آینده رشته مکانیک چگونه است؟ ۵ موضوع مهم مهندسی مکانیک در دهه‌ی پیش رو

نوشته شده توسط امیر ظاهری
زمان مطالعه: 7دقیقه
آینده رشته مکانیک چگونه است؟ ۵ موضوع مهم مهندسی مکانیک در دهه‌ی پیش رو

مهندسی مکانیک به عنوان یکی از قدیمی‌ترین و محبوب‌ترین شاخه‌های مهندسی، رشته‌ای است که افراد را برای ساختن سیستم‌های مکانیکی آماده می‌کند. این رشته ارتباط نزدیکی با رشته‌های ریاضیات و فیزیک دارد و کاملا با فناوری گره خورده است. با توجه به سرعت خیره کننده‌ی رشد فناوری در دهه‌های اخیر، آینده رشته مکانیک بسیار روشن به نظر می‌رسد.

این رشته به طور پیوسته در حال رشد و تغییر است و خودش را با پیشرفت‌های جدید در علم و فناوری، سازگار می‌کند. فناوری‌های میکرو و نانو، بیوتکنولوژی، مکاترونیک و پرینترهای سه‌بعدی، تنها بعضی از فناوری‌هایی هستند که پیشرفت شگفت‌انگیزی در دو دهه‌ی آغازی قرن بیست و یکم داشتند. پیشرفت رشته‌ی مکانیک، به انسان کمک می‌کند تا با چالش‌های جهانی پیش‌ رو مواجه شود.

همگام با پیشرفت‌هایی که در این رشته در حال رخ دادن است، بازار کار مهندسی مکانیک نیز حال و روز خوبی دارد. پیشبینی می‌شود که این رشته از سال ۲۰۱۹ تا سال ۲۰۲۹، رشدی ۴ درصدی را تجربه کند.

برای ارسال رزومه به آگهی‌های استخدام مهندس مکانیک، کلیک کنید.

در این مقاله می‌خواهیم تصویری ذهنی از آینده رشته مکانیک برای شما بسازیم. همچنین مهم‌ترین موضوعاتی که این رشته در دهه‌ی پیش رو به آن‌ها خواهد پرداخت را به شما معرفی می‌کنیم.

برای آشنایی کامل با شغل مهندسی مکانیک و شرایط استخدام آن، کلیک کنید.

مقدمه

مکانیک یکی از قدیمی‌ترین شاخه‌های مهندسی است. تکامل پیوسته‌ی این رشته تا رسیدن به موقعیت کنونی‌اش، قرن‌ها طول کشیده است. چندین اختراع تاریخی در این رشته، تمدن انسانی را به کلی منقلب کرده است؛ برای مثال می‌توان به اختراع چرخ و اختراع موتور بخار، اشاره کرد. در قرن بیستم، الکترونیک نقش بسیار مهمی در پیشرفت‌های مکانیکی بشر داشت و امروزه، در قرن بیست و یکم، کامپیوترها و هوش مصنوعی، این رشته را به پیش می‌برند.

با گذر زمان، نقش و حوزه‌ی این رشته به تدریج تغییر کرده است. این تغییرات وابسته به پیشرفت‌هایی در علم و فناوری، اختراعات جدید، تغییر در نیازها و توقعات انسانی، شیوه‌ی زندگی بشر و جهانی‌شدن بوده است. جامعه‌ی مهندسین مکانیک آمریکا (ASME) در سال ۲۰۱۱ مطالعه‌ای روی ۱۲۰۰ متخصص در این حوزه (با حداقل دو سال سابقه کار) انجام داد تا دیدی کلی نسبت به وضعیت آن زمان و آینده رشته مکانیک به دست آورد.

نتایچ این مطالعه در مقاله‌ای تحت عنوان «وضعیت مهندسی مکانیک؛ امروز و آینده» خلاصه شده است. ما در اینجا بعضی از یافته‌های کلیدی این مطالعه را برای شما بیان می‌کنیم. این مطالعه نشان می‌دهد که جهانی‌شدن، اثر قابل ملاحظه‌ای روی این حوزه خواهد داشت. انتظار می‌رود که در آینده‌ای نزدیک، منابع جایگزین انرژی، آب، مهندسی پزشکی، زیست‌پزشکی، مهندسی محیط زیست، فناوری نانو، رباتیک، مکاترونیک، فناوری‌های کامپیوتری و الکترونیک اهمیت زیادی کسب کنند. انرژی و به ویژه انرژی سبز و تجدید‌پذیر (خورشیدی/بادی/هیدرولیک) اهمیت بسیار زیادی برای رفع بحران انرژی و حفاظت از محیط زیست خواهد داشت.

