Opracowała Magdalena Wieloch

Mechatronika jest dziedziną nauki, techniką interdyscyplinarną, której istotą jest dodawanie rozwiązań elektronicznych do mechanizmów w celu uzyskania możliwie najlepszych efektów. Mechatronikę można dziś określić jako dziedzinę inżynierii, która stanowi połączenie inżynierii mechanicznej, elektrycznej, komputerowej, automatyki i robotyki, służącą projektowaniu i wytwarzaniu nowoczesnych urządzeń. Mechatronika jest uznawana za jedną z kluczowych dziedzin trwającego rozwoju technologicznego. Produkty mechatroniki (układy mechatroniczne) powinny cechować się wielofunkcyjnością, elastycznością i możliwością łatwego konfigurowania, a także adaptacyjnością i prostotą obsługi. Przedmiotem zastosowań mechatroniki jest między innymi wytwarzanie:

• układów sterowania pojazdami,
• nowoczesnych zabawek,
• zaawansowanych urządzeń powszechnego użytku oraz elektroniki użytkowej,
• urządzeń automatyki i robotyki, w tym robotów przemysłowych,
• obrabiarek sterowanych numerycznie,
• aparatury medycznej,
• mikroukładów elektromechanicznych,
• narzędzi do nanopomiarów.

Zadaniem mechatronika nie jest naprawa konkretnego elementu mechanicznego ani elektrycznego, lecz jego zdiagnozowanie oraz jak najszybsza wymiana i regulacja.

Odchodząc od tradycji

Dzięki mechatronice możemy inaczej podejść do konstruowania maszyn niż w przypadku tradycyjnej inżynierii. W efekcie zwiększymy wydajność, zmniejszymy liczbę błędów i obniżymy niepotrzebne wydatki.
Mechatronika stanowi interdyscyplinarne połączenie elektroenergetyki, elektroniki i układów mechanicznych, włączając w to wbudowane oprogramowanie i sprzęt. Mówiąc inaczej, stanowi zlepek nauk inżynieryjnych. Projektowanie mechatroniczne sprzyja zwiększeniu poziomu integracji komponentów, pozwalając na uzyskanie maszyn o mniejszych gabarytach, które lepiej działają, a koszty ich budowy i utrzymania są znacznie niższe niż dotąd. Utworzenie zespołu zajmującego się mechatroniką wymaga jednak odgórnie zarządzanych strategii oraz synergicznego postrzegania narzędzi projektowania technicznego, układów napędu i projektowania układów sterowania.
Bez wdrożenia podejścia mechatronicznego wielu twórców maszyn często zaczyna ich konstruowanie niejako od końca, w punkcie sprzedaży. Tradycyjne podejście polega bowiem na współpracy elektryka, mechanika oraz specjalisty od oprogramowania, z których każdy wnosi do zespołu wkład w postaci określonego zestawu umiejętności. Mechanik przerabia istniejącą konstrukcję maszyny, a następnie przekazuje pałeczkę do elektryka, który odpowiada za konstrukcję panelu sterowania, w oparciu o standardową technologię. Następnie specjalista od oprogramowania otrzymuje zadanie realizacji projektu aplikacyjnego. W razie wystąpienia problemów z koncepcją maszyny, wyborem komponentów, konstrukcją mechaniczną, projektem elektrycznym, metodologią programu czy nawet zamierzonym przez użytkownika końcowego zastosowaniem – w realizacji projektu mogą się pojawić opóźnienia. Z powodu braku czasu może dojść do sytuacji, w której od specjalisty oprogramowania wymagane będzie połączenie mechanicznej koncepcji urządzenia z niedoskonałym projektem elektrycznym, nawet bez dokładnego zrozumienia powodu, dla którego oba układy nie są w stanie ze sobą współdziałać.
Kierunek technik mechatronik został otwarty w Zespole Szkół Nr 2 w 2006 roku.
Absolwent po ukończeniu szkoły kształcącej w zawodzie technik mechatronik jest przygotowany do rozpoczęcia kształcenia na poziomie politechnicznym na wydziałach, które kształcą inżynierów mechatroników, mechaników, elektryków, elektroników, informatyków i automatyków.
Absolwent posiada umiejętności posługiwania się zaawansowaną wiedzą z zakresu mechatroniki, używanej w urządzeniach i aparaturze diagnostycznej i pomiarowej. Absolwent przygotowany jest 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.

