Loading AI tools
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
هندسة الأنظمة أو هندسة النظم (بالإنجليزية: Systems Engineering) هي فرع في الهندسة يدمج مبادئ من عدة علوم لدراسة كيفية تصميم وإدارة الأنظمة الهندسية المعقدة. حيث تغطي هندسة النظم مجالات مثل اللوجستيات والتنسيق بين الفرق العاملة والتحكم الآلي بالآلات وهي مجالات يصبح التعاطي معها أمراً صعباً عند التعامل مع مشاريع هندسية معقدة.[1]
وبذلك فإن هندسة النظم تمتد لتشمل الفروع التقنية والبشرية ذات العلاقة، مثل هندسة التحكم، الميكاترونكس، الهندسة الصناعية وإدارة المشاريع.
نشأ مصطلح هندسة النظم في مختبرات بل في الأربعينيات. دفعت الحاجة إلى تحديد خصائص النظام ومعالجتها (التي قد تختلف في المشاريع الهندسية المعقدة اختلافًا كبيرًا عن خصائص أجزاء المشاريع) صناعات مختلفة إلى استخدام هندسة النظم ولا سيما تلك التي تطور أنظمة الجيش الأمريكي.[2][3]
بدأ تطوير طرائق جديدة تعالج العمليات المعقدة مباشرةً عندما أصبح مستحيلًا الاعتماد على تطوير التصميم لتحسين النظام ولم تكن الأدوات المتوفرة كافية لتلبية الطلبات المتزايدة. يشمل التطور المستمر لهندسة النظم تطوير وتحديد أساليب وتقنيات النمذجة الجديدة. تساعد هذه الطرائق في فهم تصميم النظم الهندسية بشكل أفضل والتحكم فيها لأنها تنمو لتصبح أكثر تعقيدًا. طورت الأدوات الشائعة التي تُستخدم غالبًا في سياق هندسة النظم بما في ذلك لغة النظم العالمية ولغة النمذجة الموحدة ونشر وظيفة الجودة خلال هذا الوقت.[4]
تأسست جمعية مهنية لهندسة النظم في عام 1990 وسُميت المجلس الوطني لهندسة النظم من قبل ممثلين عن عدد من الشركات والمؤسسات الأمريكية. أنشأ المجلس الوطني لهندسة النظم تلبيةً للحاجة إلى تطوير عمليات هندسة النظم والتعليم. تغير اسم المنظمة إلى المجلس الدولي لهندسة النظم في عام 1995 نتيجة لتزايد مشاركة مهندسي النظم من خارج الولايات المتحدة الأمريكية. تقدم المدارس في العديد من البلدان برامج الدراسات العليا في هندسة النظم، كما تتوفر خيارات متابعة التعليم للمهندسين الممارسين.[5][6]
غالبًا ما يُنظر إلى التعليم في هندسة النظم على أنه امتداد لدراسة الهندسة العادية، مما يعكس موقف أن طلاب هندسة النظم بحاجة إلى خلفية تأسيسية في أحد التخصصات الهندسية التقليدية (مثل هندسة الطيران والفضاء الجوي والهندسة المدنية والهندسة الكهربائية والهندسة الميكانيكية وهندسة التصنيع والهندسة الصناعية) بالإضافة إلى خبرة عملية حقيقية ليكون المهندس فعالًا كمهندس نظم. تتزايد أعداد البرامج الجامعية في هندسة النظم بشكل كبير، لكنها ما زالت غير شائعة، فالدرجات والمواد التي تدرس غالبًا موجودة في درجة البكالوريوس في الهندسة الصناعية. تقدم البرامج عادةً (بمفردها أو بالتشارك مع دراسة متعددة التخصصات) بدءًا من مستوى الدراسات العليا في المسارين الأكاديمي والمهني، مما يؤدي إلى الحصول إما على درجة الماجستير في العلوم أو الهندسة، أو الدكتوراه في العلوم أو الهندسة.[7]
