Was Ist Maschinenbau?

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Maschinenbauer bauen dinge wie maschinen und werkzeuge, die die lebensbedingungen verbessern.

Der Maschinenbau ist einer der ältesten Bereiche des Maschinenbaus. Er stammt aus der Zeit, als die ersten Räder praktisch eingesetzt wurden, indem sie auf einer Achse montiert wurden, um einen Wagen herzustellen. Im Laufe der Geschichte haben die Menschen immer komplexere Geräte und Maschinen erfunden und gebaut, um die Lebensbedingungen zu verbessern. Viele der Maschinen, denen wir täglich begegnen - Autos, Geräte, Werkzeuge und Klimaanlagen - wurden von Maschinenbauern ermöglicht.

"Der Maschinenbau stammt aus dem antiken Griechenland und China, wo Mechanismen wie Schraubenpumpen, Dampfmaschinen, Uhren, Seismometer und sogar Differenzialgetriebe erfunden wurden", so die American Society of Mechanical Engineers (ASME). Zu den Pionieren auf dem Gebiet - Menschen, die Maschinen gebaut haben, für die sie berühmt wurden - gehören Archimedes (Schraubenpumpe von Archimedes, Umlenkrolle usw.), Johannes Gutenberg (mobile Druckmaschine), James Watt (Dampfmaschine) ), Robert Fulton (Dampfschiff), Eli Whitney (Baumwollgin) und Henry Ford (Automobilmontagelinie).

Laut der Viterbi School of Engineering an der University of Southern California war der Krieg einer der bedeutendsten Innovationstreiber im Bereich des Maschinenbaus, insbesondere in den frühesten Stadien.

"Maschinenbauingenieure können grundlegende Waren herstellen, die ein Alltagspersonal verwenden würde, oder andere hochgeschätzte Gegenstände für das Militär oder die Regierung", heißt es auf der Website der Schule. Katapulte, Rammböcke, Streitwagen und Belagerungstürme waren alles Produkte des Maschinenbaus. Viele Maschinen der modernen Kriegsführung, wie gepanzerte Fahrzeuge, Schiffe, Flugzeuge, Artillerie und Schusswaffen, verdanken ihre Existenz auch Maschinenbauingenieuren.

Was macht ein Maschinenbauer?

Einfach ausgedrückt, "befasst sich der Maschinenbau mit allem, was sich bewegt", so die Fu Foundation School of Engineering and Applied Science der Columbia University. Maschinenbauingenieure verwenden immer noch seit Jahrhunderten bekannte und verwendete Grundkomponenten wie Räder, Achsen, Hebel, Schrauben, Federn und Scharniere, um Maschinen wie Fahrzeuge, Landmaschinen, Haushaltsgeräte, Roboter und Industrieanlagen herzustellen. Maschinenbauingenieure konstruieren auch Baugruppen für diese Maschinen, einschließlich Steuerungssysteme und -instrumente sowie Einzelteile.

Die Bewegung kann durch die Muskeln von Menschen oder Tieren, Wärme und Druck der Verbrennung, hydraulische oder pneumatische Stellglieder, Elektromagnetismus, Schwerkraft oder Federn aller Formen und Größen angetrieben werden. Ein Mechaniker muss daher mit all diesen grundlegenden Bewegungs- und Leistungskomponenten vertraut sein, um komplexere Geräte entwerfen zu können. Beispielsweise verwendet der Anlasser in einem Automobil Elektromagnetismus; Der Motor wird durch den aus der Verbrennung von Benzin herrschenden Druck betrieben. Servolenkung, Bremsen und Automatikgetriebe verwenden Hydraulikdruck; und das Federungssystem verwendet Federn.

Der Maschinenbau ist laut US Bureau of Labor Statistics (BLS) eine der breitesten Ingenieurdisziplinen. Maschinenbauingenieure müssen über Grundkenntnisse in vielen anderen Bereichen des Ingenieurwesens verfügen, einschließlich Struktur-, Luftfahrt-, Computer- und Elektrotechnik. Darüber hinaus sollten sie mit Instrumentierung und Steuerung, Herstellungsverfahren und Materialien vertraut sein, um Geräte zu entwerfen, die effizient und kostengünstig gebaut werden können.

Kritische Fähigkeiten, die im Maschinenbau benötigt werden, sind ein vertieftes Verständnis von Physik, Mathematik und Materialien. Mit diesem Wissen können Ingenieure Fehlerzustände basierend auf den Abmessungen eines Teils, den Eigenschaften seines Materials und den Bedingungen, unter denen es arbeitet, berechnen. Ein Ingenieur kann dann die erforderlichen Abmessungen und Materialien eines Teils angeben, um einer bestimmten Kraft standzuhalten.

