Engineering
Teknik adalah praktik penggunaan ilmu pengetahuan alam, matematika, dan proses desain teknik untuk memecahkan masalah teknis, meningkatkan efisiensi dan produktivitas, serta memperbaiki sistem. Teknik modern terdiri dari banyak subbidang yang mencakup perancangan dan peningkatan infrastruktur, mesin, kendaraan, elektronik, material, dan sistem energi.
Disiplin ilmu teknik mencakup berbagai bidang teknik yang lebih khusus, masing-masing dengan penekanan yang lebih spesifik pada bidang-bidang matematika terapan, sains terapan, dan jenis aplikasi tertentu. Lihat daftar istilah teknik.
Istilah teknik berasal dari bahasa Latin ingenium, yang berarti "kepandaian" dan ingeniare, yang berarti "membuat, merancang".
Definisi
Dewan Insinyur Amerika untuk Pengembangan Profesional (ECPD, pendahulu ABET) telah mendefinisikan "teknik" sebagai: Aplikasi kreatif dari prinsip-prinsip ilmiah untuk merancang atau mengembangkan struktur, mesin, peralatan, atau proses manufaktur, atau pekerjaan yang memanfaatkannya secara tunggal atau dalam kombinasi; atau untuk membangun atau mengoperasikan hal yang sama dengan kesadaran penuh akan desainnya; atau untuk meramalkan perilakunya di bawah kondisi operasi tertentu; semua sehubungan dengan fungsi yang dimaksudkan, ekonomi operasi, dan keselamatan terhadap kehidupan dan properti.
Sejarah
Istilah teknik berasal dari kata insinyur, yang berasal dari abad ke-14 ketika seorang insinyur (secara harfiah berarti orang yang membangun atau mengoperasikan mesin pengepungan) merujuk pada "pembuat mesin militer." Dalam konteks ini, yang sekarang sudah tidak berlaku lagi, "mesin" merujuk pada mesin militer, yaitu alat mekanis yang digunakan dalam perang (misalnya, ketapel). Contoh penting dari penggunaan usang yang bertahan hingga hari ini adalah korps teknik militer, misalnya, Korps Zeni Angkatan Darat AS.
Kata "mesin" itu sendiri berasal dari bahasa yang lebih tua lagi, yang pada akhirnya berasal dari bahasa Latin ingenium (sekitar tahun 1250), yang berarti "kualitas bawaan, terutama kekuatan mental, oleh karena itu merupakan penemuan yang cerdas."
Kemudian, seiring dengan semakin matangnya desain struktur sipil, seperti jembatan dan bangunan, sebagai sebuah disiplin teknik, istilah teknik sipil masuk ke dalam leksikon sebagai cara untuk membedakan antara mereka yang berspesialisasi dalam pembangunan proyek non-militer dan mereka yang terlibat dalam disiplin teknik militer.
Era kuno
Piramida-piramida di Mesir kuno, ziggurat Mesopotamia, Acropolis dan Parthenon di Yunani, saluran air Romawi, Via Appia dan Colosseum, Teotihuacan, dan Kuil Brihadeeswarar di Thanjavur, dan masih banyak lagi yang lainnya, berdiri sebagai bukti dari kecerdikan dan keahlian para insinyur sipil dan militer kuno. Monumen lain yang tidak lagi berdiri, seperti Taman Gantung Babilonia dan Pharos di Alexandria, merupakan pencapaian teknik yang penting pada masanya dan dianggap sebagai salah satu dari Tujuh Keajaiban Dunia Kuno.
Keenam mesin sederhana klasik dikenal di Timur Dekat kuno. Baji dan bidang miring (ramp) telah dikenal sejak zaman prasejarah. Roda, bersama dengan mekanisme roda dan gandar, ditemukan di Mesopotamia (Irak modern) selama milenium ke-5 SM. Mekanisme tuas pertama kali muncul sekitar 5.000 tahun yang lalu di Timur Dekat, di mana tuas digunakan dalam timbangan sederhana, dan untuk memindahkan benda-benda besar dalam teknologi Mesir kuno. Tuas juga digunakan pada alat pengangkat air shadoof, mesin derek pertama, yang muncul di Mesopotamia sekitar 3000 SM, dan kemudian dalam teknologi Mesir kuno sekitar tahun 2000 SM. Bukti paling awal dari katrol berasal dari Mesopotamia pada awal milenium ke-2 SM, dan Mesir kuno pada masa Dinasti Keduabelas (1991-1802 SM). Sekrup, mesin sederhana terakhir yang ditemukan, pertama kali muncul di Mesopotamia selama periode Neo-Assyria (911-609 SM). Piramida Mesir dibangun dengan menggunakan tiga dari enam mesin sederhana, yaitu bidang miring, baji, dan pengungkit, untuk membuat struktur seperti Piramida Agung Giza.
