Overzicht functies in de metaaltechniek

De metaaltechniek is een grote sector binnen de techniek. In de metaaltechniek zijn enorm veel verschillende functies ontstaan de afgelopen jaren. Veel functies hebben echter overlapping met elkaar of zijn synoniemen voor elkaar geworden. Er treed soms verwarring op wanneer men Engelse functiebenamingen gebruikt. Zo wordt een engineer meestal als middenkaderfunctie beschouwd voor iemand die machines en constructies bedenkt en ontwerpt. In de offshore is een engineer echter een uitvoerende (onderhouds)monteur. Dat maakt het soms lastig om precies duidelijk te krijgen hoe de functie-indeling in de metaaltechniek precies is. Hieronder is meer informatie weergegeven over de metaaltechniek en de functies die daar toe behoren.

Metaaltechniek of werktuigbouwkunde?
De metaaltechniek is, zoals in de inleiding is aangegeven, een brede sector. Dat betekent dat er verschillende technische vakgebieden onder vallen. Sommige mensen zien metaaltechniek en werktuigbouwkunde als synoniemen voor elkaar maar dat is niet juist. De werktuigbouwkunde is gericht op de het ontwerpen, het ontwikkelen, het samenstellen, het installeren, het inregelen en onderhouden van machines en andere werktuigen. De werktuigbouwkunde valt onder de metaaltechniek maar de metaaltechniek omvat echter veel meer dan alleen de werktuigbouwkunde.

Het begint in feite al met het winnen van metaal uit ijzererts en het gieten van het gewonnen metaal in een bepaalde vorm (bloom). Daarna wordt het metaal bewerkt en bijvoorbeeld gewalst tot platen of verwerkt tot profielstaal en buis of pijp. Al deze bewerkingen behoren tot de metaaltechniek. Ook de bouw van constructies zoals loodsen, balustrades, hekwerken en andere bouwwerken van metaal valt onder de metaaltechniek. De scheepsbouw, jachtbouw en de offshore worden meestal onder de metaaltechniek geplaatst. Dat zorgt er voor dat er een enorme diversiteit is ontstaan aan functies in de metaaltechniek. Hieronder is echter een algemeen overzicht geplaatst van functies in de metaaltechniek.

Functies in de metaaltechniek
In de metaaltechniek zijn verschillende functies aanwezig. Het gaat te ver om alle functies hieronder volledig te benoemen. Daarom wordt een algemeen overzicht geboden van functies die gebruikelijk zijn in de metaaltechniek.

Top van het bedrijf

  • Eigenaar/ directie/ bedrijfsleider: deze zijn belast met de dagelijkse leiding van het bedrijf. De directie neemt beslissingen over de omvang van het personeelsbestand, investeringen, organisatie en reorganisatie.

Middenkader

  • Verkoper/ accountmanager verkoopt de machines, transportmiddelen en constructies van het bedrijf. Deze middenkaderfunctionaris haalt ook de orders en opdrachten binnen.
  • Engineer/ constructeur bedenkt oplossingen voor klanten en berekent de belastbaarheid van de constructie, machine (werktuigbouw), voertuig of vaartuig.
  • Tekenaar werkt de ideeën van de constructeur uit tot werktekeningen voor de productie.
  • Werkvoorbereider verzameld de werktekeningen en verstrekt deze aan de werkvloer. Daarnaast coördineert de werkvoorbereider materialenstroom naar de werkvloer en bewaakt de voortgang.
  • Inkoper heeft contact met de werkvoorbereider en andere middenkaderfunctionarissen zoals de verkoper over de benodigde materialen. Daarnaast heeft de inkoper ook contact met de verantwoordelijke van het magazijn.

Werkvloer

  • Productieleider onderhoud contacten met het middenkader (o.a. werkvoorbereider en tekenaar) over de productie. Coördineert de taakverdeling op de werkvloer richting de verschillende afdelingshoofden (chef). Zorgt er voor dat het productieproces optimaal verloopt.
  • Werkplaatschef of afdelingshoofd is verantwoordelijk voor een specifiek deel van de werkvloer bijvoorbeeld de verspaning, montage, lasafdeling (lasbaas) of reparatie en onderhoud. De werkplaatschef geeft leiding aan deze specifieke afdeling en zorgt er voor dat het personeel goed het werk kan uitvoeren door de materiaalstroom te controleren en tijdig problemen op te lossen op het gebied van personeelsbezetting.
  • Machinebankwerker. Metaalbewerkers in deze functie gebruiken grote niet of nauwelijks verplaatsbare machines om metaal te bewerken. Hierbij kun je denken aan draaibanken, freesbanken, kantbanken, zetbanken, zaaginstallaties, lasersnijmachines, plasmasnijmachines, en grote OP lasinstallaties.
  • Constructiebankwerker. Dit is een algemene benaming voor werknemers die daadwerkelijk productietekeningen gebruiken om een constructie te maken. Er wordt meestal een onderscheid gemaakt tussen assistent constructiebankwerkers en ervaren constructiebankwerkers die zelfstandig aan de slag kunnen met behulp van tekeningen. Constructiebankwerkers moeten in de praktijk vaak kunnen lassen, slijpen, snijden, zagen, knippen, boren en andere metaalbewerkingstechnieken toepassen.
  • Assemblagemedewerker. Deze werknemers stellen machines en constructies samen doormiddel van bout- en moerverbindingen. Vaak werken assemblagemedewerkers met behulp van tekeningen.
  • Magazijnmedewerkers zorgen er voor dat het magazijn op orde blijft en dat de werknemers op de werkvloer de benodigde materialen en gereedschappen ontvangen. Daarnaast rijden magazijnmedewerkers meestal op een heftruck en helpen ze met laden en lossen van materialen voor transport.

Onderhoud en service

  • Servicemonteur. Deze monteur plaatst machines en constructies op locatie bij een klant en zorgt er voor dat deze machine of constructie wordt geïnstalleerd en indien nodig wordt ingeregeld.
  • Storingsmonteur. Brengt storingen in kaart en lost deze effectief op doormiddel van PLC en SCADA programma’s.
  • Onderhoudsmonteurs. Er zijn verschillende soorten onderhoudsmonteurs die vaak in de praktijk worden uitgesplitst in allround onderhoudnsmonteurs die zowel elektrisch- als mechanisch onderhoud kunnen uitvoeren en onderhoudsmonteurs die gespecialiseerd zijn in mechanisch onderhoud of elektrisch onderhoud.

Diversiteit aan functies en functieprofielen
Bovenstaande lijst is niet compleet. Er zijn namelijk nog veel meer functies in de metaaltechniek. Toch biedt deze functielijst met beknopte beschrijving een algemeen overzicht van de functies die je in de metaaltechniek zoal tegen kunt komen. Verschillende functies zoals lasser of slijper behoren bijvoorbeeld tot de constructiebankwerkfunctiecategorie. Mechatronicamedewerkers kunnen tot de assemblage behoren als ze daadwerkelijk de machine bouwen. Ook zou iemand met een mechantronica achtergrond kunnen behoren tot het middenkader als hij of zij de machine ontwerpt of tekent. Zo kunnen veel van de dagelijks gebruikte functies in de metaaltechniek in bovenstaande lijst worden verwerkt. Mochten er nog aanvullingen of tips zijn dan kun je die altijd insturen via het contactformulier op deze website.

Wat zijn de executieklassen conform EN1090?

De EN1090 is een Europees geharmoniseerde productnorm die van toepassing is op dragende  constructiedelen die vervaardigd worden van staal of aluminium en gebruikt worden in bouwproducten. Binnen de Europese Unie zijn bedrijven conform de EN1090 verplicht om aan de eisen voor een CE-markering te voldoen. Dit vereist wat van de bedrijfsvoering van las- en constructiebedrijven. De producten die las- en constructiebedrijven maken zijn echter divers. Daarom zijn de eisen die aan de constructies worden gesteld ook verschillend.

