Cơ khí là một trong những lĩnh vực kỹ thuật đa dạng và linh hoạt nhất. Cơ khí là ngành nghề nghiên cứu các vật thể và hệ thống chuyển động. Như vậy, lĩnh vực cơ khí chạm đến hầu hết mọi khía cạnh của cuộc sống hiện đại, bao gồm cả cơ thể con người.
1. Định nghĩa về cơ khí
Về mặt kỹ thuật, cơ khí là việc áp dụng các nguyên tắc và giải quyết vấn đề của kỹ thuật từ thiết kế đến sản xuất. Để đưa ra thị trường cho khách hàng có nhu cầu. Các kỹ sư cơ khí hoàn thành các công việc của họ bằng cách sử dụng các nguyên tắc chuyển động, năng lượng và lực để đảm bảo rằng các thiết bị, máy móc hoạt động một cách an toàn, hiệu quả và đáng tin cậy.
Đây là một trong những ngành lâu đời và đa dạng nhất trong các ngành kỹ thuật. Đây là nhánh kỹ thuật liên quan đến việc thiết kế, sản xuất và vận hành máy móc bằng cách áp dụng các nguyên tắc vật lý, kỹ thuật, toán học và khoa học vật liệu.
Ngành cơ khí tập trung vào việc tạo ra các công nghệ để đáp ứng nhu cầu của con người. Hầu như mọi sản phẩm hoặc dịch vụ trong cuộc sống hiện đại đều được tạo nên từ cơ khí.
Điều này bao gồm giải quyết các vấn đề xã hội ngày nay và tạo ra các cách giải quyết trong tương lai về chăm sóc sức khỏe, năng lượng, giao thông, nạn đói trên thế giới, khám phá không gian, biến đổi khí hậu,…
Cơ khí là ngành kỹ thuật quan trọng trong thời buổi hiện đại
2. Các kỹ sư cơ khí làm gì?
2.1. Nhiệm vụ
Vai trò của một kỹ sư cơ khí là đưa một sản phẩm từ một ý tưởng ra thị trường. Để đạt được điều này, kỹ sư cơ khí phải có khả năng xác định các vấn đề liên quan đến sản phẩm, các bộ phận hoặc các hệ thống,… Đồng thời công việc của họ là xác định phương pháp sản xuất tốt nhất sẽ đảm bảo hoạt động mà không bị hỏng hóc.
Kỹ sư cơ khí đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp bao gồm hàng không, phần cứng máy tính, công nghệ, hệ thống vi cơ điện tử, chuyển đổi năng lượng, robot và tự động hóa và sản xuất.
Các kỹ sư này sử dụng nhiều loại công cụ, động cơ và máy móc, chẳng hạn như:
- Máy phát điện, động cơ đốt trong, tua bin hơi và khí.
- Máy sử dụng năng lượng như điện lạnh và điều hòa không khí.
- Thiết bị sản xuất công nghiệp, kể cả rô bốt sử dụng trong sản xuất.
- Máy móc khác bên trong tòa nhà, chẳng hạn như thang máy và thang cuốn.
- Máy công cụ và dụng cụ cho các kỹ sư khác.
- Hệ thống xử lý vật liệu, chẳng hạn như hệ thống băng tải và trạm trung chuyển tự động.
2.2. Phân loại kỹ sư cơ khí
2.2.1. Kỹ sư nghiên cứu ô tô
Các kỹ sư nghiên cứu ô tô cố gắng cải thiện hiệu suất của ô tô bằng cách làm việc để cải thiện các tính năng truyền thống của ô tô. Thông thường như hệ thống treo, và làm việc trên khí động học và các loại nhiên liệu mới.
Các kỹ sư ô tô tập trung phát triển xe du lịch, xe tải, xe buýt, xe máy, địa hình. Họ thiết kế các sản phẩm mới, sửa đổi các sản phẩm hiện có; khắc phục sự cố và giải quyết các vấn đề kỹ thuật.
