Машинобудування

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Інженери-механіки проектують і будують двигуни, …
транспортні засоби гігантських розмірів, …
… засоби транспортування вантажів і пасажирів на навколоземну орбіту, … (Ан-225 «Мрія» і «Буран». 38-й авіасалон в Ле-Бурже 1989 рік.)
… дистанційно керовані транспортні засоби, …
… механічні елементи наномеханізмів, …

Термін «машинобудування» має декілька нерозривно пов'язаних між собою смислових значень:

Машинобудування (як галузь промисловості) виникло в ході промислової революції в Європі у 18 столітті, але його розвиток можна простежити протягом кількох тисячоліть у всьому світі. Машинобудування пов'язане із будівництвом авіаційної та космічної техніки, металургією, виробництвом будівельних машин, технологічного устаткування та верстатів, обладнання для нафтовидобувної, нафтохімічної, хімічної промисловостей та інших галузей.

Машинобудування (як наука та навчальна дисципліна) зародилося в 19 столітті в результаті впровадження у виробництво відкриттів у галузі фізики. Інженерні спеціальності вимагають розуміння та фундаментальних знань у таких галузях, як механіка, кінематика, термодинаміка, матеріалознавство, електротехніка, електроніка, структурний аналіз та ін. Із розвитком та мініатюризацією об'єктів машинобудування значного розвитку набувають такі галузі, як композити, мехатроніка, нанотехнології, робототехніка. Інженери-механіки можуть також працювати в галузі біомедичної інженерії, зокрема, біомеханіки, транспортних явищ, біонанотехнології і моделювання біологічних систем, як, наприклад, механіки м'яких тканин.

Разом із цим, інженери-механіки можуть застосовувати такий інструментарій, як програмні продукти, що дозволяють моделювати будь-які технічні об'єкти і їх роботу, проводити віртуальні випробування цих моделей, застосовувати комп'ютеризовані системи автоматизованого проектування та управління життєвим циклом продукту для того, щоб проектувати заводи-виробники, промислове устаткування і верстати, системи опалення і охолодження, транспортні системи, авіаційні засоби, водні судна, робототехніку, медичні прилади, зброю тощо.

Історія розвитку машинобудування[ред.ред. код]

Парова турбіна Герона

Письмові свідчення про перші кроки і здобутки в галузі створення і застосування машин і механізмів можна віднайти в архівах різних суспільств стародавнього світу та середньовіччя всього людства.

Роботи Архімеда (287–212 до н. е.) в Стародавній Греції[5] у галузі механіки значно вплинули на становлення і розвиток машинобудування. Герон Александрійський (бл. 10-70 м н. е.) створив перший «паровий двигун» (Парова турбіна Герона).

У Стародавньому Китаї, Чжан Хен (78-139 н. е.) поліпшив водяний годинник і винайшов сейсмометр. Ма Цзюнь (200–265 н. е.) винайшов колісницю із диференціалами. Середньовічний китайський годинникар та інженер Су Сун (1020–1101 н. е.) впровадив спусковий механізм у свій астрономічний годинник-башту за два століття раніше, від того, як такий спуск можна було віднайти в годинниках середньовічної Європи, а також, першу в світі ланцюгову передачу відому як «нескінченний привод».[6].

У роки золотої доби ісламу приблизно з 7-го до 15-го століття, ісламські винахідники зробили значний внесок у розвиток технологій механіки та машинобудування. У 1206 році Аль-Джазарі, який був одним з них, написав свою знамениту «Книгу знань про геніальні механічні пристрої», у якій представив багато механічних конструкцій. Його також вважають винахідником механічних елементів, які на даний час є основою таких поширених механізмів, як колінчастий і кулачковий вали.[7]

Важливі досягнення в галузі наукових основ машинобудування відбулися в Англії в 17 столітті, коли сер Ісаак Ньютон сформулював свої три закони Ньютона, розробив методи математичного аналізу та заклав фундамент теоретичних засад класичної фізики. Ньютон неохоче публікував свої методи і закони протягом багатьох років, але, врешті-решт його переконали зробити це колеги, такі як сер Едмонд Галлей, який також оприлюднив свої праці на благо всього людства. Ґотфрід Вільгельм Лейбніц, якому приписують створення двійкової системи числення та механічного калькулятора (арифмометра), також вніс значний вклад у розвиток математичного аналізу та написав відомий трактат «Dynamica» з аналітичної механіки.

Промислова революція XVIII-го століття призвела до винаходів прядильної машини, ткацького верстата, парової машини, як універсального двигуна, та інших машин. Це спричинило необхідність «створення машин для виробництва машин» і започаткувало виникнення верстатобудування, як окремої галузі машинобудування, забезпечивши виробництво машин і двигунів, необхідних для приведення їх в дію.[8]. У 1848-му році Йоганн фон Ціммерманн (англ. Johann von Zimmermann) (1820–1901) заснував перший завод шліфувальних верстатів у Хемніці, Німеччина.