Execution Classes of EXC
Aan constructies die bijvoorbeeld in de buurt van mensen worden geplaatst zijn andere eisen gesteld dan aan constructies die geheel niet door mensen in gebruik genomen zullen worden. Daarom  worden constructies ingedeeld in verschillende uitvoeringsklassen. In deze uitvoeringsklassen zijn de eisen waaraan een constructiebedrijf volgens de EN1090 moet voldoen vastgelegd. De uitvoeringsklassen worden in het Engels ook wel Execution Classes of EXC genoemd. De EXC is de internationale aanduiding voor de uitvoeringsklassen waarin de constructiedelen worden ingedeeld. Er zijn in totaal vier verschillende Execution Classes. Deze lopen op van EXC 1 tot en met EXC 4. Constructies worden in deze klassen ingedeeld op basis van een aantal aspecten:

  • Materiaal
  • Lasprocedure
  • Belasting
  • Toepassing
  • Vormgeving
  • Type constrcutie

Het komt in de praktijk ook voor dat er geen uitvoeringsklasse is aangegeven. Als er geen uitvoeringsklasse bij een opdracht is benoemd of gespecificeerd dan gaat men uit van EXC 2. Hieronder zijn de verschillende uitvoeringsklassen nader omschreven.

EXC 1
Uitvoeringsklasse 1 is een uitvoeringsklasse die wordt gebruikt voor constructiedelen die van staal worden gemaakt tot sterkteklasse S275 en statisch worden belast. Daarnaast wordt deze uitvoeringsklasse ook gebruikt voor constructiedelen die vervaardigd zijn van legeringen die aluminium bevatten en eveneens hoofdzakelijk statisch worden belast. De EXC 1 wordt toegepast bij constructies zoals trappen en leuningen die worden toegepast in woningen en gebouwen in de agrarische sector. Daarnaast wordt EXC 1 ook gehanteerd bij constructies die worden toegepast in serres van woningen en vrijstaande huizen met maximaal vier verdiepingen. Ook bij vergelijkbare constructiedelen en constructietoepassingen wordt EXC 1 gebruikt als uitvoeringsklasse-aanduiding.

EXC 2
Uitvoeringsklasse 2 is een uitvoeringsklasse die wordt toegepast als aanduiding voor constructiedelen die van staal zijn gemaakt tot sterkteklasse van S700. Ook wordt EXC 2 gehanteerd voor constructiedelen de gemaakt zijn van aluminiumlegeringen. De constructiedelen die onder EXC 2 vallen worden hoofdzakelijk statisch belast. De delen die niet hoofdzakelijk statisch belast worden zullen worden ingedeeld in een andere uitvoeringsklasse.

EXC 3
Uitvoeringsklasse 3 is van toepassing bij constructie delen van staal tot sterkte klasse S700 en ook voor constructiedelen die gemaakt zijn van aluminiumlegeringen . Ook in deze klasse gaat het om constructiedelen die hoofdzakelijk statisch worden belast. De delen die niet hoofdzakelijk statisch worden belast zullen in een andere uitvoeringsklasse worden ingedeeld. De EXC 3 is van toepassing op gebouwen die hoger zijn dan 15 verdiepingen. Daarnaast wordt EXC 3 ook toegepast op grote dakconstructies en constructies op publieke plaatsen zoals treinstations en busstations. Verder is EXC 3 van toepassing op bruggen en paalconstructies. EXC 3 wordt ook gebruikt voor torens, uitkragende gebouwen en grote schoorstenen voor bijvoorbeeld fabrieken.

EXC 4
Uitvoeringsklasse 4 is de uitvoeringsklasse die de zwaarste eisen omvat. De EXC 4 van toepassing op alle constructie delen genoemd in EXC 3. Het verschil is dat er grote consequenties voor de mensen, gebouwen en het milieu in de directe omgeving ontstaan als deze constructies falen. Men past deze uitvoeringsklasse toe in bijvoorbeeld dichtbevolkte woongebieden. Ook in bruggen en andere civiele kunstwerken in (water) wegen. Verder wordt EXC 4 ook toegepast in industriële bouwwerken met een hoog potentieel gevaar hierbij kan men denken aan constructies in nucleaire kracht centrales.

Wat is innovatief en innovativiteit?

Het woord innovatief is afgeleid van het woord innovatie. Het woord innovatie kan worden omschreven als het vernieuwen of verbeteren van processen, producten en diensten. Het werkwoord innoveren is afgeleid van innovatie. Men kan het woord innoveren bijvoorbeeld in een bedrijfsmatig verband gebruiken. Bedrijven die innoveren zijn voortdurend op zoek naar ideeën en plannen waarmee hun bedrijfsprocessen kunnen worden verbetert.  Niet alleen bedrijven innoveren ook mensen kunnen bezig zijn met innovatie. Als mensen bezig zijn met innovatie dan zijn ze gericht op verbeteringsprocessen.

Wat is innovativiteit als competentie?
De innovativiteit is een woord waarmee men een product of mens kan omschrijven. Men kan bijvoorbeeld zeggen als competentie heb ik innovativiteit. Daarmee wil de desbetreffende persoon aangeven dat hij of zij sterk gericht is op innoveren. Iemand met de competentie innovativiteit  is niet alleen bezig met zichzelf te ontwikkelen maar kijkt ook naar zijn of haar omgeving. Het doel van een innovatief persoon is het verbeteren van deze omgeving zodat processen en producten optimaler voldoen aan de wensen en eisen die daaraan worden gesteld. Een innovatief persoon is dus over het algemeen goed op de hoogte van de eisen die aan producten, werktuigen en machines worden gesteld. Deze eisen worden verwerkt in ontwerpen en verbetervoorstellen om bijvoorbeeld tot een nieuw product, dienst of machine te komen.

Wat is de innovativiteit van een product of dienst?
De innovativiteit van het product of de dienst kan echter ook worden bepaald. Men kan zeggen dat een product een hoge innovativiteit heeft. Meestal gebruikt men echter het woord innovatief in dit verband. Dan zegt men dat men een innovatief product op de markt heeft gebracht. Als men de innovativiteit van het product wil aantonen dan vergelijkt men vaak de functies en mogelijkheden van het nieuwe product met bestaande mogelijkheden van andere producten en diensten. Het innovatieve product moet bij deze vergelijking positief opvallen. Kortom een innovatief product is een product waarmee je meer kunt doen of processen en bewerkingen sneller kunt uitvoeren.

Ook compactheid en zuinigheid zijn belangrijke aspecten waarop veel producten worden vergeleken. Veel innovatieve ontwikkelingen in de auto-industrie en elektronica zijn gericht op het compacter maken. Men kan hierbij denken aan de mobiele telefoons die steeds kleiner zijn gemaakt maar wel meer functies hebben gekregen. Ook computers en tv’s zijn steeds dunner en bovendien ook sneller geworden. Een voorbeeld van innovativiteit is dus ook het vergroten van het aantal functies en daarbij het verkleinen van de machine zodat materiaal kan worden bespaart en tevens ruimte.

Zuinigheid is ook een aspect op het gebied van innovatie. Denk hierbij aan de verbrandingsmotoren die met dezelfde hoeveelheid brandstof meer vermogen kunnen overbrengen op een as van een auto dan jaren geleden het geval was. Er gaat daarbij dus ook minder energie verloren. Dit is ook aan de orde bij warmteterugwinning (wtw). Dit zijn vormen van innovatieve processen die gericht zijn op kostenbesparing en verduurzaming. Deze processen dragen bij aan de innovativiteit van een land. Landen die voorop lopen op het gebied van innovatie hebben een stevige concurrentiepositie in de wereld.  

Wat is grafostatica en waar wordt deze methode voor gebruikt?

Grafostatica is methode die wordt gebruikt om grafische oplossingen te vinden voor vlakke statische problemen. Bij grafostatica worden handmatige tekeningen gemaakt door de tekenaar of constructeur. Een groot voordeel van grafostatica is de snelheid waarmee men een probleem kan oplossen. Het nadeel van deze methode is echter dat het resultaat minder nauwkeurig is dan wanneer er een rekenmethode wordt toegepast.

