چگونه در رشته مهندسی مکانیک موفق شویم؟

بسیاری از دانشجویان و فارغ‌التحصیلان رشته مهندسی مکانیک، زمان زیادی را صرف این پرسش می‌کنند: چگونه در رشته مهندسی مکانیک موفق شویم؟ احتمالا پاسخ‌های متنوعی نیز به ذهن آن‌ها می‌رسد که هر کدام جنبه‌ای خاص از این پرسش را شامل می‌شوند. هدف ما در این مقاله، ارائه پاسخی جامع و منسجم به این پرسش بسیار مهم است. با مطالعه این مقاله می‌توانید نسبت به اهمیت مهندسی مکانیک، مهارت‌های ضروری مورد نیاز در آن، بازار کار مهندسی مکانیک و چالش‌های موجود در این رشته، دید کاملی به‌دست آورید. البته در مقاله رشته مهندسی مکانیک چیست؟ به طور جامع‌تری فقط به این رشته، بازارکار، درآمد و گرایش‌های آن پرداخته شده است که می‌توانید مطالعه فرمایید.

آشنایی با رشته مهندسی مکانیک

مهندسی مکانیک یکی از گسترده‌ترین شاخه‌های مهندسی است که با به‌کارگیری اصول علمی و ریاضی، به‌دنبال ارائه راه‌حل‌های اقتصادی برای مسائل فنی می‌باشد. این رشته ترکیبی از فیزیک مهندسی، ریاضیات و علم مواد است که برای طراحی، تحلیل، ساخت و نگهداری سامانه‌های مکانیکی به‌کار می‌رود، از اجزا و قطعات ساده گرفته تا ماشین‌های پیچیده و حتی بخش‌هایی از بدن انسان. بنابراین مهندسان مکانیک نقش حیاتی در فناوری‌های نوین و زیرساخت‌های امروزی ایفا می‌کنند و وظیفه دارند سیستم‌هایی را طراحی کنند که ایمن، کارآمد، قابل‌اعتماد و مقرون‌به‌صرفه باشند.

برای موفقیت در این رشته، تسلط بر مباحثی چون مکانیک، دینامیک، ترمودینامیک، علم مواد، تحلیل سازه و برق ضروری است. مهندسان مکانیک از ابزارهای متنوعی مانند CAD (طراحی به کمک رایانه)، CAM (ساخت به کمک رایانه) و CAE (مهندسی به کمک رایانه) برای طراحی و تحلیل سیستم‌هایی چون ماشین‌آلات، خودروها، ربات‌ها و تجهیزات پزشکی استفاده می‌کنند که در دوره‌های گروه آموزشی پارس پژوهان تدریس می‌شوند.

اصول مهندسی مکانیک به هزاران سال پیش بازمی‌گردد و این رشته در دوره‌های تاریخی مختلف تکامل یافته است. در دوران باستان ابزارهای ساده‌ای مانند چرخ و اهرم رواج داشتند. این گونه ابزارها به تدریج و توسط تمدن‌هایی مانند ایران، یونان، مصر و چین تکامل یافتند. اما مهندسی مکانیک در دوران انقلاب صنعتی به عنوان رشته‌ای ساختار یافته در اروپا شکل گرفت و ابزارهایی مانند ماشین بخار در این عصر توسعه یافتند.

امروزه نیز مهندسان مکانیک به حوزه‌هایی مانند مکاترونیک، مواد مرکب و نانوفناوری نیز وارد شده‌اند و ابزارهایی نظیر CAD، CAM، تحلیل المان محدود (FEA) ( که در دوره آموزش آباکوس مقدماتی ABAQUS تدریس می‌شود)، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و بهینه‌سازی چند‌هدفه (MDO) طراحی، تحلیل و نوآوری را ارتقاء داده‌اند. علاوه بر این، فرصت‌های نوظهور در زمینه‌هایی مانند نانو فناوری، خودروهای برقی، اتوماسیون و مهندسی صوتی در حال شکل‌گیری هستند که مهندسان مکانیک می‌توانند نقش مهمی در آن‌ها ایفا کنند.

اهمیت رشته مهندسی مکانیک در دنیای مدرن

مهندسی مکانیک گسترده‌ترین و بنیادی‌ترین رشته مهندسی است و در زیرساخت‌های فناوری‌های مدرن نقشی کلیدی دارد. بنابراین ضروری است که با اهمیت این رشته در ابعاد گوناگون دنیای امروز آشنا شویم. 

