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2026-03-16T09:34:50Z

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Unter '''Produktionstechnik''' werden alle Maßnahmen und Einrichtungen zur [[industrie]]llen [[Produktion|Herstellung]] von [[Gut (Wirtschaftswissenschaft)|Gütern]] zusammengefasst. [[Produktentwicklung|Entwicklung und Konstruktion]] der Güter gehen der [[Produktion]] voran.<ref group="Anm.">Die Erschaffung der zur Produktion verwendeten Einrichtungen (in der Fachsprache „Produktionsmittel“ genannt) erfolgt in den gleichen Schritten: Entwicklung, Konstruktion, Produktion.</ref>

== Grundlegendes ==
In der Produktionstechnik befasst man sich mit der [[Umsetzung]] [[Wissenschaft|wissenschaftlicher]] [[Erkenntnis]]se in vom [[Mensch]]en technologisch beherrschbare [[Fertigungsverfahren|Verfahren]] und [[Prozess]]e zur Grundstoff-, Material- und Güterproduktion sowie in wirtschaftlich verwendbare [[Produktionssystem (Unternehmen)|Produktionssysteme]]. Thematisiert werden Fragen der [[Formgebung]] von [[Material (Fertigungstechnik)|Material]] bei möglichst geringem Materialverlust, Energieeinsatz und [[Umweltbelastung]]en (Stichwort: „[[Ressourceneffizienz]]“). Auch Fragestellungen der [[Handhabung]], des [[Transport]]s und der [[Lagern|Lagerung]] von Materialien bzw. der daraus entstehenden Komponenten [[Produkt (Wirtschaft)|wirtschaftlicher Produkte]] sowie gebrauchsfertiger Güter sind, soweit diese mit der Produktion zusammenhängen, Thema dieser [[Fachdisziplin]].

=== Unterteilung der Produktionstechnik ===
Traditionell wird die Produktionstechnik in folgende drei Hauptgruppen unterteilt:<ref>Werner Skolaut (Hrsg.): ''Maschinenbau'', Springer, 2014, S. 968.</ref>
* [[Energietechnik]],
* [[Fertigungstechnik]],
* [[Verfahrenstechnik]].

Hilfstechniken sind [[Fördertechnik]], [[Handhabungstechnik]] u. a.

Dies ist die althergebrachte Unterteilung der Fachdisziplin „Produktionstechnik“. Die vorangehende Unterteilung gilt als ''schwierig'', da hier dann „Bereitstellung von Energie“ sowie „stoffwandelnde Produktion“ in einem Fach zusammengebracht werden, was einen gewaltigen Bogen an Themen aufspannt.

Eine andere Unterteilung ist:<ref name="Grote_Ingenieurwissen">Karl-Heinrich Grote, Frank Engelmann, Wolfgang Beitz, Max Syrbe, Jürgen Beyerer, Günter Spur: ''Das Ingenieurwissen: Entwicklung, Konstruktion und Produktion.'' Springer Vieweg, Berlin 2014, ISBN 978-3-662-44392-7, S. 104.</ref>
* Gewinnungs- und [[Aufbereitungstechnik]] zur [[Rohstoffgewinnung]] und -erzeugung (z. B. Gewinnung von [[Erz]]en, [[Kohle]], [[Erdöl]] und [[Erdgas|-gas]], [[Gestein]], [[Holz]], [[Baumwolle]] usw.),
* [[Verfahrenstechnik]] zur Stoffwandlung,
* [[Fertigungstechnik]] zur [[Formgebung]].

Letztere Unterteilung läuft auf eine Beschränkung auf „stoffwandelnde Produktion“ in einem Fach hinaus, was der Fachdisziplin „Produktionstechnik“ einen überschaubareren [[Forschung]]sfokus beschert, sodass sie wissenschaftlich leichter beackert und auch leichter gelehrt werden kann.

