رشته مکانیک بخشی از علم فیزیک است که با بهره‌گیری از مفاهیم پایه فیزیک و ریاضی به تحلیل حرکت اجسام و نیروهای وارد بر آنها می‌پردازد و سعی می‌کند با توجه به نتایج بررسی‌های خود، نوآوری‌هایی در زمینه فن‌شناسی و صنعت ارائه دهد. این رشته به‌عنوان یکی از حوزه‌های مهم علم فیزیک، به بررسی حرکت ماشین ها و عوامل مؤثر بر آن می‌پردازد، اما تنظیم این حرکت بر عهده مهندسی مکانیک است. علم مکانیک به تحلیل حرکت و عوامل ایجادکننده آن مانند نیروها و گشتاورها و شکل حرکت می‌پردازد.
مهندسی مکانیک، علاوه بر دانش مکانیک، نیازمند آشنایی با علوم دیگر و کسب مهارت‌های مختلف است. این رشته به تحلیل و طراحی سیستم‌های دینامیکی و استاتیکی می‌پردازد. محاسبات فنی، مدل‌سازی و شبیه‌سازی، طراحی و تهیه نقشه‌ها، تدوین روش ساخت، تولید و آزمایش تمامی ماشین‌آلات و تأسیسات موجود در دنیا با تکیه بر توانایی‌های مهندسان مکانیک انجام می‌گیرد.
نیازمندی‌ها و گرایش‌های مهندسی مکانیک
مهندسی مکانیک نیازمند فهم مفاهیمی مانند مکانیک، سینماتیک، ترمودینامیک، دانش مواد، تحلیل سازه‌ها و الکتریسیته است. مهندسان مکانیک اصول اساسی نیرو، انرژی، حرکت و گرما را به کار می‌گیرند و با دانش تخصصی خود، سیستم‌های مکانیکی، دستگاه‌ها و فرآیندهای گرمایی را طراحی و تولید می‌کنند. این حوزه شامل تولید دستگاه‌ها، محصولات و فرآیندهایی متنوع مانند موتورها، سیستم‌های کنترل، نیروگاه‌های الکتریکی، دستگاه‌های پزشکی، چرخ‌دنده‌ها، فناوری لیزر، طراحی به کمک رایانه، مهندسی به کمک رایانه و تولید به کمک رایانه، خودکارسازی و رباتیک، دستگاه‌های تهویه مطبوع و تجهیزات کارخانه‌ها می‌شود.
گرایش‌های دوره کارشناسی رشته مهندسی مکانیک
دوره کارشناسی مهندسی مکانیک دارای گرایش‌های مختلفی است که شامل طراحی جامدات، حرارت و سیالات و ساخت و تولید می‌شود:
طراحی جامدات:
در این گرایش مباحث مربوط به طراحی اجزا و بخش‌های دستگاه‌ها و مکانیزم ماشین‌آلات کارخانه‌ها آموزش داده می‌شود. موفقیت در این رشته نیازمند تسلط بر درس‌های جبر و مثلثات، هندسه، فیزیک و مکانیک است.
حرارت و سیالات:
این گرایش مباحث مرتبط با طراحی و محاسبه بخش‌های سیستم‌های مرتبط با تبدیل انرژی، انتقال حرارت و جرم را توسعه می‌دهد. کاربرد این گرایش در صنایع خودروسازی، نیروگاه‌های حرارتی و آبی، صنایع ذوب فلزات، صنایع نفت و پتروشیمی، صنایع غذایی و غیره است.
ساخت و تولید:
هدف این گرایش تربیت کارشناسانی است که با بهره‌گیری از تکنولوژی مربوط به ابزارسازی، ریخته‌گری، جوشکاری، فرم دادن فلزات و طرح کارگاه یا کارخانه‌های تولیدی، آماده کار در زمینه ساخت و تولید ماشین‌آلات صنایع مختلف باشند. فارغ‌التحصیلان این دوره قادر خواهند بود در صنایعی مانند ماشین‌سازی، ابزارسازی، خودروسازی، صنایع کشاورزی، صنایع هوایی و تسلیحاتی به فعالیت بپردازند. داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی، فیزیک و مکانیک تسلط کافی داشته باشند.
