Mechatronika to sposób projektowania i wytwarzania, polegający na synergicznym, a więc skuteczniejszym niż wskazywałaby na to suma ich cech, połączeniu podstawowych nauk technicznych: mechaniki, elektroniki, informatyki i automatyki.

Zadaniem mechatroniki jest wytworzenie multifunkcyjnych produktów o złożonej strukturze wewnętrznej, ale o jednolitych właściwościach funkcjonalnych, produktów, które działają inteligentnie w zmieniającym się środowisku, produktów, które porozumiewają się z człowiekiem za pomocą naturalnego języka.

Pojęcie mechatronika jest stosunkowo nowe. Jako gałąź wiedzy inżynierskiej, zostało użyte po raz pierwszy w Japonii, w latach osiemdziesiątych i zastąpiło mniej udane, i nie przyjęte przez świat techniki pojęcie mechanotronika. Już rozwój nazewnictwa wskazuje na to, że produkty mechatroniczne były wytwarzane wcześniej, jednak intensywny rozwój produkcji tych urządzeń nastąpił dopiero w latach osiemdziesiątych i trwa do dzisiaj.
Warto zauważyć, że mechatronika nie jest dyscypliną naukową, ale sposobem projektowania i wytwarzania.
Słowo mechatronika jest połączeniem słów mechanika i elektronika. Celem
mechatroniki jest poprawianie funkcjonalności systemów technicznych przez powiązanie
wiedzy z obszarów mechaniki, elektrotechniki, elektroniki i informatyki.
Zadaniem mechatroniki jest wytworzenie wielofunkcyjnych produktów o złożonej strukturze wewnętrznej działających inteligentnie w zmieniającym się środowisku. Produkty te mają możliwość realizacji różnych zadań np. przez zmianę oprogramowania i potrafią komunikować się z człowiekiem.

Osoba posiadająca kwalifikacje przypisane do zawodu „Technik mechatronik” jest bardzo poszukiwana na rynku pracy. Absolwenci dysponują umiejętnościami posługiwania się zaawansowaną wiedzą z zakresu mechatroniki, używaną w maszynach i pojazdach, urządzeniach i systemach wytwórczych oraz urządzeniach i aparaturze diagnostycznej i pomiarowej. Przygotowani są również do twórczej aktywności w zakresie projektowania, wytwarzania i eksploatacji maszyn i systemów wytwórczych, kierowania i rozwijania produkcji w przedsiębiorstwach przemysłowych oraz zarządzania procesami technologicznymi.

Wśród typowych zadań zawodowych można wyróżnić:
·         projektowanie i konstruowanie urządzeń z wykorzystaniem technik komputerowych
·         obsługa i programowanie robotów przemysłowych
·         obsługa i programowanie sterowników PLC
·         automatyka i obsługa urządzeń współczesnych linii produkcyjnych i montażowych
·         projektowanie i serwis układów sterowania urządzeń i systemów mechatronicznych
·         obsługa i programowanie obrabiarek sterowanych numerycznie CNC
·         diagnostyka i naprawa urządzeń z zastosowaniem nowoczesnych urządzeń pomiarowych
·         montaż i demontaż urządzeń i systemów mechatronicznych
Możliwości zatrudnienia:

- przedsiębiorstwa produkcyjne o zautomatyzowanym i zrobotyzowanym cyklu produkcyjnym (np. branża samochodowa, AGD, obrabiarek CNC itp.), w charakterze pracownika produkcyjnego, pracownika działu utrzymania ruchu, działu remontowego, pracownika niższego szczebla dozoru oraz pracownika – asystenta projektanta i konstruktora.
- pracownicy do realizacji zadań od produkcji do utrzymania ruchu sterowania i nadzoru maszyn
-może prowadzić własną działalność gospodarczą (np. usługową) w zakresie
napraw i konserwacji urządzeń mechatronicznych.

