بلاگ

مهندسی ارزش معمولاً پس از فرایند مهندسی معکوس انجام می‌شود. در گام نخست، با استفاده از مهندسی معکوس، دانش فنی محصول شناسایی می‌شود. پس از دستیابی به این دانش، نوبت به به‌کارگیری مجموعه‌ای از راهکارهای مهندسی و محاسباتی برای ارزیابی و دسته‌بندی ارزش اجزای محصول می‌رسد؛ به‌گونه‌ای که بتوان به بخش‌هایی از محصول، کالا یا ساختار موجود، ارزش بیشتری افزود.

گرایش مهندسی ترموسینتیک و کاتالیست یکی از گرایش‌های بنیادین و کلاسیک مهندسی شیمی نه فقط در ایران بلکه در سطح جهان به شمار می‌رود. این گرایش از دهه‌ی هشتاد شمسی در دانشکده‌های مهندسی شیمی دانشگاه‌های معتبر ایران، از جمله دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، معرفی شده است، در زمینه‌های آموزشی و پژوهشی مرتبط با خود، فعالیت‌های گسترده‌ای را پوشش می‌دهد. هدف اصلی این گرایش، تربیت متخصصانی است که بتوانند با درک عمیق از اصول ترمودینامیک، سینتیک واکنش‌های شیمیایی و نقش حیاتی کاتالیست‌ها، به طراحی، تحلیل و بهینه‌سازی فرآیندهای شیمیایی در صنایع مختلف بپردازند.

با وجود اهمیت این گرایش، بسیاری از داوطلبان کنکور کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، اطلاعات دقیقی از محتوا، دروس و آینده شغلی آن ندارند و این موضوع گاهی منجر به سردرگمی در انتخاب رشته می‌شود. در این مقاله، تلاش می‌کنیم تا با معرفی جامع گرایش ترموسینتیک و کاتالیست، به بررسی دروس تخصصی، فرصت‌های شغلی، بازار کار و شرایط ادامه تحصیل در این رشته بپردازیم.

مباحث کلیدی و ساختار آموزشی گرایش

گرایش ترموسینتیک و کاتالیست، همانطور که از نامش پیداست، بر سه حوزه‌ی اصلی تمرکز دارد:

• ترمودینامیک پیشرفته: این بخش به بررسی عمیق‌تر مفاهیم ترمودینامیکی، روابط جدید ترمودینامیکی، ترمودینامیک محلول‌ها و ترمودینامیک آماری می‌پردازد. اگرچه این مباحث ممکن است در ابتدا بیشتر جنبه‌ی تئوری داشته باشند، اما پایه‌ی درک رفتار مواد و طراحی فرآیندهای جداسازی و واکنش را تشکیل می‌دهند.
• سینتیک واکنش‌های پیشرفته: در این بخش، تمرکز بر روی مکانیزم و سرعت واکنش‌های شیمیایی، به‌ویژه واکنش‌های کاتالیستی است. مباحثی مانند طراحی راکتورهای شیمیایی پیشرفته، مدل‌سازی سینتیکی، و تحلیل داده‌های تجربی در این حوزه قرار می‌گیرند.
• کاتالیست‌ها و فرایندهای کاتالیستی: این بخش به مطالعه‌ی انواع کاتالیست‌ها (هموژن و هتروژن)، روش‌های ساخت، مشخصه‌یابی، ارزیابی عملکرد و احیای کاتالیست‌ها می‌پردازد. همچنین، طراحی و بهینه‌سازی راکتورهای کاتالیستی برای کاربردهای مختلف صنعتی و زیست‌محیطی از مباحث مهم این حوزه است.

ساختار آموزشی این گرایش در مقطع کارشناسی ارشد، مانند سایر گرایش‌های مهندسی شیمی، معمولاً شامل ۱۲ واحد دروس الزامی، ۱۲ واحد دروس اختیاری، ۲ واحد سمینار تخصصی و ۶ واحد پایان‌نامه تحقیقاتی است.

چارت دروس گرایش ترموسینتیک و کاتالیست

چارت درسی این گرایش با هدف ارائه‌ی دانش عمیق و تخصصی در حوزه‌های مذکور طراحی شده است. معمولاً ۲۴ واحد درسی شامل دروس اجباری و اختیاری به شرح زیر است:

• دروس اجباری:
• طراحی راکتور پیشرفته
• ریاضیات پیشرفته مهندسی
• ترمودینامیک پیشرفته
• کاتالیزورهای هتروژن
• انتخاب دو درس از بین دروس پدیده‌های انتقال پیشرفته (شامل انتقال حرارت پیشرفته، انتقال جرم پیشرفته و مکانیک سیالات پیشرفته)
• دروس اختیاری (بستگی به دانشگاه):
• پدیده‌های سطحی
• شبیه‌سازی فرآیند پیشرفته
• راکتورهای سه فازی
• فرآیندهای پالایش پیشرفته
• طراحی و آنالیز راکتورهای کاتالیستی
• کنترل فرآیند پیشرفته
• مواد نانوساختار
• طراحی آزمایش‌ها و آمار کاربردی
• هیدرودینامیک بسترهای سیال
• فرآیند پیشرفته جذب سطحی
• فرآیند اختلاط
• انرژی‌های پایدار

انتخاب دروس اختیاری معمولاً با راهنمایی استاد راهنما و بر اساس علاقه‌مندی دانشجو و زمینه‌ی تحقیقاتی پایان‌نامه صورت می‌گیرد.

جایگاه در صنعت و فرصت‌های شغلی

ترمودینامیک و سینتیک واکنش‌ها، ستون‌های اصلی طراحی و بهره‌برداری از فرآیندهای شیمیایی می‌باشند. تقریباً هیچ فرآیند شیمیایی، از مراحل اولیه‌ی فرآوری مواد اولیه گرفته تا تولید محصولات نهایی و مشتقات آن‌ها، بدون شناخت دقیق خواص ترمودینامیکی مواد و برهم‌کنش‌های آن‌ها امکان‌پذیر نیست. مدارکی مانند PFD و P&ID، طراحی تجهیزات فرآیندی و دیتاشیت‌ها، همگی بر پایه‌ی این اصول استوارند.

همچنین، نقش کاتالیست‌ها در افزایش بازدهی و اقتصادی کردن واکنش‌های شیمیایی انکارناپذیر است. صنایع مادر و بومی کشور مانند نفت، گاز و پتروشیمی، وابستگی شدیدی به کاتالیست‌ها دارند. دانش‌آموختگان گرایش ترموسینتیک و کاتالیست، با درک عمیق از این مباحث، می‌توانند نقش کلیدی در صنایع مختلف ایفا کنند.

موقعیت شغلی	مهارت‌های کلیدی لازم	حدود درآمد ماهانه(1404) (تومان - تقریبی)
مهندس فرآیند (Process Engineer)	تسلط بر اصول ترمودینامیک و سینتیک، شبیه‌سازی فرآیند (Aspen Plus, HYSYS)، طراحی راکتور، آشنایی با PFD و P&ID، بهینه‌سازی فرآیند.	20 تا 60+ میلیون (بسته به تجربه و محل)
کارشناس تحقیق و توسعه (R&D)	تسلط کافی در مورد کاتالیست‌ها (سنتز، مشخصه‌یابی، ارزیابی)، طراحی آزمایش، تحلیل داده، آشنایی با روش‌های نوین کاتالیستی، توانایی انجام پژوهش‌های آزمایشگاهی و پایلوت.	25 تا 70+ میلیون (بسته به تخصص)
مهندس طراح کاتالیست/راکتور	تخصص در طراحی و مدل‌سازی راکتورهای کاتالیستی، انتخاب و بهینه‌سازی کاتالیست، آشنایی با نرم‌افزارهای تخصصی (COMSOL, Fluent)، درک مکانیزم‌های واکنش.	22 تا 65+ میلیون (بسته به تجربه)
کارشناس بهینه‌سازی فرآیند	تحلیل عملکرد فرآیندهای موجود، شناسایی گلوگاه‌ها، ارائه راهکارهای بهینه‌سازی با تمرکز بر جنبه‌های ترمودینامیکی، سینتیکی و کاتالیستی، کاهش مصرف انرژی و هزینه‌ها.	18 تا 55+ میلیون (بسته به تجربه)
مشاور فنی (کاتالیست/فرآیند)	ارائه‌ی مشاوره تخصصی به صنایع در زمینه‌ی انتخاب، استفاده و جایگزینی کاتالیست‌ها، عیب‌یابی فرایندهای کاتالیستی، و بهبود عملکرد واحدهای صنعتی.	درآمد مبتنی بر پروژه و تخصص (متغیر)

بازار کار این گرایش، اگرچه تخصصی است، اما به دلیل وابستگی صنایع شیمیایی، پلیمری و پتروشیمی به کاتالیست‌ها و نیاز به بهینه‌سازی فرآیندها، از پتانسیل خوبی برخوردار است. با این حال، موفقیت در این بازار نیازمند پیگیری، کسب دانش عمیق و به‌روز و توانایی ارتباط دادن تئوری با کاربردهای عملی است. در حال حاضر، نگاه به این رشته بیشتر پژوهشی و در حوزه‌ی تحقیق و توسعه (R&D) است، که بخشی از آن به دلیل زیرساخت‌های در حال توسعه‌ی کشور در صنایع کاتالیست برمی‌گردد.

ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر

برای علاقه‌مندان به ادامه‌ی تحصیل در مقطع دکتری، گرایش ترموسینتیک و کاتالیست هم در داخل کشور و هم در خارج از کشور فرصت‌های مناسبی را فراهم می‌کند.

• ادامه تحصیل در داخل کشور: دانشگاه‌های متعددی در ایران در مقطع دکتری این گرایش دانشجو می‌پذیرند و اساتید فعال و برجسته‌ای در این حوزه مشغول به پژوهش می‌باشند. از این نظر، نگرانی چندانی برای ادامه تحصیل در داخل وجود ندارد. این گرایش از نظر جایگاه هیئت علمی شدن نیز وضعیت نسبتاً مناسبی در مقایسه با برخی گرایش‌های دیگر مهندسی شیمی دارد، هرچند که ظرفیت پذیرش استاد در کشور محدود و فرآیند جذب، رقابتی است.
• ادامه تحصیل در خارج از کشور (اپلای): وضعیت این گرایش برای اپلای متوسط ارزیابی می‌شود. موفقیت در اپلای بیشتر از نام گرایش، به موضوع پایان‌نامه، کیفیت تحقیقات انجام‌شده، مقالات منتشر شده و جدید بودن حوزه‌ی فعالیت بستگی دارد. بنابراین، اگر قصد ادامه تحصیل در خارج از کشور را دارید، انتخاب یک موضوع پایان‌نامه همگام با تحقیقات روز دنیا در حوزه‌ی ترموسینتیک و کاتالیست اهمیت بسیار زیادی دارد.

مسیر یادگیری و دوره‌های تخصصی

برای موفقیت در گرایش ترموسینتیک و کاتالیست و ورود مؤثر به بازار کار یا ادامه‌ی تحصیلات تکمیلی، صرفاً گذراندن واحدهای دانشگاهی کافی نیست. کسب دانش عمیق‌تر و مهارت‌های عملی از طریق مطالعه‌ی منابع تخصصی، شرکت در کارگاه‌ها و دوره‌های آموزشی تکمیلی بسیار حائز اهمیت است.

همچنین دانشجویان و فارغ‌التحصیلان مهندسی ترموسینتیک و کاتالیست، برای تسلط بر شبیه‌سازی‌های پیشرفته و درک عمیق فرآیندها، کسب مهارت‌های تخصصی ضروری است. گروه آموزشی پارس پژوهان با ارائه آموزش FLUENT، آموزش COMSOL و آموزش نقشه خوانی PFD , P&ID، شما را برای ورود قدرتمند به صنعت و ارتقای توانمندی‌های تحلیلی آماده می‌سازد. این دوره‌ها با تمرکز بر جنبه‌های کاربردی و با بهره‌گیری از اساتید مجرب، به دانشجویان و فارغ‌التحصیلان کمک می‌کند تا دانش خود را تعمیق بخشیده و برای چالش‌های پیش رو در صنعت آماده شوند.

جمع‌بندی

گرایش ترموسینتیک و کاتالیست، یکی از ستون‌های اصلی مهندسی شیمی است که به درک بنیادی پدیده‌های شیمیایی و طراحی فرآیندهای کارآمد می‌پردازد. این گرایش با تمرکز بر اصول ترمودینامیک، سینتیک واکنش‌ها و علم کاتالیست، دانش‌آموختگان را برای ایفای نقش‌های کلیدی در صنایع مختلف، به‌ویژه صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و پلیمر آماده می‌کند. اگرچه بازار کار این رشته تخصصی است، اما با توجه به نیاز روزافزون صنایع به بهینه‌سازی فرآیندها و توسعه‌ی کاتالیست‌های نوین، فرصت‌های شغلی مناسبی برای متخصصان این حوزه وجود دارد. موفقیت در این مسیر، نیازمند علاقه‌مندی، تلاش مستمر، کسب دانش عمیق و به‌روز و توانایی پیوند دادن مباحث تئوری با کاربردهای عملی در صنعت است.

نویسندگان: علیرضا خانی علی بهرام، کارشناسی ارشد مهندسی شیمی (فرایند) 

امروزه و با ظهور فناوری‌هایی مانند هوش مصنوعی، موضوع یادگیری عمیق بسیار مورد توجه قرار گرفته است. یکی از ابزارهای مورد استفاده برای این مفهوم، پایتون است. در مقاله چرا پایتون بهترین انتخاب برای مهندسین است؟ کاربردها و مسیر یادگیری، بیان شد که متخصصان می‌توانند با استفاده از کتابخانه‌های پایتون، روی برنامه‌های تحلیل داده و یادگیری عمیق کار کنند. برای آنکه با یادگیری عمیق با پایتون آشنا شویم، ابتدا باید خیلی کلی‌تر به این موضوع پرداخت. یادگیری عمیق خود یکی از روش‌های یادگیری ماشین است. پس ابتدا با موضوع یادگیری ماشین آشنا می‌شویم و بعد به موضوع یادگیری عمیق با پایتون می‌پردازیم.

آشنایی با یادگیری عمیق  (Deep Learning)

همان‌طور که در مقدمه بیان شد، یادگیری عمیق یکی از شاخه‌های یادگیری ماشین (ML) است. یادگیری ماشین فرایند هوشمند کردن رایانه‌هاست، بدون اینکه مستقیماً به آنها یاد بدهیم چطور رفتار کنند. اما این اتفاق چطور می‌افتد؟ رایانه‌ها می‌توانند با استفاده از حجم عظیمی از داده، به‌طور خودکار الگوهایی تکرارشونده را بدون دخالت انسان یاد بگیرند. یادگیری این الگوریتم‌ها به تقلید از شیوهٔ یادگیری انسان انجام می‌شود و با بیشتر شدن تجربهٔ رایانه، به‌تدریج دقت آن بالاتر می‌رود.

همان‌طور که در دوره آموزش یادگیری ماشین (MACHINE LEARNING) تدریس می‌شود، یادگیری ماشین انواع مختلفی دارد. در یک حالت کلی، انواع یادگیری ماشین را می‌توان به سه دستهٔ یادگیری بدون نظارت، تحت نظارت و تقویتی تقسیم کرد.

یادگیری عمیق نیز یکی از روش‌های یادگیری ماشین و هوش مصنوعی به شمار می‌رود که از روشی که ذهن انسان برای یادگیری موضوعات خاص به کار می‌گیرد، تقلید می‌کند. این نوع یادگیری از عناصر مهم علم داده (Data Science) است و شامل آمار، مدل‌سازی و پیش‌بینی است. یادگیری عمیق برای دانشمندان داده که وظیفهٔ جمع‌آوری، تجزیه و تحلیل و تفسیر مقادیر زیادی از داده‌ها و اطلاعات را بر عهده دارند، بسیار کارآمد و مفید است و این روند را سریع‌تر و آسان‌تر می‌کند.

یادگیری عمیق (Deep Learning) بر روش‌هایی تمرکز دارد که مبتنی بر شبکه‌های عصبی مصنوعی (Artificial Neural Network) هستند. یادگیری عمیق به رایانه‌ها می‌آموزد آنچه را که به‌طور طبیعی برای انسان انجام می‌شود، انجام دهند. در یادگیری عمیق از الگوریتم‌هایی استفاده می‌شود که مغز انسان را شبیه‌سازی می‌کند. این الگوریتم‌ها، شبکه‌های عصبی مصنوعی نام دارند. شبکه‌های عصبی مصنوعی از پردازش اطلاعات و گره‌های ارتباطی توزیع‌شده در سیستم‌های بیولوژیکی الهام گرفته‌اند. می‌توان گفت شبکه‌های عصبی تمایل به حالت ایستا و نمادین دارند.

وقتی از عبارت یادگیری عمیق استفاده می‌کنیم، منظورمان همان شبکه‌ی عصبی عمیق (Deep Neural Network) است. تفاوت یادگیری عمیق و شبکه‌ی عصبی در این است که یادگیری عمیق، محدوده‌ای گسترده‌تر از شبکه‌ی عصبی دارد و الگوریتم‌های یادگیری تقویتی را نیز شامل می‌شود. با در نظر گرفتن این تفاوت، نباید این دو مفهوم را با یکدیگر اشتباه بگیریم. اگر مشتاقید از تازه‌ترین مقالات علمی منتشر شده در زمینه شبکه عصبی عمیق آگاه باشید، پیشنهاد می‌کنیم به ScienseDirect مراجعه نمایید.

در سال‌های اخیر، یادگیری عمیق تحول بزرگی را در یادگیری ماشین و هوش مصنوعی ایجاد کرده است. از سال ۲۰۱۲ تاکنون، تمامی رتبه‌های برتر چالش شناسایی بصری ImageNet، که به «جام جهانی بینایی ماشین» معروف است، از شبکه‌های عصبی عمیق استفاده کرده‌اند. از سال ۲۰۱۲ به بعد، شرکت‌های بزرگ نرم‌افزاری و سخت‌افزاری مانند Google، Microsoft و NVIDIA نیز بخش مهمی از فعالیت‌های پژوهشی و تجاری خود را به یادگیری عمیق اختصاص داده‌اند. یکی از روش‌های پیاده‌سازی یادگیری عمیق با زبان برنامه‌نویسی پایتون است. در ادامه به توضیح در مورد یادگیری عمیق با پایتون می‌پردازیم.

چرا پایتون بهترین زبان برای یادگیری عمیق است؟

هر بحثی در مورد آموزش یادگیری عمیق، با پایتون گره خورده است. یادگیری عمیق بدون پایتون ناقص است. در واقع، بسیاری از صاحب‌نظران متفق‌القول هستند که پایتون بهترین زبان برنامه‌نویسی برای Deep Learning است. بنابراین برای ورود به دنیای یادگیری عمیق، باید به پایتون مسلط باشید. اگر تجربه پایتون ندارید، پیشنهد می‌کنیم از دوره آموزش پایتون (PYTHON) مقدماتی شروع کنید.

شاید این سؤال ایجاد شود که دلیل اهمیت زبان پایتون در یادگیری عمیق چیست؟ یکی از دلایل اهمیت آن این است که سطح زبان برنامه‌نویسی پایتون بالا است. متخصصان Deep Learning به‌واسطهٔ آن از دردسرهای جزئیات سطح پایین برنامه‌نویسی مانند مدیریت حافظهٔ رایانه‌ها خلاص می‌شوند. این موضوع به آن‌ها اجازه می‌دهد تا بر روی ساخت مدل‌های قدرتمند تمرکز کنند.

مورد دیگر این است که پایتون به‌خوبی با طیف گسترده‌ای از فناوری‌ها ادغام می‌شود. در دوره آموزش یادگیری عمیق با پایتون (Deep Learning by Python) یاد می‌گیریم که دانشمندان داده اغلب نیاز به انجام کارهای خاص دارند؛ از جمله تبدیل داده‌های فشردهٔ پردازشگر، انتقال داده‌ها از یک سرور به سرور دیگر، استفاده از GPU و آموزش مدل‌های یادگیری عمیق در فضای ابری. تطبیق‌پذیری Python باعث می‌شود این کارها بسیار تسهیل شوند و همچنین اکوسیستم یادگیری عمیقِ پایتون از لحاظ کامل بودن با هیچ زبان دیگری قابل مقایسه نیست.

معرفی کتابخانه‌های یادگیری عمیق در پایتون

دو تا از محبوب‌ترین کتابخانه‌های پایتون برای آموزش یادگیری عمیق، PyTorch و TensorFlow هستند. این دو کتابخانه در سال‌های 2015 و 2016 منتشر شده‌اند و به همین دلیل کاملا تکامل یافته‌اند. این دو کتابخانه به ترتیب توسط فیسبوک و گوگل توسعه داده شده‌اند وامکاناتی مانند محاسبه خودکار گرادیان (Autograd) و پشتیبانی از GPU را ارئه می‌دهند که موجب آموزش راحت‌تر مدل‌های پیچیده می‌شوند. در نتیجه پایتون، بهترین زبان برنامه‌نویسی برای یادگیری عمیق است.

ساختار شبکه‌های عصبی عمیق در پایتون

در آموزش یادگیری عمیق با پایتون، نحوهٔ ساخت شبکه‌های عصبی مصنوعی را درک خواهید کرد. همانطور که گفتیم، یادگیری عمیق بر پایهٔ عملکرد این شبکه‌ها کار می‌کند. البته باید بدانید که هیچ راه ثابتی برای ساخت این شبکه‌ها وجود ندارد. تعداد زیادی شبکهٔ عصبی وجود دارند، اما هیچ‌کدام کامل نیستند. این موضوع به این دلیل است که وظایف مختلف شبکه‌های عصبیِ Deep Learning به الگوریتم‌های متفاوتی نیاز دارند. هر کدام از این الگوریتم‌ها را که انتخاب کنید، باید سیستم کامپیوتری شما از قدرت محاسباتی کافی برای انجام محاسبات برخوردار باشد. انتخاب درست واحدهای پردازش گرافیکی (GPU) در برخی از دوره‌های آموزش یادگیری عمیق با پایتون مورد بحث قرار می‌گیرد.

نمونه پروژه‌های واقعی با یادگیری عمیق با پایتون

یک اتفاق در سال ۲۰۲۱ سبب جذابیت بیش‌ازپیشِ یادگیری عمیق با پایتون شد. این اتفاق توسط وب‌سایت MyHeritage رقم خورد. این وب‌سایت، برنامه‌ای تحت عنوان Deep Nostalgia را منتشر کرد که در آن عکس‌ها قادر به حرکت، لبخند زدن و پلک زدن بودند. تصاویر به کمک این برنامه، مشابه پرتره‌های جادوییِ هری پاتر، با یک کلیکِ ماوس احیا می‌شدند. این پروژه بلافاصله در فضای مجازی محبوب شد و میلیون‌ها نفر برای متحرک‌سازی عکس‌های خانوادگی خود به آن هجوم آوردند. فناوری پشت این جادو، همان Deep Learning بود. این موضوع سبب علاقهٔ بیش‌ازپیش مردم به یادگیری عمیق با پایتون شد. در ادامه به کاربردهای یادگیری عمیق با پایتون در صنعت می‌پردازیم.

کاربردهای صنعتی یادگیری عمیق با پایتون

در یادگیری عمیق با پایتون، از داده‌ها برای آموزش الگوریتم‌ها استفاده می‌شود و یکی از دلایل بهبود این قابلیت در سال‌های اخیر، افزایش میزان داده‌های تولیدی است. حجم این داده‌ها به‌لطف گسترش شبکهٔ اینترنت و ابزارها و پلتفرم‌های ارتباطی، هر روز در حال افزایش است و اخیراً به ۲.۶ کوینتیلیون (۱۰ به توان ۱۸) بایت در روز رسیده است.

یادگیری عمیق علاوه بر داده‌های بیشتر، از افزایش قدرت سخت‌افزارها و توان محاسباتی نیز بهره می‌برد؛ چرا که امکان حل مسائل پیچیده و دشوار در زمانی کوتاه ممکن شده است. این الگوریتم‌ها حالا می‌توانند مسائل پیچیده را حتی با استفاده از مجموعه‌داده‌های متنوع، غیرساختاریافته و به‌هم‌پیوسته حل کنند. هرچه میزان داده‌های تزریق‌شده به الگوریتم بیشتر باشد، واکنش‌ها انسانی‌تر شده و حتی قابلیت تشخیص علامت توقف پنهان‌شده زیر برف را نیز خواهند داشت.

در جدول زیر نمونه‌هایی از کاربردهای قابل توجه یادگیری عمیق که پایتون در آن‌ها نقش پررنگی داشته است را بررسی می‌کنیم:

کاربرد	توضیح
دستیار مجازی هوشمند	ابزارهایی مانند کورتانا، سیری و الکسا که برای درک بهتر سخنان و تعامل بهتر با کاربر، از یادگیری عمیق بهره می‌برند.
پهپادها و ماشین‌های خودران	قابلیت مشاهده محیط و تشخیص شی‌ء، موجودات زنده یا ماشین‌های دیگر و انجام واکنش مناسب
پزشکی و داروسازی	تشخیص بیماری و تومور، تجویز و تولید داروی سفرشی بر اساس یک ژنوم خاص

چالش‌ها و نکات کلیدی در پیاده‌سازی پروژه‌های یادگیری عمیق

تا اینجای مقاله از کاربردهای یادگیری عمیق گفتیم، اما این‌گونه پروژه‌ها چالش‌های خاص خود را نیز دارند، از جمله:

• کمیت و کیفیت داده‌ها: مدل‌های یادگیری عمیق نیازمند حجم زیادی از داده‌های با کیفیت و برچسب‌گذاری شده هستند. بنابراین دیتا‌های ضعیف منجر به مدل‌های غیر قابل اطمینان خواهند شد.
• منابع سخت‌افزاری: آموزش شبکه‌های عصبی عمیق نیازمند GPUهای قوی هستند که هزینه زیادی به همراه دارد.
• زمان طولانی آموزش: آموزش بعضی از مدل‌ها ممکن است چند هفته طول بکشد و این موضوع می‌تواند روند آزمایش‌ها را کند کند.
• پایش و نگهدری مستمر: تغییرات داده‌ها به مرور زمان، باعث می‌شود مدل‌های یادگیری عمیق نیاز به بازآموزی مستمر داشته باشند.