Insinyur sipil paling awal yang diketahui namanya adalah Imhotep. Sebagai salah satu pejabat Firaun, Djosèr, ia mungkin merancang dan mengawasi pembangunan Piramida Djoser (Piramida Tangga) di Saqqara, Mesir, sekitar tahun 2630-2611 SM. Mesin bertenaga air paling awal yang praktis, kincir air dan kincir air, pertama kali muncul di Kekaisaran Persia, di tempat yang sekarang disebut Irak dan Iran, pada awal abad ke-4 SM.
Kush mengembangkan Sakia selama abad ke-4 SM, yang mengandalkan tenaga hewan dan bukan tenaga manusia. Hafir dikembangkan sebagai sejenis waduk di Kush untuk menyimpan dan menampung air serta meningkatkan irigasi. Sappers dipekerjakan untuk membangun jalan setapak selama kampanye militer. Nenek moyang orang Kush membangun speos selama Zaman Perunggu antara 3700 dan 3250 SM. Bloomeries dan tanur sembur juga dibuat selama abad ke-7 SM di Kush.
Yunani Kuno mengembangkan mesin di ranah sipil dan militer. Mekanisme Antikythera, sebuah komputer analog mekanik awal yang dikenal, dan penemuan mekanis Archimedes, adalah contoh teknik mesin Yunani. Beberapa penemuan Archimedes, serta mekanisme Antikythera, membutuhkan pengetahuan yang canggih tentang roda gigi diferensial atau roda gigi epiklik, dua prinsip utama dalam teori mesin yang membantu merancang kereta roda gigi pada Revolusi Industri, dan secara luas digunakan di bidang-bidang seperti robotika dan teknik otomotif.
Tentara Tiongkok, Yunani, Romawi, dan Hunnic kuno menggunakan mesin dan penemuan militer seperti artileri yang dikembangkan oleh Yunani sekitar abad ke-4 SM, trireme, ballista, dan ketapel. Pada Abad Pertengahan, trebuchet dikembangkan.
Abad Pertengahan
Mesin bertenaga angin praktis yang paling awal, kincir angin dan pompa angin, pertama kali muncul di dunia Muslim pada Zaman Keemasan Islam, di tempat yang sekarang disebut Iran, Afganistan, dan Pakistan, pada abad ke-9 M. Mesin bertenaga uap yang paling awal adalah dongkrak uap yang digerakkan oleh turbin uap, yang digambarkan pada tahun 1551 oleh Taqi al-Din Muhammad bin Ma'ruf di Mesir Utsmaniyah.
Mesin pemintal kapas ditemukan di India pada abad ke-6 Masehi, dan roda pemintalan ditemukan di dunia Islam pada awal abad ke-11, yang mana keduanya sangat penting bagi pertumbuhan industri kapas. Roda pemintalan juga merupakan pendahulu dari mesin pemintal jenny, yang merupakan perkembangan utama selama awal Revolusi Industri pada abad ke-18.
Mesin-mesin yang dapat diprogram paling awal dikembangkan di dunia Muslim. Sequencer musik, alat musik yang dapat diprogram, adalah jenis mesin yang dapat diprogram paling awal. Sequencer musik pertama adalah pemain seruling otomatis yang ditemukan oleh Bani Musa bersaudara, yang dijelaskan dalam Buku Perangkat Cerdik mereka, pada abad ke-9. Pada tahun 1206, Al-Jazari menemukan automata/robot yang dapat diprogram. Dia menggambarkan empat musisi robot, termasuk pemain drum yang dioperasikan oleh mesin drum yang dapat diprogram, di mana mereka dapat dibuat untuk memainkan ritme yang berbeda dan pola drum yang berbeda.
