Vẽ bản đồ sự nghiệp cho một kỹ sư kỹ thuật Cơ khí

Kỹ sư cơ khí hay được ví như là “bác sĩ đa khoa” và là người có thể làm được tất cả các nghề trong số các nghề kỹ thuật? Lộ trình sự nghiệp của một kỹ sư cơ khí như thế nào? Và để hành nghề họ cần có những loại văn bằng chứng chỉ gì?

Bài viết này nhằm mục tiêu giúp cho các bạn trẻ hiểu rõ về chuyên ngành kỹ thuật cơ khí và nắm bắt xu hướng của ngành kỹ thuật cơ khí trên thế giới và tại Mỹ đang phát triển với những công nghệ tiên tiến như công nghệ sinh học, khoa học vật liệu, công nghệ nano. 

Để chuẩn bị cho ngành nghề tương lai này, tại Mỹ, hệ thống giáo dục đã đưa những ngành học nào để đào tạo cho các kỹ sư cơ khí tương lai ngay từ khi phổ thông trung học đến đào tạo đại học.

Một cử nhân kỹ thuật cơ khí điển hình cần theo các khóa học về truyền thông, khoa học nhân văn, khoa học cơ bản, kinh doanh, toán học, kỹ thuật cơ bản và kỹ năng vi tính.

Kỹ thuật Cơ khí có Nghĩa là gì?

Đó là bởi nghề này đòi hỏi trình độ học vấn và kỹ năng bao trùm một phạm vi rộng nhiều vấn đề về kỹ thuật, xã hội, môi trường và kinh tế. Tuy nhiên, nói chung, kỹ sư cơ khí quan tâm đến việc điều khiển các nguyên tắc chuyển động, năng lượng và lực thông qua các giải pháp cơ học.

Một kỹ sư cơ khí thiết kế các công cụ và quy trình được sử dụng để đáp ứng các nhu cầu của xã hội thông qua sự kết hợp của các nguồn lực vật chất, con người và kinh tế. Anh ta có thể làm việc trên máy phát điện, động cơ đốt trong, tua-bin hơi và khí, và các loại máy phát điện khác. Anh ta cũng có thể phát triển các loại máy móc như thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí, công cụ và các loại máy chạy bằng điện khác.

Kỹ Sư Cơ Khí Thực hiện những Công việc gì?

Lĩnh vực kỹ thuật cơ khí đa dạng có thể được phân chia theo nhiều cách khác nhau dựa trên chức năng công việc. Một số chức năng phổ biến nhất liên quan đến, nhưng không phải tất cả, các lĩnh vực công nghệ dưới đây, bao gồm:

  • Thiết kế Sản phẩm - phát triển các sản phẩm từ thiết bị y sinh đến động cơ chạy bằng xăng. Một kỹ sư cơ khí thiết kế bất cứ thứ gì sử dụng chuyển động cơ học.
  • Nghiên cứu và Phát triển - khám phá các giải pháp mới hoặc cải tiến các phương pháp cũ cho nhu cầu của con người
  • Chế tạo - phát triển máy móc xử lý nguyên liệu thành sản phẩm. Thiết kế, chế tạo máy móc và hệ thống máy móc nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động là điều tối quan trọng.
  • Quản lý hệ thống - giám sát hoạt động của một hệ thống lớn, chẳng hạn như nhà máy điện, cũng như giám sát những người làm việc ở đó.
  • Năng lượng - lập kế hoạch phát triển, lưu trữ và truyền tải năng lượng. Các ngành sản xuất và cung cấp năng lượng điện, chẳng hạn như khí đốt tự nhiên, dầu mỏ và năng lượng thay thế, sử dụng các kỹ sư cơ khí để phát triển ô tô, động cơ và thiết bị tiết kiệm nhiên liệu hơn.
  • Tiếp thị - xác định nhu cầu về một sản phẩm mới hoặc sửa đổi, và tính toán tính khả dụng của sản phẩm, quy mô thị trường, cấu trúc chi phí, lợi nhuận, thông số kỹ thuật và kênh phân phối.

