Engineering

Ingeniørvitenskap (også ingeniørfag , teknisk vitenskap eller teknisk vitenskap ) er de vitenskapene som omhandler teknologi . Sentrale spørsmål gjelder forskning og utvikling , konstruksjon , produksjon og testing. Du forholder deg ikke til alle aspekter av teknologi, men med teknologien som allerede er tilgjengelig og med fremtidens teknologi som anses mulig. Derimot er tidligere teknologi gjenstand for teknologiens historie , filosofiske og sosiologiske aspekter tar hensyn til teknologiens filosofi og teknologiens sosiologi . Teknologi som ikke er mulig i henhold til dagens kunnskapsnivå, blir ikke undersøkt i ingeniørvitenskapene.

For å skille den fra generell teknologi , som tar for seg generelle prinsipper for teknologi, de enkelte tekniske disipliner er noen ganger også kalt spesielle teknologier . De fleste ingeniørvitenskap ble vitenskaper i seg selv under den industrielle revolusjonen. De tre klassiske disipliner er maskinteknikk , sivilingeniør og elektroteknikk . Det er også et stort antall mindre ingeniørdisipliner som er relatert til hverandre på en rekke måter.

I lang tid ble ingeniørarbeid ansett som en anvendt vitenskap , spesielt en anvendt naturvitenskap. Inndelingen i anvendt og grunnleggende vitenskap er imidlertid forlatt. Ingeniørvitenskapene anses å være svært tverrfaglige og integrerer kunnskap fra naturvitenskapen samt kunnskap fra økonomi, humaniora og samfunnsvitenskap. Det siste gjelder for eksempel forvaltning av byggeplasser eller økonomisk produksjon av seriedeler. I tillegg bestemmer de økonomiske og sosiale rammebetingelsene forskningsarbeidet innen ingeniørvitenskapene i større grad. Da miljøvern ble mer og mer viktig for samfunnet i andre halvdel av 1900-tallet, begynte ingeniører å forske på hvordan teknologi kan gjøres mer ressurseffektiv. Ingeniørvitenskapene er spesielt opptatt av kunnskap som er egnet for å veilede handlinger, for eksempel av ingeniører. De er derfor også tildelt tiltaks vitenskaper , sammen med medisin , økonomi og samfunnsfag .

definisjon

Det tyske vitenskaps- og ingeniørakademiet (Acatech) gir følgende definisjon: ^[1]

Teknisk vitenskap skaper kognitive forutsetninger for innovasjon innen teknologi og anvendelse av teknisk kunnskap og legger grunnlaget for å reflektere over dens implikasjoner og konsekvenser.

Teknologi er definert som objekter og prosesser som er kunstige, målrettede og materielle så vel som immaterielle elementer.

Disipliner

Ingeniørvitenskapene utgjør en gruppe med mange individuelle fag . Som med andre vitenskapelige grupper, er det mange kryssreferanser til andre vitenskaper. Dette gjelder de mange forbindelsene innen ingeniørvitenskapene samt overganger til andre vitenskapelige grupper. ^[2]

historie

Ingeniørhistorien går langt tilbake til menneskehetens morgen. I steinalderen var det først verktøy som håndøkser , senere også steinbor, sager og skrapere, som dermed representerer tidlige foregangere av produksjonsteknologi . I den neolitiske revolusjonen slo folk seg ned og flyttet fra jeger-samlertiden til jordbruk og husdyr. De første husene ble bygget og anlegg ble grunnlagt. Mot slutten av steinalderen ble det også oppdaget kobber, som i utgangspunktet kunne bearbeides og bearbeides ved smiing og snart også ved støping . Tilsetningen av tinn ga opphav til bronsen som ga den påfølgende bronsealderen navnet.

I de tidlige høykulturene i Mesopotamia ble de første ingeniørene ved palass- eller tempelskoler opplært i lesing, skriving og beregning av forskjellige bygninger og enheter. Mange store byer, palasser og templer samt monumentale graver som pyramidene ble bygget .

De gamle grekerne gjorde store fremskritt innen mekanikk , som var og er av stor betydning for ingeniørfag. Archimedes beskrev de enkle maskinene : skråplanet, skruen, spaken, remskiven og andre. Ktesibios regnes for å være grunnleggeren av hydraulikk og hans student Philon fra Byzantium skrev bøker om katapulter som allerede er blitt forbedret gjennom eksperimenter. Heron utviklet en enhet som kunne bevege seg med dampkraft. Romerne gjorde fremgang spesielt med å bygge veier og broer. ^[3]

Mange klostre , slott og katedraler ble bygget i middelalderen . Militær teknologi ble også forbedret - i tillegg til slottene, spesielt innen katapulter og tribocks . Vind- og vannmøllene , kjent siden slutten av antikken, spredte seg over hele Europa og ble en viktig energikilde. De kjørte ofte melfabrikker, men også hammerkvern og andre maskiner. Kvernbyggerne var eksperter innen mekanikk og var viktige i utviklingen av maskinteknikk.

