בין אם אתה בעבודה או בבית, כמעט לכל ציוד או מערכת שאתה משתמש בו יש צוות שלם מאחוריו - ואחד החברים המשפיעים ביותר בצוות זה הוא מהנדס מערכת הבקרה. מהנדסים מיומנים אלו הם בין העובדים המבוקשים ביותר בתעשיית הייצור, הודות ליכולתם לתכנן ולפתח חלקים חשובים במערכות בקרה.
מה זה מהנדס מערכות בקרה?
מהנדסי מערכות בקרה (הידועים גם בתור מהנדסי מערכות בקרה או מהנדסי בקרה) מתכננים, מפתחים ומיישמים היבטים ופתרונות של מערכות בקרה. מהנדסי מערכות בקרה מביאים יציבות למערכות דינמיות שצריך לפתח ולעדכן מחדש כדי לענות על צורכי החברה. הבנת היתרונות והחסרונות של מערכות אלה המשתנות ללא הרף היא קריטית למהנדסים שכן עליהם לספק את התוצאות הרצויות לצרכנים.
איך עובד מהנדס מערכות בקרה?
המטרה של מהנדס מערכות בקרה היא לחשוב מחוץ לקופסה ולעזור ליצור מוצר שיכול לענות על צורכי החברה באמצעות מערכת בקרה.
חלק גדול ממה שמהנדסי בקרה עושים הוא מודלים מתמטיים במחשבים, מה שאומר שהם חייבים להיות בעלי ידע במחשבים ובעלי ידע מיוחד במתמטיקה. הבנת אופן פעולתן של מכונות ותוכניות מאפשרת שליטה רבה יותר במהלך שלבי הבדיקה, העדכון והפיתוח.
הודות לטכנולוגיה מודרנית, מחשבים יכולים לקבוע כיצד משתנים של מהנדס מערכת בקרה עוברים טרנספורמציה בפס הייצור. באמצעות תוכנת מידול זו, מהנדס המערכת יתכנן ויפתח אבות טיפוס למוצר בפועל.
כל מוצר סופי חייב להיות באיכות מעולה ולעמוד בציפיות משלב הניסוח. על מהנדס מערכת הבקרה לוודא שכל המשתנים והרכיבים פועלים בצורה נכונה ויעילה.
מהו התחום הרלוונטי של הנדסת מערכות בקרה?
החדשות הטובות הן שלמהנדסים יש ביקוש רב, כך שתמיד יש הרבה מה לעשות בתחום הזה. על פי הטענה, ישנם משרות ותחומים רבים קשורים שעשויים לדרוש שימוש במהנדסי מערכות בקרה:
- מהנדס אווירונאוטיקה
- מהנדס חקלאי וביולוגי
- מהנדס אודיו
- מהנדס ביו-הנדסה וביוכימיה
- מהנדס ביו-רפואי
- מהנדס קרמיקה וחומרים
- מהנדס כימי
- מהנדס אזרחי
- מהנדס מחשבים
- מהנדס חשמל
- מהנדסי סביבה
- מהנדס גיאולוגי וגיאופיזי
- מהנדס תעשייה/ייצור
- מהנדס ימי
- מהנדס מכונות
- מהנדסי כרייה
- מהנדס גרעיני
- מהנדס נפט
- מהנדס מדעי המחשב
עם זאת, ללא קשר לענף המדויק, מהנדסי מערכות בקרה הם יוצרים המסתמכים על מדע ומתמטיקה כדי לפתח פתרונות לבעיות טכניות. הם חייבים להשתמש ביישומים מסחריים ותעשייתיים כדי לענות על צרכי הצרכנים. משמעות הדבר עשויה להיות פתרון ריקול טכני קל במכונית לפיתוח מוצר חדש לחלוטין.
מהי מערכת בקרה?
מערכת בקרה נועדה לנהל, לפקוד, לכוון או לווסת התנהגות של מכשירים אחרים באמצעות לולאות בקרה. אחד החלקים הקריטיים ביותר בתפקידו של מהנדס הוא תכנון סביב פונקציונליות של לולאה פתוחה וסגורה.
