Inżynieria produkcji

Wszystkie środki i urządzenia do przemysłowej produkcji od towarów są zestawione pod produkcyjnej technologii . Rozwój i konstrukcja towarów poprzedzają produkcję. Technologię produkcji najlepiej podzielić na następujące trzy główne grupy:

Technologie pomocnicze są technologia przenośnik , techniki manipulacji i innych.

Kolejny podział to:

  • Technologia wydobycia i przetwarzania w celu wydobycia i produkcji surowców (np. Wydobycie rud, węgla, ropy naftowej i gazu, skały, drewna, bawełny),
  • Inżynieria procesowa do konwersji materiałów,
  • Technologia wytwarzania do kształtowania.

historia

Technologia produkcji jako gałąź nowoczesnej inżynierii pojawiła się podczas rewolucji przemysłowej w XVIII wieku. Jednak ich poprzednicy są znacznie starsi i sięgają do najwcześniejszych ludzi. W epoce kamienia łupanego do obróbki drewna lub materiałów pochodzenia zwierzęcego używano prostych ręcznych siekier . Później narzędzia kamienne stały się drobniejsze i bardziej zróżnicowane. Budowano siekiery, skrobaki, igły, harpuny, noże, sierpy, włócznie i groty strzał.

Wraz z odkryciem miedzi , złota i srebra opracowano również odpowiednie procesy produkcyjne: kucie i odlewanie . Poprzez stopienie cyny z miedzią powstał brąz, który zapoczątkował epokę brązu . Ma niższą temperaturę topnienia niż czysta miedź, dzięki czemu jest łatwiejszy do odlewania, a jednocześnie jest mocniejszy i twardszy.

Około 1500 pne Żelazo zostało odkryte przez Hetytów . W przeciwieństwie do wcześniej znanych metali nie występuje w czystej postaci, ale musi zostać stopiony z rud . Stopniowo zastępował brąz, dlatego nowa era znana jest również jako epoka żelaza . Jednak w starożytnej Grecji brąz przez długi czas był nadal używany do produkcji broni, zbroi i narzędzi. Żelazo było również pierwszym metalem, nad którym można było pracować tylko wtedy, gdy było gorące. Do ogrzewania potrzebne były odpowiednie piece opalane węglem , szczypce do trzymania oraz żelazne narzędzia, takie jak młotki i kowadła do pracy. Znane w starożytności piece wyścigowe nie mogły jeszcze topić żelaza, ponieważ wytwarzana temperatura była zbyt niska. Dlatego odlew z brązu jest stosowany do dzieł sztuki, takich jak posągi. W starożytności znane było spawanie ogniowe , nitowanie , lutowanie i opiłowywanie . Ponadto zbudowano już pierwsze greckie i rzymskie młyny wodne i göpele .

średniowiecze

W średniowieczu , wiatraki i młyny wodne rozszerzony. Na przykład w XIII-wiecznej Anglii powinno być ich około 5000. Służyły do ​​mielenia ziarna, ale także do wbijania dużych młotów kuźniczych, co umożliwiało obróbkę coraz większych odkuwek. Specyficzny wpływ na właściwości żelaza może mieć również odpuszczanie , nawęglanie i wyżarzanie . Dostępne wielkie piece osiągnęły teraz temperatury wymagane dla żeliwa , które było używane głównie do produkcji dzwonów. Drut był teraz ciągniony i nie był już kuty, a ślusarze po raz pierwszy używali imadeł .

renesans

W okresie renesansu Leonardo da Vinci opracował i zbudował dużą liczbę maszyn, z których niektóre były nawet częściowo zautomatyzowane. Należą do nich przecinarka do pilników, kilka wierteł i szlifierki do wałków. Armaty najpierw odlano z brązu nad rdzeniem, a następnie przewiercono . W tym celu opracowano wiertarki pionowe lub poziome. Okazało się również pierwsze wałkownice do toczenia z ołowiu , a później na miedź. Dopiero wkrótce po 1700 roku można było walcować żelazo. Mniej więcej w tym samym czasie możliwe było również wiercenie luf armat żelaznych z litego materiału, używane do tego maszyny musiały być tylko nieznacznie zmodyfikowane w 1712 r. W celu przewiercenia kotłów parowych pierwszych parowozów tłokowych przez Thomasa Newcomena, a od 1775 r. , ulepszone autorstwa Jamesa Watta .