=== Aufgabe der Produktionstechnik ===
Aufgabe der Produktionstechnik ist die Anwendung geeigneter [[Produktionsverfahren]] und [[Produktionsmittel]] zur Durchführung von [[Produktionsprozess]]en bei möglichst hoher [[Produktivität]].<ref name="Grote_Ingenieurwissen" /> Die Produktionstechnik betrifft den gesamten Prozess der Gütererzeugung.<ref name="Grote_Ingenieurwissen" /> Sie beginnt als Teil des Materialkreislaufs im Bereich der [[Urproduktion]] durch Gewinnungs- und Aufbereitungstechnik mit der Erzeugung von [[Rohstoff]]en. Diese werden durch die Verfahrenstechnik zu [[Gebrauchsstoff]]en oder [[Werkstoff]]en umgewandelt. Durch Fertigungs- und [[Montage (Produktion)|Montagetechnik]] erfolgt die Formgebung der Werkstoffe zu [[Bauteil]]en und ihre [[Kombination]] zu gebrauchsfertigen Gütern.<ref name="Grote_Ingenieurwissen" />

== Der Materialverarbeitungsprozess in der Produktionstechnik ==
Hinsichtlich des Materialverarbeitungsprozesses gliedert sich die Produktionstechnik in folgende Bereiche:<ref>Karl-Heinrich Grote, Frank Engelmann, Wolfgang Beitz, Max Syrbe, Jürgen Beyerer, Günter Spur: ''Das Ingenieurwissen: Entwicklung, Konstruktion und Produktion.'' Springer Vieweg, Berlin 2014, ISBN 978-3-662-44392-7, S. 103 f.</ref>

(a) Die ''[[Produktionstechnologie]]'' ist als Verfahrenskunde der Gütererzeugung die Lehre von der Umwandlung und [[Faktorenkombination|Kombination von Produktionsfaktoren]] in Produktionsprozessen unter Nutzung materieller, energetischer und informationstechnischer Wirkflüsse.

(b) ''[[Produktionsmittel]]'' sind [[Anlage (Technik)|Anlage]]n, [[Maschine]]n, [[Vorrichtung]]en, [[Werkzeug]]e und sonstige Produktionsgerätschaften. Für sie existiert eine spezielle [[Konstruktionslehre]], gegliedert in den Entwurf von Universal-, Mehrzweck- und Einzwecksystemen. Zur Produktionsmittelentwicklung gehört ferner die Erarbeitung geeigneter Programmiersysteme.

(c) Die ''[[Produktionslogistik]]'' umfasst alle [[Funktion]]en von [[Gütertransport]] und -[[Lagern|lagerung]] im Wirkzusammenhang eines Produktionsbetriebes. Sie gliedert sich in die Bereiche [[Beschaffung]], Produktion und [[Absatz]].

== Geschichtliche Anmerkungen ==
{{Hauptartikel|Geschichte der Produktionstechnik}}
Die Produktionstechnik als Teilgebiet der modernen [[Ingenieurwissenschaft]]en entstand im Laufe der [[Industrielle Revolution|industriellen Revolution]] im 18. Jahrhundert. Ihre Vorläufer sind allerdings viel älter und gehen bis zu den ersten Menschen zurück.

