Diese wesentlichen Technikbereiche sind in der Industrie von Bedeutung

1. Tag: Werkstoffe und Ihre Einsatzgebiete

Grundlagenwissen Werkstoffe und Metalle

Technologischer Überblick - eine Einführung in die Technik

Bevor wir uns an diesem ersten Tag die Werkstoffe in der Industrie anschauen, erfahren Sie wie Sie Technik einfach verstehen können und wie Sie Stück für Stück ein Fundament in technischem Wissen aufbauen können.

Grundlagenwissen Werkstoffe und Metalle

Sie erfahren, welche Werkstoffe im industriellen Umfeld eingesetzt werden, welche Eigenschaften sie haben und was aus den Werkstoffen hergestellt werden kann.

 Werkstoffe - die große Auswahl

  • Kriterien für die Auswahl geeigneter Metalle
  • Das Gewicht - die Dichte
  • Die Schmelztemperatur
  • Die Wärmeleitfähigkeit
  • Elastisches und plastisches Verformungsverhalten
  • Weitere mechanische Eigenschaften
  • Fertigungsrelevante Eigenschaften
  • Chemische Eigenschaften


Eisen / Stahl - nicht ohne Grund das meist verwendete Metall

  • Eigenschaften von Stahl
  • Gefüge - was ist das?
  • Kurzer Überblick über die verschiedenen Stahlsorten
  • Wärmebehandlung von Stählen
  • Härten von Stahl  – was steckt dahinter?
  • Glühen

 

Nichteisenmetalle

  • Aluminium (Al) - ein Leichtgewicht
  • Magnesium (Mg) - eingesetzt bei komplizierten Gußformen
  • Titan (TI)  - an Festigkeit kaum zu übertreffen
  • Kupfer (Cu) - ein Strom- und Wärmeleiter von großer Bedeutung
  • Zinn (Zn) - nicht nur als Lötzinn im industriellen Einsatz
  • Zink (Zk) -  in der Industrie im Einsatz, aber auch als Dachrinne
  • Blei - bleischwer - so kennen wir dieses Metall
  • Messing - eine Legierung mit interessanten Eigenschaften
  • Silber - Einsatz natürlich noch als Besteck, aber auch relevant in der Technik
  • Gold - Als Kontaktmaterial in der Elektronik von großer Bedeutung

 

Weitere Metalle

Als Zusammenfassung unserer Erkenntnisse: An Beispielen überlegen wir, wo welche Metalle in der Industrie eingesetzt werden und warum

Handelsformen - so werden die Werkstoffe eingekauft.

Holz / Textilien - selten in der Industrie eingesetzt, aber doch mit interessanten Eigenschaften.


Anschließend ist eine Unternehmensbesichtigung zum Thema Werkstoffe geplant.
Hier finden Sie Bilder von vergangenen Betriebsbesichtigungen.


2. Tag: Grundkenntnisse Metallbearbeitung

Am zweiten Seminartag geht es nun um die Bearbeitung von Metallen. In der Technik unterscheiden wir zwischen Urformen und spanender Bearbeitung. Urformen ist das Gießen, Walzen und das Schmieden von Metallen. Sie werden staunen, dass speziell beim Gießen so manches „auf Sand gebaut ist“…
Schwerpunkt und im industriellen Umfeld sicherlich wichtig, ist die spanende Verformung. Es ist sehr spannend zu sehen, wie Bohrer, Drehstähle, Fräser und Schleifsteine sich durchs Metall arbeiten. Aber auch Verfahren wie das Erodieren werden angesprochen.

Bearbeitung von Metallen

  • Metalle gießen: Hier ist so manches auf Sand gebaut...
  • Schmieden: Metallen die Form aufdrücken
  • Walzen - das kennen Sie vom Wellholz
  • Rohrherstellung - das kann sehr kompliziert sein.
  • Sintern - Metalle werden "zusammengebacken"
  • Biegen - eine wesentliche Technologie bei Folgeverbundwerkzeuge
  • Tiefziehen - komplizierte Blechformen in Sekunden
  • Fließpressen
  • Innenhochdruck-Umformen (IHU)

 

Spanende Bearbeitung 

Sägen - und was dabei zu beachten ist

 

Bohren - nicht beim Zahnarzt, der fräst und schleift...

