هندسة المرافق

تطورت هندسة المرافق من هندسة المصانع في أوائل التسعينيات مع ازدياد تخصص أماكن العمل في الولايات المتحدة. وقد فضل الممارسون هذا المصطلح لأنه يعكس بدقة أكبر المتطلبات متعددة التخصصات للظروف المتخصصة في مجموعة أوسع من البيئات الداخلية، وليس فقط مصانع التصنيع .

يتولى مهندس المرافق اليوم مسؤولية مباشرة عن احتياجات صاحب العمل في مجالات الهندسة الكهربائية ، والصيانة، والبيئة، والصحة والسلامة، والطاقة، والتحكم/الأجهزة، والهندسة المدنية ، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء . ^{[ 1 ]} وتختلف الحاجة إلى الخبرة في هذه المجالات اختلافًا كبيرًا تبعًا لطبيعة المنشأة، سواء كانت موقعًا ذا استخدام واحد أو مجمعًا متعدد الاستخدامات؛ أو كانت مكتبًا، أو مدرسة، أو مستشفى، أو متحفًا، أو مصنعًا للتصنيع/الإنتاج، وما إلى ذلك.

ظهر مصطلح "مهندس المرافق" في تسعينيات القرن الماضي، منبثقًا من مهنة "مهندس المصنع" التي كانت قائمة بالفعل. ^{[ 2 ]} وقد جاء هذا التطور لمواكبة التطورات التكنولوجية السريعة آنذاك. كانت هناك حاجة إلى نوع أكثر تخصصًا وديناميكية من المهندسين، مع احتفاظهم في الوقت نفسه بالمعرفة والخبرة العامة لمهندس المصنع أو مهندس المنشآت الثابتة. وشملت هذه المهارات، على سبيل المثال لا الحصر: الهندسة الميكانيكية، والهندسة الكهربائية، والهندسة البيئية، والهندسة المدنية، وإدارة الأعمال، والتحليل الإحصائي، والتواصل، ومهارات الإشراف الفعّالة. ^{[ 3 ]} ونتج عن هذا التطور مهندسٌ مُلِمٌّ بمختلف جوانب العمل، يُوظِّف تخصصه في منشأة ما، ويُساعدها على العمل بسلاسة وبأعلى مستويات الكفاءة. بمعنى آخر، مهندس المرافق هو ببساطة مهندس مصنع مُعيَّن في منصب يتطلب منه استخدام مجموعة محددة من المهارات بناءً على احتياجات صاحب العمل. وتتطلب هذه الاحتياجات عادةً أعمال صيانة مباشرة، ولكنها قد تشمل أيضًا مسؤوليات إدارية أو حتى إشرافية. على الرغم من أن الغرض من وظيفة مهندس المرافق قد يبدو واضحاً، إلا أن التنوع الكبير في المرافق داخل مختلف الصناعات يستدعي نطاقاً واسعاً جداً من التدريب.

يتحمل مهندسو المرافق مسؤولية وضع مشاريع متنوعة لدعم تصميم وتشغيل المصنع، بما يضمن كفاءة التشغيل واستيفاء جميع معايير السلامة. تشمل القطاعات التي يمكن لمهندسي المرافق العمل بها تلك التي تتطلب عادةً مخططات مختلفة لتخطيط المصانع، واحتياجات تنظيمية، ومعدات ومشتريات متنوعة، مثل قطاعات الرعاية الصحية، والطيران/الدفاع، والطاقة/المرافق. كما يمكنهم شغل وظائف مثل مهندس تشغيل ، أو كبير مهندسين ، أو مدير مرافق، أو مشرف صيانة، أو مشرف صيانة مبانٍ. (learn.org) ^{[ 4 ]} قد يُمنح مهندسو المرافق مناصب إدارية في المصانع التي يعملون بها للإشراف على مهندسي المرافق الآخرين ومتطلبات تراخيصهم، وتوفير المعدات، والتعاقد مع الموردين المناسبين لتلبية احتياجات المصنع أو المنشأة. عند العمل على مشاريع معينة، يجب على مهندسي المرافق توفير الموارد اللازمة، مثل الأيدي العاملة والمواد. ^{[ 5 ]}

