Was ist Mechatronik?

Definition der Mechatronik

Mechatronik oder mechatronische Konstruktion, ist ein multidisziplinäres Feld, das Disziplinen wie Mechanik, Elektrotechnik, Elektronik und Softwaretechnik umfasst. Die Einzigartigkeit der Mechatronik liegt in der Synergie zwischen diesen Bereichen. Modernes Produktdesign kann nicht isoliert entstehen. Die steigende Nachfrage nach Mechatronik zeigt, dass interdisziplinäres Design und Engineering im Zuge der Entwicklung zunehmend komplexer Produkte und Systeme immer stärker in den Vordergrund rückt.

Von Industrie 4.0 zu Industrie 5.0

Mechatronik in der Industrie 4.0

Industrie 4.0, auch „vierte industrielle Revolution“ genannt, beschreibt den aktuellen Stand der technologischen Innovationen im Fertigungsbereich. Industrie 4.0 legt großen Wert auf Automatisierung, künstliche Intelligenz und intelligente/vernetzte Maschinen. Neben IoT-Geräten hebt die Industrie 4.0 auch die Verschmelzung der digitalen und physischen Welt hervor – ob bei der Konstruktion der Produkte selbst oder in der Erfahrung, die sie bieten.

Mechatronik ist der wichtigste Akteur, der einen Großteil der Technologie der Industrie 4.0 ermöglicht. Im Bereich der Mechatronik integrieren Ingenieure Elektronik in physische Designs und heben damit traditionelle Produkte auf das Niveau technologischer Intelligenz und drahtloser Kommunikation, das wir heute als Norm akzeptieren. Bei der Bereitstellung digitaler Erlebnisse in der physischen Welt und die weitere Integration leistungsstarker Technologie und Elektronik in Produktdesigns wird die Mechatronik weiterhin die treibende Kraft hinter der kontinuierlichen Innovation sein, die die Welle der Industrie 4.0 maßgeblich geprägt hat.

Blick auf Industrie 5.0

Industrie 5.0 bringt die Innovationskraft von Industrie 4.0 noch einen Schritt weiter. Industrie 5.0 konzentriert sich auf die Verbesserung der Produktion unter Berücksichtigung sozialer und ökologischer Vorteile. Die Zusammenarbeit zwischen Menschen und intelligenten Maschinen intensiviert sich durch eine direktere Beziehung zwischen beiden. Ähnlich wie in der Industrie 4.0 stehen auch in der Industrie 5.0 Automatisierung, künstliche Intelligenz und erweiterte/virtuelle Realität im Vordergrund. Diese Konzepte werden allerdings noch weiter vorangetrieben, indem sie sich eingehender mit der Frage befasst, wie diese Technologien und Systeme so in den Alltag integriert werden können, dass sie unsere täglichen Erfahrungen sowohl virtuell als auch physisch ganzheitlich verbessern.

Mit dem Übergang zur Industrie 5.0 wird die Mechatronik weiterhin eine wichtige Rolle bei der Entwicklung neuer, integrierter Technologien spielen und so den Übergang zwischen den technologischen Epochen erleichtern. Während Technologien und Systeme immer komplexer werden, wächst auch der Bedarf an interdisziplinärer Konstruktion und Zusammenarbeit. Mechatronik als Fachgebiet vereint diesen multidisziplinären Ansatz für Produktdesign und Innovation und ist damit ein hervorragendes Beispiel für die Art von Projekten, die in der Industrie 5.0 zunehmend gefragt sein werden.

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Weitere Produkte von SOLIDWORKS ansehen Alle Produkte ansehen

Wer hat was entwickelt?

Wie wir bereits erläutert haben, ist die Mechatronik ein interdisziplinäres Fachgebiet. Sehen wir uns ein echtes SOLIDWORKS Modell an, das vom FIRST® Robotics-Team Celt-X Robotics aus Ontario, Kanada, erstellt wurde. Hier finden Sie eine Darstellung der Vernetzung vieler mechatronischer Systeme mit einigen ausgewählten Beispielen dafür, wer in einem fertigen mechatronischen Produkt für die Entwicklung der jeweiligen Komponenten verantwortlich wäre.

