مستخدم:ASEN6/ملعب70

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
المسبار الفضائي إنسايتي المزودة بألواح شمسية
عنفات لتوليد طاقة الرياح.

الهَنْدَسَةٌ هو علم يستخدم المبادئ العلمية وتطبيقها لتصميم وتنفيذ المنشآت والهياكل والآلات والاختراعات والأدوات والأنظمة والعمليات والعناصر الأخرى المطلوبة للوصول إلى هدف معين، وهو أيضًا الطريقة الأمثل لتسخير الموارد الطبيعية لخدمة الإنسان. بمعنى آخر هي فن تطبيق المبادئ العلمية والتجارب الحياتية في حياتنا لتحسين الأشياء التي نستعملها أو المنشآت التي نعيش فيها.[1] تتضمن الهندسة العديد من المجالات الهندسية، ولكل منها تركيز في الرياضيات التطبيقية وتركيز في باقي العلوم طبيعية كالفيزياء والكيمياء والأحياء وعلوم الفلك والأرض بناءً على المجال الهندسي.

أصل الكلمة[عدل]

وفي معجم "لسان العرب" تعنى كلمة «مهندس» (المُقدِّر لِمَجاري المياه والقُنِيّ (جمع قناة) واحتِفارِها حيثُ تُحفر)، وهي فارسية الأصل، مشتقة من كلمة «الهنداز» المعربة من الكلمة الفارسية آب أنْدازْ.

وكلمة مهندس في اللغة الانجليزية Engineer لها جذور الكلمة نفسها بالإنجليزية Ingenious وبالاتينية ingenium أي «مبتكر» أو «عبقري» لذا، فالمهندسون مكلفون بإيجاد حلول مبتكرة لمشكلات البشرية،[2] وللدلالة عن الابتكار أو العبقرية يتم استعارة مصطلح الهندسة في بعض المواضيع الاجتماعية.

التاريخ[عدل]

الهندسة والعقلية الهندسية بالمعنى الواسع كانت موجودة بالمجتمعات البدائية منذ عصر ما قبل التاريخ فهو علم قدمة بقدم البشرية، عندما ابتكر البشر ابتكارات مثل الإسفين والرافعة والعجلة والبكرة وقوس والسهم وغيرها من الإبتكارات، حدثت نقلة في العلوم والطرق الهندسية مع الحضارات القديمة مثل الحضارة الاغريقية وحضارة بلاد الرافدين وحضارة مصر القديمة والحضارة الهندية والحضارة الصينية وغيرها من الحضارات، وكان هذا نتيجة لبحث الإنسان عن طرق وقواعد عملية تساعد على تسخير الموارد الطبيعية لتشيد الأبنية وتكوين الآلات، وطرق لقياس الزوايا وحساب المساحات وإيجاد بعض الأشكال الهندسية. لقد تطورت هذه القواعد عبر التاريخ وتناقلتها البشرية ووضعت في قواعد عامة.

العصور القديمة[عدل]

المقالة الرئيسة: تاريخ قديم
قنوات مائية بناها الرومان القدماء لتوفير إمدادات ثابتة من المياه النظيفة والعذبة للمدن والبلدات في الإمبراطورية.

الأهرامات في مصر القديمة، الزقّورات في بلاد ما بين النهرين، الأكروبوليس أثينا والبارثينون في اليونان القديمة، القنوات الرومانية وطريق أبيا والكولوسيوم في الإمبراطورية الرومانية، ومعبد بيروفودايار في ثنجفور، وتيوتيهواكان، من بين أشياء أخرى كثيرة، تقف كشهادة على براعة ومهارة المهندسين في العصور القديمة. وكانت أيضا الآثار الأخرى التي لم تعد قائمة مثل حدائق بابل المعلقة ومنارة الإسكندرية من الإنجازات الهندسية الهامة في العصور القديمة واعتبرت من بين عجائب الدنيا السبع في العالم القديم.

يعتبر كل من إمحوتب وسننموت من اعظم المهندسين في مصر القديمة. يعتبر إمحوتب أحد أقدم المهندسين في مصر القديمة كان إمحوتب أحد كبار مسؤولي الفرعون زوسر ينسب إليه علماء المصريات تصميم وبناء هرم زوسر وهو هرم مدرج في سقارة في مصر تم بناؤه خلال حكم الأسرة المصرية الثالثة.[3] اما سننموت فهو المهندس الذي بنى للملكة حتشبسوت خامس فراعنة الأسرة المصرية الثامنة عشر معبدها الشهير في الدير البحري في مصر والذي منحته 80 لقبًا ملكيًا.[4]


يعتبر إمحوتب أحد أبرز أقدم المهندسين في مصر القديمة كان إمحوتب أحد كبار مسؤولي الفرعون زوسر ينسب إليه علماء المصريات تصميم وبناء هرم زوسر وهو هرم مدرج في سقارة في مصر تم بناؤه خلال حكم الأسرة المصرية الثالثة.[5]

حم إيونو كان أحد أمراء الأسرة المصرية الرابعة في مصر القديمة ووزير في عهد الفرعون خوفو فكان بذلك متوليًا أعلى مناصب الدولة بعد الملك وكان مسؤولاً عن بناء الهرم الأكبر في الجيزة.[6]

اما سننموت فهو المهندس الذي بنى للملكة حتشبسوت خامس فراعنة الأسرة المصرية الثامنة عشر معبدها الشهير في الدير البحري في مصر والذي منحته 80 لقبًا ملكيًا.[7]

العصور الوسطى والعصر الذهبي للإسلام[عدل]

المقالات الرئيسة: العصور الوسطى والعصر الذهبي الإسلامي

ظهرت العديد من الآلات والابتكارات الهندسية في العصور الوسطى والعصر الذهبي الإسلامي بالأخص بعد انهيار الإمبراطورية الرومانية الغربية والتراجع الفكري في الجزء الغربي من أوروبا في تلك الفترة. ومن الآلات والابتكارات الهندسية التي ظهرت في العالم الإسلامي خلال العصر الذهبي للإسلام المضخة العاملة بطاقة الرياح التي ظهرت لأول مرة في القرن التاسع الميلادي،[8][9][10][11]