جمع‌بندی

همانطور که گفته شد، یادگیری عمیق با پایتون یکی از روش‌های یادگیری ماشین است که در حال حاضر برای دانشمندان علم داده بسیار کاربردی و محبوب است. این الگوریتم کاربردهای فراوانی در حوزه‌های مختلف صنعتی، پزشکی، داروسازی و غیره دارد. پس می‌توان گفت که یادگیری این الگوریتم برای افرادی که در حوزه‌های صنعت و پزشکی فعالیت می‌کنند، می‌تواند کمک کند تا در حیطهٔ فعالیتی خود پیشرفت بهتری داشته باشند. اگر دانشجو یا فارغ‌التحصیل رشته‌های فنی مهندسی هستید و مشتاقید تا الگوریتم یادگیری عمیق با پایتون را به‌صورت کاربردی بیاموزید، دوره‌های گروه آموزشی پارس پژوهان را از دست ندهید.

نویسنده: سمانه خان بیگی، مهندسی پزشکی – رضا صفایی، کارشناس مدیریت صنعتی

در فضای رقابتی و پویای امروز، برنامه‌ریزی تولید یکی از ارکان اصلی مدیریت عملیات در سازمان‌ها به شمار می‌رود. این فرآیند با ایجاد هماهنگی بین منابع، ظرفیت، زمان و تقاضای بازار، نقشی کلیدی در افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها و استمرار فعالیت‌ها ایفا می‌کند. نبود برنامه‌ریزی دقیق می‌تواند منجر به اتلاف منابع، اختلال در زنجیره تأمین، تأخیر در تحویل سفارش‌ها و در نهایت، کاهش رضایت مشتریان شود.

با وجود این اهمیت، برنامه‌ریزی تولید در بسیاری از سازمان‌ها هنوز جایگاه راهبردی خود را پیدا نکرده است. اگر می‌خواهید با زمینه‌های تخصصی، کاربردها و مسیرهای شغلی این حوزه بیشتر آشنا شوید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله‌ مهندسی صنایع چیست؟ را مطالعه کنید؛ این مقاله تصویری جامع از این رشته و نقش آن در بهینه‌سازی سیستم‌های تولیدی و خدماتی ارائه می‌دهد.

تعریف برنامه ریزی تولید

برنامه‌ریزی تولید یکی از مهم‌ترین زیرسیستم‌های مدیریت عملیات در سازمان‌هاست که وظیفه اصلی آن تصمیم‌گیری درباره نحوه تخصیص بهینه منابع به فعالیت‌های تولیدی به‌منظور دستیابی به بیشترین کارایی و کمترین هزینه ممکن است. این فرآیند، با هدف ایجاد هماهنگی میان منابع موجود (شامل نیروی انسانی، ماشین‌آلات، مواد اولیه و زمان) و اهداف تولید، به سازمان‌ها کمک می‌کند تا جریان تولید را منظم، کارآمد و پاسخ‌گو به تقاضای بازار طراحی و اجرا کنند. برنامه‌ریزی تولید نه‌تنها یک فعالیت فنی، بلکه یک فرایند استراتژیک و بین‌بخشی است که با تمامی واحدهای سازمان مانند تأمین، انبار، فروش، منابع انسانی و مالی در تعامل مستقیم قرار دارد. این پیوند ساختاری باعث می‌شود که یک برنامه‌ریزی دقیق و علمی بتواند نتایج گسترده‌ای در بهبود عملکرد سازمان به همراه داشته باشد؛ از جمله:

• کاهش هزینه‌های عملیاتی و سربار
• افزایش بهره‌وری نیروی کار و تجهیزات
• بهینه‌سازی مدیریت موجودی و کاهش اتلاف منابع
• افزایش بازدهی خطوط تولید و تحویل به‌موقع سفارشات
• ارتقای سودآوری و پایداری مالی سازمان

در شرایط کنونی که بسیاری از شرکت‌ها با محدودیت‌های نقدینگی و منابع مواجه‌اند، برنامه‌ریزی تولید به‌عنوان ابزاری حیاتی برای مدیریت هوشمندانه منابع و کنترل هزینه‌ها شناخته می‌شود. این واحد، با پیش‌بینی دقیق نیازها و تنظیم زمان‌بندی منطقی عملیات، امکان استفاده حداکثری از ظرفیت‌های موجود را فراهم کرده و سازمان را در مسیر رقابت‌پذیری و توسعه پایدار قرار می‌دهد.

وظایف یک کارشناس برنامه ریزی تولید

وظایف و مهارت‌های کلیدی کارشناس برنامه‌ریزی تولید:

•           طراحی و تدوین برنامه‌ تولید منسجم و دقیق بر اساس ظرفیت ماشین‌آلات، نیروی انسانی، مواد اولیه و تقاضای بازار
•           رعایت استانداردهای کیفی و الزامات فنی در فرآیند زمان‌بندی و اجرای تولید
•           شناسایی و حل مسائل احتمالی در خط تولید با رویکردی تحلیلی و مبتنی بر داده
•           تحلیل و ارزیابی عملکرد تولید با استفاده از شاخص‌های کلیدی بهره‌وری KPI ها
•           برقراری ارتباط مؤثر با واحدهای دیگر سازمان از جمله تدارکات، انبار، فروش و تضمین کیفیت
•           پیش‌بینی نیازهای تولیدی و برنامه‌ریزی برای تأمین به‌موقع منابع مورد نیاز (مواد اولیه، تجهیزات، نیروی کار)
•           پیشنهاد راهکارهای بهبود فرآیند تولید جهت افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها
•           مستندسازی، تهیه گزارش‌های تحلیلی و ارائه آن به مدیریت برای تصمیم‌گیری‌های راهبردی
•           جلوگیری از توقف یا افت عملکرد خط تولید از طریق هماهنگی مستمر و مدیریت دقیق زمان‌بندی
•           نقش‌آفرینی در رشد و پایداری سازمانی با ارائه برنامه‌ریزی‌های اثربخش به‌منظور جلوگیری از بحران‌هایی مانند تعدیل نیرو

انواع منابع در بحث برنامه ریزی تولید

نوع منبع	زیرمجموعه‌ها / توضیحات	نکات کلیدی مدیریتی و چالش‌ها
مواد اولیه	مواد اولیه خام؛ مواد اولیه نیمه‌ساخته (خریداری‌شده برای استفاده در انبار و تولید)	نیاز به مدیریت دقیق موجودی، پیش‌بینی تأمین، و کنترل هزینه‌ها در شرایط نوسان بازار
ماشین‌آلات	تجهیزات صنعتی، خطوط تولید، ابزارهای مکانیکی و اتوماتیک	افزایش شدید هزینه‌های خرید و نگهداری به دلیل نوسانات ارزی؛ لزوم استفاده بهینه و زمان‌بندی مناسب
نیروی انسانی	کارگران، تکنسین‌ها، مهندسان و مدیران تولید	افزایش هزینه‌های نیروی انسانی به‌واسطه تورم، کاهش نیروی متخصص به دلیل مهاجرت؛ نیاز به حفظ انگیزه
سرمایه	سرمایه مالی (منابع نقدی)، سرمایه انسانی، سرمایه فیزیکی	نگاه نوین مدیریتی به سرمایه‌ها: ترکیب دارایی‌های مشهود و نامشهود برای پایداری سازمان

انواع سیستم های تولیدی برنامه ریزی تولید

نوع سیستم تولیدی	ویژگی‌ها و توضیحات	نمونه‌های کاربردی
سیستم تولیدی پیوسته	تولید به‌صورت مداوم و بدون توقف در یک خط مشخص انجام می‌شود. ورودی در ابتدای خط تزریق شده و خروجی به‌صورت یکنواخت و پیوسته تحویل داده می‌شود.	کارخانه‌های تولید فلز، مواد شیمیایی، پتروشیمی
سیستم تولید متناوب (ناپیوسته)	تولید به‌صورت گسسته و با زمان‌های شروع و پایان متفاوت انجام می‌شود. معمولاً دارای تنوع در محصول، سفارش‌محور و پیچیده‌تر از سیستم پیوسته است.	کارگاه‌های طلاسازی، کارگاه‌های سفارشی‌سازی قطعات
سیستم تولید پروژه‌ای	تولید بر اساس پروژه‌های خاص با منابع مشترک انجام می‌شود. ماهیت تولید متغیر است و به دلیل پیچیدگی منابع، استفاده از نرم‌افزارهای کنترل پروژه مناسب نیست.	هواپیماسازی، کشتی‌سازی، ساخت نیروگاه‌ها

مسیر حرفه‌ای برنامه‌ریزی تولید از صفر تا تسلط

در جهان پرشتاب امروز، سازمان‌ها برای رقابت مؤثر در بازار، ناگزیر از برنامه‌ریزی دقیق، علمی و انعطاف‌پذیر تولید هستند. از این رو، یادگیری مهارت‌های کاربردی در این حوزه، به‌ویژه برای دانش‌آموختگان رشته‌های مهندسی صنایع و مدیریت صنعتی، به یکی از ضرورت‌های حرفه‌ای بازار کار تبدیل شده است. دوره‌ای که در پیش رو دارید، صرفاً انتقال مفاهیم تئوریک دانشگاهی نیست؛ بلکه یک تجربه آموزشی کاربردی و مهارت‌محور است که بدون نیاز به پیش‌نیاز تخصصی، شما را به ابزارها، تکنیک‌ها و نرم‌افزارهای روز برنامه‌ریزی تولید مجهز می‌کند. در جدول زیر، مشاغل مرتبط با برنامه‌ریزی تولید، مهارت‌های مورد نیاز برای هر شغل و سطح درآمد تقریبی آن‌ها در ایران آورده شده است:

عنوان شغلی	مهارت‌های مورد نیاز	سطح درآمد ماهانه (تومان) از سال 1400 تا اکنون
کارشناس برنامه‌ریزی تولید	تسلط بر نرم‌افزارهای برنامه‌ریزی (مانند ERP، SAP)، آشنایی با فرآیندهای تولید، توان تحلیل داده‌ها (آموزش تحلیل داده با پایتون)، مدیریت زمان و منابع	۱۵ تا ۳۵ میلیون
کارشناس کنترل موجودی و زنجیره تأمین (دوره مدیریت زنجیره تامین با Primavera)	آشنایی با اصول لجستیک و SCM، مهارت کار با نرم‌افزارهای انبارداری، توان پیش‌بینی تقاضا، تحلیل هزینه-فایده	۱۵ تا ۳۰ میلیون
مدیر تولید	تجربه در مدیریت تیم تولید، تسلط بر اصول بهره‌وری، مهارت در برنامه‌ریزی و حل مسئله (آموزش مدیریت استراتژیک)، دانش ایمنی و کیفیت	۳۰ تا ۵۰ میلیون (و بیشتر در صنایع بزرگ)
برنامه‌ریز ظرفیت و منابع	توان تحلیل بارکاری، آشنایی با تکنیک‌های بهینه‌سازی، تسلط بر نرم‌افزارهای شبیه‌سازی و مدل‌سازی (آموزش متلب)، مهارت‌های آماری	۲۰ تا ۴۰ میلیون
تحلیل‌گر سیستم‌های تولیدی	آشنایی با سیستم‌های اطلاعات تولید، قدرت تحلیل فرایند، مهارت در مصورسازی داده‌ها، آشنایی با نرم‌افزارهای BI	۲۰ تا ۴۵ میلیون
مشاور بهبود فرآیندهای تولید	دانش عمیق در Lean و Six Sigma (آموزش شش سیگما)، مهارت در مدیریت تغییر، تسلط بر ابزارهای تحلیل فرایند مانند BPMN، توان ارتباطی بالا	۲۵ تا ۵۰ میلیون (بسته به پروژه و سابقه کاری)
کارشناس سیستم‌های انبارداری	آشنایی با اصول چیدمان انبار، سیستم‌های RFID و بارکدی، مهارت در کار با نرم‌افزارهای مدیریت انبار، دقت بالا در مدیریت کالا و اطلاعات	۱۵ تا ۳۰ میلیون

نکته : سطح درآمد بسته به میزان تجربه، نوع صنعت، موقعیت جغرافیایی، نوع استخدام (پروژه‌ای یا تمام‌وقت) و توانمندی‌های فردی متغیر است. در پروژه‌های بین‌المللی، درآمد می‌تواند تا چند برابر بیشتر نیز باشد.

 جمع‌بندی

در دنیای رقابتی و پویای امروز، برنامه‌ریزی تولید یکی از ارکان حیاتی رشد و بقای سازمان‌ها به‌شمار می‌رود. این فرآیند با ایجاد ارتباط مؤثر میان منابع، زمان، ظرفیت و تقاضا، نقش استراتژیکی در دستیابی به اهداف کلان سازمان ایفا می‌کند و مانع بروز مشکلاتی مانند اتلاف منابع و ناهماهنگی بین واحدها می‌شود. متخصصان این حوزه تنها به کار با نرم‌افزارها محدود نیستند، بلکه باید به مهارت‌هایی همچون تحلیل داده، مدیریت زنجیره تأمین و بهبود فرآیندها نیز مسلط باشند. از این رو، آموزش حرفه‌ای و هدفمند، گامی کلیدی برای ورود و پیشرفت در این مسیر است.

دوره‌های گروه آموزشی پارس پژوهان با تمرکز بر آموزش کاربردی برنامه‌ریزی تولید، فضایی مناسب برای یادگیری عمیق و کسب مهارت‌های واقعی فراهم می‌کنند؛ به‌طوری‌که شرکت‌کنندگان از سطح کارشناس تا جایگاه‌های مدیریتی مسیر رشد حرفه‌ای خود را هموار می‌سازند. در نهایت، برنامه‌ریزی تولید نه‌تنها یک انتخاب، بلکه ضرورتی بنیادین برای موفقیت سازمان‌ها و فرصتی ارزشمند برای ارتقای توانمندی نیروی انسانی متخصص است.

 

نویسنده: فاطمه بلانیان، دکتری مدیریت ورزشی. پوریا گرجی، کارشناس صنایع.

مهندسی فرآیند (Process Engineering)، شاخه‌ای حیاتی از مهندسی شیمی است که به طراحی، توسعه، بهره‌برداری، کنترل و بهینه‌سازی فرآیندهای شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی می‌پردازد. هدف اصلی این رشته، تبدیل مواد خام یا اولیه به محصولاتی با ارزش افزوده بیشتر است. گستره‌ی فعالیت مهندسی فرآیند بسیار وسیع بوده و صنایع کلیدی مانند نفت، گاز، پتروشیمی، صنایع شیمیایی خاص، داروسازی، مواد غذایی، بیوتکنولوژی، مهندسی کشاورزی و حتی مهندسی معدن را در بر می‌گیرد. در واقع، هر جا که تبدیلی در ماهیت یا حالت ماده رخ می‌دهد، ردپای مهندسی فرآیند دیده می‌شود.

این رشته، پلی بین نیازهای بازار و مصرف‌کنندگان و توانمندی‌های تولیدی است. مهندسان فرآیند با درک عمیق اصول علمی و مهندسی، ابزارهای مورد نیاز برای طراحی و پیاده‌سازی می‌کنند که مواد اولیه را به‌صرفه‌ترین و کارآمدترین شکل ممکن به محصولات نهایی تبدیل کنند. این محصولات سپس وارد مراحل بعدی زنجیره‌ی تامین، مانند بسته‌بندی و توزیع می‌شوند. در فرآیندهای با مقیاس بزرگ، مانند پالایشگاه‌های نفت یا واحدهای پتروشیمی، مهندسی فرآیند نقش کلیدی در انتقال ایمن و اقتصادی محصولات به مشتریان عمده یا شبکه‌های توزیع دارد.

مهندسی فرآیند چگونه انجام می‌شود؟ (مراحل طراحی)

طراحی یک واحد فرایندی، پیش از شروع ساخت‌وساز، با یک فرآیند کاملا مهندسی دقیق آغاز می‌شود. این فرآیند معمولاً با تهیه‌ی نمودار بلوکی (Block Flow Diagram - BFD) شروع می‌شود. BFD یک نمای بسیار کلی از کار است که مراحل اصلی (عملیات واحد) و جریان‌های ورودی و خروجی اصلی را نشان می‌دهد. پس از آن، مراحل طراحی دقیق‌تر برای ایجاد نمودار جریان فرآیند (Process Flow Diagram - PFD) ادامه می‌یابد. PFD اطلاعات بیشتری نسبت به BFD دارد و مسیر جریان تمامی مواد، تجهیزات اصلی فرآیندی (مانند راکتورها، برج‌های تقطیر، جداکننده‌ها، پمپ‌ها، مخازن و...) و شرایط عملیاتی کلیدی (مانند دما، فشار و دبی جریان‌ها) را مشخص می‌کند. PFD مبنایی برای محاسبات موازنه جرم و انرژی و تعیین اندازه‌ی اولیه تجهیزات است. در مرحله‌ی بعد، از PFD برای توسعه‌ی نمودار لوله‌کشی و ابزار دقیق (Piping and Instrumentation Diagram - P&ID) استفاده می‌شود. P&ID جزئیات بسیار بیشتری را شامل می‌شود، از جمله: تمامی خطوط لوله با ذکر اندازه، جنس و کلاس، تمامی شیرآلات، ابزارهای دقیق (سنسورها، کنترل ها، نشانگرها)، سیستم‌های کنترلی و ایمنی، جزئیات تجهیزات جانبی و نحوه‌ی اتصال آن‌ها. در نهایت، P&ID به عنوان پایه‌ای برای تهیه‌ی راهنمای عملیات سیستم (Operating Manual) به کار گرفته می‌شود که نحوه‌ی راه‌اندازی، بهره‌برداری، کنترل و خاموش کردن ایمن واحد فرآیندی را تشریح می‌کند.

حوزه‌های کلیدی فعالیت مهندسان فرآیند

فعالیت‌های یک مهندس فرآیند بسیار متنوع است و می‌تواند جنبه‌های مختلفی از یک واحد صنعتی را پوشش دهد. این فعالیت‌ها را می‌توان در دسته‌های کلی زیر طبقه‌بندی کرد:

حوزه فعالیت	شرح فعالیت
طراحی فرآیند	توسعه و طراحی فرآیندهای جدید یا اصلاح فرآیندهای موجود، طراحی شبکه‌های رآکتوری، سیستم‌های جداسازی (مانند برج‌های تقطیر، استخراج)، طراحی کارخانه‌های چندمحصولی و ناپیوسته، طراحی شبکه‌های بازیابی انرژی.
کنترل فرآیند	طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های کنترلی برای حفظ شرایط عملیاتی مطلوب و پایدار، کنترل پیشرفته (مانند کنترل پیش‌بین، کنترل مقاوم، کنترل غیرخطی)، کنترل آماری فرآیند (SPC)، مانیتورینگ و عیب‌یابی سیستم‌های کنترلی.
عملیات واحد	نظارت بر بهره‌برداری روزانه واحد، عیب‌یابی مشکلات عملیاتی، بهینه‌سازی عملکرد تجهیزات و فرآیندها، زمان‌بندی تولید، تطبیق داده‌های عملیاتی با مدل‌ها.
شبیه‌سازی و مدل‌سازی	استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی (مانند Aspen Plus, HYSYS, PRO/II) برای مدل‌سازی رفتار فرآیند، تحلیل سناریوهای مختلف، بهینه‌سازی پارامترهای عملیاتی، استفاده از روش‌های بهینه‌سازی ریاضی (مانند NLP).
اقتصاد فرآیند	تحلیل اقتصادی پروژه‌های فرآیندی، برآورد هزینه‌های سرمایه‌گذاری و عملیاتی، محاسبه‌ی شاخص‌های اقتصادی (مانند نرخ بازگشت سرمایه، ارزش خالص فعلی)، تحلیل نقطه سر به سر.
ایمنی فرآیند	شناسایی و ارزیابی خطرات فرایندی (مانند HAZOP)، طراحی سیستم‌های ایمنی، تدوین دستورالعمل‌های ایمنی، اطمینان از انطباق با استانداردها و مقررات ایمنی.
تحلیل داده‌های فرآیندی	استفاده از ابزارها و تکنیک‌های آماری و یادگیری ماشین برای تحلیل حجم زیاد داده‌های تولید شده در واحدهای فرآیندی، شناسایی الگوها، پیش‌بینی رفتار فرآیند و یافتن راه‌حل برای مشکلات عملیاتی.

حوزه‌های تخصصی و پژوهشی پیشرو در مهندسی فرآیند

مهندسی فرآیند یک حوزه‌ی پویا و در حال تحول است و تحقیقات گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف آن در دانشگاه‌های برتر ایران و جهان (مانند دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر و...) در حال انجام است. این تحقیقات به توسعه‌ی فناوری‌های نوین و بهبود فرآیندهای موجود کمک می‌کنند. برخی از حوزه‌های پژوهشی فعال عبارتند از:

• فناوری‌های جداسازی پیشرفته:
• سنتز و ارزیابی انواع غشاهای پلیمری، سرامیکی و نانوساختار برای جداسازی گازها و مایعات.
• توسعه‌ی فرآیندهای غشایی نوین برای تصفیه آب و پساب (میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون، اسمز معکوس).
• طراحی و ساخت نانوجاذب‌ها و چارچوب‌های آلی-فلزی (MOFs) برای جذب آلاینده‌ها و جداسازی مواد.
• تحقیق بر روی فرآیندهای استخراج و تخلیص مواد با ارزش از منابع طبیعی و پسماندها.

• کاتالیست و طراحی راکتور:
• سنتز و شناسایی کاتالیست‌های نوین برای واکنش‌های شیمیایی مهم صنعتی (مانند فرآیندهای GTL، سولفورزدایی، تبدیل متانول).
• مدل‌سازی و شبیه‌سازی پیشرفته رآکتورهای شیمیایی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD).
• طراحی راکتورهای چند فازی و فرآیندهای تشدیدی (Process Intensification).
• ترمودینامیک و مدل‌سازی مولکولی:
• مدل‌سازی دقیق خواص ترمودینامیکی سیالات و مخلوط‌ها در شرایط مختلف.
• استفاده از شبیه‌سازی‌های مولکولی برای درک رفتار مواد در مقیاس نانو.
• انرژی و محیط زیست:
• توسعه‌ی فرآیندهای مرتبط با انرژی‌های تجدیدپذیر و پیل‌های سوختی.
• تحقیق بر روی جذب و ذخیره‌سازی کربن (CCS) که امروزه یکی از بزرگترین مشکلات زمین است.
• توسعه‌ی فرآیندهای تصفیه پساب‌های صنعتی و حذف آلاینده‌های زیست‌محیطی (مانند روش‌های اکسیداسیون پیشرفته، فتوکاتالیست‌ها).
• بهبود بهره‌وری انرژی در فرآیندهای صنعتی و انتقال حرارت در نانوسیالات.

مسیر شغلی در مهندسی فرآیند: موقعیت‌ها، مهارت‌ها و درآمد

تصویر

فارغ‌التحصیلان مهندسی فرآیند (عمدتاً با پیش‌زمینه مهندسی شیمی) به دلیل ماهیت بین‌رشته‌ای و کاربردی این حوزه، فرصت‌های شغلی متنوعی در صنایع مختلف دارند.

• موقعیت‌های شغلی رایج:
• مهندس فرآیند (Process Engineer): مسئول طراحی، بهینه‌سازی و عیب‌یابی فرآیندهای تولیدی در واحدهای صنعتی.
• مهندس طراح فرآیند (Process Design Engineer): تمرکز بر طراحی مفهومی و پایه واحدهای جدید یا توسعه واحدهای موجود، تهیه مدارک PFD و P&ID.
• مهندس بهره‌برداری (Operations Engineer): نظارت بر عملکرد روزانه واحد، مدیریت تولید و اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد.
• مهندس ایمنی فرآیند (Process Safety Engineer): تمرکز بر شناسایی، ارزیابی و کنترل خطرات فرآیندی.
• مهندس تحقیق و توسعه (R&D Engineer): کار بر روی توسعه فرآیندها و محصولات جدید.
• مهندس شبیه‌سازی (Simulation Engineer): متخصص در استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی برای تحلیل و بهینه‌سازی فرآیندها.
• مهندس کنترل فرآیند (Process Control Engineer): طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های کنترل اتوماتیک.
• مشاور مهندسی فرآیند: ارائه خدمات مشاوره‌ای به شرکت‌های مختلف در زمینه‌های طراحی، بهینه‌سازی یا ایمنی.

بیشتر بخوانید:" پردرآمدترین رشته مهندسی در ایران و جهان" 

• مهارت‌های مورد نیاز:
• فنی: تسلط بر اصول مهندسی شیمی (ترمودینامیک، انتقال جرم و حرارت، سینتیک واکنش)، آشنایی با نرم‌افزارهای شبیه‌سازی فرآیند (Aspen Plus, HYSYS)، توانایی کار با مدارک فرآیندی (PFD, P&ID)، آشنایی با استانداردها و کدهای صنعتی، اصول کنترل فرآیند و ایمنی.
• نرم: توانایی حل مسئله، تفکر تحلیلی و انتقادی، مهارت‌های ارتباطی قوی (کلامی و نوشتاری)، توانایی کار تیمی، مدیریت زمان و پروژه.

