هندسة الأجهزة والتحكم: اكتشف أنظمة الأتمتة الصناعية في المستقبل

تركزهندسة الأجهزة والتحكم على تصميم وتهيئة وصيانة أنظمةالأتمتة الصناعية التي تتحكم في الآلات والعمليات داخل الصناعات وتراقبها. يضمن هذا الفرع من الهندسة تشغيل العمليات بكفاءة وأمان وفعالية من حيث التكلفة باستخدام مجموعة متنوعة منأدوات القياس وأنظمة التحكم.

الهدف الرئيسي في هذا المجال هو الحفاظ على الاستقرار وتحسين أداء النظام بأكمله من خلال القياس والتحكم الدقيقين.

يُعد دور مهندس الأجهزة والتحكم حيويًا لمجموعة كبيرة من الصناعات، بما في ذلك الصناعات الدوائية أو الكيميائية وتوليد الطاقة. في هذه البيئات، يعملون على تطوير وصيانة الأنظمة التي تهدف إلى الدقة وكفاءة الطاقة والسلامة.

من خلال تطبيق التقنيات الحديثة والاستراتيجيات المبتكرة، تساهمهندسة الأجهزةالصناعية وهندسة التحكم مساهمة كبيرة في موثوقية وجودة العمليات الصناعية، وهو أمر ضروري في مشهد السوق التنافسي اليوم.

أساسيات هندسة الأجهزة والتحكم

تُعد هندسة الأجهزة والتحكم جزءًا لا يتجزأ من التشغيل الفعال للعمليات في مجموعة متنوعة من الصناعات. وتشمل الأنظمة والأدوات المصممة لقياس الكميات المادية والتحكم فيها لضمان الأداء الأمثل والسلامة.

إن وجود خلفية في الهندسة الكهربائية أمر شائع بين مهندسي الأجهزة، مما يؤكد الطبيعة متعددة التخصصات لهذا المجال.

تقنيات الاستشعار والقياس

أجهزة الاستشعار هي عيون وآذان أنظمة التحكم، حيث تقوم بتحويل الكميات الفيزيائية إلى إشارات كهربائية. وهي ضرورية لرصد متغيرات العمليات الصناعية والتحكم فيها مثل درجة الحرارة والضغط والتدفق والمستوى، وهي ضرورية لضمان كفاءة العمليات وسلامتها.

وتتراوح تقنيات القياس من المزدوجات الحرارية البسيطة لقياس درجة الحرارة، ومستشعرات الضغط لقياس الضغط، ومسابير المستوى لقياس المستوى، إلى مقاييس التدفق بالموجات فوق الصوتية الأكثر تعقيدًا لقياس التدفق.

يؤثر اختيار تقنية المستشعرات على دقة القياسات وموثوقيتها ونطاقها، مما يجعل من الضروري اختيار المستشعرات المناسبة لمراقبة متغيرات العمليات الصناعية هذه.

الأنظمة والتصميم

في مجال هندسة الأجهزة والتحكم، يعد تصميم أنظمة التحكم الرقمية وتكاملها أمرًا ضروريًا لضمان موثوقية وسلامة التصنيع وتنظيم العمليات.

تلعب ماكينات التحكم دورًا محوريًا في أتمتة العمليات داخل الأنظمة الهندسية المختلفة، مما يحسن من مراقبة الآلات والتحكم فيها في المنشآت، خاصة في صناعات مثل الطاقة الكهرومائية.

بالإضافة إلى ذلك، تُعد معدات التحكم في العمليات ضرورية لكفاءة وإنتاجية معدات الإنتاج، حيث توفر الأجهزة الصناعية وأنظمة التحكم التي تدعم التشغيل السلس لعمليات التصنيع.

البنية التحتية للأتمتة الصناعية

تشير البنية التحتية في الأتمتة الصناعية إلى الأطر المادية والمنطقية التي تدعم التكنولوجيا التشغيلية. ويجب أن يراعي تصميم هذه البنية التحتية الاحتياجات الحالية مع قابليتها للتكيف مع التطورات التكنولوجية المستقبلية.

تتمثل الاعتبارات الرئيسية فيما يلي:

• قابلية التوسع : تطوير أنظمة أتمتة صناعية يمكن توسيعها أو ترقيتها دون إعادة تصميم كبيرة.
• قابلية التشغيل البيني : التأكد من أن المعدات والأنظمة المختلفة يمكن أن تعمل معاً بفعالية.
• أمن الشبكة والبيانات: حماية سلامة وسرية بيانات الأتمتة من الوصول غير المصرح به.