صمم الجزري آلات كثيرة ذات أهمية كبيرة كثير منها لم يكن معروفا في أي مكان في العالم من قبل.[12] صنع الجزري مجموعة متنوعة من الساعات المائية والشمعية ومنها ساعة الفيل التي كانت من أكثر اختراعات الجزري شهرة اخترع أيضًا عددا من آلات رفع المياه، وكذلك طواحين مائية وعجلات مائية مع حدبات على محورها تستخدم لتشغيل الآلات.[13][14] وطور الجزري أول نظام إمداد بالمياه ليتم تشغيله بواسطة التروس والطاقة الكهرومائية ، والذي تم بناؤه في دمشق في القرن الثالث عشر.[15]




صمم الجزري آلات كثيرة ذات أهمية كبيرة كثير منها لم يكن معروفا في أي مكان في العالم من قبل.[12] صنع الجزري مجموعة متنوعة من الساعات المائية والشمعية ومنها ساعة الفيل التي صنعها الجزري في أواخر القرن الثاني عشر الميلادي وكانت من أكثر اختراعات الجزري شهرة. يُلاحَظ في المخطوطة استخدامُ الجزري لرموز تُعبّر عن الاحتفاء بتنوع البشرية وطبيعة العالم الإسلامي في القرن الثاني عشر الميلادي حيث كانت تمتد على مساحة جغرافية واسعة من حدود اواسط آسيا وصولا إلى أوروبا، فالفيل إشارة للهند، وطائر العنقاء إشارة لمصر القديمة، والرجال المُعمَّمون إشارة للعرب، والسجادة إشارة للفُرس، والتنانين إشارة للصين. ورجلا اليين رمزا للالحضارة العربية الإسلامية.

يبدو أن الجزري أراد الاحتفاء بدور الحضارات المتنوعة في تطور الآلات، فعلى الرغم من أن الساعة مذهلة لدى النظر إليها يبدو تألقها جليًا في مواءمة طاسة الماء المثقوبة بحيث تتأرجح حول حافتها بد ًلا من أن تغوص رأسيًا. وكانت هي الجزء المركزي لجهاز قياس الزمن.

تعوم الطاسة المثقوبة في حاوية مليئة بالماء في بطن الفيل.ولدى امتلائها تدريجيًا تغوص ببطء وتميل ساحبة في الوقت نفسه ثلاثة حبال مربوطة بها؛ فتطلق الحبال الثلاثة آليات تتحكم بثلاثين كرة تنطلق انفراديًا، فتحرك التنينات، ثم روبوت الكاتب الدوار، ثم عتلات ترفع الطاسة من جديد.. وهكذا دواليك.

تجلت عبقرية الجزري في دقة قياس الثقب في الطاسة المتأرجحة: إذ كانت تستغرق نصف ساعةكي تمتلئ، وتغوص، ثم تعيدالكّرة ثانية.

عندما تغطس الطاسة تحدث نغمة كزقزقة العصفور، ويدور طائر العنقاء، وأما الكرة المحررة فتجعل المزولة الموجودة خلف روبوت السلطان تتحرك من جهة إلى جهة، لتحدد الصقر الذي سوف يطلق الكرة التي تسقط في فم التنين الذي ينحني بدوره إلى الأسفل (بتأثير ثقل الكرة) محركًا روبوت الكاتب الذىي شير بعصا إلى الوقت، وليضع الكرة في المزهرية خلف الفّيال (سائق الفيل) فيحرك ذراعيه، ولدى سقوط الكرة في المزهريةَ يصدر صوُت اصطدامها بالقعر. وتشير الدوائر المرسومة على المزولة أعلى القلعة إلى الوقت أيضًا. وتستمر سلسلة الأفعال المعقدة هذه وتبعاتها كل نصف ساعة، وخلال اليوم كله.

ُتضبط الساعة مرتين في اليوم، عند شروق الشمس وعند غروبها، وذلك بإعادة الكرات المعدنية الثلاثين إلى مواقعها الأصلية


هذه هي الساعة الأولى التي يكون فيها للآلة رد فعل بعد فترات معينة من الزمن. في هذه الآلية، الإنسان الالي يضرب الصنج (آلة موسيقية) وتغرد الطيور الميكانيكية، مثل ساعة الوقواق القديمة، بعد كل ساعة أو نصف ساعة.[16] 

اخترع أيضًا عددا من آلات رفع المياه، وكذلك طواحين مائية وعجلات مائية مع حدبات على محورها تستخدم لتشغيل الآلات.[17][18] وطور الجزري أول نظام إمداد بالمياه ليتم تشغيله بواسطة التروس والطاقة الكهرومائية ، والذي تم بناؤه في دمشق في القرن الثالث عشر.[15]




ظهرت العديد من الآلات والابتكارات الهندسية في العصور الوسطى والعصر الذهبي الإسلامي بالأخص بعد انهيار الإمبراطورية الرومانية الغربية والتراجع الفكري في الجزء الغربي من أوروبا في تلك الفترة. ومن الآلات والابتكارات الهندسية التي ظهرت في العالم الإسلامي خلال العصر الذهبي للإسلام المضخة العاملة بطاقة الرياح التي ظهرت لأول مرة في القرن التاسع الميلادي،[19][20][21][22]

