تعتبر الهندسة الصناعية أحد أهم فروع الهندسة التي تهتم بتحسين عمليات الإنتاج وتحسين كفاءة العمل في الصناعة. تعتبر موسوعة ” انتظر” مصدراً مهماً للمعلومات والبحوث في هذا المجال، حيث تحتوي على مجموعة واسعة من المقالات والدراسات التي تساهم في تعزيز فهمنا للهندسة الصناعية وتطبيقاتها المختلفة.
البحث العلمي في الهندسة الصناعية
الهندسة الصناعية هي فرع من فروع الهندسة، يتضمن معرفة كيفية أداء الأشياء والعمليات المختلفة، وجعلها تعمل بشكل أفضل. ويغطي عمليات التصميم والتطوير والتشغيل والاختبار للأنظمة الصناعية المختلفة التي تفيد الإنسان وتحسن عملية الإنتاج. تعمل الهندسة الصناعية أيضًا على تحسين أساليب العمل والإنتاج. ولتحقيق الأفضل يهدف المهندس الصناعي في عمله إلى تقليل تكاليف الإنتاج وزيادة كفاءة العمليات، كما يهتم بتحسين جودة المنتجات والخدمات التي يتم تقديمها.
تهتم الهندسة الصناعية بشكل عام ببناء وتطوير الأنظمة الصناعية المتكاملة بمكوناتها المختلفة من الأفراد والمعلومات والمواد والمعدات بالإضافة إلى الطاقة. ويعتمد في بناء هذه الأنظمة على المعرفة والمهارات في العلوم المختلفة، كالفيزياء والعلوم الاجتماعية والرياضيات، بالإضافة إلى الأساليب. والمبادئ الهندسية في التصميم والتحليل، وهنا تجدر الإشارة إلى أن الهدف الأساسي هو الجمع بين جميع العلوم والمبادئ الهندسية. زيادة كفاءة الأنظمة الصناعية في قطاع المنتجات أو قطاع الخدمات، وتقييم الأداء بشكل أكثر فعالية.
تاريخ الهندسة الصناعية
ظهرت الأعمال المتعلقة بالهندسة الصناعية منذ العصور القديمة. وكانت البداية واضحة في صناعة الرماح والسهام في العصور القديمة، ثم في عصر النهضة الزراعية، ومنه إلى عصر استخراج المعادن، حيث أقيمت الأعمال المتعلقة بالهندسة الصناعية، وشملت جميع دول العالم القديم. الحضارات، وظهر ذلك بشكل واضح في تطور التصميم والتنظيم والقدرة على جدولة العمل. وتجهيزها باحترافية عالية . ومن الأمثلة على ذلك: بناء السفن، والمركبات الحربية، وبناء الأهرامات، وصناعة الورق، والمنسوجات، وغيرها من الصناعات. ازداد تطور وتعقيد الأعمال والمنظمات والمؤسسات المتعلقة بالهندسة الصناعية، حيث أصبحت تركز على تحسين الجودة وزيادة… فعالية عمليات الإنتاج، من خلال إدخال أجهزة الكمبيوتر وعمليات الأتمتة في أنظمة الإنتاج.
وقد أدى هذا إلى نمو ملحوظ في الهندسة الصناعية. بالرغم من أن عمل المهندس الصناعي كان يعتمد على عملية الإنتاج إلا أن الشركات والمؤسسات توسعت في نطاق عمله ليشمل تصميم الأنظمة الإدارية، ومع إضافة طبيعة هندسة النظم إلى تخصص الهندسة الصناعية أصبح العمل في المستوى العام للشركات . ويمكن القول أن الهندسة الصناعية اعتمدت في بداياتها على زيادة كفاءة العمليات المختلفة وزيادة الأرباح الناتجة عنها، ثم انتقلت بعد ذلك إلى تطوير الآلات والمعدات، وتحسين استخدام مصادر الطاقة، وإنشاء تطبيقات مختلفة ومتقدمة التي تساعد على تحسين وزيادة الإنتاجية، كما ظهر مفهوم إدارة الجودة الشاملة. (بالإنجليزية: Total Quality Management) وتختصر بـ (TQM)، إذ أصبحت فيما بعد جزءاً أساسياً من الهندسة الصناعية. وذلك لأن إدارة الجودة الشاملة تركز ككل على تحسين جودة المنتجات، كما تحرص على مراقبة جميع مراحل عملية الإنتاج.
