Maschinenbau

Die Konstruktion einer Turbine erfordert die Zusammenarbeit von Ingenieuren aus verschiedenen Branchen. Die Ingenieure jeder Spezialisierung müssen über Grundkenntnisse anderer verwandter Gebiete verfügen, um komplexe Probleme und miteinander verbundene Disziplinen lösen zu können.

Engineering ist die Verwendung wissenschaftlicher Prinzipien zum Entwerfen und Bauen von Maschinen, Strukturen und anderen Einheiten, einschließlich Brücken, Tunneln, Straßen, Fahrzeugen, Gebäuden, Systemen und Prozessen. Nutzen Sie die Anhäufung von technologischem Wissen für Innovation, Erfindung, Entwicklung und Verbesserung von Techniken und Werkzeugen, um die Bedürfnisse von Menschen und Gesellschaft zu erfüllen und technische Probleme zu lösen.

Der Ingenieur stützt sich auf die Grundlagenwissenschaften (Mathematik, Physik, Chemie, Biologie, Wirtschafts- und Verwaltungswissenschaften, Ingenieurwissenschaften, Angewandte Ingenieurwissenschaften) sowohl für die Entwicklung von Technologien als auch für den effizienten und produktiven Umgang mit Ressourcen und Kräften der Natur Nutzen der Gesellschaft. Engineering ist eine Tätigkeit, die Wissen in etwas Praktisches umwandelt.

Engineering wendet wissenschaftliche Erkenntnisse und Methoden auf pragmatische und agile Weise auf die Erfindung oder Verbesserung von Technologien an und passt sich dabei an die Beschränkungen von Zeit, Ressourcen, gesetzlichen Anforderungen, Sicherheits- und ökologischen Anforderungen usw. an.

Sein Studium als Wissensgebiet steht in direktem Zusammenhang mit dem Beginn der industriellen Revolution und bildet eine der Säulenaktivitäten in der Entwicklung moderner Gesellschaften.

Das Ingenieurwesen wird derzeit nach seinem Anwendungsgebiet in verschiedene Bereiche eingeteilt.

Definition

Das Ingenieurwesen ist eine breite und sich bis zu einem gewissen Grad verändernde Disziplin, da es stark vom technologischen Fortschritt und den Werkzeugen abhängt, die Ingenieure verwenden. Hinzu kommt, dass die Ingenieurausbildung nicht homogen ist und unter anderem in ihrer Dauer international unterschiedlich ist. Darüber hinaus ist der Ingenieurberuf in vielen Ländern ein reglementierter Beruf, dessen formale Ausbildung an die nationalen Regelungen angepasst werden muss.

Geschichte

Reliefkarte der Zitadelle von Lille , entworfen 1668 von Vauban , dem bedeutendsten Militäringenieur seiner Zeit.

Ingenieurwesen gibt es seit der Antike, als Menschen unter vielen anderen Erfindungen Erfindungen wie den Keil , den Hebel , das Rad und die Riemenscheibe machten.

Der Begriff Engineering leitet sich vom Wort Ingenieur ab, das selbst aus dem 14.  Jahrhundert stammt, als ein Ingenieur (wörtlich jemand, der eine Belagerungsmaschine baut oder betreibt) sich auf „einen Erbauer von Militärmaschinen“ bezog. In diesem inzwischen veralteten Kontext bezieht sich ein „Motor“ auf eine militärische Maschine, das heißt eine mechanische Vorrichtung, die in der Kriegsführung verwendet wird (z. B. ein Katapult ). Bemerkenswerte Beispiele für veraltete Verwendungen, die bis heute erhalten geblieben sind, sind das Militärkorps von Ingenieuren, beispielsweise das United States Army Corps of Engineers.

Das Wort „Motor“ selbst ist sogar noch älteren Ursprungs und leitet sich letztlich vom lateinischen ingenium ( um  1250 ) ab , was „angeborene Qualität, insbesondere geistige Kraft, also eine clevere Erfindung“ bedeutet. ]

Später, als der Entwurf von Bauwerken wie Brücken und Gebäuden zu einer technischen Disziplin heranreifte, wurde der Begriff Bauingenieurwesen in das Lexikon aufgenommen, um zwischen denen zu unterscheiden, die sich auf den Bau solcher Projekte spezialisiert haben, nicht-militärische und diejenigen, die in der Disziplin des Militäringenieurwesens tätig sind .

Antike

Die alten Römer bauten Aquädukte , um die Städte des Imperiums ständig mit sauberem, frischem Wasser zu versorgen.

Die Pyramiden im alten Ägypten , Zikkuraten in Mesopotamien, die Akropolis und der Parthenon in Griechenland, die römischen Aquädukte , die Via Appia und das Kolosseum , Teotihuacan und der Brihadeeswarar -Tempel von Thanjavur, neben vielen anderen Bauwerken, stechen als Zeugnis des Erfindungsreichtums hervor und Fähigkeiten der Zivil- und Militäringenieure der Antike. Andere Denkmäler oder Bauwerke, die nicht mehr stehen, wie die Hängenden Gärten von Babylon und der Leuchtturm von Alexandria , waren bedeutende technische Errungenschaften ihrer Zeit und wurden als eines der wichtigsten Sieben Weltwunder der Antike angesehen .

