يعد علم الهندسة هو حجر الأساس الذي تقوم عليه كل العلوم التطبيقية، فعن طريق الهندسة يمكننا تحويل جميع النظريات العلمية الصحيحة إلى آلات وأدوات تفيدنا على أرض الواقع، والهندسة علم واسع جداً يضم العديد من الفروع الأخرى وسنتحدث في هذا المقال عن أحد فروع علم الهندسة والذي يعد السبب في التقدم الصناعي والتكنولوجي الذي يشهده عصرنا ألا وهو الهندسة الميكانيكية فتابع معنا.
يهتم هذا الفرع من الهندسة بدراسة تصميم وصناعة وطرق تركيب الآلات،فهو علم يبحث عن تشكيل نظام كبير من خلال الأجزاء الصغيرة، لتناسب حاجة الأسواق.
لهذا يجب أن يمتلك المهندس الميكانيكي عدد من المهارات والعلوم، تساعده على الإضافة والتطوير في هذا المجال لأنه يعد مجال كبير بالمقارنة مع الفروع الهندسية الأخرى، ويشارك المتخصصون فيه في صناعة السيارات، والطائرات، كما يشاركون في مجال الأجهزة الذكية والتكنولوجيا الحيوية والحواسيب، وغيرها من الصناعات الأخرى.
وتكمن أهمية الهندسة الميكانيكية في دورها الفعال في تحويل الأفكار والنظريات إلي أشياء حقيقة على أرض الواقع.
والهندسة هي كلمة لاتينية معناها الذكاء و الإختراع والإبتكار والتدبير حيث يتميز علم الهندسة بأنه العلم الذي يجد الوسيلة والطريقة للإستفادة من النظريات العلمية وإنزالها إلى أرض الواقع حتى نجني ثمار العلم في تسهيل حياة الناس.
وقد كان العرب العصور الوسطى يطلقون على هندسة الميكانيكا إسم علم الحيل الروحانية نسبة إلى الطاقة التي تستطيع تشغيل مختلف الآلات والأجهزة.
وقد ظهرت الهندسة الميكانيكية بوضوح في الغرب عند إبتكار مُحرك البخار في الثورة الصناعية في آخر القرن الثَّامِن عشر، وعند إكتشاف طاقة البخار تطورت العديد مِن الآلات، وتَمَّ الإعتراف بفرع الهندسة الميكانيكية رسمياً في سنة 1847م بعد تأسيس معهد المُهندسين الميكانيكيين في مدينة برمنغهام.
يقوم مهندس الميكانيكا بالعديد من المهام التي تساعد على تقدم العلم في مختلف المجالات سواء المجال الطبي أو التقني وغيرها، ولكن هناك أربع مهام أساسية يجب على المهندس الميكانيكي أن يقوم بها، ألا وهي.
أن يكون على دراية جيدة بالعلوم الميكانيكة وكيفية التعامل معها، مثل العلاقة بين السرعة والمسافة والزمن، والعلاقة بين إختلاف درجات الحرارة، والطاقة ونقل الحرارة.
ويجب أن يكون دارساً للمادة وخصائصها وأن يكون لديه طرق للبحث العلمي ويكون قادراً على التصميم والتطوير.
أن يكون قادراً على الوصول إلى التغييرات اللازمة التي تناسب الوقت الحالي والمستقبل.
ومن مهامه أيضا القدرة على صناعة المنتجات المختلفة، ويراعي أثناء التصنيع والتطوير الحصول على أفضل نتيجة بأقل التكاليف المادية.
يمكن أن نعتبر أن الهندسة الميكانيكية أحد أهم العلوم على الإطلاق بدون مبالغة، وذلك لدورها الجوهري في الإستفادة من مختلف النظريات العلمية وتحويلها إلى أجهزة ووسائل تساعد البشر وتجعل حياتهم أجمل وأسهل، وتكمن أهمية هذا العلم فيما يلي.
بدون الهندسة الميكانيكية لن يكون لدينا المحركات أو مولدات الطاقة أو المصاعد، ولا حتى الأجهزة الطبية، ولا المكيفات.
حيث أن الهندسة الميكانيكية تلعب دور أساسي في الصناعات التكنولوجية الأخرى مثل صناعة السيارات والطائرات والأجهزة الكهربائية مثل الشاشات والثلاجات وغيرها من الصناعات التي تجعل حياة البشر أفضل.
ولا يتوقف دور هذا العلم عند إنتاج الطاقة فقط بل يدخل في تطور صناعة مختلف المنتجات مثل التطوير في صناعة الأسلحة الحربية المختلفة والتطوير المستمر والسريع في صناعة أجهزة الحاسوب والهواتف الذكية.
وبالتالي فإن الهندسة الميكانيكية تعمل على تطوير مختلف الأجهزة الصناعية في مختلف المجالات، كما تعمل على إنتاج الطاقة مما يعطيها أهمية كبيرة لدورها الرئيسي في تحقيق التطور والتقدم في مختلف المجالات والعلوم الأخرى.
