लेखक : राजाराम पानगव्हाणे

अभियांत्रिकीच्या विविध शाखांपैकी महत्त्वाची मूलभूत शाखा म्हणजे मेकॅनिकल. या क्षेत्रात करिअरच्या संधी गेल्या अनेक दशकांपासून मोठ्या प्रमाणावर उपलब्ध आहेत.

आपल्या आजूबाजूला दिसणाऱ्या जवळपास सर्वच वस्तू बनविण्यासाठी लागणारे डिझाइन, संशोधन, क्वालिटी, मॅन्युफॅक्चरिंग या सर्वच गोष्टींशी निगडित शाखा म्हणजे मेकॅनिकल होय.

फक्त ऑटोमोबाईल नव्हे तर सर्वच प्रकारच्या कारखान्यातील मशिनरी, तसेच बांधकाम क्षेत्रातील व शेतीशी निगडित सर्व यंत्रे तयार करण्यासाठी मेकॅनिकल शाखेतील अभियंतेच उपयुक्त ठरतात.

भारत सरकारच्या मेक इन इंडिया, स्कील इंडिया यासारख्या फायदेशीर उपक्रमांमुळे व भारताला आत्मनिर्भर बनविण्यासाठी होणाऱ्या उत्पादन क्षेत्रातील घडामोडींमुळे येणाऱ्या काळात मेकॅनिकल शाखेच्या अभियंत्यांना चांगली मागणी असणार आहे. (saptarang latest marathi article by rajaram pangavane on Opportunities for future prosperity in mechanical sector nashik News)

मानवी जीवन कमी कष्टमय व अधिक समृद्ध होण्यासाठी पोषण, निवारा व इतर दैनंदिन गरजा भागविण्याकरिता अनेक वस्तू निसर्गातील कच्च्या मालापासून बनवाव्या लागतात. विविध ऊर्जांचा उपयोग करून या वस्तूंची निर्मिती करण्याच्या व्यवसायास अभियांत्रिकी म्हणजेच इंजीनियरिंग म्हणतात.

माणसाची पहिली गरज म्हणून स्थापत्यशास्त्राची प्रथम प्रगती झाली. यांत्रिक (मेकॅनिकल) विद्येची वाढ सुतारकाम, धातुकाम अशा कारागिरीच्या स्वरूपात प्रारंभी झाली असे मानले जाते. लढाईच्या तंत्रात यांत्रिक ज्ञानाचा उपयोग वाढत राहिला.

याप्रकारचे सर्व ज्ञान पंधराव्या-सोळाव्या शतकांपर्यंत अनुभवावरच आधारलेले होते. पंधराव्या शतकानंतर युरोपमध्ये भौतिकी व गणित या शाखांच्या बरोबर अभियांत्रिकी हा विषय ज्ञानाची एक शाखा म्हणून वाढीस लागला.

अठराव्या शतकात स्थापत्य, खाणकाम, धातुविज्ञान, यांत्रिक व रासायनिक अशा अभियांत्रिकीच्या प्रमुख शाखा होत्या. यापैकी दोन-तीन विषयांत अनुभवाने पारंगत झालेल्या व्यक्तींनी बंदरे, रेल्वे, जहाजे बांधणे यासारखी मोठी स्थापत्य-यांत्रिक अशी मिश्र कामे करत असे.

स्थापत्य अभियांत्रिकीचे पद्धतशीर शिक्षण देणारी संस्था फ्रान्समध्ये १७४७ मध्ये सुरू झाली आणि पुढे इंग्लंड आदी देशांत तिचे अनुकरण झाले. 

इंग्लंडमध्ये औद्योगिक क्रांतीची सुरुवात वाफेच्या इंजिनाच्या शोधाने अठराव्या शतकात झाली. जेम्स वॉट यांच्या वाफेच्या इंजिनाने (१७८२) वर्तुळाकार गती निर्माण करता आली. तेव्हा इतर प्रकारची यंत्रे चालविणे सुलभ झाले.