Die sechs klassischen einfachen Maschinen waren im alten Nahen Osten bekannt. Der Keil und die schiefe Ebene (Rampe) sind seit prähistorischen Zeiten bekannt. Das Rad wurde zusammen mit dem Rad-und-Achse-Mechanismus im fünften Jahrtausend v. Chr. in Mesopotamien (dem heutigen Irak ) erfunden. Der Hebelmechanismus tauchte erstmals vor etwa 5.000 Jahren im Nahen Osten auf, wo er in einer einfachen Waage verwendet wurde, und um große Objekte in der altägyptischen Technologie zu bewegen. Der Hebel wurde auch im Schaduf (Wasserhebegerät), der ersten Kranmaschine, die um 3000 v. Chr. in Mesopotamien auftauchte, und später in der altägyptischen Technik um 3000 v. Die frühesten Beweise für Riemenscheiben stammen aus Mesopotamien im frühen 2. Jahrtausend v. Chr. und aus dem alten Ägypten während der zwölften Dynastie (1991–1802 v. Chr.). Die Schraube , die letzte der einfachen Maschinen, die erfunden wurde, erschien erstmals in Mesopotamien während der neuassyrischen Zeit (911–609 v. Chr.). [ Die ägyptischen Pyramiden wurden mit drei der sechs einfachen Maschinen gebaut, der schiefen Ebene, dem Keil und dem Hebel, um Strukturen wie die Pyramide von Gizeh zu schaffen . ]

Der erste namentlich bekannte Bauingenieur ist Imhotep . Als einer der Beamten des Pharaos entwarf und überwachte Djosèr wahrscheinlich den Bau der Djoser-Pyramide (der Stufenpyramide) in Saqqara , Ägypten, um 2630–2611 v. Die ersten praktischen wasserbetriebenen Maschinen, das Wasserrad und die Wassermühle, erschienen erstmals im frühen 4. Jahrhundert v . Chr. im Persischen Reich , im heutigen Irak und im Iran  . C. ]

In Kush wurde Sakia im  4. Jahrhundert v . Chr. entwickelt . C., die statt menschlicher Energie auf tierische Energie angewiesen war. Hafirs entwickelten sich in Kush als eine Art Reservoir, um Wasser zu speichern und zu enthalten, sowie um die Bewässerung anzutreiben. Pioniere wurden während militärischer Feldzüge zum Bau von Straßen eingesetzt. Kuschitische Vorfahren bauten während der Bronzezeit zwischen 3700 und 3250 v. Chr. Speos. C. Niedrigöfen und Hochöfen wurden ebenfalls im  7. Jahrhundert v. Chr. geschaffen. C. in Kush. ]

Das antike Griechenland entwickelte Maschinen sowohl im zivilen als auch im militärischen Bereich. Der Antikythera-Mechanismus , ein früher bekannter mechanischer Analogcomputer , und die mechanischen Erfindungen von Archimedes , sind Beispiele des griechischen Maschinenbaus. Einige der Erfindungen von Archimedes sowie der Antikythera-Mechanismus erforderten ausgefeilte Kenntnisse über Differentialgetriebe oder Planetengetriebe, zwei Schlüsselprinzipien der Maschinentheorie, die bei der Konstruktion der Getriebezüge der industriellen Revolution halfen und noch heute verwendet werden in verschiedenen Bereichen wie Robotik und Fahrzeugtechnik. ]

Die alten chinesischen, griechischen, römischen und hunnischen Armeen setzten militärische Maschinen und Erfindungen wie die Artillerie ein, die von den Griechen um das  4. Jahrhundert v. Chr. entwickelt wurde, die Triere , die Ballista und das Katapult. Im Mittelalter wurde das Trebuchet entwickelt .

Mittelalter

Die ersten praktischen Windmaschinen , die Windmühle und die Windpumpe , erschienen erstmals in der muslimischen Welt während des islamischen Goldenen Zeitalters im heutigen Iran , Afghanistan und Pakistan im  9. Jahrhundert  n. Chr. C. ​ Die erste praktische Dampfmaschine war ein Spinalrotator, der von einer Dampfturbine angetrieben wurde und 1551 von Taqi al-Din Muhammad ibn Ma'ruf im osmanischen Ägypten beschrieben wurde. ]

Der Cotton Gin wurde im 6. Jahrhundert n. Chr. in Indien erfunden  . 35 und das wurden im frühen 11. Jahrhundert in der islamischen Welt erfunden  , beide waren grundlegend für das Wachstum der Baumwollindustrie. Das Spinnrad war auch ein Vorläufer des Rotary Gin, der eine Schlüsselentwicklung während der frühen industriellen Revolution im 18.  Jahrhundert war . Die Kurbelwelle und die Nockenwelle wurden um 1206 von Al-Jazari in Nordmesopotamien erfunden , und wurden später zu einem zentralen Bestandteil moderner Maschinen wie der Dampfmaschine , des Verbrennungsmotors und der automatischen Steuerung . ]

Die ersten programmierbaren Maschinen wurden in der muslimischen Welt entwickelt. Ein Musiksequenzer, ein programmierbares Musikinstrument, war der erste Typ einer programmierbaren Maschine. Der erste Musiksequenzer war ein automatischer Flötenspieler, der im  9. Jahrhundert von den Brüdern Banu Musa erfunden und in ihrem Buch der genialen Geräte beschrieben wurde . 1206 erfand Al-Jazari programmierbare Automaten/Roboter. Er beschrieb vier Automatenmusiker, darunter Schlagzeuger, die von einer programmierbaren Trommelmaschine betrieben wurden, wo sie dazu gebracht werden konnten, verschiedene Rhythmen und verschiedene Trommelmuster zu spielen. Die Schlossuhr, eine mechanische astronomische Uhr, die durch die Kraft des Wassers angetrieben wird, wurde von Al-Jazari erfunden und war der erste analoge programmierbare Computer. ]