Do typowych zadań zawodowych technika mechatronika należą:

• 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
• diagnostyka i naprawa urządzeń z zastosowaniem nowoczesnych urządzeń pomiarowych,
• montaż i demontaż urządzeń i systemów mechatronicznych.

W związku z powyższym technik mechatronik może znaleźć zatrudnienie:

• w dużych przedsiębiorstwach produkcyjnych o zautomatyzowanym i zrobotyzowanym cyklu produkcyjnym (np. branża Automotive, AGD, obrabiarki CNC itp.), w charakterze pracownika produkcyjnego, pracownika działu utrzymania ruchu, działu remontowego, pracownika niższego szczebla dozoru oraz pracownika – asystenta projektanta i konstruktora,
• w małych firmach, w których pracownik spełnia szereg funkcji i zadań od produkcji do utrzymania ruchu, może prowadzić własną działalność gospodarczą (np. usługową) w zakresie napraw i konserwacji urządzeń, które można potocznie nazwać mechatronicznymi.

Działania wspomagające edukację mechatroniczną w ZS Nr 2 w latach 2006-2022.
Udział w projekcie „Odnawialne Źródła Energii – pilotażowy projekt przygotowujący wielkopolskie szkoły zawodowe do poszerzenia oferty edukacyjnej o technologie OZE”
Projekt przeznaczony był dla uczennic i uczniów szkół ponadgimnazjalnych celem promowania zagadnień z zakresu OZE (Odnawialnych Źródeł Energii). W ramach przedsięwzięcia odbyły się warsztaty, szkolenia, konferencje. Pierwszy etap projektu polegał na wzięciu udziału w 16-godzinnych warsztatach metodycznych dla nauczycieli (instruktażu, dzięki któremu zdobyłam wiedzę do dalszych działań). Drugi etap projektu polegał na ćwiczeniach praktycznych. 32-godzinne warsztaty dały solidną podstawę do przekazania później wiedzy uczniom. Kolejny etap (zajęcia) polegał na zorganizowaniu grupy osób (uczniowie z technikum oraz uczennice z liceum ogólnokształcącego) i przeprowadzenie 40 h zajęć.
Dzięki udziałowi nauczycieli przedmiotów mechatronicznych w projekcie szkoła otrzymała kompleksowe wsparcie techniczne oraz merytoryczne przygotowujące do wprowadzenia nowego kierunku nauczania. Szkołę wyposażono w mobilne zestawy edukacyjne wraz z oprogramowaniem do prowadzenia eksperymentów związanych z energią odnawialną. Dyrektor szkoły został wprowadzony w tematykę odnawialnych źródeł energii (OZE) oraz przygotowany do podjęcia działań w kierunku poszerzenia oferty edukacyjnej szkoły. Nauczyciele przedmiotów mechatronicznych i OZE wzięli udział w szkoleniach z tematyki OZE oraz zostali przygotowani do prowadzenia zajęć metodą projektową. Uczniowie otrzymali możliwość uczestniczenia w zajęciach pozalekcyjnych z tematyki OZE oraz odbycia praktyk zawodowych w przedsiębiorstwach działających w tym sektorze. Projekt zakładał stworzenie nowych powiązań business to education między szkołami a przedsiębiorstwami, w których uczniowie odbywali praktyki. Dodatkowo przygotowani uczniowie wzięli udział w konkursie projektów uczniowskich związanych z tematyką OZE. Nagrodami w konkursie były dodatkowe mobilne zestawy edukacyjne do prowadzenia eksperymentów związanych z energią odnawialną. Powyższe przedsięwzięcia były realizowane przy użyciu sprzętu, jaki udało się pozyskać dzięki udziałowi w projekcie:

• kamera termowizyjna,
• zestawy do energii wiatrowej,
• zestawy do energii słonecznej,\
• zestawy do wytwarzania wodoru,
• modele samochodów napędzanych wodorem.