להלן כמה דוגמאות נפוצות למערכות בקרה יומיומיות:
- טֵלֶוִיזִיָה
- משחקי וידאו
- מכוניות
- תנורים
- תרמוסטטים
- מטוסים
- מְקָרֵר
ההבדל העיקרי בין השניים הוא שללולאה הסגורה יש משוב. משוב מתקשר עם בקר הקלט כדי לשלוח מידע חשוב כדי שיוכל לנקוט בפעולה מתאימה.
לדוגמה, נניח שרכשת תנור חימום מבוקר טמפרטורה כי חדר השינה שלך קר בלילה. לפני השינה מכוונים את הטמפרטורה של המחמם ל-75 מעלות. המחמם מתחיל לפעול ולנשוף אוויר חם עד שהוא חש שהגיע ל-75 מעלות. לאחר מכן המשוב יגיד לבקר שהוא הגיע לטמפרטורה הרצויה. בתורו, הבקר יכבה את התנור עד שיירד שוב מתחת ל-75 מעלות. מערכת לולאה סגורה זו מסייעת במניעת התחממות יתר ועבודת יתר.
מערכות בקרה בייצור
בייצור, מערכות בקרה משמשות לניהול תהליכים ומכונות. בדומה לאוטומציה, הם עוזרים להגביר את הייצור והיעילות. כתוצאה מכך, מהנדסי מערכות בקרה עשויים למצוא את עצמם עובדים במספר תחומים מיוחדים, כגון:
- חַקלָאוּת
- מפעלי כימיקלים, כוח וגרעין
- מכוני טיהור מים וביוב
- מפעלי עיסת נייר
- בקרת איכות, דוד וסביבה
- מזון ועיבוד מזון
- ייצור תרופות
עם זאת, האוטומציה משתלטת במהירות על מאות מהתעשיות הללו, מה שעשוי להשאיר מהנדסי מערכות בקרה לתהות אם הקריירה שלהם תצמח עם הטכנולוגיה של העתיד.
מהנדסי מערכות בקרה וטכנולוגיות עתידיות
אין ספק שהשימוש באוטומציה הולך וגובר. הפופולרי ביותר בסביבות תעשייתיות, אוטומציה של תהליכים, תוכנה תעשייתית ורובוטיקה, אוטומציה תעשייתית צפויה להניב 214 מיליארד דולר ברחבי העולם.
יש לכך סיבה טובה: אוטומציה מועילה והיא משנה את האופן שבו הכל מיוצר. זה מאיץ את זמני הייצור, מגביר את הפרודוקטיביות ועולה פחות. זה לא נדיר שיצרנים גדולים שוקלים לעבור כדי לעמוד טוב יותר בשיעורי ההיצע והביקוש של היום.
אבל זה מעלה שאלות מרכזיות: לאן נעלמו העובדים האנושיים? האם משרות מהנדסי מערכות בקרה בסכנה?
אוטומציה אכן מחליפה עובדים אנושיים, אבל נראה שמהנדסי מערכות כאן כדי להישאר. בסופו של דבר זה מסתכם באפשרות להחליף את היצירתיות וההכשרה שהעובדים מספקים - ולכן מהנדסי מערכות בקרה עדיין חיוניים.
מהנדסי מערכות בקרה יראו צמיחה של 3% בעשור הקרוב, שזה בערך זהה לממוצע הארצי. עם זאת, תחומים ספציפיים כמו ייצור ושירותים יראו צמיחה איטית יותר אך עדיין חיובית.
בנוסף, ככל שהאוטומציה הופכת נפוצה יותר, מהנדסי מערכות בקרה לוקחים על עצמם תפקידים מתקדמים יותר ככל שהזמנים משתנים. חלק מהחברות מציעות כעת כותרות עבודה חדשות כגון "מהנדס מערכות אוטומציה ובקרה".
התפקיד המשולב של מערכות אוטומציה ובקרה אומר שהמהנדסים חייבים להכיר את האוטומציה ולדעת לעבוד איתה. זה לא קל כמו שחלק חושבים, מכיוון שאוטומציה עדיין חדשה יחסית בתחומי ייצור רבים.
