ממעבורות החוקרות את החלל סביבנו ועד לרובוטים מתוחכמים, המבצעים כיום ניתוחים מורכבים. קשה לדמיין היום תעשייה כלשהי מתוחכמת ככל שתהיה, ללא מהנדס המכונות, המהווה גורם מרכזי ומשפיע בה.
הנדסת מכונות הינה מקצוע בין תחומי, העובר שינויים רבים ומהירים, אולי יותר מכל מקצוע הנדסי אחר. התפתחויות חדשות בתחומי מסעור המערכות והביומכניקה, מציבות בפני מהנדסי המכונות, אתגרים מלהיבים ופותחות אפשרויות מרתקות של עשייה ומחקר עתידי.
הפקולטה להנדסת מכונות בטכניון היא בית היוצר למהנדסים המובילים את תעשיית המחקר והפיתוח של מדינת ישראל וממלאים תפקידי מפתח בתעשיית ההייטק, מוסדות ממשלה ובמערכת הביטחון.
הפקולטה להנדסת מכונות בטכניון היא המובילה בארץ בתחומה, ולומדים בה כיום כ-1200 סטודנטים המונחים על ידי סגל אקדמי בכיר, מדענים ומרצים מומחים מהתעשייה.
הפקולטה יוצרת עבור הסטודנט סביבה אקדמית מפרה הכוללת ציוד ומעבדות מהמשוכללות בעולם, ומתקיימת בה פעילות מחקרית והוראתית המשלבת בין מדע תשתיתי ויישומים מורכבים ביותר העומדים בקדמת הטכנולוגיה.
תכנית הלימודים מקנה לבוגריה את הידע הרחב והמוצק ביותר בהנדסה ומדעים ראשיים. ההתמחות בהנדסת מכונות נעשית בתחומי דינמיקה, מכטרוניקה, רובוטיקה, מכניקה וביומכניקה, אנרגיה וזורמים, תיב”מ וייצור ובקרה.
במעבדה לרובוטיקה רפואית מפתח פרופ’ משה שהם רובוט זעיר הנשלט מרחוק ונע באופן עצמאי בתעלות הגוף, ורידים ועורקים, ומאפשר אבחון וטיפול רפואי ללא מגע יד אדם. אפליקציה יישומית אחרת אותה פיתח הפרופ’ שהם, אשר נעשה בה שימוש כבר היום, היא רובוט זעיר המבצע ניתוחים מורכבים בעמוד השדרה, בדיוק העולה על יכולת הדיוק של מנתח. פיתוח אשר מסייע ומציל חיים רבים ברחבי העולם.
במעבדת הננו סיבים של פרופ’ אייל זוסמן מפתחים ומייצרים מתקנים בגודל אלפית מקוטר השערה האנושית ופחות. בעזרת שיטה מתוחכמת טווים אלקטרונית סיבים זעירים היכולים לשמש כמוליכים לשבבי מחשב וגלאים ביולוגיים, המתריעים על חומרים מסוכנים הקיימים באוויר.
עד לא מזמן המילה טלפורטציה הייתה שגורה על ידי סופרי מדע בדיוני בלבד. פרופ’ ענת פישר וצוות המחקר במעבדה לתיב”מ פיתחו שיטות מתקדמות למידול, הדמייה ואנליזה המיושמות במערכות תיב”מ הנדסיות ורפואיות. אחת מהן מאפשרת סריקה של אובייקט תלת מימדי ויצירת מודל אשר ניתן לבצע עליו תכן, אנליזה ממוחשבת או ליצרו על ידי העברה דיגיטלית של המודל למדפסת תלת מימדית.
ד”ר ואן האוט חוקר זרימות רב פאזיות עם דגש על בעיות סביבתיות כגון פיזור ביו ארוסוליים והתנהגות חלקיקים בזרימה טורבלנטית. תופעות אלה חשובות לתהליכים תעשייתיים וטבעיים כגון ארוזיה. הבנתה של האינטראקציה בין גופים קשורים לזרימה סביבם חשובה בהנדסה כימית.
במעבדה של ד”ר דוד גרינבלט מתמקדים בייצור מודלים של התנהגות גופים בזרימת אנרגיה על ידי מנהרת רוח ומנהרת מים. בקרת זרימת האנרגיה מושגת במגוון דרכים ביניהן אלקטרומכניקה, אמצעים הנשלטים על ידי גלי קול ופלזמה. המחקר מכוון לשיפור היעילות האנרגטית של ציוד כגון מאווררים, משאבות ומערכות קירור של מחשבים.