W listopadzie 2016 roku odbyło się dwuczęściowe szkolenie pod tytułem „Grafcet, Fuid-SIM” zorganizowanym przez firmę Mechatronik Artur Grochowski. Zajęcia odbywały w systemie weekendowym (16 godzin łącznie). Zarówno pierwsza jak  druga część szkolenia poświęcona była obsłudze programu komputerowego do symulacji procesów elektropneumatycznych oraz tworzenia schematów Gracet. Na samym początku przypomniano zasady rysunkowe dotyczące symboli pneumatycznych i elektrotechnicznych. Omówiono szereg zagadnień, np: symulacja układu pneumatycznego, biblioteka elementów elektrotechnicznych, budowa prostego układu elektropneumatycznego, parametryzacja elementów itd. Następnie uczestnicy szkolenia zamienili teorię w działania praktyczne.
Realizacja projektu odbywała się przy udziale przedstawicieli firmy Leoni Polska Oddział Ostrzeszów. Firma Leoni Kabel Polska Sp. z o.o. przeprowadziła szkolenia dla 15 uczniów ZS Nr 2 wraz z opiekunem Magdaleną Wieloch w projekcie „THE HIGHER EDUCATION PROGRAM” – realizacja przez LEONI Kabel Polska. Kurs obejmował praktyczną naukę projektowania wiązki kablowej, używanej w samochodach osobowych, za pomocą programu firmy Siemens Mentor – Capital Harness XC. Dzięki kursowi uczniowie nabyli praktyczną znajomość budowy wiązki kablowej oraz znajomość zasad jej projektowania za pomocą programu Siemens Capital Harness XC. Kurs zakończony został egzaminem praktycznym, którego zaliczenie skutkowało wystawieniem certyfikatu potwierdzającego posiadanie umiejętności projektowania wiązki kablowej. Kurs przeprowadzano na terenie szkoły z wykorzystaniem pracowni komputerowej w każdy czwartek, w sumie przez 12 tygodni x 2 godz. Szkolenie zakończyło się w lutym 2017r. Rekrutacja była przeprowadzona przez nauczycieli oraz przedstawicieli firmy Leoni. Uczniowie z klas o profilach najbardziej zbliżonych do działalności firmy Leoni przygotowali uproszczone CV z opisem swoich zainteresowań oraz powodem zgłoszenia do odbycia szkolenia. Następnie wraz z przedstawicielem Leoni dokonano wyboru 15 uczniów. Minimalnymi wymogami były: znajomość języka angielskiego na poziomie min. A2, zainteresowanie ogólnie pojętą motoryzacją/techniką oraz bardzo dobre/dobre wyniki w nauce. Po zakończeniu kursu uroczyście wręczono certyfikaty. Wszystko odbyło się dzięki przystąpieniu naszej szkoły do programu prowadzonego przez firmę Siemens pt. „THE HIGHER EDUCATION PROGRAM”.

