Mis on masinaehitus? Kursused, töökohad, palgad

Masinaehitus on STEM-i valdkond, mis on seotud objektide kavandamise, analüüsi, katsetamise ja valmistamisega alates laste mänguasjadest ja lõpetades lennukitega. Rohkem õpilasi õpib masinaehitust kui ükski teine ​​tehnikaharu. Distsipliin on tugevalt füüsikaline, kuna mehaanikainsenerid peavad olema liikumis-, jõu- ja energiapõhimõtete eksperdid.

Võtmeisikud: masinaehitus

Masinaehitus on lai valdkond, kus on arvukalt alamvaldkondi. Kõige laiemalt öeldes on masinaehitusinseneril oskused idee teostamiseks ja disaini spetsifikatsioonide väljatöötamiseks, et see idee reaalsuseks muuta. Kõigi meie igapäevaelus kasutatavate toodete - alates küünte lõikuritest kuni autodeni - nõuetekohane toimimine sõltub masinaehitusinseneride pingutustest.

Paljud masinaehitusinsenerid veedavad suure osa oma päevast CAD-i abil arvuti ees istudes (arvutipõhine projekteerimine), CAE (arvutipõhine projekteerimine) ja CAM (arvutipõhine tootmine) tarkvara tööriistad. Kuid paljud mehaanikainsenerid veedavad aega ka laborikatsete kavandamisel või tootmisprotsesside üle järelevalves tootmispinnal.

Masinaehitusinsenerid töötavad paljude tööandjate jaoks, kuna meie maailmas sõltub nii palju valdkonnast. Järgmine loetelu sisaldab masinaehituse valdkonnas kõige tavalisemaid spetsialiseerumisi:

• Autotööstus: Kõik alates temperatuuri juhtpaneelist kuni rattalaagriteni nõuab täpset tehnilist kirjeldust.
• Lennundus: Lennunduses ja kosmoses sõltub ohutu lennukite, kopterite ja kosmoselaevade projekteerimisest inseneride elu.
• Elektroonika: Elektroonikaseadme mis tahes osa, mis liigub või tabab jõudu, sõltub mehaanikainseneri pingutustest. Klaviatuuri kujundamisest kettaseadmeteni laadimispistikutele on hea mehaaniline disain hädavajalik.
• Haridus: Paljud mehaanikainsenerid teenivad edasi kõrgtasemeid ja koolitavad järgmise põlvkonna insenere. Samuti on tavaline, et inseneriteaduskonna liikmed tegutsevad tööstuste konsultantidena.
• Meditsiiniline: Biotehnoloogia sõltub implantaatide ja proteesiseadmete kavandamisel ja tootmisel sageli masinaehituse inseneridest.
• SõjalineAlates relvadest rakettideni kuni lennukikandjateni sõltuvad tõhusa sõjaväe kasutatavad tööriistad usaldusväärsest ja täpsest konstruktsioonist.
• Robootika: Alates isiklikest kodurobotitest kuni automatiseeritud kogumisliinideni on robootika lähitulevikus jätkuvalt kasvulava.

Masinaehitusinseneridel peavad olema tugevad matemaatika, füüsika ja andmetöötluse oskused. Tavaliselt peavad nad võtma matemaatikatunnid diferentsiaalvõrrandite ja loodusteaduste, näiteks keemia, bioloogia ja arvutuspõhised Füüsika. Paljud kursused on spetsialiseerunud mehaanikainsenerilt nõutavatele spetsiifilistele oskustele ja võivad sisaldada järgmisi teemasid:

• Kujunduse põhimõtted
• Mehaaniline
• Mõõtmine ja mõõteriistad
• Materjalide mehaanilised omadused
• Termodünaamika
• Vedeliku mehaanika
• Juhtimissüsteemid
• Tootmisprotsessid
• Hüdrodünaamika
• Robootika

Üldiselt hõlmab masinaehituse õppekava loengu- ja laborikursuste segu. Õpilased lõpetavad tugeva arvutus- ja probleemilahendusoskusega.