بعضی از فناوری‌های بسیار جدید تا سال ۲۰۳۰ عبارتند از: پیش‌نمونه‌سازی مجازی (چیزی که امروزه آن را تحت واقعیت مجازی می‌شناسیم)، شبیه‌سازی حرکت، انیمیشن‌سازی، مواد هوشمند، شبکه‌ی هوشمند، سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS)، ساختمان‌های سبز، پزشکی نانو و … . اهمیت مهارت‌های میان‌رشته‌ای، مدیریت تیمی جهانی، ارتباطات مؤثر، مهارت‌های نرم‌افزاری، مهارت‌ در کسب‌وکار، مهارت‌های چندزبانه و به اشتراک‌گذاری داده‌ها، همچنان حفظ خواهد شد.

مسیرهای آینده رشته مکانیک

مسیرهای آینده مهندسی مکانیک

تحقیق و توسعه و پژوهش‌های آکادمیک اهمیت زیادی در پیشرفت رشته مکانیک دارند. کشورها، مراکز پژوهشی و صنایع باید در این زمینه با هم دیگر همکاری داشته باشند تا بتوانند بر چالش‌های جهانی، غلبه کنند. در حال حاضر، مهندسی مکانیک به عنوان رشته‌ای شناخته می‌شود که در آن از اصول فیزیک، طراحی، ساخت و نگهداری سیستم‌های مکانیکی استفاده می‌شود. برای این مهندسان، داشتن دانش در موضوعات مدرن به همراه موضوعات اساسی کلاسیک در این حوزه، ضروری به نظر می‌رسد. جدیدترین موضوعات و فناوری‌ها مثل فناوری نانو، نانومکانیک، میکروالکترونیک، مکانیک محاسباتی، مکاترونیک و رباتیک، منابع جایگزین انرژی و توسعه‌ی پایدار، رفته‌رفته در دهه‌های آتی، اهمیت زیادی پیدا می‌کنند. در زیر در رابطه با بعضی از این موضوعات صحبت می‌کنیم:

توسعه‌ی پایدار و سهم آن در آینده رشته مکانیک

نیاز روزافزون به انرژی در دهه‌های اخیر، شامل تمامی حوزه‌های تمدن انسانی، هشداری برای ورود به بحران انرژی است. این نیاز منجر به ظهور روش‌هایی برای یافتن انرژی تجدیدپذیر برای توسعه‌ی پایدار شده است. به علاوه، برای کاهش اثرات مخرب زیست‌محیطی، دولت‌ها قوانینی جدید تنظیم کرده‌اند. پژوهش در حوزه‌ی توسعه‌ی پایدار، نیاز امروز برای برظرف کردن مشکلات زیست‌محیطی است. بدون انرژی تجدیدپذیر، توسعه‌ی پایدار، یک رویا باقی خواهد ماند. تلاش‌هایی برای استخراج انرژی از منابع تجدیدپذیر مثل باد، آب، خورشید و بیومس که ناتمام و پاک هستند، در جریان است. فلسفه‌ی توسعه‌ی پایدار این است که برای افزایش کیفیت زندگی انسان، نباید نسل‌های آینده را قربانی کرد. مهندسی مکانیک با کمک به ساخت تجهیزاتی برای استفاده از منابع انرٰژی تجدیدپذیر مثل توربین‌های بادی یا آبی و کمک به ساخت دستگاه‌هایی برای استفاده از انرژی‌های پاک، مثل خودروهای برقی، به انسان در رسیدن به رویای توسعه‌ی پایدار، کمک می‌کند.

فناوری نانو

ظهور فناوری نانو، مزایای بسیار زیادی برای حوزه‌های مختلف مهندسی و پزشکی داشته است. نانومواد، خواصی بهبود یافته در مقایسه با مواد معمولی دارند و در عین حال، سبک‌تر هستند. تولید محصولات با فناوری نانو، استفاده از مواد را کاهش می‌دهد و سبب صرفه‌جویی در زمان، هزینه و آب و برق مصرفی در صنایع می‌شود. اخیرا میکروروبات‌های ماهی‌شکل کوچکی برای شنا در سیالات با استفاده از فناوری نانو ساخته شده‌اند. این نانوماهی‌ها می‌توانند نانوذرات عملکردی را برای سم‌زدایی، شناسایی و تحویل دارو به بخش‌های مشخص در بدن، حمل کنند. نانوذره به مجموعه‌ای از اتم‌ها گفته می‌شود که شعاع آن بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر و باشد. سیستم‌های نانوالکترومکانیکی (NEMS) معمولا کوچکتر از ۱۰۰ نانومتر هستند.

