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Über dieses Buch

Dieses Arbeitsbuch ist ein verlässlicher Ratgeber zum Erlernen von VBA und zur Lösung technischer Problemstellungen unter Anwendung von Algorithmen. Es basiert in der neuen Auflage auf der Version EXCEL 2016, ist aber auch mit wenigen Einschränkungen für alle andere Versionen gültig. In der aktuellen Auflage wurden ein völlig neues Hauptkapitel Projektmanagement und ein neuer Abschnitt zu Hilfsprozeduren ergänzt.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einführung in VBA

Zusammenfassung
VBA wurde ursprünglich entwickelt, um Anwendungen (Applications) unter Office anzupassen. Solche Anwendungen sind Word, Excel, Access, Outlook, u. a. Und darin liegt die Einschränkung. Im Gegensatz zu Visual Basic, lässt sich Visual Basic for Application nur in einer solchen Anwendung nutzen. Doch VBA ist noch viel mehr als nur eine einfache Programmiersprache. VBA besitzt nicht nur eine Entwicklungsumgebung (IDE = Integrated Development Environment), sondern ermöglicht auch eine objektorientierte Programmierung. Zusätzliche Werkzeuge erlauben das Testen und Optimieren von Prozeduren.
Harald Nahrstedt

2. Berechnungen aus der Statik

Zusammenfassung
Die Statik (lat. stare, statum = feststehen) ist die Lehre der Wirkung von Kräften auf starre Körper im Gleichgewichtszustand. Die Statik befasst sich also mit dem Zustand der Ruhe, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die an einem Körper angreifenden Kräfte miteinander im Gleichgewicht stehen. Wird das Gleichgewicht der Kräfte gestört, kommt es beispielsweise zu bleibenden plastischen Verformungen oder zum Bruch. Die Folge sind einstürzende Brücken und Bauwerke.
Harald Nahrstedt

3. Berechnungen aus der Dynamik

Zusammenfassung
Die Dynamik befasst sich mit den Bewegungen und deren Änderungen, die ein System unter Einwirkung von Kräften erfährt. Zu den zentralen Begriffen gehören Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung ebenso wie Kraft und Masse. Den Widerstand eines Körpers gegen eine Bewegungsänderung nennt man Trägheit.
Harald Nahrstedt

4. Festigkeitsberechnungen

Zusammenfassung
Von Maschinenteilen und Bauwerken wird ausreichende Festigkeit verlangt. Durch alle möglichen Belastungen und deren Kombinationen dürfen keine bleibenden Formänderungen auftreten, noch darf es zum Bruch kommen. Die Festigkeitslehre hat die Aufgabe, auftretende Spannungen zu berechnen und somit ein Maß für die Sicherheit, bzw. daraus resultierende Abmessungen vorzugeben.
Harald Nahrstedt

5. Berechnungen von Maschinenelementen

Zusammenfassung
Der Begriff Maschinenelement ist eine Fachbezeichnung des Maschinenbaus. Als Maschinenelemente werden nicht weiter zerlegbare Bestandteile einer Maschinenkonstruktion bezeichnet. Sie sind auf grundsätzlich naturwissenschaftlichen Prinzipien beruhende technische Lösungen. Neue Maschinenelemente entstehen durch den Konstruktionsprozess, bei dem die Berechnung der Funktionstüchtigkeit und Festigkeit im Vordergrund steht.
Harald Nahrstedt

6. Technische Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung

Zusammenfassung
Die Anfänge zum Einsatz statistischer Methoden in der Technik gehen auf die 20er-Jahre des 19. Jahrhunderts zurück. Karl Daeves fand die ersten Gesetzmäßigkeiten in der beginnenden Massenproduktion. Seine Untersuchungsmethodik stand damals unter dem Begriff Großzahlforschung. In den letzten Jahrzehnten standen immer mehr Probleme der Industrie im Vordergrund. Beurteilung von Messreihen, Stichproben in Produktionen und vieles mehr. So hat sich der Begriff Technische Statistik gebildet. In diesem Wissenschaftsgebiet unterscheidet man zwei grundsätzliche Bereiche.
Harald Nahrstedt

