ඉංජිනේරු විද්‍යාව

ඉංජිනේරු විද්‍යාව යනු ලෝකයේ අවශ්‍යතාව අනුව විවිධ තාක්ෂණික උපකරණ, පද්ධති හෝ කි‍්‍රයාවලි නිර්මාණය කිරීමේ සහ නිපදවීමේ අධ්‍යයනමය කේෂත‍්‍රය සහ වෘත්තිමය කේෂ්ත‍්‍රයයි. ඇමරිකානු ඉංජිනේරු කවුන්සිලය විසින් මේ සඳහා අර්ථ දැක්වීම් ඉදිර්පත් කොට ඇත.
තවද ඉංජිනේරු විද්‍යාව යනු, අපේක්ෂිත අරමුණු ඉටුකර ගැනීම ඉවහල්වන අමුද්‍රව්‍ය, ව්‍යවුහයන්, යන්ත්‍ර, උපාංග, පද්ධති හා ක්‍රියාවලි නිර්මාණය කිරීම හා ක්‍රියාත්මක කිරීම සඳහා විද්‍යාත්මක දැනුම යොදා ගැනීම හා ස්වාභාවික නීතීන් හා භෞතික සම්පත් යොදා ගැනීමේ වෘත්තියයි.  වෘත්තිය සංවර්ධනය සඳහා ඇමෙරිකානු ඉංජිනේරු කවුන්සිලය (ECPD) ඉංජිනේරු විද්‍යාව පහත ලෙස නිර්වචනය කර ඇත.

“ව්‍යුහයන්, යන්ත්‍ර, උපකරණ, නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලි, නිර්මාණය හා සංවර්ධනය සඳහා තනිව හෝ සංයෝගීව යොදා ගන්නා විද්‍යාත්මක මූලධර්ම වල පෙළ ගැස්ම නැතහොත් ඒවායේ සැලැස්ම පිළිබඳ දැනුවත්බවින්  යුතුව එවැන්නක් සකස් කිරීම හා ක්‍රියාත්මක කිරීම නැතහොත් විශේෂිත මෙහෙයුම් තත්වයන් යටතේ මෙහෙයුම් පිරිවැය, ජීවිත හා දේපල අපේක්ෂාව සඳහා එවැන්නක් හැසීරීම පුරෝකථනය කිරීමයි”

ඉංජිනේරු විද්‍යාව හදාරා එය ක‍්‍රියාවට නගන වෘත්තිමය පුද්ගලයා ඉංජිනේරුවරයෙකු ලෙස හදුන්වනු ලබයි. විවිධ කේෂත‍්‍රයන්හි තම කුසලතා පෙන්වන ඉංජිනේරුවරුන් ඇති අතර ඔවුන් විසින් කේෂත‍්‍රයට ආදාල වූ විවිධ ප‍්‍රධාන, උප ප‍්‍රධාන ආචාර ධර්ම අනුව තම සේවය සැලසීම සඳහා බැදී ඇත

ඉංජිනේරුකරණයේ විවිධ අංශයන් විවිධ තාක්ෂණික ක්ෂේත්‍රයන්ට අදාළව විශාල පරාසයක් පුරා පැතිරී ඇත.

ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ ඉතිහාසය 

ඉංජිනේරු විද්‍යාව මානවයා බිහිවු දා පටන් ආරම්භ වු විෂය ක්ෂේත‍්‍රයකි. කප්පිය, ලීවර, රෝදය, ආදී සොයා ගැනීම් ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ මූලාරම්භය ලෙස සැලකේ.
මුල් වකවානු වලදී ඉංජිනේරුවා යන පදය භාවිත වී ඇත්තේ එන්ජින් කි‍්‍රයා කරවන්නා, යුධමය එන්ජින් නිපදවන්නා යන අර්ථයෙනි. එන්ජිම යන පදය ලතින් භාෂාවේ ”ඉංජේනියම්” යන පදයෙන් ව්‍යුත්පන්න වූවකි. 

පසු කාලිනව යුධමය කටයුතු වලින් බැහැර වු ඉංජිනේරු විද්‍යාවන් බිහිවු අතර ගොඩනැගිලි, පාලම්, මහාමාර්ග තැනීමේ කටයුතු එයට අයිති විය. මෙය සිවිල් ඉංජිනේරු විද්‍යාව ලෙස හැඳින්විණ.
 
