tomron87/hebrew-wikipedia-sentences-corpus huggingface dataset:
למהנדסי חומרים תפקיד מרכזי בתעשיות הרכב, התעופה והחלל, חומרי בנייה, חומרים ביו-רפואיים, חומרים אלקטרוניים ועוד.
פיתוח החומרים הטובים ביותר להרכבת מוצרים, שיפור וחקר תכונות חומרי מבנה, התאמת תכונות חומר המבנה לצרכים התעשייתיים,תוך שקלול הגורמים השונים כגון, תנאי סביבה, עבודה, עלויות.
חקר ותיכּנוּן חומרים, פיתוח טכניקות עיבוד ויצור (יציקה, כבישה, ריתוך, גידול גבישים וכו'), שימוש בטכניקות אנליטיות (כגון,מיקרוסקופיה אלקטרונית, עקיפת קרני x, וקלורימטריה) ויחסי גומלין בין עלות לתועלת בייצור תעשייתי של חומרים אה.
הנדסת חומרים היא אחת מהצורות העתיקות ביותר של מדע יישומי והנדסה.
תקופות קדומות מאופיינות על ידי החומר אשר שימש באותה התקופה, כגון תקופת האבן, תקופת הברונזה, תקופת הנחושת, ותקופת הברזל.
הנדסת החומרים המודרנית התפתחה באופן ישיר מהמטלורגיה, שהיא חקר המתכות.
פריצת הדרך בהבנת חומרים התרחשה בסוף המאה ה-19, כאשר הכימאי-פיזיקלי האמריקאי וילארד גיבס הציג את התכונות התרמודינמיות הקשורות במבנה האטומי של החומר והמבנה הפיזי שלו.
עד לשנות ה-60 של המאה ה-20 נקראו רבות מן המחלקות האוניברסיטאיות להנדסת חומרים מחלקות למטלורגיה, שם המשקף את הדגש שניתן בתחום זה, במאה ה-19 ובתחילת המאה ה-20, למחקר וללימוד מתכות.
מאז התרחב התחום והוא כולל מחקר בכל סוגי החומרים: קרמיים, פולימרים, מוליכים למחצה, חומרים מגנטים, חומרים ביולוגיים, ננו-חומרים, ועוד.
המרוץ לחלל האיץ את התפתחות תחום הנדסת החומרים בתחומים שונים, ביניהם הבנת והנדסת סגסוגות מתכתיות, וחומרים עשויים מסיליקה ופחמן.
הנדסת החומרים הניעה והונעה על ידי התפתחויות טכנולוגיות מהפכניות כגון, טכנולוגיה של הפלסטיק, מוליכים למחצה, ועוד.
מטלורגיה: מתכות, מתכות כבדות, פלדות, פלדות אל-חלד, סגסוגות אלומיניום, זהב, סגסוגות זיכרון (סגסוגות חכמות).
פולימרים: פלסטיק, ניילון, גומי, הזרקת פלסטיק.
הנדסה קרמית: מלט, בטון, מיקרו-סיליקה, שיש, זכוכית, חרסית.
חומרים בתעשיית האלקטרוניקה והחשמל: מוליכים, מוליכים למחצה, חומרים מגנטיים, מבודדים, וחומרים לתעשיית
תכונות והתנהגות מכנית של חומרים: חוזק חומרים, קשיות, חקר פני שבר, מאמץ מתיחה, מאמץ כפיפה, אלסטיות של חומרים, מכניקת השבר, שחיקה מכנית, זחילה (דפורמציה), עץ כשל, נקע בחומרים, התעייפות מכנית.
חומרים מתקדמים: ננו-חומרים, ביו-חומרים, חומרים להתקנים אלקטרואופטיים, טכנולוגית אבקות, טכנולוגית שכבות דקות, חומרים חכמים, חומרים מרוכבים, גבישים נוזליים, חומרים ירוקים (ידידותיים לסביבה).
אפיון חומרים: מיקרוסקופיה אלקטרונית, עקיפת קרני x, קלורימטריה, אנליזה תרמית, בדיקות לא הורסות, ספקטרסקופיה, קריסטלוגרפיה וקריסטלוגרפיה בקרני רנטגן, מינרלוגיה, צורות של גבישים.
התנהגות תרמית וסביבתית של חומרים: קורוזיה, מוליכות תרמית, התעייפות תרמית, דיאגרמת פאזות, תרמודינמיקה של חומרים.
תהליכים לייצור חומרים בתעשייה: סינטור, ריתוך, אינוך, עיבוד שבבי, יציקה, אפיטקסיה, ריבוץ, איכול יבש, איכול רטוב, חישול, עיבודים פלסטיים, הזרקת חומרים.
בטיחות בחומרים: חומרים ריאקטיביים, חומרים בעירים דליקים.
הנדסת מבנים היא תת-תחום של מדעי ההנדסה העוסק בתכנון שלד וחוזקם של מבנים עד למצבים גבוליים של תפקוד (שירות והרס).
הנדסת מבנים נלמדת בפקולטה להנדסה אזרחית.
בתחום ההנדסה האזרחית, מהנדס המבנים נקרא גם קונסטרוקטור (Constructor) והוא המתכנן ההנדסי של הפרויקט (של שלד המבנה) מול האדריכל או מתכנן הערים ואזורים.
הקונסטרקטור מיישם את הרעיון האדריכלי והופך את חזון האדריכל לבר קיימא.
צוות התכנון של כל פרויקט הוא למעשה האדריכל ומהנדס המבנים, להם מתווספים בפרויקט כל שאר היועצים של הפרויקט (יועץ מיזוג אוויר, אינסטלציה, חשמל וכיוצא בזה).
על ידי התחשבות בחוזק המבנה המיועד, יציבותו, ביסוסו ועמידתו בהטרחות שונות כולל רוח ורעידות אדמה, שיקולי חיסכון במשקל, עלות ושיקולי ביצוע.
למתכנן השלד תפקיד משמעותי נוסף, בעיקר לאור תמ"א 38 ותהליכי ההתחדשות העירונית.
תפקידו הוא עריכת סקרים ובדיקות קונסטרוקציה לצורך הגשת חוות דעת ויצירת תשתית מידע ראויה של המבנה הקיים (וסביבותיו), שתאפשר תכנון וביצוע פרויקטים חדשים שבחלקם מבוססים על מבנים קיימים.
תהליך תכנון פרויקטים מבניים כולל שלבים עיקריים אלו: מחקר, עיצוב ובדיקות.
תפקידיו השונים של הקונסטרוקטור נעים בין מתן אישורים הנדסיים וחוות דעת עבור פרויקטים פרטיים/ציבוריים, בהם בעלי השיפוץ הנדרשים להגיש את אישור הקונסטרוקטור לרשויות המוניציפליים על מנת לאשר את השיפוצים.
וכן גם שירותים שונים כמו בדיקות קונסטרוקציה בהן הקונסטרוקטור מגיע כדי לבחון את שלד המבנה ונתוניו ההנדסיים על מנת לבחון האם ניתן לבצע תוספות בנייה חדשות למבנה קיים ואם לא קיימים ליקויים הנדסיים מסכני חיים.
מהנדס המבנים הוא גורם בכיר בצוות התכנון תחת שרביטו של האדריכל כמו כן, מהנדסי הידרוטכניקה, מהנדס חשמל, מהנדסי תחבורה ומומחים בהנדסת הסביבה וכו.
על מהנדס המבנים מוטלת האחריות לבטיחותו, חוזקו ויציבותו של המבנה בעיקר.
במרבית הפרויקטים בבנייה האדריכל, הוא המתכנן הראשי ויועץ השלד מתעסק בתכנון הקונסטרוקציה מבחינה מעשית וטכנית.
ישנם מהנדסי מבנים החוקרים ומפתחים מערכות מבנים וחומרים חדישים (קשר הדוק עם הנדסת חומרים - חומרי בנייה מתקדמים).
בישראל מתבצע מחקר זה גם במכון הלאומי לחקר הבנייה שממוקם בטכניון שבחיפה.
לצורכי ניתוח האלמנטים הבאים, ולבדוק אם הוא יכול לעמוד במאמצים שפועלים עליו.
אם לא, להחליט אם לחזק אותו, או להחליט שאינו נושא את העומס ולבדוק את המבנה בלעדיו, ולהוסיף אותו כאלמנט אדריכלי - שאינו נושא מאמצים.
כיום חלק נרחב מהניתוח ההנדסי מתבצע על ידי תוכנות אלמנטים סופיים, שמשתמשות בסוגי הרכיבים הבאים לצורך ניתוח הבעיה.
רכיבים שמימד האורך שלהם גדול לפחות בסדר גודל (פי 10) משני הממדים האחרים (גובה ורוחב).
כבל - רכיב העומד במתיחה בלבד.
עמוד - רכיב לחיצה ולעיתים נדירות גם רכיב מתיחה.
קורה - רכיב מתיחה־לחיצה וכפיפה.
רכיבים שמימד אחד שלהם יותר קטן (עובי) בסדר גודל משני הממדים האחרים.
אלמנט רצף - קיר, רכיב שמקבל כוחות מתיחה־לחיצה בכיוונים אנכיים ואופקיים (ולא בעוביו).
יריעה - או ממברנה, רכיב שמקבל כוחות מתיחה בלבד בכיוונים אנכיים ואופקיים.
פלטה - רצפה, רכיב שמקבל כוחות בניצב לפניו (אנכיים לו), ועומד בלחצי כפיפה עקב כך.
קליפה (שילוב של אלמנט רצף ופלטה) - משמש לתכנון רכיבים דקים מורכבים, כגון מעטפת של מטוס.
רכיב תלת־ממדי - בעל נפח, אין התחייבות ליחסי הגדלים.
מסבך - רכיב מתיחה ולחיצה.
עבודת מהנדס המבנים בישראל מוסדרת בחוק האדריכלים והמהנדסים, התשי"ח (1958).
מטרת החוק להבטיח שרק מהנדסים בעלי רישוי, ידע וניסיון מתאים יתכננו את שלד המבנה, עקב הסיכון לחיי אדם של תוצאות עבודתם.
הסמכות להיות מתכנן שלד המבנה - קונסטרוקטור, ניתנה למהנדס או הנדסאי אזרחי רשום במקרה של מבנה פשוט.
במבנה מורכב הסמכות ניתנה למהנדס מבנים רשוי בלבד.
בדרך כלל הקונסטרוקטור ממונה על ידי המזמין, בנוסף לכל היועצים השונים לפי תחומים.
