كيف تصبح محترفًا في الأتمتة الصناعية: إليك المهارات العشر الأساسية.

لقد أصبح الانتقال إلى عالم الأتمتة الصناعية أو ما يسمى Industrial Automation من بين أكثر الاتجاهات المطلوبة في الوقت الحالي، إذ يعتبر هذا الخيار خطوة ذكية يجب التفكير فيها بجدية من أجل تطوير المهارات التقنية. فتوسع المصانع وتطورها أدى إلى تزايد الحاجة إلى تقنيات جديدة من  التحكم والتشغيل الذكي، وبالتالي إلى زيادة الطلب على المهندسين والأخصائيين المتمرسين في الأتمتة الصناعية. لذلك فالسؤال الذي قد يتبادر الى ذهن كل تقني كهربائي هو : "من أبن سأبدأ؟" أو "ما هي المهارات التي يجب تعلمها لضمان النجاح في هذا المجال؟"

وللجواب على هذا السؤال سأقدم لكم في هذا المقال أهم 10 مهارات أساسية يجب على كل من يريد ولوج عالم الأتمتة الصناعية معرفتها وإتقانها جيدا، مما سيتفتح لكم مختلف أبواب النجاح في هذا المجال المتطور. وفيما يلي أهم هذه المهارات:

1. برمجة التحكم المنطقي المبرمج

تعد تقنية برمجة التحكم المنطقي المبرمج أو ما يسمى ب PLC Programming أحد المهارات الأساسية التي يجب فهمها جيدا وإتقانها في مجال الأتمتة الصناعية. وتعتبر برمجة أجهزة Siemens TIA Portal و Allen Bradley RSLogix من المهارات الفنية اللازم معرفتها. إن ضبطك بشكل صحيح لهذه التقنية وتعلم كيفية كتابة الأكواد البرمجية للتحكم في الأنظمة الصناعية المعقدة، سيمكنك من استخدام هذه البرمجة في ادارة وتشغيل مختلف الأنظمة الصناعية بطريقة آلية. وبالتالي ستفتح أمامك أبواب الولوج للعمل في هذا المجال بكل ثقة. ، وتحقيق الكفاءة في العمليات الصناعية.

التحكم المنطقي المبرمج أو  PLC Programming

2. التحكم الإشرافي وجمع البيانات.

يحتاج العمل في مجال الأتمتة الصناعية إلى فهم جيد لأنظمة التحكم الإشرافي وجمع البيانات أو ما يسمى ب SCADA، حيث تساعد هذه التقنية على مراقبة وتحليل الأداء في الوقت الحقيقي. ومن الأنظمة التي تستخدم لهذا الغرض نجد أنظمة مثل WinCC و FactoryTalk، والتي تمكن من مراقبة مختلف العمليات داخل المصنع بشكل مباشر، وبالتالي اتخاذ الإجراءات والتعديلات اللازمة على الفور.

إن تعلمك لكيفية استخدام هذه الأنظمة سيساعدك كثيراً على المراقبة عن بعد لكل جهاز من أجهزة المصنع في الوقت الحقيقي وبالتالي ستتمكن من إجراء التعديلات اللازمة بسرعة. مما سيحسن من الكفاءة وضمان استمرارية الإنتاج دون حدوث أي توقفات غير مبرمجة. 

التحكم الإشرافي وجمع البيانات SCADA

3. قراءة المخططات الكهربائية.

من أجل تحديد مكونات الأنظمة الكهربائية الصناعية وربطها بالشكل الصحيح، فإنه يتعين عليك امتلاك القدرة الكاملة على قراءة المخططات الكهربائية أو ما يسمى ب Electrical Drawings وخاصة تلك التي تحتوي على P&ID (مخططات الأنابيب والمعدات) أو wiring diagrams (مخططات الأسلاك). فالإتقان الجيد لهذه المهارة سيساعدك بشكل دقيق على فهم التصميمات والمخططات الكهربائية ، والتعامل مع الأنظمة بكل ثقة وفعالية. وعلى سبيل المثال، إذا كنت ترغب في تطوير أو تعديل نظام كهربائي، فإن القدرة على قراءة هذه المخططات سيسهل عليك العملية بشكل كبير.

4. فهم أنواع الحساسات والمشغلات.

تعد الحساسات والمشغلات (Sensors & Actuators) من بين العناصر الهامة في مجال الأتمتة الصناعية، فهي تستخدم من أجل ضمان سلاسة العمليات مثل التحكم في درجات الحرارة أو سرعة المحركات. حيث يرتكز عمل الحساسات المختلفة، مثل حساسات الحرارة و حساسات الضغط، على جمع مختلف البيانات من البيئة المحيطة. أما العنصر الثاني أي المشغلات فهي المسؤولة على تنفيذ الأوامر الصادرة من الأنظمة بناء على المعلومات والبيانات التي تم جمعها بواسطة مختلف الحساسات.

