TECHNOLOGIE IM WANDEL

Ich möchte euch heute das Thema ,,Technologie im Wandel" etwas näher bringen.
Damit möchte ich zurück gehen in bis ende des 18.Jahrhunderts, denn bis ins 18.Jahrhundert wurden Maschinen nur von Menschen, Tieren, Wasser oder Wind angetrieben.
Doch dann kam der revolutionäre Umschwung:

Die industrielle Revolution in England

Was ist die Industrielle Revolution:
Unter dem Begriff ,,Industrielle Revolution" werden die tiefgreifenden sozialen Krisen und Umwälzungen in der Zeit der Industrialisierung zusammengefasst. Die Industrialisierung setzte gegen Ende des 18. Jh in Großbritannien ein. Die Industrialisierung war gekennzeichnet durch zunehmende Arbeitsteilung und Spezialisierung, Einsatz neuer Techniken und Massenproduktion, Nutzbarmachung und Verbrauch neuer Energiequellen (z.B.: Kohle, Erdöl, Elektrizität), Entwicklung des Finanzwesens und des Verkehrs sowie durch steigendes Realeinkommen pro Kopf der Bevölkerung.
Die industrielle Revolution leitete die Industrialisierung ein.

Die Industrialisierung

Im weiteren Sinne die Expansion aller Bereiche, in denen moderne technische Verfahren, gekennzeichnet durch die Anwendung kontrollierter und gesteuerter Prozesse, zur Anwendung kommen.
Im engeren Sinne die Durchsetzung der industriellen Produktionsform in Gebieten, in denen bis dahin das Kleingewerbe vorherrschend war. Der Industrialisierungsprozess begann im 18. Jahrhundert in England, setzte sich auf dem europäischen Kontinent fort (Belgien, Frankreich, Deutschland) und sprang auf Nordamerika über. Nach dem 1. Weltkrieg stiegen die USA zur führenden Industriemacht auf. Seit dem 2. Weltkrieg hat der Industrialisierungsprozess alle Erdteile erfasst. Industrielle Schwellenländer wie z. B. Brasilien, Korea, Taiwan bemühen sich, die Entwicklung der klassischen Industrieländer nachzuvollziehen, ebenso versuchen dies alle gegenwärtigen Entwicklungsländer.

Es gab natürlich auch Erfindungen, die die industrielle Revolution vorantrieben:

· 1705 Thomas Newcomen erfindet die Kolbendampfpumpe (Verwendung in Bergwerken zum Herauspumpen des Grundwasser)
· 1735 Abraham Darby gewinnt aus Kohle Koks
· 1750 werden in England und Frankreich erste Eisenwalzwerke gegründet
· 1765 eine äußert wichtige Erfindung:

die Dampfmaschine

1690 baute D. Papin in Marburg eine Maschine, deren Kolben durch Dampf bewegt wurde und dadurch Arbeit leistete. Der Engländer Thomas Newcomen verbesserte sie 1705, aber erst James Watt gelang 1769 der Bau einer praktisch brauchbaren Dampfmaschine. Er gilt deshalb als Erfinder, umso mehr, als seine Bauart bis heute in den Grundzügen noch nicht übertroffen werden konnte.
So entwickelte er 1765 die erste direktwirkende Niederdruckdampfmaschine mit vom Zylinder getrenntem Kondensator. Er verband sich 1774 mit einem Unternehmer namens Boulton. Beiden gelang es, erste Maschinen in praktischen Betrieb zu nehmen, und es zeigte sich, daß die Wattsche Dampfmaschine anderen Konstruktionen weit überlegen war, weshalb sie bald in fast allen Produktionsbereichen benutzt wurde.

In einer Enzyklopädie des Maschinenwesen des Jahres 1803 stand:

,,Auf jeden Fall ist die Dampfmaschine die feinste Erfindung, die in der Mechanik jemals der menschliche Geist hervorgebracht hat. Wenn die Dampfmaschine im Gange ist, so bleibt sie vermöge des Feuers auf ähnliche Art in Bewegung als ein tierischer Körper!"

