بحث علمي عن الهندسة الصناعية

يقدم لكم موقع إقرأ في هذا المقال بحث علمي عن الهندسة الصناعية ، و تاريخ الهندسة الصناعية ، و مراحل تطور الهندسة الصناعية ، و رواد الهندسة الصناعية ، و مجالات الهندسة الصناعية ، تختص الهندسة الصناعية بالطرق التي تساعد على جعل أو أداء الأمور بطريقة أفضل، ويهتم هذا المجال بتخفيض كلفة الإنتاج، وزيادة الكفاءة، وتحسين جودة المنتجات والخدمات، وحماية البيئة، والمحافظة على سلامة وصحة العاملين، ويختص هذا الفرع بإزالة الوقت، والمال، والمواد، والطاقة المهدورة، ويدخل عمل المهندس الصناعي في جميع خطوات التصنيع والإنتاج، ويمكن له أن يصمم مرفقاً جديداً، أو أن يوسع مرفقاً آخر، أو أن يكتب المواصفات المطلوبة لشراء معدة جديدة، أو تصميم عملية جديدة للإنتاج، أو أدوات جديدة.

بحث علمي عن الهندسة الصناعية

الهندسة الصناعيّة هي عبارة عن فرع من فروع الهندسة، حيث تشتملُ على معرفة طريقة أداء الأشياء والعمليّات المختلفة، وجَعلها تعمل بشكل أفضل؛ فهي تتناول في طيّاتها عمليّات التصميم، والتطوير، والتشغيل، والاختبار لمُختلَف الأنظمة الصناعيّة التي تُفيدُ الإنسان، وتُحسِّن من عمليّة الإنتاج، كما تُحسِّن الهندسة الصناعيّة من أساليب العمل والإنتاج؛ للوصول إلى كلّ ما هو أفضل، إذ يَهدفُ المهندس الصناعيّ في عمله إلى خَفْض تكاليف الإنتاج، وزيادة كفاءة العمليّات، كما يهتمُّ بتحسين جودة المُنتَجات والخدمات التي يتمّ تقديمها.

وتهتمُّ الهندسة الصناعيّة بشكل عام ببناء وتطوير الأنظمة الصناعيّة المُتكامِلة، بمختلف عناصرها من أفراد، ومعلومات، وموادّ، ومعدّات، بالإضافة إلى الطاقة، وتعتمدُ في بناء هذه الأنظمة على المعرفة، والمهارات في مختلف العلوم، كالفيزياء، والعلوم الاجتماعيّة، والرياضيّات، بالإضافة إلى الأساليب، والمبادئ الهندسيّة في التصميم، والتحليل، وهنا يجدر الذكر بأنّ الهدف الأساسيّ هو الجَمْع بين كافّة العلوم، والمبادئ الهندسيّة؛ لزيادة كفاءة الأنظمة الصناعيّة في قطاع المُنتَجات، أو قطاع الخدمات، وتقييم الأداء بفاعليّة أكبر.

تاريخ الهندسة الصناعية

ظهرت الأعمال المُرتبطة بالهندسة الصناعيّة منذ القِدَم؛ فقد تجلَّت البداية في صناعة الرماح، والسهام في العصور القديمة، ثمّ في عصر النهضة الزراعيّة، ومنها إلى عصر استخراج المعادن، إذ أنشئت الأعمال المُتعلِّقة بالهندسة الصناعيّة، وشملت بلاد الحضارات القديمة جميعها، وظهرَ ذلك جليّاً في تطوير التصميم، والتنظيم، والقدرة على جدولة الأعمال وتجهيزها باحترافيّة عالية، ومن الأمثلة على ذلك: صناعة السُّفُن، والعجلات الحربيّة، وبناء الأهرامات، وصناعة الورق، والنسيج، وغيرها من الصناعات الأخرى، وقد ازداد تطوُّر وتعقيد الأعمال، والمُنظَّمات، والمُؤسَّسات المُرتبِطة بالهندسة الصناعيّة، إذ أصبحت تَصبُّ تركيزها على تحسين الجودة، وزيادة فعاليّة العمليّات الإنتاجيّة، من خلال إدخال الحواسيب، وعمليّات الأتمتة على النُّظُم الإنتاجيّة.

