Mechatronika Lietuvoje: nuo nežinomo mokslo iki ateities pasaulio

Mechatronika Lietuvoje skaičiuoja ketvirtą dešimtį, bet daugeliui ši sritis vis dar atrodo gana neaiški. Ne vienas mano, kad tai – robotika, kitas – kad tai automatika, tačiau dr. Aleksandras Kirka pataiso: „Tiesa, robotika yra susijusi su mechatronika, tik ji yra vienas iš keleto mechatronikos aspektų.“ Nors mokslininkas su kolegomis daug metų darė viską, kad ši moderni ir į ateitį orientuota mokslo šaka suleistų šaknis ir mūsų šalyje, tvirtėtų bei plėstųsi, daug darbo įdėjo steigiant mokymo bazes, dirbo su jaunimu, prisidėjo rengiant mechatronikų varžybas, dalinti interviu neskubėjo. Tad pokalbis su mokslininku, šiemet švenčiančiu 50 metų pedagoginio darbo sukaktį, sukosi apie šios mokslo šakos užuomazgas Lietuvoje, jos neginčijamą perspektyvą ir specifiką.

Be mechatronikos – nė žingsnio

Siekdamas parodyti mechatronikos aktualumą, dr. A. Kirka prisiminė prieš dešimt metų buvusią viešnagę naujoje BMW automobilių gamykloje Leipcige (Vokietija), kur tuo metu 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 ne dažnai, 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.

„Mechatronikos atsiradimas ir spartus vystymasis buvo neišvengimas. Sudėtingėjant įrenginiams, natūraliai prireikė integruoti skirtingų mokslo sričių žinias. Esminis jos 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 ir dvidešimt metų dirbo dr. A. Kirka.

„Studijuojant doktorantūroje Maskvoje, 1981 m. teko lankytis tarptautinėje parodoje, kurioje pirmą kartą pamačiau šią 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. 

Kauno technologijų mokymo centre profesijos mokytoju jau ketverius metus 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 konkurentėmis? 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.

Jaunoji karta kitaip žvelgia į mechatroniką

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.“ 

Didžioji dalis jaunimo mėgsta pasėdėti prie kompiuterio, jiems atsivėrė puikios galimybės įvairių sistemų kūrimui, modeliavimui, taip pamažu susidomima ir mechatronika. Mokslininkas pajuokauja, kad daugeliui dabar įdomiau dirbti kompiuteriu nei replėmis ar plaktuku. Ne tik Lietuvoje nuo seno likęs stereotipas, kad inžinieriaus darbas nešvarus, rankos ir drabužiai tepaluoti, todėl jauniems žmonėms inžinerija vis mažiau patraukli. O štai programuoti kompiuteriu ar valdyti sudėtingas automatizuotas sistemas yra žymiai įdomiau.

Populiarinant mechatroniką jau seniai organizuojamos mechatronikų varžybos, Lietuva taip pat įsitraukusi į Europos čempionatus. Pirmąsias tarptautines varžybas Vilniuje dr. A. Kirkai su kolegomis surengti pavyko 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.

Kai nacionaliniame konkurse „Metų Pameistrys 2024“ buvo išrinktas vienu geriausių Lietuvoje „Metų profesijos mokytoju“, dr. A. Kirka tarstelėjo, kad Kauno technologijų mokymo centre dirba tik ketverius metus, tarsi kukliai nubraukdamas ankstesnių dešimtmečių pedagoginį indėlį. Tačiau pasidžiaugti yra kuo. Jis spėjo jau dukart respublikinėms varžyboms parengti ir šio mokymo centro auklėtinius. 

„Žvelgiant į kontekstą labai neblogai pasirodėme, aplenkėme visas kolegijas, nesugebėjome įveikti tik Visagino ir Vilniaus komandų – abu kartus likome treti“, – auklėtinių pasiekimais dalijasi profesijos mokytojas. Kaip tik šiuo metu jis rengia mokinius lapkritį organizuojamoms varžyboms.

„Mechatronika apima daug skirtingų mokslų, todėl labai svarbus gebėjimas universaliai žvelgti į sistemą, aprėpti keletą sričių, nebūtinai vienodai gerai išmanant visas. Dar reikia smalsumo, kūrybiškumo, – ne tik varžyboms, bet ir darbui reikalingas savybes vardija dr. A. Kirka. – Itin svarbūs ir komandinio darbo įgūdžiai, todėl mokiniams visada duodu grupinių užduočių.“

Ne mažiau pedagogo širdį glosto ir tai, kad vienas iš auklėtinių Darius Bartkevičius, baigęs mechatronikos mokslus, tapo puikiu mokytoju ir dabar dirba kartu mokymo centre. Beje, pedagogas pastebi, kad šiuo metu reikšmingas stabdys mechatronikos plėtrai Lietuvoje – būtent dėstytojų tiek aukštosiose mokyklose, tiek mokymo centruose trūkumas.

Du pasauliai: mechatronika – protui, muzika – širdžiai 

Vienas iš mechatronikos Lietuvoje pradininkų ir ne vieną jaunųjų mechatronikų kartą užauginęs pedagogas sutiko šiek tiek praskleisti ir kitą asmenybės pusę, kurioje nuo vaikystės karaliauja muzika. 

„Ji yra antrasis mano gyvenimas, visai kitas pasaulis, nė kiek nesusijęs su darbine veikla. Muzika – dūšiai, mechatronika – protui. Pastarojoje jausmų mažai, o mene jų daug“, – trumpai, bet taikliai apibendrina pašnekovas, daugiausia laiko skyręs ŽŪA Inžinerijos fakulteto vyrų vokaliniam ansambliui. 

1981 m. fakulteto vyrai tapo respublikinio konkurso „Sidabriniai balsai“ diplomantais. „Ansamblio sudėtis, suprantama, nuolat keitėsi, atėjo naujos kartos, bet kai akademija šventė 70 metų jubiliejų, dekanas pasiūlė vėl suburti buvusius narius. Paskambinau vienam kitam, jie sutiko, taip po daugiau nei 30 metų vėl susirinkom, parepetavom, padainavom šventėje ir vyrai sako, dainuokim toliau. Taip aštuonerius metus ir repetuojame bei koncertuojame“, – pasakoja dr. A. Kirka.

Ši ansambliečių veikla sulaukė pripažinimo ne tik Lietuvoje. Šių metų rugpjūtį po atliktų Šv. Mišių ir koncerto Palūšės bažnyčioje „Inžinieriai“ gavo Vatikano ambasadorės Sigitos Maslauskaitės-Mažylienės kvietimą kitąmet atvažiuoti į Vatikaną, kur bus švenčiami jubiliejiniai metai. Tad ansamblis pradeda ruoštis kelionei į Romą.