Maschinenbau
Maschinenbau ist eine der ältesten Ingenieursdisziplinen, dabei bildet die klassische Physik die Grundlage der
technischen Mechanik,
Thermodynamik und
Werkstoffwissenschaften und somit die Grundlage für weitere Aspekte (Konstruktion, Simulation, Material Modellierungen).
Aufgabengebiete
Werkstoffkunde/Werkstoffwissenschaften, thermische Strömungsmaschinen, technische
Thermodynamik,
Technische Mechanik, Strömungsmechanik/Fluidmechanik, Produktionstechnik, Mikrostrukturtechnik, Mess- und Regelungstechnik, Kerntechnik, Konstruktionstechnik und mehrere weitere Richtungen...
Werkstoffwissenschaft
Die
Werkstoffwissenschaft zählt zur Materialwissenschaft und ist ein Gebiet der Ingenieurwissenschaft, das mit den Methoden der Werkstoffkunde versucht, anwendungsorientiert Beziehungen zwischen der Struktur und den Eigenschaften der Werkstoffe herzustellen. Darauf aufbauend werden durch gezielte Strukturveränderungen gewünschte Eigenschaftsprofile eingestellt...
Thermische Strömungsmaschinen
Technische Thermodynamik
Die Thermodynamik, auch als Wärmelehre bezeichnet, ist ein Teilgebiet der klassischen Physik. Sie entstand im Verlauf des 19. Jahrhunderts auf der Grundlage der Arbeiten von James Prescott Joule, Nicolas Léonard Sadi Carnot, Julius Robert von Mayer und Hermann von Helmholtz. Sie ist die Lehre der Energie, ihrer Erscheinungsform und Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Sie erweist sich als vielseitig anwendbar in der Chemie, Biologie und Technik. Mit ihrer Hilfe kann man zum Beispiel erklären, warum bestimmte chemische Reaktionen spontan ablaufen und andere nicht. Die Thermodynamik ist eine rein makroskopische Theorie, die davon ausgeht, dass sich die physikalischen Eigenschaften eines Systems hinreichend gut mit makroskopischen Zustandsgrößen beschreiben lassen. Sie ist eine effektive Theorie, da sie die Bewegung der einzelnen Atome und Moleküle vernachlässigt und nur mittlere Größen wie Druck und Temperatur betrachtet.
Technische Mechanik
Cremonaplan als ein klassisches Beispiel für die Lösung eines Problemes innerhalb der Technischen Mechanik
Die Technische Mechanik ist ein Teilgebiet der Ingenieurwissenschaften. Ihre naturwissenschaftliche Grundlage ist die klassische Mechanik, die ihrerseits ein Teilgebiet der Physik ist. Das Aufgabengebiet der Technischen Mechanik ist die Bereitstellung der theoretischen Berechnungsverfahren beispielsweise für die Materialwissenschaft, den Maschinenbau und die Baustatik. Die eigentliche Bemessung, Auswahl der Werkstoffe und dergleichen mehr wird dann von diesen anwendungsnahen Disziplinen übernommen, in denen die Technische Mechanik Hilfswissenschaft ist...
Strömungsmechanik/Fluidmechanik
Die
Strömungslehre oder auch Strömungsmechanik ist die Physik der Fluide. Unter diesem Begriff versteht man Medien, welche sich unter dem Einfluss von Scherspannungen unbegrenzt verformen (Flüssigkeiten und Gase). Auch die Bezeichnungen Fluidmechanik oder Fluiddynamik werden anstelle von 'Strömungslehre' verwendet.
Mess- und Regelungstechnik
siehe
Mess- und Regelungstechnik,
Regelungstechnik,
Messtechnik.
Antriebstechnik
siehe
Keilriemen,
Treibriemen,
Riemengetriebe etc.
Konstruktionstechnik
Zusammenhänge
Der Maschinenbau ist geprägt von Ingenieuren und
Technikern. Diese arbeiten je nach Unternehmensgröße und Schwerpunkt des Betriebes an
Idee,
Entwurf,
Kalkulation,
Design,
Konstruktion,
Forschung und Entwicklung,
Produktion und
Vertrieb von Maschineenn aller Art und deren
Bauteil. Ausgehend von einzelnen Maschinenelementen werden dabei
Produktenn oder
Anlage von größter Komplexität wie Fertigungsstraßen und ganze Fabriken entwickelt, gebaut und betrieben.
