Der Mensch war schon immer ein Ingenieur! Jede Erfindung in der Menschheitsgeschichte spiegelt die Arbeit von Ingenieuren wider. Von der ersten Riemenscheibe, dem ersten Rad und dem ersten Drehpunkt bis hin zur heutigen Welt der künstlichen Intelligenz und der Robotik hat sich die Welt der Technik weiterentwickelt.
Technologie des Digital Twins
Stellen Sie sich vor, Sie könnten ein digitales Abbild von fast jedem Produkt der Welt erstellen! Das Konzept des Digital Twins hilft Ingenieuren ein physisches Objekt in seiner ganzen Komplexität zu untersuchen, indem sie einfach einen digitalen Zwilling desselben erstellen. Der Begriff wurde 2010 von John Vickers von der NASA bekannt gemacht und wurde erstmals 1991 von David Gelernter erwähnt. Dr. Michael Grieves, Executive Dir/Chief Scientist des Digital Twin Institute, wendete dieses Konzept 2002 erstmals in der Fertigungsbranche an.
Additive Fertigung oder 3D-Druck
Diese Technologie lässt sich bis ins Jahr 1945 zurückverfolgen. Murray Leinster beschrieb einen Konstruktionsprozess, der wahrscheinlich den Grundstein für den heutigen 3D-Druck legte. Bei der additiven Fertigung werden physische 3D-Modelle mit Hilfe eines 3D-Druckers hergestellt. Die Technologie wird inzwischen in Bereichen wie der verarbeitenden Industrie, der Automobilindustrie und der Produktentwicklung eingesetzt.
Künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML)
Diese Begriffe werden oft synonym verwendet, unterscheiden sich aber in einigen Punkten. KI ist eine Maschine, die in der Lage ist, kognitive Funktionen zu imitieren, die normalerweise mit Menschen in Verbindung gebracht werden. ML hilft einer Maschine mittels Algorithmen zu lernen, die auf der Auswertung riesiger Datenmengen basieren. Man kann ML als eine Anwendung von KI betrachten. Der gemeinsame Einsatz beider Verfahren hilft der Maschinenbauindustrie, bessere Entscheidungen zu treffen, die betriebliche Effizienz zu steigern, Fehler zu reduzieren und ermöglicht auch tiefer greifende Analysen. Warren McCulloch, John McCarthy und Alan Turing sind nur einige der Namen, die mit den Ursprüngen von KI und ML in Verbindung gebracht werden.
Nachhaltige Technik
Umweltbewusstes Handeln ist heutzutage in allen Lebensbereichen eine Notwendigkeit geworden. Nachhaltige Technik kann in zweierlei Hinsicht betrachtet werden: Umwelttechnik und die Anwendung umweltbewusster Praktiken in technischen Prozessen. Green Engineering setzt Schwerpunkte beim nachhaltigen Design für:
- Nutzung natürlicher Ressourcen zur Herstellung von Produkten
- Lösungen für die Infrastruktur
- Minimierung der Verschwendung
- Vermeidung/Verringerung der Umweltverschmutzung
- Anwendung eines systematischen Lebenszyklusansatzes
Eine der frühesten Anwendungen in der Umwelttechnik zeigt die Vorgehensweise von Bauingenieur Sir Joseph William Bazalgette, der das Abwassersystem zur Reinigung der Themse plante.
Industrielles Internet der Dinge (IIoT)
Das IIoT erweitert das bereits bekannte Konzept des Internets der Dinge oder IoT auf industrielle Anwendungen. Einige der Dinge, die das IIoT antreiben, sind Cloud Computing, Sensoren, Big-Data-Analytik, KI, ML, Radiofrequenz-Identifikation-Tags und intelligente Maschinen. Die Geschichte des IIoT lässt sich bis 1968 zurückverfolgen, als Richard Morley die speicherprogrammierbare Steuerung erfand, die von General Motors in der Fertigungskette eingesetzt wurde.
Robotik und Automatisierung
Die hochentwickelten Roboter von heute gehen auf den elektronischen, autonomen Roboter von William Grey Walter aus dem Jahr 1948 zurück! Automatisierung und Robotik sind inzwischen so weit verbreitet, dass sie zu einem eigenständigen Bereich der Technik geworden sind. Robotik und Automatisierung werden nahezu in allen Bereichen der Technik eingesetzt, um die Industrie präziser und effizienter zu machen.
Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR)
Diese beiden Technologien verbinden die reale Welt und den digitalen Bereich. AR vermischt die reale Welt mit computergenerierten Welten. VR ist eine vollständig simulierte Erfahrung. VR ersetzt gewissermaßen die reale Welt vollständig, während AR eine Mischung aus beidem ist - real und "künstlich". Ivan Sutherland, der in den 1960er Jahren ein rudimentäres Gerät entwickelte, wird mit beiden Technologien in Verbindung gebracht. AR und VR können das verarbeitende Gewerbe durch Schulungen unterstützen, die Arbeitnehmern dabei helfen, die Steuerung von komplexen, anspruchsvollen, teuren Maschinen in der virtuellen Welt zu erlernen, bevor sie diese in der realen Welt einsetzen.
Blockchain-Technologie, Bioengineering und intelligentes Engineering sind nur einige weitere Trends, die den Maschinenbausektor prägen. Sie machen ihn zu einem äußerst dynamischen Bereich, den es zu beobachten gilt!