نظراً لطبيعة عمل مهندس المرافق الواسعة، قد تختلف المسؤوليات الموكلة إليه اختلافاً جذرياً من منشأة لأخرى. فعلى سبيل المثال، يكون مهندس المرافق العامل في مركز ناسا أميس الواقع في موفيت فيلد مسؤولاً عن الإشراف على المتخصصين ومساعدتهم في بناء وتجديد وتحديث وصيانة المرافق في الحرم الجامعي؛ ويشمل فرع هندسة المرافق أيضاً الهندسة المعمارية ، والهندسة المدنية ، والهندسة الإنشائية، والهندسة الميكانيكية ، والهندسة الكهربائية ، والهندسة البيئية ، وسلامة أنظمة الضغط. ^{[ 6 ]}

باختصار، تشمل المسؤوليات أي نوع من الدعم الهندسي الذي يُقدّم في مواقع المرافق، بالإضافة إلى أعمال البناء والتجديد نفسها. فعلى سبيل المثال، يكون مهندس المرافق العامل لدى هيئة الخدمات الصحية الهندية مسؤولاً عن ضمان سلامة وكفاءة مرافق الرعاية الصحية ومرافق الدعم ذات الصلة. وتشمل هذه المهارات الهندسة المدنية والميكانيكية والكهربائية، فضلاً عن التخصص في المعدات الطبية وإدارة الممتلكات وجوانب مختلفة من الدعم الهندسي. ^{[ 7 ]}

تتشابه هذه المشاريع في صيانة البنية التحتية للمنشآت، بينما تكمن الاختلافات في الآلات والأنظمة المستخدمة فيها. ويختلف ذلك باختلاف طبيعة المنشأة والغرض منها. وتشمل أنواع المهارات والمشاريع الأخرى أساليب مبتكرة لزيادة كفاءة الطاقة في المنشأة. فعلى سبيل المثال، نجح فريق من المهندسين والفنيين ومهندسي المرافق في قاعدة كورونادو البحرية في سان دييغو، كاليفورنيا، في تنفيذ شبكة طاقة شمسية متعددة الأغراض قادرة على توفير طاقة كافية لتزويد 935 منزلاً بالكهرباء يومياً، مع توفير الظل في موقف السيارات. ^{[ 8 ]} يُسهم هذا المشروع في نهاية المطاف في رفع كفاءة الطاقة، وتحقيق استقلالية في مجال الطاقة، وخفض التكاليف للمنشأة، فضلاً عن دعم الطاقة المتجددة والمستدامة.

هندسة المرافق مجالٌ واسعٌ من فروع الهندسة، مما يجعل من الصعب تصنيف مهندسي المرافق ضمن فئة وظيفية واحدة. ووفقًا لدراسة استقصائية أجرتها Buildings.com، فإنّ أكثر المجالات الوظيفية شيوعًا لمهندسي المرافق هي: الإنشاءات ، وإدارة المشاريع ، وإدارة المرافق ، وإدارة الطاقة، والتصميم ، والهندسة ، والهندسة المعمارية. ^{[ 9 ]} ورغم أنّ قطاعي الطيران والفضاء والمباني الخضراء لا يُمثّلان غالبية فرص العمل في هندسة المرافق، إلا أنّهما شهدا نموًا ملحوظًا وتزايدًا كبيرًا في توظيف مهندسي المرافق في السنوات الأخيرة. ^{[ 10 ]} ومن الجدير بالذكر أيضًا أنّ معظم مهندسي المرافق لا يستقرّون في مسارهم المهني. فغالبًا ما يبدأون مسيرتهم المهنية بالعمليات، ثمّ التخصص، والصيانة، والاستشارات. ^{[ 9 ]} وبعد سنوات من الخبرة، يسعى معظمهم إلى شغل مناصب مثل مدير المرافق، ومدير الطاقة، ومدير الصيانة، ومشرف الصيانة، ومخطط المرافق. ^{[ 9 ]}