Sebelum perkembangan teknik modern, matematika digunakan oleh para pengrajin dan pengrajin, seperti tukang giling, pembuat jam, pembuat alat musik, dan surveyor. Selain profesi-profesi ini, universitas tidak diyakini memiliki banyak signifikansi praktis terhadap teknologi: 32
Referensi standar untuk keadaan seni mekanik selama masa Renaisans diberikan dalam risalah teknik pertambangan De re metallica (1556), yang juga berisi bagian tentang geologi, pertambangan, dan kimia. De re metallica merupakan referensi kimia standar selama 180 tahun ke depan.
Era modern
Ilmu mekanika klasik, kadang-kadang disebut mekanika Newton, membentuk dasar ilmiah dari sebagian besar teknik modern. Dengan munculnya teknik sebagai sebuah profesi pada abad ke-18, istilah ini menjadi lebih sempit diterapkan pada bidang-bidang yang menerapkan matematika dan sains untuk tujuan ini. Demikian pula, selain teknik militer dan sipil, bidang-bidang yang kemudian dikenal sebagai seni mekanik kemudian dimasukkan ke dalam teknik.
Pembangunan kanal merupakan pekerjaan teknik yang penting selama fase awal Revolusi Industri.
John Smeaton adalah insinyur sipil pertama yang memproklamirkan diri dan sering dianggap sebagai "bapak" teknik sipil. Dia adalah seorang insinyur sipil Inggris yang bertanggung jawab atas desain jembatan, kanal, pelabuhan, dan mercusuar. Dia juga seorang insinyur mesin yang cakap dan fisikawan terkemuka. Dengan menggunakan model kincir air, Smeaton melakukan eksperimen selama tujuh tahun untuk menentukan cara-cara untuk meningkatkan efisiensi: 127 Smeaton memperkenalkan as roda dan roda gigi besi pada kincir air.: 69 Smeaton juga melakukan perbaikan mekanis pada mesin uap Newcomen. Smeaton merancang Mercusuar Eddystone ketiga (1755-59) di mana dia memelopori penggunaan 'kapur hidrolik' (bentuk mortar yang akan mengeras di bawah air) dan mengembangkan teknik yang melibatkan blok granit yang disatukan dalam pembangunan mercusuar. Dia berperan penting dalam sejarah, penemuan kembali, dan pengembangan semen modern, karena dia mengidentifikasi persyaratan komposisi yang diperlukan untuk mendapatkan "hidrolisitas" dalam kapur; pekerjaan yang pada akhirnya mengarah pada penemuan semen Portland.
Ilmu pengetahuan terapan mengarah pada pengembangan mesin uap. Urutan peristiwa dimulai dengan penemuan barometer dan pengukuran tekanan atmosfer oleh Evangelista Torricelli pada tahun 1643, demonstrasi kekuatan tekanan atmosfer oleh Otto von Guericke menggunakan belahan Magdeburg pada tahun 1656, eksperimen laboratorium oleh Denis Papin, yang membangun model mesin uap eksperimental dan mendemonstrasikan penggunaan piston, yang ia terbitkan pada tahun 1707. Edward Somerset, 2nd Marquess of Worcester menerbitkan sebuah buku berisi 100 penemuan yang berisi metode untuk menaikkan air yang mirip dengan alat penyaring kopi. Samuel Morland, seorang ahli matematika dan penemu yang bekerja di bidang pompa, meninggalkan catatan di Kantor Ordonansi Vauxhall tentang desain pompa uap yang dibaca oleh Thomas Savery. Pada tahun 1698, Savery membuat sebuah pompa uap yang disebut "The Miner's Friend". Pompa ini menggunakan vakum dan tekanan. Pedagang besi Thomas Newcomen, yang membangun mesin uap piston komersial pertama pada tahun 1712, tidak diketahui memiliki pelatihan ilmiah apa pun: 32
Penerapan silinder penghembus besi cor bertenaga uap untuk menyediakan udara bertekanan bagi tanur sembur menyebabkan peningkatan besar dalam produksi besi pada akhir abad ke-18. Temperatur tanur yang lebih tinggi yang dimungkinkan dengan ledakan bertenaga uap memungkinkan penggunaan lebih banyak kapur dalam tanur tiup, yang memungkinkan transisi dari arang ke kokas. Inovasi ini menurunkan biaya besi, membuat kereta api kuda dan jembatan besi menjadi praktis. Proses genangan air, yang dipatenkan oleh Henry Cort pada tahun 1784 menghasilkan besi tempa dalam jumlah besar. Ledakan panas, yang dipatenkan oleh James Beaumont Neilson pada tahun 1828, sangat mengurangi jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk melebur besi. Dengan pengembangan mesin uap bertekanan tinggi, rasio daya terhadap berat mesin uap memungkinkan pembuatan kapal uap dan lokomotif yang praktis. Proses pembuatan baja baru, seperti proses Bessemer dan tungku perapian terbuka, mengantarkan ke area teknik berat pada akhir abad ke-19.
