Мехатроника что это за специальность
Инженер-мехатроник: где выучиться и куда пойти работать?
Что такое мехатроника
Сама по себе мехатроника далеко не новое явление. Она зародилась примерно в середине XX века, когда были описаны механизмы, способные выполнять определенные манипуляции в пространстве по заранее написанной программе. В целом же, мехатроника представляет собой сплав двух прикладных дисциплин – механики и электроники. Иными словами, эта инженерная наука посвящена созданию сложных устройств, которые способны выполнять задачи по определенному алгоритму.
Типичный пример – это конвейерные роботы и манипуляторы. Их часто применяют, например, в автомобилестроении: точечная сварка деталей кузова, грунтовка и покраска деталей, автоматическая штамповка и перенос деталей и т.д.
Ещё более типичный пример – это обычный персональный компьютер. В его составе тоже много механических подвижных частей, которые управляются специальными программами, например, жесткий диск, вентиляторы охлаждения, оптический привод дисковода и т.д.
При этом мехатроника самым тесным образом связана с робототехникой. При обучении студентов образовательная дисциплина почти всегда называется «Мехатроника и робототехника». Наблюдается также некоторая путаница: роботами сегодня называют все механизмы, способные к выполнению задач без прямого участия человека. Будь то станки с ЧПУ, манипуляторы, механизмы автоматической сварки – всё это роботы, состоящие из нескольких мехатронных модулей.
Источник фото pch-vector/freepik
Чем занимается инженер-мехатроник?
Итак, инженер-мехатроник – это специалист, который занимается разработкой механизмов, а также специальных компьютерных программ, управляющих этими механизмами по заранее заданному алгоритму.
В целом, направлений работы у таких специалистов три:
написание специальных программ для управления роботами, разработка алгоритмов машинного обучения;
обслуживание и настройка мехатронных систем.
На практике же любой мехатроник одновременно является и робототехником. Более конкретно его обязанности можно перечислить в нескольких пунктах:
моделирование и проектирование мехатронных систем;
подбор нужных материалов для будущего механизма;
контроль за работой техников, участие в монтаже;
пуск и ввод в эксплуатацию готового механизма;
организация работ по обслуживанию робота или мехатронной системы;
настройка и отладка программного обеспечения;
ведение необходимой документации (проектно-сметных работ, отчетов по пуску и наладке оборудования, работе систем и т.д.);
обучение техников-специалистов, которые управляют роботом;
контроль за наличием запасных частей и расходных материалов для робота.
Как видим, обязанностей много и большая их часть связана непосредственно с работой на производстве. Большая часть инженеров-мехатроников задействована именно в промышленной сфере.
Другие места работы – это научные центры, где разрабатываются прототипы новых и перспективных машин. При этом одни инженеры-мехатроники отвечают за разработку механических частей, другие за создание печатных плат и микросхем, третьи – за написание программ.
Где выучиться на инженера-мехатроника?
Профессия инженера предполагает наличие высшего технического образования. Мехатроники и робототехники не исключение. Подобных специалистов готовят инженерно-технические вузы, причем не только гражданские, но и военные. Направления при этом могут называться по-разному:
Физика и робототехника;
Промышленная и специальная робототехника;
Приводы робототехнических и мехатронных систем;
Мехатронные системы в роботизированном производстве;
Технологическая мехатроника и робототехника.
Обучение производится по программам специалитета и бакалавриата с дополнительным обучением в магистратуре.
Источник фото freepik
Вакансии для инженеров-мехатроников на рынке труда, уровень зарплаты
Профессия инженера-мехатроника достаточно востребована у работодателей, однако, при этом большая часть вакансий сосредоточена преимущественно в регионах с развитым машиностроением. Это Самарская область, Подмосковье, Ленинградская область, Пермский край, Республика Татарстан и т.д.
При этом сама позиция может называться по-разному. Чаще всего работодателям нужны сервисные инженеры с познаниями в мехатронике и робототехнике, то есть специалисты по обслуживанию, ремонту и пусконаладке промышленных роботов.
