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Zustandsdiagramme werden in der UML beschrieben und dienen der Darstellung von Systemverhalten. Mit Zustandsdiagrammen kann das innere Verhalten von Objekten in Geschäftssystemen oder IT-Systemen beschrieben werden. Das Verhalten bezeichnet die Wechselwirkung und Interaktion zwischen Objekten eines solchen Systems. Zustandsdiagramme sind vor allem in der Software-Entwicklung verbreitet, insbesondere bei Klassenobjekten, die ein sehr dynamisches Verhalten (ausgelöst durch viele Ereignisse) aufweisen.

Zustandsdiagramme zeigen die durch Ereignisse (Events) beeinflussten Zustände, die ein Objekt annehmen kann, sowie die Ereignisse oder Nachrichten, die im kausalen Zusammenhang mit einem Zustandswechsel stehen. In einem Geschäftssystem wird die Zustandsänderung der Objekte (Verhalten) durch Geschäftsprozesse nach Geschäftsregeln ausgelöst.

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Die meisten UML-Diagramme sind für die Darstellung von Hierarchien und Aufbaustrukturen unter dem Grundsatz der Objektorientierung geschaffen worden. Aktivitätsdiagramme zeigen jedoch die funktionale Sicht und sind unabhängig von dem Gedanken eines objektorientierten Aufbaus, gehören also zu den Verhaltensdiagrammen. Nur mit Funktionen bzw. Methoden (Aktivitäten) lässt sich Bewegung im System darstellen.

Aktivitätsdiagramme sind vergleichbar mit Programmablaufplänen oder Struktogrammen und nicht nur in der Software-Entwicklung nützlich, sondern auch in der Prozessabbildung, beispielsweise zur Abbildung von Geschäftsprozessen. Aktivitätsdiagramme ermöglichen die Abbildung von Verantwortungsbereichen über Prozesse sowie die Parallelisierung von Prozessen, was Aktivitätsdiagramme besonders für die Darstellung und Analyse von Geschäftsprozessen in der Wirtschaftsinformatik und Aktivitäten bei verteilten Anwendungen in der Software-Entwicklung qualifiziert. (mehr…)

Kunststoffe sind synthetisch hergestellte (künstliche) Werkstoffe. Kunststoffe basieren auf miteinander reagierte Kohlenstoff- oder Silizium-Verbindungen (organisch) mit mehr als 1000 Atomen pro Molekül (makromolekular).

Die Herstellung von Kunststoffen erfolgt aus den natürlich vorkommenden Rohstoffen Erdöl (Naphtha), Kohle, Erdgas, Kalk, Luft und Wasser. Hinzu kommen häufig Additive (z. B. Stickstoff, Chrom, Schwefel oder Chlor).

Kunststoffe sind in der Regel gut formbar und können leicht weiterverarbeitet werden. Gegen Laugen und Säuren sind Kunststoffe recht unempfindlich.

Unterschiede zu Metall-Werkstoffen:

• Geringere mechanische Festigkeit
• Einfärbbar
• Niedrigere Schmelztemperatur, folglich niedrigere Gebrauchstemperatur
• Geringere Dichte, zwischen 0,9 und 2,5 kg/dm³
• Temperaturabschirmung
• Kunststoffe sind meistens elektrische Isolatoren
• Korrosionsbeständig

Kunststoffe gelten als die Werkstoffe der Zukunft. Bereits heute ist die Kunststoffproduktion volumenmäßig längst bedeutender als die Rohstahlproduktion. Kunststoffe werden heute und in Zukunft weiteres Potenzial bieten, welches insbesondere durch Nanotechnologie erschlossen werden wird.

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Technologiewissen wächst international von Minute zu Minute an, es wird jedoch auch immer schwieriger, dieses Wissen verwalten und überblicken zu können. Ein gutes Wissensmanagement für Technologiewissen ist jedoch ein wesentlicher Wettbewerbsfaktor. Technologisches Know-How und zugehörige Kompetenzen können in allen Industriebranchen über Erfolg/Misserfolg im Wettbewerb entscheiden.