التقنيات الهندسية المتقدمة I&C

تطورت هندسة الأجهزة والتحكم مع دمج التقنيات المتقدمة، مما أدى إلى تحسين إنتاجية النظام وتحسينه واستقراره. تستفيد هذه التقنيات من الاتصالات الرقمية والمعالجات الدقيقة والذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لإنشاء أنظمة تحكم أكثر كفاءة واستجابة.

وحدات التحكم القابلة للبرمجة ونظام SCADA

تُعد وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) وأنظمةالتحكم الإشرافيوالحصول على البيانات (SCADA) العمود الفقري لهندسة التحكم والمراقبة الحديثة. وقد تطورت هذه الأنظمة مع المعالجات الدقيقة للسماح بمزيد من التحكم والمراقبة المتطورة.

تقوم أجهزة التحكم المنطق المنطقية القابلة للبرمجة بتنفيذ خوارزميات التحكم ومدخلات أجهزة إرسال العمليات، بينما توفر أنظمة SCADA رؤية عالية المستوى لتحسين التحسين والإدارة.

استراتيجيات التحكم المتقدمة

تستخدم استراتيجيات التحكم المتقدمة الروبوتات والذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لإنشاء أنظمة تحكم أكثر تكيفاً وذكاءً. تتيح هذه الاستراتيجيات إمكانية التحسين في الوقت الفعلي وتحسين الكفاءة التشغيلية بشكل كبير.

توضّح خوارزميات الصيانة التنبؤية والتحكم التكيّفي كيف أن هذه التقنيات تدفع حدود هندسة الاتصال والمراقبة التقليدية إلى الوراء.

التطوير الوظيفي لمهندس التحكم والأجهزة

يلعب مهندسو التحكم والأجهزة دوراً أساسياً في صيانة وتطوير أنظمة الآلات المعقدة. وغالباً ما يمتد دورهم إلى ما وراء حدود الهندسة الكهربائية والإلكترونية، مما يتطلب فهماً متعمقاً لكليهما.

ينطوي الطريق إلى أن تصبح مهندس أجهزة ذات قيمة على الالتزام بالبقاء على اطلاع دائم في هذا المجال الديناميكي. ويشمل ذلك الالتزام بمعايير الصناعة التي وضعتها هيئات موثوقة مثلالجمعية الدولية للأتمتة (ISA ) والحفاظ على مجموعة مهارات حديثة من خلال التعلم المستمر. يظل الامتثال للقانون ولوائح السلامة جزءًا لا يتجزأ من ممارستهم المهنية.

وفيما يتعلق بالتقدم الوظيفي، يمكن للمهندسين في هذا المجال أن يبدأوا كأخصائيين تقنيين أو مديري مشاريع، ويتقدموا إلى مناصب إدارة المشاريع، وربما يصلوا إلى مناصب إدارية عليا. تكثر الفرص الوظيفية في قطاعات مثل الطاقة النووية أو الطاقات المتجددة (الهيدروجين والطاقة الشمسية والغاز الحيوي، إلخ) حيث يوجد طلب كبير على مهندسي الإدخال والتركيب المؤهلين لإدارة الإنتاج وتحسينه.

• المؤهلات العلمية : الحصول على شهادة I&C في تخصص هندسي ذي صلة (شهادة في علوم الأجهزة والمقاييس والتحكم في الجودة، BTS CIRA Contrôle industriel et régulation automatique، دبلوم مهندس متخصص في الأنظمة الرقمية - الأجهزة، BTS CRSA Conception et Réalisation de Sèmemes Automatiques).
• الشهادات : احصل على شهادات من هيئات مثلمعهد التنظيم والأتمتة (IRA)، أو جمعية الكهرباء والإلكترونيات وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (SEE)، أوالجمعية الدولية لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ISA).
• الخبرة : اكتساب الخبرة العملية في مشاريع التحكم-التحكم-التحكم في جميع القطاعات الصناعية.

مهندسون على دراية بالتكنولوجيا المتطورة مستعدون لقيادة المشاريع التي تلبي المعايير الدولية للممارسات الهندسية.

• الأنظمة الذكية : دمج الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء في التحكم في الآلات والصناعة 4.0، ودمج التقنيات الجديدة والحوسبة الصناعية.
• الطاقة الخضراء : اعتماد الممارسات المستدامة بيئياً في المشاريع الهندسية.
• الأمن السيبراني : زيادة التركيز على تأمين أنظمة التحكم الصناعي.

إن دور مهندس المراقبة والاتصال ليس ثابتاً. فهو يتطور بما يتماشى مع التقدم التكنولوجي. وهذا يضمن استمرار الآلات والأنظمة في مختلف الصناعات في العمل بأقصى قدر من الكفاءة والسلامة.

ضع ثقتك في Fuji Electric الشركة الرائدة في مجال تصنيع أدوات القياس وأنظمة الأتمتة الصناعية