1. مهندس عمليات ^{[ 11 ]}
   • التأكد من أن عمليات الشركة تعمل بشكل صحيح
   • فحص العمليات والمعدات والآلات
   • خطة لصيانة وتحديث الآلات
   • تقليل عيوب منتج الشركة أو حمايته منها  
2. مهندس متخصص
   • إجراء التشخيصات والاختبارات على آلات محددة
   • تحديد مشاكل الآلات عن طريق فحص الاختبارات
   • قم بتحليل تكلفة الإصلاح أو الصيانة المطلوبة لآلات محددة.
   • العمل على الآلات المحددة لإصلاحها أو صيانتها حسب الحاجة  
3. مهندس الصيانة ^{[ 11 ]}
   • تركيب وصيانة المعدات الصناعية
   • عمليات الفحص الروتيني والصيانة الوقائية للمعدات
   • استكشاف أعطال المعدات الصناعية وإصلاحها
   • إجراء الإصلاحات في الموقع
4. مهندس استشاري ^{[ 12 ]}
   • فهم وتحليل نظام هندسي لعملاء مختلفين
   • إيجاد تحسينات أو حلول في الأنظمة الهندسية  
   • احسب الأرقام لإظهار الوفورات والمزايا والتكاليف للعملاء
   • خطط للعمليات اللازمة لإنجاز المشروع
   • قم ببيع المشروع للعميل  
   • تحليل وتصميم وتطوير المعرفة الأساسية بالأنظمة والمصانع بهدف تحسين الجودة والإنتاج.
   • قيادة/تحليل المشاريع والمسؤوليات الفنية التي يتعين على المنشأة النموذجية القيام بها بشكل يومي
   • القدرة على القيادة والعمل بكفاءة ضمن فرق عمل محترفة والإشراف على الموظفين/العمال في المشروع
   • القدرة على التواصل بفعالية باستخدام وسائل مختلفة مثل التحدث والكتابة، والقدرة على تقديم الحجج بكفاءة وإقناع عند شغل مناصب رئيس عمال أو مدير أو مشرف.
   • معرفة الأخلاق المهنية والسلوكية عند السعي نحو تعزيز سلامة وتنظيم نظام يعمل بكفاءة، وامتلاك مهارات الصيانة اللازمة لحل أي مشاكل يتم طرحها ^{[ 13 ].}

نتيجةً للتطور الكبير في مجال الإنشاءات الصناعية والتجارية، وبالتزامن مع التركيز المتزايد على كفاءة الطاقة، بات من الشائع أن تُخصص الكليات والجامعات مقررات وشهاداتٍ دراسيةً لهندسة المرافق. فعلى سبيل المثال، أنشأت جامعة بيردو في أواخر التسعينيات برنامج دراسات عليا يُركز على مختلف مهارات الهندسة الميكانيكية والكهربائية والتحكم اللازمة لصيانة هذه المرافق ورفع كفاءتها. وتشمل هذه المهارات: القياسات الميكانيكية، والحسابات، وأساسيات أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ، وأنابيب الأنظمة والمعدات المرتبطة بها، وكفاءة الكهرباء والطاقة، والمحركات الحثية ومحركات السرعة المتغيرة ، والأنظمة الكهربائية، والأسلاك، والإضاءة. ^{[ 14 ]} ونظرًا لاتساع نطاق هندسة المرافق نظرًا لتنوع المهارات المطلوبة، فإن المقررات الدراسية عادةً ما تتضمن تعليمًا وتدريبًا عمليًا في جميع جوانب الهندسة تقريبًا. ويشمل ذلك مبادئ هندسة البرمجيات والبرمجة الأساسية بلغة واحدة على الأقل. ومع ذلك، فإن التركيز الرئيسي لهذه الشهادات في هندسة المرافق ينصب غالبًا على أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وكفاءة الطاقة. ومن طرق التدريب الأخرى دورات الشهادات التي ترعاها وتقدمها جمعية مهندسي المرافق. تأسست جمعية مهندسي المرافق (AFE) من قِبل المعهد الأمريكي لمهندسي المصانع، الذي ضم نخبة من المهندسين ذوي الكفاءة العالية، أو المهندسين الطموحين، الذين يجمعهم هدف مشترك. يتمثل هذا الهدف في ابتكار أساليب جديدة تُمكّن مهندسي المرافق، ومهندسي المصانع، ومديري المرافق، والمشرفين على المرافق من رفع كفاءتهم وإنتاجيتهم في مختلف مجالات عملهم. ^{[ 2 ]} ولا يقتصر هذا على إفادة المهندسين والمديرين المستقبليين فحسب، بل يهدف أيضًا إلى دعم النمو الاقتصادي للصناعات التي يعمل بها هؤلاء المتدربون. تُسهم هذه الشهادات في تدريب المهندسين والمشرفين ومديري الصيانة وفقًا للأساليب اللازمة لصيانة وتشغيل المصانع بكفاءة، أو إدارتها وفقًا للمعايير التكنولوجية الحديثة. وبفضل هذا التدريب، يصبح مهندسو المرافق مؤهلين للعمل في أي منشأة تقريبًا، مهما تنوعت.

