Arama

Mekatronik

Güncelleme: 16 Kasım 2018 Gösterim: 10.322 Cevap: 5
Misafir - avatarı
Misafir
Ziyaretçi
27 Kasım 2007       Mesaj #1
Misafir - avatarı
Ziyaretçi
Mekatronik
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Sponsorlu Bağlantılar

Ad:  MekatronikDiyagrami.png
Gösterim: 981
Boyut:  91.9 KB
Mekatronik biliminin diğer mühendislik bilimlerle ilişkisi

Mekatronik; İngilizce mechanics ve electronics kelimelerinin uygun bir şekilde birleştirilmesinden oluşmuştur ve ilk kez Japonya'da kullanılmıştır. Mekatronik, makine, elektronik, yazılım ve kontrol sistemleri teknolojilerine dayanan yeni bir bilim 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.

Mekatroniğin Doğuşu ve Gelişimi
Mekatronik ilk kez 1960'ların sonunda Japonya'nın Yaskawa Elektrik Şirketi'nde görevli bir mühendis tarafından elektrik motorlarının bilgisayarla kontrolünün sağlanması için kullanılmıştır. Temelde ise "mekanik" ve "elektronik" kelimelerinin uygun bir şekilde parçalanması ve bu parçaların birleştirilmesi ile bu kelime ortaya çıkmıştır.
Bu kavram Japonya'dan yola çıkarak tüm dünyaya yıllar ilerledikçe yayılmaya ve yerleşmeye başlamıştır. Dünyada artan uygulamalarıyla gelişen mekatronik, lisans ve master programlarıyla da üniversitelerde desteklenmektedir. Türkiye'de ise maalesef çok yavaş bir şekilde endüstriyel ve akademik kabul görerek, çalışma ve pratikte ilerlemektedir.
Birçok mühendis mekatroniğin robotikten oluştuğunu iddia etmektedir. İlk robot kollar, hareketlerini algılayıcılarla geri besleme olmadan düzgün bir biçimde gerçekleştiremiyordu. Bununla birlikte, kinematikteki ilerlemeler dinamik, kontrol, algılayıcı teknolojisi ve üst düzey programlamayla, gelişimleri desteklenmiştir. Aynı zamanda, modern teknolojiler, robotları daha esnek ve kullanışlı hale getirmiştir. Böylece, her tür makina ve sisteme adaptasyonları ve yüksek performansla çalışmaları sağlanmıştır.
1970'lerde mekatronik , daha çok servo teknolojisinin kullanıldığı, otomatik kapı açıcılar, otomatik odaklamalı kameralar gibi ürünlerde kullanılmıştır.
1980'li yıllarla birlikte, bilgi teknolojisinin hayata girişiyle, mühendisler mekanik sistemlerin performansını arttırmak için mikroişlemciler kullanmaya başladılar. Sayısal denetimli makinalar ve robotlar daha da yaygınlaştı ve bunların otomotiv uygulamalarında, elektronik motor kontrolü ve ABS fren sistemleri kullanılmaya başlandı.
1990'lara gelindiğinde, iletişim teknolojisi de oluşan bu bilgi karışımına eklendi ve üretim hatlarının büyük şebeke ağlarına bağlanması gerçekleşti. Bu, özellikle robot sistemlerinin, uzaktan kontrollü biçimde işletimine olanak sağladı.
Aynı zamanda, daha küçük algılayıcı ve kumanda teknolojileri de artan bir şekilde yeni ürünlerde kullanılmaya başlandı. Otomobillerin hava yastıklarının açılmasını kontrol eden küçük silikon ivmelendirme algılayıcıları gibi mikroelektromekanik sistemler ise son zamanlarda kullanıma sunuldu.

Mekatroniğin Uygulama Alanları
Mekatronik genel olarak, bilgisayar kontrollü sistemlerin veya elektromekanik sistemlerin, ürün tasarımında ve/veya üretiminde görev alan hem endüstri hem de akademik kariyerli mühendisler tarafından kullanılmasıyla uygulanır. Buna ilave olarak mühendis statüsünde olmayan teknik elemanlar ve bu işe merak ile birlikte kendini geliştiren kişiler tarafından da uygulanabilir.
Birden fazla mühendislik branşının ortak kullanımıyla birlikte gelişmesi, içinde yeraldığı mühendislik branşlarının da ilerlemesini sağlamaktadır. Mekatronik, aslında yeni bir kavram değildir. En son teknolojilerin, daha çok işleve sahip ve uygulaması kolay olan ürünlerin proseslerini dizayn etmek için, basit olarak makina mühendisliğine, kontrol teorisine, bilgisayar bilimine ve elektroniğe uygulanmasıdır.
Buradan da anlaşılacağı gibi teknoloji geliştikçe mekatronik ilerler, böylece teknoloji daha da gelişir. Yani arada sürekli bir çevrim vardır ve bu çevrim dışarıya açık olup, çeşitli mühendislik ve bilimlerle de etkileşim halindedir ve bunların gelişmesine 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
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 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.
Ülkemizde Sabancı, Bahçeşehir, Kocaeli, Atılım Üniversitelerinde Mekatronik Mühendisliği bölümü bulunmaktadır. Erciyes Üniversitesi'nde ise Mekatronik Mühendisliği Bölümü kurulma çalışmalarına devam edilmektedir.
Bia - avatarı
Bia
Ziyaretçi
18 Eylül 2008       Mesaj #2
Bia - avatarı
Ziyaretçi
Mekatroniğe Neden İhtiyaç Vardır?

Sponsorlu Bağlantılar
Dünyada özellikle 1980’li yıllardan sonra, endüstriyel ürünlerin tasarım ve üretiminde köklü değişiklikler meydana gelmiştir. Gelişen ve değişen dünya pazarları ve teknoloji düzeyi sonucu, endüstriyel ürünlerin nitelik ve işlevlerinde de önemli değişiklikler meydana gelmiştir. Hızla gelişen teknoloji ve sürekli değişen pazar koşulları, daha ekonomik ve kaliteli ürünler isterken, müşteri beklentileri ise daha esnek ve çok işlevli ürünler yönünde gelişmiştir. Müşterilerin hızla değişen istekleri ve yoğun rekabet sonucu, ürün ömürleri çok kısalmıştır. Böylesine çetin koşullar karşısında alışılmış tasarım ve imalat teknolojileri yetersiz kalmış, bu ihtiyacı gidermek üzere yeni kavram ve yöntemler doğmuştur. Bunlardan birisi de mekatronik kavramıdır. Mekatronik kavramlar, özellikle tasarım felsefesini ve mühendislik eğitimini etkilemiş, endüstriyel teknoloji üretimi ve mühendislik eğitiminde temel değişikliklere neden olmuştur. Robotik teknolojilerin her alanda yaygın şekilde kullanıldığı günümüzde mekatronik, teknolojinin bir gereği ve hatta zorunluluğudur (Erten, 2003a).

Nitekim, mekatroniği tasarım ve üretimde etkili kullanan ülkeler, endüstriyel ve sosyal yaşamda önemli değişim ve ilerlemeler sağlamışlardır. Bunun en çarpıcı örneği, Japonya’dır. Başarılı mekatronik uygulamalarının ürün/süreç gelişiminde kullanıldığı Japon ürünleri, son otuz yılda bütün dünyada önemli bir yer kazanmıştır. Bu bağlamda Çin de, mekatroniğin ekonomik gelişmedeki rolünü görmüş ve 1987’den beri bu konuya giderek artan oranda ağırlık vermeye başlamıştır. Bu iki devin yanında, diğer bölge ülkeleri de, ekonomilerini gelecek yüzyılda belirli bir trende oturtmak için mekatroniğe giderek daha fazla ağırlık vermektedirler (Tan ve diğerleri, 1998).

