mit einer seriellen Schnittstelle, lassen sich auch Komponenten wie z. B. Wetterstationen integrieren. Verarbeitung analoger Eingangssignale, komplexe Regelungsmodule und zahlreiche weitere Module können ergänzt werden.

Kompakt-SPS

Kompaktsteuerungen sind nicht oder nur eingeschränkt erweiterbar, jedoch entsprechend preiswerter und platzsparend. Sie bieten ansonsten dieselben Grundfunktionen wie modulare SPS.

Chip / Eingebettete -SPS

Steuerungen für kleine Maschinen mit einem geringen oder mittleren Volumen. Beispielhaft sind hier PLCs, welche PLC-Sprachen wie Kontaktplan, Flow-Chart oder Grafcet ausführen können. Sie ähneln herkömmlichen SPS. Entwickler haben jedoch aufgrund ihrer geringen Größe die Möglichkeit, sie wie einen Mikrocontroller in kundenspezifische Leiterplatten einzubauen, ohne dabei Programmierkenntnisse voraussetzen zu müssen, da die Programmiersprache einfach zu verwenden, zu ändern und zu warten ist. Sie liegen zwischen der klassischen SPS / Mikro-SPS und den Mikrocontrollern.

Sonderformen

Für den Einsatz in mobilen Arbeitsmaschinen und deren hohen Ansprüchen sind seit 1980 Sonderformen auf dem Markt. „Mobile Automation“: Diese Kompakt-SPS haben aufgrund der großen Umgebungseinflüsse ein geschlossenes Metall-Gehäuse. Ein weiteres Merkmal ist die Fähigkeit, direkt hydraulische Ventile proportional anzusteuern. Einsatzfelder sind: Baumaschinen, Kräne, Hebebühnen und Kommunalfahrzeuge.

Weitere Typen und Eigenschaften einer SPS

Einige Beispiele für verschiedene Baugruppen eines modularen Systems:

SPS und zugehörige Erweiterungsmodule, untergebracht in einem Schaltschrank
  • Zentralbaugruppe (Sitz des Hauptprozessors)
  • Anschaltungen: Baugruppen zum Anbinden eines Feldbus-Systems
  • Busmodule (Schraub- oder Crimpklemmen, Alarmierung)
  • Digitale Eingangskarte (meist Potentialtrennung mittels Optokoppler)
  • Digitale Ausgangskarte (offener Kollektor oder Relais)
  • Analoge Eingangskarte
  • Analoge Ausgangskarte

Im Gegensatz dazu gibt es auch integral aufgebaute Steuerungen, d. h. SPS-Systeme, die aus einer einzigen Komplett-Einheit bestehen. Es gibt auch Mischformen.

Eigensicherer oder nicht eigensicherer Aufbau: Eigensichere Anlagen sind elektrisch so ausgelegt, dass auch im Fehlerfall kein Funke entstehen kann, der ein zündfähiges Gemisch zur Explosion bringen könnte. Ein Merkmal solcher Geräte ist die Begrenzung von Ein- und Ausgangsströmen (0 bzw. 4–20 mA). Ein Anwendungsgebiet für eigensichere Geräte sind z. B. Chemieanlagen.

Als Soft-SPS werden Softwarepakete bezeichnet, die auf einem PC lauffähig sind. In der Praxis werden häufig industrietaugliche PC-Ausführungen gewählt, obwohl dies auch mit handelsüblichen Personal Computern möglich ist. Die Peripherieanbindung (Sensoren und Aktoren) erfolgt entweder seriell über Bussysteme oder mit inzwischen handelsüblichen Ein- und Ausgangskarten. Diese Systeme arbeiten ohne einen speziellen Bitprozessor und erreichen deshalb gelegentlich noch nicht die notwendige Geschwindigkeit. Sie sind daher nur für nicht-zeitkritische Anwendungen geeignet. Als Slot-SPS wird eine Einbaukarte für den PC bezeichnet. Auf dieser befinden sich in der Regel ein Bitprozessor und das SPS-Betriebssystem.[1]

