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Das OSI-Referenzmodell (auch: OSI-Schichtenmodell, OSI-Modell, engl.: “Open Systems Interconnection Reference Model”) ist ein, in der Computer-Netzwerktechnik relevantes Modell der Internationalen Organisation für Normung (ISO).
Das OSI-Referenzmodell ist ein mehrschichtiges System eines offenen Netzwerksystems. Es ist die Grundlage, auf der Netzwerkkommunikationsprotokolle aufbauen.

Maßgeblich ist das OSI-Modell für offene Netzwerksysteme; dieses sind Netzwerke, in denen jeder Anwenderprozess mit jedem anderen über offengelegte Schnittstellen kommunizieren kann.

Das OSI-Modell basiert auf sieben Schichten nach dem Prinzip der Kapselung, welche für sich jeweils alleine für eine in sich geschlossene Ebene stehen.

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Produktanforderung

Eine Produktanforderung ist eine Vorgabe von zu erfüllenden Eigenschaften/Merkmalen eines Produkts oder einer Komponente und damit eine Aussage über eine notwendige Soll -Beschaffenheit oder -Fähigkeit.

Die Einteilung der Fertigungsverfahren kann auf verschiedene Art und Weise geschehen, beispielsweise nach Wirkungsprinzipien, wie etwa das Formen oder Trennen von Material, oder nach dem Bearbeitungsziel (Änderung der Grobgestalt oder Feingestalt eines Werkstücks).

Innerbetrieblich werden Fertigungsverfahren i. d. R. nach Produktionsstufe gegliedert, wie Fertigung (z. B. Formen und Trennen) -> Montage (z. B. Zusammenfügen durch Kleben) -> Funktionssicherung (z. B. Beschichten mit Korrosionsschutz.

Für die einheitliche Fertigung und der verständlichen Kommunikation zwischen den verschiedenen Abteilungen und gar Unternehmen und Behörden zu gewährleisten, wurden in ingenieurtechnischen Disziplinen Standardisierungen durch Normen eingeführt, die Begriffe, Bezeichnungen und Definitionen der einzelnen Fertigungsverfahren beinhalten.

Die Einteilung der Fertigungsverfahren ist in der DIN Norm 8580 festgelegt. Diese Einteilung gliedert sich in sechs Hauptgruppen mit jeweils eigenen Verfahrensgruppen und Verfahrensuntergruppen.

Die sechs Hauptgruppen nach DIN 8580:

Schaffen der Form
1. Urformen (Zusammenhalt der Form schaffen)

Ändern der Form

2. Umformen (Zusammenhalt beibehalten)
3. Trennen (Zusammenhalt vermindern)
4. Fügen (Zusammenhalt vermehren)
5. Beschichten (Zusammenhalt vermehren)

Ändern der Stoffeigenschaften

6. Stoffeigenschaftsänderung
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CNC (Computerized Numerical Control, etwa: „computerisierte numerische Steuerung“) ist ein Verfahren zur elektronischen Steuerung und Regelung von Werkzeugmaschinen (CNC-Maschinen) über spezielle CNC-Steuereinheiten wie Controller und Computer. CNC ist ein komplexes Regelungssystem, die Steuerung erfolgt mit programmierbaren Mikroprozessoren.

Die Bearbeitungsabfolge und zugehörige Parameter werden in einem NC-Programm definiert, eine Dreh-/Fräsmaschine führt diese Bearbeitungsabfolge aus.

CNC ist die erweiterte, modernere Form des NC (Numerical Control). NC basierte noch weitgehend auf der Lochkarteneinlesung und konnte nur extern verändert werden, der Bediener kann das Programm also nur starten/beenden, aber (anders als bei CNC) nicht anpassen.

CNC spielt in der Produktion (speziell in der Prozessgestaltung und Fertigungsplanung) eine wichtige Rolle. (mehr…)

Vergüten und Einsatzhärten sind zwei von mehreren Wärmebehandlungsverfahren zur Steigerung der Festigkeit in Kombination mit der Zähigkeit.