Under renessansen designet Leonardo da Vinci et stort antall maskiner, hvorav noen var langt foran sin tid. Fra midten av 1500-tallet ble de såkalte maskinbøkene opprettet , der ingeniører henvendte seg til prinser på latin, men ofte også til sine kolleger på levende språk. Utdannede ingeniører vendte seg også til de gjenoppdagede gamle skrifter om mekanikk og brukte funnene deres. På 1600- og 1700 -tallet vendte forskere og forskere mer til praktiske problemer. Mange fysikkområder, spesielt mekanikk, har nå blitt matematisk utviklet. Galileo Galilei , for eksempel, behandlet falllovene og fant en matematisk formulering. Det skjedde stadig oftere at vitenskapelige funn kunne konverteres til tekniske innovasjoner.

I løpet av 1700 -tallet ble det grunnlagt mange ingeniørskoler i Frankrike, som blant annet handlet om vei- og brobygging, gruvedrift, militær befestning og artilleri. I 1794 ble École polytechnique grunnlagt, der de matematiske og vitenskapelige grunnleggende elementene i de forskjellige disipliner ble undervist. Etter endt utdanning gikk nyutdannede på en av de nevnte spesialskolene. For industriens behov ble École Centrale des Arts et Manufactures grunnlagt, som trente for høyere stillinger i selskaper, og flere Ecole des Arts et Métiers , som trente for mellomstillinger (masternivå).

Den industrielle revolusjonen skjedde i England på midten av 1700 -tallet. Thomas Newcomen bygde den første fungerende dampmaskinen i 1712, som ble avgjørende forbedret av James Watt i andre halvdel av århundret og som ekspanderte raskt fra rundt 1800. Den nye puteprosessen gjorde det mulig å produsere stål i store mengder, som ble brukt til bygging av dampmaskiner, tekstilmaskiner, lokomotiver og skinner, samt maskinverktøy .

For å ta igjen det store forspranget i industrialiseringen over England, ble det på 1800-tallet grunnlagt mange såkalte polytekniske skoler i Tyskland, som var basert på den franske Ecole Polytechnique. I løpet av århundret ble de oppgradert til tekniske universiteter og ved begynnelsen av 1900 -tallet fikk de endelig retten til å tildele doktorgrader og var dermed på lik linje med de eldre universitetene. Mange ble senere også omgjort til universiteter eller tekniske universiteter.

Ingeniørvitenskapsteori

I lang tid ble vitenskapene delt inn i teoretiske grunnfag og praktisk, anvendt vitenskap . I denne forstand ble ingeniørvitenskapene tildelt de anvendte vitenskapene, som bruker det teoretiske grunnlaget, spesielt naturvitenskapene. Av denne grunn ble ingeniørvitenskapene undersøkt nærmere av vitenskapsfilosofien , siden man mente at de ikke har noen særegenheter sammenlignet med naturvitenskapene. Inndelingen i grunn- og anvendt vitenskap ble imidlertid forlatt, på den ene siden fordi grensene mellom de to ble mer og mer uskarpe, på den annen side kunne ikke delingen i empiriske studier opprettholdes, fordi ny teknologi ofte dukket opp uten ny teoretisk teori kunnskap og i noen tilfeller også skapt nye muligheter for forskning innen grunnvitenskapene. Siden 1990 -tallet har vitenskapsfilosofien vendt seg til ingeniørfagets særegenheter. ^{[4] [5] [6] [7]}

Generelt kan vitenskaper skilles ut fra de objektene som skal undersøkes, i henhold til deres mål og i henhold til deres metoder: ^[8]