Trong hầu hết các lĩnh vực này, kỹ sư cơ khí quan tâm đến việc sử dụng nhiệt hoặc thiết kế máy móc - nói cách khác là khai thác hoặc tạo ra năng lượng. Kỹ thuật sử dụng nhiệt được áp dụng trong lò hơi, máy điều hòa không khí và tủ lạnh. Thiết kế máy tập trung nhiều hơn vào phần cứng, bao gồm động cơ ô tô, máy tính và máy giặt.

Các kỹ sư cơ khí liên tục được yêu cầu đưa ra quyết định. Kích thước, hình dạng và vật liệu của mọi bộ phận của tất cả sản phẩm cơ khí được tạo ra phải do kỹ sư cơ khí quyết định. Họ cũng phải xác định những cách tốt nhất và hiệu quả nhất để chế tạo các sản phẩm. Thường thì những quyết định đó được đưa ra cùng với các kỹ sư thuộc các lĩnh vực khác. Một số quyết định mà họ đưa ra có thể liên quan đến vấn đề sinh tử: ví dụ, các tính năng an toàn của ô tô là trách nhiệm của các kỹ sư cơ khí.

Những vật liệu nano như ống nano carbon (CNTs) sẽ tạo ra những vật liệu mới chịu được sức nén và sức ép rất mạnh mẽ. Thép thanh sẽ không còn cần thiết và quá trình xây dựng sẽ được đẩy nhanh hơn bao giờ hết

Những xu hướng trong nghề cơ khí

Các lĩnh vực mới nổi như công nghệ sinh học, khoa học vật liệu và công nghệ nano được kỳ vọng sẽ tạo ra cơ hội việc làm mới cho các kỹ sư cơ khí. Cục Thống kê Lao động Mỹ (BLS) là một cơ quan liên bang sản xuất dữ liệu kinh tế về nền kinh tế Mỹ cho biết từ năm 2006 đến năm 2016 đã có gần 10.000 việc làm mới trong lĩnh vực cơ khí.

Đặc biệt, công nghệ y sinh đang được các kỹ sư cơ khí chuyên ngành cơ khí thiết kế quan tâm nhiều hơn. Lĩnh vực này liên quan đến việc thiết kế các chi và cơ quan nhân tạo. Các kỹ sư cơ khí phải làm việc cùng với các bác sĩ để phát triển các sản phẩm này có thể chịu được ứng suất và phải tương thích với cơ thể người.

Bằng kỹ sư cơ khí cũng có thể được áp dụng cho các chuyên ngành kỹ thuật khác, chẳng hạn như chế tạo máy hoặc kỹ thuật hàng không vũ trụ.

Giáo dục hướng nghiệp trong ngành cơ khí

Các kỹ sư phải kết hợp sự hiểu biết tốt về khoa học, toán học và máy tính với sự hiểu biết về công nghệ.

Ở cấp trung học phổ thông, trọng tâm là môn toán. Hai năm đại số cộng với các khóa học về hình học và lượng giác nói chung là bắt buộc.

Ngoài các môn khoa học tự nhiên và toán học, các kỹ sư cần có kỹ năng giao tiếp tốt, vì vậy đừng bỏ qua các môn giáo dục đại cương, xã hội và nhân văn. Ngoài ra, hãy nhớ rằng nhiều công ty công nghiệp lớn tuyển dụng kỹ sư cơ khí từ nhiều quốc gia. Điều đó có nghĩa là ngôn ngữ thứ hai có thể vô cùng quý giá.

