Elektrokonstrukteur in der Mechanikentwicklung

Kaum eine Maschine kommt heutzutage ohne Elektronik oder Elektrik aus. Ein Steuergerät, ein elektrischer Antrieb, Beleuchtung, Sensoren oder Sicherheitskomponenten gehören meist dazu. Der Elektro-Konstrukteur entwickelt dafür den Schaltplan mit allen elektrischen und elektronischen Komponenten. Der Mechanik-Konstrukteur integriert die Elektronik in die Gesamtkonstruktion und konstruiert evtl. dafür ein Gehäuse mit Verbindungstechnik und Bedienelementen.

Zusammenarbeit zwischen Elektro- und Mechanikentwicklung

Für ein optimales Entwicklungsergebnis sollte die Abstimmung zwischen Mechanik und Elektrik/Elektronik umfassend sein. Das wird um so wichtiger, je komplexer die Maschine ist. Eine komplexe mechanische Funktionalität wird durch eine ausgereifte Steuerung inklusive Software erst voll erschlossen. Auf der anderen Seite kann eine hochentwickelte Steuerung mechanische Schwächen nicht vollständig ausgleichen.

Sondermaschinen

Im Fall von Sondermaschinen, die nur einmalig gebaut werden, kann es so ablaufen, dass der mechanische Teil zuerst geplant und entworfen wird. Die Planung einer Steuerung mit der kompletten Elektrik wird im zweiten Schritt passend hinzugefügt. Nach der Fertigstellung der Maschine wird nachgebessert, wo es nötig erscheint.

Serienmaschinen

Bei Serienmaschinen kann der Planungsaufwand wesentlich umfangreicher werden. Hier muss die gesamte Funktionalität für den Endkunden möglichst ausgereift sein. Schwächen bei der Steuerungs-Bedienung werden ebenso schnell von Kunden beanstandet wie mechanische Nachteile. Und wenn beides nicht miteinander harmoniert, geht der Kunde einfach zum Wettbewerber. Serienprodukte können nur erfolgreich entwickelt werden, wenn die Fachbereiche Mechanik und Elektronik Hand in Hand zusammenarbeiten.

Wer hat die Verantwortung?

Welcher Bereich den Ton angibt, hängt meist davon ab, wo das besondere Knowhow liegt. Wenn der Schwerpunkt des Produktes in der Elektronik liegt, wird die Elektroentwicklung die Führung haben und andersherum.

Optimale Bedingungen herrschen dann für die Gesamt-Entwicklung, wenn die verantwortliche Seite die jeweils andere Seite versteht. Kennt der „Projektleiter Elektronik“ die Themen der Mechanik Entwicklung? Versteht der „Entwicklungsleiter Mechanik“ die Arbeitsweise der Elektroniker und Softwareentwickler? Sind sich beide Seiten in den Projektbesprechungen einig über Zeitbedarf und Kosten einzelner Projektphasen? Herrscht Einigkeit über Testphasen und Musterbau-Aufwände?

Optimierung in Entwicklungsphasen

Softwareänderungen sind immer möglich, auch wenn ein Produkt schon in der Produktion ist. Viele IT-Unternehmen ändern und optimieren noch in der laufenden Serie. Mechanik ist hinsichtlich der Optimierung wesentlich aufwändiger. Allein aufgrund unterschiedlicher Laufzeiten der Entwicklungsphasen kann sich die Koordination der beiden Fachbereiche bei komplexen Produkten schwierig gestalten. Während ein Mechanisches Bauteil Wochen oder Monate für die Herstellung benötigen kann, werden elektronische Muster in wenigen Tagen zur Verfügung stehen. Softwareupdates können ohne Zeitaufwand umgesetzt werden.

Unterschiede in Arbeitsweise und Mentalität

Beide Fachgebiete haben unterschiedliche Anforderungen an die jeweiligen Arbeitsweisen und damit an die entsprechenden Berufe. Häufig unterscheiden sich die Mentalitäten der Experten.

Typische Maschinenbauer sind es gewohnt, exakt zu arbeiten. Sie haben gelernt, sich auf klare Definitionen mit eindeutigen Toleranzangaben festzulegen. Es gibt kein "ungefähr", sondern nur eindeutige Angaben. Präzision ist hilfreich bei der Arbeit, eine mechanische Konstruktion wird nicht funktionieren, wenn Details nicht exakt festgelegt sind.

Elektroniker sind eher flexibel, es geht ihnen mehr um das Prinzip als um Genauigkeit. Ein schönes Beispiel ist eine Definition der Spannungspegel in der Digitaltechnik (NMOS-Technologie):
Low und High sind logische Spannungszustände:
Low ist irgendetwas zwischen -0,5V und +0,65V
High liegt irgendwo zwischen 2,2V und 5V

Und wenn die Werte etwas daneben liegen, funktioniert es bestimmt auch noch. Und nur darauf kommt es an.

Elektronische Bauteile wie Widerstände haben häufig Toleranzen vom 5, 10 oder sogar 20%, in der Elektrotechnik ist das ganz normal – in der Mechanik undenkbar.

 

Welche Ausbildung haben Elektrokonstrukteure?

Elektrokonstrukteure haben ihre Ausbildung zum Beispiel als Elektroniker gemacht. Auch viele andere Ausbildungsgänge eignen sich dafür. Sie sind zum Beispiel Techniker mit Fachrichtung Elektronik, Elektroingenieur, Mechatroniker oder als Basis ein klassischer Elektriker. Mechatroniker erlernen in ihrer Ausbildung Grundlagen der Mechanik und Elektronik und sind prinzipiell in der Lage beide Fachbereiche einer Konstruktion zu bearbeiten.

In welchen Branche arbeiten Elektrokonstrukteure?

Besonders hoch ist der Elektronik-Anteil an Gesamtkonstruktionen bei Medizintechnik, Robotik, Automation, Automobilbau, Flugzeugbau, Anlagenbau, Bahntechnik und im Sondermaschinenbau.

Hier finden Elektrokonstrukteure Stellenangebote

Jobs für Konstrukteure in

BERLIN

BREMEN

DORTMUND

DRESDEN

DÜSSELDORF

ESSEN

FRANKFURT

HAMBURG

HANNOVER

HEILBRONN

INGOLSTADT

KARLSRUHE

KÖLN

LEIPZIG

MANNHEIM

MÜNCHEN

NÜRNBERG

REUTLINGEN

STUTTGART

WIESBADEN

WOLFSBURG