التصميم والتطوير
إحدى الفروع الهندسية المتميزة بسرعة النمو والتطور والتي أصبحت تشكل أساس البناء الاقتصادي للدول المتقدمة صناعيا، بسبب علاقتها المباشرة مع مختلف الأنظمة الصناعية وعناصرها الإنتاجية من الأفراد والمواد والمعدات والتقنيات ورأس المال....
ومن ناحية أخرى يمكن اعتبار أن المهندس الصناعى فى كلمة مختصرة هو جسر بين الإدارة وأهدافها، وتعرف مهنة الهندسة الصناعية وفقا لمعهد المهندسين الصناعيين (Institute of Industrial Engineers) بأنها:

" تلك المهنة التي تهتم بتصميم وتطوير وإنشاء الأنظمة المتكاملة من الأفراد والمواد والمعدات، مبنية على المعرفة والمهارة المتخصصة في العلوم الرياضية والفيزيائية والاجتماعية المتكاملة مع التركيز على الأسس الهندسية وطرق التحليل والتصميم الهندسي وذلك بهدف توقع وتقييم النتائج التي يمكن الحصول عليها من هذه الأنظمة."

الهندسة الصناعية هى مجال من مجالات الهندسة ومن مميزاتها أنّها لها مجال فى العديد من الشركات والمصانع المختلفة مثل الطيران و البنوك و المستشفيات و شركات البترول وغيرها فهو يعتبر مجال عام لتحقيق أهداف الإدارة من خلال إعداد الخطط والتنظيم الجيّد و الحفاظ على الجودة وتطبيقها والتعامل مع العاملين وغيرها ومن الممكن للمهندس الصناعى الوصول للمناصب الإداريّة نظرا لأن عمله قريب من الإدارة و مهمّاتها. وهناك العديد من التعريفات للهندسة الصناعية ولكن هناك خطوط رئيسية لها :

• تطوير طرق للإستفادة المثلى من البشر والآلات والأدوات وغيرها من أجل التوصل لأفضل الطرق إقتصاديا لتقديم خدمة أو تصنيع منتج.
• تهتم الهندسة الصناعية بتحسين وتطوير نظم متكاملة من البشر و الأدوات والطاقة ويلزم لها معرفة بعلم الرياضيات و العلوم الإجتماعية.

فى عصر متسارع الخطوات لا تُقبل منتجات أو خدمات جودتها ضعيفة إن المنافسة فى الأسواق المحليّة والعالميّة لا تعتمد على أحلام الحالمين ولكنها تعتمد على مقدار الجهد المبذول من أجل الوصول إلى إرضاء العميل (الزبون) ومن أجل الوصول لأعلى مستويات الجودة. و إذا لم تكن هذه المؤسسة أو الشركة تقدّم أعلى مستويات الجودة فإنه ببساطة سيقدمّها آخرون إن الهندسة الصناعيّة من أهدافها الرئيسيّة هو تنفيذ ما تريده الإدارة بأقل كُلفة و أعلى جودة.


الهندسة الصناعية عبر التاريخ

- تعتبر الأعمال المرتبطة بمهنة الهندسة الصناعية من أقدم الأعمال الهندسية التي باشرها الإنسان. ويمكن تتبع استعمال وظائف هذه المهنة في جميع العصور منذ بداية صناعة السهام والرماح في العصور السحيقة مرورا بعصور النهضة الزراعية وعصور استخراج المعادن. واستخدمت هذه الوظائف في جميع بلاد الحضارات القديمة في كثير من مجالات تصميم وتنظيم وجدولة عناصر العمل وتجهيزه مثل بناء الأهرام والسفن والعجلات الحربية وتصنيع الورق والنسيج واختيار مواقع الصناعات والمدن وتخزين وجدولة المواد.

- يعتبر فردريك وينسلو تايلور هو الأب للهندسة الصناعية وبالرغم من ذلك فإن هناك بعض الأفكار الرئيسية لا تعود إليه . فإن بحث آدم سميث والمسمى بغِنى الشعوب كان له تأثير سابق وقد أًَصدر فى 1776 .
و أيضا بحث توماس مالثوس المسمى بمقالة عن السكان والذى تم إصداره فى 1798 و بحث ديفيد ريكاردو الذى يُسمى "مبادئ الإقتصاد السياسي وفرض الضرائب" والذى تم إصداره فى 1817 وأيضا بحث جون ستيوارت ميل المسمى بأساسيات السياسة الإقتصادية وتم إصداره فى 1848.كل هذه الأعمال زوّدت توضيح تقدّمى كلاسيكى لنجاح الثورة الصناعية. كان يسمّى مجال الهندسة الصناعية بعلم الإقتصاد فى إنجلترا قبل أن يدخل التصنيع أمريكا. وأيضا تشارلز بابيج هو عضو رئيسى مشارك لتايلور. وتشارلز هو بروفسور رياضيات فى جامعة كامبريدج وكان كتابه " إقتصاد الآليّة والمصنّعين فى سنة 1832.

