Мехатроника

Дисциплины мехатроники

Мехатроника касается междисциплинарный с сотрудничества дисциплины механика / машиностроение , электроника / электротехника и информатика / информационные технологии . Но он также тесно связан с другими дисциплинами, такими как адаптроника , электромеханика , точное машиностроение , микросистемные технологии , оптоэлектроника и оптомеханика .

Определение VDI

В своей директиве 2206 Ассоциация инженеров Германии определяет мехатронику как синергетическое взаимодействие дисциплин машиностроения, электротехники и информационных технологий при проектировании и производстве промышленных изделий и в процессе проектирования.

Происхождение слова

Слово мехатроника - это вымышленное слово , образованное в результате слияния слов механика и электроника ( слово чемодан ). Впервые он был придуман инженером Тетсуро Мори в японской компании Yaskawa Electric Corporation , одном из крупнейших мировых производителей промышленных роботов, как английское слово мехатроника от слов механика и электроника . Он берет свое начало в точной механике , использовался примерно с 1969 года и был защищен как торговая марка с 1971 года под регистрационным номером «46-32714» . Однако компания предоставила право публично использовать свое словесное творение в 1982 году, так что впоследствии оно распространилось по всему миру; в настоящее время она внедрена во многих отраслях промышленности и приобрела фундаментальное значение. В Германии это слово получило более широкое распространение с появлением первого курса мехатроники в 1991 году и признанием профессии техника мехатроники в 1998 году.

Мехатронная система

Мехатронная система

Мехатроника должна объединять механику , электронику / электротехнику , технологии управления и информационные технологии и описывать мехатронную систему в целом, а не несколько моделей. Задача мехатронных систем заключается в преобразовании, транспортировке и / или хранении энергии , материала и / или информации с помощью датчиков , процессоров , исполнительных механизмов и элементов механики, электроники и информационных технологий (а также других функционально необходимых технологий) .

Таким образом, мехатронные системы можно разделить на функциональные группы, которые в основном образуют контуры управления и состоят из модулей с механическими, электрическими, магнитными, термооптическими компонентами, датчиков для регистрации измеренных переменных состояния системы, исполнительных механизмов для регулирования и управления, а также процессоров и ИТ для обработки информации .

Примеры: Автоматизированные зубчатые передачи • Модули пружинного демпфера Fluidtronic • Системы манипулирования / робототехники • Модули станков • Цифровые камеры • Электронные весы • Проигрыватели Blu-ray • Жесткие диски компьютеров • Антиблокировочные тормозные системы • Электронные программы стабилизации транспортного средства • Ветровые турбины

Мехатроника в макро / микро / нанотехнологиях

Область технологий мехатроники сегодня касается технических систем с размерами более 10 порядков. Мехатронику в макро-, микро- и нанотехнологиях можно выделить следующим образом:

• Макротехника с размерами см / м - это технология устройств, аппаратов, машин и технических систем. Мехатроника характеризуется расширением классической электромеханики электронными схемами и модулями обработки данных, а также заменой механической энергии и информационных потоков на электричество, электронику, магнетизм, оптику, например B. Тормозные системы с проводным торможением, авиационная технология «по проводам», технология управления датчиком и исполнительным механизмом, технология управления с программируемой логикой.
• Микротехнология с размерами компонентов мм / мкм - это область точной инженерии и микросистемных технологий. Микросистема сочетает в себе функции микромеханики, микрофлюидики, микрооптики, микромагнетизма и микроэлектроники с технологией микропроизводства и миниатюрными технологиями сборки и соединения.
• Нанотехнологии используют наноразмерные эффекты физики, химии и биологии. Нанонауки был 1960 Ричард Фейнман ( Нобелевский лауреат по физике основана 1965). Примерами технологии наномехатронных устройств являются сканирующий туннельный микроскоп и атомно-силовой микроскоп . Используя мехатронные пьезоактуаторные модули, они позволяют отображать поверхности материалов в атомном масштабе и определять силы в нанометровом масштабе, например, для оптимизации устройств хранения магнитных данных и электронных микрочипов.

Биологическая мехатроника (также биомехатроника ) - это промежуточная область, которая возникла благодаря усилиям некоторых дальневосточных (особенно японских) разработчиков роботов-гуманоидов, соединяющих материалы, которые могут расти и биологически модифицироваться, по крайней мере, в ограниченной степени, а также (в настоящее время преимущественно) для исследования и продвижения искусственно созданных «одномерных» жидкостей или твердых тел.

обучение

Профессиональное обучение

С 1998 года в Германии проходит обучение на признанных техниках мехатроники со стандартной продолжительностью обучения 42 месяца. Этой профессии можно научиться как в ремесле, так и в промышленности .