صمم الجزري آلات كثيرة ذات أهمية كبيرة كثير منها لم يكن معروفا في أي مكان في العالم من قبل.[12] صنع الجزري مجموعة متنوعة من الساعات المائية والشمعية ومنها ساعة الفيل التي صنعها الجزري في أواخر القرن الثاني عشر الميلادي وكانت من أكثر اختراعات الجزري شهرة. آلية التوقيت تعتمد على مياه معبأة في دلو مخبأ داخل الفيل في هذا الدلو وعاء عميق عائم في المياه ولكن مع وجود ثقب صغير في الوسط الوعاء يأخذ نصف ساعة ليمتلئ من خلال هذا الثقب في عملية الغرق الوعاء يسحب سلسلة متصلة بآلية متأرجحة بالبرج على ظهر الفيل هذه يطلق كرة تسقط في فم الثعبان مما يأدى إلى دفع الثعبان إلى الأمام والذي يسحب الوعاء المغمور من المياه عن طريق السلاسل في الوقت نفسه نظام من السلاسل يسبب في ظهور شكل في برج اما من الناحية اليسرى أو اليمنى ويضرب الفّيال (سائق الفيل) الطبول ، ولدى سقوط الكرة في المزهريةَ يصدر صوُت اصطدامها بالقعر. وتشير الدوائر المرسومة على المزولة أعلى القلعة إلى الوقت أيضًا. وتستمر سلسلة الأفعال هذه وتبعاتها كل نصف ساعة، وخلال اليوم كله تضبط الساعة مرتين في اليوم، عند شروق الشمس وعند غروبها، وذلك بإعادة الكرات المعدنية الثلاثين إلى مواقعها الأصلية.[23] هذه هي الساعة الأولى التي يكون فيها للآلة رد فعل بعد فترات معينة من الزمن. في هذه الآلية، الإنسان الالي يضرب الصنج (آلة موسيقية) وتغرد الطيور الميكانيكية، مثل ساعة الوقواق القديمة، بعد كل نصف ساعة.[16] اخترع الجزري أيضًا عددا من آلات رفع المياه، وكذلك طواحين مائية وعجلات مائية مع حدبات على محورها تستخدم لتشغيل الآلات.[24][25] وطور الجزري أول نظام إمداد بالمياه ليتم تشغيله بواسطة التروس والطاقة الكهرومائية ، والذي تم بناؤه في دمشق في القرن الثالث عشر.[15]

العصر الحديث[عدل]

على مر العصور حولت الهندسة الخيال إلى شيء ملموس ومفيد وفي العصر الحديث الذي نعيش فيه يتم استخدام العديد من الابتكارات والاختراعات الهندسية كأشباه الموصلات والمعالجات الدقيقة والإلكترونيات النانوية والمحركات عالية السرعة المركبات الفضائية والقطارات والسيارات والشاحنات والسفن والطائرات والشبكات الخلوية وشبكات الطاقة والمياة وعمليات الصنيع المخلفة كتصنيع الأدوية والاغذية والأجهزة الإلكترونية والمواد الأساسية وغيرها.

في العصر الحديث سيكون من الصعب للغاية العثور على طريق لا تترك فيه الهندسة أثرها يمتد تطبيق الهندسة اليوم من استكشاف الارض وأعماق البحار إلى السفر إلى الفضاء وما وراءه.

إطلاق المكوك الفضائي كولومبيا في رحلة STS-1

أدت الهندسة إلى تطورات كبير في النقل عبر البر والبحر والجو حول العالم. أصبح السفر للفضاء ممكنا هندسيا بعد التطور الكبير في المركبات الفضائية من خلال التجارب الهندسية المستمرة، من خلال الهندسة يمكن اليوم استخدام الاقمار الصناعية والمسبار الفضائي للقيام بأعمال عديدة مثل الاتصالات والفحص واكتشاف الفضاء الخارجي. ويمكن الوصول إلى مسافات بعيد في الفضاء الخارجي من خلال المركبات الفضائية واجراء التجارب والدراسات من خلال المحطات الفضائية.

كان الطيران حلم قديم راود الإنسان ومن خلال الهندسة تطور مفهوم الطيران من محاولات القفز على الأبراج إلى الطيران الأسرع من الصوت والفوق الصوتي بواسطة الطائرات الأثقل من الهواء اللتي تستطيع الطيران في غلاف الأرض الجوي اعتماداً على قوة الرفع المتولدة على أجنحتها، أو عن طريق قوة سحب الهواء.

تعريف ومفهوم الهندسه[عدل]

الهندسة هي القدرة على حل المشكلات وهي التطبيقات التي نحصل عليها من اي نوع من انواع المعرفة والتي تخولنا إلى بناء تعديل أو حتى صيانة جهاز أو نظام

هي عندما تقوم بتحويل معلومة غير مفيدة إلى تطبيق مفيد فعندما تعلم ان الزيت أثقل من الماء واخف من التراب فهي معلومة


المبادئ الأساسية الهندسية[عدل]

المبادئ الأساسية الهندسية هي مبادئ هندسية أساسية تستخدم للوصول إلى الحل المطلوب لمشكلة ما. وتركز على تصميم وبناء وتقييم الأساليب والتقنيات وأدوات الدعم لتطوير 


الفكرة والمفهوم والتخطيط والتصميم والتطوير والبدء من تحديد المشكلة إلى النتيجة المرجوة.



في عملية التصميم الهندسي ، يطبق المهندسون العلوم مثل الفيزياء والكيمياء والأحياء وعلوم الفلك والأرض لإيجاد حلول جديدة للمشاكل أو لتحسين الحلول الحالية. يحتاج المهندسون إلى معرفة بارعة بالعلوم ذات الصلة لمشاريعهم التصميمية. نتيجة لذلك ، يواصل العديد من المهندسين تعلم مواد جديدة طوال حياتهم المهنية.

في حالة وجود حلول متعددة ، يزن المهندسون كل خيار تصميم بناءً على جدارة ويختارون الحل الذي يلائم المتطلبات على أفضل وجه. تتمثل مهمة المهندس في تحديد وفهم وتفسير القيود المفروضة على التصميم من أجل تحقيق نتيجة ناجحة. بشكل عام ، لا يكفي بناء منتج ناجح تقنيًا ، بل يجب أن يفي أيضًا بالمتطلبات الإضافية.

قد تشمل القيود الموارد المتاحة ، والقيود المادية أو التخيلية أو التقنية ، والمرونة في التعديلات والإضافات المستقبلية ، وعوامل أخرى ، مثل متطلبات التكلفة والسلامة وقابلية التسويق والإنتاجية وإمكانية الخدمة. من خلال فهم القيود ، يستمد المهندسون مواصفات للحدود التي يمكن من خلالها إنتاج وتشغيل كائن أو نظام قابل للتطبيق.

