مرکز آموزش علمی کاربردی خانه کارگر لامرد زیر نظر خانه کارگر
هندسی کنترل ابزار دقیق شاخه‌ای از مهندسی است که در آن، اندازه‌گیری و کنترل متغیرهای فرایند و طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌هایی که این‌ها را در بر می‌گیرد، مطالعه می‌شود. متغیرهای فرایند عبارتند از فشار، دما، رطوبت، جریان، pH، نیرو و سرعت.
در مهندسی کنترل ابزار دقیق دو شاخه مهندسی ترکیب شده‌اند. در واقع، مهندسی ابزار دقیق، علم اندازه‌گیری و کنترل متغیرهای فرایند در یک سیستم است. در این میان، مهندسی کنترل که مهندسی سیستم‌های کنترل نیز نامیده می‌شود، رشته‌ای مهندسی است که از نظریه کنترل برای طراحی سیستم‌هایی با رفتارهای مطلوب استفاده می‌کند.
مهندسان کنترل مسئول تحقیق، طراحی و توسعه دستگاه‌ها و سیستم‌های کنترلی هستند که معمولاً در تأسیسات تولیدی و کارخانه‌های فرایندی مورد استفاده قرار می‌گیرند. روش‌های کنترل از سنسورهایی برای اندازه‌گیری متغیر خروجی دستگاه و ارائه بازخورد به کنترل‌کننده استفاده می‌کنند تا بتواند اصلاحاتی را در جهت عملکرد مطلوب انجام دهند. کنترل خودکار دستگاه را بدون نیاز به ورودی‌های انسانی مدیریت می‌کند، مانند کروز کنترل برای تنظیم سرعت خودرو.
فعالیت‌های مهندسی کنترل ابزار دقیق ماهیت بین‌رشته‌ای دارد. مهندسان کنترل و ابزار دقیق بر اجرای سیستم‌های کنترلی تمرکز می‌کنند که عمدتاً از مدلسازی ریاضی به‌دست می‌آیند. از آنجا که ابزار دقیق و کنترل نقش مهمی در جمع‌آوری اطلاعات از یک سیستم و تغییر پارامترهای آن دارند، بخش کلیدی حلقه‌های کنترل هستند.
رشته مهندسی کنترل ابزار دقیق مناسب چه کسانی است؟
اگر بخواهیم دقیق‌تر به رشته مهندسی کنترل ابزار دقیق نگاه کنیم، باید بگوییم که این رشته با عناوین زیر و در مقاطع مختلف زیر ارائه می‌شود:
- کاردانی ناپیوسته برق – الکترونیک و ابزار دقیق
- کارشناسی ناپیوسته مهندسی فناوری کنترل گرایش ابزار دقیق
- کارشناسی ناپیوسته مهندسی کنترل و ابزار دقیق
- کارشناسی ارشد ناپیوسته مهندسی ابزار دقیق و اتوماسیون صنایع نفت
البته در دوره کارشناسی مهندسی برق گرایش کنترل نیز درسی با عنوان ابزار دقیق ارائه می‌شود، اما تأکید ما بر رشته‌های ابزار مهندسی کنترل ابزار دقیق است که در بالا به آن‌ها اشاره کردیم.
اگر بخواهیم به‌صورت مختصر بیان کنیم، باید بگوییم که رشته مهنسی کنترل ابزار دقیق برای کسانی مناسب است که اصطلاحاً دست به آچار هستند و علاقه دارند یک مشکل فنی را حل کنند یا راه‌حلی مهندسی برای اندازه‌گیری و کنترل متغیرهای فرایندهای تأسیسات مختلف ارائه دهند. همچنین، یکی دیگر از علایق و توانایی‌هایی که افراد در زمینه مهندسی کنترل ابزار دقیق باید داشته باشند، مهارت برنامه‌نویسی کنترل‌کننده‌های صنعتی برای کاربردهای صنعتی است. یکی از معروف‌ترین مثال‌هایی که برای این مورد می‌توان بیان کرد، توانایی برنامه‌نویسی پی‌ال‌سی و مهارت کار با آن در صنایع مختلف است.
