Konstruieren (Technik)

Beim Konstruieren entstehen die Konstruktionsunterlagen, mit deren Hilfe ein technisches Produkt (Maschine, Anlage, Apparat, Gerät oder Bauwerk) angefertigt wird. Moderne Hilfsmittel beim Konstruieren sind Computerprogramme (z. B. CAD).

Voraus geht dem Konstruieren die Entwicklung (FE-Vorentwicklung) des Produkts, wobei dessen Funktionieren durch Anwendung zumeist physikalischer Gesetze (in der Mehrheit mechanische und elektrische Gesetze) erarbeitet und mit Hilfe von Funktionsmustern erprobt wird. An die Konstruktionstätigkeit schließt sich die Organisation der Fertigung, die sog. Arbeits- oder Auftragsvorbereitung (AV), an, welche allerdings nicht mehr dem Vorgang des Konstruierens zugerechnet wird.

Die klassische Trennung in Entwickeln und Konstruieren verliert heute mehr und mehr an Bedeutung. Mit dem Begriff Produktentwicklung (PE) werden beide Tätigkeiten als Einheit und Teil eines noch längeren Prozesses bezeichnet. Produktentwicklung beginnt bereits bei der am Anfang stehenden Idee und reicht bis zur Markteinführung des Produkts. Die zusammengefasste Dokumentation dieses Prozesses enthält Funktionsnachweise (Berechnungen, Ergebnisse von Experimenten etc.) sowie die Fertigungsunterlagen (Zeichnungen des Produkts, seiner Baugruppen und Einzelteile mit Material-, Bearbeitungs-, Maß- und Toleranz-Angaben sowie Bezugsquellen für Materialien und zu verwendende Handelsteile).

Geschichte

Ebenso wie die Technik während der letzten 150 Jahre eine rasante Entwicklung genommen hat, so hat sich in dieser Zeit auch der Konstruktionsprozess verändert:

1. Um 1850 war die Konstruktion werkstattorientiert: So ist zum Beispiel T. Edison bekannt für seine intensive Laborarbeit nach der Methode von Versuch und Irrtum.
2. Um 1900 begann die Normierung der Bauteile mit dem Vorteil, nun nicht mehr für jede Maschine einen eigenen Werkzeugsatz zu benötigen. (Heutzutage umfasst die DIN-Norm knapp 30 000 Normen.)
3. Um 1925 wurde begonnen, das methodische Vorgehen bei der Konstruktion zu lehren (siehe auch Produktentwicklung).
4. Ab 1960 kam es durch Konstrukteure wie Konrad Zuse, die als erste für ihre Berechnungen Computer benötigten und diese auch gleich konstruierten, zur Entwicklung der rechnergestützten Konstruktion.
5. Heutzutage werden die Produkte rechnergestützt über ihren kompletten Produktlebenszyklus modelliert.
6. In Zukunft wird eine weitere Virtualisierung des Konstruktionsprozesses erwartet, um den kürzer werdenden Entwicklungszeitspannen gerecht zu werden.

Siehe auch

Anreißen, Konstrukteur, Konstruktionslehre, Technik, Integrierte Produktentwicklung, Recyclinggerechte Konstruktion

Literatur

• Richtlinie: VDI 2221 Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte. Beuth-Verlag, Berlin 1993
• Gerhard Pahl, Wolfgang Beitz, Jörg Feldhusen, Karl-Heinrich Grote: Konstruktionslehre : Grundlagen erfolgreicher Produktentwicklung. Methoden und Anwendung., 7. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2007, ISBN 3-540-34060-2
• Rudolf Koller: Konstruktionslehre für den Maschinenbau. Grundlagen zur Neu- und Weiterentwicklung technischer Produkte mit Beispielen. Springer Verlag, Berlin 1998, ISBN 3-540-63037-6
• Heinrich Krahn, Dieter Eh, Thomas Lauterbach: 1000 Konstruktionsbeispiele für die Praxis, 3. Auflage, Hanser Buchverlag, Wien 2010, ISBN 3-446-42034-7