• Objektet til en vitenskap forstås å bety objektene som forskes på av denne vitenskapen. Naturvitenskapene, for eksempel, forskningsnatur, de historiske vitenskapene, historien og ingeniørvitenskapene, teknologi - og ikke ingeniører , og derfor er begrepet teknisk vitenskap ofte foretrukket. På den ene siden handler det om analyse og beskrivelse av eksisterende teknologi, på den annen side handler det først og fremst om mulighetene og grensene for fremtidig teknologi og hvordan dens ønskelige egenskaper kan forbedres, for eksempel effektiviteten til en motor. ^{[9] [10] [11]}
• Målet i naturvitenskapene er å anerkjenne naturlovene, innen humaniora å forstå relasjoner. Innen engineering handler det derimot om å designe teknologi. For å gjøre dette, genererer de kunnskap i form av kunnskap om lover , strukturer og regler , med tanke på senere bruk av denne kunnskapen. Det handler om kunnskap som er egnet til å veilede handlinger, for eksempel av ingeniører. De er derfor også tildelt tiltaks vitenskaper , sammen med medisin , økonomi eller samfunnsfag . ^{[12] [13]}
• Metodene for en vitenskap forstås som måtene de kommer til ny kunnskap på. I naturvitenskapen brukes for eksempel logisk konklusjon , spesielt fradrag eller eksperimenter . Mange forskjellige metoder brukes innen ingeniørfag, ofte lånt fra andre vitenskaper. Når det gjelder konstruksjon og beregning, bruker de ofte vitenskapelige metoder. I stedet for eksperimenter brukes tester for å sjekke reglene som er funnet. Hvis testene er for komplekse eller dyre, brukes simuleringer .

Et annet kriterium for å skille mellom vitenskapelige grupper er typen og strukturen til deres kunnskap . I naturvitenskapen er for eksempel kunnskap av beskrivende art : matematiske formler brukes til å beskrive naturlovene eller naturen og egenskapene til kjemiske elementer eller dyrearter . Ofte etableres forhold mellom årsak og virkning, for eksempel at fallet av et eple følger av tyngdekraften, uten at det blir avgjort om denne effekten er ønsket eller ikke. Ingeniørkunnskap, derimot, er vanligvis av en foreskrivende art : Det uttales om hvordan et visst mål kan nås. For at en motor skal være svært effektiv, bør dens indre friksjon være så liten som mulig, noe som kan oppnås gjennom smøring. Målene i uttalelsene er alltid knyttet til en vurdering av hvilken tilstand som er ønsket eller ikke. Ved friksjonssveising, for eksempel, genereres varmen for smelting ved friksjon - så det er ønskelig der. Ingeniørkunnskap bør fremfor alt være effektiv, så det ønskede målet bør faktisk oppnås. I naturvitenskapene, derimot, er det viktigste at kunnskapen skal være sann - dette inkluderer også frihet fra motsetninger . Om ingeniørkunnskap er sant, spiller en ganske underordnet rolle så lenge den er effektiv. For konstruksjon og beregning av en bil, for eksempel, brukes enkel newtonsk mekanikk i stedet for den mer kompliserte Einsteinian relativitetsteorien eller kvantemekanikken . ^{[14] [15]}

Institusjoner

Ingeniørforskning utføres i tre forskjellige typer institusjoner:

1. Universiteter ,
2. ikke-universitet, offentlige institusjoner og
3. Forskningsavdelinger i industrien.

Alle tre områdene fungerer delvis sammen.

Universiteter inkluderer tekniske universiteter , universiteter , tekniske høyskoler og universiteter for anvendt vitenskap (University of Applied Sciences). Disse omhandler i varierende grad både forskning og undervisning. Offentlige institutter som ikke er universitet, er utelukkende dedikert til forskning og ikke til undervisning. Imidlertid ligger de ofte i nærheten av universiteter. Instituttene til Fraunhofer Society er spesielt aktive innen ingeniørfag. Mens universitet og forskningsinstitutter som ikke er universitet, har en tendens til å fokusere på grunnforskning , handler industriell forskning mer om å skape innovasjoner og videreutvikle dem til markedsmodenhet.

Foreninger og foreninger

Det er mange klubber og foreninger innen ingeniørvitenskap. Noen av dem representerer ingeniørers faglige interesser, andre handler mer om faglig fremgang innen tekniske disipliner, og andre er organisert som bransjeforeninger, hvor blandinger av disse områdene er vanlige. Den største og mest kjente tyske foreningen er sammenslutningen av tyske ingeniører , som kan tilordnes de to første områdene og forener ingeniører fra maskinteknikk og sivilingeniør. De elektriske ingeniørene har gått sammen for å danne Association of Electrical, Electronics and Information Technology . Det er også foreninger som er mer lik bransjeforeninger som Foreningen for tyske maskinverktøysbyggere , Foreningen for tysk maskin- og anleggsteknikk og Steel Institute VDEh (tidligere sammenslutningen av tyske jernarbeidere).

