Mexatronika, mühəndislik, Elektrik Mühəndisliyi, elektronika və kompüter mühəndisliyinin texnoloji məhsul və dizaynda birləşməsini ifadə edən fənlərarası mühəndislik fəlsəfəsidir. 1969-cu ildə Yaponiyadan ayrıldıqdan və qısa müddətdə dünyada çox əhəmiyyətli bir yer qazandıqdan sonra mexatronika mühəndislik dizaynı və təhsili üzərində böyük təsir göstərmişdir. İstehsalda mekatronik dizayn prinsiplərindən istifadə edən ölkələr son üç onillikdə texnologiya sahəsində əhəmiyyətli yeniliklər və irəliləyişlər əldə etdilər.
Mekatronikanın dizayn və istehsaldakı bu mühüm rolundan xəbərdar olan bu gün inkişaf etmiş ölkələrdə dövlət, universitet və sənaye arasında əməkdaşlıqda mekatronik təhsilə daha çox diqqət yetirilir. Türkiyədə getdikcə daha çox yayılmış olan mexatronikanın, gecikməsinə baxmayaraq, türk peşə təhsili sisteminə yeni bir anlayış gətirəcəyi gözlənilir. Mexatronika çeşidinin artan genişlənməsi, mexatronikanın gələcəkdə də mühəndislik üçün prioritet bir sahə olacağını göstərir.
Bu iş, mexatronika və mexatronika intizamının tərifinə, tətbiq sahəsinə və Türkiyədəki təhsil səviyyəsinə vurğu edərək Türk sənayesi üçün mexatronikanın əhəmiyyətini müzakirə edir.
Dövrümüzün yeni və populyar elmi sayılan mexatronika, maşınqayırma, elektrik mühəndisliyi, elektronika və kompüter mühəndisliyinin birləşməsindən yaranan fənlərarası bir anlayışdır; proqram mühəndisliyi və idarəetmə məsələlərini bir dam altında birləşdirən fənlərarası bir anlayışdır. Ağıllı maşınların dizaynı üçün proseslərin və məhsulların dizaynında və istehsalında maşınqayırmanın elektronika və kompüterlərlə sıx birləşməsi kimi də ifadə edilə bilən mexatronikanın əhatə dairəsi mexaniki dizayn və analiz, robot sistemləri, görüntü emalı, idarəetmə texnikası, süni sinir şəbəkələri və süni intellekt və virtual reallıq sahəsinə aid edilə bilər (Ilken, 2002).
Ertenə (2003a) görə, mexatronika mühəndislik fəlsəfəsi və fənlərarası və fənlərarası mövzuları əhatə edən mühəndislik təcrübələrinə inteqrasiya olunmuş bir yanaşmadır. Chetinel (2003) mexatronikanı mühəndis sahələrinin bir-biri ilə sinerji birləşməsi, avtomatlaşdırmanın inkişafı ilə seçilən və mühəndisliyin yeni istiqaməti adlandırdığı kimi təyin edir. Başqa bir tərifə görə, mexatronika maşınqayırmada mikroelektronikanın tətbiqi və ya mexanika və elektronikanı informasiya texnologiyaları ilə funksional şəkildə birləşdirməyə və mənimsəməyə imkan verən bir yanaşmadır (Çeltekligil, 2003).
Bu təriflərdən Mekatronika, texnoloji tələbləri və problemləri həll etmək üçün müştərilərin istəklərinə uyğun olaraq Elektro-elektron və kompüter elmləri, xüsusən də maşınqayırma sahələrini birləşdirən və birləşdirən yeni bir fənlərarası mühəndislik fəlsəfəsi olaraq təyin edilə bilər. Bu yeni mühəndislik fəlsəfəsində koalisiya və müxtəlif elmlərin sinergetik birləşməsi iştirak edir. Mexatronika ilə əlaqəli təriflər tez-tez mexatronikanın əslində kəsişmə mühəndisliyi olduğunu və əsasən robot texnikasından ibarət olduğunu vurğulayır.