حل المشاكل[عدل]

يستخدم المهندسون معرفتهم بالعلوم والمنطق والاقتصاد والخبرة المناسبة أو المعرفة الضمنية لإيجاد حلول مناسبة لمشكلة معينة. غالبًا ما يسمح إنشاء نموذج رياضي مناسب لمشكلة ما بتحليلها (أحيانًا بشكل نهائي) ، واختبار الحلول المحتملة.

عادة ، توجد العديد من الحلول المعقولة ، لذلك يجب على المهندسين تقييم خيارات التصميم المختلفة بناءً على مزاياها واختيار الحل الذي يلبي متطلباتهم على أفضل وجه. اقترح جينريش ألتشولر ، بعد جمع إحصائيات حول عدد كبير من براءات الاختراع ، أن الحلول الوسط تقع في قلب التصميمات الهندسية "منخفضة المستوى" ، بينما في المستوى الأعلى يكون التصميم الأفضل هو التصميم الذي يزيل التناقض الأساسي الذي يسبب المشكلة.

يحاول المهندسون عادةً التنبؤ بمدى جودة أداء تصميماتهم وفقًا لمواصفاتهم قبل الإنتاج على نطاق واسع. يستخدمون ، من بين أشياء أخرى: النماذج الأولية ، ونماذج المقياس ، والمحاكاة ، والاختبارات المدمرة ، والاختبارات غير المدمرة ، واختبارات الإجهاد. يضمن الاختبار أن المنتجات ستعمل على النحو المتوقع.

يأخذ المهندسون على عاتقهم مسؤولية إنتاج التصميمات التي ستؤدي كما هو متوقع ولن تسبب ضررًا غير مقصود للجمهور بشكل عام. عادةً ما يُدرج المهندسون عامل أمان في تصميماتهم لتقليل مخاطر الفشل غير المتوقع.

تُعرف دراسة المنتجات الفاشلة بالهندسة الجنائية ويمكن أن تساعد مصمم المنتج في تقييم تصميمه في ضوء الظروف الحقيقية. يعد النظام ذا قيمة كبيرة بعد الكوارث ، مثل انهيار الجسور ، عند الحاجة إلى تحليل دقيق لتحديد سبب أو أسباب الفشل.

استخدام الحاسب[عدل]

كما هو الحال مع جميع المساعي العلمية والتكنولوجية الحديثة ، تلعب أجهزة الكمبيوتر والبرامج دورًا متزايد الأهمية. بالإضافة إلى برامج تطبيقات الأعمال النموذجية ، هناك عدد من التطبيقات بمساعدة الكمبيوتر (التقنيات بمساعدة الكمبيوتر) خصيصًا للهندسة. يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر لإنشاء نماذج من العمليات الفيزيائية الأساسية ، والتي يمكن حلها باستخدام الطرق العددية.

يعد برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) أحد أدوات التصميم الأكثر استخدامًا في المهنة. تمكن المهندسين من إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد ورسومات ثنائية الأبعاد ومخططات لتصميماتهم. يسمح التصميم بمساعدة الحاسوب مع نموذج بالحجم الطبيعي الرقمي (DMU) وبرمجيات CAE مثل تحليل طريقة العناصر المحدودة أو طريقة العنصر التحليلي للمهندسين بإنشاء نماذج من التصاميم التي يمكن تحليلها دون الحاجة إلى عمل نماذج مادية باهظة الثمن وتستغرق وقتًا طويلاً.

هذه تسمح بفحص المنتجات والمكونات بحثًا عن عيوب ؛ تقييم الملاءمة والتجميع ؛ دراسة بيئة العمل ولتحليل الخصائص الثابتة والديناميكية للأنظمة مثل الضغوط ودرجات الحرارة والانبعاثات الكهرومغناطيسية والتيارات والفولتية الكهربائية ومستويات المنطق الرقمي وتدفقات السوائل والحركية. يتم تنظيم الوصول إلى جميع هذه المعلومات وتوزيعها بشكل عام باستخدام برنامج إدارة بيانات المنتج.

هناك أيضًا العديد من الأدوات لدعم مهام هندسية محددة مثل برامج التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM) لإنشاء تعليمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ؛ برنامج إدارة عمليات التصنيع لهندسة الإنتاج ؛ EDA للوحة الدوائر المطبوعة (PCB) وخطط الدوائر لمهندسي الإلكترونيات ؛ تطبيقات MRO لإدارة الصيانة ؛ وبرامج الهندسة المعمارية والهندسة والبناء (AEC) للهندسة المدنية.

في السنوات الأخيرة ، أصبح استخدام برامج الكمبيوتر للمساعدة في تطوير السلع يُعرف بشكل جماعي باسم إدارة دورة حياة المنتج (PLM).





عملية التصميم الهندسي[عدل]

البحث[عدل]
متطلبات التصميم[عدل]
الجدوي[عدل]
التصور[عدل]
التصميم الأولي[عدل]
التصميم المفصّل[عدل]
التصميم للتصنيع[عدل]
خطة التصنيع[عدل]

مجالات الهندسة[عدل]

الهندسة مجال واسع ينقسم إلى عدة مجالات رئيسية وأساسية وتندرج منها مجالات مشتقة ومتداخلة بين عدد من المجالات الرئيسية، على الرغم من أن المهندس عادةً ما يتم تدريبه في تخصص معين إلا أنه قد يصبح متعدد التخصصات من خلال الخبرة وترابط التخصصات الهندسية، تشترك جميع المجالات الهندسية في تطبيقها المبادئ الهندسية العامة وتركيزها على دراسة الرياضيات التطبيقية والعلوم التطبيقية، ومن أهم المجالات الهندسية الأساسية والرئيسية هي الهندسة المدنية والهندسة الكهربائية والهندسة الكيميائية والهندسة الميكانيكية، التي تندرج منها العديد من المجالات المتداخلة أو المشتقة من المجالات الرئيسية.[26][27][28]

الهندسة المدنية[عدل]

المقالة الرئيسة: هندسة مدنية
سد هوفر

تختص الهندسة المدنية بتصميم وتحليل وبناء وتشييد المنشآت والبنية التحتية المختلفة. فهي مسئولة عن بناء الطرق والجسور، والسدود، والأنفاق، وأنظمة الري والزراعة والمطارات والموانئ والسكك الحديدية، والمباني، وأنظمة المياه والصرف الصحي، وغيرها من المنشآت التي من شأنه الرقي بحضارة البشر وتحسين سبل معيشتهم.