• سلامت و درمان: طراحی، تحلیل، تحقیق و توسعه و تولید تجهیزات پزشکی و اندام‌های مصنوعی رباتیک
• انرژی: توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر و سامانه‌های نوین تولید برق
• حمل‌ونقل: بهبود عملکرد خودروهای برقی و هیبریدی و توسعه سیستم‌های خودران
• تغییرات اقلیمی: نوآوری در طراحی تجهیزات برای کاهش انتشار CO₂ و افزایش بهره‌وری سامانه‌ها
• تولید و اتوماسیون: ارتقاء فرآیندهایی مانند تولید افزایشی یا چاپ سه بعدی (که در دوره آموزش طراحی و ساخت پرینتر سه‌ بعدی 3D Printer تدریس می‌شود) و ساخت ربات‌های صنعتی

مهندسان مکانیک با بهره‌گیری از خلاقیت و ابزارهای تحلیلی، ایده‌ها را به راه‌کارهایی عملی، ایمن و کارآمد تبدیل می‌کنند. در واقع مهندسان مکانیک در هر آنچه که حرکت دارد نقش دارند، از ماشین‌های عظیم گرفته تا اجزای ریز در صنایعی مانند هوافضا، الکترونیک، و زیست‌فناوری. با توجه به وابستگی روزافزون جوامع مدرن به سامانه‌های مکانیکی بهینه و کارا، وجود مهندسان مکانیک ماهر و خبره در صنایع مختلف غیر قابل اجتناب است.

چه مهارت‌هایی برای رشته مهندسی مکانیک ضروری هستند؟

در دنیایی که پر از تغییرات متنوع در زمینه‌های مختلف صنعتی است، مهندسان مکانیک که در خط مقدم صنایع قرار دارند، باید با توسعه مهارت‌های خود موجبات طراحی، تحلیل و تولید محصولات و سامانه‌ها را فراهم آورند. این مهارت‌ها را می‌توانیم در قالب مهارت‌های فنی و مهارت‌های نرم دسته‌بندی کنیم

مهندسان مکانیک باید در زمینه‌های پایه‌ای مانند مکانیک، ترمودینامیک، دینامیک سیالات، علم مواد، ریاضیات و فیزیک مهندسی درک و دانش عمیقی داشته باشند.

علاوه بر مهارت‌های فنی که در جدول بالا ذکر شدند، مهندسان مکانیک نیاز دارند تا زمینه مهارت‌های نرم نیز خود را ارتقا دهند تا بتوانند از دانش خود به نحوی کارا بهره‌ ببرند. مهم‌ترین این موارد را در جدول زیر مشاهده می‌کنید.

بازار کار و فرصت‌های شغلی رشته مهندسی مکانیک

ماهیت مهندسی مکانیک موجب شده تا فارغ‌التحصیلان این رشته در طیف وسیعی از صنایع و پروژه‌ها مشغول به کار شوند. مهندسان مکانیک در همه مراحل توسعه محصول (شامل پژوهش، طراحی، ساخت و آزمایش) نقشی اساسی دارند. بنابراین مهندسی مکانیک یکی از بهترین رشته‌های مهندسی از نظر بازار کار به شمار می‌رود. از جمله زمینه‌هایی که شامل فرصت‌های زیادی برای مهندسان مکانیک هستند عبارتند از:

• تولید (Manufacturing): یکی از اصلی‌ترین حوزه‌های شغلی برای مهندسان مکانیک، تولید است که شامل صنعت خودروسازی، هوافضا، تجهیزات پزشکی، تجهیزات الکترونیکی و تولیدات عمومی می‌شود. علاوه بر این حوزه تولیدات پیشرفته و فناوری‌محور نیز می‌تواند فرصت‌های زیادی داشته باشد.
• انرژی و نیرو: مهندسان مکانیک می‌توانند در توسعه راه‌کارهای بهینه در صنایعی مانند انرژی‌های تجدیدپذیر، انرژی هسته‌ای و نفت و گاز مشغول به فعالیت شوند. در دوره آموزش احتراق در فلوئنت FLUENT نقش مهندسان مکانیک در صنایع انرژی به‌طور مفصل شرح داده شده است.
• تحقیق و توسعه (R&D): یکی از مهم‌ترین بخش‌ها برای اشتغال مهندسان مکانیک، تحقیق و توسعه است. آن‌ها در طراحی، توسعه و ساخت تجهیزات مکانیکی و حرارتی کار کنند.
• بخش‌های دولتی و دانشگاهی: مهندسان مکانیک همچنین می‌توانند در مراکز نیروهای مسلح، خدمات مدنی (مانند عمران) و مراکز پژوهشی و دانشگاهی نیز شاغل شوند.

اما فرصت‌های شغلی برای فارغ‌التحصیلان رشته مهندسی مکانیک در همه سطوح تحصیلی و تجربی یکسان نیست. بنابراین افرادی که مدرک کارشناسی، کارشناسی ارشد یا دکتری دارند یا سوابق و تجربیات متفاوتی دارند، فرصت‌های گوناگونی خواهند داشت. برای مثال مهندسان مکانیکی که دارای مدرک کارشناسی هستند، می‌توانند به‌عنوان تکنسین مهندسی مکانیک، پشتیبان، نقشه‌کش مکانیک، تعمیرکار یا اپراتور نگهداری ماشین‌آلات فعالیت کنند.