Mekatronik ile ilgili gelişmeler Asya ülkeleri ile sınırlı olmayıp, bunun yanında, ABD ve Avrupa Birliği ülkelerinin de, devlet-üniversite-endüstri iş birliği şeklinde nitelendirilebilecek Japonya örneğinden hareketle, son yıllarda mekatroniğe giderek daha fazla ağırlık verdikleri bilinmektedir.

Türkiye’nin, uluslararası rekabette ayakta kalabilmesi ve 21. yüzyılda hak ettiği yeri alabilmesi, bir bakıma, dünya ölçeğinde endüstriyel tasarım ve üretim yapmasına bağlıdır. Bunun sağlanabilmesi için ise Türkiye’nin, devlet-üniversite-endüstri iş birliği çerçevesinde mekatroniğe gereken önemi vermesi kaçınılmazdır. Hatta mekatroniğin; Türkiye’de akademik ve endüstriyel çevrelerde yayılıp gelişmesi için konu ulusal bir bilim politikası çerçevesinde ele alınmalı; gerekirse bu alan öncelikli ve ayrıcalıklı ilan edilerek her kesim tarafından desteklenmelidir.


kompetankedi - avatarı
kompetankedi
VIP Bir Dünyalı
30 Ekim 2008       Mesaj #3
kompetankedi - avatarı
VIP Bir Dünyalı
Mekatronik, teknolojik ürün ve tasarımda makine, elektrik-elektronik ve bilgisayar mühendisliklerinin kaynaşmasını ifade eden disiplinlerarası bir mühendislik felsefesidir. 1969 yılında Japonya’dan yola çıkmış, kısa zamanda bütün dünyada çok önemli bir yer edinmiş olan mekatronik, mühendislik tasarımı ve eğitimini derinden etkilemiştir. Üretimde mekatronik tasarım ilkelerine yer veren ülkeler, teknolojide son otuz yılda önemli yenilik ve başarılara imza atmışlardır. Mekatroniğin tasarım ve üretimdeki bu kritik rolünün görülmesi üzerine, bugün gelişmiş ülkelerde mekatronik eğitimine devlet-üniversite-endüstri işbirliği içerisinde, giderek daha fazla ağırlık verilmektedir. Türkiye’de, gecikmeli de olsa giderek yaygınlık kazanan mekatroniğin, Türk meslekî ve teknik eğitim sistemine yeni bir anlayış getirmesi beklenmektedir. Mekatronik ürün yelpazesinin giderek genişlemesi, mekatroniğin gelecekte de öncelikli bir mühendislik alanı olacağını göstermektedir.
Çağımızın yeni ve popüler bilimi olarak kabul edilen mekatronik, makine, elektrik–elektronik ve bilgisayar mühendisliğinin evliliğinden doğan; yazılım ve kontrol mühendisliği konularını da aynı çatı altında toplayan disiplinlerarası bir kavramdır. Akıllı makineler tasarlamak üzere, tasarım ile süreç ve ürün imalatında, makina mühendisliğinin, elektronik ve bilgisayar ile sıkı kaynaşması olarak da ifade edilebilen mekatroniğin kapsamı, mekanik tasarım ve analiz, robotik sistemler, görüntü işleme, kontrol mühendisliği, yapay sinir ağları ve yapay zeka ile sanal gerçeklik olarak sıralanabilir (İlken, 2002).
Erten’e (2003a) göre, mekatronik; çok disiplinli ve disiplinlerarası konuları kapsayan bir mühendislik felsefesi ve mühendislik uygulamalarına tümleşik bir yaklaşımdır. Çetinel (2003), otomasyonun gelişmesiyle öne çıkan ve mühendisliğin yeni adresi olarak gösterdiği mekatroniği, mühendislik branşlarının birbirleriyle sinerjik kaynaşması olarak tanımlamaktadır. Başka bir tanımlamaya göre ise mekatronik; mikro elektroniğin, makine mühendisliğine uygulanması veya mekanik ve elektroniği, bilgi teknolojisi ile işlevsel olarak birleştirip özümsenmesini sağlayan bir yaklaşımdır (Çeltekligil, 2003).
Bu tanımlardan hareketle mekatronik; başta makine olmak üzere, elektrik-elektronik ve bilgisayar bilim dallarını, teknolojik talep ve sorunlara çözüm getirmek üzere, müşteri istekleri doğrultusunda, bir bütünlük içinde algılayan ve aynı potada eriten yeni bir interdisipliner mühendislik felsefesi olarak tanımlanabilir. Bu yeni mühendislik felsefesinde, çeşitli bilimlerin koalisyonu ve sinerjik kaynaştırılması söz konusudur. Mekatronik ile ilgili tanımlarda, mekatroniğin aslında bir kesişim mühendisliği olduğu ve büyük oranda robotikten oluştuğuna sıkça vurgu yapılmaktadır.
Mekatronik Kavramı
Mekatronik kavramı, ilk kez 1969 yılında Japonya’nın Yaskawa Elektrik fiirketi’nde görevli bir mühendis tarafından elektrik motorlarının bilgisayarla kontrolünün sağlanması için kullanılmıştır. Mekatronik sözcüğü, “mekanik” ve “elektronik” kelimelerinin uygun bir şekilde parçalanması ve bu parçaların birleştirilmesi ile elde edilmiştir. Mekatronik sözcüğü, mekanizmanın “meka”sı ile elektronik sözcüğünün “tronik” kısımlarının birleştirilmesinden oluşmuştur (MMOB, 2003). Böylece bir Japon icadı olarak buradan yola çıkan mekatronik kavramı, yıllar içerisinde ilerleyerek tüm dünyaya yayılmış ve günümüzün mühendislik literatürüne, üzerinde en çok konuşulan bir kavram olarak yerleşmiştir.
Mekatronik Mühendisliği Nedir?
Mekatronik, ağırlıklı olarak tasarım ile ilgili bir kavram olarak ele alındığından, doğal olarak ilgili tanımlamalarda, mühendislik boyutunun özellikle ön plana çıkarıldığı görülmektedir. Bunun için öncelikle mühendislik ve mekatronik mühendisliği kavramlarının açıklanmasında yarar vardır.
Mühendislik, genel olarak, kuramsal doğruluğu kanıtlanmış kavramların uygulamaya aktarılmasındaki güçlükleri ve sorunları aşma etkinliği olarak tanımlanır. Mekatronik mühendisliği ise kısaca, mühendislik ilkeleri içinde, makina, elektrik/elektronik mühendisliği ve bilgisayar teknolojisinin eş amaçlı tümleşik bir yapıda gerçekleştirilmesi ve uygulanması olarak tanımlanabilir. Mekatronik Mühendisliği, makina, elektrik-elektronik mühendisliği ve yazılım teknolojisinin, bir ürün içinde entegre olması, bütünleşmesini kapsayan bir mühendislik dalıdır. Bu üç mühendislik konusunun bir ürün üzerinde bütünleşmesi, mekatronik mühendisliğinin temel ilkesidir. Bu ilke, eğitimin ve tasarımın başlangıcından itibaren, bu mühendislik dallarının bir arada bulunmasını gerektirmektedir. Klasik makina ya da elektrik mühendisliği eğitimini görmüş bir kişinin mekatronik ürünler üretmesi beklenmemelidir. Bunun için kişinin makine, elektrik-elektronik ve bilgisayar mühendisliğinin ilgili konularının, bir eğitim sistemi içinde öğütülmesinden oluşmuş mekatronik mühendisliği eğitimi almış olması gerekir (Erten, 2003a).
Başka bir tanıma göre ise mekatronik mühendisliği, makine ve elektrik mühendisliği gibi iki yerleşik mühendislik dalı ile bilgisayar ve özellikle yazılım mühendisliğinin kaynaştırılmasına dayanan yeni bir mühendislik tasarımı yaklaşımıdır (Kocaeli, 2003).
Bu tanımlardan hareketle, mekatronik mühendisliğinin; makine, elektrik-elektronik ve bilgisayar gibi mühendislik alanlarının ilgili konularının, bununla ilgili eğitimin başından başlayarak sinerji oluşturacak biçimde bir araya gelmesiyle ortaya çıkmış ve son derece hızlı gelişen bir mühendislik disiplini olduğu söylenebilir.
Mekatronik Mühendisi Kimdir ?
Mekatronik mühendisi, ilgili disiplinlerde uzmanlık kazanan, tüm tasarımı ve her düzeyde tasarım sürecini denetleyebilen, yönlendirebilen ve katkıda bulunan kişidir. Mekatronik mühendisi, ilgili disiplinlerdeki uzmanlarla iletişim kurabilen, bu uzmanlık konularındaki bilgilere erişebilen, bu bilgileri yorumlayabilen ve bu bilgileri ekonomik, yenilikçi, ve müşteriyi üst düzeyde tatmin eden bir ürüne dönüştürmek amacı ile kullanabilen uzmandır (Erten, 2003a).
Mekatronik mühendisi, müşterinin istekleri doğrultusunda çeşitli mühendislik alanlarındaki bilgi ve birikimi, ürüne dönüştürmek üzere tasarım süreci içerisinde kaynaştırabilme yeteneğine sahip takım lideridir. Bu özellikleri dolayısıyla mekatronik mühendisleri öncelikle, farklı mühendislik alanlarından oluşmuş mühendislik takımı üyeleriyle çok iyi iletişim yeteneğine sahip olmalı ve teknolojik tasarım sürecini çok iyi bilmelidir. Dolayısıyla mekatronik mühendisi, karşılaştığı teknolojik sorunları, disiplinlerarası boşluğu doldurmak üzere, ilgili alanlardaki uzmanlarla iletişim kurarak, çağdaş teknolojinin de desteğiyle çözebilen kişidir. Ancak, mekatronik mühendisinden tek başına endüstrinin bütün teknolojik tasarım ve üretim sorunlarını çözecek bir “Süpermen” olması beklenmemelidir. Mekatronik mühendisliğini öne çıkaran husus, günümüzün karmaşık ve sürekli değişen mühendislik tasarım ve üretim sorunlarının, ancak bir takım çalışması ile çözülebileceğinin bütün kesimlerce anlaşılmış olmasıdır. Bu bakımdan, mekatronik mühendisinin endüstrideki diğer mühendislerin de işini üstlenecek bir konumda görülmesi doğru değildir. Mekatronik mühendisi için, endüstriyel tasarım sürecinde bir araya gelmiş bulunan farklı alanlardan mühendislerin zekâ ve yeteneklerinin koordinasyonunu sağlayan bir takım lideri tanımı daha doğrudur.
Mekatroniğe Neden İhtiyaç Vardır?