الهندسة الكهربائية[عدل]

المقالة الرئيسة: هندسة كهربائية
محرك كهربائي

تختص الهندسة الكهربائية بالطاقة وإنتاج الطاقة ونقلها وتوزيعها بكفاءة عالية، وتهتم بمصادر الطاقة المتجددة، والاتصالات والأنظمة السلكية واللاسلكية، وشبكات البيانات، والكهرومغناطيسية من جانب انتقال الموجات وطرق تصمم الهوائيات والألياف البصرية. والإلكترونيات وتطبيقاتها الحديثة، والمعالجة الرقمية وتحليل ومعالجة الإشارات الرقمية، والتحكم بالأجهزة البسيطة والمحركات مرورا بالروبوت، والمعدات المتطورة، وغيرها.

الهندسة الكيميائية[عدل]

المقالة الرئيسة: هندسة كيميائية
خلاط وعاء تفاعل

تختص الهندسة الكيميائية بتصميم وتطوير العمليات الصناعية الكيميائية أو التحويلية، وبتصميم وبناء وادارة المصانع التي تكون العملية الأساسية فيها هي التفاعلات الكيميائية، وتختص أيضًا بتصميم المعدات اللازمة لتلك العمليات مثل المفاعلات، المبادلات الحرارية وأعمدة التقطير وغيرها. وتندرج تحت هذا المجال عمليات انتقال المادة والحرارة والكتلة، كما تشمل التفاعلات وعمليات الفصل متعددة المراحل. ومن جانب آخر تهتم الهندسة الكيميائية بالبيئة والتحكم في تلوث الهواء والماء، وتهتم في معالجة الغاز الطبيعي وتحلية المياة والتكنولوجيا الحيوية والعقاقير، كما تعمل على نمذجة ومحاكاة العمليات الصناعية باستخدام المبادئ الفيزيائية والكيميائية والرياضية.

الهندسة الميكانيكية[عدل]

المقالة الرئيسة: هندسة ميكانيكية

تختص الهندسة الميكانيكية بتصميم وتطوير وتصنيع واختبار وتشغيل وصيانة معظم المنتجات والأنظمة اللازمة لحياتنا اليومية. فهي تشمل مجالات إنتاج الطاقة، والطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية وأنظمة التدفئة والتبريد مثل التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وتصميم شبكات المياه والأنظمة الهيدروليكية وتهتم في مجالات تصميم وتصنيع الروبوتات والمركبات والمركبات البحرية والجوية والفضائية والعديد من المجالات الأخرى.

المجالات الهندسية الأخرى[عدل]

للهندسة العديد من المجالات التي تركز بشكل أكبر وادق في بعض مواضيع الهندسة المدنية والهندسة الكهربائية والهندسة الكيميائية والهندسة الميكانيكية وبعض المواضيع الأخرى، ومن المجالات الهندسية الأخرى هندسة الطيران والفضاء الجوي، هندسة نانوية، هندسة البوليمرات، هندسة الطاقة، هندسة الاتصالات، هندسة الحاسوب، هندسة بحرية، هندسة وراثية، هندسة طبية حيوية، هندسة النظم البيئية، هندسة الطاقة والبيئة، هندسة نووية، هندسة صناعية، هندسة السكك الحديدية، هندسة التعدين، هندسة بيئية، هندسة الشبكات، هندسة كهروكيميائية، علوم وهندسة المواد، هندسة زراعية، هندسة تفاعلات كيميائية، هندسة العمليات الحيوية، هندسة النفط، هندسة كيميائية حيوية، هندسة حيوية، هندسة حرارية، هندسة أنظمة الطاقة، هندسة المعلومات، هندسة ميكاترونيكس، هندسة جزيئية، هندسة إلكترونيات حيوية، هندسة البرمجيات، هندسة التآكل، هندسة الإلكترونيات، هندسة معمارية، هندسة زلازل، هندسة الإنشاءات، هندسة وإدارة التشييد، هندسة التشييد والبناء، هندسة جيوتقنية، هندسة هيدروليكية، هندسة النقل، هندسة الطرق، هندسة الشواطئ، هندسة الرصف، هندسة سمعية، هندسة السيارات، هندسة تصنيع، هندسة المركبات، هندسة التحكم، هندسة بصرية، هندسة الترددات الراديوية، الهندسة الكهربائية الطبية، هندسة العمليات، هندسة الحماية من الحرائق، هندسة غذائية، هندسة عسكرية، هندسة الخصوصية، هندسة صحية، هندسة أمن، هندسة أنظمة، هندسة المرور، هندسة الرياح، هندسة الأنهار، هندسة تفصيلية، هندسة الرياضيات والحوسبة، هندسة رياضية حاسوبية، هندسة البث، هندسة معمارية بحرية، هندسة الإنتاج، هندسة الوثوقية، هندسة وقائية، هندسة الموارد الحيوية، هندسة الأنسجة، هندسة سريرية، هندسة مشاريع، هندسة جيوماتيكية، هندسة صوتية، إدارة هندسية، وغيرها من المجالات الهندسية التي ترتبط بالمجلات الهندسية التقليدية لحل بعض المشاكل البشرية بطرق هندسية.