Ein weiteres Konzept ist Grundlage für die hochverfügbaren und die sicherheitsgerichteten Geräte. Neben der Ausfallgefahr durch hohe Temperaturen gibt es andere Gründe für den möglichen Ausfall einer Baugruppe. Diese kann man durch den Begriff „Alterung“ zusammenfassen. Dazu gehört auch das Thema Korrosion. Abhängig von der (finanziellen) Schadenshöhe, die durch einen Stillstand der Anlage im Fehlerfall verursacht wird, können mehrere SPS-Baugruppen einsetzen. Diese arbeiten gleichzeitig an derselben Steuerungsaufgabe (miteinander synchronisiert). Dies ist ein redundantes, mehrkanaliges System. Im Konfliktfall wird eine Alarmmeldung erzeugt und die Anlage läuft weiter. So wird Zeit gewonnen, um die schadhafte Baugruppe auszutauschen. In dem (statistisch) unwahrscheinlichen Fall, dass das Schwestersystem ebenfalls ausfällt, steht die Anlage.

Sicherheitsgerichtete Geräte sind ähnlich aufgebaut. Allerdings führt hier der Konfliktfall dazu, dass die Anlage so schnell wie möglich in den „sicheren“ Zustand gebracht wird. Die damit einhergehende Schadenshöhe ist belanglos. Sicherheitsgerichtete Geräte werden z. T. auch als sicherheitsgerichtete speicherprogrammierbare Steuerungen bezeichnet und folglich mit SSPS abgekürzt. Diese Steuerungen werden auch Sicherheits-SPS genannt.

Die Möglichkeiten zur Erstellung des Anwenderprogramms sind ebenfalls unterscheidbar. Neben den hierfür vorhandenen Normen ergibt sich die Art und Weise der Programmdarstellung: grafisch oder (nur) als Anweisungsliste. Grafisch unterstützte Darstellungen können einem Stromlaufplan (Kontaktplan) oder einem Logikplan (Funktionsplan) ähneln. Der Kontaktplan kann von den meisten Elektrikern verstanden werden, selbst wenn diese mit Computern oder mit SPS-Geräten noch nicht vertraut sind. Dies hat die Einführung der SPS in die technische Welt erheblich beschleunigt.

Eine Kaufentscheidung berücksichtigt häufig die Wiederverwendbarkeit bereits bewährter Anwendersoftware. Neue Konzepte verlangen häufig auch ein zusätzliches Training beim Fachpersonal.

Grenzen der Einsatzfähigkeit

Seit die SPS auch analoge Signale (über DA/AD-Umsetzer) verarbeiten kann, wird sie auch auf dem Gebiet der Regelungstechnik häufig eingesetzt. Für nahezu jede Regelungsaufgabe gibt es standardisierte Lösungen (z. B. als Funktionsbausteine). Insofern entspricht die Bezeichnung „Steuerung“ nicht mehr den strengen Definitionen von Steuerungen und Regelungen (engl. open and closed loop control).

Eine technische Grenze sind die explosionsgefährdeten Bereiche. Hier arbeitet man entweder mit pneumatischen Signalen oder mit eigensicheren Stromkreisen. Man kann eine handelsübliche SPS den Vorschriften entsprechend druckfest kapseln. Dementsprechend ist sie während des Betriebs nicht zugänglich. Ferner muss eine Lösung für die Anbindung der Sensoren und Aktoren gefunden werden (z. B. druckfeste Schottverschraubungen). Generell lässt sich sagen: In explosionsgefährdeten Bereichen wird eine SPS selten eingesetzt. Inzwischen gibt es Ein- und Ausgangskarten, an die eigensichere Stromkreise angeschlossen werden können. Außerdem gibt es eigensichere Datenbusse. Die SPS selbst befindet sich dann in einem Schaltraum außerhalb des gefährdeten Bereichs.

Wenig sinnvoll ist auch der Einsatz einer SPS bei Steuerungsaufgaben mit sehr wenigen Ein- und Ausgängen. Beispiel: Stern-Dreieckanlauf eines Motors. Hier gibt es spezielle (auch elektronische) Bausteine.

Weiterhin gibt es Maschinen, die sehr zeitkritische Aufgaben zu bewältigen haben. Solche Maschinen haben in der Regel sehr seltene und hoch spezialisierte Sensoren. Beispiel: die Erkennung eines Fadenbruchs in einer Hochleistungswebmaschine. Der Einsatz einer SPS würde hier teure Feldversuche voraussetzen.