Dünyada özellikle 1980’li yıllardan sonra, endüstriyel ürünlerin tasarım ve üretiminde köklü değişiklikler meydana gelmiştir. Gelişen ve değişen dünya pazarları ve teknoloji düzeyi sonucu, endüstriyel ürünlerin nitelik ve işlevlerinde de önemli değişiklikler meydana gelmiştir. Hızla gelişen teknoloji ve sürekli değişen pazar koşulları, daha ekonomik ve kaliteli ürünler isterken, müşteri beklentileri ise daha esnek ve çok işlevli ürünler yönünde gelişmiştir. Müşterilerin hızla değişen istekleri ve yoğun rekabet sonucu, ürün ömürleri çok kısalmıştır. Böylesine çetin koşullar karşısında alışılmış tasarım ve imalat teknolojileri yetersiz kalmış, bu ihtiyacı gidermek üzere yeni kavram ve yöntemler doğmuştur. Bunlardan birisi de mekatronik kavramıdır. Mekatronik kavramlar, özellikle tasarım felsefesini ve mühendislik eğitimini etkilemiş, endüstriyel teknoloji üretimi ve mühendislik eğitiminde temel değişikliklere neden olmuştur. Robotik teknolojilerin her alanda yaygın şekilde kullanıldığı günümüzde mekatronik, teknolojinin bir gereği ve hatta zorunluluğudur (Erten, 2003a).
Nitekim, mekatroniği tasarım ve üretimde etkili kullanan ülkeler, endüstriyel ve sosyal yaşamda önemli değişim ve ilerlemeler sağlamışlardır. Bunun en çarpıcı örneği, Japonya’dır. Başarılı mekatronik uygulamalarının ürün/süreç gelişiminde kullanıldığı Japon ürünleri, son otuz yılda bütün dünyada önemli bir yer kazanmıştır. Bu bağlamda Çin de, mekatroniğin ekonomik gelişmedeki rolünü görmüş ve 1987’den beri bu konuya giderek artan oranda ağırlık vermeye başlamıştır. Bu iki devin yanında, diğer bölge ülkeleri de, ekonomilerini gelecek yüzyılda belirli bir trende oturtmak için mekatroniğe giderek daha fazla ağırlık vermektedirler (Tan ve diğerleri, 1998).
Mekatronik ile ilgili gelişmeler Asya ülkeleri ile sınırlı olmayıp, bunun yanında, ABD ve Avrupa Birliği ülkelerinin de, devlet-üniversite-endüstri iş birliği şeklinde nitelendirilebilecek Japonya örneğinden hareketle, son yıllarda mekatroniğe giderek daha fazla ağırlık verdikleri bilinmektedir.
Türkiye’nin, uluslararası rekabette ayakta kalabilmesi ve 21. yüzyılda hak ettiği yeri alabilmesi, bir bakıma, dünya ölçeğinde endüstriyel tasarım ve üretim yapmasına bağlıdır. Bunun sağlanabilmesi için ise Türkiye’nin, devlet-üniversite-endüstri iş birliği çerçevesinde mekatroniğe gereken önemi vermesi kaçınılmazdır. Hatta mekatroniğin; Türkiye’de akademik ve endüstriyel çevrelerde yayılıp gelişmesi için konu ulusal bir bilim politikası çerçevesinde ele alınmalı; gerekirse bu alan öncelikli ve ayrıcalıklı ilan edilerek her kesim tarafından desteklenmelidir.
Mekatroniğin İlgi ve Uygulama Alanları
Çağın mühendislik teknolojisi olarak nitelendirilen mekatronik, modern yaşamda sağladığı büyük kolaylıklardan dolayı, son yıllarda bütün dünyada çok geniş bir uygulama alanı bulmuştur. Nitekim, bugün günlük yaşamda kullanılan sıradan araç-gereçlerden, uzay teknolojisine kadar çok geniş bir yelpazede, mekatronik ürün pazarı gittikçe genişlemektedir.
Bir ürün veya makinenin, mekatronik olarak nitelendirilebilmesi için bu ürünün mekanik işlevsellik ile tümleşik algoritmik denetimi beraberce içeren, algılayabilen, akıl yürüten, karar verebilen ve bu karar doğrultusunda hareket edebilen bir ürün veya sistem olması gerekir. Mekatronik ürünler, kendilerine tanımlanan çevreyi gözlemlemekte, çevredeki değişimleri algılamakta, ve algıladığı bilgileri yorumlayarak gerekli motor sistemler yardımı ile çevresini değiştirebilmektedir. Kısaca akıllı makineler olarak isimlendirilebilen bu ürünlerde yer alan yazılımlarda, genellikle yapay zekâ teknikleri kullanılmaktadır (Çeltekligil, 2003).
Mühendislik tasarımı, sistem dinamiği ve akıllı kontrol, hassasiyet mühendisliği ve tasarım, üretim süreçlerinin gözlemlenmesi-modellenmesi ve kontrolü, hareketli robot sistemleri, kuvvet elektroniği, mikro sistem tasarımı ve uygulamaları, endüstriyel kontrol tasarımı, algılayıcılar ve tahrik ediciler ile robotik sistemler, görüntü işleme, kontrol mühendisliği, yapay sinir ağları ve yapay zekâ ve sanal gerçeklik gibi alanlar, mekatronik mühendisliğinin ilgi alanlarından başlıcalarıdır (Sabancı, 2003; İlken, 2002).
Üretim mühendisliği, mikro sistemler, endüstriyel otomasyon, robotlar, mikro robotlar, akıllı silah ve silah sistemleri ile otomotiv endüstrisi ise mekatronik mühendisliğinin önde gelen uygulama alanları olarak sıralanabilir. Bu uygulama alanlarından günlük hayatımızda yer etmiş bazı örnekler ise şöyle sıralanabilir: Taşıtlarda hava yastığı güvenlik sistemleri, ABS fren sistemleri, uzaktan kumandalı kapı kilitleri, sürüş ve seyir denetimi, motor ve güç sistemleri denetimi, yolcu güvenlik sistemleri, NC, CNC, AC vb. tezgahlar ve otomatik üretim tezgahları, tıpta kullanılan başta MR ve ultrasonik tıbbî cihazlar, fotoğraf makinaları, video kameraları, video, CD ve DVD göstericileri, CD kayıt ve benzeri kişisel kullanım amaçlı elektronik cihazlar, endüstride kaynak robotları, fabrika içi kendinden yönlenmeli araçlar (AGV), uzay araştırmalarında kullanılan robotlar, askerî amaçlı mayın imha robotları, bomba taşıyıcıları ve benzeri gezer robotlar, hava taşıt sistemleri, garaj kapısı otomatik açma sistemleri, güvenlik sistemleri, iklimlendirme denetim sistemleri vb. ev ve büro uygulamaları, çamaşır, bulaşık makinaları vb. ev uygulamaları, çeşitli el takımları, el ve otomatik kumandalı hidrolik frenler ve benzeri malzeme taşıma ve inşaat makinaları ile video oyunları ve sanal gerçeklik uygulamalarında gerçek girdi denetim sistemleri, ev robotları, güvenlik sistemleri ile tarım, bankacılık, madencilik gibi daha birçok alanda kullanılan otomasyon teknolojileri gibi bu şekilde çok geniş bir uygulama alanına sahip olan mekatronik, gelecekte de bilim ve mühendisliğin vazgeçilmez en önemli yapı taşlarından biri olacaktır (EMO, 2003; ASME, 1997).
Mekatronik ilgi ve uygulama alanları dışında, öğretimi yapılan bir disiplin olarak ele alındığında ilgilendiği akademik konular şöyle sıralanabilir:
a) Makine Mühendisliği: Tasarım ve üretim, sistem dinamiği,
b) Kontrol Mühendisliği: Kontrol sistem tasarımı, gerçek zamanlı sistemler,
c) Elektrik-Elektronik Mühendisliği: Eyleyiciler ve sensörler,
d) Bilgisayar Mühendisliği : Algoritma uygulaması ve kodlama ile yapay zekâ ve iletişim (Erten, 2003a).
Türkiye’de Mekatronik Eğitimi
Mekatronik, Türkiye gündemine 1993 yılında girmiş olmasına rağmen, bu konudaki gelişmeler oldukça yavaş bir seyir izlemiştir. Mekatroniğin akademik ve endüstriyel çevrelerde yaygınlık kazanması 2000’li yılların başında mümkün olabilmiştir. Bu tarihten sonra, Türkiye’de bugün mekatronik, sınırlı kapasite ile de olsa, lise düzeyinden, üniversite lisansüstü düzeye kadar hemen her kademede eğitimi yapılan bir disiplin haline gelmiştir.
Lise Düzeyinde Mekatronik Eğitimi
Lise düzeyinde mekatronik eğitimi şimdilik, MEB’e bağlı Anadolu Teknik Lisesi Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri-Elektronik Bölümü 11. sınıfta uygulamalı dersler kategorisinde, haftada altı saat zorunlu olarak “Mekatronik Atölyesi” ismiyle sürdürülmektedir. Bu uygulama 2002 yılından beri devam etmektedir (MEB, 2003). Buna ek olarak MEB’in mekatronik konusunda çalışmalar başlatmış olduğu ve bu çerçevede kısa zamanda meslek liseleri bünyesinde mekatronik bölümü açmayı planladığı da bilinmektedir.
Başarılı bir üniversite eğitimi için başarılı bir lise eğitiminin gerekli olduğu bilinmektedir. Bu bakımdan, üniversite düzeyinde başarılı bir mekatronik eğitiminin sağlanabilmesi için bu konuda ön eğitim almış, hazır bulunuşluk düzeyi yüksek öğrenci kaynağı sağlamak üzere, mekatronik eğitiminin lise düzeyinden başlatılmasında yarar vardır. Nitekim ABD’de mekatronik eğitimi, üniversite ve endüstri desteği ile lise düzeyinde başlatılmaktadır (Hırschfeld ve diğerleri, 1993).
Ön Lisans Düzeyinde Mekatronik Eğitimi
Türkiye’de ön lisans düzeyinde mekatronik eğitimi, 1990’lı yılların sonuna doğru başlamıştır. 2003-2004 öğretim yılı itibarıyla Türkiye’de sekiz Meslek Yüksek Okulunda (MYO) ön lisans düzeyinde mekatronik programı mevcuttur. Bu programlar ve bağlı oldukları üniversiteler şunlardır: Gaziantep Üniversitesi Gaziantep MYO, Kocaeli Üniversitesi Gebze MYO, Sakarya Üniversitesi Sakarya MYO, Tekirdağ Üniversitesi Tekirdağ MYO, Gazi Osman Paşa Üniversitesi Turhal MYO, Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Zile MYO, Çanakkale On Sekiz Mart Üniversitesi Çan MYO, Balıkesir Üniversitesi Edremit MYO. Ancak, gerekli alt yapı ve akademik kadro eksikliği gibi nedenlerle, bunlardan şimdilik sadece ilk dört programda örgün; Sakarya Üniversitesi Adapazarı MYO’da ise, internet destekli uzaktan eğitim modeliyle mekatronik eğitimi devam etmektedir (ÖSYM, 2003; YÖK, 2003).