لا يُشترط حصول مهندسي المرافق على شهادة بكالوريوس كحد أدنى، ولكن معظمهم يشترط ذلك لاكتساب الخبرة، ومن الشائع رؤية العديد منهم حاصلين على شهادات ماجستير في تخصصاتهم. يجب أن تكون هذه الشهادة في الهندسة الإنشائية أو الميكانيكية أو التصنيعية. يشترط معظم أصحاب العمل خبرة تتراوح بين 3 و10 سنوات قبل النظر في أهلية المتقدم للوظيفة، وذلك بحسب مستوى مهاراته. كما يشترط العديد من أصحاب العمل الحصول على تراخيص وشهادات مهنية، تشمل رخصة مهندس محترف، وشهادة من وكالة حماية البيئة (EPA)، ورخصة تشغيل غلايات. تُعرف وكالة حماية البيئة (EPA) أيضًا باسم وكالة حماية البيئة، وهي مسؤولة عن حماية صحة الإنسان والبيئة، وتضمن شهادة مهندس المرافق إلمام حاملها بهذه المخاطر. والأهم من ذلك، يجب أن يتمتع جميع مهندسي المرافق بمهارات حل المشكلات، والقدرة على التواصل بفعالية شفهيًا وكتابيًا، ومعرفة عملية بناء المشروع المحدد، وفهم متطلبات الكود الخاصة به. ^{[ 15 ]} قد يحمل بعض مهندسي المرافق درجة البكالوريوس في العلوم والرخصة المطلوبة، ولكن يمكنهم أيضًا الحصول على درجة الزمالة في العلوم التطبيقية لتكنولوجيا هندسة المرافق. ^{[ 16 ]}

بالإضافة إلى ذلك، أنشأت وزارة الدفاع الأمريكية مجالًا وظيفيًا لهندسة المرافق ضمن كوادر الاستحواذ والتكنولوجيا واللوجستيات. ولا يقتصر هذا المجال على البيئات الداخلية فحسب، بل يشمل أيضًا في وزارة الدفاع العقارات، وميادين الرماية، وإدارة المنشآت الخطية كالطرق والأسوار وخطوط الأنابيب. وتقدم وزارة الدفاع ثلاثة مستويات من الشهادات المهنية للمتخصصين في هذا المجال.

ترتبط التراخيص ومستوى التعليم اللازمين للعمل كمهندس مرافق بوظائف مختلفة مثل مهندس ميكانيكي ، أو مهندس مدني ، أو العمل كمدير إنشاءات في مشاريع كبيرة أو صغيرة. ^{[ 18 ]}

يختلف الراتب باختلاف الوظيفة، ومستوى الشهادة، وعدد سنوات الخبرة. يبلغ متوسط ​​راتب مهندس المرافق الحاصل على درجة البكالوريوس في هندسة المرافق 72,093 دولارًا أمريكيًا. ويتراوح راتبهم السنوي بين 42,475 و120,801 دولارًا أمريكيًا.

تُعنى الأبحاث التي يُجريها مهندسو المرافق بقطاع الطاقة ، حيث يسعون إلى إيجاد طرق جديدة لتحسين كفاءة الطاقة وتوفيرها في المعدات الصناعية والمباني. وقد حفّز هذا التوجه العديد من الابتكارات في مجال المباني الخضراء وتخزين الطاقة. وقد أدى هذا التوجه إلى إجراء أبحاث حول كيفية الحد من هدر الطاقة في المباني الصناعية. ^{[ 19 ]} تشمل بعض هذه الابتكارات الإضاءة الذكية ، والستائر الحرارية، والأسقف العاكسة للحرارة ، والعزل الأخضر، وتخزين مياه الأمطار. ^{[ 19 ]} يهدف مفهوم المباني الخضراء إلى إنشاء مبانٍ مستدامة لا تُلحق أي ضرر بالبيئة. ^{[ 12 ]} يركز البحث في مجال تخزين الطاقة على ابتكار معدات جديدة لتخزين الطاقة خلال ساعات انخفاض الطلب واستخدامها خلال ساعات الذروة. وتتراوح هذه التقنيات المبتكرة بين تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة وإنتاج الهيدروجين خلال ساعات انخفاض الطلب.

• برنارد تي. لويس، جيمس بي. مارون، دليل هندسة المرافق والمنشآت ، ماكجرو هيل، 1973

• رابطة هندسة المرافق (AFE)