Yeni Bir Meslek "Mekatronik"

Festo San. ve Tic. A.Ş.
Dr. Hayrettin Karcı
Teknik Müdür

1. Giriş
Gelişen dünyamızda teknik ürün ve sistemlerin yapısını incelediğimizde, bir çok teknolojinin ortak kullanıldığı görülmektedir. Doğal olarak, bir ürün veya sistemin yapısında birçok teknolojinin birlikte kullanılmasını gerektiren önemli nedenler vardır. Bunların başında yeni teknolojilerin kullanımıyla en uygun çözümün bulunması, ürün ve sistemlerin daha küçük hacimli olmasına ilişkin talepler, kullanım kolaylığı ve müşterilerden gelen diğer talepler sayılabilir. Özellikle otomasyona duyulan ilgi ve insan faktörünün makina ve sistemlerde kontrol görevinden çekilmek istenmesi, kompleks teknoloji içeren sistemlerin gerekliliğini ortaya koymaktadır. Bir fotoğraf makinesini gözönüne getirirsek, son çeyrek asırda çok ciddi değişimlere uğradığını görürüz. Bilindiği gibi, bir çok ayarın önceleri kullanıcı tarafından yapıldığı fotoğraf makinaları, artık sadece ayar anlamında değil, dijital fotoğraf çekme anlamında da önemli ölçüde değişime uğramıştır. Ve bu değişimin temelinde bir çok teknolojinin birlikte kullanımı vardır.
Teknolojik gelişmeler, uygulamada olan mesleklerin endüstriyel ihtiyaçlar doğrultusunda yeniden gözden geçirilmesini ve yeni bir meslek dalının gerekliliğini ortaya koymuştur. Ve böylece "Mekatronik" adında yeni bir meslek dalı, bilinen mesleklerin arasında yerini aldı. Mekatronik ifadesinin ilk kez 1980 yılında Japonya’da bulunan "Yasukawa Company"nin bir çalışanı tarafından kullanıldığı söylenmektedir. Mekatronikle ilgili tanımlara baktığımızda, mekatroniğin yeni bir teknoloji olmadığı ve yeni bir düşünce tarzı veya yeni bir bakış açısı olduğu anlaşılmaktadır,
Mekatronik kavramı, mekanikten "meka", elektronikten "tron" informatikten "ik" alınarak oluşturulmaktadır. Oluşum felsefesi, üç ana bilim dalının bir sistemde içiçe girmesinden kaynaklanmaktadır. Bir başka ifade ile artık mekaniğin, elektroniğin ve informatiğin bileşenleri aynı sistemin elemanlarını oluşturmaktadır.
Kompleks bir teknoloji içeren sistem, sadece mekanikçi veya sadece elektronikçi tarafından ne anlaşılabilmekte ne de tasarlanabilmektedir. Bu nedenle, geniş tabanlı entegre bilgi sahibi teknik elemanlara ihtiyaç duyulmaktadır. Mekatronik, bu ihtiyacın karşılanması için yeni bir meslek dalı olarak kendini kabul ettirmiştir.

2. Mekatronik ürün ve sistemlerin teknolojik yapısı

Yukarıda da belirtildiği gibi mekatronik kavramı , mekanikten "meka", elektronikten "tron" informatikten "ik" alınarak oluşturulmaktadır. Dolayısıyla, mekatronik ürün veya sistemlerlerde bu teknolojiler birlikte kullanılmaktadır. Bu teknolojiler kısaca gözden geçirildiğinde, bunların içinde en eski teknolojinin mekanik olduğu görülür. Teknolojler tarihine bakılırsa, mekaniğin hakim olduğu dönemlerde doğal olarak teknik ürün ve sistemlerde mekanik çözümlerin kullanıldığı görülmektedir. Bu dönemde, bir çok ürün ve sistem mekanik olarak gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, elektroteknik teknolojisinin geliştirilmesi ile mekanik sistemlerde değişim başlamıştır. O güne kadar tamamen mekaniğin hakim olduğu teknik ürün ve sistemlerde artık mekaniğin yanısıra, elektromekanik çözümler de yer almaya başlamıştır, şekil 3. Bilindiği gibi uzun süre mekaniğin, elektromekaniğin ve elektrotekniğin birlikte kullanıldığı ürün ve sistemler üretilmiş ve kullanılmıştır.
Daha sonra bilgisayar ve enformasyon teknolojisinin geliştirilmesi ile teknik ürün ve sistemlerde kullanılan teknolojik yapı da değişime uğramıştır. Ve bu değişim, özellikle bilgisayar teknolojisindeki gelişmelerle giderek hızlanmıştır. Bu gelişmenin neticesinde mekatronik adıyla yeni bir meslek dalının oluştuğunu görüyoruz.
Günümüzde üretilen teknik ürün ve sistemler teknolojik yönden incelendiğinde, şekil 4’de görülen teknolojik yapı ile karşılaşılmaktadır. Ürün ve üretim sistemlerinin bu teknolojik yapıda tasarlanması, üretilmesi, devreye alınması, bakımının yapılması ve arıza durumunda arızanın bulunup giderilmesi, artık geleneksel anlamda yetişen teknik personelle kolay olmamaktadır. Bu nedenle mekatronik, bu açığı kapatmak üzere yani bir meslek dalı olarak uygulamaya konulmuştur.