Mexatronika konsepsiyası
Mexatronika konsepsiyası ilk dəfə 1969-cu ildə Yaponiyanın Yaskava elektrik sahə şirkətinin mühəndisi tərəfindən elektrik mühərriklərinə kompüter nəzarəti təmin etmək üçün istifadə edilmişdir. Mexatronika sözü “mexaniki” və “elektron” sözlərini düzgün bir şəkildə ayırmaq və bu hissələri bir-birinə bağlamaqla əldə edilmişdir. “Mexatronika” sözü mexanizmin “Meca” və “elektronika” sözünün “taxt” hissələrinin birləşməsi nəticəsində əmələ gəlmişdir (MMOB, 2003). Beləliklə, burada Yapon ixtirası kimi yaranan mexatronika konsepsiyası illər ərzində bütün dünyaya yayıldı və ən çox müzakirə olunan konsepsiya kimi müasir mühəndislik ədəbiyyatında möhkəmləndi.
Mekatronik mühəndislik nədir?
Mexatronika əsasən dizaynla əlaqəli bir konsepsiya kimi qəbul edildiyi üçün təbii olaraq əlaqəli təriflərdə mühəndislik aspektinə xüsusi diqqət yetirildiyi görünür. Bunun üçün ilk növbədə mühəndislik və mekatronik mühəndislik anlayışlarını izah etmək faydalıdır.
Mühəndislik ümumiyyətlə nəzəri düzgünlüyünü sübut edən konsepsiyaların tətbiq edilməsində çətinliklərin və problemlərin aradan qaldırılmasının effektivliyi kimi müəyyən edilir. Digər tərəfdən mexatronik mühəndislik, mühəndislik prinsipləri çərçivəsində maşın, elektrik / elektronika və kompüter texnologiyalarının birgə inteqrasiya olunmuş bir quruluşa tətbiqi və tətbiqi kimi qısaca müəyyən edilə bilər. Mekatronik mühəndislik bir məhsul daxilində maşın, elektrik və elektronika və proqram texnologiyalarının inteqrasiyasını, inteqrasiyasını əhatə edən bir mühəndislik sahəsidir. Bu üç mühəndislik probleminin məhsula inteqrasiyası mekatronik mühəndisliyin əsas prinsipidir. Bu prinsip, bu mühəndislik ixtisaslarının birgəyaşayışını tələb edən təlim və dizaynın başlanğıcından bəri dekommunizasiya edir. Klassik mexaniki və ya elektrik təhsili olan bir insanın mekatronik məhsullar istehsal edəcəyini gözləmək olmaz. Bunun üçün bir insanın təhsil sistemi daxilində müvafiq maşınqayırma, elektrik mühəndisliyi, elektronika və kompüter mühəndisliyi fənlərinin öyrənilməsindən ibarət mexatronik mühəndislik təhsili olmalıdır (Erten, 2003a).
Başqa bir tərifə görə, mekatronik mühəndislik, mühəndislik və elektrik mühəndisliyi kimi iki qurulmuş mühəndislik sahəsinin, habelə hesablama və xüsusən də Proqram mühəndisliyinin birləşməsinə əsaslanan mühəndislik dizaynına yeni bir yanaşmadır (Kocaeli, 2003).
Bu təriflərə əsaslanaraq, Mekatronik Mühəndisliyi son dərəcə sürətlə inkişaf edən və inkişaf edən bir mühəndislik intizamı olaraq dekommunizasiya etmək mümkündür, çünki Maşınlar, elektronika və Kompüterlər kimi müvafiq mühəndislik sahələri, onunla əlaqəli təlimin əvvəlindən başlayaraq sinerji yaratmaq üçün bir araya gəlir.
Mekatronik mühəndis kimdir ?
Mekatronik mühəndis, bütün səviyyələrdə bütün dizayn və dizayn prosesini idarə edə, istiqamətləndirə və töhfə verə bilən, müvafiq fənlər üzrə təcrübəsi olan bir insandır. Mekatronik mühəndis, müvafiq fənlər üzrə mütəxəssislərlə ünsiyyət qura bilən, bu ixtisaslar haqqında məlumat əldə edə bilən, bu məlumatları şərh edən və qənaətcil, yenilikçi və müştəri ehtiyaclarını yüksək səviyyədə qarşılayan bir məhsula çevirmək üçün istifadə edə bilən bir mütəxəssisdir (Erten, 2003a).
