Mekatronik mühendisi ne iş yapar?
Günümüz şartlarında en cazip mesleklerden birini irdeleyeceğiz. Önce mekatroniği anlatıp sonra mühendisliğini açıklayalım
mekatronik nedir?
Mekatronik; makine, elektrik, elektronik, kontrol sistemleri teknolojisi programları ile bilgisayar yazılım bilim dallarının bir bütünlük içinde algılanmasına dayanan yeni bir bilim dalıdır.
Mekanik, elektrik ve elektronik, kontrol sistemleri teknolojisi bileşenlerinden oluşan ön verileri elektronik algılayıcıları (sensörleri) ile algılayan verileri yorumlayan ve işleyen mikroişlemciler ile gerekli tepkileri veren tahrik elemanları (aktüatörler) mekatronik sistemleri oluşturmaktadırlar.
Günümüzde yaygın olarak kullanılan fotoğraf makinaları, videolar, çamaşır-bulaşık makinaları, bankamatikler ve CD’ler gibi ürünler en basit mekatronik sistemlerdir.
Algılayabilen, ölçen ve karar veren ve bu karar yönünde hareket eden otomatik makinalar (yani mekatronik sistemler) tıpta, tarımda, bankacılıkta, madencilikte, makine sanayinde ve bir çok alanda çağdaş otomasyon teknolojilerini tanımlayan örnekleri oluşturan mekatronik uygulamalardır
Mekatronik’i; daha teknik olarak anlatırsak;
İngilizce mechanics ve electronics kelimelerinin uygun bir şekilde birleştirilmesinden oluşmuştur ve ilk kez Japonya'da kullanılmıştır.
Mekatronik, makine, elektronik, yazılım ve kontrol mühendisliğine dayanan; çok kontrollü bir mühendislik dalıdır.
Mekanik ve elektronik bileşenlerden oluşan, verileri algılayıcıları (sensörler) yardımıyla çevre ortamdan algılayan, toplamış olduğu bu verileri kontrol donanımları (mikroişlemciler v.s.) ve hafızasındaki yazılımlar marifetiyle yorumlayan ve gerekli kararları alabilen, tahrik elemanları (aktüatörler) ile de gerekli tepkileri veren tüm makineler, cihazlar ve sistemler birer mekatronik sistemlerdir.
Algılayabilen, ölçebilen, karar verebilen ve bu karar yönünde hareket edebilen otomatik makineler (yani mekatronik sistemler) savunma sanayiinde, güvenlik sistemlerinde, makine sanayinde, endüstriyel otomasyon sistemlerinde, tıpta, tarımda, bankacılıkta, madencilikte ve birçok alanda kullanılmakta ve her geçen gün kullanım alanı artmaktadır.
Günümüzde yaygın olarak kullanılan gece görüş sistemleri, mayın tarama robotları, otomatik stoklama sistemleri, fotoğraf makinaları, videolar, çamaşır-bulaşık makinaları, bankamatikler gibi sistemler ve ürünler birer mekatronik sistemlerdir
Mekatronik mühendisliği
Her türlü karmaşık tasarım gerektiren mekanik, elektrik, elektronik ve optik bileşenlerden oluşan, elektronik alet ve iletişim sistemlerinin, tasarımını yapan, üretim teknolojilerini geliştiren, sistemler arası ilişki ve fonksiyonlarını kuran ve geçerli fiziksel kurallar içinde test eden kişidir.
Mekatronik mühendisi Nasıl Çalışır?
