Konetekniikka
Konetekniikka on käsitteenä erittäin laaja tekniikan ala. Konetekniikan alaan kuuluvat kaikenlaiset laitteet ja koneet, jotka on tarkoitettu mekaaniseen työhön. Konesuunnittelu tutkii aina kaikenlaisia konetekniikan sovelluksia. Konetekniikan piiriin kuuluvat läheisesti muun muassa robotit ja moottorit. Konetekniikka on aina mekaanista, kun taas esimerkiksi elektroniikka on sähköistä. Mekatroniikka syntyi 1990-luvulla, ja on oppiaine, jossa yhdistyvät sekä elektroniikka että mekaniikka.
Konetekniikkaa voi opiskella monissa teknillisissä yliopistoissa ja ammattikorkeakouluissa. Kone- ja tuotantotekniikka tuottaa työmarkkinoille insinöörejä. Insinöörien työtehtäviin kuuluu esimerkiksi koneensuunnittelua, tuotekehitystä, logistiikkaa, tutkimusta, valmista tuotantoa, markkinointia, myyntiä ja tekniikan opetusta.
Konetekniikan alue on varsin monipuolinen
Konetekniikkaan katsotaan kuuluviksi autot ja autotekniikka, kaikki muut liikennevälineet sekä lentotekniikka, johon Suomessa lasketaan mukaan kuuluvaksi myös kotimaassa tapahtuva lennonopetus. Konetekniikan mielenkiintoiseen ja monimuotoiseen alaan kuuluvat myös laivasuunnittelu ja laivat, polttomoottorit sekä kaasu- ja vesiturbiinit. Konetekniikkaan kuuluvat myös mekatroniikka ja robotiikka, kuten teollisuuden tuotantotekniset koneet ja laitteet pneumatiikka ja hydrauliikka.
Insinööritekniikkaa käytetään tehokkaasti hyödyksi myös kaikissa maatalouden koneissa ja laitteissa, joita ammattitaidolla valmistaa kellfri.fi, alansa tunnettu ja osaava toimija. Konetekniikan alaan kuuluvat myös: valmistustekniikka sekä vesi-, lämpö- ja ilmastointitekniikka, rakentamistekniikka ja rakennesuunnittelu, konesuunnittelu ja konediagnostiikka, materiaalitekniikka ja teknillinen mekaniikka.
Konetekniikan tieteelliseen perustaan kuuluvat myös seuraavat: dynamiikka, statiikka ja mekaniikka, perusfysiikka ja matematiikka, lujuusoppi, termodynamiikka, metallioppi, materiaalifysiikka, luotettavuustekniikka ja tribologia.
Konesuunnittelu
Tuleville koneinsinööreille opetetaan useamman kerran viikossa koneensuunnitteluoppia, sekä teroriassa että käytännön harjoitusten avulla. Koneensuunnittelun tunteminen on yksi keskeinen asia konetekniikan opiskelussa. Koneensuunnitteluopin tuoman tietojen avulla opiskelijat pyrkimään taitavasti ja järjestelmällisesti hallitsemaan kaikkien konetekniikan alueeseen kuuluvien laitteiden suunnittelun. Tarkoituksena on hallita ala siten, että tarvittavia laitteita ja koneita voidaan tehtyjen suunnitelmien mukaan alkaa valmistaa.
Laitteiden suunnitteluvaiheessa otetaan aina huomioon valmistukseen kuluva aika, tarvittavat materiaalit ja niiden kustannukset sekä laitteiden ja koneiden toimivuus teollisen valmistustekniikan avulla. Nykytekniikka ottaa huomioon ennen laitteiden lopullista tuotantoon menoa asioita paremmin, kuin vielä muutama vuosikymmen sitten osattiin ajatella.
Laitteiden pitää olla ergonomisia, turvallisia testaajilleen ja lopullisille käyttäjilleen. Toimivia ja kierrätettävissä. CAD, eli tietokoneavusteinen suunnittelu, on avuksi monessa valmistusvaiheessa, kuten koneensuunnittelussa ja valmistusteknisten kuvien tuottamisessa.
Käytännössä kaikki valmistuvien laitteiden ja koneiden tiedot, kuten valmistuskuvien hallinta ja versiointi, onnistuu ilman erillisiä ohjelmatyökaluja, joita kutsutaan yleisesti PDM-ohjelmiksi. Nykyään monissa teollisissa yrityksissä koneen suunnitteluun sisältyy aina erillinen tuotekehitysprosessi, jota yrityksien osaavat henkilöt ohjaavat erilaisten laatujärjestelmien välityksellä. Käytännössä jokaisesta tuotantoon menevästä koneesta ja laitteesta laaditaan kehitysversio, jota kutsutaan prototyypiksi.
Tietokoneavusteinen valmistus
Tietokoneavusteisessa valmistuksessa on mukana aina useita eri tarkoituksia, ja sillä saavutetaan huomattavia etuja entisiin mekaanisiin valmistusprosesseihin verrattuna. Tietokoneohjelman avulla valmistuksen kaikki vaiheet voidaan suunnitella tarkasti, ja siten muodostaa tulevasta koneesta tai laitteesta loppuun asti hiottu kokonaisuus, ennen sen pääsyä tuotantoon. Kyseisellä tavalla kaikki mahdolliset epäkohdat, virheet tai puuttuvat seikat voidaan vielä korjata tai lisätä laitteeseen ennen valmistusta.
Useissa yhteyksissä puhutaan automaattisista valmistusjärjestelmistä, jotka ovat aina täysin tietokoneohjattuja. Kappaleiden työstössä CAD-mallien geometriatiedot siirretään yhdessä tarvittavien työkalujen, työstettävän materiaalin ja kaikkien koneen ja laitteen ominaisuuksien kanssa tunnetuksI NC-koodiksi. NC-ohjelma helpottaa huomattavasti ohjelmoijan vaativaa työtä, jolloin hänen ei tarvitse erikseen tuntea ja muistaa jokaiseen laitteeseen ja koneeseen kuuluvia erityisominaisuuksia. CAM-ohjelmistot mahdollistavat myös 5-akselisen koneistuksen, joten yritykset voivat ottaa laitteen valmistuksen jo suunnitteluvaiheessa huomioon, jolloin myös valmistus- ja suunnittelukustannukset laskevat merkittävästi.