Welke problemen kunnen worden opgelost met grafostatica?
Er kunnen verschillende problemen uit de statica en de sterkteleer kunnen worden opgelost doormiddel van grafostatica. Voorbeelden hiervan zijn de volgende:

  • De resultante, zowel in grootte, richting (zin), en ligging van een stelsel coplanaire krachten bepalen;
  • Stelsels lichamen vrijmaken en de reacties bepalen.
  • Staafkrachten in vakwerken construeren. Vakwerken zijn constructies die veel worden gebruikt in de staalconstructie en civiele techniek. Als men in deze gevallen werkt met grafostatica spreekt van een Cremona-diagram of een Cremona-epure. Deze diagram is vernoemd naar een Italiaanse wiskundige met de achternaam Cremona. Hij heeft onder andere met zijn diagram een bijdrage geleverd aan de bouw van de Eiffeltoren in Parijs.
  • Het buigend moment kan eveneens met de grafostatica in kaart worden gebracht. Ook de  dwarskracht en normaalkracht in de doorsnede van een belaste balk kunnen met de methode in kaar worden gebracht.
  • Het zwaartepunt van een vlakke figuur.

Grafostatica in de tegenwoordige tijd
Tegenwoordig gebruiken tekenaars en constructeurs steeds minder het tekenbord en een potlood als ze grafische problemen willen uitwerken en oplossen. Een computer met de juiste software is voor tekenaars en constructeurs een sneller en effectiever middel om problemen op te lossen. De grafostaticamethode wordt daarom tegenwoordig nauwelijks op papier uitgewerkt. Computers zijn bovendien veel nauwkeuriger.

Wat wordt bedoelt met vakwerk of een vakwerkconstructie in de civiele techniek of bouwkunde?

Vakwerk is een term die op verschillende manieren kan worden uitgelegd. Zo zijn er mensen die bij het woord ‘vakwerk’ denken aan een product dat vakkundig is gemaakt door een techneut. In de civiele techniek en bouwkunde wordt met ‘vakwerk’ ook een constructie bedoelt. Deze constructie wordt gebruikt om een bepaalde ruimte te overspannen. Bij constructies voor bruggen kan men bijvoorbeeld gebruik maken van verschillende verbindingen waardoor vakken ontstaan.

Meestal gebruikt men daarvoor metalen profielen en buizen maar men kan ook gebruik maken van andere materialen zoals hout. Voorbeelden van vakwerk kan men vinden in vakwerkbruggen en dakstoelen. Daarnaast wordt ook in de audiovisuele techniek gebruik gemaakt van vakwerkconstructies. Deze zijn meestal van aluminium gemaakt. Deze constructies noemt men ook wel bij de Engelse naam ‘truss’. De trussen die gebruikt worden in de theatertechniek zijn meestal uitneembaar en worden gebruikt om er  verlichtingsunits en geluidsunits op te bevestigen.

Toepassen van verbindingen
Als men kijkt naar een truss of een vakwerkbrug dan ziet men dat deze constructies uit allemaal verbindingen zijn samengesteld. Over het algemeen gebruikt men hiervoor driehoeken. De reden waarom driehoekverbindingen worden toegepast ligt in het feit dat driehoeken vormvast zijn.

Het is echter ook mogelijk om bij vakwerk gebruik te maken van een ladderconstructie. Een bekend voorbeeld hiervan is de Vierendeelligger. Deze constructie is vernoemd naar de Belgische ingenieur Arthur Vierendeel. Hierbij worden geen driehoeken gebruikt maar rechthoeken.

Vakwerkconstructies worden overigens niet alleen horizontaal toegepast. Het is namelijk ook goed mogelijk om vakwerkconstructies verticaal toe te passen in bijvoorbeeld grote zendmasten.

Vakwerkconstructie ontwerpen
Uiteraard moet men de constructieprincipes uit de constructieleer in acht nemen als men een vakwerkconstructie ontwerpt. Een constructeur moet daarom meestal verschillende sterkteberekeningen maken voordat het ontwerp van de vakwerkconstructie gereed is en uitgevoerd kan worden.

Wat is een spaceframe en waar wordt deze constructie toegepast?

Spaceframe is een benaming uit het Engels en kan in het Nederlands worden vertaald met ruimtelijke constructie. Deze constructie lijkt een beetje op een vakwerkconstructie waarbij verschillende verbindingen worden gemaakt zodat een grote vrije overspanning mogelijk is.

Hoe ziet een spaceframe er uit?
Een spaceframe kan verschillende vormen en afmetingen hebben. Kenmerkend voor een spaceframe is dat deze uit verschillende verbindingen bestaat om een grote ruimte te voorzien van een bepaalde stevigheid. Over het algemeen wordt gebruik gemaakt van buizen van aluminium of staal. Buizen die gemaakt zijn van staal zijn goedkoper maar wel zwaarder. Daarom wordt regelmatig voor aluminium gekozen. Een spaceframe bestaat uit verschillende (driehoekige) verbindingen. Door de toepassing van aan elkaar geschakelde regelmatige viervlakken kan een sterke constructie worden gemaakt. Naast driehoekige constructies kan men ook gebruik maken van gebogen constructies.

Waar worden spaceframes toegepast?
Spaceframes worden onder andere in de werktuigbouwkunde toegepast bijvoorbeeld bij fietsen, auto’s en motorfietsen als er geen gebruik wordt gemaakt van een zelfdragende carrosserie of monocoque. Een spaceframe is in de voertuigentechniek een buisconstructie of een buisframechassis. Hierbij wordt de motor, de carrosserie en de wielophanging bevestigd aan het spaceframe. In tegenstelling tot de toepassing van een monocoque wordt er bij een spaceframe geen gebruik gemaakt van een carrosserie met structurele sterkte.

Daarnaast worden spaceframes ook toegepast in grote staalconstructies zoals de bouw van grote loodsen en bedrijfshallen. Hierbij moeten vaak grote afstanden worden overbrugd door gebruikt te maken van verschillende driehoekverbindingen om een dak te kunnen dragen. Ook bij grote sportcomplexen en voetbalstadions wordt meestal gekozen voor spaceframs. Hierdoor kunnen bovendien zeer fraaie (kubistische) vormen worden gemaakt waardoor er voor de architect veel mogelijkheden zijn om een gebouw aan te passen aan de esthetische wensen van de opdrachtgever en de omgeving.

Wat is een monocoque en waar wordt deze constructietechniek toegepast?

Monocoque is een woord dat wordt gebruikt in de constructietechniek. Hierbij doelt men op een constructie waarbij het dragende deel aan de buitenzijde zit. Kortom het dragende deel van een constructie is een schaal of buitenhuid die niet voorzien is van inwendige versterkende constructiedelen. Hierbij kan men bijvoorbeeld denken aan schaaldieren zoals een kreeft of krab. Deze dieren dragen als het ware hun skelet aan de buitenzijde van hun lichaam. Dit biedt deze dieren stevigheid en tevens bescherming tegen schadelijke invloeden van buitenaf. Ook een kippenei is een voorbeeld van een natuurlijk product dat voorzien is van een harde beschermende laag. Deze beschermende laag is gemaakt van kalk dat harder is dan de binnenkant van het ei en daardoor de binnenzijde beschermd.

Monocoque in de constructietechniek
Constructeurs en engineers kijken bij de ontwikkeling van producten en constructies regelmatig naar de natuur. In de natuur is een bijna onuitputtelijke bron van informatie aanwezig die gebruikt kan worden voor de constructie van producten, machines en voertuigen.

Als een constructeur werkt aan een nieuw product zal hij of zij daarbij rekening moeten houden met bepaalde eisen. Een monocoque moet bijvoorbeeld licht zijn en een grote torsieweerstand hebben. Dit houdt in dat het een stevig torsiestijf product moet zijn. Daarnaast moet de monocoque ook eenvoudig en degelijk gemaakt kunnen worden. Tegenwoordig worden bijna alle producten doormiddel van productiemachines gemaakt. Ook daar moet een constructeur rekening mee houden.

De belasting van het desbetreffende object moet worden opgevangen door de buitenkant van het object. Dit is een groot verschil met de meeste constructies waarbij het dragende deel aan de binnenkant zit.