האדריכל כמתכנן הראשי של הפרויקט, מרכז ואחראי על תיאום היועצים ("סופרפוזיציה") הכולל את כל מקצועות תכנון הפרויקט.
בכל המוסדות תואר הבוגר הוא ארבע שנתי - "מוסמך למדעים בהנדסה אזרחית – מבנים"" in Civil Engineering – Structures)
הטכניון – הפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית - היחידה להנדסת מבנים וניהול הבנייה – המסלול להנדסת מבנים.
אוניברסיטת בן-גוריון בנגב - הפקולטה למדעי ההנדסה – המחלקה להנדסת בניין.
אוניברסיטת אריאל – הפקולטה להנדסה - המחלקה להנדסה אזרחית – מסלול הנדסת מבנים.
המכללה האקדמית להנדסה סמי שמעון - המחלקה להנדסת בניין עם התמחות בהנדסת מבנים.
הנדסת מכונות או הנדסה מכנית היא ענף בהנדסה העוסק בתהליכי מחקר, תכנון, פיתוח, ייצור ותחזוקה של מערכות מכניות ומערכות אנרגיה, ובהן מנועים, כלי רכב, מכונות, מערכות להפקת אנרגיה ולניצולה, מערכות מיזוג אוויר, מערכות בקרה ואוטומציה, רובוטים ומערכות אלקטרו-מכניות.
באופן מסורתי כלולים בהנדסת מכונות גם מכלים (Vessels) וגם צנרת כוח (Power Piping).
מקצועות הנדסה נוספים נחשבים כנגזרות של הנדסת מכונות אף על פי שחלקם נלמדים בפקולטות הנדסיות עצמאיות: הנדסת חומרים, הנדסת קירור ומיזוג אוויר, הנדסת אוניות, תחומים מסוימים בהנדסה חקלאית, תת-התחום של ביומכניקה בהנדסה רפואית, מכטרוניקה, הנדסת אווירונאוטיקה ועוד.
עם התפתחות המדע, הנדסת המכונות חודרת גם לתחומים נוספים כמו מכניקה של מיקרו מערכות ותהליכי ייצור מתקדמים של רכיבים אלקטרוניים.
הנדסת המכונות היא מקצוע רחב אשר כולל בתוכו מגוון תחומים.
בהנדסת המכונות של שנות האלפיים התיכּוּן והאנליזות נעזרים בכלים ממוחשבים כמו אנליזות באלמנטים סופיים (FEA), חישובי זרימה ושרטוט ממוחשבים כחלק מהתכנון בעזרת מחשב (CAD), בניית מודלים גאומטריים וויזואליים בעזרת מחשב בצד מודלים ממוחשבים לסימולציה של פעולות ותנועות.
לדוגמה - סימולציה ממוחשבת של התנגשות שני כלי רכב.
נעשה שימוש ביצור בעזרת המחשב (CAM) ושימוש במחשב לקבלת הנחיות יצור של חלקים שנעשו עבורם מודלים גאומטריים ממוחשבים.
היצור נעשה על ידי שימוש במכונות עם בקרת מחשב (CNC) ולפעמים ישירות מן המודל ללא מעבר ביניים של שרטוטים.
הנדסת אווירונאוטיקה (גם הנדסת אווירונאוטיקה וחלל והנדסה אווירונאוטית; באנגלית: Aerospace Engineering או Aeronautics Engineering) היא ענף של ההנדסה העוסק בפיתוח יעיל ושיטתי של כלי טיס, טילים, לוויינים, חלליות ומערכות הייחודיות להם.
מקצוע הנדסת אווירונאוטיקה הוא מקצוע רב-תחומי העוסק בפיתוח ותחזוקה של מערכות מוטסות על ידי החלה של עקרונות של מדעים מדויקים, הנדסה, ניהול פרויקטים וידע ייחודי על כלי הטיס עצמו.
כבכול הנדסה, גם בהנדסת אווירונאוטיקה נעשה שימוש במדדים המשמשים לבחינת איכותו של תוצר הפיתוח כגון יעילות, אמינות, וגמישות לשינויים.
אווירודינמיקה (תורת הזרימה) הוא תחום המחקר העוסק בזרימת זורם סביב אובייקטים, כמו כנף, גוף המטוס או בתוך גופים, כמו מנהרת רוח ובמעברי חום.
תורת הזרימה מאפשרת לחשב את הכוחות הפועלים על כלי הטיס: כח עילוי וכח צד הפועלים בניצב לזרימת האוויר וכח גרר הפועל במורד הזרימה.
שקלול כוחות אלה עם כוחות נוספים, כמו כוח הכובד וכוח ההנעה משמשים לחישוב המומנטים ושקול הכוחות הגורמים לתנועה הקווית והזוויתית של כלי הטיס.
תורת ההנעה עוסקת באותן מערכות, המספקות את האנרגיה להזזת הכלי באוויר או בחלל.
תחום זה חופף חלקית לתחום הפיתוח של מנועי הרכב, אולם מנועים אווירונאוטיים נדרשים להיות אמינים מעל לסטנדרטים המקובלים בתעשיית הרכב.
מנועים אלה מתחלקים לסוגים הבאים:
מנוע בערה פנימית הוא מנוע בו תהליך שריפת הדלק והמחמצן מתבצע בתהליך פנימי, בתוך חלל סגור.
מנועים אלה מתחלקים למנוע ארבע פעימות, הדומה למנוע רכב רגיל, מנוע שתי פעימות, המשמש בעיקר לאופנועים קלים ולמנוע רוטורי, המשתמש בבוכנה מסתובבת ונמצא בשימוש בכלי רכב ייחודיים.
בכלי טיס, מנועי הבערה הפנימית משמשים בדרך כלל להנעת מדחף או מסחב, כלומר ציר שעליו בנויים מספר להבים, שבמהירות סיבובם יוצרים כוח עילוי, הדוחף או סוחב את ציר המנוע, ואיתו את כלי הטיס כולו.
מנוע סילון הוא מנוע בו תהליך שריפת הדלק והמחמצן מתבצע בתהליך פנימי בתא-שרפה, אולם האוויר החם הנפלט ממנו חופשי לנוע לסביבה ולהתפשט במהירות שגבוהה ממהירות הכניסה.
לכן, על פי חוקי ניוטון האצת האוויר לכיוון אחורי המטוס גורמת להאצת כלי הטיס קדימה ומכאן כוח ההנעה.
מנועי סילון פותחו במהלך מלחמת העולם השנייה ומאז משמשים במרבית כלי הטיס.
מנועי הסילון מתחלקים לסוגים שונים על פי סוג הניצול של אנרגיית הסילון הנובעת מהם:
מנוע טורבו-סילון - בו חלק מאנרגיית הסילון משמשת להנעת טורבינה, האחראית על דחיסת האוויר למנוע במהירויות נמוכות, כדי לשמש בתהליך הבערה.
מנועים טורבו-סילון היו ראשוני המנועים מסוג זה, אולם היום אינם נפוצים כל כך.
מנוע טורבו-מניפה- הדומה למנוע טורבו-סילון, ובו הטורבינה מניעה מניפה, שהיא סוג של פרופלור קטן המוקף בצינור.
מנועים מסוג זה נפוצים בעיקר בתעופה האזרחית, בשל היותם שקטים ובעלי נצילות גבוהה בטווח מהירויות גדול ובמטוסי הקרב.
טורבו-פרופ - בו כל אנרגיית הסילון מנוצלת בתוך המנוע, כשחלקה משמש להנעת הטורבינה וחלקה משמש להנעת מדחף, בדומה למנועי הבערה הפנימית שהוזכרו למעלה.
מנועים מסוג זה משמשים בעיקר במטוסי מטען כבדים ובינוניים.
מנוע מגח סילון - נמצא בשימוש ממלחמת העולם השנייה (ראה רקטה הגרמנית V1).
כלי הטיס מואץ תחילה למהירות גבוהה (מהירות על קולית) באמצעות מנוע רקטי או על ידי נשיאה באמצעות כלי טיס אחר.
עם ההגעה למהירות הטיסה הרצויה האוויר בתא השרפה נדחס כתוצאה מסדרת גלי הלם שמקורם בקדמת נחיר המנוע.
האוויר הדחוס מוצת ובכך יוצר את ההדף המניע את כלי הטיס.
שימוש בצורת הנעה זו מייתרת שימוש בטורבינה/מדחס ובכך מוזילה עלויות יצור ומשפרת המשקל המועיל של כלי הטיס.
מנועים רקטיים הם מנועי סילון, שייחודיים בכך שהמנוע מכיל הן את הדלק והן את המחמצן (נקראים ביחד הודף), כלומר המנוע אינו נושם אוויר חופשי.
מנועים רקטיים משמשים בעיקר במשימות בהם אין אטמוספירה בחלל, או בטילים ורקטות, בהם נדרש כוח לזמן קצר.
מנועים רקטיים מתחלקים לשני סוגים עיקריים: בעלי הודף מוצק, בהם המחמצן והדלק מורכבים ביחד בתערובת מוצקה, ותהליך הבערה מתרחש על פני השטח של המוצק, ומנועים בעלי הודף נוזלי, בהם המחמצן והדלק נמצאים במכלים נפרדים וזורמים לתא הבערה במנוע באמצעות משאבות בדומה למנועי בערה פנימית או סילון.
מנועי דלק מוצק משמשים בעיקר ביישומים צבאיים, בשל אמינותם הגבוהה, עלות התחזוקה הנמוכה וחיי המדף הארוכים שלהם.
מנועי דלק נוזלי משמשים ביישומים בהם נדרשת יכולת לשלוט בעוצמת הדחף שהמנוע מספק, וביישומים בהם נדרשת יעילות גבוהה במיוחד, כמו בשיגור של מעבורת חלל.
תורת הבקרה עוסקת בתוכן של מערכות, שתפקידן לשפר את התנהגות הדינמית של כלי הטיס (או החלל), לשלוט במיקומו במרחב, במהירותו, בזוויותיו ובתאוצות הקוויות והזוויתיות.
תחום זה מורכב בעצמו מהנושאים הבאים:
תורה העוסקת במחקר, תכנון ופיתוח של חיישנים, המשמשים למדידת תכונות שונות של כלי הטיס ולמידול אי הדיוקים האופייניים להם, כגון הטייה, ורעש.
מד תאוצה - המודדים את התאוצה של הכלי ביחס לציר מסוים, ודרכה את הכוחות הפועלים על הגוף.