Kwalifikacje dla zawodu technik mechatronik

E.3. Montaż urządzeń i systemów mechatronicznych

            Egzamin w połowie klasy trzeciej.

E.18. Eksploatacja urządzeń i systemów mechatronicznych

            Egzamin na koniec klasy trzeciej.

E.19. Projektowanie i programowanie urządzeń i systemów mechatronicznych

            Egzamin w połowie klasy czwartej.


Charakterystyka kwalifikacji.


Kwalifikacja K1 E.3. Montaż urządzeń i systemów mechatronicznych.

            Umiejętności:

Dobiera metody pomiarów wielkości geometrycznych elementów maszyn,
·         - dobiera przyrządy do pomiaru szerokości rowka, średnicy wałków, głębokości,
·         - dobiera metody pomiaru parametrów geometrycznych elementów maszyn w zależności od ich wielkości i dokładności pomiaru.
 Rozpoznaje technologie obróbki ręcznej i maszynowej, na przykład:
·         - rozpoznaje technologie wykonywania połączeń na podstawie wymagań i przeznaczenia,
- rozpoznaje rodzaje obróbki ręcznej na podstawie rysunku.
Dobiera narzędzia do montażu i demontażu podzespołów i zespołów mechanicznych, na przykład:
·         -  dobiera narzędzia do montażu i demontażu połączeń mechanicznych,
·         - dobiera narzędzia do montażu i demontażu urządzeń mechanicznych na podstawie schematu       konstrukcyjnego lub wyglądu urządzenia.
Montaż elementów, podzespołów i zespołów pneumatycznych i hydraulicznych.

 Umiejętności:
·         Wyjaśnia budowę elementów, podzespołów i zespołów pneumatycznych i hydraulicznych, na przykład:
·         wyjaśnia budowę sprężarek, siłowników, zaworów rozdzielających i innych podzespołów pneumatycznych, r wyjaśnia budowę silników, pomp, siłowników, zaworów rozdzielających i innych podzespołów hydraulicznych.
·         wyjaśnia budowę urządzeń pneumatycznych i hydraulicznych na podstawie przeznaczenia, parametrów, schematów konstrukcyjnych.
·         Rozróżnia elementy, podzespoły i zespoły pneumatyczne i hydrauliczne, na przykład:
·          rozróżnia sprężarki, siłowniki, zawory rozdzielające i inne podzespoły pneumatyczne,
·         silniki, pompy, siłowniki, zawory rozdzielające i inne podzespoły hydrauliczne.

Dobiera elementy i podzespoły pneumatyczne i hydrauliczne do montażu urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
·         dobiera czujniki montowane układach pneumatycznych i hydraulicznych,
·         dobiera elementy wykonawcze w układach pneumatycznych i hydraulicznych,
·         dobiera podzespoły sterujące w układach pneumatycznych i hydraulicznych.
Określa parametry elementów i podzespołów elektrycznych i elektronicznych, na przykład:
·              określa parametry aparatów i podzespołów elektrycznych na podstawie tabliczki znamionowej, karty katalogowej,
·              określa parametry elementów i podzespołów elektronicznych na podstawie symbolu literowo-cyfrowego, karty katalogowej
Określa funkcje elementów i podzespołów elektrycznych i elektronicznych, na przykład:
·         określa funkcje aparatów i podzespołów elektrycznych na podstawie budowy, wyglądu,
·         określa funkcje elementów i podzespołów elektronicznych na podstawie symbolu graficznego, oznaczenia literowo-cyfrowego.
Wyjaśnia działanie układów sterowania elektrycznego i elektronicznego, na przykład:
·         wyjaśnia działanie układów sterowania stycznikowego na podstawie schematu,
·         wyjaśnia działanie układów sterowania elektronicznego na podstawie schematu, diagramu czasowego,
·         wyjaśnia działanie układów sterowania cyfrowego na podstawie diagramu stanów.

