تُقدِّم الهندسة الميكانيكية مجموعة واسعة من التخصّصات للاختيار من بينها، مع وجود فرص متنوّعة للمساهمة في المرحلة التالية في تطوير التكنولوجيا الحديثة.
عند دراسة الهندسة الميكانيكية في المستوى الجامعي، سيبدأ الطلاب بمقدِّمة لموضوعات الهندسة الميكانيكية الرئيسية، مثل: الإحصائيات، والديناميكيات، والديناميكا الحرارية، وديناميكا السوائل، وتحليل الإجهاد، والتصميم الميكانيكي، والرسم.
مع تقدُّم السنين، سيكون هناك المزيد من الفرص للتخصّص في مجال معيّن تُطبَّق فيه مهارات الهندسة الميكانيكية، مثل تصميم المركبات أو الروبوتات، أو تكنولوجيا النانو، أو الطاقة.
هناك الكثير من التداخل بين موضوعات الهندسة الميكانيكية والمجالات الهندسية الأخرى، لا سيّما الهندسة المدنية والهيكلية، والهندسة الكهربائية، وهندسة الطيران.
يجب أن يتمتّع المتقدِّمون لجميع درجات الهندسة بخلفية قوية في الرياضيات والفيزياء، والتي توفر الأسس الأساسية لمعظم مهارات الهندسة الميكانيكية.
بعد التخرّج من الهندسة الميكانيكية، ستكون قادرًا على تصميم الأدوات والعمليات المستخدمة لتلبية احتياجات المجتمع من خلال مزيج من الموارد المادية والبشرية والاقتصادية، بالإضافة إلى القدرة على العمل في المولدات الكهربائية، ومحرّكات الاحتراق الداخلي، والتوربينات البخارية والغازية، وآلات توليد الطاقة الأخرى، وقد تُطوِّر أيضاً آلاتٍ مثل معدّات التبريد وتكييف الهواء، والأدوات الكهربائية، وغيرها من الآلات التي تستخدم الطاقة.
إذا كنت ترغب بدراسة الهندسة الميكانيكية في أمريكا، فأنت في المكان الصحيح، حيث ستجد في هذا المقال كل المعلومات المتعلقة بدراسة الهندسة الميكانيكية في هذا البلد، بما في ذلك متطلبات وتكاليف الدراسة، وأفضل الجامعات للدراسة، فهيّا بنا نبدأ.
ما الذي ستتعلمه بعد دراسة الهندسة الميكانيكية في أمريكا؟
يمكن تقسيم مجال الهندسة الميكانيكية المتنوِّع بعدّة طرق من حيث وظائف المجال، فبعد دراسة الهندسة الميكانيكية ستكون قادرًا على:
- تصميم المنتجات: تطوير منتجات مثل الأجهزة الطبية الحيوية والمحرّكات التي تعمل بالبنزين، إذ يصمّم المهندس الميكانيكي أي شيء يستخدم الحركة الميكانيكية.
- البحث والتطوير واكتشاف حلول جديدة لاحتياجات الإنسان، أو تحسين الأساليب القديمة.
- التصنيع وتطوير الآلات التي تعالِج المواد إلى منتجات، حيث يُعدّ تصميم وبناء الآلات وأنظمة الآلات التي تعمل على تحسين كفاءة التشغيل أمرًا ذا أهمية قصوى.
- إدارة الأنظمة والإشراف على عمليات الإنتاج، كما في محطات توليد الكهرباء، وكذلك الإشراف على الأشخاص الذين يعملون هناك.
- تخطيط كيفية توليد الطاقة وتخزينها ونقلها، وتطوير سيارات ومحركات وأجهزة أكثر كفاءة في استهلاك الوقود.
- التسويق وتحديد الحاجة إلى منتج جديد، أو معدل أو مدى توفر المنتج، وحجم السوق، وهيكل التكلفة، والربحية، والمواصفات، وقنوات التوزيع.
يعمل المهندس الميكانيكي في معظم هذه المجالات باستخدام الحرارة أو تصميم الماكينات، أي بمعنى آخر تسخير أو توليد الطاقة، حيث تُطبَّق تقنيات استخدام الحرارة في الغلايات ومكيفات الهواء ووحدات التبريد، ويركِّز تصميم الماكينات بشكل أكبر على الأجهزة، بما في ذلك محركات السيارات وأجهزة الكمبيوتر والغسالات.
متطلبات دراسة الهندسة الميكانيكية في أمريكا:
على المهندسين الجمع بين الفهم الجيّد للعلوم والرياضيات وأجهزة الكمبيوتر مع فهم التكنولوجيا، حيث يُركَّز على الرياضيات أثناء الدراسة، لذلك يجب أن تمرِّن نفسك في دورات الجبر في الهندسة وعلم المثلثات بشكل عام.
بالإضافة إلى العلوم والرياضيات، يحتاج المهندسون إلى مهارات اتصال جيدة، لذلك لا تهمل الفنون الحرة والعلوم الإنسانية، وتذكَّر أيضاً أنّ العديد من الشركات الصناعية الكبيرة التي توظف مهندسين ميكانيكيين هي شركات متعددة الجنسيات، هذا يعني أنّ اللغة الثانية قد تكون ذات قيمة كبيرة.
المواد التي ستتعلمها أثناء دراسة الهندسة الميكانيكية:
على المستوى الجامعي، وأثناء دراسة تخصصات الهندسة الميكانيكية، ستتعلم الرياضيات المتقدمة، وحساب التفاضل والتكامل، والكيمياء، والفيزياء.
بعد هذه المواد الأساسية، ستأخذ تخصصات الهندسة الميكانيكية دورات مختصّة في:
- ديناميات الموائع.