Kuna masinaehitus on kõigist tehnikavaldkondadest suurim ja levinum, pakub peaaegu iga kool, kus on inseneriprogramm, masinaehituse eriala. Pole üllatav, et valdkonna parimateks koolideks on ka need, mis ületavad riiklikke inseneriteaduste edetabelit tervikuna.

Kõigil allpool nimetatud koolidel on suurepärased masinaehituse kraadiõppe ja bakalaureuseõppe programmid:

• California tehnoloogiainstituut (Caltech): Californias Pasadenas asuv väike eratehnoloogiainstituut pöördub MIT-ga insenerikoolide seas kõrgeimale kohale. Masinaehitus on kõige populaarsem suund.
• Carnegie Melloni ülikool: CMU on keskmise suurusega terviklik ülikool, mille tugevused ulatuvad kunstist insenerini. Masinaehitus on arvutiteaduse ja elektrotehnika järel populaarsuselt kolmas suund.
• Cornelli ülikool: Prestiižsetest suurim Ivy League koolid, On Cornellil ka kõige tugevamaid inseneriprogramme. Igal aastal lõpetab tublisti üle 100 masinaehituse.
• Georgia Tehnoloogiainstituut (Georgia Tech): See Atlanta, Georgia osariik asub selle avaliku ülikooli hinnasildil märkimisväärselt madalamad kui selles loendis olevad privaatsed valikud ja inseneriprogrammid on parimate seas riik. Masinaehitus on kõige populaarsem suund ja programmi lõpetab aastas ligi 600 õpilast.
• Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT): Massachusettsi osariigis Cambridge'is asuv MIT on sageli USA parimate insenerikoolide loendis, kui mitte kogu maailmas. Ligikaudu 15% kõigist masinaehituse bakalaureuseõppe lõpetanutest.
• Purdue ülikool - Lääne-Lafayette: Purdue on üks paljudest suurtest laiahaardelistest avalikest ülikoolidest, millel on suurepärased inseneriprogrammid. Ülikooli lõpetab aastas üle 400 mehaanikainseneri. Samuti on populaarsed tööstus-, elektri- ja keemiatehnika.
• Stanfordi ülikool: 5% -lise aktsepteerimismääraga on Stanford selles loendis kõige valivam kool (ehkki MIT ja Caltech pole kaugel sellest). Insenerid moodustavad bakalaureuseõppe üliõpilaskonnast umbes 20% ja igal aastal lõpetab veidi alla 100 mehaanikainseneri.
• California ülikool - Berkeley: Elektrotehnika, bioloogia ja infotehnoloogia on Berkeley ülikoolis STEM-i õppeainete hulgas populaarseimad, kuid masinaehitus on neljandal kohal. Ülikoolil on laiad tugevused ning sotsiaal- ja humanitaarteaduste programmid on sama prestiižikad kui kooli suurepärased inseneriprogrammid.
• Illinoisi ülikool Urbana-Champaign: UIUC on selles nimekirjas suurim ülikool, kus on üle 48 000 õpilase. Aastas lõpetab üle 1700 insenerikooli ning tsiviil-, arvuti-, elektri- ja masinaehitus on kõik populaarsed.
• Michigani ülikool - Ann Arbor: Michigan, mis on riigi üks populaarsemaid avalikke ülikoole, on palju tugevusi STEM-i valdkondades, mille hulgas masinaehitus on suurim programm.

Pidage meeles, et nende koolide inseneriprogrammid on kõik väga valivad ja masinaehituse õppimiseks on kümneid teisi suurepäraseid kolledžeid.

Tööstatistika büroo teatab, et mehaanikainseneride keskmine töötasu on bakalaureusekraadiga töötaja kohta 85 880 dollarit aastas. Põllul töötab ligi 300 000 inimest ja prognooside kohaselt kasvab masinaehitusinseneride töövõimalused järgmisel kümnendil veelgi. Payscale.com teatab, et karjääri alguses varasemate töötajate keskmine palk on 65 800 dollarit, karjääri keskel mehaanikainseneride keskmine töötasu aga 800 700 dollarit. Üldiselt on insener-suurtel ettevõtetel suurem teenimisvõimalus kui enamiku teiste erialade lõpetanud üliõpilastel.