Rıza GÜRBÜZ Çankırı Karatekin Üniversitesi, Meslek Yüksekokulu

Transkript

1 MEKATRONİK NEDİR VE TÜRKİYE DE MEKATRONİK EĞİTİMİ Rıza GÜRBÜZ Çankırı Karatekin Üniversitesi, Meslek Yüksekokulu ÖZET Mekatronik eğitimi dünyada olduğu gibi ülkemizde de her geçen gün gelişmektedir. Fakültelerde, Meslek Yüksekokullarında, Meslek Liselerinde mekatronik bölümleri, programları açılmakta, mekatronik dersleri verilmektedir. Uygulama ve araştırma merkezlerinde mekatronikle ilgili araştırmalar yapılmakta, ulusal ve uluslararası kongre, seminer ve toplantılar düzenlenmektedir. Panel sunumunda birinci bölümde mekatroniğin uygulama alanları Türk Yükseköğretiminde mekatronik eğitimin başlangıcı ve gelişim çalışmaları anlatılmaktadır. İkinci bölümde ise Meslek Yüksekokullarında genel durum, program geliştirme çalışmaları, Meslek Yüksekokullarında mekatronik eğitiminin mevcut durumu. Kaliteli bir mekatronik eğitimi için ihtiyaç duyulacak atölye ve laboratuarlar, taslak bir mekatronik programı, mekatronik eğitiminin gelecek yıllarda geliştirilmesi için çeşitli öneriler sunulmaktadır. Türkiye de mekatronik eğitimi gerekli mekatronik eğitiminin gelişimi için bir köşe taşlarından biri olarak değerlendirilmelidir. Mekatronik eğitiminde öğretim elemanlarının eğitimi, eğitim programlarını uygun atölye ve laboratuar tasarımı ve eğitim programlarının sürekli güncelliğinin sağlanması dikkate alınması gereken konulardır. Ülke genelinde oluşturulacak bir mekatronik platformu ile her yıl 2 gün süre ile çeşitli toplantı ve seminerler düzenlenmelidir. Mekatronik eğitimiyle ilgili üniversiteler, Mesleki-Teknik Eğitim Kurumları, endüstri ve sivil toplum örgütü temsilcileri ve mekatronik bölüm/program öğrencileri bir araya gelmeli, işbirliği ve daha iyi bir mekatronik eğitimi için görüş alış-verişinde bulunmalıdırlar. Mekatronik eğitimi konusunda, uluslararası kurum ve kuruluşlarla işbirliği de geliştirilmelidir. Anahtar Kelimeler: Mekatronik, Endüstriyel Otomasyon, Kontrol ve Otomasyon Teknolojileri, Bilgisayarlı Kontrol, Hidrolik-Pnömatik, PLC, GİRİŞ Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, mühendisler çözümlere çok daha hızlı, etkili ve farklı açılardan yaklaşabilmektedirler. Bunun en önemli nedenleri ise, takım çalışması ve bunun doğurduğu farklı alanlarda uzmanlaşan kişilerin birlikte çalışarak hedeflere daha verimli bir biçimde ulaşmalarıdır. Özellikle elektronik ve kontrol teknolojilerinde gelişmeler, mühendislik branşlarını birbirleriyle kaynaştırmıştır. Sonuçta ise, günümüzde yepyeni disiplin kararı bilim dalları ortaya çıkmıştır. Özellikle elektronik ve otomasyonun gelişmesinin temelinde de bir dal öne çıkmaktadır. Bu dalın adı "Mekatronik"tir. -1-

2 Mekatronik Nedir? Mekatroniğin birçok tanımı yapılmakla birlikte, özde ifade edilmek istenilen görüş aynıdır. Bu tanımlamalardan bazıları aşağıdaki gibidir. Mekatronik, Makina, Elektrik-Elektronik ve bilgisayar teknolojilerini kullanarak ürünlerin, sistemlerin ve süreçlerin verimliliğini artıran, bütünleştirici bir mühendislik alanıdır. Ürünlerin tasarımında ve üretim süreçlerinde makine, elektrik-elektronik, bilgisayar ve kontrol mühendisliğinin sinerjik olarak bütünleştirilmesidir. Gelişmiş ürün ve süreç tasarımı için mühendislik, kontrol teknolojileri, bilgisayar bilimi, algılayıcı ve tahrik elemanları teknolojisinin sinerjik olarak kullanımıdır. Mekatronik; Makine, elektronik, bilgisayar ve kontrol teknolojilerine bütünleşmiş bir bakış açısıdır. Mekatroniğin Doğuşu ve Gelişimi: Mekatronik ilk kez 1960 ların sonunda Japonya nın Yaskawa Elektrik Şirketi nde görevli bir mühendis tarafından elektrik motorlarının bilgisayarla kontrolünün sağlanması için kullanılmıştır. Temelde ise mekanik ve elektronik kelimelerinin uygun bir şekilde parçalanması ve bu parçaların birleştirilmesi ile bu kelime ortaya çıkmıştır. Bu kavram Japonya dan yola çıkarak tüm dünyaya yıllar ilerledikçe yayılmaya ve yerleşmeye başlamıştır. Dünyada artan uygulamalarıyla gelişen mekatronik, ön