Det er lignende foreninger i andre industriland, for eksempel Institution of Mechanical Engineers og American Society of Mechanical Engineers for de britiske og amerikanske maskiningeniørene, Institution of Civil Engineers , Society of Civil Engineers og American Society of Civil Engineers for the British og amerikanske sivilingeniører.

studere

Engineering undervises ved tekniske universiteter , tekniske høyskoler , tekniske høyskoler og yrkesfaglige akademier. Studiet avsluttes med en bachelor- eller mastergrad . Utdannet ingeniør pleide å være utbredt. De akademiske gradene Bachelor og Master i passende akkrediterte kurs ved tekniske høyskoler, universiteter eller tekniske høyskoler er hver tilsvarende; den vellykkede mastergraden gir rett til en doktorgrad for å bli doktorgradingeniør (Dr.-Ing.).

I begynnelsen av kurset blir det undervist i forskjellige generelle og abstrakte emner, som ofte omtales som "grunnleggende emner" og som er nødvendige for senere yrke med spesifikke fagområder som kjøretøyteknologi eller energiteknologi. I de første semesterene er det stort sett lignende emner på timeplanen i ulike ingeniørkurs, slik at en endring i denne fasen vanligvis ikke gir noen problemer. I tillegg til høyere matematikk og fysikk og noen ganger også andre naturvitenskap, inkluderer disse fagene ofte områder som er relatert til dem, for eksempel teknisk mekanikk , teknisk termodynamikk og elektrisitet .

En ingeniørgrad gir en generell utdanning innen naturvitenskap. Fagene er veldig generelle, men viktige for mange anvendelsesområder; de er relativt abstrakte og anses også som vanskelige å lære og er derfor en av årsakene til det store antallet frafall. På den ene siden fordi eksamenene ikke er bestått, på den andre siden fordi de gjør lite for å imøtekomme interessene og forventningene til studentene. ^[16]

Flere studier indikerer behovet for å styrke betydningen av digitalt innhold i ingeniørplaner i tillegg til de grunnleggende og avanserte fagene som allerede er blitt undervist, med tanke på den betydelige betydningen som digitalt spesialistinnhold har for unge fagfolk i tekniske yrker. ^[17]

Ingeniørarbeid har lenge tjent menn fra de lavere sosiale klassene som en mulighet for sosial utvikling - for kvinner var det mer utdanning . Det er derfor andelen studenter fra såkalte " pedagogisk vanskeligstilte klasser " er spesielt høy. Mange av elevene har foreldre som kommer fra fag og arbeidere, noe som er åpenbart siden de er kjent med tekniske arbeidsprosesser fra foreldrenes hjem og de kjenner arbeidsverdenen. Andelen har imidlertid falt siden 1990 -tallet, av flere årsaker. På den ene siden har utdanningssystemets sosiale selektivitet økt, slik at færre arbeiderbarn får tilgang til høyere utdanning. Videre spiller økonomiske hindringer en mye større rolle når det gjelder arbeiderklassebarn når de går inn på et universitet. De lange stillestående studielånene -Fördersätze hadde dermed en direkte sammenheng med nedgangen i studietallet innen ingeniørfag. Den siste faktoren var selskapets personalpolitikk på 1990 -tallet og den dårlige situasjonen på arbeidsmarkedet i denne perioden. ^[18]

På ingeniørskolene som var vanlige fram til begynnelsen av 1970 -årene, var det ingeniørutdannelse, ingeniøren , som statlig kvalifikasjon.

I 2012 var det 77 775 ingeniørutdannede i Tyskland ved universiteter i Tyskland, hvorav 41 296 ble uteksaminert med en bachelorgrad og 13 606 med en mastergrad. ^[19]

litteratur

• acatech (red.): Teknologiske vitenskaper - gjenkjenning, forming, ansvar . acatech; Springer, 2013.
• acatech (red.): Teknologisk kunnskap - utvikling, metoder, strukturer . acatech; Springer, 2010.
• Gerhard Banse , Armin Grunwald , Wolfgang König , Günter Ropohl (red.): Gjenkjenne og forme. En teori om ingeniørvitenskap . Utgave sigma, Berlin 2006.
• Gerhard Banse, Günter Ropohl (red.): Kunnskapskonsepter for ingeniørpraksis. Tekniske vitenskaper mellom anerkjennelse og design . VDI-Verlag, Düsseldorf 2004.
• Gisela Buchheim, Rolf Sonnemann (red.): Teknisk vitenskapshistorie . Utgave Leipzig, Leipzig 1990.
• Anja Gottburgsen, Klaus Wannemacher , Jonas Wernz, Janka Willige: Ingeniørtrening for digital transformasjon . VDI Association of German Engineers, Düsseldorf, 2019. URL: ft.informatik.de .
• Klaus Kornwachs : Tekniske kunnskapsstrukturer - analytiske studier om en vitenskapelig teknologisk teori . Utgave Sigma, Berlin 2012.
• Johannes Müller: Arbeidsmetoder for tekniske vitenskaper. Systematikk - Heuristikk - Kreativitet . Springer, Berlin et al. 1990.
• Hans Poser : Homo Creator - Technology as a Philosophical Challenge . Springer, 2016.
• Günter Spur : Teknologi og ledelse - Teknikkens selvbilde . Hanser, München 1998.
• Helge Wendt, Gerhard Banse (red.): Kunnskapsmetoder innen teknisk vitenskap. En metodisk analyse og filosofisk diskusjon av de kognitive prosessene i ingeniørvitenskapene . Utgave Sigma, Berlin 1986.
• Karl-Eugen Kurrer : Historien om strukturteorien. Searching for Equilibrium , Ernst & Sohn , Berlin 2018, s. 144ff.