Rewolucja przemysłowa

Od rewolucji przemysłowej około 1750 roku cała technologia produkcji rozwinęła się znacznie szybciej. Dotychczasowy węgiel drzewny został zastąpiony węglem kamiennym , a wraz z procesem puddingu pojawiła się nowa i bardziej ekonomiczna metoda produkcji stali, która szybko się rozprzestrzeniała i coraz częściej zastępowała drewno. Wykorzystywano go razem z żeliwem do budowy maszyn parowych, maszyn włókienniczych (przędzalniczych, tkackich), obrabiarek , lokomotyw parowych i szyn . Ze względu na duże zapotrzebowanie na te same, znormalizowane części w tych branżach, po raz pierwszy pojawiła się masowa produkcja . Od 1740 r. Istniał złożony proces produkcji staliwa , który w XIX wieku został zastąpiony bardziej ekonomicznym procesem Bessemera, a ostatecznie procesem Siemens-Martin . Materiały żelazne można było również niezawodnie obrabiać za pomocą maszyn, które były teraz dostępne . Od około 1900 roku były wystarczająco precyzyjne, aby wykonywać pasowania . Umożliwiło to produkcję samochodów na linii montażowej, co znacznie obniżyło koszty jednostkowe. Również chemia i inżynieria procesowa poczyniły wielkie postępy w XIX wieku . Ważne surowce chemiczne, takie jak kwas siarkowy i amoniak i sody mogą być wytwarzane na skalę przemysłową. Wykorzystywano go do produkcji barwników smołowych i wybielaczy dla przemysłu tekstylnego, a także farb , leków i nawozów .

Od 1900 roku można było budować turbiny parowe, które są znacznie wydajniejsze niż silniki parowe tłokowe. Wraz z nowymi generatorami możliwe było teraz wytwarzanie energii elektrycznej w elektrowniach i udostępnianie jej na duże odległości prawie bez strat. Nowa forma energii była początkowo wykorzystywana do oświetlenia, ale wkrótce potem również do napędzania tramwajów i maszyn za pomocą silników elektrycznych . W przypadku ropy naftowej dostępne było również nowe źródło energii, które było wykorzystywane w silnikach spalinowych, takich jak silnik Otto lub silnik wysokoprężny . Są szczególnie popularne w pojazdach. Energia elektryczna doprowadziła również do nowej dziedziny elektrochemii . Dzięki niemu aluminium mogłoby być produkowane przemysłowo w dużych ilościach i wykorzystywane jako nowy materiał. Ponadto opracowano pierwsze tworzywa sztuczne i włókna syntetyczne . Od około 1950 roku jako kolejne źródło energii dodano energię jądrową .

XX wiek

W całym XX wieku materiały skrawające, takie jak stal szybkotnąca , węglik wolframu czy diament, były stale ulepszane i umożliwiały obróbkę coraz twardszych materiałów. Od około 1980 roku można było również obrabiać stal hartowaną. Od połowy wieku tokarki, frezarki, wiertarki i szlifierki stawały się coraz bardziej zautomatyzowane i elastyczne dzięki sterowaniu CNC . Uzupełniane były przede wszystkim w montażu robotami przemysłowymi . Na początku tego wieku, wielu nowych procesów spawania zostały opracowane, jak ręcznego spawania łukowego , metalu w osłonie gazowej spawania łukowego (MSG) lub wolfram gaz obojętny do spawania (TIG), która zastąpiła nitowanie jako korzystnego procesu łączenia. Laser opracowany w latach 60. był używany do precyzyjnych urządzeń pomiarowych i do zupełnie nowych procesów, takich jak cięcie laserowe i spawanie, lub do nowych generatywnych procesów produkcyjnych, takich jak drukowanie 3D lub szybkie prototypowanie .

21. Wiek

W kontekście Przemysłu 4.0 procesy są coraz bardziej zwirtualizowane. Automatyzacja produkcji rozwiązuje produkcję warsztatową rękodzieło ze w tej dziedzinie. W uzupełnieniu do szybkiego prototypowania, rozwój szybkiego produkt teraz powołuje się również na szybkim oprzyrządowania i szybkiej produkcji , jak wymagania dotyczące złożoności geometrycznej, małych ilościach i uruchomienie szybkiego rynku nadal wzrastać.

Indywidualne dowody

  1. ↑ Tworzenie sprzętu używanego do produkcji odbywa się w tych samych krokach.
  2. ↑ Werner Skolaut (red.): Maschinenbau , Springer, 2014, s.968 .
  3. ↑ Grote, Engelmann, Beitz, Syrbe, Beyerer, utwór: The engineering know - development, construction and production , Springer, 2012, s. 104.
  4. ↑ a b c Warnecke: Revolution der Unternehmenskultur , Springer, 1993, s. 11, 28–31, 33–37.

literatura

  • Christian Brecher (red.): Zintegrowana technologia produkcji dla krajów o wysokich zarobkach , Springer, 2011.
  • Grote, Engelmann, Beitz, Syrbe, Beyerer, Spur: Wiedza inżynierska - rozwój, konstrukcja i produkcja , Springer, 2012.
O historii
  • Günter Spur: Technologia produkcji w fazie przejściowej. Hanser, Monachium 1979.

linki internetowe

Wikisłownik: Inżynieria produkcji  - wyjaśnienia znaczeń, pochodzenie słów, synonimy, tłumaczenia