Mechatronika Lietuvoje: nuo nežinomo mokslo iki ateities pasaulio

Be mechatronikos – nė žingsnio

Dr. A. Kirka prisiminė, kaip prieš dešimt metų lankėsi tuomet naujoje BMW automobilių gamykloje Leipcige (Vokietija), kur tada buvo gaminami penki šių automobilių modeliai. „Perėjome per visą gamyklą, bet pamatėme tik 3 darbuotojus, neskaitant administracijos. Visą gamybos procesą vykdė robotai, o ceche ar gamybos linijose buvo tik procesą prižiūrintis darbuotojas. Tokia linkme dabar ir juda visas pasaulis“, – ateities trajektoriją braižo mokslininkas, akcentuodamas, kad nekvalifikuotų darbuotojų poreikis mažėja ir vis dažniau dairomasi į išmaniąsias technologijas išmanančius specialistus.

Ši tendencija apima visus specialistų rengimo lygmenis, teigia jis, pradedant nuo universitetų, kur studijuoja būsimieji mechatroninių sistemų projektuotojai ir vystytojai, iki mokymo centrų, ruošiančių techninį personalą, galintį aptarnauti sudėtingus įrenginius, identifikuoti gedimus, juos pataisyti.

Nors šnekamojoje kalboje mechatronikos terminą vartojame nedažnai, mūsų aplinkoje gausu automatizuotų, skaitmenizuotų, robotizuotų įrenginių. Buityje jau neišsiverčiame be šiuolaikinės skalbimo mašinos, kurioje įdiegti įvairūs funkciniai režimai, sunkiai įsivaizduojame gyvenimą be naujos kartos automobilio, kuriame automatizuota, pavyzdžiui, stabdžių antiblokavimo, degalų įpurškimo sistemos, daug funkcijų valdoma kompiuteriu. Ką bekalbėti apie vienu kompiuteriu valdomas gamyklas, kurios jau ne ateities vizija, bet realybė kai kuriose pasaulio šalyse.

„Sudėtingėjant įrenginiams, natūraliai prireikė integruoti skirtingų mokslo sričių žinias. Esminis mechatronikos principas yra simbiozė. Ji apima mechanikos, elektronikos, kompiuterijos, valdymo inžinerijos, robotikos ir kitas sritis. Natūralu, kad tapo svarbu, jog skirtingų sričių specialistai gebėtų susikalbėti tarpusavyje, matytų sudėtingo įrenginio veikimo visumą“, – pasakoja dr. A. Kirka, pats tuometinėje Žemės ūkio akademijoje (dabar Vytauto Didžiojo Universiteto ŽŪA) 1974 m. įgijęs inžinieriaus mechaniko specialybę, o dabar Kauno technologijos mokymo centre ruošiantis jaunuosius mechatronikus.

Sukurtas modelis taikomas visoje Europoje

Aukšto lygio mechatroninių įmonių, kuriose didelė gamybos proceso dalis automatizuota, Lietuvoje taip pat jau nemažai, pastebi pašnekovas. Tam didelį postūmį davė ir pirmasis šalyje atidarytas užsienio kapitalo įmonės „Festo“ padalinys. Su juo ilgą laiką bendradarbiavo bei jame dirbo ir dr. A. Kirka.

„Studijuojant doktorantūroje Maskvoje, 1981 m. teko lankytis tarptautinėje parodoje, kurioje pirmą kartą pamačiau vokiečių firmos „FESTO DIDACTIC“ produktus. Man labai patiko jų sprendimai, veikla, įranga. Bet tąkart viskas tuo ir baigėsi, – prisimena pašnekovas. – Antrąkart keliai su šia įmone susikirto 1994 m. Kaune.“

Tuo metu mokslininkas jau ėjo ŽŪA Mechanizacijos fakulteto Transporto ir jėgos mašinų katedros vedėjo pareigas. Užsukęs į įmonės filialą, dr. A. Kirka susipažino su jo direktoriumi olandu Alfonsu de Laat: „Prisistačiau, kas esu, ir pasiūliau bendradarbiauti, užsiminiau apie paramą studijoms, hidraulikos ir pneumatikos laboratoriją. Jis mielai sutiko užmegzti ryšius ir pažadėjo paramą, bet už tai paprašė į lietuvių kalbą išversti Festo hidraulikos vadovėlį. Buvo maloniai nustebęs, kai po trijų mėnesių gavo knygos vertimą, ir mūsų katedrai padovanojo pirmąjį pneumatikos ir hidraulikos įrangos komplektą. Tai, galima sakyti, buvo mechatronikos laboratorijos pradžia ŽŪA, o bendradarbiavimas su įmone mane ir kolegą iš KTU prof. Vilių Antaną Geleževičių įtraukė į didaktinę veiklą, kurios rezultatas – kuriami mechatronikos centrai, vykdomi kvalifikacijos tobulinimo mokymai gamybininkams bei dėstytojams.

Penkiasdešimties metų pedagoginės veiklos patirtį turintis, šiuo metu Kauno technologijų mokymo centre profesijos mokytoju dirbantis dr. A. Kirka paaiškina, kad vokiečių kompanija „Festo“ išsiskiria tuo, jog ypatingai stipriai dirba didaktikos srityje, veikia atskiras „FESTO DIDACTIC“ padalinys, kuriantis įvairias mokymo priemones ir gaminantis laboratorinę įrangą. Šio padalinio nuostata: pramoninė gamyba neturės perspektyvos, jeigu darbuotojai neišmanys mechatroninių sistemų valdymo, nesupras, kaip veikia atskiri įrenginiai. Kad užsakovų įsigyta įranga dirbtų sklandžiai, kad darbuotojai mokėtų ją profesionaliai aptarnauti, ši įmonė nuolat organizuoja mokymus, seminarus.