Ein hydraulisch angetriebener Grubenaufzug zur Erzgewinnung, ca. 1556

Vor der Entwicklung der modernen Technik wurde Mathematik von Handwerkern wie Müllern, Uhrmachern , Instrumentenbauern und Landvermessern verwendet . Abgesehen von diesen Berufen wurde den Universitäten keine große praktische Bedeutung für die Technik zugesprochen. :

Ein Standardwerk für den Stand der mechanischen Kunst der Renaissance ist die bergbautechnische Abhandlung „ De re metallica “ (1556), die auch Abschnitte zur Geologie , zum Bergbau und zur Chemie enthält . De re metallica war die chemische Standardreferenz für die nächsten 180 Jahre. ]

Neuzeit

Die Verwendung der Dampfmaschine ermöglichte es, bei der Herstellung von Eisen Koks durch Holzkohle zu ersetzen , was die Eisenkosten senkte, und lieferte den Ingenieuren ein neues Material zum Bau von Brücken . Die frühesten Brücken bestanden aus Gusseisen, das bald durch weniger sprödes Schmiedeeisen als Konstruktionsmaterial ersetzt wurde.

Die Wissenschaft der klassischen Mechanik, manchmal Newtonsche Mechanik genannt , bildete die wissenschaftliche Grundlage für einen Großteil der modernen Technik. ​​Mit dem Aufstieg des Ingenieurberufs im 18.  Jahrhundert wurde der Begriff enger auf Bereiche angewendet, in denen Mathematik und Naturwissenschaften für diese Zwecke eingesetzt wurden. In ähnlicher Weise wurden neben dem Zivil- und Militäringenieurwesen die damals als mechanische Künste bekannten Bereiche in das Ingenieurwesen integriert.

Der Kanalbau war in den frühen Phasen der industriellen Revolution eine wichtige technische Meisterleistung. ]

John Smeaton war der erste selbsternannte Bauingenieur und galt oft als „Vater“ des Bauingenieurwesens. Er war ein englischer Bauingenieur, der für den Entwurf von Brücken, Kanälen, Häfen und Leuchttürmen verantwortlich war. Er war auch ein erfahrener Maschinenbauingenieur und ein hervorragender Physiker. Unter Verwendung eines Wasserradmodells führte Smeaton sieben Jahre lang Experimente durch, um Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung zu ermitteln. ​: Smeaton führte eiserne Zahnräder und Wellen in Wasserräder ein. ​: Smeaton nahm auch mechanische Verbesserungen an der Newcomen-Dampfmaschine vor. Smeaton entwarf den dritten Leuchtturm in Eddystone (1755-1759), wo er Pionierarbeit bei der Verwendung von "hydraulischem Kalk" (einer Form von Mörtel, der sich unter Wasser verfestigt) leistete und eine Technik entwickelte, bei der Granitblöcke mit Schwalbenschwänzen für den Leuchtturmbau verwendet wurden. Es ist wichtig in der Geschichte, Wiederentdeckung und Entwicklung des modernen Zements, weil es die Zusammensetzungsanforderungen identifizierte, die notwendig sind, um die "Hydraulik" in Kalk zu erhalten ; Arbeit, die schließlich zur Erfindung des Portlandzements führte .

Angewandte Wissenschaft führte zur Entwicklung der Dampfmaschine. Die Abfolge der Ereignisse begann mit der Erfindung des Barometers und der Messung des atmosphärischen Drucks durch Evangelista Torricelli 1643, Demonstration der Kraft des atmosphärischen Drucks durch Otto von Guericke anhand der Magdeburger Halbkugeln 1656, Laborexperimente durch Denis Papin , der eine experimentelles Modell von Dampfmaschinen und demonstrierte die Verwendung eines Kolbens , den er 1707 veröffentlichte. Edward Somerset , 2. Marquess of Worcester, veröffentlichte ein Buch mit 100 Erfindungen, das eine Methode zum Anheben von Wasser ähnlich einer Kaffeekanne enthielt. Samuel Morland , ein Mathematiker und Erfinder, der an Pumpen arbeitete, hinterließ beim Vauxhall Ordinance Office Notizen über ein Dampfpumpendesign, das Thomas Savery las . 1698 baute Savery eine Dampfpumpe namens "The Miner's Friend". Es verwendete sowohl Vakuum als auch Druck. Der Eisenhändler Thomas Newcomen , der 1712 die erste kommerzielle Kolbendampfmaschine baute, hatte keine wissenschaftliche Ausbildung. :

Jumbo-Jet

Die Verwendung von dampfbetriebenen gusseisernen Blaszylindern zur Bereitstellung von Druckluft für Hochöfen führte im späten 18.  Jahrhundert zu einem starken Anstieg der Eisenproduktion . Die durch hocheffizienten Dampf ermöglichten höheren Ofentemperaturen ermöglichten die Verwendung von mehr Kalk in Hochöfen und ermöglichten den Übergang von Kohle zu Koks. Diese Neuerungen senkten die Eisenkosten und machten Pferdeeisenbahnen und Eisenbrücken praktisch. Das 1784 von Henry Cort patentierte Puddling -Verfahren produzierte große Mengen an Schmiedeeisen. Hot Blast , 1828 von James Beaumont Neilson patentiert , reduzierte die zum Schmelzen von Eisen benötigte Brennstoffmenge erheblich. Mit der Entwicklung der Hochdruckdampfmaschine machte das Leistungsgewicht von Dampfmaschinen den Betrieb von Dampfschiffen und Lokomotiven möglich. [55] Neue Stahlherstellungsverfahren, wie das Bessemer-Verfahren und der Herdofen, leiteten Ende des 19.  Jahrhunderts ein Gebiet der Schwermaschinenbaukunst ein .