ඊජිප්තුවේ පිරමිඩ, චීනයේ චීනමහා ප‍්‍රාකාරය, බාබිලෝන්හි එල්ලෙන උයන ආදී පැරණි නිර්මාණ සිවිල් ඉංජිනේරුවරුන් සහ යුධමය ඉංජිනේරුවන් අතින් බිහිවු අපුරු නිර්මාණයන්ය.
මුල් කාලයේ සිවිල් ඉංජිනේරුවා හැඳින්වුයේ ‘‘ඉලෙක්ටි‍්‍රසිටි ’’ යන පදයේනි. ලොව පළමු වාෂ්ප එන්ජීම 1698 දී නිපදවුයේ යාන්ති‍්‍රක ඉංජිනේරුවකු වු තෝමස් සේවරි විසිනි. කාර්මික විප්ලවය ආරම්භ වුයේ මෙම නිර්මාණය හරහාය. 19 වන ශතවර්ෂයේ අගභගයේදී ජේමිස් මැක්ස්වෙල් සහ හෙන්රිච් හර්ට්ස් විසින් කරනු ලැබු විවිධ පර්යේෂණ කටයුතු ආශ‍්‍රයෙන් ඉලෙක්ට්‍රොනික ඉංජිනේරු විද්‍යාව බිහිවිය. රික්තක නලය සහ ට‍්‍රාන්සිස්ටරයේ සොයා ගැනීම නිසාද පසුකලෙක ඉලෙක්ට්‍රොනික ඉංජිනේරුවා නව මඟකට යොමු විය. තෝමස් සේවරි සහ ජේම්ස් වොට්ගේ සොයා ගැනීම නවීන යාන්තී‍්‍රක ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ මුලාරම්භයයි.

19 වන ශතවර්ෂයේදී රසායන ඉංජීනේරු විද්‍යාව ආරම්භ විය. ඒ කාර්මික විප්ලවයත් සමඟය. ගුවන් යානා තාක්‍ෂණය පිළිබඳ ඉංජිනේරු විද්‍යාව මේ අතර වෙනම ක්ෂේත‍්‍රයකි. ගුවන් යානා නිපදවීම, සැලසුම් කිරීම එම ක්ෂේත‍්‍රයට අයත් වේ.

විලර්ඞ් ගිබ්ස් විසිනි 1863 දී ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ පළමු ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳ ආචාර්ය උපාධිය ලබාගත්තේ ය.1990 දී පරීගණක තාක්‍ෂණයේ දියූණූවත් සමඟ පළමු පිරික්සුම් එන්ජිම සොයාගත්තේ පරිගණක ඉංජිනේරුවරයකු වන ඇලන් එම්ටේෆ් විසිනි.

ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ සමාජමය සම්බන්ධය 

බොහෝ ඉංජිනේරු ව්‍යාපෘති සිදු කරනු ලබන්නේ යම් රටක රජය, පෞද්ගලික ව්‍යාපාර, සමාගම් හෝ ආයෝජකයන් හා ඒකාබද්ධවය. එනමුත් එම සෑම ව්‍යාපෘතියක්ම එය ප‍්‍රයෝජනයට ගන්නා හෝ නොගන්නා සෑම අයකුගේම ජීවිතයට වක‍්‍රාකාරව හෝ බලපෑම් ඇති කරනු ලබයි. 

ඉංජිනේරුමය සැලසුම් කිරීම් යනු ඉතා බලවත් පාරිසරික වෙනස්කම්, සමාජීය, ආර්ථිකමය වෙනස්කම් ඇති කළ හැකි විෂය ක්ෂේත‍්‍රයකි. මේ නිසා මෙම කි‍්‍රයා පටිපාටිය විවිධ ආචාර ධර්ම වලට අනුව සිදු කෙරෙනු ලැබෙයි. එනමුත් ඉංජිනේරු ආචාරධර්ම පද්ධතියන් මැනවින් ගොඩනැගුණු ක්ෂේත‍්‍රයක් නොවන අතර එම නිසා විවිධ කි‍්‍රයාකාරකම් හමුවේ සමාජයට විවිධ බලපෑම් ඇතිකරනු ලබයි. න්‍යෂ්ටික අවි, මේ සඳහා උදාහරණ වේ.
 
ඉංජිනේරුවිද්‍යාව රටක හෝ සමාජමය පද්ධතියක සංවර්ධනය කෙරෙහි ඝෘජු බලපෑමක් ඇති කරන අතර, ඉංජිනේරු විද්‍යාව එතරම් සංවර්ධනය නොවු රටවල සංවර්ධන මට්මටද අවම තලයක පවතී.

ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ දී පරිගණක භාවිතය

නවීන විද්‍යාත්මක හා තාක්ෂණික කටයුතු සදහා  පරිගණක හ පරිගණක මෘදුකාංග බෙහෙවින් වැදගත් වේ. ව්‍යාපාර කටයුතු  වල දී භාවිතා කරන මෘදුකාංග  මෙන්ම ඉංජිනේරු කටයුතු වල දී ද ඒ සඳහාම විශේෂිත වූ පරිගණක ආශ්‍රිත මුලික භෞතික  ක්‍රියාවලීන් හි ආකෘතීන් සෑදිය හැකි අතර ඒවා සංඛ්‍යාත්මක ක්‍රම මගින් විසදිය හැකි වේ.

ඉතා බහුලව භෘවිතා කරන CAD (Computer - aided design) මෘදුකාංගය ඉංජිනේරුවන් හට ත්‍රිමාණ ආකෘතීන් හා ද්විමාන රූප නිර්මාණය කිරිමට ද තම නිර්මාණයන් හි දළ නිරූපණය  සඳහා  උපකාරී වේ. CAD මෘදුකාංගය, DMU (Digital mockup) සහ CAE මෘදුකාංග (Finite element method analysis වැනි) ඉංජිනේරුවන් හට තමා නිර්මාණ‍යන් හි ආකෘතීන් ගොඩනගා ඒවා අධ්‍යයනය කිරීමට උපකාරී වේ. මෙහිදී අධික වියදමක් දරමින් හා වැඩි කාලයක් ගත කරමින් භෞතික  මුලාකෘතින් සෑදීම අවශ්‍ය නොවේ. මෙමගින් නිෂ්පාදනයන් සහ උපාංග වල ඇති දුර්වලතා නිරීක්ෂණය,  යෝග්‍යතාව පරීක්ෂා කිරීම, ඒවා එකට එකතු කිරීම සහ ඒවා අධ්‍යයනය කිරීම සිදු කළ හැක. තවද පද්ධතියක උෂ්ණත්වය, ආතතිය, විද්‍යුත් චුම්බක විමෝචනය, විද්‍යුත් ධාරාවන් හා වෝල්ටීයතාව, ඩිජිටල් ලොජික් ලෙවල්ස්, තරල ප්‍රවාහයන් හා ප්‍රගතිය (kinematics) යන ස්ථිතික හා ගතික ගති ලක්ෂණ ද මෙහි දී අධ්‍යයනය කළ හැක. මෙම තොරතුරු පරිශීලනය හා බෙදා හැරීම සාමාන්‍යයෙන් සංවිධානය කරනු ලබන්නේ නිෂ්පාදන දත්ත කළමණාකරණ (Product data management) මෘදුකාංග මගිනි.

ඉංජිනේරු වෘත්තිය සදහා විශේෂ වූ තවත් මෙවලම් අතුරින් කිහිපයක් ලෙස CNC යන්ත්‍ර ආශ්‍රිත පුහුණුව සදහා භාවිතා වන CAM මෘදුකාංගය, නිෂ්පාදන ඉංජිනේරු අංශය සදහා වන  නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලි කලමණාකරණ (Manufacturing process management) මෘදුකාංගය, ඉලෙක්ට්‍රොනික ඉංජිනේරුවන් සදහා PCB  (Printed circuit board)  සහ පරිපථ සටහන් සදහා වූ EDA, නඩත්තු  කලමණාකරණය සදහා MRO භාවිතය සහ සිවිල් ඉංජිනේරු වෘත්තියේ දී AEC මෘදුකාංගය දැක්විය හැක.

මෑත කාලයේ දී නිෂ්පාදනයන්ගේ වර්ධනය සදහා පරිගණක මෘදුකාංග භාවිතය PLM (Product Lifecycle Management) ලෙස හඳුන්වනු ලැබේ.

ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ ක්‍රමවේදය

ඉංජිනේරුවන් ප්‍රශ්නවලට විසඳුම් සෙවීමට හෝ පවතින දෙයක් වැඩි දියුණු කිරීමට භෞතික විද්‍යාව හා ගණිතය උපයෝගී කර ගනී. තෝරා ගැනීම් කිහිපයක් තිබුණහොත් ඉංජිනේරුවන් ඒවායේ යෝග්‍යතාව මැන අවශ්‍යතාවයට වඩාත්ම උචිත විසඳුම තෝරාගනී. ඉංජිනේරුවෙකුගේ ඉතාම වැදගත්ම හා විශේෂිතම කාර්යභාරය වන්නේ නිර්මාණයක ඇති සීමාවන් හඳුනා ගැනීම, තේරුම් ගැනීම හා අර්ථ දැක්වීම මඟින් සාර්ථක ප්‍රථිඵල අත්කර ගැනීමයි. සාමාන්‍යයෙන් තාක්ෂණික අතින් සාර්ථක නිර්මාණයක් කිරීම පමණක් නොසෑහේ, එය ඉදිරි අවශ්‍යතාවයන් සඳහා ද ගැලපිය යුතුය. මෙම සීමාවන් අතරට, භාවිතයට ඇති සම්පත්, භෞතික, සංකල්පමය හා තාක්ෂණික සීමාවන් , අනාගත සංශෝධනයන්ට ඇති නැඹුරුව,වියදම් ,ආරක්ෂාව ,ඉල්ලුම, ඵලදායීතාව සහ වැඩදායීතාව වැනි සාධක ඇතුළත් වේ. මෙම සීමාවන් හඳුනා ගැනීම මඟින් ඉංජිනේරුවන් සෑදිය හැකි වස්තුවක් හෝ පද්ධතියක් නිපදවීමට හෝ ක්‍රියා කිරීමට අවශ්‍ය සීමාවන් පනවනු ලබයි.

ගැටලුවලට විසඳුම් සෙවීම

ඉංජිනේරුවන් ඔවුන්ගේ විද්‍යාව, ගණිතය සහ මනා පලපුරුද්ද භාවිතා කරමින් ගැටලුවලට විසඳුම් සොයයි. ඉංජිනේරු විද්‍යාව යනු ව්‍යවහාරික ගණිතය හා විද්‍යාවෙහි එක්තරා ශාඛාවකි. ගැලපෙන ගණිතමය ආකෘතියක් නිර්මාණය කිරීම මඟින් ඉංජිනේරුවන්ට එය අධ්‍යයනය කිරීමට පහසු කරන අතර ගැලපෙන විසඳුම් පරීක්ෂා කිරීමද කළ හැකිය.බොහෝ විට තෝරා ගැනීම් කිහිපයක් තිබෙන අතර ඉංජිනේරුවන් එම නිර්මාණවල යෝග්‍යතාව පරීක්ෂා කර අවශ්‍යතාවයට වඩාත්ම උචිත විසඳුම තෝරාගත යුතුය. ගනරිච් අල්තුරෙල් (Genrich Altshuller), පේටන්ට් බලපත්‍ර විශාල සංඛ්‍යාවක් අධ්‍යයනය කිරීමෙන් පසුව, පහළ මට්ටමේ ඉංජිනේරු නිර්මාණ සඳහා සම්මුතියකට එලඹීමේ හැකියාව මූලික වන බවත් ඉහළ මට්ටමේදී වඩාත්ම උචිත නිර්මාණය වන්නේ ප්‍රධානතම ගැටලුව ඇති කරන සාධකය ඉවත් කිරීම බවත් ප්‍රකාශ කරන ලදී. මහා පරිමාණයෙන් නිපදවීමට පෙර ඉංජිනේරුවන් තම නිර්මාණයන් කෙතරම් දුරට නියමිත පරිදි ක්‍රියා කරන්නේදැයි නිගමනය කිරීමට උත්සාහ දරයි. ඔවුන් මේ සඳහා මූලාකෘති, සුළු පරිමාණයේ ආකෘති, අත්හදා බැලීම්, ආතතිය පිළිබඳ පරීක්ෂණ, විනාශවීම හා නොවීම පිළිබඳ පරීක්ෂණ භාවිතා කරයි. මෙවැනි පරීක්ෂණ මඟින් නිෂ්පාදනය කොතරම් දුරට අපේක්ෂිත පරිදි ක්‍රියාකරන්නේද යන්න නිගමනය කළ හැකිය.ඉංජිනේරුවන් හොඳ වෘත්තිකයන් වශයෙන් තම නිෂ්පාදනයන් නියමිත පරිදි ක්‍රියා කරනවාද යන්න පිළිබඳ ඇති වගකීම ඉතා බරපතල ලෙස සලකන අතර මහ ජනතාවට හිතාමතාම හානියක් වන අයුරින් ක්‍රියා නොකරයි. අනපේක්ෂිත හානි අවම කර ගැනීමට ඔවුන්ගේ නිර්මාණවල ආරක්ෂාකාරීබව පිළිබඳ විශේෂ කොටස් ඇතුලත් වේ. කෙසේ වුවද බොහෝවිට ආරක්ෂාකාරීබව ඉහළ යන විට නිර්මාණයේ කාර්යක්ෂමතාව පහල බසී.

ඉංජිනේරු විද්‍යාව
භෞතික විද්‍යාව
ගණිතය