Руководство по карьере в машиностроении

3 марта 2021 г.

Машиностроение — обширная область. Многие из его поддисциплин оказывают большое влияние на нашу повседневную жизнь. Если эта область вас интересует, она поможет вам ознакомиться с базовой информацией о машиностроении и некоторой ее терминологией. В этой статье мы обсудим, что такое машиностроение, каковы некоторые отрасли этой области, как вы можете узнать об этой области самостоятельно и что нужно, чтобы стать сертифицированным инженером-механиком.

Что такое машиностроение?

Машиностроение — это раздел машиностроения, который занимается проектированием, производством, эксплуатацией и анализом машин. Эта дисциплина использует физику, математику и изучение материалов при проектировании, производстве и обслуживании механических систем. Инженеры-механики отвечают за проектирование и анализ производственных предприятий, промышленного оборудования и машин, систем отопления и охлаждения, транспортных систем, самолетов, судов, робототехники, медицинских устройств, оружия и многих других продуктов.

Среди поддисциплин машиностроения:

• Дизайн: Эта дисциплина, также известная как черчение, включает в себя создание технических чертежей и/или инструкций, которые помогают в производстве деталей.

• Кинематика: эта субдисциплина включает изучение движения тел, называемых объектами⁠, и систем⁠, или групп объектов⁠, но не то, что вызывает движение.

• Механика: этот тип изучает силы и их влияние на материю.

• Мехатроника и робототехника: этот тип, как правило, представляет собой гибридную дисциплину, поскольку включает в себя машиностроение, электротехнику и разработку программного обеспечения.

• Структурный анализ: эта субдисциплина, также являющаяся отраслью гражданского строительства, исследует, почему и как объекты выходят из строя.

• Термодинамика: этот тип изучает энергию и то, как она передается из одной формы в другую.

Какие есть отрасли машиностроения?

Область машиностроения является самой широкой из инженерных областей и включает в себя профессиональные отрасли, в том числе производство электростанций, автомобилей, систем отопления и охлаждения. Некоторые ветви включают:

• Инженерия электростанций: эта отрасль использует термодинамику, которая касается энергии. Инженеры, работающие в этой отрасли машиностроения, помогают в производстве тепловых, атомных, электрических, солнечных, ветряных и гидроэлектростанций и других.

• Теплотехника: Эта отрасль включает в себя производство систем отопления и охлаждения в закрытых помещениях. Эта отрасль включает в себя техническое обслуживание систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), а также холодильного оборудования.

• Машиностроение: эта отрасль включает в себя проектирование, производство, эксплуатацию и техническое обслуживание систем и оборудования, приводящих в движение транспортные средства.

• Автомобильная техника: это подотрасль автомобильной техники, и автомобильные инженеры отвечают за разработку транспортных средств, которые передвигаются по дорогам. Эта отрасль машиностроения включает специалистов, таких как инженеры по технике безопасности.

Эта область постоянно развивается, и некоторые из ее ветвей пересекаются с другими инженерными областями. Некоторые из этих полей включают в себя:

• Аэрокосмическая техника: эта отдельная ветвь пересекается с машиностроением, поскольку она касается проектирования и разработки самолетов и космических кораблей, включая двигатели, механизмы и другие элементы, которые разрабатываются теми, кто знаком с машиностроением.

• Гражданское строительство: один из наиболее распространенных видов инженерного дела, он включает в себя строительство дорог, мостов, плотин и трубопроводов, а также другие общественные работы, предназначенные для удовлетворения потребностей населения. Концепции машиностроения могут использоваться для проектирования и создания систем механических шкивов на мостах и ​​других элементов автоматизации в проектах общественных работ.

• Биомедицинская инженерия: эта отрасль применяет механические принципы к биологическим системам человека, животных, растений, органов и клеток. Эта область может помочь в производстве механических конечностей или искусственных органов для людей.

Какие инструменты используются в машиностроении?

Основные процессы машиностроения происходят в мастерских, где инженеры, вероятно, используют основные инструменты. Среди этих инструментов гаечные ключи, молотки, отвертки и гаечные ключи.

Более сложные процессы могут потребовать использования компьютеров и автоматизированных инструментов. Многие инженерные компании используют программы автоматизированного проектирования (CAE), в том числе программное обеспечение для автоматизированного проектирования (CAD), которое создает двухмерные и трехмерные твердотельные модели деталей. Инструменты управления жизненным циклом продукта (PLM) — это CAE-программы, которые могут выполнять сложное моделирование, чтобы определить, как работают объекты и насколько возможно производство определенных продуктов.

