مکاترونیک چیست؟ معرفی کامل رشته مکاترونیک
محتویات
مکاترونیک دقیقاً چیست و چگونه می توانید خود را برای موفقیت در این رشته حرفه ای و تخصصی آماده کنید؟ در این مقاله ما به بررسی این اصطلاح می پردازیم ، نگاهی به چشم انداز شغلی افرادی که در این زمینه شغلی دارند ، می اندازیم و مسیرهای مختلفی که شخصی که علاقه مند به مکاترونیک است می تواند برای ایجاد یک شغل موفق پیش برود را معرفی میکنیم.
مکاترونیک چیست؟
مکاترونیک شاخه ای از مهندسی است که چندین رشته – یعنی مهندسی مکانیک ، برق ، کامپیوتر و رباتیک – را ترکیب میکند تا مراحل متفاوت طراحی و تولید را به یک سیستم واحد و ساده متصل کند. در اواخر دهه 1960 تصور میشد که مکاترونیک فقط ترکیب الکترونیک و مکانیک است، اما از آن زمان تا به الان این رشته در حال پیشرفت و رشد است. مکاترونیک مدرن علاوه بر زمینه های ذکر شده در بالا ، ممکن است عناصری از هوش مصنوعی ، امنیت سایبری ، مخابرات ، مهندسی نوری ، سیستم ها و کنترل ها و موارد دیگر را در خود جای دهد.
استفان آماتو ، دکتر و استاد تدریس لیسانس علوم مکاترونیک در دانشگاه Northeastern می گوید: “در ساده ترین تعریف ، مکاترونیک رشته ای است که انواع مختلف مهندسی را ترکیب می کند تا همه در یک زمینه فنی ادغام شوند.”
مکاترونیک برای چه مواردی استفاده می شود؟
مکاترونیک می تواند در طیف وسیعی از صنایع گنجانده شود و از کاربرد های مختلف پشتیبانی کند. مکاترونیک که بیشتر در صنعت تولید (شامل تولید کالاهای مصرفی ، کالاهای صنعتی ، خودرو ، لوازم الکترونیکی و …) رایج است، نقش مهمی در مراقبت های بهداشتی ، حمل و نقل و بسیاری از زمینه های دیگر ایفا می کند. در زیر برخی از کاربردهای متداول مکاترونیک آورده شده است که باید از آنها آگاه باشید:
- اتوماسیون رباتیک
- اتوماسیون ساختمان و ساختمان
- ماشین آلات کامپیوتری
- سیستم های تصویربرداری پزشکی
- جراحی روباتیک
- دید و بازرسی ماشین
- انواع سیستم های سنجش و کنترل
- کنترل دما/رطوبت
- مهندسی خودرو
- طراحی و تولید به کمک رایانه (مانند CNC)
- حمل و نقل
از آنجا که مکاترونیک در صنایع مختلف و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرد ، این رشته کاربردهای گسترده ای را در مسیرهای مختلف شغلی نشان می دهد.
مکاترونیک و چهارمین انقلاب صنعتی
چهارمین انقلاب صنعتی – که در اروپا به آن صنعت 4.0 نیز گفته می شود – واژه ای است که به طور گسترده برای توصیف تحول دیجیتالی در صنایع استفاده می شود و اغلب با ترکیب سیستم های فیزیکی و مکانیکی با دنیای دیجیتال و حتی بیولوژیکی مشخص می شود.رایانش ابری ، هوش مصنوعی (AI) ، بلاک چین ، روباتیک ، فناوری های بی سیم پیشرفته و اینترنت اشیاء (IoT) همه از ویژگی های بارز این انقلاب هستند ، که ما امروز در آن قرار داریم.
کراسمیر مارچف ، دکتر و استاد تمرین برنامه لیسانس علوم می گوید: چهارمین انقلاب صنعتی از سیستم های فیزیکی سایبری استفاده می کند که شامل چندین سنسور و دستگاه های متصل است ، که با یکدیگر صحبت می کنند ، داده ها را تبادل می کنند و تصمیمات هوشمندانه ای می گیرند. “به این ترتیب ، [مکاترونیک] هم جزء کلیدی و هم عامل موثری در صنعت 4.0 است.”
اما صنعت 4.0 این تهدید را برای بسیاری از صنایع و مشاغل ایجاد نیکند که حوزه کاری آن ها مختل شود. کسانی که از حوزه مکاترونیک آگاهی دارند ممکن است موقعیت بهتری برای پیشگیری از این اختلال و پیش قدم شدن داشته باشند.