Вот наиболее типичный список требований к таким работникам с сайтов объявлений:
навыки программирования (преимущественно на языке C++ и C#);
высшее техническое образование;
опыт работы с промышленным оборудованием и ввода в эксплуатацию комплексных автоматизированных систем;
готовность к периодическим командировкам;
знание английского языка (в том числе технического).
Как видим, на позицию инженера-мехатроника требуются уже опытные люди. При этом наличие высшего образования для работодателя обязательный, но не первостепенный критерий. Хорошим инженерам с опытом до 3 лет на предприятии готовы платить до 60 тысяч рублей, с опытом от 5 лет – порядка 80 тысяч рублей.
Изредка попадаются вакансии для соискателей без опыта, однако, чаще всего их определяют либо в стажеры, либо в помощники сервис-инженера.
Плюсы и минусы работы инженером-мехатроником
интересная работа, связанная с техническим творчеством;
карьерный рост и самореализация;
официальное трудоустройство по Трудовому кодексу;
работодатели – как правило, крупные промышленные компании с известным именем;
стажировки и обучение за счет компании (в том числе за рубежом).
необходимость постоянно совершенствовать знания и непрерывно самообучаться;
Мехатроника и робототехника: что изучают и кем работать
Последние десятилетия были крайне продуктивными в развитии роботизированных систем и умной техники. Это сказалось не только на самих устройствах, которые стали более совершенными и функциональными, но и на ситуации на рынке труда. Все больше людей стали рассматривать свою специальность и профессию сквозь призму актуальности ее в будущем. Одним из самых перспективных направлений сегодня считается мехатроника. Что изучает и кем работать – дальше в статье.
Направления будущего: мехатроника и робототехника
Неоднократно различные печатные и интернет-издания составляли списки ТОП- перспективных специальностей. Между собой они отличались объемом, критериями подбора и временными рамками. Однако, несмотря на разрозненность критериев, практически в каждом из них будет мехатроника (в том или ином виде). Сфера использования продуктов мехатроники настолько велика, что нередко эту дисциплину называют «наукой обо всем».
Что же такое мехатроника?
Не можешь остановить хаос – возглавь его. В адаптированном под наш случай варианте можно сказать: не можешь остановить роботизацию – изучай мехатронику, и создавай роботов.
Мехатроника — наука, объединившая в себе знания точной механики с электронными, компьютерными и электротехническими элементами, которые позволяют создавать, эксплуатировать и обслуживать новые виды машин, устройств и механизмов.
Сам термин был введен в 1969 году, как объединенный вариант «механики» и «электроники».
Практическое применение мехатроники
Мехатроника звучит как некое абстрактное понятие, результаты работы специалистов которой, также туманны. Но на самом деле, все более чем осязаемо:
Специалист, а это техник-мехатроник, занимается проектированием и исследованием автоматических машин и автоматизированных систем, которые используются на различных промышленных и производственных предприятиях.
Самыми востребованными профессиями мехатроники являются: инженер-электроник, сервисный инженер, педагог (школы, ВУЗы, курсы), электротехник, программист, робототехник, кибернетик, конструктор.
В связи с популярностью направления получить образование можно как в высших учебных заведениях и техникумах, так и на специализированных курсах. Подготовка специалистов сводится к достижению некоторых основных умений:
Мехатроника и робототехника: почему используется в «связке»?
Часто эти понятия используются вместе. Причина тому проста: робототехника считается самым востребованным направлением мехатроники. Кроме того, такое название специальности дает понимание того, что специалист будет заниматься разработкой роботов и роботизированных систем, станков с ЧПУ и аналогичных устройств.
Какие зарплаты?
В связи с популярностью роботов и прочей умной техники, а также популярностью создателей этих устройств, будущие студенты выбирают мехатронику, не только как перспективную, но и как хорошо оплачиваемую отрасль. Так ли это, и какие зарплаты у мехатроников? В связи с тем, что мехатроника и робототехника – широкое понятие, то и применение навыков специалистов может быть в разных сферах и на различных этапах производственных процессов.
Можно работать над созданием новым никому еще не известных систем и развивать собственные идеи, создав стартап (о стабильной заработной плате на начальных этапах говорить не приходится), или стать частью команды (частного или государственного предприятия).
