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Ingenieur, z.B. Maschinenbau oder Bauwesen

meine WIKIPEDIA-Editionen, eine Auswahl:
Ingenieur | Maschinenbau | Konstruktion | Produktentwicklung | DIN-Norm
Link führt zur jeweiligen Artikelversion vom Anfang Januar 2012 oder früher, wenn ich der aktuellen Version nicht zustimmen kann oder
wenn ich mich nicht mit fremden Federn schmücken möchte.

1. Ingenieur und Handwerker  ↑ Anfang

Maschinen und Bauwerke gab es schon lange vor der wissenschaftlichen Ausbildung ihrer Erbauer. Viele wichtige Maschinen wurden von Mechanikern erfunden, zu denen zum Beispiel James Watt (Dampfmaschine) und Nicolaus Otto (Verbrennungsmotor) gehörten. Bekannte Unternehmen des Maschinenbaus wurden von Mechanikern gegründet, zu denen beispielsweise Carl Zeiss und Robert Bosch gehörten. Das legt die Frage nahe, was den Ingenieur vor dem Mechaniker auszeichnet. Selbst in von Meistern geführten Handwerksbetrieben sind heute auch Ingenieure angestellt, obwohl hier gleich wie in großen Betrieben das Erfinden nicht die Alltagsarbeit ist.

Der Mechaniker eignet sich Erfahrung an, indem er die erfolgreiche Arbeit seines Meisters und später die seine wiederholt. Bei Abwandlungen in kleineren Schritten werden die Grenzen der Funktionsfähigkeit in der Regel nicht überschritten. Im Zweifelsfall wird die neue, leicht andere Maschine etwas massiver und stärker gebaut, als es der Tradition entspricht. Die Herstell- und Betriebskosten könnten aber kleiner sein, denn nicht notwendiger Material- und Energiebedarf schlägt zu Buche.

Günstigere beziehungsweise optimalere Eigenschaften kann ein wissenschaftlich ausgebildeter Ingenieur errreichen. Er wiederholt auch aus Erfahrung, die sich aber nicht vorwiegend auf eine konkrete Maschine bezieht, sondern auf der Kenntnis möglichst vieler der in allen Maschinen wirksamen Naturgesetze (im Besonderen der physikalischen) beruht. Diese "wissenschaftliche Erfahrung" kann den Umfang negativer Überraschungen, die mit einer Neukonstruktion zu erleben sind, kleiner halten. Die Vorzeit bis zur Serienfertigung kann kürzer sein. Ich habe erlebt, dass zum Beispiel Spritzgußteile sofort ohne wesentliche Fehler anfielen, nachdem ein Ingenieur die geistige Vorarbeit übernommen hatte. Durch die vorher immer nötigen Änderungen an den Werkzeugen konnten Termine nicht eingehalten werden. Die eingesparten Änderungskosten waren das Mehrfache von dem, was der Ingenieur mehr kostete.

Eine typische Ingenieurs-Fähigkeit ist die festigkeits- und verformungsgerechte Gestaltung. Die alten Erfinder und Erbauer handelten vermutlich intuitiv richtig, denn wie fast alle Disziplinen der Ingenieurwissenschaft, entstand auch die Festigkeits- und Verformungslehre später. Und als sie vorhanden war, konnte man feststellen, dass wundersamerweise viele alte Gegenstände und Bauwerke (zum Beispiel Brücken von Hans Ulrich Grubenmann) optimal dimensioniert wurden. Die vom einzelnen Objekt abstrahierten Gesetze können von jedermann angewendet werden. Sie sind richtiger als die gemeine Intuition.

