مهندسی ساخت و تولید
همانطور که از نامش پیداست، مهندسی ساخت و تولید (Manufacturing Engineering) مربوط به طراحی و تولید محصولات مختلف است. هدف اصلی رشته ساخت و تولید در ایجاد مراحل یک سیستم تولیدی است که محصولی را در زمان کم و مقرون به صرفه‌ترین هزینه ممکن تولید می‌کند.
مهندسی مکانیک ساخت و ساز یک حوزه بسیار تخصصی است که برای صنعتی سازی یک کشور در حوزه تولید محصولات کارخانه‌ای ضروری محسوب می‌شود. با افزایش یادگیری و آموزش تخصصی در مهندسی ساخت و ساز می‌توان به عنوان یک متخصص وارد بازار کار شد و در این زمینه تجارت مختلف کسب کرد.
درباره رشته مهندسی ساخت و تولید
ساخت و تولید شاخه‌ای از مهندسی مکانیک است که با درک، تجزیه و تحلیل و بهبود سیستم‌های پیچیده صنعتی، تولیدی و زیرساختی سروکار دارد. تمرکز رشته ساخت و تولید بر یافتن و استفاده از تجهیزات مورد نیاز برای تبدیل مواد خام مانند فلز، پلاستیک یا چوب به یک محصول نهایی در کارآمدترین روش ممکن است. افرادی که در این رشته تحصیل کنند به عنوان مهندس ساخت و تولید وارد بازار کار می‌شوند.
مهندسان ساخت و ساز دارای سطح بالایی از تخصص و مهارت فنی هستند که از آن برای برنامه ریزی، طراحی، راه اندازی، اصلاح، بهینه سازی و نظارت بر فرآیندهای تولید استفاده می کنند. از آنجایی که اصول اولیه مهندسی ساخت در همه صنایع اعمال می‌شود، آنها می‌توانند در بخش‌های متعددی صنایع تولید مشغول به کار شوند.
مهندسان ساخت و تولید تلاش می‌کنند تا با استفاده از مقرون به صرفه‌ترین روش‌ها و با هدف کاهش تأثیر تولید بر محیط زیست، کالاهای با کیفیت بالا را به طور کارآمد تولید کنند. مهندسان ساخت و تولید، طراح و همچنین متفکران تحلیلی و خلاقی هستند. آنها می‌توانند به ابتکار عمل خود بسنده کنند اما همچنین به عنوان یک عضو تیم با مهندسان رشته‌های مختلف همکاری کنند.
برای یک محصول جدید، مقرون به صرفه‌ترین راه این است که مهندس ساخت و تولید کارهای زیر را انجام دهد:
- فرآیند تولید بهینه را مشخص می‌کند.
- مراحل تک تک فرآیند را تعیین می‌کند.
- خط تولید را طراحی و چیدمان می‌کند.
- ماشین‌آلات، طراحی و چیدمان ایستگاه‌های کاری را انتخاب می‌کند.
- یک برنامه عملیاتی برای افزایش تولید ایجاد می‌کنند.
دروس مربوط به رشته مهندسی ساخت و تولید :
مهندس ساخت و تولید باید دروسی زیر را یاد بگیرد:
- ریاضیات مهندسی
- فناوری مواد
- سیستم‌های ماشینی
- قابلیت اطمینان و کیفیت
- فناوری مواد
- روش‌های ریاضی
- فناوری الکتریکی
- طراحی مهندسی
- مهندسی کاربردی
- محاسبات کاربردی
- تجزیه و تحلیل طراحی مهندسی
- فناوری تولید
- برق و کنترل
- اتوماسیون قدرت
- ترمودینامیک
- فرآیند طراحی مهندسی
- عملیات طراحی مهندسی
- کنترل فرآیند
- مکاترونیک
- فناوری ساخت
- مدیریت عملیات
- رباتیک و جابجایی مواد
- معادلات دیفرانسیل
- دینامیک و کنترل
- شبیه سازی تاسیسات
- نرم افزارهای مخصوص طراحی
فواید دانش اندوزی در مهندسی ساخت و تولید
مهندسی ساخت و تولید به عنوان یک شاخه شغلی از طریق به اشتراک گذاری طرح‌ها و مفاهیم مفهومی در زمینه‌های مختلف مانند مکانیک، شیمیایی، الکتریکی و صنعتی سر و کار دارد. هدف متخصصان مهندسی ساخت و تولید، تحقیق و توسعه عمیق کالاهای با کیفیت بالا است. مهندسان مکانیک این وظیفه را دارند که با تلاش بر روی ضایعات یا مواد خام، آنها به محصولی مقرون به صرفه، کارآمد و پویا تبدیل شوند.