7. Wirtschaftliche Berechnungen

Zusammenfassung
Wirtschaftlichkeit ist ein Zentralbegriff der Betriebswirtschafts- und Managementlehre über den sparsamen Umgang mit den Ressourcen Material, Personal und Maschinen. Durch niedrige Kosten und kurze Durchlaufzeiten kann in der Fertigung viel zur Wirtschaftlichkeit beigetragen werden. Die Wirtschaftlichkeit ist eine Kennzahl, die das Verhältnis von Ertrag zum Aufwand misst. Ein Handeln nach dem Wirtschaftlichkeitsprinzip bedeutet, aus Alternativen die zu wählen, die die höchste Wirtschaftlichkeit aufweist. Bei einer rein mengenmäßigen Betrachtung spricht man auch von technischer Wirtschaftlichkeit, Technizität oder Produktivität. Meist genügt eine Mengenrelation nicht, dann stehen als Beispiel auch Leistung, Nutzen für Output und Kosten für Input. Gelegentlich wird mit Wirtschaftlichkeit der Grad angegeben, der für bestimmte Vorgaben erreicht wurde.
Harald Nahrstedt

8. Berechnungen aus der Strömungslehre

Zusammenfassung
Die Strömungslehre ist ein Teil der Mechanik und wird auch Hydro- oder Fluidmechanik genannt. Ihre Aufgabe ist die Untersuchung von Flüssigkeiten und Gasen auf Druck-, Geschwindigkeits- und Dichteänderungen, sowie auftretende Strömungskräfte und vorhandene Energieinhalte. Je nach Bewegungszustand und Fluid kann man sie unterteilen in ruhende und strömende Fluide. Grundlage der Strömungslehre bilden die Bewegungsgesetze nach Isaac Newton (1643-1727).
Harald Nahrstedt

9. Berechnungen aus der Thermodynamik

Zusammenfassung
Die Thermodynamik befasst sich mit Wärmeprozessen, insbesondere der Umwandlung von Wärme in eine andere Energieform (oder umgekehrt). Die klassische Thermodynamik untersucht Gleichgewichtszustände, im Allgemeinen abgeschlossener Systeme, sowie die Zustandsänderungen beim Übergang von einem Gleichgewichtszustand in einen anderen, die mit einer Zu- beziehungsweise Abfuhr von Wärme oder mechanischer Energie (Arbeit) sowie Temperaturänderungen verbunden sind. Der Zustand eines thermodynamischen Systems im Gleichgewicht wird durch einen Satz thermodynamischer Zustandsgrößen (Temperatur, Druck, Volumen, Energie, Entropie, Enthalpie u. a.) festgelegt, die durch Zustandsgleichungen miteinander verknüpft sind.
Harald Nahrstedt

10. Berechnungen aus der Elektrotechnik

Zusammenfassung
In der Elektrotechnik wird die technische Anwendung der Elektrizität umgesetzt. So befasst sich die Elektrotechnik, unter anderem, mit der Energieerzeugung (Energietechnik) und der elektromagnetischen Informationsübertragung (Nachrichtentechnik). Die Elektrotechnik entwickelt Bauteile und Schaltungen, welche in der Steuer-, Regel-, und Messtechnik sowie in der Computertechnik ihre Anwendungen finden. Eine besondere Wechselbeziehung besteht zur Informatik. Zum einen liefert die Elektrotechnik die für die angewandte Informatik notwendigen technischen Grundlagen elektronischer Computersysteme, andererseits ermöglichen die Verfahren der Informatik erst die Funktionalität derart komplexer Systeme. Wir wollen uns in diesem Kapitel mit elementaren Themen befassen.
Harald Nahrstedt

