מהי הנדסת מכונות? קורסים, משרות, משכורות

הנדסת מכונות היא תחום STEM הקשור בתכנון, ניתוח, בדיקה וייצור של חפצים הנעים בין צעצועים לילדים ועד מטוסים. יותר סטודנטים לומדים הנדסת מכונות מכל ענף הנדסי אחר. המשמעת מבוססת מאוד על הפיזיקה, שכן מהנדסי מכונות חייבים להיות מומחים בעקרונות השולטים על תנועה, כוח ואנרגיה.

טעימות עיקריות: הנדסת מכונות

הנדסת מכונות היא תחום רחב עם תת-התמחויות רבות. במונחים הרחבים ביותר, למהנדס מכונות יש את היכולות לקחת רעיון ולמצוא את מפרט התכנון כדי להפוך את הרעיון למציאות. תפקודם התקין של כל המוצרים בחיי היומיום שלנו - מגזרי ציפורניים ועד מכוניות - נשען על מאמציו של מהנדס מכונות.

מהנדסי מכונות רבים מבלים חלק גדול מהיום שלהם בישיבה מול מחשב באמצעות CAD (עיצוב בעזרת מחשב), תוכנת CAE (הנדסה בעזרת מחשב) ותוכנת CAM (ייצור בעזרת מחשב) כלים. עם זאת, מהנדסי מכונות רבים מבלים זמן רב גם במבחני המעבדה או ברצפת הייצור המפקחים על תהליכי הייצור.

מהנדסי מכונות עובדים עבור מגוון רחב של מעסיקים מכיוון שכל כך הרבה בעולם שלנו תלוי בתחום. הרשימה הבאה מכילה את ההתמחות הנפוצה ביותר בתחום הנדסת מכונות:

• רכב: כל דבר מלוח בקרת הטמפרטורה ועד מיסבי הגלגלים דורש מפרט עיצוב מדויק.
• תעופה וחלל: בשדה התעופה והחלל, החיים תלויים במהנדסים שתכננו מטוסים בטוחים, מסוקים וחלליות.
• מכשירי חשמל: כל חלק במכשיר אלקטרוני המניע כוח או נתקל בו נשען על מאמציו של מהנדס מכונות. מעיצוב מקלדת לכונני דיסק ועד תקעי טעינה, עיצוב מכני טוב הוא חיוני.
• חינוך: מהנדסי מכונות רבים ממשיכים להרוויח תארים מתקדמים ולהכשיר את דור המהנדסים הבא. מקובל גם שחברי סגל ההנדסה יפעלו כיועצים לתעשיות.
• רפואי: ביוטכנולוגיה תלויה לעתים קרובות במהנדסי מכונות לתכנון וייצור שתלים ומכשירים תותבים.
• צבאי: מכלי תותחים לטילים ועד נושאי מטוסים, הכלים המופעלים על ידי צבא יעיל תלויים בתכנון אמין ומדויק.
• רובוטיקה: מרובוטים ביתיים אישיים לפסי הרכבה אוטומטיים, הרובוטיקה תמשיך להיות תחום צמיחה לעתיד הנראה לעין.

על מהנדסי מכונות להיות בעלי מיומנויות חזקות במתמטיקה, בפיזיקה ומחשוב. בדרך כלל הם יצטרכו לעבור שיעורי מתמטיקה באמצעות משוואות דיפרנציאליות וקורסי יסוד במדעים כמו כימיה, ביולוגיה ומבוסס על חשבון פיזיקה. קורסים רבים יתמחו בכישורים הספציפיים הנדרשים מהנדס מכונות ויכולים לכלול נושאים כמו אלה:

• עקרונות העיצוב
• עיבוד שבבי
• מדידה ומכשור
• תכונות מכניות של חומרים
• תרמודינמיקה
• מכניקת נוזלים
• מערכות בקרה
• תהליכי ייצור
• הידרודינמיקה
• רובוטיקה

באופן כללי, תכנית לימודים הנדסית מכנית תכלול שילוב של הרצאות וקורסי מעבדה. התלמידים יסיימו מיומנויות חישוב ופתרון בעיות חזקות.

מכיוון שהנדסת מכונות היא הגדולה והנפוצה מבין כל תחומי ההנדסה, כמעט כל בית ספר שיש לו תוכנית הנדסית יציע תואר שני בהנדסת מכונות. באופן לא מפתיע, בתי הספר הטובים ביותר לתחום הם גם אלה המובילים את הדירוג הלאומי להנדסה בכללותה.