مهندسی زیستی و بیومکانیک

بیومکانیک و مهندسی زیستی نیز سهم مهمی در آینده رشته مکانیک دارند. بیومکانیک عبارت است از کاربرد اصول مکانیکی در سیستم‌های زنده. برای مثال، در این رشته، بدن انسان به صورت مجموعه‌ای از مفاصل در نظر گرفته می‌شود و عملکردهای بدن انسان و میزان تحمل تنش و بار مورد تحلیل قرار می‌گیرد. مهندسی زیستی معمولا برای طراحی جایگزین‌های مصنوعی برای بخش‌های مختلف بدن انسان براساس تحلیل بیومکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. امروزه، با وجود پیشرفت‌هایی در علوم پزشکی و فناوری، می‌تواند بخش‌های حیاتی بدن را جایگزین کرد و به درد و رنج میلیون‌ها بیمار در سرتاسر کره‌ی خاکی پایان داد. جدیدترین فناوری‌ها امکان ساخت دستگاه‌هایی برای بررسی فعالیت‌های مغزی، بررسی فعالیت‌های بدنی، تحویل دارو به درون بدن انسان و … فرآهم آمده است.

پرینترهای سه-بعدی

چاپ سه-بعدی به عنوان یک فناوری پیشگام در سال‌های اخیر توسعه است و کاربردهای مشخصی در صنعت دارد. در این فناوری، قطعات از روی هم قرار گرفتن لایه به لایه‌ی مواد بر اساس یک مدل CAD سه-بعدی، ساخته می‌شوند. این فناوری برای ساخت سریع و کم هزینه‌ی دستگاه‌های دارای هندسه‌ی پیچیده، کاربرد بسیار زیادی دارد. گفته می‌شود که در آینده برای ساخت ساختمان‌های گنبدی شکل برای سکونت انسان روی سیاره‌ی مریخ در پروژه‌‌ی شرکت SpaceX از پرینترهای سه‌بعدی غول‌آسایی پیدا می‌شود. ناگفته پیداست که فناوری چاپ سه-بعدی، آینده‌ی رشته مکانیک را دگرگون خواهد کرد.

رباتیک و مکاترونیک

مکاترونیک در چندین حوزه‌ی کلیدی مثل رباتیک، کنترل هوشمند حرکت، اتوماسیون، سیستم‌های ساخت انعطاف‌پذیر (FMS)، خودروهای خودران (AVG) و … در آینده رشته مکانیک ایفای نقش می‌کند. پیشرفت فوق‌العاده‌ای در حوزه‌ی مکاترونیک صورت گرفته و همچنان ادامه دارد.

رباتیک به معنی کاربرد مهندسی الکترونیکی و مکانیکی برای ساخت ربات‌ها است. ورود هوش مصنوعی به حوزه‌ی رباتیک، یکی از هیجان‌انگیزترین ترندهای کنونی این حوزه است. ربات‌های هوشمند، در تمامی جنبه‌های زندگی انسان از اکتشافات فضایی گرفته تا انجام کارهای منزل، نقش دارند.

چالش‌های پیش رو

چالش های پیش رو در آینده رشته مکانیک

مهندسی مکانیک باید در آینده روی موضوعات زیر تمرکز کند:

  • اختراعات جدید و بهبود پیوسته‌ی محصولات و خدمات
  • همکاری جهانی بین کشورها، مراکز پژوهشی و صنایع
  • بحران انرژی و بحران آب
  • منابع جایگزین و پاک انرژی
  • تولید و ذخیره‌سازی برق
  • تجزیه‌ی زیست‌محیطی
  • فناوری‌هایی برای مقابله با اثر گلخانه‌ای و تغییرات آب و هوایی
  • فناوری‌های سازگار با محیط زیست برای توسعه‌ی پایدار
  • تأکید روی اتوماسیون، شبکه‌سازی، یکپارچه‌سازی، به اشتراک‌گذاری دانش و ایجاد مهارت

بر اساس گزارش ASME در سال ۲۰۱۱، فناوری نانو و بیوتکنولوژی، مهم‌ترین نقش را تا سال ۲۰۳۰ ایفا می‌کنند و پیش‌نیازهای رو به رو شدن با چالش‌ها در پزشکی، انرژی، مدیریت آب، هوا-فضا، کشاورزی و تولید غذا، مدیریت زیست‌محیطی، حمل و نقل، ایمنی، مراقبت سلامت و … را تأمین می‌نمایند.

با اینکه فناوری همیشه زندگی انسان را ساده‌تر کرده است، اما همانند یک چاقوی دو لبه است و گاهی اوقات می‌تواند فاجعه‌بار باشد. مهندسین آینده رشته مکانیک باید بتوانند با چالش‌های مختلفی، از جمله چالش‌های ایجاد شده به وسیله‌ی فناوری، رو به رو شوند.

