Maschinenbau

Der Maschinenbau ist die Disziplin, in der die Prinzipien des Ingenieurwesens, der Physik, der Ingenieurmathematik und der Materialwissenschaften zum Entwerfen, Analysieren, Herstellen und Warten mechanischer Systeme angewendet werden. Es ist eine der ältesten und breitesten Ingenieurdisziplinen die es gibt.Das Gebiet des Maschinenbaus erfordert ein Verständnis der Kernbereiche Mechanik, Dynamik, Thermodynamik, Materialwissenschaft, Strukturanalyse und Elektrizität. Neben diesen Grundprinzipien verwenden Maschinenbauer Tools wie CAD (Computer Aided Design), CAM (Computer Aided Manufacturing) und Product Lifecycle Management (Produktlebenszyklus-Management), um Produktionsanlagen, Industrieanlagen und -maschinen sowie Heizungs- und Kühlsysteme zu entwerfen und zu analysieren , Transportsysteme, Flugzeuge, Wasserfahrzeuge, Robotik, medizinische Geräte, Waffen und andere. Es ist der Bereich Ingeniurwesen, der die Konstruktion, Herstellung und den Betrieb von Maschinen umfasst. Während der industriellen Revolution in Europa im 18. Jahrhundert entwickelte sich der Maschinenbau zu einem Arbeitsgebiet. Ihre Entwicklung kann jedoch mehrere tausend Jahre auf der ganzen Welt zurückverfolgt werden. Die Entwicklungen in der Physik führten im 19. Jahrhundert zur Entwicklung der Maschinenbauwissenschaften. Das Gebiet hat sich kontinuierlich weiterentwickelt, um Fortschritte zu erzielen. Heute verfolgen Maschinenbauer Entwicklungen in Bereichen wie Verbundwerkstoffe, Mechatronik und Nanotechnologie.

Es überschneidet sich auch in unterschiedlichem Maße mit Luft- und Raumfahrttechnik, Metallurgietechnik, Bauingenieurwesen, Elektrotechnik, Fertigungstechnik, Chemieingenieurwesen, Wirtschaftsingenieurwesen und anderen Ingenieurdisziplinen. Maschinenbauingenieure können auch auf dem Gebiet der Biomedizintechnik tätig sein, insbesondere in den Bereichen Biomechanik, Transportphänomene, Biomechatronik, Bionanotechnologie und Modellierung biologischer Systeme. Die Anwendung des Maschinenbaus ist in den Archiven verschiedener antiker und mittelalterlicher Gesellschaften zu sehen. Im antiken Griechenland beeinflussten die Werke von Archimedes die Mechanik in der westlichen Tradition und Heron of Alexandria schuf die erste Dampfmaschine. In China verbesserte Zhang Heng eine Wasseruhr und erfand ein Seismometer, und Ma Jun erfand einen Streitwagen mit Differentialgetriebe. Der mittelalterliche chinesische Uhrmacher und Ingenieur Su Song baute zwei Jahrhunderte vor der Entdeckung von Hemmungsvorrichtungen in mittelalterlichen europäischen Uhren einen Hemmungsmechanismus in seinen astronomischen Glockenturm ein. Er erfand auch den weltweit ersten bekannten endlosen Kettenantrieb mit Kraftübertragung. Von Maschinenbauingenieuren wird außerdem erwartet, dass sie grundlegende Konzepte aus den Bereichen Chemie, Physik, Tribologie, Chemieingenieurwesen, Bauingenieurwesen und Elektrotechnik verstehen und anwenden können. Alle Maschinenbauprogramme umfassen mehrere Semester Mathematikunterricht, einschließlich Analysis, und fortgeschrittene mathematische Konzepte, darunter unter anderem Differentialgleichungen, partielle Differentialgleichungen, lineare Algebra, abstrakte Algebra und Differentialgeometrie.Neben dem Kerncurriculum für Maschinenbau bieten viele Maschinenbauprogramme einige speziellere Programme und Klassen an, z. B. Steuerungssysteme, Robotik, Transport und Logistik, Kryotechnik, Kraftstofftechnologie, Fahrzeugtechnik, Biomechanik, Vibration, Optik und andere, sofern diese separat angeboten werden Abteilung existiert für diese Fächer nicht.