Mecatronica - introducere in mecatronica

MECATRONICA - INTRODUCERE IN MECATRONICA

1.1. Ce este si cum s-a nascut mecatronica?

Termenul de mecatronica este brevet japonez, obtinut de Yaskawa Electric Co la inceputul deceniului al optulea. Termenul a fost utilizat pentru a defini fuziunea tehnologica: mecanica-electronica-informatica. Tot ceea ce numim azi produs de inalta tehnicitate este produs mecatronic.

Automobilul modern, masinile-unelte cu comanda numerica, tehnica de calcul, tehnica de telecomunicatii, aparatura de cercetare, robotii, aparatura biomedicala, aparatura electrocasnica etc., sunt doar cateva exemple de produse mecatronice. Practic, mecatronica este prezenta in toate dorneniile de activitate, inclusiv in agricultura si in constructii.

Aparitia mecatronicii este rezultatul firesc al evolutiei in dezvoltarea tehnologica.

fig. 1.1. Mecatronica, viziune  globala in tehnologie

1.2. Societatea informationala si mecatronica

Societatea informationala a fost preocupata in principal de productia materiala si de energie. Pe masura satisfacerii nevoilor materiale ale omului, au inceput cautari in directia satisfacerii nevoilor spirituale. Astfel, incepe sa creasca relativ rolul informatiei in dezvoltarea societatii. Aceasta etapa este consemnata ca fiind a treia revolutie, revolutia informatica. Societatea avansat-industrializata evolueaza catre societatea avansat-informatizata. Aceasta evolutie in dezvoltarea societatii determina mutatii majore si in privinta populatiei active, ocupata in diferite sectoare de activitate.

Remarcam din aceasta diagrama ca dezvoltarea industriala conduce la scaderea populatiei ocupate in industria primara si la cresterea ponderii populatiei ocupate in industria tertiara. Industria tertiara, care este industria serviciilor, realizeaza in prezent mai mult de 60% din Produsul National Brut al Japoniei.

Nevoile spirituale ale omului nu pot fi satisfacute de bunurile materiale.

Informatia este cea care asigura satisfacerea acestor nevoi. In consecinta, in fiecare dintre tarile amintite, s-au dezvoltat servicii care sa asigure din ce in ce mai mult satisfacerea nevoilor spirituale ale omului. Dezvoltarea industriei serviciilor este la fel de importanta ca si dezvoltarea societatii avansat - informatizate.

Referat: Ferastrau circular cu masa mobila Referat: Criterii pentru aprecierea rezistentei la foc

1.3. Filosofia mecatronica in practica si educatia inginereasca

Dezvoltarea tehnologiei mecatronice a luat prin surprindere universitatile, care s-au vazut nevoite sa-si adapteze din mers programele educationale la cerintele noii tehnologii. Ca urmare a acestor stradanii, s-au conturat principiile mecatronice in educatie. Aceste principii vizeaza dezvoltarea gandirii sistemice si formarea deprinderilor pentru a lucra in echipa.

In educatia mecatronica devine deosebit de importanta invatarea afectiva. Datorita rolului informatiei in toate domeniile de activitate, se impune redefinirea obiectivelor in procesul educational.

In acest sens, este important sa se urmareasca: formarea deprinderilor de informare, mentale, de actiune si sociale. Lucrul in retea este cheia educatiei mecatronice.

Tehnologia mecatronica si principiile mecatronice in educatie au condus la definirea filosofiei mecatronice. Pentru practica inginereasca, aceasta filosofie a marcat saltul de la ingineria traditionala, secventiala, la ingineria simultana sau concurenta (paralela).

In proiectarea mecatronica, inca din faza de conceptie, se are in vedere intregul. Lantul cinematic informational are o structura mult mai compacta. Interconectarea prin magistrale de date permite cresterea simtitoare a vitezei de prelucrare a informatiilor.

Pregatirea mecatronica nu presupune renuntarea la superspecializare. Inalta performanta nu este posibila fara aportul superspecialistilor. Prezenta acestora in echipele de cercetare-proiectare este gandita in functie de natura problemelor abordate. Aceasta relatie generalist-superspecialista este similara cu ceea ce exista in medicina (medic generalist, medic specialist).

fig. 1.2. Proiectarea mecatronica

1.4. Integronica si mecatronica

Integronica este stiinta proceselor de integrare si a sistemelor hiperintegrate. Intr-un sistem hiperintegrat, totul se leaga de totul si totul depinde de totul. Corpul uman este cel mai elocvent exemplu de sistem hiperintegrat.

Studiind legaturile indisolubile dintre diferitele obiecte si fenomene, integronica incearca sa depaseasca limitele extrem de stramte ale celorlalte stiinte particulare, pe care nu le poate inlocui insa.

Stiintele particulare s-au dezvoltat ca urmare a posibilitatilor limitate ale omului de a cuprinde realitatile lumii inconjuratoare. Nevoia de progres a impus desfiintarea granitelor dintre stiinte si evolutia spre interdisciplinaritate. Asa au aparut, bunaoara, chimia-fizica, biofizica, astrofizica, biochimia, neuroendocrinologia, psihoimunologia si altele.

Extrem de util, acest proces de aparitie a unor stiinte interdisciplinare nu s-a dovedit nici el suficient pentru a putea rezolva complicatele probleme ale unei lumi atat de unitare. Este firesc, deoarece, reprezentand mai mult decat suma partilor sale, unitatea organismului, spre exemplu, nu poate fi refacuta prin simpla unificare a neurologiei cu endocrinologie sau a psihologiei cu imunologia si cu atat mai putin unitatea lumii nu poate fi refacuta prin simpla unificare a astronomiei cu fizica, cu chimia si biologia.

Subliniind limitele abordarilor fragmentare si necesitatea unei viziuni globale, integronica incearca sa evite astfel de situatii, subliniind si mai pregnant faptul ca trebuie sa se tina seama nu numai de subsistemul asupra caruia trebuie sa actionam, ci si de legaturile lui cu celelalte subsisteme si, de fapt, de suprasistemul din care fac parte. Ea se inscrie astfel in contextul gandirii moderne care este globala, probabilista, modelatoare, operatoare, pluridisciplinara si prospectiva.

Conceptia integronica reprezinta unul dintre marile castiguri ale omenirii, datorate revolutiei informatice. Insusi principiul de baza al integronicii, principiul ordinii si organizarii sistemice, care contravine principiului al doilea al tehnodinamicii, a putut fi formulat datorita luarii in considerare a informatiei. In formularea principiului al doilea al tehnodinamicii nu se tine seama de informatie.

Mecatronica reprezinta o viziune integratoare in tehnologie. Dupa cum am subliniat, in tehnologia mecatronica, informatia este componenta datatoare de ton. Evolutia in dezvoltarea mecatronicii, de la tehnologie, filosofie la stiinta masinilor inteligente, impune o noua viziune in abordarea integronicii. Militand pentru unitatea stiintelor si folosind ca argument unitatea lumii, nu se poate neglija componenta tehnologiei.