Перехід від мануфактури до машинного виробництва відкрив епоху великої машинної індустрії, ознаменував технічний переворот, розподіл праці, виникнення нових професій та їх вузької спеціалізації і загальне ламання суспільних відносин. Інженери-механіки почали об'єднуватися у спілки та товариства. Перше британське професійне товариство інженерів-механіків було засноване 1847 року як «Інституція інженерів-механіків» (англ. Institution of Mechanical Engineers (IMechE)), через тридцять років після цього британські інженери утворили таке ж професійне товариство — «Інституцію цивільних інженерів» (англ. Institution of Civil Engineers (ICE)).[9]

1880 року в Сполучених Штатах було створене Американське товариство інженерів-механіків (англ. American Society of Mechanical Engineers (ASME)), яке стало третім таким професійним інженерним товариством, після «Американського товариства цивільних інженерів» (англ. American Society of Civil Engineers) (1852) і «Американського інституту гірничих інженерів» (англ. American Institute of Mining Engineers) (1871).

Першими навчальними закладами в Сполучених Штатах, які започаткували інженерну освіту в галузі машинобудування, були:

  • Військова академія Сполучених Штатів (англ. United States Military Academy) в 1817 році;
  • навчальний заклад, тепер відомий як Норвічський університет (англ. Norwich University) в 1819 році;
  • Політехнічний інститут Ренсселера (англ. Rensselaer Polytechnic Institute) в 1825 році.

Освіту в галузі машинобудування історично було засновано на міцному підґрунті в галузях математики і науки.[10].

Машинобудування України виникло ще в середині XIX сторіччя. Наявність металу, вигідне транспортно-географічне розташування, висока концентрація сільськогосподарського виробництва сприяли розвитку важкого, транспортного і сільськогосподарського машинобудування.

Основними елементами розвитку сучасного машинобудування є вдосконалювання засобів виробництва, методів організації виробництва (наприклад використання технологій серійного й масового виготовлення), перехід до стандартизації, автоматизації й інформаційного забезпечення процесів.

Освітні рівні у галузі машинобудування[ред.ред. код]

Архімедів гвинт приводився в дію вручну і міг ефективно піднімати воду, як це демонструє на анімації червона кулька

Різні університети усього світу пропонують різні освітньо-кваліфікаційні рівні в галузі машинобудування.

В Бразилії, Ірландії, Філіппінах Пакистані, Китаї, Греції, Туреччині, Північній Америці, Південній Азії, Індії, Домініканській Республіці та в Сполученому Королівстві навчальні програми в галузі машинобудування зазвичай займають чотири-п'ять років і дозволяють здобути ступені:

  • бакалавра техніки (англ. Bachelor of Engineering — B.Eng. або B.E.);
  • бакалавра наук (англ. Bachelor of Science — B.Sc. або B.S.);
  • бакалавра технічних наук (англ. Bachelor of Science Engineering — B.Sc.Eng. або B.S.E.);
  • бакалавра-технолога (англ. Bachelor of Technology — B.Tech.);
  • бакалавра-механіка (англ. Bachelor of Mechanical Engineering — B.M.E.);
  • бакалавра прикладних наук (англ. Bachelor of Applied Science — B.A.Sc.), без, або із зазначенням «в галузі машинобудування».

В Іспанії, Португалії та в більшості держав Південної Америки, де ні навчальні програми бакалавра наук, ні навчальні програми бакалавра-технолога не прийняті, освітньо-кваліфікаційний рівень фахівця має назву «інженер-механік», і курс ґрунтується на п'яти або шести роках навчання.

В Італії курс ґрунтується на п'яти роках навчання, але для того, щоб вважатися інженером, потрібно скласти державний іспит в кінці курсу.

У Греції, курс базується на п'ятирічному навчальному плані. Крім цього студент має розробити «Тезиси Диплому» (аналог дисертації), після завершення чого він отримує «Диплом», а не ступінь бакалавра наук. Для підтвердження диплому «Інженер» (англ. «Certified Engineer») необхідно завершити навчальний чотирирічний курс інженерних досліджень у «Технологічному Освітньому Інституті» (англ. Technological Educational Institute — TEI).

В Австралії присуджують ступінь бакалавра техніки (машинобудування) або споріднених ступенів[11], причому, окрім цих ступенів, є ще розширена номенклатура спеціалізацій. Термін навчання для здобуття зазначених ступенів становить чотири роки очного навчання. Перед присудженням ступеню студент повинен отримати досвід роботи, попрацювавши три місяці в інженерній фірмі. Для забезпечення якості рівня підготовки інженерних спеціальностей Інститут інженерів Австралії (англ. Institution of Engineers Australia — IEAust) акредитує інженерні спеціальності, які присуджуються австралійськими університетами, у відповідності із Глобальною Вашингтонською угодою (англ. Global Washington Accord). Схожа система діє також і в Південній Африці під наглядом «Інженерної ради Південної Африки» (англ. Engineering Council of South Africa — ECSA).