Ở cấp độ đại học, sinh viên chuyên ngành kỹ thuật cơ khí có thể học toán cao cấp, giải tích, hóa học và vật lý. Sau một số khóa học cốt lõi này, sinh viên chuyên ngành kỹ thuật cơ khí tham gia các khóa học chuyên ngành về:

  • Động lực học chất lỏng
  • Khoa học vật liệu
  • Robot học
  • Quy trình chế tạo
  • Nhiệt động lực học và truyền nhiệt
  • Khoa học môi trường

Một Cử nhân kỹ thuật cơ khí điển hình cần theo các khóa học về truyền thông (soạn thảo văn bản kỹ thuật), khoa học nhân văn (ngôn ngữ lịch sử, chính trị học), khoa học cơ bản (hóa học, vật lý), kinh doanh (kế toán, tiếp thị), toán học, kỹ thuật cơ bản và kỹ năng vi tính. Thông thường các môn học kỹ thuật cơ khí cốt lõi (cơ học chất lỏng, thiết kế kỹ thuật, truyền nhiệt) bắt đầu vào năm thứ hai.

Đánh giá tương lai tiềm năng của bạn với tư cách là một chuyên ngành cơ khí bằng cách tự hỏi bản thân những câu hỏi sau:

  • Bạn được bao nhiêu điểm toán và các môn khoa học tự nhiên? Nếu bạn gặp khó khăn, hãy chọn một chuyên ngành khác. Nếu bạn làm tốt và có ý chí tiến thủ, ngành cơ khí có thể là một sự lựa chọn phù hợp.
  • Bạn có tò mò về cách mọi thứ hoạt động không? Bạn đã bao giờ tháo rời  mọi thứ ra và sắp xếp chúng lại với nhau chưa? Đây là một thuộc tính tự nhiên của người kỹ sư cơ khí.
  • Nếu bạn sống để khám phá những cách mới hoặc tốt hơn để làm mọi việc, bạn chắc chắn đang đi đúng hướng.
  • Trò ​​chơi máy tính, mê cung và câu đố ghép hình có thú vị với bạn không? Điều gì có thể tốt hơn là làm công việc mà bạn yêu thích?
  • Mọi người có tìm đến bạn để xin lời khuyên hay tin tưởng vào quyết định của bạn không? Điều đó có nghĩa là bạn đã suy nghĩ rõ ràng và đã thể hiện khả năng ra quyết định trước đó. Đó là một yêu cầu quan trọng đối với một kỹ sư cơ khí.

Lập kế hoạch cho một sự nghiệp kỹ thuật cơ khí

Tìm kiếm một trường đại học đã được công nhận bởi Hội đồng Kiểm định Kỹ thuật và Công nghệ Hoa Kỳ (ABET), một tổ chức kiểm định chất lượng các chương trình đào tạo có uy tín trong cộng đồng quốc tế. Mặc dù có thể tìm được vị trí kỹ sư cơ khí với các bằng cấp kỹ thuật khác, nhưng chứng chỉ ABET có thể góp phần làm đẹp hồ sơ xin việc của bạn.

Sau khi bắt đầu các môn học về kỹ thuật cơ khí, sẽ rất có lợi nếu bạn có được một kỳ thực tập hoặc một công việc liên quan đến kỹ thuật vào mùa hè. Những điều này giúp bạn tìm hiểu “thế giới thực” của kỹ thuật và tạo cơ hội để áp dụng các lý thuyết và nguyên tắc được dạy trên lớp. Một kỳ thực tập cũng có thể giúp bạn xác định những gì thích và không thích liên quan đến nghề nghiệp, điểm mạnh và điểm yếu của bạn. Hãy tận dụng cơ hội học hỏi bên ngoài lớp học, ngay cả khi bạn được trả lương thấp - hoặc làm công không lương.

Chương trình thực tập là một phần bắt buộc của một số chương trình giảng dạy, nhưng đối với những chương trình khác thì nó là tùy chọn. Nhiều công ty có các chương trình kéo dài một học kỳ trong khoa kỹ thuật cơ khí của trường đại học hoặc với trung tâm hướng nghiệp của trường. Sinh viên thậm chí có thể tiếp cận các nhà tuyển dụng tiềm năng trong tương lai với các đề xuất thực tập của riêng họ.