;Industrielle Revolution
Ab der [[Industrielle Revolution|industriellen Revolution]] ab etwa 1750 entwickelte sich die gesamte Produktionstechnik viel rasanter. Die bisher übliche Holzkohle wurde durch [[Steinkohle]] ersetzt, mit dem [[Puddelverfahren]] gab es eine neue und wirtschaftlichere Produktionsmethode für [[Stahl]], der sich schnell ausbreitete und das Holz immer weiter verdrängte. Er wurde zusammen mit [[Gusseisen]] verwendet zum Bau von Dampfmaschinen, [[Textilmaschine]]n (Spinnen, Weben), [[Werkzeugmaschine]]n, [[Dampflokomotive]]n und [[Schiene (Bahn)|Schienen]]. Durch den großen Bedarf gleicher, genormter Teile in diesen Branchen kam es erstmals zur [[Massenproduktion]]. Ab 1740 gab es ein aufwendiges Verfahren zur Herstellung von [[Gussstahl]], das im 19. Jahrhundert durch das wirtschaftlichere [[Bessemerverfahren]] und schließlich das [[Siemens-Martin-Ofen|Siemens-Martin-Verfahren]] abgelöst wurde. Eisenwerkstoffe konnten mit den nun vorhandenen Maschinen auch zuverlässig [[Zerspanen|zerspant]] werden. Ab etwa 1900 waren sie präzise genug um [[Passung]]en herzustellen. Dies ermöglichte die Fertigung von Automobilen am [[Fließbandfertigung|Fließband]], wodurch sich die Stückkosten beträchtlich senkten. Im 19. Jahrhundert machte auch die [[Chemie]] und die Verfahrenstechnik große Fortschritte. Wichtige chemische Grundstoffe wie [[Schwefelsäure]] und [[Ammoniak]] und [[Natriumcarbonat|Soda]] konnte man industriell herstellen. Produziert wurden damit [[Teerfarben]] und [[Bleichmittel]] für die Textilindustrie sowie [[Lack]]e, [[Arznei]]en und [[Düngemittel]].<ref name=":0" details="S. 11, 28–30">Warnecke: ''Revolution der Unternehmenskultur'', Springer, 1993, S. 11, 28–31, 33–37.</ref>

Ab 1900 konnte man [[Dampfturbine]]n bauen, die einen viel höheren [[Wirkungsgrad]] haben als Kolbendampfmaschinen. Zusammen mit den neuen [[Generator]]en konnte man in [[Kraftwerk]]en nun elektrische Energie erzeugen und nahezu verlustfrei über weite Strecken zur Verfügung stellen. Genutzt wurde die neue Energieform zunächst für die Beleuchtung, aber schon bald darauf auch für den Antrieb von Straßenbahnen, und Maschinen mittels [[Elektromotor]]en. Mit dem [[Erdöl]] stand auch ein neuer Energieträger zur Verfügung, der in [[Verbrennungsmotor]]en wie dem [[Otto-Motor]] oder dem [[Diesel-Motor]] genutzt wurde. Sie setzten sich vor allem bei Fahrzeugen durch. Die Elektrizität führte auch zum neuen Gebiet der [[Elektrochemie]]. Mit ihr konnte man [[Aluminium]] industriell in großen Mengen herstellen und als neuen Werkstoff nutzen. Außerdem wurden erste [[Kunststoff]]e und [[Kunstfaser]]n entwickelt. Ab etwa 1950 kam auch die [[Kernenergie]] als weiterer Energieträger dazu.<ref name=":0" details="31–33"/>

;20. Jahrhundert
Im gesamten 20. Jahrhundert wurden die [[Schneidstoff]]e wie [[Schnellarbeitsstahl]], [[Wolframcarbid]] oder [[Diamant]] immer weiter verbessert und ermöglichten die spanende Bearbeitung immer härterer Werkstoffe. Ab etwa 1980 konnte man auch gehärteten Stahl zerspanen. Dreh-, Fräs-, Bohr- und Schleifmaschinen wurden ab Mitte des Jahrhunderts durch die [[Computerized Numerical Control|CNC-Steuerung]] immer weiter automatisiert und flexibler. Ergänzt wurden sie vor allem in der Montage durch [[Industrieroboter]]. Anfang des Jahrhunderts wurden viele neue [[Schweißen|Schweißverfahren]] entwickelt wie das [[Lichtbogenhandschweißen]], [[Metallschutzgasschweißen]] (MSG) oder das [[Wolframinertgasschweißen]] (WIG-Schweißen) die das Nieten als bevorzugtes Fügeverfahren ablösten. Der in den 1960er Jahren entwickelte Laser wurde für Präzisionsmessmittel eingesetzt und für vollkommen neue Verfahren wie das [[Laserstrahlschneiden]] und [[Laserstrahlschweißen|-schweißen]] oder für die neuen [[Generatives Fertigungsverfahren|generativen Fertigungsverfahren]] wie das [[3D-Druck]]en, oder [[Rapid Prototyping]].<ref name=":0" details="33–37"/>

