من الرسم إلى الهندسة: لماذا يحتاج المصممون الصناعيون الحديثون إلى مهارات المهندسين والمبرمجين

في العالم الحديث، أصبح من الصعب بشكل متزايد الحصول على نتائج عالية الجودة مع البقاء ضمن تخصص ضيق. يتم تحقيق الاختراق من خلال تفاعل العلماء والمتخصصين من مختلف المجالات، ولكي يكون هذا التفاعل فعالاً قدر الإمكان، من الضروري أن تفهم تفاصيل عمل زملائك وأن تتحدث معهم نفس اللغة. يصبح تعدد التخصصات ضروريا من الناحية الاستراتيجية. يتطور التصميم الصناعي إلى هندسة تجربة المستخدم: حيث أصبح الشكل والوظيفة وقابلية التصنيع لا ينفصلان الآن. أصبحت مشاكل البحث معقدة ومتعددة المستويات: نادرًا ما يكون المركب أو السبائك الجديدة مثيرة للاهتمام دون فهم تكنولوجيا المعالجة والوظيفة النهائية. وبدون الجمع بين علوم المواد والنمذجة الرقمية والرؤية الهندسية، فإن العديد من العينات المعملية لن تصل إلى الإنتاج الضخم. Alexey Karfidov / © الخدمة الصحفية لـ NUST MISIS لقد تغير منطق إنشاء مواد وتقنيات جديدة بشكل كبير خلال السنوات العشر إلى الخمس عشرة الماضية. في السابق، كان الحصول على النتيجة النهائية يتطلب تجارب في المختبر والعديد من التكرارات أثناء التنفيذ. لقد كانت رحلة طويلة ومكلفة، حيث تم اكتشاف الأخطاء في مرحلة لاحقة. واليوم، ظهرت أساليب جديدة يمكنها تقصير هذه الدورة بشكل كبير. وبفضل النماذج الرقمية وعمليات المحاكاة، يمكن تجنب التجارب المكلفة، بما في ذلك في الإنتاج. ولا تزال هذه مهمة صعبة، ولكن استخدام أدوات جديدة يحسن كفاءة البحث العلمي ويصل به إلى التنفيذ الصناعي. ويساعد تطور التصنيع الرقمي على جعل النماذج الأولية مرحلة متوسطة من البحث وليس المرحلة النهائية. بفضل النماذج الأولية السريعة، يمكنك اختبار واختبار الأفكار والفرضيات الجديدة بسرعة، والتي كانت في السابق شبه مستحيلة في العديد من المجالات. نتيجة لذلك، لا يعمل المتخصص فقط مع المواد، ولكن أيضا مع التعليمات البرمجية والمعدات والتوائم الرقمية – وهذا يغير بشكل أساسي منطق إنشاء تقنيات جديدة. تلعب ما يسمى بـ “ثقافة الصانع” دورًا متزايد الأهمية في مجال البحث. بالنسبة للأشخاص العاديين، تعتبر الصناعة هواية، أما بالنسبة للمهندس فهي فرصة للوصول إلى مستوى جديد. تتشكل عادة العمل مع عدم اليقين وعدم الخوف من التجربة – وهي صفات مهمة للمتخصص الحديث تقلل من عائق الدخول في المشكلات الهندسية والتجريبية المعقدة. لكن في هذا الواقع الجديد، يتغير دور المصمم الصناعي نفسه. اليوم، لم يعد الرسم الرائع أو الشكل الجميل كافيًا – فبدون فهم عميق لفيزياء العمليات وخصائص المواد، قد يظل مفهوم التصميم مجرد صورة. مطلوب مصمم صناعي حديث لإتقان التخصصات الهندسية ومهارات علوم المواد: طرق دراسة المواد من أجل التنبؤ بسلوك الأسطح تحت ظروف الحمل؛ إعادة هندسة الأساليب لإعادة التفكير في العقد الموجودة؛ علم المواد التطبيقي – لاختيار المركب أو السبائك الأمثل؛ النمذجة والمحاكاة الحاسوبية – لاختبار الديناميكا الهوائية والقوة قبل إنشاء عينة مادية؛ الإلكترونيات التطبيقية – لدمج أجهزة الاستشعار والوظائف الذكية في السكن؛ وتقنيات الإنتاج – بحيث لا يكون الجزء المصمم جميلًا فحسب، بل أيضًا متقدمًا تقنيًا في السلسلة. فقط من خلال إتقان مجموعة الأدوات هذه، يمكن للمصمم أن يتوقف عن كونه مجرد “فنان” ويصبح مهندس تطوير كامل، قادرًا على أن يكون مسؤولاً عن دورة حياة المنتج بدءًا من الفكرة وحتى المنتج النهائي. إن هؤلاء المتخصصين العالميين على وجه التحديد – الذين يتمتعون بنفس القدر من القوة في التفكير الهندسي والتصميمي – هم الذين ينتظرهم القطاع الحقيقي للاقتصاد اليوم. في تدريب مهندسي المستقبل، يعد تعدد التخصصات ضروريًا من أجل صياغة مشكلة لمتخصص في مجال آخر (مبرمج، مصمم، عالم مواد، مصمم) بحيث يتم فهمها وحلها بنجاح. يركز التفكير التصميمي على الوظيفة وحالة الاستخدام، بينما يركز التفكير الهندسي على الموثوقية والجدوى. عند تقاطعهما، تنشأ حلول مبتكرة لا تعمل فقط “على الورق”، ولكن أيضًا على أرض الواقع. يمكن للشباب الحصول على هذا النوع من الخبرة في الجامعات التي تبني تعليمهم حول أبحاث الحياة الواقعية والنماذج الأولية. في NUST MISIS، على سبيل المثال، نعمل بهذا المنطق منذ عدة سنوات، بما في ذلك في برنامج التعليم العالي المتخصص “التصميم الصناعي وتقنيات التصنيع الرقمي وإعادة الهندسة”، والذي يتم تنفيذه كجزء من مشروع تجريبي للانتقال إلى نظام جديد للتعليم العالي. هناك، العلوم والهندسة والتكنولوجيات الرقمية مترابطة بطبيعتها. إن مختبرات الجامعة اليوم ليست مجرد أدوات، ولكنها أيضًا بيئة للتجارب. تصبح المراكز الهندسية ومكاتب التصميم الطلابية وفرق المشاريع جزءًا من عملية بحث كاملة. تمتلك الجامعات الرائدة المعدات اللازمة لإجراء البحث العلمي وتحويل الأفكار إلى نماذج أولية. لدينا Fablab (مختبر التصنيع الهندسي) – ورشة عمل مجهزة توفر للجميع الفرصة لتصنيع منتجات مختلفة بشكل مستقل باستخدام معدات احترافية: من آلة الطحن الصناعية وقاطع الليزر إلى الطابعات ثلاثية الأبعاد الدقيقة والمنصات الآلية الحديثة. هذه منصة ممتازة للشركات الناشئة الطلابية. يتيح لك مكتب تصميم الطلاب أيضًا العمل عند تقاطع منطق المختبر والإنتاج. يتيح لك العمل باستخدام معدات احترافية رؤية حدود النظرية بسرعة وتعديل الفرضية العلمية. وهذا يؤثر بشكل مباشر على جودة تدريب المتخصصين واستعدادهم للتعامل مع المشكلات الحقيقية. لإنشاء منتجات روسية مبتكرة، من الضروري تطوير مهارات التصميم والتكنولوجية والنمذجة والهندسة العكسية والجماليات التقنية.