رصد موقع «إنجنير جوبز» في عام 2014 الوظائف الهندسية المدرجة في الولايات المتحدة الامريكية ورتب أهم المجالات كالآتي:[29]


والقائمة الأكمل أدناه:




الهندسة في العلوم والمجالات المختلفة[عدل]

العلوم والهندسة[عدل]

«العلماء يدرسون العالم كما هو، بينما المهندسون يخلقون عالما لم يكن موجود.» – من أقوال المهندس ثيودور فون كرمان[30][31][32]
محطة الفضاء الدولية أحد الأعمال الهندسية. يستخدمها العلماء والمهندسين لإجراء تجارب علمية في الفضاء الخارجي.

هناك صلة وثيقة بين العلوم النظرية والهندسة، حيث أن الهندسة تستمد قواعدها وقوانينها من العلوم الطبيعية المختلفة. وكلا المجالين يدرسان المادة وأنواعها والظواهر الطبيعية وأنواعها وطرق الاستفادة والدراسة وغير ذلك. كلا المجالين يستخدم ويطبق الرياضيات ومبادئها.

المهندسين قد يحتاجون في بادئ الأمر إلى قوانين أو نماذج هي من وضع علماء نظريين لكن عند التطبيق العملي فإن المسائل تكون أصعب وبالتالي تكون النتائج وطرق الحل تحتاج إلى فرضيات غير معملية يعرفها المهندسون. مثلا عند تطبيق فيزياء الاحتراق النظرية في الطبيعة يكون الأمر مستحيلا وبلا فائدة نظرا لسلوك المادة المستعملة التي تختلف باختلاف نوعها وبالتالي طرق استخدامها، أيضا معروف أن المحرك الكهربائي مبني أساسا على قانون فارادي وهو في حد ذاته نظري بينما عند التطبيق تكون هناك فرضيات جديدة يعرفها المهندسون لخبرتهم في ذلك. وعندما يتشارك كلا المجالين في عمل حيوي ما لا يمكن الاستغناء عن أحدهما دون الآخر.[33][34][35]

ويقول بعض المهندسين ومنهم المهندس يوان تشنغ فونغ أن الهندسة تختلف تمامًا عن العلوم، فالعلماء يحاولون فهم الطبيعة، اما المهندسون يحاولون صنع أشياء غير موجودة في الطبيعة. يؤكد المهندسون على الابتكار والاختراع. لتجسيد اختراع، يجب على المهندس أن يضع فكرته بعبارات ملموسة، وأن يصمم شيئًا يمكن للناس استخدامه. يمكن أن يكون هذا الشيء نظامًا معقدًا، أو جهازًا، أو أداة، أو مادة، أو طريقة، أو برنامجًا للحوسبة، أو تجربة مبتكرة، أو حلًا جديدًا لمشكلة ما، أو تحسينًا لما هو موجود بالفعل. نظرًا لأن التصميم يجب أن يكون واقعيًا وعمليًا، فيجب تحديد بيانات هندسته وأبعاده وخصائصه. في الماضي، وجد المهندسون الذين يعملون على تصميمات جديدة أنه ليس لديهم جميع المعلومات المطلوبة لاتخاذ قرارات التصميم. في أغلب الأحيان، كانت محدودة بسبب المعرفة العلمية غير الكافية. وهكذا درسوا الرياضيات والفيزياء والكيمياء والأحياء والميكانيكا. في كثير من الأحيان كان عليهم أن يضيفوا طابعاً إلى العلوم ذات الصلة بمهنتهم. وهكذا ولدت العلوم الهندسية.[36]

على الرغم من أن الحلول الهندسية تستخدم المبادئ العلمية، نجد أن المهندسين يستخدمون المبادئ العلمية بطريقة مختلفة بطرقة علمية هندسية فيجب على المهندسين مراعاة السلامة والكفاءة والكفائة الاقتصادية والموثوقية وقابلية الإنشاء وسهولة التصنيع بالإضافة إلى اعتبارات بيئية وأخلاقية هندسية وقانونية في جميع أعمالهم.[37]

الهندسة في الطب وعلم الأحياء[عدل]

ذراع اصطناعية.

تعتبر دراسة جسم الإنسان من بعض النواحي وإن كانت لأغراض مختلفة قاسماً مشتركًا مهمًا بين الطب والهندسية. يهدف الطب إلى استدامة وإصلاح وتعزيز وحتى استبدال أعضاء جسم الإنسان إذا لزم الأمر من خلال استخدام بعض الطرق التكنولوجية الهندسية وهنا تظهر صلة الطب بالهندسة.

يمكن للطب الحديث بمساعدة الهندسية استبدال بعض أعضاء الجسم المتضررة من خلال استخدام الأعضاء الاصطناعية مثل غرسات الدماغ ومنظّم ضربات القلب الاصطناعي.[38][39]

جهاز حديث للتصوير بالرنين المغناطيسي.

هناك العديد من الابتكارات والأدوات الأساسية التي يستخدمها الاطباء من اختراع أو تطوير المهندسين، ومنها الاشعة السينية ومنظّم ضربات القلب الاصطناعي ومزيل الرجفان وغيرها.

يدرس الطب خلايا وأنسجة ووظائف وأعضاء جسم الإنسان. ويمتلك جسم الإنسان العديد من الوظائف والأعضاء التي يمكن تشكيلها باستخدام الأساليب الهندسية.[40]

اما الهندسية تنظر إلى جسم الإنسان على أنه آلة بيولوجية تستحق الدراسة وتكرس نفسها بكافة الطرق لمحاكاة العديد من وظائفها عن طريق استبدال علم الأحياء بالتكنولوجيا الهندسية، للهندسة منظور مختلف للأعضاء البشرية، فالقلب عند الأطباء يضخ الدم فيتصوره المهندسون أنه كالمضخة يضخ الدم في الشرايين بقوة معينة،[41] والمخ يعتبره الأطباء العضو الرئيسي المتحكم في كل أعضاء الجسم فيتصوره المهندسون أنه منشأة بها كمية من الروافع والبكرات وكل بكرة متصلة بعضو من الأعضاء وبالمخ أداة أو جهاز يقوم بإرسال نبضات كهربية تتأثر به البكرة والرافعة فيتأثر العضو فيرتفع أو ينخفض [42]، والهيكل العظمي كالهياكل الهندسية المرتبطة بالرافعات.[43] أدى هذا المنظور الهندسي إلى ظهور عدة مجالات ترتبط بالمجالات الهندسية الأساسية مثل الذكاء الاصطناعي والشبكات العصبية والمنطق الضبابي والروبوتات، وأدى أيضاً لتطوير كبير في العديد من الإبتكارات، منها القلب الصناعي والرئة الصناعية والأطراف الصناعية وغيرها، وهناك أيضًا العديد من القواسم المشتركة بين الهندسة والطب.[44][45]

