ماهي هندسة الميكاترونيك

تعريف هندسة الميكاترونيك

تجمع هندسة الميكاترونيك بين أساسيات العلوم الميكانيكية ، والكهربائية وعلوم الكمبيوتر ، لتطوير أنظمة مستقلة ، ويقوم مهندس الميكاترونيك بتصميم الآلات والأنظمة الذكية التي تدرك بيئتها ، ويمكنها معالجة المعلومات لاتخاذ القرارات ، لذا يعد الميكاترونيك أساسًا من أساسيات النمو المتوقع في الأتمتة والتصنيع.  [1]

فقد تم تجهيز مهندسي الميكاترونيك بشكل فريد ، للعمل كمهندسين ميكانيكيين مع الإلكترونيات والأجهزة ، ومهارات هندسة البرمجيات ، مع تعليم الهندسة الميكانيكية الأساسية ، وخلفية قوية في دمج الإلكترونيات وأجهزة الاستشعار والمشغلات في الأجهزة ، كما يعد مهندسو الميكاترونيك أحد الأصول القيمة في مجال واسع من الهندسة.

كما يعرف مهندسو الميكاترونيك أيضًا بعدة مسميات منها :


مهندس أتمتة


،


مهندس نظم التحكم


،


مهندس تسجيل البيانات ، مهندس أجهزة ، مهندس تطوير ، مهندس ضوابط ،

مهندس معدات.

المجالات المطلوب بها هندسة الميكاترونيك

يمكن للمتخصصين في هندسة الميكاترونيك القيام بالكثير عبر تخصصات هندسية متعددة ، فلديهم قاعدة صلبة يمكن من خلالها النمو ، فكما ذكرنا سابقًا أن المتخصصون في هندسة الميكاترونيك يستخدمون المبادئ الأساسية للهندسة الكهربائية والميكانيكية والبرمجيات وهندسة التحكم في تصميمهم ، من أجل إنشاء طريقة أبسط وأكثر اقتصادًا وموثوقيه للقيام بالأشياء ، ويمكن لأخصائي الميكاترونيك العمل مع كل من الفرق الميكانيكية والهندسية.

يعمل متخصصين هندسة الميكاترونيك مع الروبوتات الصناعية الضخمة ، والروبوتات الأصغر في عمليات الالتقاط والمكان ، وأنظمة التحكم لتعبئة أو تغليف منتجات الطعام والشراب ، و

الطائرات بدون طيار

، وتصميم أنظمة التحكم في ركوب الخيل في المتنزهات ، وتطوير النموذج الأولي.

ويتم توظيف بعض المتخصصين في هندسة الميكاترونيك في الشركات ، حيث من الضروري تصميم وصيانة المعدات الأوتوماتيكية ، وهذا يشمل صناعات مثل التصنيع والتعدين ، والطيران والروبوتات ، والدفاع والنقل ، ويتم توظيف المتخصصين الآخرين في الميكاترونيك من قبل شركات التصنيع الكبيرة ، للمشاركة في الإنتاج بكميات كبيرة ، من السلع الاستهلاكية ، مثل الموجات الدقيقة ، والسيارات والهواتف الذكية ، إلى التطبيقات الصناعية مثل أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، وآلات التصوير بالرنين المغناطيسي ، والأشعة السينية.[2]

وظائف ورواتب الحاصلين على درجة الميكاترونيك

كما ذكرنا فيما قبل أن الوظائف المتاحة للحاصلين على درجة الميكاترونيك عديدة ، وفي مجالات متنوعة ، وسنذكرها تفصيليًا كالتالي :

وظائف الميكاترونيك في التصنيع المتقدم والروبوتات

يعد

أ

حد أهم أسباب الحصول على درجة علم الميكاترونيك ، هو الأساس التقني القوي الذي ستكتسبه في الروبوتات ، ففي جامعة كالفورنيا Cal U على سبيل المثال  ، سيكون لديك فرص كثيرة لاكتساب الخبرة العملية ، التي ستعدك بعلم الروبوتات ، والذي يستخدم في

مجالات الطب

والرعاية الصحية ، للجيش ، أو في التصنيع المتقدم.

وفي هذه المهنة ستقوم ببناء حلول روبوتية ، تعمل على تحسين جودة التصنيع والكمية والإنتاجية ، كما ستقوم بإدارة المعدات الكهربائية والروبوتية والأتمتة وتنفيذها ، واستكشاف أخطائها وإصلاحها ، كما ستضمن أن جميع المعدات الآلية متوافقة مع معايير الصناعة.

ويبلغ متوسط الراتب لفني الروبوتات ، وفقًا لموقع recruiter.com ، هو 51،600 دولار سنويًا.