Mekatronik mühəndis, məhsul halına gətirmək üçün dizayn prosesində müştərinin istəklərinə uyğun olaraq müxtəlif mühəndislik sahələrində bilik və nou-hau birləşdirə bilən bir qrup lideridir. Beləliklə, mekatronik mühəndislər ilk növbədə çox yaxşı ünsiyyət bacarıqlarına sahib olmalı və müxtəlif mühəndislik ixtisaslarından ibarət mühəndislik qrupunun üzvləri ilə texnoloji dizayn prosesini yaxşı bilməlidirlər. Beləliklə, mekatronik mühəndis, fənlərarası boşluğu doldurmaq üçün müvafiq sahələrdə mütəxəssislərlə ünsiyyət quraraq, müasir texnologiyanın dəstəyi ilə üzləşdiyi texnoloji problemləri həll edə bilən birisidir. Bununla birlikdə, bir mekatronik mühəndisindən sənayedə dizayn və istehsalın bütün texnoloji problemlərini həll edəcək bir “Supermen” olacağını gözləmək olmaz. Mekatronik Mühəndisliyi fərqləndirən cəhət budur ki, bütün seqmentlər mühəndislik dizaynı və istehsalının müasir mürəkkəb və daim dəyişən problemlərinin yalnız komanda işi ilə həll edilə biləcəyini başa düşürlər. Bu baxımdan, mekatronik mühəndisini Digər Sənaye mühəndislərinin işini öz üzərinə götürə bilmək kimi qəbul etmək səhvdir. Mekatronik mühəndis üçün, sənaye dizaynı prosesində birləşdirilmiş müxtəlif sahələrdən olan mühəndislərin zəkası və qabiliyyətlərinin koordinasiyasını təmin edən göyərtə rəhbərinin tərifi daha dəqiqdir.
Mexatronika niyə lazımdır?
Dünyada, xüsusən 1980-ci illərdən sonra sənaye məhsullarının dizaynında və istehsalında köklü dəyişikliklər baş verdi. Dünya bazarlarının inkişafı və dəyişməsi və texnologiya səviyyəsi nəticəsində sənaye məhsullarının keyfiyyətində və funksiyasında da əhəmiyyətli dəyişikliklər baş verdi. Sürətlə inkişaf edən texnologiya və daim dəyişən bazar şəraiti bazar gününün daha əlverişli və keyfiyyətli olmasına səbəb oldu, müştəri gözləntiləri isə daha çevik və çoxfunksiyalı məhsullara doğru dəyişdi. Sürətlə dəyişən müştəri istəkləri və sıx rəqabət nəticəsində məhsulun ömrü əhəmiyyətli dərəcədə azaldı. Bu cür sərt şəraitdə adi dizayn və istehsal texnologiyaları qeyri-kafi olduğunu sübut etdi və bu ehtiyacı ödəmək üçün yeni konsepsiya və metodlar yaradıldı. Bunlardan biri mexatronika anlayışıdır. Xüsusilə mexatronika anlayışları dizayn fəlsəfəsini və mühəndislik təhsilini təsir edərək sənaye texnologiyası istehsalında və mühəndislik təhsilində əsaslı dəyişikliklərə səbəb oldu. Bu gün robot texnologiyası bütün sahələrdə geniş istifadə edildikdə, mexatronika texnologiyanın tələbi və hətta zərurətidir (Erten, 2003a).
Həqiqətən, dizayn və istehsalda mexatronikadan səmərəli istifadə edən ölkələr Sənaye və ictimai həyatda əhəmiyyətli dəyişikliklər və nailiyyətlər əldə etdilər. Bunun ən bariz nümunəsi Yaponiyadır. Məhsul/proses inkişafında uğurlu mekatronik tətbiqetmələrdən istifadə edən Yapon məhsulları, son üç onillikdə dünyada əhəmiyyətli bir yer qazandı. Bu çərçivədə Çin də mekatronikanın iqtisadi inkişafdakı rolunu gördü və 1987-ci ildən bu məsələyə daha çox diqqət yetirməyə başladı. Bu iki nəhənglə yanaşı, bölgədəki digər ölkələr də mexatronikaya getdikcə daha çox diqqət yetirirlər ki, növbəti əsrdə iqtisadiyyatları müəyyən bir tendensiyada olsun (Tan et al., 1998).