Gerade Großunternehmen arbeiten anwendungsorientiert und forschen für – nicht selten gesellschaftspolitisch motivierte – neue Anwendungsziele. Dabei stellt sich immer wieder die Frage: “Welche Technologien werden notwendig sein, um eine zukünftig geforderte Anwendung realisieren zu können?”

Technologiemonitoring ist eine Disziplin aus dem Technologiemanagement und befasst sich mit der Entwicklung und Planung von  Technologien, die von einem oder mehreren Unternehmen beherrscht werden (sollen). Die Technologiestrategie soll entwickelt oder überdacht werden und die Technologieentwicklung soll auf neue Herausforderungen eingestellt werden.

Technologiemonitoring sollte im Unternehmen von zentraler Stelle angeleitet und koordiniert werden, muss unternehmensübergreifend jedoch als dezentrale Aufgabe unter Einbeziehung aller Mitarbeiter verstanden werden. Sollte die Wirkung des Technologiemonitorings abflachen, können Fortschritte mit speziellen Technologiemonitoring-Projekten angeregt werden. Zusätzliche Unterstützung können externe Experten aus technologieorientierten Beratungsunternehmen bieten. (mehr…)

Die Automobilindustrie ist ein Zugpferd und Innovationsmotor der deutschen Wirtschaft. Ein wesentlicher Anteil absolvierter Wirtschaftsingenieure ist in den Schnittstellenbereichen der Automobilindustrie tätig und arbeitet dort zwischen Wirtschaft und Automobiltechnik. Ein klarer Wettbewerbsvorteil auf dem deutschen Arbeitsmarkt ist daher Wissen über Kraftfahrzeugtechnik.

Das Buch Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik gibt ausführliche Informationen über die Funktionsweise moderner Automobile. Reichhaltige Abbildungen und technische, jedoch stets verständliche Erklärungen machen dieses Buch zu einem Must-Have für Automobilfans und Techniker. Dieses Buch ist ein Standard-Lehrbuch für Berufsschulen für Kraftfahrzeug-Mechatronik sowie ein begleitendes Nachschlagewerk für Studenten der Kraftfahrzeugtechnik sowie für Maschinenbau, Mechatronik und angrenzender Gebiete.

29. Auflage, Autor: Rolf Gscheidle
Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik

Stähle müssen verschiedenste fertigungs- und anwendungsgerechte Eigenschaften erfüllen. Mit einer Wärmebehandlung von Stählen wird angestrebt, die Werkstoffeigenschaften so zu ändern, dass diese belastbarer oder anderweitig anwendungsgerechter sind und/oder um die Bearbeitung des Werkstoffes (Umformen oder Zerspanen) zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Nach der DIN 8580 gehört die Wärmebehandlung zu den Fertigungsverfahren der Stoffeigenschaftsänderung.

Die Wärmebehandlung erfolgt immer im festen Zustand. Wärmebehandlung von Stählen definiert sich nach Temperatur und Zeit. Wichtige Parameter der Wärmebehandlung:

• Glühtemperatur
• Glühdauer
• Abkühlung (Art und Geschwindigkeit)
• Prozessfolge von Wärmebehandlungsschritten

Für die Wärmebehandlung ist die A1-Linie (P-S-K-Linie bei 723°C) im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm eine  wichtige Markierung, denn bei mehr als 0,02% Kohlenstoffanteil (Stahl) und unter der A1-Linie zerfällt Austenit zu Perlit. Wenn keine Kornänderung erzielt werden soll, ist die Erwärmung unterhalb der A1-Linie zu halten.

Die A2-Linie ist für die Wärmebehandlung weniger von Bedeutung. Wird die A2-Linie (und damit eine Erwärmung von 768°C) überschritten, verliert sich der Ferromagnetismus.

Wichtig ist hingegen die A3-Linie (G-O-S-Linie), bei deren Unterschreitung (Abkühlung) sich freiwerdender Kohlenstoff im Austenit anreichert bis die A1-Linie erreicht wird.

