Mecatrónica
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Mecatrónica. Rama de la ingeniería que logra combinar la mecánica, la electrónica, la Informática y la ingeniería de control. Es una especialidad multidisciplinaria que comprende varias ramas o disciplinas diferentes. La alianza de las mismas hace posible pensar en un producto de manera diferente desde su diseño hasta su reciclaje y mantenimiento. Uno de sus propósitos es facilitar los procesos de proyección, práctica y creación de máquinas nuevas y más eficientes. No es una ciencia ni una tecnología concreta, sino un proceso de integración de tecnologías en sinergia con la misión de mejorar la funcionalidad de un producto.
Antes se solía hablar de componentes mecánicos, hoy se habla de objetos industriales conectados que integran inteligencia. En un lado los motores, cojinetes, bombas, cilindros, en el otro, sensores, autómatas, preaccionadores, etc. Las máquinas ahora pueden autodiagnosticarse y alertar al operador en caso de mal funcionamiento. Esta capacidad les permite optimizar su mantenimiento al intervenir en el momento adecuado y realizar una supervisión real. Es posible llevar a cabo un análisis de pronóstico y mantenimiento preventivo en la instalación reforzando la fiabilidad del equipo y, por lo tanto, su rendimiento.
Sumario
Historia
La Mecatrónica tiene como antecedentes inmediatos a la investigación en el área de Cibernética realizada en 1936 por Turing y en 1948 por Wiener y Morthy, las máquinas de control numérico, desarrolladas inicialmente en 1946 por Devol, los manipuladores, ya sean teleoperados, en 1951 por Goertz, o robotizados, en 1954 por Devol, y los autómatas programables, desarrollados por Bedford Associates en 1968.
El término se introdujo por primera vez en Japón por la compañía japonesa Yaskawa Elektric Corporation hacia principios de los años 70, entendiéndose como aquellas actividades de diseño y construcción que incluían sistemas y componentes electrónicos a mecanismos o estructuras de mucha precisión.
Los japoneses hicieron entonces la patente del término Mecatrónica para proteger sus actividades. Aunque poco después permitieron su uso publico y se comenzó a usar en Estados Unidos y Europa con el fin de unificar las ingenierías que antes se comentó.
Históricamente, este enfoque se impuso primero a los sistemas de Automatización que necesitaban utilizar tecnologías electrónicas, luego, con la llegada de los ordenadores, los microprocesadores e Internet, se presentaron nuevos productos y la posibilidad de aplicarlo a los productos existentes, que integraban estas tecnologías y que se multiplicaron por diez.
La Mecatrónica se estableció por primera vez en la aeronáutica, luego se extendió ampliamente en el automóvil y luego gradualmente invadió los productos de la industria mecánica. Sin embargo, el proceso de integración y los métodos de diseño y simulación asociados todavía están en sus inicios, al igual que las posibilidades que ofrecen todas las tecnologías fusionadas de esta manera.
Etapas en la evolución de la mecatrónica
- Primera etapa:
Corresponde a la introducción de la palabra en el medio industrial y su aceptación; se caracteriza porque cada una de las tecnologías que la integran se desarrolla independientemente.
- Segunda etapa:
Se inicia a comienzos de los años 1980, y se caracteriza por la integración sinérgica de sus diferentes tecnologías (como la integración de la óptica a la electrónica para conformar la opto electrónica y el diseño integrado de hardware/software).
- Tercera etapa:
Es la que inicia la era de la mecatrónica como tal, y se basa en el desarrollo de la inteligencia computacional y los sistemas de información. Una característica importante de esta última etapa es la miniaturización de los componentes en forma de micro actuadores y micro sensores, integrados en sistemas micro electromecánicos o en micro mecatrónica.
El Círculo de la Mecatrónica
En la imagen de presentación de este artículo se ve un esquema que ilustra el concepto de la Mecatrónica, el mismo está compuesto por cinco círculos entrelazados que muestran las relaciones entre las diversas especialidades que conforman la Mecatrónica:
- Así se ve que la Ingeniería Electrónica comparte el área de la Electromecánica con la Ingeniera Mecánica.