• دوره‌های آموزشی تکمیلی:
  برای ورود قوی‌تر به بازار کار و ارتقای شغلی، گذراندن دوره‌های تخصصی مانند دوره‌های کار با نرم‌افزارهای شبیه‌سازی فرآیند از جمله آموزش اسپن هایسیس، آموزش PFD و P&ID، آموزش اسپن پلاس و دوره‌های ایمنی فرآیند (مانند HAZOP)، و دوره‌های مرتبط با کنترل فرآیند که توسط موسسات معتبر از جمله گروه آموزشی پارس پژوهان ارائه می‌شود، می‌تواند بسیار مفید باشد.
• درآمد:
  میزان درآمد مهندسان فرآیند به عواملی چون سطح تحصیلات، میزان تجربه، نوع صنعت، اندازه و محل شرکت و سمت شغلی بستگی دارد. به طور کلی، مهندسی فرآیند یکی از مشاغل مهندسی با درآمد مناسب محسوب می‌شود. در ایران، درآمد یک مهندس فرآیند تازه‌کار می‌تواند از حدود حقوق پایه وزارت کار شروع شود و برای افراد با تجربه و سمت‌های مدیریتی یا مشاوره‌ای به مبلغ قابل توجهی (چند ده میلیون تومان در ماه (1403) و حتی بیشتر در صنایع خاص و شرکت‌های بزرگ) برسد.

جمع‌بندی

مهندسی فرآیند، قلب تپنده‌ی بسیاری از صنایع مدرن است که با تبدیل هوشمندانه مواد اولیه به محصولات مورد نیاز جامعه، نقشی اساسی در پیشرفت فناوری و بهبود کیفیت زندگی ایفا می‌کند. این رشته با تکیه بر اصول علمی مهندسی شیمی و بهره‌گیری از ابزارهای پیشرفته مانند نرم‌افزارهای شبیه‌سازی و تحلیل داده، به دنبال یافتن راه‌حل‌های بهینه، ایمن و اقتصادی برای چالش‌های تولیدی و زیست‌محیطی است. مسیر شغلی در مهندسی فرآیند، مسیری پویا و پر از فرصت‌های یادگیری و رشد برای افراد علاقه‌مند، خلاق و تحلیل‌گر است که تمایل دارند در لبه‌ی دانش و فناوری حرکت کنند و تأثیر ملموسی بر صنعت و جامعه بگذارند.

نویسندگان: علیرضا خانی- علی بهرام، کارشناسی ارشد مهندسی شیمی (فرایند)

امروزه ضرورت انسان‌سازی یکی از مفاهیم مهم در حوزه مدیریت منابع انسانی است. کنفوسیوس، حکیم و فیلسوف بزرگ چینی نقل قولی دارد که می‌گوید: اگر برنامه یک ساله دارید، گندم بکارید. اگر برنامه ده ساله دارید، درخت بکارید و اگر برنامه صد ساله دارید، انسان تربیت کنید.
یکی از تاثیرگذارترین افراد در حوزه مدیریت، فردریک تیلور بود نظریه‌های او زمینه‌ساز رشد بسیاری از سازمان‌ها، نظام‌های سرمایه‌داری، صنایع، و غیره شد. بنابراین رشد چند قابل ملاحظه‌ای در بهره‌وری حاصل شد. اما در نظریه تیلور، انسان به عنوان ابزار نگاه می‌شد، به نوعی در آن دوران به کارگران لقب گاوهای شیرده می‌دادند. اما امروزه می‌دانیم که انسان ارزشمندترین و کلیدی‌ترین منبع سازمان است و مدیریت منابع انسانی، به سازوکاری چند بعدی تبدیل شده است.

مفهوم انسان‌سازی در مدیریت منابع انسانی

در مقاله نگاهی بر چالش های مدیریتی و چگونگی حل آنها خواندیم که انتخاب درست منابع انسانی و مدیریت صحیح آن‌ها، موضوعی بسیار حیاتی برای سازمان‌هاست. اگر به سیر تکاملی سازمان‌های پیشرو در سطح جهانی نگاهی بیندازیم، متوجه خواهیم شد که نیروی انسانی متعهد و متخصص اصلی‌ترین عامل موفقیت آن‌ها بوده است. این گونه سازمان‌ها با نگاهی آینده‌نگر و بلندمدت، به جذب و پرورش نیروی انسانی مورد نیاز خود می‌پردازند و امکانات رشد آن‌ها در سازمان را فراهم می‌آورند. بدین ترتیب بر اساس نظریه دو عاملی هرزبرگ، انسان فرصت ارتقا و شکوفایی استعداد را پیش روی خود می‌بیند و این موضوع موجب پیشرفت سازمان در ابعاد مختلف خواهد شد.

در مقابل، اگر مدیریت ارشد به نیروی انسانی به چشم منبعی موقت و گذرا برای رسیدن به اهداف کوتاه‌مدت نگاه کند، سازمان توان رشد و رقابت‌پذیری خود را از دست می‌دهد و انگیزه نیروی انسانی آن سازمان پس از مدتی روند نزولی به خود می‌گیرد، بنابراین نرخ ترک سازمان افزایش می‌یابد و ثبات سازمان به خطر می‌افتد. این موضوع هزینه‌های زیادی را روی دست سازمان خواهد گذاشت.

نقد نظام سرمایه‌داری و نقش انسان در فیلم عصر جدید چارلی چاپلین

فیلم عصر جدید به طرز هنرمندانه‌ای به انتقاد از نظام سرمایه‌داری و نظریه مدیریت علمی فردریک تیلور پرداخت. در قسمت اول فیلم کارگران وارد کارخانه می‌شوند و بلافاصله بعد گله گوسفند ورود پیدا می‌کند. همان‌طور که می‌دانید گوسفند استعاره‌ای از منفعت در ادبیات است. هدف چاپلین از این سکانس این است که بگوید نظام سرمایه‌داری به انسان به چشم گوسفند نگاه می‌کند و به خوبی این نکته را یادآور می‌شود که انسان فراموش شده است و در این نظام به انسان هیچ توجهی نمی‌شود. این فیلم یکی از عواملی بود که دیدگاه صاحب‌نظران را درباره منابع انسانی به‌عنوان جزئی ارزشمند و لایق توجه در سازمان تغییر داد.

سیر تحول منابع انسانی در ایران: از امور پرسنلی تا سرمایه انسانی

در گذشته در کشورمان ایران به منابع انسانی، امور پرسنلی گفته می‌شد. وظیفه امور پرسنلی محدود می‌شد به اخذ مدارک، ضمیمه مدارک و واریز حقوق به پرسنل. سپس امور پرسنلی اندک اندک پیشرفت کرد تا به امور کارگزینی رسید. وظیفه کارگزینی معرفی افراد به واحدهای مختلف و استخدام آنان بود. بعد از کارگزینی امور اداری پدید آمد که پیشرفته‌تر از امور کارگزینی بود. سپس مفهوم منابع انسانی در بین سازمان‌ها رواج پیدا کرد و بسیاری از سازمان‌های ایرانی به آن پرداختند.

فرآیندهای اصلی مدیریت منابع انسانی

در مدیریت منابع انسانی (HR Management) 4 نوع فرآیند اصلی وجود دارند. اولین فرآیند آن جذب در استخدام، بعد از آن فرآیند توسعه، سپس فرآیند آموزش و در نهایت فرآیند نگهداشت است. البته فرآیندهای بیشتری نیز در مدیریت منابع انسانی وجود دارند اما این 4 مورد اصلی‌ترین فرآیندها می‌باشند. امروزه علاوه بر بحث منابع انسانی به انسان‌ها نیز به دید سرمایه انسانی نگاه می‌کنند. بعضی از سازمان‌ها نام منابع انسانی را با سرمایه انسانی جایگزین کرده‌اند و روز به روز اهمیت این موضوع در حال بیشتر شدن است. سازمان‌های مهمی با ابعاد و ماهیت‌های مختلف را می‌شناسیم که امروزه سرمایه انسانی و دانش سازمانی به یک اولویت مهم برای آن‌ها تبدیل شده است.
چرخه فرآیندهای مدیریت منابع انسانی شامل این مراحل است:

• برنامه‌ریزی منابع انسانی (HR Planning): تحلیل نیازهای فعلی و آینده سازمان، پیش‌بینی عرضه و تقاضای نیروی کار
• جذب و استخدام (Recruitment & Selection): شناسایی نیازهای شغلی و تهیه شرح شغل، غربال‌گری، مصاحبه و انتخاب بهترین گزینه‌ها
• توسعه و آموزش (Development & Training): ارزیابی نیازهای آموزشی کارکنان، طراحی و اجرای برنامه‌های آموزشی
• نگهداری (Retention): شناسایی عوامل ترک خدمت، توسعه مسیر شغلی و برنامه‌های جانشین پروری
• مدیریت عملکرد (Performance Management) : تعریف اهداف و معیارهای عملکرد، ارزیابی عملکرد کارکنان و ارائه راهکارهای بهبود
  
  

بازار کار، جایگاه شغلی و آینده مدیریت منابع انسانی

مدیریت نیروی انسانی به‌دلیل تعامل با انسان‌ها، کاری پیچیده و چند بعدی است. بنابراین برای برنامه‌ریزی، درک و استخدام منابع انسانی نیاز داریم تا به ابزارهای فنی و اجتماعی زیادی مجهز شویم. پس یکی از مشاغل با آینده روشن در سطح داخلی و بین‌المللی، مدیریت منابع انسانی است. از یک سازمان 10 نفره تا یک سازمان n نفره به وجود یک کارمند منابع انسانی، در رده بعدی یک کارشناس منابع انسانی، در رده بعدی معاون منابع انسانی و در نهایت مدیر منابع انسانی نیاز دارند. افرادی که به این رته ورود پیدا می‌کنند، باید دائما خود را به‌روز نگه دارند. خوشبختانه امروزه در کشور ما نیز در مقطع کارشناسی ارشد رشته مدیریت گرایش مدیریت منابع انسانی وجود دارد. در آینده سازمان‌هایی موفق هستند که بتوانند استعدادها جذب کنند. به قول رابرت ایتون (مدیر عامل کرایسلر):  دارایی ارزشمندی که برای ما مزیت رقابتی ایجاد می‌کند، کارکنان ما هستند.

مهم‌ترین اهداف مدیریت منابع انسانی

اکنون که ما با ضرورت ایجاد عنوان شغلی منابع انسانی در سازمان‌های مختلف آشنا شدیم، لازم است با تعدادی از اهداف مدیریت منابع انسانی آشنا بشیم. برای آشنای جزئی‌تر با هر کدام از این اهداف و یادگیری روش دست‌یابی به آن‌ها در سازمان، پیشنهاد ما دوره آموزش مدیریت منابع انسانی است.

	اهداف مدیریت منابع انسانی
انگیزش	تامین و حفظ کارکنان	جذب متقاضیان شایسته و مستعد
بهبود کیفیت زندگی کاری	بهبود بهره‌وری	قانون‌پذیری کارکنان
مسئولیت اجتماعی	تعادل بین زندگی شخصی و کار	ایجاد زمینه پیشرفت کارکنان

جمع‌بندی

در این مقاله به معرفی مدیریت منابع انسانی و دلایل اهمیت آن پرداختیم. افراد مشغول در زمینه مدیریت منابع انسانی، باید مهارت‌های لازم را برای اجرای استراتژی‌ها و فرآیندهای مورد نظر کسب کنند. این علم بیشتر دنبال افرادی است که چالش را دوست داشته باشند، افرادی که مهارت حل مسئله داشته باشند، هوش اجتماعی بالایی داشته باشند و اهل خلاقیت باشند. شما در دوره های گروه آموزشی پارس پژوهان می‌توانید علاوه بر دوره آموزش منابع انسانی، دوره آموزش هوش هیجانی (EQ) و  دوره آموزش خلاقیت و ایده پردازی (Creativity) را نیز شرکت نمایید. علاوه بر این، موضوعاتی مانند ارتباطات، توسعه، مدیریت دانش و... نیز نقش مهمی در مدیریت منابع انسانی ایفا می‌کنند.

نویسنده: پوریا گرجی، کارشناس مهندسی صنایع – رضا صفایی، کارشناس مدیریت صنعتی     

مهندسین در صنعت در حین فرآیند تولید نیازمند سرمایش یا خنک کاری فرایند و برودت صنعتی خواهند بود. از این دسته مکانیزم‌های سرمایشی برای حذف گرما از یک فرایند تولیدی استفاده می‌شود. در دنیای مهندسی تاسیسات برای تحلیل و طراحی سیستم چیلر یا خنک کننده از نرم افزارهای متنوعی برای شبیه‌سازی استفاده می‌شود. در این مقاله علاوه بر یادگیری انواع مختلف چیلرها، با برترین نرم‌افزارهای شبیه‌سازی و مدل‌سازی نیز آشنا خواهید شد.

معرفی چیلرها

به طور کلی چیلر به دستگاهی گفته می‌شود که برای تهیه آب خنک در صنعت گرمایش و تهویه مطبوع (HVAC) استفاده می‌شود. چیلر از گرمای یک سیال مایع (مانند آب) یا گاز (مانند هوا) استفاده می‌کند و با استفاده از سیکل‌های مختلف در چیلرها آن را سرد می‌نماید. وظیفه همه آن‌هاسرمایش یک سیال است. سیال سرد شده کاربرد تهویه مطبوع ساختمانی و یا صنعتی دارد. چیلر در تهویه مطبوع با گرفتن گرما از مایع در یک سیکل تبرید تراکمی یا جذبی، آب سرد تولید می‌کند. با استفاده از پمپ‌های مخصوص و با عبور از سیستم لوله کشی این آب سرد شده می‌تواند در مبدل‌های حرارتی گردش پیدا کند و وابسته به نوع نیاز کاربری منجر به خنک‌ شدن تجهیزات، آب و هوا می‌گردد.

یک سیستم چیلر در از چهار جزء اصلی تشکیل شده است:

• کمپرسور
• کندانسور
• شیر انبساط
• اواپراتور

چیلرها را می‌توان بر اساس سیکل کاری به دو دسته‌ی زیر تقسیم نمود:

• چیلرهای تراکمی: چیلر تراکمی با سیستم سیکل تبرید کار می‌کند که در آن برای ایجاد برودت از یک ماده مبرد استفاده می‌گردد. ماده مبرد پس از جذب حرارت آب را خنک می‌کند. سپس ماده مبرد که حالا افزایش حرارت در آن اتفاق افتاده است وارد کمپرسور می‌شود و افزایش دما و فشار اتفاق خواهد افتاد. مبرد در این مرحله به فاز گاز رسیده است و وارد کندانسور می‌شود تا کاهش دما رخ دهد و در حالی وارد شیر انبساط می‌گردد که به فاز مایع رسیده است. فشار و دمای مبرد در اینجا کاهش پیدا می‌کند و مبرد در حالت دو فازی به صورت مایع و گاز وارد اواپراتور می‌شود. در آن‌ جا مبرد توسط جذب حرارت از آب خنک خواهد شد و این سیکل تکرار می‌گردد.
• چیلرهای جذبی: روند کارکرد این نوع چیلر مانند چیلر تراکمی است اما تفاوت آن‌ با چیلر جذبی در تجهیزات مورد استفاده مانند پمپ، ژنراتور و جذب‌کننده است. در این چیلر از آب فشار خلاء به عنوان سیال مبرد استفاده می‌شود. سیال مبرد حرارت را از آب جذب نموده و با گرم شدن در اواپراتور به صورت بخار آب از اواپراتور خارج می‌گردد و وارد ابزوربر یا جذب کننده می‌شود. برای جذب بخار آب از نمک لیتیوم بروماید استفاده می‌شود. بعد از جذب، محلول رقیق شده در ابزوربر با کمک پمپ به بخش ژنراتور ارسال می‌گردد. در این مرحله به آب محلول گرما داده شده که باعث غلیظ شدن آن و باقی ماندن نمک لیتیوم و سپس بازگشت آن به ابزوربر می‌گردد. سپس بخار آب وارد کندانسور شده، تقطیر صورت می‌گیرد و به اواپراتور بر می‌گردد و سیکل نیز دوباره تکرار می‌شود.

مزایای استفاده از شبیه‌سازی در طراحی و بهینه‌سازی چیلر

چیلرها در صنایع متعددی حیاتی هستند و خدمات خنک‌سازی حیاتی را حتی در فرآوری غذا و داروهای تجویزی ارائه می‌دهند. طراحی یک دستگاه چیلر با قابلیت حفظ راندمان بالای برق، توانایی مقابله با نشت مبرد و رسیدگی به مشکلات عملیاتی، یک دستاورد قابل توجه در این حیطه خواهد بود. چیدمان کندانسور و اواپراتور نیز حیاتی است زیرا طراحی اشتباه می‌تواند منجر به هشدارهای فشار بالا، یخ‌زدگی یا ناکارآمدی قیمت شود. استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی به مهندسان این امکان را می‌دهد تا طرح‌های خود را برای حداکثر راندمان بهینه کنند و این بهینه سازی گاهی تا 36 درصد تفاوت نسبت به مطالعات تجربی پیشی می‌گیرد. برخی از مزایای بهره‌مندی از شبیه سازی در طراحی و بهینه سازی چیلرها در ادامه بیان شده‌اند:

• کاهش نیاز به ساخت نمونه‌های اولیه
• انجام تحلیل‌های دقیق و بررسی نتایج
• نگهداری پیشگیرانه در سیستم‌های خنک‌کننده
• شناسایی مشکلات چیلرها در کمترین زمان ممکن
• بهبود و ارتقای عملکرد سیستم‌های خنک‌کننده
• امکان تست و طراحی نمونه‌های منعطف با ویژگی‌های جدید

نرم افزارهای تخصصی برای شبیه‌سازی چیلرها

نرم افزارهای متعددی برای شبیه سازی سیستم‌های خنک کننده طراحی شده است که با بهره‌مندی از آن‌ها مهندسین در صنعت می‌توانند به طراحی، شبیه سازی، بهینه سازی و مدل سازی چیلرها بپردازند.

برخی از آن‌ها عبارتند از:

• ASPEN HYSYS
• CARRIER
• TRNSYS
• ENERGY PLUS

در این نرم‌افزارها در ابتدای فرآیند شبیه سازی چیلرها یا سیستم‌های تهویه مطبوع و تبریدی، تمامی معادلات لازم و حاکم بر سیال آب و مبرد گذرا در خط خنک‌کننده سیستم برون یابی می‌شود و پس از به دست آوردن معادلات دیفرانسیلی به معادلات جبری تبدیل می‌شوند و در اکثر مواقع از نرم افزار EES برای تعریف این معادلات و قابل اجرا شدن آن‌ها در نرم افزارهای مهندسی به جهت شبیه سازی چیلرها استفاده می‌شود. این نرم افزارها در ادامه توضیح داده شدهاند:

نرم‌ افزار CARRIER

نرم افزار CARRIER از پرکاربردترین و جامع‌ترین نرم افزارهای حوزه‌ی محاسبه بارهای مختلف سرمایشی و گرمایشی محسوب می‌گردد. از بزرگ‌ترین مزیت‌های این نرم افزار می توان به طرح ریزی قبلی کلیه معادلات با کدنویسی کامپیوتری مربوط به هر سیستم تهویه مطبوع یا تبرید و سردخانه‌ای اشاره نمود که این حالت را آماده‌سازی می‌نماید تا با دادن ورودی های انتقال حرارتی و ویژگی‌های ترمودینامیکی مربوط به هر سیستم با تنظیمات مختلف بتواند خروجی ها را به شکل داده‌های سازمان یافته مانند گراف و نمودارهای مختلف را در حین شبیه سازی چیلرها در اختیار کاربران و مهندسین قرار دهد. این نرم افزار را می‌توانید به صورت جامع و تخصصی در گروه آموزشی پارس پژوهان با عنوان دوره آموزش کریر هپ (Carrier HAP) ثبت نام نمایید.

نرم‌ افزار TRNSYS

این نرم‌افزار در عین گرافیکی بودن بسیار انعطاف پذیر است و رفتار سیستم‌های حاوی سیال گذرا را با توجه به دقت بالای کدهای معادلاتی مورد بررسی دقیق خود قرار می‌دهد. این نرم افزار بیشتر بر روی ارزیابی سیستم‌های انرژی الکتریکی و حرارتی تمرکز دارد ولی در کنار آن‌هامدل سازی سیستم‌های پویا مانند فرآیند و پروسه‌های بیولوژیک و ترافیک جریان را نیز انجام می‌دهد. از قابلیت‌های کلیدی دیگر نرم افزار TRNSYS به غیر از شبیه سازی چیلرها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• پردازش حرارت خورشیدی
• بررسی عملکرد اجزا
• مدل سازی انرژی‌های LEED
• کالیبراسیون شبیه سازی و داده‌ها
• شبیه سازی سیستم‌های سوخت سلولی هیدروژنی
• تجزیه و تحلیل‌های جزء به جزء
• امکان آنالیز داده‌های مختلف در طول مدل سازی

چنانچه دانشجویان به کار با این نرم افزار پرکاربرد علاقه داشته باشند می‌توانند به صفحه‌ی دوره آموزش ترنسیس مراجعه نموده و سرفصل‌های جامع این دوره‌ی آموزشی را مشاهده نمایند.

نرم‌ افزار ASPEN HYSYS 

نرم‌افزار ASPEN HYSYS (اسپن هایسیس) بیشتر برای شبیه سازی فرآیندهای کلی در سیالات چند فازی مورد استفاده قرار می‌گیرد که مهندسین شیمی نیز در مدل سازی‌های مربوط به آن وارد می‌شوند. این نرم افزار با شباهت به نرم افزار ترنسیس امکان تغییر در معادلات پیش‌فرض حاکم بر سیالات موجود در سیستم انرژی با قابلیت شبیه سازی چیلرها را نیز در خود جای داده است و می توان از ابتدا در آن یک سیستم تبرید چیلری تعریف کرد و در ادامه معادلاتی که با ees تنظیم شدند را به عنوان ورودی در کنار دیگر داده‌های ترمودینامیکی به HYSYS تعریف کرد تا با تنظیم حالت‌های خاص (از جمله گذار سیالات و میزان آشفتگی آن‌ها، ضریب ضخامت جداره‌ها، ضریب چسبندگی سیالات، ضریب خورندگی و الاستیسیته) شرایط خاص مورد نظر برای اعمال آن ایجاد شود تا شبیه‌سازی چیلرها آغاز شود.

از جمله ویژگی‌های کلیدی این نرم‌افزار موارد زیر را می‌توان برشمرد:

• شبیه‌سازی مبدل‌های حرارتی، پمپ‌ها، کمپرسورها، برج‌های تقطیر و راکتورها
• ارائه ابزارهای کتابخانه‌ای برای تعریف معادلات ترمودینامیکی
• تحلیل اقتصادی انواع فرآیندها و ارائه راهکارهای مفید در بهینه‌سازی
• امکان حل معادلات بقای جرم و انرژی در کمترین زمان

مهندسین مکانیک و شیمی علاقهمند به این حیطه و این نرم افزار می‌توانند در دوره‌ آموزش اسپن هایسیس مقدماتی شرکت نمایند و به صورت تخصصی برای رشته‌ی خود این برنامه را فراگیرند.

 نرم‌ افزار ENERGY PLUS

نرم‌افزار ENERGY PLUS به کارگیری چیلرها را در کارهای تاسیساتی و آنالیز داده‌های فنی در اختیار کاربرانش قرار می‌دهد و می توان با کمک این نرم افزار سیستم‌های تهویه مطبوع و تبرید و سردخانه‌ای را به‌ صورت دقیق و کاملا پیشرفته با انواع روش‌ها و پارامترها شبیه سازی و تجزیه و تحلیل نمود. این نرم افزار علاوه بر جامع بودن در حوزه سیستم‌های خنک کننده در تحلیل و آنالیز انرژی و بررسی‌های جنبه اقتصادی انرژی مصرفی ساختمان‌های صنعتی و مسکونی را نیز در برمی‌گیرد. یادگیری این نرم افزار برای مهندسین عمران، مکانیک، برق، معماری و انرژی از طریق گذراندن آن در دوره‌ آموزش انرژی پلاس (Energy plus) توصیه می‌گردد.