Mekatronik eğitiminin devam ettiği bu ön lisans okullarının, Türk imalât sanayinin geliştiği bölgelerde bulunması, nitelikli bir mekatronik eğitimi için gerekli olan okul-sanayi iş birliğinin sağlanabilmesi bakımından memnun edici bir durumdur. Ancak, örgün ön lisans düzeyindeki mekatronik programlarına yılda ortalama 150 dolayında, Sakarya Üniversitesi Adapazarı MYO internet destekli yaygın mekatronik programına ise 300 öğrenci kabul edilmesi (ÖSYM, 2003; Sakarya, 2003), bu konudaki talebi karşılamaktan uzaktır. Türkiye’deki ön lisans okullarının yıllık 100 bini aşan öğrenci kapasitesi göz önüne alındığında, örgün ve yaygın ön lisans mekatronik programlarının öğrenci kapasitesinin oldukça düşük olduğu söylenebilir. Oysa ki Türkiye’de, önlisans düzeyde mekatronik eğitimi almış teknik işgücüne daha fazla talep vardır. Çünkü, Türk imalat endüstrisinin %99.6’sı Küçük ve Orta Büyüklükte İşletmelerden (KOBİ) oluşmakta ve imalat alanındaki toplam istihdamın %56.3’ünü de, bu işletmeler sağlamaktadır (Savaşır, 1999). Bu işletmeler, Ar-Ge çalışmaları ve tasarım yapacak ekonomik güçten yoksun olduklarından, bunun yerine, hazır patent ve lisans almaya dayalı üretim yapmaktadırlar. Dolayısıyla, bu işletmelerde, tasarımcı mühendisten çok, uygulama ve üretim becerisi yüksek teknikere ihtiyaç duyulmaktadır. KOBİ’ lerin mekatronik ön lisans düzeyinde eğitim almış tekniker ihtiyacının karşılanması için, ön lisans mekatronik programlarının yaygınlaştırılması büyük önem taşır.
Lisans Düzeyinde Mekatronik Eğitimi
Türkiye’de, bugün mühendislik lisansı düzeyinde dört, öğretmenlik lisansı düzeyinde bir üniversitede mekatronik eğitimi verilmektedir. Lisans düzeyinde mekatronik eğitimi, ODTÜ’de makine mühendisliğinin bir yan dalı olarak, Sabancı, Atılım ve Kocaeli Üniversitelerinde ise Mekatronik Mühendisliği biçiminde sürdürülmektedir. Bu üniversitelerde sürdürülen mühendislik lisans öğretimine ilave olarak, lisansüstü düzeyde mekatronik eğitimi ve araştırmaları, ODTÜ, Boğaziçi, Sabancı, Atılım, Selçuk ve İstanbul Teknik Üniversiteleri başta olmak üzere, birçok üniversite ve araştırma merkezinde sürdürülmektedir. Diğer üniversitelerimizin de özellikle son yıllarda mekatroniğe daha fazla ilgi gösterdikleri ve programlarında seçmeli ders olarak veya mekatronik ile ilgili mezuniyet projelerine yer verdikleri gözlenmektedir.
Türkiye’de dünya örneklerinden farklı olarak, lisans düzeyinde mekatronik mühendisliği eğitimi yanında yine lisans düzeyinde mekatronik öğretmenliği eğitimi de mevcuttur. Bunun ilk ve tek örneği Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi (TEF) bünyesinde açılan Mekatronik Eğitimi Bölümüdür. Bu bölümün mekatronik programı, hem endüstriye uzman mekatronik iş gücü yetiştirme ve hem de meslekî ve teknik orta öğretime mekatronik öğretmeni yetiştirmeyi amaçlamaktadır. Bu çerçevede hazırlanmış öğretim programında, mekatronik mühendisliği dersleri ile pedagoji dersleri birlikte yer almaktadır. Bu yapısıyla Marmara TEF Mekatronik Eğitimi Bölümü, Türkiye’ye özgü bir mekatronik lisans modeli olarak dikkat çekmektedir.
Türkiye’de mekatronik eğitimi, çağdaş dünyadan oldukça geç başlamış ve bu konudaki gelişmeler yavaş bir seyir izlemiştir. Ancak 2000’li yıllarda yaygınlık kazanan mekatronik eğitimi, bugün lise düzeyinden üniversitenin her kademesine sürdürülmektedir. Fakat, her düzeydeki mekatronik programı, başta öğrenci kapasitesi, öğretim programlarının teorik ağırlıklı yapısı ile öğretim elemanı teminindeki güçlükler ve gerekli alt yapıdaki eksiklikler gibi önemli sorunlarla karşı karşıyadır. Bunlara ilave olarak, devlet ve özel sektörün mekatronik eğitimine yeterince destek vermemesi ile mekatronik eğitiminde devlet-üniversite-endüstri işbirliğinin yeterince sağlanamamış olması da Türkiye’deki mekatronik eğitiminin önemli sorunlarındadır. Bu sorunlar, mekatroniğin Türkiye’de yerleşip, yaygınlaşmasının önündeki en önemli engellerdir. Ancak, Türkiye’nin AB’ye yakınlaşmasına ve giderek daha fazla dışa açılmasına paralel olarak, endüstrinin her düzeyde mekatronik iş gücüne olan talebe bağlı olarak, gelecekte Türkiye’de, mekatronik eğitiminin her düzeyde hızla yaygınlık kazanacağı söylenebilir.
Mekatroniğin Geleceği
İlk kez 1960’ların sonunda Japonya’da ortaya çıkan mekatronik, bütün dünyada hızla yayılmış günümüzde de akademik ve endüstriyel çevrelerde çok önemli bir yer edinmiştir. Bugün mühendislik tasarım, üretim ve eğitim sürecini derinden etkilemiş olan mekatroniğe bütün dünyada büyük ilgi vardır. 21. yüzyılın karmaşık teknolojik sorunlarının ancak, disiplinler arası bir yaklaşım içinde algılanabilip, yorumlanabileceği gerçeği ile gittikçe genişleyen mekatronik ürün pazarı, mekatroniğin bugün olduğu gibi gelecekte de kritik bir mühendislik alanı olacağını göstermektedir.
Mekatronik; ilgi ve uygulama alanları ile eğitim sistemi gibi noktalar bakımından başlangıçtan günümüze önemli değişimler geçirmiştir. Benzer şekilde mekatroniğin önümüzdeki yıllarda, geleceğin bilim dalları ve meslekleriyle ilgili olarak önemli değişimler yaşayacağı beklenmektedir.
Mikro-mekatronik, nano-mekatronik, opto-mekatronik, internet tabanlı mekatronik, akıllı/aptal-mekatronik, eğlence amaçlı mekatronik, eğitim amaçlı mekatronik, tıbbî mekatronik ve askerî mekatronik gibi alanlar, mekatroniğin gelecekteki ilgi alanları olarak tahmin edilmektedir (Erten; 2003b).
Sonuç
1960’lı yılların sonunda Japonya’da ortaya çıkan ve çağdaş dünyanın gündemine 1980’li yıllarda giren mekatronik, Türkiye gündemine 1993 yılında girmiştir. Disiplinler arası bir mühendislik felsefesi olarak mekatronik, teknoloji tasarım, üretim ve eğitimini derinden etkilemiştir. Bu misyonu ile mekatroniğin, ülkemizde de geleneksel kitle eğitim modeli üzerine kurulmuş ve dar meslekî disiplinlere sıkıştırılmış meslekî ve teknik eğitim sistemimize ilâve bir dinamizm kazandırması beklenebilir. Bu bağlamda, Türkiye’nin teknolojik tasarım ve üretimde uluslararası rekabet şansının, önemli oranda mekatronikte göstereceği başarıya bağlı olduğu söylenebilir. Bunun için de, mekatronik eğitiminin her kademede yaygınlık kazanması önem taşır. Ancak başarılı bir mekatronik eğitimi için öncelikle geleneksel mesleklerde dar disiplinlere sıkıştırılmış Türk meslekî ve teknik eğitim sisteminin, okula dayalı ve teorik ağırlıklı yapısının değiştirilmesi gerekir. Bunun yerine, çağdaş ve yeni meslek alanlarında ve ilgili meslek alanları arasında ilişki ve geçişe olanak tanıyan disiplinler arası bir yaklaşımla, okul-endüstri işbirliğini esas alan bir meslekî ve teknik eğitim sistemi oluşturulmalıdır. Bunu tamamlayıcısı olarak meslekî ve teknik eğitim sisteminin, lise düzeyinden üniversiteye kadar bütüncül bir yaklaşımla, birbirinin başlangıcı ve devamı şeklinde ele alınması da önemlidir. Bundan başka, birçok ülkede olduğu gibi Türkiye’de de, mekatroniğin öncelikli ve kritik alan olarak ilan edilmesi ve bu eğitimin devlet-üniversite-endüstri işbirliği ile sürdürülmesi de büyük önem arz eder.
Türkiye’de hemen her düzeyde sürdürülen mekatronik eğitimi, başta sınırlı kapasite, öğretim programlarının niteliği, öğretim elemanı ve gerekli alt yapı eksikliği gibi sorunlarla karşı karşıyadır. Bu sorunlar, mekatroniğin Türkiye’de gelişip yaygınlaşması ile bu sektörde kısa vadeli insan kaynağı problemine neden olmaktadır. Ancak önemli bir diğer bir problem de, şu anda imalat sektöründe çalışan iş gücünün, mekatronikte yetiştirilmesi sorunudur. Bunun için, imalat sektöründe çalışan her düzeydeki teknik elemanın mekatronik tasarım ve üretim alanında iş başında eğitimi sağlanmalıdır.
Türkiye’nin 21. yüzyılda her bakımdan hak ettiği yeri alabilmesi ancak, dünya ölçeğinde teknolojik eğitim, tasarım ve üretim yapması ile olanaklıdır. Bunun sağlanması ise, büyük oranda, çağın bilimi olan mekatronik eğitim, tasarım ve üretimde gösterilecek başarıya bağlıdır. Türkiye, meslekî ve teknik eğitim sistemi ile teknolojik tasarım ve üretimine mekatronik bir boyut kazandırabilir; genç ve ucuz iş gücü avantajını da iyi kullanabilirse, gelecekte bölgenin ve AB’nin üretim üssü olabilir. Bunun için her şeyden önce başarılı bir mekatronik eğitimi, kritik öneme sahiptir. Türkiye’de her düzeyde mekatronik eğitiminin yaygınlık kazanabilmesi ve başarılı olabilmesi için, devlet-üniversite-endüstri kesimleri bir araya gelerek birlikte, eğitim programlarını hazırlamalı, atölye ve laboratuvarları oluşturmalı, eğiticileri eğitmeli ve bu konudaki eğitim standartlarını belirlemelidir.
ThinkerBeLL - avatarı
ThinkerBeLL
VIP VIP Üye
6 Mayıs 2009       Mesaj #4
ThinkerBeLL - avatarı
VIP VIP Üye
Mekatronik Nedir?