Kwalifikacja K2 E.18. Eksploatacja urządzeń i systemów mechatronicznych

Umiejętności:

  Rozruch urządzeń i systemów mechatronicznych
Wyjaśnia budowę i zasady działania urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
·         wyjaśnia budowę siłowników, zaworów rozdzielających i innych urządzeń mechatronicznych;
·         wyjaśnia zasady działania siłowników, zaworów rozdzielających i innych urządzeń mechatronicznych;
·         wyjaśnia zasady działania systemów mechatronicznych.
Rozpoznaje układy zasilające urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
·         rozpoznaje elektryczne układy zasilające urządzeń i systemów mechatronicznych na podstawie oznaczeń, parametrów,
·         rozpoznaje pneumatyczne układy zasilające urządzeń i systemów mechatronicznych na podstawie symboli, parametrów,
·         rozpoznaje hydrauliczne układy zasilające urządzeń i systemów mechatronicznych na podstawie symboli, parametrów.
 Rozróżnia parametry urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
·         rozróżnia parametry sterowników PLC i innych regulatorów,
·         rozróżnia parametry urządzeń elektrycznych, pneumatycznych i hydraulicznych.
 Wykonuje niezbędne regulacje urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
·         wykonuje niezbędne regulacje w układach elektrycznych urządzeń i systemów mechatronicznych,
·         wykonuje niezbędne regulacje w układach pneumatycznych urządzeń i systemów mechatronicznych,
·         wykonuje niezbędne regulacje w układach hydraulicznych urządzeń i systemów mechatronicznych.

Obsługa urządzeń i systemów mechatronicznych

 Umiejętności:
 Przygotowuje materiały, elementy i podzespoły niezbędne do konserwacji urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
·         przygotowuje materiały niezbędne do konserwacji urządzeń i systemów mechatronicznych na podstawie danych katalogowych,
·         przygotowuje przyrządy pomiarowe niezbędne do konserwacji urządzeń i systemów mechatronicznych,
·         przygotowuje części zamienne niezbędne do konserwacji urządzeń i systemów mechatronicznych.
 Przestrzega zasad obsługi urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
·         przestrzega zasad obsługi urządzeń mechanicznych,
·         przestrzega zasad obsługi urządzeń hydraulicznych i pneumatycznych,
·         przestrzega zasad obsług urządzeń elektrycznych i elektronicznych.
Lokalizuje uszkodzenia urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
·         lokalizuje uszkodzenia w urządzeniach elektrycznych i elektronicznych,
·         lokalizuje uszkodzenia w urządzeniach pneumatycznych, r lokalizuje uszkodzenia w urządzeniach hydraulicznych.

Dobiera narzędzia do naprawy urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
·         dobiera narzędzia do naprawy urządzeń elektrycznych,
·         dobiera narzędzia do naprawy urządzeń pneumatycznych,
·         dobiera narzędzia do naprawy urządzeń hydraulicznych.


Kwalifikacja K3 E.19. Projektowanie i programowanie urządzeń i systemów mechatronicznych.

Tworzenie dokumentacji technicznej urządzeń i systemów mechatronicznych

  Umiejętności:
Przestrzega zasad rysowania schematów układów mechanicznych urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
·         stosuje zasady rysowania połączeń rozłącznych i nierozłącznych elementów konstrukcyjnych,
·         stosuje zasady rysunku technicznego,
·         stosuje zasady wymiarowania elementów mechanicznych.
Przestrzega zasad rysowania schematów układów elektrycznych i elektronicznych urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład
·         stosuje zasady rysowania schematów elektronicznych,
·         stosuje zasady rysowania schematów sterowania stycznikowego i obwodów siłowych,
·         stosuje zasady rysowania schematu połączeń elementów elektrycznych do wejść i wyjść sterownika PLC,
·         stosuje znormalizowane symbole graficzne elementów elektronicznych i elektrycznych.
Przestrzega zasad rysowania schematów układów pneumatycznych i hydraulicznych urządzeń i systemów, na przykład:
·         stosuje zasady rysowania schematów pneumatycznych i hydraulicznych,
·         stosuje znormalizowane symbole graficzne elementów pneumatycznych i hydraulicznych.

