Нам представляется, что если бы каждый из них ремонтировал по 3 машины в день, то и было бы написано «по 3 машины каждый». Правда на стороне второй группы.
Отвлеченный характер существительного препятствует образованию форм мн. ч. в указанных Вами контекстах.
К сожалению, слитное и дефисное написание сложных прилагательных больше подчиняется орфографической традиции, чем строгому правилу. Поэтому в каждом случае написание таких слов следует проверять по орфографическому словарю.
Государственно-приватизационный пишется через дефис.
Лопатин В. В., Нечаева И. В., Чельцова Л. К. Прописная или строчная? Орфографический словарь. М., 2011:
кафедра, -ы (в вузе или другом учреждении), напр.: кафедра русского языка, кафедра иностранных языков, кафедра органической химии
Правильно: кафедра механики.