Der Maschinenbau entstand als Fachgebiet während der industriellen Revolution in Europa im 18. Jahrhundert; seine Entwicklung lässt sich jedoch mehrere tausend Jahre auf der ganzen Welt zurückverfolgen. Es ist vielleicht die vielfältigste aller Ingenieursdisziplinen.

Maschinenbauingenieure spielen eine wichtige Rolle in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Biotechnologie, der Computer- und Elektronikindustrie, der Automatisierung und der Fertigungsindustrie. Sie entwerfen, entwickeln, bauen und testen alle Arten von mechanischen Geräten, Werkzeugen, Motoren und Maschinen.

Maschinenbauingenieure sind in der Lage, alles zu konstruieren und herzustellen, von kleinen Teilen wie Miniatursteckern bis hin zu großen Werkzeugmaschinen wie Bohrpressen. Sie nehmen ein Produkt vom Anfang bis zum Ende und entwerfen es im Hinblick auf Ästhetik, Funktionalität und Haltbarkeit. Beispiele für Produkte, die Maschinenbauingenieure entwerfen und entwickeln können, sind: Getriebe, Motorteile, Flugzeugtriebwerke, Steuersysteme, Prothesen, Plattenlaufwerke, Drucker, Halbleiterwerkzeuge, Sensoren, Gasturbinen, Windturbinen, Brennstoffzellen, Kompressoren, Roboter und Werkzeugmaschinen.

Maschinenbau – gelebte Vielfalt

Der Maschinenbau ist eine der ältesten und vielfältigsten Ingenieursdisziplinen. Es ist der Zweig des Ingenieurwesens, der sich mit dem Entwurf, der Herstellung und dem Betrieb von Maschinen befasst, indem er physikalische, technische, mathematische und materialwissenschaftliche Prinzipien anwendet.

Der Maschinenbau wird in Bereichen wie Verbundwerkstoffe, Mechatronik und Nanotechnologie gesehen und überschneidet sich oft in unterschiedlichem Maße mit Fertigungstechnik, Metallurgie, Bauingenieurwesen, Luft- und Raumfahrttechnik, Elektrotechnik, Chemieingenieurwesen, Wirtschaftsingenieurwesen und anderen Ingenieurdisziplinen.

Um mechanische Systeme entwerfen und herstellen zu können, müssen Maschinenbauingenieure über ein tiefes Verständnis von Mechanik, Dynamik, Thermodynamik, Elektrizität und Strukturanalyse verfügen. Sie müssen auch in der Lage sein, Computer, CAD (computergestütztes Design) und CAM (computergestützte Fertigung) zur Herstellung und Analyse ihrer Entwürfe sowie zur Überwachung der Qualität der Produkte einzusetzen.

Maschinenbauingenieure tun typischerweise Folgendes:

•  Sie analysieren Probleme, um herauszufinden, wie ein mechanisches Gerät zur Lösung des Problems beitragen kann.
• Mechanische Geräte entwerfen oder neu entwerfen und Blaupausen erstellen, damit das Gerät gebaut werden kann
• Entwickeln Sie einen Prototyp des Geräts und testen Sie den Prototyp
• Analysieren Sie die Testergebnisse und ändern Sie das Design nach Bedar
• Überwachen Sie den Herstellungsprozess

Maschinenbauingenieure verwenden viele Arten von Werkzeugen, Motoren und Maschinen, wie zum Beispiel

• Werkzeugmaschinen und Werkzeuge für andere Ingenieure
• Maschinen, die Strom verbrauchen, wie z.B. Kälte- und Klimaanlagen
• Andere Maschinen innerhalb von Gebäuden, wie z.B. Aufzüge und Rolltreppen
• Elektrische Generatoren, Verbrennungsmotoren, Dampf- und Gasturbinen
• Industrielle Produktionsausrüstung, einschließlich der in der Fertigung eingesetzten Roboter
• Materialhandhabungssysteme, wie Fördersysteme und automatisierte Übergabestationen

