Concepto de Mecatrónica - Definición y Aplicación
En nuestros tiempos contemporáneos, podemos sostener que la mecatrónica representa un campo inclusivo, puesto que amalgama componentes de la mecánica, la electrónica y la programación. De esta forma, consolida los conocimientos de la ingeniería mecánica, la ingeniería electrónica, la ingeniería de control y la ingeniería informática.
Introducción
En 1969, el ingeniero Tetsuro Mori, quien trabajaba en la compañía Yaskawa Electric Co, acuñó por vez primera el término "mecatrónica". No obstante, su empleo sin restricciones se autorizó recién en 1982.
La meta primordial de la mecatrónica es crear, analizar y concebir productos que simplifiquen las tareas del ser humano. En este sentido, esta disciplina contribuye a optimizar los productos, procesos y sistemas industriales, acelerando o simplificando labores que pueden resultar monótonas o tediosas para las personas.
La especialidad académica enfocada en la formación de expertos en esta área se conoce generalmente como Ingeniería en Mecatrónica. Dicha rama de estudio ostenta el título de ingeniería debido a su amplia base en física y matemáticas. Así, un profesional de la mecatrónica debe estar habilitado para diseñar, edificar e implantar productos que respondan a las demandas emergentes de la industria.
La Mecatrónica se describe como una fusión equilibrada de la ingeniería mecánica o industrial, la ingeniería electrónica y la ingeniería informática, cuyo propósito primordial es la concepción y el desarrollo de maquinarias que simplifiquen las labores humanas. Para lograrlo, se automatiza la maquinaria, lo cual permite crear procesos productivos dinámicos y fiables. Así, la mecatrónica posee aplicaciones múltiples, desde la medicina hasta la minería, pasando por la industria farmacéutica, automotriz, textil, de las comunicaciones, de la alimentación, del comercio y muchos otros campos.
Un sistema mecatrónico que ejemplifica bien este concepto es el robot. En general, los robots incorporan el software, la electrónica y los diseños mecánicos de manera sinérgica. Esto significa que las distintas partes actúan en conjunto de tal forma que el efecto combinado es más poderoso que la suma de los efectos aislados de cada uno de los componentes.
El propósito fundamental del Ingeniero en Mecatrónica es programar y fusionar electrónicamente máquinas con capacidad de automatizar procesos de producción, lo cual permite simplificar tareas diarias o crear oportunidades para actividades previamente imposibles de realizar.
La Mecatrónica es una disciplina que combina la mecánica, la electrónica, la informática, el control y la automatización de los procesos industriales, con el objetivo de abordar y solucionar los desafíos tecnológicos que enfrenta la industria a nivel local e internacional. Su principal enfoque consiste en analizar, diseñar, operar, mantener e implementar tecnologías avanzadas para optimizar los procesos de fabricación.
Aplicación y Usos de la Mecatrónica
Considerando que la mecatrónica es la combinación de diversas disciplinas o ramas de la ingeniería, las cuales son muy extensas y complicadas, se puede decir que cuenta con múltiples áreas de aplicación, en función de los siguientes propósitos:
- Automatización: La mecatrónica permite generar procesos productivos más ágiles y fiables que los actualmente establecidos. Esta transformación conlleva a una mayor productividad en la empresa, al disminuir los costos de producción y mejorar su calidad. Además, gracias a la automatización de los procesos, se pueden ejecutar tareas que antes resultaban imposibles de controlar de manera manual o intelectual.
- Crear productos inteligentes: La integración de la inteligencia y la conectividad en los productos ofrece diversas funcionalidades que mejoran su calidad y rendimiento, permitiendo nuevas opciones de uso y mayor versatilidad. Además, esta tecnología expande los límites de los productos actuales en cuatro áreas fundamentales: monitorización, control, optimización y autonomía, lo que resulta en una mayor confiabilidad y capacidad de adaptación a las necesidades del usuario.
- Crear armonía: Como se ha mencionado en el transcurso de este artículo, la mecatrónica es una disciplina que combina la mecánica, la electrónica y la informática de manera integral, lo que permite la creación de productos avanzados y complejos, como robots, automóviles, órganos biónicos, naves espaciales, aviones, entre otros. Anteriormente, estas disciplinas funcionaban de manera independiente, pero gracias a la mecatrónica, se pueden integrar y optimizar en un solo punto de estudio o trabajo.
Es importante destacar que la robótica y la mecatrónica no son sinónimos. La robótica se enfoca en la creación de máquinas capaces de sustituir a los seres humanos en diversas tareas mediante la implementación de innovaciones tecnológicas. Por otro lado, la mecatrónica se centra en desarrollar sistemas inteligentes, ágiles y confiables que puedan trabajar de forma colaborativa con el ser humano, sin desplazarlo de su papel en el proceso productivo.
La aplicación de la mecatrónica en la actualidad ha permitido alcanzar avances significativos en la innovación de productos y sistemas especializados. Entre los logros más destacados recientes se encuentran las baterías de flujo, que ofrecen la posibilidad de almacenar energía renovable a gran escala.
Es importante tener en cuenta que un ingeniero en mecatrónica no tiene la capacidad de reemplazar a un ingeniero especializado en electrónica, electricidad, informática, sistemas, mecánica o industrial. La mecatrónica se enfoca en la integración de las diferentes disciplinas mencionadas anteriormente, y aunque puede abarcar ciertas áreas de estas ingenierías, no sustituye su totalidad. Cada una de estas disciplinas tiene su propio campo de acción y conocimientos específicos que son imprescindibles para la industria.
La Mecatrónica en la Actualidad
La mecatrónica es una de las disciplinas más recientes de la revolución industrial, que se inició a finales del siglo XVIII con la aparición de las primeras máquinas que reemplazaron los procesos manuales tradicionales. La mecatrónica surge como resultado de la unión perfecta entre la mecánica, la electrónica y la informática, y ha dado lugar a diversos campos de aplicación en los que se han logrado grandes avances tecnológicos.
El surgimiento de la mecatrónica tuvo como meta principal la optimización de los procesos industriales, pero sin relegar al ser humano, logrando así productos más eficientes y de alta calidad. Aunque algunos consideran que la robótica se deriva de la mecatrónica, es importante señalar que la robótica busca la sustitución del trabajo humano, mientras que ambas disciplinas buscan mejorar la ejecución de tareas.
En la actualidad, es cada vez más común que los productos estén equipados con inteligencia integrada, lo que implica que los dispositivos electrónicos que operan con software son una parte fundamental de los procesos de diseño de productos en múltiples campos. La combinación de electrónica y software en un proceso de desarrollo de productos que ya de por sí es complejo, plantea nuevos desafíos en cuanto a los objetivos de programación, costos y calidad de la empresa. De hecho, los informes indican que el 55% de los costos de reparación se deben a problemas con dispositivos electrónicos que operan con software.
