Su función principal es realizar diseños y desarrollar soluciones tecnológicas con el objetivo de cubrir necesidades sociales, industriales o económicas. Para ello el ingeniero debe identificar y comprender los obstáculos más importantes y así realizar un diseño adecuado a la aplicación.
Algunos obstáculos a los que se puede enfrentar son los recursos disponibles, las limitaciones físicas o técnicas, la flexibilidad para futuras modificaciones, factores como el coste, la posibilidad de llevarlo a cabo, las prestaciones, las consideraciones estéticas y comerciales, entre otros. Mediante la comprensión de los obstáculos, son quienes deciden cuáles son las mejores soluciones para afrontar las limitaciones encontradas cuando se tiene que producir y utilizar un objeto o sistema.
Utilizan el conocimiento de la ciencias y la experiencia para encontrar las mejores soluciones a problemas concretos, creando modelos matemáticos del mismo, que le permite analizarlos de manera rigurosa y probar las soluciones potenciales. Si existen múltiples soluciones, evalúan las distintas opciones de diseño sobre la base de sus cualidades, y eligen la que mejor se adapta a las necesidades, costo, seguridad y otras condiciones del entorno.
En general, los ingenieros intentan probar si sus diseños logran sus objetivos antes de proceder a la producción en cadena; para lo cual emplean, entre otras cosas, prototipos, modelos a escala, simulaciones, pruebas destructivas y pruebas de fuerza. Los ensayos son el mecanismo para comprobar si los artefactos funcionarán como se tiene previsto.
Los ingenieros toman con seriedad su responsabilidad profesional para producir diseños que se desarrollen como se debe. Usualmente incluyen un factor de seguridad en sus diseños para reducir en gran medida el riesgo de fallos inesperados.
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