Wat is werktuigbouwkunde? Cursussen, banen, salarissen

Werktuigbouwkunde is een STEM-veld dat verband houdt met het ontwerpen, analyseren, testen en vervaardigen van objecten, variërend van kinderspeelgoed tot vliegtuigen. Meer studenten studeren werktuigbouwkunde dan welke andere tak van techniek dan ook. De discipline is sterk gefundeerd in de natuurkunde, omdat mechanische ingenieurs experts moeten zijn in de principes die beweging, kracht en energie beheersen.

Belangrijkste punten: werktuigbouw

Werktuigbouwkunde is een breed vakgebied met tal van subspecialiteiten. In de breedste zin heeft een werktuigbouwkundig ingenieur de vaardigheden om een ​​idee te nemen en de ontwerpspecificaties te bedenken om dat idee te realiseren. De goede werking van alle producten in ons dagelijks leven - van nagelknipper tot auto - is afhankelijk van de inspanningen van een werktuigbouwkundig ingenieur.

Veel werktuigbouwkundigen brengen een groot deel van hun dag met CAD achter een computer door (computerondersteund ontwerp), CAE (computerondersteunde engineering) en CAM (computerondersteunde fabricage) software hulpmiddelen. Dat gezegd hebbende, brengen veel werktuigbouwkundigen ook tijd door in het ontwerpen van laboratoriumtests of op de productievloer die toezicht houdt op productieprocessen.

Werktuigbouwkundigen werken voor een breed scala aan werkgevers, omdat zoveel in onze wereld afhankelijk is van het veld. De volgende lijst bevat de meest voorkomende specialisaties op het gebied van werktuigbouw:

• Automotive: Alles, van het temperatuurregelpaneel tot de wiellagers, vereist nauwkeurige ontwerpspecificaties.
• Ruimtevaart: Op ruimtevaartgebied zijn levens afhankelijk van ingenieurs om veilige vliegtuigen, helikopters en ruimtevaartuigen te ontwerpen.
• Elektronica: Elk onderdeel van een elektronisch apparaat dat beweegt of een kracht tegenkomt, is afhankelijk van de inspanningen van een werktuigbouwkundig ingenieur. Van toetsenbordontwerp tot schijfstations tot oplaadstekkers, een goed mechanisch ontwerp is essentieel.
• Onderwijs: Veel werktuigbouwkundigen gaan door met het behalen van geavanceerde graden en leiden de volgende generatie ingenieurs op. Het is ook gebruikelijk dat leden van de technische faculteit optreden als adviseurs voor industrieën.
• Medisch: Biotechnologie is vaak afhankelijk van mechanische ingenieurs voor het ontwerp en de productie van implantaten en protheses.
• Leger: Van wapens tot raketten tot vliegdekschepen, de gereedschappen die door een effectief leger worden gebruikt, zijn afhankelijk van een betrouwbaar en nauwkeurig ontwerp.
• Robotica: Van persoonlijke huishoudrobots tot geautomatiseerde assemblagelijnen, robotica blijft in de nabije toekomst een groeiveld.

Mechanische ingenieurs moeten sterke vaardigheden hebben op het gebied van wiskunde, natuurkunde en informatica. Ze moeten meestal wiskundelessen volgen via differentiaalvergelijkingen en basiscursussen in wetenschappen zoals scheikunde, biologie en op calculus gebaseerd fysica. Veel cursussen zijn gespecialiseerd voor de specifieke vaardigheden die een werktuigbouwkundig ingenieur vereist en kunnen onderwerpen als deze bevatten:

• Principes van ontwerp
• Bewerking
• Meting en instrumentatie
• Mechanische eigenschappen van materialen
• Thermodynamica
• Vloeistofmechanica
• Controlesystemen
• Productieprocessen
• Hydrodynamica
• Robotica

Over het algemeen omvat een curriculum werktuigbouwkunde een mix van hoorcolleges en laboratoriumcursussen. Studenten zullen afstuderen met sterke computationele en probleemoplossende vaardigheden.