· 1766 in England wird der erste Hochofen in Betrieb genommen
· 1771 Richard Arkwright errichtet die erste Textilfabrik
· 1782 konstruierte James Watt aber jedoch erst eine Dampfmaschine
· 1785 Edmund Cartwright entwickelt den ersten brauchbaren mechanischen Webstuhl
· 1803 Richard Travithik baut die erste Lokomotive für ein Kohlebergwerk

diese Erfindungen, und noch viele mehr, trieben die industrielle Revolution voran
doch auch nach der ind. Rev. blieb die Technologie nicht stehen.

Das Fließband

Der nächste große Durchbruch kam mit der Verwendung des Fließbandes.
Ein großer Pionier war hier Henry Ford.
Wo doch früher das Fließband nur in Schlachthöfen benutzt wurde, so kann keine auch noch so kleine Firma ohne es auskommen.
Auch H. F. lernte das Fließband in einem Schlachthof kennen. Dann übernahm er es für seine Autoproduktion.
Das gute an der Fließbandarbeit ist, dass nicht die Fließbandarbeiter das Tempo bestimmen sondern das Tempo der Produktion wird durch das Tempo des Fließbandes bestimmt.
Und so können die Unternehmer selbst bestimmen, in welchen Tempo die Arbeit vorangehen soll.
Aber auch hier heißt es: je schneller desto besser
Das bringt natürlich den Arbeitnehmern keine Vorteile, denn wer zu langsam ist, der fliegt.

Die Steyr Werke führten 1926 das Fließband erstmals in Österreich in ihre Autoproduktion ein.
Die ganze Produktion, mit Ausnahme des Motorgusses und der Blechpressung, wurde in einer Fließbandhalle verrichtet.

Ich möchte euch nun erklären wie so eine Fließbandarbeit ausgeführt wird (aufzeichnen)

Jeder Arbeiter hat einen bestimmten Platz. Die Arbeiter sind paarweise um das Band gruppiert, einer rechts, einer links. Die Reihenfolge, in der die einzelnen Teile zusammengestellt werden müssen ist genau bestimmt. Aber auch die Zeit, die jedes Paar braucht ist durch langwierige Beobachtungen genau festgelegt. Die Einzelbestandteile werden nach der festgelegten Reihenfolge herbeigebracht und an der richtigen Stelle auf das Montageband herabgesenkt.
Dann beginnt das erste Paar der Arbeiter. Sie haben immer nur ein und dieselbe Teilmontage durchzuführen.
Einer arbeitet dem anderen in die Hand.

Aber auch dabei beruhte es sich nicht.
Es kam nach dem zweiten Weltkrieg soweit, dass immer mehr Maschinen die Arbeitsvorgänge übernahmen. Diesen Vorgang nennt man Automation.

Die Automation

die Schaffung technischer Einrichtungen, die ständig wiederkehrende gleichartige Verrichtungen selbständig ausführen, wird besonders in der industriellen Fertigung angewandt. Durch die Automation wird die Produktion schneller, genauer und wirtschaftlicher. Automatische Anlagen arbeiten nach einem Programm, dessen Ablauf heute weitgehend elektronisch geregelt wird. Der Mensch entwirft das Programm, stellt die Maschinen darauf ein und nimmt das fertige Erzeugnis entgegen. Infolge der recht hohen Investitionskosten ist die Automation im Allgemeinen erst bei Massenfertigung rentabel.
Außer auf dem Gebiet der modernen industriellen Fertigung findet die Automation immer stärkeren Eingang in die Büroorganisation (z. B. elektronische Datenverarbeitungsanlagen, Lese- und Übersetzungseinrichtungen), Fernmeldetechnik (z. B. Fernwahl) und Wissenschaft (z. B. Wettervorhersage).
Die Automation bringt insgesamt eine Erhöhung des Lebensstandards, aber auch schwierige soziale Probleme mit sich. Die Zahl der körperlich arbeitenden Menschen sinkt, die der in Verwaltungs- und Kontrollfunktionen tätigen steigt. Diese Änderung der Berufsstruktur erfordert Reformen im Ausbildungswesen. Darüber hinaus führt die Automation in manchen Wirtschaftszweigen in größerem Umfang zu einem Verlust von Arbeitsplätzen, für den bisher kein Ausgleich gefunden worden ist.

