ОПИТВАНЕ НА ИНЖЕНЕРНА КАРИЕРА

Мехатроника Инженеринг

Инженерството на мехатроника е област, която донякъде прилича на машинното инженерство - но както показва името, работещите в тази област внасят в работата си както механични, така и електронни инженерни умения. Мехатрониката обаче представлява технологична интеграция и не е просто комбинация от основни дисциплини. Докато машинното инженерство се фокусира върху механиката, управлението, производството и мощността, инженерството на мехатроника се фокусира върху проектирането и разработването на електромеханични устройства. Това може да бъде широкомащабна автоматизация за производство, като роботика, или микро-мащабни инструменти като сензори - това могат да бъдат потребителски продукти или самоуправляващи се автомобили.

Думата мехатроника е измислена от Тецуро Мори, инженер на Yaskawa Electric Corporation, и е запазена марка през 1971 г. По-късно обаче компанията пусна правото да използва думата публично, след което думата започва да се използва по целия свят и сега представлява интердисциплинарна област, където целта е да се разработят дизайнерски решения, които обединяват механични, електрически и други технически области.

Какво го прави уникален?

Мехатрониката е област, която изисква смесване на механични, електрически и компютърни умения за разработване или подобряване на продукти или системи. Тези умения имат много приложения в множество индустрии и ежедневните дейности се основават на различни набори от умения.

Връзки за степен

Следват примери за някои акредитирани степени, водещи до кариера в мехатроника:

Търсете в нашата глобална база данни за акредитирани инженерни програми.

Искате ли да научите повече?

Щракнете върху сините раздели, за да разгледате областта по-подробно и да научите за подготовката и заетостта, зелените раздели, за да бъдете вдъхновени от хората, работещи в мехатроника и как те влияят върху света, и оранжевите раздели за идеи как да научите повече и вие можете да се включите в дейности, лагери и състезания!

изследвайте

Ден от живота

bigstock.com/kenny001

Усилията в областта на мехатроника изискват работа в или ръководен дизайнерски екип, който може да се състои от специалисти инженери, както и от универсални специалисти. В мехатрониката продуктите се разработват чрез системен подход и това изисква обширни срещи, както и време, отделено за наблюдение на производството или инсталирането на нови продукти или системи. Лицата, заети в тази област, ще работят в офис среда, но също така ще прекарват време на клиентски места или производствени съоръжения. Те могат да проучат фабрична настройка и да обмислят как роботиката може да бъде подобрена с допълнителни сензори, за да отговори на нуждите. Особено при разработването на нови продукти, инженерите по мехатроника могат да бъдат призовани да отделят допълнителни часове по време на ключови моменти от разработването на продукти, но те обикновено са предвидими.

Историческа снимка

Автономни превозни средства:

Автомобилната мехатроника включва интегрирането на автомобилни механични и електронни системи. Страхотен пример за постижение в мехатрониката е системата за управление, която позволява самоуправляващи се превозни средства. Тези, които работят за разработването и подобряването на тези системи, работят в специфичната за автомобилната механика, включително сензори, електроника, комуникация и моделиране.

Сензорите са особено важни за самоуправляващите се автомобили, за да могат да измерват околностите и данните за превозното средство. Превозните средства трябва да използват GPS, за да определят местоположение, да определят скоростта на автомобила, да идентифицират други превозни средства или насоки за навигация, както и да могат да тълкуват знаци, пътни пътища и препятствия.

Експерименти в тази област се провеждат от 1920-те години на миналия век, но първият полуавтоматичен автомобил е разработен през 1977 г. от японската лаборатория за механично инженерство Tsukuba. Оттогава много компании и правителства са работили както върху технологията, така и върху регулациите за тези превозни средства. И тестовете и изпитанията продължават! Екипи от инженери непрекъснато работят за усъвършенстване на това постижение по начин, който ще гарантира безопасността на ездачите и другите превозни средства.

Tesla твърди, че „всички нови автомобили Tesla се предлагат стандартно с усъвършенстван хардуер, способен да предоставя функции за автопилот днес, и пълни възможности за самостоятелно шофиране в бъдеще – чрез софтуерни актуализации, предназначени да подобрят функционалността с течение на времето.