Beide Verfahren sind selbst Kombinationen aus mehreren einzelnen Wärmebehandlungsverfahren.

Vergüten

Das Vergüten eines Stahl-Werkstoffs ist eine Kombination aus Härten und Anlassen. Vergüten zählt zu den durchgreifenden Verfahren der Wärmebehandlung, die Beeinflussung des Werkstoffes geschieht (anders als beim Einsatzhärten) also nicht nur an den Rändern/dem oberflächennahen Material, sondern passiert im gesamten Werkstoff.

1. Erwärmung des Stahls auf Härtetemperatur und Haltung dieser Temperatur (Gefügeumwandlung in Austenit)
2. Abschrecken bzw. rasche Abkühlung aus dem Austenitbereich heraus, in Öl, Wasser oder auch Luft (Martensitbildung -> sprödes, hartes, aber feines Gefüge, bis hier hin Verlust der Zähigkeit)
3. Anlassen bei hohen Temperaturen (heißer als beim Härten) (Martensitabbau -> Entstehung eines feinen Gefüges mit weitgehendem Erhalt der Festigkeit und Wiedergewinnung hoher Zähigkeit)

Es handelt sich um ein Wärmebehandlungsverfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaft (Verbesserung der Härte und vor allem der Zähigkeit) bzw. das Gefüge neu bilden lässt. Vergütet werden Stähle, welche für eine dynamische Beanspruchungshaltung ausgelegt werden, beispielsweise für Wellen und Zahnräder.

Um einen Werkstoff zu härten wird dieser erst erwärmt, anschließend entweder in Öl, Wasser oder Luft abgekühlt und danach wieder erwärmt. Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt, bis die gewünschte Festigkeit und Zähigkeit erreicht ist. (Je nach Stahl-Werkstoff können Temperaturen zwischen 150 – 700 Grad, meist aber über 500°C Celsius zum Anlassen verwendet werden).

Typische Vergütungsstähle sind 42CrMo4 (legiert) und C45 (unlegiert).

Einsatzhärtung

Beim Einsatzhärten wird der Werkstoff aufgekohlt (Kohlenstoff wird von Außen zugeführt, damit die gewünschte Härte erreicht werden kann), gehärtet und angelassen. Das Einsatzhärten wird, vornehmlich für kohlenstoffarme Stähle, dann verwendet, wenn ein zäher Kern und eine verschleißbeständige Oberfläche benötigt werden.

1. Aufkohlung der Randschicht
2. Abkühlung (i.d.R. auf Raumtemperatur -> Ein Normalgefüge einschließlich Perlit, Ferrit und Carbid entsteht)
3. Härten mit Anlasstemperatur, geringer als beim Vergüten

Randschicht eines Stahl-Werkstoffs wird in speziellen Einsatzverfahren mit Kohlenstoff angereichert. Die Anreicherung wird auch als „Aufkohlen“ bezeichnet. Der Stahl wird nachfolgend gehärtet und angelassen.
Die Anreicherung geschieht mit Einbringung der Stahl-Werkstücke in Kohlenstoff abgebende Einsatzmittel und Glühen bei Temperaturen von 850 – 950 °C über Stunden oder auch Tage (bei Aufkohlen mit mehr als 950°C wird auch von Hochtemperaturkohlen gesprochen). Dadurch diffundiert der Kohlenstoff in die Randschicht des Werkstoffes. Die Kohlenstoffreichhaltigkeit am Rand ermöglicht so einen sehr harten Rand.
Es gibt mehrere Verfahren des Einsatzhärtens, welche sich hinsichtlich des Einsatzmittels unterscheiden.:
Aufkohlen im festen (Pulveraufkohlen), flüssigen (Salzbadaufkohlen) oder gasförmigen Einsatzmittel (Gasaufkohlen, kohlenstoffhaltiges Gas) ist möglich.
Einsatzhärten wird verwendet, wenn ein zäher Kern und eine verschleißbeständige Randschicht benötigt werden.
Beispiel Samuraischwert-Klinge: Der zähe (kohlenstoffarme) Kern macht das Schwert widerstandsfähig gegenüber Erschütterungen, der harte Rand mit hohem Kohlenstoffanteil ist sehr hart und schärfbar
Bei erfolgreichem Einsatzhärten wird eine hohe Oberflächenhärte und Festigkeit des Bauteils erreicht, was zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften führt. Einsatzgehärtet werden Stähle, welche für eine dynamische Beanspruchungshaltung ausgelegt werden, beispielsweise für Wellen und Zahnräder.