كلا المجالين يقدمان حلولاً لمشاكل البشر. لكن هذا يتطلب في الغالب تقدمًا كبيراً في فهم الظواهر بشكل علمي كبير، وبالتالي فإن التجربة والمعرفة التجريبية جزء لا يتجزأ من كليهما.

التصميم والفنون التطبيقية والتشكيلية والهندسة[عدل]

رسم هندسي لجزء من آلة تشغيل

تعد الفنون التطبيقية والتشكيلية والتصميم أحد المكونات العملية في الهندسة يمكن رؤية الصلات المشتركة بين الهندسة والفنون التطبيقية والتشكيلية والتصميم في العديد من الأساليب كتصميم المنتجات والتصميم الصناعي والعمارة والرسم الهندسي.

الهندسة المعمارية في مسجد الملك فيصل بإسلام أباد

يعد الرسم الهندسي والرسم الميكانيكي أو رسم الآلات بمثابة لغات فنية وهندسية تمكن المهندس من التعبير ونقل الأفكار الهندسية عن أي تصميم بطريقة تمكن الآخرين من فهمه وتطويره وتصنيعه. ويكون هذا الرسم وفقا لمعايير متفق عليها بالنسبة للشكل والتسمية والمظهر والحجم وما إلى ذلك. ويهدف الرسم الهندسي إلى استيعاب كافة الخواص الهندسية لكيان أو منتج ما بشكل واضح بما لا يدع مجالا للبس. والغاية الأساسية من الرسم الهندسي هي توصيل المعلومات الأساسية التي تمكن المصنع من إنتاج هذا المكون.[46]

يعد مهندس التصميم الشخص الذي يقوم أو يشارك بعملية التصميم الهندسي في أي من التخصصات الهندسية المختلفة كالهندسة المدنية، أو الميكانيكية، أو المعمارية، أو الكهربائية، أو الإلكترونية، أو الكيميائيّة، أو الفضائية، أو النووية، وغيرها من التخصصات الهندسية، عادة ما يعمل مهندس التصميم مع فريق من المهندسين لتطوير التصاميم المفاهيمية والتفصيلية التي تضمن أن المنتج يعمل وينفذ ويتناسب مع غرضه.


انظر أيضًا[عدل]


مراجع[عدل]