Tất cả những khía cạnh liên quan đến ô tô là công việc của kỹ sư ô tô
2.2.2. Kỹ sư kỹ thuật hệ thống sưởi và làm mát
Nhiệt còn được gọi là truyền nhiệt hoặc khoa học nhiệt. Là một chuyên ngành học thuật của kỹ thuật cơ khí. Các kỹ sư hệ thống sưởi và làm mát phát triển hệ thống môi trường (hệ thống giữ nhiệt độ và độ ẩm trong giới hạn nhất định) cho máy bay, tàu hỏa, ô tô, phòng máy tính và trường học.
Họ thiết kế bộ máy kiểm soát thử nghiệm cũng như thiết bị, và thực hiện thử nghiệm sản phẩm. Họ cũng tính toán tổn thất năng lượng cho các tòa nhà; họ làm điều này bằng cách sử dụng các thiết bị như máy tính, máy phân tích quá trình đốt cháy hoặc đồng hồ đo áp suất.
2.2.3. Kỹ sư rô bốt
Kỹ sư robot là người chịu trách nhiệm thiết kế các robot và hệ thống robot. Để có thể thực hiện các nhiệm vụ mà con người không thể hoặc không muốn hoàn thành như khi ở trong những môi trường nguy hiểm.
Các kỹ sư chế tạo robot sẽ dành phần lớn thời gian để thiết kế và chế tạo robot; đồng thời cũng sẽ thiết kế các quy trình cần thiết để robot chạy chính xác. Thông qua những sáng tạo của mình, một kỹ sư robot giúp thực hiện công việc dễ dàng và nhanh chóng hơn; điều này giúp đem lại hiệu quả cao, đặc biệt là trong ngành sản xuất.
Robot đang được nghiên cứu chế tạo để làm những việc khó thay con người
2.2.4. Kỹ sư vật liệu
Các kỹ sư vật liệu cố gắng giải quyết các vấn đề trong một số lĩnh vực kỹ thuật khác nhau; chẳng hạn như cơ khí, hóa học, điện, dân dụng, hạt nhân và hàng không vũ trụ. Họ làm điều này bằng cách phát triển, xử lý và thử nghiệm để tạo ra vật liệu mới đáp ứng các yêu cầu nhất định về cơ, điện và hóa học.
Các kỹ sư cơ khí vật liệu nghiên cứu các đặc tính hóa học, cấu trúc và công dụng cơ học của nhựa, kim loại, vật liệu nano (các chất cực nhỏ), gốm sứ và vật liệu tổng hợp tùy theo môi trường sử dụng.
2.3. Môi trường làm việc của các kỹ sư cơ khí
Các kỹ sư cơ khí chủ yếu làm việc trong các dịch vụ kỹ thuật, nghiên cứu và phát triển, các ngành sản xuất và chính phủ liên bang. Số còn lại làm việc trong lĩnh vực sản xuất máy móc đa năng, sản xuất phụ tùng ô tô, quản lý các công ty khác và các phòng thí nghiệm thử nghiệm.
Ngoài ra, các kỹ sư cơ khí thường làm việc trong môi trường văn phòng chuyên nghiệp. Họ có thể thỉnh thoảng đến thăm các địa điểm làm việc nơi có vấn đề hoặc thiết bị cần sự quan tâm của họ. Hầu hết các kỹ sư cơ khí làm việc toàn thời gian; một số người có thể làm việc 60 giờ trở lên mỗi tuần.
3. Các ngành nghề trong lĩnh vực cơ khí
Các kỹ sư cơ khí có thể tìm được việc làm hầu như ở bất kỳ nơi nào mà sự đổi mới diễn ra và được các nhà tuyển dụng tìm kiếm trong nhiều ngành khác nhau. Chẳng hạn như hàng không vũ trụ, ô tô, hóa chất, xây dựng, quốc phòng, điện tử, hàng tiêu dùng, hàng hải, vật liệu và kim loại, dược phẩm, đường sắt,…
Cơ khí là ngành đa dạng bao gồm nhiều lĩnh vực
Xã hội ngày nay đa phần phụ thuộc vào kỹ thuật cơ khí. Nhu cầu về chuyên môn này là rất lớn trong rất nhiều lĩnh vực. Dưới đây là một số lĩnh vực kỹ thuật cơ khí:
3.1. Vật lý
Các kỹ sư cơ khí nghiên cứu tập trung vào cách các lực được truyền đến và xuyên suốt một cấu trúc. Khi một hệ thống chuyển động, các kỹ sư cơ khí sẽ xem xét động lực học hoặc vận tốc, gia tốc và lực có tác dụng gì. Động học sau đó kiểm tra cách một cơ chế hoạt động khi nó di chuyển trong phạm vi.