lisans, lisans ve lisans üstü programlarıyla da üniversitelerde desteklenmektedir. Türkiye de mekatronik eğitimi son 10 yılda Meslek Liselerinde, Meslek Yüksekokullarında ve Fakültelerde ilgi duyulan ve yoğun talep alan program ve bölüm olmuştur. Birçok mühendis mekatroniğin temel olarakrobotikten oluştuğunu iddia etmektedir. İlk robotik kollar, hareketlerini algılayıcılarla geri besleme olmadan düzgün bir biçimde gerçekleştiremiyordu. Bununla birlikte, kinematikdeki ilerlemeler dinamik, kontrol, algılayıcı teknolojisi ve üst düzey programlamayla, gelişimleri desteklenmiştir. Aynı zamanda, modern teknolojiler, robotları daha esnek ve kullanışlı hale getirmiştir. Böylece, her tür makine ve sisteme adaptasyonları ve yüksek performansla çalışmaları sağlanmıştır lerde mekatronik, daha çok servo teknolojinin kullanıldığı, otomatik kapı açıcılar, otomatik odaklamalı kameralar gibi ürünlerde kullanılmıştır. 80'li yıllarla birlikte, bilgi teknolojisinin hayata girişiyle, mühendisler mekanik sistemlerin performansını arttırmak için mikroişlemciler kullanmaya başladılar. Sayısal denetimli makineler ve robotlar daha da yaygınlaştı ve bunların otomotiv uygulamalarında, elektronik motor kontrolü ve ABS fren sistemleri kullanılmaya başlandı. 90'lara gelindiğinde, iletişim teknolojisi de oluşan bu bilgi karışımına eklendi ve üretim hatlarının büyük network ağlarına bağlanması gerçekleşti. Bu, özellikle robot sistemlerinin, uzaktan kontrollü biçimde işletimine olanak sağladı. Aynı zamanda, daha küçük algılayıcı ve kumanda teknolojileri de artan bir şekilde yeni ürünlerde kullanılmaya başlandı. Otomobillerin hava yastıklarının açılmasını kontrol eden küçük silikon ivmelendirme algılayıcıları bankamatikler, programlanır ev aletleri, kameralar, fotoğraf makineleri gibi mikro elektromekanik sistemler ise son zamanlarda kullanıma sunuldu[1,2]. -2-

3 Mekatroniğin En Yaygın Uygulama Alanları Mekatroniğin en uygun kullanım alanları aşağıdaki gibidir. 1. İmalat Teknolojileri (Bilgisayar Denetimli Tezgâhlar, Kaynak-Boyama ve taşıma Robotları, Bilgisayarlı ölçüm ve kontrol aletleri vb.) 2. Otomotiv Endüstrisi (Muhtelif elektronik kontrollü fren sistemleri, Araçların ayarlanabilir hız kontrol sistemleri, bilgisayar denetimli motor verimlilik ölçüm cihazları vb ) 3. Uzay Teknolojisi (Uzay araçlarının ve radar sistemlerinin denetimi) 4. Savunma Sanayi (Roket, uçak, helikopter, insansız araç ve silah kontrol sistemleri vb) 5. Malzeme İşleme (Kimyasal proses kontrolü, Metal, komposit ve plastik malzeme üretimi) 6. Görüntüleme ve kayıt endüstrisi (elektronik kumandalı ve görüntü nakleden kameralar, fotoğraf makineleri, yeni teknoloji cep telefonları) 7. Tıp endüstrisinde (tahlil üniteleri, görüntüleme cihazları ve Robotlu ameliyat sistemleri vb.) 8. Kopyalama ve çoğaltma makinelerinde (fotokopi, ofset, scanner ve faks makineleri) 9. Ev ve spor ürünleri (Elektrikli ev aletleri, ofis cihazları, elektronik spor aletleri vb.) 10. Bankacılıkta (Para çekme makineleri, kredi kart okuma cihazları vb.) 11. Yüksek hızlı tren ve metro sistemlerinin kumanda ve kontrol sistemlerinde Mekatronik Sistemi Oluşturan Disiplinler 1. Mekanik Sistemler (Bilgisayarlı Tasarım, Bilgisayarlı Üretim, Boşluksuz ve Hassas Çalışan Mekanik İletim Sistemleri) 2. Kontrol Sistemleri (Kontrol Sistem Tasarımı, Gerçek Zamanlı Kontrol) 3. Bilgisayar Sistemleri (Algoritma Uygulaması-Kodlama, İletişim Protokolü Oluşturma ve Gerçek Zamanlı Programlama) 4. Elektrik-Elektronik Sistemler [Eyleciler (motorlar vb) ve Duyucular (sensörler), Analog/Dijital, Dijital/Analog Kartlar, Bilgi Toplama ve Derleme Kartları] Mekatronik Mühendisleri, Makine, Elektrik-Elektronik Kontrol ve Bilgisayar mühendisliğinin mekatronikle ilgili bölümlerinde bilgi ve beceri sahibidir. Her birinin yaptığı işin tamamını tek başına yapacak kişi değildir. Mekatronik sisteminin tasarımını, gelişimini, işletmeye alınmasını ve denetimini diğer mühendislerle işbirliği içinde yapar. Mekatronik mühendisliği teknolojideki gelişmenin sonucunda zorunlu olarak ortaya çıkmıştır. Gelecek yıllarda mekatronik mühendisliği dünyada ve ülkemizde de ana mühendislik dallarından birisi olacaktır. Mekatronik mühendisliği yan dallar olarak imalat, otomotiv, elektrik-elektronik cihaz üretimi ve kontrol teknolojileri olarak dallanacaktır. Ülkenin ihtiyaçlarına göre bu dalların sayısı artırılabilir. Meslek Yüksekokullarında da durum mekatronik mühendisliğine paralel şekilde gelişecektir. -3-