Məlumdur ki, mexatronika sahəsindəki inkişaflar Asiya ölkələri ilə məhdudlaşmır, əlavə olaraq ABŞ və Avropa Birliyi ölkələri son illərdə getdikcə daha çox Mexatronikaya diqqət yetirirlər ki, bu da Yaponiya nümunəsində dövlət, universitet və sənaye arasında əməkdaşlıq kimi təsvir edilə bilər.
Türkiyə Beynəlxalq rəqabətdə yaşamaq və 21. Bir əsrdə layiqli bir yer tuta bilməsi, müəyyən mənada qlobal miqyasda sənaye dizaynı və istehsalı ilə məşğul olub-olmamasından asılıdır. Bunun üçün Türkiyənin dövlət, universitet və sənaye arasında əməkdaşlıq çərçivəsində mekatronikaya lazımi əhəmiyyət verməsi qaçılmazdır. Hətta mexatronika; Türkiyənin akademik və sənaye dairələrində yayılması və inkişafı üçün bu məsələ Milli Elmi siyasət çərçivəsində həll edilməlidir; lazım gələrsə, bu sahə prioritet və imtiyazlı elan edilməli və əhalinin bütün təbəqələri tərəfindən dəstəklənməlidir.
Mekatronikanın maraq və tətbiq sahələri
Dövrün mühəndislik texnologiyası adlandırılan mexatronika, müasir həyatda təmin etdiyi böyük imkanlar sayəsində son illərdə dünyada çox geniş tətbiq tapmışdır. Həqiqətən, bu gün mekatronik məhsulların bazar günü adi məişət cihazlarından tutmuş kosmik texnologiyalara qədər getdikcə daha geniş yayılır.
Bir məhsulun və ya maşının mexatronika kimi təsnif edilməsi üçün bu məhsul mexaniki funksionallıq və inteqrasiya olunmuş alqoritmik nəzarəti əhatə edən bu qərarı qəbul edə, əsaslandıra, qərar qəbul edə və hərəkət edə bilən bir məhsul və ya sistem olmalıdır. Mekatronik məhsullar müəyyən etdiyi mühiti müşahidə edə, ətraf mühitdəki dəyişiklikləri qəbul edə və ətraf mühiti lazımi motor sistemləri ilə dəyişdirərək algılanan məlumatları şərh edə bilər. Qısaca ağıllı maşınlar adlandırıla bilən bu məhsullarda olan proqram tez-tez süni intellekt metodlarından istifadə edir (Çeltekligil, 2003).
Mühəndislik dizaynı, sistem dinamikası və ağıllı idarəetmə, həssas mühəndislik və mühəndislik, müşahidə-istehsal proseslərinin modelləşdirilməsi və idarə edilməsi, hərəkət edən robot sistemləri, güc elektronikası, mikrosistemlərin dizaynı və tətbiqi, sənaye nəzarət dizaynı, sensorlar və sürücülər və robot sistemləri, görüntü emalı, idarəetmə mühəndisliyi, süni sinir şəbəkələri və süni intellekt və virtual reallıq kimi sahələr Mekatronika üçün əsas maraq sahələridir (Sabanji, 2003; Ilken, 2002).