3.2 Khoa học vật liệu
Lĩnh vực cơ khí này đi sâu vào việc xác định các vật liệu tốt nhất cho các ứng dụng khác nhau. Một phần của đó là độ bền của vật liệu. Thứ có thể chịu được tải trọng, độ cứng, độ giòn và các đặc tính khác,… Rất cần thiết cho các ngành xây dựng, chế tạo ô tô và trong y tế.
3.3. Năng lượng
Năng lượng là trung tâm của nhiệt động lực học. Các kỹ sư cơ khí sẽ xác định năng lượng bị mất trong các quá trình hoạt động. Một loại năng lượng cụ thể hoặc truyền nhiệt sẽ rất quan trọng và có nhiều ứng dụng.
3.4. Chế tạo
Chế tạo là một khâu quan trọng trong cơ khí chế tạo. Trong lĩnh vực này, các nhà nghiên cứu điều tra các quy trình tốt nhất để sản xuất hiệu quả hơn. Các phương pháp trong phòng thí nghiệm tập trung vào việc cải thiện cách đo lường các sản phẩm và quy trình kỹ thuật nhiệt và cơ khí.
4. Tương lai của kỹ thuật cơ khí
Những đột phá về vật liệu, công cụ phân tích đã mở ra thời đại mới cho ngành cơ khí. Công nghệ nano, công nghệ sinh học, vật liệu tổng hợp, động lực học chất lỏng tính toán (CFD) và kỹ thuật âm học đều đã hình thành nên các công cụ kỹ thuật cơ khí.
Công nghệ nano cho phép tạo ra các vật liệu ở quy mô nhỏ nhất. Với khả năng thiết kế và sản xuất ở cấp độ nguyên tố, tạo sự phát triển vô cùng lớn. Vật liệu tổng hợp là một lĩnh vực khác mà việc chế tác vật liệu cho phép tạo ra các cách sản xuất mới. Bằng cách kết hợp các vật liệu với các đặc tính khác nhau, mỗi vật liệu có thể được sử dụng và tìm ra các giải pháp mới.
Công nghệ nano mang đến những phát minh quan trọng cho nhân loại
Xem thêm:
CFD mang đến cho các kỹ sư này cơ hội nghiên cứu các dòng chất lỏng phức tạp được phân tích bằng các thuật toán. Điều này cho phép mô hình hóa các tình huống mà trước đây không thể thực hiện được. Kỹ thuật âm học kiểm tra độ rung và âm thanh, mang lại cơ hội giảm tiếng ồn trong các thiết bị và tăng hiệu quả trong công nghệ sinh học và kiến trúc.
5. Để trở thành kỹ sư cơ khí
Các kỹ sư cơ khí cần có kỹ năng giải quyết vấn đề tốt để nắm bắt các nguyên tắc và khám phá khoa học và sử dụng chúng để thiết kế và xây dựng các sản phẩm hữu ích.
Họ rất hào hứng với công nghệ tiên tiến, học cách làm cho mọi thứ hoạt động hiệu quả hơn. Các kỹ sư thường có cảm giác thành tựu khi biến ý tưởng của họ thành hiện thực và giải quyết các vấn đề xã hội.
Trở thành một kỹ sư cơ khí cần phải làm việc theo nhóm và phải hợp tác với những người khác. Giao tiếp tốt là cần thiết khi chủ trì các dự án thiết kế và chế tạo cơ khí, vì nó thường có nghĩa là làm việc với các chuyên gia khác không phải là kỹ sư cơ khí (chẳng hạn như nhà khoa học máy tính và nhà thiết kế cơ khí) để phát minh ra công nghệ, lập bản thiết kế và giải quyết các vấn đề phức tạp.
Bài viết trên là những thông tin liên quan đến ngành cơ khí. Hy vọng sẽ giúp bạn có thêm thông tin cần thiết.