Projektowanie urządzeń i systemów mechatronicznych

 Umiejętności:

Analizuje proces technologiczny w celu ustalenia zakresu projektu urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
·         określa rodzaj sterownika PLC do sterowania procesu technologicznego,
·         ustala podzespoły elektryczne, pneumatyczne i hydrauliczne linii technologicznej,
·         ustala zakres projektu urządzeń i systemów mechatronicznych.
 Określa warunki pracy projektowanych urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
·         określa warunki pracy urządzeń elektrycznych systemów mechatronicznych,
·         określa warunki pracy urządzeń pneumatycznych systemów mechatronicznych,
·         określa warunki pracy urządzeń hydraulicznych systemów mechatronicznych.
Stosuje metody graficzne do opisu procesów technologicznych, na przykład:
·         rozpoznaje na podstawie diagramów czasowych moduły funkcyjne sterowników PLC,
·         tworzy schematy bloków funkcyjnych FBD,
·         tworzy schematy Grafcet.


Programowanie urządzeń i systemów mechatronicznych

Umiejętności:

 Przestrzega zasad tworzenia programów do programowania urządzeń programowalnych, na przykład:
·         stosuje symbole graficzne bramek logicznych,
·         przestrzega zasad tworzenia programów sterowniczych w języku listy rozkazów IL, schematu drabinkowego LD i schematu bloków funkcyjnych FBD,
·         przestrzega zasad tworzenia programów sterowniczych metodą Grafcet
 Interpretuje programy napisane w językach programowania dla urządzeń programowalnych, na przykład:
·         interpretuje programy napisane w języku listy rozkazów IL,
·         interpretuje programy napisane w języku schematu drabinkowego LD,
·         interpretuje programy napisane w języku schematu bloków funkcyjnych FBD.
Analizuje programy do sterowania urządzeniami i systemami mechatronicznymi, na przykład:
·         analizuje programy napisane w języku listy rozkazów IL,
·         analizuje programy napisane w języku schematu drabinkowego LD,
·         analizuje programy napisane w języku schematu bloków funkcyjnych FBD.


Wykorzystywane na zajęciach oprogramowanie i sprzęt:

·        zestawy wirtualno-sprzętowe systemu Unitr@in wraz z oprogramowaniem LabSoft (10 stanowisk)
·        zestawy pneumatyki (TP101) i elektropneumatyki (TP201) wraz z oprogramowaniem FluidSIM® P
·        zestawy mechatroniczne systemu MecLab (magazynowy, transportowy, manipulacyjny) wraz z    oprogramowaniem FluidSIM (6 licencji)
·        sterowniki PLC Siemens S7-1200 wraz z oprogramowaniem TIA Portal V.13 (6 stanowisk z oprogramowaniem i oprzyrządowaniem)
·        panele operatorskie HMI KTP 600  ( 6 stanowisk)
·        sterowniki PLC firmy Siemens Logo, S7-200, S7-300, wraz z oprogramowaniem
·        sterowniki PLC firmy Moeller serii Easy 800 z oprogramowaniem Easy Soft
·        sterownik PLC IDEC SmartAxis Pro FT1AH40RSA
·        roboty w zestawach Lego Mindstroms NEXT 2.0
·        Robot RobTRAIN I wraz z aplikacją sieciową RobLAB
- oprogramowanie SolidEdge do wymiarowania i projektowania graficznego 2D i 3D konstrukcji mechanicznych z możliwością generowania kodów dla obrabiarek CNC i drukarek 3D (16 stanowisk w pracowni projektowej sala 102)
- zestawy pomiarowe z elektrotechniki i elektroniki firmy DEGEM (10 stanowisk w pracowni elektrotechniki i urządzeń elektronicznych sala 106)