Tanım
Gelişen dünyamızda teknik ürün ve sistemlerin yapısını incelediğimizde, bir çok teknolojinin ortak kullanıldığı görülmektedir. Doğal olarak, bir ürün veya sistemin yapısında birçok teknolojinin birlikte kullanılmasını gerektiren önemli nedenler vardır. Bunların başında yeni teknolojilerin kullanımıyla en uygun çözümün bulunması, ürün ve sistemlerin daha küçük hacimli olmasına ilişkin talepler, kullanım kolaylığı ve müşterilerden gelen diğer talepler sayılabilir. Özellikle otomasyona duyulan ilgi ve insan faktörünün makine ve sistemlerde kontrol görevinden çekilmek istenmesi, kompleks teknoloji içeren sistemlerin gerekliliğini ortaya koymaktadır. Bir fotoğraf makinesini göz önüne getirirsek, son çeyrek asırda çok ciddi değişimlere uğradığını görürüz. Bilindiği gibi, bir çok ayarın önceleri kullanıcı tarafından yapıldığı fotoğraf makineleri, artık sadece ayar anlamında değil, dijital fotoğraf çekme anlamında da önemli ölçüde değişime uğramıştır. Ve bu değişimin temelinde birçok teknolojinin birlikte kullanımı vardır.
Teknolojik gelişmeler, uygulamada olan mesleklerin endüstriyel ihtiyaçlar doğrultusunda yeniden gözden geçirilmesini ve yeni bir meslek dalının gerekliliğini ortaya koymuştur. Ve böylece "Mekatronik" adında yeni bir meslek dalı, bilinen mesleklerin arasında yerini aldı. Mekatronik ifadesinin ilk kez 1980 yılında Japonya'da bulunan "Yasukawa Company"nin bir çalışanı tarafından kullanıldığı söylenmektedir. Mekatronikle ilgili tanımlara baktığımızda, mekatroniğin yeni bir teknoloji olmadığı ve yeni bir düşünce tarzı veya yeni bir bakış açısı olduğu anlaşılmaktadır,
Mekatronik kavramı, mekanikten "meka", elektronikten "tron" informatikten "ik" alınarak oluşturulmaktadır. Oluşum felsefesi, üç ana bilim dalının bir sistemde içiçe girmesinden kaynaklanmaktadır. Bir başka ifade ile artık mekaniğin, elektroniğin ve informatiğin bileşenleri aynı sistemin elemanlarını oluşturmaktadır.
Kompleks bir teknoloji içeren sistem, sadece mekanikçi veya sadece elektronikçi tarafından ne anlaşılabilmekte ne de tasarlanabilmektedir. Bu nedenle, geniş tabanlı entegre bilgi sahibi teknik elemanlara ihtiyaç duyulmaktadır. Mekatronik, bu ihtiyacın karşılanması için yeni bir meslek dalı olarak kendini kabul ettirmiştir.