  • Senken - eine Spezialform des Bohrens
  • Gewindebohren / Gewindeschneiden 
  • Reiben -  wenn es innen ganz glatt und genau sein soll
  • Schneidstoffe - immer härter und widerstandsfähiger

 

Drehen - hier dreht sich das Werkstück

  •  Kühlschmierstoffe - die schmieren, kühlen und transportieren die Späne weg.
  •  Hartdrehen - bedarf besonderer Werkzeuge und Maschinen

 

Fräsen - hier dreht sich das Werkzeug

 

Schleifen - dann, wenn es besonders genau und glatt werden soll

 

Wie kommt das eckige Loch ins Werkstück? - Die Vorteile des Erodierens

  • Viele Arbeitsgänge sind automatisiert - CNC-gesteuerte Werkzeugmaschinen

 

Bleche schneiden

  •  Stanzwerkzeuge - hoher Invest - niedrige Stückkosten
  •  Folgeverbundwerkzeuge
  •  Laserschneidsysteme - unübertroffen in der Flexibilität

 

Wasserstrahlschneiden - erstaunlich, welche Kraft ein Wasserstrahl entwickelt

 

Oberflächentechnik

  •  Pulverbeschichten - Pulver, das mit einem Trick festgehalten wird, bis es aufgeschmolzen ist
  •  Feuerverzinken - ein nicht umsonst weit verbreiteter Rostschutz
  •  Galvanisieren - elektrischer Strom und Säure vollbringen wundersame Dinge.

Anschließend ist eine Unternehmensbesichtigung zum Thema Metallbearbeitung geplant.
Hier finden Sie Bilder von vergangenen Betriebsbesichtigungen.

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3. Tag: Mechanische Komponenten - Qualitätsmanagement

An diesem Tag geht es  um die wesentlichen mechanischen Komponenten. Wir beginnen mit den wichtigsten Verbindungen, Sie werden stauen, was so alles in einer Schraube steckt. Es geht ums Schweißen, ums Löten. Wir zeigen auf, wie Getriebe funktionieren und was die Hydraulik und die Pneumatik damit zu tun haben. Grundlagen der Messtechnik und der Qualitätssicherung sind weitere Themen, die nicht nur interessant, sondern bei denen es, wie bei vielen anderen Themen auch, gut ist, wenn man die Zusammenhänge kennt, um mitdiskutieren zu können.

Grundprinzipien der Verbindungstechniken

Schraubverbindungen - es steckt mehr dahinter als auf den ersten Blick wahrgenommen
     Schraubensicherung - wichtig... wird aber immer mal wieder beim Zusammenbau vergessen

Schnappverbindungen - im Vergleich zu anderen Methoden unschlagbar günstig in der Herstellung

Nietverbindungen - in der Technik nicht unbeliebt

Fittings - Rohrverbindungen

Löten - nicht so heiß wie schweißen

Schweißen - hier wird das Grundmaterial angeschmolzen
   Elektroschweißen - Lichtbogenschweißen
   Schutzgasschweißen  MIG MAG
   Gasschmelzschweißen auch bekannt als „Autogenschweißen“
   Schneidbrennen
   Strahlschweißen
   Widerstandspressschweißen - Punktschweißen
   Reibschweißen / Ultraschallschweißen

Kleben - spannend was er hierzu alles gibt

 

Mechanische Komponenten im industriellen Einsatz

Getriebe
    Riemenscheibe -  Zahnradgetriebe - Kettenantrieb
    Zahnradpumpe  - baut extrem starker Druck auf
    Lager -  Nicht mit dem Hochregallager zu verwechseln
    Federn - als "Energiespeicher" weit verbreitet

Technische Mechanik - Statik
   
Früher war alles nur geschätzt - heute können wir genau rechnen

Hydraulik - dort wo große Kräfte walten

Pneumatik -  ohne Öl - wenn etwas weniger Kraft auch reicht

Messtechnik
    Unterschied Messen - Lehren
    Messen - der Vergleich mit einem Maßstab
    Messschieber - mit ihm ist leicht zu messen, insbesondere wenn er elektronisch ist
    Bügelmessschrauben - komplexer aber auch genauer
    Messuhren - wenn es um die Rundheit geht
    Messeinrichtungen an CNC Maschinen
    Messmikroskope
    Optoelektronische Messgeräte
    Koordinatenmesssysteme
    Lehren - einfach in der Anwendung

 

Qualitätsmanagement
    Aufbau des Qualitätsmanagements
    Prüfplan - zentrales Dokument der Qualitätssicherung
    Mittelwert ist nicht alles…
    Welche Vorteile statistische Methoden bieten