Einer der berühmtesten Ingenieure der Mitte des 19.  Jahrhunderts war Isambard Kingdom Brunel , der Eisenbahnen, Werften und Dampfschiffe baute.

Offshore-Ölbohrplattform, Golf von Mexiko .

Die industrielle Revolution schuf eine Nachfrage nach Maschinen mit Metallteilen, was zur Entwicklung verschiedener Werkzeugmaschinen führte. Es war nicht möglich, gusseiserne Zylinder genau zu bohren, bis John Wilkinson seine Bohrmaschine erfand , die als erste Werkzeugmaschine gilt. Andere Werkzeugmaschinen umfassten die Drehbank zum Schnitzen von Schrauben, die Fräsmaschine , die Revolverdrehbank und den Metallhobel . Präzisionsbearbeitungstechniken wurden in der ersten Hälfte des 19.  Jahrhunderts entwickelt . Dazu gehörte die Verwendung von Vorrichtungen , um das Bearbeitungswerkzeug über das Werkstück zu führen, und von Vorrichtungen, um das Werkstück in der richtigen Position zu halten. Werkzeugmaschinen und Bearbeitungstechniken, die austauschbare Teile herstellen können, führten Ende des 19. Jahrhunderts zu einer großindustriellen Produktion  . ]

Die Volkszählung der Vereinigten Staaten von 1850 listete den Beruf des "Ingenieurs" zum ersten Mal mit einer Zahl von 2.000 auf. Vor 1865 gab es in den USA weniger als 50 Absolventen von Ingenieurwissenschaften. 1870 gab es in den USA ein Dutzend Absolventen von Maschinenbauingenieuren, und diese Zahl stieg 1875 auf 43 pro Jahr. 1890 gab es 6.000 Zivil-, Bergbau-, Maschinenbau- und Elektroingenieure. ]

Bis 1875 gab es in Cambridge keinen Lehrstuhl für angewandte Mechanismen und angewandte Mechanik und bis 1907 keinen Lehrstuhl für Ingenieurwesen in Oxford . Deutschland gründete früher technische Universitäten. ]

Zu den Grundlagen der Elektrotechnik im 19.  Jahrhundert gehörten die Experimente von Alessandro Volta , Michael Faraday , Georg Ohm und anderen sowie die Erfindung des elektrischen Telegrafen im Jahr 1816 und des Elektromotors im Jahr 1872. Die theoretischen Arbeiten von James Clerk Maxwell (siehe: Gleichungen von Maxwell ) und Heinrich Hertz Ende des 19.  Jahrhunderts entstand die Elektronik . Die späteren Erfindungen der Vakuumröhre und des Transistors beschleunigten die Entwicklung der Elektronik weiter in einem solchen Ausmaß, dass Elektro- und Elektronikingenieure heute ihre Kollegen in allen anderen technischen Fachgebieten zahlenmäßig übertreffen. Chemische Verfahrenstechnik entwickelte sich Ende des 19.  Jahrhunderts . Die Herstellung im industriellen Maßstab erforderte neue Materialien und neue Prozesse, und 1880 war der Bedarf an einer groß angelegten chemischen Produktion so groß, dass eine neue Industrie geschaffen wurde, die sich der Entwicklung und großtechnischen Herstellung chemischer Produkte in der neuen Industrie widmete Pflanzen. Die Rolle des Chemieingenieurs war die Gestaltung dieser chemischen Anlagen und Prozesse. ]

Der Solarofen Odeillo in den Pyrénées-Orientales in Frankreich kann Temperaturen von bis zu 3.500 °C erreichen. Die Luft- und Raumfahrttechnik befasst sich mit dem Design von Flugzeugdesignprozessen , während die Luft- und Raumfahrttechnik ein modernerer Begriff ist, der den Umfang der Disziplin auf das Design von Raumfahrzeugen erweitert. Seine Ursprünge lassen sich bis zu den Pionieren der Luftfahrt im frühen 20.  Jahrhundert zurückverfolgen , obwohl die Arbeit von Sir George Cayley kürzlich auf das letzte Jahrzehnt des 18.  Jahrhunderts datiert wurde . Das frühe Wissen der Luftfahrttechnik war weitgehend empirisch, wobei einige Konzepte und Fähigkeiten aus anderen Ingenieurzweigen importiert wurden.

Der erste Doktortitel in Ingenieurwesen (technisch, angewandte Wissenschaft und Ingenieurwesen) in den Vereinigten Staaten wurde 1863 an Josiah Willard Gibbs an der Yale University verliehen; Es war auch der zweite Doktortitel in Naturwissenschaften, der in den USA verliehen wurde.

Nur ein Jahrzehnt nach den erfolgreichen Flügen der Wright Brothers gab es eine umfassende Entwicklung der Luftfahrttechnik durch die Entwicklung von Militärflugzeugen, die im Ersten Weltkrieg eingesetzt wurden. In der Zwischenzeit kombinierte die Forschung zur Bereitstellung grundlegender wissenschaftlicher Hintergründe weiterhin theoretische Physik mit Experimenten.