Ein typischer Einsatzstahl ist 16MnCr5 (legiert).

Ein von der Konstruktion toleriertes Maß (Passmaß) für gefertigte Bauteile ist das Nennmaß mit Grenzabmaßen, z. B. 25 ± 0,2 oder ein Nennmaß mit einer Toleranzklasse, z. B. 30 H7. Das Nennmaß ist eine rein theoretische Größe, welche unter Berücksichtigung der zulässiger Toleranzen dazu dient, die Grenzmaße eines Bauteils oder eines sonstigen Messobjektes zu ermitteln.

Nennmaß: 120 Oberes Abmaß: +0,4 Unteres Abmaß: -0,6

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Das wohl wichtigste Element ist Kohlenstoff (C), welches zusammen mit Eisen (Fe) legiert Stahl ergibt und somit zu einem der wichtigsten metallischen Werkstoffe wird. Kohlenstoff ist ein Nichtmetall.
Mit zunehmendem Kohlenstoff-Gehalt steigen die Festigkeit und Härtbarkeit des Stahles, wogegen seine Dehnbarkeit, Schmiedbarkeit, Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit (durch spanabhebende Werkzeuge) verringert werden. Der Korrosionswiderstand gegenüber Wasser, Säuren und heißen Gasen wird durch den Kohlenstoff praktisch nicht beeinflusst.

Nachfolgend werden eine kleine Auswahl an wichtigen metallischen Legierungselemente, der vielen bekannten Legierungselemente, etwas vorgestellt. (mehr…)

Die elektrische Leistung bei sinusförmigen Wechselstrom kann mit dem Produkt der Effektivwerte von elektrischem Strom und Spannung berechnet werden.

Die Leistung ist das Produkt aus Spannung, Strom und dem Kosinus des Winkels φ.

Der Winkel φ ist die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom. Liegt eine Phasenverschiebung vor, ist die Wirkleistung nicht einfach nur das Produkt aus den Effektivwerten von Spannung und Strom. Das Produkt aus den Effektivwerten von Spannung und Strom ergibt die Scheinleistung. (mehr…)

Die Anthropometrie (von griech. „anthropos“ – Mensch; „metron“ – Maß) ist eine Wissenschaft über die Ermittlung der Maße von Menschen, deren systematischer und statistischer Aufbereitung für die angemessene Gestaltung von Arbeitsplätzen und Produkten für den Menschen.
Meist im Zusammenhang mit der Produktgestaltung wird auch von der Industrieanthropologie gesprochen.

Bei der Arbeitsgestaltung im Zusammenhang mit der Produktgestaltung und Produktauswahl, spielt die Anthropometrie eine wichtige Rolle.

Die anthropometrische Arbeits- und Produktgestaltung nutzt wissenschaftliche Erkenntnisse (z. B. aus statistischen Verteilungen) über Körpermaße, Körpergewichte und Körperproportionen in der Bevölkerung, zum Zwecke einer menschenfreundlichen Gestaltung von Produkten und Räumen hinsichtlich Dimensionierung und Anordnung von Elementen.

Mit Anthropometrie befassen sich Arbeitswissenschaftler und Ingenieure in Kooperation mit medizinischen Wissenschaften. Ein großer Teil der Anthropometrie ist nach DIN genormt.

