Makine mühendisliği, en eski mühendislik dallarından biridir ve ilk tekerlerin pratik bir kullanıma sokulduğu zaman, bir araba yapmak için bir dingil üzerine monte edilmesine dayanır. Kayıtlı tarih boyunca insanlar yaşam koşullarını iyileştirmek için giderek daha karmaşık cihaz ve makineleri icat ediyor ve inşa ediyorlar. Her gün karşılaştığımız makinelerin çoğu - otomobiller, aletler, araçlar ve klima kontrol sistemleri - makine mühendisleri tarafından mümkün hale getirildi.
Amerikan Makina Mühendisleri Derneği (ASME) 'ye göre, "Mekanik mühendislik, antik Yunanistan ve Çin'e, vidalı pompalar, buhar motorları, saatler, sismometreler ve hatta diferansiyel dişliler gibi mekanizmaların icat edildiği tarihlere kadar uzanıyor." Sahadaki öncüleri - meşhur oldukları makineleri inşa eden insanlar - Archimedes (Arşimet vidalı pompa, blok-kasnak, vs.), Johannes Gutenberg (hareketli tip baskı makinesi), James Watt (buhar motoru) ), Robert Fulton (vapur), Eli Whitney (pamuk cin) ve Henry Ford (otomobil montaj hattı).
Makine mühendisliği alanında, özellikle de en erken aşamalarında inovasyonun en önemli itici güçlerinden biri, Güney Kaliforniya Üniversitesi Viterbi Mühendislik Okulu'na göre, savaş olmuştur.
Okulun web sitesi, "Makine mühendisleri, her gün bir insanın kullanacağı temel malları veya askeri ya da hükümet için çok değerli eşyaları yaratabilir." Mancınık, vurma rams, savaş arabaları ve kuşatma kuleleri, tüm makine mühendisliği ürünleriydi. Zırhlı araçlar, gemiler, uçaklar, topçular ve ateşli silahlar gibi modern savaş makinelerinin birçoğu, varlıklarını mekanik mühendislere de borçludur.
Makine mühendisi ne yapar?
Columbia Üniversitesi Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Akademisi'ne göre, "mekanik mühendisliği hareket eden her şeyle ilgilenir." Makine mühendisleri, taşıtlar, tarım makineleri, ev aletleri, robotlar ve endüstriyel ekipmanlar gibi makineler yapmak için, yüzyıllar boyunca bilinen ve kullanılan temel parçalar (tekerlekler, akslar, kollar, vidalar, yaylar ve menteşeler) kullanmaktadırlar. Makine mühendisleri ayrıca, bu makineler için kontrol sistemleri ve enstrümanlar ile bireysel parçalar da dahil olmak üzere alt montajları tasarlarlar.
Hareket, insan ya da hayvan kasları, yanma, hidrolik ya da pnömatik aktüatörler, elektromanyetizma, yerçekimi ya da tüm şekil ve büyüklükteki yayların basıncı ile güçlendirilebilir. Bu nedenle, bir mekanik mühendisi daha karmaşık aygıtları tasarlamak için tüm bu temel hareket ve güç bileşenlerine aşina olmalıdır. Örneğin, bir otomobilde, marş motoru elektromanyetizmayı kullanır; motor, benzin yanmasından geniş basınç ile güçlendirilir; hidrolik direksiyon, frenler ve otomatik şanzıman hidrolik basınç kullanır; ve süspansiyon sistemi yayları kullanır.
Makine mühendisliği, ABD Çalışma İstatistikleri Bürosu'na (BLS) göre, en geniş mühendislik disiplinlerinden biridir. Makine mühendisleri, yapısal, havacılık, bilgisayar ve elektrik mühendisliği dahil olmak üzere diğer birçok mühendislik alanı hakkında temel çalışma bilgisine sahip olmalıdır. Ek olarak, verimli ve makul bir maliyetle üretilebilecek cihazları tasarlamak için enstrümantasyon ve kontrol, üretim süreçleri ve materyalleri hakkında bilgi sahibi olmalıdırlar.
Makine mühendisliğinde gerekli olan kritik beceriler, fizik, matematik ve materyallerin derinlemesine anlaşılmasıdır. Bu bilgi mühendislerin bir parçanın boyutlarına, malzemesinin özelliklerine ve çalışacakları koşullara bağlı olarak arıza koşullarını hesaplamasına izin verir. Bir mühendis, bir parçanın gerekli boyutlarını ve malzemelerini daha sonra belirli bir güce dayanabilecek şekilde belirleyebilir.