مراحل تطور الهندسة الصناعية
مرت الهندسة الصناعية خلال تطورها بعدة مراحل لعب فيها العديد من المفكرين ورواد الهندسة دوراً كبيراً. هذه المراحل هي:
- مرحلة توزيع العمل (بالإنجليزية: Specialization): في هذه المرحلة يتم تقسيم أساليب الإنتاج إلى عدة وحدات، بحيث يكون لكل وحدة قوة عاملة متخصصة، مما يرفع الإنتاجية.
- مرحلة تبسيط العمل (بالإنجليزية: Simplification): يتم في هذه المرحلة وضع خطوات لكل وحدة من وحدات عملية الإنتاج، حيث أنها خطوات متسلسلة ومنطقية، وينتج عنها تصميمات جديدة لأنظمة الإنتاج.
- مرحلة التقييس: وفيها يتم توحيد المعايير والمواصفات الخاصة بالمنتجات، مما ينتج عنه توحيد المعدات والأدوات المستخدمة في الإنتاج.
- مرحلة الإنتاج الضخم: يتم في هذه المرحلة استخدام المعدات وطرق الإنتاج المتقدمة. التأكد من إنتاج كميات كبيرة، مع مراعاة أن تكون الكفاءة الإنتاجية عالية، وأسعار المنتجات تنافسية في الأسواق.
- مرحلة الإدارة العلمية (بالإنجليزية: Scientific Management): وفيها تدار أنظمة الإنتاج، وتشمل الإدارة التخطيط والتصميم والقياس والجدولة. وتتضمن هذه المرحلة أيضًا العديد من المهام، وهي:
- دراسة أساليب التخطيط وجدولة الإنتاج (باللغة الإنجليزية: Scheduling, Planning and Control).
- دراسة المتطلبات من المعدات والعمالة ومكان العمل.
- دراسة طرق وأساليب الإنتاج (بالإنجليزية: Process Design).
- دراسة أوقات الإنتاج وحركة العمل (باللغة الإنجليزية: تصميم العمل وحركته ودراسة الوقت).
- مرحلة التكامل الصناعي: يتم في هذه المرحلة استخدام الأساليب التقنية والأساليب الرياضية الحديثة في بحوث العمليات والعمليات الإحصائية والعلوم الاجتماعية وعلم النفس ومختلف الأمور التي تؤثر على العمل الصناعي وظروفه وإدارته الفنية. من أجل تحقيق التكامل الصناعي.
رواد الهندسة الصناعية
ومن رواد الهندسة الصناعية الذين ساهموا بشكل كبير في تطويرها:
- صامويل كولت: هو أول من طرح فكرة خط التجميع.
- فريدريك تايلور: هو أول من طرح فكرة الإدارة العملية (بالإنجليزية: Scientific Management) ودراسة الزمن والحركة (بالإنجليزية: Motion and Time Study).
- هارينجتون إيمرسون: وصف الأساليب الأساسية التي تعمل على تحسين كفاءة الإنتاج في كتابه الذي يحمل عنوان المبادئ الاثني عشر للكفاءة.
- هنري لورانس جانت: هو من وضع خطة الإدارة التنظيمية.
- هنري فورد: هو أول من استخدم خط التجميع في صناعة السيارات.
- إلياهو م. جولدرات: هو أول من وضع نظرية القيود، والتي من خلالها تم تحديد أهم العوامل التي من الممكن أن تعيق تقدم التصنيع، أو أي عملية أخرى، وسبل تحسينها.
مجالات الهندسة الصناعية
تهتم الهندسة الصناعية بمجموعة من التخصصات المتنوعة التي تهتم بتحسين النظم المتكاملة للمؤسسات، لذلك هناك العديد من المجالات الفرعية للهندسة الصناعية، منها ما يلي:
أنظمة التصنيع
تمكن أنظمة التصنيع المؤسسات من فهم العلاقات الدولية التي تحكم عمليات التصنيع الحديثة وكذلك المصنعين والموردين والمهندسين والباحثين والمسوقين والمديرين باستخدام هندسة النظم وأساليب التصميم المتكاملة لتحقيق التميز في التصنيع.