مقایسه ی نرم افزارهای شبیه‌سازی سیستم های خنک کننده

نرم‌افزارهای شبیه‌سازی	کاربرد و زمینه‌ی مورد استفاده
ASPEN HYSYS	·       امکان طراحی و بهینه‌سازی سیستم‌های شیمیایی ·       دارای قابلیت مدل‌سازی چیلرها و تحلیل انرژی دقیق ·       بهره‌مندی از اسکریپت نویسی
CARRIER	·       طراحی و تحلیل سیستم‌های تهویه مطبوع ·       دارای قابلیت مدل‌سازی چیلرها به صورت دقیق و امکان تحلیل انرژی به صورت تخصصی ·       از زبان‌های برنامه نویسی پشتیبانی نمی‌کند.
ENERGY PLUS	·       اجرای شبیه‌سازی دینامیکی سیستم‌ها ·       امکان مدل‌سازی سیستم‌های HVAC و تهیه‌ی گزارش تحلیل انرژی ·       دارای قابلیت ایجاد تغییرات در اسکریپت‌های نرم افزار
TRNSYS	·       شبیه‌سازی مصرف انرژی ساختمان ·       انجام مدل‌سازی در چیلرها و همچنین در سیستم‌های حرارتی با تهیه‌ی گزارش اختصاصی ·       ایجاد کدهای برنامه نویسی و تغییر در روند اجرا

بازارکار و درآمد در حوزه‌ی چیلرهای صنعتی

در سال‌های اخیر در ایران طراحی، ساخت و بهینه سازی چیلرها و خنک کننده‌های صنعتی از بازار کار نسبتا مناسبی برخوردار گردیده است. صنعت‌های داروسازی، بهداشت و درمان، کاغذ و سیمان، پتروشیمی، جوشکاری، راهسازی، تزریق و ریخته‌گری، فلزکاری، پلاستیک، ماشین‌ابزار، تولید و نگهداری مواد غذایی و پرورش ماهی از دسته صنایعی هستند که از چیلر صنعتی برای تولید برودت هوای خنک و مخصوصا آب خنک استفاده می‌کنند و افراد می‌توانند با یادگیری تخصصی نرم‌افزارها شبیه‌سازی به این عرصه وارد شوند. حتی در مراحل ساخت و تولید چیلر صنعتی نیز به شبیه سازی نرم‌افزاری نیاز مبرمی وجود دارد.

عنوان شغلی	حقوق ماهیانه
کارشناس مکانیکال	20 الی 40 میلیون
مهندس طراح مکانیک چیلر و سیستم‌های سرماساز	15 الی 35 میلیون
کارشناس طراحی چیلر جذبی	14 الی 25 میلیون
طراح سیستم های تهویه مطبوع	25 الی 30 میلیون

مهندسین علاقه‌مند به ورود به این حوزه می‌توانند با شرکت در کلاس‌های حضوری و آنلاین، مهارت‌های مورد نیاز در زمینه طراحی و تحلیل چیلرهای صنعتی را به دست آورند. آشنایی با مکانیک و مبانی مهندسی در این مسیر نقش مهمی دارد و یادگیری آن، پایه‌ای برای درک بهتر مفاهیم فنی خواهد بود. گروه آموزشی پارس پژوهان به‌صورت تخصصی دوره‌های آموزشی فنی مهندسی را برای فارغ‌التحصیلان مکانیک و دیگر رشته‌های مرتبط فراهم کرده است. با شرکت در این دوره‌ها، می‌توانید از تجربیات اساتید حرفه‌ای بهره‌مند شوید و مدرک معتبر قابل ارائه به شرکت‌ها و کارخانه‌ها دریافت نمایید. از جمله دوره‌های آموزشی پارس پژوهان می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دوره آموزش سالیدورک مقدماتی (Solidworks)
• دوره آموزش فلوئنت مقدماتی (Fluent)
• دوره آموزش اتوکد (AutoCAD) عمومی
• دوره آموزش کتیا مقدماتی (CATIA)

جمع‌بندی

چیلرها در ساختمان‌ها و صنایع مختلف برای تهویه مطبوع محیط و در صنایع برای خنک کردن خطوط تولید استفاده متعددی دارند. در این راستا شبیه سازی عملکرد و طراحی صحیح آن‌ها در این مسیر از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا چنانچه یک چیلر از طراحی اصولی با عملکرد مناسب برخوردار باشد در کمترین زمان ممکن و همچنین با صرفه‌جویی در مصرف آب و انرژی همراه خواهد بود. علاقه‌مندان به این حیطه می‌توانند با یادگیری نرم افزارهای شبیه سازی چیلرها به این عرصه وارد شوند و کسب درآمد نمایند.

 

نویسنده مقاله : علیرضا خانی. صالحه علی پور، کارشناس ارشد مهندسی پزشکی.

 سیالات چند فازی به جریان‌هایی گفته می‌شود که شامل دو یا چند فاز ترمودینامیکی (مانند مایع، گاز یا جامد) هستند و در تعامل با یکدیگر ساختاری پویا و پیچیده ایجاد می‌کنند. این فازها می‌توانند از یک ماده با حالات مختلف یا از مواد متفاوت تشکیل شده باشند. در چنین سیستم‌هایی، یک فاز معمولاً پیوسته و سایر فازها پراکنده‌اند. کاربردهای سیالات چند فازی در صنایعی مانند انرژی، پلاستیک‌سازی، کاغذسازی و همچنین در پدیده‌های طبیعی نظیر انتقال رسوبات در رودخانه‌ها بسیار گسترده است. امروزه، تحلیل و شبیه‌سازی این جریان‌ها برای طراحی بهینه‌ی سیستم‌های مهندسی و درک رفتار آن‌ها در طبیعت و زیست‌شناسی اهمیت زیادی یافته و نیازمند ابزارهای تحلیلی و عددی پیشرفته است. برای درک بهتر جایگاه این حوزه در صنعت ابتدا پیشنهاد می‌شود مقاله مهندسی شیمی چیست؟ (گرایش ها، بازار کار و درآمد) را مطالعه کنید.

نقش سیالات چند فازی در فرآیندهای مهندسی شیمی

در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، داروسازی و محیط‌ زیست، انتقال حرارت، انتقال جرم و واکنش‌های شیمیایی معمولاً در حضور چند فاز (مایع، گاز، جامد) اتفاق می‌افتد. از جمله کاربردهای مهم سیالات چندفازی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• راکتورهای بستر سیال و بستر ثابت
• برج‌های تقطیر و جذب گازی
• جداسازی فازی و استخراج مایع-مایع
• انتقال گاز در خطوط لوله
• فرآیندهای متقاطع در راکتورهای زیستی و الکترولیتی

ابزارها و تکنیک‌های شبیه‌سازی سیالات چند فازی

با توجه به پیچیدگی سیستم‌های چندفازی، شبیه‌سازی این نوع جریان‌ها نیازمند ابزارها و رویکردهای پیشرفته‌ است. این ابزارها به مهندسان کمک می‌کنند تا رفتار سیالات در شرایط مختلف را بدون نیاز به آزمون‌های پرهزینه و وقت‌گیر آزمایشگاهی تحلیل کنند:

• مدل‌های حجم سیال (Volume of Fluid – VOF)
• مدل اویلری-اویلری و اویلری-لاگرانژی
• دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)
• نرم‌افزارهای تخصصی مانند ANSYS Fluent، OpenFOAM و COMSOL Multiphysics
• استفاده از الگوریتم‌های عددی پیشرفته و شبکه‌بندی تطبیقی

آموزش انسیس فلوئنت برای کسب مهارت‌های مرتبط با سیستم‌های چند فازی به شما توصیه می‌شود. به گروه آموزشی پارس پژوهان و دوره‌های مهندسی شیمی مراجعه فرمایید. 

مزایا، محدودیت‌ها و چالش‌ها ابزارها و تکنیک‌های شبیه‌سازی سیالات چند فازی

جنبه‌ها	مزایا	محدودیت‌ها	چالش‌ها
شبیه‌سازی عددی	کاهش هزینه‌های آزمایشگاهی و صنعتی	نیاز به توان پردازشی بالا	نیاز به انتخاب صحیح مدل فیزیکی و شرایط مرزی دقیق
درک پدیده‌ها	امکان مشاهده و تحلیل جریان‌های پیچیده	وابستگی به دقت مدل‌سازی	عدم قطعیت ناشی از پارامترهای ورودی
کاربرد صنعتی	بهینه‌سازی فرآیندها و کاهش مصرف انرژی	نیاز به تخصص بالا برای تحلیل و تفسیر نتایج	ادغام داده‌های آزمایشگاهی و عددی برای کالیبراسیون مدل‌ها

معرفی شبیه‌سازی سیالات چند فازی و روش حل آن

شبیه‌سازی جریان‌های چند فازی از جمله چالش‌برانگیزترین مسائل در حوزه مکانیک سیالات و مهندسی شیمی به‌ شمار می‌آید. برای مدل‌سازی این نوع جریان‌ها، رویکردهای متعددی همچون روش‌های تحلیلی، عددی و تجربی به‌ کار گرفته می‌شوند. با این حال، به دلیل پیچیدگی‌های ذاتی این جریان‌ها، روش‌های عددی بیش از سایر روش‌ها مورد توجه قرار گرفته‌اند. در شبیه‌سازی عددی سیالات چندفازی، یکی از مهم‌ترین چالش‌ها، تعیین دقیق و پایدار مرز مشترک میان فازهای مختلف است. این سطح مشترک که مرز فازها را از یکدیگر تفکیک می‌کند، معمولاً با ناپیوستگی‌هایی در کمیت‌های فیزیکی همراه است؛ از جمله چگالی، لزجت، فشار و سرعت. همین ناپیوستگی‌ها موجب دشواری در تعیین شرایط مرزی مناسب و پایدارسازی حل عددی می‌گردد. از سوی دیگر، پویایی این سطح مشترک در گذر زمان، به‌ویژه در جریان‌های گذرا یا آشفته، نیازمند بهره‌گیری از تکنیک‌های محاسباتی پیشرفته‌ و مدل‌های عددی دقیق است تا بتوان رفتار فازها را به‌ صورت واقع‌بینانه شبیه‌سازی و تحلیل نمود.

مدل‌سازی جریان دوفازی آب و هوا

یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در شبیه‌سازی چنین جریان‌هایی، تعیین و ردیابی دقیق سطح مشترک بین فازهای مختلف سیال است. برای این منظور، روش‌های گوناگونی توسعه یافته‌اند که به‌ طور کلی در دو دسته اصلی طبقه‌بندی می‌شوند:

روش‌های سطح‌محور (Interface Tracking Methods)

در این روش‌ها، سطح مشترک میان فازها به‌صورت صریح و مشخص، با استفاده از نقاط مارک‌شده (Markers) ردیابی می‌شود. این نقاط در میدان جریان قرار گرفته و با بهره‌گیری از تکنیک‌های درونیابی، موقعیت سطح مشترک بین فازها به‌صورت پیوسته و دقیق حفظ می‌گردد.

مزایا:

• دقت بالا در نمایش شکل و انحنای سطح مشترک
• قابلیت ردیابی جزئیات سطح مانند کشش سطحی

محدودیت‌ها:

• دشواری در مدیریت پدیده‌هایی نظیر جدا شدن یا به‌هم‌پیوستن فازها (مانند برخورد یا شکست حباب‌ها)
• احتمال کاهش دقت در تمایز بین فازها به دلیل پراکندگی یا تراکم بیش‌ از حد نقاط مارک‌ شده
  از متداول‌ترین روش‌های این گروه می‌توان به روش ردیابی رو به جلو (Front Tracking) و روش چیدن سطح (Surface Fitting) اشاره کرد.

روش‌های حجم‌محور (Interface Capturing Methods)

این رویکرد، بدون نیاز به ردیابی مستقیم سطح مشترک، با حل معادلاتی که توزیع حجمی هر فاز را در سلول‌های شبکه نشان می‌دهند، به‌صورت غیرمستقیم سطح بین فازها را مدل‌سازی می‌کند. مهم‌ترین و پرکاربردترین تکنیک در این دسته، روش حجم سیال (Volume of Fluid – VOF) است.

مزایا:

• مناسب برای جریان‌های پیچیده با تغییرات شدید در شکل سطح مشترک
• قابلیت پیش‌بینی و شبیه‌سازی دقیق سطح آزاد در جریان‌های متغیر

این روش نه‌تنها محدودیت‌های روش‌های سطحی در ردیابی شکست یا ادغام فازها را برطرف می‌سازد، بلکه برای تحلیل اثر کشش سطحی و دیگر ناپیوستگی‌های فیزیکی نیز عملکرد بهتری دارد.

معادلات حاکم در شبیه‌سازی سیالات چند فازی

در هر دو روش ذکر شده، شبیه‌سازی جریان‌های چندفازی نیازمند حل مجموعه‌ای از معادلات بنیادی است که بر اساس اصول ترمودینامیک و مکانیک سیالات استخراج شده‌اند. این معادلات عبارت‌اند از:

• معادله بقای جرم (Continuity Equation)
• معادلات بقای تکانه (Navier-Stokes Equations)
• معادله کسر حجمی سیال (Volume Fraction Equation)
• معادله بقای انرژی (در صورت نیاز به تحلیل حرارتی)

این معادلات، بسته به نوع جریان، شرایط مرزی، و ویژگی‌های سیال، ممکن است با مدل‌های کمکی همچون مدل کشش سطحی، مدل فاز انتقال و مدل‌های آشفتگی ترکیب شوند.

اهمیت و آینده شبیه‌سازی سیالات چندفازی

اهمیت:
شبیه‌سازی سیالات چندفازی، بستری برای پیش‌بینی عملکرد تجهیزات صنعتی و بررسی رفتار سیستم‌های پیچیده در شرایط بحرانی فراهم می‌آورد. این موضوع به‌ ویژه در طراحی سیستم‌های انرژی‌بر و واکنش‌پذیر، از اهمیت راهبردی برخوردار است.

آینده:
با رشد توانمندی‌های محاسباتی، ورود هوش مصنوعی و یادگیری ماشین به عرصه مدل‌سازی عددی، شبیه‌سازی سیالات چندفازی وارد مرحله‌ای نوین از دقت، سرعت و قابلیت پیش‌بینی خواهد شد.  توسعه مدل‌های مبتنی بر داده (Data-Driven Models) نیز افق‌های جدیدی برای این حوزه رقم زده است.

جمع‌بندی 

با توجه به آنچه گفته شد، سیالات چند فازی یکی از مهم‌ترین و چالش‌برانگیزترین حوزه‌ها در مهندسی شیمی، مکانیک سیالات و صنایع فرآیندی به شمار می‌آید. این جریان‌ها که در آن‌ها دو یا چند فاز همزمان در تعامل هستند، در بسیاری از فرایندهای صنعتی نظیر راکتورهای بستر سیال، مبدل‌های حرارتی، خطوط انتقال گاز، برج‌های جذب و همچنین در پدیده‌های طبیعی مانند انتقال رسوبات در رودخانه‌ها دیده می‌شوند. درک و مدل‌سازی صحیح این پدیده‌ها نیازمند تسلط بر روش‌های پیشرفته عددی، استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی مانند ANSYS Fluent ،COMSOL و OpenFOAM و آشنایی با مدل‌هایی نظیر VOF و اویلری لاگرانژی است. همچنین، حل معادلات حاکم شامل بقای جرم، تکانه و انرژی نقش کلیدی در شبیه‌سازی واقع‌گرایانه این جریان‌ها دارد. با ورود فناوری‌هایی چون هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، آینده‌ی شبیه‌سازی سیالات چند فازی با دقت، سرعت و قابلیت پیش‌بینی بالاتری همراه خواهد بود.

نویسنده : مهندس علیرضا خانی. فاطمه بلانیان، دکتری مدیریت ورزشی.

سیستم تضمین کیفیت (QA)، بخشی کلیدی از سیستم مدیریت کیفیت در سازمان‌ها است که با هدف ارتقای سطح کیفیت خدمات و محصولات، طراحی و اجرا می‌شود. ما با بهره‌گیری از این سیستم‌ها، در پی آن هستیم که ضمن بهبود مستمر فرآیندها، از بروز خطاها و عیوب احتمالی پیشگیری کرده و نوسانات و ضایعات را در زنجیره تولید کاهش دهیم.

تضمین کیفیت با رویکردی سیستماتیک، از مرحله دریافت صدای مشتری آغاز می‌شود و تا تحویل نهایی محصول یا خدمت ادامه دارد؛ به‌ طوری ‌که کلیه فرآیندها را در راستای تامین نیازها و انتظارات مشتری پوشش می‌دهد. در نهایت، هدف اصلی این سیستم‌ها، جلب رضایت پایدار مشتری و ایجاد یک ساختار مدیریتی منسجم و قابل اعتماد در سازمان است.

معرفی تضمین کیفیت

تضمین کیفیت (Quality Assurance) یا QA به مجموعه‌ای از فعالیت‌های برنامه‌ریزی ‌شده، سیستماتیک و ساختارمند اطلاق می‌شود که با هدف اطمینان از مطابقت فرآیندها، محصولات و خدمات با الزامات تعیین ‌شده و انتظارات مشتریان اجرا می‌شود. این فعالیت‌ها بخشی از نظام کلی مدیریت کیفیت هستند و با تمرکز بر پیشگیری از بروز خطاها، بهبود مستمر فرآیندها و افزایش اثربخشی آن‌ها، به ارتقاء سطح کیفی در تمامی سطوح سازمان کمک می‌کنند.

تضمین کیفیت پیش از تولید یا ارائه خدمات آغاز می‌شود و در طول اجرای فرآیندها نیز ادامه می‌یابد؛ به ‌گونه‌ای که نه ‌تنها محصول نهایی، بلکه کلیه مراحل طراحی، تدارک، تولید و تحویل را در بر می‌گیرد. رویکرد تضمین کیفیت، پیشگیرانه است؛ به این معنا که به‌ جای شناسایی و اصلاح خطا پس از وقوع، تلاش می‌شود از ابتدا از وقوع خطا جلوگیری شود. در نتیجه، سیستم تضمین کیفیت ابزاری موثر برای ایجاد اعتماد در مشتری، بهبود رضایت مشتریان و همچنین افزایش کارایی و انسجام عملکرد سازمانی به ‌شمار می‌رود.

تفاوت تضمین کیفیت و کنترل کیفیت

رویکرد:

• تضمین کیفیت: پیشگیرانه و فرآیند محور

• کنترل کیفیت: شناسایی ‌محور و محصول ‌محور

تمرکز اصلی:

• تضمین کیفیت: بر طراحی، بهبود و اجرای صحیح فرآیندها

• کنترل کیفیت: بر ارزیابی و بررسی خروجی نهایی (محصول یا خدمت)

زمان اجرا:

• تضمین کیفیت: پیش از تولید و در حین اجرای فرآیند

• کنترل کیفیت: پس از تولید یا در پایان فرآیند

هدف:

• تضمین کیفیت: جلوگیری از بروز خطاها و اطمینان از کیفیت پایدار

• کنترل کیفیت: شناسایی خطاها و اصلاح نواقص موجود در محصول نهایی

روش‌های متداول:

• تضمین کیفیت: تدوین دستورالعمل‌ها، آموزش کارکنان، ممیزی داخلی

• کنترل کیفیت: بازرسی، آزمون، نمونه‌برداری و ارزیابی کیفیت محصول

نقش در سازمان:

• تضمین کیفیت: اطمینان از ایجاد کیفیت در کل چرخه تولید

• کنترل کیفیت: اطمینان از انطباق محصول نهایی با استانداردها

مراحل تضمین کیفیت

مرحله	شرح
تعریف الزامات کیفیت	شناسایی نیازها و انتظارات مشتریان و ترجمه آن‌ها به الزامات مشخص و قابل اندازه‌گیری
برنامه‌ریزی کیفیت	طراحی فرآیندها، تعیین منابع، استانداردها و روش‌های کاری برای دستیابی به کیفیت مطلوب
مستندسازی فرآیندها	تهیه دستورالعمل‌ها، رویه‌ها و چک ‌لیست‌های لازم جهت پیاده‌سازی و کنترل کیفیت
آموزش و توانمندسازی	آموزش کارکنان در خصوص فرآیندها، استانداردها و نقش آن‌ها در تضمین کیفیت
اجرای فرآیندها	انجام عملیات طبق برنامه‌ریزی انجام‌ شده و با رعایت دستورالعمل‌های کیفیت
پایش و ممیزی کیفیت	بررسی مستمر عملکرد فرآیندها از طریق ممیزی‌ها و بازرسی‌های داخلی
تحلیل داده‌ها و بازخورد	جمع ‌آوری داده‌های کیفی، بررسی نقاط ضعف و دریافت بازخورد از مشتریان یا کارکنان
اقدامات اصلاحی و پیشگیرانه	شناسایی مشکلات، اجرای اصلاحات و جلوگیری از تکرار آن‌ها در آینده
بازنگری و بهبود مستمر	ارزیابی دوره‌ای سیستم و فرآیندها برای شناسایی فرصت‌های بهبود

مثلث جوران

مثلث جوران (Juran’s Trilogy) یکی از مفاهیم کلیدی در مدیریت کیفیت است که توسط دکتر جوزف جوران، یکی از پیشگامان علم کیفیت، معرفی شده است. این مدل نشان می‌دهد که مدیریت کیفیت مؤثر بر سه فرآیند اصلی تکیه دارد:

اجزای مثلث جوران:

1. برنامه‌ریزی کیفیت :(Quality Planning)
   در این مرحله، اهداف کیفیت تعیین می‌شود، نیازهای مشتری شناسایی می‌گردد و فرآیندهایی طراحی می‌شوند که بتوانند این نیازها را به‌ درستی برآورده کنند. برنامه‌ریزی کیفیت زیربنای تمام فعالیت‌های دیگر است.

2. کنترل کیفیت :(Quality Control)
   کنترل کیفیت به نظارت بر اجرای فرآیندها و سنجش نتایج مربوط می‌شود تا اطمینان حاصل شود که عملکرد در محدوده قابل قبول قرار دارد. اگر انحرافی مشاهده شود، اقدامات اصلاحی انجام می‌گیرد.

3. بهبود کیفیت :(Quality Improvement)
   این بخش به شناسایی فرصت‌ها برای ارتقای فرآیندها، حذف علل ریشه‌ای مشکلات و دستیابی به سطوح بالاتری از عملکرد می‌پردازد. هدف این مرحله، کاهش دائمی نواقص و افزایش بهره‌وری است.

این مدل تأکید دارد که کیفیت صرفاً با کنترل حاصل نمی‌شود، بلکه باید از ابتدا به ‌درستی برنامه‌ریزی شود و در ادامه نیز به‌ طور مستمر بهبود یابد. هر سه ضلع مثلث مکمل هم هستند و تنها با عملکرد هماهنگ آن‌ها است که می‌توان به کیفیت پایدار و رضایت مشتری دست یافت.

بازارکار و درآمد تضمین کیفیت در موقعیت های شغلی

با افزایش تمرکز سازمان‌ها بر بهبود کیفیت، کاهش هزینه‌ها و جلب رضایت مشتریان، حوزه تضمین کیفیت (Quality Assurance)  به یکی از موقعیت‌های شغلی کلیدی و پرتقاضا در صنایع مختلف تبدیل شده است. متخصصان تضمین کیفیت در زمینه‌هایی مانند تولید، داروسازی، خودروسازی، صنایع غذایی، نفت و گاز، فناوری اطلاعات و خدمات درمانی فعالیت می‌کنند. این افراد نقش مهمی در طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های مدیریت کیفیت، پایش فرآیندها، شناسایی نواقص و اجرای اقدامات اصلاحی و پیشگیرانه ایفا می‌کنند. عناوین شغلی رایج در این حوزه شامل کارشناس و مدیر تضمین کیفیت، ممیز داخلی، کارشناس سیستم‌های ISO و کارشناس کنترل کیفیت می‌شود.

از نظر درآمد، موقعیت‌های شغلی مرتبط با تضمین کیفیت معمولاً در رده‌ متوسط به بالا قرار دارند و با افزایش تجربه، تخصص و تسلط بر استانداردها و ابزارهای تحلیلی، این درآمد به شکل چشمگیری افزایش می‌یابد. در پروژه‌های صنعتی بزرگ یا سازمان‌های بین ‌المللی، متخصصان QA از مزایای مالی و شغلی بسیار خوبی برخوردارند.

برای موفقیت در این حوزه، گذراندن دوره‌های آموزشی تخصصی ضروری است. این دوره‌ها شامل آشنایی با استانداردهای بین‌المللی مدیریت کیفیت مانند دوره ISO 9001 ، دوره تربیت مدیر تضمین کیفیت، دوره کارشناس کنترل کیفیت و دوره شش سیگما هستند. همچنین شرکت در دوره‌های یادگیری نرم ‌افزارهایی مانند دوره مینی تب برای تحلیل آماری، دوره اکسل پیشرفته برای مستندسازی داده‌ها و کار با سامانه‌های ERP نقش کلیدی در ارتقای سطح عملکرد دارد. 

جمع‌بندی

سیستم تضمین کیفیت (QA) به عنوان یکی از ارکان مهم مدیریت کیفیت، نقش اساسی در ارتقای عملکرد سازمان‌ها و جلب رضایت مشتریان ایفا می‌کند. این سیستم با رویکردی پیشگیرانه، تلاش می‌کند کیفیت را از مرحله طراحی و برنامه‌ریزی فرآیندها تا تحویل نهایی محصول یا خدمت تضمین کند. تفاوت آن با کنترل کیفیت در این است که تضمین کیفیت بر فرآیند تمرکز دارد و از ابتدا مانع بروز خطا می‌شود، در حالی‌ که کنترل کیفیت به شناسایی خطاهای نهایی و رفع آن‌ها می‌پردازد.

مدل‌هایی مانند مثلث جوران نشان می‌دهند که کیفیت باید با برنامه‌ریزی آغاز شود، تحت کنترل قرار گیرد و به صورت مستمر بهبود یابد. اجرای موفق تضمین کیفیت مستلزم طی مراحلی همچون تعریف الزامات، برنامه‌ریزی، آموزش، پایش، تحلیل بازخورد و اصلاح مستمر فرآیندها است.

در دنیای امروز، بازار کار تضمین کیفیت به ‌طور چشم‌گیری گسترش یافته و این حوزه به یکی از مشاغل پرتقاضا در صنایع گوناگون مانند داروسازی، خودروسازی، صنایع غذایی و فناوری اطلاعات تبدیل شده است. درآمد این موقعیت‌ها نیز با افزایش تجربه و مهارت، روندی صعودی داشته و در سازمان‌های بزرگ، قابل‌ توجه است. در نهایت، تضمین کیفیت نه تنها به افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها کمک می‌کند، بلکه پایه‌گذار اعتماد، اعتبار و توسعه پایدار سازمان‌ها نیز به شمار می‌آید.