Mekatronik Ürün ve Sistemlerin Teknolojik Yapısı

Yukarıda da belirtildiği gibi mekatronik kavramı, mekanikten "meka", elektronikten "tron" informatikten "ik" alınarak oluşturulmaktadır. Dolayısıyla, mekatronik ürün veya sistemlerde bu teknolojiler birlikte kullanılmaktadır. Bu teknolojiler kısaca gözden geçirildiğinde, bunların içinde en eski teknolojinin mekanik olduğu görülür. Teknolojiler tarihine bakılırsa, mekaniğin hâkim olduğu dönemlerde doğal olarak teknik ürün ve sistemlerde mekanik çözümlerin kullanıldığı görülmektedir. Bu dönemde, birçok ürün ve sistem mekanik olarak gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, elektroteknik teknolojisinin geliştirilmesi ile mekanik sistemlerde değişim başlamıştır. O güne kadar tamamen mekaniğin hâkim olduğu teknik ürün ve sistemlerde artık mekaniğin yanı sıra, elektromekanik çözümler de yer almaya başlamıştır. Bilindiği gibi uzun süre mekaniğin, elektromekaniğin ve elektrotekniğin birlikte kullanıldığı ürün ve sistemler üretilmiş ve kullanılmıştır.
Daha sonra bilgisayar ve enformasyon teknolojisinin geliştirilmesi ile teknik ürün ve sistemlerde kullanılan teknolojik yapı da değişime uğramıştır. Ve bu değişim, özellikle bilgisayar teknolojisindeki gelişmelerle giderek hızlanmıştır. Bu gelişmenin neticesinde mekatronik adıyla yeni bir meslek dalının oluştuğunu görüyoruz.
Günümüzde üretilen teknik ürün ve sistemler teknolojik yönden incelendiğinde, teknolojik yapı ile karşılaşılmaktadır. Ürün ve üretim sistemlerinin bu teknolojik yapıda tasarlanması, üretilmesi, devreye alınması, bakımının yapılması ve arıza durumunda arızanın bulunup giderilmesi, artık geleneksel anlamda yetişen teknik personelle kolay olmamaktadır. Bu nedenle mekatronik, bu açığı kapatmak üzere yani bir meslek dalı olarak uygulamaya konulmuştur.