जॉर्ज स्टीव्हेन्सन यांच्या वाफेच्या इंजिनाच्या आगगाडीमुळे (१८२५) वाहतूक करण्याच्या पद्धतीत क्रांती झाली. अशा महत्त्वाच्या शोधांमुळे यांत्रिक अभियांत्रिकी हा विषय एकोणिसाव्या शतकाच्या सुरुवातीला स्वतंत्र मानला जाऊ लागला.

यातून यांत्रिक विषयांचे शिक्षण देणाऱ्या शाळा आणि यंत्रविद्येत पारंगत असलेल्या व्यावसायिकांच्या स्वतंत्र संस्था यांचा उगम झाला.

इंग्लंडमध्ये बर्मिंगहॅम येथे इन्स्टिट्यूशन ऑफ मेकॅनिकल इंजिनियर्स ही मध्यवर्ती संस्था जॉर्ज स्टीव्हेन्सन यांच्या अध्यक्षतेखाली १८४७ मध्ये स्थापन झाली. त्यानंतरच्या काही वर्षांत टप्प्याटप्प्याने अमेरिका, जपान, चीन या देशांमध्येही संस्था स्थापन झाल्या.

भारतात इन्स्टिट्यूशन ऑफ इंजिनियर्स (इंडिया) ही संस्था १९२० मध्ये स्थापन झाली. या संस्थेच्या कार्याच्या विभागांपैकी यांत्रिक अभियांत्रिकी हा एक विभाग आहे. या संस्थांचा प्राथमिक उद्देश यंत्रज्ञान असलेल्या व्यक्तींना विचार विनिमयासाठी एकत्र आणणे हा होता.

अशा विचारविनिमयात यंत्रविज्ञानातील तांत्रिक अडचणींचा ऊहापोह करणे, नवीन संशोधनाची दखल घेणे व उत्तेजन देणे, यांत्रिक अभियांत्रिकीच्या शिक्षणाची दिशा व दर्जा सुधारणे वगैरे बाबींचा समावेश होता.

सुरुवातीच्या काळात स्क्रू, नट, बोल्ट, वाफेच्या बॉयलरची सुरक्षा व्यवस्था अशा विषयांतही मानके (प्रमाणभूत मापे) प्रचलित नव्हती. यामुळे उत्पादनात अडचणी येत व अपघात घडत. युरोप-अमेरिकेतील अशाच संस्थांनी उत्पादनात सुसूत्रता व ठराविक दर्जा आणण्याच्या दृष्टीने अनेक मानके ठरविण्याचे महत्त्वाचे काम या काळात सुरू केले आणि तसे काम आजही चालू आहे.

हेही वाचा : Credit Card फसवणूक....काय घ्याल काळजी?

यासाठी आता अनेक राष्ट्रीय स्तरावरील संस्था एका आंतरराष्ट्रीय संघटनेखाली एकत्र विचारविनिमय करतात. यंत्रयुगामुळे निर्माण झालेल्या प्रदूषणासारख्या नवीन समस्यांचाही या सर्व संस्था विचार करतात आणि त्याचबरोबर सदस्यांच्या व्यावसायिक निष्ठा, सचोटी, सामाजिक जबाबदारी यांसंबंधीही जागरूकता ठेवण्याला हातभार लावतात.

देशातील पहिले अभियांत्रिकी महाविद्यालय सध्याच्या उत्तराखंडमध्ये स्थापत्य अभियंत्यांच्या प्रशिक्षणासाठी रुरकी येथे १८४७ मध्ये स्थापन करण्यात आले. थॉमसन कॉलेज ऑफ सिव्हिल इंजिनीअरिंग या नावाने अप्पर गंगा कालव्यासाठी उभारलेल्या मोठ्या कार्यशाळा आणि सार्वजनिक इमारतींचा वापर केला.

१९४८ मध्ये महाविद्यालयाचे रुरकी विद्यापीठात रूपांतर झाले आणि २००१ मध्ये भारतीय तंत्रज्ञान संस्था, रुरकी येथे श्रेणीसुधारित करण्यात आले .

जुलै १८५४ मध्ये कॉलेज ऑफ इंजिनिअरिंग पूर्ववर्ती, पुणे पूर्वीचे द पुना इंजिनिअरिंग क्लास अँड मेकॅनिकल स्कूल उघडण्यात आले, ज्याचा उद्देश सार्वजनिक बांधकाम विभागातील अधिकाऱ्यांना योग्य शिक्षण देण्याच्या उद्देशाने केले झाले.