3. Eğitimde mekatronik

Teknik okullardan ve Üniversitelerin teknik bölümlerinden mezun olan gençler, günümüzün modern sistemlerini anlamakta veya bu sistemlerin tasarımını yapmakta zorlanmaktadır. Öteyandan, endüstri bu tür kompleks teknoloji içeren makina ve sistemleri anlayacak veya tasarlayacak elemanlara ihtiyaç duymaktadır. Bu durumu farkeden endüstri ülkeleri, meslek okulları da dahil olmak üzere tüm teknik eğitim ve öğretim kuruluşlarında mekatronik programlarını uygulamaya koymuştur. Zira, müşteri bunu istiyor ve pazarında buna ihtiyacı var.
Mekatronik eğitimde ana hedef sistem tekniğine yöneliktir. Ve sistem içerisinde farklı teknolojilerin ne tür bir ilişki içinde kullanıldığını vaya kullanılabileceğini anlayabilmek için temel ve teknolojik bilgilerin de doğal olarak verilmesi gerekir. Bu amaçla, teknik anlamda geniş tabanlı bir entegre bilgi mekatroniğin tabanını oluşturur. Ancak, mekatronik alanda yetişecek bir eleman için sadece teknik bilgi yeterli değildir. Bu nedenle, başarılı bir iş hayatı için öğrencilere bireysel gelişim, kalite, verim ve organizasyon gibi sosyal konularda da bilgi ve beceri kazandırılması gerekmektedir, şekil 6.
Bu anlamda mekatronikçiyi bir ev hekimine benzetebiliriz. Bilindiği gibi ev hekimi, ilk müdahaleyi yapar ve belirli bir seviyeye kadar değişik türden rahatsızlıkların giderilmesinde hastasına yardımcı olur. Ancak, örn. kalp, akciğer veya karacığer gibi özel uzmanlık gerektiren konularda hastasını doğru yönlendirerek kısa zamanda işi uzmanına devreder. Ve böylece hastasına en etkili desteği vermiş olur.

Aşağıdaki nedenlerden dolayı mekatronikçiye ihtiyaç duyulmaktadır:
o Mekanik ve elektroniğin birleştirilmesi (sistem gereği olarak)
o Karm
aşık teknoloji içeren sistemlerde grup çalışmasının gerekliliği
o Genel sistem bilgisine sahip olma ve süreç (proses) esaslı düşünme
o Değişik teknolojilerin ve ürünlerin sistem içindeki ilişkisini anlama
o Geniş tabanlı entegre bilgi ve beceriye sahip kişilere duyulan ihtiyaç
o Karmaşık teknoloji içeren sistemlerin anlaşılması, tasarımı, bakımı ve arızasını giderme

Teknisyen olarak mekatronikçiler aşağıdaki konularda çalışır:
o İş akışının planlanması ve uygulanması
o Sonucun kontrol edilmesi, değerlendirilmesi ve kalite sisteminin uygulanması
o Mekanik parçaların işlenmesi, kontrolü ve mekatronik sisteme montajı
o Elektrik ürünlerin, ürün gruplarının montajı ve test edilmesi
o Elektriksel büyüklüklerin ölçümü ve kontrolü
o Sistemin HW ve SW bileşenlerinin instalasyonu ve test edilmesi
o Elektrik, pnömatik ve hidrolik kontrol sistemlerinin montajı ve kontrolü
o Mekatronik sistemlerin programlanması
o Makina ve sistemlerin sökülüp takılması, taşınması ve güvenliğinin sağlanması
o Mekatronik sistem fonksiyonlarının kontrolü ve ayarlanması
o Mekatronik sistemlerin devreye alınması ve kullanılması
o Mekatronik sistemlerin teslimatının yapılması ve kullanıcının eğitilmesi
o Mekatronik sistemlerin bakımının yapılması
o İngilizce dökümanlarla çalışmak ve ingilizce anlaşmak

