ما هي هندسة الميكاترونكس؟
تتألف كلمة ميكاترونكس من مقطعين هما: (ميكا) المأخوذة من كلمة ميكانيكا، و(ترونكس) المأخوذة من كلمة إلكترونيات (بالإنجليزية: Electronics)، وهندسة الميكاترونكس من الفروع الهندسية ذات التخصصات المتعددة والتي تعنى بالتطبيق التكاملي والمدمج لكل من هندسة الميكانيكا وهندسة الإلكترونيات وهندسة التحكم وهندسة الكمبيوتر وذلك من أجل تحليل وتصميم وتطوير الأنظمة والآلات والأجهزة الكهروميكانيكية.
مجالات هندسة الميكاترونكس
يتكون نظام الميكاترونكس القياسي من العناصر التالية:
- الأجزاء الميكانيكية المتحركة: والتي تمثل الهيكل الأساسي للنظام أو الآلة.
- المشغلات: مثل المحركات والمضخات والصمامات.
- المجسات وأجهزة القياس: والتي تستخدم لرصد المتغيرات المختلفة في النظام مثل درجة الحرارة والضغط والسرعة وارتفاع السوائل وغيرها.
- المتحكمات: مثل المتحكمات الدقيقة والحاسوب، وهي التي تقوم بضبط المتغيرات في النظام والتحكم بها من خلال إرسال الإشارات المطلوبة للمشغلات.
- أجهزة تكييف وتعديل الإشارات: مثل المحول التناظري الرقمي (Analog-to-digital converter) والمحول الرقمي التناظري.
- مصادر الطاقة: مثل البطاريات أو الشبكة الكهربائية.
- أجهزة الواجهة وأدوات التوصيل الكهربائية والإلكترونية.
تاريخ هندسة الميكاترونكس
أول من استخدم كلمة ميكاترونكس هو المهندس الياباني تيتسورو موري ( Tetsuro Mori ) عام 1969م، وذلك خلال عمله في مؤسسة ياسكاوا إلكتريك، وهي شركة يابانية متخصصة بتصنيع المتحكمات والروبوتات الصناعية تأسست عام 1915م، وقد تم تسجيل كلمة ميكاترونكس كعلامة تجارية في اليابان من خلال الشركة عام 1972م، وبدأ هذا المصطلح الجديد بالانتشار تدريجياً حتى أصبح عالمي.
تشكل هندسة الميكاترونكس القاعدة الأساسية في التطوير الحاصل في عمليات الأتمتة والتصنيع، حيث تشمل هندسة الميكاترونكس حالياً العديد من الفروع الهندسية والتخصصات التقنية، مثل: الروبوتات وأنظمة التحكم بالحركة وأنظمة السيارات، بالإضافة إلى أجهزة القياس والأنظمة الكهروميكانيكية والأنظمة الذكية والأجهزة الدقيقة.
مهام مهندس الميكاترونكس
يمكن لمهندس الميكاترونكس القيام بالعديد من المهام المتنوعة، وذلك لامتلاكه الأساسيات لعدة مجالات هندسية، حيث يستطيع مهندس الميكاترونكس العمل ضمن الفريق الهندسي الميكانيكي أو الكهربائي، حيث تشمل مهام مهندس الميكاترونكس ما يلي:
- تصميم وصيانة الأجهزة الآلية والآلات الصناعية.
- ضبط ومراقبة عمل وتطوير أنظمة التحكم.
- ضبط ومراقبة وتطوير خطوط الإنتاج.
- صيانة خطوط الإنتاج والإشراف عليها.
- تصميم وتطوير وبرمجة الروبوتات.
- تصميم وتطوير الأجهزة الذكية.
- المشاركة في البحث والتطوير الهندسي.
مجالات العمل لمهندس الميكاترونكس
يمكن لمهندس الميكاترونكس العمل بواحدة أو أكثر من المجالات التالية:
- التطوير الصناعي: ويشمل التخطيط والتصميم وفحص الأجهزة والآلات.
- عمليات الإنتاج الصناعي: وتشمل ضبط الجودة ومراقبة وتطوير خطوط الإنتاج.
- بيع وتسويق الأجهزة التقنية والآلات الصناعية.
- إدارة المنشآت والمشاريع الصناعية.
المسمى الوظيفي لمهندس الميكاترونكس
يعمل مهندس الميكاترونكس بأحد المسميات الوظيفية التالية:
- مهندس مشروع.
- مهندس تحكم.
- مهندس نظم.
- مهندس تصميم.
- مهندس برمجيات.
- محلل برمجيات.
- مهندس أنظمة مضمنة (مدمجة).
المقررات الدراسية لهندسة الميكاترونكس
يدرس طلاب هندسة الميكاترونكس مجموعة من المقررات المتنوعة تشمل دراسة الأساسيات في الهندسة الميكانيكية والهندسة الكهربائية والهندسة الإلكترونية وهندسة التحكم الآلي وبرمجة وهندسة الحاسوب، بالإضافة إلى المقررات المتخصصة في هندسة الميكاترونكس.
المهارات المطلوبة من مهندس الميكاترونكس
يحتاج مهندس الميكاترونكس إلى مجموعة مهارات متنوعة من تخصصات متعددة وذلك بسبب طبيعة التخصص، والذي تربط بين أكثر من فرع هندسي، كأساسيات الهندسة الميكانيكية والهندسة الكهربائية والإلكترونية وهندسة التحكم وهندسة الحاسب الآلي، كما يتطلب منه معرفة أساسيات لغات البرمجة ومعرفة واحدة أو أكثر من لغات البرمجة،كما يحتاج كثير من مهندسي الميكاترونكس إلى استخدام أحد برامج التصميم باستخدام الحاسوب أو التصنيع باستخدام الحاسوب وبرامج هندسية أخرى من أجل بناء النموذج أو تنفيذ المحاكاة أو عمل التحليل للنظام أو الآلة.
وعلى الصعيد المهني يجب أن يتميز مهندس الميكاترونكس بقدرته على حل المشكلات الهندسية بطريقة خلاقة، والعمل ضمن الفريق بشكل مثالي، ليكون قادراً على استخدام التفكير الإبداعي في تحليل المسائل والمشكلات الهندسية، وإيجاد الحلول المناسبة والمثالية، وكذلك التواصل الفعّال وتبادل الأفكار ببراعة مع زملاء العمل ضمن الفريق الواحد.