לכל בתי הספר שלהלן יש תכניות לתארים מתקדמים לתואר שני בהנדסת מכונות:

• המכון הטכנולוגי בקליפורניה (קלטק): מוסד טכנולוגי פרטי קטן הממוקם בפסדינה בקליפורניה, קלטק מתמודד לעתים קרובות עם MIT לדירוג הגבוה מבין בתי הספר להנדסה. הנדסת מכונות היא העיקרית הפופולרית ביותר.
• אוניברסיטת קרנגי מלון: CMU היא אוניברסיטה מקיפה בגודל בינוני עם חוזקות שנעו בין האמנויות להנדסה. הנדסת מכונות היא העיקרית השלישית הפופולרית ביותר אחרי מדעי המחשב והנדסת חשמל.
• אוניברסיטת קורנל: הגדול מבין היוקרתיים בתי ספר לליגה קיסוסית, לקורנל יש גם את תוכניות ההנדסה החזקות ביותר בקרב אייבי. למעלה ממאה מהנדסי מכונות בוגרים בכל שנה.
• מכון טכנולוגי לג'ורג'יה (ג'ורג'יה טק): ממוקם באטלנטה, ג'ורג'יה, תג המחיר של האוניברסיטה הציבורית יהיה משמעותי נמוכות מהאופציות הפרטיות ברשימה זו, ותוכניות ההנדסה הן מהטובות ביותר ב מדינה. הנדסת מכונות היא המרכזית הפופולרית ביותר, והתכנית בוגרת כמעט 600 סטודנטים בשנה.
• המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT): ממוקם בקיימברידג ', מסצ'וסטס, MIT לעתים קרובות בראש רשימת בתי הספר להנדסה הטובים ביותר בארצות הברית, אם לא בעולם. כ- 15% מכלל הסטודנטים הם בעלי הנדסת מכונות.
• אוניברסיטת פרדו - מערב לאפייט: Purdue היא אחת מכמה אוניברסיטאות ציבוריות מקיפות וגדולות עם תכניות הנדסה מצוינות. האוניברסיטה בוגרת מעל 400 מהנדסי מכונות בשנה. הנדסת תעשיה, חשמל וכימיה פופולרית אף היא.
• אוניברסיטת סטנפורד: עם אחוז קבלה של 5%, סטנפורד היא בית הספר הסלקטיבי ביותר ברשימה זו (אם כי MIT וקלטק לא נמצאים הרחק מאחור). מהנדסים מהווים כ 20% מגוף הסטודנטים לתואר הראשון, וקצת פחות מ 100 מהנדסי מכונות בוגרים בכל שנה.
• אוניברסיטת קליפורניה, ברקלי: הנדסת חשמל, ביולוגיה ומדעי המחשב נמצאים בראש ההרשמות לתחומי STEM בברקלי, אך הנדסת מכונות מגיעה למקום הרביעי. לאוניברסיטה נקודות חוזקה רחבות, והתכניות למדעי החברה והרוח יוקרתיות כמו תוכניות ההנדסה המצוינות של בית הספר.
• אוניברסיטת אילינוי אורבנה-שמפיין: עם מעל 48,000 סטודנטים, UIUC היא האוניברסיטה הגדולה ביותר ברשימה זו. מעל 1,700 מגדלי הנדסה בוגרים בשנה, והנדסה אזרחית, מחשבתית, מכאנית ומכנית הם כולם פופולריים.
• אוניברסיטת מישיגן - אן ארבור: אחת האוניברסיטאות הציבוריות המובילות במדינה, מישיגן בעלת חוזקות רבות בתחומי STEM ביניהם הנדסת מכונות היא התוכנית הגדולה ביותר.

קחו בחשבון שתכניות ההנדסה בבתי ספר אלו כולן בררניות ביותר, וכי יש עוד עשרות מכללות מצוינות ללימודי הנדסת מכונות.

ה הלשכה לסטטיסטיקה של העבודה מדווח כי התשלום החציוני עבור מהנדסי מכונות הוא 85,880 דולר לשנה עבור עובד עם תואר ראשון. קרוב ל -300,000 עובדים מועסקים בתחום, וההזדמנויות לעבודה של מהנדסי מכונות צפויים לצמוח בעשור הבא. Payscale.com מדווח כי התשלום הממוצע לעובדי הקריירה המוקדמת הוא 65,800 דולר ואילו מהנדסי מכונות באמצע הקריירה הם בממוצע 108,700 דולר. באופן כללי, למג'קטים הנדסיים פוטנציאל השתכרות גבוה יותר מאשר סטודנטים שמסיימים את לימודיהם ברוב התחומים האחרים.