Von der Idee bis zum Produkt !
Wir schulen Ihre technische Kreativität und bringen Sie mit 3D-Technik zum Erfolg

Die Technikerin und der Techniker für Konstruktion beschäftigten sich im Wesentlichen mit der Entwicklung eines Produktes von der ersten Idee bis zur Fertigungsreife. Die Ergebnisse konstruktiver Arbeit sind Fertigungsunterlagen, die für den nachfolgenden Herstellungsprozess verbindlich sind. Dies spiegelt sich auch in den Fächern und Lernfeldern wieder.

Im zentralen Lernfeld "Maschinentechnische Produkte methodisch konstruieren" fließen Erkenntnisse aus der Produktion mit den Anforderungen an das Produkt zusammen. Die Automatisierungstechnik liefert Wissen über die Produktgestaltung und außerdem Informationen über die Produktionsautomatisierung. Die Konstrukteurin und der Konstrukteur haben somit einen großen Einfluss auf die Gestaltung und Herstellung der Produkte, inklusive der dabei entstehenden Kosten.

Anfangs liegt nur die Idee für ein neues Produkt vor. Von allen Beteiligten werden unterschiedliche Wünsche formuliert. Es müssen Vorstellungen entwickelt werden, wie diese Anforderungen und Wünsche an das Produkt zu vereinen sind. Dazu sind methodisches Vorgehen und Kreativität gefragt. So hat zum Beispiel der Kunde andere Interessen als der Fertigungsfachmann. Der Kunde möchte ein funktionales Produkt, das auch noch formschön sein sollte. Der Spezialist aus der Fertigung besteht dagegen auf rationeller und somit kostengünstiger Herstellung. Um diese Anforderungen erfüllen zu können, sind sowohl Ideen für die Realisierung als auch eine methodische Arbeitsweise gefragt.

Demzufolge lernen die Studierenden des Schwerpunktes Konstruktion solide maschinentechnische Grundlagen, mit denen technische Kreativität angestoßen und weiterentwickelt wird, sodass dann mit Hilfe der Methodik des Konstruierens optimale Produkte entstehen.

Aufnahmevoraussetzungen

Ergänzend zu den allgemeinen Aufnahmevoraussetzungen (s. Allgemeines) sind für diesen Schwerpunkt eine Ausbildung in dem Berufsfeld Maschinentechnik sowie eine einjährige einschlägige Berufspraxis nach der Ausbildung erforderlich.

Dieser Schwerpunkt wird nur zum jeweiligen Wintersemester (Aug./Sept.) angeboten.

Weiterbildungsschwerpunkte

Die Ausbildung beinhaltet die Entwicklung maschinentechnischer Produkte von der ersten Idee bis zur Fertigungsfreigabe.

Die Methodik des Konstruierens, technische Grundlagen sowie Kreativität führen zu optimalen Produkten, die vorzugsweise mit 3D-Systemen dargestellt werden.

Das Projekt wird in Gruppenarbeit durchgeführt. Dabei werden praxisbezogene Aufgaben aus Unternehmen bearbeitet.

Weilburger Technikerinnen und Techniker bringen beste Voraussetzungen  mit, um in modernen Konstruktions- und Planungsbüros tätig zu werden.

Praxisorientiert lernen Sie

• methodisch und zielorientiert zu arbeiten,
• mit soliden Grundlagen technische Ideen zu realisieren,
• mit modernen Werkzeugen wie zum Beispiel 3D-CAD umzugehen,
• maschinentechnische Konstruktionen mit Hilfe von Steuerungen in Prozesse einzuordnen,
• Qualitätsmanagement als wichtige Firmenphilosophie zu verstehen.
• Ausbildung und Arbeit der Konstrukteurin / des Konstrukteurs

Berufsaussichten und Tätigkeiten

Denken in komplexen Funktionsabläufen ist heute eine wichtige Voraussetzung für Konstrukteurinnen / Konstrukteure. Daneben müssen vor allem die Kostenentwicklung und Qualitätssicherung bereits während der Entwicklungsphase berücksichtigt werden. Die Ausbildung ist entsprechend breit gefächert:

• PlanungDimensionierung von Bauteilen
• Entwurf sowie Ausarbeitung von Fertigungsunterlagen
• Projektmanagement
• Erprobung
• Montage und Instandhaltung
• Dokumentation und Präsentation
• Vertrieb

Die Technikerin bzw. der Techniker findet damit vielfältige Einsatzmöglichkeiten - ausgehend von der Produktplanung bis zur Inbetriebnahme.

Der Unterricht im Schwerpunkt Konstruktion

Die tragenden Lernfelder der Ausbildung zur Technikerin / zum Techniker für Konstruktion sind "Bauteile und Baugruppen analysieren und auslegen" sowie "Kommunizieren und Präsentieren" und "Maschinentechnische Produkte methodisch konstruieren".

Im ersten Studienabschnitt werden Inhalte wie Kräfte- und Festigkeitsberechnung, zeichnerische Darstellung, 2D-CAD und Stücklisten behandelt. Bereits ab dem 1. Semester wird am Computer gezeichnet. Begleitend dazu werden sogenannte Leitaufgaben bearbeitet. Das sind kleine Konstruktionsbeispiele, die in mehreren Fächern aufgegriffen und dort unter dem jeweiligen Blickwinkel analysiert werden. Das enge Zusammenspiel der einzelnen Bereiche in der späteren Praxis wird dadurch deutlich.