Mühendisler metaller, seramikler, polimerler ve kompozitler dahil olmak üzere birçok malzeme ile çalışır. "Mühendislik Malzemelerinin Mekanik Davranışı" nda (Springer, 2007) Joachim Roesler, Harald Harders ve Martin Baeker, mekanik mühendislerin malzemelerin mekanik davranışlarını incelemelerinin çok önemli olduğunu yazıyor. Yoğunluk, sertlik, çekme mukavemeti, kütle modülü ve eğilme mukavemeti gibi bu malzemelerin özelliklerini bilmek, mekanik mühendislerin bu malzemelerin sıkıştırma, gerginlik, eğilme ve bükülme gibi çeşitli çevresel faktörler altında nasıl performans göstereceklerini hesaplamasını sağlar. sıcaklık, basınç, aşındırıcı gazlar ve sıvılar ve hatta radyasyon koşulları. Ayrıca bu malzemelerin uzun bir süre boyunca nasıl duracağını tahmin edebilmeleri gerekir.
Daha fazla, mekanik mühendisler bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve bilgisayar destekli üretim (CAM) sistemlerine güvenmektedir, bu nedenle bilgisayarlarla yeterlilik esastır. Pittsburgh web sitesine göre, "Gücü kullanan ve üreten tüm makineleri tasarlamak için, bugünün mekanik mühendisleri herhangi bir imalat ve test yapılmadan önce tasarımlarını tam olarak çizmek için CAD / CAM çizim programlarını kullanıyorlar." Taslak hazırlama sürecinin hızlandırılmasına ek olarak, CAD sistemleri tasarımların hızlı ve kolay bir şekilde değiştirilmesine, bitmiş parçaların ve montajların üç boyutlu (3D) görselleştirilmesine ve bilgisayarla 3D baskı ve bilgisayar destekli üretim (CAM) yazılımı kullanılarak hızlı prototip oluşturulmasına olanak tanır. sayısal kontrollü (CNC) takım tezgahları. Makine mühendisleri için gerekli beceri ve yeteneklerin kapsamlı bir listesi MyMajors.com adresinde bulunabilir.
Makine mühendisliği işleri ve maaş
BLS'ye göre, "Mekanik mühendisler genellikle profesyonel ofis ortamlarında çalışırlar. Bazen bir problemin veya ekipmanın kişisel dikkatine ihtiyaç duyduğu çalışma alanlarını ziyaret edebilirler. Makine mühendisleri çoğunlukla mühendislik hizmetleri, araştırma ve geliştirme, üretim endüstrileri ve federalde çalışırlar. hükümet."
Birçok iş için, makine mühendislerinin mühendislik alanında en az bir lisans derecesine ihtiyaçları vardır ve özellikle mühendislik danışmanlığı hizmetleri sunan birçok işveren de bir Profesyonel Mühendis olarak sertifikalandırma gerektirir. Yönetimin tanıtımı için bir yüksek lisans derecesi gereklidir ve teknoloji, materyaller, bilgisayar donanımı ve yazılımı ve hükümet düzenlemelerindeki ilerlemelere ayak uydurmak için sürekli eğitim ve eğitime ihtiyaç vardır. Ayrıca, birçok makine mühendisi Amerikan Makina Mühendisleri Derneği'ne aittir.
Salary.com'a göre, 2014 yılı Temmuz ayı itibariyle yeni mezun olan bir makine mühendisi için lisans derecesi 52.626 $ ile 74.524 $ arasında değişmektedir. Bir yüksek lisans ve beş ile 10 yıl arasında bir deneyime sahip orta seviye bir mühendisin aralığı 73,238 $ ila 108,609 $ arasındadır; ve bir yüksek lisans veya yüksek lisans ve 15 yılı aşkın tecrübesi ile üst düzey bir mühendis için aralığı 95,251 $ 141,806 $ 'dır. Gelişmiş derecelere sahip birçok deneyimli mühendis, yönetim pozisyonlarına terfi ettirilir veya daha fazla kazanabilecekleri kendi işlerini kurmaya başlar.
Makine mühendisliği alanının büyümesi bekleniyor. BLS, "Makine mühendislerinin istihdamının, 2012'den 2022'ye, tüm meslekler için ortalamadan daha yavaş, yüzde 5 oranında artacağı tahmin ediliyor. İş beklentileri, teknolojideki son gelişmelere ayak uyduranlar için en iyisi olabilir." Yüksek puan alan bir kurumdan iyi notlar almak, iş arayanlara rekabete üstünlük sağlamalıdır.
TopUniversities.com'da en yüksek dereceli makine mühendisliği programlarına bakın.
Jim Lucas fizik, astronomi ve mühendislik alanlarında uzmanlaşmış bir serbest yazar ve editör. Genel müdür Lucas Teknolojileri.
Ek kaynaklar