תאוצה זו ניתנת לאינטגרציה לכדי מהירות ומיקום.
סביבון (גירוסקופ) - המודדים את זווית הגוף או מהירות זוויתית של הגוף ביחס לציר מסוים.
זוויות אלה משמשות בתהליכי החישוב של המהירות והמיקום.
מקלט GNSS - האחראיות על קליטת נתונים מלווייני, דוגמת GPS ותרגומם למיקום וזמן של כלי הטיס.
מד גובה - המשמשים למדידת גובה הטיסה על פי שינויי הלחץ ביחס ללחץ המקומי בגובה פני הים.
מד פיטו - המשמש למדידת מהירות הטיסה על פי שינויי הלחץ הנובעים בין לחץ של אוויר עומד לבין לחץ של זרימת אוויר, בהתאם לחוק שימור האנרגיה.
שערוך היא תורה מתמטית העוסקת בשיפור המדידה של ערך נמדד כלשהו.
ישנן כמה שיטות שונות לשערוך, אולם הנפוצה והמקובלת ביותר לשערוך תנועה של גופים היא מסנן קלמן (Kalman Filter).
תורת הבקרה היא תורה מתמטית שמטרתה לגרום למערכת כלשהי להגיע למצב הרצוי, כפי שנדרש על ידי משתמש, ליציבות של מצב רצוי זה ולזריזות המערכת בהגעתה למצב הרצוי.
מערכות בקרה בכלי טיס אחראיות על דינמיקת המטוס (טייס אוטומטי) ועל מערכות נוספות במטוס.
בלוויינים נעשה שימוש במערכות בקרה לצורך בקרת כיוון החללית, שחשוב במיוחד לניצול אנרגיה סולארית.
הנחיה היא תורה העוסקת ביצירת חוקים, שמטרתם הגדרת המסלול הרצוי לכלי הטיס (או לטיל).
חוקי ההנחיה יכולים לנבוע מחוקים קלאסיים ובהם: "רדיפת כלב", "ניווט יחסי", חוקים הנובעים מבקרה אופטימלית וחוקים הנובעים ממשחקים דיפרנציאליים.
חוקי ההנחיה משתמשים במידע על מצב הכלי (והמצב היחסי שלו ביחס לכלי או גוף אחר), כפי ששוערך בכלי השערוך, כדי ליצור פיקוד, שישמש קלט למערכת הבקרה האחראית על הוצאתו לפועל.
ניווט היא תורה העוסקת בשערוך מיקומו של כלי טיס, או כלי חלל, ביחס למערכת צירים מוגדרת.
תורת הניווט משתמשת בנתונים שנמדדו על ידי מדידים שונים, ומשערכת אותם תוך שימוש בשיטות קלאסיות כמו ניווט אינרציאלי, מדידת GPS או שילוב של מספר מדידים.
הנדסת מערכות היא ענף בהנדסה העוסק בניתוח דרישות והגדרת מענה טכני לצרכים והיעדים של הלקוח, תוך כדי התייחסות למרכיבי המערכת השונים, יכולותיהם ומגבלותיהם.
פעולות אלו מכוונות את, וניזונות מדרישות הלקוח, מתהליכי המחקר, התכנון, הפיתוח, הייצור והתחזוקה של מערכות דומות מהעבר ושל המערכת הנוכחית, ומנכסים קיימים בארגונים המעורבים בפעילות, תוך שיקול של החוזקות והחולשות של כל אחד מהן.
להנדסת המערכות יש פן הנדסי ופן ניהולי:
בפן ההנדסי, הנדסת המערכות מתמקדת בהגדרה מוקדמת ככל הניתן של הצרכים של בעלי העניין השונים (הלקוחות, המשתמשים, ועוד) והיכולות הנדרשות מהמערכת, בתיעוד הדרישות, ובהמשך בהיתוך הפתרונות הטכנולוגיים ביצירת המערכת השלמה, אימות עמידת המערכת בדרישות והוכחת התאמת המערכת לצרכים ולציפיות של בעלי העניין, תוך ראייה של הבעיה הכוללת.
בפן הניהולי, הנדסת מערכות משלבת מקצועות רבים ומגוונים לעבודת צוות תוך כדי יצירת תהליך פיתוח מובנה שמתקדם משלב הרעיון אל הייצור והשימוש השוטף.
הנדסת מערכות עוסקת בצרכים והיעדים של הלקוח (בין אם הם טכניים, עסקיים, או יעדים אחרים של הארגון) ושל בעלי העניין במערכת, על מנת לספק מוצר איכותי שעונה לצרכים של בעלי העניין.
תהליך הנדסת המערכת הוא שיטה שנועדה לסייע בהכלת המורכבות של מערכת על ידי סדרת פעולות הנדסיות וניהוליות.
המפתח להכלת המורכבות הוא תהליך של ניתוח המערכת מצורתה המופשטת ביותר, צורכי הלקוח, עד לפרטים הקטנים ביותר, ותכנון שילובה מחדש מרכיבים אל המערכת שתספק את צורכי הלקוח.
הגדרות המושג "הנדסת מערכות" "גישה אינטרדיסציפלינרית ואמצעים לאפשר מימוש של מערכת מוצלחת" – INCOSE handbook, 2004. "הנדסת מערכת היא גישה איתנה (רובאסטית) לתיכון, ליצירה ולהפעלה של מערכות.
of Systems Engineering, former president of INCOSE (UK), 2007."מנקודת מבט הנדסית הקונספט הוא ההתפתחות של המדען ההנדסי, כלומר, המכליל המדעי ששומר על ראייה רחבה.
השיטה היא של גישה קבוצתית.
קבוצות של מדענים ומהנדסים, מכלילים ומומחים לתחומים מיוחדים, מפעילים מאמצים משולבים למצוא פתרון לבעיות בקנה מידה גדול, ולממש אותו באופן פיזי...
הטכניקה כונתה לעיתים הגישה המערכתית או שיטת הפיתוח הקבוצתית." – Harry H.
Machol, 1957. "השיטה של הנדסת המערכות מכירה שכל מערכת היא שלמות מוכללת למרות שהיא מורכבת ממבנים ייעודיים ומתת-פונקציות השונים מאוד זה מזה.
היא גם מכירה שלכל מערכת יש כמה מטרות, ושהאיזון ביניהן שונה מאוד ממערכת למערכת.
השיטות חותרות לאזן בצורה מיטבית את כלל הפונקציות של המערכת על פי שקלול המטרות ולהשיג תאימות מקסימלית של חלקי המערכת." – ''Systems Engineering Tools by Harold Chestnut, 1965.
מודל V של תהליך הנדסת המערכת
באופן גרפי מתוארת השיטה כאות V במרחב שצירו האופקי הוא הזמן, וצירו האנכי הוא רמת הפירוט.
פיתוח המערכת מתחיל ברמת הפירוט ההנדסי הנמוכה ביותר - רמת צורכי הלקוח שנמצאת ברמת המערכת כולה.
זוהי הנקודה הגבוהה ביותר על הזרוע הימנית של ה-V.
מכאן מתחיל תהליך של ירידה לתתי-מערכת, למכלולים ולרכיבים עד לשימוש במרכיבים קיימים (אנליזה של המערכת).
התהליך הזה יורד לאורך הזרוע הימנית של ה-V עד לנקודה הנמוכה ביותר הנדרשת.
בהמשך הפיתוח משולבים הרכיבים למכלולים והמכלולים לתתי מערכת עד להכללת המערכת השלמה (סינתיזה של המערכת).
התהליך הזה מתואר כעליה לאורך הזרוע השמאלית של ה-V מרמת הרכיב אל רמת המערכת.
אבני דרך בהנדסת המערכת - מסמכים וסקרים
תהליך הנדסת המערכת כולל אבני דרך מקובלות.
אבני הדרך האלו מובילות את התהליך ממשימה למשימה, כאשר כל משימה מסתיימת בסקר.
הבנת דרישות הלקוח וניתוח דרישות המערכת
השלב הראשון בפיתוח מערכת הוא הבנת הצורך.
באופן גס אפשר להבחין בין מערכות צבאיות שבהן הדרישות בדרך כלל מוכתבות על ידי הלקוח, ובין מערכות אזרחיות שבהן על המפתח לזהות את הצורך ולגזור מתוכו את הדרישות ההנדסיות.
כדי לנתח את דרישות המערכת צריך לזהות נכונה את בעלי העניין במערכת.
בעל העניין הראשי הוא המשתמש הסופי, והוא מיוצג בדרך כלל על ידי נציגיו הישירים או על ידי מערכת השיווק שאמורה להבין את המשתמש.
בעלי עניין נוספים, פחות מובנים מאליהם, עשויים להיות אנשי מערכת האחזקה שיטפלו במוצר במהלך חייו, הגורם שיגרוט או יוציא את המוצר משימוש בתום חייו, המוכר שיציג את המוצר על המדף, הגורם הממשלתי שיעניק רישיון שימוש במוצר, ואחרים.
לדוגמה: בעלי העניין בצעצוע אינם רק הילדים שישחקו בו.
גורמי אכיפה יוודאו שהמוצר אינו מכיל עופרת וקשה לבליעה, בעלי חנויות יידרשו להציג את המוצר בחנות בצורה מושכת, הורים ישוו את מחירו ואורך חייו לצעצועים אחרים, ועשויים גם להתעניין בהתאמת הצעצוע לשימוש בסוללות נטענות.
תהליך הטיפול הדרישות מתחלק לשלבים כדלקמן.
בשלב הראשון מאותרים בעלי העניין ומנוסחות הדרישות שלהם במונחים של בעלי העניין עצמם.
נהוג לכנות דרישות אלו "דרישות לקוח" או "דרישות על".
דרישות אלו מנוסחות בשפת המשתמש, לדוגמה: "אפשר יהיה לשחק במשחק גם בגינה הציבורית וגם כאשר הכל רטוב אחרי יום גשום".