وظائف الميكاترونيك


في خدمات الاتصالات والمعلومات

تشمل وظائف تكنولوجيا هندسة الميكاترونيك في خدمات الاتصالات والمعلومات ، أدوارًا مثل مهندس

الجهد العالي

، وفني المجال أو فني الكابلات وفني الشبكات وغيرهم ، وتشمل مسؤوليات الوظيفة تركيب وصيانة وإصلاح الهواتف المحمولة ، وشبكات الكمبيوتر ، ومعدات مؤتمرات الفيديو ، وكابلات

الألياف الضوئية

، والأنظمة الكهربائية.

ويبلغ متوسط الراتب لفنيو الاتصالات ، وفقًا لموقع salary.com ، هو 64.240 دولار سنويًا.

وظائف الميكاترونيك


في الزراعة والأغذية والغابات

وتشهد مجالات الزراعة والغذاء والغابات تقدم سريع للمهنيين الذين حصلوا على شهادة في هندسة الميكاترونيك ، فبعد التخرج من برنامج تكنولوجيا هندسة الميكاترونيك ، يمكنك الاستمرار في تصميم الصوبات الزراعية ، التي تزيد من إنتاج الغذاء ، أو وحدات التحكم في البرنامج لإدارة أنظمة الري ، أو حتى استخدام المبادئ الهندسية لضمان صحة الغابات واستدامتها.

ويبلغ متوسط الراتب الفنيون الزراعيون ، وفقًا لموقع payscale.com ، هو 52000 دولار سنويًا.

و


ظائف الميكاترونيك


في مجال


التكنولوجيا الحيوية ، علوم الحياة وتصميم المعدات الطبية

من بين المجالات الأكثر إثارة التي يدخلها خريجو تكنولوجيا الهندسة الميكاترونية ، هي التكنولوجيا الحيوية وعلوم الحياة وتصميم المعدات الطبية ، حيث تعدهم درجة هندسة الميكاترونيك ، لمهن تصميم وبناء آلات مستوحاة حيويًا ، و

أجهزة طبية

تحاكي سلوكيات البشر ، والحيوانات والنباتات (تسمى هذه المحاكاة الحيوية).

كما يمكنهم أيضًا استخدام المعرفة بتكنولوجيا هندسة الميكاترونيك لتحسين المعدات السريرية ، والإجراءات الجراحية ، واستراتيجيات إعادة التأهيل ، والغرسات الدقيقة ، والأطراف الاصطناعية وغيرها.

ويبلغ متوسط الراتب لفنيو الهندسة الطبية الحيوية ، وفقًا لموقع salary.com ، هو 62.282 دولار سنويًا.

و


ظائف الميكاترونيك


في الطاقة المتجددة

تمنح درجة البكالوريوس في تكنولوجيا هندسة الميكاترونيك ، وظائف عالية التأثير في الطاقة الشمسية ، و

طاقة الريا

ح والوقود الحيوي ، والطاقة الكهرومائية وتقنيات الطاقة الحرارية الأرضية.

والطاقة المتجددة هي صناعة مزدهرة حيث سيجد خريجو الميكاترونيك العديد من الفرص ، لاستخدام مهاراتهم الهندسية متعددة التخصصات للمساعدة في صنع ابتكارات مثيرة ، واختبار وتحسين المكونات المستخدمة في

توربينات الرياح

، والألواح الشمسية ، وأكثر من ذلك فقد تشمل

المسميات الوظيفية

منسق السلامة ، مهندس المواد ، وفني أنظمة الطاقة.

ويبلغ متوسط الراتب لمهندس المواد في طاقة الرياح ، وفقًا لموقع Investinganswers.com ،  83.190 دولار سنويًا  ، وفي الطاقة الشمسية يبلغ  86،380 دولار سنويًا ، كما يبدأ راتب مثبت توربينات الرياح من 31000 دولار ، ويزيد إلى 104000 دولار مع الخبرة. [3]

و


ظائف الميكاترونيك


في النقل والخدمات اللوجستية

يركز برنامج درجة تكنولوجيا الهندسة الميكاترونيك ، على العمل العملي في المختبر ، بحيث يكون الخريج جاهزة للعمل في عالم اليوم المترابط ، حيث يعد التسليم العالمي جزءًا أساسيًا من العديد من الشركات ، فإن خريجي درجة الميكاترونيك مطلوبون للعمل في النقل والخدمات اللوجستية ، وتتضمن تلك الوظائف العمل مع الآلات المصممة خصيصًا ، والبنى التحتية الحاسوبية القوية ، وعمليات ومعدات النقل المعقدة ، أي تستخدم المعرفة الميكاترونية الشاملة للحفاظ على عمل الشركات الكبيرة ، وتحقيق رضا العملاء.