Digər tərəfdən, maşınqayırma, mikrosistemlər, sənaye avtomatlaşdırması, robotlar, mikrorobotlar, ağıllı silahlar və silah sistemləri və avtomobil sənayesi mekatronik texnologiyanın aparıcı tətbiq sahələri kimi təsnif edilə bilər. Gündəlik həyatımıza daxil olan bu tətbiqetmələrin bəzi nümunələri aşağıdakı kimi sadalana bilər: nəqliyyat vasitələrində hava yastığı təhlükəsizlik sistemləri, ABS əyləc sistemləri, uzaqdan idarə olunan qapı kilidləri, trafik və kruiz nəzarəti, mühərrik və enerji sistemi nəzarəti, sərnişin təhlükəsizliyi sistemləri, CNC, CNC, ac və s. dəzgahlar və avtomatlaşdırılmış istehsal maşınları, əsasən tibbdə istifadə olunan MRI və ultrasəs tibbi cihazları, kameralar, Videokameralar, video, CD və DVD nümayişçiləri, CD yazma və s. kimi şəxsi istifadə üçün Elektron cihazlar, sənaye qaynaq robotları, fabrik ev nəqliyyat vasitələri (AGV), kosmik tədqiqatda istifadə olunan robotlar, hərbi mina zərərsizləşdirmə vasitələri robotlar, bombardmançılar və oxşar mobil robotlar, aviasiya sistemləri, Avtomatik qaraj qapısı açma sistemləri, təhlükəsizlik sistemləri, Kondisioner sistemləri və s. D. Ev və ofis tətbiqləri, paltaryuyan maşınlar, Qabyuyan maşınlar və s.beləliklə, ev tətbiqləri, müxtəlif əl alətləri, əl və avtomatik hidravlik əyləclər və oxşar yükləmə və boşaltma və tikinti maşınları kimi çox geniş tətbiqlərə malikdir. Video oyun və virtual reallıq tətbiqetmələrində real giriş idarəetmə sistemləri, ev robotları, təhlükəsizlik sistemləri və kənd təsərrüfatı, Bankçılıq, mədənçilik kimi bir çox digər sahələrdə istifadə olunan avtomatlaşdırma texnologiyaları. Mexatronika həm də gələcəkdə elm və texnikanın ən vacib tikinti bloklarından biri olacaqdır (EMO, 2003; ASME, 1997).
Mekatronikanın maraq sahələri və praktikasına əlavə olaraq, onu maraqlandıran akademik fənlər tədris olunan bir intizam kimi qəbul edildikdə aşağıdakı kimi sadalana bilər:
Maşınqayırma: dizayn və istehsal, sistem dinamikası,
İdarəetmə mühəndisliyi: idarəetmə sistemlərinin dizaynı, real vaxt sistemləri,
Elektrik mühəndisliyi və elektronika: sensorlar və sensorlar,
Kompüter mühəndisliyi: alqoritmlərin tətbiqi və kodlaşdırma, həmçinin süni intellekt və rabitə (Erten, 2003a).
Mexatronikanın gələcəyi
İlk dəfə 1960-cı illərin sonlarında Yaponiyada meydana çıxan mexatronika sürətlə bütün dünyaya yayıldı və bu gün akademik və sənaye dairələrində çox əhəmiyyətli bir yer tutur. Bu gün dünyada mühəndis dizaynı, istehsalı və təhsili prosesinə böyük təsir göstərən mekatronikaya böyük maraq var. 21. Bazar günü Deca mexatronika, əsrin mürəkkəb texnoloji problemlərinin yalnız fənlərarası bir yanaşma ilə qəbul edilə və şərh edilə biləcəyi ilə daim genişlənən mexatronikanın gələcəkdə bugünkü kimi əhəmiyyətli bir mühəndislik sahəsinə çevriləcəyini göstərir.
Mexatronika maraq və tətbiq sahələri və təhsil sistemi kimi aspektlər baxımından əvvəldən bu günə qədər əhəmiyyətli dəyişikliklərə məruz qalmışdır. Eynilə, mexatronikanın gələcək illərdə elm sahələri və gələcəyin peşələri ilə bağlı əhəmiyyətli dəyişikliklərə məruz qalacağı gözlənilir.
Mikro-mexatronika, Nano-mexatronika, opto-mexatronika, İnternet əsaslı mexatronika, ağıllı / səssiz mexatronika, istirahət üçün mexatronika, təhsil məqsədləri üçün mexatronika, tibbi mexatronika və hərbi mexatronika kimi sahələr, mexatronika üçün gələcək maraq sahələri olaraq proqnozlaşdırılır (Erten; 2003b).