;21. Jahrhundert
Im Rahmen der [[Industrie 4.0]] werden Prozesse zunehmend virtualisiert. Die [[Produktionsautomatisierung]] löst die handwerkliche Werkstattfertigung auch in der Fläche ab. Die [[schnelle Produktentwicklung]] greift nun zusätzlich zum Rapid Prototyping auch auf [[Rapid Tooling]] und [[Rapid Manufacturing]] zurück, da die Anforderungen an geometrische Komplexität, geringe Stückzahlen und schnelle Markteinführung weiter steigen.

== Literatur ==
;Allgemein:
* Walter Eversheim: ''Organisation in der Produktionstechnik.'' Bd. 1: ''Grundlagen.'' 3., neu bearb. und erw. Aufl., VDI-Verl., Düsseldorf 1996, ISBN 3-18-401542-4, ISBN 978-3-642-87738-4.
* Walter Eversheim: ''Organisation in der Produktionstechnik.'' Bd. 2: ''Konstruktion.'' 3., vollst. überarb. Aufl., Springer, Berlin 1998, ISBN 3-540-62650-6, ISBN 978-3-642-63758-2.
* Walter Eversheim: ''Organisation in der Produktionstechnik.'' Bd. 3: ''Arbeitsvorbereitung.'' 4., bearb. und korr. Aufl., Springer, Berlin 2002, ISBN 3-540-42016-9, ISBN 978-3-642-62640-1.
* Walter Eversheim: ''Organisation in der Produktionstechnik.'' Bd. 4: ''Fertigung und Montage.'' 2., neubearb. u. erw. Aufl., VDI-Verl., Düsseldorf 1989, ISBN 3-18-400841-X, ISBN 978-3-642-64800-7.

;Besondere Aspekte:
* Wolfgang Adam, Manfred Busch, Bertram Nickolay: ''Sensoren für die Produktionstechnik.'' Springer, Berlin 1997, ISBN 3-540-58741-1.
* [[Christian Brecher]] (Hrsg.): ''Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer.'' (= VDI-Buch) Springer, Berlin 2011, ISBN 978-3-642-20692-4.
* Bruno Buchmayr: Werkstoff- und Produktionstechnik mit Mathcad: Modellierung und Simulation in Anwendungsbeispielen. Springer, Berlin 2002, ISBN 3-540-43014-8.
* Karl-Heinrich Grote, Frank Engelmann, Wolfgang Beitz, Max Syrbe, Jürgen Beyerer, Günter Spur: ''Das Ingenieurwissen: Entwicklung, Konstruktion und Produktion.'' Springer Vieweg, Berlin 2014, ISBN 978-3-662-44392-7, Abschnitt „Produktion“, Kap. 1.4 „Produktionstechnik“: S. 103–104.
* Günter Spur, Gerd Eßer: ''Innovationssystem Produktionstechnik.'' Hanser, München 2013, ISBN 978-3-446-42912-3.
* Achim Trummer, Helfried Wiebach: ''Vorrichtungen der Produktionstechnik: Entwicklung, Montage, Automation.'' (= Viewegs Fachbücher der Technik) Vieweg, Braunschweig 1994, ISBN 3-528-04938-3.
* Buchreihe „Ergebnisse aus der Produktionstechnik“ des Apprimus-Verlags

;Zur Geschichte:
* Günter Spur: ''Produktionstechnik im Wandel.'' Hanser, München 1979.

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
* [http://www.production-research.de/ Produktionstechnik in Hochlohnländern]

== Einzelnachweise ==
<references />

== Sonstige Anmerkungen ==
<references group="Anm." />

{{Normdaten|TYP=s|GND=1072438291|LCCN=sh85107212}}

[[Kategorie:Produktionstechnik| ]]
[[Kategorie:Technisches Fachgebiet]]

[[pt:Engenharia de produção]]

Produktionstechnik - Versionsgeschichte

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