فى أواخر القرن التاسع عشر, تم عمل العديد من التطويرات والتى قادت إلى تكوين الهندسة الصناعية. وعموما لا يمكن ذكر تاريخ الهندسة الصناعية دون ذكر فردريك وينسلو تايلور الأب للهندسة الصناعية ويحتمل أن يكون هو رائد الهندسة الصناعية الأشهر وهو الذى صاغ التعبير الإدارة العلمية لوصف الطرق التى استحدثها خلال دراساته التجريبية.وكانت أعماله ,مثل غيره, تغطى مواضيع مثل تنظيم العمل من خلال الإدارة وإختيار العامل و التدريب وغيرها.

عائلة جلبريث كانت مفوّضة بتطوير دراسات الوقت والحركة, ولقد عمل كلٌ من فرانك جلبريث وزوجته الدكتوره ليليان على فهم: التعب - تطوير المهارة - دراسات الحركة وأيضا دراسات الوقت .

لقد كانت أسرة جلبريث مهتمّة بـ " الطريقة الوحيدة الأفضل لأداء العمل". وواحدة من أهم الأشياء التى عملتها أسرة جلبريث هى" تصنيف حركات الإنسان الرئيسيّة إلى 17 حركة" بعضها فعّال و الآخر غير فعّال. وأوضح جلبريث أن الوقت اللازم لإتمام حركة فعّالة يمكن تقليله لكن من الصعب جدا أن يتم إزالته ، ومن الناحية الأخرى يجب إزالة الغير فعّالة بالكامل إذا أمكن.

خلال الستينيّات من القرن الماضى وبعدها أيضا, بدأت الجامعات فى تبنّى تقنيّة "بحوث العمليّات " وقامت بإضافتها إلى مناهج الهندسة الصناعيّة. ومن خلال الكمبيوتر أو Digital Computer و القدرات الضخمة للتخزين , أصبح المهندس الصناعى يمتلك أداة جديدة للحسابات الضخمة بطريقة سريعة.ومن خلال قدرات التخزين الضخمة للكمبيوتر أصبح من الممكن تسجيل النتائج السابقة ومقارنتها بالمعلومات الجديدة ,وهذه المعلومات يستطيع من خلالها المهندس الصناعى دراسة نظم الإنتاج و تفاعلها مع التغيير بطريقة قويّة وجيّدة.


اهتمامات ومجالات عمل الهندسة الصناعيّة

▪ المنتج Product:

تهتم الهندسة الصناعية ( هندسة التصميم والانتاج ) بدراسة وتحليل العملية الإنتاجية للمنتج ، بدءاً من مرحلة الفكرة والتصميم والتنفيذ والتصنيع وانتهاء بعملية التسويق والدعم الفني في مرحلة مابعد البيع ، ولكن من وجهات نظر خاصة بعملية التصنيع نفسها ( جودة المنتج ) .


▪ تصميم وتطوير المنتج Product Development and Design:

يقوم المهندس الصناعي بتصميم المنتج ودراسة موثوقيته وتكلفته وقابليته للإنتاج. بالإضافة إلى اختيار المواد وعوامله الإنسانية ودراسة متغيرات المواصفات ووضع القواعد القياسية والتوصيف.


▪ الإنتاج Production وعمليات الإنتاج Production Process

تهتم الهندسة الصناعية بتصميم عمليات الإنتاج الأساسية المثلي للقيام بالعملية الإنتاجية وتشمل:

1- دراسة قرار الإنتاج أو الشراء لجزء أو أجزاء من المنتج.
2- دراسة عمليات الإنتاج واختيار العملية الإنتاجية المناسبة.
3- دراسة وتحليل العمل وأزمنته القياسية .
4- التخطيط لعمليات الإنتاج وتسلسلها المنطقي ووضع جداول تسلسل العمليات ومخططات مسار حركة الإنتاج والتجميع .
5- دراسة وسائل الفحص وضبط الجودة ووضع أساليب مخططات الرقابة وأخذ العينات.
6- تحديد الكميات المطلوبة من المادة الخام والعمالة وذلك باستخدام الطرق التجريبية والتحليلية والمحاكاة.
7- اختيار المعدات والأدوات ومعدات المناولة ونظمها.


ومن ضمن مهام الهندسة الصناعية عمليات التخطيط وجدولة ومراقبة الإنتاج من خلال :

1- تحديد أساليب الرقابة على جودة المنتج.
2- وضع جداول الإنتاج .
3- مراقبة مخزون المواد الأولية والمنتجات النهائية.
4- التخطيط لإيجاد معدلات الإنتاج بواسطة طرق التخطيط على المدى المتوسط .
5- تحديد أساليب الرقابة على الإنتاج وأداء العمالة.