4 YÜKSEKÖĞRETİMDE MEKATRONİK EĞİTİMİ Türkiye de Mekatronik Mühendisliği alanında ilk çalışmalar kurumsal düzeyde Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) Makine Mühendisliği Bölümü içinde 1992 de başlatıldı. Bu birim içerisinde Mekatronik alanında düzenli kongreler düzenlendi, uluslararası dergiler yayınlandı. Çalışmaların başlangıcı 1992 olmakla birlikte ODTÜ de makine bölümü içinde Mekatronik Mühendisliği yan dalının kurulması 1998 yılında gerçekleştirildi. Türkiye de fakülte düzeyinde mekatronik mühendisliği bölümü ilk defa Sabancı Üniversitesinde gerçekleştirildi. Bunu Kocaeli Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği Bölümü, Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesine bağlı Mekatronik Öğretmenliği ve Atılım Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği Bölümleri takip etti eğitim-öğretim yılında Bahçeşehir ve Yeditepe Üniversitelerinde ise Mekatronik Mühendisliği alanında lisans üstü dersleri verilmeye başlanıldı ve Yeditepe Üniversitesinde Mekatronik AR-GE Merkezi Kurma çalışmalarına başlanıldı Eğitim-Öğretim yılında 8 i Vakıf Üniversitesi Mühendislik Fakültelerinde, 4 ü Teknoloji Fakültesi, 5 tanesi Devlet Üniversitesi Mühendislik fakültesinde olmak üzere 17 Fakültede Lisans düzeyinde Mekatronik Eğitimi verilmektedir. Normal ve ikinci öğretim yıllık öğrenci kontenjanları toplam 1000 (bin) çıvarındadır. Bu sayının gelecek yıllarda hızlı artacağı yönünde girişimler görülmektedir. Zira Türkiye de 64 ü vakıf Üniversitesi 103 ü ise Devlet Üniversitesi olmak üzere toplam 167 üniversite (özel statülü üniversiteler hariç, Şubat 2012) olmuştur. Yeni Üniversitelerin Mühendislik Fakültelerinin temel tercihi olan bölümlerden birisi Mekatronik Mühendisliği bölümüdür. Meslek Yüksekokulları İçin Mekatronik Eğitim Programı Nasıl olmalıdır. Meslek Yüksekokulları için Milli Eğitim Bakanlığı ve YÖK ve sivil toplum örgütlerinin işbirliği ile 2002 yılında geliştirilen programlardan birisi Endüstriyel Otomasyon programı olmuştur. Program genel içerik itibari ile Mekatronik programına uygun yapıda geliştirilmiştir. Daha sonraki süreçte ise İKMEP projesi kapsamında Mekatronik programının içerikleri geliştirilmiş ve İKMEP projesinin internet sitesinde yayınlanmıştır[3,4]. Mekatronik programlarının haftalık dersleri ve içerikleri hazırlanırken ilgili sanayi kuruluşları ile işbirliği yapılması ve onların görüşlerinin alınması mezunların istihdamında kolaylıklar sağlayacaktır. Özellikle Avrupa Birliği ülkelerindeki Meslek Yüksekokulu dengi okulların programlarının incelenmesi ve eğitim programlarından yararlanılması durumunda, Türkiye deki mezunlar yabancı dil sorunlarını hallettikleri takdirde Avrupa ülkelerine daha rahat bir şekilde iş bulabileceklerdir. Türkiye de birçok firma Mekatronik ürünler satmakta ve kısa süreli (3-5 gün) Mekatronik kursları vermektedirler. Bu tür eğitimleri veren firmaların eğiticileri ile görüşerek onların önerilerini Mekatronik programına yansıtmak katkı sağlar. Sertifika eğitim programlarının ulusal ve uluslar arası geçerliliğinin olması için Mesleki Yeterlilik Kurumu (MYK) ve VOC test merkezlerinin işbirliği ile geliştirilen çeşitli seviyelerdeki bilgi ve beceri tanımlarına uygun eğitimler verilmesine dikkat edilmelidir[5]. Ankara Sanayi Odası, Çankırı Karatekin Üniversitesi ve Milli Eğitim Bakanlığı işbirliği ile 2002 yılında Sincan Organize Sanayi bölgesinde Erkunt Eğitim Merkezinde kurulmuş bulunan ASO Endüstriyel Otomasyon Eğitim ve Uygulama Merkezi her geçen yıl -4-