Ingenieure arbeiten mit vielen Arten von Materialien, einschließlich Metallen, Keramiken, Polymeren und Verbundstoffen. Joachim Roesler, Harald Harders und Martin Baeker schreiben in "Mechanical Behavior of Engineering Materials" (Springer, 2007), dass es für Maschinenbauer sehr wichtig ist, das mechanische Verhalten von Werkstoffen zu untersuchen. Durch Kenntnis der Eigenschaften dieser Materialien, wie Dichte, Härte, Zugfestigkeit, Volumenmodul und Biegefestigkeit, können Ingenieure berechnen, wie sich diese Materialien unter Belastungen wie Druck, Zug, Biegen und Verdrehen sowie unter verschiedenen Umgebungsbedingungen verhalten Bedingungen für Temperatur, Druck, korrosive Gase und Flüssigkeiten und sogar Strahlung. Sie müssen auch vorhersagen können, wie diese Materialien über einen längeren Zeitraum standhalten werden.

Immer mehr Maschinenbauingenieure setzen auf computergestützte Konstruktionssysteme (CAD) und computergestützte Fertigungssysteme (CAM), weshalb die Beherrschung von Computern unerlässlich ist. Auf der Website der University of Pittsburgh heißt es: "Um alle Maschinen zu entwerfen, die Strom verwenden und erzeugen, verwenden heutige Maschinenbauer CAD / CAM-Zeichenprogramme, um ihre Konstruktionen genau zu entwerfen, bevor mit der Herstellung und dem Testen begonnen wird." CAD-Systeme beschleunigen den Zeichnungsprozess und ermöglichen die schnelle und einfache Änderung von Konstruktionen, die dreidimensionale (3D) -Visualisierung von Fertigteilen und Baugruppen sowie das schnelle Prototyping mithilfe von 3D-Druck- und computergestützter Fertigungssoftware (CAM) mit Computer numerisch gesteuerte (CNC) Werkzeugmaschinen. Eine umfassende Liste der erforderlichen Fähigkeiten und Fähigkeiten für Maschinenbauer finden Sie unter MyMajors.com.

Maschinenbau Jobs und Gehalt

Laut BLS "arbeiten Maschineningenieure im Allgemeinen in professionellen Büroumgebungen. Sie besuchen gelegentlich Arbeitsstätten, an denen ein Problem oder ein Gerät ihre persönliche Aufmerksamkeit erfordert. Maschineningenieure arbeiten hauptsächlich in den Bereichen Ingenieurdienstleistungen, Forschung und Entwicklung, verarbeitendes Gewerbe und Bundesbehörden Regierung."

Für die meisten Jobs benötigen Maschineningenieure mindestens einen Bachelor-Abschluss in Ingenieurwissenschaften, und viele Arbeitgeber, insbesondere diejenigen, die Ingenieurberatungsdienste anbieten, benötigen auch eine Zertifizierung als Professional Engineer. Ein Masterstudiengang ist häufig für die Beförderung zum Management erforderlich, und eine fortlaufende Schulung und Schulung ist erforderlich, um mit den Fortschritten in Bezug auf Technologie, Materialien, Computerhardware und -software sowie den gesetzlichen Bestimmungen Schritt zu halten. Darüber hinaus gehören viele Maschinenbauingenieure zur American Society of Mechanical Engineers.

Laut Salary.com liegt der Gehaltsbereich für einen kürzlich ausgebildeten Maschinenbauingenieur mit einem Bachelor-Abschluss im Juli 2014 bei 52.626 $ bis 74.524 $. Die Reichweite für einen mittleren Ingenieur mit einem Master und fünf bis zehn Jahren Erfahrung liegt zwischen 73.238 und 108.609 USD; und der Bereich für einen leitenden Ingenieur mit einem Master- oder Doktortitel und mehr als 15 Jahren Erfahrung liegt zwischen 95.251 und 141.806 USD. Viele erfahrene Ingenieure mit fortgeschrittenem Abschluss werden in Führungspositionen befördert oder gründen ein eigenes Unternehmen, in dem sie noch mehr verdienen können.

Der Bereich Maschinenbau wird voraussichtlich weiter wachsen. Die BLS erklärt: "Die Beschäftigung von Maschinenbauingenieuren wird voraussichtlich von 2012 bis 2022 um 5 Prozent wachsen. Dies ist langsamer als der Durchschnitt aller Berufe. Die Beschäftigungsaussichten sind möglicherweise die beste für diejenigen, die auf dem neuesten Stand der Technik sind." Gute Noten von einer hoch bewerteten Institution sollten einem Arbeitssuchenden einen Vorteil gegenüber der Konkurrenz verschaffen.

Auf TopUniversities.com finden Sie erstklassige Programme für den Maschinenbau.

Jim Lucas ist ein freier Autor und Redakteur, der sich auf Physik, Astronomie und Ingenieurwissenschaften spezialisiert hat. Er ist Geschäftsführer von Lucas Technologies.

Zusätzliche Ressourcen

  • Büro für Arbeitsstatistik, Berufsaussichten Handbuch: Maschinenbauingenieure
  • Gemeinschaft amerikanischer Maschinenbau Ingenieure
  • DiscoverE (ehemals National Engineers Week Foundation)


Videoergänzungsan: Maschinenbau - Ein Informationsfilm.




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