وقد أدّى ذلك إلى نُموّ الهندسة الصناعيّة نُموّاً ملحوظاً، مع أنّ عمل المهندس الصناعي كان يرتكز على العمليّة الإنتاجية، إلّا أنّ الشركات والمُؤسَّسات وسَّعت دائرة عمله لتشملَ تصميم الأنظمة الإداريّة، ومع إضافة طابع هندسة النُّظُم إلى تخصُّص الهندسة الصناعيّة، أصبح العمل على المستوى العامّ للشركات، ويمكن القول بأنّ الهندسة الصناعيّة كانت ترتكز في بداياتها على زيادة كفاءة العمليّات المختلفة، وزيادة الأرباح الناتجة عنها، ومن ثمّ انتقلَت إلى تطوير الآلات، والمعدّات، وتحسين استخدام مصادر الطاقة، وإيجاد تطبيقات مختلفة ومُتطوِّرة تساعد في تحسين الإنتاجيّة وزيادتها، كما ظَهَر مفهوم إدارة الجودة الشاملة (بالإنجليزيّة: Total Quality Management)، والذي يتّم اختصاره في (TQM)، حيث أصبحَ جزءاً أساسيّاً من الهندسة الصناعيّة فيما بعد؛ وذلك لأنّ إدارة الجودة الشاملة تُركِّز في مُجمَلها على تحسين جودة المُنتَجات، كما تحرص على مراقبة مراحل العمليّة الإنتاجيّة جميعها.

مراحل تطور الهندسة الصناعية

مرَّت الهندسة الصناعيّة خلال تطوُّرها بعدّة مراحل، حيث كان للعديد من المُفكِّرين، وروّاد الهندسة دوراً كبيراً فيها، وهذه المراحل هي:

مرحلة تخصيص العمل (بالإنجليزيّة: Specialization):وفي هذه المرحلة يتمّ تقسيم أساليب الإنتاج إلى عدّة وحدات، بحيث يكون لكلّ وحدة عمالة مُتخصِّصة فيها، الأمر الذي يرفع الإنتاجيّة.
مرحلة تبسيط العمل (بالإنجليزيّة: Simplification): وفي هذه المرحلة يتمّ وَضْع خطوات لكلّ وحدة من وحدات العمليّة الإنتاجيّة، إذ تكون خطوات مُتسلسِلة ومنطقيّة، ينتجُ عنها تصاميم جديدة لأنظمة الإنتاج.
مرحلة توحيد المعايير (بالإنجليزيّة: Standardization): ويتمّ فيها توحيد معايير المُنتَجات، ومواصفاتها، الأمر الذي يُنتج توحيداً قياسيّاً للمعدّات، والأدوات المُستخدَمة في الإنتاج.
مرحلة الإنتاج بكمّيات كبيرة (بالإنجليزيّة: Mass Production): في هذه المرحلة تُستخدَم معدّات، وأساليب إنتاجيّة مُتطوِّرة؛ لضمان إنتاج كمّيات كبيرة، مع مراعاة أن تكون الكفاءة الإنتاجيّة مرتفعة، وأسعار المُنتَجات مُنافِسة في الأسواق.
مرحلة الإدارة العلميّة (بالإنجليزيّة: Scientific Management): وفيها تتمّ إدارة أنظمة الإنتاج، وتشتمل الإدارة على التخطيط، والتصميم، والقياس، والجدولة، كما تشتمل هذه المرحلة على العديد من المهامّ، ألا وهي:
- دراسة طُرُق التخطيط، وجدولة الإنتاج (بالإنجليزيّة: Schedualing, Planning and Control).
- دراسة مُتطلَّبات المعدّات، والعمالة، ومكان العمل (بالإنجليزيّة: Industrial acility Design).
- دراسة طُرُق وأساليب الإنتاج (بالإنجليزيّة: Process Design).
- دراسة أزمنة الإنتاج، وحركة العمل (بالإنجليزيّة: Work Design & Motion and Time Study).
مرحلة التكامُل الصناعيّ (بالإنجليزيّة: Industrial Integration): وفي هذه المرحلة يتمّ استخدام أساليب تقنيّة، وطُرُق رياضيّة حديثة لبحوث العمليّات، والعمليّات الإحصائيّة، وعلوم الاجتماع، وعلم النفس، ومختلف الأمور التي تُؤثِّر في العمل الصناعيّ، وظروفه، وإدراته الفنّية؛ من أجل إحداث التكامُل الصناعيّ.

رواد الهندسة الصناعية

ومن روّاد الهندسة الصناعيّة، والذين أسهموا بشكل كبير في تطوُّرها:

صمويل كولت (بالإنجليزيّة: Samuel Colt): وهو أوّل من ظهر بفكرة خطّ التجميع (بالإنجليزيّة: Assembly Line).
فريدريك تايلور (بالإنجليزيّة: Frederick Taylor): وهو أوّل من قدَّم فكرة الإدارة العمليّة (بالإنجليزيّة: Scientific Management)، ودراسة الوقت والحركة (بالإنجليزيّة: Motion and Time Study).
هارينغتون إيمرسون (بالإنجليزيّة: Harrington Emerson): وقد وصف الأساليب الأساسيّة التي تُحسِّن من كفاءة الإنتاج في كتابه الذي يحمل عنوان مبادئ الكفاءة الإثنا عشر (بالإنجليزيّة: Twelve Principles of Efficiency).
هنري لورنس جانت (بالإنجليزيّة: Henry Laurence Gantt): وهو من طوَّر المُخطَّط الخاصّ بالإدارة التنظيميّة.
هنري فورد (بالإنجليزيّة: Henry Ford): وهو أوّل من استغلَّ خطّ التجميع في تصنيع السيارات.
إلياهو جولدرات (بالإنجليزيّة: Eliyahu M. Goldratt): وهو أوّل من طوَّر نظريّة القيود والشروط (بالإنجليزيّة: Theory of Constraints)، والتي من خلالها تمَّ تحديد أهمّ العوامل التي يمكن أن تُعيقَ سَير التصنيع، أو أيّة عمليّة أخرى، وطرق تحسينها.