Toepassing van de monocoque
In de jaren 30 van de twintigste eeuw werd voor het eerst een monocoque toegepast. Dit gebeurde in de vliegtuigindustrie. Tegenwoordig wordt de monocoque niet alleen maar in de vliegtuigindustrie toegepast. Ook in de fabricage van motorfietsen wordt de monocoque regelmatig toegepast. Deze heeft meestal de vorm van een doosvormig profiel dat gemaakt is van carbonfiber of aluminium. De monocoque werd voor het eerst toegepast bij racemotorfietsen in de vijftiger jaren van de twintigste eeuw. Tegenwoordig worden ook  steeds meer productiemotorfietsen voorzien van een monocoque. Ook bepaalde moderne auto’s kunnen tegenwoordig op basis van een monocoque zijn geconstrueerd.

Wat is een pantograaf en hoe wordt deze gebruikt bij het maken van tekeningen?

Een pantograaf is een eenvoudig stuk gereedschap dat kan worden gebruikt bij het maken van tekeningen. De vormgeving van een pantograaf is een parallellogram die verstelbaar is. Een pantograaf wordt ook wel tekenaap genoemd of volgens de oude benaming een pentograaf. Pantografen kunnen van verschillende materialen worden gemaakt. Materialen die voor de vervaardiging van pantografen worden gebruikt zijn metaal, hout en plastic.

Hoe wordt een pantograaf gebruikt?
Met een pantograaf worden patronen, afbeeldingen en tekeningen vergroot of verkleind. Hierbij wordt aan het uiteinde van de pantograaf een potlood of stift bevestigd. Daarnaast wordt er eveneens een stift of potlood op het onderste scharnierpunt van de pantograaf bevestigd. Met de pantograaf volgt de tekenaar de omtrekken van een tekening, afbeelding of figuur. Het potlood aan de andere kant van de pantograaf tekent de tekening verkleind of vergroot na.

Toepassing pantograaf tegenwoordig
Door de komst van computers, scanners en kopieermachines is het gebruik van een pantograaf op afbeeldingen te vergroten of verkleinen eigenlijk niet meer nodig. In de meeste graveermachines werkt men met een soort pantograaf. Hierbij volgt een stift de mal en aan het andere uiteinde is een graveermesje of frees gemonteerd. Dit mesje of freesje slijpt de vorm van de mal in een bepaald materiaal zoals metaal, hout of kunststof. Een apparaat dat een frees bevat wordt ook wel een kopieerfrees genoemd.

Wat zijn lassymbolen en waar worden deze voor gebruikt?

Een constructiebankwerker lasser krijgt meestal een tekening waarin is beschreven en weergegeven hoe het werkstuk er uit moet zien. Op de tekening staat de vorm van het werkstuk en staan daarnaast gegevens over de manier waarop de onderdelen van het werkstuk aan elkaar bevestigd moeten worden. Een voorbeeld van een manieren om onderdelen van een werkstuk aan elkaar te verbinden zijn lasverbindingen. Deze verbindingen komen tot stand door het basismateriaal van het werkstuk aan elkaar te smelten. Daarbij kan toevoegmateriaal worden gebruikt maar dat hoeft niet altijd. Een lasverbinding is een verbinding die niet uitneembaar is.

Dit houdt in dat een lasverbinding alleen doormiddel van geweld (gutsen, zagen slijpen) uit elkaar gehaald kan worden. Dit is één van de redenen waarom men extra zorgvuldig met het maken van een lasverbinding moet omgaan. Een constructiebankwerker lasser moet goed weten hoe een las moet worden gemaakt. Daarom staan op de werktekeningen die de constructiebankwerker moet gebruiken symbolen aangegeven. Dit zijn de zogenoemde lassymbolen.

Waarom een lassymbool?
Lassymbolen zijn nodig omdat kwalitatief goed laswerk van veel verschillende factoren afhankelijk is. Zo dient me rekening te houden met het soort metaal en de eventuele oxidehuid. Ook dient men rekening te houden met de vorm en de dikte van het materiaal. Daarnaast zijn er verschillende eisen met betrekking tot de hoogte van de las (de A-hoogte). De lassymbolen zorgen er voor dat de lasser de juiste instructie krijgt over het maken van de lasverbinding.

Waar staan lassymbolen?
De lassymbolen worden door een technisch tekenaar of constructeur op een constructietekening geplaatst. De constructeur of technisch tekenaar plaatst de lassymbolen niet zomaar op de tekening. Er is van te voren goed nagedacht over de lasverbinding. Daarbij is rekening gehouden met de normen die van toepassing zijn. Ook is er rekening gehouden met de verwachte belasting die op het werkstuk zal worden uitgeoefend. Daarvoor worden zogenoemde sterkteberekeningen toegepast. De eigenschappen van het materiaal en de dikte van het materiaal zijn eveneens van invloed op de keuze voor een bepaald lasproces. Daarom worden ook deze aspecten in de beoordeling meegenomen. Vaak worden deze gegevens ook in een lasmethodebeschrijving (LMB) benoemd of een zogenoemde Welding Procedure Specification (WPS). Dit zijn uitgebreide omschrijvingen over de lasmethode(s) die moeten worden toegepast bij het samenstellen en lassen van onderdelen van een werkstuk.

De lassymbolen zijn slechts korte aanduidingen die op de werktekeningen staan. Deze symbolen zijn bedoelt om informatie te verschaffen aan de lassen zodat deze de las op de juiste manier aanbrengt. Lassymbolen zorgen er dus voor dat de juistheid en de kwaliteit van de las gewaarborgd wordt.

Hoe worden lassymbolen aangegeven?
Lassymbolen worden met een pijl aangegeven op een constructietekening. Op deze pijl staat in ieder geval vier symbolen. Deze symbolen zijn het aanwijspunt van de pijl, het lassymbool, de referentie lijn en de maatinschrijving.

Lassymbool
Het lassymbool is een symbool dat belangrijk is voor de lasser. Met dit symbool wordt aangegeven welk type las er gemaakt moet worden door de lasser. Voorbeelden hiervan zijn bijvoorbeeld:

  • V-naad
  • ½ V-naad
  • I-naad
  • X-naad
  • Y-naad
  • ½ Y-naad
  • K-naad
  • Hoeklas
  • Dubbele hoeklas

Deze symbolen worden in een bepaalde vorm/ symbool ingetekend. De gebruikte symbolen zijn voor iedere lasser herkenbaar zodat elke lasser weet om wat voor lasnaad het gaat. Voor meer informatie over bijvoorbeeld het lasproces (bijvoorbeeld MIG/MAG, TIG, BMBE en autogeen) kan de lasser een lastechnicus in het bedrijf vragen stellen of de lasmethodebeschrijving / Welding Procedure Specification raadplegen indien deze aanwezig is.

Wat wordt bedoelt met een prototype?

In de wereld van innovatie wordt regelmatig het woord prototype gebruikt. Dit woord wordt onder ander gebruikt door tekenaars, engineers en constructeurs. Deze mensen kunnen onder andere werkzaam zijn op een R&D afdeling. De afkorting R&D staat voor Research and Development. Dit kan in het Nederlands worden vertaald met onderzoek en ontwikkeling. Voordat daadwerkelijk een product in de markt wordt gebracht moeten er meestal eerst verschillende onderzoeken worden gedaan. Hierbij kan aandacht worden besteed aan de materialen, de vormgeving, de toepassing en de constructie.

Daarbij worden verschillende tekeningen gemaakt en documenten geschreven. Op een gegeven moment maakt men echter een proefmodel. Een proefmodel wordt ook wel een prototype genoemd. Dit is nog niet het daadwerkelijke product maar dient als voorbeeld. Een prototype kan met de hand worden vervaardigd maar kan ook doormiddel van machines worden gemaakt. Een voorbeeld hiervan is het maken van prototypes met behulp van een 3D printer dit wordt ook wel rapid prototyping genoemd omdat deze prototypes heel snel worden gemaakt.

