ما هي هندسة النظم

يعتمد منظور هندسة النظم على التفكير المنظومي، والتفكير المنظوري هو منظور فريد من نوعه للواقع ومنظور يشحذ وعينا بالكليات وكيفية ترابط الأجزاء داخل تلك الفتحات، وعندما ينظر إلى النظام على أنه مزيج من عناصر النظام، فإن التفكير المنظومي يعترف بأولوية النظام بأكمله وأولوية العلاقات المتبادلة بين عناصر النظام بأكمله، ويحدث تفكير الأنظمة من خلال الاكتشاف والتعلم والتشخيص والحوار الذي يؤدي إلى الاستشعار والنمذجة والحديث عن العالم الحقيقي لفهم الأنظمة وتعريفها وتحسينها، ويعرف مفكر الأنظمة كيف تتوافق الأنظمة مع السياق الأوسع للحياة اليومية وكيفية تصرفها وإدارتها .

تعريف هندسة النظم

تعد هندسة النظم نهجًا متعدد التخصصات ومتكاملًا يهدف إلىتمكين النجاح في تحقيق واستخدام وصيانة النظم الهندسية، باستخدام مفاهيم ومبادئ النظم، والأساليب العلمية والتكنولوجية والإدارية .

يشير مصطلح الهندسة إلى العمل الذي يتم ببراعة لتحقيق هدف ما، ويمكن أن تشمل الأنظمة الهندسية أي شيء من الأشخاص والمنتجات والخدمات والمعلومات والعمليات والعناصر الطبيعية .

تعريف النظام الهندسي

النظام الهندسي هو نظام مصمم أو معدل للتفاعل مع بيئة تشغيل متوقعة لتحقيق أهداف محددة أو أكثر، ويتماشى مع القيود المطبقة، وبالتالي، النظام الهندسي هو نظام يتكون من ترتيب الأجزاء أو العناصر التي تتفاعل معا لتظهر سلوكا أو معنى لا يمكن أن يتحقق بوجود العنصر الفردي وحده، ويمكن أن تكون الأنظمة مادية أو مفهومية أو مزيجا من الاثنين، وتتكون الأنظمة في الكون المادي من المادة والطاقة، وتحمل المعلومات المشفرة في حاملات الطاقة للمادة، وتظهر سلوكا ملحوظا .

تعريف الأنظمة المفاهيمية

الأنظمة المفاهيمية هي نظم مجردة للمعلومات البحتة، ولا تظهر السلوك بشكل مباشر، بل تظهر المعنى، وفي كلتا الحالتين تنتج خصائص النظام ككل، أو تنشأ من الأجزاء أو العناصر وخصائصها الفردية، والعلاقات والتفاعلات بين النظام والنظام وبيئته .

أهمية هندسة النظم

تمكن هندسة النظم من بناء وتحليل وإدارة الأنظمة، سواء كانت كهربائية أو ميكانيكية أو كيميائية أو بيولوجية، أو نظام يشمل العمليات التجارية والخدمات اللوجستية. تقوم التخصصات الهندسية التقليدية بتحديد المجالات الفيزيائية، حيث يعمل المهندسون الكهربائيون في مجال الدوائر والترانزستورات، ومهندسو الطيران في مجال الطائرات والصواريخ. ومع ذلك، تتجاوز هندسة النظم النطاق الفيزيائي المحدود، حيث يتكون النظام المصمم أو المدار أو المدار بتفاعلات متعددة ومترابطة تؤدي وظيفة لا يمكن تحقيقها بواسطة أي مكون على حدة. لذا فهي نظام، ويستطيع مهندسو الأنظمة فهمه وتحسينه .

ما هو دور خريجي هندسة النظم

خريجونا يتابعون وظائفهم في مجموعة واسعة من الصناعات والتخصصات الأكاديمية، حيث يتم تقديرهم بشدة لمرونتهم وقدرتهم على التكيف، من تطوير حزم الكمبيوتر المحاكاة لمقدمي البرامج، وبناء وتقييم نماذج الشبكات وأجهزة الاستشعار والكمبيوتر، وتطوير أنظمة إدارة حركة الطيران الفعالة، وتحليل الجدوى في استخدام فرق المركبات المستقلة للتطبيقات العسكرية والمدنية، وتطوير وتعزيز والحفاظ على نماذج الأسهم الكمية المستخدمة لاختيار الأسهم ذات الأداء العالي للعملاء، وتطوير ودعم البرامج التي تهدف إلى تحسين عمليات سلاسل التوريد العالمية للشركة وتوفير خطط إنتاجية متعددة السنوات بناء على سيناريوهات العرض والطلب والقدرة المختلفة، وابتكار خوارزميات جديدة لجدولة ومراقبة الإنتاج للمؤسسات الصناعية، وتطوير محسن لنظام الاندماج وجهاز التحكم في الطاقم، لتوفير نظام اندماج الطاقم وجداولهم لأكثر من 30 شركة طيران حول العالم، وتصميم خوارزميات وبرامج مبتكرة لتوجيه تجربة المستخدم عبر الإنترنت، وتحسين تجربة المستخدم النهائية .