Der Ingenieur

Die Dampfmaschine von James Watt von der National Currency and Stamp Factory wurde in der Lobby der Higher Technical School of Industrial Engineers in Madrid ausgestellt

Seine Hauptfunktion besteht darin, Entwürfe zu machen oder technologische Lösungen für soziale, industrielle oder wirtschaftliche Bedürfnisse zu entwickeln. Dazu muss der Ingenieur die wichtigsten Hindernisse identifizieren und verstehen, um ein gutes Design durchführen zu können. Zu den Hindernissen gehören verfügbare Ressourcen, physikalische oder technische Einschränkungen, Flexibilität für zukünftige Modifikationen und Ergänzungen und andere Faktoren wie Kosten, Machbarkeit, Leistung sowie ästhetische und kommerzielle Erwägungen. Durch das Verständnis der Hindernisse entscheiden Ingenieure über die besten Lösungen, um die Einschränkungen zu bewältigen, die bei der Herstellung und Verwendung eines Objekts oder Systems auftreten .

Ingenieure nutzen Wissen aus Wissenschaft , Mathematik und Erfahrung, um die besten Lösungen für konkrete Probleme zu finden, indem sie mathematische Modelle von Problemen erstellen, die es ihnen ermöglichen, potenzielle Lösungen rigoros zu analysieren und zu testen. Wenn es mehrere vernünftige Lösungen gibt, bewerten die Ingenieure die verschiedenen Designoptionen basierend auf ihren Qualitäten und wählen die Lösung aus, die den Anforderungen, Kosten, Sicherheit und anderen Randbedingungen am besten entspricht.

Im Allgemeinen versuchen Ingenieure zu testen, ob ihre Entwürfe ihre Ziele erreichen, bevor sie zur Massenproduktion übergehen. Dazu nutzen sie unter anderem Prototypen, maßstabsgetreue Modelle, Simulationen, zerstörende Prüfungen und Festigkeitsprüfungen. Die Tests prüfen, ob die Artefakte wie vorgesehen funktionieren.

Um Standard- und einfache Designs zu erstellen, spielen Computer eine wichtige Rolle. Mithilfe von CAD - Programmen ( Computer Aided Design ) können Ingenieure einen besseren Einblick in ihre Konstruktionen gewinnen. Der Computer kann einige Modelle automatisch in Anweisungen übersetzen, die für die Herstellung eines Entwurfs geeignet sind. Der Computer ermöglicht auch eine größere Wiederverwendung zuvor entwickelter Konstruktionen, indem er dem Ingenieur eine Bibliothek vordefinierter Teile zur Verwendung in seinen eigenen Konstruktionen präsentiert.

Ingenieure müssen ihre berufliche Verantwortung sehr ernst nehmen, Entwürfe zu erstellen, die wie beabsichtigt funktionieren und der Allgemeinheit keinen unerwarteten Schaden zufügen. Ingenieure beziehen in der Regel einen Sicherheitsfaktor in ihre Konstruktionen ein, um das Risiko eines unerwarteten Ausfalls zu verringern.

Die Wissenschaft versucht , sich der Erklärung der Phänomene zu nähern, indem sie mathematische Modelle erstellt, die den experimentellen Ergebnissen entsprechen. Technologie und Ingenieurwesen stellen die Anwendung von wissenschaftlich gewonnenem Wissen dar, das praktische Ergebnisse hervorbringt. Wissenschaftler arbeiten mit Wissenschaft und Technologen mit Technologie . Das Ingenieurwesen entwickelt sich jedoch, indem es Wissenschaft und Technologie zusammenbringt (z. B. das Erstellen von Formaten, Designs, Werkzeugen und Materialien für die Industrie). Es ist nicht ungewöhnlich, dass Wissenschaftler aufgrund der Anwendungen ihrer Entdeckungen an der Entwicklung von Technologie und Ingenieurwesen beteiligt sind. In ähnlicher Weise entdecken Ingenieure und Technologen manchmal neue Phänomene oder Theorien, die das Gebiet der Wissenschaft weiterentwickeln.

Die Hauptaufgabe von Ingenieuren besteht darin, mithilfe technologischer und wissenschaftlicher Fähigkeiten Lösungen für Probleme zu finden. Der Ingenieur muss über eine starke visuell-räumliche Expertise verfügen, um mit Hilfe dieser Fähigkeit eine Vielzahl von Dingen zu tun.

Es können auch Verbindungen zwischen der Arbeit von Ingenieuren und Künstlern bestehen, vor allem in den Bereichen Architektur und Industriedesign .

Aufgaben des Ingenieurs

1. Verwaltung: Beteiligen Sie sich an der Problemlösung. Planen, organisieren, programmieren, leiten und kontrollieren Sie den Bau und die industrielle Montage von Ingenieurarbeiten aller Art.
2. Forschung: Suche nach neuem Wissen und Techniken, Studium und am Arbeitsplatz.
3. Entwicklung: Nutzung neuer Kenntnisse und Techniken.
4. Design: Geben Sie die Lösungen an.
5. Produktion: Umwandlung von Rohstoffen in Produkte.
6. Konstruktion: Setzen Sie die Designlösung in die Realität um.
7. Betrieb: Wartungs- und Verwaltungsprozess zur Optimierung der Produktivität.
8. Vertrieb: Dienstleistungen, Tools und Produkte anbieten.
9. Lehre: Aufgrund des Studienniveaus und der fortgeschrittenen Kenntnisse des Ingenieurs in vielen Wissenschaften wie Mathematik, Physik, Chemie, Wirtschaftswissenschaften, Verwaltung usw. ist er in der Lage, Erzieher oder Lehrer zu sein.
10. IT-Projektleiter