نویسنده: پوریا گرجی- سایه صفاییان، کارشناسی مهندسی مواد 

موضوع انتخاب رشته و بازار کار رشته‌های دانشگاهی بخصوص در حوزه رشته‌های مهندسی یکی از مهم ترین موضوعاتی است که این روزها اکثر خانواده ها را درگیر کرده است. دانش آموزان رشته ریاضی و فیزیک بعد از کنکور با دنیایی از رشته‌های مهندسی مواجه هستند که به جز عده‌ای خاص که تاکید بیشتری روی یک رشته دارند اکثرا دچار سردرگمی می‌شوند.

در گذشته دانش آموزان رتبه برتر در کنکور ریاضی فیزیک ابتدا سراغ رشته برق و بعد از آن به سمت کامپیوتر و مکانیک می‌رفتند اما امروزه روند به شکل دیگری تغییر کرده و رقابت عجیبی بین انتخاب این دو رشته رخ داده به طوری که تعداد زیادی از افراد در دو راهی بین رشته برق یا کامپیوتر سردرگم می‌شوند. ما در این مقاله قصد داریم این دو رشته را از نظر ماهیت و گرایش‌های آن و همچنین از نظر آینده شغلی بررسی کنیم تا افراد بتوانند بر اساس علایق و توانایی های خود به جواب سوال "مهندسی برق بهتر است یا کامپیوتر؟" برسند. برای مقایسه دقیق‌تر، بد نیست مقاله مهندسی کامپیوتر چیست؟ را نیز مطالعه کنید. 

معرفی رشته برق

مهندسی برق که یکی از مهم ترین مشاغل صنعت برق و مخابرات است به مطالعه و کاربردهای مرتبط با الکتریسیته، الکترومغناطیس و الکترونیک می‌پردازد. به بیان دیگر، مهندسان برق از الکتریسیته یا برای انتقال انرژی و یا برای پردازش اطلاعات استفاده می‌کنند. محور اصلی مهندسی برق تبدیل سیگنال‌ها به هم است که این سیگنال می‌تواند شکل ولتاژ یا شکل جریان و یا ترکیب دیجیتالی یک بخش از اطلاعات باشد. برای مثال هنگام تماس تلفنی میکروفون صحبت‌های مارا به سیگنال الکتریکی تبدیل و به خطوط تلفن منتقل می‌کند بعد از آن مجدد این سیگنال‌ها به سیگنال صوتی تبدیل شده و فرد مقابل صحبت‌های ما را می‌شنود.

یکی از دلایلی که در بسیاری از کشورها  به صنعت برق توجه ویژه ای می‌شود و به عنوان صنعت مادر شناخته شده این است که انرژی یکی از ارکان اصلی اقتصاد به شمار می ‌آید و در این میان برق به عنوان عالی ترین نوع انرژی محسوب می‌شود.  از همین رو در دانشگاه‌های معتبر جهان رشته مهندسی برق یکی از رشته‌های مهم، علمی و کاربردی می باشد. برای آشنایی کامل با گرایش‌ها، بازار کار و مسیر شغلی مهندسی برق، این مطلب را بخوانید. دانش آموختگان این رشته می‌توانند در زمینه‌های طراحی، ساخت، بهره برداری، نظارت، نگهداری، مدیریت و هدایت عملیات سیستم‌ها عمل نمایند.

این رشته در مقطع دانشگاهی گرایش‌های زیر را دارد:

• - مهندسی قدرت
• - مهندسی الکترونیک
• - مهندسی مخابرات
• - مهندسی کنترل

گرایش های رشته برق

مخابرات

گرایش مخابرات خود دارای چند زیرگرایش است:

• گرایش سیستم

مهندس مخابرات با این گرایش در زمینه طراحی سیستم‌های مخابراتی جهت ارتباط اطلاعاتی (مانند شبکه‌های ارتباطی بانک‌ها)، سیستم‌های رادار و جنگ الکترونیک (به خصوص در زمینه‌های نظامی) و نصب و راه اندازی شبکه‌های ارتباط از راه دور (مانند موبایل) تخصص دارد.

• گرایش میدان

مهندس مخابرات با این گرایش تسلط کافی در طراحی اجزای فرستنده – گیرنده‌های مخابراتی مانند طراحی آنتن‌ها ، طراحی موج بر و شبیه سازی آن‌ها دارد.

•  گرایش رمز

مهندس مخابرات با این گرایش  در تهیه‌ پروتکل‌های مخابرات امن، تست و ارزیابی میزان امنیت شبکه‌های مخابراتی فعالیت می‌کند.

برای مهندس برق با گرایش مخابرات فرصت‌های شغلی خوبی در پروژه‌های مخابراتی مختلف وجود دارد.

الکترونیک

گرایش الکترونیک به دو زیر بخش عمده تقسیم می شود. میکروالکترونیک و مدار و سیستم.

بخش اول که شامل علم مواد، فیزیک الکترونیک، طراحی و ساخت قطعات از ساده ترین تا پیچیده ترین آن‌ها است و بخش دوم نیز هدف آن طراحی و ساخت سیستم‌ها و تجهیزات الکترونیکی با استفاده از قطعات ساخته شده توسط مختصصان میکروالکترونیک می‌باشد.

کنترل

 مهندسی کنترل سیستمی طراحی می‌کند تا در آن بتواند عملکرد یک دستگاه را در حد مطلوب حفظ کند. همچنین مهندس کنترل در خودکار کردن یا اتوماتیک کردن خط تولید هم فعالیت می‌کند.

قدرت

هدف اصلی مهندسین این گرایش، تولید برق در نیروگاه‌ها، انتقال برق از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبکه‌های شهری و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و کارخانجات است. بنابراین یک مهندس قدرت باید به روش های مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستم‌های توزیع آشنا باشد.

آینده شغلی رشته برق

فارغ التحصیلان رشته مهندسی برق در همه دنیا می‌توانند مسیرهای شغلی خوبی داشته باشند. این افراد با توجه به گرایش‌های مختلف رشته‌شان می‌توانند در نیروگاه، انواع کارخانجات (مانند ذوب آهن ، خودروسازی ، سیمان و ...)، صنایع نظامی و دفاعی، سازمان‌های حوزه مخابراتی و یا در بخش‌های دولتی و خصوصی مشغول به کار شوند .

مهندسین برق می‌توانند به طور مستقل نیز به عنوان کارافرین برای خود کسب و کاری را راه اندازی کنند. یک مهندس برق توانمند و ماهر می‌تواند با بررسی و شناخت نیازهای کشور در حوزه صنعت برق و مخابرات، در جهت رفع آن‌ها اقدام کند . البته می‌توان گفت با توجه به اهمیت زیاد و رو به رشد بودن این صنعت در کشور پیش بینی می‌شود که روند استخدام مهندسین برق رو به افزایش است. اگر می‌بینیم که با این وجود بعضی از فارغ التحصیلان این رشته بیکار هستند، به دلیل این است که این افراد یا فقط در تهران دنبال کار می‌گردند و یا در دوران تحصیل به جای یادگیری عمیق دروس و در نتیجه کسب توانایی‌های لازم، تنها واحدهای درسی خود را گذرانده‌اند. آموزش نرم‌افزارهای مهندسی برق، یکی از کلیدهای ورود به بازار کار برق است. اینجا بیشتر بخوانید.

یکی از مشکلات امروزه کشور، مهاجرت مهندسین برق توانمند به سایر کشورها و در نتیجه کاهش متخصصان ماهر در کشور خودمان می‌باشد .

برخی از دوره‌های مهندسی برق که می‌تواند به این افراد در جهت رشد به دانشجویان و فارغ التحصیلان این رشته کمک کند شامل موارد زیر است:

• آموزش میکروکنترلر AVR
• آموزش نرم افزار ETAP
• آموزش نرم افزار Proteus
• آموزش نرم افزار Pspice
• آموزش نرم افزار Matlab 

معرفی رشته کامپیوتر

رشته مهندسی کامپیوتر که به طراحی و ساخت اجزای مختلف و نرم افزارهای مورد نیاز جهت کار با کامپیوتر می‌پردازد، از اهمیت بسیار زیادی در دنیای امروز برخوردار است. هدف از طی این دوره تربیت کارشناسانی است که در زمینه تحلیل، طراحی، ساخت و راه اندازی دستگاه‌ها و مجموعه‌های سخت افزاری جدید، بررسی و شناخت مجموعه های سخت افزاری و نرم افزاری موجود، نگه‌داری، عیب یابی و تعمیر و اصلاح و توسعه فعالیت کنند.

کامپیوتر دارای دو جزء متفاوت سخت افزار و نرم افزار است. سخت افزار شامل اجزاء فیزیکی کامپیوتر مانند مدارها و بردهای الکترونیکی است و نرم افزار برنامه‌ها و داده‌هایی است که به کامپیوتر فرمان می‌دهند که چه عملی را انجام دهد. یک مهندس نرم افزار یاد می‌گیرد که چگونه نرم افزارهای بزرگ و عظیم را طراحی و برنامه ریزی، تست و ارزیابی نهایی نماید.

اگر سخت افزار را جسم یک کامپیوتر در نظر بگیریم می‌توانیم به نوعی بگوییم که نرم افزار روح آن خواهد بود که به سخت افزار هویت ‌بخشد و اصولاً به برنامه‌ای گفته می‌شود که برای به کارگیری سخت افزار ساخته شده باشد. نرم افزارها را می‌توان به دو رده کلی دسته بندی کرد که عبارتند از : نرم افزارهای سیستمی مانند سیستم‌های عامل و نرم افزارهای کاربردی که معمولا کاربر خود آن هارا می‌نویسد یا از سوی شرکت های نرم افزاری تهیه می‌کند.

 

این رشته در مقطع دانشگاهی دارای سه گرایش مختلف سخت افزار، نرم افزار و فناوری اطلاعات می‌باشد اما فارغ التحصیلان این رشته با تسلط بر دوره‌های مهندسی کامپیوتر می‌توانند در زمینه‌های تخصصی مختلفی مشغول به کار می‌شوند که در ادامه به اختصار به شرح وظایف هر کدام اشاره می‌کنیم.

مهندس سخت افزار

• طراحی سخت افزار جدید
• آزمایش سخت افزارهای ساخته شده
• اماده سازی و به روز رسانی تجهیزات کامپیوتر جهت آمادگی کار با نرم افزارهای جدید
• تعمیر کامپیوتر، چاپگر، اسکنر، فاکس و …..

برنامه نویس

• نوشتن برنامه‌های کامپیوتر با زبان های مختلف و استفاده از کتابخانه کدها برای سهولت در نوشتن برنامه‌ها
• ایجاد و به روز کردن نرم افزارهای جدید
• تست و اشکال زدایی برنامه‌های تولید شده
• همکاری با گرافیست ها و طراحان گرافیکی برای زیباتر شدن ظاهر نرم افزار تولیدی

طراح وب

• تهیه یک بستر سایت برای ارایه محتوا و موارد مورد نظر
• کد نویسی برای طراحی بستر سایت
• تصمیم گیری در مورد متن، رنگ‌ها و پس زمینه‌های مورد استفاده
• ایجاد صفحات، آیکون ها، لینک‌ها و عکس‌ها با استفاده از نرم افزار طراحی وب
• اضافه کردن امکانات مولتی مدیا مانند فیلم، صدا و انیمیشن به سایت

کارشناس شبکه

• راه اندازی نرم افزارها و سخت افزارهای مربوط به شبکه و یا ارتقا عملکرد آن
• حفظ امنیت در شبکه از جمله امنیت تبادلات مالی
• شناسایی و رفع عیوب شبکه
• تهیه برنامه‌های زمانبندی برای تعمیر و نگهداری شبکه
• ارائه خدمات فنی به کاربران نهایی
• نظارت و مدیریت روزانه بر نحوه استفاده از شبکه

آینده شغلی رشته کامپیوتر

امروزه به جهت گسترش فناوری و تکنولوژی بیش از هر زمان دیگری نیاز به متخصصان کامپیوتر احساس می‌شود. یک مهندس کامپیوتر خلاق و علاقمند به کار هم می‌تواند یک کار آفرین باشد و هم می‌تواند در اکثر محیط های کاری مشغول به کار شود.  فرصت های شغلی مهندسین نرم افزار به حدی گسترده و متعدد است که نه تنها فارغ التحصیلان این رشته به راحتی جذب بازار کار می‌شوند بلکه دانشجویان دو سال آخر این رشته نیز می‌توانند وارد بازار کار شده و فعالیت کنند.

برای مهندسین سخت افزار هم امکان کار در شرکت‌های تولید کننده قطعات و دستگاه‌ها و مراکز صنعتی بسیار فراهم است و از نظر سطح درآمدی هم با توجه به دانش و پشتکار شخصی در حد قابل قبول و ایده آلی قرار دارند. رشته کامپیوتر که باعث جهانی شدن اطلاعات و ارتباطات شده است ، رشته امروز و آینده است تا جایی که پیش بینی می‌شود تا 10 سال دیگر در کشورهای پیشرفته مردم همان قدر که به نیروی برق وابسته هستند به شبکه اینترنت وابسته خواهند شد. پس مقایسه بازار کار این دو رشته با توجه به گرایش‌های پردرآمد می‌تواند بسیار کمک کننده باشد. 

مقایسه درآمد جهانی برای رشته برق و کامپیوتر(1403)
رشته کامپیوتر	رشته برق	کشور
110 هزار دلار	100 هزار دلار	ایالات متحده
55 هزار دلار	96 هزار دلار	استرالیا
57 هزار دلار	80 هزار دلار	نروژ
52 هزار دلار	81 هزار دلار	آلمان
61 هزار دلار	115 هزار دلار	کانادا
97هزار دلار	100 هزار دلار	سوئیس
36 هزار دلار	84 هزار دلار	ژاپن
39 هزار دلار	80 هزار دلار	بلژیک

 مقایسه رشته برق و کامپیوتر از منظرهای مختلف

کاریابی

رشته‌های برق و کامپیوتر هر دو از رشته‌های مهندسی پرطرفدار و مهم محسوب می‌شوند که در بازار کار ایران و جهان جایگاه ویژه‌ای دارند. 

زمینه‌های شغلی مهندسی برق شامل موارد زیر می‌شوند: 

• طراحی و توسعه سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی
• کار در صنایع تولیدی، نیروگاه‌ها و سیستم‌های قدرت
• مهندسی کنترل و اتوماسیون
• تحقیق و توسعه در زمینه فناوری‌های نوین مانند انرژی‌های تجدیدپذیر

زمینه‌ها‌ی شغلی مهندسی کامپیوتر نیز شامل موارد زیر می‌شوند:

• برنامه ‌نویسی و توسعه نرم ‌افزار
• طراحی سیستم‌های اطلاعاتی و پایگاه داده
• امنیت سایبری و شبکه‌های کامپیوتری
• هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

بازار کار مهندسین برق معمولاً در صنایع بزرگ، شرکت‌های تولیدی و پروژه‌های عمرانی قوی است. همچنین با توجه به نیاز به انرژی‌های تجدید پذیر، فرصت‌های شغلی جدیدی نیز در این حوزه ایجاد شده است. برای مهندسین کامپیوتر بازار کار بسیار گسترده و متنوع است، به ویژه در حوزه‌های فناوری اطلاعات، استارتاپ‌ها و شرکت‌های نرم ‌افزاری. با افزایش نیاز به فناوری اطلاعات و دیجیتالیزه شدن کسب ‌و کارها، فرصت‌های شغلی برای فارغ‌ التحصیلان این رشته در حال افزایش است.

محیط کار

محیط کار مهندسی برق

• صنایع مختلف: مهندسان برق معمولاً در صنایع تولیدی، انرژی، مخابرات، خودروسازی و صنایع الکترونیکی فعالیت می‌کنند. آن‌ها ممکن است در کارخانه‌ها، نیروگاه‌ها، شرکت‌های مخابراتی و مراکز تحقیقاتی مشغول به کار شوند.
• کارگاه‌ها و آزمایشگاه‌ها: بسیاری از پروژه‌های مهندسی برق نیاز به آزمایشگاه‌های تخصصی و کارگاه‌های فنی دارند. مهندسان برق ممکن است زمان زیادی را در این مکان‌ها صرف کنند تا سیستم‌ها و تجهیزات را طراحی، تست و بهینه‌سازی کنند.
• کار در میدانی: برخی از مهندسان برق ممکن است نیاز به کار در محیط‌های میدانی به ویژه در پروژه‌های مرتبط با نصب و نگهداری تجهیزات داشته باشند.

محیط کار مهندسی کامپیوتر

• شرکت‌های فناوری: مهندسان کامپیوتر بیشتر در شرکت‌های نرم‌ افزاری، استارتاپ‌ها، شرکت‌های مشاوره فناوری اطلاعات و حتی در بخش‌های دولتی و آموزشی فعالیت می‌کنند.
• محیط‌های اداری: بیشتر کارهای مرتبط با برنامه ‌نویسی، طراحی نرم‌ افزار و توسعه سیستم‌ها در محیط‌های اداری و به صورت دورکاری انجام می‌شود. این امکان وجود دارد که مهندسان کامپیوتر از خانه یا مکان‌های دیگر نیز کار کنند.
• کار گروهی: پروژه‌های مهندسی کامپیوتر معمولاً نیاز به همکاری نزدیک با تیم‌های دیگر دارند، بنابراین مهندسان کامپیوتر باید توانایی کار گروهی و ارتباط مؤثر را داشته باشند.

به طور کلی، محیط کار مهندسی برق بیشتر به صنایع فیزیکی و تولیدی مربوط می‌شود و شامل کار در آزمایشگاه‌ها و محیط‌های میدانی است. در حالی که محیط کار مهندسی کامپیوتر بیشتر به توسعه نرم ‌افزار و فناوری اطلاعات مربوط می‌شود و معمولاً در محیط‌های اداری یا دورکاری انجام می‌شود. انتخاب بین این دو رشته بستگی به علایق شخصی، مهارت‌ها و اهداف شغلی فرد دارد.

ادامه تحصیل در خارج از کشور

ادامه تحصیل در رشته‌های مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر در خارج از کشور می‌تواند فرصت‌های شغلی و تحصیلی بسیاری را برای دانشجویان فراهم کند. در ادامه به بررسی این دو رشته از نظر ادامه تحصیل در خارج از کشور می‌پردازیم:
مهندسی برق:

• برنامه‌های تحصیلات تکمیلی: بسیاری از دانشگاه‌های معتبر در سراسر جهان برنامه‌های تحصیلات تکمیلی (کارشناسی ارشد و دکترا) در رشته مهندسی برق ارائه می‌دهند. این برنامه‌ها معمولاً شامل تخصص‌هایی مانند سیستم‌های قدرت، الکترونیک، مخابرات، کنترل و رباتیک می‌شوند.
• فرصت‌های تحقیقاتی: دانشگاه‌ها در این رشته معمولاً امکانات تحقیقاتی پیشرفته‌ای دارند و دانشجویان می‌توانند در پروژه‌های تحقیقاتی مشارکت کنند. این امر می‌تواند به تقویت رزومه و ایجاد ارتباطات حرفه‌ای کمک کند.
  
• مدرک معتبر: مدرک مهندسی برق از دانشگاه‌های معتبر بین‌المللی معمولاً ارزش بالایی دارد و می‌تواند در استخدام در شرکت‌های بزرگ و معتبر تأثیرگذار باشد.

مهندسی کامپیوتر:

• تنوع برنامه‌ها: رشته مهندسی کامپیوتر نیز برنامه‌های متنوعی برای تحصیلات تکمیلی از جمله تخصص‌هایی مانند هوش مصنوعی، علوم داده، امنیت سایبری، توسعه نرم ‌افزار و شبکه‌های کامپیوتری ارائه می‌دهد.
  
• فرصت‌های کارآموزی و شغلی: بسیاری از دانشگاه‌ها با شرکت‌های فناوری همکاری دارند و دانشجویان می‌توانند از فرصت‌های کارآموزی و پروژه‌های صنعتی بهره‌مند شوند که به آن‌ها کمک می‌کند تا تجربه عملی کسب کنند.
  
• بازار کار گسترده: با توجه به رشد سریع فناوری اطلاعات و نیاز به متخصصان این حوزه، فارغ‌التحصیلان مهندسی کامپیوتر در بازار کار جهانی بسیار مورد تقاضا قرار می‌گیرند.

ادامه تحصیل در هر دو رشته مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر در خارج از کشور فرصت‌های خوبی را برای دانشجویان فراهم می‌کند. انتخاب بین این دو رشته بستگی به علایق شخصی، اهداف شغلی و زمینه‌هایی که فرد تمایل دارد در آن‌ها فعالیت کند، دارد.

مقایسه دو رشته برق و کامپیوتر
	مهندسی برق	مهندسی کامپیوتر
تعریف شغل	طراحی و توسعه سیستم‌های الکتریکی، مدیریت انرژی و تولید تجهیزات صنعتی و الکترونیکی	طراحی نرم افزارها، مدیریت پایگاه داده، توسعه سخت افزارهای کامپیوتری و راهکارهای فناوری اطلاعات
زمینه کاری	صنایع انرژی، مخابرات، رباتیک و خودروسازی	فناوری اطلاعات، تجارت الکترونیک، هوش مصنوعی و داده کاوی
محل کار رایج	شرکت‌های صنعتی، کارخانه‌ها، سازمان‌های تحقیقاتی	شرکت‌های فناوری، استارتاپ‌ها،‌ بانک‌ها، شرکت‌های نرم افزاری
نرم افزارهای ضروری	متلب، اتوکد، اکسل، PSpice و ...	پایتون، جاوا، SQL و ...
توانمندی‌های کلیدی	مهارت در طراحی مدار، تحلیل سیستم‌ها، کار با سیستم‌های قدرت و ابزار دقیق	مهارت در برنامه نویسی، طراحی الگوریتم، تحلیل داده‌ها و پیاده سازی سیستم‌های توزیع شده
نوع پروژه‌های رایج	پروژه‌های نیروگاهی، طراحی مدارهای الکترونیکی، شبکه‌های توزیع برق و انرژی‌های نو	طراحی اپلیکیشن‌های موبایل، ایجاد شبکه‌های امن، پیاده سازی سیستم‌های هوشمند

جمع بندی

همانطور که در مقاله بابت این دو رشته صحبت شد دانستیم که مهندسی برق یا کامپیوتر، هرکدام از رشته‌های مطرح و پرکاربرد مهندسی هستند که از نظر بازار کار و گرایش‌هایشان در دنیا بسیار مطرح و پردرخواست می‌باشند. اما مهم ترین مساله ای که می‌تواند دانش آموزان را در انتخاب کمک کند بعد از شناخت کافی از هر رشته، علاقه آنها و آینده‌ای است که تمایل دارند برای خود بسازند. نکته ی دیگری که در حوزه کاری و موفقیت افراد حایز اهمیت است این است که در دنیای گسترده برق یا کامپیوتر به اطلاعات محدود دنیای دانشگاه بسنده نکنند و سعی در آموزش مهندسی برق و آموزش مهندسی کامپیوتر و نرم افزارهای مربوط به رشته تحصیلی شان داشته باشند.

نویسنده: نگین بشیری کارشناس دپارتمان برق و کامپیوتر گروه آموزشی پارس پژوهان

 

کلیو مولر (Cleve Moler)، رئیس بخش علوم کامپیوتر دانشگاه نیومکزیکو، در اواخر دهه ۱۹۷۰ شروع به توسعه متلب کرد. او این برنامه را طراحی کرد تا به دانش‌آموزانش اجازه دسترسی به LINPACK و EISPACK بدون نیاز به یادگیری Fortran را بدهد. این موضوع به زودی به سایر دانشگاه‌ها گسترش یافت و مخاطبان علاقه‌مندی در جامعه ریاضی کاربردی پیدا کرد. مهندس جک لیتل، در طی دیدار با مولر در دانشگاه استنفورد در سال ۱۹۸۳ با این نرم‌افزار آشنا شد. او با تشخیص پتانسیل تجاری آن، تصمیم به همکاری با مولر گرفت.

آن‌ها در سال ۱۹۸۴ متلب را منتشر کردند و مت‌ورکس را در سال ۱۹۸۴ تأسیس کردند. در سال ۲۰۰۰، این نرم‌افزار بازنویسی شد تا از مجموعه جدیدتر کتابخانه برای دستکاری ماتریس، استفاده شود. این نرم‌افزار برای اولین بار توسط محققان و شاغلان در مهندسی کنترل، تخصص Little's، استفاده می‌شد، اما به سرعت در بسیاری از حوزه‌ها گسترش یافت. همچنین در آموزش به ویژه آموزش جبر خطی، تحلیل عددی و در پردازش تصویر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نرم‌افزار متلب چیست؟

متلب یک پلتفرم برنامه‌نویسی و محاسبات عددی است که توسط میلیون‌ها مهندس و دانشمند برای تجزیه و تحلیل داده‌ها، توسعه الگوریتم‌ها و ایجاد مدل استفاده می‌شود. متلب یک محیط دسکتاپ تنظیم شده برای تجزیه و تحلیل تکراری و فرآیندهای طراحی را با یک زبان برنامه‌نویسی ترکیب می‌کند که به طور مستقیم ریاضیات ماتریس و آرایه را بیان می‌کند. این نرم‌افزار شامل یک ویرایشگر زنده برای ایجاد اسکریپت‌هایی است که کد، خروجی و متن فرمت شده را در یک نوت بوک اجرایی ترکیب می‌کند.