دراسة هندسة النظم

يتألف قسم هندسة النظم من 14 عضوا من هيئة التدريس و16 فرعا إضافيا للبحث. يرتبط هذا القسم ارتباطا وثيقا بمركز هندسة المعلومات والأنظمة، وهو مركز بحثي متعدد التخصصات يجمع بين الباحثين ذوي الخبرة في الهندسة وعلوم الكمبيوتر والرياضيات والإدارة. يوفر المركز تواصلا قويا مع الصناعة وفرصا للتدريب الداخلي، ويعرض لمشاكل هندسة النظم الواقعية وفرص عمل في نهاية المطاف .

الاهتمامات البحثية في القسم هي الروبوتات والتحكم ، الاتصالات والشبكات ، علم الأحياء الحسابي ، علوم المعلومات ، نظم الإنتاج والخدمة والطاقة ، وتقدم برامج ماجستير في العلوم ودكتوراه في هندسة النظم القائمة على الأبحاث ، بالإضافة إلى درجة الماجستير في الهندسة المهنية ، وهندسة النظم متاحة أيضًا للطلاب الجامعيين .

عملية هندسة النظم

يمكن أن تكون هندسة النظم – وهي في الأساس تطبيق لتحليل النظم وتصميم وشراء أنظمة الأجهزة لتحقيق أهداف محددة – أداة فعالة للإدارة عندما يتم تحديدها بشكل جيد وتنفيذها باستمرار، حيث يتم وصف المنتجات الأساسية لعملية هندسة النظم واستخدامها بطريقة آلية .

تتضمن عملية هندسة النظم التطوير من أعلى لأسفل للمتطلبات الوظيفية والمادية للنظام من مجموعة أساسية من أهداف المهمة ، والغرض من ذلك هو تنظيم المعلومات والمعرفة لمساعدة أولئك الذين يديرون ويوجهون ويتحكمون في التخطيط والتطوير وتشغيل الأنظمة اللازمة لإنجاز المهمة ، وتؤدي المتطلبات المادية للنظام إلى مكونات أجهزة معينة يجب الحصول عليها أو تطويرها لأداء الوظائف المحددة .

ينبغي أن يتم تصميم نظام الهندسة بطريقة تشمل النظر في التكوينات البديلة للنظام، ويجب أن تكون النتيجة مجموعة من المتطلبات التي يمكن تتبعها واستخدامها في التصميم وعمليات الشراء والتحقق والوصف الأساسي للنظام المادي والوصف الأساسي للمفهوم التشغيلي. يجب أيضا أن تشمل هذه مجموعة من الواجهات الموثوقة لضمان توافق مكونات مختلفة من النظام أثناء التطوير .

إن التعقب يفرض الشروط التي تجعل التوافق بين المتطلبات المادية والوظيفية واضحا ويقتضي أن يكون لكل متطلب قابلية للتتبع على مراحل التطوير باستخدام هندسة النظم بأكملها وعلى مدار الحياة الكاملة للنظام. ويتم التحقق من النظام عبر عملية مكونة من خطوتين: الأولى هي التأكد من أن تصميم النظام يلبي بنجاح كافة متطلبات النظام، والثانية هي التأكد من أن أجهزة النظام وبرمجياته ينفذان التصميم بشكل كامل. ويتم التحقق من صحة النظام عند تطويره للتأكد من أنه يفي بمتطلبات النظام الأصلية بشكل تشغيلي .

تعتبر الأوصاف الأساسية سواء لتصميم النظام المادي أو للوظائف التي يفترض أن يؤديها النظام ، بمجرد إنشائها ضرورية لعملية تعديل النظام عند الحصول على معلومات أو خبرة جديدة ، وتعد إدارة التهيئة والتحكم في التغيير من الخطوات المهمة لضمان الجودة التي تضمن إجراء التغييرات على خط الأساس بطريقة مخططة وموثقة تمامًا ، بحيث يتم فهم الآثار المترتبة على أداء النظام .

تقدم عملية هندسة النظم قيمة لتطوير وإدارة وتنفيذ برنامج كبير من خلال ضمان تعريف منظم للنظام، من خلال تطوير الوظائف والمتطلبات من الأعلى إلى الأسفل، وتمييز واضح بين متطلبات التصميم المطورة بواسطة البرنامج، وتقييم الحلول والتصميمات البديلة، والكمال وتتبع تصميم عناصر وواجهات النظام، للتكوين والتحكم في التغيير، وخطة التحقق والتحقق من النظام .

تقييم عملية النظم الهندسية

يمكن تحقيق قيمة عملية هندسة النظم بعدد من الطرق ، بما في ذلك زيادة القدرة على تقدير تكاليف دورة حياة النظام ، تقليل إعادة التصميم بسبب مراعاة النظام بأكمله طوال تطوره ، زيادة القدرة على إحداث تغييرات التصميم والتحديثات بسبب إمكانية التتبع الواضح للمتطلبات وميزات التصميم والتحكم في التكوين ، وزيادة احتمالية تحقيق أفضل تفصيل تقني .