Стажировка техника мехатроники существует в Австрии с 1999 года. Торговые правила определяют четыре профессии в области мехатроники (§ 94 № 49 GewO): техник мехатроники для машин и производственных технологий, для электроники, офисных и информационных систем, для электротехники. машиностроение и автоматизация, а также технологии медицинского оборудования. 1 июня 2015 года была представлена ​​новая модульная мехатроника для ученичества. Обучение по модульному обучению мехатроники включает обязательное двухлетнее обучение базовому модулю мехатроники и полуторагодовое обучение по одному из следующих основных модулей:

Кроме того, в следующие полгода обучения можно выбрать один из следующих специальных модулей:

• робототехника
• Технология PLC

Продолжительность обучения:

• 3,5 года: базовый модуль + один основной модуль
• 4 года: базовый модуль + специальный модуль

Возможности комбинирования: основные модули нельзя комбинировать друг с другом. Основной модуль «Офисные и системные технологии EDP» не может быть совмещен с каким-либо специальным модулем. Все остальные основные модули можно комбинировать с обоими специальными модулями. Базовый модуль «Мехатроника» в сочетании с основным модулем «Технология автоматизации» также может быть объединен со следующими специальными модулями модульного обучения в области электротехники:

Высшие технические школы

В Австрии можно получить степень инженера (5 лет) или техника (4 года) во многих высших технических институтах (HTL).

Технический колледж

Technische Гимназия Телфс в Тироле предлагает профессиональное обучение в учительской профессии мехатронике и в учительской профессии машиностроении с особой технологией автоматизации модуля как часть AHS Matura.

Государственный технический колледж

В Германии существует повышение квалификации на уровне высшего образования с наличием государственного экзамена, включающего проектную работу и коллоквиум на защищенное профессиональное звание, сертифицированный техник (нем.: Государственный сертифицированный инженер ), специализирующийся на мехатронике, гравитационных машинах и руководящих инженерах. .

Образование

В типичном курсе мехатроники изучаются математика , техническая механика , машиностроение , термодинамика , механика жидкости , электрические цепи , теория систем , электроника , коммуникационные технологии , техника управления , программирование , цифровая обработка сигналов и робототехника .

В Австрии Университет прикладных наук Technikum Wien , Университет Иоганнеса Кеплера в Линце и Университет Леопольда Франценса в Инсбруке вместе с UMIT в Холле в Тироле предлагают возможность изучать мехатронику. Первая университетская кафедра мехатроники в Германии была основана в 1991 году в Дуйсбургском университете (ныне Университет Дуйсбург-Эссен ). С 1994 г. были добавлены Магдебургский университет Отто фон Герике , Бохумский университет прикладных наук (ныне Бохумский университет прикладных наук ) и Кильский университет прикладных наук . В настоящее время более 25 немецких университетов предлагают степень инженера или степень бакалавра / магистра в области мехатроники. Существует также мехатроника как междисциплинарная специализация. Стандартный период обучения для получения диплома составляет десять семестров в университетах, восемь семестров в университетах прикладных наук, шесть или семь семестров для программ бакалавриата / магистратуры или два-четыре дополнительных семестра для получения степени магистра. В профессиональных академиях вы можете получить степень бакалавра технических наук в области мехатроники за шесть семестров. Его можно изучить во многих других местах.

В Технологическом университете Чалмерса в Швеции также есть 5-летний курс обучения под названием «Автоматизация и мехатроника».

Смотри тоже

• Портал: технологии измерения, контроля и регулирования  - обзор содержания Википедии по теме технологий измерения, контроля и регулирования
• Управление движением (управление движением)

литература

• Рюдигер Г. Баллас, Гюнтер Пфайффер, Роланд Вертшютцки: Электромеханические системы в микротехнологии и мехатронике . 2-е издание. Springer, 2009 г., ISBN 978-3-540-89317-2 . 

веб ссылки

Викисловарь: Mechatronik  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы

• Должностная в Федеральном институте профессионального образования
• «Что такое мехатроника?» - фильм из студенческого проекта Университета прикладных наук Карлсруэ для абитуриентов.
• Новаторское и творческое изучение мехатроники : Эсслингенский университет
• Изучение мехатроники в немецких университетах или обзор: мехатроника в немецких университетах (mechatronik-portal.de)
• TransMechatronic - специализированный портал по мехатронике - мера финансирования от Федерального министерства образования и науки
• Mechatronics trinational - портал для трансграничных исследований в технических / экономических университетах в треугольнике из трех стран - Швейцарии, Германии и Франции.

Австрия:

• Работа и отраслевой информация для модульного ученичества мехатроники из в австрийской палате по коммерции
• Подробную информацию об обучении и повышении квалификации для Австрии от Института экономических исследований: BerufsInformationsComputer (BIC)

Индивидуальные доказательства

1. ↑ Штутгартский университет: что такое мехатроника?
2. ↑ Хорст Чихос : Мехатроника. Основы и приложения технических систем . Vieweg , Wiesbaden 2006, ISBN 978-3-8348-0171-5 .
3. ↑ Диплом также после 2010 г.
4. ↑ архивной копии ( сувенир в оригинальной датированный 6 июня 2007 в Internet Archive ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.tu-braunschweig.de
5. ↑ Архивная копия ( Памятка с оригинала от 3 ноября 2012 г. в Интернет-архиве ) Информация: Ссылка на архив вставлена ​​автоматически и еще не проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.prt.fernuni-hagen.de
6. ↑ архивной копии ( сувенир в оригинале с 6 сентября 2008 года в интернет - архив ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.ba-stuttgart.de