Akıllı bir elektro-mekanik sistem oluşturabilmek için gerekli alt teknolojileri kullanarak bu alandaki uzmanlarla iletişim içinde karmaşık ürün tasarımını gerçekleştirir, –
Üretim için gereken araç gereç ve personelin niteliklerini belirler, – Her düzeyde tasarım sürecini denetler, yönlendirir, ileri üretim teknikleri kullanarak uygular, –
Üretim teknolojilerini geliştirir, – Üretim süreçlerinin gözlemlenmesi, modellenmesi ve kontrolünü yapar, – Sistemler arası ilişkileri kurar ve sistemlerin işletiminin tasarıma uygun olup olmadığını denetler. Bilgisayar yazılım ve donanımları,
Hesap Makinesi, Avometre, ampermetre, voltmetre, vatmetre, meğer, osiloskop, kumpas, takometre, debi metre gibi ölçü aletleri ile sıcaklık basınç transörleri, Çizim gereçleri (T cetveli, pergel, rapido, gönye takımı, metre)
Mekatronik Mühendisleri elektronik alet ve cihazların bulunduğu ileri teknoloji kullanan araştırma, geliştirme laboratuarlarında, fabrikalarda, atölye ortamında çalışırlar. Ortam genellikle temiz ve sakindir.
Bazen işin niteliğine göre kirli, yağlı, gürültülü ortamlarda da bulunurlar. Çalışırken birinci derecede verilerle ve makinelerle uğraşırlar ve zihinsel bir faaliyet yürütürler.
Elektrikli aletlerle çalışma yapıldığından elektriğe çarpılma riski vardır. Meslektaşlarıyla ve iş sahipleriyle etkileşim halindedir. Dünyadaki gelişmeleri çok yakından takip edip kendi ünitelerinde teknolojiyi geliştirme çabası içinde bulunurlar.
Mekatronik'in uygulama alanları
Mekatronik genel olarak, bilgisayar kontrollü sistemlerin veya elektromekanik sistemlerin, ürün tasarımında ve/veya üretiminde görev alan akademik kariyerli mühendisler tarafından uygulanmasıdır. Buna ilave olarak mühendis statüsünde olmayan teknik elemanlar ve bu işe merak ile kendini geliştiren kişiler tarafındanda uygulanabilir.
Birden fazla mühendislik branşının ortak kullanımıyla birlikte gelişmesi ve içinde yeraldığı mühendislik branşlarının da ilerlemesini sağlamaktadır. Mekatronik, aslında yeni bir kavram değildir. En son teknolojiler kullanılarak, ürünlerin daha çok işleve sahip olması ve kolay işletilebilir olması sağlanırken, temel olarak makina mühendisliğine, enformatik bilimine ve elektroniğe başvurulmasıdır.
Buradan da anlaşılacağı gibi teknoloji geliştikçe mekatronik ilerler, böylece teknoloji daha da gelişir. Yani arada sürekli bir döngü vardır, bu döngü dışarıya açık olup, çeşitli mühendislik ve bilimlerlede etkileşim halindedir ve bunların gelişmesine de katkıda bulunur.
Mekatroniğin kullanımıyla ilgili en güzel örneklerden biri, bilgisayar sabit disk sürücüsüdür. Hızlı cevaplama, doğruluk ve sağlamlık gibi özelliklerle mekatroniğin kullanım amaçlarına uygun niteliklere sahiptir.
Bilgisayar sabit disk sürücüleri, mekatronik uygulamalarının ilk örneklerindendir. Bu makinalar, çok hızlı bilgi aktarımına ve hassas pozisyonlamaya sahip olup, değişken sistem etkilerine de dayanıklıdırlar.
Mekatronik Tasarım Ürünleri
Robot kol
Çağdaş mekatronik teknolojisi ürünleri, bir veya bikaç mikroişlemci çevresinde yerleştirilen duyucular (sensörler), eyleyiciler (motor sistemler), ve tüm sistem veya makinayı merkezi veya dağınık yapıda denetleyebilen bilgisayar programlarından oluşmaktadır.
Bu tanıma uygun sistem ve makinalar kendisine tanımlanan çevreyi gözlemlemekte, çevredeki değişimleri algılamakta, ve algıladığı bilgileri yorumlayarak gerekli motor sistemler yardımı ile çevresini değiştirebilmektedir.
Mekatronik makinalar mekanik işlevsellik ile tümleşik algoritmik denetimi beraberce içeren ürün ve sistemlerdir. Gelişmiş mekatronik ürünler basit makinalar yerine çevrelerini değiştirebilen bilgisayar sistemlerine dönüşmüştür. Doğal olarak bu yapıdaki makina ve sistemler akıllı davranışlar göstermektedir.