Eğitimde Mekatronik
Teknik okullardan ve Üniversitelerin teknik bölümlerinden mezun olan gençler, günümüzün modern sistemlerini anlamakta veya bu sistemlerin tasarımını yapmakta zorlanmaktadır. Öte yandan, endüstri bu tür kompleks teknoloji içeren makine ve sistemleri anlayacak veya tasarlayacak elemanlara ihtiyaç duymaktadır. Bu durumu fark eden endüstri ülkeleri, meslek okulları da dâhil olmak üzere tüm teknik eğitim ve öğretim kuruluşlarında mekatronik programlarını uygulamaya koymuştur. Zira müşteri bunu istiyor ve pazarında buna ihtiyacı var.
Mekatronik eğitimde ana hedef sistem tekniğine yöneliktir. Ve sistem içerisinde farklı teknolojilerin ne tür bir ilişki içinde kullanıldığını veya kullanılabileceğini anlayabilmek için temel ve teknolojik bilgilerin de doğal olarak verilmesi gerekir. Bu amaçla, teknik anlamda geniş tabanlı bir entegre bilgi mekatroniğin tabanını oluşturur. Ancak, mekatronik alanda yetişecek bir eleman için sadece teknik bilgi yeterli değildir. Bu nedenle, başarılı bir iş hayatı için öğrencilere bireysel gelişim, kalite, verim ve organizasyon gibi sosyal konularda da bilgi ve beceri kazandırılması gerekmektedir.
Bu anlamda mekatronikçiyi bir ev hekimine benzetebiliriz. Bilindiği gibi ev hekimi, ilk müdahaleyi yapar ve belirli bir seviyeye kadar değişik türden rahatsızlıkların giderilmesinde hastasına yardımcı olur. Ancak, örn. kalp, akciğer veya karaciğer gibi özel uzmanlık gerektiren konularda hastasını doğru yönlendirerek kısa zamanda işi uzmanına devreder. Ve böylece hastasına en etkili desteği vermiş olur.

Aşağıdaki nedenlerden dolayı mekatronikçiye ihtiyaç duyulmaktadır:
  • Mekanik ve elektroniğin birleştirilmesi (sistem gereği olarak)
  • Karmaşık teknoloji içeren sistemlerde grup çalışmasının gerekliliği
  • Genel sistem bilgisine sahip olma ve süreç (proses) esaslı düşünme
  • Değişik teknolojilerin ve ürünlerin sistem içindeki ilişkisini anlama
  • Geniş tabanlı entegre bilgi ve beceriye sahip kişilere duyulan ihtiyaç
  • Karmaşık teknoloji içeren sistemlerin anlaşılması, tasarımı, bakımı ve arızasını giderme
  • Teknisyen olarak mekatronikçiler aşağıdaki konularda çalışır:
  • İş akışının planlanması ve uygulanması
  • Sonucun kontrol edilmesi, değerlendirilmesi ve kalite sisteminin uygulanması
  • Mekanik parçaların işlenmesi, kontrolü ve mekatronik sisteme montajı
  • Elektrik ürünlerin, ürün gruplarının montajı ve test edilmesi
  • Elektriksel büyüklüklerin ölçümü ve kontrolü
  • Sistemin HW ve SW bileşenlerinin instalasyonu ve test edilmesi
  • Elektrik, pnömatik ve hidrolik kontrol sistemlerinin montajı ve kontrolü
  • Mekatronik sistemlerin programlanması
  • Makine ve sistemlerin sökülüp takılması, taşınması ve güvenliğinin sağlanması
  • Mekatronik sistem fonksiyonlarının kontrolü ve ayarlanması
  • Mekatronik sistemlerin devreye alınması ve kullanılması
  • Mekatronik sistemlerin teslimatının yapılması ve kullanıcının eğitilmesi
  • Mekatronik sistemlerin bakımının yapılması
  • İngilizce dokümanlarla çalışmak ve İngilizce anlaşmak
  • Sosyal ve çalışma tekniği yönünden mekatronik teknisyeni aşağıdaki konularda yetişmelidir:
  • Kişisel olgunluk, iletişim, ekip çalışması ve uzlaşma anlayışı
  • Planlama, organize olma, uygulama, kontrol, raporlama ve sunma
  • Kendini ifade etme, çözüm üretme, müşteri ve servis bilinci
  • Toplam kalite, toplam verim, değer üretme ve rekabet bilinci
  • Sürekli iyileştirme ve geliştirme bilinci
  • İnsan sağlığı, çevre sağlığı ve iş güvenliği
Mekatronikçiler, belirli bir tekniğin veya teknolojinin uzmanı değil, birçok teknolojiyi bir arada içeren, bir sistem uzmanıdır. Bu nedenle mekatronik mesleği, teknik anlamda güçlü sistem bilgi ve becerisini, sosyal anlamda ise güçlü iletişim ve ekip çalışmasını gerektirir
Mekatronik, proje esaslı bir çalışma olduğu için bu alanda çalışan personelin proje planlama, organizasyon, uygulama ve kontrol bilincinin gelişmesi gerekmektedir. Her proje bir müşteri ile başlayıp müşteri ile biteceğinden, müşteri ilişkileri yönetimine ağırlık verilmeli. Proje ile ilgili firma içi ve firma dışı ilişkiler (iç müşteri / dış müşteri), bilinçli bir şekilde öğretilip, eğitim sürecinde uygulatılarak beceri kazandırılmalıdır.
Geniş tabanlı entegre bilgi (sistem bilgisi), insanın ufkunu açar, bakış açısını genişletir, teknolojiler arası ilişkiyi yansıtır, yaratıcılığı teşvik eder ve kişinin ilgi alanını belirlemesinde, keşfetmesinde etkili olur.
Mekatronik eğitim programında ve sınav sisteminde, geçmişte ve geleneksel eğitim sisteminde yapılan bazı hatalar telafi edilmek istenmektedir. Örneğin:
- İşletme içi problemleri esas alan ve onların çözümünde kullanılan temel bilgilerin sistemli bir şekilde verilmesi
- İşletme içi gerçek projeler üzerinde çalışıp uygulama yaparak öğrenme (beceri kazanma)