دروس اصلی رشته مهندسی مکانیک
دروس اصلی مهندسی مکانیک شامل ریاضی مهندسی، مبانی مهندسی برق، نقشه‌کشی صنعتی، استاتیک، دینامیک، مقاومت مصالح، علم مواد، ترمودینامیک، مکانیک سیالات، طراحی اجزاء، دینامیک ماشین، ارتعاشات مکانیکی و کنترل اتوماتیک است. هر گرایش دروس تخصصی خاص خود را دارد که با سایر گرایش‌ها متفاوت است.
بازار کار رشته مهندسی مکانیک
در کشورهای در حال توسعه مانند ایران، به دلیل پیشرفت صنعت، نیاز به فرآیندهای طراحی و ساخت وجود دارد که در حیطه مهندسی مکانیک است. صنایع پتروشیمی، نظامی، فولاد و … به مهندسان مکانیک نیاز دارند. هرچه کشور بیشتر به سمت توسعه برود، بازار کار بهبود می‌یابد، هرچند که در سال‌های اخیر به دلیل کاهش تولید، بازار کار این رشته کاهش یافته است.
با توجه به ماهیت فنی این رشته، نگرانی‌هایی درباره فرصت‌های شغلی وجود دارد. اما باید گفت که در کارهای دفتری مانند طراحی، تفاوتی میان خانم‌ها و آقایان وجود ندارد. در فعالیت‌های کارخانه‌ای و صنعت ساخت، بیشتر آقایان فعال هستند، اما خانم‌ها نیز در این زمینه‌ها حضور دارند. این موضوع به روحیه و علاقه افراد بستگی دارد.
زمینه‌های شغلی مهندسان مکانیک
طراحی: یکی از وظایف اصلی مهندسان مکانیک در صنایع مختلف، طراحی تجهیزات، ماشین‌آلات و قطعات است. این طرح‌ها باید کاربردی باشند تا ساخت آنها توجیه اقتصادی داشته باشد. تجهیزاتی مانند پمپ، کمپرسور، مبدل‌های حرارتی و مخازن تحت فشار در صنایع شیمیایی و ماشین‌آلات کشاورزی، موتورهای احتراق داخلی و قطعات مختلف صنعت خودروسازی از جمله مواردی است که توسط مهندسان مکانیک طراحی می‌شوند.
کنترل کیفیت: کنترل کیفیت یکی از مراحل اساسی ساخت و تولید محصولات مختلف است و می‌تواند یکی از زمینه‌های شغلی مهندسان مکانیک باشد. تمام کارخانه‌های تولید لوازم و قطعات ماشینی و صنعتی برای بررسی سطح کیفی تولیدات خود به مهندسان مکانیک نیاز دارند.
ساخت و تولید: پس از مرحله طراحی، یکی از وظایف مهندسان مکانیک، ساخت و تولید موارد طراحی شده است. در این زمینه معمولاً مهندسان مکانیک در قالب تیم‌هایی با حضور مهندسان مواد و برق به ساخت تجهیزات و ماشین‌آلات می‌پردازند. با تلاش و همت مهندسان امکان بهبود وضعیت صنعت وجود دارد.
بهینه‌سازی: یکی از وظایف مهندسی مکانیک، بهینه‌سازی قطعات و فرآیندهای مربوط به انتقال جرم یا انرژی است. هدف اصلی در این حوزه، بهبود فرآیندها و بازده استفاده از قطعات در صنعت است. یکی از موارد مهم در این حوزه، صنایع خودروسازی و بهبود عملکرد قطعات مختلف ماشین است.
تفاوت رشته مهندسی مکانیک با رشته‌های دیگر
در رشته مهندسی مکانیک، نگرش کلی‌تری نسبت به حوزه‌های مختلف وجود دارد و دروس این رشته با دروس رشته‌های مهندسی شیمی، مهندسی هوافضا و مهندسی مواد اشتراکاتی دارد. این اشتراکات به مهندس مکانیک این امکان را می‌دهد که در مواقع نیاز از مطالب سایر رشته‌های مرتبط در کار خود استفاده کند. مهندسی مکانیک به دنبال ورود جزئی به حوزه‌های دیگر نیست، بلکه به‌عنوان اجزایی از سیستمی که طراحی می‌کند از آنها بهره می‌گیرد.
همچنین حوزه‌هایی مانند مهندسی هوافضا از مهندسی مکانیک جدا شده‌اند تا بتوانند روی نوع خاصی از سازه‌ها تمرکز کنند.