- علم المواد.
- علم الروبوتات.
- عمليات التصنيع.
- الديناميكا الحرارية ونقل الحرارة.
- علوم بيئية.
بالإضافة إلى ذلك، تتطلب بكالوريوس الهندسة الميكانيكية دورات في الاتصالات والتكوين، والكتابة التقنية، والعلوم الإنسانية، ولغة التاريخ، والعلوم السياسية، والعلوم الأساسية (كالكيمياء والفيزياء)، والأعمال التجارية، والمحاسبة، والتسويق، والرياضيات، والهندسة الأساسية، والكمبيوتر.
عادة ما تبدأ فصول الهندسة الميكانيكية الأساسية (مثل: ميكانيكا الموائع، التصميم الهندسي، نقل الحرارة) في السنة الثانية.
مجالات عمل المهندس الميكانيكي بعد التخرج:
بشكل علمي، كل شركة تصمم وتنتج منتجات تحتاج لتوظيف مهندس ميكانيكي، ولكن يمكن أيضًا العثور على المهندسين الميكانيكيين في مختبرات الأبحاث، والجيش، والحكومة، وفي مهن أخرى، مثل الطب، أو القانون، أو التدريس.
تتطلب معظم وظائف الهندسة الميكانيكية خبرة في التصميم، وعندما تكون هناك حاجة لإنتاج منتج جديد أو محسّن، تستدعي الشركات المهندسين الميكانيكيين للقيام بهذه المهمة، حيث يتعيّن عليهم تجاوز حدود عملهم السابق، واستخدام التكنولوجيا المبتكرة لتلبية متطلبات المشروع بنجاح.
المجال الرئيسي الثاني لتوظيف المهندسين الميكانيكيين هو التصنيع، حيث تغطي وظائف التصنيع كل ما يتعلق بتطوير المنتج تقريبًا، بدءًا من اختيار المواد المناسبة، إلى اختيار الماكينة الصحيحة لتصنيع المنتج.
يعمل معظم المهندسين الميكانيكيين في هذه الصناعة لمصنعي المعدات، وشركات الطيران، والمرافق، ومصانع معالجة المواد، وشركات النقل، وشركات البترول، كما أنهم يعملون مع الشركات الصغيرة، والممارسات الاستشارية، والجامعات، ومختبرات الأبحاث الحكومية.
قد تتضمّن المهام المحددة البحث والتطوير، وتصميم المعدات أو الأنظمة، والإشراف على الإنتاج، وهندسة المصانع، والإدارة، وهندسة المبيعات، واختبار وتقييم الآلات والمصانع بأكملها، وفيما يلي بعض مجالات عمل الهندسة الميكانيكية:
مهندس سيارات:
يصمّم المهندسون الميكانيكيون العديد من قطع غيار السيارات لصناعة السيارات، وبصفتك مهندس سيارات، يمكنك حل مشاكل النقل والسلامة من خلال إنشاء محركات أفضل وأكثر كفاءة، أو عن طريق تطوير ميزات أمان محسّنة.
مهندس الطب الحيوي:
يعمل المهندسون الميكانيكيون مع مجموعة متنوعة من المهنيين الطبيين لتصميم وسائل المساعدة على الحركة والأطراف الصناعية والأعضاء الاصطناعية.
الاستشارات:
بمجرّد أن يكتسب المهندسون الميكانيكيّون خبرة مهمة أثناء العمل، ويطوروا مستوى عالٍ من الخبرة، قد يختارون العمل لأنفسهم كمستشارين أو مقاولين مستقلين، حيث يمكنهم العمل في مشاريع من اختيارهم للعملاء الذين يحترمونهم.
مهندس التدفئة والتهوية وتكييف الهواء :(HVAC)
يصمّم المهندسون في هذا المجال أنظمة التبريد لصنع الأطعمة المجمدة، أو أنظمة تكييف الهواء والتدفئة للشركات، والمباني الصناعية، والمنازل السكنية، والسيارات، والمستشفيات، والمدارس.
مهندس نوويّ:
العمل في مجال تصميم محطات الطاقة النووية يتطلب خدمات مهندس ميكانيكي، لذلك على المهندس فهم أساسيات التصميم النووي، ومعرفة كيفية تشغيل المحطة بكفاءة، وتقييم العوامل البيئية المرتبطة بالمحطات النووية.
مهندس الروبوتات:
يجوز للمهندس الميكانيكي تصميم آلات تصنع آلات أخرى. على سبيل المثال، قد يشارك مهندس الروبوتات في إنشاء الأجهزة المستخدمة في تجميع السيارات، حيث يهتم المهندسون بهيكل الروبوت، وآلياته المشتركة، ومحامله، وخصائص نقل الحرارة.
التدريس:
الرغبة في المساعدة في تشكيل الجيل القادم من المهندسين تحفِّز بعض المهندسين الميكانيكيين للانتقال إلى وظائف أكاديمية، حيث يشرف المهندسون في الكليات على الأنشطة البحثية، ويديرون المعامل، ويوجّهون الطلاب، كما يكتبون وينشرون الكتب والأوراق الفنية حول الهندسة الميكانيكية.
فيما تشمل المسمّيات الوظيفية الأخرى في الهندسة الميكانيكية ما يلي:
- مهندس صوتيات.
- مهندس تصميم.
- مهندس ترشيد الطاقة.
- مهندس توليد الطاقة.
- مهندس ميكانيكا الموائع.
- مهندس صيانة ميكانيكية.
- مهندس الصرف الصحي.
- مهندس تصميم حراري.
- مهندس أدوات.