Waarom zijn prototypes belangrijk?
Een prototype maakt een ontwerp visueel. Daarom zijn prototypes een belangrijk element in een ontwerpproces. Als men bijvoorbeeld een prototype maakt van een werktuig dan kan men dit werktuig gaan testen en kijken of het sterk en functioneel genoeg is. Ook kan men kijken hoe het product er in de praktijk ongeveer uit komt te zien. Deze informatie is belangrijk in het ontwikkelingsproces naar een eindproduct. Een prototype is namelijk nog niet het eindproduct en kan dus indien nodig worden aangepast zodat het product wordt geoptimaliseerd. Er kunnen van een bepaald product meerdere prototypes worden gemaakt tijdens het ontwikkelingsproces.

Prototyping
In veel productieprocessen wordt het ontwikkelen en het maken van prototypes alleen door het bedrijf gedaan die verantwoordelijk is voor het ontwikkelingsproces. Het is echter ook mogelijk dat men prototyping toepast. Dit is een proces waarbij de eindgebruikers en opdrachtgevers eerder in contact komen met het prototype zodat ze het prototype kunnen gebruiken en hun ervaring kunnen delen met de ontwikkelaars van het product. Prototyping zorgt er voor dat in de beginfase van het ontwikkelingsproces al belangrijke feedback naar voren komt van de eindgebruikers. Dit is van groot belang voor het leveren van maatwerkproducten aan klanten. Niet elk product is geschikt voor prototyping. Het proces wat bij prototyping hoort wordt onder andere veel toegepast in de ICT sector voor softwareprogramma’s.

Wat is prototyping?

Prototyping is een term die wordt gebruikt voor het ontwikkelen van nieuwe producten en toepassingen. In de term prototyping is het woord prototype verwerkt. Een prototype is een proefmodel van een werktuig of product. Dit kan met de hand worden gemaakt of door middel van rapid prototyping waarbij gebruik wordt gemaakt van een 3D printer.

Prototyping is een interactief proces waarbij verschillende tussentijdse prototypes van een product worden vervaardigd en geëvalueerd. Doormiddel van prototyping worden de ervaringen van gebruikers en opdrachtgevers optimaal verwerkt. Dit komt omdat de gebruikers en opdrachtgevers al in het ontwikkelingsstadium van het product bijsturing kunnen bieden door hun gebruikerservaring en feedback te benoemen aan de ontwikkelaars van het product.

De ontwikkelaars van de producten kunnen de ervaringen van de gebruikers verwerken in bestaande of nieuwe prototypes. Hierdoor worden de prototypes steeds beter op de wensen van de daadwerkelijke gebruikers afgestemd.

Daarnaast kunnen gebruikers ook nieuwe oplossingen en ideeën aandragen. Ook dit is waardevolle input voor het ontwikkelingsproces. Prototyping is dus een proces waarbij er sprake is van communicatie van verschillende kanten. Deze informatie wordt gezamenlijk verwerkt tot een nieuw prototype tot uiteindelijk het gewenste product ontstaat.

Wat is top-down design?

Voordat men een product, machine of werktuig gaat ontwerpen bepaald men meestal eerst de ontwerpmethodes. Er kunnen in de praktijk verschillende ontwerpmethodes worden toegepast. Top-down design is een ontwerpmethode die in de praktijk veel wordt toegepast. Bij deze ontwerpmethode start men met het bepalen van algemene principes en kaders met betrekking tot de functionaliteit en vormgeving van het product.

Met top-down bedoelt men in dit geval dat er wordt begonnen met een algemeen idee. Dit algemene idee bevat algemene principes waaraan het product moet voldoen. Men kan hierbij omschrijven welke functies het product moet hebben en welke bewerking deze moet kunnen uitvoeren. Ook algemene esthetische aspecten kunnen aan de orde komen evenals de beoogde doelgroep. Vanuit deze abstracte omschrijving werkt men gedurende het top-down ontwerpproces steeds meer naar concrete aspecten van het ontwerpproces. Het ontwerp wordt steeds technischer en de componenten worden uiteindelijk duidelijk beschreven. Hierdoor ontstaat een overzicht van de technische details en kunnen aan het einde van het top-down ontwerpproces stuklijsten worden gemaakt van de onderdelen die benodigd zijn voor de fabricage of assemblage van het product of de machine.

De fases van het top-down designproces
Het top-down design heeft een aantal verschillende fasen. Deze zijn als volgt:

  • De eerste fase van top-down designproces start met een algemeen principe. Er wordt benoemd wat er ongeveer gemaakt moet worden. Deze fase is nog erg abstract.
  • De tweede fase bestaat uit het maken van een eenvoudige schets van het beoogde product of machine. Deze schets is de basis voor het lay-outmodel.
  • Het lay-outmodel is de basis voor het verder ontwerpproces. Hieruit worden deelproducten ontworpen via logische referentievlakken.
  • Er kunnen meerdere deelsamenstellingen worden gemaakt vanuit het lay-outmodel. Daarnaast kan men ook gebruik maken van één model dat verband houdt met andere modellen. Dit hoofdmodel wordt ook wel het “skeleton”-model genoemd. Het woord “skeleton” is Engels en kan in het Nederlands worden vertaald met “skelet”. Dit skeletonmodel is het raamwerk van het ontwerp.
  • Aan het einde van het proces worden technische details duidelijk. De verschillende onderdelen worden benoemd en er kunnen stuklijsten worden opgesteld. Ook de verrichtingen die dienen te worden gedaan worden in het eindstadium van het top-down proces.

Top-down design en bottom-up design
Het top-down proces begint algemeen en eindigt concreet. Dit is het grote verschil met bottom-up design. Het bottum-up designproces start met concrete technische gegevens en specificaties en eindigt juist abstracter. Door dit grote verschil kunnen deze twee ontwerpvarianten niet met elkaar worden gecombineerd. Tijdens het top-down design kan echter wel een bottom-up designfase intreden. Deze fase treed in werking wanneer individuele componenten worden samengesteld tot één product.

Wat is een ontwerpspecificatie en waar wordt deze voor gebruikt?

Voordat men een product of dienst levert is het belangrijk dat er een duidelijk ontwerp wordt gemaakt. Dit ontwerp moet als basis dienen voor de vormgeving en specificaties van het product of de dienst. Meestal wordt hiervoor een document gebruikt, dit document is de ontwerpspecificatie.

Binnen de techniek en de bouw worden uiteenlopende producten, werktuigen, apparaten en gebouwen ontworpen en gebouwd. De ontwerpen, eisen, normen, functies en wet en regelgeving omtrent deze objecten zijn divers. Dit zorgt er voor dat elke vakrichting een eigen raamwerk of manier heeft om van een ontwerp een duidelijke specificatie te maken. In de werktuigbouwkunde en dan met name de machinebouw en apparatenbouw worden over het algemeen tekeningen gebruikt met daarbij een omschrijving.

In de bouw is de ontwerpspecificatie een bestek. Ook het Programma van Eisen (PvE) kan als een variant van een ontwerpspecificatie worden beschouwd.

Hoe is een ontwerpspecificatie opgebouwd?
Het is belangrijk dat een ontwerpspecificatie een logische opbouw heeft. De lezers van deze specificatie moeten goed kunnen nagaan hoe een ontwerp tot stand is gekomen. Over het algemeen heeft een ontwerpspecificatie de volgende opbouw.

  • Het document begint met een opsomming van de randvoorwaarden waaraan het product of de dienst moet voldoen. Hierbij kan onder andere aandacht worden besteed aan de ontwikkeltijd, het productieproces, de duur van de productie en de kosten van de productie. Ook de doelgroep van het product of de dienst kan aan de orde komen.
  • Daarna volgt een opsomming van de functies. Met het opsommen van de functies wordt duidelijk gemaakt waarvoor het product of de dienst precies gebruikt kan worden. Zo is de functie van een spaarlamp het verlichten van een omgeving.
  • Het derde deel van de ontwerpspecificatie beschrijft de eisen die aan het product of dienst worden gesteld. Het kan hierbij bijvoorbeeld gaan om de sterkte of het vermogen. Ook de slijtvastheid, corrosiebestendigheid kunnen aan de orde komen. Dit zijn mechanische eisen die aan de producten en werktuigen worden gesteld. Deze eisen zijn in de meeste gevallen fysische meetbare grootheden. Verder kan men ook de kostprijs aangeven in de gewenste valuta.
  • Het laatste onderdeel van de ontwerpspecificatie bestaat uit een opsomming van wensen. Deze wensen hebben onder andere te maken met esthetische aspecten. Deze aspecten zijn nauwelijks meetbaar.