اخیر مهندسی پایدار، توجهات زیادی را به خودش جلب کرده است. این حوزه، امکاناتی جدید را بدون قربانی کردن نسل‌های آینده، برای نسل‌ کنونی فرآهم می‌آرود و بر استفاده‌ی حداقلی از منابع موجود و تولید کمترین زباله، تأکید دارد تا بشر بتواند با چالش‌های پیش رویش مواجه شود. این چالش‌ها عبارتند از:

  • افزایش مصرف منابع طبیعی
  • افزایش قابل توجه در جمعیت جهان
  • اثرات زیست‌محیطی مثل محدودیت منابع طبیعی
  • شبکه‌های ارتباطی جهانی
  • جهانی‌شدن بی‌وقفه

بازار کار حال و آینده رشته مکانیک

بازار کار رشته مکانیک

با توجه به نقش مهم این رشته در پیشرفت فناوری‌هایی که برای مقابله‌ی بشر با چالش‌های پیش رویش در زمینه‌های مختلف، از تحقیقات فضایی گرفته تا مشکلات زیست محیطی، بحران انرژی و سلامت انسانی، انتظار می‌رود که نیاز به استخدام مهدسان مکانیک در سال‌های آینده با افزایش همراه باشد.

پیشرفت فناوری‌هایی مثل فناوری نانو، رباتیک و مکاترونیک، چاپ سه‌بعدی و … سبب رونق بازار کار این رشته خواهد شد. انتظار می‌رود که این بازار کار این رشته از سال ۲۰۱۹ تا سال ۲۰۲۹، حدود ۴٪ رشد داشته باشد که مشابه با میانگین رشد تمامی مشاغل است.

مطالب مزتبط: آگهی‌های استخدام مهندس مکانیک

در حال حاضر تعداد زیادی آگهی‌ استخدام در این حوزه در کاریابی جاب ویژن موجود است که می‌توانید با مراجعه به وب‌سایت این کاریابی، برای آن‌ها رزومه ارسال کنید.

اهمیت مهارت برنامه‌نویسی در آینده رشته مکانیک

برنامه نویسی مهندسی مکانیک

هر چه جلوتر می‌رویم، این رشته با فناوری بیشتر گره می‌خورد. افزایش استفاده از فناوری‌های دیجیتال و هوش مصنوعی در بسیاری از دستگاه‌های مکانیکی که امروزه و در آینده ساخته می‌شوند، به روشنی نشان می‌دهند که این رشته از حالت سنتی خودش که فقط نیازمند دانش فیزیک و مهارت‌های ریاضیاتی و طراحی بود، خارج شده و مهارت‌های نرم‌افزاری نقش مهمی در آینده رشته مکانیک خواهند داشت. بنابراین، یکی از مهارت‌هایی که می‌تواند موفقیت شما را در این رشته تضمین کند، مهارت برنامه‌نویسی به ویژه برنامه‌نویسی به زبان‌هایی مثل پایتون است که در توسعه‌ی هوش مصنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برای یادگیری برنامه‌نویسی می‌توانید در دوره‌های معتبر و بسیار متنوع برنامه‌نویسی جاب ویژن شرکت کنید. برای مشاهده‌ی این دوره‌ها و شرکت در آن‌ها کافی است به بخش «توانمندتر شو» در جاب ویژن مراجعه کنید.

جمع‌بندی

مهندسی مکانیک یکی از قدیمی‌ترین مشاغل در دنیا است که در طی قرن‌ها، پیشرفت‌های چشمگیری داشته است. این رشته ارتباط تنگاتنگی با ریاضیات و فیزیک دارد و نقش آن در توسعه‌ی فناوری‌های پیشرفته‌ای مثل فناوری نانو، رباتیک و مکاترونیک، چاپ سه‌بعدی و … غیرقابل انکار است. با توجه به چالش‌هایی که در دهه‌های آتی، پیش روی بشر قرار دارد، توجه به حوزه‌هایی مثل توسعه‌ی پایدار از اهمیت خاصی برخوردار است. رشته مکانیک در این زمینه نیز می‌تواند راهگشای ما باشد.

برای مشاهده‌ی آگهی‌های استخدام مهندس مکانیک می‌توانید به صفحه‌ی «فرصت‌های شغلی» در جاب ویژن مراجعه کنید.

با توجه به چالش‌هایی مثل افزایش مصرف منابع طبیعی، افزایش جمعیت جهان، مشکلات زیست‌محیطی و … نیاز به استخدام مهندس مکانیک روز‌به‌روز افزایش می‌یابد و پیشبینی می‌شود که آینده رشته مکانیک هم از نظر پژوهشی و هم از نظر شغلی، بسیار روشن باشد.

بدون دیدگاه