Endüstride Mekatronik

Mekatronik sadece mekanik, elektronik ve informatiğin birleştirilmesi değildir. Mekatronik en iyiyi geliştirme yönünde farklı bir yaklaşım tarzıdır. Örneğin, makine tasarımını ele alalım. Sadece mekaniğe hâkim olan bir tasarımcı birçok çözümü mekanik olarak gerçekleştirmeye çalışacaktır. Bilindiği gibi günümüzde, mekanik çözümlerin yanı sıra, elektrik, elektronik, hidrolik, pnömatik vs. gibi diğer teknolojiler de birçok çözüm olanağı sunmaktadır. Hatta bu çözümler, hızla zenginleştirilmekte ve optimize edilmektedir. Bir makine veya sistemde modern anlamda optimum çözümü gerçekleştirmek için özellikle tasarım aşamasında etkili olacak geniş tabanlı ve güncel teknolojik bilgiye sahip kişilere ihtiyaç vardır. Durum böyle iken, bu gün bir elektronikçi ile bir mekanikçi birbirlerini anlamakta zorluk çekmektedir. Zira anlayabilmek için gerekli olan ortak bilimsel taban tesis edilememiştir. Ayrıca, birlikte çalışma zarureti olması durumunda, ortak çözüme ulaşmak için birbirlerini anlama ve ikna etme yönünden gereğinden fazla zaman harcanmaktadır.
KOBİ'leri ele alırsak, makine tasarımı konusunda daha çok mesafe katetmemiz gerektiğini görürüz. Bilindiği gibi bunun önemli nedenlerinden biri, entegre ve güncel teknik bilginin yetersiz olmasıdır. Zira, hala geleneksel tasarım anlayışı ile makine veya sistemlerin tasarımı gerçekleştirilmektedir. Bu nedenle tasarlanan makineler, optimum performans ve dünya çapında rekabet konusunda zorlukla karşılaşmaktadır. Mekanik ve elektrik tasarımı birbirinden ayrı yürütmek, optimum çözüm açısından sakıncalıdır. Bilindiği gibi, mekanik sistem kontrol sisteminin yapısını etkilemektedir. Ve kontrol sistemindeki yenilikler de sistemin genel tasarımını etkilemektedir. Bu nedenle, kontrol edilebilirlik, güvenilirlik, bakım kolaylığı, güvenli çalışma ortamının yaratılması ve ergonomi açısından optimum bir sistemi gerçekleştirmek mutlaka mekanik sistem ve kontrol sistemi açısından geniş tabanlı entegre bilgi gerektirmektedir. Ayrıca, tasarım yapan firmalarda mekanik ve kontrol tekniği tasarım bölümleri artık ayrı bölümler halinde değil, tek bir bölüm şeklinde yeniden yapılandırılarak tasarımın etkinliği arttırılmaktadır. Özellikle ekip çalışması, iletişim, sinerji yaratma ve en uygun çözüme en kısa zamanda ulaşmak açısından bu tür bir yapılanma daha etkili olmaktadır. Doğal olarak bu bölümlerde mekatronik tasarım mühendislerinin görev alması gerekmektedir.
Diğer yandan, ülkemize ithalat yoluyla gelen veya ülke içinde imal edilen ve kompleks teknoloji içeren modern makina veya sistemlerin verimli kullanımı, arızasının hızlı bir şekilde bulunup giderilmesi ve bakımının yapılması önemli sıkıntılar yaratmaktadır. Bu sistemlerin, teknolojik yapıları gereği uzman personel tarafından işletilmesi, gereğinde sökülüp takılması, ayarlarının ve bakımının yapılması gerekmektedir. Bu konuda da geniş tabanlı entegre bilgiye sahip teknik personele ihtiyaç duyulmaktadır.
Kısacası, ister makine ve sistem imalatı yapan sektör olsun, ister üretimlerinde modern makine ve sistemleri kullanan işletmeler olsun, mekatronik elemanlara her iki sektörde de ihtiyaç vardır. Burada, endüstrinin acil ihtiyaçlarını karşılamak açısından dikkate alınması gereken diğer bir husus da, okulların ürünlerini üç veya dört sene sonra pazara sunabilecekleri ve yeni mezunların işletmeye uyum sağlayabilmesi için de bir uyum süresine ihtiyaç duymalarıdır. Bu nedenle, endüstrinin ihtiyacını karşılamak açısından, konunun süratle ele alınması yararlı olacaktır.
Mekatronik eğitimde, ekip çalışması ve iletişim etkin bir şekilde uygulandığı için, bu bölümden mezun olanlar işyerine kolayca uyum sağlayabilmektedir. Ayrıca, mekatronik program içerisinde, geniş tabanlı güncel teknolojik bilginin yanı sıra, toplam kalite, toplam verim, sürekli iyileştirme, proje çalışması, raporlama, sunum, insan ilişkileri, müşteri bilinci, ekip çalışması ve yabancı dil (İngilizce) konularında da bilgi ve beceri kazandırılarak endüstriyel kuruluşların beklentileri çağdaş anlamda karşılanmaktadır.


Sonuç

Mekatronik, yeni bir teknoloji değil, yeni bir yaklaşım tarzıdır. Kompleks teknolojiler (mekanik, elektroteknik, informatik) içeren ürün, makine ve sistemlerin giderek yaygınlaşması, bu tür ürün, makine ve sistemlerin tasarımında, kurulmasında, sökülmesinde, devreye alınmasında, bakımında, arızasının bulunup giderilmesinde vs. görev alacak teknik anlamda geniş tabanlı entegre bilgiye sahip personele duyulan ihtiyacı ortaya koymaktadır. Bu nedenle, meslek okulu, meslek yüksek okulu ve üniversite seviyesinde bu alanda yetişmiş personele ihtiyaç duyulmaktadır.

Tanrı varsa eğer, ruhumu kutsasın... Ruhum varsa eğer!
Misafir - avatarı
Misafir
Ziyaretçi
3 Ağustos 2009       Mesaj #5
Misafir - avatarı
Ziyaretçi
Mekatronik, ya da daha yeni kullanımıyla mekatronik sistemler deyimi, on yıldan daha uzun bir süre önce Japonlar tarafından karmaşık ürünlerin tasarım, üretim ve kullanımında makina, bilgisayar ve elektronik mühendisliğinin bileşimini vurgulamak üzere ortaya çıkarıldı (Keys, L.K., C.M. Parks, 1991).

Mekatronik elemanlar, mekanik sistemleri hassas bir biçimde kontrol edebilmek üzere mekanik ve elektroniği birleştirirler (Berardinis, L.A.,1990). Yani Bilgisayar Sayısal Denetimli tezgahlar, otomatik yönlendirmeli taşıyıcılar, robotlar mekatronik elemanlardır ve bunların Esnek Üretim Sisteminde kullanımı çeşitli üstünlükler sağlamaktadır.

Herhangi bir sistemde olduğu gibi, üretim sistemlerinde de, merkezi kontrol, yani sistemdeki bütün aktivitelerin tek bir merkez tarafından kontrol edilmesi, çeşitli nedenlerle pratik olmadığı için, kontrol çevre birimlere dağıtılmaktadır. Bu, öncelikle sistem güvenilirliğini artırır, çünkü ana kontrolöre teşhis ve güvenlikle ilgili işlevleri yerine getirebilmesi için daha fazla zaman tanır. Ayrıca birden fazla, düşük hızlı mikro-işlemcinin maliyetinin bir tek, çok hızlı işlemciden daha düşük olması da ekonomik açıdan bir tercih nedeni olabilir. Kontrolün çevre birimlerine dağıtılmasının sağlayacağı bir başka yarar da, önceki bölümde değinildiği gibi, yazılım tasarımının karmaşıklığını ve maliyetini azaltmasıdır. Bunun nedeni de işin çok sayıda, küçük ve daha kolay üstesinden gelinebilir parçaya ayrılmasıdır.

Mekatronik, yalnızca sistem yazılımının yapısını değiştirmekle kalmaz, aynı zamanda yazılımda yapılacak bir değişiklikle herhangi bir mekanik elemanın işleyişinde esneklik de sağlar.

kaynak
Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
16 Kasım 2018       Mesaj #6
Avatarı yok
Yasaklı

Mekatronik ve Optik Alan!


Mekatronik, mekanik, elektrik, optik, optoelektronik, malzeme ve biyoteknoloji sistemlerinin birleşimidir. Gelişmiş robotik, fiziksel veya yaşam bilimleri için enstrümantasyon, uzaktan algılama için optik araçların, iletişim veya işleme için ışık ileten ve algılayan cihazların yanı sıra yaşam destek sistemlerinin geliştirilmesine katkıda bulunan bir işleve sahiptir. Gezegen roversler ve “robotik kol” sistemleri, robotiklerin uzaydaki en yüksek profilli uygulamalarıdır. Gök cisimlerini yüzeyleri üzerinde veya altında keşfetmek için tasarlanan mobil robotlar, uzay araştırmalarının ön safında yer alırken, robotik silahlar daha önce insan uzay yürüyüşçüleri tarafından üstlenilen zorlu denetim ve hizmet görevlerini yerine getirebilir.

Optik sistemlerin tasarımı ve doğrulanması, tam boyutlu teleskoplardan fiber optiklere ve fotonik cihazlara, lazer iletişiminden, lidar atmosferinden örnekleme sensörlerine ve boşluk interferometrelerine kadar uzanan bir diğer temel faaliyettir. Söz konusu çalışma, süper iletken manyetik alan tespiti cihazları gibi gelişmiş optoelektronik sistemlere, X-ışınları ve gama ışınlarından kızıl ötesine geniş spektral aralıkta çalışan gelişmiş dedektörlere, güvenli iletişim için gelişmiş kuantum durumlarının uygulanmasına kadar uzanır.

Kaynak: ESA

Benzer Konular

10 Haziran 2007 / P.u.S.u Meslekler
23 Ağustos 2012 / ThinkerBeLL Meslekler
10 Haziran 2013 / Elçin Meslekler
15 Temmuz 2011 / _Yağmur_ Meslekler