工学女子志望ですね。
かっこいいですね。

問題は機械工学という学問と、実社会での機械設計のエンジニアの実像との繋がりがよくわからんということですよね。

昨今の製品設計のエンジニアは　桔梗*さんの理想の将来像そのまんまです。

大昔のように一人のエンジニアで一つの製品開発が完結する時代ではないので、現代では多数の組織で製品開発がされています。

製品企画を元に、設計構想→全体にお披露目→意見もらって修正→全体設計→またお披露目→意見いっぱい修正→ディテール作り込み・・・

と、いわゆるお披露目（プレゼ、会議、発信)はこの時代絶対必要な事です。
いいアイデアあっても、それが周りの人に「これってイイよね♪」って思われないと採用されませんから。。

で、「どこで機械工学が必要なのよ？」ってとこなんですが。。
説明するにしても、設計するにしてもお披露目するにしても理論、推測、検証、コスト検証、工法検討・・・を説明できなきゃならない。
その「ツール」として、機械工学ってのが必要になります。

「なんでこの形にしたの？」
とか
「このボルトってどこまでの強度に耐えられるんだ(^^?」

って質問が来たらどう答えます？
後者なら、どういう使い方の場合かをヒアリングして、ボルトの規格、力の入り方、安全率の見方を考えて、例えば、せん断強度の計算して机上検証し、さらにそのボルト製造上の実力も検討し、丁寧にするなら数を揃えて実験して回答します。
そうしたら相手も納得してくれるでしょう。

普段はCADの前で黙々と作業して、会議やレビューで　スクリーンに自分の設計モデルを写して、条件や構想の考え方→で、こんなんなりました。。って説明、討議するのが最近のエンジニアの姿ですかね。。

うちの会社でも女性増えてますよ！
↓こんなの読んでイメージ膨らますといいかもしれませんね！
http://next.rikunabi.com/tech/docs/ct_s01400.jsp?p=011652&tcs=cassette
http://www.chukei.co.jp/general/detail.php?id=9784806136040

ハロワのおやじさん

　ご回答ありがとうございました。
　業界地図というものを初めて知ったので、私はきっと理解しがたい難しいことが大量に書かれているのだろうと勝手に想像し、構えてページを開いたのですが、そこに60ほどの業界が私にもわかる言葉で書かれているだけだったので、心底驚きました。主要の業界といっても、それは星の数ほどあるものだと思っていたのですが、完全に思い違いでした。仰るとおり、私は難しく考えすぎているのを少し自覚します。　
　学校では、将来就きたい職についてできるだけ具体的に決めておきなさい、というような急かされ方をしているのでかなり焦っていましたが、ハロワのおやじさんの回答でとても気が楽になりました。
　もっと社会のことを知った上で、大学に進んでからでもじっくり考えてみることはできるのかな、と思いました。ハローワークについては、実行にうつすには少し気が引けてしまうので、考えてみようと思います。具体的なご回答、本当に参考になりました。

まずは日本全体の業界を知ることから始めましょう。
「業界地図」とネット検索すれば主要企業名が公開されています。

その中の採用情報が将来の役に立つことでしょう。
これはあなたの自力で出来ます。

他力本願の方法を紹介します。
良い機会ですからハローワークを訪問してみませんか？
訪れるのは「新卒担当窓口」です。

民間出身のベテラン相談員が配置されています。
親身になって、貴方の中のからまった糸を一本一本ていねいに整理してくれることでしょう。
質問を読む限り工学の道と貴方のやりたい事は一致します。

理由はわかりませんが何か物事をとても難しく考えている様に感じます。
工学を狭い社会に役立つ学問と考えているのかも知れません。

社会に出て貴方は初めて分かることなのですが、大学や学んだ学問など何も関係はありません。
大学や学問は一つの切り口、就職のきっかけと考えれば良いでしょう。

いくら悩んでも、今は希望する職業には簡単には就けない時代になったのです。

キャリアプランを考えてもその通りの人生はありません。
これからの仕事や物事との出会いの中で貴方の人生は変わって行くのです。

だから時間の無駄ですから悩むのはやめて目の前の学業に励んで下さい。