5 gelişerek sanayide çalışan mühendis, tekniker ve teknisyenlere ve işçileri uygulamalı olarak Mekatronik Teknolojileri alanında eğitmektedir. Mekatronik ürünler kapsamında Hidrolik-Pnömatik Eğitim Setleri, Motor (AC, DC Servo, Adım) ve Kontrol Elemanları, Programlanabilir Mantık Denetleyiciler (PLC), Mikroişlemciler, Bilgisayar, Kuvvet, Tork, Hız, İvme, Sıcaklık, Seviye, Debi vb. Fiziksel Büyüklük Algılayıcıları ve Ölçüm Elemanları, Analog-Digital Dönüşüm Kartları, Bilyalı Vida, Trigger Kayışlı İletim Mekanizmaları, Robotlar, Proses Kontrol (sıcaklık, seviye, basınç vb.) cihazları, Masa Üstü CNC Tezgâhlar, CAD-CAM Programları, Scada Programları, Uzaktan Kontrol Sistemleri vb. birçok ürün mekatronik teknikerliğinin ilgi alanına girmektedir. Endüstride bazı mekatronik elemanlar hazır alınabileceği gibi bazıları da özel olarak amaçlar doğrultusunda tasarlanabilir ve geliştirilebilir. Programın geliştirilmesinde bir ön araştırma yapılarak programın çerçevesi oluşturulmalıdır. Yurt dışı ve yurt içinde aynı programa sahip eğitim kurumlarının tecrübelerinden yararlanılmalıdır. Geliştirilecek mekatronik programı uluslararası akreditasyona ve gelecekte endüstrideki değişikliklere imkân verecek esnek özelliklere sahip olmalıdır. Ders konuları ve içerikleri eğitimi alacak öğrencilerin kabiliyetine, yeteneklerine ve sanayinin beklentilerine uygun şekilde optimize edilmelidir. Geliştirilen programlarda görev alacak öğretim elemanları da programa uygun bilgi ve becerilere sahip olmalı ve ihtiyaç duyduğu alanlarda eğitim almalıdırlar. Son olarak Mekatronik eğitimi için ihtiyaç duyulan asgari özelliklere sahip atölye ve laboratuarlar kurulmalı ve uygun makine ve teçhizatla donatılmalıdırlar. Uygulama olmadan gerek manada Mekatronik eğitimi veya Mesleki eğitimden bahsedemeyiz. Mekatronik Program Dalları ve Sertifika Programları Meslek Yüksekokullarında mevcut mekatronik programları gelecek yıllarda gelişmelere bağlı olarak dallara ayrılabilir. Birinci yılda ilk iki yarıyılın tüm dersleri ortak, III. yarıyılda en az 2 seçmeli ders, IV. yarıyılda ise tüm zorunlu ve seçmeli dersler geliştirilecek mekatronik dalına göre belirlenebilir. Meslek Yüksekokulları Mekatronik programı için önerilen dallar aşağıdaki gibidir. Gelişmelere bağlı olarak Mekatronik eğitim programı dalları artırılabilir.mesela son yıllarda Hızlı Tren ve Metro sistemleri için Mekatronik dalı gündeme gelmiştir[1]. Meslek Yüksekokulu Mekatronik Eğitim Program Dalları (Öneri) Mekatronik Mekatronik Mekatronik (Üretim) (Otomotiv) (Elektrik-Elektronik) Şekil 1: Mekatronik Programı İçin Önerilen Program Dalları İskoç Kalite Kurumu SQA de Mekatronik programının dalları olarak yukarıdaki dalları önermektedir. Mekatronik sertifika programları modüler yapıda düzenlenebilir. Mesela algılayıcılar tekniği, ölçüm işlemleri, proses kontrol, hidrolik-pnömatik, elektrohidrolik- -5-

6 elektropnömatik, motor kontrolü, sıcaklık kontrolü, PLC kullanımı vb. alanlardaki her bir sertifika eğitimi programı olarak veya alt modülleri olarak değerlendirilebilir. Her sertifika programının zorunlu ön dersleri ve ön kursları gerekebilir. MYK nın ve VOC test merkezlerinin bu konuda yaptıkları çalışmalardan yararlanılabilir. Mekatronik (Temel Dersler) Tablo 1: Mekatronik Programı Derslerinin Alanlara Göre Dağılımı Mekatronik (Elektrik-Elektronik Kontrol ve Bilgisayar Dersleri) Mekatronik (İmalat ve Bilgisayarlı Tasarım Dersleri) Matematik Bilgisayar Teknolojinin Bilimsel İlkeleri İletişim Zorunlu Dersler (5i) Seçmeli Dersler Temel Elektrik Elektronik Elektrik-Elektronik Ölçme Analog-Digital Devre Analizi Mikroişlemciler Programlanabilir Mantık Denetleyiciler Endüstriyel Otomasyon Algılayıcılar ve Eyleciler Otomasyonda Ölçme Teknikleri Süreç (Proses) Kontrolü Seçmeli Dersler İmalat İşlemleri Malzeme Bilgisayarlı Tasarım ve Üretim Akışkanlar Mekaniği Termodinamik ve Isı Bilgisayarlı Bütünleşik Üretim Mekatronik Sistem Tasarımı Robot Teknolojileri Seçmeli Dersler Mekatronik Programı