كـن مـرن و " اكسر الحاجز "
كل شيء عن الميكاترونيكس
تتألف كلمة " ميكاترونيكس " من جزءين ، فالجزء الأول هو : ميكا ، وهو يدل على صلة هذا العلم الوثيقة بعلم الهندسة الميكانيكية ، أما الجزء الثاني فهو : ترونيكس ، وهو يدل كذلك على ارتباط حميم بعلم الهندسة الإلكترونية ، وبهذا يمكن القول بأن علم الميكاترونيكس
ما هو إلا مزيج متآلف التكوين من علوم هندسية مختلفة ، إذ يربط ما بين
علوم الإلكترون والميكانيك وبرمجيات الكمبيوتر ليأتي بأنظمة مؤتمتة تتيح
تحكماً راقي المستوى في أغلب التطبيقات التقنية التي تمس جميع مكونات
حياتنا اليومية.
يوضح المخطط التالي ( من موقع RPI ) الحقول المختلفة التي تشكّل أطياف علم الميكاترونيكس :
يتألف علم الميكاترونيكس بشكل محوري من علوم الميكانيك والإلكترون و الحوسبة، ويسعى من خلال طرق ربط معينة أن يستفيد من خصائص كل من هذه العلوم لإبداع أنظمة متكاملة، مبسطة ، غير مكلفة اقتصادياً، موثوقة ومتعددة الجوانب والتطبيقات.
وقد أتى مصطلح ميكاترونيكس بداية على يد المهندس الياباني المبدع تيتسورو موري Tetsuro Mori من شركة ياسكاوا اليابانية ، وأمكن اسبتدال مصطلح ( الأنظمة الإلكترو- ميكانيكية ) أو في أغلب الأحيان ( هندسة التحكم و الأتمتة ) بمصطلح ( الميكاترونيكس ) . لقد أدت الحاجة الملحة المصاحبة لتطور علم الميكاترونيكس لإيجاد علم هندسي جديد يبحث في الحلول الواجب توفيرها لأنظمة الميكاترونيكس لتحقيق تحكم أمثل، و سمّي هذا العلم بالـ ( سايبرنيتيكس Cybernetics) أو علم الضبط الآلي، ويعتمد هذا العلم بشكل أساسي على نظريات التحكم لتقديم حلوله وأفكاره .
و من خلال هذا التكافل و التكامل بين العلوم، استطاعت المركّبات الميكاترونيكسية أن تحقق أهداف عمليات الإنتاج وتحمل معها خصائص أداء التصنيع الذكي والمرن ضمن إطار عملية التصنيع العام .
تتألف معدات الإنتاج الحديثة مما يمكن تسميته ( المركّبات الميكاترونيكسية ) و التي تتكامل فيما بينها وفق بنية تحكمية معينة، ومن أكثر هذه البنى التحكمية شهرة في يومنا هذا : البنية التدرجية و البنية الهجينة و البنية المتعددة , أما المنهجيات التي تضفي على هذه البنى تأثيراً تقنياً ومنطقياً مميزاً فتسمى بـ ( خوارزميات التحكم ) والتي تتيح الآفاق لإبداع منهجيات تحكمية تتبتعد عن المألوف في تصميمها لكي تلتقي مع حاجات نظام الميكاترونيكس المتكامل .
من أهم الأمثلة على الأنظمة التي ترتبط بعلم الميكاترونيكس ويسعى لتطويرها بشكل دائم : أنظمة الإنتاج الصناعي ، أنظمة الملاحة الفضائية ، أنظمة الكبح غير المقفلة في الآليات والسيارات ، و الكثير من النظم في الأجهزة المستخدمة في حياتنا اليومية كأنظمة التركيز التلقائي في الكاميرات الرقمية ، أجهزة الفيديو ، الأقراص الصلبة في الحواسيب ، قارئات الأقراص الليزرية ، الغسالات الأوتوماتيكية ... وغيرها الكثير الكثير .
يوضح المخطط التالي ( من موقع RPI ) الحقول المختلفة التي تشكّل أطياف علم الميكاترونيكس :
يتألف علم الميكاترونيكس بشكل محوري من علوم الميكانيك والإلكترون و الحوسبة، ويسعى من خلال طرق ربط معينة أن يستفيد من خصائص كل من هذه العلوم لإبداع أنظمة متكاملة، مبسطة ، غير مكلفة اقتصادياً، موثوقة ومتعددة الجوانب والتطبيقات.
وقد أتى مصطلح ميكاترونيكس بداية على يد المهندس الياباني المبدع تيتسورو موري Tetsuro Mori من شركة ياسكاوا اليابانية ، وأمكن اسبتدال مصطلح ( الأنظمة الإلكترو- ميكانيكية ) أو في أغلب الأحيان ( هندسة التحكم و الأتمتة ) بمصطلح ( الميكاترونيكس ) . لقد أدت الحاجة الملحة المصاحبة لتطور علم الميكاترونيكس لإيجاد علم هندسي جديد يبحث في الحلول الواجب توفيرها لأنظمة الميكاترونيكس لتحقيق تحكم أمثل، و سمّي هذا العلم بالـ ( سايبرنيتيكس Cybernetics) أو علم الضبط الآلي، ويعتمد هذا العلم بشكل أساسي على نظريات التحكم لتقديم حلوله وأفكاره .