  1. ^ definition of “engineering” from the https://dictionary.cambridge.org/dictionary/english/ Cambridge Academic Content Dictionary © Cambridge University نسخة محفوظة 2020-07-19 على موقع واي باك مشين.
  2. ^ "About IAENG". iaeng.org. International Association of Engineers. مؤرشف من الأصل في 2021-06-09. اطلع عليه بتاريخ 2016-12-17.
  3. ^ Kemp، B.J. (2005). Ancient Egypt. Routledge. ص. 159.
  4. ^ حكاية حب فرعونية... الملكة حتشبسوت تقع في غرام مهندس من عامة الشعب www.independentarabia.com
  5. ^ Kemp، B.J. (2005). Ancient Egypt. Routledge. ص. 159.
  6. ^ مهندسو مصر القديمة www.alarabi.nccal.gov.kw
  7. ^ حكاية حب فرعونية... الملكة حتشبسوت تقع في غرام مهندس من عامة الشعب www.independentarabia.com
  8. ^ أحمد يوسف الحسن, دونالد هيل (1986). Islamic Technology: An illustrated history, p. 54. مطبعة جامعة كامبريدج. (ردمك 0-521-42239-6).
  9. ^ Lucas، Adam (2006)، Wind, Water, Work: Ancient and Medieval Milling Technology، Brill Publishers، ص. 65، ISBN:90-04-14649-0
  10. ^ Eldridge، Frank (1980). Wind Machines (ط. 2nd). New York: Litton Educational Publishing, Inc. ص. 15. ISBN:0-442-26134-9. مؤرشف من الأصل في 2021-02-24.
  11. ^ Shepherd، William (2011). Electricity Generation Using Wind Power (ط. 1). Singapore: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. ص. 4. ISBN:978-981-4304-13-9.
  12. ^ أ ب ت Beckwith 1997، صفحة 290.
  13. ^ دونالد هيل (1996), A History of Engineering in Classical and Medieval Times, دار نشر روتليدج , p. 81
  14. ^ The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices by Ibn al-Razzaz al-Jazari Translated by Donald R. Hill, 01-01-1974
  15. ^ أ ب ت Howard R. Turner (1997), Science in Medieval Islam: An Illustrated Introduction, p. 81, دار نشر جامعة تكساس, (ردمك 0-292-78149-0)
  16. ^ أ ب The Machines of Al-Jazari and Taqi Al-Din, Foundation for Science Technology and Civilization نسخة محفوظة 05 فبراير 2014 على موقع واي باك مشين. [وصلة مكسورة]
  17. ^ دونالد هيل (1996), A History of Engineering in Classical and Medieval Times, دار نشر روتليدج , p. 81
  18. ^ The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices by Ibn al-Razzaz al-Jazari Translated by Donald R. Hill, 01-01-1974
  19. ^ أحمد يوسف الحسن, دونالد هيل (1986). Islamic Technology: An illustrated history, p. 54. مطبعة جامعة كامبريدج. (ردمك 0-521-42239-6).
  20. ^ Lucas، Adam (2006)، Wind, Water, Work: Ancient and Medieval Milling Technology، Brill Publishers، ص. 65، ISBN:90-04-14649-0
  21. ^ Eldridge، Frank (1980). Wind Machines (ط. 2nd). New York: Litton Educational Publishing, Inc. ص. 15. ISBN:0-442-26134-9. مؤرشف من الأصل في 2021-02-24.
  22. ^ Shepherd، William (2011). Electricity Generation Using Wind Power (ط. 1). Singapore: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. ص. 4. ISBN:978-981-4304-13-9.
  23. ^ ألف اختراع واختراع التراث اإلسالمي في عالمنا، ص14-17
  24. ^ دونالد هيل (1996), A History of Engineering in Classical and Medieval Times, دار نشر روتليدج , p. 81
  25. ^ The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices by Ibn al-Razzaz al-Jazari Translated by Donald R. Hill, 01-01-1974
  26. ^ Journal of the British Nuclear Energy Society: Volume 1 British Nuclear Energy Society – 1962 – Snippet view Quote: In most universities it should be possible to cover the main branches of engineering, i.e. civil, mechanical, electrical and chemical engineering in this way. More specialized fields of engineering application, of which nuclear power is ... نسخة محفوظة 2021-04-16 على موقع واي باك مشين.
  27. ^ The Engineering Profession by Sir James Hamilton, UK Engineering Council Quote: "The Civilingenior degree encompasses the main branches of engineering civil, mechanical, electrical, chemical." (From the Internet Archive)
  28. ^ Indu Ramchandani (2000). Student's Britannica India,7vol.Set. Popular Prakashan. ص. 146. ISBN:978-0-85229-761-2. مؤرشف من الأصل في 2021-04-16. اطلع عليه بتاريخ 2013-03-23. BRANCHES There are traditionally four primary engineering disciplines: civil, mechanical, electrical and chemical.
  29. ^ Where the Engineering Jobs Are: October 2014 | EngineerJobs Magazine نسخة محفوظة 04 مارس 2016 على موقع واي باك مشين.
  30. ^ Rosakis، Ares Chair, Division of Engineering and Applied Science. "Chair's Message, Caltech". مؤرشف من الأصل في 2011-11-04. اطلع عليه بتاريخ 2011-10-15.{{استشهاد ويب}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
  31. ^ Ryschkewitsch، M.G. NASA Chief Engineer. "Improving the capability to Engineer Complex Systems – Broadening the Conversation on the Art and Science of Systems Engineering" (PDF). ص. 8 of 21. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2013-06-23. اطلع عليه بتاريخ 2011-10-15.
  32. ^ American Society for Engineering Education (1970). Engineering education. American Society for Engineering Education. ج. 60. ص. 467. مؤرشف من الأصل في 2021-04-16. The great engineer Theodore von Karman once said, "Scientists study the world as it is, engineers create the world that never has been." Today, more than ever, the engineer must create a world that never has been ...
  33. ^ "Relationship between physics and electrical engineering". Journal of the A.I.E.E. ج. 46 ع. 2: 107–108. 1927. DOI:10.1109/JAIEE.1927.6534988. S2CID:51673339.
  34. ^ Puttaswamaiah. Future Of Economic Science. Oxford and IBH Publishing, 2008, p. 208. نسخة محفوظة 2021-04-16 على موقع واي باك مشين.
  35. ^ Yoseph Bar-Cohen, Cynthia L. Breazeal. Biologically Inspired Intelligent Robots. SPIE Press, 2003. (ردمك 978-0-8194-4872-9). p. 190 نسخة محفوظة 16 أبريل 2021 على موقع واي باك مشين.
  36. ^ Classical and Computational Solid Mechanics, YC Fung and P. Tong. World Scientific. 2001.
  37. ^ "Code of Ethics | National Society of Professional Engineers". www.nspe.org. مؤرشف من الأصل في 2021-04-21. اطلع عليه بتاريخ 2019-09-10.
  38. ^ Ethical Assessment of Implantable Brain Chips. Ellen M. McGee and G.Q. Maguire, Jr. from Boston University نسخة محفوظة 2021-05-27 على موقع واي باك مشين.
  39. ^ IEEE technical paper: Foreign parts (electronic body implants).by Evans-Pughe, C. quote from summary: Feeling threatened by cyborgs? نسخة محفوظة 2021-06-24 على موقع واي باك مشين.
  40. ^ Royal Academy of Engineering and Academy of Medical Sciences: Systems Biology: a vision for engineering and medicine in pdf: quote1: Systems Biology is an emerging methodology that has yet to be defined quote2: It applies the concepts of systems engineering to the study of complex biological systems through iteration between computational or mathematical modelling and experimentation. نسخة محفوظة April 10, 2007, على موقع واي باك مشين.
  41. ^ Science Museum of Minnesota: Online Lesson 5a; The heart as a pump نسخة محفوظة 28 أبريل 2021 على موقع واي باك مشين.
  42. ^ UC Berkeley News: UC researchers create model of brain's electrical storm during a seizure نسخة محفوظة 2021-04-28 على موقع واي باك مشين.
  43. ^ Minnesota State University emuseum: Bones act as levers نسخة محفوظة December 20, 2008, على موقع واي باك مشين.
  44. ^ Institute of Medicine and Engineering: Mission statement The mission of the Institute for Medicine and Engineering (IME) is to stimulate fundamental research at the interface between biomedicine and engineering/physical/computational sciences leading to innovative applications in biomedical research and clinical practice. نسخة محفوظة March 17, 2007, على موقع واي باك مشين.
  45. ^ IEEE Engineering in Medicine and Biology: Both general and technical articles on current technologies and methods used in biomedical and clinical engineering ... نسخة محفوظة 2021-03-01 على موقع واي باك مشين.
  46. ^ "معلومات عن رسم هندسي على موقع academic.microsoft.com". academic.microsoft.com. مؤرشف من الأصل في 2021-05-12.

وصلات خارجية[عدل]


مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=مستخدم:ASEN6/ملعب70&oldid=63075945»