Так, к примеру, специалист по наладке станков с ЧПУ может рассчитывать на заработную плату от 300 до 500 долларов в странах со слабо развитым направлением роботизированных систем, и от 700 дол. в государствах, где специальность считается престижной. Японские IT-робототехники получают среднюю заработную плату в районе 3,5-4 тысяч долл., опытные южнокорейские инженеры получают от 1000 до 3500 долл., виртуозные американские коллеги могут рассчитывать на оплату до 10 тыс. долл. ежемесячно.
Инженер-мехатроник
Сегодня мы попытаемся разобраться, каким уровнем знаний должен обладать современный механик и где можно получить профессию инженера-мехатроника.
Из-за стремительного развития технологий и внедрения электроники во все сферы жизнедеятельности человека, список профессий сегодня регулярно и с большой скоростью пополняется новыми специальностями. При этом многие из профессий будущего не имеют аналогичных или родственных специальностей из списка профессий не так давно закончившегося двадцатого века.
Механика – наука не новая. Да и специальность «инженер» хорошо известна не только нашим родителям, но и бабушкам/дедушкам. Однако в сочетании с электроникой, информатикой, оптикой, технологией новейших материалов и множеством других дисциплин и механика, и инженерия, которым под давлением обстоятельств пришлось объединиться, «зазвучали» совершенно по-новому.
И сегодня мы попытаемся разобраться, каким уровнем знаний должен обладать современный механик и где можно получить профессию инженера-мехатроника.
Кто такой инженер-мехатроник?
Инженер-мехатроник – специалист, создающий программы, обеспечивающие управление и контроль за различными механизмами, которое осуществляется с помощью компьютера и микросхем, встроенных в механические приборы. В случае остановки автоматизированных систем представитель этой профессии должен уметь находить неисправности и устранять их. Мехатроники также занимаются проектированием и сборкой автоматизированных систем.
Кстати, термин мехатроника возник в результате слияния двух слов: «механика» (от латинского mēchanicus – умелый) и «техника» (от древнегреческого τεχνική – искусный). Однако этот термин имеет более широкий смысл, чем заложенное в нем значение отдельных слов. А все потому, что в область знаний, которые охватывает мехатроника, включены и информатика, и оптика, и биология, и технология материалов.
Подчеркнем, что специальность инженер-мехатроник требует обширных знаний и умений:
В обязанности инженера-мехатроника входит:
Кроме основных обязанностей инженер-мехатроник должен осуществлять руководство вверенным ему коллективом и проводить инструктаж по технике безопасности. Специалист по мехатронике должен постоянно повышать свой профессиональный уровень, поскольку непрерывное развитие технологий требует быть постоянно в курсе появления новых, более современных программ.
Какими личностными качествами должен обладать инженер-мехатроник?
Кроме уверенных и системных знаний в области высоких технологий инженер-мехатроник должен обладать такими личностными качествами, как:
Кроме этих качеств специалисту понадобится умение слаженно работать в коллективе, а значит, пригодятся коммуникативные способности. Так как инженер-мехатроник выполняет достаточно сложную работу, от которой зависит безопасность и работоспособность автоматизированных систем, а также жизнь и здоровье людей, он должен обладать чувством ответственности.
Ну и самое главное, невозможно стать настоящим профессионалом своего дела без интереса к технике, любви к своей профессии и осознания ее значимости и пользы.
Преимущества профессии инженер-мехатроник
Профессия открывает перед специалистами большие перспективы. В первую очередь, это касается возможности работать на технологических предприятиях по многим направлениям. Инженер-мехатроник может утроиться на должность робототехника или кибернетика, конструктора или инженера, специалиста в сфере IT-технологий или системного программиста, и в зависимости от масштабов предприятия и квалификации стремительно продвигаться по карьерной лестнице.
Пожалуй, к самым большим преимуществам профессии относится материальное вознаграждение. Сотрудники исследовательских центров, а также специалисты, работающие в военной и космической сфере, получают достаточно высокие гонорары. В целом же диапазон зарплат инженеров-мехатроников колеблется в пределах от 30 тысяч рублей до 300-400 тысяч. При желании специалисты с большим опытом могут найти себе работу за рубежом.
