Mehatronika


U ovom je članku objašnjen pojam mehatronike. Mehatronika je postala inženjerska znanost, zasnovana na klasičnim disciplinama proizvodnje strojarstva, električnog inženjeringa i elektronike, uključujući i informatičku tehnologiju.

Mehatronika

Termin “mehatronika” je prvi put upotrebljen godine 1975. u elektroničkoj tvrtci Yaskawa u Japanu, kao kombinacija riječi Mehanika-Elektronika-Kontrola.
Originalno, mehatronika je bila zamišljena kao sredstvo dopunjavanja mehaničkih komponenti elektroničkim u preciznoj mehanici, refleksna kamera je bila tipična mehatronička naprava.
S vremenom se koncept mehatronike promijenio i uvelike proširio.

 Mehatronika

Cilj ove znanosti je poboljšanje funkcionalnosti tehničkih proizvoda i sustava spajanjem svih komponenti u jednu. Neki autori su smatrali termin “Mehanotronika” pravilnijim i točnijim ali taj termin nije zaživio ni u tehnologiji ni u znanosti.

Ključni je faktor u filozofiji mehatronike povezivanje mikroelektronike i informatike sa mehaničkim sustavima kako bi se postiglo najbolje moguće rješenje.
Mehatronika ima puno definicija i načina objašnjenja njezinih funkcija. Prva linija razdvaja razumijevanje metodologije i njezino priznanje kao novu disciplinu u inženjerstvu i znanosti.

Dakle prema ranije navedenom mehatronika je:

“…područje studije koje spaja osnove mehaničkog, električnog i računalnog inženjeringa”

Chicago State Univesity

“…spajanje softwarea i hardwarea poradi dizajna i analize naprednih tehnika upravljanja i regulacije”

Clemson University

“…kombinacija preciznog mehaničkog inženjeringa, elektroničkog upravljanja i sistematskog razmišljanja u dizajnu proizvoda i proizvodnih procesa”

List Mehatronika

“…interdisciplinarno područje inženjerskog dizajna proizvoda čija se funkcija zasniva na integraciji mehaničkih i elektroničkih dijelova koordiniranih upravljačkom arhitekturom”

Uvod u mehatroniku i mjerne sustave

“…tehnologija koja kombinira mehaniku sa elektronikom i informatičkom tehnologijom kako bi uvela funkcionalnu i prostornu integraciju u komponente, module, proizvode i sustave”

University of Twente (Nizozemska)

“… kombinacija precizne mehanike, elektroničih sustava kontrole i informatičke tehnologije sa pogledom na dizajn, “proizvodi i koristi” inteligentne sustave automatizacije.

Festo

Sada se možemo osvrnuti na definiciju mehatronike ponuđenu od strane EEC/IRDAC radne skupine: mehatronika je interaktivna kombinacija finomehanike, elektroničke kontrole i sistemskog pristupa u oblikovanju proizvoda i procesa.

Mehatronika nije nova tehnička grana, već novonastali pristup koji naglašava neophodnost ujedinjavanja i snažnog međudjelovanja različitih područja tehnike. Discipline koje sačinjavaju srž mehatronike vidljive su već iz samog imena, tj. mehanika i elektronika.

Ovo se ne smije shvatiti doslovno kao određivanje granica područja mehatronike; “meha”znači dinamički proces, sadrži mehanizme i sve potrebne izvršne elemente, bez obzira na to jesu li oni pneumatski, hidraulički, električni ili ručno upravljani. Sve je to vezano za konstrukcijske dimenzije, dok “tronika” kontrolni proces koji sadrži signalizaciju, upravljanje, regulaciju i vizualizaciju koje komuniciraju međusobno preko mrežne tehnologije pomoću računalne informacije.

Mehatronika nije isto što i automatika, robotika ili automatizacija proizvodnje. To su termini koji ne samo da postoje paralelno jedan s drugim već i jedan za drugog. Mehatronika se može prepoznati kao moderna upotreba automatizacijske tehnologije za širok spektar potreba inženjeringa i edukacije.

MEHATRONIČKI PROIZVODI I SUSTAVI

Osobine mehatroničkih proizvoda i sustava su slijedeće:
– funkcionalno međudjelovanje između mehaničkih, elektroničkih i informatičkih tehnologija
prostorno povezivanje podsustava u jednu jedinicu; inteligencija vezana uz kontrolne funkcije mehatroničkog sustava
prilagodljivost, pogodnost uz koju je moguće mehatroničke proizvode prilagoditi promjenjivim zadacima i situacijama
multifunkcionalnost koja se odnosi na funkcije mikroprocesora određene kompjuterskim programom
– nevidljive funkcije
koje obavlja mikroelektronika, teško vidljive i razumljive za potrošače
tehnološka međuovisnost, usko povezana sa dostupnim proizvodnim tehnologijama

Mehatronika

Tipičan mehatronički sustav očitava znakove, obrađuje ih i, kao rezultat, proizvodi sile i gibanje. Mehanički sustavi su prošireni i povezani senzorima, mikroprocesorima i upravljačima (kontrolerima).

Činjenica da takav sustav senzorima otkriva promjene u okolini i parametrima i, nakon adekvatne obrade tih podataka, reagira na njih, čini ga potpuno različitim od uobičajenih strojeva i mehaničkih sustava.

Možemo, na primjer, spomenuti robote, digitalno upravljane strojeve, automatski vođena vozila, elektronske kamere, telefax uređaje i fotokopirne strojeve kao tipične mehatroničke proizvode.

Povećana prilagodljivost, raznovrsnost i razina inteligencije proizvoda, te pouzdanost kao i smanjena cijena i potrošnja energije, ciljevi su koji se ostvaruju primjenom mehatroničkog pristupa oblikovanju proizvoda.

Ove se prednosti prenose u proizvod koji pobuđuje veći interes kupaca, brže je proizveden uz manje troškove i odgovara većim tržištima.

Japanski obrazovni stručnjaci vide inženjera mehatronike kao strojarskog inženjera sa širom osnovom čije znanje i sposobnosti u dobroj mjeri zadiru u područje mikroprocesora, kompjuterskog programiranja, elektronike, aktuatora i upravljanja.

Mehatroničar budućnosti je rijetki pojedinac koji je u stanju svojim radom prelaziti granice sastavnih discilpina mehatronike kako bi prepoznao i iskoristio pravu kombinaciju tehnologija potrebnu za optimalno rješenje određenog problema.

Neven Maleš, dipl. ing.