Berufsethik

Ingenieure müssen bei ihren Entscheidungen berücksichtigen, dass das Leben, die Sicherheit, die Gesundheit, das Wohlergehen der Bevölkerung und die Umwelt durch ihr Urteil beeinträchtigt werden könnten, und sie müssen diese Werte über andere wirtschaftliche oder andere Erwägungen stellen. Das Hauptziel der Ethik im Ingenieurwesen besteht darin, die Verantwortlichkeiten bekannt zu machen, denen sich Ingenieure stellen müssen, wenn sie jede Art von Arbeit ausführen, bei der zweite Personen betroffen sein könnten.

Regulierung und Zulassung für das Ingenieurwesen

Dieser Abschnitt ist ein Auszug aus Engineering Licensing and Regulation . [ bearbeiten ]

Die Regulierung des Ingenieurberufs wird durch zahlreiche Gesetze auf der ganzen Welt festgelegt, um die Sicherheit, Praxis und andere Interessen der Allgemeinheit zu schützen und das Lizenzierungsverfahren zu definieren, durch das ein Ingenieur berechtigt ist, professionelle Dienstleistungen für die Öffentlichkeit zu erbringen.

Der berufliche Status und die aktuelle Praxis des Ingenieurwesens sind gesetzlich definiert und von Regierungen geschützt. In einigen Gesetzen dürfen nur registrierte oder lizenzierte Ingenieure den Titel eines Ingenieurs führen oder professionelles Ingenieurwesen praktizieren. Eine weitere Auszeichnung, die den professionellen Ingenieur auszeichnet, ist die Befugnis, die rechtliche Verantwortung für seine Arbeit als Ingenieur zu übernehmen. Beispielsweise kann ein lizenzierter Ingenieur alle technischen Unterlagen wie Berechnungen für eine Studie, Pläne usw. unterzeichnen, versiegeln oder stempeln.

Wissenschaft und Technik (Forschung vs. Design)

Wissenschaft forscht, sie interessiert sich für Wissen, ihr Produkt ist Wissen.

Das Ingenieurwesen seinerseits wendet all das Wissen an, das aus der Forschung hervorgegangen ist. Er interessiert sich für naturwissenschaftliche Erkenntnisse, soweit er sie anwenden kann; das Produkt sind die Werke und die physischen Apparate, die es herstellt. ]

Ingenieursfachrichtungen und -zweige

Leonardo da Vinci wurde als Inbegriff des Künstlers /Ingenieurs beschrieben.

Das Ingenieurwesen hatte früher zwei grundlegende Zweige: Militär und Zivil . Aus letzterem entstanden die mechanischen und elektrischen Zweige . Aus den vorgenannten Zweigen leiten sich die anderen ab. ]

Abgeleitet aus der Militärwissenschaft

• Militärtechnik

Militärtechnik

Es ist der Zweig der Technik , der die Kampf- und Logistikaktivitäten der Armeen durch ein MCP-System – Mobilität, Gegenmobilität und Schutz – beim Bau von Brücken, Minenfeldern, Gehwegen usw. unterstützt. Ingenieure sind auch dafür verantwortlich, die Verteidigungskraft durch den Bau oder die Verbesserung von Verteidigungsstrukturen zu erhöhen. Neben ihren klassischen Kampfunterstützungseinsätzen in Kriegssituationen agiert sie in Friedenszeiten bei der Lösung von Infrastrukturproblemen nationaler Natur mit.

Ableitungen der Militärtechnik

• Waffentechnik
• ballistische Technik
• Tiefbau
• Engineering in Belagerungsmaschinen
• Militärische polytechnische Technik

Bauingenieurwesen

Sie zeichnen sich durch eine wissenschaftliche und technologische Basis aus. Sie sind Ingenieure auf höherem Niveau und von hohem Komplexitätsgrad (die Dauer eines Programms von zufriedenstellender Qualität beträgt 6 Jahre). Jeder dieser Ingenieurbereiche hat als gemeinsamen Kern die Grundlagen des Bauingenieurwesens: Tragwerksbau, Bauwesen, Geotechnik, Wasserbau, Sanitär, Umwelt, Verkehrswesen, sowie Grundlagenwissenschaften, Wirtschafts- und Verwaltungswissenschaften, Ingenieurwissenschaften, Angewandte Ingenieurwissenschaften je nach Spezialisierung. Allen gemeinsam ist ihre Leistung in der Planung, Projektierung und Konstruktion von Gebäuden, Anlagen, Ausrüstungen, Prozessen und Produkten des Bauingenieurwesens, zusätzlich zu denen ihres Spezialgebiets.