בשלב השני מנתחים את הדרישות בשני היבטים:
כל דרישה בפני עצמה עוברת ניתוח לעמידה בקריטריונים הבאים:
הדרישה הכרחית (Necessary), כלומר כוונת הדרישה אינה מצוינת על ידי דרישות אחרות
הדרישה בלתי תלויה בפתרון (Implementation Independent), כלומר לא מכתיבה יישום מסוים
הדרישה חד-משמעית (Unambiguous), כלומר לא ניתנת לפרשנויות שונות
הדרישה שלמה (Complete), כלומר כתובה כמשפט שלם תחבירית, העומד בפני עצמו, ללא צורך להתייחס לדרישות אחרות לשם הבנתה
הדרישה יחידה (Singular), כלומר מדברת על רעיון בודד
הדרישה ישימה (Feasible), כלומר שעל פניה ניתנת ליישום (במונחי עלות, לוחות זמנים, טכנולוגיה וסיכונים)
הדרישה בת-אימות (Verifiable), כלומר ניתנת לאימות באופן ברור
הדרישה נכונה (Correct), כלומר מבטאת כהלכה את ציפיות בעלי העניין
הדרישה תואמת (Conforming), כלומר עומדת בסטנדרטים שקבע הארגון
אוסף הדרישות כולו עובר ניתוח לעמידה בקריטריונים הבאים:
האוסף שלם (Complete), כלומר, כל הדרישות וציפיות בעלי העניין תועדו
האוסף עקבי (Consistent), כלומר אין סתירות או אי התאמות בין הדרישות
האוסף ישים (Feasible), כלומר כל הדרישות ניתנות ליישום יחד (במונחי עלות, לוחות זמנים, טכנולוגיה, חוקים ורגולציה)
האוסף תחום (Bounded), כלומר, כל הדרישות ניתנות לשיוך למרחב מוגדר וברור
האוסף מובנה (Structured), כלומר, אוספי משנה של דרישות קשורות ניתנים לזיהוי
סוגיות בדרישות נפתרות באינטראקציה עם בעלי העניין המתאימים.
פתרון הסוגיות הללו מהווה את טיוב הדרישות.
בשלב השלישי מתורגמות דרישות העל לדרישות הנדסיות.
הדרישה לשימוש בחוץ עשויה להיות מתורגמת לדרישה הנדסית לאטימות מפני לחות, לצבעים עמידים במים, לתצוגה שאפשר להשתמש בה באור שמש ישיר, או להארקה כפולה.
באופן אידיאלי מנוסחות דרישות המערכת ללא קשר לפתרון מסוים של מילוי דרישות העל.
לדוגמה הצורך במייבש שיער יכול להתמלא באמצעות מכשיר המשיב על השיער אוויר יבש וחם, וגם באמצעות מכשיר המשפשף את השיער במגבת יבשה.
באופן מעשי קשה להפריד בין ניסוח הדרישות ובין הפתרון ההנדסי, ולכן בפועל מתקיים תהליך איטרטיבי שבו נבחנות הדרישות לאור משמעותן בפתרונות שונים לדרישות העל.
תהליך פיתוח הדרישות מסתיים באישור מפרט הדרישות של המערכת.
המפרט עצמו הוא ממסמכי היסוד של הנדסת המערכת.
אישור המפרט נעשה בסקר דרישות המערכת.
בסקר ייבחנו דרישות המערכת לאורם של שלושה עקרונות:
הדרישות הן שלמות, כלומר הדרישות מהוות ביטוי הנדסי של כל דרישות העל וכל הדרישות של שאר בעלי העניין במערכת
הדרישות הן עקביות, כלומר אין סתירה בין אחת הדרישות לדרישה אחרת
הדרישות הן ישימות, כלומר אפשר לממש אותן.
השלב הבא בפיתוח המערכת הוא ניסוח הקונספט ההנדסי.
שוב, ההפרדה בין השלבים משרתת את תיאור המתודה אבל בפועל נדיר שתוגדר בעיה וינוסחו דרישות ללא הגעה לקונספט הפתרון.
ללא קונספט כזה קשה לבחון האם הדרישות הן ישימות.
קונספט המערכת הוא הפתרון ההנדסי של דרישות המערכת כשהוא מנוסח במושגים כלליים.
הקונספט יכול לכלול את ארכיטקטורת המערכת, כלומר את החלוקה של המערכת לתת מערכות או לרכיבים, ואת הפונקציה שמוקצית לכל תת-מערכת.
כדי לוודא שהקונספט נכון נדרש להוכיח שהקונספט נותן מענה לדרישות.
ההוכחה נעשית על ידי הקצאת הדרישות לתת המערכות כדי להראות שכלל הדרישות מתמלאות.
לפעמים מוקצית דרישה במלואה לתת מערכת אחת.
למשל אם משרד הבריאות דורש לכלול במוצר אזהרה שהשימוש מזיק לבריאות אפשר למלא את הדרישה על ידי הקצאתה לפריט "תוית" שיודבק על המוצר מבחוץ.
לעיתים הדרישה מתמלאת על ידי סכום או מכפלה של דרישות.
למשל אם עלות המוצר חייבת להיות מתחת לערך מקסימום שנקבע בדרישות חייבים לוודא שסכום הקצאת העלויות לכלל מחוללי העלות לא יעבור את הערך שנקבע בדרישה.
כדי להגיע לפתרון האופטימלי מופעלות שתי טכניקות בסיסיות.
האחת היא בחינת חלופות, והשנייה היא תהליך איטרטיבי.
במקום לקבוע ארכיטקטורה אחת מנתחים במקביל כמה קונספטים.
ברור שלכל קונספט יהיו יתרונות וחסרונות (אם לקונספט אחד יש רק יתרונות ביחס לכל האחרים אין טעם לפתח את החלופות).
כל אחד מהקונספטים עובר תהליך איטרטיבי של שיפור, כולל שאילת רעיונות מקונספטים אחרים, עד שמתגבשת קבוצה של קונספטים.
הקונספטים מוצגים בסקר תכן המערכת (System Design Review = SDR).
בסקר נבחנת כל חלופה כדי לוודא שהיא עומדת בדרישות, נבחנות היתרונות והחסרונות של כל חלופה, מנותחים הסיכונים והסיכויים הטמונים בה, ונבחרת חלופה אחת או יותר להמשך פיתוח.
עם בחירת הקונספט (או הקונספטים) אפשר לפתח את הקונספט לתכן ראשוני.
ההפרדה בין התכן הראשוני לקונספט הנדסי איננה חדה, ולכן קשה להגדיר מהו בדיוק תכן ראשוני.
בתהליך פיתוח מערכות צבאיות יקבע בדרך הכלל הלקוח את תנאי הסף להשלמת תכן ראשוני.
למשל ניתוח סיכונים מפורט או השלמת מסמכי התקשרות מסוימים.
מבחינה הנדסית התכן הראשוני הוא פירוט נוסף של הקונספט.
במערכת שיש בה תוכנת זמן אמת יפורטו למשל הפעולות על ציר הזמן, במערכת מכנית יחושבו גדלים פיזיקליים כמו משקל ונפח, ויתואר המבנה או תהליך ההרכבה של המכלולים בסיוע מודל תיב"ם.
התכן הראשוני יכלול הגדרת ממשקים בין המערכת לסביבתה ובין חלקי המערכת שהוגדרו בארכיטקטורת המערכת.
באופן כללי בתכן הראשוני יבוצעו כל הניתוחים ההנדסיים הדרושים כדי להראות בצורה כמותית את ביצועי המערכת מול מפרט הדרישות, יתוארו הפונקציות של כל הרכיבים והממשקים ביניהם, ויפותחו הניתוחים הדרושים כדי להבין לעומק את המערכת כמו ניתוח סיכונים, שיטת מעקב עקיבות הדרישות וכדומה.
בסיום הסקר נבחרת חלופה אחת או יותר שתפותח לתכן מפורט.
התכן הראשוני מוצג בסקר תיכון ראשוני (Preliminary Design Review = PDR).
בסקר נבחן התכן הראשוני, או חלופות התכן, שהוצגו כדי לוודא את התאמת התכן לדרישות, את סיכויי ההצלחה של המימוש, ואת איכות המערכת שתתקבל.
בשלב הזה כבר אפשר לנתח ולהעריך גורמי איכות כמו בדיקתיות, ייצוריות, תחזוקתיות וכדומה.
מוסדות וארגונים של הנדסת מערכת
האיגוד המקצועי להנדסת מערכות בישראל נקרא INCOSE_IL, והוא פועל במסגרת אילטם.
לימודי הנדסת מערכות לתואר שני בישראל מוצעים בטכניון, אוניברסיטת תל אביב באוניברסיטת בן-גוריון, במכללה האקדמית להנדסה ע"ש אורט בראודה בכרמיאל ובמכללה האקדמית אפקה.
במכון הטכנולוגי בחולון מוצעת התמחות בהנדסת מערכות במסגרת התואר השני בניהול טכנולוגיות.
הנדסת ייצור (הנ"י) היא מכלול השיטות והטכנולוגיות אשר משמשות בתהליך ייצור מוצר.
תפקידו של מהנדס הייצור הוא לייצר מוצר סופי העומד באיכות הנדרשת, תוך שימוש אופטימלי במשאבים (עלות וזמן).
כמו כן, עליו לגלות גמישות לשינויים בתהליכי היצור העלולים להיגרם כתוצאה מקביעת סדר עדיפויות חדש על ידי ההנהלה, שינויים באילוצים הקשורים במעגל הייצור, תקלות ואירועים לא צפויים ועוד.
המתודות שבהן משתמשים בהנדסת ייצור כוללות שיטות אינטראקציה (פעולות גומלין) אדם-מכונה המיושמות בעזרת מחשב תכנון וייצור בעזרת מחשב (תיב"ם), בקרת איכות, בקרה דיגיטלית, סימולציות פירוק והרכבה, מערכות מידע מוכללות (ERP/MRP) ועוד.
המדד העיקרי אשר מנחה את מהנדס הייצור בעבודתו הוא הגדלת פריון העבודה, אשר בעזרתו יכול הוא לאמוד על יעילות תהליכים לטווח הקצר ולטווח הארוך.
פריון העבודה מוגדר כיחס בין תפוקות הפירמה לתשומותיה והוא מצביע על תפקודה של הפירמה, מאחר שהמדדים הכמותיים הפיננסים הם נגזרות מפריון העבודה.
הגדלת הפריון מתאפשרת בשלוש דרכים:
הגדלת התפוקות תוך שמירה על אותן תשומות - נעשה לרוב בתנאי "שוק בלתי רווי", שבו ניתן להגדיל את התפוקה.
הקטנת התשומות ושמירה על התפוקה הקיימת - נעשה לרוב בתנאי "שוק רווי", שבו לא ניתן להגדיל את התפוקה.
שתי הדרכים במקביל: הגדלת התפוקות בד-בבד עם הקטנת התשומות.