Wat is mechanica en wat wordt in dit vakgebied bestudeert?

Mechanica valt onder de natuurkunde. Deze studie is gericht op het beschrijven en onderzoeken van de manier waarop krachten op systemen en materie werken. De krachten en systemen worden hiervoor geïdentificeerd en beschreven in oorzaak-gevolg verbanden. Mechanica houdt zich bezig met zowel evenwicht als beweging van materie. Beweging ontstaat alleen wanneer er krachten op materie worden uitgeoefend. Daarom is mechanica een leer der krachten.

Mechanica bestaat uit verschillende onderdelen. De onderdelen van mechanica zijn van toepassing op verschillende situaties. De situaties zijn onder andere afhankelijk van de materie en de toestand waarin de materie zich bevind. Zo kan een stof vloeibaar zijn maar ook vast of gasvormig. De uitwerking van krachten kan daardoor verschillend zijn. Daarom is mechanica opgedeeld in verschillende onderdelen. Hierdoor kan men de juiste toepassing hanteren per stof of materie. Een aantal voorbeelden waarin mechanica kan worden toegepast:

  • Kinematica, dit wordt ook wel de bewegingsleer genoemd.
  • Dynamica, ook wel krachtenleer.
  • Statica, wordt ook wel evenwichtsleer genoemd.
  • Kinetica, dit is de samenhang tussen bewegingen en krachten.
  • Aerodynamica, dit zijn gedragingen van gassen.
  • Hydrodynamica, dit zijn gedragingen van vloeistoffen.
  • Sterkteleer, dit is toegepaste mechanica.

Het belang van mechanica
In de techniek is mechanica een belangrijk vak. Op constructies en bewegende machinedelen worden krachten uitgeoefend. Het is belangrijk dat constructies over de juiste sterkte beschikken. Daarom moet een engineer of constructeur goed weten hoe krachten werken op een bepaalde materie. Deze informatie kan net als constructieprincipes worden gebruikt bij het ontwerpen of verbeteren van statische en dynamische constructies. Het vakgebied mechanica wordt onder andere gegeven aan opleidingen in de werktuigbouwkunde en mechatronica. Daarnaast wordt het vakgebied mechanica ook in verschillende andere technische opleidingen aangeboden aan studenten.

Wat zijn de fysische eigenschappen van metalen?

Metalen zijn scheikundige elementen die in het periodiek systeem der elementen zijn ondergebracht in de volgende categorieën: alkalimetalen,  aardalkalimetalen, overgangsmetalen en hoofdgroepmetalen. De indeling van metalen in de verschillende categorieën of groepen is gebaseerd op de fysische en chemische eigenschappen van de elementen. Het periodiek systeem der elementen wordt ook wel de tabel van Mendelejev genoemd omdat hij gezien wordt als de grondlegger van het periodiek systeem. In dit systeem staan alle elementen die bekend zijn. De elementen staan op volgorde van atoomnummer en elementen uit dezelfde periode staan naast elkaar. Elementen uit dezelfde groep staan boven elkaar. Hierdoor ontstaat een duidelijk overzicht voor mensen die een beeld willen krijgen van de eigenschappen van elementen.

Fysische eigenschappen van metalen
Met fysische eigenschappen van een element bedoelt men de eigenschappen die de natuurwetten volgen. Deze eigenschappen worden beïnvloed door de omgeving waarin het element zich bevind. Voorbeelden van omgevingsfactoren die invloed hebben op een element zijn de temperatuur en de vochtigheid. Elk element heeft fysische eigenschappen. Sommige fysische eigenschappen van elementen hebben overeenstemming met elkaar. Metalen hebben de volgende fysische eigenschappen die kenmerkend zijn:

  • Metalen hebben een hoge taaiheid.
  • Metalen zijn pletbaar.
  • Metalen hebben meestal een glimmend uiterlijk.
  • Metalen hebben met meestal een hoog smeltpunt. De meeste metalen zijn vaste stoffen bij standaardtemperatuur en standaarddruk bij kamertemperatuur. Het metaal kwik vormt hierop een uitzondering.
  • Metalen zijn goede geleiders van warmte.
  • Metalen zijn goede geleiders van elektriciteit.

De bovengenoemde eigenschappen gelden in het algemeen voor metalen. De fysische eigenschappen van metalen zijn onderling echter ook verschillend. Sommige metalen zijn zeer corrosiebestendig zoals goud en platina terwijl andere metalen zoals ijzer (ferro) zullen gaan roesten als ze niet tegen zuurstof beschermd worden. Daarnaast kunnen ijzer, nikkel  en een aantal andere metalen magnetisch worden gemaakt. Het smeltpunt van metalen en de mechanische sterkte van metalen is ook verschillend. Al deze eigenschappen zorgen er voor dat een bepaald soort metaal juist wel of juist niet geschikt is voor een bepaalde toepassing. De metallurgie is gericht op het onderzoeken en beschrijven van de eigenschappen van metalen. Mensen die in dit vakgebied werken noemt men metallurgen. De informatie van een metallurg over een metaal of metaallegering kan worden gebruikt door een engineer of constructeur bij sterkteberekeningen voor een bepaalde constructie of machine.

Wat is Finite Element Method FEM of Eindige Elementen Methode EEM?

In de werktuigbouwkunde maken ingenieurs en constructeurs regelmatig berekeningen met betrekking tot de stijfheid en sterkte van materialen en constructies. Deze berekeningen zijn belangrijk omdat een constructie of machine over bepaalde eigenschappen moet beschikken. De berekeningen worden gebruikt om na te gaan of de machine of constructie in de praktijk wel sterk genoeg is. Daarbij kan rekening worden gehouden met normale omstandigheden maar ook met extreme omstandigheden.

Diversiteit aan berekeningen in de werktuigbouwkunde
In de werktuigbouwkunde worden verschillende berekeningen gemaakt. Zo zijn er berekeningen voor het statisch of dynamisch krachtenspel. Ook zijn er berekeningen voor weerstandsmomenten. Voor vervorming zoals buiging en knik zijn ook formules evenals voor torsie en afschuiving. Daarnaast zijn er formules voor verplaatsing en materiaalspanning. Een constructeur en een ingenieur in de werktuigbouwkunde moeten voor al deze verschillende aspecten berekeningen maken. Hierbij wordt gebruik gemaakt van verschillende formules. Een groot deel van de werkzaamheden van een ingenieur of een constructeur bestaan daardoor uit het maken van berekeningen.

Finite Element Method FEM en Eindige Elementen Methode EEM
Constructeurs en ingenieurs maken tegenwoordig ook gebruik van Finite Element Method (FEM). Dit wordt ook wel Finite Element Analyses (FEA) of Eindige Elementen Methode (EEM) genoemd. Met deze methode kunnen zeer complexe vormen en constructies worden beoordeeld op sterkte, stijfheid en andere aspecten die aan de orde kunnen komen bij het bepalen van de eigenschappen van een constructie zoals vermoeiing en vervorming. Door gebruik te maken van de Eindige Elementen Methode (EEM) bespaart de werktuigbouwkundige veel tijd omdat hij of zij niet allemaal aparte berekeningen en formules hoeft te maken. De eindige-elementenmethode deelt de constructie van de constructeur op in een beperkt aantal elementen. Dit beperkt aantal elementen is in feite een eindig aantal elementen vandaar de benaming Eindige Elementen Methode. De elementen van de constructie worden door deze methode aan elkaar gekoppeld door knooppunten. Aan elke koppeling die gemaakt wordt zijn een aantal eisen gesteld. Deze eisen zijn afhankelijk van het element. De knooppunten van de elementen moeten zo worden opgesteld dat ze tegelijk met elkaar verplaatsen.