Die SPS hat enorme Vorteile bezogen auf die Flexibilität. Genau deswegen ist sie für „manipulationssichere“ Steuerungen wenig geeignet. Dies hat nichts mit Sicherheit im Sinne von Gefahrenvermeidung für Mensch und Umwelt zu tun, wohl aber mit dem Fernhalten von nicht autorisierten Personen. Beispiele: Erkennung der Zugangsberechtigung, Automaten mit Geldverkehr.

Im Juli 2010 wurde der erste Computerwurm entdeckt (mit dem Namen Stuxnet), der sich speziell gegen Industriesysteme richtet und diese nicht nur ausspionieren, sondern auch deren Funktionsweise manipulieren kann.[2]

SPS und Sicherheit

Als Steuerungen noch mit einer Ansammlung von Relais und Schützen erstellt wurden, war das Thema Sicherheit leichter zu berücksichtigen als mit dem neuen Konzept einer SPS. Die Eins-zu-eins-Umsetzung der in der Schaltung (Verriegelung) niedergelegten Logik auf das SPS-Konzept musste zwangsläufig mit einzelnen vorher sicheren Schaltkreisen in Konflikt kommen. Hinzu kam die mangelnde Erfahrung.

Beispiel: Erst wenn das Schutzgitter geschlossen ist, darf sich der Stempel bewegen. Damit im Fehlerfall nichts passiert, wurden beide Schließer des Endlagenschalters in Reihe geschaltet und mit der Freigabe des Stempels verknüpft – Berücksichtigung des Ruhestromprinzips und des möglichen Festschweißens eines Kontaktes.

Mittels getakteter Signale können Querschlüsse erkannt werden.

Bald lautete eine Regel: „Mit der SPS darf keine sicherheitsgerichtete Schaltung erstellt werden“. Der Blick von Berufsgenossenschaften und anderen Institutionen wurde nun auf dieses Problem gelenkt. Insgesamt begann eine neue Diskussion zum Thema Sicherheit in technischen Anlagen.

Sicherheit wurde definiert mit einer Risikoabschätzung der Gefahr für Mensch und Umwelt. Zusammen mit den Herstellern wurden Konzepte erarbeitet, wie auch mit einer SPS die notwendige und vorgeschriebene Sicherheit erreicht werden kann. Ein wesentlicher Kernpunkt war: Die Anwenderprogramme in einer sicherheitsgerichteten SPS sind prüfpflichtig. Jeder Änderungswunsch muss erst neu geprüft werden. Beim Übertragen einer neuen Anwenderprogrammversion ist die Anlage stillzusetzen. Das sind erhebliche Einschränkungen der bei der SPS sonst so vorteilhaften Flexibilität. Die Prüfung ist auch mit erheblichen Kosten verbunden.

Bei der Risikoabschätzung geht es um zwei Themenkreise.

  1. Wie hoch ist das Risiko und um welche Art von Risiko handelt es sich (materieller Schaden, Personenschäden, Umweltschäden)? Hierbei wird nur die Maschine oder Anlage betrachtet. Die technische Ausführung der Verriegelung ist ohne Belang. Abhängig von der Beantwortung dieser Fragen (in einer Norm festgelegt) ergeben sich Anforderungen an die Steuerung.
  2. Welche Fehler sind in einer SPS möglich oder denkbar? Hierbei geht man soweit, eine nicht gewollte Änderung im Programmspeicher anzunehmen (Diffusion im Halbleiterkristall). Der zufällig dort gespeicherte Befehl könnte statt „Ausschalten“ nun „Einschalten“ bedeuten. Man kann annehmen, dass ein solcher Extremfehler nicht gleichzeitig im Schwestersystem passiert. In einer sicherheitsgerichteten SPS arbeiten deshalb zwei Prozessoren das gleiche Programm ab und kontrollieren sich gegenseitig. Im Übrigen waren diese mehrkanaligen Systeme schon zur Erhöhung der Zuverlässigkeit entwickelt worden.

Alle sicherheitsgerichteten SPS-Ausführungen haben zum Ziel, im Zweifel die Anlage möglichst schnell in einen sicheren Zustand zu versetzen. Dieses Ziel steht zwangsläufig in Konflikt mit dem Wunsch nach einer Erhöhung der Verfügbarkeit der Anlage (= Zuverlässigkeit).