Компьютерные инженерные программы могут иметь двойную или единственную цель — удешевить производство определенных деталей. Во многих случаях использование компьютерных программ снижает потребность в ручном труде. Однако есть процессы, которые могут выполнять только люди.

Как стать сертифицированным инженером-механиком?

В Соединенных Штатах необходимо получить степень бакалавра со специализацией в области машиностроения, чтобы стать сертифицированным инженером в этой области. Студент должен посещать программу бакалавриата, которая была аккредитована Советом по аккредитации инженеров и технологий (ABET), потому что эти школы будут иметь аналогичные требования к курсам и стандарты.

В целом, чтобы пройти курс машиностроения, требуется от четырех до пяти лет. Те, кто завершил свое обучение, могут получить одну из следующих степеней, посвященных машиностроению:

• Бакалавр технических наук (B.Eng или BE)

• Бакалавр наук (B.Sc. или BS)

• Бакалавр инженерных наук (B.Sc.Eng.)

• Бакалавр технологий (B.Tech.)

• Бакалавр машиностроения (BME)

• Бакалавр прикладных наук (BASc.)

Инженеры-механики также могут получить ученую степень. Это включает:

• Магистр инженерии

• Магистр технологий

• Магистр наук

• Магистр инженерного менеджмента (M.Eng.Mat. и MEM)

• Доктор философии в области машиностроения (Eng.D. of Ph.D.)

• Степень инженера, которая находится между степенью магистра и докторской степенью.

В зависимости от программы, некоторые из этих степеней могут иметь исследовательские требования для завершения. Для получения степени доктора философии требуется значительный объем исследований.

Сколько в среднем зарабатывают инженеры-механики?

Заработная плата может зависеть от вашего уровня опыта и образования, наличия соответствующих сертификатов и вашего географического положения.

• Обычная зарплата в США: 85 575 долларов в год

• Заработная плата варьируется от 28 000 до 166 000 долларов в год.

Примеры вопросов и ответов на собеседовании по машиностроению

Во время собеседования на работу в машиностроении вам придется ответить на общие вопросы о себе и вопросы, которые проверяют ваши базовые знания в области машиностроения. Вот несколько примеров:

1. Что такое механический клапан и можете ли вы описать функцию одного типа механического клапана?

Одним из видов механического клапана является обратный клапан. Обратные клапаны, которые также называются односторонними клапанами, помимо прочего, представляют собой двухходовые клапаны, которые позволяют жидкости течь в один порт и выходить через другие. Обратные клапаны распространены среди предметов домашнего обихода, таких как распылители.

Пример: «Клапан — это устройство, которое может направлять и регулировать поток жидкости или суспензии в системе. Клапан работает, открывая, закрывая или частично блокируя определенные проходы. К частям клапана относятся корпус, порты, соединения с портами, седло, шток, крышка, пружина, диски и роторы».

2. Опишите три типа пружин.

Газовая пружина представляет собой механическую пружину, в которой используется сжатый газ в закрытом цилиндре, уплотненном скользящим поршнем. Такая установка позволяет пружине накапливать потенциальную энергию и сопротивляться внешним силам, действующим параллельно валу поршня. Газовые пружины обычно используются в автомобилях и офисных креслах, но их можно найти и в других типах мебели.

Резиновые ленты представляют собой петли из резины или эластомера. Это пружины, которые обычно используются для удержания объектов вместе.

Боевая пружина представляет собой торсионную пружину, имеющую спиральную форму. Главные пружины обычно встречаются в часовых механизмах, таких как механические часы и некоторые часы. Эти типы пружин работают за счет накопления энергии, когда кто-то туже закручивает спираль.

Пример: «Три типа пружин: газовая пружина, резиновая лента и боевая пружина».

3. Что такое насадка и как она работает?

Некоторые работодатели могут задать этот вопрос, чтобы определить ваше знакомство с определенными элементами и функциями, с которыми вы, вероятно, столкнетесь на работе.

Пример: «Сопло — это устройство, которое может контролировать направление жидкости или газа при их входе или выходе из трубы или камеры. Форсунка может быть трубой или конической трубкой, которая изменяет объем, скорость потока и/или давление потока жидкости или газа, выходящего из нее».