SOLIDWORKS-Mechatronics-Mechanical-Engineer

Maschinenbauingenieur

Maschinenbauingenieure sind für die Konstruktion der physischen Komponenten eines mechatronischen Produkts verantwortlich, wie die hier abgebildeten Radkomponenten. Egal, ob es um die Modellierung der Zahnräder geht, die die Bewegung der Bauteile ermöglichen, oder um die Konstruktion des gesamten physischen Körpers eines Roboters oder einer Maschine, in der die elektrischen und elektronischen Systeme untergebracht sind – Maschinenbauingenieure spielen eine Schlüsselrolle bei der Gestaltung des endgültigen Produktdesigns.

SOLIDWORKS-Mechatronics-Electrical-Engineer

Elektroingenieur

Von Robotern bis hin zu IoT-Geräten erfordern alle mechatronischen Konstruktionen ein gewisses Maß an Verdrahtung, Komponentenauswahl und Validierung, um die Stromversorgung sicher und effizient in der gesamten Konstruktion zu gewährleisten. Ohne Elektroingenieure, die die richtige Leitungsführung sowie Schaltplanspezifikationen innerhalb dieser beweglichen physischen Systeme bestimmen, kann kein mechatronisches Design sein volles Potenzial entfalten.

SOLIDWORKS-Mechatronics-Electronics-Engineering

Elektronikingenieur

Elektronikingenieure konzentrieren sich auf die Spezifikation von Schaltkreisen und bringen die Konstruktion und Implementierung von Leiterplatten in mechatronische Produkte ein. Leiterplatten ermöglichen den mechanischen Anschluss elektrischer Komponenten, sodass Signale und Strom durch den Stromkreis übertragen werden können. Die Elektronikentwicklung ermöglicht mechatronische Systeme mit einer höheren Gesamtintegrität und Bedienbarkeit, wodurch eine verbesserte Produktqualität und Kundenzufriedenheit sichergestellt werden.

SOLIDWORKS-Mechatronics-Software-Engineer

Softwareingenieur

Softwareingenieure entwickeln Software, um Systeme und Netzwerke zu integrieren, die Gerätekommunikation zu erleichtern und Aspekte der Maschine zu steuern, egal ob physisch oder digital. Teilweise entwickeln sie auch grafische Benutzeroberflächen (GUIs). Letztendlich helfen Softwareingenieure dabei, interdisziplinäre und gleichzeitig physische und digitale Produkte und Erfahrungen zu entwickeln.

SOLIDWORKS-Mechatronics-Systems-Integrator-

Systemarchitekt/-integrator

Aufgrund seiner interdisziplinären Natur erfordert Mechatronik Input von einem Systemarchitekten. Systemarchitekten sind für die Evaluierung der Vernetzung der o. g. Felder verantwortlich. Als hochrangige Projektmanager betreuen Systemingenieure ein mechatronisches Projekt von Anfang bis Ende und gewährleisten die Abstimmung zwischen allen Teams von der Konstruktion bis zur Produktion.

Haben wir Ihr Interesse geweckt?

Wir bieten kostenlose SOLIDWORKS Lizenzen für FIRST Robotics-Teams an. Sind Sie neugierig auf dieses Programm? Weitere Informationen finden Sie unten.

SOLIDWORKS für FIRST Robotics-Teams

Wo wird Mechatronik eingesetzt?

Mechatronik wird in fast allen Branchen eingesetzt, die sich mit Produkten, Energiesystemen, Bauwesen und Fertigung, Technologien oder Design befassen. Im Folgenden finden Sie einige Branchen, die auf Mechatronik angewiesen sind.

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Setzen Sie sich noch heute mit einem Mechatronikexperten in Verbindung. Kontakt

Unsere Lösungen

SOLIDWORKS bietet eine Reihe von Werkzeugen an, die häufig für die Konstruktion von mechatronischen Produkten verwendet werden. Sehen wir uns die Lösungen im Detail an.