Vor-/Nachteile von SPS gegenüber VPS (Verbindungsprogrammierte Steuerung)

Vorteile

  • flexibler
  • kleiner
  • zuverlässiger
  • oft langfristig kostengünstiger
  • mit anderen IT-Anlagen vernetzbar
  • schnelle Fehleranalyse
  • Fernwartbarkeit
  • Steuerungslogik oft auch über das Internet veränderbar
  • geringerer Stromverbrauch
  • in der Regel geringerer Aufwand bei Umverdrahtung bzw. Funktionswechsel gegenüber der VPS
  • für komplexere Aufgaben besser zu gebrauchen
  • zusätzliche Infrastruktur notwendig (Programmiergeräte bzw. Software, Datensicherung etc.)
  • höher qualifiziertes Personal notwendig
  • aufwendiges Sicherheitskonzept zur Absicherung undefinierter möglicher Anlagenzustände
  • teilweise zusätzliches oder eigenes unabhängiges hardwarebasiertes Sicherheitskonzept erforderlich
  • Fehlersuche nur mit Programmiergerät
  • Anfälliger bei Störungen in der Stromversorgung
  • Bei kleinen Anlagen hohe Hardwarekosten

Auf Grund der Gefahr von Manipulationen (siehe Stuxnet-Wurm) geht man bei der Entwicklung neuer Systeme nun wieder andere Wege. Sofern es die Architektur eines Systems zulässt, verlagert man dazu das Betriebssystem und das Programm in einen Festwertspeicher (ROM). Damit können diese empfindlichen Bereiche künftig nicht mehr überschrieben oder manipuliert werden.

Aufbau und Programmierung

Die klassische SPS hat eine Prozessor-Architektur, die im Wesentlichen für die Bit-, Byte-, Wort- oder Doppelwort-Verknüpfung optimiert ist. Siemens-Steuerungen werden beispielsweise Byte-weise adressiert, Omron-Steuerungen adressieren dagegen 16 Bit. Die unterschiedliche Adressierung ist dann besonders zu beachten, wenn unterschiedliche Steuerungen über Feldbus, z. B. Profibus, miteinander verknüpft werden. Unter Umständen müssen Oktetts innerhalb eines Worts paarweise getauscht werden, um die richtige Information abzubilden (siehe Byte-Reihenfolge). Die Anpassung der Bit-, Byte- bzw. Wort-Verarbeitung an die zu steuernde Maschine oder Anlage erfolgt durch ein Programm, das den gewünschten Ablauf festlegt und im Speicher abgelegt wird.

Üblicherweise wird bei der SPS auch Software zur Kommunikation des Programmiergerätes mit der Steuerung mitgeliefert. Die Programmierung geschieht über dieses Programmiergerät, zum Beispiel eine Anwendung unter Microsoft Windows oder Linux auf einem PC oder ein zugeschnittenes System. Die hier bereitgestellte, so genannte „Konfiguration“ wird beim Programmieren auf die Steuerung geladen. Sie bleibt dort solange im Speicher, bis sie vom Benutzer gelöscht oder überschrieben wird.

Moderne SPSen sind klassische Mikrocontroller mit eigener CPU und einer Basis-Software, die ebenfalls die wortweise Verknüpfung von E/A-Signalen erlaubt. Die Basis-Software besteht aus einem Echtzeitbetriebssystem und SPS-spezifischen „Bausteinen“, die SPS-Funktionen wie Zeitfunktionen und Schnittstellen zu Erweiterungsboards realisieren. Neuere Systeme gehen hier noch einen Schritt weiter. Diese vereinen die Annehmlichkeiten und Vorzüge von SPS, IPC zu PAC-Systemen (engl. programmable automation controller) und ermöglichen durch ihre einfache Programmierweise neben erhöhtem Anwenderkomfort eine bessere und schnellere Anbindung an ihrem Einsatzort.

In den letzten Jahren wurden auf Druck der Anwender die Steuerungen in Hinsicht auf minimalen Platzbedarf im Schaltschrank optimiert. Für diese miniaturisierten Steuerungskomponenten wird von manchen Firmen der Begriff der Busklemme verwendet, wobei es für diesen Begriff keine eindeutige Definition gibt. Eine Busklemme ist eine intelligente Reihenklemme, welche die unterschiedlichsten analogen und digitalen Eingangs- und Ausgangssignale verarbeiten kann. Sie wird so einfach und kompakt wie eine konventionelle Reihenklemme untergebracht und verdrahtet, verfügt aber, im Gegensatz zur Reihenklemme, über eine intelligente Elektronik.