Навчальні програми з машинобудування в Канаді акредитовані Канадською Радою з Акредитації Інженерної діяльності (англ. Canadian Engineering Accreditation Board — CEAB)[12] У Сполучених Штатах більшість навчальних програм для здобуття ступеня бакалавра машинобудування акредитовані Радою з Акредитації інженерних і технічних наук (англ. Accreditation Board for Engineering and Technology — ABET) для забезпечення стандартних і аналогічних вимог навчальних програм у різних університетах. На веб-сайті АВЕТ розміщено перелік 302 акредитованих навчальних програм з машинобудування станом на 11 березня 2014-го року.[13] У більшості держав, у яких пропонуються інженерні ступені, є подібні системи і установи з акредитації.

Фахівці, які здобули освітньо-кваліфікаційний рівень «бакалавр», можуть продовжувати навчання в магістратурі чи у аспірантурі для здобуття ступенів:

  • магістра техніки (англ. Master of Engineering — M.Eng. або MEng або ME);
  • магістра-технолога (англ. Master of Technology — M.Tech. або MTech);
  • магістра наук (англ. Master of Science — M.Sc. або MSc);
  • магістра управління інженерними проектами (англ. Master of Engineering Management — M.Eng.Mgt. або M.E.M.);
  • доктора філософії в техніці (англ. Doctor of Philosophy in Engineering — Eng.D. чи просто Ph.D.) або ступінь інженера.

Здобуття ступенів магістра та інженера можуть включати, а можуть і не включати дослідження. Здобуття ступеня доктора філософії включає суттєву дослідницьку складову і часто розглядається як відправна точка входження до наукового світу. У деяких освітніх системах ступінь інженера вважається перехідним рівнем між магістратурою та докторантурою.[14]

В Україні до приєднання до Болонського процесу освітньо-кваліфікаціними рівнями в галузі машинобудування були:

Отриманню диплома «інженер» передував п'ятирічний курс навчання, переддипломна практика на виробництві, дипломне проектування та захист дипломного проекту. Дипломний проект міг включати результати дослідницької роботи, хоча це не було обов'язковим.

Після приєднання України до Болонського процесу освітньо-кваліфікаціними рівнями в галузі машинобудування є:

Приєднання українських навчальних закладів до болонського процесу передбачає перехідний період, протягом якого продовжують присвоєння освітньо-кваліфікаційного рівня «спеціаліст», присвоєння якого по завершенні цього періоду буде скасовано. Умови присвоєння цього кваліфікаційного рівня є аналогічними до умов присвоєння освітньо-кваліфікаційного рівня «інженер».

Отриманню ступеня «бакалавр» передує чотирирічний курс навчання і Державний іспит. Отриманню диплома «спеціаліст» передує річний курс навчання на базі здобутого освітнього рівня «бакалавр», переддипломна практика, дипломне проектування і захист дипломного проекту. Отриманню ступеня «магістр» передує річний курс навчання на базі здобутих освітніх рівнів «бакалавр» чи «спеціаліст», магістерська науково-дослідницька практика, оформлення магістерської роботи та її захист.

Навчальні програми та предмети[ред.ред. код]

Стандарти, встановлені товариствами з акредитації у кожній країні, призначені забезпечити однаковість матеріалу основоположних навчальних предметів у обсязі загальної підготовки, підвищення ступеня компетентності серед інженерів-випускників, а також підтримувати довіру до інженерної професії в цілому. Інженерні навчальні програми, наприклад в США, які вимагаються Радою з акредитації «АВЕТ», повинні продемонструвати, що їхні студенти можуть працювати професійно як у галузі теплових, так і механічних систем".[16] Однак, предмети, які входять до спеціальної та спеціалізованої підготовки, вивчення яких вимагається від випускників, можуть відрізнятися від програми до програми. Університети та технічні інститути часто можуть об'єднувати декілька навчальних предметів у єдиний курс, або ж розділити один предмет між декількома курсами, залежно від наявних факультетів та від основних напрямків досліджень, які проводяться у навчальному закладі.

До переліку основних навчальних предметів в галузі машинобудування, як правило, входять:


Інженери-механіки також повинні розуміти і вміти застосовувати основні поняття з хімії, фізики, хімічній технології, цивільне будівництво та електротехніки. Всі машинобудівні програми включають в себе кілька семестрів математичних класів, включаючи обчислення, а також розширені математичні поняття в тому числі диференціальних рівнянь, диференціальних рівнянь в приватних, лінійну алгебру, абстрактна алгебра, і диференціальної геометрії, серед інших.

На додаток до основної машинобудування навчальної програми, багато машинобудівні програми пропонують більш спеціалізовані програми і класи, такі як системи управління, робототехніки, транспорту і логістики, кріогенної техніки, палива технології, автомобілебудування, біомеханіки, вібрації, оптики та інших, якщо окремі Відділ не існує для цих суб'єктів.[19].

