¿Qué es la mecatrónica?

Definición de mecatrónica

La mecatrónica, o ingeniería mecatrónica, es un ámbito multidisciplinar que combina el trabajo que se realiza en disciplinas como la mecánica, la ingeniería eléctrica, la electrónica y la ingeniería de software. Las ventajas particulares de la mecatrónica se derivan de las sinergias que surgen entre estos ámbitos. En definitiva, un diseño moderno del producto no puede darse de forma aislada. Con el aumento de la demanda de la mecatrónica, se ha puesto de relieve la importancia del diseño y la ingeniería interdisciplinares a medida que se desarrollan productos y sistemas cada vez más complejos.

De la Industria 4.0 a la Industria 5.0

La mecatrónica en la Industria 4.0

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La Industria 4.0, también conocida como la "cuarta revolución industrial", hace referencia al estado actual de las innovaciones tecnológicas en el sector de la fabricación. La Industria 4.0 le otorga una gran importancia a la automatización, la inteligencia artificial y las máquinas inteligentes o conectadas. Más allá de los dispositivos IoT, la Industria 4.0 también se enfoca en la fusión de los mundos digital y físico, ya sea en el diseño de los productos en sí o en la experiencia que proporcionan. 

La mecatrónica es el factor clave que permite que exista una gran parte de esta tecnología de la Industria 4.0. Dentro del campo de la mecatrónica, los ingenieros integran la electrónica en los diseños físicos, lo que mejora los productos tradicionales en términos de inteligencia tecnológica y comunicación inalámbrica, que hoy en día percibimos como lo normal. A medida que pensamos en proporcionar experiencias digitales en el mundo real y en integrar aún más tecnología y electrónica potenciadas en los diseños de productos, la mecatrónica seguirá siendo el motor que impulsa la continua innovación que tanto ha caracterizado la era de la Industria 4.0.

Una mirada al futuro: la Industria 5.0

La Industria 5.0 lleva la innovación de la Industria 4.0 a otro nivel. Se centra en optimizar la producción a la vez que pone el foco en los beneficios sociales y medioambientales. La colaboración entre humanos y máquinas inteligentes se intensifica con una relación más estrecha entre ambos. Al igual que la Industria 4.0, la Industria 5.0 sigue priorizando la automatización, la inteligencia artificial y las realidades aumentadas/virtuales. No obstante, estos conceptos adquieren una nueva profundidad y se busca integrar estas tecnologías y sistemas en el día a día, de modo que nuestras experiencias diarias mejoren de manera integral, tanto física como virtualmente.

En el proceso de transición hacia la Industria 5.0, la mecatrónica seguirá desempeñando un papel esencial en el desarrollo de nuevas tecnologías integradas, facilitando así esta transición entre dos eras tecnológicas. A medida que las tecnologías y los sistemas crecen en complejidad, también lo hace el interés por el diseño interdisciplinar y la colaboración. El ámbito de la mecatrónica recoge este enfoque multidisciplinar aplicado al diseño de productos y la innovación. Asimismo, lo convierte en un ejemplo fantástico de los tipos de proyectos cuya demanda no dejará de crecer a medida que avanzamos hacia la Industria 5.0. 

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¿Quién construyó qué?

Como hemos mencionado anteriormente, la mecatrónica es un ámbito interdisciplinar. Echemos un vistazo a un modelo real de SOLIDWORKS creado por el equipo Celt-X Robotics de FIRST® Robotics de Ontario, Canadá. A continuación, verá una representación de la naturaleza interconectada de muchos sistemas mecatrónicos con algunos ejemplos destacados de quién sería el responsable de diseñar qué en un producto mecatrónico acabado.

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Ingeniero mecánico

Los ingenieros mecánicos se encargan de diseñar los componentes físicos de un producto mecatrónico, como las ruedas que se muestran aquí. Los ingenieros mecánicos desempeñan un papel fundamental en la configuración del diseño final del producto, ya sea modelando los engranajes que permiten el movimiento de los componentes, o diseñando el cuerpo físico principal que albergará los sistemas eléctricos y electrónicos de un robot o una máquina.

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Ingeniero eléctrico

Desde robots hasta dispositivos IoT, todos los diseños mecatrónicos requieren, en cierta medida, de cableado, una selección de componentes y un proceso de validación para llevar la energía de manera segura y eficiente a lo largo de un diseño. Sin la presencia de ingenieros eléctricos que determinen las especificaciones adecuadas de tendido de cables y circuitos dentro de estos sistemas físicos en movimiento, un diseño mecatrónico no puede liberar su máximo potencial.

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Ingeniero electrónico

Los ingenieros electrónicos se centran en la especificación de circuitos y llevan el diseño y la implementación de PCB a los productos mecatrónicos. Los PCB establecen la conexión mecánica entre los componentes eléctricos, lo que permite la transmisión de señales y de potencia a lo largo del circuito. La ingeniería electrónica desarrolla sistemas mecatrónicos con unos niveles de integridad general y operabilidad optimizados, mejorando así la calidad del producto y la satisfacción del cliente.

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Ingeniero de software

Los ingenieros de software deben desarrollar software para integrar sistemas y redes, facilitar las comunicaciones entre dispositivos, controlar aspectos de la máquina (tanto físicos como digitales), o incluso desarrollar interfaces gráficas de usuario (GUI). En resumen, los ingenieros de software ayudan a desarrollar productos y experiencias interdisciplinares, tanto físicos como digitales.

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Arquitecto/Integrador de sistemas

Debido a su naturaleza interdisciplinar, la mecatrónica necesita de la intervención de un arquitecto de sistemas. Los arquitectos de sistemas se encargan de supervisar la interconexión entre los ámbitos anteriores. Actúan como gerentes de proyectos de alto nivel: supervisan un proyecto mecatrónico de principio a fin y se aseguran de que todos los equipos se mantengan coordinados desde la fase de diseño hasta la producción.

¿Dónde se aplica la mecatrónica?

La mecatrónica se aplica en casi todos los sectores que tratan con productos, sistemas de energía, tecnologías o diseño de construcción y fabricación. A continuación, se presentan solo algunos de los sectores que se basan en la mecatrónica.

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