Der Kopf dieser elektronischen Reihenklemme ist der Buskoppler. Er verfügt in der Regel über eine Schnittstelle für einen Feldbus. Buskoppler mit eigener Intelligenz werden als Busklemmen-Controller bezeichnet. Sie verfügen oftmals bereits über SPS-Funktionalität.

Programmiersprachen

Übersicht der Sprachen in: IEC 61131/EN 61131

Speicherprogrammierbare Steuerungen werden meist mit speziellen (oft grafischen) Programmiersprachen programmiert. Als Reaktion auf die Forderung der amerikanischen Automobilindustrie wurde eine elektronische Steuerung mit einer Bildschirmdarstellung entwickelt, die an die Darstellung in der elektrischen Steuerungstechnik angelehnt ist. Diese Darstellung/Sprache (Ladder Diagram) war die erste grafisch unterstützte Programmierung elektronischer Steuerungen. Mehrere Firmen (Texas Instruments, Modicon, ISSC, Allen-Bradley (später Rockwell)) haben diese Sprache in den 1970er Jahren in ihren Systemen weiterentwickelt. Erster deutscher Hersteller war 1975 die Firma Klaschka mit den SECON-Steuerungen. Bereits Anfang der 1980er Jahre boten diese Steuerungen Bit-, Byte- und Wortverarbeitung sowohl für die E/A-Ebene als auch für die Merker-Ebene sowie Sonderfunktionen wie Sequenzer (Schrittschaltwerke), Analogwertverarbeitung, PID-Regler und grafische Bedienschnittstellen.

Neben speziell angepassten Hochsprachen, welche die Programmierung von hochkomplexen Abläufen in der Automatisierung erlauben, hat sich heute ein genormter Standard etabliert: In DIN EN 61131-3 (Näheres siehe dort) sind fünf Programmiersprachen spezifiziert.

Operanden

Jede Programmiersprache befasst sich mit Operanden, die miteinander verknüpft oder verändert werden.

Bezogen auf die SPS lauten die wesentlichen Operanden:

Eingang
(engl. input) Ist mit dem zugehörigen Geber in der Anlage verbunden.
Ausgang
(engl. output) Ist mit dem zugehörigen Stellglied in der Anlage verbunden.
Variable
Darin ist ein „Zwischenergebnis“ festgelegt, dessen jeweilige Bedeutung vom Programmierer festgelegt wird. Wird der Variablen jedoch kein Wert zugeordnet, gilt diese als “undefiniert”
Funktionsblock
(engl. functionblock) Von einem Funktionsblock (FB) können mehrere Instanzen erstellt werden. Die Instanz eines Funktionsblocks kann im Programm aufgerufen werden.
Funktion
(engl. function) Beim Aufruf einer Funktion werden alle internen Variablen neu initialisiert. Dies hat den Vorteil, dass ein Funktionsaufruf mit gleichen Werten der Eingangsvariablen, das gleiche Ergebnis liefert.[3]
Programm
(engl. programm) Die Variablen eines Programms werden nur beim ersten Aufruf initialisiert. Ein Aufruf eines Programms mit identischen Eingangsvariablen kann deshalb zu verschiedenen Ergebnissen führen.[3]

Merker, Zähler und Zeitglieder können bei Bedarf remanent ausgelegt sein, der Wert bleibt bei Spannungsausfall erhalten. Eine Pufferbatterie oder ein spezieller Kondensator versorgt den zugehörigen Speicherbereich für den Fall, dass die angeschlossene Netzenergie ausfällt, oder die Zustände werden in einem Eeprom gespeichert. Ebenso können interne Zustände auch so gesichert werden, dass sie auch bei Programmänderungen oder nach einem Kaltstart erhalten bleiben. Der Programmierer muss von Fall zu Fall entscheiden, ob die so gesicherte Information für das Wiederanfahren der Anlage nach einem Neustart hilfreich ist, insbesondere, weil in besonderen Fällen auch unerwünschte oder gefährliche Folgen möglich sind.