تقوم تخصصات الهندسة الميكانيكية المختلفة على فكرة الربط بين الحركة والقوة بالإضافة إلى تطوير وتحليل أي نظام معقد إلى عناصر بسيطة، وصناعة أفضل الأجهزة بأقل تكلفة ممكنة، ومن أهم تخصصات الهندسة الميكانيكية مايلي:
وهدف هذا التخصص هو دراسة وتصميم الهياكل والمحركات ومعرفة طرق تطويرها، وبالتالي فالهدف من هذا العلم هو صناعة المحركات والطائرات.
وهو من أقدم تخصصات الهندسة الميكانيكية حيث نشأ هذا التخصص في عام 1990م ويهدف إلى صناعة وصيانة وإصلاح السيارات.
ويهتم هذا التخصص بدراسة تصميم السفن وطرق بنائها وتصميمها وكيف نضيف الإتزان الخاص بها ودراسة كل ما يخص المحركات البحرية.
وهذا التخصص يسعى لدراسة الإنتقال الحراري بين السوائل والغازات ، ودراسة المواد ، وصناعة محركات القوى، وأجهزة التكييف والتبريد.
يتضح لنا من الإسم أن هذا التخصص يدمج بين الهندسة الإلكترونية والهندسة الميكانيكية وهندسة الإتصالات والبرمجة ، وتسعى إلى تطوير الأجهزة الذكية ، والروبوتات وغيرها.
على أي شخص يرغب في دراسة الهندسة الميكانيكية ويريد أن يتفوق بها ان يكون لديه مجموعة من الصفات والسمات التي تساعده على التفوق في هذا العلم، ومن أهم هذه السمات مايلي.
أن يكون على دراية جيدة بفروع علم الرياضيات مثل الحساب والتفاضل والجبر والإحصاء وغيرها.
ويكون لديه معرفة بمجالات العلوم الهندسية الأخرى مثل الديناميكا، والدوائر والآلات الكهربائية، وعلم حرارة الموانع.
ان يكون لديه خلفية علمية جيدة عن العلوم الأساسية مثل علم الكيمياء والفيزياء.
أن يكون قادراً على التحليل وإجراء التجارب العلمية وتفسير بيانات هذه التجارب.
لديه وعي عن أهمية الأمانة الهندسية ويكون لديه مسؤولية مهنية.
أن يكون قادراً على على العمل في فريق ويتعاون مع فريق العمل.
ويمتلك مهارات التواصل المختلفة سواء الشفوية أو الكتابية أو البصرية.
يجب أن يكون مدركاً أهمية التعليم المستمر مدى الحياة.
وأن يكون قادراً على إستخدام الوسائل العلمية الحديثة لتحليل البيانات وإنشاء التصاميم مثل الحاسوب والبرمجة.
نظراً لأهمية الهندسة الميكانيكية وعلاقتها بالكثير من العلوم ودخولها في مختلف المجالات في الحياة كل ذلك خلق لدارسي هذا الفرع من الهندسة مجالات عمل واسعة من هذه المجالات ما يلي.
وضع وتنفيذ المشاريع التي تمد المدن والقرى بالمياه.
إنشاء التصاميم الميكانيكية اللازمة لصناعة محركات الطائرات والسيارات وغيرها من الأجهزة الصناعية والقدرة على صيانتها وإصلاحها.
الإشراف على الأجهزة التي تقوم بتوليد الطاقة في الشركات الصناعية.
كما يمكنه العمل في العلوم التكنولوجية الحديثة مثل صناعة الروبوتات والنانو تكنولوجي.
كما يمكنه العمل في التكنولوجيا الحيوية والطبية مثل صناعة الأجهزة الحديثة التي تستخدم في إكتشاف وعلاج الأمراض.
ويمكنه العمل في صناعة المعدات الثقيلة.
وأخيراً يمكنه القيام بالتدريس الأكاديمي.
في العادة يستغرق دراسة الهندسة الميكانيكية حوالي خمس سنوات، ويمكنك بعد إتمام هذه الدراسة أن تتعمق في دراسة التخصص من خلال الدراسات العليا، ويستغرق تحضير الماجستير حوالي من سنتين إلى ثلاث سنوات، وتنتهي منه عندما تناقش رسالتك مع مجموعة من الاختصاصيين.
ومن برامج الماجستير المتاحة، الماجستير في الهندسة الميكانيكية الصناعية وماجستير في الميكاترونيك وغيرها.
و يمكن للمهندس بعد أن ينجح في الماجستير أن يتقدم لدراسة الدكتوراه، وتستغرق دراسة الدكتوراه من سنتين إلى ثلاث سنوات، وتنتهي عندما يقدم المهندس أطروحته العلمية ويناقشها أمام لجنة من المتخصصين.
نسخة للطباعة