Більшість машинобудівних програми також вимагають різну кількість науково-дослідних або общинних проектів для набуття практичного вирішення проблем досвід. У Сполучених Штатах він є загальним для механічних студенти інженерних, щоб завершити один або декілька стажувань під час навчання, хоча це не правило, це передбачено в університеті. кооперативного освіти і інший варіант. Майбутні трудові навички дослідження ставить попит на компоненти дослідження, які харчуються творчість студента та інновацій.[20].

Ліцензія[ред.ред. код]

Мета цього процесу полягає у забезпеченні того, що інженери володіють необхідними технічними знаннями, реальним досвідом і знанням місцевої правової системи на практиці на професійному рівні. Після сертифікації інженеру присвоюється звання професійний інженер (у Сполучених Штатах, Канаді, Японії, Південної Кореї, Бангладеш і Південна Африка), дипломований інженер (у Великобританії, Ірландії, Індії та Зімбабве), Чартеред Професійний інженер (в Австралії та Новій Зеландії) або європейський інженер (більша частина Європейського союзу), реєстраційним інженером або професійним інженером в Філіппінах і Пакистані. Дипломований інженер і європейський інженер — це кваліфікація.

У США, щоб стати ліцензованим «Професійним Інженером» (PE), інженер повинен пройти комплексну Fe (фундаментальні основи інженерних) іспит, працювати, як мінімум, 4 років, як Інженерна Міжнар (EI) або інженера в навчанні (EIT) і передавати «Принципи та практика» або PE (дотримуюся інженер або професійний інженер) іспити. Вимоги та етапи цього процесу викладені в Національна рада експерти з інженерних наук та маркшейдерської справи (NCEES), що складається з інженерно-межеванию ліцензування плат, які представляють усі штати і території США.

У Великобританії, в даний час випускники вимагають B.Eng плюс відповідний ступінь магістра або комплексний Мен ступінь, мінімум 4 роки аспірант з розвитку робота компетентності та рецензованих звіт по проекту в області кандидати спеціальності для того, щоб стати дипломованим Інженер-механік (C.Eng, MIMechE) через Інститут інженерів-механіків . C.Eng MIMechE також можуть бути отримані за допомогою обстеження маршруту через місто і гільдій Лондонського інституту.

У більшості розвинених країн, визначених інженерних задач, таких як проектування мостів, електростанцій, і хімічних заводів, повинні бути схвалені професійного інженера або дипломований інженер . «Тільки інженер ліцензії, наприклад, може підготувати, підписати, друк і представити технічні плани і креслення до державної влади для затвердження, або для герметизації інженерних робіт для державних і приватних клієнтів.» Ця вимога може бути записана в стан і провінційні законодавчі акти, такі, як в канадських провінціях, наприклад Закон інженер Онтаріо або Квебека.

В інших країнах, таких як Австралія і Великобританія, не існує такого законодавства; Однак, практично всі, що засвідчують органи підтримувати кодекс етики незалежних законодавства, що вони очікують всі члени дотримуватися або висилки ризикую

Cучасні Iнструменти[ред.ред. код]

Косий погляд з чотирьох рядним колінчастого вала з поршнями

Багато машинобудівних компаній, особливо, в промислово розвинених країнах, мають включати програми автоматизованого конструювання (CAE) в існуючі розробки та аналіз процесів, у тому числі 2D і 3D твердотільного моделювання системи автоматизованого проектування (САПР). Цей метод має багато переваг, у тому числі він більш простий та вичерпний у візуалізації продуктів, дає можливість створення віртуальних вузлів деталей і простоту використання в проектуванні інтерфейсів і допусків.

Інші програми CAE, зазвичай використовуються інженерами-механіками включають продукт для управління життєвим циклом (PLM) та інструменти аналізу, що використовуються для виконання складних моделей. Інструменти аналізу можуть бути використані для прогнозування реакції продукту на очікуваних навантажень, у тому числі втомної довговічності і технологічності. Ці інструменти включають в себе аналіз методом кінцевих елементів (FEA), обчислювальної гідродинаміки (CFD) та автоматизованого виробництва (CAM).

Використання програм CAE, механічна конструкція команда може швидко і дешево ітерації процесу проектування розробити продукт, який краще відповідає вартість, продуктивність та інші обмеження. Немає фізичного прототипу не повинно бути створено до дизайн не наближається до завершення, дозволяючи сотні або тисячі конструкцій повинні бути оцінені, а відносно мало. Крім того, програми аналізу CAE можна моделювати складну фізичні явища, які не можуть бути вирішені вручну, наприклад, в'язкопружності, комплексного контакту між сполучаються деталями або неньютоновских потоків.