مکاترونیک در مقابل تولید پیشرفته
مکاترونیک و تولید پیشرفته اغلب با هم مورد بحث قرار می گیرند ، اما در واقع یک رشته نیستند. تفاوتهای مهمی وجود دارد که هرکسی که در این زمینه کار می کند باید درک کند.
به گفته مارچف ، تولید پیشرفته زمینه ای است که از فناوری های پیشرفته برای ارائه محصولات با کیفیت بالا استفاده می کند. اگرچه اولویت های اضافی بسته به صنایع مختلف یا ویژگی های محصول متفاوت است ، اما می توانند شامل هر چیزی از سرعت تولید بالا تا عملکرد بالا ، دوام و سایر معیارهای عملکردی باشند. سایر اجزای ضروری تولید پیشرفته عبارتند از:
- سنجش پیشرفته
- جمع آوری و بهینه سازی داده ها
- استفاده از فناوری های جدید در فرآیندهای تعیین شده
- تکنیک های ساده تولید
- ادغام زنجیره تامین
آماتو توضیح می دهد: “در حالی که تولید پیشرفته منحصراً با انواع مختلف تولید سروکار دارد ، مکاترونیک می تواند مشکلات مختلف را در هر مرحله از چرخه عمر یک محصول فنی بررسی کرده و یک راه حل جامع و کامل ایجاد کند.”
یک مهندس مکاترونیک چه می کند؟
یکی از متداول ترین عناوین شغلی که به افراد تحصیل کرده رشته مکاترونیک اختصاص داده میشود، مهندس مکاترونیک است.
مهندسان مکاترونیک غالباً در صنایع خودرو ، هوافضا ، هوانوردی ، تولید ، یا صنایع نفت و انرژی کار می کنند. آنها طیف وسیعی از وظایف را انجام می دهند ، از جمله:
- شناسایی مناطقی در یک عملیات که وظایف آن را می توان به صورت خودکار یا یکپارچه انجام داد
- طراحی و توسعه دستگاههای مکاترونیک ، برای استفاده در محیطهای صنعتی یا مصرفی
- تولید سیستم ها و کنترل های هوشمند و رایانه محور برای استفاده در عملیات
- آزمایش دستگاه ها و فرآیند های درون عملکردی آنها
- انجام مطالعات امکان سنجی ، مدل سازی و تجزیه و تحلیل راه حل های بالقوه مکاترونیک
- پیاده سازی راه حل های موفق در عملیات گسترده تر آنها
- عیب یابی مشکلات و مشکلات موجود در سیستم ها و دستگاههای مکاترونیک موجود
چشم انداز شغلی مکاترونیک
افرادی که علاقمند به ورود به عرصه مکاترونیک هستند باید هیجان زیادی داشته باشند. از آنجا که مکاترونیک یک زمینه در حال ظهور است و هنوز متخصصان زیادی با دانش گسترده در این رشته وجود ندارد ، کسب مدرک کارشناسی در مکاترونیک می تواند منجر به حقوق بالا و تقاضای شغلی پایدار شود.
در اینجا ، ما لیستی از رایج ترین عناوین شغلی را که کسانی که لیسانس مکاترونیک را گذرانده اند به همراه حقوق متوسط جمع آوری کرده ایم:
- مدیر مهندسی و معماری: متوسط حقوق سالانه 144،830 دلار
- مهندس مکانیک: متوسط درآمد سالانه 88،430 دلار
- مهندس رباتیک: 82،715 دلار حقوق سالانه
- مهندس الکترومکانیک: میانگین حقوق سالانه 76،492 دلار
- مهندس اتوماسیون: 76.020 دلار حقوق سالانه
- مهندس برق: دستمزد متوسط سالانه 75،675 دلار
- برنامه نویس روبات: متوسط درآمد سالانه 72،890 دلار
- مهندس مکاترونیک: دستمزد متوسط سالانه 72،323 دلار
مارچف می گوید: “مکاترونیک رشته جدیدی است که رشد خواهد کرد.” “توسعه می یابد و در مقطعی بر چشم انداز تولید تسلط پیدا می کند زیرا شامل اجزای ضروری است که همه صنایع را قادر می سازد سریعتر و بهتر تولید کنند.”