Kompatibilität und Interoperabilität

Viele Hersteller unterstützen diese „genormten“ Sprachen. Dennoch ist die versprochene Portabilität der Anwenderprogramme eingeschränkt, weil es oft herstellerspezifische Anpassungen oder Erweiterungen gibt. Bei den Bestandteilen der Software-Bibliotheken sind die Unterschiede besonders groß. Außerdem unterstützt nicht jeder Hersteller Schnittstellen, über welche die Programme in einem auch für andere Hersteller verarbeitbaren Format ausgegeben oder eingelesen werden können. Es ist nur theoretisch möglich, ein Programm zu schreiben und dieses auf Steuerungen unterschiedlicher Hersteller ohne Änderungen ablaufen zu lassen – praktisch scheitert das meist an den Eigenheiten der verschiedenen Fabrikate.

Mit Ansätzen zur Überbrückung dieser Schwierigkeiten beschäftigen sich z. B. folgende Gremien/Organisationen:

  • TC6 XML Workgroup der PLCopen In den Dokumenten dieses Arbeitskreises wird ein XML Format festgelegt, in dem man der IEC 61131 genügende Projekte ablegen soll. Damit wird der Austausch von Projektdaten zwischen verschiedenen Werkzeugen möglich.
  • SRCI Working group der Profibus & Profinet International Organisation Die Arbeitsgruppe hat eine Liste an Funktionen (SRCI) entwickelt, mittels derer man in kompatiblen SPS kompatible Roboter steuern kann.[4]

Interoperabilität einer SPS ist ihre Fähigkeit, mit Steuerungen verschiedener Hersteller in einem Gesamtsystem zusammenzuarbeiten. Dies wird in der Regel durch mehrere herstellerunabhängige Standards sichergestellt. Dazu gehören zum Beispiel Vereinbarungen über den Zugriff auf symbolische Informationen und den Austausch von Variablen über Feldbusse und Netzwerke.

Arbeitsweise

Wie jeder andere Computer arbeitet die SPS nach dem EVA-Prinzip, sie besitzt also einen Eingabe-, einen Verarbeitungs- und einen Ausgabeteil. Die E/A-Geräte (die an die Eingänge/Ausgänge, engl. Input/Output, angeschlossenen Geräte) sind mit der SPS verdrahtet. Das Peripherieabbild der Eingänge wird am Anfang eines Zyklus eingelesen, dann erfolgt die Verarbeitung des Programms und die Übergabe der Ausgänge in das Peripherieabbild der Ausgänge. Bei früheren Speicherprogrammierbaren Steuerungen wurde das Peripherieabbild der Eingänge auf Merker gespiegelt und diese im Programm abgefragt, weil die Abfragezeit auf Eingänge deutlich höher lag.

Die SPS arbeitet zyklisch: Sie liest die Werte aller Eingänge am Anfang eines Zyklus ein (man spricht in diesem Zusammenhang auch vom „Einlesen des Prozessabbildes“) – sollte sich ein Befehl wiederholen, dann gilt die letzte Anweisung (Dominant Setzen oder Rücksetzen) – führt dann die gespeicherten Programme (auch Bausteine oder Netzwerke genannt) aus und setzt am Ende die Ausgänge. Dann startet der Zyklus von Neuem – ein Programmende gibt es nicht. Ereignisorientierte Verarbeitung wird meistens nur durch sogenannte High-End-Steuerungen unterstützt.

SPS-Zustände

Kompakt-SPS für Kleinsteuerungen (Siemens: LOGO!)
Modulare SPS der unteren und mittleren Leistungsklasse (Siemens: Simatic S7-300)

Zustandsänderungen, die sich an den Eingängen angeschlossenen Sensoren während des Zyklusdurchlaufs ereignen, werden nur erkannt, wenn sie mit speziellen Befehlen unmittelbar vor der Bearbeitung geladen werden. Abhängig von deren Werten werden die an ihren Ausgängen angeschlossenen Aktoren gemäß eingebautem Programm angesteuert. Dies geschieht einmal am Ende des Zyklus.

In den meisten SPS-Konzepten unterscheidet die SPS zwischen den Betriebszuständen

  • STOP,
  • RUN.

Diese sind nicht mit den für die SPS bestehenden Möglichkeiten AUS und AN der globalen Stromversorgung zu verwechseln.