Як машинобудування починає зливатися з іншими дисциплінами, як видно по мехатроніці, міждисциплінарний оптимізації конструкції (МДО) використовується з іншими програмами CAE для автоматизації та підвищення ітеративний процес проектування. МДО інструменти обернути навколо існуючих CAE процесів, що дозволяє оцінки продукту тривати навіть після аналітик йде додому протягом дня. Вони також використовують складні алгоритми оптимізації для більш розумно вивчити можливі проекти, часто знаходячи найкращі інноваційні рішення складних міждисциплінарних задач проектування.

Об'єкти виробництва[ред.ред. код]

Об'єктом машинобудівного виробництва є виріб, яким називають продукт кінцевої стадії виробництва. Ним може бути будь-який предмет, або множина предметів виробництва, які виробляють на підприємстві. Для автомобільного заводу виробом є автомобіль, для моторного — мотор, для заводу з виробництва заготовок — виливок, кованка тощо. Стандарти передбачають такі види виробів: заготовки, деталі, складальні одиниці, комплекси та комплекти.

Заготовка — виріб, з якого внаслідок зміни форми, розмірів, жорсткості поверхонь та властивостей матеріалу отримують деталь чи суцільну складальну одиницю. Деталь це виріб, який виготовляють без складальних операцій, наприклад, вал, шестерня, хромована гайка, трубка, що зварена з одного шматка металу та ін.

Складальна одиниця — виріб, складові частини якого з'єднуються між собою внаслідок виконання складальних операцій (згвинчування, склеювання, зварювання, запресовування, зшивання, розвальцьовування, заклепування), наприклад, автомобіль, верстат, редуктор, зварена ферма чи корпус.

Комплекс — дві та більше складальні одиниці, що з'єднані між собою на заводі, виготовлені складальними операціями та призначені для виконання взаємопов'язаних експлуатаційних функцій.

Комплект — два та більше виробів, не з'єднаних між собою та призначених для виконання однотипних функцій допоміжного характеру (запчастини, інструмент, пристрої, комплект вимірювальної апаратури).

Типи машинобудівного виробництва[ред.ред. код]

У машинобудівному виробництві розрізнюють три основних типи: масове, серійне та одиничне.

Належність виробництва до того чи іншого типу визначається степінь спеціалізації робочих місць, номенклатурою об'єктів виробництва, формою руху цих об'єктів по робочим місцям.

Масове виробництво характеризується безперервним виготовленням обмеженої номенклатури виробів на вузькоспеціалізованих робочих місцях. Цей тип виробництва дозволяє механізувати та автоматизувати технологічний процес у цілому та організувати його більш економно.

Серійне виробництво характеризується виготовленням обмеженої номенклатури виробів (деталі виготовляють партіями, а складальні одиниці — серіями), що повторюється через певні проміжки часу, і широкою спеціалізацією робочих місць. Розділення серійного виробництва на велико-, середньо- та дрібносерійне умовне, так як у різних галузях машинобудування при одній і тій же кількості виробів у серії, але при суттєвій різниці їх розмірів, складності та трудомісткості виробництво може бути віднесене до різних типів. За рівнем механізації та автоматизації багатосерійне виробництво наближається до масового, а дрібносерійне до одиничного.

Одиничне виробництво — відзначається виготовленням широкої номенклатури виробів в одиничних кількостях, що повторюється через невизначені проміжки часу або взагалі не повторюються. Робочі місця при цьому не мають визначеної спеціалізації. Значний відсоток технологічних операцій виконують вручну.

Однією з ознак виробництва є коефіцієнт закріплення операцій, під яким розуміють відношення кількості всіх операцій, що виконуються протягом одиниці часу (місяць), до кількості робочих місць:

K={}^{O}\!\!\diagup\!\!{}_{P}\;,

де О — кількість різних операцій, що виконуються на робочих місцях ділянки або цеха протягом місяця; Р — кількість робочих місць на ділянці або в цеху.

Галузі машинобудування по групах[ред.ред. код]

Традиційне машинобудування поділяють на такі групи галузей: важке машинобудування; загальне машинобудування; середнє машинобудування; точне машинобудування; виробництво металевих виробів і заготовок; ремонт машин і устаткування.

Важке машинобудування[ред.ред. код]

До важкого машинобудування відносяться галузі, що виробляють обладнання для гірської і металургійної промисловості, енергетичні блоки (енергетичне машинобудування), підйомно-транспортне устаткування.

Загальне машинобудування[ред.ред. код]

Загальне машинобудування представлено такими галузями, як транспортне машинобудування (залізничне, суднобудування, авіаційне, ракетно-космічна промисловість, але без автомобілебудування), сільськогосподарське, виробництво технологічного встаткування для різних галузей промисловості (крім легкої й харчової).

Середнє машинобудування[ред.ред. код]

До складу середнього машинобудування входять автомобілебудування, тракторобудування, верстатобудування, інструментальна промисловість, виробництво технологічного устаткування для легкої й харчової промисловості.