Omdat werktuigbouwkunde de grootste en meest voorkomende van alle ingenieursdisciplines is, zal bijna elke school met een ingenieursprogramma een major werktuigbouwkunde aanbieden. Het is niet verrassend dat de beste scholen voor het veld ook die zijn die bovenaan de nationale ranglijst voor engineering als geheel staan.

Alle onderstaande scholen hebben uitstekende graduate en undergraduate-programma's in de machinebouw:

• California Institute of Technology (Caltech): Een kleine particuliere technologische instelling in Pasadena, Californië, Caltech wedijvert vaak met MIT voor de hoogste ranglijst onder technische scholen. Werktuigbouwkunde is de meest populaire major.
• Carnegie Mellon Universiteit: CMU is een middelgrote, uitgebreide universiteit met sterke punten variërend van kunst tot techniek. Werktuigbouwkunde is de derde meest populaire major na informatica en elektrotechniek.
• Cornell universiteit: De grootste van de prestigieuze Ivy League-scholen, Cornell heeft ook de sterkste technische programma's onder de Ivies. Elk jaar studeren meer dan 100 werktuigbouwkundigen af.
• Georgia Instituut van Technologie (Georgia Tech): Gelegen in Atlanta, Georgia, zal het prijskaartje van deze openbare universiteit aanzienlijk zijn lager dan de privé-opties op deze lijst, en de technische programma's behoren tot de beste in de land. Werktuigbouwkunde is de meest populaire major en het programma studeert bijna 600 studenten per jaar af.
• Massachusetts Institute of Technology (MIT): MIT, gevestigd in Cambridge, Massachusetts, staat vaak bovenaan de lijst van de beste technische scholen in de Verenigde Staten, zo niet de wereld. Ongeveer 15% van alle studenten in de werktuigbouwkunde.
• Purdue University - West Lafayette: Purdue is een van de vele grote openbare universiteiten met uitstekende technische programma's. De universiteit studeert jaarlijks meer dan 400 werktuigbouwkundigen af. Industriële, elektrische en chemische engineering zijn ook populair.
• Stanford universiteit: Met een acceptatiegraad van 5% is Stanford de meest selectieve school op deze lijst (hoewel MIT en Caltech niet ver achterlopen). Ingenieurs vormen ongeveer 20% van de studenten van de niet-gegradueerde studenten en elk jaar studeren iets minder dan 100 mechanische ingenieurs af.
• Universiteit van California, Berkeley: Elektrotechniek, biologie en informatica staan ​​bovenaan de inschrijvingen in STEM-velden in Berkeley, maar werktuigbouwkunde staat op de vierde plaats. De universiteit heeft brede sterke punten en de programma's voor sociale wetenschappen en geesteswetenschappen zijn net zo prestigieus als de uitstekende technische programma's van de school.
• University of Illinois Urbana-Champaign: Met meer dan 48.000 studenten is de UIUC de grootste universiteit op deze lijst. Meer dan 1.700 technische majors studeren jaarlijks af en civiele, computer-, elektrische en mechanische techniek zijn allemaal populair.
• Universiteit van Michigan - Ann Arbor: Michigan, een van de beste openbare universiteiten van het land, heeft veel sterke punten op STEM-gebieden, waaronder machinebouw het grootste programma is.

Houd er rekening mee dat de technische programma's op deze scholen allemaal zeer selectief zijn en dat er tientallen andere uitstekende hogescholen zijn om werktuigbouwkunde te studeren.

De Arbeids Statistieken Bureau meldt dat het gemiddelde salaris voor werktuigbouwkundigen $ 85.880 per jaar is voor een werknemer met een bachelordiploma. Er werken bijna 300.000 mensen in het veld en de werkgelegenheid voor werktuigbouwkundigen zal naar verwachting het komende decennium groeien. Payscale.com meldt dat het gemiddelde salaris voor werknemers in een vroege carrière $ 65.800 is, terwijl mechanische ingenieurs in het midden van de carrière $ 108.700 gemiddeld zijn. In het algemeen hebben technische majors een hoger verdienpotentieel dan studenten die op de meeste andere gebieden afstuderen.