Arten von Maschinenbauingenieuren

Im Folgenden sind Beispiele für verschiedene Arten von Maschinenbauingenieuren aufgeführt:

Automobil-Forschungsingenieure
Automobilforschungsingenieure versuchen, die Leistung von Autos zu verbessern, indem sie an der Verbesserung traditioneller Eigenschaften von Autos wie der Aufhängung arbeiten und an der Aerodynamik und neuen möglichen Kraftstoffen arbeiten. Automobil-Forschungsingenieure konzentrieren sich auf die Entwicklung von Personenkraftwagen, Lastwagen, Bussen, Motorrädern oder Geländefahrzeugen. Sie entwerfen neue Produkte, modifizieren bestehende Produkte, suchen nach Fehlern und lösen technische Probleme.

Ingenieure für Heiz- und Kühlsysteme
Die Wärmetechnik, auch als Wärmeübertragung oder thermische Wissenschaften bekannt, ist eine akademische Spezialität des Maschinenbaus. Ingenieure für Heiz- und Kühlsysteme entwickeln Umweltsysteme (Systeme, die Temperaturen und Feuchtigkeit innerhalb bestimmter Grenzen halten) für Flugzeuge, Züge, Autos, Computerräume und Schulen. Sie entwerfen Testkontrollgeräte und -ausrüstungen und entwickeln Verfahren zur Prüfung von Produkten. Sie berechnen auch Energieverluste für Gebäude, wobei sie Geräte wie Computer, Verbrennungsanalysegeräte oder Druckmesser verwenden.

Robotik-Ingenieure
Ein Robotikingenieur ist ein Konstrukteur hinter den Kulissen, der für die Entwicklung von Robotern und Robotersystemen verantwortlich ist, die in der Lage sind, Aufgaben zu erfüllen, die Menschen entweder nicht ausführen können oder lieber nicht ausführen möchten.

Robotikingenieure verbringen die meiste Zeit damit, die Pläne zu entwerfen, die für den Bau von Robotern erforderlich sind, und entwerfen auch die Prozesse, die für den korrekten Betrieb des Roboters notwendig sind. Durch ihre Kreationen trägt ein Robotikingenieur dazu bei, Arbeitsplätze sicherer, einfacher und effizienter zu gestalten, insbesondere in der Fertigungsindustrie.

Werkstoff-Ingenieure
Werkstoffingenieure versuchen, Probleme in verschiedenen technischen Bereichen wie Mechanik, Chemie, Elektrotechnik, Bauwesen, Nukleartechnik und Luft- und Raumfahrt zu lösen. Sie tun dies, indem sie Materialien entwickeln, verarbeiten und testen, um neue Materialien zu schaffen, die bestimmte mechanische, elektrische und chemische Anforderungen erfüllen.

Werkstoffingenieure untersuchen je nach Einsatzort die chemischen Eigenschaften, Strukturen und mechanischen Anwendungen von Kunststoffen, Metallen, Nanomaterialien (extrem kleine Substanzen), Keramiken und Verbundwerkstoffen.

Wie sieht der Arbeitsplatz eines Maschinenbauingenieurs aus?

Maschinenbauingenieure sind der zweitgrößte Ingenieurberuf. Sie arbeiten hauptsächlich in den Bereichen Ingenieurdienstleistungen, Forschung und Entwicklung, in der verarbeitenden Industrie und in der Bundesregierung. Der Rest ist im allgemeinen Maschinenbau, in der Herstellung von Kraftfahrzeugteilen, im Management anderer Unternehmen und in Prüflabors beschäftigt.

Maschinenbauingenieure arbeiten im Allgemeinen in professionellen Büroumgebungen. Gelegentlich besuchen sie Arbeitsstätten, an denen ein Problem oder ein Ausrüstungsgegenstand ihre persönliche Aufmerksamkeit erfordert. Die meisten Maschinenbauingenieure arbeiten Vollzeit, einige arbeiten bis zu 60 Stunden oder mehr pro Woche.