Sosyal ve çalışma tekniği yönünden mekatronik teknisyeni aşağıdaki konularda yetişmelidir:
o Kişisel olgunluk, iletişim, ekip çalışması ve uzlaşma anlayışı
o Planlama, organize olma, uygulama, kontrol, raporlama ve sunma
o Kendini ifade etme, çözüm üretme, müşteri ve servis bilinci
o Toplam kalite, toplam verim, değer üretme ve rekabet bilinci
o Sürekli iyileştirme ve geliştirme bilinci
o İnsan sağlığı, çevre sağlığı ve iş güvenliği

Mekatronikçiler, belirli bir tekniğin veya teknolojinin uzmanı değil, birçok teknolojiyi birarada içeren, bir sistem uzmanıdır. Bu nedenle mekatronik mesleği, teknik anlamda güçlü sistem bilgi ve becerisini, sosyal anlamda ise güçlü iletişim ve ekip çalışmasını gerektirir
Mekatronik, proje esaslı bir çalışma olduğu için bu alanda çalışan personelin proje planlama , organizasyon, uygulama ve kontrol bilincinin gelişmesi gerekmektedir. Her proje bir müşteri ile başlayıp müşteri ile biteceğinden, müşteri ilişkileri yönetimine ağırlık verilmeli. Proje ile ilgili firma içi ve firma dışı ilişkiler (iç müşteri / dış müşteri), bilinçli bir şekilde öğretilip, eğitim sürecinde uygulatılarak beceri kazandırılmalı.
Geniş tabanlı entegre bilgi (sistem bilgisi), insanın ufkunu açar, bakış açısını genişletir, teknolojiler arası ilşkiyi yansıtır, yaratıcılığı teşvik eder ve kişinin ilgi alanını belirlemesinde, keşfetmesinde etkili olur.
Mekatronik eğitim programında ve sınav sisteminde, geçmişte ve geleneksel eğitim sisteminde yapılan bazı hatalar telafi edilmek istenmektedir. Örneğin:
– İşletme içi problemleri esas alan ve onların çözümünde kullanılan temel bilgilerin sistemli bir şekilde verilmesi
– İşletme içi gerçek projeler üzerinde çalışıp uygulama yaparak öğrenme (beceri kazanma)