Mekatronik ürünlerde yer alan yazılımlar genellikle yapay zeka tekniklerini kullanmakta ve böylece mekatronik tasarım ürünleri, basit işlevsel makinalar yerine, çeşitli koşullara uyum sağlayabilen yetenekli sistemlere dönüşmektedir.
Mekatronik Mühendisliğinin önde gelen uygulama alanları şunlardır:
• Üretim Mühendisliği
• Tarım Robotları
• Otomotiv Endüstrisi
• Mikro Elektromekanik Sistemler (MEMS)
• Uçan Robotlar
• Robot Görme
• Endüstriyel otomasyon
• Akıllı Silah ve Silah Sistemleri
• Mikro robotlar
• Gezer Robotlar
• Endüstriyel Robot Kollar
Mekatronik tasarım felsefesi, özellikle yüksek teknoloji ürünü akıllı makina ve sistemlerde uygulanmaktadır. Bu makina ve sistemlerin bazı örnekleri şunlardır:
• Taşıtlarda hava yastığı güvenlik sistemleri, ABS fren sistemleri, uzaktan kumandalı kapı kilitleri, sürüş ve seyir denetimi, motor ve güç sistemleri denetimi, yolcu güvenlik sistemleri, ve taşıt araçlarındaki benzer sistemler,
• NC, CNC, AC v.b. tezgahlar, hızlı protip üretim tezgahları, ve benzeri otomatik üretim tezgahları,
• Fotokopi makinaları, faks makinaları, elektronik daktilolar, ve benzeri büro makinaları,
• MR cihazları, atroskopik cihazlar, ultrasonik problar, ve benzeri diğer tıbbi cihazlar,
• Otomatik odaklamalı fotoğraf makinaları, Video kameraları, Video, CD ve DVD göstericileri, CD kayıt ve benzeri kişisel kullanım amaçlı elektronik cihazlar,
• Lazer yazıcıar, Sabit disk kafa konumlayıcıları, Teyp sürücü ve yükleyicileri, CD okuyucu ve yazıcıları, ve benzeri bilgisayar aksesuarları,
• Kaynak robotları, Fabrika içi kendinden yönlenmeli araçlar (AGV), Uzay araştırmalarında kullanılan robotlar, Askeri amaçlı mayın imha robotları, bomba taşıyıcıları, ve benzeri gezer robotlar,
• Uçuş denetim eyleyicileri, İniş sistemleri, Kokpit kumanda ve cihazları, ve benzeri hava taşıtları sistemleri,
• Garaj kapısı otomatik açma sistemleri, Güvenlik sistemleri, İklimlendirme denetim sistemleri, ve benzeri ev ve büro uygulamaları,
• Çamaşır makinaları, Bulaşık makinaları, Otomatik buz makinaları, ve benzeri ev uygulamaları,
• Değişken hızlı matkaplar, Sayısal tork anahtarları, ve benzeri takımlar,
• Malzeme test cihazları, ve benzeri laboratuar
cihazları,
• Bar kodlu sistemler, Konveyör sistemleri, ve benzeri fabrika otomasyon sistemleri,
• El ve otomatik kumandalı hidrolik krenler ve benzeri malzeme taşıma ve inşaat makinaları,
• Otomatik etiketleme, Kalite denetiminde kamera, ve benzeri kalite denetimi ve paketleme uygulamaları,
• Video oyunları ve Sanal gerçeklik uygulamalarında gerçek girdi denetim sistemleri.
Türkiye'de Mekatronik Üzerine Eğitim Veren Kurumlar
Mühendislik eğitimi olarak ilk Kocaeli Üniversitesi'nde 2000 yılında eğitime başlanmıştır.
Öğretmenlik bölümü ilk olarak 2003 senesinde Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesinde açılmıştır.Bunu, Süleyman Demirel Üniversitesi'nde kurulan öğretmenlik bölümü izlemiştir.