פריון עבודה מצביע כאמור על שיפור והתייעלות הפירמה.
זאת, בשונה ממדד רווחיות פירמה.
האחרונה, לאו דווקא מעידה על שיפור והתיעלות.
קרי, עלול להיווצר מצב, שלאחר יישום שיפור שיטות פירמה עשויה להיות רווחית, אולם תופעה זאת איננה מעידה בהכרח על העלאת פריון העבודה.
כאן, לרווח משמעות קצרת טווח בעוד, שפריון העבודה מצביע על השינויי ביעילות ואף מנבא במידת מה את ריווחיות הפירמה בטווח הארוך.
ניתוח כלכלי של היקף הייצור
חישוב עלויות קבועות ועלויות משתנות
שיטות תמחיר ועריכת דוחות הון
תכנון העמסות וזימון מלאי / חומרי גלם
הצגה גרפית של קווי ותהליכי יצור
הצגת פעולות בתרשימי "פֶרט" ו"גאנט"
ניתוח וייעול תהליכי העבודה בארגון
קביעת זמני תקן לכוח-אדם ומכונות
ייעול תהליכי זרימת החומרים במפעל
בחינה ניתוח וייעול של תהליכי זרימת החומרים
התאמת מערכת הציוד והמכונות למערך הייצור במפעל
יישום מערכות תגמול מנהלים ועובדים
ניתוח מערכות השכר והביצועים (שכר עידוד).
קביעת יעדי התייעלות ויעדי ביצוע.
שילוב מערכות התגמול במערכות המדידה כולל מערכת תקציב תמחיר ובקרה.
הפעלה ויישום של מערכות שכר עידוד.
הקמת עצי מוצר בכל רמה על פי דרישות המערכת ההנדסית.
בדיקת עצי מוצר כנגד ניפוקים בפועל.
ניתוח תמחירי של עצי המוצר.
יישום מערכות איכות (תקינה מסדרת ISO)
הגדרה ואפיון של נוהלי העבודה בארגון
הטמעת מערכות איכות בהתאם לתקנים הנדרשים
הנדסת סביבה היא תת-תחום של הנדסה אזרחית המשתמש בעקרונות מדעיים והנדסיים כדי לשפר את הסביבה הטבעית, להבטיח מים, קרקע ואוויר ראויים עבור האדם ועבור אחרים, וכן על מנת לטהר אתרים מזוהמים.
נוסף על כך, הנדסת סביבה עוסקת במציאת פתרונות בתחום הבריאות הציבורית, הטמעת חוקים לקידום סניטציה מתאימה לאזורים אורבניים וכפריים ולאזורי בילוי.
היא עוסקת גם בניהול צריכת מים, בבקרת זיהום, במיחזור, במערך הפסולת, בהגנה מקרינה, בהיגיינה תעשייתית ובקיימות סביבתית.
מהנדסי סביבה לומדים על ההשפעה של התקדמות טכנולוגית על הסביבה.
לשם כך, הם עורכים מחקרים בנושא מערך האשפה כדי להעריך את חשיבותן של הסכנות בתחום, כדי לייעץ באשר לטיפול ולבלימה, וכדי לסייע בניסוח תקנות למניעת תקלות.
מהנדסי סביבה מעצבים מערכות מים מוניציפליות ומערכות מים תעשייתיות.
כמו כן, הם עוסקים בנושאים סביבתיים מקומיים ועולמיים כמו ההשפעה של גשם חומצי, התחממות גלובלית, הידלדלות שכבת האוזון, זיהום מים וזיהום האוויר ממכוניות ומתעשייה.
באוניברסיטאות רבות, תוכניות של הנדסת סביבה הן חלק מהחוג להנדסה אזרחית או החוג של הנדסה כימית בפקולטות להנדסה.
מהנדסי סביבה אזרחיים מתמקדים בדרך כלל בהידרולוגיה, ניהול מקורות מים, ביורמדציה, וטיפול במים באמצעות צמחים.
מהנדסי סביבה כימיים מתמקדים בכימיה סביבתית, פתרונות טכנולוגיים מתקדמים לטיפול באוויר ובמים ובתהליכי הפרדה.
משחר ימיו זיהה האדם כי בריאותו ורווחתו קשורים באיכות סביבתו, וניסה ליישם עקרונות שונים כדי לשפר את איכות סביבתו.
בני תרבות עמק האינדוס העתיקה השתמשו בתעלות ביוב בכמה מן הערכים.
הרומים בנו מובילי מים כדי למנוע מחסור במים וכדי ליצור אספקת מים בריאה ונקייה למטרופולין של רומא.
התחום עלה כדיסציפלינה סביבתית נפרדת במהלך השליש האמצעי של המאה ה-20, כתגובה לחשש הציבורי המתגבר באשר למים ולזיהום, ופגיעה הנרחבת והמחמירה באיכות הסביבה.
הנדסה סביבתית מודרנית מקורה בלונדון באמצע המאה ה-19, כאשר ג'וזף בזלגט עיצב את מערכת הביוב הגדולה הראשונה, שסייעה בצמצום שכיחות התחלואה במחלות שמועברות על ידי מים כמו כולרה.
טיפול במי השתייה ובטיפול במי השופכין במדינות מתועשות הפך מחלות המועברות על יד מים מגורם משמעותי בתמותה לגורם נדיר.
במקרים רבים, לפעולות שנועדו להיטיב עם החברה היו השפעות שליליות על הסביבה.
דוגמה אחת היא השימוש הגובר במדביר DDT כדי לטפל במזיקים לחקלאות בשנים שלאחר מלחמת העולם השנייה.
בעוד שהיתרונות החקלאיים היו יוצאים מן הכלל, כמות היבול האמירה, הופחת הרעב העולמי במידה ניכרת, מלריה רוסנה יותר טוב מאי פעם, מינים רבים הגיעו כתוצאה מכך לסף הכחדה.
סיפור ה-DDT מתואר בצורה חיה וססגונית בספרה של רייצ'ל קרסון, "אביב דומם" (1962).
הוא נחשב ללידת התנועה הסביבתית המודרנית ולהתפתחות התחום המודרני של הנדסת סביבה.
טיפול פסולת מוצקה עוסק באיסוף, העברה, עיבוד או סידור, ניהול ופיקוח של חומרי פסולת מוצקה.
המונח בדרך כלל מתייחס לחומרים המיוצרים באופן ישיר או עקיף על ידי פעילות אנושית, והתהליך על פי רוב נעשה כדי להפחית את השפעתם על הבריאות, על הסביבה וכדי לשמור על אסתטיקה.
טיפול בפסולת הוא יישום ייחודי של שיקום משאבים, שמתמקד בעיכוב מידת הצריכה של משאבים טבעיים.
הטיפול באשפה עוסק בכל החומרים כסוג אחד, בין אם מדובר במוצק, נוזל, גז, חומרים רדיואקטיביים, והמטרה היא להנמיך את ההשפעות הסביבתיות המזיקות של כל אחד מהם באמצעות שיטות שונות.
למדענים יש שלל מודלים לפיזור זיהום האוויר על מנת להעריך את ריכוז המזהם באמצעות רצפטור או את השפעתו על איכות האוויר הכוללת, מפליטת מכוניות ומפליטת גזי ערובה תעשייתיים.
במידת מה, תחום זה עונה על הרצון העז להפחית את פליטת הפחמן הדו-חמצני וגזי חממה אחרים מתהליכי בעירה.
הם מיישמים עקרונות מדעיים והנדסיים כדי להעריך את הסבירות לקיום השפעות מנוגדות על איכות המים, איכות בית הגידול, פלורה ופאונה, קיבולת חקלאית, השפעות תעבורתיות, השפעות חברתיות, השפעות אקולוגיות, פגעי רעש, פגעי נוף וכו'.
אם השפעות כאלה צפויות, אזי יעמלו החוקים על פיתוח אומדי גורמי הנזקים, כדי להגביל או למנוע תוצאות שליליות.
הנדסת ביוטכנולוגיה היא ענף של ההנדסה העוסק ברתימת תהליכי החיים במערכות ביולוגיות לצורך ייצור מוצרים בתחומי התעשייה, הרפואה והחקלאות.
זוהי נגזרת של תעשיית ההיי טק, אשר משתמשת באורגניזמים שונים או חלקים ממנה לתועלת המין האנושי.
זהו מקצוע רב תחומי, עתיר ידע ודינמיות, המבוסס על חידושים מדעיים וטכנולוגיים בתחומי הביולוגיה והכימיה.
הנדסת ביוטכנולוגיה דורשת כוח עבודה מיומן בתחומי המדעים, ההנדסה, ובתהליכי פיתוח ומחקר.
הידע הנרכש בכל הנושאים האלו בלימודי הנדסת ביוטכנולוגיה, מיושם הן במתקני פיילוט והן במפעלי תעשייה רחבי היקף.
אנשי הנדסת ביוטכנולוגיה משתלבים בתהליכי המחקר והפיתוח והן בתהליכי הייצור בהנדסה גנטית, הנדסת רקמות, הנדסת הסביבה, הנדסה סביבתית-מיקרוביאלית, הנדסת מזון ופיתוחים מתחום הביולוגיה.
תוכנית הלימוד לתואר מהנדס ביוטכנולוגיה כוללת מדעי יסוד כמו מתמטיקה פיזיקה, סטטיסטיקה וכימיה, את תחומי הביולוגיה כמו ביולוגיה תאית, ביולוגיה מולקולרית, ביוכימיה, מיקרוביולוגיה, הנדסה גנטית, ואימונולוגיה, לימודי הנדסה וביוטכנולוגיה כמו הנדסה כימית, תהליכי תסיסה, תהליכי הפרדה ודיאגנוסטיקה.
מוסדות הלימוד בישראל המעניקים את התואר הם אוניברסיטת אריאל בשומרון, הטכניון, אוניברסיטת בן-גוריון בנגב, אוניברסיטת בר-אילן, המכללה האקדמית להנדסה אורט בראודה והמכללה האקדמית ספיר (שנה א' כאפשרות מעבר לאוניברסיטת בן-גוריון בנגב).
הנדסת מים היא תחום התמחות בהנדסת סביבה והנדסה אזרחית, העוסקת בתכנון ועשייה הנדסית בתחומי המים.
אף שהמים מכסים כשני שלישים משטח כדור הארץ, מיעוטם ראויים לשתייה, כאשר רובם הם מי ים מלוחים.