Сегодня инженеры-мехатроники высоко ценятся во многих развитых странах, поэтому это хорошая возможность увидеть мир.
Недостатки профессии инженер-мехатроник
Учитывая сложность профессии и дефицит специалистов в области мехатроники, можно отметить, что одним из серьезных недостатков профессии является как раз дефицит квалифицированных кадров. Естественно, это зачастую становится причиной напряженного рабочего графика и работы во внеурочное время в случае возникновения неполадок.
«Авральный» режим работы, в свою очередь, нарушает нормальный ритм жизни, что негативно сказывается на состоянии здоровья. Нужно также понимать что, в зависимости от отрасли и места работы, специалисту по автоматизированным системам часто приходится работать в экстремальных условиях, связанных с риском для жизни и здоровья.
Где можно получить профессию инженер-мехатроник?
Обучение этой профессии требует много сил и большого желания. Если осознание того, что профессия инженер-мехатроник – это ваше призвание, появилось еще в старших классах школы, то освоение профессии можно начать со средне-профессионального образования. По окончанию учебного заведения выпускнику присваивается квалификация «Мехатроник».
При желании можно сразу после школы устроить на работу учеником/помощником инженера-мехатроника и сразу же на практике учиться монтировать и демонтировать мехатронные системы, а также диагностировать и ремонтировать технологические комплексы. Чтобы научиться проектировать автоматическое оборудование, необходимо получить высшее образование.
Данная специальность представлена во многих ВУЗах страны, лучшими из которых сегодня считаются:
Происхождение терминов
Отвечая на вопрос, что за профессии мехатроника и робототехника, следует рассмотреть историю возникновения понятий. Мехатроника — итог слияния механики и электроники. Слово введено в научный обиход японской компанией Yaskawa Electric Corp в 1969 году. В России его широко употребляют с 1990-х годов.
Первичная задача мехатроники — конструирование механизмов, работающих от электросети и регулируемых с помощью программ. Требования к сложным механическим системам растут. Первоначально ученые изобрели электропривод, используемый для обозначения механических агрегатов, питающихся от электросети. Это был важный шаг к автоматизации производственных процессов.
Решение новых технических задач требовало усложнения мехатронных систем. Теперь они должны были не просто работать от сети, но и подчиняться программе компьютера, собирать данные, менять поведение согласно встроенным алгоритмам. Компоненты систем являются единым целым и управляются с помощью операторов. Однако соединить элементы и узлы, обеспечить им электрический ток и программное обеспечение недостаточно. Для эффективного функционирования у мехатронной системы должны быть новые особенности, не свойственные ее звеньям.
Автоматы, которые передвигаются, реагируют на изменение внешних условий, имеют зачатки искусственного интеллекта.
В действительности робототехника — одно из подразделений мехатроники, и указанные дисциплины изучаются в комплексе. Это позволяет готовить специалистов, способных решать теоретические задачи и с успехом справляться с производственными вопросами.
Наука мехатроника
Сферы применения мехатроники и робототехники не ограничиваются промышленностью, военным делом, работой с опасными средами, космонавтикой, представлениями андроидов. Эти науки все чаще требуются в повседневной жизни для житейских нужд и облегчения бытовых проблем. Профессионалы приложили руку ко многому, что окружает современных людей — бытовой технике, ассистентам водителей, тренажерам стимуляторов для медицинских нужд.
Мехатронные системы формируются из нескольких составляющих, связанных энергетическими и информационными потоками:
Функции мехатронных систем
Мехатроника призвана решать проблемы преобразования входящей информации в требуемые механические движения. При их проектировании используется принцип обратной связи. Это означает интеграцию нескольких элементов разной природы в один функциональный модуль. Специальность людей, которые занимаются выполнением операции, может быть разной. В идеале при полном предоставлении нужной информации удается достичь планируемого результата.
Среди функций, присущих мехатронным системам, выделяют четыре наиболее важные:
Преимущества направления
Мехатроника и робототехника активно развиваются. При этом новые специалисты используют в работе накопленный опыт и готовы к изучению данных.
Преимущество дисциплины по сравнению с обычными средствами автоматизации:
Примеры из жизни
Технологии и системы, созданные при помощи робототехники — не редкость в современной жизни. Их можно встретить в любых сферах.