 

 

Anschließend ist eine Unternehmensbesichtigung zum Thema Mechanische Komponenten und Meßtechnik geplant.
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4. Tag: Kunststoffverarbeitung


Nachdem wir im ersten Schritt Kunststoffe für die unterschiedlichsten Anwendungen kennen gelernt haben, ist es spannend zu sehen, wie mit der Spritzgusstechnik im 5 Sekunden -Takt teilweise sehr komplexe Kunststoffteile hergestellt werden können. Dies geht natürlich nicht ohne entsprechende Werkzeuge. Wie komplex die sein können besprechen wir nicht nur in der Theorie, sondern sehen dies auch in der Praxis.

Kunststoffe und ihre Verarbeitung

Kunststoffe haben die Welt verändert …

Herstellung von Kunststoffen - Polymerisation

Die drei Hauptgruppen
    Thermoplaste - leicht wieder einschmelzbar
    Duroplaste
    Elastomere

Herstellung von Kunststoffteilen

Das Spritzgussverfahren - komplexe Formen, in denen hohen Stückzahlen gefertigt werden
    Der Aufwand steckt im Werkzeug - die Präzision der Werkzeugmacher
    Probleme treten in der Praxis auf?
    Optimierung der Teile durch  die Simulation auf dem Computer
    Einlegeteile - so wird mit Kunststoff umspritzt

Kennzeichnung von Kunststoffteilen - das sehen Sie inzwischen an jedem Kunststoffteil

Extrudieren - Herstellung von Kunststoffrohren

Spezielle Herstellverfahren

Herstellungsverfahren von Folien

Extrusionsblasen Herstellung von Kunststoffflaschen

Herstellungsverfahren von Formteilen mit Duroplaste

Schaumstoffblöcke - Herstellung von Polystyrol oder Polyurethan

Vakuumtiefziehen - das ist zum Beispiel der berühmte Joghurtbecher

 

Verbundwerkstoffe - hier gehören immer mehrere dazu...

Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff

Additive Fertigungsverfahren

3 D- Druck - innovoativ -  aber kann doch nicht alles was die Journalisten überschwänglich schreiben.

Anschließend ist eine Unternehmensbesichtigung zum Thema Kunststofffertigung geplant.
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5. Tag: Normen - technische Zeichnungen verstehen

Eine Technische Zeichnung muss kein Buch mit sieben Siegeln bleiben, Sie werden im Kurs Stück für Stück technische Zeichnungen verstehen. Wir werden an praktischen Beispielen darüber sprechen, wie die einzelnen Teile hergestellt wurden und nachmessen ob wir sie „in unserer fiktiven Wareneingangskontrolle“ so akzeptieren würden. Klar schaffen wir es in den wenigen Stunden nicht 100 % alles zu verstehen – die Lehre zum Technischen Zeichner/ Designer geht drei Jahre.  Aber wir müssen es auch nicht. 80% reichen und das werden Sie an diesem Tag erreichen.  Sie können gerne technische Zeichnungen aus  Ihrem Bereich mitbringen, sofern sie nicht vertraulich sind.
Zu Beginn des Tages geht es aber zuerst noch um technische Normen. Normen und Richtlinien, das scheint eine typisch deutsche Angelegenheit zu sein, wir werden sehen, dass mehr dahintersteckt. In einem weiteren kurzen Kapitel lernen Sie, was bei Patenten zu beachten ist.

 

Technische Normen, Richtlinien
   Aufgaben der Normen
   Wichtige Normen und Richtlinien

Gewerblicher Rechtsschutz /Patente 
   Was ist zu beachten?
   Unterschied Patent - Gebrauchsmuster, eingetragenes Design (früher Geschmacksmuster)
   Anforderungen an das Patent:
   Was nützt das Patent?
   Arbeitnehmererfindungsrecht
   Gebrauchsmuster

Technische Zeichnungen interpretieren
und dabei Herstellungsverfahren erkennen

   Anforderungen an Zeichnungen
   Der Zeichnungskopf
   Viele Zeichnungen aus der Praxis, an denen wir Stück für Stück die Sprache der Konstrukteure kennenlernen
   Toleranzen - die unterschiedlichen Möglichkeiten sie anzugeben.
   Form- und Lagetoleranzen - nur im Überblick
   Oberflächenbeschaffenheit - Rauheit
   Die ISO - Toleranzen für Passungen - es gibt eine einfache Möglichkeit dies zu erklären.
   Weitere technische Pläne in der Übersicht

