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. 

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 : ، ،

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.

يتعاون متخصصو هندسة الميكاترونيك مع الروبوتات الصناعية الكبيرة والروبوتات الصغيرة في عمليات الالتقاط والتحريك، وتطوير أنظمة التحكم في تعبئة وتغليف منتجات الطعام والشراب، وتصميم نظام التحكم في ركوب الخيل في المتنزهات، وتطوير النماذج الأولية للطائرات بدون طيار.

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.

وظائف ورواتب الحاصلين على درجة الميكاترونيك

كماذكرنا سابقًا، تتوفر وظائف عديدة ومتنوعة لحملة درجة الميكاترونيك في مجالات مختلفة، وسنذكرها بالتفصيل كالتالي:

وظائف الميكاترونيك في التصنيع المتقدم والروبوتات

يعتبر الأساس التقني القوي الذي ستحصل عليه في مجال الروبوتات أحد الأسباب الرئيسية للحصول على درجة الميكاترونيك، حيث يمكنك في جامعة كالفورنيا Cal U، على سبيل المثال، الحصول على فرص عديدة للحصول على الخبرة العملية التي تؤهلك لمجالات استخدام الروبوتات في الطب والرعاية الصحية والجيش والتصنيع المتقدم.

في هذه المهنة، ستبني حلولًا روبوتية تعمل على تحسين جودة التصنيع والكمية والإنتاجية، وستدير المعدات الكهربائية والروبوتية والأتمتة وتنفيذها، وتستكشف الأخطاء وتصلحها، كما ستضمن توافق المعدات الآلية مع معايير الصناعة.

وفقا لموقع recruiter.com ، يبلغ متوسط راتب فني الروبوتات 51,600 دولار سنويا.

وظائف الميكاترونيك في خدمات الاتصالات والمعلومات

تشمل وظائف تكنولوجيا هندسة الميكاترونيك في خدمات الاتصالات والمعلومات، أدوارا مثل مهندس الجهد العالي، وفني المجال أو فني الكابلات وفني الشبكات، وغيرها. وتشمل مسؤوليات هذه الوظيفة تركيب وصيانة وإصلاح الهواتف المحمولة، وشبكات الكمبيوتر، ومعدات مؤتمرات الفيديو، وكابلات الألياف الضوئية، والأنظمة الكهربائية.

وفقا لموقع salary.com، يبلغ متوسط الراتب السنوي لفني الاتصالات 64.240 دولارا.

وظائف الميكاترونيك في الزراعة والأغذية والغابات

تشهد مجالات الزراعة والغذاء والغابات تقدما سريعا للمهنيين الذين حصلوا على شهادة في هندسة الميكاترونيك. فبعد التخرج من برنامج تكنولوجيا هندسة الميكاترونيك، يمكن 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.

وفقًا لموقع payscale.com، يبلغ متوسط أجر الفنيين الزراعيين 52000 دولار سنويًا.

وظائف الميكاترونيك في مجال التكنولوجيا الحيوية ، علوم الحياة وتصميم المعدات الطبية

يتضمن تخصص الهندسة الميكاترونية مجالات مثيرة للاهتمام، ومن بينها التكنولوجيا الحيوية وعلوم الحياة وتصميم المعدات الطبية، ويمكن لخريجي هذا التخصص أن يعملوا في تصميم وبناء آلات مستوحاة من الحياة، وأجهزة طبية تحاكي سلوكيات البشر والحيوانات والنباتات (ويعرف هذا التحاكي باسم المحاكاة الحيوية).

بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمتخصصين في تكنولوجيا هندسة الميكاترونيك استخدام معرفتهم لتحسين المعدات السريرية والإجراءات الجراحية واستراتيجيات إعادة التأهيل والغرسات الدقيقة والأطراف الاصطناعية وغيرها.

يتراوح متوسط الراتب السنوي لفنيي الهندسة الطبية الحيوية وفقًا لموقع salary.com حوالي 62.282 دولارًا.

وظائف الميكاترونيك في الطاقة المتجددة

تؤهل درجة البكالوريوس في تكنولوجيا هندسة الميكاترونيك للحصول على وظائف عالية التأثير في مجالات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والوقود الحيوي والطاقة الكهرومائية وتقنيات الطاقة الحرارية الأرضية.

الطاقة المتجددة هي صناعة مزدهرة حيث يجد خريجو الميكاترونيك فرصا عديدة لاستخدام مهاراتهم الهندسية متعددة التخصصات في مساعدة صنع الابتكارات المثيرة، وتحسين المكونات المستخدمة في توربينات الرياح والألواح الشمسية، ويمكن أن تشمل المسميات الوظيفية منسق السلامة ومهندس المواد وفني أنظمة الطاقة.

