Đây là ngành rất quan trọng và không thể thiếu trong sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại. Cơ điện tử không là một cuộc cách mạng về công nghệ mà chỉ là sản phẩm của quá trình phát triển, cơ điện tử tạo ra sự thay đổi lớn khi biết phối hợp từ các công nghệ đã có.
Đặc trưng của ngành
Cơ điện tử ( Mechatronics) là một chuyên ngành mới được hình thành trong thời gian gần đây. Các hệ thống công nghệ trước đây chủ yếu hoạt động trên các kết cấu cơ khí thuần túy kết với với các mạch điện tử điều khiển đơn giản, các hệ thống này vận hành để đáp ứng một số thao tác cơ bản. Sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp sản xuất đòi hỏi có một công nghệ cao uyển chuyển, linh hoạt, thông minh hơn các công nghệ trước đây, chính vì vậy cơ điện tử ra đời.
Nhiều định nghĩa về Cơ điện tử khác nhau đã được nhiều nhà khoa học và công nghệ đưa ra với các cách nhìn và quan điểm khác nhau. Tuy vậy một nét chung nhất được thừa nhận và cũng là bản chất của cơ điện tử là sự “liên kết cộng năng của nhiều lĩnh vực để tạo ra những sản phẩm mới có những tính năng vượt trội”. Sự liên kết cộng năng này mang lại nhiều cơ hội và không ít thách thức cho sự phát triển của chính cơ điện tử. Hay có thể hiểu một cách giản đơn: cơ điện tử về cơ bản là sự kết hợp phức hợp của các ngành cơ khí, điện tử, và tin học.
Thế nào là công nghiệp cơ điện tử?
Công nghiệp cơ điện tử là ”ngành công nghiệp cung cấp các sản phẩm, kỹ năng và dịch vụ cơ điện tử chất lượng cao cho người tiêu dùng”.
Ngành công nghiệp cơ điện tử cũng như các ngành công nghiệp khác bao gồm các mảng chức năng chính sau:
+ Hệ thống quản lý điều hành và các dịch vụ hỗ trợ sản xuất
+ Mảng vận hành hệ thống sản xuất và chế tạo các sản phẩm về thiết bị cơ điện tử
+ Mảng tiếp thị sản phẩm
+ Mảng đào tạo
Trong dây chuyền sản xuất các sản phẩm cơ điện tử hiện nay thường bao gồm các hệ thống điện, hệ thống khí nén, hệ thống điện tử, hệ thống PLC, hệ thống cảm biến, hệ thống thuỷ lực, CNC và hệ thống robot. Trong đó, mảng chế tạo các bộ phận và hệ thống cơ điện tử thường bao gồm các bộ phận thiết kế, phát triển các phần mềm ứng dụng, chế tạo các chi tiết, lắp ráp và thử nghiệm kiểm tra chất lượng sản phẩm. Khác với các ngành công nghiệp khác, công nghiệp cơ điện tử đòi hỏi tư duy thiết kế và chế tạo liên ngành. Phần thiết kế có độ tự do lớn bảo đảm tính liên kết hoàn hảo của hệ thống trong khi phần chế tạo các phần tử, chi tiết lại được thực hiện ở các ngành công nghiệp độc lập. Thiết kế sản phẩm cơ điện tử là loại “thiết kế hướng tới thị trường” khác với các lợi thiết kế sản phẩm truyền thống là “thiết kế cho đạt các chỉ tiêu kỹ thuật”, hoặc thiết kế để “cơ giá thành rẻ nhất”. Thiết kế cơ điện tử đòi hỏi áp dụng các công nghệ cao cho các chức năng vượt trội nhưng giá thành có sức cạnh tranh và lợi ích thoả mãn người tiêu dùng.
Do các sản phẩm cơ điện tử là các sản phẩm hướng tới các yêu cầu có cá tính của người tiêu dùng, cho nên ngành công nghiệp cơ điện tử phải có tính mềm dẻo cao để bảo đảm được thời gian đưa các sản phẩm ra thị trường nhanh kịp thời với các cơ hội kinh doanh nảy sinh liên tục trong quá trình phát triển của xã hội loài người.
