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L'ingegneria meccanica è un ramo dell'ingegneria che applica principi di fisica, di scienza dei materiali e di altre discipline inerenti la progettazione di componenti e sistemi meccanici. Si tratta di una delle discipline ingegneristiche più antiche e più ampie. Lo studio dell'ingegneria meccanica si è affermato in Europa a partire dalla Rivoluzione industriale del XVIII secolo, sebbene alcuni suoi aspetti fossero già noti dai tempi dell'Antica Grecia, tuttavia, il suo sviluppo può essere fatto risalire a diverse migliaia di anni fa in tutto il mondo. Nel XIX secolo, gli sviluppi della fisica portarono allo sviluppo della scienza dell'ingegneria meccanica e il campo si è continuamente evoluto per incorporare i progressi attuali; oggi gli ingegneri meccanici stanno perseguendo sviluppi in settori quali compositi, meccatronica e nanotecnologia, sovrapponendosi anche a ingegneria aerospaziale, ingegneria metallurgica, ingegneria civile, ingegneria elettrica, ingegneria manifatturiera, ingegneria chimica, ingegneria industriale e altre discipline ingegneristiche a vari livelli: gli ingegneri meccanici possono anche lavorare nel campo dell'ingegneria biomedica, in particolare con la biomeccanica, i fenomeni di trasporto, la biomeccatronica, la bionanotecnologia e la modellizzazione dei sistemi biologici.

L'ingegneria industriale è il settore dell'ingegneria che si occupa dei processi di progettazione, realizzazione e gestione di sistemi e automatismi meccanici e industriali. In particolare si occupa, dal punto di vista della ricerca e delle applicazioni pratiche, dei procedimenti, delle misure e delle infrastrutture necessarie per sviluppare e realizzare sistemi integrati di persone, sapere, attrezzatura, energia e materiali atti allo sfruttamento delle leggi naturali.Seguendo l'evoluzione della scienza e della tecnologia in altri paesi come gli Stati Uniti, e per favorire la competitività dell'industria italiana, anche alcune università in Italia hanno incominciato ad istituire dei corsi di laurea in ingegneria industriale, sotto vari nomi. Nell'ambito universitario italiano ricade nell'AREA 9 - Ingegneria Industriale e dell'informazione del sistema universitario italiano, mira ad allargare i confini della tradizionale ingegneria meccanica, elettrica, aerospaziale, chimica, dei materiali, energetica biomedica e gestionale, inglobandovi gli aspetti sempre più importanti gestionali, dei materiali, e dell'energia. In via esemplare, si confrontino al riguardo gli obiettivi che si sono posti in materia alcuni degli istituti di istruzione terziaria italiani.

L'ingegneria chimica è un ramo dell'ingegneria che applica principi di fisica, chimica, scienza dei materiali e di altre discipline collegate alla progettazione di sistemi e soluzioni per produrre in serie prodotti chimici, petrolchimici e farmaceutici. Una parte sostanziale dell'ingegneria chimica ricade all'interno della cosiddetta ingegneria di processo, cioè quella parte delle scienze politecniche che si occupa delle "trasformazioni" delle sostanze e dei materiali. Questi processi di trasformazione sono studiati ed analizzati come premessa alla realizzazione dell'impianto chimico utilizzato per svolgere tali processi, che rappresenta perciò la sintesi finale di tutto lo studio. L'implementazione di un processo chimico in un impianto richiede la realizzazione di uno schema ordinato di operazioni di trasformazione dove gli elementi sono collegati in serie, in parallelo e con linee di riciclo. Di qui, l'importanza che nell'ingegneria chimica riveste anche la conoscenza informatica, con l'uso di linguaggi di programmazione (MATLAB, Fortran, C++), di simulatori di processo (Aspen, DynSys), software di modellazione molecolare (Amber 8, Gaussian) e programmi per il controllo di processo (LabView, programmi per la gestione dei PLC). L'ingegneria chimica ha inoltre molti punti in comune con l'ingegneria dei sistemi, in quanto richiede e si avvale di metodologie analitiche per poter esaminare le varie sfaccettature di ogni singola unità e descrivere in termini quantitativi e qualitativi le proprietà e le prestazioni del sistema (processo o impianto) in analisi.

L'ingegnere (abbreviato ing.) è un professionista che fa uso di conoscenze di matematica, fisica, chimica e di altre discipline collegate per applicarle a procedimenti tecnici finalizzati alla progettazione, realizzazione e gestione di dispositivi, macchine, strutture, impianti e sistemi. Tale professione è talvolta regolamentata, ovvero agli ingegneri può essere richiesto di ottenere certe addizionali qualifiche oltre alla laurea in ingegneria. Questo succede, per esempio in Italia e negli Stati Uniti (dove è richiesta l'abilitazione) e in Québec. In altri paesi, tra i quali Francia, Germania e Regno Unito, la professione è invece libera.

L'ingegneria energetica è un ramo dell'ingegneria che applica principi di fisica, chimica, scienza dei materiali e di altre discipline collegate alla progettazione di sistemi e soluzioni per l'uso razionale dell'energia, sia da fonti rinnovabili che non. La sua attività si svolge sia nell'applicazione di tecniche consolidate sia nello sviluppo di tecnologie innovative. L'attenzione dell'ingegnere energetico si rivolge sia allo studio di nuovi metodi di conversione dell'energia a partire dalle fonti primarie disponibili in natura sia alla pianificazione ed alla gestione degli usi finali, alla ricerca ed allo sviluppo di nuovi sistemi e vettori energetici e alle problematiche di impatto ambientale. Altro campo d'impiego fondamentale è il risparmio energetico.

L'ingegneria biomedica (o bioingegneria; da non confondersi con le biotecnologie) è un ramo dell'ingegneria che applica principi di fisica, chimica, biologia, scienza dei materiali e di altre discipline collegate alla progettazione di sistemi e soluzioni per le scienze biomediche. La finalità di tale integrazione è prevalentemente rivolta all’ambito tecnologico, industriale, scientifico, clinico, ospedaliero.

L'ingegneria ambientale è una branca dell'ingegneria che nasce dall'esigenza di soddisfare la necessità, propria di ogni paese industriale ed avanzato, di professionisti capaci di operare in un contesto delicato e dall'importanza ormai sempre crescente come quello ambientale. In particolare l'ingegneria ambientale fornisce metodi e strumenti per l'analisi e la gestione dei grandi rischi connessa alla salvaguardia dell'ambiente costruito e dell'ambiente naturale e delle sue componenti, per valutazioni di impatto ambientale delle opere derivanti dall'ingegnerizzazione del territorio e per il monitoraggio ambientale delle risorse naturali.

L'analisi del ciclo di vita (LCA, in inglese life-cycle assessment) è un metodo strutturato e standardizzato a livello internazionale che permette di quantificare i potenziali impatti sull'ambiente e sulla salute umana associati a un bene o servizio, a partire dal rispettivo consumo di risorse e dalle emissioni. Nella sua concezione tradizionale, considera l'intero ciclo di vita del sistema oggetto di analisi a partire dall’acquisizione delle materie prime sino alla gestione al termine della vita utile includendo le fasi di fabbricazione, distribuzione e utilizzo (approccio definito "dalla culla alla tomba"). Spesso è utilizzata come strumento di supporto alle decisioni per fornire un contributo effettivo ed efficace verso una maggiore sostenibilità di beni e servizi.