Produksjonsteknikk

Alle tiltak og fasiliteter for industriell produksjon av varer er oppsummert under produksjonsteknologi . Utvikling og bygging av varer går foran produksjon. Produksjonsteknologi er fortrinnsvis delt inn i følgende tre hovedgrupper:

Hjelpeteknologier er transportteknologi , håndteringsteknologi og andre.

En annen underavdeling er:

  • Ekstraksjon og prosesseringsteknologi for utvinning og produksjon av råvarer (f.eks. Utvinning av malm, kull, råolje og gass, stein, tre, bomull.),
  • Prosessteknikk for materialkonvertering,
  • Produksjonsteknologi for forming.

historie

Produksjonsteknologi som en gren av moderne teknikk dukket opp under den industrielle revolusjonen på 1700-tallet. Forgjengerne deres er imidlertid mye eldre og går tilbake til de tidligste menneskene. I steinalderen ble enkle håndøkser brukt til å arbeide med tre eller animalsk materiale. Senere ble steinverktøyene finere og mer differensiert. Økser, skrapere, nåler, harpuner, kniver, sigder, spyd og pilspisser ble bygget.

Med oppdagelsen av kobber , gull og sølv ble tilsvarende produksjonsprosesser også utviklet: smiing og støping . Ved legering av tinn til kobber ble det laget bronse som innledet bronsealderen . Den har et lavere smeltepunkt enn rent kobber og er derfor lettere å støpe og er samtidig sterkere og hardere.

Rundt 1500 f.Kr. Jern ble oppdaget av hetittene . I motsetning til de tidligere kjente metallene forekommer den ikke i sin rene form, men må smeltes fra malm . Den erstattet gradvis bronse, og det er grunnen til at den nye tiden også er kjent som jernalderen . I det gamle Hellas ble imidlertid bronse fortsatt brukt til våpen, rustninger og verktøy i lang tid. Jern var også det første metallet som bare kunne bearbeides når det var varmt. Tilsvarende ovner som ble fyret med kull var nødvendig for oppvarming, tenger å holde seg til og jernverktøy som hammer og ambolter for å arbeide. Racingovnene kjent i antikken kunne ennå ikke smelte jernet fordi den genererte temperaturen var for lav. Bronsestøping brukes derfor til kunstverk som statuer. I eldgamle tider var brannsveising , nagling , lodding og arkivering kjent. I tillegg er de første greske og romerske vannmøllene og göpels allerede bygget.

middelalderen

I middelalderen , vindmøller og vannmøller utvidet. I England på 1200-tallet burde det for eksempel ha vært rundt 5000. De ble brukt til å male korn, men også til å drive store smiehamre, som gjorde det mulig å bearbeide større og større smier. Egenskapene til jern kan også påvirkes spesifikt av herding , karburisering og gløding . De tilgjengelige masovnene nådde nå temperaturene som kreves for støpejern , som hovedsakelig ble brukt til produksjon av bjeller. Wire ble nå tegnet og ikke lenger smidd og låsesmeder brukte laster for første gang .

Renessanse

I løpet av renessansen utviklet og bygde Leonardo da Vinci et stort antall maskiner, hvorav noen til og med delvis automatiserte. Disse inkluderer en skjæremaskin, flere bor og sylinderkverner. Kanoner ble først støpt fra bronse over en kjerne og deretter boret ut . For dette formålet er vertikale eller horisontale boremaskiner utviklet. Det dukket også opp de første rullemaskinene for rulling av bly og senere for kobber. Det var bare kort tid etter 1700 at jernet kunne rulles. Rundt samme tid var det også mulig å bore jernkanonfat fra massivt, maskinene som ble brukt til dette, måtte bare modifiseres litt i 1712 for å bore ut dampkjelene til de første stempeldampmotorene av Thomas Newcomen, og fra 1775 , de forbedrede av James Watt .

