الهندسة الميكانيكية هي فرع هندسي يجمع بين الفيزياء الهندسية ومبادئ الرياضيات مع علوم المواد لتصميموتحليل وتصنيع وصيانة الأنظمة الميكانيكية. وهو واحد من أقدم وأوسع الفروع الهندسية.
يتطلب مجال الهندسة الميكانيكية فهم المجالات الأساسية بما في ذلك الميكانيكا والديناميات والديناميكا الحرارية وعلوم المواد والتحليل الهيكلي والكهرباء.
بالإضافة إلى هذه المبادئ الأساسية، يستخدم المهندسون الميكانيكيون أدوات مثل التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD)، والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM)، وإدارة دورة حياة المنتج لتصميم وتحليل مصانع التصنيع والمعدات والآلات الصناعية وأنظمة التدفئة والتبريد وأنظمة النقل والطائرات والزوارق والروبوتات والأجهزة الطبية والأسلحةوغيرها. هو فرع الهندسة التي تنطوي على تصميم وإنتاج وتشغيل الآلات .
برزت الهندسة الميكانيكية كمجال خلال الثورة الصناعية في أوروبا في القرن الثامن عشر. ومع ذلك ، يمكن إرجاع تطورها إلى عدة آلاف من السنين في جميع أنحاء العالم. في
القرن التاسع عشر، أدت التطورات في الفيزياء إلى تطوير علوم الهندسة الميكانيكية. وقد تطور هذا المجال باستمرار ليشمل التطورات؛ اليوم المهندسين الميكانيكية تسعى التطورات في مجالات مثل المركبات، mechatronics، وتكنولوجيا النانو.
كما أنه يتداخل مع هندسة الفضاءالجوي والهندسة المعدنية والهندسة المدنية والهندسة الكهربائية والهندسة التحويلية والهندسة الكيميائية والهندسة الصناعيةوغيرها من التخصصات الهندسية بكميات متفاوتة. قد يعمل المهندسون الميكانيكيون أيضا في مجال الهندسة الطبية الحيوية، وتحديدا مع الميكانيكا الحيوية، ظواهر النقل، الميكانيكا الحيوية، التكنولوجيا الحيوية، ونمذجة الأنظمة البيولوجية.
تخصص الهندسة الميكانيكية
فهو علمٌ يهتم بدراسة الطاقة بكافة أشكالها من خلال تركيزه على القوى والحركة ، وهذا جعله على صلةٍ بكافة مجالات الحياة، كالطيران والمحركات والآلات والنقل وتحويل الطاقة وكل ماله علاقة بحركة الإنتاج والصناعة فكانت الحاجة لوجود كليّةٍ في الجامعات تقوم بإعداد مهندسي ميكانيك يتمتعون بإلمامٍ واسعٍ بالمبادئ الأساسية للعلوم الميكانيكية والقدرة على تطبيقها بشكلٍ ناجح إضافةً لامتلاكهم المهارات الضرورية لتصميم وتشغيل الآلات وتحليل النظم المعقدة وإرجاعها إلى عناصرها البسيطة وربطها مع باقي الهندسات التي تكمل بعضها، حيث يدرس الطالب في هذه الكلية مدة 4 أو 5 سنوات يختصَّ فيها بإحدى اختصاصات هذه الهندسة الكثيرة التي سنذكر منها :
1- ميكانيك سيارات.
2- ميكانيك طيران.
3- ميكانيك القوى.
4- ميكانيك البحرية.
5- ميكاترونيك.
وخلال دراسة الهندسة الميكانيكية يتعلم الطالب في السنة الأولى الرياضيات والفيزياء وعلم المواد وغيرها من المواد الأساسية للدخول في علم الميكانيك والتعمق به، ليتعرف خلال السنوات التالية على العلوم التي تعتبر من أساسيات علم الميكانيك وسنذكر منها :
1- علم الحركة.
2- علم السكون.
3- ميكانيك المواد.
4- أدوات القياس الهندسية.
5- التحكم.
6- الديناميكا الحرارية.
7- ميكانيك الموائع.
8- التصميم الميكانيكي.
9- ميكانيك الآلات.
10- الرسم الهندسي.