و من خلال هذا التكافل و التكامل بين العلوم، استطاعت المركّبات الميكاترونيكسية أن تحقق أهداف عمليات الإنتاج وتحمل معها خصائص أداء التصنيع الذكي والمرن ضمن إطار عملية التصنيع العام .
تتألف معدات الإنتاج الحديثة مما يمكن تسميته ( المركّبات الميكاترونيكسية ) و التي تتكامل فيما بينها وفق بنية تحكمية معينة، ومن أكثر هذه البنى التحكمية شهرة في يومنا هذا : البنية التدرجية و البنية الهجينة و البنية المتعددة , أما المنهجيات التي تضفي على هذه البنى تأثيراً تقنياً ومنطقياً مميزاً فتسمى بـ ( خوارزميات التحكم ) والتي تتيح الآفاق لإبداع منهجيات تحكمية تتبتعد عن المألوف في تصميمها لكي تلتقي مع حاجات نظام الميكاترونيكس المتكامل .
من أهم الأمثلة على الأنظمة التي ترتبط بعلم الميكاترونيكس ويسعى لتطويرها بشكل دائم : أنظمة الإنتاج الصناعي ، أنظمة الملاحة الفضائية ، أنظمة الكبح غير المقفلة في الآليات والسيارات ، و الكثير من النظم في الأجهزة المستخدمة في حياتنا اليومية كأنظمة التركيز التلقائي في الكاميرات الرقمية ، أجهزة الفيديو ، الأقراص الصلبة في الحواسيب ، قارئات الأقراص الليزرية ، الغسالات الأوتوماتيكية ... وغيرها الكثير الكثير .
2_ميكاترونيس هي الإستخدام للمتحكمات الصغيرة
Microcontrollersوالمعالجات الصغيرةMicroprocessors والإلكترونيات الرقمية في التصميم وأنظمة التحكم والآلات الذكية Smart Machines.
وهي تستخدم أيضا مجموعة متقدمة جداً من البرامج الهندسية.
لماذا الميكاترونيكس مهمة؟
تماماً كما قال جون إلتر نائب رئيس البرنامج التخطيطي لشركة زيروكس
Xerox ,"نحن نحتاج مصممين قادرين على فهم نظرية التحكم بالشكل الكافي حتى ينفذ تصمسم أفضل "، فميكاترونيكس هي نتيجة التقدم السريع الآن ، ويمكن ملاحظة ميكاترونيكس في العديد من الصناعات مثل صناعة المتحكمات في الغسالات ،في الأقراص الصلبة ، في أجهزة المبيوترات المحمولة ،في صناعة الأقراص المضغوطة CD-Rom في أجهزة التحكم المركبة على الصمامات ،في أنظمة الPLC في لوحات التحكم عموماً ،ولاننسى أهم أهداف الميكاترونيكس وهي الروبوتات Robotics.
تاريخ الميكاترونيكس
يعود مصطلح الميكاترونيكس إلى عام1960 في اليابان حيث بدأ استخدامه في إحدى ِركات التحكم هناك ،ثم بدأ هذا المصطلح في الإنتشار بقارة أوروبا ،وكان هذا اللفظ يطلق على جهاز كمبيوتر للتحكم بمحرك كهربائي.
في السبعينيات بدأهذا المصطح ينتشر بسبب إنتشار تكنولوجيا المؤازرة أو التحكم
Servo Technology.
في الثمانيات ومع وجود تكنولوجيا المعلومات
Information Technology وبدء ظهور المعالجات الصغيرةMicroprocessors والمتحكمات الصغيرة Microcontroller وإستخدامها في الأعمال الميكانيكية ، أصبح عندها المصطلح يأخذ شكلاً موسعاً.
في التسعينيات ومع ظهور الإتصالات ،إنضمت الإتصالات أيضاً إلى الميكاترونيكس ،لزيادة الأداء وزيادة التقدم حيث أنها زادت من الفعالية اللاسلكية للتحكم بالروبوت.
ولازلنا نشهد حتى يومنا هذا ما تقدمه ميكاترونيكس لنا يومياً , ويمكنكم أن تشهدوا ذلك بوضوح أكثر في سيارات المرسيدس و
BMW ،كما ان ميكاترونيكس خدمة مجال الطيران أيضاً وهي واضحة في طيارة إيرباص Air Bus A380 الجديدة،
إن الميكاترونيكس هي المستقبل بعينه ، وهي كما قال دافور هاروفات متخصص فني في معمل فورد للبحوث "إن ميكاترونيكس هي خليط من التكنولوجيا والأساليب ، فبهما نساعد في الحصول على منتج أفضل ".
مجالات ميكاترونيكس
Control and Automation
Robotics
CAD/CAM
Material and Manufacturing Processes
Monitoring and Inspection Systems
غرد لأصحابك في تويتر :) غرد
شارك عبر جوجل بلس ;)
شير علي الفيس بوك ( )
Follow @كونترول بى
المشاركات
ليست هناك تعليقات :