Zum Beispiel beschäftigt sich die Konstruktionslehre mit den Zielen und Methoden, die ein Maschinenbau-Ingenieur/-Techniker bei der Konstruktion technischer Anlagen beachten muss. Mittlerweile werden die technischen Anlagen mit Hilfe von CAD-Programmen am Computer entworfen. Die dabei erzeugten CAD-Dateien können anschließend einer Simulation (dazu gehört u.a auch die Finite-Elemente-Methode) unterzogen und von einer CNC-Maschine gefertigt werden. Aufgrund der zunehmenden Automatisierung werden technische Anlagen heute mit einer komplexen Mess- und Steuerungs- bzw. Regelungstechnik ausgestattet, die ebenso von Maschinenbau-Ingenieuren ausgelegt werden.
Themen des Maschinenbaus
Eine umfangreiche Liste der Themen im Maschinenbau findet sich im Portal Maschinenbau: Themenliste
Ausbildung und Studium
Universität, Fachhochschule
An Universitäten (auch an
Technischen Universitätennn) und
Fachhochschule ist das Studium des Maschinenbaus eines der drei klassischen Ausbildungswege (neben
Elektrotechnik und Bauingenieurwesene) für angehende
Diplomingenieur. Bei erfolgreichem Studienabschluss wird der
akademische Grad Dipl.-Ing. (bzw.
Dipl.-Ing. (FH)) verliehen. Im Zuge einer Vereinheitlichung der Strukturen der Hochschulbildung in Europa wird ein gestuftes Studiensystem eingeführt (
Bologna-Prozess). Dieser Prozess soll bis 2010 abgeschlossen sein. Danach werden nur noch die Titel
Bachelor of Science und
Master of Science bzw.
Bachelor of Engineering und
Master of Engineering vergeben. Diese Veränderungen werden allerdings nicht von allen Seiten begrüßt.
Im Maschinenbau haben sich inzwischen eigenständige Studiengänge wie
Maschinenbauinformatik, Produktion und Logistik,
Fertigungstechnik,
Verfahrenstechnik,
Energietechnik,
Fahrzeugtechnik,
Luft- und Raumfahrttechnik,
Mechatronik u. a. etabliert.
Fachschule, Technikerschule
Neben der Ingenieursausbildung an Universitäten und Fachhochschulen ist im deutschsprachigen Raum die außeruniversitäre Ausbildung zum
Maschinenbautechniker von traditionell großer Bedeutung. In Deutschland setzt das 4-semestrige
Fachschulstudium eine fachspezifische Berufsausbildung und mehrjährige Berufserfahrung voraus und wird mit der Prüfung zum
staatlich geprüften Techniker abgeschlossen. In der Schweiz darf man sich nach sechs Semestern und bestandener Diplomprüfung
dipl. Techniker TS/HF nennen.
Duale Berufsausbildung
In Deutschland bietet der Maschinenbau eine Vielzahl von gewerblich-technischen Berufsausbildungen innerhalb des
dualen Systems an. Typische Berufsausbildungen sind
Technischer Zeichner,
Konstruktionsmechaniker,
Zerspanungsmechaniker oder
Mechatroniker.
Maschinenbau in Deutschland
Der Maschinenbau ist einer der führenden Industriezweige Deutschlands, vor der
Elektroindustrie und dem Straßenfahrzeugbau. Mit etwa 900.000 Beschäftigten in Deutschland (Zahl steigend) und ungefähr 300.000 Beschäftigten im Ausland (Zahl wachsend), wird ein Umsatz von rd. 130 Mrd. € (davon 60 % im Export) erwirtschaftet. Er ist mit seinen rund 6.600 Unternehmen, wovon 95 % weniger als 500 Beschäftigte haben, mittelständisch/unternehmerisch geprägt. Der Pro-Kopf-Umsatz im Maschinenbau beträgt rund 148.000 Euro.
Aktuell soll das Wachstum im Maschinenbau außerordentlich hoch sein. Laut Angaben des Statistisches Bundesamts werden seit 2003 (Index 100) bis jetzt (2006) 'sehr starke Wachstumsimpulse' verzeichnet, wobei (so die Hoffnung des Statistischen Bundesamts) die Aufträge (Index 117) der Beschäftigung (Index 112) vorauseilen.
Der deutsche Maschinenbau ist vor den USA der führende Anbieter im Welthandel mit einem Anteil von ca. 11 %, gefolgt von China mit ca. 8 % und dicht dahinter Frankreich mit ca. 7,7 %.
Rund 3.000 Unternehmen der Investitionsgüterindustrie sind im Industrieverband VDMA organisiert.
Maschinenbau in Europa
Der Maschinenbau hat in Europa durch die Bildung der
EU eine starke Erleichterung erhalten.
Bisher musste jede Maschine den entsprechenden nationalen Normen des Landes des Betreibers entsprechen. Durch die Umsetzung der
Maschinenrichtlinie kann die selbe Maschine in alle EU-Mitgliedsstaaten exportiert werden.
Literatur
Weblinks
Siehe auch
Maskiningeniør
Konetekniikka
Génie mécanique
Maskinteknik
)
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Über 
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