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Über das Fach

Mechatronik

Mechatroniker sind technische Generalisten, die sich mit Maschinenbau, E-Technik und Informatik auskennen.
Ein Artikel von Meike Fries. Mitarbeit: Oliver Burgard

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Mechatronik

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Darum geht es

Wenn sich Scheinwerfer in der Kurve an den Straßenverlauf anpassen, Industrieroboter mit Menschen zusammenarbeiten oder Smartphonebildschirme kippen, weil das Telefon umgedreht wurde, steckt Mechatronik dahinter. Man spricht immer dann davon, wenn Mechanik, Elektronik und Informatik aufeinander abgestimmt eingesetzt werden. »Mechatronik-Ingenieure sind die Allrounder unter den Ingenieuren«, sagt Rolf Biesenbach, Professor für Regelungstechnik und Robotik an der Hochschule Bochum. Das Studium geht los mit Geometrie und Matrizen, Differenzialgleichungen, Schwingungen, Wellen und Atommodellen – ingenieurwissenschaftliches Basiswissen aus der Mathematik und Physik. In den Einführungsveranstaltungen zur Elektrotechnik lernen die Studenten, elektromagnetische Felder und elektrische Schaltungen zu berechnen, in der Informatik befassen sie sich unter anderem mit Algorithmen, Rechnerarchitekturen und Programmiersprachen. Am Computer lernen sie, Bauteile und Baugruppen in 3-D zu modellieren. Die Studenten arbeiten auch in Gruppen zusammen und lösen praktische Aufgaben. Dabei entwickeln sie zum Beispiel eine Motorsteuerung. Ab dem vierten, fünften Semester wählen die Studenten eine Vertiefungsrichtung. Beim Schwerpunkt Automation etwa geht es um automatische Herstellungs- und Prüfvorgänge, der Schwerpunkt Automotive befasst sich unter anderem mit Fahrerassistenz- und Bremssystemen. Zudem gibt es Werkstoffkunde, Produktdesign oder Robotik. Bei Letzterem geht es um die Konstruktion von Robotern nicht nur für die Industrie, sondern auch für private Haushalte. Wichtige neue Themen sind Big Data und Industrie 4.0. Die Studenten lernen dabei, wie sich die Produktionsmethoden durch den Einsatz von immer leistungsfähigeren Sensoren, Rechnern, Maschinenteilen und Robotern verändern. Die Schwerpunkte der Studiengänge sind je nach Hochschule sehr unterschiedlich, deswegen sollte man sich vorher gut informieren. In der Regel sind längere Praxisphasen integriert. Dabei sammeln die Studenten Erfahrungen in der Industrie, manche gehen dafür auch ins Ausland. Die Abschlussarbeit schreiben sie oft bei einem Unternehmen.

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Von Professoren empfohlene Voraussetzungen und Fähigkeiten für ein Studium im Fach Mechatronik

  • Affinität zur Mathematik / mathematische Vorkenntnisse
  • Affinität zu den Naturwissenschaften / naturwissenschaftliche Vorkenntnisse
  • Technikinteresse / technisches Grundverständnis
  • Assoziations- und Transferfähigkeit / systemisches Denken
  • abstraktes / logisches / analytisches Denkvermögen
  • Lernbereitschaft / Einsatz- und Leistungsbereitschaft
  • selbstständiges, selbstorganisiertes und -diszipliniertes Lernen und Arbeiten / Selbstmanagement / Bereitschaft zum Selbststudium

Eignung, Hürden, Irrtümer

Mechatronik-Ingenieure sind technische Generalisten, daher ist auch ihr Studium generalistisch aufgebaut. Drei Disziplinen werden fächerübergreifend betrachtet: Mechanik, Elektronik und Informatik – also müssen die Studenten auch für alle drei Gebiete Interesse mitbringen. Neben den Grundlagen in Mathe und Physik sollten die Studenten ein gutes Verständnis für komplexe Zusammenhänge haben. Auch wichtig: Disziplin. »Mathematisches und technisches Verständnis helfen, aber für ein erfolgreiches Studium braucht man auch zu einem guten Maße Fleiß«, sagt Biesenbach. Eine 40-Stunden-Woche sei normal. Trotz der komplexen Inhalte ist der Arbeitsaufwand aber nicht größer als bei anderen Ingenieurfächern. »Mathe ist eine Hürde für viele«, so Biesenbach, denn »der Stoff ist gerade zu Beginn genauso anspruchsvoll wie in den Einzeldisziplinen.« In der Regel gibt es keinen NC, wenn doch, liegt er bei Zwei oder Drei.

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Typische Fragestellungen des Fachs

  • Was sagt das Hookesche Gesetz über die Elastizität von Festkörpern aus?
  • Was ist eine Kugelwelle?
  • Wie konstruiert man ein Bremssystem?
  • Wie lässt sich die Bedienung von Maschinen intuitiver gestalten?
  • Mit welchen Energiequellen lässt sich ein Roboter antreiben?
  • Wie programmiert man einen Mikrocomputer?
  • Wie funktioniert ein Herzschrittmacher?

Übrigens

Im Jahr 2020 will die Europäische Weltraumorganisation ESA einen Roboter zum Mars schicken. Der erste Test für die Mission ExoMars ging allerdings schief: Am 19. Oktober 2016 stürzte die Sonde Schiaparelli bei der Landung ab.

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