Dann nach der Automation war der nächste Durchbruch der Schritt von der Elektronik zur Mikroelektronik.

Mikroelektronik

Ich glaube das Thema Mikroelektronik ist etwas komplizierter, deswegen habe ich alle Fremdwörter auf die Folie geschrieben. Schaut bitte mit, denn dieser Teil kommt ohne Fachbegriffe nicht aus, und manchmal steht auf der Folie auch die Erklärung der Erklärung

Zweig der Elektronik, der sich mit Entwicklung und Einsatz von integrierten Schaltungen befasst. Dies sind elektronische Schaltungen, bei denen zahlreiche Bauelemente gleichzeitig auf einem gemeinsamen Halbleiterplättchen in Abmessungen von wenigen Millimetern untergebracht werden.
In der Dünnfilmtechnik werden die leitenden und nicht leitenden Schichten auf Glas- oder Keramiksubstrate im Hochvakuum aufgedampft. Photolitographische Verfahren verhindern, dass das Material an unerwünschte Stellen gelangt. Das bedampfte Substrat wird mit lichtempfindlichem Lack überzogen. Nach Belichten mit dem Bild der gewünschten Schaltung und Entwickeln werden die freien Teile weggelöst.
In Halbleiterblocktechnik hergestellte Schaltungen) bestehen aus einem Einkristall (etwa Silicium), in dem die wirksamen Schaltelemente vereinigt werden. Durch Verfahren wie Diffusion und Ionenimplantation entstehen im Kristall abgegrenzte Bereiche verschiedener Dotierung. Der Kristall wird mit einer isolierenden Schicht bedeckt, auf der Leiterbahnen abgelagert sind.
In der Planartechnik werden auf ein Halbleiterplättchen epitaxiale Schichten nacheinander aufgebracht, dotiert und fotolithographisch strukturiert.
Die Miniaturisierung der elektronischen Schaltungen begann in den 1960er Jahren mit der
SSI (small scale integration), die bis zu 100 Grundfunktionen integrierte
MSI (middle scale integration) waren es bis zu 1000 Bauelemente
LSI (large scale integration) der 1970er Jahre waren auf einem Halbleiterplättchen mehr als 100 000 Bauelemente vorhanden, und heute benutzt man den Begriff
VLSI (very large scale integration; bis etwa 1 000 000 Bauelemente) oder
ULSI (ultra large scale integration; deutlich mehr als 1 000 000 Bauelemente), um noch höhere Integrationsgrade zu kennzeichnen.

Ok, ich möchte euch nun anhand eines Beispieles den Fortschritt der Technologie beweisen:

Die Fotografie

Die Fotografie umfasst drei Bereiche:

1. Aufnahme (optische Bildentstehung),
2. Negativprozess (chemische Bildentstehung),
3. Positivprozess (Wiedergabe).

Das geschieht so:
Der Film wird mit der Kamera belichtet und anschließend in einem Fotolabor in einem chemischen Vorgang entwickelt. Je nach Filmtyp ist das entwickelte Bild entweder negativ oder positiv.
Diese Art der Fotografie hat den Vorteil, dass es mittlerweile schon sehr günstige Anbieter gibt, auch ist eine Kamera leicht zu bedienen, und viel Arbeit macht es auch nicht, da man einfach den Film verknipst um ihn anschließend in ein Fotolabor zu bringen.

