Mechatronics Engineering
المقدمة :
ظهرت كلمة ميكاترونكس لأول مرة في اليابان في أواخر الستينات، واستعملت بعدها في أوروبا قبل أن تنتشر في كل أنحاء العالم.
وقد صيغ مصطلح الميكاترونكس من قبل مهندس ياباني من شركة ياساكوا الكهربائية عام 1969م للإشارة إلى استخدام الإلكترونيات في التحكم الميكانيكي (أي، «ميكا» من الهندسة الميكانيكية و«ترونكس» من الهندسة الكهربائية أو الإلكترونية)
لمتابعة كل جديد عن هندسة الميكاترونيك .. تابع قناتنا على اليوتيوب .. اضغط هنا .
ماهي هندسة الميكاترونيك أو (الميكاترونكس) :
مصطلح يستعمل للدلالة على حقل هندسي واسع ومتشعب جداً، وهذا الحقل الهندسي يجمع بين الهندسة الميكانيكية، والهندسة الكهربائية، وهندسة الحاسوب وهندسة الإلكترونيات، ويتطور هذا التخصص بصورة مذهلة من يوم إلى آخر. هذا المجال من الهندسة يتضمن تصميم أي منتج (product) يعتمد عمله على دمج أنظمة ميكانيكية وإلكترونية، إذ يقوم بدور المنسق فيما بينها ووضع منظومة تحكم (control system) لها.
إن تصميم أية منظومة ميكاترونية يتطلب هندسة الميكانيكا، والإلكترونيات، والتحكم (control)، وهندسة الكومبيوتر بشكل أساسي. فمهندس الميكاترونكس يجب أن يكون قادرا على تصميم واستعمال الدارات الإلكترونية التماثلي والرقمي (Analog and digital circuits)، والمعالج الدقيق (microprocessors)، والآلات الميكانيكية، وحساسات (مجسات) (sensors)، ومحركات (actuators)، وأنظمة التحكم، كي يكون قادرا على الوصول إلى الأهداف المرجوة من تصميمه.
المنظومات الميكاترونية تدعى أحيانا بالأجهزة الذكية، لأنها يفترض أن تحاكي طريقة التفكير البشري.
اليوم، دخلت الميكاترونكس إلى كل الأجهزة تقريبا. فهي ليست مختصة بالروبوتات أو المصانع فقط. مثلا نجدها في الطيار الالي؛ ونجد هذا واضحا في طيارة ايرباص Air Bus A380 الجديدة، إن الميكاترونيكس هي المستقبل بعينه،
ماهو نظام الميكاترونكس ؟
نظام الميكاترونكس ليس مجرد نظام تحكم بين الأجهزة الكهربائية والميكانيكية، بل هو التكامل التام بين جميع هذه الأنظمة، حيث إن هناك نهجا متزامنا للتصميم، وقد ازداد الاعتماد على هذا النهج المتكامل متعدد التخصصات في التصميمات الهندسية، وهذا التكامل عبر الحدود التقليدية للهندسة الميكانيكية والهندسة الكهربائية والإلكترونيات وهندسة التحكم، يجب أن يحدثَ في المراحل الأولى من عملية التصميم إذا ما تم تطوير أنظمة أقل تكلفة وأكثر موثوقية وأكثر مرونة. ويجب على نظام الميكاترونكس أن ينطوي على نهج متزامن لهذه التخصصات بدلاً من نهج متسلسل للتطوير، فنقول على سبيل المثال: الجزء الميكانيكي ثم الجزء الكهربائي ثم الجزء المعالج. وهكذا فإن الميكاترونكس عبارة عن فلسفة للتصميم، وهو نهج متكامل للهندسة.
تجمع الميكاترونكس مجالات التكنولوجيا التي تشمل على أجهزة الاستشعار (Sensors) وأنظمة القياس (Measurement systems)، وأنظمة الدفع والتشغيل (Drive and Actuation systems)، وأنظمة المعالجات الدقيقة (Microprocessor systems)، جنباً إلى جنب مع تحليل سلوك النظم وأنظمة التحكم (Control systems).
ماذا يدرس طلاب هندسة الميكاترونيك (الميكاترونكس) ؟
يدرس طلابُ الميكاترونكس موادًا دراسية من مجالات علمية مختلفة وتشمل المجالات التالية:
• هندسة الحاسوب
• الهندسة الكهربائية
• الهندسة الإلكترونية
• هندسة التحكم الآلي
• الهندسة الميكانيكية
• الهندسة الضوئية
• علوم الروبوتات
أما المواد التي يدرسها الطالب في هندسة الميكاترونيك :
- الأتمتة والمتحكمات المنطقية المبرمجة
- مقاومة المواد
- إلكترونيات القدرة والقيادة
- إلكترونيات للميكاترونيكس
- أنظمة التحكم الحديث والرقمي
- أنظمة الروبوتات
- أنظمة الميكاترونكس
- التحكم الآلي
- تطبيقات حاسوبية للميكاترونيكس
- التفاضل والتكامل
- الدوائر الكهربائية
- ديناميكا الأنظمة
- الديناميكا والاهتزازات
- الذكاء الاصطناعي
- الرياضيات الهندسية
- الطرق العددية الهندسية
- علم الحراريات والموائع
- الفيزياء العامة
- الفيزياء العامة العملية
- قياسات ومعالجة الإشارة
- الكيمياء العامة
- الكيمياء العامة العملية/مختبر
- مبادئ الإحصاء
- مجسات ومحولات الطاقة
- مختبر التحكم الآلي
- مختبر الدوائر الكهربائية
- مختبر الديناميكا والاهتزازات
- مختبر إلكترونيات القدرة والقيادة
- مختبر إلكترونيات للميكاترونيكس
- مختبر المعالجة والمتحكمات الدقيقة
- مختبر المنطق الرقمي
- مختبر أنظمة هيدروليكية وهوائية
- مختبر هندسة قدرة الموائع
- المعالجة والمتحكمات الدقيقة
- المنطق الرقمي
- مواد هندسية وتكنولوجيا التصنيع
- ميكانيكا الآلات
- هندسة قدرة الموائع
من تطبيقات هندسة الميكاترونكس :
1. المتحكم المنطقي القابل للبرمجة :
(Programmable Logic Controller) (PLC).