Salah satu insinyur paling terkenal pada pertengahan abad ke-19 adalah Isambard Kingdom Brunel, yang membangun rel kereta api, galangan kapal, dan kapal uap.
Revolusi Industri menciptakan permintaan untuk mesin dengan komponen logam, yang mengarah pada pengembangan beberapa peralatan mesin. Mengebor silinder besi cor dengan presisi tidak mungkin dilakukan hingga John Wilkinson menemukan mesin bor, yang dianggap sebagai perkakas mesin pertama. Perkakas mesin lainnya termasuk mesin bubut pemotong sekrup, mesin penggilingan, mesin bubut turret, dan ketam logam. Teknik pemesinan presisi dikembangkan pada paruh pertama abad ke-19. Ini termasuk penggunaan pertunjukan untuk memandu alat pemesinan di atas pekerjaan dan perlengkapan untuk menahan pekerjaan pada posisi yang tepat. Peralatan mesin dan teknik pemesinan yang mampu menghasilkan suku cadang yang dapat dipertukarkan mengarah pada produksi pabrik berskala besar pada akhir abad ke-19.
Sensus Amerika Serikat tahun 1850 mencantumkan pekerjaan "insinyur" untuk pertama kalinya dengan jumlah 2.000. Terdapat kurang dari 50 lulusan teknik di AS sebelum tahun 1865. Pada tahun 1870 terdapat selusin lulusan teknik mesin AS, dengan jumlah tersebut meningkat menjadi 43 orang per tahun pada tahun 1875. Pada tahun 1890, terdapat 6.000 insinyur di bidang sipil, pertambangan, mekanik dan listrik.
Tidak ada kursi mekanisme terapan dan mekanika terapan di Cambridge sampai tahun 1875, dan tidak ada kursi teknik di Oxford sampai tahun 1907. Jerman mendirikan universitas teknik lebih awal..
Dasar-dasar teknik elektro pada tahun 1800-an termasuk eksperimen Alessandro Volta, Michael Faraday, Georg Ohm, dan lainnya, serta penemuan telegraf listrik pada tahun 1816 dan motor listrik pada tahun 1872. Karya teoritis James Maxwell (lihat: persamaan Maxwell) dan Heinrich Hertz pada akhir abad ke-19 memunculkan bidang elektronik. Penemuan tabung vakum dan transistor selanjutnya mempercepat perkembangan elektronik sedemikian rupa sehingga insinyur listrik dan elektronik saat ini melebihi jumlah kolega mereka dari spesialisasi teknik lainnya. Teknik kimia berkembang pada akhir abad ke-19. Manufaktur skala industri menuntut bahan baru dan proses baru dan pada tahun 1880, kebutuhan akan produksi bahan kimia dalam skala besar sedemikian rupa sehingga sebuah industri baru diciptakan, yang didedikasikan untuk pengembangan dan pembuatan bahan kimia dalam skala besar di pabrik-pabrik industri baru. Peran insinyur kimia adalah merancang pabrik dan proses kimia ini. Peran insinyur kimia adalah merancang pabrik dan proses kimia ini.
Teknik aeronautika berhubungan dengan desain proses desain pesawat terbang, sementara teknik kedirgantaraan adalah istilah yang lebih modern yang memperluas jangkauan disiplin ilmu ini dengan menyertakan desain pesawat ruang angkasa. Asal-usulnya dapat ditelusuri kembali ke para perintis penerbangan sekitar awal abad ke-20 meskipun karya Sir George Cayley baru-baru ini dianggap berasal dari dekade terakhir abad ke-18. Pengetahuan awal tentang teknik penerbangan sebagian besar bersifat empiris dengan beberapa konsep dan keterampilan yang diimpor dari cabang-cabang teknik lainnya.