لذلك، فإن فهم أنواع الحساسات و المشغلات يبقى أمرا مهما وأساسيا، حتى يمكن استخدامها داخل النظام والتعامل معها بالشكل الصحيح. وهذا ما سيمكنك من تصميم وتحسين الأنظمة الصناعية بشكل أكثر فعالية.

الحساسات والمشغلات Sensors & Actuators

5. البرمجة المنطقية البصرية.

لكي تتمكن من تصميم أنظمة صناعية معقدة بسهولة أكبر، وتتبع أي مشاكل قد تنشأ في الأنظمة الصناعية. فإنك ستحتاج إلى معرفة كيفية استخدام البرمجة المنطقية البصرية أو Ladder Logic والتي تستخدم على نطاق واسع في الأنظمة التي تعتمد على PLC. لذلك فهي تعتبر من المهارات الأساسية التي يحتاجها مهندس الأتمتة من أجل تمثيل الأنظمة الصناعية بشكل مرئي باستخدام رموز منطقية تُظهر كيفية تنفيذ الأوامر.

6. بروتوكولات الاتصال الصناعي.

يعد تعلم بروتوكولات الاتصال الصناعي أو Industrial Communication Protocols أمرا ضروريا في مجال الأتمتة الصناعية. حيث أنها تُستخدم لربط المكونات المختلفة داخل الأنظمة الصناعية وتبادل البيانات بينها، وبالتالي المساهمة في ضمان التشغيل السلس والفعال لجميع الأجزاء في النظام.

لذلك إذا كنت تدير نظاما صناعيا يعتمد على مكونات متعددة، فإنه يجب عليك معرفة كيفية التواصل بين الأجهزة المكونة للنظام، وذلك باستخدام بروتوكولات مثل Modbus و Profibus و Profinet و Ethernet/IP والتي ستساعدك كثيرا في ضمان التشغيل الأمثل للنظام.

7. استخدام برامج المحاكاة.

تعتبر برامج المحاكاة Simulation Software من الأدوات الممتازة لتعلم الأتمتة الصناعية بدون الحاجة إلى شراء معدات حقيقية. حيث توفر هذه البرامج لمهندس الأتمتة بيئة افتراضية كاملة تمكنه من تصميم أنظمة PLC واختبار الإعدادات المختلفة للأنظمة الصناعية قبل تنفيذها في الواقع، مما يساعد على تقليل الأخطاء التي يمكن حدوثها وأيضا تفادي الخسائر المادية المرتفعة التي قد تنجم عن هذه الأخطاء. إن اتقانك الجيد لبرامج المحاكاة مثل Factory I/O و PLCsim سيساعدك حتما على تحسين مهاراتك البرمجية واكتساب خبرة عملية جيدة.

8. أساسيات التحكم.

إذا كانت لديك الرغبة للعمل في مجال الأتمتة الصناعية، فمن الضروري أن تكون لديك معرفة مسبقة بأساسيات أنظمة التحكم أو (Control Systems Basics) مثل PID Control و On/Off Control. لأن هذه الأساسيات ضرورية لضبط العمليات الصناعية وتحقيق التوازن بين مختلف المدخلات والمخرجات. فعلى سبيل المثال، يساعد نظام التحكم PID Control على ضمان عمل الأنظمة ضمن الحدود المحددة وذلك بضبط المتغيرات مثل درجة الحرارة أو الضغط.

9. مهارات حل المشكلات والتفكير المنطقي.

من بين المهارات التي تميز المهندسين المحترفين في الأتمتة الصناعية، القدرة على حل المشكلات والتفكير المنطقي (Troubleshooting & Logic)، حيث تساعدك هذه المهارات على تشخيص الأعطال في الأنظمة الصناعية ثم إيجاد حلول سريعة وفعالة لها تمنع تكرار هذه المشاكل في المستقبل. فكلما كنت أفضل في ذلك ، كلما أصبحت أكثر قدرة على تحسين الأداء والحد من التوقفات في الإنتاج.

10. اللغة الإنجليزية التقنية.

اللغة الإنجليزية التقنية (Technical English) هي مهارة أساسية لكل من يرغب في العمل في مجال الأتمتة الصناعية، وذلك لأن معظم الوثائق البرمجية ودليل المستخدم وأدوات التحكم تكون غالبا مكتوبة باللغة الإنجليزية. لذلك، من الضروري أن تطور من مهاراتك في اللغة الإنجليزية حتى تتمكن من فهم الوثائق التقنية والمصطلحات المتخصصة حتى يسهل عليك العمل والتفاعل مع فرق العمل الدولية، وبالتالي الزيادة من فرصك في التقدم المهني.

الخاتمة.

أيها المهندس أيتها المهندسة، إذا كنت تريد زيادة فرصك في النجاح والتفوق في سوق العمل وخاصة في مجال الأتمتة الصناعية، فإن تعلم هذه المهارات العشر سيضعك حتما على الطريق الصحيح. تذكر دائما أن الأتمتة ليست مجرد تعلم نظرية، بل هي مجموعة من المهارات العملية التي تتيح لك تصميم وإدارة وتحسين الأنظمة الصناعية بشكل ذكي وفعّال.