ويبلغ متوسط راتب فني اللوجستيات في الولايات المتحدة 53311 دولار سنويًا ، وفقًا لموقع salaryexpert.com.

و


ظائف الميكاترونيك


في الأمن الداخلي والدفاع

من المتوقع أن تكون نسبة 40% في  وزارة الدفاع من القوات البرية العسكرية ، ستكون روبوتية في المستقبل القريب ، وهذا بدوره سيزيد من الحاجة إلى الفنيين الروبوتيين الحاصلين على درجات قوية في تكنولوجيا هندسة الميكاترونيك.

وسيتم إعداد خريجي برنامج درجة الميكاترونيك ، للعمل لدعم تصميم وبناء وتعديل واختبار ، وصيانة تقنيات الروبوتات والطائرات بدون طيار الجديدة ، بالإضافة إلى التقنيات الذكية المستخدمة في المراقبة ، والعمليات الأرضية ، ومراقبة الحدود والنشر

الخدمات اللوجستية

وأكثر.

ووفقًا لموقع  glassdoor.com ، يبلغ متوسط رواتب فني هندسة الميكاترونيك في وزارة الدفاع الأمريكية من 85،040 دولارًا إلى 91،042 دولار ، ومتوسط الراتب لفني هندسة سلاح الجيش الأمريكي هو 53329 دولار.

المهام التي يقوم بها مهندسو هندسة الميكاترونيك

وينشئ مهندسو هندسة الميكاترونيك آلات تتكون من عدة أجزاء : النظام الميكانيكي والاستشعار والتشغيل وأنظمة التحكم والبرمجيات ، ويعد الروبوت الصناعي هو مثال ممتاز لنظام الميكاترونيك ، حيث يشمل جوانب الإلكترونيات والميكانيكا والحوسبة للقيام بعمله اليومي. [4]

ومن المهام التي يقوم بها مهندسو الميكاترونيك

:

• تطوير الحلول للمشكلات الصناعية ، باستخدام تقنية ميكانيكية / إلكترونية / كمبيوتر.
• تصميم وبناء منتجات جديدة ، على سبيل المثال ، تطوير المركبات الآلية للاستكشاف تحت الماء.
• إدخال الأتمتة إلى خطوط إنتاج المصنع ، بهدف تحسين العمليات الحالية.
• تحسين العمليات الصناعية / الصناعية السابقة ، على سبيل المثال ، منظفات الأرضيات الآلية.
• تصميم وتطوير النظم الهندسية لأتمتة المهام الصناعية.
• تطبيق الحلول الميكاترونية لنقل المواد ، أو المكونات ، أو السلع التامة الصنع.
• تطبيق أنظمة التحكم ، التي يتم تشغيلها عادةً بواسطة الكمبيوتر.
• تطبيق العمليات الإلكترونية / الميكانيكية وأجهزة الكمبيوتر ، على المهام الخطرة في الاستكشاف تحت الماء ، أو التعدين ، أو الغابات.
• دراسة جدوى المعدات الميكاترونية الجديدة.
• تنفيذ نمذجة وتحليل النظم الميكانيكية ، أو الإلكترونية أو غيرها باستخدام أجهزة الكمبيوتر.

المهارات التي يتمتع بها


مهندسو هندسة الميكاترونيك

يتمتع المتخصصون في هندسة الميكاترونيك ، بمهارات متعددة التخصصات واسعة النطاق ، فهم قادرون على الانتقال إلى تخصصات هندسية أكثر تقليدية.

مهندسو الميكاترونيك لديهم شخصيات مميزة ، فهم يميلون إلى أن يكونوا أفرادًا استقصائيين ، مما يعني أنهم فكريون واستبطانيون وفضوليون ، فهم فضوليون ومنهجيون وعقلانيون وتحليليون ومنطقيون ، مما يعني أنهم مستقلون ومستقرون ومثابرون وعمليون ومقتصدون.

فأخصائي الميكاترونيك هو حل مبتكر للمشاكل يمكنه العمل في فريق ، والتفكير الخلاق هو الخطوة الأولى التي يتبعها،  للقدرة على إيصال الأفكار الجيدة لزملاء العمل ، وينطوي أسلوبه على اللباقة.

ويستخدم العديد من مهندسي الميكاترونيك تصميمًا بمساعدة الكمبيوتر (CAD) ، وبرامج هندسية أخرى لنمذجة ومحاكاة ، وتحليل النظم الميكانيكية والإلكترونية وأنظمة هندسية معقدة أخرى.