भारतातील बहुतेक नागरी पायाभूत सुविधांचे श्रेय सीओईपीच्या माजी विद्यार्थ्यांना जाते. ज्यात भारतरत्न सर एम. विश्वेश्वरय्या यांचा समावेश आहे. ज्यांच्या सन्मानार्थ "अभियंता दिन" साजरा केला जातो.

एकोणिसाव्या शतकात निरनिराळी यंत्रे शोधण्यात आली आणि या यंत्रांचे वेग, आकारमान व उत्पादकता यांत सतत वाढ होत गेली. अशी यंत्रे बनविण्यासाठी लागणाऱ्या पदार्थांचे बल व यंत्रांच्या मूलघटकांच्या गतिकीचे सिद्धांत या उपशाखांत अनुभव व प्रयोग यांमुळे भर पडत होती.

 यामुळे यंत्र बनविण्यासाठी लागणाऱ्या भागांचे आकारमान व बल जास्त अचूकपणे इंजिनामुळे विमान बनविणे शक्य झाले. अमेरिकेत प्रथम रायफलींच्या व नंतर मोटारगाडीच्या मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादनासाठी एकसारखे अचूक भाग बनविणे, उत्पादनाचा वेग वाढविणे व जास्त कौशल्याची कामे कमी कुशल कामगारांकडून करून घेणे, या गरजा उत्पन्न झाल्या.

त्यासाठी विशिष्ट कामासाठीच बनविलेली चक्री कर्तन, शाणन, दंतचक्र तयार करणारी अशी विविध यंत्रे निर्माण झाली. यंत्रांचे एकमेकांत बसणारे भाग अचूक व्हावेत, यासाठी जुळणी व सह्यता सीमा यांची मानके निर्माण झाली आणि त्यातून उत्पादन अभियांत्रिकी या उपशाखेचे महत्त्व वाढीस लागले.

कापड, कागद, बिस्किटासारखे खाद्यपदार्थ अशा उपभोग्य वस्तू मोठ्या प्रमाणावर निर्माण करताना उत्पादन प्रक्रियेतील मनुष्याचा सहभाग कमी करून यंत्रांचे स्वयंचालन वाढत्या प्रमाणात होत गेले. यातूनच ऑटोमॅटिक म्हणजे स्वयंचलित मशिनरींचा काळ सुरू झाला.

तेल व कोळसा या इंधनांचे साठे मर्यादित असल्याने यंत्र चालविताना ऊर्जेचा जास्तीत जास्त काटकसरीने वापर करणे यंत्र चालविण्यामुळे हवा, पाणी, ध्वनी यांचे प्रदूषण होऊ न देणे यंत्राचे
अधिकाधिक ऑटोमॅटिक स्वरुपात आधुनिकरण व्हायला सुरुवात झाली.

गरजेतून ऊर्जेची काटकसर, प्रदूषण व संगणक नियंत्रित यंत्रे या उपशाखांचा अभ्यास वाढला आहे. यंत्रांचे आराखडे करताना रूढ पद्धतीने कागदावर आकृती काढण्याऐवजी संगणकाच्या साहाय्याने यंत्रांच्या भागांचे आकार व आकारमाने ठरविणे सुलभ होत आहे.

यंत्रामुळे प्रत्यक्ष कार्य घडते व इलेक्ट्रॉनिकीमुळे यंत्रांचे पूर्ण नियंत्रण करणे सुलभ होते. यंत्रे बनविताना हे दोन विषय स्वतंत्रपणे हाताळले जात. आता या दोन्ही विषयांचा संयुक्तपणे उपयोग करून रोबॉसारखे यंत्र बनविण्याच्या उपशाखेला ‘मेकॅट्रॉनिकी’ हे नाव रूढ होत आहे.

(लेखक ब्रम्हा व्हॅली ग्रृप ऑफ एज्युकेशन इन्स्टिट्यूट्सचे संस्थापक अध्यक्ष आहेत.)