واژه متلب هم به معنی محیط محاسبات رقمی و هم به معنی خود زبان برنامه‌نویسی مورد نظر است که از ترکیب دو واژه MATrix (ماتریس) و LABoratory (آزمایشگاه) ایجاد شده‌است. این نام حاکی از رویکرد ماتریس‌محور برنامه است، که در آن حتی اعداد منفرد هم به عنوان ماتریس در نظر گرفته می‌شوند. شما در یکی از بخش‌های مقاله کاربرد برنامه‌نویسی در مهندسی پزشکی، به طور مختصر با متلب آشنا شدید.

در حقیقت تمام داده‌ها در این نرم‌افزار به شکل یک ماتریس ذخیره می‌شوند. برای مثال یک عدد (اسکالر) به شکل یک ماتریس ۱*۱ ذخیره می‌شود. یک رشته مانند «Whale is the biggest animal» به شکل ماتریسی با یک سطر و چندین ستون (که تعداد ستون‌ها به تعداد کاراکترهاست) ذخیره می‌شود. حتی یک تصویر به شکل یک ماتریس سه‌بعدی ذخیره می‌گردد که بعد اول و دوم آن برای تعیین مختصات نقاط و ببعد سوم آن برای تعیین رنگ نقاط استفاده می‌شود.

فایل‌های صوتی نیز در این نرم‌افزار به شکل ماتریس‌های تک ستون ( بردارهای ستونی) ذخیره می‌شوند. بنابراین جای تعجب نیست که متلب مخفف عبارت آزمایشگاه ماتریس باشد. قابلیت‌های این برنامه شامل: تجزیه و تحلیل داده، نگاره‌سازی، برنامه‌نویسی، ساخت اپلیکیشن، رابط‌ها‌ی زبان خارجی، اتصال به سخت‌افزار، محاسبات موازی، گسترش وب و دسکتاپ و راه‌اندازی نرم‌افزار در فضای ابری می‌باشد.

قابلیت‌های نرم‌افزار و معرفی جعبه‌ابزارهای متلب

اکنون برخی از قابلیت‌های نرم‌افزار متلب را جداگانه توضیحی مختصر می‌دهیم:

قابلیت	کاربرد
نگاره‌سازی	تجسم و کاوش داده‌ها
برنامه‌نویسی	ایجاد اسکریپت‌ها، توابع و کلاس‌ها
ساخت اپلیکیشن	ایجاد برنامه‌های دسکتاپ و وب
رابط‌های زبان خارجی	استفاده از متلب با Python، C/C++، Fortran، Java و زبان‌های دیگر
محاسبات موازی	انجام محاسبات در مقیاس بزرگ و شبیه‌سازی موازی با استفاده از دسکتاپ‌های چند هسته‌ای، پردازنده‌های گرافیکی، خوشه‌ها و ابرها
راه‌اندازی نرم‌افزار در فضای ابری	اجرا در محیط‌های ابری از MathWorks Cloud گرفته تا ابرهای عمومی از جمله AWS و Azure

 

جعبه‌ابزارهایی که در این نرم‌افزار قرار دارند عبارتند از:

سیمیولینک	ابزاری برای شبیه‌سازی سامانه‌ها به صورت مجرد
جعبه‌ابزار مخابرات	توابع و ابزارهای محاسبات مهندسی مخابرات
جعبه‌ابزار کنترل	توابع و ابزارهای محاسبات مهندسی کنترل
جعبه‌ابزار فازی	توابع و ابزارهای محاسبات فازی
جعبه‌ابزار محاسبات	توابع و ابزارهای محاسبات عددی
جعبه‌ابزار تخمین	توابع و ابزارهای محاسبات بحث تخمین سیستم در مهندسی کنترل
جعبه‌ابزار آمار	توابع و ابزارهای محاسبات آمار
جعبه‌ابزار جمع‌آوری داده	توابع و ابزارهای جمع‌آوری داده
جعبه‌ابزار شبکه عصبی	توابع و ابزارهای محاسبات شبکه عصبی
جعبه‌ابزار پردازش تصویر	توابع و ابزارهای محاسبات پردازش تصویر
جعبه‌ابزار پردازش صوت	توابع و ابزارهای محاسبات پردازش صوت
جعبه‌ابزار احتمالات	توابع و ابزارهای محاسبات احتمالات

کاربرد نرم‌افزار متلب در مهندسی پزشکی

یکی از پرکاربردترین موارد در نرم‌افزار متلب پردازش سیگنال‌های حیاتی است. همانطور که در دوره آموزش پردازش سیگنال‌های حیاتی در متلب (MATLAB) به تفصیل آموزش داده شد، پردازش سیگنال‌های زیستی شامل خیلی از عنوان‌های بین رشته است که با پردازش سیگنال‌هایی سر و کار دارند که توسط بدن انسان ساخته می‌شود. این سیگنال‌ها می‌توانند الکتریکی، شیمیایی یا صوتی باشند. آنالیز این سیگنال‌ها می‌تواند معمولا در توضیح و آسیب‌شناسی بدن انسان به کار برده شود.

این سیگنال‌ها، بدون پردازش هیچ اطلاعاتی از ارگان بدن به ما نمی‌دهند، درک درست از آنالیز سیگنال‌های زیستی به ما این امکان را می‌دهد که اطلاعات را از داخل سیگنال بیرون کشیده و آن‌ها را تجزیه و تحلیل کنیم. یکی از نرم‌افزارهایی که در آنالیز این سیگنال‌ها به ما کمک می‌کند این نرم‌افزار است. اگر علاقه دارید از آخرین پژوهش‌های این حوزه مطلع شوید، پیشنهاد ما سایت Mathworks.com است.

از دیگر کاربردهای آن در مهندسی پزشکی پردازش تصاویر پزشکی می‌باشد. در دوره آموزش پردازش تصویر در MATLAB (مهندسی پزشکی) عنوان شد، که یکی از بهترین ابزارهای مهندسی برای کار با تصاویر دیجیتال و انجام عملیات پردازشی روی آن‌ها، جعبه‌ابزار پردازش تصویر از زیر مجموعه‌های نرم‌افزار MATLAB می‌باشد. 

پردازش تصویر یا Image Processing، امروزه به عنوان یکی از مولفه‌های اساسی در سیستم‌های هوشمند و پشتیبان تصمیم است، که غالبا بر روی تصاویر دیجیتال و توسط سیستم‌های کامپیوتری اعمال می‌شود. کاربردهای متنوعی که پردازش تصویر در زمینه‌های مختلف فنی، صنعتی، شهری، پزشکی و علمی دارد، آن را به یک موضوع بسیار فعال در میان زمینه‌های پژوهشی تبدیل کرده است.

از جعبه‌ابزار پردازش تصویر متلب برای پردازش در تصاویری که از طریق دستگاه‌های MRI و CT-scan و یا PET و سایر دستگاه‌های تصویربرداری ثبت می‌شود استفاده می‌شود. از مهم‌ترین نتایج این پردازش‌ها تشخیص تومور و اندازه و مکان آن در بدن فرد بیمار است.

از دیگر کاربردهای این نرم‌افزاردر مهندسی پزشکی پیاده‌سازی الگوریتم بهینه‌سازی است. یکی از روش‌های بسیار پیشرفته الگوریتم‌های بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک است که کدهای آماده آن در نرم‌افزار قرار دارند. شما می‌توانید با دوره آموزش الگوریتم ژنتیک در MATLAB (مهندسی پزشکی)، به یادگیری این کاربرد متلب از پایه تا پیشرفته بپردازید.

آینده و بازار کار متلب در مهندسی پزشکی

کاربردهای نرم‌افزار متلب در مهندسی پزشکی رو به گسترش است. بنابراین یادگیری قابلیت‌های مختلف این نرم‌افزار علاوه بر یک ضرورت، یک مزیت بزرگ برای دانشجویان و مهندسان پزشکی به شمار آید. متلب با ظرفیت‌های فوق‌العاده‌ای که دارد، به ابزاری کلیدی در مهندسی پزشکی تبدیل شده و این روند صعودی است.

یادگیری نرم‌افزار متلب برای مهندسان پزشکی یک سرمایه‌گذاری هدفمند است چرا که بیمارستان‌ها و مراکز تحقیقاتی به مهندسانی نیاز دارند که توانایی استفاده موثر از متلب را داشته باشند. به دانش پژوهان توصیه می‌کنیم برای ورود به این حوزه، با دوره آموزش MATLAB (مهندسی پزشکی) شروع نمایند سپس به دوره‌های تخصصی‌تری که در مقاله به آن‌ها اشاره شد مراجعه کنند.

جمع‌بندی

نرم‌افزار متلب با توجه به گستردگی عملیاتی که دارد، در بسیاری در رشته‌های فنی پرکاربرد است. دوره‌های گروه آموزشی پارس پژوهان شامل آموزش متلب در همه رشته‌های مهندسی می‌باشد. در مهندسی پزشکی نیز گاهی برای تشخیص بیماری نیاز به تصویربرداری یا ثبت سیگنال از بدن بیمار است اما سیگنال و با تصویر به تنهایی به تشخیص بیماری کمک نمی‌کنند، لذا پردازش آن بسیار مهم می‌باشد تا به پزشک کمک کند تا بیماری را تشخیص دهد. در نتیجه آشنایی و تسلط به نرم‌افزار متلب بسیار برای متخصصین مهندسی پزشکی به ویژه گرایش بیوالکتریک بسیار حائز اهمیت است.

نویسنده مقاله: سمانه خان بیگی کارشناس مهندسی پزشکی – رضا صفایی کارشناس مدیریت صنعتی

در سال‌های اخیر، الگوریتم‌های فرا ابتکاری برای حل مسائل پیچیده در دنیای واقعی که زمینه‌های مختلفی مانند اقتصاد، مهندسی، سیاست، مدیریت و مهندسی را شامل می‌شوند، مورد استفاده قرار گرفته‌اند. الگوریتم ژنتیک (GA) به عنوان روشی برای بهینه‌سازی ابزار جست‌وجو برای حل مسائل دشوار بر اساس اصل انتخاب ژنتیکی نسبت داده می‌شود. در این الگوریتم علاوه بر بهینه‌سازی به یادگیری ماشین، تحقیق و توسعه نیز پرداخته‌ خواهد شد. این روش شبیه به تولید کروموزوم در زیست‌شناسی است که متغیرهایی مانند انتخاب، تقاطع و جهش با هم عملیات ژنتیکی را تشکیل می‌دهند که در ابتدا روی یک جمعیت تصادفی قابل اجرا هستند. چنانچه به این حیطه علاقه‌مندید پیشنهاد می‌کنیم این مقاله‌ی پژوهشی را از دست ندهید.

تعریف الگوریتم ژنتیک

الگوریتم ژنتیک یا GA یک الگوریتم بهینه سازی و فرا ابتکاری تعریف می‌گردد، این ابزار و الگوریتم برای حل مسئله های بهینه سازی اختصاصی طراحی گردیده است. این الگوریتم اولین بار توسط جان هلند (Jan Holland) در سال 1970 میلادی معرفی شد و در دهه 60 و 70 با تلاش وی و شاگردانش در دانشگاه میشیگان آمریکا توسعه پیدا کرد. جان هلند با تکیه بر نظریه تکامل وراثتی، نظریه انتخاب طبیعی و نحوه انتقال خصوصیات از والدین به فرزندان، در انسان و فرموله کردن این رفتارها به یک الگوریتم برای حل مسئله رسید که نام آن را Genetic Algorithm نامید. در سال 1992 مقاله‌ای توسط دی جانگ، با عنوان “الگوریتم وراثتی بهینه ساز تابع نیست” ارائه شد که بیان می‌کرد این الگوریتم فقط یک بهینه ساز برا حل توابع ریاضی نیست بلکه توانایی بسیاری برای حل مسائل مختلف در دنیای واقعی را دارد. در ادامه الگوریتم‌های فرا ابتکاری جدید فراوانی با الهام از طبیعت ایجاد شد و معرفی گردید. در واقع میتوان الگوریتم ژنتیک را به عنوان اصل پایه و اولین الگوریتم فرا ابتکاری معرفی کرد.

الگوریتم ژنتیک، تعدادی راه حل اولیه برای مسئله مورد نظر به‌صورت تصادفی می‌سازد که به هر راه حل به اصطلاح کروموزوم گفته می‌شود و به مجموعه همه کروموزوم‌ها یا راه حل‌ها اصطلاحا جمعیت گفته می‌شود. بعد از این که یک جمعیت به ‌صورت تصادفی ساخته شد، الگوریتم ژنتیک میزان خوب بودن هر یک از کروموزوم‌های جمعیت را (با تابع شایستگی) بررسی می‌کند سپس سعی می‌کند طی سه مرحله بنام‌های "انتخاب"، "ترکیب" و "جهش" راه حل‌ها را بهبود دهد و راه حل‌های جدیدی را تولید کند. در این الگوریتم از یک سری مفاهیم استفاده می‌شوند که عبارتند از:

• ژن (Gene)
• کروموزوم (Chromosome)
• آل (Allele)
• جمعیت (Population)
• تابع شایستگی یا تابع برازش (Fitness Function)
• تولید مثل (Reproduction) 
• عملگر انتخاب (Selection)
• عملگر ترکیب (Crossover)
• عملگر جهش (Mutation)
• همگرایی (Convergence)

الگوریتم ژنتیک در متلب

یکی از شناخته شده‌ترین روش‌های بهینه سازی هوشمند الگوریتم ژنتیک در متلب محسوب می‌گردد. الگوریتم ژنتیک در متلب یکی از ابزارهای قدرتمند برای حل مسائل بهینه‌سازی و جست‌وجو به شمار می‌رود. متلب به عنوان یک محیط برنامه‌نویسی و محاسباتی، امک

انات فراوانی برای پیاده‌سازی و استفاده از الگوریتم‌های ژنتیک فراهم می‌کند. کاربران از رشته‌های مختلف با استفاده از نرم افزار متلب از این الگوریتم برای پیشبرد اهداف پژوهشی استفاده می‌کنند. اهمیت این الگوریتم در محاسبات تکاملی و همچنین هوش محاسباتی در مسائلی که برای حل آن‌ها از الگوریتم در متلب استفاده می‌شود نمود پیدا می‌کند. در جعبه ابزار نرم افزار MATLAB کدهای آماده الگوریتم ژنتیک وجود دارد و محققین می‌توانند از این کدهای آماده برای بهینه سازی مسائل ریاضی استفاده کنند. این الگوریتم را میتوان از اول تا آخر در نرم افزار متلب کدنویسی کرد. از جمله مسائل و کاربردهای الگوریتم ژنتیک در متلب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مسئله مکان‌یابی در مدل‌های ریاضی
• مسئله حمل و نقل
• حل مسائل تخصیص و شناسایی و مدل‌سازی سیستم 
• کمک کننده در تست نرم‌افزارها
• طراحی بهینه سازه‌ها
• بهینه‌سازی الگوریتم‌های تولید متن یا تصویر
• شناسایی الگوها در داده‌های ژنتیکی 
• بهینه‌سازی مدل‌ها برای پیش‌بینی رفتار سیستم‌ها
• طراحی مدارهای الکتریکی بهینه
• بهینه‌سازی در زنجیره تأمین برای کاهش هزینه‌
• شبیه‌سازی و پیش‌بینی رفتار بازار 
• بهینه سازی ایمپلنت‌ها و پروتزهای ارتوپدی
• کمک‌کننده در مسیر حرکت و کنترل ربات‌ها

مراحل انجام پروژه‌های الگوریتم ژنتیک در متلب:

• نمایش دامنه متغیر مسئله
• تعریف یک تابع برازش
• تولید تصادفی جمعیت اولیه
• محاسبه برازش هر کروموزوم منفرد
• انتخاب یک جفت کروموزوم
• ایجاد یک جفت کروموزوم فرزند

مراحل الگوریتم ژنتیک

پنج فاز و مرحله برای الگوریتم ژنتیک در نظر گرفته می‌شود:

1. جمعیت اولیه
2. عملگر سازگاری
3. انتخاب
4. ترکیب
5. جهش

این رویکرد 5 مرحله‌ای به ویژه در زمینه‌های مهندسی و برنامه‌ریزی مفید است، به خصوص در جایی که روش‌های سنتی حل مسئله ممکن است به دلیل پیچیدگی و تعداد راه‌حل‌های ممکن غیرعملی باشند. در جدول زیر 5 فاز به طور کامل توضیح داده شده‌اند: 

مراحل الگوریتم ژنتیک	توضیحات
جمعیت اولیه (Initial population)	این فرآیند با مجموعه‌ای از نمونه‌های اولیه و راه حل‌ها آغاز می‌شود جمعیت (population) نامیده می‌شود. هر نمونه از این جمعیت یک راه حل برای مشکلی است که ما می‌خواهیم آن را حل کنیم. هر نمونه این جمعیت به وسیله‌ی مجموعه‌ای از پارامترها توصیف و طبقه بندی می‌شود که به هر یک از این پارامترها ژن (Genes) گفته می‌شود. این ژن‌ها به هم می‌پیوندند و تولید یک رشته به نام کروموزوم (Chromosome) می‌کنند که تمام ویژگی‌های راه حل ما را ارائه می‌دهد.
عملگر سازگاری (Fitness function)	مرحله دوم الگوریتم ژنتیک عملگر سازگاری است که مشخص می‌کند هر نمونه این جامعه به چه میزان قابلیت سازگاری با محیط را دارد، با این کار به هر یک از نمونه‌ها امتیازی اختصاص داده می‌شود و احتمال این که یک نمونه از جامعه برای ادامه نسل انتخاب شود به این امتیاز که بر اساس سازگاری به آن اختصاص داده می‌شود بستگی دارد. عملگر سازگاری باید دو ویژگی مهم را داشته باشد: این عملگر باید به اندازه کافی برای انجام محاسبات سریع باشد و باید بتواند به صورت کمی میزان سازگاری راه حل‌های اولیه و همچنین راه حل‌های به وجود آمده از ترکیب دو راه حل والد را به داشته باشد.
انتخاب (Selection)	انتخاب فرآیند گزینش والد‌های مناسبی است که بتوانند با هم ترکیب شوند و نسل‌های بعدی را به وجود آورد. در این مرحله ما بهترین و سازگارترین نمونه جامعه را انتخاب می‌کنیم و به آن‌ها اجازه می‌دهیم که ژن‌های خود را به نسل بعد انتقال دهند. دو جفت نمونه از این جمعیت برحسب بیش‌ترین سازگاری انتخاب می‌شوند که ما آن‌ها را والد می‌نامیم. افراد با بالاترین سازگاری شانس بیش‌تری برای انتخاب شدن و ادامه نسل دارند.
ترکیب (Crossover)	ترکیب مهم‌ترین و اساسی‌ترین فاز و مرحله الگوریتم ژنتیک محسوب می‌شود. هر کدام از این جفت والدها با هم ترکیب می‌شوند و نمونه جدید به وجود می‌آورند نقطه بازترکیب به صورت تصادفی در داخل ژن‌ها انتخاب می‌شود. نمونه‌های جدید با انتقال جابه‌جایی ژن‌های والد و انتقال یک ژن از والد اول به والد دوم و برعکس به وجود می‌آیند. این جابجایی از ابتدای ژن‌ها تا نقطه بازترکیب به صورت متناظر صورت می‌گیرد و فرزندان جدید به جمعیت اضافه می‌شوند.
جهش (Mutation)	پس از شکل‌گیری نمونه‌های جدید بعضی از ژن‌ها دچار جهش می‌شوند که احتمال تصادفی بودن این جهش کم است. هدف اصلی جهش نگه داشتن تنوع و تمایز میان جمعیت و جلوگیری از همگرا شدن زودهنگام جمعیت به یک نوع خاص است.

اهمیت یادگیری الگوریتم ژنتیک 

در دهه‌ی اخیر الگوریتم‌های ژنتیک با توانایی کاوش در فضاهای بزرگ و پیچیده و یافتن بهترین راه حل ممکن به عنوان یک ابزار مدل سازی مناسب معرفی شدهاند. مهندسین و پژوهشگران با استفاده از نرم افزارهای کد نویسی مانند پایتون و متلب این الگوریتم‌های را اجرا می‌کنند. این الگوریتم‌ها در سرعت بخشیدن به مسائل عمرانی مانند ساخت سازه‌های عظیم و بهینه نمودن آن‌ها برای تبدیل‌شدن بهترین و مستحکم‌ترین نوع ساخت و حتی در طراحی تجهیزات پزشکی تاثیر بسزایی دارند. یادگیری الگوریتم ژنتیک در متلب نیز با توجه به مسائل بیان شده از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا با توانایی حل مسائل پیچیده در الگوریتم‌های ژنتیک در بسیاری از رشته‌ها نقش کلیدی ایفا می‌کند و می‌تواند بهینه‌سازی را برای شکل‌های مختلفی از مسئله به اجرا درآورد. یادگیری این الگوریتم برای دانشجویان و پژوهشگران کمک می‌کند تا با روش‌های پیشرفته‌تر برای حل مسائل خود آشنا شوند.

شما می‌توانید دوره‌ آموزش نرم افزار متلب را به صورت تخصصی در گروه آموزشی پارس پژوهان آغاز نمایید و از تجربیات بهترین اساتید این مجموعه در حیطه‌ی الگوریتم ژنتیک در رشته‌های مختلف تحصیلی بهره‌مند شوید. در ادامه برخی از مهم‌ترین دوره‌های گروه آموزشی پارس پژوهان مرتبط را مشاهده می‌نمایید:

• دوره آموزش متلب
• دوره آموزش الگوریتم ژنتیک در متلب
• دوره آموزش پردازش سیگنال‌های حیاتی در متلب
• دوره آموزش پردازش سیگنال دیجیتال در متلب
• دوره آموزش پردازش تصویر در متلب

برای مشاهده یک نمونه از کاربرد الگوریتم ژنتیک در طراحی سیستم‌های پزشکی و مدل‌سازی‌های زیستی، مطالعه مقاله در مجله Multimedia Tools and Applications توصیه می‌شود. الگوریتم ژنتیک به دلیل توانایی بالا در حل مسائل پیچیده، به ‌ویژه در طراحی تجهیزات و سیستم‌های پزشکی، نقش پررنگی در رشته مهندسی پزشکی ایفا می‌کند. اگر علاقه‌مند به شناخت بیشتر این حوزه هستید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله مهندسی پزشکی چیست؟ را مطالعه کنید.

جمع بندی

الگوریتم ژنتیک، به طور قطع شناخته شده‌ترین روش بهینه سازی هوشمند و الگوریتم تکاملی است که کاربردهای فراوانی در رشته‌های مختلف علمی و مهندسی دارد. الگوریتم ژنتیک شامل دسته‌ای از الگوریتم‌های بهینه‌سازی احتمالی است. ابزار MATLAB در محاسبات برای یافتن راه‌حل‌های تقریبی برای بهینه‌سازی و مسائل جستجو استفاده می‌شود. در مجموع، الگوریتم‌های ژنتیک با بهره‌گیری از اصول تکامل و سازگاری، ابزاری قدرتمند برای مقابله با مسائل پیچیده هستند. یادگیری الگوریتم ژنتیک در متلب نه تنها به دانشجویان و پژوهشگران کمک می‌کند تا مهارت‌های فنی و تحلیلی خود را تقویت کنند بلکه آن‌ها را برای حل مسائل واقعی و چالش‌های جدید آماده می‌سازد. 

نویسنده مقاله: سمانه خان بیگی، کارشناسی مهندسی پزشکی. صالحه علی پور کارشناس ارشد مهندسی پزشکی.

پهپاد یکی از لغت‌هایی است که در چند سال اخیر در زمینه‌های مختلفی شنیده شده است. پهپاد یا به اختصار پرنده‌ی هدایت‌پذیر از دور (پهپاد) یک وسیله هوایی است که بدون داشتن خلبان انسانی مستقر بر روی آن یعنی از دور قابل هدایت باشد. در واقع پهپاد یک سازه هوافضایی و معادل فارسی شده‌ی عبارت Unmanned Aerial Vehicle (UAV) است. پهپاد نیز به‌عنوان یک سازه هوافضایی به شمار می‌رود و از قوانین و فناوری‌های این حوزه بهره می‌برد. این هواپیمای کوچک نقش مهمی که در جنگ و مسائل نظامی ایفا می‌نماید، برای درک و آشنایی بهتر با این مبحث، مطالعه مهندسی هوافضا چیست؟ می‌تواند کمک‌کننده باشد.
در این مقاله نوعی از پهپادها با نام مولتی روتور، مورد بررسی قرار خواهد گرفت و کاربردهای جدیدی از آن را بیان می‌کنیم.

معرفی مولتی روتور

پهپاد (UAV) یا هواپیمای بدون سرنشین با هدف شناسایی حسگرها، تعیین‌کننده‌های هدف، ارسال و شناسایی مهمات تهاجمی یا فرستنده‌های الکترونیکی برای تداخل یا نابودی اهداف دشمن طراحی شده‌اند. پهپادها که فاقد خدمه، سیستم‌های پشتیبانی از حیات و الزامات طراحی و ایمنی هواپیماهای سرنشین‌دار هستند، می‌توانند به طور قابل توجهی کارآمد باشند و برد و استقامت قابل توجه بیشتری نسبت به سیستم‌های سرنشین‌دار معادل ارائه دهند.