המשמעות היא שלהפיכה למהנדס מערכות אוטומציה ובקרה מומחה נדרשת מצוינות.
איך להיות מהנדס מערכות בקרה?
מהנדס מערכות בקרה הוא רק נתיב קריירה פוטנציאלי אחד בעולם הגדול של ההנדסה. על פי רוב, תפקידים אלו מתאימים לסביבות ייצור ואוטומציה, הדורשות ידע ספציפי. בדרך כלל, השכלתו של מהנדס מערכות בקרה חופפת להנדסת חשמל ומכונות.
למרות זאת, היתרונות בשפע: השכר הממוצע למהנדס מערכות בקרה הוא 79,879 דולר, ויש ביקוש גבוה לאנשים עם מערך המיומנויות הזה. אז אם אתה מעוניין להיות מהנדס מערכות בקרה, יש כמה צעדים שתצטרך לנקוט כדי לצאת לדרך הנכונה.
- קבל תואר ראשון:לקבל תואר ראשון בהנדסה כללית. התוכנית שלך תכסה גם הנדסת חשמל, מכונות והנדסה אזרחית, כמו גם קורסים במדעי המחשב.
- קבל תואר שני:בעוד שחברות רבות דורשות רק תואר ראשון, אם אתה רוצה להיות מהנדס מערכות בקרה, אז קבלת תואר שני בתחום ספציפי של הנדסה הוא רעיון חכם. ככל שתשקיע יותר השכלה בעצמך, כך השכר שלך גבוה יותר ותהיה לך יותר הזדמנויות קריירה.
- קבל רישיון:עליך לקבל רישיון הנדסה מקצועי (PE). זה נדרש בכל מדינה ואי אפשר להתחיל לעבוד בלי אחד. הנה איך להגיש בקשה לרישיון PE.
- קבל ניסיון בשטח:בין אם תחליט לקבל דוקטורט בהנדסה, אתה צריך להתחיל לחפש ניסיון בשטח בזמן שאתה עדיין בבית הספר. תפקידים מקצועיים רבים כמו מהנדסי בקרה דורשים שנים של ניסיון ועבודה בשטח, ויש הרבה ראיות להוכיח זאת.
בנוסף, מהנדס מערכות הבקרה צריך להיות בעל הכישורים הספציפיים הבאים:
- ידע וניסיון באוטומציה תעשייתית
- ניסיון עם מערכות כגון מערכות בקרה מבוזרות (DCS), בקרי לוגיקה מתוכנתים (PLC), מערכות SCADA ומערכות ראייה
- הבנה של מיומנויות פיתוח תוכנה כגון C/C++/C#, VB, SQL ו-Java
- כישורי מתמטיקה חזקים, מכיוון שתשתמש בתוכנות מחשב מבוססות מתמטיקה
- כישורי פתרון בעיות מכיוון שאין שני פרויקטים, בעיות או מוצרים זהים
- תקשורת טובה ליצירת צוותים משותפים ואפקטיביים
- הבנה של שירותי רשת כגון LAN, WAN, WLAN ו-VPN
בין אם כבר התחלת את מסלול הקריירה שלך להיות מהנדס מערכות בקרה או שאתה רק מתחיל את המחקר שלך, המדריך הקטן הזה יכול לעזור לך לקבוע אם ההנדסה מתאימה לך.
מַסְקָנָה
מהנדסי מערכות בקרה הם אחד מסוגי האנשים הרבים שיש להם תפקיד חשוב של "מאחורי הקלעים". ללא המומחיות, היצירתיות והידע שמהנדסי מערכות בקרה מביאים לשולחן, רבים מהדברים שאנו משתמשים בהם מדי יום לא היו מתקדמים כמוהם.
החדשות הטובות הן שמהנדסי בקרה הם מסלול קריירה צומח ומתגמל, גם כשהאוטומציה התעשייתית מתפתחת. עבודה כמהנדסת מערכות בקרה היא דרך מצוינת להפוך למומחה במחשבים ועיצוב יוצא דופן, תוך שיפור כישורי המתמטיקה שלך. עם זאת, עם זאת, זו לא דרך קלה ללכת בה - אז וודא שההנדסה מתאימה לך.