Teorik Uygulama Alanları BİLGİ Mekatronik Sistemlerle İlgili Temel Bilgiler Temel Fen Bilimleri ( Matematik ve Fizik) Elektrik-Elektronik Enformasyon ve Bilgisayar Teknolojileri (ICT) Malzeme Teknolojiler ve Malzeme Seçimi Endüstriyel Otomasyon Elemanları İmalat Teknolojileri Bilgisayarlı Tasarım ve Üretim İletişim Girişimcilik Enerji Verimliliği ve Yönetimi Seçmeli Dersler (En az %25) Algılayıcılar ve Dönüşüm Elemanları Basınç Transmitteri Yük Hücresi Enkoder Doğrusal Cetveller Termokapıller, PT100 Debi Ölçerler Seviye Ölçerler Data Derleme Kartları (A/D veya D/A) Kontrol Cihazları ve Yardımcı Elemanları PIC, PLC, Bilgisayarlar Mantık Üniteleri A.C Servo ve D.C Servo, Adım Motor Kontrol Kartları ve Sürücüleri AC Motor Frekans İnverteri Servo ve Oransal Valfler Tahrik Elemanı Başlangıç ve Sınırlama Düğmeleri Tahrik Elemanları Hidrolik ve Güç Kaynakları Hidrolik Motor ve Piston Pnömatik Motor ve Piston Bilyalı Vida Mekanizmaları Elektrikli Motorlar (AC, DC, Adım) Isıtıcı ve Soğutucular A.C ve DC Güç Kaynakları Ara Bağlantı Elemanları Şekil 2: Mekatronik Programında Bilgi ve Beceri Alanları -6-

7 Meslek Yüksekokullarında Mekatronik ve Endüstriyel Otomasyon, Kontrol ve Otomasyon Teknolojileri Programları Arasında Kavram Kargaşası Meslek Yüksekokullarında 1985 li yıllarda YÖK-Dünya Bankası Endüstriyel Eğitim Projesi kapsamında geliştirilen 21 programdan birisi de Kontrol Sistemleri Teknolojisi Programı olmuştur. Programın ülkemizde yeterince tanınmamasından dolayı Süreç Kontrol ve Ölçme (Proses Control and Instrumentation), Kontrol Sistemleri Teknolojisi ve 2002 yılında MEB- YÖK Meslek Yüksekokulları program geliştirme projesi kapsamında ismi Endüstriyel Otomasyon programı son olarak ISCED97 kodlarına göre yapılan düzenlemede Kontrol ve Otomasyon Teknolojileri programı olmuştur. Kontrol ve Otomasyon Teknolojileri programının ders içerikleri önerilen Mekatronik eğitim programı ders içerikleri ile yaklaşık %70 oranında örtüşmektedir. Mekatronik ve Kontrol ve Otomasyon Teknolojileri programları arasındaki derslerin benzerliği nedeni ile Meslek Yüksekokulu yönetimi ve öğretim elemanları kavram kargaşasına düşmektedir. Uygulamada Mekatronik geniş bir şemsiyedir. Endüstriyel Otomasyon Mekatronik bilim dalının önemli bir bileşenidir. Eğitim programlarında esneklik sağlayabilmek için program dalları oluşturulmalı ve programlara seçmeli dersler konulmalıdır. Uluslararası akreditasyon ve kalite güvence kuruluşları (ABET, SQA, QCA gibi) esneklik için programlarda seçmeli dersleri önermekte, kredi miktarını sınırlamaktadırlar. Geliştirilen programlar Avrupa Kredi Transfer Sistemine (ECTS) uygun özelliklerde olmalıdır. Mekatronik Programı için Tavsiye Edilen Bazı Atölye ve Laboratuarlar Meslek Yüksekokullarında açılacak mekatronik programı için önerilen 9 (dokuz) laboratuar taslak olarak aşağıda sunulmuştur. Bu konuda değişik çalışmalar yapılabilir. 1. Temel Fen Bilimi Laboratuarı Masa üstü malzeme çekme gerilme cihazı, hız, ivme, sıcaklık, ısı, basınç, debi ölçme setleri, Newton kanunları için eğitim setleri, dişli ve kayış kasnaklı iletim mekanizmaları, kramayerpinyon iletim mekanizması, temel gaz kanun eğitim setleri, yataklama elemanlarırulmanlarkayıt ve kızaklar, motor ve mil kaplinleri, küçük motorlu vidalı tabla hareket mekanizması, alternatif akım, doğru akım güç kaynakları, transformatörler, seri-paralel bağlı devreler, küçük çapta AC, DC ve adım motorlar ve motor kontrol üniteleri, motorlu vida mili bağlantılı mekanizmalar, Elektromagnetizma uygulama setleri, Lenz Kanunu, enerji dönüşüm setleri, Eddy akımı, uygulamaları için tasarlanmış eğitim setleri vb. 2. Pnömatik-Hidrolik Elektrohidrolik ve Elektropnömatik Laboratuarı Hidrolik ve Pnömatik piston ve motor hızının, kuvvetinin, torkunun ve konumunun mekanik kontrolü, Mikroişlemci ve PLC vb. yardımcı elemanlarla (sayıcılar) piston, motor ardaşık hareketlerinin denetimi, geliştirilmiş bilgisayar yazılımları ile hidrolik-pnömatik devrelerin bilgisayarda çizileceği yazılımlar, hidrolik-pnömatik derslerinin uygulamaları için yeterlidir. Elektrohidrolik-Elektropnömatik uygulamalar için elektrohidrolik-elektropnömatik valfler, düzenleyici elemanlar, algılayıcılar, sınırlama elemanları ve PLC kullanılmalıdır. Ayrıca PLC ve Bilgisayarla, Analog/Digital, Digital/Analog kartlar basınç sensörleri, debi ölçerler, konum ölçerler ile özel uygulamalar geliştirilebilir. -7-