Vergleicht man heutige Gegenstände oder Bauwerke, die einerseits von einem Handwerker, andererseits von einem Ingenieur entworfen wurden, erweist sich, dass die des Ingenieurs in der Regel leichter sind. Ich erinnere mich an einen kleinen Schienenwagen, der in einem Ingenieurschulinstitut entworfen, als Prototyp gebaut und verwendungsgemäss erprobt worden war. Er war so leicht, dass ihn eine Person auf die Schienen setzen konnte, war fest genug und verformte sich unter Last (diverse Messinstrumente) unmerklich in erträglichem Maße. Sein kommerzieller Anwender - ein Vermessungsunternehmen - übergab ihn samt Konstruktionsunterlagen einer mechanischen Werkstätte zur Serienfertigung. Dort wurden die Wandstärken der verwendeten Hohlbalken auf diejenigen Maße verdoppelt, die man bei ähnlichen bekannten Gitterwerken (Geländer u.a.) wählte. Zum Tragen dieses Wagens war eine zweite Person erforderlich.

Eine vergleichbare Situation entsteht, wenn nach Normen und Bauvorschriften gearbeitet wird. Mit ihnen ist Überdimmensionierung vorprogrammiert, unabhängig davon, wer sie anwendet. Es gilt: "Sicher ist sicher, und leichtes Bauen sei kaum billiger." Trotzdem, mich stört überdimensioniertes Bauen gleich viel wie unästhetisches Bauen.

2. Ingenieur – Wikipedia  ↑ Anfang

Wichtig waren mir:

Einleitung,
Berufsbild und
Ingenieur im Bild der Öffentlichkeit

3. Produktentwicklung - Wikipedia  ↑ Anfang

Das hier Geschilderte erlebte ich unter dem Titel Methodisches Konstruieren in den 70er Jahren. Bis zu dieser Zeit gab es keine eigentliche Ausbildung für die Tätigkeit des Konstruierens. Die Studenten wurden lediglich mit den mechanischen Grundlagen und den Maschinen- bzw. Bauelementen bekannt gemacht, die dann an einfachen bekannten Konstruktionen zu üben waren. In der Industrie wurde die Arbeit mehrheitlich von gelernten technischen Zeichnern, die mit den Jahren zu Konstrukteuren arrivierten, gemacht. Die mangelnde Ausbildung und die möglicherweise der Not gehorchende industrielle Tradition waren für Ingenieur-Absolventen keine gute Voraussetzung und kein Anreiz, sich für die Arbeit in einem Konstruktionsbüro zu bewerben. Einerseits wurde mit dem Schlagwort "Engpass Konstruktion" die Situation dauernd beklagt, andererseits war oft zu hören (auch an den Schulen), dass Konstruieren Intuition und nicht erlernbar sei. Es war aber längst an der Zeit, auch das Konstruieren als eine der wichtigsten Ingenieurtätigkeiten wissenschaftlich zu fördern und zu vermitteln. Ich nahm damals Nachhilfestunden bei mehreren inzwischen einschlägig tätigen Hochschullehrern und gab das Erlernte auch zeitweise an Studenten weiter. Vor diesem Hintergrund überarbeitete ich den Wikipedia-Artikel Produktentwicklung.

4. DIN-Norm - Wikipedia  ↑ Anfang

Die Empfehlungen des Deutschen Institutes für Normung DIN (früher Deutsche Industrie-Norm) sind zum Nutzen aller (z.B Hersteller und Verbraucher). Ihre Anwendung ist wohl nützlich, aber nicht verbindlich. Man könnte durchaus eine Metallschraube mit beliebigem Durchmesser herstellen und verwenden. In den meisten Fällen ist es vorteilhaft, z.B. nicht M9, sondern eine marktgängige, in einer DIN-Reihe enthaltene Schraube M8 oder M10 zu wählen. Es war mir wichtig zu betonen, dass ein DIN-Blatt kein Gesetzblatt ist. Nur gelegentlich macht sich der Gesetzgeber das Vorhandensein zweckdienlicher Normen zunutze und legt die zwangsläufige Anwendung durch Gesetze oder Verordnungen fest. Beispiel: Mindest-Querschnitte und -Höhen für Schornsteine (passend zum jeweiligen Anwendungsfall).

Die Normen verschiedener Länder und die internationalen Normen (z.B. ISO, International Standard Organisation) ähneln sich und dienen dem gleichen Zweck.

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