Mecatrónica

La ingeniería mecatrónica es una disciplina que sirve para diseñar robots y a los productos que involucren a sistema de control para el diseño de productos o procesos inteligentes, lo cual busca crear maquinaria más compleja para facilitar las actividades del ser humano a través de procesos electrónicos en la industria mecánica, principalmente. Esta disciplina une la ingeniería mecánica, ingeniería electrónica, ingeniería de control e ingeniería informática. Debido a que combie es la versatilidad.

La ingeniería mecatrónica se fundamenta en la integración de varias áreas, especialmente la computación, la mecánica, la electrónica y la robótica. Por lo tanto, los estudios de esta disciplina son de tipo multidisciplinar. Un consenso común es describir a la mecatrónica como una disciplina integradora de las áreas de mecánica, electrónica y sistemas cuyo objetivo es proporcionar mejores productos, procesos y sistemas industriales. La mecatrónica no es, por tanto, una nueva rama de la ingeniería, sino un concepto recientemente desarrollado que enfatiza la necesidad de integración y de una interacción intensiva entre diferentes áreas de la ingeniería.

Con base en lo anterior, se puede hacer referencia a la definición propuesta por J. A. Rietdijk: "mecatrónica es la combinación sinérgica de la ingeniería mecánica de precisión, de la electrónica, del control automático y de los sistemas para el diseño de productos y procesos", la cual busca crear maquinaria más compleja para facilitar las actividades del ser humano a través de procesos electrónicos en la industria mecánica principalmente. Existen, claro está, otras versiones de esta definición, pero ésta claramente enfatiza que la mecatrónica está dirigida a las aplicaciones y al diseño.

Un ingeniero mecatrónico se capacita para:

Diseñar, construir e implementar productos y sistemas mecatrónicos para satisfacer necesidades emergentes, bajo el compromiso ético de su impacto económico, social, ambiental y político.

Generar soluciones basadas en la creatividad, innovación y mejora continua de sistemas de control y automatización de procesos industriales.

Apoyar a la competitividad de las empresas a través de la automatización de procesos.

Evaluar, seleccionar e integrar dispositivos y máquinas mecatrónicas, tales como robots, tornos de control numérico, controladores lógicos programables, computadoras industriales, entre otros, para el mejoramiento de procesos industriales de manufactura.

Dirigir equipos de trabajo multidisciplinario.8​

En el plan de estudios de la ingeniería mecatrónica usualmente se encuentra:

Matemáticas: lógica matemática y conjuntos, cálculo diferencial e integral, álgebra lineal, cálculo vectorial, ecuaciones diferenciales, variable compleja, probabilidad y estadística, métodos numéricos.

Física: mecánica clásica, electricidad y magnetismo, termodinámica, óptica, estática, cinemática y dinámica de cuerpo rígido, mecánica de fluidos.

Eléctrica y electrónica: electrónica digital, electrónica analógica, filtros electrónicos, circuitos eléctricos en el dominio del tiempo y frecuencia, sistemas embebidos, procesamiento digital de señales, electrónica de potencia, sensores y actuadores, sistemas electromecánicos.

Computación: programación estructurada, programación orientada a objetos, sistemas en tiempo real, programación concurrente, simulación de sistemas.

Ingeniería mecánica: ciencia e ingeniería de materiales, mecánica de materiales, procesos de manufactura, diseño asistido por computadora (CAD), manufactura integrada por computadora (CAM), elemento finito (CAE), análisis y síntesis de mecanismos, diseño de elementos de máquinas, neumática e hidráulica, vibraciones mecánicas, mantenimiento preventivo y correctivo.

Control automático: sistemas lineales enfoque clásico, sistemas lineales enfoque moderno, sistemas lineales digitales enfoque clásico y moderno, sistemas no lineales, identificación de sistemas.

Mecatrónica: diseño mecatrónico, robótica, optimización en ingeniería, sistemas de manufactura flexible, automatización, control de sistemas mecatrónicos.

Ingeniería industrial: contabilidad de costos, ingeniería económica, administración de empresas, administración de proyectos, investigación de operaciones, sistemas de calidad, desarrollo sustentable, tecnología y medio ambiente.

Especialidad: el estudiante de ingeniería en mecatrónica debe tener un grupo de materias optativas que le permitan ser especialista en algún campo de aplicación de la mecatrónica. Así, si el estudiante desea continuar con estudios de posgrado o trabajar, tendrá una formación sólida. La especialidad debe contener componentes importantes de teoría y práctica, convergiendo a un proyecto que dará como resultado patentes y publicaciones científicas.

Uso útil

Entendiendo que la mecatrónica abarca disciplinas muy amplias y complejas puede decirse que tiene muchos campos de aplicación. De hecho, la mecatrónica 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. Su punto fuerte es la versatilidad para crear mejores productos, procesos o sistemas. La mecatrónica no es un concepto nuevo o una ingeniería 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).

Las principales industrias que utilizan la mecatrónica son:

Empresas de la industria de la automatización: empresas que utilizan sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para controlar maquinarias y/o procesos industriales.

Empresas de la industria de manufactura flexible: aquellas que se dedican a fabricar sistemas o componentes eléctricos o electrónicos de forma automática.

Por tanto, 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.

La fabricación de productos como robots, automóviles, órganos humanos biónicos, naves aeroespaciales, aviones, etc., están basados ya en esta disciplina.

Entendiendo que la mecatrónica abarca disciplinas muy amplias y complejas puede decirse que tiene muchos campos de aplicación. De hecho, la mecatrónica 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. Su punto fuerte es la versatilidad para crear mejores productos, procesos o sistemas. La mecatrónica no es un concepto nuevo o una ingeniería 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).

Las principales industrias que utilizan la mecatrónica son:

Empresas de la industria de la automatización: empresas que utilizan sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para controlar maquinarias y/o procesos industriales.

Empresas de la industria de manufactura flexible: aquellas que se dedican a fabricar sistemas o componentes eléctricos o electrónicos de forma automática.

Por tanto, 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.

La fabricación de productos como robots, automóviles, órganos humanos biónicos, naves aeroespaciales, aviones, etc., están basados ya en esta disciplina.

Jaider Hernandez

Samuel Foronda

Jhonatan Correa