Eğitimi için geniş bir parasal kaynağa ihtiyacı olan mekatronik mühendisliği bölümü ise Kocaeli, Sabancı, Bahçeşehir, Atılım, Erciyes, Gaziosmanpaşa ve Yıldız Teknik üniversitelerinde lisans düzeyinde bulunmaktadır. 2009 itibariyle de Namık Kemal Üniversitesi'nde Mekatronik Mühendisliği bölümü kurulmuştur.
Fakat henüz lisans öğrencisi kabul etmemiştir.Son olarak Kto Karatay Üniversitesinde İngilizce eğitim dili ile 2010 da eğitime başlamıştır. Ayrıca ön lisans düzeyinde 2009 yılı itibari ile Afyon Kocatepe Üniversitesi bünyesindeki Bolvadin Meslek Yüksek Okulu'nda ve 2010 itibari ile de Gedik Meslek Yüksek Okulu'da eğitim vermeye başlamıştır.
Genel anlamda mekatronik disiplini, günümüzde ayrılamaz bir hale gelmiş olan elektrik,elektronik, mekanik ve yazılım disiplinlerinin anlamlı bir şekilde bütünleştirilmesiyle oluşturulmuştur. Bu yüzden de mekatronik disiplininin ağır bir eğitime sahip olduğu söylenebilir.
Mesleki Eğitim Veren Liseler
01-Adana
1. Adana Merkez Anadolu Meslek Lisesi
• 03-Afyon
1. Afyonkarahisar Gazi Teknik ve Endüstri Meslek Lisesi
• 06-Ankara
1. İskitler Anadolu Meslek Lisesi
2. Balgat Anadolu Meslek Lisesi
• 16-Bursa
1. Hürriyet Teknik ve Endüstri Meslek lisesi
2. Ali Osman Sönmez Anadolu Meslek Lisesi
• 26-Eskişehir
1. Atatürk Teknik ve Endüstri Meslek Lisesi
• 27-Gaziantep
1. Mehmet Rüştü Uzel Anadolu Meslek Lisesi
• 34-İstanbul
1. Tuzla Anadolu Teknik ve Endüstri Meslek Lisesi
2. Ümraniye Endüstri Meslek ve Anadolu Teknik Lisesi
3. Haydarpaşa Anadolu Teknik Lisesi
4. Zeytinburnu Anadolu Teknik Lisesi
5. İsov-Dinçkök Anadolu Teknik Lisesi
6. Pendik Anadolu Teknik Lisesi EML
• 35-İzmir
1. Bornova Mazhar Zorlu Anadolu Teknik ve Anadolu Meslek Lisesi
2. Çiğli 75. Yıl Endüstri Meslek Lisesi
• 38-Kayseri
1. Hürriyet Anadolu Teknik ve Meslek Lisesi
• 41-Kocaeli
1. Kocaeli Anadolu Teknik Lisesi
2. Dilovası Özel Enka Anadolu Teknik Lisesi
3. Gebze Endüstri Meslek ve Anadolu Teknik Lisesi
4. Gebze Çayırova STFA Anadolu Meslek Lisesi
• 42-Konya
1. Konya Adil Karaağaç Anadolu Teknik Lisesi
• 44-Malatya
1. Yunus Emre Anadolu Meslek Lisesi
• 46-Kahramanmaraş
1. Kahramanmaraş Anadolu Teknik Lisesi
• 63-Şanlıurfa
1. Anadolu Teknik ve Meslek Lisesi
Mekatronik, Endüstriyel Otomasyon Teknolojisi Alanında eğitim vermektedir.
Lisans Düzeyinde Mühendislik Eğitimi Veren Üniversiteler
Karabük Üniversitesi,Atılım Üniversitesi, Kocaeli Üniversitesi, Sabancı Üniversitesi, Bahçeşehir Üniversitesi, Fırat Üniversitesi, Erciyes üniversitesi, Doğuş Üniversitesi, Yıldız Teknik Üniversitesi, Sakarya Üniversitesi(uzaktan eğitim), Doğu Akdeniz Üniversitesi,Marmara Üniversitesi(teknoloji fakültesi), sakarya üniversitesi(teknoloji fakültesi)KTO Konya Karatay Üniversitesi(İngilizce), Gaziosman Paşa Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi (GOÜ)