System-Neustart
Komplette System-Diagnose (System-Eigentest)
System-Initialisierung (ggf. Daten-Transfer)
Zyklus System-Teil:
kurzer System-Test
ggf. Daten-Transfer
Lesen der Eingänge
Anwender-Teil:
Abarbeitung des Anwenderprogramms nach dem EVA-Prinzip
(Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe)
System-Teil:
Schreiben der Ausgänge

Sobald auf STOP geschaltet ist, ruft das Systemprogramm das Anwenderprogramm nicht mehr auf. Ferner werden die Prozessabbilder nicht mehr aktualisiert. Die restliche zyklische Bearbeitung bleibt. Dazu gehört auch die Aktualisierung der Anwenderprogrammbausteinliste. Alle Ausgänge werden abgeschaltet, wobei das Prozessabbild erhalten bleibt.

Nach dem Starten der SPS beginnt wieder die gesamte zyklische Bearbeitung und die Betriebsart wechselt in RUN. Nur die erste Abarbeitung des Anwenderprogramms kann das Prozessabbild der Ausgänge verändern. Ein Teil des Prozessabbildes kann danach den Zustand vor dem Neustart beibehalten. Häufig ist ein solches Verhalten unerwünscht. Dann ist ein RESET vor dem Neustart erforderlich, wodurch das Prozessabbild der Ausgänge gelöscht wird.

Pneumatik

Pneumatik in der Cyclopaedia von 1728.
Mit einem Pneumeter misst man den Luftdruck, im Bild ein Handpneumeter zur Messung des Luftdrucks in Fahrradreifen.

Das Wort Pneumatik (von altgriechisch πνεῦμα pneuma, deutsch ‚Hauch, Wind‘) bezeichnet den Einsatz von Druckluft in Wissenschaft und Technik zur Verrichtung mechanischer Arbeit.

System zur Steuerung (Ventile)

Pneumatische Schaltung.

In der Fluidtechnik werden Ventile allgemein als Stellglieder bezeichnet, die die Steuerung der Arbeitsglieder übernehmen. Folgende Bauteilgruppen gibt es:

Schaltsymbole und Schaltpläne

Einfache Schaltung.

Eine umfangreiche Auflistung von Schaltzeichen für Speicher, Pumpen und Kompressoren, Zylinder und Ventile in der Pneumatik findet man in folgender Liste der Schaltzeichen (Fluidtechnik).

Ein Schaltplan (auch Schaltbild) ist der Plan einer pneumatischen Anlage. Die Bauteile sind durch genormte Schaltzeichen (umgangssprachlich auch Symbole genannt) dargestellt. Diese Pläne sind Teil der zu jeder Anlage erforderlichen Dokumentation, wichtig insbesondere zum Erstellen und Warten von Anlagen.

Schaltpläne können individuell, firmenspezifisch oder nach Normen erstellt werden. Sie können Teile wie z. B. Arbeits- und Steuerschaltkreise, die Schritte des Arbeitsablaufs, die Bauteile der Schaltung mit ihrer Kennzeichnung sowie die Leitungen und Verbindungen darstellen. Die räumliche Anordnung der Bauteile wird in einer „vereinfachten Schaltung“ nicht berücksichtigt.

Anwendungen

Industriell wird Druckluft als Energieträger in Deutschland seit etwa Anfang des 20. Jahrhunderts zum Antrieb von Hämmern und Bohrern angewandt.

In Getreidemühlen wird Saugpneumatik z. B. für Schiffsentladeanlagen und Druckpneumatik zur Passagenförderung, bzw. zur Förderung von Mehl und Nachprodukten eingesetzt. Diese Anlagen mit geringen Abmessungen ermöglichen horizontale und vertikale Förderung in einem Strang.

Bei Kraftfahrzeugen, Arbeitsmaschinen und Anhängern wird Druckluft sowohl in Brems- als auch in Fahrwerksystemen angewendet. Das Fahrwerk wird mit Hilfe von Druckluft an die Beladung und das Gelände angepasst. Hiermit wird das Fahrwerk in der Höhe eingestellt und auf die Zuladung abgestimmt.

Im Postwesen spielte die Rohrpost, eine pneumatisch betriebene Fördertechnik, bis Mitte des 20. Jahrhunderts eine bedeutende Rolle.