در سال‌های آینده، دامنه مهندسی ساخت و تولید به دلیل تقاضای بالای آن در بازار افزایش خواهد یافت. به عنوان مثال، مهندسان ساخت و تولید می‌توانند در حوزه‌های جدیدی مانند چاپ سه بعدی و چهار بعدی، سیستم‌های نانوالکترومکانیکی، خودروهای خودکنترل، هایپرلوپ و بسیاری موارد دیگر که جزء فنآوری های نوظهور هستند، مشغول به کار شوند.
وسعت شغلی مهندسی ساخت و تولید
برای بسیاری از دانش آموختگان رشته ساخت و تولید این پرسش ایجاد می‌شود که وسعت شغلی رشته آنها تا چه میزان است؟ برای پاسخ به موارد زیر توجه کنید:
مهندس صنایع
مهندسی صنایع اغلب با مهندسی ساخت و تولید همپوشانی دارد. مهندسان صنایع با تمرکز مشابه بر فرآیندهای تولید، بر فرآیند توسعه محصول تمرکز می‌کنند و به دنبال ساده سازی و بهبود تکنیک‌های تولید هستند. متخصصان شاغل در این زمینه اغلب آموزش‌های پیشرفته‌ای را در زمینه تضمین کیفیت و مدیریت عملیات دنبال می‌کنند. مهندسان صنایع در چندین صنعت از جمله تولید، فناوری و خدمات کار پیدا می‌کنند. با ادامه پیشرفت تکنولوژی، مهندسان صنایع از تکنیک‌های تولید در بیشتر صنایع استفاده می‌کنند.
مشاور تجاری
هنگامی که یک شرکت تولیدی در رسیدگی به مشکلات سردرگم است، اغلب یک مشاور تجاری را برای ارائه مشاوره و راه حل های بالقوه استخدام می‌کند. مشاوران مهندسی در مهندسی مکانیک ساخت و تولید مهارت دارند. آنها می‌توانند به طور عینی به مشکلات نگاه کنند، برنامه‌هایی را برای بهبود تدوین کنند و مهمتر از همه، به طور موثر با مشتریان ارتباط برقرار کنند.
مشاوران بازرگانی با مدرک مهندسی ساخت و تولید به ویژه برای شرکت‌هایی که به دنبال به روز رسانی و ساده سازی مراحل تولید و مونتاژ هستند، ارزشمند می‌باشند. دانستن اصول اثبات شده تجارت و مدیریت برای این حرفه ضروری است.
تحلیلگر تحقیقات عملیات
یک تحلیلگر تحقیق در عملیات، فرآیندهای پردازش و تولید را به منظور تعیین زمینه‌های بهبود و رشد مطالعه می‌کند. مانند یک مهندس ساخت و تولید، تحلیلگران تحقیق عملیات قادرند تصویر بزرگتری از یک فرآیند تولید را مشاهده کنند تا نحوه ارزان‌تر و کارآمدتر کردن اجزای منفرد فرآیند را بسنجند.
تحلیلگران تحقیقات عملیاتی بر روی نتیجه نهایی تمرکز می‌کنند و به طور مداوم سعی در بهبود محصولات خود دارند. این نوع موقعیت در بخش‌های مختلف صنعت مهندسی از جمله مهندسی ساخت و مهندسی صنایع یافت می‌شود.