Industrielle revolusjon

Fra den industrielle revolusjonen rundt 1750 utviklet hele produksjonsteknologien seg mye raskere. Det tidligere vanlige kullet ble erstattet av hard kull , med puddeprosessen var det en ny og mer økonomisk produksjonsmetode for stål som spredte seg raskt og erstattet tre mer og mer. Den ble brukt sammen med støpejern for å bygge dampmaskiner, tekstilmaskiner (spinning, veving), maskinverktøy , damplokomotiver og skinner . På grunn av den store etterspørselen etter de samme, standardiserte delene i disse næringene, kom masseproduksjon for første gang . Fra 1740 var det en kompleks prosess for produksjon av støpt stål , som ble erstattet på 1800-tallet av den mer økonomiske Bessemer-prosessen og til slutt Siemens-Martin-prosessen . Jernholdige materialer kan også maskiniseres pålitelig med maskinene som nå var tilgjengelige . Fra rundt 1900 var de presise nok til å produsere pasninger . Dette muliggjorde produksjon av biler på samlebåndet, noe som reduserte enhetskostnadene betydelig. Kjemi og prosessteknikk tok også store fremskritt på 1800-tallet . Viktige kjemiske råvarer som svovelsyre og ammoniakk og brus kan produseres industrielt. Den ble brukt til å produsere tjærefargestoffer og blekemidler for tekstilindustrien, samt maling , medisiner og gjødsel .

Fra 1900 var det mulig å bygge dampturbiner som er mye mer effektive enn stempeldampmaskiner. Sammen med de nye generatorene var det nå mulig å generere elektrisk energi i kraftverk og gjøre den tilgjengelig over lange avstander nesten uten tap. Den nye energiformen ble opprinnelig brukt til belysning, men like etterpå også for å kjøre trikk og maskiner ved hjelp av elektriske motorer . Med råolje var det også tilgjengelig en ny energikilde som ble brukt i forbrenningsmotorer som Otto-motoren eller dieselmotoren . De er spesielt populære blant biler. Elektrisitet førte også til det nye feltet elektrokjemi . Med den kunne aluminium produseres industrielt i store mengder og brukes som et nytt materiale. I tillegg ble de første plastene og de syntetiske fibrene utviklet. Fra rundt 1950 ble også kjernekraft lagt til som en ytterligere energikilde.

Det 20. århundre

I hele det 20. århundre ble skjærematerialer som høyhastighetsstål , wolframkarbid eller diamant kontinuerlig forbedret og gjorde det mulig å bearbeide stadig hardere materialer. Fra rundt 1980 var det også mulig å bearbeide herdet stål. Fra midten av århundret ble dreie-, fres-, bor- og slipemaskiner mer og mer automatiserte og fleksible takket være CNC-kontrollen . De ble supplert primært i montering av industrielle roboter . På begynnelsen av århundret ble det utviklet mange nye sveiseprosesser , som manuell buesveising , gassskjermet metallbuesveising (MSG) eller wolframinertgassveising (TIG-sveising), som erstattet nagling som den foretrukne sammenføyningsprosessen. Laseren utviklet på 1960-tallet ble brukt til presisjonsmåleutstyr og til helt nye prosesser som laserskjæring og sveising eller til de nye generative produksjonsprosessene som 3D-utskrift eller rask prototyping .

det 21. århundre

I sammenheng med Industry 4.0 blir prosesser i økende grad virtualisert. Den produksjon automatisering løser håndverk workshop produksjon fra i området. I tillegg til rask prototyping er rask produktutvikling nå også avhengig av hurtig verktøy og rask produksjon , ettersom kravene til geometrisk kompleksitet, små mengder og rask lansering av markedet fortsetter å øke.

Individuelle bevis

  1. ↑ Opprettelsen av utstyret som brukes til produksjon skjer i samme trinn.
  2. ↑ Werner Skolaut (red.): Maschinenbau , Springer, 2014, s.968 .
  3. ↑ Grote, Engelmann, Beitz, Syrbe, Beyerer, spor: Ingeniørkunnskapen - utvikling, konstruksjon og produksjon , Springer, 2012, s. 104.
  4. ↑ a b c Warnecke: Revolution der Unternehmenskultur , Springer, 1993, s. 11, 28–31, 33–37.

litteratur

  • Christian Brecher (red.): Integrativ produksjonsteknologi for høytlønnede land , Springer, 2011.
  • Grote, Engelmann, Beitz, Syrbe, Beyerer, Spur: Ingeniørkunnskapen - utvikling, konstruksjon og produksjon , Springer, 2012.
Om historie
  • Günter Spur: Produksjonsteknologi i overgang. Hanser, München 1979.

weblenker

Wiktionary: Produksjonsteknikk  - forklaringer av betydninger, ordopprinnelse, synonymer, oversettelser