Видеото вдясно показва как Bosch разработи множество сензори за да ви помогне да контролирате самоуправляващите се автомобили!

 

 

Разгледайте повече подробности:

Индустрии и заетост

bigstock.com/kenny001

Много индустрии наемат инженери по мехатроника, включително автомобилостроенето, космическата индустрия, потребителските стоки, енергетиката, производството, здравеопазването и транспорта. Правителствата също така наемат мехатронни инженери като част от своите програми за научноизследователска и развойна дейност, както и университетите и други изследователски центрове.

Някои примери за усилия, върху които мехатронните инженери биха могли да работят в тези индустрии, са микро-мрежовото инженерство (работи върху подобряването на електрическата мрежа), системите за 3-D печат, технологията без драйвери и дори рояците, които могат да повтарят задачи в миниатюрен мащаб.

Следва само много кратък примерен списък на някои компании, извън правителството, които наемат мехатронни инженери:

Подготовка и степени

За повечето инженерни кариери:

  • изисква се бакалавърска степен

    bigstock.com/Световно изображение
  • магистърска степен може да се препоръча за тези, които специализират или се интересуват от мениджмънт
  • студентите могат също да започнат със свързана асоциирана степен и след това да преминат към бакалавърска степен, когато са се установили на пътя на степента.
  • от много студенти се изисква да участват в кооперативна програма, докато са в университета, за да придобият реален опит в избраната от тях област.
  • образованието всъщност не спира...инженерите трябва да бъдат актуални, тъй като технологиите се променят и материалите и процесите се подобряват с времето.
  • много професионални дружества предлагат сертификати и курсова работа в подкрепа на продължаващото образование на своите членове.

На бакалавърско ниво курсовете по инженерство по мехатроника ще обхващат теми по машиностроене, но обикновено през втората или третата година курсовете ще се фокусират върху инженерното проектиране на системи и електрическото и компютърно инженерство. Това е много интердисциплинарна степен. Има също така сертификати и магистърски програми по мехатроника, които могат да добавят слой от опит за тези с бакалавърска степен, които искат да специализират допълнително.

Важно е да изберете инженерна степен, която е акредитирана да отговаря на основните стандарти. Научете повече и разгледайте глобалната база данни на TryEngineering акредитирани инженерни и компютърни програми.

Вдъхновете се

Невероятни инженери!

Следните връзки предлагат повече шансове да видите какво правят хората в областта на мехатрониката:

  • Жан-Пол Ломон е робот, директор на научни изследвания в CNRS, Френския национален център за научни изследвания. В интервю вдясно от IEEE TV, той обсъжда своето движение от математика към роботика и приноса си в кариерата в областта, особено по отношение на планирането на движението и антропоморфното движение.
  • Кевин Крейг, един от водещите защитници на мехатрониката. Той подкрепя базиран на мехатронен модел, ориентиран към човека дизайн, който може да служи като процес за решаване на най-неотложните нужди на света и обществото в областта на енергията, бедността, водата, подслон, здравеопазване, образование и климат.
  • Вероника Сантос е директор на лабораторията по биомехатроника на UCLA и се интересува от биомеханика на ръцете. Вижте нейния семинар за Ръцете за помощ тук.
  • Джоузеф Енгелбергер „Бащата на роботиката“.
  • Джордж Д. Девол е изобретателят на първия програмируем индустриален робот.

 

Глобално въздействие: Индустриалният робот

Джордж Девол е изобретил първия в света програмируем индустриален робот – и светът на производството никога не е бил същият. Той е замислен от дизайн за механично рамо! Той е наясно, че ще се сблъска с предизвикателства, свързани с изместването на работната сила, и затова първо приложи роботи към задачи, които са потенциално вредни за хората.

Първият робот е наречен Unimate и за първи път работи на поточна линия на General Motors през 1961 г. Той транспортира отливки под налягане от поточна линия и след това заварява частите върху автомобилните каросерии. Това беше опасна задача за работниците, които биха могли да бъдат отровени от токсични изпарения или потенциално да загубят крайник, ако има злополука.