11- التكييف والتبريد.
يحصل الطالب بعد تخرجه على إجازة في هندسة الميكانيك.
السمات الشخصية لروَّاد تخصص الهندسة الميكانيكية
لا بد أنْ يتمتَّع من يرغب بدراسة تخصص الهندسة الميكانيكية ببعض السمات والصفات الشخصية، والتحلِّي ببعض المؤهلات العلمية، والمهارات الخاصة والعامة:
المهارات العامة:
- مهارات التواصل الفعَّال.
- التعلَّم الذاتي والمستمر.
- مهارات استخدام الحاسوب.
- الإبداع والابتكار.
- مستوى جيد في اللغة الإنجليزية.
- مهارة إدارة الوقت.
المهارات الخاصة:
- مهارات الـ STEM، وهي مهارات العلوم، والتكنولوجيا، والهندسة، والرياضيات.
- مهارات التحليل والمنطق.
- إعداد التقارير اللازمة والدورية.
- الانتباه إلى أدق التفاصيل.
- مهارات الإدارة والشخصية القيادية.
المؤهلات العلمية:
- أن يكون الطالب قد التحق الطالب بالمسار العلمي أو الصناعي في مرحلة الثانوية العامة.
- أن لا يقل المعدل عن ما نسبته 80%.
لماذا عليك دراسة تخصص الهندسة الميكانيكية
1- عند فهم وإدراك أساسيات علم الميكانيك، يصبح الشخص قادرًا على تحقيق النجاح الذي يرغب به وفي أي مجال .
2- يمكن لمهندس الميكانيك أن يعمل في الكثير من المجالات التي تحقق له مردودًا ماديًّا جيدًا.
3- يتمتع خريج هندسة الميكانيك بخبراتٍ تميزه عن باقي الهندسات حيث يمتلك الخبرة والمعرفة حول عمل تطبيقات الحاسوب والكهرباء والتصميم والرياضيات والفيزياء إضافةً لامتلاكه فكرةً عن مختلف العوامل الاجتماعية والبيئية والاقتصادية.
4- يشارك مهندس الميكانيك في صناعة المستقبل، حيث نجد بصمته في الكثير من التكنولوجيا الحديثة والتي تؤثر على حاضرنا ومستقبلنا.
5- لا نكاد نجد مجالًا واحدًا إلا وبحاجة إلى مهندس ميكانيك كالمطارات والسيارات ومعدات التنقيب إضافةً للمصانع والمعامل لما لديه من خبراتٍ ومهاراتٍ لا توجد عند خريجي باقي التخصصات.
6- يمكن لمهندس الميكانيك أن يقدم خدماته لمختلف المؤسسات العلمية والصناعية والخدمية والمساهمة في حل المشاكل أو العقبات التي تواجهها تلك المؤسسات.
إيجابيات دراسة تخصص الهندسة الميكانيكية
- اكتساب مهارة حل المشكلات.
- وجود نقابة للمهندسين.
- يُعَد التخصص مطلوبًا في سوق العمل.
- الحصول على دخل جيد.
- يُمكن لمهندسين الميكانيكا الاستفادة من خبرتهم الأكاديمية في حياتهم العملية. على سبيل المثال، يُمكنهم إصلاح الآلات والمعدات الكهربائية في المنزل بناءً على معرفة نظرية وعلمية.
سلبيات دراسة تخصص الهندسة الميكانيكية
- من الممكن أن تتأثَّر صحة الفرد ويُعاني من آلام في الرقبة، والظهر بعد انقضاء مدة من الزمن.
- شدة التنافس التي تستدعي أن يعمل المهندس بجد ويُطوِّر من نفسه باستمرار.
- الحاجة الماسة إلى اتباع قواعد الأمن والسلامة وتوخي الحيطة والحذر من أجل تجنب وقوع الخطر.
- وقوع الجهود الإضافية على عاتق المهندسين حيث تشمل عمليات إعداد التقارير، والإشراف، والتقييم، وحضور الاجتماعات، وغيرها المزيد.
- من الممكن أن تتراوح تخصصات العمل بين قصيرة وطويلة اعتمادًا على طبيعة العمل، وقد تكون هذه النقطة إيجابية للشخص الديناميكي الذي لا يُحب الروتين.