8 Basınç, debi ölçümleri için analog elemanların yanında sayısal çıktı alınabilecek basınç transmitleri, debi ölçerler, piston konum ölçeri ve PLC veya bilgisayara bağlantı yapabilmek için uygun özelliklerde analog-digital ve data acquisition kartları da olmalıdır. 3. Elektronik Laboratuarı Analog ve sayısal devrelerle işlemlerin yapılacağı doğrultucular, AC ve DC yükselteçler, sinyal jeneratörleri, mantık devreleri, temel mantık fonksiyonları, grafik sembolleri, akım, volt, direnç ölçüm cihazları, elektronik röleler, zamanlayıcılar, frekans dönüştürücüler, elektrik motorlarının hız, konum kontrol cihazları, motor sürücüleri, diod, transistör, tiristör, kapasitör, dirençler, transformatör, mikroişlemci, PIC elemanlarından oluşmalıdır. 4. Akışkan Kontrol Laboratuarı Açık ve kapalı çevrimli otomatik kontrol uygulamalarının yapılacağı otomasyon laboratuarlarında temel elemanlar algılayıcılar (sensör), düzenleyiciler ve tahrik elemanlarıdır. Sıcaklık, optik, akım, güç, bimetal, magnetik sensörleri yanında hız, konum, ivme, kuvvet, fark, basınç ve debi sensörleri de otomasyon laboratuarı içinde olmalıdır. Düzenleyici olarak P, I, PI, PD ve PID düzenleyicileri ile PLC ve endüstriyel bilgisayarlar kullanılmalıdır. Servo motorlar ve sürücüleri, elektromanyetik valfler ve oransal valfler de Mekatronikte en fazla kullanılan tahrik elemanlarıdır. 5. Programlanabilir Mantık Denetleyiciler (PLC) Programlanabilir Mantık Denetleyiciler uygun arayüz elemanları ile küçük sistemlerden çok büyük sistemlere kadar birçok sistemi kontrol edebilen, düzenleme ve kontrol elemanlarıdır. Yazılımlarının basit olması nedeni ile çok kısa zamanda programları yazılabilmekte ve endüstride yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. 6. İmalat Atölyesi Mekatronik programı öğrencileri üretim tekniklerini bilmeli ve teknik resme bakarak basit parçaları takım tezgâhlarında işleyebilmelidir. Bu nedenle imalat atölyesinde matkap, torna, freze, taşlama, eğme, bükme, vargel, tesviye ve montaj elemanları, elektrik, oksijen ve gaz altı kaynak makineleri ile ölçüm (kumpas, mikrometre) ve kontrol elemanları (mastırlar) imalat atölyesinde olmalıdır. Masa üstü bilgisayar denetimli torna ve freze tezgâhları (CNC) ve basit düzeyde robotlarda imalat atölyesi içinde bulunmalıdır. 7. Malzeme ve Malzeme Kontrol Laboratuarı Çentik darbe, Yorulma deneyi, Sertlik ölçme, Eddy akımı ve Ultrasonik cihazla tahribatsız muayene, malzeme dayanımını test için çeki-başı test cihazı, malzeme iç muayenesini kontrol için ise bilgisayardan gözlem yapılacak bir mikroskop ve yazıcısı bulunmalıdır. Ayrıca ısı işlem yapabilmek için küçük kapasiteli ısı fırını olmalıdır. Laboratuarda öğrencilere göstermek için çeşitli özelliklerde metal ve plastik malzeme örnekleri bulunmalıdır. -8-

9 8. Bilgisayar ve Bilgisayar Tasarım Laboratuarı Bilgisayarın temel elemanlarının tanıtımı, temel seviyede kullanım becerisinin kazandırılması, çeşitli formlarda yazı yazılması, yazıların saklanması, sonra tekrar kullanılması, e-posta alınması, gönderilmesi, internette tarama yapılması, bilgilerin hard diske, CD ye veya harici belleklere aktarılması, printerdan çıktı alınması, Excell le tablolar oluşturulması ve diyagramlar çizilmesi işlemleri bilgisayar laboratuarlarında öğretilmelidir. Makine iş parçalarının teknik resimleri ve tasarımları da uygun özelliklerdeki tasarım programları ise bilgisayarlı tasarım laboratuarında oluşturulmalıdır. Bilgisayarla makine parçası tasarımı yapılması, CNC programlarının hazırlanması ve hazırlanan programın CNC tezgâhına aktarılması için paket programlar kullanılmalıdır. Soildworks ve Catia gibi üretim programları da mekatronik eğitiminin destek alanları içindedir. Labview ve Matlab gibi programlarla da destek sağlanmalıdır. 