Projekt „Zawodowa i językowa edukacja nauczycieli świadomych
swych umiejętności jako wsparcie dla ucznia w przygotowaniu do wejścia na europejski rynek pracy” – uczestniczyli W. Staszewski i M. Wieloch. Projekt został skierowany do klas technikum oraz klas szkoły branżowej. Polegał na ścisłej integracji treści nauczania zawód-język, gdyż często nauczyciel języka obcego zawodowego podawał słownictwo wykorzystane później w nauce przedmiotów zawodowych. Projekt pozwalał na wprowadzenie doradztwa zawodowego, poradnictwa w zakresie dalszej edukacji i planowania kariery. Przewidywał współpracę z Urzędem Pracy, Ośrodkiem Rozwoju Edukacji oraz nawiązanie kontaktu i współpracę z firmami lokalnymi (powiatowe oraz spoza powiatu). Pozwalał na wykorzystanie Dnia Przedsiębiorczości, który daje uczniom możliwość poznania pracy firmy (taki dzień organizowany jest w naszej szkole od wielu lat), ale tym razem z elementami wykorzystania języka obcego w zawodzie. Wprowadzał metodę coachingu w języku angielskim. Rozbudzał ambicje zawodowe uczniów poprzez pokazanie im możliwości dalszego kształcenia (kontakt z uczelniami, praktyki na uczelni, pokazanie uczniom możliwości wykorzystania tam języka obcego zawodowego). Przyczyniał się do współpracy nauczycieli z absolwentami naszej szkoły, którzy są żywą reklamą umiejętności połączenia języka obcego i wiedzy zawodowej. Jednym z głównych nurtów realizacji projektu było założenie wielojęzyczności nauczycieli oraz kreowanie wizerunku – dobry nauczyciel zna dwa języki. Projekt miał także na celu motywowanie uczniów do wzięcia udziału w praktykach w Niemczech, które oferuje nasza szkoła, bowiem wielu uczniów widzi atrakcyjność kursów tylko w Wielkiej Brytanii. Rola nauczycieli przedmiotów mechatronicznych polegała m.in. na udziale w zagranicznym kursie językowym, promocji projektu na arenie szkolnej oraz pozaszkolnej, koordynacji języka angielskiego z przedmiotami  zawodowymi. Wybrano szkołę [ESE-G] w ST. JULIANS na Malcie. Uczniowie wraz z nauczycielami uczestniczyli w wycieczkach przedmiotowych, m.in. w:

• Fumo Ostrzeszów,
• Pollena Ostrzeszów,
• Mayr Ostrzeszów,
• Farma fotowoltaiczna Ostrzeszów,
• Oczyszczalnia Wody Ostrzeszów,
• Wielton S.A. Wieluń,
• DMG (Famot) Pleszew,
• Elektrownia Opole,
• Oczyszczalnia Ścieków Wrocław,
• Kopalnia Bełchatów,
• VW Poznań,
• PGNIG Oddział Odolanów.

Technik mechatronik – sukcesy i wydarzena w ostatnim 25 leciu

Wielu uczniów brało udział w różnych konkursach, np.: Ogólnopolski Konkurs Wiedzy Mechatronicznej (Płock) oraz Ogólnopolski Konkurs Mechatroniczny (Łowicz). Największy sukces osiągnął w 2012 roku w Łowiczu Krzysztof Kapała z klasy IVaTM, zajmując I miejsce w centralnym etapie Ogólnopolskiego Konkursu Mechatronicznego i Logistycznego w Łowiczu, a dwie drużyny z naszej szkoły zajęły 1 i 2 miejsce. W roku szkolnym 2016/2017 w Ogólnopolskim Konkursie Wiedzy Mechatronicznej w Płocku – 5 miejsce osiągnął Karol Stawski z klasy IIIMS. Do sukcesów należało osiągnięcie bardzo dobrych wyników na egzaminach zewnętrznych naszego Technikum Nr 2, opublikowanych na łamach magazynu „Perspektywy” (5 miejsce w kraju).
– udział szkolnej drużyny w dniach 21-22.03.2013 w centralnym etapie konkursu mechatronicznego z wynikiem 10 miejsce na 29 drużyn startujących

2013/14

– szkolne eliminacje Ogólnopolskiego Konkursu Mechatronicznego

2014/15

– przygotowanie stanowisk kształcenia w zawodzie technik mechatronik w kwalifikacji E.18
– salę do nauki mechatroniki podzielono na dwie części: dydaktyczną i laboratoryjną

2018/19

– udział uczniów w projekcie „Europejska mobilność uczniów ZS Nr 2 w Ostrzeszowie – nowe umiejętności, nowe doświadczenia” – praktyka w Niemczech
– oddanie do użytku w budynku głównym nowej sali mechatronicznej (w107)

2019/20

– otwarto nową pracownię mechatroniczną: 3 profesjonalne stanowiska do pneumatyki i sensoryki, 5 stanowisk komputerowych, 1 w pełni wyposażone stanowisko dla nauczyciela plus dodatkowe narzędzia

W roku szkolnym 2021/22 kierunek ukończyło 12 uczniów.

W roku szkolnym 2022/23 przyjęto do 1 klasy 34 uczniów.