الجودة والموثوقية
لا شك أن الجودة والموثوقية تعتبر من أهم عوامل النجاح في الصناعات التحويلية والخدمات، كما أنها من المكونات الرئيسية لتحقيق نمو الأعمال ونجاحها، بحيث تساعد برامج تحسين الجودة والموثوقية على تحقيق تنافسية كبيرة ميزة للمؤسسات من خلال تحسين الجودة والإنتاجية في المؤسسات التصنيعية والخدمية. يعتمد هذا المجال على دمج مفاهيم وأدوات وتقنيات الجودة الحديثة لتطوير وتنفيذ وصيانة الأنظمة، بالإضافة إلى مفاهيم التحسين المستمر ومنهجية Lean Six Sigma.
سلسلة التوريد والخدمات اللوجستية
تتطلع الشركات إلى تطوير استراتيجيات لوجستية وسلسلة توريد فعالة بهدف الحصول على ميزة تنافسية في السوق لأنها تساعد على تحسين العمليات الإدارية لأنشطة الشراء وإدارة دورة حياة المنتج وسلسلة التوريد لتشمل المخزون والأصول وخطوط الإنتاج والخدمات اللوجستية. لتشمل إدارة عمليات النقل والطلب. يمكن أيضًا أن تتوسع أنظمة إدارة سلسلة التوريد لتشمل أنشطة التجارة العالمية، مثل إدارة الموردين العالميين وعمليات الإنتاج المتعددة.
التصميم والتخطيط
تعتبر عمليات التصميم والتخطيط من العمليات الأساسية قبل مرحلة التصنيع. يعتمد هذا المجال على تطوير النماذج الأولية، ورسم المخططات، وتحديد المواد اللازمة، وحساب تكاليف الإنتاج النسبية، بالإضافة إلى التنسيق مع متخصصي التصنيع لتحديد متوسط وقت الإنتاج لكل منتج على حدة لضمان الجودة مع الحفاظ على احتياجات المخزون.
الإدارة الهندسية
تعمل الإدارة الهندسية على سد الفجوة بين العمليات الهندسية والإدارية من خلال توفير المعرفة والمهارات الإدارية والفنية لأعضاء المنظمة لتحقيق الأهداف المشتركة. يعتمد هذا المجال على مجموعة من المهارات الفنية والإدارية الأساسية لإعداد المهندسين لتولي الأدوار القيادية في المنظمات.
تطوير المنتج
يعد تطوير المنتجات الجديدة عاملاً رئيسياً في تحقيق الاستدامة في مؤسسات التصنيع ذات القدرة التنافسية العالية وفي جذب وخلق ولاء العملاء. يركز هذا المجال على إدارة دورة حياة المنتج (PLM)، والهندسة، والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر، والاستدامة لمساعدة المؤسسات على البقاء في السوق شديدة التنافسية من خلال تطوير المنتجات والابتكارات.
تقدير التكلفة
يعد تقدير التكلفة وإدارتها من المجالات المهمة في الهندسة الصناعية، حيث يركز هذا المجال على تحليل عمليات التصنيع ودراسة التكاليف اللازمة لبناء البنية التحتية أو تصنيع المنتجات لتحقيق الأهداف التنظيمية من خلال التعاون والتشاور مع خبراء الصناعة ومراجعة التكاليف النسبية أداء الأنشطة في عملية معينة، وكذلك بناءً على… مقدار الوقت والعمل والمواد المطلوبة.
العوامل البشرية وبيئة العمل
تتزايد أهمية الإدارة السليمة للموارد البشرية، وجودة الحياة وبيئة العمل الصحية، والسلامة والصحة المهنية، ويركز هذا المجال على التحسين المستمر والتصميم المريح الخالي من المخاطر لبيئة العمل ليشمل جودة الهواء، والإضاءة، والضوضاء، والآثار طويلة المدى لأهميتها وارتباطها الوثيق بجودة الأداء وتحسينه. أَثْمَر.
باختصار، تعتبر الهندسة الصناعية مجالًا حديثًا ومتطورًا يلعب دورًا أساسيًا في تحسين الإنتاجية وتحقيق الكفاءة في العمليات الصناعية. تعتبر هذه الدراسة موسوعة شاملة تسلط الضوء على أهميتها وتطورها المستمر. يجب على الشركات والصناعات الاستفادة من هذه النتائج لتحقيق النجاح والتطور المستدام.