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 والروبوتاتيعدأحد 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 الميكاترونيكفي خدمات الاتصالات والمعلوماتتشمل 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 الميكاترونيكفي الزراعة والأغذية والغاباتوتشهد 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.وظائف الميكاترونيكفي مجالالتكنولوجيا الحيوية ، علوم الحياة وتصميم المعدات الطبيةمن 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.وظائف الميكاترونيكفي الطاقة المتجددةتمنح 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]وظائف الميكاترونيكفي النقل والخدمات اللوجستيةيركز 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.وظائف الميكاترونيكفي الأمن الداخلي والدفاعمن 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:
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.