قد يهمك:

مجالات الهندسة الصناعية

تعنى الهندسة الصناعية في مجموعة من التخصصات المتنوعة التي تهتم بتحسين الأنظمة المتكاملة للمؤسسات، لذلك هناك العديد من المجالات الفرعية للهندسة الصناعية منها ما يأتي:

أنظمة التصنيع

تمكن أنظمة التصنيع المؤسسات من فهم العلاقات الدولية التي تحكم عمليات التصنيع الحديثة وكذلك كل من المصنعين، الموردين، المهندسين، الباحثين، المسوقين والمديرين من خلال استخدام أساليب هندسة النظم والتصميم المتكامل لتحقيق التميز في التصنيع.

الجودة والموثوقية

لا شك بأن الجودة والموثوقية يعتبران من أهم عوامل النجاح في الصناعات التحويلية والخدمية وكذلك من المكونات الرئيسية لتحقيق نمو الأعمال والنجاح، بحيث تساعد برامج تحسين الجودة والموثوقية من تحقيق ميزة تنافسية كبيرة للمؤسسات من خلال تحسين الجودة والإنتاجية في مؤسسات التصنيع والخدمات. يرتكز هذا المجال على دمج مفاهيم الجودة الحديثة وأدواتها وتقنياتها لتطوير وتنفيذ وصيانة الأنظمة، بالإضافة إلى مفاهيم التحسين المستمر ومنهجية الستة سيجما الرشيقة.

سلسلة التوريد والخدمات اللوجستية

تتطلع الشركات إلى تطوير استراتيجيات لوجستية وسلسلة توريد فعالة بهدف الحصول على ميزة تنافسية في السوق حيث أنها تساعد في تحسين العمليات الإدارية الخاصة بأنشطة المشتريات، إدارة دورة حياة المنتج، سلسلة التوريد لتشمل المخزون، الأصول، وخطوط الإنتاج، والخدمات اللوجستية لتشمل النقل وإدارة عملية الطلب. يمكن لأنظمة إدارة سلسلة التوريد أيضًا أن تتوسع لتشمل أنشطة التجارة العالمية، مثل إدارة الموردين على المستوى العالمي وعمليات الإنتاج المتعددة.

التصميم والتخطيط

تعد عمليتي التصميم والتخطيط من العمليات الأساسية قبل مرحلة التصنيع، يرتكز هذا المجال على تطوير النماذج الأولية، رسم المخططات، تحديد المواد اللازمة، وحساب تكاليف الإنتاج النسبية، بالإضافة إلى التنسيق مع المتخصصين في 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 والتقنية لدى أفراد المؤسسة لتحقيق الأهداف المشتركة. يرتكز هذا المجال على مجموع المهارات التقنية والإدارية الأساسية لإعداد المهندسين لأدوار قيادية في المؤسسات.

تطوير المنتج

يعد تطوير المنتجات الجديدة عاملاً رئيسيًا في تحقيق الاستدامة في المؤسسات والأعمال التصنيعة شديدة التنافسية وجذب العملاء وخلق الولاء لديهم. يرتكز هذا المجال على إدارة دورة حياة المنتج PLM والهندسة والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر والاستدامة لمساعدة المؤسسات على البقاء في السوق شديد التنافسية من خلال التطويرات والابتكارات التي يتم استحداثها للمنتجات.

تقدير التكلفة

إن تقدير وإدارة التكلفة من المجالات المهمة في الهندسة الصناعية، بحيث يركز هذا المجال على تحليل العمليات التصنيعية ودراسة التكاليف اللازمة لبناء البنية التحتية أو تصنيع المنتجات لتحقيق أهداف المؤسسات من خلال التعاون والتشاور مع خبراء الصناعة ومراجعة التكاليف النسبية لأداء الأنشطة في عملية معينة، وكذلك استنادًا إلى مقدار الوقت، العمالة، المواد المطلوبة.

العوامل البشرية وبيئة العمل

تعد إدارة الموارد البشرية السليمة، وجودة حياة وبيئة العمل الصحية، والسلامة والصحة المهنية ذات أهمية متزايدة، ويركز هذا المجال على التحسين المستمر والتصميم المريح الخالي من المخاطر لبيئة العمل لتشمل جودة الهواء، الإضاءة، الضوضاء، والتأثيرات طويلة المدى لأهميتها وارتباطها الوثيق في جودة الأداء وتحسين الإنتاجية.