4. Endüstride mekatronik

Mekatronik sadece mekanik, elektronik ve informatiğin birleştirilmesi değildir. Mekatronik en iyiyi geliştirme yönünde farkli bir yaklaşım tarzıdır. Örneğin, makina tasarımını ele alalım. Sadece mekaniğe hakim olan bir tasarımcı bir çok çözümü mekanik olarak gerçekleştirmeye çalışacaktır. Bilindiği gibi günümüzde, mekanik çözümlerin yanısıra, elektrik, elektronik, hidrolik, pnömatik vs. gibi diğer teknolojiler de bir çok çözüm olanağı sunmaktadır. Hatta bu çözümler, hızla zenginleştirilmekte ve optimize edilmektedir. Bir makina veya sistemde modern anlamda optimum çözümü gerçekleştirmek için özellikle tasarım aşamasında etkili olacak geniş tabanlı ve güncel teknolojik bilgiye sahip kişilere ihtiyaç vardır. Durum böyle iken, bu gün bir elektronikçi ile bir mekanikçi birbirlerini anlamakta zorluk çekmektedir. Zira, anlayabilmek için gerekli olan ortak bilimsel taban tesis edilememiştir. Ayrıca, birlikte çalışma zarureti olması durumunda, ortak çözüme ulaşmak için birbirlerini anlama ve ikna etme yönünden gereğinden fazla zaman harcanmaktadır.
KOBİ’leri ele alırsak, makina tasarımı konusunda daha çok mesafe katetmemiz gerektiğini görürüz. Bilindiği gibi bunun önemli nedenlerinden biri, entegre ve güncel teknik bilginin yetersiz olmasıdır. Zira, hala geleneksel tasarım anlayışı ile makina veya sistemlerin tasarımı gerçekleştirilmektedir, şekil 7. Bu nedenle tasarlanan makinalar, optimum performans ve dünya çapında rekabet konusunda zorlukla karşılaşmaktadır. Şekil 7’de de görüldüğü gibi mekanik ve elektrik tasarımı birbirinden ayrı yürütmek, optimum çözüm açısından sakıncalıdır. Bilindiği gibi, mekanik sistem kontrol sisteminin yapısını etkilemektedir. Ve kontrol sistemindeki yenilikler de sistemin genel tasarımını etkilemektedir. Bu nedenle, kontrol edilebilirlik, güvenilirlik, bakım kolaylığı, güvenli çalışma ortamının yaratılması ve ergonomi açısından optimum bir sistemi gerçekleştirmek mutlaka mekanik sistem ve kontrol sistemi açısından geniş tabanlı entegre bilgi gerektirmektedir. Ayrıca, tasarım yapan firmalarda mekanik ve kontrol tekniği tasarım bölümleri artık ayrı bölümler halinde değil, tek bir bölüm şeklinde yeniden yapılandırılarak tasarımın etkinliği arttırılmaktadır. Özellikle ekip çalışması, iletişim, sinerji yaratma ve en uygun çözüme en kısa zamanda ulaşmak açısından bu tür bir yapılanma daha etkili olmaktadır. Doğal olarak bu bölümlerde mekatronik tasarım mühendislerinin görev alması gerekmektedir.
Diğer yandan, ülkemize ithalat yoluyla gelen veya ülke içinde imal edilen ve kompleks teknoloji içeren modern makina veya sistemlerin verimli kullanımı, arızasının hızlı bir şekilde bulunup giderilmesi ve
bakımının yapılması önemli sıkıntılar yaratmaktadır. Bu sistemlerin, teknolojik yapıları gereği uzman personel tarafından işletilmesi, gereğinde sökülüp takılması, ayarlarının ve bakımının yapılması gerekmektedir. Bu konuda da geniştabanlı entegre bilgiye sahip teknik personele ihtiyaç duyulmaktadır.
Kısacası, ister makina ve sistem imalati yapan sektör olsun, ister üretimlerinde modern makina ve sistemleri kullanan işletmeler olsun, mekatronik elemanlara her iki sektörde de ihtiyaç vardır. Burada, endüstrinin acil ihtiyaçlarını karşılamak açısından dikkate alınması gereken diğer bir husus da, okulların ürünlerini üç veya dört sene sonra pazara sunabilecekleri ve yeni mezunların işletmeye uyum sağlayabilmesi için de bir uyum süresine ihtiyaç duymalarıdır. Bu nedenle, endüstrinin ihtiyaçını karşılamak açısından, konunun süratle ele alınması yararlı olacaktır.
Mekatronik eğitimde, ekip çalışması ve iletişim etkin bir şekilde uygulandığı için, bu bölümden mezun olanlar işyerine kolayca uyum sağlayabilmektedir. Ayrıca, mekatronik program içerisinde, geniş tabanlı güncel teknolojik bilginin yanısıra, toplam kalite, toplam verim, sürekli iyileştirme, proje çalışması, raporlama, sunum, insan ilişkileri, müşteri bilinci, ekip çalışması ve yabancı dil (ingilizce) konularında da bilgi ve beceri kazandırılarak endüstriyel kuruluşların beklentileri çağdaş anlamda karşılanmaktadır.

5. Sonuç

Mekatronik, yeni bir teknoloji değil, yeni bir yaklaşım tarzıdır. Kompleks teknolojiler (mekanik, elektroteknik, informatik) içeren ürün, makina ve sistemlerin giderek yaygınlaşması, bu tür ürün, makina ve sistemlerin tasarımında, kurulmasında, sökülmesinde, devreye alınmasında, bakımında, arızasının bulunup giderilmesinde vs. görev alacak teknik anlamda geniş tabanlı entegre bilgiye sahip personele duyulan ihtiyacı ortaya koymaktadır. Bu nedenle, meslek okulu, meslek yüksek okulu ve üniversite seviyesinde bu alanda yetişmiş personele ihtiyaç duyulmaktadır.