9. Mekatronik Laboratuarı Mekatronik laboratuarında mekatronik sistemlere ait cihazlar ve üniteler olmalıdır. Mesela bir robotla ve taşıma mekanizmasıyla bir parçanın bir yerden alınıp bir yere taşındığı bir ünite, akışkanın basıncının, seviyesinin veya sıcaklığının kontrol edildiği bir süreç kontrol cihazı, döner bir tabla üzerine yerleştirilmiş bardakların içerisine taşmayacak şekilde su doldurulması ve tüm bardaklar dolduktan sonra işlemin tamamlanması, bir hareketli bant üzerinde taşınan malzemelerin boyut ve renklerine göre kontrol edildikten sonra ayıklanması ve depolanması, bir minyatür asansör uygulama seti, bir malzemenin hidrolik-pnömatik veya elektrik tahrikli elemanlarla bir konumdan alınıp diğer bir konuma taşınması da mekatronik laboratuarı için önerilebilecek bazı eğitim setleridir. Bir bant üzerinde hareket eden farklı renk ve boyuttaki malzemeleri ayıklanması, uygun malzemelerin depolanması, bir pistonun ileri geri hareketinde hızının ve konumunun PLC veya bilgisayarla denetimi, bir bulaşık veya çamaşır makinesinin çalışma sisteminin analizi, bir çamurun şekillendirilip el değmeden fırına sokulması, belirli süre ısıtıldıktan sonra dışarı alınması ve fırın kapağının kapatılması gibi birçok uygulama örnekleri bu laboratuarda olmalıdırlar. Mekatronik laboratuarı diğer tüm laboratuarlardan sağlanacak destekle öğrencilerin mekatronik alanında bilgi ve becerisini uygulamalarla geliştireceği bir laboratuardır. Özellikle Mekatronik konusunda üretim yapan ve kısa süreli öğretim veren firmalar Meslek Yüksekokulu öğretim elemanlarının gelişimlerine katkı sağlamak için kurumlarının eğitim birimlerinde 2-4 hafta arasında ücretsiz eğitim imkanı sağlamalıdır. SONUÇ VE GELECEK İÇİN TAVSİYELER Türkiye de Meslek Yüksekokullarında Mekatronik eğitiminin geliştirilmesi için, öncelikle öğretim elemanı daha sonra atölye laboratuar alt yapısının geliştirilmelidir. Mekatronik eğitim programları ise mekatronik alanında üretim yapan sanayi temsilcileri ve mekatronik programında mezun öğrencilerle işbirliği içinde geliştirilebilir veya yenilenebilir. Bunun içinde Meslek Yüksekokulu öğretim elemanları, sanayi temsilcileri ve Meslek Yüksekokulu mezunları arasında işbirliği platformunun ve iletişim ağının kurulması ve çalıştırılması gerekmektedir. Mekatronik eğitiminde, Mekatronik alanında çalışan sanayi kuruluşları, sivil toplum örgütleri, dernekler ve vakıflarla ulusal ve uluslararası düzeyde işbirliği esastır. Türkiye de mekatronik alanında düzenlenen kongre, konferans ve seminerlerde Mekatronik eğitiminin paydaşları -9-

10 olan eğiticiler, üreticiler ve ilgili tüm kişiler ve öğrenciler bir araya gelerek işbirliği konularını görüşmeli ve öneriler sunmalıdırlar. E-posta grupları ve internet aracılığı ile bu işbirliğinin sürekliliği sağlanmalıdır[5,6]. Bilgi paylaşımı bilgi zenginliğini artırır. Bu nedenle paylaşım ortamı mutlaka oluşturulmalıdır. Mekatronik alanında her yıl en az 2 günlük toplantılar düzenlenmesi platform üyeleri arasında teknik ve sosyal alanda işbirliğini geliştirecektir[7]. YARARLANILAN KAYNAKLAR 1- Gurbuz R., Türkiye de Mekatronik Eğitimi Panel Sunumu ITHET 2004 Konferansı, İstanbul, Çelik H. Akkan T, General View of Mechatronics Education in Turkey 6 th International Advanced Technologies Symposium (IATS 11), May 2011, Elazığ, 3- MEB-YÖK Meslek Yüksekokulları Eğitim Programı Geliştirme Projesi İnternet Sitesi 4- Mesleki Yeterlilik Kurumu 5- Dokuz Eylül Üniversitesi Meslek Yüksekokulu Mekatronik Programı Facebook iletişim platformu 6 Mekatronik Sistemler ve Malzemeler Konferansı MSM Proje Tabanlı Mekatronik Çalıştayı, Mayıs 2012, Çankırı