Kiến thức
- Kiến thức về vật liệu cơ khí,các đặc tính cơ học, cấu trúc và nguyên lý máy để thiết kế cơ khí
- kiến thức ứng dụng về điện và điện tử: điện tử cơ bản, điện tử tương tự, điện tử công suất, vi mạch số… để thiết kế các hệ thống mạch điện tử phối hợp kích hoạt các bộ phận truyền động cơ khí.
- Kiến thức về công nghệ thông tin và lập trình điều khiển (trên máy vi tính) hoặc trên các thiết bị hỗ trợ khác, am hiểu các phần cứng điều khiển liên quan để ra lệnh cho hệ thống mạch điện tử điều khiển các bộ phần truyền động.
Kỹ năng
- Kỹ năng gia công cơ khí: tiện (tiện trụ), phay (phay mặt), hàn điện
- Kỹ năng xây dựng và thiết kế mạch điện tử ứng dụng (mạch số, mạch công suất điều khiển động cơ…), in – rửa – hàn mạch điện tử.
- Kỹ năng ứng dụng các thiết bị truyền động: động cơ điện một chiều, động cơ điện xoay chiều, thủy lực, khí nén...
- Kỹ năng lập trình điều khiển: chính yếu là kỹ năng lập trình điều khiển PLC của hãng SIEMEN (S7-200, S7-300, S7-400), lập trình vi điều khiển họ ASM, lập trình gia công CNC, lập trình C.
- Kỹ năng thiết kế hệ thống cơ điện tử: Tay máy robot, robot thông minh, thiết kế dây chuyền sản xuất tự động hóa MPS, PCS, các quy trình sản xuất linh hoạt...
Một số địa chỉ đào tạo
Hiện nay, ngành Cơ điện tử được đào tạo tại nhiều trường đại học, cao đẳng trong cả nước như: Đại học Bách Khoa Hà Nội, Đại học bách khoa tp. Hồ Chí Minh, Đại học Bách khoa Đà Nẵng, Đại học Điện Lực, Đại học Lạc Hồng, Đại học Công Nghiệp Hà Nội, Công nghiệp tp. Hồ Chí Minh, Đại học công nghệ Sài Gòn,.....
Điều kiện làm việc và cơ hội nghề nghiệp
Cơ điện tử đang được đầu tư phát triển, và khả năng ứng dụng của cơ điện tử vào công nghiệp sản xuất là rất rộng, do dó người thuộc chuyên môn cơ điện tử có rất nhiều cơ hội nghề nghiệp.
Người kỹ sư cơ điện tử phải nắm bắt được các thành phần thuộc các lĩnh khác như cơ khí, điện tử, công nghệ thông tin, công nghệ cao... và quan trọng hơn là biết cách phối hợp giữa các thành phần để thiết kế lên một hệ thống tương tác hoàn chỉnh. Và với những kiến thức và kỹ năng đó người kỹ sư cơ điện tử có thể đảm nhận thiết kế xây dựng các sản phẩm cơ điện tử với các vị trí công việc liên quan như: thiết kế cơ khí, thiết kế điện tử, thiết kế bộ điều khiển trung tâm, xây dựng chương trình hoạt động thông minh...
- Kỹ sư cơ điện tử có kỹ năng và kiến thức để thiết kế và xây dựng quy trình sản xuất tạo ra các sản phẩm tự động thông minh. Ví dụ: các robot thông minh, máy giặt thông minh, xe hơi thông minh.
- Kỹ sư cơ điện tử tham gia xây dựng các thuật toán sản xuất trong các nhà máy sản xuất, các thuật toán này được chuyển thành cá lệnh lập trình qua các ngôn ngữ sử dụng như PLC, vi điều khiển...
- Xác định và lắp đặt các thiết bị kỹ thuật phù hợp trên hệ thống sản xuất tự động.
Ngoài công việc chuyên môn như trên, người kỹ sư cơ điện tử còn có thể thích ứng vào công việc của các lĩnh vực cơ khí, điện tử, công nghệ thông tin, công nghệ cao... chẳng hạn như: điều hành và tổ chức quản lý hoạt động sản xuất, xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm, vận hành và điều hành hoạt động của các thiết bị công nghệ tự động..