تکنسین مهندسی
تکنسین‌های مهندسی از نظریه‌ها و روش‌های علمی، ریاضی و مهندسی برای حل مسائل فنی در زمینه‌های مختلف مهندسی استفاده می‌کنند. تکنسین‌های مهندسی در صنعت تولید به طور کلی در تحقیق، طراحی محصول، رویه‌های ساخت و کارهای مختلف فعالیت می‌کنند.
عملکرد یک تکنسین مهندسی به طور کلی شامل موضوعات عملی و فیزیکی است. برای مثال، استفاده از یک طرح برای ساختن نمونه اولیه از یک محصول یا استفاده از ابزارهای طراحی به کمک رایانه برای تولید مدل‌های مجازی، در این حوزه قرار می‌گیرند.
مدیران مهندسی
مدیران مهندسی متخصصان باتجربه‌ای هستند که می‌توانند تسلط خود را بر تکنیک‌های مهندسی و مهارت‌های ارتباطی عالی ترکیب کنند. به طور کلی، یک مدیر مهندسی تیم‌های مهندسین را هدایت و نظارت می‌کند و مسئول بهره وری و نتایج تیم خود است. بسیاری از مدیران مهندسی در صنایع وابسته به تولید محصولات کار می‌کنند و پیشینه‌ای در مهندسی ساخت و تولید دارند.
مدیران سیستم‌های اطلاعاتی
این مدیران می‌توانند در توسعه، اصطلاح و نظارت سیستم‌های اطلاعاتی کار کنند. آنها داده‌ها را جمع‌آوری و ردیابی می‌کنند و کاربران را قادر می‌سازند اطلاعات را به سرعت فراخوانی و جمع‌آوری کنند. مدیران سیستم های اطلاعاتی باید با فناوری کامپیوتری که دائماً در حال تغییر است همگام باشند و برنامه‌هایی برای پیاده سازی فناوری جدید بر روی سیستم‌های موجود ایجاد کنند. علاوه بر این، آنها بر تیم‌هایی از برنامه نویسان کامپیوتر، مهندسان کامپیوتر و تحلیلگران سیستم نظارت می‌کنند.
بازار کار رشته مهندسی ساخت و تولید
به دلیل اینکه ایران در فاز صنعتی سازی قرار دارد و کارخانجات و شرکت‌های بسیاری در کشور مشغول به فعالیت هستند، بازار کار رشته ساخت و تولید به موقعیت اقتصادی کشور بستگی دارد؛ اما به دلیل آنکه متخصص حرفه‌ای در این حوزه کم هستند، افراد می‌توانند با کسب دانش به سرعت وارد کار شوند. با تحصیل در مهندسی ساخت و تولید می‌توان در حوزه های زیر مشغول به کار شد:
- صنعت هوافضا
- صنایع ماشین سازی
- صنایع خودروسازی
- صنایع ابزارسازی
- صنایع هوایی
- صنایع کشاورزی
- تکنسین تراشکاری
- تکنسین فلزکاری و صفحه تراشکاری و بورینگ کاری
- تکنسین سنگ زنی
- تجهیزات دارویی و پزشکی
- سرپرستی کارگاه‌های ساخت و تولید
- سرپرستی آزمایشگاه‌های اندازه گیری دقیق
- اپراتوری با ماشین‌های NC و CNC
- مونتاژ قطعات مکانیکی
مهندس ساخت و تولید در مجموعه‌های تولیدی موجود در نظارت بر تجهیزات و شناسایی فرصت‌های بهبود برای افزایش بهره وری و در عین حال حفظ کیفیت محصول کار می‌کند. فرد متخصص در ساخت و تولید می‌تواند در موقعیت‌های شغلی زیر مشغول به کار شود:
- او می‌تواند در یک مرکز تولید موتور را با استفاده از رباتیک، فناوری یکپارچه کامپیوتری یا یک سیستم تولید انعطاف پذیر (FMS) کار کند.
- او می‌تواند فرآیندهای تولید تلفن همراه را برای کاهش هزینه‌ها و بهبود کیفیت محصول را بر عهده بگیرد.