Doch nun bei der neuen Form der Technologie ist in die Kamera ein Speichermedium eingebaut, welches das fotografierte Bild speichert.
Aber für die weiteren Arbeitsschritte braucht man eine spezielle Software, auf die man dann die gespeicherten Bilder überspielt. Mit diesem Bildbearbeitungsprogramm kann man das Bild verändern und danach ausdrucken. Das hat den Vorteil das man jedes Bild selbst gestalten kann, falls mal die Belichtung oder sonst etwas nicht gestimmt hat.
Der Nachteil ist nicht jeder kann sich so eine Kamera leisten, außerdem ist da ja auch noch dieses spezielle Programm, und ist nimmt auch sehr viel Zeit in Anspruch.
Dennoch ist es ein weiterer Durchbruch in der Technologie.
Das war jetzt nur ein Beispiel von vielen, und damit ist es noch lange nicht genug.

Diffusion
1 Zerstreuung (vom Licht)
2 Vermischung, Durchdringung (von Stoffen)

epitaxiale Schicht
eine einkristallin kristallachsengleich auf einen Einkristall aufgebrachte Schicht aus anderem Material

Dotierung
gezielter Einbau von Fremdatomen in einen Halbleiterkristall. Der Einbau von Akzeptoren ergibt p-Leiter, der Einbau von Donatoren ergibt n-Leiter. Verschiedene Herstellungsverfahren für dotierte Halbleiter sind die Diffusion, Sublimation und die Ionenimplantation

Akzeptor
Störstelle im Kristallgitter eines Isolators oder Halbleiters, die ein Elektron einfangen kann und so zur Leitfähigkeit beiträgt.

Donator
ein Fremdatom, das als Störstelle in das Kristallgitter eines Halbleiters eingebaut wird und leicht (oft schon aufgrund der Wärmebewegung) Elektronen abgeben kann, so dass die elektrische Leitfähigkeit erhöht wird.

Sublimation
Übergang eines Stoffs aus dem festen in den gasförmigen Aggregatzustand, ohne dass die Stufe des flüssigen Aggregatzustands durchlaufen wird; beim umgekehrten Vorgang wird aus dem Dampf das feste Sublimat ausgeschieden. Ein bei normalem Außendruck sublimierender Stoff ist z. B. Benzoesäure.

Technologie im Wandel

Die industrielle Revolution in England

Hier werden die tiefgreifenden sozialen Krisen und Umwälzungen in der Zeit der Industrialisierung zusammengefasst. Gegen Ende des 18. Jahrhundert.
Gekennzeichnet durch:
· zunehmende Arbeitsteilung und Spezialisierung
· Einsatz neuer Techniken und Massenproduktion
· Nutzbarmachung und Verbrauch neuer Energiequellen
· Entwicklung des Finanzwesens und des Verkehrs
· Steigendes Realeinkommen

Die industrielle Revolution leitete die Industrialisierung ein

Die Industrialisierung

Im weiteren Sinne: die Expansion aller Bereiche, in denen moderne technische Verfahren, gekennzeichnet durch die Anwendung kontrollierter und gesteuerter Prozesse, zur Anwendung kommen.
Im engeren Sinne: Durchsetzung der industriellen Produktionsform in Gebieten, in denen bis dahin das Kleingewerbe vorherrschend war. Der Industrialisierungsprozess begann im 18. Jahrhundert in England, setzte sich auf dem europäischen Kontinent fort (Belgien, Frankreich, Deutschland) und sprang auf Nordamerika über. Nach dem 1. Weltkrieg stiegen die USA zur führenden Industriemacht auf. Seit dem 2. Weltkrieg hat der Industrialisierungsprozess alle Erdteile erfasst. Industrielle Schwellenländer wie z. B. Brasilien, Korea, Taiwan bemühen sich, die Entwicklung der klassischen Industrieländer nachzuvollziehen, ebenso versuchen dies alle gegenwärtigen Entwicklungsländer.