Các chương trình cấp bằng về Kỹ thuật cơ khí

Các bằng cấp sau đại học về cơ khí

Nhiều sinh viên theo học các chương trình kỹ thuật thạc sĩ hoặc tiến sĩ để học trong phòng thí nghiệm nghiên cứu và phân tích máy tính. Các chương trình cấp bằng trực tuyến về kỹ thuật cơ khí đã trở nên phổ biến hơn trong ngành cơ khí, khi các chuyên gia đang làm việc tìm cách cải thiện kỹ năng của họ mà không rời khỏi con đường sự nghiệp bằng cách bỏ việc trong hai năm.

Bạn có thể làm gì với tấm bằng Kỹ sư cơ khí?

Trên thực tế, mọi công ty thiết kế và sản xuất một sản phẩm đều sử dụng một kỹ sư cơ khí. Nhưng kỹ sư cơ khí cũng có thể được tìm thấy trong các phòng nghiên cứu, quân đội, Chính phủ và trong các ngành nghề khác như y học, luật hoặc giáo dục.

Hầu hết các công việc kỹ thuật cơ khí đều yêu cầu kinh nghiệm thiết kế. Khi cần một sản phẩm mới hoặc cải tiến, các công ty kêu gọi các kỹ sư cơ khí thực hiện công việc đó. Các kỹ sư phải vượt qua giới hạn của công việc trước đây của họ và sử dụng công nghệ tiên tiến để đáp ứng các yêu cầu của dự án một cách thành công.

Một lĩnh vực việc làm chính thứ hai của các kỹ sư cơ khí là chế tạo. Công việc chế tạo bao gồm gần như tất cả mọi thứ liên quan đến việc phát triển một sản phẩm, từ việc lựa chọn vật liệu thích hợp đến việc lựa chọn máy móc chính xác để chế tạo sản phẩm. Hầu hết các kỹ sư cơ khí trong ngành này làm việc cho các nhà sản xuất thiết bị, công ty hàng không vũ trụ, tiện ích, nhà máy chế biến vật liệu, công ty vận tải và công ty dầu khí. Họ cũng làm việc với các công ty nhỏ, dịch vụ tư vấn, trường đại học và phòng nghiên cứu của Chính phủ.

Các nhiệm vụ cụ thể có thể liên quan đến nghiên cứu và phát triển, thiết kế thiết bị hoặc hệ thống, giám sát sản xuất, kỹ thuật nhà máy, quản trị, kỹ thuật bán hàng, kiểm tra và đánh giá máy móc và toàn bộ nhà máy. Một số chức danh kỹ sư cơ khí và chức năng của họ bao gồm:        

  • Kỹ sư ô tô: Kỹ sư cơ khí thiết kế nhiều bộ phận xe hơi cho ngành công nghiệp ô tô. Là một kỹ sư ô tô, bạn có thể giải quyết các vấn đề về giao thông và an toàn bằng cách tạo ra các động cơ tốt hơn và hiệu quả hơn hoặc bằng cách phát triển, cải tiến các tính năng an toàn.
  • Kỹ sư y sinh: Các kỹ sư cơ khí làm việc với nhiều chuyên gia y tế khác nhau để thiết kế các thiết bị hỗ trợ di chuyển, các bộ phận giả và các cơ quan nhân tạo.
  • Tư vấn: Khi các kỹ sư cơ khí đã có được kinh nghiệm thực tế đáng kể và phát triển được trình độ chuyên môn cao, họ có thể chọn làm việc cho mình với tư cách là nhà tư vấn hoặc nhà thầu độc lập. Tại đây, họ có thể làm việc trên các dự án mà họ lựa chọn cho những khách hàng mà họ tôn trọng. Lĩnh vực tư vấn mang lại cơ hội trong các công ty dịch vụ tư vấn lớn và nhỏ và trong các cơ sở hành nghề tư nhân.
  • Kỹ sư thông gió cấp nhiệt (HVAC): Trong lĩnh vực này, các kỹ sư thiết kế hệ thống lạnh để làm thực phẩm đông lạnh, hoặc hệ thống điều hòa và sưởi ấm cho các doanh nghiệp và các tòa nhà công nghiệp, nhà dân dụng, ô tô, bệnh viện và trường học.
  • Kỹ sư hạt nhân: Việc thiết kế nhà máy điện hạt nhân đòi hỏi sự phục vụ của kỹ sư cơ khí. Người kỹ sư phải hiểu các nguyên tắc cơ bản của thiết kế hạt nhân, biết cách vận hành nhà máy hiệu quả và đánh giá các yếu tố môi trường liên quan đến nhà máy hạt nhân.
  • Kỹ sư rô bốt: Một kỹ sư cơ khí có thể thiết kế các máy để chế tạo các loại máy khác. Ví dụ, một kỹ sư rô bốt có thể tham gia vào việc tạo ra các thiết bị được sử dụng trong việc lắp ráp ô tô. Các kỹ sư quan tâm đến cấu trúc của rô-bốt, các cơ cấu khớp, ổ trục và đặc điểm truyền nhiệt của rô-bốt.
  • Giảng dạy: Mong muốn giúp tạo ra thế hệ kỹ sư tiếp theo thúc đẩy một số kỹ sư cơ khí chuyển sang sự nghiệp học thuật. Các kỹ sư trong các trường cao đẳng giám sát các hoạt động nghiên cứu, quản lý các phòng thí nghiệm và cố vấn cho sinh viên. Họ cũng viết và xuất bản sách và tài liệu kỹ thuật về kỹ thuật cơ khí.