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Thermoplaste sind die erfolgreichsten Kunststoffe und eine der erfolgreichsten Werkstoffarten der Neuzeit. Aus Sicht der Werkstofftechnik gibt es zwei Formen von Thermoplaste:

• Amorphe Thermoplaste
• Teilkristalline Thermoplaste

Amorphe Thermoplaste haben eine Struktur, welche sich durch ineinander verflochtene lange Fadenmoleküle auszeichnet. Bei Raumtemperatur sind Thermoplaste hart. Die Vernetzung besteht nicht in einer dichten Struktur sondern durch ungeordnete Ãœberlappung. Thermoplaste sind tendenziell – jedoch nicht zwingend – wärmeempfindlich. Bei Erhitzung geraten die Fäden in Schwingung und lockern sich, weiß zu einer Erweichung führt.

Teilkristalline Thermoplaste bestehen hingegen aus teilweise parallel anliegenden, verwobenen Fadenmolekülen in einer dichten Anordnung. Teilkristalline thermoplastische Bauteile sind bei höheren Temperaturen daher besser konstruktiv nutzbar.

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Fertigungstechnik ist eines der wichtigsten Kernfächer im Maschinenbau. Die Fertigungsverfahren sind mit dem technischen Fortschritt im Wandel. Das Buch Grundlagen der Fertigungstechnik vom Carl Hanser Verlag geht auf die grundlegenden Verfahren und Prozesse in der modernen Fertigungstechnik ein. Beleuchtet werden Prinzipien, Anwendungsbeispiele und Eigenschaften moderner Fertigungsverfahren aus Perspektive der Produktivität, Flexibilität, Automatisierbarkeit und Umweltverträglichkeit.

Ziel der Herausgeber ist es, dem technisch interessierten Leser ein Nachschlagewerk sowie eine fachliche Hilfe zur Analyse fertigungstechnischer Sachverhalte zu bieten.

Grundlagen der Fertigungstechnik

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Stahl ist ein verbreiteter Konstruktionswerkstoff überhaupt. Stahl ist bedeutender Strukturwerkstoff (Skelettbau) im Hochbau, Automobilbau und vielen weiteren Bereichen. Stahl ist kein einfacher Werkstoff, sondern eine Werkstoffgruppe mit mehr als 2500 Stahlsorten, bestehend aus verschiedenen metallischen Legierungen mit Eisen als Hauptbestandteil und einem kleinen Anteil von Kohlenstoff. Stahl ist ein Eisenmetall-Werkstoff mit einem Höchstgehalt von 2,06% Kohlenstoff (C). Im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm lässt sich Stahl demnach wie folgt skizzieren:

Nach der DIN EN 10020 ist Stahl ein Werkstoff, dessen Massenanteil an Eisen größer ist als der jedes anderen Elements, dessen Kohlenstoffgehalt im Allgemeinen kleiner als 2% ist und der andere Elemente enthält. (mehr…)

Technische Anforderungen an Bauteile steigen permanent, auch und insbesondere Bauteiloberflächen müssen auf neue Anwendungsfelder abgestimmt und an steigende Anforderungen angepasst werden. Weder Konstruktions- noch Funktionswerkstoffe können allen Oberflächen-Anforderungen alleine gerecht werden. Im Fokus der Bemühungen für den technologischen Fortschritt stehen Beschichtungen, welche speziellen Anforderungen gerecht werden und oftmals simultan mehrere Funktionen erfüllen.

Beschichtungen sind als ergänzende Fertigungsverfahren zu sehen, welche einen Konstruktionswerkstoff um Eigenschaften ergänzt und/oder negative Eigenschaften ausgleicht. Die Beschichtung ist die abtrennende Grenze zwischen Konstruktionswerkstoff und der Umwelt.

Beschichten ist ein Fertigungsverfahren durch Aufbringen einer haftenden Schicht aus formlosen Stoff auf der Werkstückoberfläche, näher definiert durch die DIN 8580. Beschichtungen erhöhen die Anwendungsmöglichkeiten von Werkstücken durch Anpassung der Werkstoffoberfläche an die einsatzbedingten Anforderungen. Dabei können Beschichtungen hauchdünn (kleiner als 1μm) oder auch sehr dick sein. In der technologischen Evolution steht die Menschheit sehr wahrscheinlich noch am Anfang des Möglichen. Die Nanotechnologie wird zukünftig entscheidende Beiträge zu Beschichtungsverfahren leisten und nahezu grenzenlose Möglichkeiten schaffen.

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