- La Ingeniera Mecánica comparte el área de CAD/CAM (diseño asistido por ordenador) con la Ingeniería Informática.
- La Ingeniería Informática comparte El control Digital con La Ingeniería de Control * La Ingeniera de Control comparte el Control Electrónico con la Ingeniería Electrónica.
A todo esto es a lo que se le llama el Círculo de la Ingeniería Mecatrónica.
Aplicaciones de la Mecatrónica
Al abarcar disciplinas tan variadas y complejas se puede decir que la Mecatrónica tiene muchos campos de aplicación. De hecho, ella pretende ser esa disciplina o Ingeniería en la que los productos se fabriquen teniendo en cuenta todas las ingenierías y no estando separadas como tradicionalmente se hacía.
Su punto fuerte es la versatilidad para crear mejores productos, procesos o sistemas; no es un concepto nuevo o una ingeniera nueva, sino, la síntesis de ciertas áreas de ingeniería. Su principal objetivo es cubrir ciertas necesidades como:
- - Automatizar la maquinaria; así se consigue que sea ágil, productiva y fiable.
- - Creación de productos inteligentes: que sobre todo responden a las necesidades del ser humano.
- - Que haya armonía entre componentes mecánicos y electrónicos (hasta ahora la mecánica y la electrónica no manejaban los mismo términos lo que dificultaba los procesos de fabricación o reparación de diferentes equipos).
Principales industrias que utilizan la Mecatrónica
- - Empresas de la Industria de la Automatización: son las que utilizan sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para controlar maquinarias y/o procesos industriales.
- - Empresas de la Industria de Manufactura Flexible: son las que se dedican a fabricar sistemas o componentes eléctricos o electrónicos de forma automática.
La Mecatrónica puede aplicarse a muchos campos, desde la medicina hasta la minería, pasando por la industria farmacéutica, industria mecánica, automovilística, textil, comunicaciones, alimentación, comercio… y un largo etcétera.
Ejemplos de Mecatrónica
Un robot es un buen ejemplo de un sistema mecatrónico. La mayoría de los robots integran el software, la electrónica y los diseños mecánicos de una manera sinérgica, lo que significa que las partes separadas actúan juntas de tal manera que el efecto combinado es más fuerte que la suma de los efectos separados de cada uno de los componentes.
Algunas de las principales aplicaciones serían: fabricación de productos como Robots, Automóviles, órganos humanos biónicos, naves aeroespaciales, aviones, etc…
El Futuro de la Mecatrónica
Para todos aquellos que les apasione la ingeniería (en general) deberían reflexionar bien sobre este término ya que actualmente se están solicitando ingenieros con perfil “mecatrónico”. Esto significa un ingeniero que tenga un amplio conocimiento teórico, práctico y multidisciplinario y que sea capaz de desempeñar su trabajo involucrando todas estas ingenierías. O sea, alguien que sea capaz de diseñar y desarrollar productos de la forma más completa posible y que los haga más compactos, baratos, más funcional y con excelente calidad y que además tenga en cuenta el desarrollo sostenible, es decir, teniendo en cuenta el desarrollo ecológico, económico y social.
Conclusiones
La Ingeniería Mecatrónica es el mejor concepto de Ingeniería ya que abarca a casi todas las demás con el objetivo de hacernos la vida “más fácil”. Es una oportunidad para que cambie la forma de pensar y el enfoque sobre cuestiones tecnológicas. Nos abre las puertas a un nuevo camino de enseñanza para las nuevas tecnologías y de nuevas formas de adquirir conocimiento y habilidades.
Es la capacidad de procesar y comunicar información con alto nivel de precisión y Automatización.
Fuentes
- «Libroweb». libroweb.alfaomega.com.mx.
- https://libroweb.alfaomega.com.mx/book/592/free/ovas_statics/Carreras/IngenieriaMecatronica.html?param=root
- https://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_mecatr%C3%B3nica#cite_note-:0-5
- http://www.zonaescolar.pucp.edu.pe/facultad-de-ciencias-e-ingenieria/ingenieria-mecatronica-