Samenvatting FEM en EEM
De EEM is een rekenmethode. Hiermee kunnen differentiaalvergelijkingen en integraalvergelijkingen worden uitgevoerd en opgelost. Deze rekenmethode wordt toegepast in de ingenieurswetenschappen voor het berekenen van de sterkte-eigenschappen van complex constructies.

Wat is het technasium en wat leer je op het technasium?

De techniek krijgt meer aandacht in Nederland. Niet alleen bedrijven maar ook scholen zijn zich er van bewust dat de techniek voor Nederland een belangrijke sector moet worden om de concurrentiepositie van het land te verbeteren ten opzichte van andere landen op de wereldmarkt. Hoger technisch opgeleiden zoals ingenieurs, constructeurs en engineers zijn voor de toekomst van Nederland  in de techniek erg belangrijk. In 2004 hebben vijf scholen in de provincie Groningen een project gestart om op Havoniveau de technische kennis van leerlingen te verdiepen. Dit project werd door veel scholen in Nederland met belangstelling gevolgd. Uiteindelijk is uit het project in Groningen een nieuwe onderwijsvorm ontwikkeld. Deze onderwijsvorm heeft de naam technasium. Inmiddels bieden meer dan zestig scholen in Nederland de onderwijsvorm technasium aan hun leerlingen.

Wat leer je op het technasium?
Leerlingen die kiezen voor een opleiding technasium maken meestal een bewuste keuze voor de techniek. Technasium is op havo/ vwo-niveau. Op het technasium staan de bètavakken centraal. Deze vakken bestaan uit verschillende exacte wetenschappen. Deze bètavakken of bètawetenschappen vormen belangrijke basiskennis voor veel technische beroepen. Met name in de hogere technische beroepen is een goede basiskennis van deze vakken van groot belang.  Bij het technasium wordt ook veel aandacht besteed aan onderzoeken en ontwerpen. Dit wordt ook wel afgekort met (O&O). Aan het einde de opleiding aan het technasium dienen leerlingen het examen te volgen. Hierin is ook het examenvak onderzoeken en ontwerpen opgenomen. Dit geeft aan hoeveel waarde wordt gehecht aan onderzoeken en ontwerpen in de opleiding aan het technasium. Het wordt aanbevolen dat leerlingen tussen de 4 tot 6 uur per week aan onderzoeken en ontwerpen moeten besteden. Dit is echter een richtlijn, scholen hebben een bepaalde vrijheid om de vakken zelf in te delen op het technasium.

Waarom is onderzoeken en ontwerpen belangrijk?
Technasiums besteden veel aandacht aan onderzoeken en ontwerpen. Dit is niet voor niets. Het is belangrijk dat leerlingen goed leren nieuwe oplossingen te bedenken en nieuwe ontwerpen te maken. Daarbij komt naast ontwerpen ook veel onderzoek aan de orde. In bètavakken wordt een belangrijke basiskennis geleerd die nodig is voor het vak O&O. Als leerlingen het technasium met succes hebben afgerond zijn ze meestal nog niet klaar. Ze kunnen na het technasium verschillende opleidingen volgen op hbo en wettenschappelijk niveau. In deze hogere beroepsopleidingen en wetenschappelijke opleidingen wordt ook veel aandacht besteed aan onderzoeken en ontwerpen. De technici van Nederland moeten nieuwe producten kunnen bedenken en ontwerpen. Innovatie en vindingrijkheid staan hierbij centraal. Daarbij moet uiteraard de deugdelijkheid en veiligheid niet uit het oog worden verloren. Met nieuwe oplossingen kunnen nieuwe producten op de markt worden gebracht. Hoogwaardige technische innovatie zorgt er voor dat Nederland weer meetelt als technisch land in de wereld. Voor de hoger opgeleide technici in Nederland is veel werk te vinden. Andere landen zitten echter ook niet stil. De concurrentie op de wereldmarkt neemt toe. Door het volgen van een technische opleiding zoals het technasium leggen leerlingen een belangrijke basis voor hun toekomst in de techniek.

Wat is een technicus en wat doet een technicus?

Technicus is een algemene term die wordt gebruikt voor iemand die werkervaring of een specifieke  opleidingsrichting heeft in de techniek en binnen dat vakgebied zijn of haar beroep uitoefent. Het meervoud van technicus is technici. Binnen de techniek zijn echter verschillende deelgebieden te onderscheiden zoals bijvoorbeeld elektrotechniek en meet en regeltechniek.  In sommige gevallen wordt de term technicus verbonden aan de specifieke technische richting van de beroepsbeoefenaar. Zo ontstaan de functiebenamingen elektrotechnicus en meet- en regeltechnicus. Daarnaast wordt het woord technicus ook gebruikt voor technisch personeel in de theatertechniek en alles wat daar aan beeld, verlichting en geluid aan de orde komt. Dit wordt ook wel een audiovisueel technicus genoemd, dit wordt afgekort met AV-technicus. In de tandheelkunde wordt de functie tandtechnicus ook wel gebruikt. Deze maakt in opdracht van een tandarts prothesen, bruggen en kronen. Dit is zeer specialistisch werk.

Een technicus is een specialist
De term technicus geeft niet weer welke specifieke kennis de persoon heeft. Het is enkel een algemene naam die wordt gebruikt voor een technisch goed onderlegd persoon. Naast de eerder genoemde vakgebieden zou een technicus ook in de werktuigbouwkunde en instrumentatie werkzaam kunnen zijn. Het is ook mogelijk dat de functie naam servicetechnicus wordt gehanteerd wanneer een technicus wordt ingezet om service en onderhoud te verrichten aan machines en installaties. Over het algemeen zegt een technisch goed onderlegd persoon van zichzelf niet dat hij een technicus is. Vaak geven technici zelf duidelijk aan in welk vakgebied ze zijn gespecialiseerd. Zo kan iemand zichzelf technicus mechatronica noemen of technicus in installatietechniek. Voor die vakgebieden worden echter ook andere functiebenamingen gebruikt.

Niveau van technici
De term technicus zegt overigens niets over het niveau van de vakman. Zo kan een technicus een ingenieur zijn. Een technicus kan een titel hebben doordat hij of zij een technische opleiding succesvol heeft afgerond op een hogeschool of universiteit. Technici die als ingenieur zijn afgestudeerd op een technische hogeschool dragen ing. als titel. Ingenieurs die een technische opleiding op de universiteit hebben afgerond dragen ir. als titel. Deze technici zijn over het algemeen werkzaam in het ontwerpen verschillende projecten zoals  machines, constructies, civiele techniek en bouwkunde. Technici op hbo of universitair niveau hebben zeer specifieke kennis. Meestal worden deze personen en werknemers bij hun functienaam genoemd zoals engineer, constructeur of tekenaar.

Naast hoogopgeleide technici zijn er ook middelbaar opgeleide technici. Deze technische medewerkers komen veel voor op de bouw zoals elektrotechnici en installatiemonteurs. Ook in de werktuigbouwkunde en elektronica zijn technici op middelbaar beroepsniveau werkzaam. Vaak worden deze werknemers in de praktijk ook bij hun functienaam of vakgebied genoemd om verwarring op de werkvloer te voorkomen. De techniek is ook op uitvoerend niveau te specialistisch geworden om een algemene term als technicus te hanteren. De term technicus is daardoor zeker niet verbonden aan een niveau. Meestal geeft de positie van de persoon in de organogram van een bedrijf het kennisniveau aan van de technicus.

Wat betekenen de termen ingenieur, engineer, engineering en reverse engineering?

Het woord ingenieur wordt veel gebruikt in de techniek. Hiermee wordt over het algemeen iemand bedoelt die is afgestudeerd aan een technische hogeschool of universiteit. Een ingenieur is iemand die wetenschappelijke kennis toepast voor het oplossen van technische en technologische vraagstukken. Daarnaast heeft een ingenieur vaak ook verstand van beleidsmatige en organisatorische aspecten die verbonden zijn met de techniek. Ingenieurs kunnen in de praktijk gespecialiseerd zijn in verschillende technische vakgebieden zoals bouwkunde, elektrotechniek, elektronica, mechatronica en werktuigbouwkunde.