11 EK.1 MESLEK YÜKSEKOKULLARI MEKATRONİK PROGRAMI KONTENJANLARI EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI ÜNİVERSİTE MESLEK YÜKSEKOKULU ÖRGÜN ÖĞRETİM Afyon Kocatepe Üniversitesi Bolvadin MYO 50 Ağrı İbrahim Çeçen Üniversitesi Meslek YO 30 Amasya Üniversitesi Merzifon MYO 30 İKİNCİ ÖĞRETİM Gazi Üniversitesi Atatürk MYO 45 Gazi Üniversitesi Ostim MYO Artvin Çoruh Üniversitesi Hopa MYO 40 Adnan Menderes Üniversitesi Söke MYO Balıkesir Üniversitesi Edremit MYO Bitlis Eren Üniversitesi Teknik Bilimler MYO 45 Uludağ Üniversitesi Teknik Bilimler MYO Çanakkale 18 Mart Üniversitesi Çan MYO Çankırı Karatekin Üniversitesi Meslek YO Erzincan Üniversitesi Refahiye MYO Anadolu Üniversitesi Porsuk MYO 40 Gaziantep Üniversitesi Gaziantep MYO Giresun Üniversitesi Şebinkarahisar MYO 45 Gümüşhane Üniversitesi Gümüşhane MYO Mustafa Kemal Üniversitesi İskenderun MYO Dokuz Eylül Üniversitesi İzmir MYO Kastamonu Üniversitesi MYO Kırklareli Üniversitesi Teknik Bilimler MYO 50 Ahi Evran Üniversitesi MYO 40 Kocaeli Üniversitesi Gebze MYO Kocaeli Üniversitesi Karamürsel MYO 50 Selçuk Üniversitesi Kadınhanı Faik İçil MYO 40 Selçuk Üniversitesi Konya Ereğli K.A. MYO 40 Dumlupınar Üniversitesi Kütahya MYO Dumlupınar Üniversitesi Gediz MYO 40 İnönü Üniversitesi Arapgir MYO 40 Celal Bayar Üniversitesi Soma MYO Nevşehir Üniversitesi Hacı Bektaş Veli MYO 40 Sakarya Üniversitesi Sakarya MYO 30 Sinop Üniversitesi MYO Cumhuriyet Üniversitesi Sivas MYO 30 Namık Kemal Üniversitesi Teknik Bilimler MYO 45 Gaziosmanpaşa Üniversitesi Niksar Teknik B. MYO 50 Gaziosmanpaşa Üniversitesi Turhal MYO Gaziosmanpaşa Üniversitesi Zile MYO Karadeniz Teknik Üniversitesi Abdullah Kanca MYO

12 VAKIF ÜNİVERSİTELERİN MESLEK YÜKSEKOKULLARI ÜNİVERSİTE ÖĞRETİM TÜRÜ BURSSUZ %25 BURSLU %50 BURSLU Bahçeşehir Ünv. Örgün Gedik Üniversitesi Örgün İkinci 8-37 Kadir Has Üniversitesi Örgün Gediz Üniversitesi Örgün MESLEK YÜKSEKOKULLARI (KONTROL VE OTOMASYON TEKNOLOJİSİ BÖLÜMÜ) ÜNİVERSİTE MESLEK YÜKSEKOKULU ÖRGÜN İKİNCİ ÖĞRETİM ÖĞRETİM Amasya Üniversitesi Meslek YO 40 Akdeniz Üniversitesi Teknik Bilimler MYO Akdeniz Üniversitesi Elmalı MYO 45 Balıkesir Üniversitesi Balıkesir MYO Bilecik Üniversitesi Meslek YO Düzce Üniversitesi Meslek YO 60 Fırat Üniversitesi Teknik Bilimler MYO Anadolu Üniversitesi Porsuk MYO 40 Hakkari Üniversitesi Hakkari MYO 35 Mustafa Kemal Üniversitesi Dörtyol MYO 40 Mustafa Kemal Üniversitesi İskenderun MYO Süleyman Demirel Üniversitesi Uluborlu Selehattin Karasoy MYO 35 İstanbul Üniversitesi Teknik Bilimler MYO Ege Üniversitesi Ege MYO Ege Üniversitesi Bergama MYO 40 K.Maraş Sütçü İmam Üniversitesi K.Maraş MYO 30 Erciyes Üniversitesi Kayseri MYO 40 Kırıkkale Üniversitesi Kırıkkale MYO Ahi Evran Üniversitesi Kaman MYO 30 Kocaeli Üniversitesi Kocaeli MYO Selçuk Üniversitesi Teknik Bilimler MYO Dumlupınar Üniversitesi Kütahya MYO 50 Dumlupınar Üniversitesi Simav MYO Dumlupınar Üniversitesi Tavşanlı MYO 40 İnönü Üniversitesi Malatya MYO 30 Celal Bayar Üniversitesi Turgutlu MYO 40 Mersin Üniversitesi Teknik Bilimler MYO Ordu Üniversitesi Meslek YO 40 Sinop Üniversitesi Ayrancık MYO Cumhuriyet Üniversitesi Sivas MYO 40 Cumhuriyet Üniversitesi Divriği Nuri Demirağ MYO 50 Namık Kemal Üniversitesi Teknik Bilimler MYO Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Alaplı MYO

13 EK 2. FAKÜLTE DÜZEYİNDE MEKATRONİK BÖLÜMÜ KONTENJANLARI, MÜHENDİSLİK FAKÜLTELERİ ÜNİVERSİTE ÖRGÜN ÖĞRETİM İKİNCİ ÖĞRETİM Erciyes Üniversitesi Fırat Üniversitesi 55 - Gaziosmanpaşa Üniversitesi 50 - Kocaeli Üniversitesi Yıldız Teknik Üniversitesi TEKNOLOJİ FAKÜLTELERİ ÜNİVERSİTE ÖRGÜN ÖĞRETİM İKİNCİ ÖĞRETİM Fırat Üniversitesi Karabük Üniversitesi Marmara Üniversitesi 20 - Sakarya Üniversitesi 20 - TEKNOLOJİ FAKÜLTELERİ (M.T.O.K.) ÜNİVERSİTE ÖRGÜN ÖĞRETİM İKİNCİ ÖĞRETİM Fırat Üniversitesi Karabük Üniversitesi Marmara Üniversitesi 30 - Sakarya Üniversitesi 30 - VAKIF ÜNİVERSİTELERİ ÜNİVERSİTE BURSSUZ %25 BURS %50 BURS %100 BURSLU Atılım Üniversitesi Bahçeşehir Üniversitesi Çankaya Üniversitesi İstanbul Gelişim Üniversitesi KTO Karatay Üniversitesi Mevlana Üniversitesi Okan Üniversitesi Doğu Akdeniz Üniversitesi