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6. Tag: Elektrotechnik


An diesem sechsten Tage beginnen wir mit einem ganz neuen Kapitel, fortan werden wir uns mit vagabundierenden Elektronen, Strom und Spannung, aber auch mit Widerständen beschäftigen. Sie werden zentrale Zusammenhänge der Elektrotechnik verstehen lernen, sehen wie Sicherungen, Leitungen, Schalter und Motoren funktionieren. Wir sprechen über Wechselstrom, Sie werden sehen, warum Transformatoren wichtig sind und bekommen so einen Überblick über eine Technologie, die in unserer Welt nicht mehr wegzudenken ist.

 

Elektronen gehen auf Wanderschaft
   Der elektrische Strom haben wir vagabundierenden Elektronen zu verdanken
   Aber auch Elektronen muss etwas Spannendens geboten werden
   Widerstand ist nicht immer zwecklos
   Wie wir diese Spannung erzeugen können
   Was leistet der elektrische Strom?   -  Wirkungen des elektr. Stromes

Elektrische Bauteile
   Strom schalten - Der elektr. Schalter
   Strom transportieren  / Leitungen - Kabel
   Im Notfall schnell abschalten - Sicherungen
   Elektrisch erhitzen

Elektrische Leistung - und Energie

Elektro - Magnetismus - immer noch geheimnisvoll und faszinierend in der Anwendung

Elektrischer Strom erzeugt ein Magnetfeld

Aber es funktioniert auch umgekehrt! Das Magnetfeld erzeugt elektr. Strom
   Das Prinzip des Stromgenerators
   Trafo - ohne ihn sähe die Welt anders aus
   Induktiv Erwärmen - wie der Induktionsherd in der Küche funktioniert, aber auch die Metallerhitzung in der Werkhalle

Elektromotoren bringen Bewegung in die Maschinen
   Die Vielzahl unterschiedlicher elektrischer Antriebssysteme
   Das Prinzip von Hase und Igel -  Gleichstrommotor
   Schrittmotor
   Drehstromnetz - Prinzip und Einsatz des Asynchronmotors
   Motoransteuerung – Frequenzumrichter
   Beispiele für Elektromotoren in der Praxis

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7. Tag: Elektronik - Automatisierungstechnik

Nachdem wir uns - als Wiederholung - die wichtigsten Zusammenhänge der Elektrotechnik in Erinnerung gerufen haben, geht es um die Elektronik und die Automatisierungstechnik. Sie wissen alle, wie rasant sich die Elektronik entwickelt hat und dies hat seinen Grund. Sie werden die Grundlagen verstehen lernen, sehen können, warum sich die digitale Welt so schnell ausbreitet, um dann verstehen zu können, was dies auch für die Automatisierungstechnik bedeutet. In der Automatisierungstechnik geht es dann darum, was  mit den Sensoren erkannt werden kann und warum nicht nur gesteuert, sondern auch geregelt werden muss.

 

Elektronik
   Strom steuern, nicht nur schalten das ist für viele Anwendungen wichtig
   Früher war der Aufwand sehr groß...
   Halbleiter als „Problemlöser“
   Wie Halbleiter funktionieren - Ein kurzer Einblick
   Erst die Transistoren haben die Welt verändert  Warum ?
   Ein Transistor ist meist zu wenig - die integrierten Schaltungen - ICs
   Kurzer Einblick in den Herstellungsprozess
   Hochkomplexe Schaltungen
   Weitere Halbleiterbauelemente

Empfindlichkeit gegen elektrostatische Aufladung

Fertigung von elektronischen Platinen

Der Wandel von „analog“ zu „digital“
   Was bedeutet analog - was digital ?
   Warum setzt sich die Digitaltechnik immer mehr durch?
   Der Mikroprozessor - als Universalbaustein
   Was führte zur Entwicklung eines Mikroprozessors?
   Grundstruktur eines Mikroprozessorsystems
   Funkwellen -   Elektromagnetische Störungen


Automatisierung

   Sensorik - Aktorik - die Unterschiede
   Sensoren - Die fünf Sinne der Maschine
   Optische Sensoren
   Wege und Drehwinkel werden mit Licht gemessen
   Weitere Sensoren zur Weg- und Winkelmessung
   Sensoren zur Messung von Kraft, Druck  und Drehmoment
   Induktive Näherungsschalter
   Sensoren, die akustische Signale erkennen
   Temperatursensoren
   Sensoren zur Analyse chemischer Stoffe