weblenker

• Foreningen for tyske ingeniører (VDI)
• Foreningen for østerrikske ingeniører

Individuelle bevis

1. ↑ acatech (Ed.): Tekniske Sciences. Gjenkjenne - design - ta ansvar (acatech IMPULS), Heidelberg et al .: Springer Verlag 2013, s. 8, 18.
2. ↑ acatech tysk Academy of Science and Engineering (Ed.): Tekniske fag - Anerkjennelse, design, ansvar (acatech IMPULS), Springer, 2013, s. 18.
3. ^ Agricola Society (red.): Teknologi og vitenskap
4. ^ Hans Poser : Homo Creator - Technology as a Philosophical Challenge . Springer, 2016, s. 299
5. ↑ Tekniske vitenskaper - anerkjennelse, design, ansvar . acatech, Springer, 2013, s. 7 f., 18,
6. ↑ Teknologisk kunnskap - utvikling, metoder, strukturer . acatech, Springer, 2010, s.
7. ↑ Wolfgang König: Verdier, kunnskap og kunnskapsintegrasjon i de tekniske vitenskapene . I: Teknologisk kunnskap - utvikling, metoder, strukturer . acatech, Springer, 2010, s. 63–65.
8. ^ Hans Poser: Homo Creator - Technology as a Philosophical Challenge , Springer, 2016, s.303
9. ^ Hans Poser: Homo Creator - Technology as a Philosophical Challenge . Springer, 2016, s. 18, 303
10. ↑ Tekniske vitenskaper - anerkjennelse, design, ansvar . acatech, Springer, 2013, s. 8, 19, 21.
11. ↑ Wolfgang König: Verdier, kunnskap og kunnskapsintegrasjon i de tekniske vitenskapene . I: Teknologisk kunnskap - utvikling, metoder, strukturer . acatech, Springer, 2010, s. 70
12. ^ Hans Poser: Homo Creator - Technology as a Philosophical Challenge . Springer, 2016, s. 22
13. ↑ Tekniske vitenskaper - anerkjennelse, design, ansvar . acatech, Springer, 2013, s. 8, 18 f.
14. ^ Hans Poser: Homo Creator - Technology as a Philosophical Challenge . Springer, 2016, s. 119 f., 125
15. ↑ Rammert: Pragmatikk av teknisk kunnskap - eller: Hvordan gjøre ting med ord . I: Teknologisk kunnskap - utvikling, metoder, strukturer . acatech, Springer, 2010, s.37.
16. ↑ Manfred Nagel, Hans-Joachim Bargstädt, Michael Hoffmann, Norbert Müller (red.): Future of ingeniørfag - tidens Tyskland. Springer, 2009, s. 107.
17. ↑ Anja Gottburgsen, Klaus Wannemacher , Jonas Wernz, Janka Willige: Ingeniørtrening for digital transformasjon . VDI Association of German Engineers, Düsseldorf, 2019, s. 4. URL: ft.informatik.de . - Eckhard Heidling, Pamela Meil, Judith Neumer, Stephanie Porschen-Hueck, Klaus Schmierl, Peter Sopp, Alexandra Wagner: Ingeniører for industri 4.0 . IMPULS Foundation (VDMA), Frankfurt a. M., 2019.
18. ↑ Manfred Nagel, Hans-Joachim Bargstädt, Michael Hoffmann, Norbert Müller (red.): Future of ingeniørfag - tidens Tyskland. Springer, 2009, 193-196.
19. ↑ Selvstendig næringsdrivende i Tyskland - Fakta og tall ( Memento fra 23. desember 2013 i Internettarkivet ). Hentet 21. januar 2013.