Ableitungen der Informatik

• Steuerungstechnik
• Systemingenieur
• Computersystemtechnik
• Informationssystemtechnik
• Softwareentwicklung
• Tontechnik
• Telekommunikationstechnik
• Engineering in Automatisierung und industrieller Steuerung
• Technische Informatik
• Technische Informatik
• Netzwerk- und Konnektivitätstechnik
• Medientechnik
• Netzwerktechnik
• Informationstechnik
• Mechatronik Engineering

Abgeleitet Verhaltenswissenschaften

• Verhaltenstechnik
• Social Engineering (Politikwissenschaft)

Aus den Naturwissenschaften abgeleitet

• Umwelttechnik
• Biologische technik
• Biomedizintechnik
• bionische Technik
• biotechnologische Technik
• Gentechnik
• Geologische Technik
• Physikalische Technik
• Chemieingenieurwesen

Ableitungen der Wirtschaftswissenschaften

• Verwaltungstechnik
• Wirtschaftsingenieurwesen
• Wirtschaftsingenieurwesen
• Wirtschaftsingenieurwesen
• Finanztechnik
• Wirtschaftsingenieurwesen

Ableitungen der Landtechnik

• Agrarwirtschaftsingenieurwesen
• Agroforsttechnik
• Agrartechnik
• Agrartechnik
• Lebensmitteltechnik
• Produktionstechnik in Agrarökosystemen
• Forsttechnik
• Forstwirtschaft und Forsttechnik
• Tierhaltungstechnik _
• Fischereitechnik
• Forsttechnisches Ingenieurwesen

Ableitungen des Bauingenieurwesens

• Agrartechnik
• Umwelttechnik
• Bauingenieurwesen in der Agrarindustrie
• Verkehrstechnik
• Elektrotechnik
• Baustatik
• Wasserbauingenieur
• Maschinenbau
• Meerestechnik
• Sanitärtechnik
• Topografische Technik

Ableitungen der Elektrotechnik

• Steuerungstechnik
• Energietechnik
• Telekommunikationstechnik
• Elektromechanik
• Elektronisches Ingenieurwesen
• Technische Informatik

Wirtschaftsingenieurwesens

• Sicherheitstechnik
• Logistiktechnik

Ableitungen der technischen Physik

• geophysikalische Ingenieurwissenschaften
• Nuklearwissenschaft

Abgeleitet aus der Ingenieurgeologie

• Bergbautechnik
• Erdöltechnik
• Geotechnik

Ableitungen des Wirtschaftsingenieurwesens

Technologiebasierte Disziplin mit zufriedenstellender Ausbildung in Grundlagenwissenschaften und angewandten Ingenieurwissenschaften in jedem der entsprechenden Fachgebiete für die Gestaltung und Entwicklung von Produkten und Prozessen, die für ihr Fachgebiet typisch sind. Die durchschnittliche Dauer beträgt 4 bis 5 Jahre. Die heute am häufigsten vorkommenden Spezialitäten sind:

• Agrartechnik
• Qualitätstechnik
• Verfahrenstechnik
• Fertigungstechnik
• Produktentwicklung
• Industrielle Instandhaltungstechnik

Ableitungen des Maschinenbaus

• Akustiktechnik
• Raumfahrttechnik
• Luftfahrttechnik
• Fahrzeugtechnik
• Elektromechanik
• HLK-Technik
• Mechanische Instandhaltungstechnik
• Kältetechnik
• Weltraumtechnik
• Bahntechnik
• Mechatronik Engineering
• Marinetechnik

Derivate der chemischen Verfahrenstechnik

• Biochemische Technik
• Lebensmitteltechnik
• Werkstofftechnik
• Metallurgische Technik
• Petrochemie

Abgeleitet aus der Mathematik

• Mathematisches Ingenieurwesen

Technik und Menschlichkeit

Zu Beginn des  21. Jahrhunderts ist es der Technik in ihren sehr unterschiedlichen Bereichen gelungen, die Planeten des Sonnensystems mit einem hohen Detailgrad zu erforschen, wobei die Entdecker hervorgehoben werden, die bis zur Planetenoberfläche vordringen; er hat auch ein Team zusammengestellt, das in der Lage ist, den Schachweltmeister zu besiegen ; es hat es geschafft, in Sekundenbruchteilen mit dem Planeten zu kommunizieren ; es hat das Internet hervorgebracht und die Möglichkeit für eine Person, sich mit einem Laptop und einem Satellitentelefon von überall auf der Erdoberfläche mit diesem Netzwerk zu verbinden ; Es hat unzählige Fortschritte in der Medizin, Astronomie, Chemie und allen anderen Wissenschaften im Allgemeinen unterstützt und ermöglicht. Dank der Technik wurden automatische und halbautomatische Maschinen geschaffen, die in der Lage sind, große Mengen von Produkten wie Lebensmitteln , Autos und Mobiltelefonen mit sehr wenig menschlicher Hilfe herzustellen. Elisa Leonida Zamfirescu (1887-1973) war die erste Ingenieurin der Welt. 1909 immatrikulierte er sich an der Königlichen Technischen Akademie in Berlin, Charlottemburgen und promovierte 1912.

Trotz Fortschritten in der Technik ist es der Menschheit nicht gelungen, den Hunger vom Planeten zu beseitigen, geschweige denn die Armut , wobei der Tod von einem von drei Kindern im Jahr 2005 vermeidbar war sozialer, politischer und wirtschaftlicher Natur.

Ein negativer Aspekt, den das Engineering erzeugt hat und für dessen Lösung es maßgeblich verantwortlich ist, sind die Umweltauswirkungen , die viele Prozesse und Produkte dieser Disziplinen erzeugt haben, und es ist die Pflicht und Aufgabe des Engineerings, zur Lösung des Problems beizutragen.

Frühe Ingenieurschulen

In seinen Anfängen war das Ingenieurwesen fast ausschließlich mit militärischen, staatlichen und religiösen Aktivitäten verbunden. Es reicht aus, die Straßen, Brücken, Mauern, Türme, Leuchttürme, Häfen, Grabdenkmäler und andere Bauwerke zu erwähnen. In Friedenszeiten wurde die Technik in den Dienst des Wohlergehens des Menschen gestellt, abseits von Krieg und Heeren. Als im 19.  Jahrhundert einige Universitäten begannen, diesen Abschluss anzubieten, nannten sie ihn daher Bauingenieurwesen , um ihn von dem des Militärs zu unterscheiden (Militäringenieurwesen).