Các chức danh nghề kỹ thuật cơ khí khác bao gồm:

  • Kỹ sư âm học
  • Kỹ sư thiết kế
  • Kỹ sư bảo toàn năng lượng
  • Kỹ sư phát điện
  • Kỹ sư động lực học
  • Kỹ sư bảo trì cơ khí
  • Kỹ sư đường ống
  • Kỹ sư thiết kế nhiệt
  • Kỹ sư gia công cơ khí

Chứng nhận, Giấy phép và Hiệp hội Cơ khí

Kỳ thi lấy chứng chỉ đạt chuẩn cơ khí, còn được gọi là kỳ thi FE, đo lường năng lực tối thiểu cần thiết để hành nghề kỹ sư. Nhiều trường kỹ thuật cho phép sinh viên tham gia kỳ thi sau khi tốt nghiệp. Hội đồng Giám định Kỹ thuật và Khảo sát Quốc gia quản lý bài thi. Nhiều cơ quan công quyền sử dụng trình độ học vấn và kinh nghiệm của sinh viên làm điều kiện tiên quyết để đăng ký kỳ thi FE. Các sinh viên đã ghi danh nên liên hệ với hội đồng tiểu bang của họ để xác định chính xác trình độ chuyên môn.

Sau khi vượt qua kỳ thi FE, bạn được coi là một kỹ sư trong đào tạo (EIT: Kỹ sư trong đào tạo thực hiện công việc kỹ thuật, chẳng hạn như thiết kế, dưới sự giám sát và chỉ đạo của Kỹ sư Chuyên nghiệp). Sau đó, bạn phải học việc để đủ điều kiện cho kỳ thi Kỹ sư chuyên nghiệp (PE). Chứng chỉ sẽ được cấp sau khi hoàn thành kỳ thi PE.

Các kỹ sư phải được cấp phép ở mỗi tiểu bang mà họ hành nghề. Việc sử dụng các tiêu chuẩn thi thống nhất nói chung đảm bảo rằng có thể nhận được giấy phép mà không cần tham gia kỳ thi cho mỗi tiểu bang. Tuy nhiên, lệ phí có thể được tính cho mỗi giấy phép. Bạn nên kiểm tra với hội đồng cấp phép của từng tiểu bang để xác định các yêu cầu chính xác.

Để biết thêm thông tin chi tiết

Để biết thông tin chung về kỹ sư cơ khí hoặc thông tin về nghề nghiệp, đào tạo và giáo dục, hãy nghiên cứu thêm các trang web này.

  • Hiệp Hội Kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ (ASME)
  • Hiệp hội các Kỹ sư Nhiệt lạnh và Điều hòa không khí Hoa Kỳ (ASHRAE)
  • Hiệp hội Kỹ sư Ô tô (SAE).