Gelar PhD pertama dalam bidang teknik (secara teknis, ilmu pengetahuan terapan dan teknik) yang diberikan di Amerika Serikat diberikan kepada Josiah Willard Gibbs di Universitas Yale pada tahun 1863; gelar ini juga merupakan gelar PhD kedua yang diberikan dalam bidang ilmu pengetahuan di Amerika Serikat.
Hanya satu dekade setelah penerbangan yang sukses oleh Wright bersaudara, ada pengembangan ekstensif teknik aeronautika melalui pengembangan pesawat militer yang digunakan dalam Perang Dunia I. Sementara itu, penelitian untuk memberikan latar belakang ilmu pengetahuan yang mendasar terus berlanjut dengan menggabungkan fisika teoretis dengan eksperimen.
Cabang-cabang utama teknik
Teknik adalah disiplin ilmu yang luas yang sering dipecah menjadi beberapa sub-disiplin ilmu. Meskipun seorang insinyur biasanya dilatih dalam disiplin ilmu tertentu, ia dapat menjadi multidisiplin melalui pengalaman. Teknik sering dicirikan sebagai memiliki empat cabang utama: teknik kimia, teknik sipil, teknik elektro, dan teknik mesin.
Teknik kimia
Teknik kimia adalah penerapan fisika, kimia, biologi, dan prinsip-prinsip teknik untuk melakukan proses kimia dalam skala komersial, seperti pembuatan bahan kimia komoditas, bahan kimia khusus, pengilangan minyak bumi, mikrofabrikasi, fermentasi, dan produksi biomolekul.
Teknik Sipil
Teknik sipil adalah desain dan konstruksi pekerjaan publik dan swasta, seperti infrastruktur (bandara, jalan raya, rel kereta api, pasokan air, dan pengolahan, dll.), jembatan, terowongan, bendungan, dan bangunan. Teknik sipil secara tradisional dibagi menjadi sejumlah sub-disiplin ilmu, termasuk teknik struktur, teknik lingkungan, dan survei. Secara tradisional dianggap terpisah dari teknik militer.
Teknik elektro
Teknik elektro adalah desain, studi, dan pembuatan berbagai sistem kelistrikan dan elektronik, seperti teknik penyiaran, sirkuit listrik, generator, motor, perangkat elektromagnetik / elektromekanis, perangkat elektronik, sirkuit elektronik, serat optik, perangkat optoelektronik, sistem komputer, telekomunikasi, instrumentasi, sistem kontrol, dan elektronik.
Teknik mesin
Teknik mesin adalah desain dan pembuatan sistem fisik atau mekanik, seperti sistem tenaga dan energi, produk kedirgantaraan/pesawat terbang, sistem persenjataan, produk transportasi, mesin, kompresor, powertrain, rantai kinematik, teknologi vakum, peralatan isolasi getaran, manufaktur, robotika, turbin, peralatan audio, dan mekatronika.
Bioteknologi
Bioteknologi adalah rekayasa sistem biologis untuk tujuan yang bermanfaat. Contoh penelitian bioteknologi meliputi bakteri yang direkayasa untuk menghasilkan bahan kimia, teknologi pencitraan medis baru, perangkat diagnostik penyakit yang portabel dan cepat, prostetik, biofarmasi, dan organ hasil rekayasa jaringan.
Rekayasa interdisipliner
Teknik interdisipliner diambil dari lebih dari satu cabang utama praktik ini. Secara historis, teknik angkatan laut dan teknik pertambangan merupakan cabang-cabang utama. Bidang teknik lainnya adalah teknik manufaktur, teknik akustik, teknik korosi, instrumentasi dan kontrol, kedirgantaraan, otomotif, komputer, elektronik, teknik informasi, perminyakan, lingkungan, sistem, audio, perangkat lunak, arsitektur, pertanian, biosistem, biomedis, geologi, tekstil, industri, material, dan teknik nuklir. Cabang-cabang ini dan cabang-cabang lain dari teknik diwakili oleh 36 institusi anggota berlisensi dari Dewan Teknik Inggris.
Spesialisasi baru terkadang digabungkan dengan bidang tradisional dan membentuk cabang baru - misalnya, teknik dan manajemen sistem bumi melibatkan berbagai bidang studi termasuk studi teknik, ilmu lingkungan, etika teknik, dan filsafat teknik.
Disadur dari: en.wikipedia.org