Wat Is Werktuigbouwkunde?

{h1}

Mechanische ingenieurs bouwen dingen zoals machines en gereedschappen die de levensomstandigheden verbeteren.

Machinebouw is een van de oudste takken van de techniek, die dateert uit de tijd toen de eerste wielen praktisch werden gebruikt door ze op een as te monteren om een ​​kar te maken. Door de hele geschiedenis heen hebben mensen steeds geavanceerdere apparaten en machines bedacht en gebouwd om de levensomstandigheden te verbeteren. Veel van de machines die we dagelijks tegenkomen - auto's, apparaten, gereedschappen en klimaatbeheersingssystemen - werden mogelijk gemaakt door mechanische ingenieurs.

"Mechanische engineering dateert uit het oude Griekenland en China, waar mechanismen zoals schroefpompen, stoommachines, klokken, seismometers en zelfs differentieel werden uitgevonden", aldus de American Society of Mechanical Engineers (ASME). Pioniers in het veld - mensen die de machines bouwden waarvoor ze beroemd werden - omvatten Archimedes (de schroefpomp van Archimedes, blok-en-takel katrol, enz.), Johannes Gutenberg (drukmachine van het beweegbare type), James Watt (stoommachine) ), Robert Fulton (stoomboot), Eli Whitney (katoenen gin) en Henry Ford (assemblagelijn voor auto's).

Een van de belangrijkste aanjagers van innovatie op het gebied van werktuigbouw, met name in de vroegste stadia, is oorlog, volgens de Viterbi School of Engineering van de University of Southern California.

"Mechanische ingenieurs kunnen basisproducten maken die een alledaagse persoon zou gebruiken, of andere hooggewaardeerde items voor het leger of de overheid", zegt de website van de school. Katapulten, stormrammen, strijdwagens en belegeringstorens waren allemaal producten van de machinebouw. Veel van de machines van moderne oorlogsvoering, zoals gepantserde voertuigen, schepen, vliegtuigen, artillerie en vuurwapens, danken hun bestaan ​​ook aan mechanische ingenieurs.

Wat doet een werktuigbouwkundige?

Simpel gezegd, "werktuigbouwkunde handelt over alles wat beweegt", aldus de Fu Foundation School of Engineering and Applied Science aan Columbia University. Mechanische ingenieurs gebruiken nog steeds basiscomponenten die al eeuwenlang bekend en gebruikt worden - zoals wielen, assen, hendels, schroeven, veren en scharnieren - om machines te maken zoals voertuigen, landbouwmachines, huishoudelijke apparaten, robots en industriële apparatuur. Mechanische ingenieurs ontwerpen ook subassemblages voor deze machines, inclusief besturingssystemen en instrumenten, evenals afzonderlijke onderdelen.

Beweging kan worden aangedreven door de spieren van mensen of dieren, warmte en druk van verbranding, hydraulische of pneumatische actuatoren, elektromagnetisme, zwaartekracht of veren in alle soorten en maten. Daarom moet een werktuigbouwkundige bekend zijn met al deze elementaire bewegings- en vermogenscomponenten om complexere apparaten te ontwerpen. In een auto bijvoorbeeld gebruikt de startmotor elektromagnetisme; de motor wordt aangedreven door expansieve druk van de verbranding van benzine; de stuurbekrachtiging, remmen en automatische transmissie gebruiken hydraulische druk; en het veersysteem gebruikt veren.

Werktuigbouw is een van de breedste technische disciplines, volgens het Amerikaanse Bureau of Labor Statistics (BLS). Werktuigbouwkundig ingenieurs moeten een basiskennis hebben van de kennis van vele andere technische gebieden, zoals bouwkunde, lucht- en ruimtevaart, computer- en elektrotechniek. Bovendien moeten ze vertrouwd zijn met instrumentatie en controle, productieprocessen en materialen om apparaten te ontwerpen die efficiënt en tegen een redelijke prijs kunnen worden gebouwd.

Kritische vaardigheden die nodig zijn in de machinebouw zijn een diepgaand begrip van natuurkunde, wiskunde en materialen. Met deze kennis kunnen ingenieurs foutcondities berekenen op basis van de afmetingen van een onderdeel, de eigenschappen van het materiaal en de omstandigheden waaronder het zal werken. Een ingenieur kan vervolgens de vereiste afmetingen en materialen van een onderdeel specificeren, zodat het bestand is tegen een gegeven kracht.