המחסור במי שתייה מורגש במיוחד על רקע ההתחממות הגלובלית.
מומחים טוענים כי דווקא המים יהיו המשאב הראשון בחשיבותו בעולם, כפי שהיה הנפט בעבר.
עם הגידול המתמיד באוכלוסיית העולם, כך גוברת הדרישה להקמת תשתיות להובלה ולאספקה של המים.
כבר כיום כשני מיליארד איש בעולם אינם בעלי גישה למקורות מים ראויים לשתייה.
מהנדס משאבי מים וסביבה הוא מהנדס בעל תואר בהנדסה אזרחית או סביבתית המתמחה ביישום עקרונות מדעיים לצורכי אספקת מים והבטחת איכותם.
מהנדסי מים בתחום ההידרוטכניקה וההנדסה הימית עוסקים בתכנון ההנדסי ובבנייה של תשתיות מים למיניהן כמו בריכות ומאגרי מים, משאבות, סכרים, נמלים וכדומה.
מהנדסי מים רותמים את ידיעותיהם בתחום הכימיה והביולוגיה כדי להבטיח מי שתייה באיכות ראויה, ועוסקים בניטור וטיהור המים מגורמים מזהים, מיקרואורגניזמים, מלחים ותרחיפים שונים.
מיומנויות מהוות את היסודות בתחום התפלת מים וטיפול בשפכים.
בתחומי הנדסת הסביבה וההידרולוגיה מהנדסי מים מסייעים בשיקום מקורות מים, קידוחי בארות, ניקוז ולוקחים חלק בתכנון אזורי ואורבני (תכנון רגיש למים).
ניתן למצוא מהנדסי מים בחברות המפתחות צינורות להולכת מים ואביזרי צנרת (שסתומים, מסננים, אביזרים מנטרי לחץ).
מלבד זאת מהנדסי מים משתלבים בענפים מגוונים נוספים, כגון שרברבות, כיבוי אש, חקלאות ועוד.
הנדסת מים נלמדת בטכניון בחיפה כחלק מהלימודים בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית ובמכללה האקדמית כנרת בעמק הירדן.
הלימודים נמשכים כארבע שנים ובסיומם מקבלים הבוגרים תואר B.Sc בהנדסת מים (טכניון) או הנדסת תעשיות מים (כנרת).
במוסדות הנ"ל קיימות אף תוכניות לתואר שני בתחום.
בפקולטה להנדסה אזרחית באוניברסיטת אריאל מתקיים מסלול תואר ראשון בהנדסה הידראולית למהנדסי הידרוטכניקה.
במכללת סמי שמעון מתמחים סטודנטים להנדסה אזרחית במסלול הנדסה ימית.
בין הנושאים בתוכניות הלימודים הנ"ל ניתן למנות קורסים במכניקת הזורמים, כימיה של המים, מכניקה הנדסית, הידרולוגיה, טיפול בשפכים, הנדסת ניקוז, אוקיינוגרפיה הנדסית ועוד.
במכללות להנדסאים שבפיקוח מה"ט מוכשרים הנדסאים במגמת טכנולוגיות מים.
המכללה האקדמית תל חי מעניקה תארים במדעי המים, ובאוניברסיטה העברית מתקיימות תוכניות במדעי הקרקע והמים (תואר ראשון ושני) והידרולוגיה (תואר שני בלבד).
הנדסת מערכות תקשורת היא תחום בהנדסה הכולל עיסוק באופן העברת נתונים בין רכיבים בודדים (כגון תקשורת בין טלפון סלולרי לתחנת הבסיס של רשת התקשורת) וברמה של רשתות מערכות תקשורת גדולות כגון תכנון המערכות, ניהול המערכות, חקר ביצועים של רשתות, אופטימיזציה ועוד.
הנדסת מערכות תקשורת היא תחום המרכז בתוכו מרכיבים ממדעי המחשב, הנדסת מחשבים והנדסת חשמל.
מהנדס מערכות תקשורת עוסק בניתוח, אפיון ופיתוח של מערכות תקשורת ומערכות מידע מרמת הקישור הפיסי ועד לרמת האפליקציה.
עקב דרישה הולכת וגדלה למערכות תקשורת מסוגים שונים, משתנות טכנולוגיות התקשורת כדי לתת פתרונות לביקוש הגואה, ומתמזגות למערכות אינטגרטיביות המצריכות ידע רב וטיפול בין-תחומי.
היקף הידע והתשתית המחקרית הדרושה בתחום זה ממצבים את הנדסת מערכות תקשורת כתחום בפני עצמו.
במוסדות לימוד אקדמאים רבים הנדסת מערכות תקשורת היא התמחות של מקצועות הנדסיים אחרים, בעיקר הנדסת חשמל והנדסת מחשבים.
שטח עיסוק ומחקר זה תופס נתח מהמחקר ומהקורסים בלימודי תואר ראשון ותואר שני במחלקות אלו שיש מוסדות אקדמיים המחזיקים מחלקות נפרדות להנדסת מערכות תקשורת.
כיום בישראל, קיימים ארבעה מוסדות אקדמיים בהם מוענק תואר בהנדסת מערכות תקשורת - אוניברסיטת בן-גוריון שהייתה הראשונה בישראל להציע תואר מסוג זה (החל משנת 1996), מכון לב בירושלים, המכון הטכנולוגי חולון והמכללה האקדמית להנדסה ע"ש סמי שמעון.
באוניברסיטת בן-גוריון קיימת מחלקה נפרדת להנדסת מערכות תקשורת הפועלת כמחלקה עצמאית בפקולטה להנדסה, מנהלת מחקר ייחודי בתחום ומציעה גם תואר שני ולימודי דוקטורט.
תקופת הלימודים, כמו ברוב מקצועות ההנדסה, אורכת 4 שנים.
התואר כולל לימודי קורסים בפיזיקה, מתמטיקה, הנדסת חשמל, מדעי המחשב, הנדסת מערכת, ניהול פרויקטים, סימולציות ונושאים ממוקדים בתורת התקשורת.
מהנדס מערכות תקשורת רוכש השכלה בסיסית בתחום רשתות הנתונים (מודל ה-OSI, רשתות IP, תקשורת מולטימדיה ועוד) וכן בתחום התקשורת האלחוטית (תקשורת סלולרית, תקשורת לווינית וכו').
התואר מלווה בקורסים תאורטיים ומעבדות מעשיות בתכנות מעבדי רשת, ניתוח תעבורה, תכן רשתות, ותכנות מערכות תקשורת.
ההתמקצעות בתורת התקשורת מחייבת ידע מעמיק בתחומים ממוקדים להם יש תרומה למחקר ולהיבט היישומי של הנדסת מערכות התקשורת, על כן בתוכנית הלימודים נכללים קורסים ייחודיים כגון - תורת הגרפים, תורת התורים, תורת המידע (Information Theroy), וחקר רשתות.
בשנת הלימודים האחרונה בוחר הסטודנט להתמחות באחד מהמסלולים המוצעים ומפתח פרויקט בתחום ההתמחות שלו.
במהלך התואר השני עוסקים בתחומי מחקר מגוונים כגון רשתות תקשורת אלחוטית, אבטחת רשתות וסייבר, מערכות מבוזרות, למידת מכונה, ארכיטקטורות רשת מתקדמות, מחשוב ענן, תקשורת אלחוטית, ועוד.
הלימודים מקנים את התואר מגיסטר בהנדסת מערכות תקשורת M.Sc.
תואר דוקטור טומן בחובו מרכיב מחקרי משמעותי והוא נתפס תדיר כנקודת הכניסה אל האקדמיה.
באוניברסיטת בן-גוריון, לעיתים התואר השני משלב קורסים נוספים מהמחלקה להנדסת חשמל ומחשבים או מהיחידה להנדסת אלקטרואופטיקה.
הנדסה קרמית (מלשון קרמיקה) היא המדע והטכנולוגיה של יצירת אובייקטים מחומרים אי-אורגנים שאינם מתכתיים על ידי פעולות חימום.
התחום כולל טיהור חומרי גלם, לימוד והפקת תרכובות כימיות, התרכבותן, המבנה שלהם, ההרכב והתכונות.
חומרים קרמים יכולים להיות בעלי מבנה גבישי או גבישי חלקית
בעלי טווח רחב בסולם המולקולרי.
קרמיקת זכוכית עשויה להיות בעלת מבנה אמורפי או מבנה זכוכית עם טווח מולקולרי קצר או מוגבל.
הן נוצרות מהיתוך מסה שהתגבשה תוך כדי קירור, או נוצרה ונתהוותה על ידי פעולות חימום.
מקור המונח קרמיקה במילה היוונית κεραμικός - keramikos שמשמעותה קדרות.
היא קשורה גם למילה הקדומה בסנסקריט "לשרוף".
יישומי התחום הם רבים וכוללים טכנולוגיות בהנדסת חשמל, הנדסת חומרים, הנדסה כימית, הנדסת מכונות, כרייה, הנדסת אווירונאוטיקה, הנדסת חלל, רפואה, זיקוק, הנדסת מזון, אלקטרוניקה ועוד.
מאחר שקרמיקה היא עמידה בפני חום, היא מהווה תחליף טוב ליישומים בהם מתכת ו פולימרים אינם מתאימים.
מבין היישומים של הנדסה קרמית אפשר למצוא אריחים למעבורת חלל שבשימוש תוכנית החלל האמריקאית, זרבובים למבערי גז, אפוד מגן, מוטות דלק גרעיני, שתלים ביו-רפואיים, להבי טורבינה של מנועי סילון, וראשי קרב לטילים ועוד.
מנועים - מיגון חום ומניעת נזקים לרכיבים מפני מנוע חם של מטוסים
ראשי חץ (קונוסים) לטילים, מבודדי חום
אריחים למעבורת חלל להגנה בעת חדירה לאטמוספירה (הגנה שנכשלה באסון מעבורת החלל קולומביה)
קיבוע בביו-דגרדציה, איחוי עצמות בשיקום מאוסטיאופורוזיס
סיבים אופטיים, מוליכי גלים אופטיים
עדשות, התקני פיזור חום בתת אדום
החוזק של חומרים תלוי במבנה המולקולרי שלו, או מיקרו-מבנה אותו התהליכים ההנדסיים משנים.
במתמטיקה, הנדסת המרחב (סטריאומטריה) היא הגאומטריה של מרחבים אוקלידיים תלת-ממדיים.
הנדסת המרחב עוסקת בגופים תלת-ממדיים, בחישוב הנפח שלהם ושטח הפנים שלהם.