چشم‌انداز شغلی نیز برای مهندسان مکانیک مثبت است و نرخ رشد سالانه آن تا سال ۲۰۲۹ برابر 4 درصد پیش‌بینی شده است. این رشد عمدتاً ناشی از پیشرفت‌های فناوری در حوزه‌هایی مانند نانو فناوری، مهندسی پزشکی و راه‌کار‌های انرژی پایدار است. در ژوئن ۲۰۲۱، بیش از ۸۲۶ هزار موقعیت شغلی خالی در صنعت تولید ایالات متحده گزارش شده است، که نشان‌دهنده فرصت‌های شغلی قابل‌توجهی است.

علاوه بر مشاغلی که ذکر شد، برخی فرصت‌های شغلی جانبی نیز می‌تواند برای مهندسان مکانیک مناسب باشد. برای مثال فروش تجهیزات فنی و محصولات مکانیکی، مشاوره به سازمان‌ها برای ارتقای بهره‌وری تولید، مدیریت پروژه و سایر مشاغلی که نیاز به تجزیه و تحلیل کمی دارند، از جمله موقعیت‌های شغلی رشته مهندسی مکانیک به حساب می‌آیند.

چالش‌های موجود در رشته مهندسی مکانیک

با اینکه رشته مهندسی مکانیک دارای فرصت‌های شغلی متنوع و جایگاهی بسیار مهم است، اما چالش‌هایی نیز در این رشته وجود دارند. این چالش‌ها می‌توانند در سطوح عملیاتی یا استراتژیک باشند. در ادامه رایج‌ترین چالش‌های رشته مهندسی مکانیک را معرفی می‌کنیم و به تحلیل آن‌ها می‌پردازیم.

• ضرب‌العجل‌های پروژه: مهندسان مکانیک اغلب چندین پروژه را همزمان مدیریت می‌کنند و پیگیری ضرب‌العجل‌ها، به‌ویژه در زمان بروز مشکل، دشوار می‌شود. مهارت‌های نرم و حل مسئله قوی برای غلبه بر چالش‌های تولید و رعایت زمان‌بندی بسیار ضروری هستند و کمک می‌کنند در شرایط فشار، تصمیمات سریع و موثر گرفته شود.
• ایمنی: همان‌طور که در دوره آموزش ایمنی و بهداشت HSE-MS تدریس می‌شود، محیط‌های کاری مهندسان مکانیک اغلب شامل خطراتی مانند ماشین‌آلات سنگین یا ابزارهای برنده هستند. هنگام انجام وظایف عملی مانند عیب‌یابی، مهندسان باید دستورالعمل‌های ایمنی را رعایت کرده، از تجهیزات محافظ مناسب مانند عینک و دستکش استفاده کرده و وضعیت ارگونومی درستی داشته باشند. همچنین بسیاری از کارفرمایان آموزش‌های ایمنی دوره‌ای را الزامی می‌دانند.
• خرابی تجهیزات: عیب‌یابی تجهیزات خراب‌شده از وظایف رایج مهندسان مکانیک است که نیازمند دانش عمیق برای تشخیص و رفع مشکلات است. این موضوع ممکن است باعث اختلال در برنامه‌ریزی شود. در دوره آموزش مدل سازی و ارزیابی قابلیت اطمینان سامانه‌های مهندسی روش‌های علمی و کاربردی برای نگهداری منظم تجهیزات تدریس می‌شوند که از بروز خرابی‌ها جلوگیری کرده و باعث آشنایی بیشتر مهندس با تجهیزات برای رفع سریع‌تر اشکالات شوند.
• پروژه‌های پیچیده: مهندسان مکانیک اغلب درگیر پروژه‌های بزرگ و پیچیده‌ای هستند که نیازمند منابع، زیرساخت و بودجه قابل‌توجهی‌اند، مانند طراحی خطوط لوله در مقیاس بزرگ. در این موارد، مسئولیت عظیمی برای دقت در طراحی، نمونه‌سازی و اجرای سیستم‌ها برای مهندسان مکانیک وجود دارد تا از تاخیرهای پرهزینه جلوگیری شود. توجه دقیق به جزئیات برای اجرای صحیح کار بسیار مهم است.

جمع‌بندی

در این مقاله به ارائه پاسخ‌هایی درباره اینکه چگونه در رشته مهندسی مکانیک موفق شویم از ابعاد مختلف پرداختیم. آموختیم که مهندسی مکانیک جزئی جدایی‌ناپذیر از دنیای صنعتی و مدرن امروز است و طیف بسیار گسترده‌ای را در بر می‌گیرد. علاوه بر این، از نظر فرصت‌های نیز مهندسی مکانیک مزایای زیادی دارد، چرا که فارغ‌التحصیلان این رشته توانایی فعالیت اثربخش در انواع صنایع را دارند. بنابراین بسیار مهم است که مهارت‌های فنی و ارتباطی مورد نیاز برای موفقیت در مهندسی مکانیک آموخته شود.

نویسنده: رضا صفایی، کارشناس مدیریت صنعتی