Зная о понятии и функциях дисциплин, несложно понять, что к ним относят:
Подготовка кадров
Мехатроника и робототехника — дисциплины, которые черпают знания из точных, естественных и гуманитарных наук. Желающие освоить профессию сталкиваются с необходимостью изучить множество дисциплин.
Среди них такие направления:
При обучении специалистов робототехнике преподаватели много времени уделяют конструкторской работе и сбору моделей разной степени сложности.
Преодолеть тернистый путь и стать профессионалом в этой области молодым людям помогают пытливый ум, стремление к инновационным и нестандартным решениям, глубокие знания прикладных дисциплин, желание опережать время. Хорошим подспорьем станет знание английского языка. Оно открывает возможность найти хорошо оплачиваемую работу за рубежом.
Где учиться по специальности мехотроника и робототехника, зависит от города проживания, результатов ЕГЭ, финансовых возможностей будущего абитуриента. Обучение ведут столичные и региональные ВУЗы.
В Москве абитуриентов ждут:
Профильные факультеты занимаются подготовкой специалистов высокого класса, способных работать со сложными техническими агрегатами и комплексами, используемыми для выполнения определенных функций. Молодые кадры также ориентированы на научно-исследовательскую работу, проектирование сложных роботизированных механизмов. Они проходят курс подготовки управления существующей техники, оттачивают организаторские способности.
Продолжительность очного обучения на бакалавриате — 4 года, заочного — 5 лет.
Навыки молодых специалистов
ВУЗы обучают широкому спектру навыков. Освоив стандартную программу, молодые специалисты приступают к работе по специальности.
Успех в своем деле им гарантируют такие умения:
Где и кем востребованы профессии
Кем работать мехатронику и робототехнику, молодые специалисты решают после получения диплома бакалавра. Кто-то остается учиться дальше на платной основе, получает диплом магистра, который открывает более широкие перспективы.
Специальность дает возможность освоить наиболее актуальные в современном мире профессии:
На рынке труда эти профессии очень востребованы. Предприятия приглашают как теоретиков, проектирующих новые идеи, так и практиков, благодаря которым проекты воплощаются в жизнь.
Вышеперечисленные должности — одни из наиболее высокооплачиваемых в России и в мире. У мехатроника и робототехника зарплата в начале карьеры — 30000 руб. и выше. Оклад ведущих специалистов измеряется в шестизначных цифрах.
Преимущества окончания магистратуры
Балакавриат нередко приравнивают к колледжу. Обучение в магистратуре идет по более углубленным программам. Магистры являются более подготовленными, технически подкованными, что дает им преимущество не только при трудоустройстве, но и в оплате труда.
К другим достоинствам магистратуры можно отнести:
Есть нехватка профессиональных кадров, поэтому на работу охотно берут самородков, которые демонстрируют достаточный уровень практических навыков и умений. Однако это не исключает дальнейшего обучения.
Мехатроники трудятся над разработкой неизвестных систем, развивают стартапы, становятся частью команд научных институтов, частных и государственных предприятий.
Отзывы учащихся и работающих
Учусь на третьем курсе УГАТУ на факультете «мехатроника и роботостроение». Эта профессия для ребят, неравнодушных к науке и технике. За время учебы у меня 4 научные работы, участие в олимпиадах и студенческих веснах. Учеба довольно сложная, из-за чего самые нестойкие ребята уже отсеялись. Но я люблю трудности, очень хочу получить востребованную профессию и зарабатывать достойно.
Сын два года назад закончил вуз по специальности 220402 «Роботы и робототехнические системы» со специализацией «Информационное обеспечение робототехнических систем». По окончании — несколько предложений, одно другого лучше. Выбрал известный столичный завод. Растет по карьере. Специалистов толковых и правда не хватает.
Жалею, что раньше такой специальности 10 лет назад не было и близко, Работаю на производственном предприятии. Завезли станки и оборудование, которыми никто не смог управлять. Пригласили молодых выпускников вузов. Толковые ребята. И зарплатой, видно, не обидели. Сыну 14 лет, но уже сейчас толкуем с ним, что стоит пойти учиться на мехотроника.