Приложенията скоро нараснаха и много компании бяха стартирани да разработват роботи в редица настройки. Скоро те включиха сензори и други инструменти, за да се адаптират към задачи като сортиране и сглобяване. Резултатът беше увеличаване на скоростта на производство, намаляване на производствените разходи, както и загуба на работни места за много работници. Много компании работиха усилено, за да подкрепят работници, които се нуждаеха от нови умения за различни работни места.

Типичните приложения на роботите включват заваряване, боядисване, монтаж и демонтаж, избор на компоненти, инспекция на продукти, сортиране на части, опаковане и етикетиране, палетизиране и тестване. През десетилетията индустриалните роботи са имали глобално въздействие, като ускоряват производството на необходимите лекарства или ваксини, развиват по-бързо производство на резервна част за изземване на автомобил или просто доставят продукт в ръцете на потребителите по-бързо и на по-ниска цена. Пазарът на роботика беше оценен на 23.67 милиарда долара през 2020 г. и се очаква да достигне 75+ милиарда долара до 2026 г.

Открийте повече:

Включи се

Продължавайте да учите

Вникнете по-дълбоко в теми, свързани с мехатроника, които ви интересуват!

Изследване:

Гледайте:

Опитай го:

Състезания и събития

Bigstock.com/nd3000

Клубовете, състезанията и лагерите са едни от най-добрите начини да проучите кариерния си път и да изпробвате уменията си в приятелско-състезателна среда.

клубове: 

  • Много училища имат групи за кодиране или клубове по роботика, за да могат учениците да изграждат и тестват роботи за състезания. Това е чудесен начин да получите ранен опит в мехатронното инженерство. 

Състезания и събития: 

Лагери:

Много университети предлагат летен инженерен опит. Свържете се с инженерния отдел на местния университет, за да видите какво предлагат.

Местни връзки

bigstock.com/ Световен образ

Знаете ли, че можете да изследвате мехатронното инженерство във вашата общност? Помислете за характеристиките на вашата семейна кола или може би на вашия училищен автобус или местен влак.

  • Има ли сензори в колата ви? Някои примери са камери в задната част на автомобила, за да предупредят водача, че са твърде близо до обект зад тях. Как работят тези сензори и как мислите, че са вградени в колата и системата на дисплея, за да предупреждават водача?
  • Как сензорите предупреждават водача? Мига ли лампичката на таблото, ако горивото е твърде ниско? Звучи ли клаксона, ако водачът обърне автомобила на заден ход и е твърде близо до обект? Задействат ли се спирачките, ако колата усети пешеходец, който върви пред автомобила? Колко системи в автомобила трябва да бъдат интегрирани, за да се случи това?
  • Някои автомобили имат устройства за скорост, които предупреждават новите шофьори, ако надвишават ограничението за скорост. Какви системи трябва да има, за да работи това правилно? Как колата може да знае какво е местното ограничение на скоростта? Трябва ли да четат знак за ограничение на скоростта? Използвате ли GPS? Да разчитате на друга онлайн база данни с информация, свързана с глобалната им позиция?
  • Училищен автобус има ли интегрирани функции за безопасност, които включват хардуер, софтуер и сензори?
  • Някои автомобили няма да се включат, ако водачът не е закачил предпазния си колан. Какви системи и сензори трябва да има, за да предотврати запалването на автомобила?
  • Повечето автомобили имат сензори, за да определят дали някой, който седи на предната седалка, е под определен праг на тегло и следователно може да бъде наранен, ако въздушната възглавница се е изключила при инцидент. Колко сензора можете да си представите, които биха били необходими за постигане на тази задача?

Открийте повече:

Групи и асоциации

bigstock.com/ Phonlamaiphoto

Не забравяйте да се свържете с професионални общества, фокусирани върху мехатронното инженерство, където живеете. Не всички ще предлагат членство на предуниверситетски студенти, но повечето предлагат групи за студенти и със сигурност предлагат онлайн ресурси, които да ви помогнат да изследвате областта.

Някои примери за групи, фокусирани върху мехатроника инженерство:

Някои ресурси на тази страница са предоставени или адаптирани от Американско бюро по трудова статистика и Кариерен център на Каменния камък.