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 : 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 ، والطائرات 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.
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 أحد 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.
وظائف 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 ، وأجهزة 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 الميكاترونيك في الطاقة المتجددة
تمنح درجة البكالوريوس في تكنولوجيا هندسة الميكاترونيك ،
وظائف عالية التأثير في الطاقة الشمسية ، وطاقة الرياح 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.
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.
ويبلغ متوسط راتب فني اللوجستيات في الولايات المتحدة 53311 دولار سنويًا ، وفقًا لموقع salaryexpert.com.
وظائف 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.
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.