يتمتع مهندس المواد في طاقة الرياح بمتوسط راتب يبلغ 83،190 دولارًا سنويًا، وفي مجال الطاقة الشمسية يبلغ متوسط الراتب 86،380 دولارًا سنويًا، ويبدأ راتب مهندس توربينات الرياح من 31،000 دولارًا ويزيد إلى 104،000 دولارًا مع الخبرة.

وظائف 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.

يبلغ متوسط راتب فني اللوجستيات في الولايات المتحدة 53311 دولارًا سنويًا، وفقًا لموقع salaryexpert.com.

وظائف الميكاترونيك في الأمن الداخلي والدفاع

من المتوقع أن تكون 40% من القوات البرية العسكرية في وزارة الدفاع روبوتية في المستقبل القريب، مما سيزيد من الحاجة إلى الفنيين الروبوتيين الذين يحملون شهادات قوية في تكنولوجيا هندسة الميكاترونيك.

سيتم تأهيل خريجي برنامج درجة الميكاترونيك للعمل في دعم تصميم وبناء وتعديل واختبار وصيانة أنظمة الروبوتات والطائرات بدون طيار الجديدة، بالإضافة إلى التقنيات الذكية المستخدمة في المراقبة والعمليات الأرضية ومراقبة الحدود وتوفير الخدمات اللوجستية وغيرها.

وفقًا لموقع glassdoor.com، يتراوح متوسط راتب فني هندسة الميكاترونيك في وزارة الدفاع الأمريكية ما بين 85،040 دولارًا إلى 91،042 دولارًا، ويبلغ متوسط راتب فني هندسة سلاح الجيش الأمريكي 53،329 دولارًا.

المهام التي يقوم بها مهندسو هندسة الميكاترونيك

وينشئ مهندسو هندسة الميكاترونيك آلات تتكون من عدة أجزاء : يشمل نظام الميكاترونيك العديد من الجوانب مثل النظام الميكانيكي والاستشعار والتشغيل وأنظمة التحكم والبرمجيات، ويعد الروبوت الصناعي مثالًا ممتازًا لنظام الميكاترونيك حيث يتضمن جوانب الإلكترونيات والميكانيكا والحوسبة للقيام بعمله اليومي.

ومن المهام التي يقوم بها مهندسو الميكاترونيك :

• يتم تطوير حلول للمشاكل الصناعية باستخدام التكنولوجيا الكهروميكانيكية / الإلكترونية / الحاسوبية.
• يتم تصميم وبناء منتجات جديدة، مثل تطوير المركبات الآلية للاستكشاف تحت الماء.
• يتم إدخال التحكم الآلي إلى خطوط إنتاج المصنع لتحسين العمليات الحالية.
• تهدف تحسين العمليات الصناعية / القائمة بالفعل، مثل منظفات الأرضيات الآلية.
• تصميم وتطوير أنظمة هندسية لتحسين الأتمتة في المهام الصناعية.
• يتم استخدام الحلول الميكاترونية لنقل المواد أو المكونات أو السلع التامة الصنع.
• يتم تطبيق أنظمة التحكم التي يتم تشغيلها عادة عن طريق الكمبيوتر.
• تطبيق العمليات الإلكترونية/الميكانيكية وأجهزة الكمبيوتر في المهام الخطرة في استكشاف البيئة تحت الماء أو التعدين أو الغابات.
• دراسة جدوى المعدات الميكاترونية الجديدة.
• يتضمن هذا المجال تنفيذ نماذج وتحليل الأنظمة الميكانيكية أو الإلكترونية أو غيرها باستخدام أجهزة الكمبيوتر.

المهارات التي يتمتع بها مهندسو هندسة الميكاترونيك

يتمتع مهندسو الميكاترونيك بمهارات متنوعة واسعة النطاق في التخصصات المختلفة، مما يمكنهم من الانتقال إلى التخصصات الهندسية التقليدية.

يتميز مهندسو الميكاترونيك بشخصيات مميزة، حيث يميلون إلى أن يكونوا أفرادًا استقصائيين، مما يعني أنهم فكريون واستبطانيون وفضوليون، ولديهم طابع فضولي ومنهجي وعقلاني وتحليلي ومنطقي، مما يعني أنهم مستقلون ومتحمسون وعمليون ومقتصدون.

يعتبر أخصائي الميكاترونيك حلًا مبتكرًا للمشاكل، حيث يمكنه العمل في فريق والتفكير الإبداعي هو الخطوة الأولى التي يتبعها، ليكون قادرًا على إيصال الأفكار الجيدة لزملائه في العمل، ويتميز أسلوبه باللباقة.

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