Im Orgelbau des späten 19. und frühen 20. Jh. war die pneumatische Traktur vorherrschend. Selbstspielende Musikinstrumente wie Jahrmarktsorgeln, Piano-Orchestrions und Selbstspielklaviere wie z. B. das Pianola wurden ebenfalls pneumatisch gesteuert, jedoch letztere vorwiegend mit Unterdruck, sogenanntem Saugwind.

Seit etwa 1960 spielt die Pneumatik in der Steuerungs- und Automatisierungstechnik eine bedeutende Rolle.

Auch Lego Technic und Fischertechnik verwenden Pneumatik, da das Arbeiten mit schwacher Druckluft auch für Kinder unbedenklich ist.

Fluidische Logik wurde etwa als DRELOBA verwirklicht.

Gefährdungen

Von pneumatischen Anlagen können auch bei ordnungsgemäßer Verwendung Gefährdungen ausgehen. Dazu gehören unter anderem:

  • gefahrbringende Maschinenbewegungen durch unzureichende Schutzeinrichtungen oder ungenügende Steuerungskonzepte, aber auch durch Ausfall und Wiederkehr der Energie, Bauteilversagen, Druckabfall oder Restenergie im System;
  • Aufpeitschen von Schlauchleitungen durch Verwendung unsicherer Schnelltrennkupplungen, falsche Auswahl der Schlauchleitungen, ungünstige Schlauchklemmen oder äußere Einwirkungen;
  • Wegschleudern von Teilen durch unsachgemäße Montage, zu starke Druckerhöhung (Bersten von Bauteilen) oder unzulässigen Druckabfall;
  • Austritt von Druckluft, insbesondere in Verbindung mit Feststoffpartikeln (Verschmutzung).

In der Maschinenrichtlinie sowie in Normen und Sicherheitsregeln wird der Schutz vor derartigen Gefährdungen gefordert. Dies geschieht durch konstruktive, steuerungs- und ausrüstungstechnische sowie organisatorische Maßnahmen und durch richtiges Verhalten bei der Benutzung. Grundsätzlich dürfen Arbeiten an pneumatischen Anlagen nur von befugtem Personal durchgeführt werden dürfen. Erforderliche persönliche Schutzausrüstungen müssen bereitgestellt und benutzt werden.

Auch pneumatische Antriebe von Maschinen dürfen nicht durch unerwartete Bewegungen zu Gefährdungen von Personen führen. Sind dazu steuerungstechnische Maßnahmen erforderlich, bieten sich für die pneumatische Antriebstechnik Sicherheitsfunktionen an, die sich in aktive und passive Teil-Sicherheitsfunktionen einteilen lassen.

Mies-van-der-Rohe-Schule Aachen

Berufskolleg für Technik der StädteRegion Aachen
Neuköllner Straße 17
D-52068 Aachen
Tel.: +4924116080
Fax: +492411608222
sekretariat@mies-van-der-rohe-schule.de
www.mies-van-der-rohe-schule.de

Berufsschule für Industriemechaniker – Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik.

https://www.mies-van-der-rohe-schule.de/de/bildungsangebote/berufsschulen/maschinentechnik/industriemechaniker-in

RWTH BAZ Mechanik

Pneumatik in der Automatisierungstechnik
Bunsenstraße 8
D-52072 Aachen
+492418098791
www.rwth-aachen.de/go/id/vrh

Vier hauptamtliche Ausbilderinnen und Ausbilder organisieren die Ausbildung im mechanischen Bereich. Es finden während der gesamten Ausbildungszeit Praktika und Kurse statt. Das BAZ übernimmt außerdem die Prüfungsvorbereitung auf Teil eins und zwei der Abschlussprüfung.

Industriemechaniker – Fachrichtung Geräte- und Feinwerktechnik

Facharbeiter Industriemechanik

Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV)
Institut Leiter: Prof. Dr.-Ing. Walter Michaeli
Werkstatt Leiter: Meister Hans Steverding
Pontstraße 49
D-52062 Aachen
www.ikv-aachen.de

2016 wurde der Hauptsitz des Instituts von der Pontstraße in den Seffenter Weg verlagert.

Seffenter Weg 201
D-52074 Aachen
+492418093806

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