مقدمة في علم الفيزياء الصناعية

 

الدكتور. يحيى حمدي محمد البشار

الدكتور. يحيى حمدي محمد البشار

تعريف علم الفيزياء: هو فرع من فروع العلم يهتم باكتشاف وتوصيف القوانين العلمية التي تحكم المادة والطاقة والمكان والزمن. دور الفيزياء، إذن، هو تقديم صورة مرتبة منطقية للطبيعة بالاتفاق مع التجربة.

وينقسم الي: فيزياء الجوامد، فيزياء الاطياف، فيزياء الموائع، فيزياء البلازما، الفيزياء الجيولوجية، الفيزياء الحيوية وغيرها من الاقسام التي لها دور هام في حياتنا.

تعريف علم الصناعة: هو عبارة عن دراسة اقتصادية لتجهيز المواد الخام و اعدادها لتصنيعها كمنتجات داخل المصانع.

في عام 1948 كما في شكل 1 و اثناء احد المحاضرات في احد المؤتمرات الدولية قام احد العلماء بشرح علم جديد و هو الفيزياء الصناعية  Industrial Physicsلما به من اهمية لتطوير اقتصاد البلاد وربط علم الفيزياء بعلوم الصناعة. و تطور علم الفيزياء في ذلك المجال ليساند عملية ادارة التصنيع داخل المصانع وهو بمسمي Factory Physics كما في شكل 2.

مقدمة في علم الفيزياء الصناعية

شكل 1 يوضح الواجهة للمحاضرة التي اقيمت في 1948

مقدمة في علم الفيزياء الصناعية

شكل 2 يوضح كتاب فيزياء المصنع

الفيزياء الصناعية:

ينقسم علم الفيزياء الصناعية الي ثلاث اجزاء:

  1. ربط الفيزياء بمجموعة متنوعة من الصناعات
  2. دراسة التغير الناتج لبيئة البحث والتطوير الدولي وعلي وجه الخصوص جمهورية مصر العربية
  3. دراسة الادارة العلمية لمنظومة المعامل الصناعية

لربط الفيزياء بمجموعة متنوعة من الصناعات: سناخذ مثال لذلك وهو صناعة الزجاج

لربط الفيزياء بمجموعة متنوعة من الصناعات سنجد لدينا احد تلك المنظومة وهي صناعة المواد الزجاجية والمواد البصرية وغيرها من تطبيقات يمكن الاستفادة منها من منظومة علوم مواد الزجاج والتي تنقسم الي قسمين من حيث التشكيل والتصنيع:

  1. الزوبان المستمر للزجاج (Continuous melting (float glass)) كما في شكل 3 و 4 و 6
  2. القولبة (Moulding) كما في شكل 5

مقدمة في علم الفيزياء الصناعية

شكل 3 يوضح البوتقة المستخدمة في عملية الصهر

مقدمة في علم الفيزياء الصناعية

شكل 4 يوضح الانصهار المستمر في مصانع الزجاج

مقدمة في علم الفيزياء الصناعية

شكل 5 يوضح عملية القولبة للزجاج

مقدمة في علم الفيزياء الصناعية

شكل 6 يوضح عملية التصنيع الكاملة باحد المصانع

دراسة التغير الناتج لبيئة البحث والتطوير الدولي وعلي وجه الخصوص جمهورية مصر العربية:

لمناقشة ذلك يجب علينا عرض عدة اسئلة هامة:

اين يقف المجتمع في ذلك التخصص؟

ما هي التحديات لعلم الفيزياء الصناعية داخل جمهورية مصر العربية؟

ما هو الدور الذي نريده لبناء وانجاز تلك التحديات القائمة من ذلك العلم؟

وللاجابة يجب علينا ان نقوم بالاتي :

  1. اعداد و تدعيم طلاب خريجين في تخصص الفيزياء الصناعية
  2. الترويج والتعليم باهمية الفيزياء الصناعية
  3. دعم تخصص الفيزياء الصناعية بشكل واسع ومكثف

يجب تطوير وتصنيع عدة منتجات من الزجاج لمختلف التطبيقات مثل:

  1. صناعة المرشحات البصرية
  2. المواد البصرية مثل المناشير وغيرها من منتجات زجاجية كما في شكل 7
  3. صناعة بعد المواد الزجاجية التي لها القدرة علي قتل البكتريا كما في شكل 8
  4. صناعة بعض المواد الزجاجية التي تدخل في صناعة الطاقة و تحويلها وغيرها من تلك التطويرات الصناعية

مقدمة في علم الفيزياء الصناعية

شكل 7 يوضح منتج منشور زجاجي

مقدمة في علم الفيزياء الصناعية

شكل 8 يوضح منتج زجاج قاتل للبكتريا

دراسة الادارة العلمية لمنظومة المعامل الصناعية

و تلك النقطة غاية في الاهمية حيث تم تطويرها وفقا لعلم الذي نوهنا عنه من قبل و هو فيزياء المصنع Factory Physics

والذي يقوم بعمل وصفا منتظما للسلوك الاساسي لمنظومة التصنيع، وعن طريق فهم ذلك العلم يمكن العمل مع المنظومة الطبيعية لأنظمة التصنيع للحصول علي الاهدف الاتية:

  1. تحديد الفرص لتحسين النظم الحالية
  2. تصميم انظمة جديدة فعالة في العملية التصنيعية
  3. تنسيق سياسات البيع و الشراء وفقا لطرق متعددة

ويعد ذلك العلم نهجا جديدا لادارة التصنيع استنادا لعلوم الفيزياء، وينص الاطار الاساسي لفيزياء المصنع علي ان جميع المكونات الاساسية لجميع عمليات تدفق القيمة الشرائية وعمليات الانتاج وعملية الخدمة علي الطلب والتحويلات التي تصفها العناصر الهيكلية للتدفقات والمخزونات الصناعية.هناك علاقات عملية ورياضية محددة للغاية تمكن الشخص من وصف ومراقبة المنظومة الصناعية بشكل دقيق وعلي الوجه الامثل.

الخلاصة

مما لا شك فيه ان الفيزياء الصناعية علم من اهم العلوم الحديثة علي الرغم من بدايته في امريكا منذ عام 1948 الا انه يوجد عدم معرفة به في مصر والدول العربية بشكل جيد الي يومنا هذا. ان الاستخدام الامثل لعلم الفيزياء الصناعية سوف يساعد في تطوير صناعات كثيرة في مصر وجميع الدول العربية. الادارة السليمة التي تم وضعها عن طريق علم فيزياء المصنع تقوم علي تقوية الانتاج وسعة العملية الشرائية وجودة التصنيع.

المراجع المستخدمة

  1. Howard A. Robinson, “The challenge of industrial physics”, American Institute of Physics, Phys. Today 1(2), 4 1948.
  2. Maruyama H. Watanabe, “Physics and Industry”, Proceedings of the Academic Session of the XXI General Assembly of the International Union of Pure and Applied Physics Held at Nara, Japan, 22 and 23 September 1993
  3. Frederick J. Milford, “The Impact of Physics on Technology and Industry”, Physics and Contemporary Needs, Springer, (1977), pp 155-18.
  4. David C. Cassidy , “A Short History of Physics in the American Century“, Harvard University Press; Reprint edition September 2, 2013.
  5. Wallace J. Hopp, “Factory Physics”, Waveland Pr Inc; 3 edition August 31, 2011

لتحميل الأعداد السابقة من مجلة الفيزياء العصرية

من هنا

تعليقات

تعليقات