11. Berechnungen aus der Regelungstechnik

Zusammenfassung
Die Regelungstechnik befasst sich mit Signalen. Diese geben Information über die augenblicklichen Zustände betrachteter Systeme und werden von Regeleinrichtungen aufgenommen und verarbeitet. Ein Netzwerk aus gegenseitigen Signalbeziehungen bildet die Grundlage eines Wirkplans. Regeltechnische Probleme finden sich nicht nur im Ingenieurbereich, sondern auch im biologischen, soziologischen und wirtschaftlichen Bereich, eigentlich bei allen naturwissenschaftlichen Denkmodellen.
Harald Nahrstedt

12. Berechnungen aus der Fertigungstechnik

Zusammenfassung
Die Fertigungstechnik ist ein Fachgebiet des Maschinenbaus. Sie befasst sich mit der wirtschaftlichen Herstellung und dem Einbau von Erzeugnissen. Die Grundbegriffe der Fertigungsverfahren sind in DIN 8580 zusammengefasst. Das Arbeitsfeld der Fertigungstechnik ist das Entwickeln, Weiterentwickeln und das Anwenden der Fertigungsverfahren. Zu den Hauptgruppen zählen das Urformen, Umformen, Trennen, Fügen und Beschichten. Ein weiteres Gebiet befasst sich mit der Veränderung stofflicher Eigenschaften.
Harald Nahrstedt

13. Berechnungen aus der Antriebstechnik

Zusammenfassung
Die Getriebetechnik als Fachgebiet des Maschinenbaus umfasst praktisch alle für den Ingenieur wichtigen Aspekte bei der Umsetzung von Kräften und Momenten. Die Basis zur Bestimmung der Lageänderung von Elementen bilden Berechnungen der Bahnen, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen bewegter Systeme. Aus der Bestimmung von Kräften resultieren ebenso Festigkeitsbetrachtungen wie auch Standzeitverhalten. Ich stelle mit den nachfolgenden Themen den Festigkeitsaspekt in den Vordergrund und werde aber auf meiner Homepage auch Berechnungen zu Bewegungsabläufen abhandeln.
Harald Nahrstedt

14. Technische Dokumentation mit Excel

Zusammenfassung
Eine Technische Dokumentation besteht in der Regel aus einer Vielzahl von Dokumenten. Je nach Art und Inhalt lässt sie sich in verschiedene Bereiche unterteilen. Von reinen Beschreibungen als genereller Text, über Aufstellungen mit Hinweisen und Checklisten mit Vermerken, bis hin zu Technischen Darstellungen. Auch die Technischen Berechnungen (Gegenstand dieses Buches) gehören dazu. In diesem Kapitel möchte ich erste Anregungen geben, ohne dabei auf die vielen Regeln und Normen zu achten, die es für diese Dokumentationsart gibt.
Harald Nahrstedt

15. Animationen

Zusammenfassung
Mit der zunehmenden Mediengestaltung gerät auch das Technische Modell wieder in den Vordergrund. Neben der mathematischen Beschreibung mechanischer Systeme, ist oft auch die Beschreibung durch Ersatzsysteme oder Modelle erforderlich. Sie bieten außerdem eine gute Lernhilfe für den technischen Unterricht.
Harald Nahrstedt

16. Projektmanagement

Zusammenfassung
Die Norm DIN ISO 21500 definiert das Projektmanagement als die Anwendung von Methoden, Hilfsmitteln, Techniken und Kompetenzen in einem Projekt.
Auch in diesem Bereich ist Excel ein hervorragendes Hilfsmittel zur Planung, Delegierung, Überwachung und Steuerung. Aus einer großen Menge von Tools habe ich fünf typische Anwendungen ausgesucht, die auch die Stärken der Visualisierung von Excel zeigen und in Verbindung mit VBA die Leichtigkeit der Handhabung.
Harald Nahrstedt

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