Nəticə
1960-cı illərin sonlarında Yaponiyada ortaya çıxan və 1980-ci illərdə müasir dünyanın gündəminə girən mexatronika, 1993-cü ildə Türkiyənin gündəminə girdi. Mekatronika fənlərarası mühəndislik fəlsəfəsi olaraq Deca texnologiyasının inkişafına, istehsalına və təliminə dərin təsir göstərmişdir. Bu missiya ilə mekatronikanın ölkəmizdə ənənəvi kütləvi təhsil modelinə əsaslanan və dar peşə fənlərinə sıxılmış peşə təhsili sistemimizə əlavə dinamizm verəcəyini gözləmək olar. Bu çərçivədə Türkiyənin texnoloji dizayn və istehsal sahəsindəki beynəlxalq rəqabət şansının, mekatronikada göstərəcəyi müvəffəqiyyətdən çox asılı olduğunu söyləmək olar. Bunun üçün mexatronika təliminin bütün səviyyələrdə geniş yayılması da vacibdir. Bununla birlikdə, mexatronikanı uğurla öyrətmək üçün ilk növbədə ənənəvi peşələrdə dar fənlərə sıxılmış bir məktəb və nəzəri quruluşa əsaslanan Türk peşə təhsili sistemini dəyişdirmək lazımdır. Dekommunizasiya əvəzinə, məktəb və Sənaye arasındakı əməkdaşlığa əsaslanan, fənlərarası bir yanaşma ilə müasir və yeni peşələr arasında və əlaqəli peşələr arasında əlaqə və keçid. Bundan əlavə, peşə təhsili sisteminin orta məktəbdən universitetə vahid bir yanaşma ilə bir-birinin başlanğıcı və davamı kimi qəbul edilməsi də vacibdir. Bundan əlavə, bir çox ölkələrdə olduğu kimi, Türkiyədə də mexatronika prioritet və vacib bir sahə elan edilməlidir və bu təhsilin dövlət, universitet və sənaye arasında əməkdaşlıqda dəstəklənməsi çox vacibdir.
Türkiyədə demək olar ki, bütün səviyyələrdə aparılan mexatronika təhsili, ilk növbədə əlilliyi, tədris planlarının xarakteri, müəllim heyəti və lazımi infrastrukturun olmaması ilə bağlı problemlərlə üzləşir. Bu problemlər, Türkiyədə mekatronikanın inkişafı və yayılması ilə bu sektorda insan resursları ilə bağlı qısa müddətli problemlərə səbəb olur. Ancaq digər bir vacib problem, hazırda istehsal sənayesində, mexatronikada işləyən işçi qüvvəsinin hazırlanması problemidir. Bunun üçün istehsal sektorunda, mexatronika dizaynı və istehsalı sahəsində çalışan bütün səviyyəli texniki işçilərin iş yerində təhsili təmin etmək lazımdır.
Türkiyə 21. Yalnız qlobal miqyasda texnoloji təlim, dizayn və istehsal sayəsində əsrdə hər cəhətdən layiqli yer tuta bilər. Buna nail olmaq, digər tərəfdən, dövrün elmi olan mexatronikanın tədrisi, dizaynı və istehsalında nümayiş etdiriləcək uğurlardan çox asılıdır. Peşəkar təhsil sistemi sayəsində Türkiyə texnoloji dizaynına və istehsalına mekatronik bir ölçü verə bilər; gənc və ucuz işçi qüvvəsindən də yaxşı istifadə edə bilsə, gələcəkdə bölgə və AB-nin istehsal bazası ola bilər. Bunun üçün ilk növbədə mexatronika üzrə uğurlu təlim son dərəcə vacibdir. Türkiyədə bütün səviyyələrdə mexatro Deku təhsilinin geniş yayılması və uğurlu olması üçün dövlət, universitet və Sənaye bölmələri bir araya gələrək birlikdə tədris proqramları hazırlamalı, emalatxanalar və laboratoriyalar yaratmalı, təlimçilər hazırlamalı və bu mövzuda təlim standartları qurmalıdır.
Mənbə: mexatronika klubu – 2005 / Enes CANİDEMİR