Tapęs įmonės mechatronikos ekspertu, dr. A. Kirka su kolegomis prof. V. Geleževičiumi ir A. de Laat ėmėsi kurti mechatronikos standartus. „Olandijos „Festo“ įkūrė pirmą Lietuvoje mechatronikos laboratoriją. Nuo tada prasidėjo mechatronikos plėtra Lietuvoje. „Šiame centre su prof. V. A. Geleževičiumi dirbome kaip didaktikos ekspertai, vedėme mokymus pramonės įmonėms, iš vokiečių ir anglų kalbų vertėme vadovėlius. Buvome pagauti didžiulio entuziazmo“, – pasakoja vienas iš mechatronikos pradininkų Lietuvoje.

Per visą pedagogo karjerą mokslininkas parengė įspūdingą mokslinių leidinių skaičių:  išleido 18 vadovėlių, parašė 83 mokslinius straipsnius bei paskelbė 16 mokslinių ataskaitų.

Šie mokslininkai sukūrė universalų didaktikos modelį, 1999-aisiais jis buvo pristatytas tarptautiniame seminare Budapešte. Jame atsispindėjo, kiek kokioje srityje (pramonėje, žemės ūkyje, energetikoje ir kt.) dominuoja skirtingos technologijos, tokios kaip pneumatika, hidraulika, robotika, jutikliai, informacinės sistemos ir kitos. Modelyje matyti, kokiai sričiai kokių žinių reikia daugiau, kokių mažiau.

„Paaiškėjo, kad, pavyzdžiui, žemės ūkyje pneumatika užima nedidelę dalį, bet dominuoja hidraulika, vadinasi, šios srities specialistams reikia daugiau hidraulikos žinių. Maisto ir lengvojoje pramonėje vyrauja pneumatinės sistemos, metalo apdirbimo staklėse ar mobiliose (statybos, kelių tiesimo, miškų) mašinose – hidraulika, – paaiškina dr. A. Kirka. – O štai jutikliai naudojami visur, be jų mechatroninės sistemos neišsiverčia, nes jos turi kontroliuoti vykstančius procesus. Robotika taip pat yra mechatronikos dalis, esanti greta mechanikos, hidraulikos, pneumatikos, automatikos, elektronikos ir kitų sričių. Robotai atlieka tam tikras bendrąsias funkcijas (manipuliavimo, surinkimo), specializuoti robotai (suvirinimo ir kt.), mobilieji robotai – transportavimo ir pan. Pasiekus labai aukštą valdymo lygį, galima sukurti visą gamyklą valdančią sistemą – sėdi žmogus prie kompiuterio, į kurį ateina informacija iš visų įrenginių, ir kontroliuoja, valdo vykstančius procesus.“

Pastaruoju metu vis daugiau dėmesio skiriama dirbtinio intelekto (DI) vystymui. Ar mechatronika ir DI netampa konkurentais? Mokslininkas teigia, kad šios dvi mokslo sritys tikrai nėra konkurentės ir gali draugauti viena su kita. Galbūt jau yra bandymų kurti mechatronines sistemas DI pagalba, svarsto jis, tačiau kol kas nėra tekę apie tai girdėti.

Pasaulinio pažangos lygio dar nesame pasiekę

Dr. A. Kirka atviras – nuo pažangių pasaulio valstybių mechatronikos srityje dar esame atsilikę ir šiandien. Jo nuomone, švietimas, mokymas judėjo palyginti labai lėtai.

„Net pats žodis mechatronika ilgą laiką žmonėms skambėjo nesuprantamai, daugiau nei dešimtmečio prireikė, kol prie jo pripratome, – teigia pašnekovas, pastebėdamas, kad ši tendencija būdinga visoms Baltijos šalims. – Vis tik kurdami mokymo centrus Visagine, Panevėžyje, Klaipėdoje, Vilniuje, Marijampolėje, Alytuje ir kituose šalies miestuose, žingsnis po žingsnio per tris dešimtmečius, manau, pakeitėme požiūrį į šią sritį. Tik gaila, kad pirmoji mechatronikos banga Kaune kurį laiką beveik nepalietė mokymo centrų ir kolegijų. Laimei, pastaraisiais metais juntamas ženklus postūmis šia kryptimi. Pradėtiems darbams su jaunimu naujo impulso visoje šalyje davė europiniai projektai. Jauni žmonės mechatroniką pamatė kaip įdomią ir perspektyvią sritį.“

Jaunimui, kuris paprastai mėgsta pasėdėti prie kompiuterio, atsivėrė puikios galimybės įvairių sistemų kūrimui, modeliavimui, taip pamažu susidomima ir mechatronika. 

Siekiant ją populiarinti organizuojamos mechatronikų varžybos, Lietuva taip pat įsitraukusi į Europos čempionatus. Pirmąsias tarptautines varžybas Vilniuje dr. A. Kirkai su kolegomis pavyko surengti 1999-aisiais. Respublikinėse varžybose nugalėjusios komandos važiuoja į kas dvejus metus vykstantį Europos čempionatą. Jose paprastai dviejų žmonių komandai duodamos sudėtingos užduotys ir vertinama, kuri greičiau, tiksliau ir geriau jas atliks. Nacionaliniame konkurse „Metų Pameistrys 2024“ vienu geriausių Lietuvoje „Metų profesijos mokytoju“ išrinktas dr. A. Kirka ir šiuo metu mokinius rengia lapkritį vyksiančioms varžyboms.

Kauno technologijų mokslo centro informacija