Точне машинобудування[ред.ред. код]

Провідні галузі точного машинобудування — приладобудування, радіотехнічне й електронне машинобудування, електротехнічна промисловість.
Продукція галузей цієї групи винятково різноманітна — це оптичні прилади, персональні комп'ютери, радіоелектронна апаратура, авіаційні прилади, волоконна оптика, лазери й комплектуючі елементи, годинники.

Виробництво металевих виробів і заготовок[ред.ред. код]

  • Виробництво ножових виробів, столових приладів, замкових і скоб'яних виробів, фурнітури
  • Виробництво масових металовиробів (металовиробів) — дріт, канати, цвяхи, кріплення.

Галузева структура та особливості розміщення машинобудування[ред.ред. код]

Важке машинобудування випускає гірничошахтне, підйомно-транспортне, металургійне обладнання, устаткування для хімічного та будівельного комплексів, шляхові машини (бульдозери , екскаватори, катки, грейдери) тощо. Воно є металомістким, тому тяжіє до металургійних баз; водночас воно — громіздке, тому тяжіє до споживача. Продукція цієї галузі випускається невеликими партіями або навіть одиничними зразками (парові казани, турбіни, прокатні стани) і є трудомістким.

Рівнем розвитку важкого машинобудування виділяються насамперед розвинені країни, де є важка промисловість. Серед країн, що розвиваються, важке машинобудування орієнтується на добувну промисловість (видобуток нафти, газу, руди, вугілля) чи на металургійну промисловість (Індія, Бразилія, Аргентина).

Транспортне машинобудування складається з виробництва автомобілів, морських та річкових суден, локомотивів, вагонів, трамваїв, тролейбусів тощо. Воно орієнтується переважно на економічно розвинені країни, де є значний попит на цю продукцію, а також на сировинну базу.

Автомобілебудування позначене великою капіталомісткістю, а гостра конкуренція зумовлює високий рівень монополізації. Найбільшими монополіями з виробництва легкових автомобілів є «Вольво», «Даймлер-Бенц», ФІАТ, БМВ, «Дженерал-моторс», «Форд-мотор», «Тойота», «Нісан», «Опель». Серед регіонів лідерство тримає Північна Америка. Серед країн виділяються США, Японія та Франція.

АвтоЗАЗ-Daewoo в Україні налагодив випуск автомобіля «Таврія» покращеної якості та трьох моделей «Daewoo». В Іллічівську почато складання моделей Leganza, Nubira, Lanos.

Компанія General Motors у рамках сумісного підприємства АвтоЗАЗ-Daewoo інвестувала в автомобілебудування 100 млн дол. задля складання Opel Astra та Vectra. У Луцьку утворено СП із складання шостої моделі ВАЗ, а в Мелітополі на базі нещодавно збудованого моторного заводу налагоджено випуск двигунів фірми «Рено», в тому числі для СП «Рено-ЛАЗ» з виробництва нових автобусів.

Випуск автомобілів у Росії знизився, Україна у 1998 р. випустила 25,7 тис. легкових автомобілів. Вантажне автомобілебудування зосереджено у таких країнах, як США, Канада, Японія, ФРН, Росія, Чехія, Білорусь. Тут виробляються вантажівки великої та середньої вантажопідйомності. Найбільші центри: Москва, Набережні Челни, Нижній Новгород у Росії, Мінськ та Жодіно у Білорусі, Дірборн у США, Нагоя у Японії, Копршивниця у Чехії (вантажівки «Татра») Японії (Mitsubishi, Nissan, Hino), Італії (Iveco), Швеції (Volvo), Франції (Renault), ФРН та США (Даймлер-Крайслер, Mercedes, MAN), а також моделі Scania та DAF. Росія з Україною утворили 4 СП із складання невеликих вантажівок «Газель» в Сімферополі, Іллічівську, Кременчуці та Київській області.

Виробництво автобусів зосереджено у ФРН («Мерседес»), Угорщині («Ікарус»), Україні (ЛАЗ), Росії (ПАЗ, ЛІАЗ), США, Японії, Швеції (Вольво), Франції (Рено).

Виробництво мотоциклів зосереджено в Японії (Suzuki, Jawa, Jamaha, Kawasaki, Honda); ФРН (BMW), Франції (Pegeout), США та Італії.

Локомотивобудування історично склалось там, де була розвинена мережа залізниць: у Західній Європі, Росії, Україні, США, Японії. У більшості розвинених країн випускають і використовують електровози (виняток США, де висока питома вага тепловозів), а в країнах, що розвиваються, застосовують тепловози і паротяги. Найновіші типи локомотивів запроваджує Японія, швидкість руху на її спеціальних швидкісних залізницях по Тихоокеанському поясу — найвища. У США розроблений новий тип швидкісного залізничного складу, який рухатиметься зі швидкістю 240 км/год і стане одним із найнадійніших з огляду на безпеку руху. В Україні тепловози та електровози виробляються у Луганську, Харкові та Дніпропетровську, трамваї — у Луганську, тролейбуси — у Дніпропетровську.