يحتفظ المجلس الدولي لهندسة النظم بالتعاون مع مركز أبحاث هندسة النظم في معهد ستيفنز للتقنية بدليل يحدث بانتظام من البرامج الأكاديمية في جميع أنحاء العالم من مؤسسات معتمدة. وطرح منذ عام 2017 لائحة بأكثر من 140 جامعة في أمريكا الشمالية تقدم أكثر من 400 برنامج للدراسات الجامعية والدراسات العليا في هندسة النظم. يوجد الآن اعتراف مؤسساتي واسع النطاق بهذا المجال باعتباره مجالًا مستقلًا متميزًا حديث العهد، يمكن اعتبار التعليم في هندسة النظم متمحورًا حول الأنظمة أو المجال:
يسعى كلا هذين النموذجين إلى تعليم وتدريب مهندس النظم القادر على الإشراف على المشروعات متعددة التخصصات بالعمق المطلوب من المهندس الأساسي.[8]
أدوات هندسة النظم هي الاستراتيجيات والإجراءات والتقنيات التي تساعد في تحليل هندسة النظم لمشروع أو منتج. يختلف الهدف من هذه الأدوات من إدارة قواعد البيانات والاستعراض الرسومي والمحاكاة والحكم وإنتاج المستندات وغير ذلك.[9]
توجد العديد من التعريفات لماهية النظام في مجال هندسة النظم. فيما يلي بعض التعاريف الموثقة:
تشمل عملية هندسة النظم جميع الأنشطة اليدوية والتقنية اللازمة لتحديد المنتج والتي يجب تنفيذها لتحويل تعريف النظام إلى مواصفات تصميم نظام مفصلة بما فيه الكفاية لصنع المنتج ونشره. يمكن تقسيم تصميم النظام وتطويره إلى أربع مراحل لكل منها تعريف مختلف:[16]
تستخدم الأدوات اعتمادًا على طريقة تطبيقها في مراحل مختلفة من عملية هندسة النظم:[17]
تلعب النماذج أدوارًا مهمة ومتنوعة في هندسة النظم. يمكن تعريف النموذج بعدة طرائق منها:[18]
ساهمت المجالات التالية في تطوير هندسة النظم ككيان مستقل:
هندسة النظم المعرفية هي منهج محدد لوصف وتحليل أنظمة الإنسان والآلة أو النظم الاجتماعية التقنية. المواضيع الرئيسية الثلاثة لها هي كيفية تعامل البشر مع الأمور المعقدة، وكيفية إنجاز العمل من خلال استخدام منتجات الإنسان، وكيفية وصف أنظمة الإنسان والآلة والأنظمة الاجتماعية والتقنية على أنها أنظمة معرفية مشتركة. أصبحت هندسة النظم المعرفية منذ بدايتها تخصصًا علميًا معترفًا به، يشار إليه أيضًا باسم الهندسة المعرفية. أصبح مفهوم النظام المعرفي المشترك يستخدم على نطاق واسع كوسيلة لفهم كيفية وصف النظم الاجتماعية والتقنية المعقدة ضمن مستويات مختلفة من الدقة.[19][20][21]
استخدمت إدارة التهيئة على مجال واسع في صناعات الدفاع والفضاء على مستوى الأنظمة. تعتبر اهداف هذا المجال موازية لأهداف هندسة النظم، إذ تتعامل هندسة النظم مع تطوير المتطلبات وتخصيص عناصر التطوير والتحقق، وتتعامل إدارة التهيئة مع إمكانية تتبع عنصر التطوير ومراجعته لضمان توظيفه في المكان المطلوب الذي تريده هندسة النظم.
تشمل هندسة التحكم وتصميمها تنفيذ أنظمة التحكم، وتستخدم على نطاق واسع في كل الصناعات تقريبًا، وتعتبر مجال فرعي ضخم من هندسة النظم. مثال على ذلك: التحكم في حركة ونظام توجيه صاروخ بالستي. نظرية أنظمة التحكم هي مجال نشط من الرياضيات التطبيقية التي تشمل دراسة مساحات الحلول وتطوير طرائق جديدة لتحليل عملية التحكم.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