کدام دروس دوره دبیرستان در رشته مهندسی کنترل ابزار دقیق بیشتر کاربرد دارند؟
ا توجه به اینکه رشته ابزار دقیق با مدلسازی سیستم و طراحی کنترل‌کننده وابسته است، داشتن پایه‌ای از ریاضی و به بیان دقیق‌تر، تفکر ریاضی یکی از مواردی است که موفقیت در این رشته را تسهیل می‌کند. درس‌های مهم دیگری که به موفقیت در رشته مهندسی کنترل ابزار دقیق کمک می‌کنند، فیزیک و شیمی هستند. همان‌طور که گفتیم، در مهندسی کنترل ابزار دقیق با متغیرهای فیزیکی و شیمیایی فرایندها بسیار سروکار داریم. به همین دلیل است که داشتن پایه‌های قوی از مفاهیم متغیرها و کمیت‌های مهم شیمیایی و فیزیکی، کمک بسیار زیادی به پیشرفت دانشجویان رشته مهندسی کنترل ابزار دقیق خواهد کرد.
یکی از مهارت‌های مهم دیگر که دانشجویان می‌توانند در دوره دبیرستان آن را تقویت کنند، مهارت کار با رایانه و برنامه‌نویسی است.
گرایش‌های رشته مهندسی کنترل ابزار دقیق برای ادامه تحصیل چه هستند؟
اگر بخواهیم روی عنوان «ابزار دقیق» تمرکز کنیم، تنها رشته تحصیلات تکمیلی که مرتبط با آن است، دوره کارشناسی ارشد مهندسی ابزار دقیق و اتوماسیون صنایع نفت است که دانشجویان کلیه گرایش‌های مهندسی برق، مهندسی مکانیک، مهندسی نفت و مهندسی شیمی می‌توانند در آزمون ورودی آن شرکت کنند.
البته کسانی که قصد دارند در مقاطع بالاتر در زمیه ابزار دقیق پژوهش کنند، می‌توانند با تحصیل در یکی از رشته‌های مهندسی برق، مهندسی مکانیک، مهندسی نفت و مهندسی شیمی، چه در مقطع کارشناسی ارشد و چه دکتری، موضوع کاری و پژوهشی خود و پاسان‌نامه یا رساله‌شان را در زمین ابزار دقیق تعریف کنند. واقعیت این است که امروزه، بیش از هر زمان دیگری، پژوهش‌ها به‌صورت میان‌رشته‌ای است و اتفاقاً از جهاتی برای دانشجو مزیت نیز به‌حساب می‌آید.
مهم‌ترین دروس دانشگاهی رشته مهندسی کنترل ابزار دقیق چه هستند؟
همان‌طور که گفتیم، رشته‌هایی که به‌عنوان ابزار دقیق در کشور ارائه می‌شوند، عبارتند از کاردانی ناپیوسته برق – الکترونیک و ابزار دقیق، کارشناسی ناپیوسته مهندسی فناوری کنترل گرایش ابزار دقیق، کارشناسی ناپیوسته مهندسی کنترل و ابزار دقیق و کارشناسی ارشد ناپیوسته مهندسی ابزار دقیق و اتوماسیون صنایع نفت.