Морське машинобудування зосереджене у Японії; ця країна дає 38% споруджуваного тоннажу. За обсягом військового суднобудування перед ведуть США. Від середини сімдесятих років швидко — за активної участі японських монополій та з використанням японського суднового обладнання — морське суднобудування розвивається у Південній Кореї (20% світового обсягу), Сінгапурі, Бразилії. У Західній Європі найвищі темпи розвитку суднобудування — в Німеччині та Італії (відповідно 5,4 та 4,3%). Китай у останній час витіснив з третього місця Німеччину і його питома вага становить 6,1%.

В окремих країнах сформувалась певна спеціалізація: Японія робить судна для перевезення наливних та насипних вантажів, Франція — зріджених газів і хімікатів, Фінляндія — криголами й пасажирські судна, США — судна-баржовози та газовозні танкери.

Нова тенденція — переміщення суднобудівних потужностей в країни, що розвиваються. Крім Республіки Корея в «першу десятку» увійшла Бразилія . Це пов'язано з наявністю сировинної бази та дешевих трудових ресурсів.

У світовому виробництві суден питома вага України у 1995 році становила 0,8%, а у 1998 впала до 0,3%. Провідними покупцями українських суден є Греція (41% від загальної вартості проданих суден), Росія (30%), Данія, Ліберія, Нідерланди.

Верстатобудування є галуззю, яка визначає науково-технічний прогрес у світі. Воно потребує залучення висококваліфікованих трудових ресурсів, тому розміщується в основному у економічно розвинутих країнах. Не випадково на шість із них — Японію, ФРН, США, Італію, Швейцарію та Францію — припадає 75% виробництва верстатів. У експорті верстатів лідирують ті ж самі країни.

Верстатобудування в країнах світу має вузьку спеціалізацію. Так, США і ФРН перші за випуском верстатів з програмним управлінням; Японія і ФРН — металорізальних верстатів; США, Японія і ФРН — ковальсько-пресових верстатів; Швейцарія — прецизійних верстатів.

Сільськогосподарське машинобудування включає випуск комбайнів, жаток, сіялок, косарок, устаткування для тваринництва тощо. Всі ці машини орієнтуються на споживача і виробляються у тих країнах, де в них виникає потреба. Багато країн, що розвиваються, мають цехи зі збирання сільськогосподарської техніки, а комплектуючі завозять із Західної Європи, Японії та США. За обсягом виробництва сільськогосподарських машин лідирують США, вони ж є основними споживачами цієї техніки. Зернозбиральні комбайни випускають у Ростові-на-Дону, Таганрозі, Сизрані, Красноярську (Росія) Луганську й Кіровограді (Україна); кукурудзозбиральні — в Херсоні (Україна); льонозбиральні — Бєжецьк, Люберці (Росія); бавовнозбиральні — Ташкент (Узбекистан); картоплезбиральні — Гомель (Білорусь), Рязань, Тула (Росія). Херсонський завод кукурудзозбиральних комбайнів налагодив виробництво зернозбирального комбайну «Славута».

Авіа- та ракетобудування характерне для економічно розвинутих країн. США виготовляє «Шатли», Франція — «Оріони», Росія — штучні супутники, космічні станції, модулі; Україна — ракетоносії «Зеніт» і «Протон». Також Україна бере участь у комічній програмі «Морський старт». Найбільші виробники літаків у світі — Boeing (США) та Airbus (консорціум Західної Європи). Також різні типи літаків виготовляють Франція, Італія, Канада, Швеція та інші. Росія виробляє військові та цивільні літаки і гелікоптери: МІГ, СУ, АН, ІЛ, ТУ та інші. В Україні виготовляють авіадвигуни (завод «Мотор-Січ» в Запоріжжі). Авіазаводи у Києві та Харкові налагоджують випуск ТУ-334, АН-140, АН-74, АН-74 ТК.

Важливим напрямом машинобудування є виробництво зброї. У світі серед виробників зброї виділяються розвинені країни, а серед покупців, як розвинені країни, так і ті, що розвиваються.

Приладобудування — це виробництво електро- та радіовимірювальних оптичних приладів, приладів часу, засобів зв'язку тощо. Найбільшими виробниками електротехнічного устаткування у світі є компанії АВВ (Швейцарія та Швеція), Siemens (ФРН), General Electric (США), GEC-Alsthom (Франція та Великобританія).

Ці галузі виробництва спочатку з'явилися у Європі, США та Японії, а потім були перенесені також у Нові Індустріальні Країни (НІК) Східної, Південно-Східної Азії та Латинської Америки в розрахунку на дешеву робочу силу.