2. التحكم الإشرافي واستحصال البيانات :
(Supervisory Control and Data Acquisition) (SCADA).
3. منظومة إدارة المباني (بالإنجليزية: (Building Management System (BMS).
4. المحركات التي تتحرك بمقدار وزاويه معين (Servo-mechanics).
5. السيارات والهندسة، في تصميم النظم الفرعية مثل مكافحة قفل أنظمة الكبح
6. هندسة السيارات والمُعدّات الأوتوماتيكية في تصميم أنظمة الكبح المانع للانغلاق
7. أنظمة التحكّم بالحاسوب في الآلات التي تُدار بالحاسوب مثل آلات الفرز
8. هندسة الحاسوب، وتصميم آليات مثل أقراص الكمبيوتر
9. الأنظمة الخبيرة في تقنيات الذكاء الاصطناعي
10. الميكاترونكس كلغةٍ جديدة لتسيير المركبات
11. تقنيات أنظمة التحكّم والتشخيص الدقيق
12. أنظمة التصنيع المُعتمدة على الحاسوب
13. الأتمته، وهي جزء من الروبوتيات
14. الأنظمة الديناميكية البنيوية
15. التصميم بُمساعدة الحاسب
16. أنظمة النقل والمُواصلات
17. تطبيقات الهواتف النقّآلة
18. أنظمة التصوير الطبي
19. البضائع الاستهلاكية
20. أنظمة الميكاترونكس
21. البضائع الصناعية
22. المُتحكّمات الدقيقة
23. الرؤية الآلية
24. التغليف
ما هي مجالات عمل مهندس الميكاترونيك بعد التخرج؟
إن مجالات عمل تخصص هندسة الميكاترونكس كثيرة ومتنوعة وهي :
- مهندس تطوير المنتجات.
- مهندس النظم التكنولوجية
- تصميم وتطويرها الأنظمة التكنولوجية وصيانتها في المصانع والآلات المؤتمتة.
- تطبيق نظم التحكم الإلكترونية الحديثة، التي تدار عن طريق الحاسوب.
- تصميم صناعة المنتجات.
- تطبيق العمليات الإلكترونية والميكانيكية واستخدام الحاسوب حيث يكون وجود الإنسان خطرا.
- دراسة جدوى إنشاء آلات ميكاترونيكية جديدة وتكاليفها وفوائدها.
- العمل في أقسام الجودة والإنتاج
- الإشراف ومتابعة أعمال الفنيين في أقسام التصنيع
- العمل في صيانة وتطوير الآلات والماكينات المختلفة
- ابتكار إلكترونيات حديثة وتطوير أنظمة التحكم
ما هو متوسط راتب مهندس الميكاترونيك (الميكاترونكس) بعد التخرج ؟
إن متوسط رواتب وأجور متخصص هندسة الميكاترونكس في العالم هو ما بين 70000 دولار سنويا و 110000 دولار سنويا.
يتراوح راتب مهندس الميكاترونيك في تركيا من 8000 ليرة تركية شهريا إلى 16000 ليرة تركيةشهريا
أفضل جامعات العالم لتخصص هندسة الميكاترونكس هي :
- معهد تشيشولم.
- جامعة سيدني.
- جامعة ديكين.
- جامعة نيو ساوث ويلز.
- جامعة ولونجونج.
- جامعة ماكواري.
- جامعة إديث كوان.
- جامعة صن شاين كوست.
الميزات المطلوبة لمهندس الميكاترونكس ؟
المؤهلات العامة المطلوبة في مهندس ميكاترونيك ، لديه القدرة على إنتاج العديد من الأفكار حول موضوع ما ، هي كما يلي ؛
- إظهار القدرة على حل المشكلات لتحديد المشكلات المعقدة وتطوير الخيارات وتنفيذ الحلول.
- أن يكون لديك تفكير نقدي لتحديد نقاط القوة والضعف في نهج المشاكل والحلول البديلة والنتائج ،
- القدرة على تطبيق القواعد العامة لمشاكل محددة من أجل إنتاج حلول عملية ،
- القدرة على التفكير رياضيا
- استخدام لغة اتصال فعالة لنقل المعلومات بدقة ،
- كن عرضة للعمل الجماعي.
الخاتمة
وهي كما قال دافور هاروفات متخصص فني في معمل فورد للبحوث:
«إن الميكاترونكس هي خليط من التكنولوجيا والأساليب، فهما يساعدانا في الحصول على منتج أفضل»
للإستفسار تواصل معنا عبر الفيسبوك .. اضغط هنا .
تعليقات
إرسال تعليق