Internationale duidelijkheid voor hoogopgeleide technici
Naast deze vakgebieden zijn er nog vele andere specialistische technische gebieden waarop een ingenieur kan afstuderen. Voor de internationale transparantie op het gebied van opleidingsniveau wordt een ingenieur die een technische hbo opleiding heeft gevolgd een Bachelor of Science (BSc) genoemd en ingenieur die een technische opleiding op universitair niveau  heeft gevolgd een Master of Science (MSc) genoemd. Er zijn echter nog verschillende titels die hieraan verbonden kunnen worden zoals bijvoorbeeld voor de Bachelors:  Bachelor of Engineering, Bachelor of Applied Science,  Bachelor of Built Environment (B BE) en Bachelor of Information and Communication Technology (B ICT).

Waar komt het woord ingenieur vandaan en wat betekend het?
Ingenieur is een woord dat is afgeleid van het Latijnse woord ‘ingenium’.Het woord ingenium betekend verstand, talent en vindingrijkheid. Wanneer men ingenium letterlijk vertaalt wordt met name de aangeboren vindingrijkheid en verstand bedoelt. In het dagelijks taalgebruik bedoelt men echter met het woord ingenieur iemand die doormiddel van opleiding een bepaald technisch kennisniveau en specialisme heeft ontwikkelt.

Het woord ingenieur en het Engelse woord engineer
Ingenieur is een woord dat in Nederland wordt gebruikt voor hoog opgeleid technisch personeel. Het Engelse woord engineer wordt gebruikt voor verschillende functies, functieniveaus en kennisniveaus. Engineer is ook afgeleid van het Latijnse ingenium. Daarnaast houdt het woord engineer ook verband met het woord engine. Een engineer kan daardoor in een Engelstalige omgeving ook een machinebouwer zijn of mechanisch monteur.

Wat is engineering en reverse engineering ?
Engineering houdt verband met het ontwikkelen, bedenken en ontwerpen van technische systemen en producten. Daarbij wordt technische kennis,  natuurkunde en wiskunde toegepast. Machines en constructies hebben een bepaald nut of een bepaalde toepassing. Daarom zijn er eisen aan de kwaliteit en veiligheid van deze ontwerpen gesteld. Men beoordeelt vooraf welke materialen moeten worden toegepast. Constructies kunnen van hout, kunststof en metalen worden gemaakt. In de werktuigbouwkunde maakt men vooral gebruik van metalen. Het is belangrijk dat constructeurs en ingenieurs  op de afdeling engineering goed weten wat de mechanische eigenschappen zijn van metalen. Hierbij wordt onder andere gelet op de treksterkte en de corrosievastheid. Een metallurg is iemand die veel verstand heeft van de samenstelling van metalen en metaallegeringen. Zijn of haar expertise kan worden ingeschakeld tijdens de engineeringfase.  Ook houdt men in de ontwerpfase rekening met de constructieprincipes die door de jaren heen zijn ontstaan.

Meestal is engineering het proces dat voorafgaat aan de daadwerkelijk bouw of productie van machines en constructies. Het is echter ook mogelijk om reverse engineering toe te passen. Hierbij beoordeeld men de machine of de constructie en gaat men aan de hand daarvan het ontwerp trachten te achterhalen. Bij reverse engineering heeft men meestal vooraf geen technische tekeningen van de machine of constructie. Deze tekeningen of ontwerpen worden op basis van het resultaat gemaakt.

Wat is CAD en waar worden CAD-systemen gebruikt?

CAD is een afkorting die je regelmatig kunt tegenkomen in de techniek. Zo spreekt men van CAD tekenprogramma’s en CAD/CAM systemen. Ook het programma AutoCAD is heel bekend onder tekenaars en ontwerpers in de techniek. De afkorting CAD wordt zo vaak gebruikt in de techniek dat de afkorting ‘ingeburgerd’ is en veel mensen niet weten waar deze afkorting voor staat. CAD werd oorspronkelijk voluit geschreven als Computer-Aided Drafting. Tegenwoordig wordt CAD vertaald als Computer-Aided Design. In het Nederlands wordt Computer-Aided Design vertaald met de omschrijving: het maken van tekeningen en ontwerpen door gebruik te maken van computers.

Waar wordt CAD gebruikt?
CAD wordt gebruikt door ontwerpers, engineers en constructeurs in verschillende vakgebieden. Zo wordt Computer-Aided Design toegepast in de bouwkunde, civiele techniek, stedenbouw en de architectuur. In de architectuur wordt ook wel gesproken over Aided Architectural Design CAAD. Naast de toepassing in de bouw wordt CAD ook gebruikt in de werktuigbouwkunde, metaaltechniek, industrieel ontwerp en het bedenken en tekenen van staalconstructies. In de elektronica en elektrotechniek kan men ook gebruik maken van computers om technische ontwerpen en tekeningen te maken. Omdat er zoveel verschillende technische vakgebieden zijn waar CAD wordt toegepast zijn er ook verschillende CAD programma’s ontwikkelt.

Verschillende CAD systemen
Er is op de markt een grote diversiteit aan CAD programma’s verkrijgbaar voor consumenten en technische bedrijven. Naast de specifieke technische vakgebieden waar CAD programma’s voor worden ontwikkelt wordt ook onderscheid gemaakt in de weergave / dimensie  van deze programma’s. Zo zijn er 2D-, 2½D- en 3Dimensionale systemen. De 2D-systemen zijn geschikt voor het maken van technische tekeningen. Doormiddel van deze 2D-systemen kunnen tekeningen worden gemaakt met verschillende aanzichten. Een voorbeeld van een bekend 2D CAD systeem is AutoCAD LT 2014 dit is een vereenvoudigde versie van AutoCAD en wordt ook wel AutoCAD Light genoemd.

CAD 2½D-systemen
De 2½D-systemen zijn CAD-systemen die zijn uitgebreid met diepte. Hierdoor zijn deze systemen geschikt voor ontwerpen die uitgevoerd moeten worden op CNC-gestuurde machines. Hierbij kan gebruik worden gemaakt van CAD-CAM systemen. Hierbij is CAD (Computer-Aided Design) verbonden aan CAM (Computer Aided Manufacturing). Het CAM-pakket van een machine kan worden gebruikt voor het inladen van CAD bestanden en ontwerpen. Deze informatie gebruikt de machine om het product te vervaardigen die in het CAD bestand is weergegeven, daarom wordt dit ook Computer Aided Manufacturing genoemd.

CAD 3D-systemen
CAD 3D-systemen worden gebruikt voor het maken van 3 dimensionale tekeningen. Dit kan in verschillende technische vakgebieden aan de orde komen. Zo kunnen machines in 3D CAD systemen worden getekend maar ook gebouwen en andere objecten. Binnen 3D-systemen wordt gewerkt met oppervlaktemodellen, volumemodellen, solidmodellen en draadmodellen. Binnen de civiele techniek, bouwkunde en installatietechniek wordt ook wel gebruik gemaakt van een Building Information Model. Hierover is in de volgende alinea meer informatie weergegeven.

BIM Building Information Model
Het Building Information Model wordt ook wel afgekort met een BIM en in het Nederlands vertaald met Bouwwerk Informatie Model. Door gebruik te maken van een BIM worden tekeningen informatiemodellen. Hierbij wordt ook gebruik gemaakt van een 3D model. Aan dit model zijn verschillende computerprogramma’s en databases gekoppeld. Deze programma’s zijn allemaal aan elkaar verbonden. Dit zorgt er voor dat wijzigingen in het model ook verwerkt worden in andere programma’s en systemen. Deze wijzigingen worden in een database bijgehouden. Een Building Information Model zorgt er voor dat er meer controle is op wijzigingen. Daarnaast worden deze wijzigingen over het algemeen beter verwerkt dan wanneer men gebruik maakt van traditionele systemen en ontwerpmodellen. Een BIM zorgt er voor dat het aantal fouten in de ontwerpfase worden gereduceerd.