مجالات عمل خريج الهندسة الميكانيكية
كما سبق وذكرنا في الفقرة السابقة، بانتظار خريج الهندسة الميكانيكية مجالات عملٍ واسعة، حيث يمكنه أن يعمل في إحدى المجالات التالية:
1- دراسة وتنفيذ مشاريع تغذية المياه للمدن والقرى السكانية.
2- تصميم الوحدات الميكانيكية ومحركات المركبات والطائرات والآلات الصناعية وصيانتها.
3- الشركات الصناعية حيث يشرف على أجهزة توليد الطاقة وتصميم وتنفيذ أنظمة الحرارة والبرودة.
4- العمل في مجالات العلوم والتكنولوجيا الواسعة كصناعة الروبوتات وتقنيات النانو والتطبيقات الطبية الحيوية وغيرها.
5- منشآت النفط.
6- مصانع المعدات الثقيلة.
7- تقديم الاستشارات الهندسية.
8- التدريس الأكاديمي.
راتب مهندس الميكانيك
بلغ إجمالي عدد المهندسين العاملين في الولايات المتحدة في عام 2015 ما يقرب من 1.6 مليون مهندس. ومن بين هؤلاء، كان 340 278 مهندسا ميكانيكيا (17.28 في المائة)، وهو أكبر تخصص من حيث الحجم. 42 في عام 2012، بلغ متوسط الدخل السنوي للمهندسين الميكانيكيين في القوى العاملة في الولايات المتحدة 80،580 دولار.
وكان متوسط الدخل أعلى عند العمل لدى الحكومة (030 92 دولارا)، وأدنى دخل في التعليم (090 57 دولارا). في عام 2014، كان من المتوقع أن ينمو العدد الإجمالي لوظائف الهندسة الميكانيكية بنسبة 5٪ على مدى العقد القادم.
اعتبارا من عام 2009، كان متوسط الراتب الأساسي 58،800 دولار مع درجة البكالوريوس.
محتوى دراسة الهندسة الميكانيكية
- الرياضيات (على وجه الخصوص، حساب التفاضل والتكامل والمعادلات التفاضلية والجبر الخطي)
- العلوم الفيزيائية الأساسية (بما في ذلك الفيزياء والكيمياء)
- العوامل الثابتة والديناميكيات
- قوة المواد والميكانيكا الصلبة
- هندسة المواد، مركبات
- الديناميكا الحرارية، نقل الحرارة، تحويل الطاقة
- الوقود والاحتراق ومحرك الاحتراق الداخلي
- ميكانيكا السوائل
- الأجهزة والقياس
- هندسة التصنيعأو التكنولوجيا أو العمليات
- الاهتزاز ونظرية التحكم وهندسة التحكم
- هيدروليكية
- الميكاترونيكس والروبوتات
- التصميم الهندسي وتصميم المنتجات
- الصياغة والتصميم بمساعدة الحاسوب
الدراسات العليا في الهندسة الميكانيكية
يمكن لمهندس الميكانيك أن يتابع دراسته ويتعمق في اختصاصه من خلال دراسة أحد برامج الماجستير والتي تستغرق سنتين أو ثلاثة يقدم في نهاتيها رسالة تُناقَش من قبل مجموعة من الاختصاصيين وسنذكر بعضًا من برامج الماجستير المتاحة:
1- ماجستير في الهندسة الميكانيكية الصناعية.
2- ماجستير في أنظمة الفضاء وهندسة الأعمال.
3- ماجستير في الميكاترونيك.
4- ماجستير في ميكانيك الموائع والحراريات.
5- ماجستير في الميكانيك التطبيقي.
6- ماجستير في الطاقة الشمسية والطاقات المتجددة.
7- ماجستير في هندسة التبريد والتكييف.
ويحق للمهندس بعد أن ينهي درجة الماجستير أن يتقدم للدكتوراه في أحد اختصاصات الهندسة والتي تستغرق دراستها سنتين أو ثلاثة يقدم في نهايتها أطروحة ويناقشها أمام لجنةٍ مختصة.