پهپادها انواع گوناگونی دارند که برای کاربردهای متفاوت مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگر از نظر نوع عملکرد در پرواز به دسته‌بندی آن‌ها بپردازیم می توان به دو نوع زیر اشاره نمود:

• بدون سرنشین بال ثابت
• مولتی روتورها

مولتی روتور یا مولتی‌کوپتر (multirotor or multicopter) یک نوع پرنده بدون سرنشین است که بیش از دو روتور(Rotor) دارد. روتور به بخش دوار یک دستگاه گفته می‌شود. نحوه برخاست و پرواز این پرنده‌ها مشابه هلیکوپتر از طریق چرخش روتورها و در نتیجه چرخش پره‌های متصل به آن است. مولتی روتور ها بر اساس تعداد روتور نام‌گذاری می‌شوند:

انواع مولتی روتور	توضیحات
مولتی روتور با سه روتور  tricopter	این پهپاد نیروی شناوری ایجاد می‌کند که برای حرکت و کنترل استفاده می‌شود. فاصله بازوها معمولاً ۱۲۰ درجه است و معمولاً به شکل Y و گاهی اوقات به شکل T است. مزایای این نوع پهپاد کم‌هزینه بودن، انعطاف‌پذیری و اندازه سبک آن است چون فقط به سه روتور نیاز دارد که پیکربندی نسبتاً کم‌هزینه‌ای به شمار می‌رود و به دلیل کم بودن تعداد موتورها قدرت بالابری زیادی ندارد.
مولتی روتورهای با 4 روتور یا quadcopter	مدل 4 موتوره محبوب‌ترین نوع مولتی‌کوپتر موجود در فرم‌های X و H شکل است. چهار موتور روی یک قاب متقارن هستند. دو موتور در جهت عقربه‌های ساعت دو موتور باقی‌مانده در خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخند تا تعادل را حفظ کنند. در این مولتی روتور شاهد عملکرد ایده‌آلی از نظر پایداری و زمان پرواز خواهیم بود.
مولتی روتورهای با 8 روتور یا hexacopter	هگزاکوپتر در هر بازو معمولاً ۶۰ درجه است و شامل موتورهای بیشتری نسبت به کوادروتور است تا پایداری و قدرت آن افزایش یابد. این پهپاد بخاطر بالا بودن زمان مداخله با افزونگی باعت می‌شود که اگر موتور پهپاد در طول پرواز از کار بیفتد، بتواند به‌درستی در هوا کار به پرواز ادامه دهد و به طور ایمن فرود بیاید.
کوادکوپتر یا کوادروتور (Quadcopter or Quadrotor)	در واقع زیر مجموعه‌ای از مولتی روتورها به شمار می‌آید که به دلیل کمک گرفتن از چهار پروانه برای نیروی پیشرانش، با کواد (چهار) کوپتر نامیده می‌شود.

کوادکوپترها به دلیل داشتن قدرت مانور فوق‌العاده و پروازهایی با تعادل بالا از کاربردهای بسیار گسترده‌ای برخوردارند، به همین دلیل در سال‌های اخیر توجه شرکت‌ها، دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی بیش از پیش به این نوع از پهپادها جلب شده است و لذا روزانه پیشرفت چشم‌گیری در امکانات و پرواز این نوع از پرنده‌ها مشاهده می‌کنیم.

اجزای مولتی روتور

مولتی روتورها یا پهپادهای چند موتوره از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که هر کدام نقش مهمی در عملکرد کلی پهپاد دارند. اجزای اصلی مولتی روتور عبارتند از:

• بدنه
• موتور
• موتور براش (Brushed motor)
• موتورهای کورلس(coreless)
• موتور براشلس(Brushless motor)
• ملخ
• سیستم کنترل پرواز(Flight controller)

بدنه

در بدنه‌ی یک مولتی روتور موارد پراهمیت زیادی وجود دارد زیرا این فاکتور کی از عوامل مهم به پرواز درآمدن و و سقوط نکردن کوادکوپتر خواهد بود.

• قاب یا بدنه از نظر سایز، جنس، وزن و طراحی چیدمان مهم است.
• در جنس بدنه دو فاکتور کلیدی سبکی و استحکام باید برقرار شود.
• جنس بدنه باید تعادل بین سبکی و استحکام برقرار کند.
• آلومینیوم، چوب، فیبر، کربن، فوم و فایبرگلاس مواد معمول برای ساخت بدنه هستند.
• در طراحی چیدمان بدنه در نوع X باید وزن کم، پایداری زیاد و طراحی متقارن انجام شود و فاصله موتورها از سیستم کنترل پرواز برابر باشد.
• در طراحی چیدمان بدنه در نوع H نیز وزن زیاد و استحکام بالا بهترین خواهند بود و موتورهای عقب و جلو نزدیک‌تر به یکدیگر نسبت به موتورهای طرفین باشند

موتور

نیروی پیشران مولتی روتورها از طریق، موتورهای الکتریکی تامین می‌شود. موتورهای الکتریکی انواع متفاوتی دارند. یکی از ویژگی‌های دسته‌بندی موتورها، وجود یا عدم وجود جاروبک یا براش (brush) است.

موتور براش (Brushed motor)

در ساختار این موتورها، آهنربا ثابت و سیم‌پیچ ها متحرک هستند و قطعه‌ای بنام برس یا براش وظیفه تقسیم ولتاژ را انجام می‌دهد.

موتورهای کورلس(coreless)

نوع خاصی از موتورهای DC دارای براش هستند که روتور آن‌ها بدون هسته آهنی ساخته شده و می‌تواند شتاب بالایی را تولید کند. موتورهای کورلس به دلیل نحوه کار آسان و قیمت ارزان، از محبوبیت خاصی در بین کاربران و سازندگان کوادروتور برخوردار هستند. البته این موتور فقط برای کوادروتورهای کوچک و با قابلیت‌های پایین کاربرد دارد.

موتور براشلس(Brushless motor)

موتورهای براشلس با همان اصل مورد استفاده در موتورهای معمولی کار می‌کنند، با این تفاوت که در این موتورها، سیم‌پیچ ثابت بوده و آهنرباها می‌چرخند. براشلس‌ها نسبت توان به وزن بسیار بالاتری دارند. از آنجایی که سیم‌پیچ در این موتورها ساکن است، نیازی به برس‌ها نیست. کار تقسیم ولتاژ بین سیم‌پیچ‌ها را کنترل‌کننده سرعت یا همان اسپید کنترل (Electronic Speed Control= ESC) انجام می‌دهد که به معنای کنترل سرعت به صورت الکترونیکی است.

ملخ

 ملخ یا پیشران وسیله‌ای است که از آن برای تبدیل نیروی مکانیکی به نیروی رانش استفاده می‌شود. نیروی رانش لازم را از به حرکت درآوردن هوا یا آب فراهم می‌گردد. یک ملخ از دو یا چند تیغه یا پره‌ی تاب ‌خورده تشکیل می‌شود.

در مورد ملخ، 3 ویژگی اهمیت دارد:

• قطر ملخ: فاصله‌ی بین دو سر ملخ قطر ملخ نام دارد.
• گام ملخ: مسافتی که یک ملخ در طی یک دور چرخش می‌پیماید را گام ملخ می‌نامند.
• تعداد پره‌ها: افزایش تعداد پره‌های ملخ مقدار تراست را افزایش می‌دهد اما در کل بهره را کاهش خواهد داد؛ همان اتفاقی که در ملخ بلندتر روی می‌دهد. در واقع با افزایش پره‌ها مجبور نیستیم طول ملخ را زیاد کنیم.

سیستم کنترل پرواز(Flight controller)

در تعریف ساده مجموعه‌ی نرم افزارها و سخت ‌افزارهایی که به کنترل کردن پرنده کمک می‌کنند. این سیستم جعبه‌ای کوچک است که پر از قطعات الکترونیکی و نرم‌افزار هوشمند که هر کاری را که پهپاد انجام می‌دهد، نظارت و کنترل می‌کند مانند مغز موجودات مختلف. کنترل‌کننده‌های پرواز نیز از نظر اندازه و پیچیدگی متفاوت هستند.

کاربردهای مولتی روتور در زندگی روزمره

موارد استفاده	توضیحات
عکاسی و فیلم برداری	از بیشترین کاربردی که از مولتی روتور‌ها می‌شود می‌توان به عکس‌برداری و فیلم‌برداری از کاربری‌های ساده مثل مراسم‌ها و تشریفات تا نقشه‌برداری مثال زد.
کشاورزی	از دیگر کاربردهای مولتی روتورها در صنایع کشاورزی برای آبیاری مزارع، سم پاشی و دیده بانی محصولات است.
نظامی	از موارد دیگری که پهپادها به کمک نیروی انسانی آمده است، موقعیت‌های نظامی است به‌دست آوردن اطلاعات تصویری و صوتی به وسیله ریزپرنده‌ها انجام می‌شود و حتی تا مرزبانی‌های گسترده را شامل می‌شود.
آتش نشانی	رساندن آب به تمام محل‌های درگیر آتش از مراحل پیچیده و سخت کار آتش‌نشان‌ها است. امروزه مولتی روتورها به کمک آتش نشان‌ها آمده اند تا با کمترین آسیب به افراد، عمل اطفاء حریق انجام شود.
امداد و نجات	امدادرسانی در شرایط خطر همیشه یکی از دغدغه‌های انسان‌ها بوده است. ورود به محل‌های غیرقابل دسترس برای انسان‌ها یکی از ویژگی‌های جالب پهپادها است
کنترل ترافیک	برای بررسی و رصد میزان ترافیک در سطح معابر به بزرگراه، نیروی انسانی، زمان و هزینه زیادی صرف می‌شود. پهپادها با پرواز بر فراز این معابر و عکس‌برداری و فیلم‌برداری می‌توانند در کنترل ترافیک به پلیس راهنمایی و رانندگی کمک کنند.
حمل بار	در فرآیند حمل بار مولتی روتورها می‌توانند مانند یک پستچی عمل کنند و با انتقال محوله‌های پستی،دارویی وظایف خود را در زمان کوتاهی انجام دهد.

چالش ها و محدودیت ها

مولتی روتورها کاربرد های گسترده ای در صنایع و زندگی روزمره‌ی انسان‌ها دارند. این کاربردها در ایران با استفاده از پهپاد به عنوان ابزار فیلم و عکس برداری در مراسمات و نقشه برداری شروع گردید. حال نیز مصارف پزشکی، حمل و نقل و کشاورزی به سرآمد استفاده‌ی خود در پهپادها رسیده است. با اینکه بیش از یک دهه است که پهپادها در زمینه‌های غیرنظامی فعال هستند اما شما می‌توانید با گذراندن دوره‌های حرفه ای، علم ساخت و کنترل آن‌ها را کسب کنید.

گروه آموزشی پارس پژوهان با برگزاری دوره‌های تخصصی هوافضا می‌تواند شما را  از استعدادهای شکفته نشده‌ تان باخبر نماید. با شرکت در دوره‌های زیر می‌توانید حتی در حیطه‌های نظامی نیز قدمی بزرگ برای سربلندی کشور خود بردارید:

• دوره آموزش پهپادهای مولتی روتور
• دوره آموزش خلبانی پهپاد مولتی روتور
• دوره آموزش آباکوس مقدماتی
• دوره آموزش سالیدورک مقدماتی 

جمع بندی 

در مجموع با در نظر گرفتن همه‌ی این کارکردها، پهپادها و به طور خاص نوع رایج مولتی روتور، مانند همه دست سازه‌های بشر، با هدف خدمت به انسان‌ها، طبیعت و بهبود کیفیت زندگی، طراحی و تولید می‌شود. هرچند گاهی کاربردهای منفی نیز دارد. علاقه‌مندان به یادگیری و ساخت پهپاد می‌توانند در این زمینه‌ی پولساز قدم بگذارند و با آموزش دیدن و هدف گذاری در این زمینه به بهترین درجات دست پیدا کنند.

نویسنده: ستاره دهقان، کارشناس مهندسی هوافضا. صالحه علی پور کارشناس ارشد مهندسی پزشکی

نتایج تجربی نشان داد که شکست با شروع و انتشار ترک در صفحه پایینی بتن آغاز شد، با حالت شکست نهایی به عنوان شکست برشی در صفحه پایین و لغزش سطحی بین صفحه و صفحه پایین مشخص شد. هنگامی که طول عمر خستگی به چرخه های 6 × 106 (بار هم دامنه) یا 2 × 106 (بار دامنه متغیر) نزدیک شد، کاهش واضحی در سفتی مشاهده نشد و ترک ها به کندی رشد کردند، که مقاومت خوبی در برابر خستگی در بارگذاری چرخه ای نشان داد. بار شبه استاتیکی علاوه بر این، محل شروع ترک و عمر خستگی بر اساس تئوری آسیب خستگی پیش‌بینی می‌شود که تطابق خوبی با نتایج آزمایش نشان می‌دهد. سازه های فولادی در شرایط عملیاتی به طور اجتناب ناپذیری به عوامل تصادفی مختلفی بستگی دارد. از جمله تأثیرگذارترین عوامل، ویژگی‌های چرخه بار، مانند میانگین‌ها و دامنه‌های تنش است. بنابراین، دانش توزیع احتمال آنها برای تحلیل و پیش‌بینی msc fatigue بسیار مهم است. مدل‌های مخلوط احتمالی محدود قبلاً برای این منظور استفاده شده‌اند.

مزایای msc fatigue:

مدل‌های مخلوط با مولفه‌های log- مدل به طور قابل توجهی بهتر از مخلوط های گاوسی عمل می کند و بنابراین می تواند به عنوان یک مدل مناسب در موارد مشابه استفاده شود. سازه های بتنی اغلب تحت بارگذاری عمر خستگی ناپیوسته عمل می کنند. در این کار، آزمایش های msc fatigue ناپیوسته برای اولین بار برای بررسی عملکرد عمر خستگی بتن معمولی تحت بارگذاری چرخه ای ناپیوسته طراحی شد. در طول تست‌های msc fatigue ناپیوسته، چرخه‌های تنش مکرر با فواصل زمانی بدون بار با مدت‌های مختلف قطع شد. نتایج نشان داد که فاصله زمانی می‌تواند باعث ایجاد تغییر شکل پلاستیک تولید شده توسط بارگذاری چرخه‌ای شود. کرنش باقیمانده در یک چرخه فاصله دار چرخه S، که یک بازه زمانی را دنبال می کند، به طور قابل توجهی بزرگتر از یک چرخه معمولی چرخه  N بود، که هیچ فاصله ای قبل از آن وجود ندارد. تخمین عمر خستگی با نرم افزار msc fatigue، که توسط یک مدل اتلاف انرژی تخمین زده شد، نمونه مورد استفاده در آزمایش‌های عمر خستگی ناپیوسته: کمتر از آزمایش‌های تخمین عمر خستگی معمولی بود. عمر خستگی ناپیوسته: با این حال، زاویه دیلاتانسی در هر دو چرخه S و N ثابت ماند. آستانه بازه زمانی در 120 ثانیه با حداکثر نرخ کاتالیزوری 117 درصد برای بتن آزمایش شده مشخص شد.به عنوان نمونه‌هایی از فولادهای جدید ساختاری با کارایی بالا، فولادهای با نقطه تسلیم پایین به دلیل ویژگی‌های عالی خود در فناوری اتلاف انرژی و طراحی لرزه‌ای مورد توجه فزاینده‌ای قرار گرفته‌اند. از آنجا که بارگذاری چرخه ای دینامیکی در طول عمر خستگی مفید در کاربردهای مهندسی اجتناب ناپذیر است، توسعه درک عمیق از رفتار تخمین عمر خستگی این ماده بسیار مهم است. در اینجا، رفتار تخمین عمر خستگی(msc fatigue) چرخه پایین است، فولادهای نقطه تسلیم پایین تولید شده در چین، یعنی LY100، LY160، و LY225، با استفاده از یک رویکرد مبتنی بر انرژی بررسی شده است. کوپن های فولاد محوری با بارگذاری چرخه ای کاملاً معکوس و فشاری با نسبت کرنش اسمی Râ¯=â¯â1 با نرخ کرنش ثابت 0.1% Sâ1 آزمایش می شوند. دامنه کرنش از 0.5٪ تا 6.0٪ در افزایش 0.5٪ متغیر است. ابتدا جزئیات تجربی و نتایج عمر خستگی معرفی شده است. پس از آن، با استفاده از یک رویکرد مبتنی بر انرژی، انرژی کرنش پلاستیک حلقوی، خواص حلقه پسماند چرخه‌ای، و تخمین عمر خستگی(msc fatigue) به طور کامل تجزیه و تحلیل می‌شوند. در نهایت، یک روش ساده برای تخمین عمر خستگی پیشنهاد شده است. نتایج نشان می‌دهد که چگالی انرژی کرنش پلاستیک یک پارامتر مهم برای msc fatigue چرخه پایین فولادهای نقطه تسلیم پایین با درجه دقت قابل قبولی است. روش ساده پیشنهادی می‌تواند یک جایگزین موثر و قابل اعتماد برای بررسی msc fatigue چرخه فولادهای نقطه تسلیم پایین ارائه کند.

چهارده نمونه تولید و تحت بارگذاری عمر خستگی:

چهار نقطه مورد آزمایش قرار گرفتند، که طی آن خوردگی تقویت‌کننده با یک روش تسریع شده با استفاده از محلول NaCl 5٪ همراه با یک جریان تحت تاثیر ثابت القا شد. چهار سطح مختلف از حداکثر بار خستگی، یعنی 50٪، 55٪، 65٪ و 75٪ از ظرفیت بارگذاری نهایی با فرکانس های بارگذاری خستگی 1.5 â¯Hz و 4.5â¯Hz و جریان های تحت تاثیر خوردگی 0.5â¯A 1.0â¯A، 1.5â¯A و 2.5â¯A به تیرها اعمال شد. الگوهای ترک، حالت‌های شکست، msc fatigue، خوردگی تقویت‌کننده و سفتی خمشی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج آزمایش نشان داد که گنجاندن خوردگی به طور قابل توجهی باعث کاهش شکل‌پذیری، عمر خستگی و سفتی خمشی تیرهای RC شد. سطوح بیشتر از حداکثر بار خستگی و جریان تحت تاثیر تمایل به کوتاه شدن عمر خستگی دارد. خوردگی عمومی و موضعی به طور همزمان تحت اثرات مشترک بارگذاری خستگی و خوردگی رخ می دهد. همچنین مشخص شد که سفتی خمشی تیرهای RC تحت بارگذاری خستگی همراه و خوردگی در چرخه‌های بارگذاری اولیه افزایش یافته و سپس تقریباً پایدار باقی می‌ماند و به دنبال آن یک کاهش سریع درست قبل از شکست وجود دارد. قابلیت ساخت افزودنی  AM برای ساخت مواد چندگانه امکان ساخت اجسام پیچیده و چند منظوره با ترکیبات مواد ناهمگن و خواص مکانیکی متفاوت را می دهد. فرآیند جت پران مواد AM به طور خاص توانایی ساخت ساختارهای چند ماده ای با خواص مواد و انعطاف پذیر را دارد. تحقیقات موجود خواص خستگی نمونه های پرینت سه بعدی چند ماده ای را بررسی کرده است و نشان می دهد که در رابط های چند ماده ای ضعف وجود دارد. در عوض، این مقاله به دنبال بررسی اثرات انتقال تدریجی مواد بر عمر خستگی نمونه‌های چند ماده‌ای چاپ‌شده سه بعدی است.

بررسی msc fatigue در رابط چند ماده ای:

گرادیان های گام به گام با گرادیان های پیوسته ایجاد شده از طریق طراحی مبتنی بر وکسل مقایسه می شوند. نتایج نشان‌دهنده اثرات الگوهای گرادیان مواد مختلف و طول‌های انتقال مواد مختلف بر عمر خستگی نمونه‌های چند ماده‌ای است. علاوه بر این، رفتار کامپوزیت‌های مواد منفرد برای تأیید اینکه چگونه طراحی‌های گرادیان بر اساس ترکیبات مختلف مواد بر خواص آنها تأثیر می‌گذارد، مورد مطالعه قرار می‌گیرد. برای کنترل لرزه ای و تکنیک های جداسازی، فولادهایی با نقطه تسلیم پایین از جمله مطمئن ترین و ایده آل ترین مواد اتلاف کننده انرژی هستند. سازه‌ها در شرایط زلزله معمولاً تحت بارهای چرخه‌ای با دامنه‌های کرنش بزرگ قرار می‌گیرند، که در آن خستگی سیکل کم و عملکرد شکست تحت بارگذاری مکرر یک نیاز ضروری است. در مطالعه ارائه شده در این مقاله، بررسی جامع و سیستماتیک بر روی خواص خستگی سیکل پایین و رفتارهای شکست فولادهای نقطه تسلیم پایین (LY100، LY160 و LY225) انجام شد. کوپن های فولادی، محوری تحت دامنه های مختلف کرنش ثابت از 0.5٪ تا 6٪ با افزایش 0.5٪ آزمایش شدند. پس از معرفی جزئیات تجربی، مشاهدات و عمر خستگی گزارش شده است. سپس، بر اساس داده های تجربی، رفتار سخت شدن چرخه ای و پاسخ تنش-کرنش چرخه ای به طور کامل مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. در نهایت با هدف پیش‌بینی عمر خستگی سیکل پایین، پارامترهای مادی رابطه کافین-منسون و مدل کورودا تعیین و تحلیل‌های مقایسه‌ای انجام شد. این مقاله ممکن است مرجع ارزشمندی برای کاربردهای مهندسی و تحقیقات بیشتر در مورد عملکرد خستگی چرخه پایین فولاد با نقطه تسلیم پایین باشد.

جمع بندی 

عمر خستگی سازه مهندسی شامل دو بخش است: عمر شروع ترک و عمر انتشار ترک. مکانیک شکست برای تخمین عمر انتشار ترک در سازه های مهندسی واقعی به کار گرفته شده است و دستاوردهایی نیز داشته است. در واقع، مطالعه موجود نشان داد که شروع ترک خستگی نیز یک دوره مهم در کل زندگی خستگی است. بنابراین، روش جدیدی برای پیش‌بینی کل عمر خستگی با نرم افزار msc fatigue اجزای بریدگی بر اساس تئوری مکانیک آسیب در این مقاله پیشنهاد شده است. معادله تکامل آسیب نمونه شکاف تحت بارگذاری فشاری کششی بر اساس محلول شکل بسته به دست می‌آید. توزیع تنش ریشه شکافی با استفاده از روش اجزای محدود مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. کل عمر خستگی نمونه بریدگی با روش پیشنهادی زمانی که فاکتور تمرکز تنش متفاوت است تخمین زده می شود. تأیید شده است که نتایج محاسبه شده با روش پیشنهادی به نتایج تجربی نزدیک است و مدل ارائه شده در این مقاله نسبت به قانون منسون-تابوت برتری دارد. نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادی مختصر، موثر و برای کاربرد عملی امکان پذیر است.

نویسنده: مصطفی عینعلی، کارشناس دپارتمان مهندسی مواد و متالورژی 

نرم‌ افزار Sysweld یکی از ابزارهای پیشرفته در زمینه شبیه‌سازی فرآیندهای جوشکاری است که به مهندسان و پژوهشگران امکان می‌دهد تا با استفاده از مدل‌سازی و تحلیل‌های دقیق، رفتار و ویژگی‌های متالورژیکی و مکانیکی مواد در حین و پس از فرآیند جوشکاری را بررسی کنند. این نرم ‌افزار به طور خاص برای شبیه‌سازی انواع فرآیندهای جوشکاری مانند جوشکاری قوسی، لیزری و الکترون‌بینی طراحی شده و به کاربران کمک می‌کند تا اثرات حرارتی و تنش‌های داخلی در مواد را شبیه‌سازی کرده و رفتار آن‌ها را در شرایط واقعی پیش‌بینی کنند.

 Sysweld با فراهم آوردن ابزارهای شبیه‌سازی دقیق، می‌تواند زمان و هزینه‌های آزمایش‌های فیزیکی را کاهش دهد و در عین حال، امکان بهینه‌سازی فرآیندهای جوشکاری را فراهم می‌کند. این نرم ‌افزار به‌ ویژه در صنایع خودروسازی، هوافضا، انرژی و ساخت تجهیزات سنگین که نیازمند جوشکاری‌های پیچیده و دقیق هستند، کاربرد فراوانی دارد.

معرفی نرم افزار Sysweld

Sysweld یکی از نرم افزارهای پرکاربرد جوشکاری است که از قابلیت‌های پیشرفته‌ای برای شبیه‌سازی فرآیندهای مختلف جوشکاری مانند جوشکاری قوسی، لیزری و مقاومتی بهره می‌برد و می‌تواند اثرات حرارتی، تنش‌های داخلی و تغییرات ساختاری مواد را در طول فرآیند جوشکاری مدل‌سازی کند. این ابزار به کاربران کمک می‌کند تا مشکلاتی مانند ترک‌ خوردگی، انحرافات و تغییر شکل‌ها را پیش‌بینی کرده و فرآیند جوشکاری را برای دستیابی به نتایج بهینه تنظیم کنند.

یکی از ویژگی‌های برجسته Sysweld توانایی آن در شبیه‌سازی جوشکاری چند مرحله‌ای و استفاده از مواد مختلف با ویژگی‌های متنوع است. این نرم‌ افزار به‌ ویژه در بهینه‌سازی کیفیت جوش و کاهش خطرات ناشی از جوشکاری نادرست کمک شایانی می‌کند. با استفاده از Sysweld، می‌توان تمامی مراحل فرآیند جوشکاری را از ابتدا تا انتها شبیه‌سازی کرده و نتایج آن را برای تصمیم‌گیری‌های دقیق‌تر در طراحی و تولید استفاده کرد.