Einige der ersten Colleges in Europa und Amerika sind unten aufgeführt :

• École nationale des ponts et chaussées in Paris , Frankreich , 1747.
• Bergakademie Freiberg , Deutschland , 1765.
• Artillerie-Akademie [Segovia] Spanien.1764. Infolge der Artillerie-Frage und als Strafe für das Artilleriekorps beseitigte General Primo de Rivera den Doppelabschluss eines Artillerie-Leutnants und eines Wirtschaftsingenieurs für Absolventen dieser Akademie.
• Akademie für Bergbau und Untertagegeographie von Almadén de Almadén , Spanien , gegründet 1777 von König Carlos III ., die 1835 an die Höhere Technische Schule der Bergbauingenieure von Madrid übertragen werden sollte und Almadén als praktische Schule hinterließ, die heute es ist überlebt durch die Polytechnische Universitätsschule von Almadén . Kurz darauf, im Jahr 1802, wurde auf Wunsch des Grafen von Floridablanca , der auch gerade das Corps gegründet hatte, die Madrider Bauingenieurschule gegründet . Im Jahr 1857 wurden gemäß dem Moyano-Gesetz die höheren Ingenieurschulen von Barcelona , ​​Gijón , Sevilla , Valencia und Vergara gegründet , obwohl alle mit Ausnahme von Barcelona ihre Funktion einstellen würden Mangel an materiellen Ressourcen. . 1913 wurde die National Aviation School in Getafe gegründet .
• École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (Arts et Métiers ParisTech), Frankreich , gegründet 1780 von Soldatensöhnen. Es ist die wichtigste der französischen Ingenieurschulen (mehr als 6.000 Studenten); In erster Linie anerkannt für ihr Diplom in Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen.
• Royal Academy of Fortification, Artilharia und Desenho, in Lissabon , Portugal , 1790.
• Das Royal Mining Seminary in Mexiko nimmt im Januar 1792 seinen Betrieb auf. Es war verantwortlich für die Initiative zur Ausbildung von Ingenieuren in Mexiko, um „das Gemeinwohl und den Fortschritt zu fördern“ durch die Anwendung von Wissenschaft auf technische Innovation, gemäß den Idealen von Seine Zeit. Es ist damit die erste Institution ihrer Art in Amerika. Die Fakultät für Ingenieurwissenschaften der UNAM sowie das National Polytechnic Institute (IPN) und die Autonomous Metropolitan University (UAM) sind direkte Erben dieser Tradition und indirekt auch die anderen mexikanischen Ingenieurschulen.
• Real Academia de Artilharia, Fortificação e Desenho, in Rio de Janeiro , Brasilien , 1792.
• Prager Höhere Technische Schule , 1806.
• Fakultät für Physikalische und Mathematische Wissenschaften, Universität von Chile , 1842.
• Kunstgewerbeschule, Universität von Santiago de Chile , 1848.
• Amsterdamer Fachhochschule , 1877.
• Höhere Technische Schule Wien , 1815.
• Karlsruher Höhere Technische Schule , 1825.
• Fakultät für Bergbau der Nationalen Universität von Kolumbien , gegründet 1886.
• In den Vereinigten Staaten wurde 1849 in New York die erste Ingenieurschule gegründet .
• In Spanien wurde 1903 in Barcelona in La Salle das erste Elektro-, Maschinenbau- und Chemieingenieurwesen gegründet .
• In Südamerika , in einem anderen wichtigen Industriebereich, sticht auch die 1906 gegründete Pionierschule National School of Mines hervor, die derzeit die National Faculty of Engineering der Technischen Universität von Oruro ist .

Kunst

Hier sind die Verbindungen zwischen Technik und Kunst, die in einigen Bereichen direkt sind, zum Beispiel Architektur, Landschaftsarchitektur und Industriedesign (selbst diese Disziplinen können manchmal an einer Universitätsfakultät für Ingenieurwissenschaften enthalten sein); und indirekt in anderen. Das Art Institute of Chicago organisierte zum Beispiel eine Ausstellung über die Kunst des NASA -Raumfahrtdesigns . Die von Robert Maillart entworfene Brücke wird von manchen als künstlerisch empfunden. An der University of South Florida hat ein Ingenieurprofessor durch ein Stipendium der National Science Foundation einen Kurs entwickelt, der Kunst und Technik verbindet. Unter den Berühmten der Geschichte ist Leonardo Da Vinci ein bekannter Künstler und Ingenieur der Renaissance und ein Paradebeispiel für die Verbindung zwischen Kunst und Technik.

Ebenso gibt es zahlreiche Brücken, die von der UNESCO als Denkmäler in die Kategorie des Weltkulturerbes aufgenommen wurden , wie das Aquädukt von Pontcysyllte oder das Brückenensemble im Zentrum von Paris.

Siehe auch

• Portal: Ingenieurwesen . Ingenieurbezogene Inhalte .
• National Academy of Engineering der Vereinigten Staaten
• Königliche Ingenieurakademie von Spanien

Externe Links

• Wikiquote hat berühmte Sätze aus oder über Engineering .
• Wiktionary enthält Definitionen und andere Informationen zum Engineering .