ההאסכולה הפיתגוראית עסקה בפאונים משוכללים אך הפירמידה, החרוט, והמנסרה לא נלמדו עד תקופת הפלאטוניסטים.
בהמשך אאודוקסוס מקנידוס הגדיר והוכיח את חישוב הנפחים של פירמידה וחרוט - כשליש מנפחם של מנסרה וגליל בהתאמה ובעלי בסיס שווה וגובה שווה.
הנדסת מכשור ובקרה היא תחום הנדסי המחיל בקרה אוטומטית על מנגנונים ומערכות שונות.
הנדסה זו תופסת מקום מרכזי בתעשייה על כל גווניה בשל הצורך בתחכום ובשכלול התפוקה הקיימת ובפיתוח תעשיות חדשות עתירות ידע.
בידע הקיים בתחום הנדסת הבקרה נעשה שימוש בתחומי הנדסה רבים נוספים, כמו הנדסת מכונות, הנדסת חשמל, הנדסת מבנים, הנדסת אווירונאוטיקה ועוד.
מטרת התחום היא בניית מערכות ומנגנונים להשגת תוצאה רצויה כלשהי.
לשם כך על מהנדס הבקרה להבין את אופן פעולת המערכת ולפתח פתרונות המביאים את המערכת להתנהגות רצויה.
דוגמה ידועה ונפוצה היא מערכת בקרת שיוט הנמצאת בכלי רכב רבים כיום.
במקרה זה, התוצאה הרצויה היא מהירות הרכב עליה מחליט הנהג.
על מנת לבנות את המערכת, על המהנדס לבנות מערכת המודדת את מהירות הרכב בכל רגע נתון, משווה אותה למהירות הרצויה, ומפעילה מנגנונים שונים לתיקון המהירות במידה ואינה שווה לזו שהגדיר הנהג.
דוגמה נפוצה נוספת היא מערכת מיזוג אוויר – המשתמש מגדיר טמפרטורה רצויה, ועל המערכת לפעול על מנת להביא את טמפרטורת החדר לזו שהוגדרה על ידי המשתמש.
בעבר, תהליך הבקרה נעשה בצורה ידנית – על העובד היה לאבחן את סטיית המערכת מהתוצאה הרצויה, ולפעול באופן ידני על מנת לתקן אותה.
תהליך זה סבל מרמת דיוק נמוכה ויכולת תגובה איטית שלא ענו על דרישת התעשייה לשמור על ערכים קבועים של משתנים כמו טמפרטורה, לחץ, זרימה, לחות, מפלס ונוספים.
מתוך מציאות זו, נולדה השאיפה להתפתחות טכנולוגית יעילה ומדויקת אשר הולידה את תחום הנדסת מכשור ובקרה.
בטיחות גבוהה במקומות עבודה רגישים
שינוי מיידי בתהליך הייצור על ידי התאמת תוכנה
הכשרת מומחים בתחום מכשור ובקרה פורסת בפני הסטודנטים תחומים שונים בעולם הטכני.
זאת, מאחר שהמאפיין הבולט והייחודי של המקצוע, הוא היכולת לבצע אינטגרציה בתכנון ויישום של התחומים הללו.
במהלך הלימודים נסקרים נושאים כגון מערכות ממשק ממוחשבות, הנדסה תעשייתית, שרטוט טכני ומערכות בקרה וניתוב.
למוסמכים בהנדסת מכשור ובקרה צפויה השתלבות בפעילויות להבנייה ותפעול מערכות ממוחשבות בתחומים כגון רובוטיקה, מערכות שינוע, ממשקים סלולריים, מתקנים אוטומטיים.
הנדסאי מכשור ובקרה מחזיקים בדיפלומה ממשלתית המאושרת על ידי המכון הממשלתי להכשרה בטכנולוגיה ובמדע (מה"ט).
תקופת הלימודים לדיפלומה אורכת לערך שלוש שנים וכרוכה בהשלמת קורסים שונים דוגמת: תורת החשמל, מערכות בקרה, בקרים מתוכנתים, אלקטרוניקה של מערכות בקרה ועוד.
על מנת לסיים בהצלחה את מסלול ההכשרה המקצועי ולקבל דיפלומת טכנאי או הנדסאי ולהירשם בפנקס ההנדסאים, על המועמד להציג פרויקט גמר שישקף באופן מעשי או תאורטי את הבנתו בתחום ההתמחות.
הנדסת בדיקות תוכנה היא תחום הנדסי המתמקד בשמירה ושיפור של איכות התוכנה לאורך כל מחזור החיים שלה.
תחום זה כולל מגוון רחב של פעילויות, ביניהן בדיקות תוכנה, ניהול סיכונים, ניתוח דרישות, תהליכי פיתוח ועוד, במטרה להבטיח שהתוכנה תעמוד בדרישות הלקוח ותהיה חסינה לתקלות.
תחום הנדסת אבטחת איכות תוכנה התפתח עם התפתחות ענף התוכנה עצמו.
בתחילת הדרך, כאשר מערכות המחשוב היו פשוטות יחסית, לא הייתה תשומת לב רבה לנושא האיכות.
עם הזמן, ככל שהתוכנות הפכו למורכבות יותר והשפעתן על חיי היום-יום ועל תעשיות קריטיות גדלה, התעורר הצורך בשיטות מובנות להבטחת איכות התוכנה.
בדיקות תוכנה: חלק מרכזי בהנדסת אבטחת איכות תוכנה.
כוללת בדיקות ידניות ואוטומטיות, בדיקות יחידה, בדיקות מערכת ובדיקות קבלה, שנועדו לוודא שהתוכנה מתפקדת כנדרש.
ניהול סיכונים: זיהוי והערכה של סיכונים אפשריים בתהליך הפיתוח ובמהלך חיי המוצר, ופיתוח תוכניות לטיפול בהם.
ניתוח דרישות: הבנת דרישות הלקוח ותרגומן למפרט טכני ברור ומפורט, שעל פיו ניתן יהיה לפתח ולבדוק את התוכנה.
ביקורות ובדיקות איכות: בדיקות שיטתיות של תהליכי הפיתוח והבדיקות, לצורך זיהוי כשלים פוטנציאליים ושיפור מתמיד.
תהליכי פיתוח מובנים: שימוש במתודולוגיות כמו Agile, Scrum, ו-DevOps לשיפור האיכות והאפקטיביות של תהליך הפיתוח.
בניגוד לתחומי הנדסה אחרים (כגון הנדסת בניין, תעשייה וניהול, הנדסת חשמל ומכונות), תחום הנדסת אבטחת איכות תוכנה לרוב אינו נלמד כתואר נפרד באקדמיה, אלא במסגרת קורסים מקצועיים והכשרות ייעודיות.
קיימים קורסים מתקדמים והכשרות מקצועיות המעניקים תעודת הכשרה בתחום זה, אך לא תואר מהנדס.
עם זאת, מהנדס תוכנה יכול להשתלב ולהתמחות בתחום זה.
מהנדסי אבטחת איכות תוכנה ממלאים תפקידים מגוונים בתעשייה, ביניהם:
בודקי תוכנה (Testers): מבצעים בדיקות ידניות ואוטומטיות.
מובילי איכות (Quality Leads): אחראים על פיתוח ויישום אסטרטגיות הבדיקה והאיכות.
מנהלי איכות (Quality Managers): מנהלים את כל תהליך האיכות בארגון.
מהנדסי אוטומציה (Automation Engineers): מפתחים כלים אוטומטיים לבדיקת תוכנה.
הנדסת התפלה היא חברה ישראלית העוסקת בפיתוח וייצור מתקני התפלת מים בבעלות קבוצת דלק.
בעברית החברה ידועה בשם "הנדסת התפלה לישראל" באנגלית מקור שם החברה הוא בראשי תיבות של "Israel Desalination Engineering Technologies" שקוצר ל"IDE Technologies" או "איי.די.אי.
טכנולוגיות בע"מ" שהוא כיום השם הרשמי של החברה.
הנדסת התפלה הוקמה כחברה ממשלתית בשנת 1965 על בסיס טכנולוגיה שפיתח מהנדס והממציא אלכסנדר זרחין ויושמה לראשונה בשנת 1961 על ידי ממשלת ישראל בשותפות עם חברה אמריקאית ואלכסנדר זרחין ב"חברת מתקנים להתפלה (מפתחי תהליך זרחין) בע"מ" אשר בשנת 1965 הפכה לחברה ששמה "הנדסת התפלה לישראל (תהליך זרחין) בע"מ".
זרחין לא היה מעורב יותר בחברת הנדסת התפלה עם זאת אושר לו תקציב להמשך הפיתוח של הטכנולוגיה שלו.
ואילו הנדסת התפלה המשיכה בפיתוח טכנולוגיות התפלה בנפרד ומתקנים של החברה נמכרו לצה"ל לשימוש בסיני.
בחברת הנדסת התפלה ניצלו את שיטת זרחין גם לפיתוח מכונות לייצור שלג המשמשות לקירור מכרות עמוקים, יצור שלג למשטחי סקי, לאגירת אנרגיה ולחימום בשיטת משאבת חום.
כבר בעת הקמת חברת הנדסת התפלה הוצבה המטרה לייצא את מתקני ההתפלה לחו"ל.
חוזה יצוא ראשון לאיטליה נחתם בשנת 1966. ב-1968, נמכרו שלושה מתקנים לאיים הקנרים בספרד, וב-1969 לאיראן.
בשנת 1971, מכרה הנדסת התפלה 17 מתקנים והכנסות החברה הגיעו ל-2.5 מיליון דולר.
בשנת 1970 הקימו שאול אייזנברג ויעקב נמרודי חברה לשיווק והקמה של מתקני הנדסת התפלה באיראן, מאחר שהמתקן הראשון שנמכר פעל בהצלחה.
עד שנת 1976 הקימה החברה 26 מתקנים של הנדסת התפלה באיראן ועד 1977 יותר מ-60 מתקנים.
מתקנים שהיו מרכיב חשוב באספקת המים במדינה והמשיכו לפעול עד העשור הראשון של המאה ה-21.
בשנת 1980, איי הבתולה רכשה מתקנים להתפלת מים מהנדסת התפלה ובשנת 1987, איי מרשל.
בשנת 1976, הציעה רשות החברות הממשלתיות למכור את החברה.