Sehr viele Erfindungen trieben die industrielle Revolution voran. Vor allem aber die Dampfmaschine von James Watt:
1690 baute D. Papin in Marburg eine Maschine, deren Kolben durch Dampf bewegt wurde und dadurch Arbeit leistete. Der Engländer Thomas Newcomen verbesserte sie 1705, aber erst James Watt gelang 1769 der Bau einer praktisch brauchbaren Dampfmaschine. Er gilt deshalb als Erfinder, weil seine Bauart bis heute in den Grundzügen noch nicht übertroffen werden konnte.

Das Fließband

Das Fließband wurde zuerst nur auf Schlachthöfen benutzt.
In der Verwendung des Fließbandes war Henry Ford ein großer Pionier. Er sah das Fließband auf einem Schlachthof und übernahm es in seine Autoproduktion.
1926 wurde das Fließband erstmals in Österreich in den Steyr Werken in die Autoproduktion eingeführt.
Vorteil: der Arbeitgeber bestimmt das Tempo
Nachteil: immer dieselben Handgriffe. Das kann dazu führen, dass der Arbeiter zwar immer geschickter und schneller wird, aber auch immer ungenau.
Das hat den Nachteil, wenn einer einen Fehler macht zieht sich der Fehler fort, denn einer arbeitet dem anderen in die Hand.

Automation

Nach dem zweiten Weltkrieg übernahmen immer mehr Maschinen die Arbeitsvorgänge von Menschen.
Sie wird in der industriellen Fertigung zur Schaffung technischer Einrichtungen, die ständig wiederkehrende gleichartige Verrichtungen ausführen.
· Produktion wird schneller, genauer wirtschaftlicher.
Alles ist elektronisch geregelt.
Da es recht hohe Investitionskosten erfordert wird es erst bei einer Massenfertigung rentabel.
Die Automation bringt zwar eine Erhöhung des Lebensstandards aber auch viele schwierige soziale Probleme:
Die Zahl der körperlich arbeitenden Menschen sinkt, wo hingegen die Zahl der Arbeiter in Verwaltungs- und Kontrollfunktionen steigt.
Das erfordert neue Reformen im Ausbildungswesen.
Es bringt auch in manchen Gebieten den Verlust von Arbeitsplätzen von denen bis jetzt kein Ausgleich gefunden worden ist.

Mikroelektronik

Befasst sich mit Entwicklung und Einsatz von integrierten Schaltungen ( elektronische Schaltungen auf einem Halbleiterplättchen)
Dünnfilmtechnik: die leitenden und nicht leitenden Schichten werden im Hochvakuum auf Glas oder Keramiksubstrate aufgedampft. Bedampftes Substrat wird mit lichtempfindlichen Lack überzogen.
Nach dem Belichten mit dem Bild der gewünschten Schaltung und Entwickeln werden die freien Teile weggelöst.
Halbleiterblocktechnik: diese hergestellten Schaltungen bestehen aus einem Kristall, in dem die wirksamen Schaltelemente vereinigt werden.
In der Planartechnik: werden auf ein Halbleiterplättchen epitaxiale Schichten aufgebracht, dotiert und strukturiert.

Die Miniaturisierung der elektronischen Schaltungen begann 1960 mit der
SSI (small scale integration), die bis zu 100 Grundfunktionen integrierte
MSI (middle scale integration) waren es bis zu 1000 Bauelemente
LSI (large scale integration) 1970 waren auf einem Halbleiterplättchen mehr als 100 000 Bauelemente vorhanden, und heute benutzt man den Begriff
VLSI (very large scale integration; bis etwa 1 000 000 Bauelemente) oder
ULSI (ultra large scale integration; deutlich mehr als 1 000 000 Bauelemente), um noch höhere Integrationsgrade zu kennzeichnen.