بسیاری از دروس کارشناسی ناپیوسته رشته مهندسی کنترل ابزار دقیق با درس‌های رشته کنترل همپوشانی دارد. چارت دروسی که وزارت علوم برای این رشته اعلام کرده است، دلیلی بر این مدعاست. در ادامه به دروس مهمی که در ترم‌های مختلف باید آن‌ها را گذراند اشاره کرده‌ایم (با توجه به اینکه کارشناسی ناپیوسته معمولاً در چهار ترم ارائه می‌شود، سرفصل‌های مصوب برای ۴ ترم ارائه شده‌اند):
درس‌های ترم اول
- ریاضی مهندسی
- جبر خطی
- آمار و احتمالات مهندسی
- مدارهای الکتریکی ۲
- الکترونیک کاربردی
ترم دوم
- محاسبات عددی
- کنترل خطی
- میکروکنترلرها
- سنسورها و مبدل‌ها
- عملگرها
ترم سوم
- (+)کنترل دیجیتال و غیرخطی
- نگهداری و تشخیص عیب
- ابزاردقیق پیشرفته
- کنترل در ابزار دقیق
ترم چهارم
- کنترل مدرن
- سیستم‌های کنترل هوشمند
- سیستم‌های کنترل بلادرنگ
فارغ التحصیل رشته مهندسی کنترل ابزار دقیق در چه کارها و صنایعی می‌تواند شاغل شود؟
از آنجا که مهندسی کنترل ابزار دقیق یک رشته بسیار کاربردی است، فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند در صنایع مختلف مشغول به‌کار شوند. متخصصان ابزار دقیق، با توجه به تجربه و تحصیلاتشان همچنین فرصت‌های خوبی برای فعالیت در زمینه برق، مکانیک و الکترونیک خواهند داشت. از آنجا که این رشته، بین‌رشته‌ای است، فارغ‌التحصیلان آن می‌توانند در داخل و خارج از صنعت کار کنند. آن‌ها پس از اینکه در یک بخش خاص تخصص پیدا کنند، می‌تواند به عنوان یک مهندس ارشد یا نیز کار کند و مهنسان تازه‌کار را تحت هدایت و مدیریت خود قرار دهند.
یکی از صنایعی که به مهندسان کنترل و ابزار دقیق بسیار وابسته است، صنایع نفت و گاز و کاخانه‌های تولید مواد شیمیایی است. یکی از مهم‌ترین و کلیدی‌ترین بخش‌ها در صنایع نفتی و مشتقات وابسته به آن، تأسیسات و ابزار دقیق است. فرایندهای صنایع نفت و گاز به‌گونه‌ای است که آلاینده‌های مخبری تولید می‌کنند که می‌توانند همراه با حوادثی مثل انفجار، رویدادهای ناخوشایندی را رقم بززند و آسیب‌های جبران‌ناپذیری را متوجه انسان و محیط‌زیست سازند. تجهیزات ابزار دقیق در صنعت نفت و گاز، مجوباتی شرایطی را فراهم می‌آورند به کمک آن بتوان کنترل لازم را در فرایندهای نفت و گاز محقق کرد. علاوه بر این، وقتی این تجهیزات با سیستم‌های اتوماسیون و کنترل ادغام شوند، به صنایع کمک خواهند کرد تا بازده، کیفیت تولید و بهره‌وری را افزایش دهند.
بازار کار رشته مهندسی کنترل ابزار دقیق به چه صورت است؟
تقاضای بالا برای متخصصان مهندسی در زمینه‌های مرتبط با اتوماسیون و ابزار دقیق برای فرایند مختلف همچنان وجود دارد. اگر بخواهیم ریزتر شویم، می‌توانیم تخصص‌هایی با عناوین ابزار دقیق صنعتی، دینامیک سیستم، کنترل فرایند و سیستم‌های کنترل را نام ببریم. علاوه بر این، دانش درباره فناوری، به‌ویژه در سیستم‌های کامپیوتری، برای کار یک مهندس ابزار دقیق و کنترل ضروری است. موضوعات مهم مرتبط با فناوری شامل تعامل انسان و رایانه، کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) و اسکادا (SCADA) است. وظایف مهندس ابزار دقیق حول محور طراحی، توسعه، نگهداری و مدیریت سیستم‌های کنترل است. اهداف کار یک مهندس ابزار دقیق و کنترل به حداکثر رساندن موارد زیر است:
- بهره‌وری
- بهینه‌سازی
- پایداری
- قابلیت اطمینان
- ایمنی
- تداوم عملکرد
برای ورود به بازار کار، علاوه بر آشنایی با مهارت‌های تخصصی رشته تخصصی باید با سایر مهارت‌های فردی هم آشنا باشید. در حقیقت، این مهارت‌های فردی هستند که یک شخص را از میان رقبا متمایز می‌کنند و سبب موفقیت او در زمینه‌ها و موقعیت‌های شغلی می‌شوند. چنین مهارت‌هایی سبب تعامل بهتر فرد در سازمان و محیط‌های کاری خواهد و به طور معمول با نام «مهارت‌های نرم» از آن نام می‌برند.