החברות כלל תעשיות וכור תעשיות התעניינו ברכישת החברה אך לבסוף בשנת 1980, היא נמכרה לחברת כימיקלים לישראל, שהייתה אז חברה ממשלתית והציעה סכום של 2.5 מיליון דולר עבור החברה לעומת 2 מיליון דולר שהציעה כור תעשיות.
בשנות ה-90 של המאה ה-20 הופרטה בהדרגה חברת כימיקלים לישראל.
בספטמבר 2000 רכשה קבוצת דלק מחברת כימיקלים לישראל 50% ממניות הנדסת התפלה תמורת 22 מיליון דולר, כך שמאז הייתה בבעלותן השווה של שתי החברות.
בנובמבר 2007, ניסתה החברה להנפיק את מניותיה בבורסה לניירות ערך בלונדון לפי שווי של 500 מיליון דולר ולגייס 125 מיליון דולר, אך המהלך לא הושלם עקב המשבר הכלכלי העולמי.
ב-2010 נעשה ניסיון נוסף להנפיק את החברה לפי שווי של עד כמיליארד דולר שלא יצא לפועל.
ב-2016 החליטו קבוצת דלק וכימיקלים לישראל למכור את החברה.
חברת התשתיות הסינית CCCC הגישה הצעה לא מחייבת לרכוש את הנדסת התפלה תמורת 650 מיליון דולר שלא ממושה.
באפריל 2017 מכרה כימיקלים לישראל את חלקה בחברה (50%) תמורת 175 מיליון דולר לקבוצה בראשות כלל ביטוח והיו"ר אבשלום פלבר.
בינואר 2019 מכרה קבוצת דלק 30% ממניות חברת הנדסת התפלה ב-530 מיליון שקל לשותפות אלפא מים שבראשות היו"ר אבשלום פלבר.
במרץ 2020 מכרה קבוצת דלק את יתר 20% שבבעלותה לשותפות אלפא מים.
במרץ 2019, לנוכח תלונות של תושבי חולון על עכירות מי שתייה שמקורם במתקן ההתפלה שורק, התגלה כי ריכוז הכלורידים במים עומד על 50-90 מג"ל, לעומת ריכוז של 20 מג"ל אליו התחייבה החברה.
הממצא הפתיע את הרשויות, מפני שהמים נבדקים מדי יום ביומו במתקן, ובבדיקות השגרתיות לא נתגלו חריגות.
ב-1 במאי 2019 מינה שר האנרגיה ועדת בדיקה ייעודית שבראשה עמד מנכ"ל משרד האנרגיה, אודי אדירי.
לאחר שלמדה את הנושא ושמעה עדויות, הוועדה הגיעה למסקנות הבאות: לאורך תקופה של כשנה וחצי, החל מהרבעון האחרון של 2017 ועד לגילוי התופעה במרץ 2019, התקיימה חריגה בריכוז הכלורידים במים שסופקו על ידי מתקן ההתפלה בשורק.
על פי "נוהל דיגום בוקר", סמוך לשעה תשע מדי בוקר, בוצע שינוי ידני באופן תפעול המתקן באופן ששיפר את איכות המים.
לאחר ביצוע הדגימה, היה התפעול חוזר לשגרה.
כך נוצר מצג שווא של מים העומדים בבדיקות.
הוועדה קבעה כי הפעולה נעשתה בידיעת הנהלת המתקן.
מבלי לגרוע מחומרת הממצאים, הוועדה גם מצאה מעבר לכל צל של ספק, שהמים שסופקו על ידי המתקנים עמדו בכל הדרישות המחייבות של משרד הבריאות, ולא היוו כל סכנה בריאותית.
ריכוז הכלורידים במים היה בכל שלב נמוך משמעותית מהרף המותר לפי משרד הבריאות (400 מג"ל), ונמוך משמעותית מריכוזו ברובם המכריע של מקורות מי השתייה האחרים בארץ.
ממצאי הוועדה קבעו כי בעלי מניותיה של חברת הזכיין ושל חברת התפעול המפעילים את מתקן ההתפלה, ביניהן חברת IDE, לא היו מודעים או מעורבים בקיומן של חריגות על ידי המתקן וכל פעולה חריגה או כוזבת, ככל שנעשתה, הייתה ללא מעורבות וידיעת בעלי המניות.
צוות אכיפה שהוקם החליט לא לפתוח בחקירה פלילית, ובמקום זאת להטיל על מתקן שורק לספק 30 מיליון קוב מים מותפלים בשווי של 75 מיליון ש"ח, ללא עלות.
מאז הקמתה הקימה הנדסת התפלה כ-400 פרויקטים ב־40 מדינות.
החברה מחזיקה ב־75% משוק ההתפלה התרמית (הוצאת המלח מהמים באמצעות תהליך אידוי) בעולם (לא כולל ארצות ערב).
מתקן התפלה שורק - מתקן ההתפלה הגדול בישראל ובין הגדולים בעולם.
מתקן ההתפלה בעיר קרלסבאד שבקליפורניה - מתקן ההתפלה הגדול ביבשת אמריקה שהוקם בהשקעה של מיליארד דולר.
מתקן ההתפלה בקפריסין שנפגע בפיצוץ בבסיס הימי אוונגלוס פלורקיס.
מתקן התפלה ומתקן לטיפול ואיסוף שפכים באי לוס רוקס בוונצואלה.
מתקן ההתפלה בעיר צ'נאי, הודו שהוקם בהשקעה של 230 מיליון דולר.
במאי 2020 זכתה החברה במכרז להקמת מתקן ההתפלה שורק 2, אשר אמור להפיק 200 מיליון קוב מי ים בשנה, ויוקם בהשקעה של 2.5 מיליארד דולר.
בנובמבר 2022 חברת IDE ובנק הפועלים זכו במכרז להקמת מתקן התפלה בגליל המערבי
הנדסת בקרה או הנדסת מערכות בקרה היא תחום הנדסי, המממש את העקרונות בהם עוסקת תורת הבקרה על מנת לתכנן רכיבים ומערכת בעלות התנהגות רצויה ולשלוט בהם.
תחום זה נלמד כחלק מלימודי הנדסת חשמל, הנדסת מכונות והנדסת אווירונאוטיקה.
תחום זה הוא מולטי-דיסציפלינרי, והעקרונות העומדים בבסיסו משמשים לפתרון בעיות מתחומים שונים – כלי רכב, כלי טיס, בניינים, מערכות תרמיות, כימיה ועוד.
בתחום זה נעשה שימוש בחיישנים ובמדידים על מנת למדוד את הביצועים והמשתנים של התהליך הנשלט.
במקרה של בקרה חוג סגור, מדידות אלו מוחזרות למערכת על ידי משוב, על מנת לסייע בהבאת המערכת להתנהגות הרצויה בעזרת מפעילים (actuators) מסוגים שונים.
מערכות המיועדות לבצע פעולות ללא התערבות אנושית נקראות מערכות בקרה אוטומטיות.
דוגמה למערכת כזו היא מערכת בקרת השיוט ברכב המיועדת לשלוט על מהירות המכונית בתוואי נסיעה משתנה ללא צורך בהתערבות הנהג.
תכנון המערכת יכול להיעשות על ידי צפייה ישירה בתוצאות המערכת בפועל, אולם פעמים רבות מאוד נעשה שימוש במודל מתמטי של המערכת על מנת לתכנן את מערכת הבקרה בה ייעשה שימוש.
מערכת בקרה היא מערכת שמטרתה לשלוט בתהליך פיזיקלי מסוים (process) וביציאות המתקבלות ממנו.
לדוגמה, במנוע ותמסורת של כלי רכב, המוצא של המנוע כתהליך הוא מהירות סיבוב הגלגלים.
בדוגמת המכונית, תהיו זו הלחיצה על דוושת ההאצה של הרכב, אולם בתהליך אחר יכולה הכניסה להיות אות חשמלי, מכני, או דוגמאות רבות אחרות.
כמו כן, תהליך יכול לקבל מספר כניסות ולהוציא מספר יציאות, כתלות בתוצאות אותן אנחנו רוצים לקבל או לשקלל.
ישנם יתרונות רבים הגלומים ביכולת לשלוט על מערכת באופן שלא דורש התערבות אנושית, ביניהם:
עם התקדמות הטכנולוגיה, מערכות רבות מאפשרות ביצועים מהירים ומדויקים בהרבה מאלו האפשריים על ידי אדם.
כדוגמה ניתן להביא יכולת בלימה אוטומטית של רכב, כאשר מהירות התגובה של חיישנים ובלמים אוטומטיים מהירים בהרבה מאלו של הנהג האנושי.
יכולת לבצע משימות מורכבות במקומות בהם אין אפשרות להתערבות אנושית, למשל במשימות חלל.
מזעור הסכנה לבני אנוש במקומות מסוכנים.
הדירות גבוהה יותר של הפעולות (לדוג' – מוצרים היוצאים מפס ייצור אוטומטי יהיו זהים זה לזה יותר מאשר כאלו שנעשו בעבודת יד).
בקרה בחוג פתוח ובקרה בחוג סגור
מערכות בקרה מתחלקות לשני סוגים – מערכת בקרה בחוג פתוח, ומערכת בקרה בחוג סגור, כשההבדל העיקרי בין שתי מערכות הוא בכך שבמערכת בקרה בחוג סגור כניסת התהליך מושפעת מיציאתו (נקרא גם משוב).
את המשתנים השונים שבתהליך נהוג לכנות בתור "אותות".
לדוגמה –בהפעלת מאוורר, אין למאוורר דרך לדעת אם הוא אכן מסתובב במהירות הרצויה.
לכן, גם אם נוצרת הפרעה כלשהי לסיבוב הלהבים, המאוורר לא יבצע פעולות (למשל לצרוך יותר חשמל) על מנת להתגבר על ההפרעה, אלא יסתובב במהירות נמוכה יותר.
בבקרה בחוג סגור, לעומת זאת, אנו מכניסים בחזרה למערכת הבקרה את האות המתקבל בפועל מהמערכת על ידי משוב.
המערכת מקבלת אות כניסה, מבצעת השוואה בינו ובין אות היציאה, ולפי תכנון המערכת מנסה לפצות על הפער ביניהם.
דוגמה לתהליך כזה היא בקרת השיוט ברכבים.
כאשר זו הופעלה, תזהה המכונית את שינוי המהירות ותשנה המכונית באופן אוטומטי את כמות הדלק הנכנס למנוע על מנת לפצות על שינויים בדרך הגורמים לשינוי מהירות המכונית.