Aktorik

Regelungs- und Steuerungstechnik
   Regeln oder Steuern - ein entscheidender Unterschied
   Beispiele aus der Praxis
   Steuerungen ein bekannter Vertrete ist die SPS

Robotertechnologien

Identifikationssysteme

Barcode – Strichcode

RFID

Bildverarbeitung - das elektronische Auge

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8. Tag: Informationstechnologien

Am Seminartag unserer Weiterbildungsserie geht es um die Informations- und Kommunikationstechnologien. Es sind die vielen verwirrenden Begriffe, die es uns oft schwer machen, die Zusammenhänge zu verstehen. Ich zeige Ihnen an verschiedenen praktischen Beispielen, dass es gar nicht so schwer ist, die grundlegenden Prinzipien der Informationstechnik zu verstehen. Wichtig ist es auch hier wieder, einen Überblick zu bekommen, nicht nur über die Computertechnologien und die Softwareentwicklung, sondern vor allem auch über Bussysteme und die Entwicklungen, die in Zukunft anstehen.

Computertechnologien im Überblick

  • Aufbau von Rechnersystemen
  • Der Mikroprozessor - der Baustein auf den es ankommt
  • Was führte zur Entwicklung eines Mikroprozessors?


Speichermedien

  • Disketten und Bänder - heute veraltet aber noch ideal wichtige Pinzipien zu erklären
  • Festplatte - warum heißt die Festplatte "Festplatte"
  • Arbeitsspeicher - ganz anders wie die Festplatte
  • Memory Stick Flash-Speicher - haben die Technik revolutioniert
  • CD - ROM - wichtig ist es das Prinzip zu verstehen.

Drucksysteme

  • Tintenstrahlprinzip - faszinierend wie dies möglich ist
  • Prinzip Laserdrucker / Kopierer


Computernetze und Bussysteme

  • Aufgabe der Rechnernetze - Kommunikation ganz groß geschrieben
  • aber wie es mit möglichen Kommunikationsfehler - wie werden sie vermieden?
  • Netzwerkkomponenten
  • Lichtwellenleiter
  • Anschlusskabel am PC – ein Überblick

Internet

  • Was bedeutet Paketvermittlung und wie werden Daten zuverlässig übertragen - wichtig z. B. beim Online Banking
  • Feldbusse: Netzwerke an der Maschine und im Auto Feldbusse
  • Blockchain - eine vielversprechende innovative Technologie

Rechnerarchitekturen

  • Organisation größerer Rechnersysteme; Client – Server- Architektur (CSA)

Rechner ohne Bildschirm und Tastatur

  • Was sind Embedded Systeme - was ist hier eingebettet?
  • Embedded Systeme heute fast überall verbreitet - Beim Auto sind es heute über 30 Rechnersysteme die beim Einschalten hochfahren

Softwareentwicklung

  • Wie sehen die Befehle aus, die der Computer verstehen kann?
  • Wie werden sich die Methoden in der Softwareerstellung in Zukunft entwickeln?
  • Von der Produktidee bis zur Serienreife  

Rechnersysteme in der Produktentwicklung und Simulation

  • CAD- Systeme - weit mehr als nur technische Zeichnungen erstellen
  • Simulation -  Ein Megatrend nicht nur in der Produktentwicklung

 

 

In Absprache mit den Teilnehmer Unternehmensbesichtigung
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Sie haben noch Fragen zu Inhalt, Ablauf oder Organisation?

Greifen Sie einfach zum Hörer und kontaktieren Sie den Seminarleiter, Berthold Villing, persönlich. Alternativ können Sie ihm auch eine E-Mail schicken

Fon: 07426 9319875
E-Mail: b.villing@bs-as.de

Berthold Villing, Diplom-Ingenieur Elektronik (FH), Diplom-Wirtschafts-Ingenieur (FH) und Master of Science im Fach Biomedical Engineering verfügt nicht nur über drei akademische Abschlüsse, sondern hat darüber hinaus auch umfassende Berufserfahrungen als Ingenieur, Projekt- und Entwicklungsleiter,sowie 20 Jahre als Dozent. Seit 2003 ist er der leitende Direktor der Steinbeis Business School Alb-Schwarzwald.