Одним із напрямів приладобудування є електронна промисловість. Вона зародилась у США, потім перейшла до Європи і Японії, а тепер змістилась у НІК. Зараз такі НІК, як Республіка Корея, Сінгапур, Гонконг, Тайвань, Бразилія, входять у десятку перших країн, поступаючись лише США, Японії, ФРН, Великобританії та Франції. Спочатку в цих країнах тільки складали побутову електроніку з американських, європейських та японських деталей; тепер тут впроваджують своє інтегроване виробництво, яке містить всі основні стадії. Випускаються персональні комп'ютери, великі інтегральні схеми, периферійні системи, обладнання для електронного проектування, засоби зв'язку, волоконна оптика тощо. У 1997 році у світі було виготовлено 80 млн персональних комп'ютерів. Лідер — компанія Compag (США).

В Україні ця галузь теж широко представлена: більшість продукції виробляється на підприємствах військово-промислового комплексу. Серед центрів виділяються Київ, Дніпропетровськ, Львів, Одеса, Харків, Сімферополь.

Важке машинобудування України включає виробництво металургійного, гірничого, підйомно-транспортного обладнання, енергетичних блоків (парових казанів, атомних реакторів, турбін, генераторів), а також іншої металомісткої та великогабаритної продукції. У цій галузі створюються підприємства повного циклу з випуском продукції невеликими серіями або індивідуального призначення. Потреба великої кількості металу, складність транспортування готової продукції зумовлюють розміщення цих підприємств поруч з металургійними центрами, хоча інколи вони розташовуються і в районах споживання. За класичний приклад може правити Донецько-Придніпровський район: Краматорськ, Дніпропетровськ, Харків, Донецьк, Маріуполь тощо.

Сільськогосподарське машинобудування — це передусім тракторний та моторобудівний заводи у Харкові, завод тракторних сівалок у Кіровограді, бурякокомбайновий завод у Дніпропетровську тощо.

Машини та обладнання для хімічної промисловості виробляються у Сумах, Полтаві, Сніжному. В Західно-Українському та Центрально-Українському економічних районах переважає працемістке й неметаломістке виробництво: добре розвинені верстатобудування, автобудування, виробництво різних приладів, електро- та радіоапаратури, засобів автоматизації, технологічного обладнання.

Центри верстатобудування: Київ, Житомир, Львів. Виробництво приладів та засобів автоматизації: Київ, Житомир, Львів, Мукачеве, Черкаси. Сільськогосподарське машинобудування тяжіє до місць споживання готової продукції.

Південь спеціалізується на суднобудуванні, судноремонті, виробництві сільськогосподарських машин, верстатів, будівельно-шляхового й підйомно-транспортного обладнання, машин для легкої та харчової промисловості. Морське й річкове суднобудування (Миколаїв, Херсон, Керч), судноремонт (Одеса, Іллічівськ, Херсон, Севастополь) — це найдавніші галузі промисловості регіону. Тут будують судна найрізноманітнішого призначення.

Машинобудівний комплекс України має значний науково-виробничий потенціал.

Aсоціації[ред.ред. код]


Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. engineering «mechanical engineering». The American Heritage Dictionary of the English Language, Fourth Edition. .
  2. «mechanical engineering». Webster dictionary. Retrieved:.
  3. Постанова Кабінету Міністрів України від 13.12.2006 № 1719 «Про перелік напрямів, за якими здійснюється підготовка фахівців у вищих навчальних закладах за освітньо-кваліфікаційним рівнем бакалавра».
  4. Постанова Кабінету Міністрів України від 27.06.2010 № 787 «Про затвердження переліку спеціальностей, за якими здійснюється підготовка фахівців у вищих навчальних закладах за освітньо-кваліфікаційними рівнями спеціаліста і магістра».
  5. «Heron of Alexandria». Encyclopedia Britannica 2010 — Encyclopedia Britannica Online. Accessed: 9 May 2010.
  6. Needham, Joseph (1986). Science and Civilization in China: Volume 4. Taipei: Caves Books, Ltd.
  7. Al-Jazarí. The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices: Kitáb fí ma'rifat al-hiyal al-handasiyya. Springer, 1973. ISBN 90-277-0329-9
  8. Engineering — Encyclopædia Britannica, accessed 6 May 2008
  9. R. A. Buchanan. The Economic History Review, New Series, Vol. 38, No. 1 (Feb., 1985), pp. 42-60.
  10. The Columbia Encyclopedia, Sixth Edition. 2001-07, engineering, accessed 6 May 2008
  11. «Mechanical Engineering (Машинобудування)». Процитовано 8 December 2011. 
  12. Accredited engineering programs in Canada by the Canadian Council of Professional Engineers.
  13. База даних інженерних програм, акредитованих ABET, Accessed 11 March 2014.
  14. Types of post-graduate degrees offered at MIT.
  15. Закон України «Про вищу освіту»
  16. 2008-2009 Критерії ABET (англ.), p. 15.
  17. University of Tulsa Required ME Courses — Undergraduate Majors and Minors. Department of Mechanical Engineering, University of Tulsa, 2010.
  18. Harvard Mechanical Engineering Page. 2006.
  19. Mechanical Engineering courses, MIT.
  20. [1] Aalto University School of Engineering, Design Factory — Researchers Blog.