Mechatronika

Jedna z definicji określa mechatronikę jako sposób projektowania i wytwarzania, polegający na synergicznym, a więc skuteczniejszym niż wskazywałaby na to suma ich cech, połączeniu podstawowych nauk technicznych: mechaniki, elektroniki, informatyki i automatyki.

        Zadaniem mechatroniki jest wytworzenie multifunkcyjnych produktów o złożonej strukturze wewnętrznej, ale o jednolitych właściwościach funkcjonalnych, produktów, które działają inteligentnie w zmieniającym się środowisku, produktów, które porozumiewają się z człowiekiem za pomocą naturalnego języka.

        Termin „mechatronika" nie jest terminem nowym. Po raz pierwszy terminu tego użyto w 1975 roku w Japonii przez połączenie słów: mechanics - electronics - control. Za pierwsze urządzenie „mechatroniczne” uznaje się obrabiarkę sterowaną nu­merycznie wyprodukowaną w USA w 1952 roku.

        W mechatronice wyróżnia się trzy generacje urządzeń:

I generacja - to próby sterowania urządzeniami mechanicznymi przez elektryczne układy logiczne,

II generacja - to wprowadzenie układów mikroprocesorowych i informatyki do sterowania układami mechanicznymi,

III generacja - to urządzenia, w których stosuje się wielofunkcyjne układy mikroprocesorowe o dużej skali integracji.

        Obecnie nie istnieje jednoznaczna definicja mechatroniki. Wiele instytucji zawęża znaczenie terminu „mechatronika" do swoich specyficznych potrzeb. Dzieje się tak dlatego, że mechatronika jest interdyscyplinarną dziedziną techniki, która znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Jedną z najpopularniejszych definicji jest określenie mechatroniki jako interdyscyplinarnej dziedziny nauki i techniki zajmującej się problemami mechaniki, elektroniki i sterowania programowalnego.

        Produkty mechatroniczne charakteryzują się następującymi cechami:

- elastyczność (łatwość modyfikowania układu),

- wielofunkcyjność,

- maksymalne ograniczenie obsługi układu.

        Połączenie mechaniki, elektroniki i informatyki nie jest przypadkowe, gdyż połączenie tych trzech dziedzin zapewnia optymalizację procesu projektowania i wytwarzania we współczesnym przemyśle.

        Do przykładowych urządzeń mechatronicznych należą między innymi:

- układy i urządzenia automatyki,

- obrabiarki sterowane numerycznie,

- układy i urządzenia elektroniki i automatyki samochodowej,

- aparatura medyczna.

        Takie podejście do projektowania i wytwarzania w przemyśle spowodowało konieczność kształcenia specjalistów z zakresu mechatroniki (początkowo było to uzupełnienie wykształcenia przez mechaników lub elektroników). Obecnie jednak dostrzega się konieczność integralnego podejścia do kształcenia mechatroników zarówno na poziomie inżynierskim jak i na poziomie średniego personelu technicznego. Duży wachlarz możliwości zatrudnienia może powodować, że specjaliści z zakresu mechatroniki będą mogli lepiej poruszać się na dynamicznym rynku pracy.

        Bardzo duże zainteresowanie ze strony pracodawców oraz rozwój kierunków mechatronicznych na studiach wyższych spowodowało rozpoczęcie prac związanych z opracowywaniem nowej koncepcji kształcenia w zawodach mechatronicznych na poziomie szkoły średniej.

        Mimo, że sam termin "mechatronika" nie jest pojęciem nowym, to o możliwościach studiowania na tym kierunku wciąż słyszy się niewiele. Wbrew pozorom mechatronika nie jest jedynie połączeniem mechaniki i elektroniki. Tak naprawdę jest to nauka multidyscyplinarna, gdyż zawiera także elementy takich dziedzin, jak informatyka, budowa maszyn, technika, optyka czy metrologia. Celem mechatroniki jest tworzenie multifunkcjonalnych i strukturalnie złożonych produktów, działających inteligentnie w zmieniającym się otoczeniu i łatwych w obsłudze. Brzmi zawile? Cóż, kierunek ten do prostych z pewnością nie należy, ale dla pasjonatów matematyki, fizyki i techniki jest wspaniałą możliwością rozwoju, poszerzenia swoich horyzontów i znalezienia ciekawej pracy w przyszłości.

        Szkoły wyższe oferujące studia w tej dziedzinie to między innymi politechniki w Białymstoku, Łodzi, Poznaniu, Warszawie, Wrocławiu, a także AGH w Krakowie. Na niektórych uczelniach mechatronika jest jedynie jedną ze specjalności, najczęściej na kierunku automatyka i robotyka. Czasem jednak, jak np. w Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie mechatronika stanowi osobny kierunek, a specjalizować można się tam nawet w, uwaga! konstrukcji i technologii broni lufowej.

        Aby zostać studentem mechatroniki należy zdać egzaminy z matematyki i fizyki. Często duże znaczenie mają również oceny na świadectwie maturalnym. Tok nauczania obejmuje takie przedmioty, jak matematyka, fizyka, użytkowanie komputerów, teoria maszyn i mechanizmów, robotyka, metrologia czy dynamika układów fizycznych.

        Absolwentów mechatroniki cechuje bardzo wszechstronne wykształcenie. Podczas studiów rozwijają oni umiejętność systemowego myślenia, łączenia abstrakcji i konkretów, formułowania i rozwiązywania problemów. Dlatego też przyszli inżynierowie (bądź magistrzy) mechatroniki są bardzo poszukiwani na dynamicznie zmieniającym się rynku pracy. Znajdują oni zatrudnienie w wielu dziedzinach przemysłu - produkcyjno-konstrukcyjnej, technologicznej czy badawczo-rozwojowej. Obejmują kierownicze stanowiska w przedsiębiorstwach zajmujących się np. aparaturą medyczną czy urządzeniami automatyki samochodowej.

        Mechatronika to integracja systemów mechanicznych z nowoczesną elektroniką i informatyką. Mechatronika to świat wokół nas. Mechatronika to stworek Furby, zegarek noszony na ręku, napęd DVD, robot kuchenny, aparat do rezonansu magnetycznego i pojazd, który jeździł po Marsie. Dzisiaj świat nie może istnieć bez machatroniki.