Im zweiten Studienabschnitt wird die Konstruktionsarbeit intensiviert. Wichtige Voraussetzung für erfolgreiche Arbeit ist ein methodisches Vorgehen. Anfangs werden in einzelnen Baugruppen anhand von kleinen Konstruktionsaufgaben die notwendigen Lerninhalte erarbeitet. Nachdem erste Ideen von Hand skizziert wurden (um die Phantasie besser spielen zu lassen), erfolgt die Zeichnungserstellung am Computer (zunehmend 3D-CAD). Um die Arbeit zu erleichtern, werden Zeichnungen auch von Firmen-CD´s heruntergeladen oder aus dem Internet eingebunden.

Eine Gesamtkonstruktion setzt sich aus verschiedenen Baugruppen zusammen, die in dieser oder ähnlicher Form auch in anderen Anlagen oder Maschinen auftreten. Deshalb orientiert sich der Unterricht an einzelnen Beispielen, in denen auf typische Komponenten, ihre Gestaltung und Berechnung eingegangen wird.

Als Arbeitsform wird oft Teamarbeit gewählt. Dadurch haben die Studierenden die Möglichkeit, sich gegenseitig zu unterstützen und die Realität im Betrieb zu üben. Um den Lernprozess optimal zu gestalten, werden die Klassen möglichst mit dem gleichen Lehrer-Kernteam vom ersten bis zum vierten Semester fachlich und sozial betreut. Dadurch haben die Studierenden immer die gleichen Ansprechpartner.

Methodik des Konstruierens

Um für ein Problem die in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht optimale Lösung zu erhalten, hat sich in der Praxis die methodische Vorgehensweise nach der Richtlinie VDI2222 bewährt. Diese Methodik sollte jeder Konstrukteur anwenden, der optimale Konstruktionen mit reproduzierbarem Lösungsweg anstrebt.

Hierbei wird eine stufenweise Arbeit empfohlen:

• Ausgehend von einer klar definierten Gesamtaufgabe werden zunächst die Einzelfunktionen ermittelt, die notwendig sind, um das Gesamtproblem zu lösen. Jede dieser Einzelfunktionen stellt ein Teilproblem dar, das für sich gelöst werden muss.
• Für die Teilprobleme werden dann mit erprobten Suchmethoden jeweils mehrere Teillösungen gesucht.
• Diese Teillösungen lassen sich in unterschiedlicher Weise miteinander kombinieren, wobei aber nur diejenigen Kombinationen akzeptabel sind, die auch die Anforderungen an die Gesamtlösung erfüllen.
• Von den so verbliebenen Kombinationen muss die optimale Lösung separiert werden. Dazu gibt es Bewertungsverfahren, die eindeutige Ergebnisse liefern.
• Erst nachdem die optimale Kombination, die als Lösungskonzept bezeichnet wird, gefunden ist, wird ein maßstäblicher Entwurf erstellt. Die Konstrukteurin / der Konstrukteur hat jetzt darauf zu achten, dass erkennbare Schwachstellen von vornherein ausgemerzt werden.
• Zum Abschluss erfolgt die Gestaltung der Einzelteile, die Ausarbeitung der Zeichnungssätze mittels CAD sowie aller für die Fertigung wichtigen Unterlagen.In dieser Phase müssen aber auch für einzelne, besonders stark beanspruchte Bauteile Festigkeitsrechnungen durchgeführt werden.

3D-CAD: Vorteile beim Konstruktionsablauf

Seit kurzem vollzieht sich in der Konstruktionstechnik ein interessanter Wandel: Man beginnt im Raum, also dreidimensional, zu konstruieren.

Welche Vorteile bringt das? Zunächst einmal kann die Vorstellung von einem neuen Produkt schneller visualisiert werden, das heißt, man kann sich anhand des 3D-Bildes auf dem Monitor sehr schnell vorstellen, wie das Endprodukt aussehen wird. Die Idee dazu muss aber weiterhin vom Menschen kommen, aber das
Werkzeug zur Sichtbarmachung ist der Computer mit seinen modernen Rechenprogrammen. Durch diese Darstellungsweise können zum Beispiel Fehler entdeckt werden, die bei traditioneller Vorgehensweise vielleicht erst am Prototypen erkannt werden könnten.

Heute gibt es mit dem "Rapid Prototyping" neue Verfahren, mit denen es möglich ist, erste Anschauungsmodelle bereits einige Stunden nach der Zeichnungserstellung in der Hand zu halten. Dieses wurde erst durch die neuen 3D-CAD-Programme möglich. Eines dieser Programme (Pro/E) findet im Schwerpunkt Konstruktion Anwendung.

Auch zum nächsten Schritt der Produktentstehung, nämlich der Fertigung, gibt es Schnittstellen. Diese ermöglichen eine schnelle Datenübertragung von der Konstruktionsabteilung zu den Maschinen. Um Zeitverluste in der Realisierung des Produktes zu minimieren, werden schon während der Konstruktionsphase Informationen zwischen den einzelnen Beteiligten ausgetauscht (Simultanious Engineering).

Dies alles sind Vorteile, die dazu führen, dass immer mehr Unternehmen auf 3D-Programme umstellen. Deshalb ist die Staatliche Technikerschule Weilburg auf diesem Gebiet verstärkt tätig, um den Studierenden des Schwerpunktes Konstruktion einen optimalen Start in den Beruf zu ermöglichen.