در نهایت، Sysweld ابزاری قدرتمند است که با فراهم کردن تحلیل‌های دقیق و به ‌روز، به بهبود فرآیندهای تولید، کاهش هزینه‌ها و افزایش کیفیت در صنایع مختلف کمک می‌کند.

نرم افزار Sysweld می‌تواند در موارد زیر کمک کننده باشد:

• اعوجاج باقیمانده را ارزیابی کنید

مونتاژ یک سازه نیاز به اتصالات متوالی، جوشکاری مداوم و یا نقطه ای دارد. بنابراین، تعیین ترتیب جوش و مکان‌هایی که قطعات در آن قرار خواهند گرفت جوش داده می‌شود همچنین برای تکمیل صحیح فرآیند مونتاژ جوش، بسیار مهم است. شبیه‌سازی، امکان پیش‌بینی و به حداقل رساندن اعوجاج‌هایی را فراهم می‌کند که باعث افزایش کیفیت کلی محصول و همچنین صرفه‌جویی شدید در هزینه می‌شود.

• تنش‌های پسماند را به حداقل برسانید

شبیه‌سازی فرآیند جوشکاری با هدف کنترل فرآیند به گونه‌ای است که باید تنش‌های پسماند به حداقل برسد. تنش‌های سطحی کششی، در نتیجه، طول عمر یک قطعه افزایش می‌یابد زیرا ترک‌های کمتری پس از چرخه جوشکاری ظاهر می‌شود. تنش‌های فشاری نیز بر روی سطح قطعه شناسایی می‌شود، بنابراین کیفیت قطعه را بهبود می‌بخشد و خطرات خوردگی ناشی از تنش‌های کششی را به حداقل می‌رساند.

بررسی حساسیت هندسه، پارامترهای مواد و فرآیند، با آموزش نرم افزار SYSWELD استفاده از مراحل طراحی، خطاهای پرهزینه را کاهش می‌دهد. آموزش نرم افزار SYSWELD به شما کمک می‌کند برای بهینه‌سازی هندسه قطعه، مواد و پارامترهای فرآیند از تغییرات مهندسی که ممکن است بعدا رخ دهد جلوگیری کنید.

• فرآیند جوشکاری را بهینه کنید

نرم افزار شبیه‌سازی جوشکاری، جوش تعریف شده توسط کاربر و کنترل آن است، که اجازه می‌دهد تا پارامترهای تولید مانند سرعت، انرژی ورودی و بسیاری دیگر را محاسبه کند.

قابلیت‌های نرم افزار Sysweld در جوشکاری

قابلیت‌ها	توضیحات
شبیه‌سازی فرآیندهای مختلف جوشکاری	پشتیبانی از انواع فرآیندهای جوشکاری مانند جوشکاری قوسی، لیزری، مقاومتی و جوشکاری الکترود دستی.
مدل‌سازی دقیق اثرات حرارتی	شبیه‌سازی دقیق توزیع حرارت در طول فرآیند جوشکاری و بررسی تأثیر آن بر روی ویژگی‌های متالورژیکی.
شبیه‌سازی تغییرات تنش‌های داخلی	بررسی و شبیه‌سازی تنش‌های داخلی ایجاد شده در قطعه پس از جوشکاری و پیش‌بینی مشکلات احتمالی مانند ترک‌ها.
آنالیز تغییر شکل‌های حرارتی	تحلیل تغییر شکل‌ها و انحرافات در قطعات تحت تأثیر حرارت جوشکاری.
مدل‌سازی جوشکاری چند مرحله‌ای	شبیه‌سازی فرآیند جوشکاری در مراحل مختلف برای تحلیل اثرات جوشکاری‌های مکرر و بهینه‌سازی فرآیند.
پیش‌بینی مشکلات متالورژیکی	تحلیل و پیش‌بینی مشکلات متالورژیکی نظیر تشکیل فازهای نامطلوب، تغییرات ساختاری و عیوب جوش.
شبیه‌سازی جوشکاری با مواد مختلف	امکان شبیه‌سازی فرآیند جوشکاری با استفاده از مواد مختلف با ویژگی‌های متفاوت (متال، آلیاژ، ترکیبات خاص).
تحلیل مقاومت جوش	ارزیابی مقاومت و استحکام جوش‌ها و مقایسه با خواص مواد پایه و مشخصات طراحی.
شبیه‌سازی رفتار حرارتی در جوشکاری لیزری	مدل‌سازی خاص فرآیند جوشکاری لیزری و بررسی ویژگی‌های حرارتی و تاثیر آن بر قطعه جوش‌ خورده.
مدل‌سازی تأثیرات تنش حرارتی در جوشکاری قوسی	شبیه‌سازی دقیق فرآیند جوشکاری قوسی با توجه به توزیع حرارت و تأثیر آن بر تشکیل جوش و تغییرات ساختاری.

مزایای نرم افزار SYSWELD

نرم‌ افزار Sysweld مزایای متعددی دارد که آن را به ابزاری کارآمد برای شبیه‌سازی و تحلیل فرآیندهای جوشکاری در صنایع مختلف تبدیل می‌کند. در اینجا به برخی از مهم‌ترین مزایای این نرم ‌افزار اشاره می‌کنیم:

1. کاهش هزینه‌های آزمایش‌های فیزیکی
   با استفاده از شبیه‌سازی‌های دقیق، می‌توان فرآیند جوشکاری را بدون نیاز به انجام آزمایش‌های پرهزینه و زمان‌بر در دنیای واقعی تست کرد. این امر به کاهش هزینه‌ها و بهبود کارایی در تولید کمک می‌کند.
2. بهینه‌سازی فرآیندهای جوشکاری
   نرم ‌افزار Sysweld به کاربران این امکان را می‌دهد که فرآیندهای جوشکاری را بهینه کرده و مشکلات احتمالی را پیش از اجرای واقعی شبیه‌سازی و رفع کنند. این امر به افزایش کیفیت جوش‌ها و کاهش اشتباهات در تولید منجر می‌شود.
3. دقت بالا در شبیه‌سازی حرارت و تنش‌ها
   Sysweld قادر است اثرات دقیق حرارتی و تنش‌های ناشی از فرآیند جوشکاری را شبیه‌سازی کند. این ویژگی به پیش‌بینی دقیق تغییرات ساختاری و مکانیکی در قطعات کمک می‌کند.
4. پشتیبانی از فرایندهای مختلف جوشکاری
   این نرم‌ افزار از طیف وسیعی از فرآیندهای جوشکاری مانند جوشکاری قوسی، لیزری، مقاومتی و جوشکاری با استفاده از الکترود پشتیبانی می‌کند. این تنوع به مهندسان این امکان را می‌دهد که در پروژه‌های مختلف از آن استفاده کنند.
5. تحلیل دقیق رفتار متالورژیکی
   Sysweldمی‌تواند تغییرات متالورژیکی مواد در حین جوشکاری را بررسی کرده و مشکلاتی مانند تشکیل فازهای نامطلوب، ترک‌ها یا تغییرات در خواص مواد را پیش‌بینی کند.
6. کاهش زمان طراحی و تولید
   با شبیه‌سازی دقیق و شفاف فرآیندهای جوشکاری، زمان مورد نیاز برای طراحی و تولید قطعات کاهش می‌یابد. مهندسان می‌توانند به سرعت تغییرات لازم را انجام داده و فرآیند را بهینه‌سازی کنند.
7. پیش‌بینی و رفع مشکلات قبل از تولید
   نرم ‌افزار Sysweld امکان شبیه‌سازی دقیق عیوب احتمالی مانند ترک‌ خوردگی، انحرافات و تغییرات غیر مطلوب را قبل از انجام فرآیند واقعی فراهم می‌آورد و این امر باعث پیشگیری از مشکلات در مراحل بعدی تولید می‌شود.
8. ارتقاء کیفیت محصول نهایی
   با استفاده از Sysweld، می‌توان به طراحی دقیق‌تر و شبیه‌سازی جوش‌هایی با کیفیت بالاتر دست یافت. این امر باعث بهبود دوام و استحکام قطعات جوش‌ خورده در صنایع حساس می‌شود.
9. پشتیبانی از تحلیل‌های چند فازی
   نرم‌ افزار قادر است فرآیندهای پیچیده جوشکاری را که شامل چندین فاز و مراحل مختلف است شبیه‌سازی کند و این ویژگی به بهبود دقت پیش‌بینی‌ها و تحلیل‌های فرآیند کمک می‌کند.
10. بهبود فرآیندهای تولید در صنایع حساس
    به ‌ویژه در صنایعی مانند هوافضا، خودروسازی و انرژی، که نیاز به دقت و کیفیت بالای جوشکاری دارند، Sysweld  می‌تواند به طور قابل توجهی کیفیت و کارایی را ارتقا دهد.

این مزایا باعث می‌شود که Sysweld یک ابزار قوی و ضروری برای مهندسان جوش و طراحان باشد تا به بهبود فرآیندهای جوشکاری، کاهش هزینه‌ها و افزایش کیفیت در صنایع مختلف دست یابند.

یادگیری نرم افزار Sysweld

یادگیری نرم ‌افزارSysweld  برای مهندسان جوش، طراحان و متخصصان صنعت می‌تواند نقش بسیار مهمی در ارتقای دانش فنی و بهبود کیفیت فرایندهای جوشکاری ایفا کند. این نرم ‌افزار با ارائه ابزارهای پیشرفته برای شبیه‌سازی و تحلیل فرآیندهای جوشکاری، به کاربران کمک می‌کند تا با شبیه‌سازی دقیق اثرات حرارتی، تنش‌های داخلی و تغییرات متالورژیکی در حین جوشکاری، مشکلات احتمالی را شناسایی کرده و فرآیندهای جوشکاری را بهینه‌سازی کنند. یادگیری دقیق و آشنایی با تمامی قابلیت‌ها و ویژگی‌های این نرم‌ افزار برای بهبود عملکرد در پروژه‌های جوشکاری بسیار حائز اهمیت است.

برای کسانی که قصد دارند به طور تخصصی از Sysweld در پروژه‌های خود استفاده کنند، گذراندن دوره سیس ولد (Sysweld) برای آشنایی با ویژگی‌های این نرم ‌افزار و نحوه شبیه‌سازی فرآیندهای جوشکاری توصیه می‌شود. 

علاوه بر آموزش Sysweld، آشنایی با ۴ روش برتر بازرسی جوشکاری MT، PT، VT و RT و شرکت در دوره‌های تخصصی جوشکاری و بازرسی جوش از جمله دوره بازرسی چشمی جوش، دوره بازرسی جوش به روش تفسیر فیلم‌های رادیوگرافی، دوره بازرسی جوش به روش ذرات مغناطیسی، دوره بازرسی مایعات نافذ و دوره بازرسی جوش به روش التراسونیک نیز به شدت توصیه می‌شود. این دوره‌ها به افراد کمک می‌کنند تا دانش فنی خود را در زمینه فرآیندهای جوشکاری، انواع روش‌های جوشکاری و بازرسی جوش‌ها افزایش دهند. دوره‌های بازرسی جوش به‌ ویژه برای افرادی که در زمینه کنترل کیفیت و تضمین ایمنی قطعات جوش ‌خورده فعالیت می‌کنند بسیار مفید است. البته دوره کنترل کیفیت نیز به صورت جدا برگزار می‌شود که می‌توانید در آن شرکت کنید. با گذراندن این دوره‌ها، مهندسان می‌توانند مهارت‌های خود را در تشخیص عیوب جوش و ارزیابی کیفیت آن‌ها بهبود بخشند، که این امر در تولید قطعات با کیفیت بالا و جلوگیری از خرابی‌ها و آسیب‌ها در پروژه‌های بزرگ و حساس نقش بسزایی دارد.

در نهایت، ترکیب یادگیری نرم ‌افزار Sysweld با دوره‌های تخصصی جوشکاری و بازرسی جوش می‌تواند مهارت‌های عملی و تحلیلی شما را تقویت کرده و به شما این امکان را بدهد که در فرآیندهای پیچیده و حساس جوشکاری عملکرد بهتری داشته باشید و مشکلات احتمالی را پیش از انجام کارهای عملی شبیه‌سازی و برطرف کنید. این امر موجب افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها و بهبود کیفیت در پروژه‌های جوشکاری می‌شود.

جمع بندی 

نرم ‌افزار Sysweld یکی از ابزارهای پیشرفته و کاربردی در شبیه‌سازی فرآیندهای جوشکاری است که به مهندسان و طراحان این امکان را می‌دهد تا با دقت بالا رفتار حرارتی، تنش‌ها و تغییرات متالورژیکی در قطعات جوش ‌خورده را شبیه‌سازی و تحلیل کنند. این نرم‌ افزار با پشتیبانی از انواع فرآیندهای جوشکاری مانند جوشکاری قوسی، لیزری، مقاومتی و دیگر روش‌ها، به بهینه‌سازی فرآیندها، کاهش هزینه‌های آزمایش‌های فیزیکی و افزایش کیفیت جوش‌ها کمک می‌کند. از مزایای بارز آن می‌توان به کاهش اعوجاج، پیش‌بینی و رفع مشکلات متالورژیکی، بهینه‌سازی فرآیندهای جوشکاری و ارتقای کیفیت محصول نهایی اشاره کرد.

یادگیری Sysweld برای مهندسان جوش و متخصصان صنایع مختلف امری ضروری است تا بتوانند از این ابزار قدرتمند به نحو احسن در پروژه‌های خود بهره‌برداری کنند. ترکیب یادگیری Sysweld با دوره‌های تخصصی جوشکاری و بازرسی جوش، توانایی‌های تحلیلی و عملی شما را تقویت کرده و موجب بهبود فرآیندهای تولید، افزایش کیفیت، کاهش هزینه‌ها و پیشگیری از مشکلات در پروژه‌های جوشکاری می‌شود. این رویکرد به ‌ویژه در صنایع حساس و پیچیده‌ای مانند خودروسازی، هوافضا و انرژی بسیار موثر است.

نویسنده: مصطفی عینعلی، کارشناسی ارشد مهندسی مواد- سایه صفاییان، کارشناسی مهندسی مواد

این گرایش در سال 1384 در کشور ما وارد شاخه های ارشد مهندسی صنایع شد. آغاز داستان گرایش سیستم های مالی در دانشگاه های کشور را نخستین بار دانشگاه های امیرکبیر و مؤسسه غيرانتفاعي رجا - قزوين داشتند که از پیشگامان پذیریش دانشجو در این رشته هستند در دنیا هم بعد از وقوع جنگ جهانی دوم و آثار شدید تورمی و تغییرات ناگهانی ارز و شوک های اقتصادی بعد از آن دانستن این علم اهمیت یافت و بازه زمانی 1990 تا 1996 این رشته به دانشگاه های دنیا معرفی شد تا مدیران بتوانند با استخدام مدیران و کارشناسان لایق در این حوزه با پیش بینی هایی که دارند بتوانند، مدیریت ریسک انجام داده و از بروز چنین شوک هایی در امان باشند.

تعریف علم سیستم های مالی

علم سیستم های مالی به طراحی، توسعه و به کارگیری ابزارهای نوین مالی، فرآیندهای مالی و در نهایت ارائه راه حل های نوین برای مسائل های مالی و همینطور کاهش ریسک و افزایش ارزش شرکت ها گفته می شود. در واقع رشته سیستم های مالی ترکیبی از علوم ریاضیات، مدیریت، حسابداری، علوم کامپیوتر، مدیریت ریسک و فناوری اطلاعات است.

تفاوت رشته سیستم های مالی با رشته مدیریت مالی چیست؟

احتمالا اولین سوالی که ممکن است برای شما عزیزان مطرح شود این است که تفاوت این دو رشته با هم چیست؟ در ظاهر شاید این دو تا رشته خیلی شبیه به هم به نظر بیایند. برای اینکه ما بتوانیم تفاوت های این دوتا رشته بهتر متوجه بشویم اجازه بدید که ابتدا تعریفی از علم مدیریت مالی داشته باشیم.
مدیریت مالی همان طور که اسم آن مشخص است رشته ای است که در بحث مدیریت منابع پولی و مالی می پردازد. در این رشته از تکنیک های حسابداری و اقتصاد استفاده می شود و معمولا همیشه هدف حداکثر کردن سود است. اینکه چطور ما منابع مالی در سازمان ها سرمایه گذاری کنیم که به بیشترین سود برسیم و این را هم حتما اطلاع دارید که بزرگترین بازارهای مالی دنیا بورس ها هستند و سازمان هایی مثل بانک ها، بیمه ها، نهادهای مرتبط با بورس مثل کارگزاری ها و صندوق های سرمایه گذاری به شدت به بحث مدیریت مالی و مدیریان مالی نیاز دارند.
رشته سیستم های مالی نسبت به رشته مدیریت مالی کیفیت و عمق محاسباتی بیشتری دارد و استفاده از ابزارهای ریاضی و تحلیلی در این رشته بسیار پر رنگ تر می باشد.

نقش مهندسان سیستم های مالی چیست؟

در اصل طراحی ابزارهای مالی برای مدیران مالی است و تفاوت اصلی که رشته سیستم های مالی با مدیریت مالی دارد تاکید و تمرکز این رشته بر روی تحلیل های ریاضی است. در واقع این رشته روی ابزارهای محاسباتی متمرکز است تا مباحث تئوری و نظری و کیفی.

در رشته مدیریت مالی فقدان ابزارهای تحلیلی و ریاضی به شدت محسوس است و ما در رشته سیستم های مالی مباحث مدیریت مالی با مباحثی مثل آمار و احتمالات، تحقیق در عملیات، مباحث ریاضیات و علوم کامپیوتر ترکیبش را شاهد هستیم و این ترکیب شدن باعث میشود این قفدان جبران شود.

یکی از مهمترین خروجی هایی که ما در بحث سیستم های مالی میتوانیم داشته باشیم مبحث مدیریت سرمایه گذاری است. اینکه ما بتوانیم بهترین پروژه از بین چندین پروژه برای سرمایه گذاری انتخاب کنیم. از دیگر مباحث مهم در این حوزه میتوان به مواردی مانند: مدیریت پورتفو، تخمین ریسک، طراحی ابزارهای مالی و مدیریت دارایی اشاره کرد. 

بررسی بازار کار گرایش سیستم های مالی

قطعا یکی از دغدغه های دوستانی که قصد دارند انتخاب رشته انجام بدهند بحث بازار کار است و قاعدتا همه ترجیح می دهند رشته ای را برای تحصیل انتخاب کنند که بازار کار خوبی را داشته باشد و بازار آن اشباع نباشد.بحث اشتغال را میتوانیم از دو بعد بررسی کنیم.

رشته سیستم های مالی به دلیل اینکه در ایران یک رشته به شدت نوپا هست و تعداد دانش آموخته های آن بسیار کم هست در حال حاضر در ایران ما با کمبود استاد مواجه هستیم و فارغ التحصیلان این رشته در صورتی که علاقه مند به حوزه تدریس باشند با توجه به رشد سریع این رشته به راحتی میتوانند مشغول به فعالیت شوند.

یکی از مهمترین سازمان هایی که فارغ التحصیلان رشته سیستم های مالی میتوانند در آن ها مشغول به کار شوند بانک ها هستند که به شدت به تخصص این دوستان نیاز دارند به ویژه در حوزه بانکداری بین الملل، همچنین حوزه مشاوره مالی و سرمایه گذاری این دوستان میتوانند به عنوان کارشناس مشاوره سرمایه گذاری با این سازمان ها همکاری داشته باشند. بحث ارزش گذاری یکی دیگر از کاربردهای این رشته است. دوستانی که فارغ التحصیل این رشته هستند میتوانند به عنوان کارشناس قیمت گذاری و ارزش گذاری در بورس و همینطور سازمان های مرتبط با بورس مثل کارگزاری های و موسسات تامین سرمایه فعالیت داشته باشند. همینطور سازمان های بیمه ای، صندوق های سرمایه گذاری، صندوق های پژوهش و فناوری و سازمان هایی از این قبیل هم متقاضی استفاده ازتخصص این عزیزان می باشند.

در ادامه، جدولی از میانگین حقوق سالانه مدیران مالی در کشورهای مختلف ارائه شده است:

کشور	میانگین حقوق سالانه
ایالات متحده	113,101 دلار
کانادا	107,000 دلار
انگلیس	47,456 پوند
آلمان	73,049 یورو
استرالیا	113,951 دلار استرالیا
فرانسه	92,000 یورو
ایران	27-45 میلیون تومان

چه دانشگاه هایی گرایش سیستم های مالی را دارند

در ابتدا مقاله نام دو دانشگاه که از پیشگامان این گرایش بودند ذکر شد اما به غیر از دانشگاه امیر کبیر و مؤسسه غيرانتفاعي رجا – قزوين می توان به موارد زیر اشاره داشت:

• دانشگاه تهران
• دانشگاه خوارزمی
• دانشگاه تربیت مدرس
• دانشگاه خواجه نصیر
• دانشگاه غیر انتفاعی علم و فرهنگ
• دانشگاه غیرانتفاعی علوم و فنون مازندران
  
  

کدام تیپ شخصیتی مناسب این حوزه است؟

قبل از اینکه به این موضوع بپردازیم پیشنهاد میکنم حتما مقاله "کدام تیپ شخصیتی مناسب یک مهندس صنایع است؟" را مطالعه نمایید.
اما محققان دو تیپ شخصیتی را برای این حوزه در نظر گرفته اند:

1.  تیپ شخصیتی ENTJ که از کسب درآمد لذت میبرد و عاشق رقابت برای ثروتمند شدن هستند.
2.  INTJ که قدرت تحلیل بالایی در مسائل مالی دارند به نسبت به سایرتیپ های شخصیتی موفق تر می باشند.

اگر هنوز تیپ شخصیتی خود را نمیدانید می توانید در تست های MBTI شرکت کنید.

تخصص هایی لازم برای گرایش سیستم های مالی

اگر شما هم علاقه مند به تحصیل در این گرایش شدید باید این نکته را توجه کنید که برای ورود به بازار کار نیاز به گذراندن تعداد زیادی دوره های آموزشی هستید که بتوانید در این حوزه فرد خبره شوید.

الفبای ورود به این حوزه، آموزش طرح های توجیهی است. مطالعات امکان سنجی(FS) برای شرکت هایی که قصد اخذ وام را دارند با مراجعه به بانک ها میتوانند پس اخذ مراحل اداری میتوانند از وام استفاده کرده و کسب و کار خود را شروع کنید. این مهارت بیشتر برای کسانی خوب هست که قصد احداث کارخانه را دارند.

اما اگر شما قصد راه اندازی یک کسب و کار کوچک را دارند می توانند در دوره طرح کسب و کار شرکت کنند. این دوره ترکیبی از بیزینس مدل و بیزینس پلن می باشد و برای کارهایی مانند راه اندازی یک استارت آپ یا یک کسب و کار های خدماتی، تولیدی و خانگی بیشترین کاربرد را دارد. 

اما این دو مهارت بیشتر مهارت های تئوری هستند و اگر قصد دارید در مهارت های نرم افزاری هم تخصص پیدا کنید اولین پیشنهاد ما به شما شرکت در دوره کامفار است که به ارزیابی مالی و اقتصادی طرح های توجیهی می پردازد. کامفار کار شما را بسیار آسان میکند و با ارزیابی و سنجش طرح شما جواب مهمترین سوال شما را میدهد که آیا طرح من توجیه اقتصادی دارد یا خیر؟ و یا زمانی که شما قصد ارائه طرح به سرمایه گذار و یا  اسپانسر را داشته باشید جواب این سوال را پوشش میدهد که آیا طرح من سودآور است یا خیر؟
اما اگر کار با نرم افزار کامفار برای شما سخت است پیشنهاد بعدی ما شرکت در دوره تحلیل داده های مالی با نرم افزار اکسل است. نرم افزار اکسل قدری آسان تر از نرم افزار کامفار است. پیش نیاز این دوره اما آشنایی با اکسل مقدماتی می باشد.

اگر علاقه مند به تحلیل تکنیکال و پیش بینی بازارهای مالی مثل بورس و ارزهای دیجیتال هستید پیشنهاد بعدی ما به شما شرکت در دوره تحلیل داده های مالی با پایتون می باشد. امروزه بسیاری از جوانان علاقه مند به پیش بینی بازارهای مالی شدن و قصد دارند از قبل بداند که آیا بازاری که در آن سرمایه گذاری کرده اند در آینده سقوط میکند یا  صعود؟ پیش نیاز این دوره اما آشنایی شما به زبان برنامه نویسی پایتون است.

جمع بندی

یکی از قابلیت های بسیار مهم و ارزشمند دانش آموخته های این رشته این است که درک همزمانی از مفاهیم صنعتی و مالی دارند که این خیلی قابلیت مهمی است. دوستانی که فارغ التحصیل سیستم های مالی هستند به دلیل اینکه در مقطع کارشناسی مهندسی صنایع خوانده اند درک بسیار خوبی از صنعت و محیط های صنعتی دارند که وقتی این آموخته ها با مفاهیم مالی ترکیب می شود بسیار کاربردی تر می شود و این تخصص به کار خیلی از شرکت های تولیدی و خدماتی میاد.

همان طور که قبلا هم ذکر شد رشته سیستم های مالی ترکیبی از علوم ریاضیات، مدیریت، حسابداری، علوم کامپیوتر، مدیریت ریسک و فناوری اطلاعات است و این ترکیب باعث شده که این رشته بسیار کاربردی تر شود و کمبودهای که از عدم وجود تحلیل های ریاضی در رشته مدیریت مالی بوده مرتفع شود.

نویسنده: پوریا گرجی، کارشناس دپارتمان مهندسی صنایع گروه آموزشی پارس پژوهان