- او می‌تواند بهینه‌‌ترین چیدمان ماشین‌ها و تجهیزات را برای ساخت سلول‌ها در تولید قطعات گسسته مشخص کند.
- او می‌تواند توسعه و اجرای فرآیندهای ساخت برای ریزپردازنده‌ها را بر عهده بگیرد.
- او می‌تواند مقرون به صرفه‌ترین تجهیزات و مواد را برای چیدمان تاسیسات یک شرکت تولیدی شناسایی کند.
- او می‌تواند ابزار یا تجهیزاتی را برای تولید محصول طراحی کند.
وظایف مهندس مکانیک ساخت و تولید :
وظایف دقیق مهندس مکانیک ساخت و تولید بسته به محصول نهایی بسیار متفاوت هستند اما برخی از وظایف معمول عبارتند از:
- طراحی کانسپت فرآیند تولید
- تجزیه و تحلیل محصول
- مدیریت تولید شامل مدیریت اهداف تولیدی و کنترل موجودی
- بهبود مستمر و حذف ضایعات از طریق تجزیه و تحلیل مستمر و شناسایی ناکارآمدی‌های سیستم
- نظارت کلی و نظارت بر ماشین آلات، از جمله هماهنگی پروژه برای تعمیر و نگهداری، ارتقاء و تعمیر در صورت نیاز
- کار با کارکنان تولید برای آموزش تجهیزات جدید یا فرآیندهای بهینه سازی
- کمک به عیب یابی مشکلات در فرآیند تولید
برای اینکه یک مهندس تولید عالی باشید، به روز نگه داشتن دانش و کسب اطلاعات جدید بسیار مهم است.
مهارت‌های لازم برای مهندس ساخت و تولید
برای تحصیل در رشته مهندسی مکانیک ساخت و تولید، کسب مهارت‌های زیر ضروری است:
- مهارت‌های تحلیلی: باید بتواند زمینه‌های کم کارایی را شناسایی کرده و برای بهبود آنها ایده ارائه دهد.
- مهارت‌های تولید ناب: باید قادر به شناسایی و حذف زباله در سیستم باشد.
- مهارت‌های ارتباطی: با کارکنان بخش تولید در تمام سطوح کار کند تا بتواند به طور موثر نکات مربوط به تجهیزات را برای هر یک از نفرات توضیح دهد. همچنین برای مدیریت موفق پروژه باید مهارت داشته باشد.
- مهارت‌های فنی: باید بتواند با فناوری‌های مختلفی کار کند تا راه حلی ارائه دهد که نتیجه مورد نیاز را به کارآمدترین امور ایجاد نماید.
- آگاهی تجاری: باید چشم انداز بزرگتری را هنگام بررسی هر مرحله از فرآیند تولید در ذهن داشته باشد.
- مهارت‌های حل مسئله: باید مفهومی از یک فرآیند را در نظر گرفت و تجهیزات مورد نیاز برای تحقق آن را ایجاد کرد.
- توانایی‌های سازمانی: باید قادر به اولویت بندی وظایف، تنظیم برنامه و کار بین پروژه‌های مختلف برای دستیابی به اهداف کلی کسب و کار باشد.
کلام آخر
مهندسی ساخت و تولید بر پایه مهندسی صنایع و مهندسی مکانیک بنا شده است که عناصر مهمی از مکاترونیک، تجارت، اقتصاد و مدیریت بازرگانی را در دل خود دارد. این رشته همچنین به ادغام امکانات و سیستم‌های مختلف برای تولید محصولات باکیفیت و با هزینه بهینه و به کارگیری اصول فیزیک و نتایج مطالعات سیستم‌های تولیدی می‌پردازد.
مهندسان ساخت و تولید می‌توانند در زمینه های مختلفی از خودروسازی گرفته تا هوافضا، مشغول به کار شوند؛ اما برای موفقیت در این رشته لازم است که دانش و مهارت‌های خود را با آموزش تخصصی به روز کرد.