▪ تصميم موقع العمل Workplace Design

من أولويات الهندسة الصناعية تولي مسؤولية :

1- تحليل واختيار الموقع الأمثل للمصنع أو العمل أو مكان الخدمة ، بناء على المعطيات من خلال تحليل نقاط القوة ونقاط الضعف .
2- تصميم خطوط الإنتاج وتنظيمها وترتيبها بالشكل الذي يحقق جودة العمل والمنتج ، من خلال تخطيط حركة الإنتاج ومواقعها.
3- تحليل توازن خطوط الإنتاج والتجميع.
4- تحديد مراكز العمل والأنشطة المساندة للإنتاج .
5- تحديد متطلبات المبنى وخدماته ومنافعه لعمليات الإنتاج والعوامل الإنسانية ومتطلبات السلامة.
6- تحديد متطلبات الصيانة للمعدات والأدوات والموقع.

▪ أبحاث التسويق Marketing Research:

دراسة الجدوى الاقتصادية للإنتاج الصناعي حيث يتم تقدير كل من التكلفة وحجم السوق بالإضافة إلى حساب طاقة المصنع وربحية المشروع الصناعي. وكذلك دراسة المتغيرات في مواصفات المنتج ومن ثم وضع قواعد لتقييس هذه المواصفات وتبسيطها..

بعض إهتمامات المهندس الصناعى الحديثة

▪ العلوم الانسانية
هذا الموضوع يجعل الهندسة الصناعية منفردة نوعا ما عن باقى إختصاصات أو مجالات الهندسة. يجتاز المهندس الصناعى بعض الدروس فى علم النفس و علم الإجتماع حتى يساعدهم على فهم مواضيع مثل إدارة البشر وأيضا تساعدهم مثل هذه الدراسات على فهم كيفيّة التعامل مع هذه المسائل.ومن مساحات الإهتمام الأخر للمهندسين الصناعيين هو تحديد كم عدد العمّال أو الناس المطلوبين؟ وهل هذا العمل أو هذه الوظيفة مناسبة لعامل من البشر ؟وهل العملية آمنة؟ ما هى درجة الدفع التى يجب أن تُمنح لهذا العمل؟ هل يتطلّب العمل مزيدامن التدريب للعاملين ؟ وهل هناك تواصل جيّد بين الإدارة والعاملين؟

▪ إحتياجات القوّة العاملة
لفهم إحتياجات القوّة العاملة يجب أن يفهم المهندس الصناعى بطريقة كبيرة دراسة الوقت , دراسة الحركة ( حركة العاملين وغيرها.).ومن خلال سياسة الشركة فى وضع نماذج أداء العمل يتم إختيار واحدة.

▪ دراسة الحركة
كل عمل أو عمليّة يمكن تقسيمها إلى عناصر عمل أساسيّة , وقد وجدت عائلة جلبريث أن هذه الحركات الـ 17.تحتاج إلى الوقت الدقيق المطلوب لإتمام كل حركة ، والذي لايمكن أن يتغيّر.
إن القواعد التى تستخدم فى دراسة الحركة تحاول مساعدة الشخص أو العامل حركة متوازنة ومتزامنة.مثال: لا يجب إستعمال دوّاسة القدم إلا عندما يجلس العامل. كذلك يجب أن تكون بيئة العمل أو العمّال مناسبة وجيدة حتى تصلح لكفاءة العمل،مثلا يجب أن تكون الأدوات مثبّتة لإزالة .

وللإبقاء على الشركة في حدود المنافسة الحقيقية لابد من مواصلة زيادة سعة الإنتاج و أيضا تقليل التكلفة ، لذلك فإن الهندسة الصناعية تأتى بالجديد من التحسينات و التطوير في العمل بشكل مستمر وعلى مدار وقت العمل كوسيلة لبقائها في دائرة المنافسة الفعالة .

▪ دراسة الوقت
توفر الهندسة الصناعيّة معيار أو ميزان عادل مُحتمل لكل عمليّة، وبدون وجود معيار محدّد سوف تجد الشركات صعوبة فى تحديد المصطلح المعروف بـ Lead-time على منتجاتها .
وعن طريق التقديرات فإنّ 12% من تكلفة الشركة الكليّة يأتى من العمالة المباشرة وهناك 43% من التكلفة تأتى من سعر أو تكلفة المادّة ويذهب ال 45% الباقون فى الـ overhead.

إن المقاييس سيتم وضعها لكل جزء أو شىء فى الشركة ليس فقط العمليات التى تقوم بها العمالة المباشرة, وسوف تكون الهندسة الصناعيّة مشاركة أيضا فى تحليل ووضع المقاييس لشُغل المكاتب أيضا.ويتم صرف الوقت الكافي لدراسة الحسابات التي تسببها التأخيرات التى لا يمكن تجنّبها .

إن الوقت الضائع أو المبدّد كمثال : فى البحث عن الأدوات لن يوضع فى المعايير النهائيّة، والتوقّع سيكون على أساس أن مكان العمل سيكون مصمّما ليكون ملاءما للعمل و سيكون خالى من أى مظاهر للتبديد، وبوضع معايير فعّالة,تتمكن الشركة من تحديد ما إذا كانت عدد القوّة العاملة مناسبة للعام القادم. وقبل تأسيس المعايير يجب أن تكون الشركة ملمّة بالسعة الحالية والإحتياجات إلى مساعدة إضافيّة