Für Ingenieure der Produktgestaltung bedienen sich folgender Hilfsmittel / Methoden :

• Tabellenwerke mit statistischen Belegen über Körpermaße und
  Funktionsmaße
• Körperumriss-Schablonen (DIN 33458 Körperumrissschablone)
• CAD-Mensch-Modelle (CAD-Man-Model)
• Messpuppen, Dummy
• Empirische Untersuchungen (z. B.
  Mock-Up oder “Probesitzen”)
• u. a.

Je nach Anforderung und Zielgruppe, wird die gesamte Weltbevölkerung, eine regional eingegrenzte Bevölkerung oder eine bestimmte Personengruppe (Zielgruppe) als Referenz bzw. Datengrundlage genommen.

Neben Körpermaße werden auch daraus abzuleitende Funktionsmaße verwendet. Beispielsweise können aus den Längen der Gliedmaßen Bewegungs- und Greifräume ermittelt werden. Aus Angaben über Körperfettangaben und Gewicht, können Bewegungsgeschwindigkeiten oder aus weiteren Angaben auch Körperhaltungen oder Gesichtsfelder bzw. Sehachsen abgeleitet werden.

Die Ergebnisse aus der Anthropometrie sind für die Arbeits- und Produktgestaltung von hoher Bedeutung.
Ziel ist es, Arbeitsplätze bzw. Produkte so zu gestalten, dass sie allgemein für Menschen schädigungsfrei und effizient und gegebenenfalls durch individuelle Anpassungsmöglichkeiten verwendet werden können.

Nur selten können Arbeitsplätze / Produkte so gestaltet werden, dass wirklich jedes Individuum problemlos damit umgehen könnte. Dann gilt es, dass das entsprechende Produkt einem möglichst großen Teil der Bevölkerung ohne Beschwerden oder besondere Belastungen genutzt werden kann. (mehr…)

Das Kernwerkzeug der Konstruktion ist die Technische Zeichnung. Die Technische Zeichnung ist die zeichnerische Darstellung eines Produktes oder Bauteile davon. Die Technische Zeichnung ist ein wichtiges Mittel zur Wissensübermittlung über eine Konstruktion und kann nicht durch textliche Beschreibungen ersetzt, sehr wohl aber ergänzt, werden.

Sachbezogene Daten, die zu einer technischen Zeichnung gehören:

• Bezeichnung/Benennung (optional mit kurzer Funktionsbeschreibung)
• Klassifizierungsnummer (Teilgruppenzuordnung)
• Identnummer (Endprodukt vs Baugruppe vs Einzelkomponente)
• Gewicht
• Änderungsfelder:  Änderungsindex und -nummer, Änderungszeitpunkt (mindestens Datum), Ersatzangaben

Strukturelle Daten, die zu einer technischen Zeichnung gehören:

• Zeichnungsnummer (nicht unbedingt identisch mit der Teile-Identnummer)
• Erstellungszeitpunkt (mindestens Datum) der Fertigstellung
• Personendaten von Konstrukteur/Bearbeiter/Prüfer/Abnehmer: personelle Nummer, Name, Abteilung
• Unternehmens-/Betriebsbezeichnung und Eigentümer (Nutzungsrecht)
• Abbildungsmaßstab und Zeichnungsformat
• Darstellungsbeschreibung (z. B. Schnittansichten, Konstruktionsdetails)

Technische Daten, die zu einer technischen Zeichnung gehören:

• Geometrie: Abbild und Abmessungen
• Werkstoff: Bezeichnung, Ausgangszustand (z. B. vergütet)
• Toleranzen
• Oberflächen: Oberflächengüte, Härte, Rauheit, Oberflächenschutz/Beschichtung (z. B. Galvanisierung, Verchromung usw.), Nachbearbeitung
• Qualitätssicherungsvorgaben (Lager-/Transportbedingungen, Testverfahrensvorschläge usw.)
• Fertigungsvorgaben: Vorgaben für Teilefertigung und Montage (mehr…)