Ingenieurs werken met vele soorten materialen, waaronder metalen, keramiek, polymeren en composieten. In "Mechanisch gedrag van technische materialen" (Springer, 2007), schrijven Joachim Roesler, Harald Harders en Martin Baeker dat het erg belangrijk is voor werktuigbouwkundigen om het mechanische gedrag van materialen te bestuderen. Door de eigenschappen van deze materialen te kennen, zoals hun dichtheid, hardheid, treksterkte, bulkmodulus en buigsterkte, kunnen mechanische ingenieurs berekenen hoe deze materialen zullen presteren onder spanningen zoals compressie, spanning, buigen en draaien, evenals onder verschillende milieuomstandigheden. omstandigheden van temperatuur, druk, corrosieve gassen en vloeistoffen, en zelfs straling. Ze moeten ook kunnen voorspellen hoe deze materialen over een langere periode zullen staan.

Meer en meer vertrouwen mechanische ingenieurs op computer-aided design (CAD) en computer-aided manufacturing (CAM) -systemen, dus bekwaamheid met computers is essentieel. Volgens de University of Pittsburgh-website: "Om alle machines te ontwerpen die energie gebruiken en produceren, gebruiken de huidige mechanische ingenieurs CAD / CAM-tekenprogramma's om hun ontwerpen precies op te stellen voordat productie en testen worden uitgevoerd." Naast het versnellen van het ontwerpproces maken CAD-systemen snelle en eenvoudige aanpassingen van ontwerpen mogelijk, driedimensionale (3D) visualisatie van voltooide onderdelen en assemblages en snelle prototyping met behulp van 3D-printen en computer-aided manufacturing (CAM) -software met computer numeriek bestuurde (CNC) werktuigmachines. Een uitgebreide lijst van benodigde vaardigheden en capaciteiten voor werktuigbouwkundig ingenieurs is te vinden op MyMajors.com.

Werktuigbouwkundige functies en salaris

Volgens de BLS: "Werktuigbouwkundigen werken over het algemeen in professionele kantooromgevingen, soms bezoeken ze werklocaties waar een probleem of een apparaat hun persoonlijke aandacht nodig heeft. Mechanische ingenieurs werken voornamelijk in technische diensten, onderzoek en ontwikkeling, productiebedrijven en de federale overheid. regering."

Voor de meeste banen hebben werktuigbouwkundigen minstens een bachelordiploma in engineering nodig, en veel werkgevers, vooral degenen die technische adviesdiensten aanbieden, hebben ook certificering als een professionele technicus nodig. Vaak is een masterdiploma vereist voor promotie naar management, en voortdurend onderwijs en training zijn nodig om gelijke tred te houden met de vooruitgang op het gebied van technologie, materialen, computerhardware en -software en overheidsvoorschriften. Bovendien behoren veel werktuigbouwkundigen tot de American Society of Mechanical Engineers.

Volgens Salary.com is de salarisschaal van een pas afgestudeerde werktuigbouwkundig ingenieur met een bachelordiploma vanaf juli 2014 $ 52,626 tot $ 74.524. Het bereik voor een mid-level engineer met een master en vijf tot 10 jaar ervaring is $ 73.238 tot $ 108.609; en het bereik voor een senior engineer met een master of doctoraat en meer dan 15 jaar ervaring is $ 95.251 tot $ 141.806. Veel ervaren ingenieurs met een hogere opleiding worden gepromoveerd tot managementposities of beginnen hun eigen bedrijf waar ze nog meer kunnen verdienen.

Het gebied van werktuigbouw zal naar verwachting groeien. De BLS verklaart: "De werkgelegenheid van werktuigkundigen zal naar verwachting 5 procent groeien van 2012 tot 2022, langzamer dan het gemiddelde voor alle beroepen." De vooruitzichten voor een baan kunnen het beste zijn voor degenen die op de hoogte blijven van de meest recente technologische vooruitgang. " Het hebben van goede cijfers van een hoog aangeschreven instelling zou een werkzoekende een voordeel moeten geven ten opzichte van de concurrentie.

Zoek naar topklasse werktuigbouwkundige programma's op TopUniversities.com.

Jim Lucas is een freelance schrijver en editor gespecialiseerd in fysica, astronomie en engineering. Hij is algemeen directeur van Lucas Technologies.

Extra middelen

  • Bureau of Labor Statistics, Occupational Outlook Handbook: Mechanical Engineers
  • Amerikaanse Vereniging van Mechanische Ingenieurs
  • DiscoverE (voorheen de National Engineers Week Foundation)

Video Supplement: Werktuigbouwkunde | Hogeschool Utrecht.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com