מאז ומתמיד מצא האדם השראה לפתרון בעיותיו בטבע. כך במעבדתו של ד”ר אלון וולף לומדים וחוקרים את תנועת הנחשים. “אנחנו מתבוננים ועוקבים אחרי התנהגות של בעלי חיים מבחינת התנועה שלהם, מבחינת הקינמטיקה, ומנסים להעתיק אותה, את ההתנהגות הזאת, למערכות רובוטיות. רובוטים שמנסים לחקות מיליוני שנים של אבולוציה במערכת מכנית”. לרובוט הנחש יישומים רבים החל ברפואת הלב ועד לאיתור נפגעים מאסונות טבע.
במעבדתו של ד”ר יזהר אור חוקרים את הדינמיקה והתנועה של שחיינים מיקרוסקופיים בטבע, כגון בקטריות ותאי זרע. “המטרה שלנו היא פיתוח עתידי של רובוטים שחיינים זעירים בסקלה של מיקרו מטרים לתוך תנועה בגוף האדם, במחזור הדם, בתעלת עמוד השדרה ובמערכת העיכול, לביצוע פעולות ביו רפואיות כמו פיזור תרופות מבוקר, להעביר תמונות החוצה בעזרת מצלמה ולעשות סריקה של אזורים נגועים וגידולים, אפילו לבצע טיפולים מקומיים באזורים כאלה.
מאחוריי מכשיר שהוא פרוטוטייפ (אב טיפוס) מוגדל של טכנולוגיה שתאפשר קצירת אנרגיה מתזוזה איטית. במעבדה לדינמיקה של פרופ’ יצחק בוכר יוצרים גלים במוצקים ובאוויר על מנת ליצור חשמל באופן יעיל ולהניע ללא מגע רכיבים זעירים ושחיינים מיקרוניים. “זה יכול להיות תזוזת ידיים, תזוזת החזה, הרגליים, עד לתזוזות פנימיות כגון התזוזות של הריאות, אפילו פעימות של הלב”. בעתיד ינוצלו גלי מעטפת להנעת להקות ננו רובוטים בגוף האדם לקראת מוקדי זיהום וכיבים, ויטפלו בהם נקודתית.
דמיינו עולם שבו מבנים כאלה היו דחוסים לשבב זעיר בגודל סנטימטר מרובע. במעבדה להתקני מיקרו וננו זרימה של ד”ר גלעד יוסיפון חוקרים את היכולת לייצר ולשלוט בתנועה של נוזלים. “המטרה בעצם לקחת מעבדה שלמה, למזער אותה, ולהיות מסוגל לבוא ולהגיד משהו על לצורך העניין טיפת מים, טיפת דם או דברים כאלו ואחרים”. התקנים ממוזערים מאופיינים במיקרו וננו תעלות אשר להן היכולת לסנן באופן מדוייק ביותר ננו חלקיקים ומולקולות ביולוגיות.
במעבדה למיקרו מערכות מפתחים התקנים מיקרו מכניים לצרכים מיוחדים ושיטות חדשניות לתכן וסימולציה. בתפקודים מסויימים ביצועי מיקרו מערכות עולים בהרבה על ביצועי מערכות אלקטרוניות, ולכן העניין הרב בטכנולוגיה חדשנית זו. מטרת המעבדה היא להכשיר את התשתית האנושית לתעשיית המיקרו מערכות בארץ. “אני סיימתי את הלימודים ב2003, עשיתי תואר ראשון ושני כאן בפקולטה, בהנדסת מכונות, והיום אני מנכ”ל של חברת סטרטאפ. השבב שאנחנו מייצרים הוא לב ליבו של מקרן זעיר שיהיה בתוך טלפון סלולרי”.
במעבדה להנדסה אופטית של פרופ’ ארז חסמן מפתחים רכיבים אופטיים זעירים ומערכות אופטו מכניות מורכבות לייזרים, המותאמים לתעשיית ההייטק. בפקולטה פותחה טכנולוגיה מהפכנית המהווה בסיס לבניית שבבים ננו מטריים אופטיים ייחודיים. בזכות פעילות מדעית נרחבת זו התפתחו קשרי תעשייה הדוקים ופוריים בין הפקולטה והחברות המובילות בישראל ובעולם, על מנת לאפשר חילופי מידע בתחומי מחקר ופיתוח וליצור בסיס לתעסוקה העתידית עבור הסטודנט.
“הפקולטה להנדסת מכונות נותנת כלים מצויינים בשביל לצאת לדרך בתור מהנדס, מהנדס מכונות. אני מהנדסת מערכת בתעשייה ותפקידו של מהנדס מערכת הוא לראות את התמונה הכוללת של כל הפרוייקט”.
את המובילים העתידיים של מערך המחקר והפיתוח של צה”ל מכשירים בתכנית המצטיינים “ברקים”. “המסלול הוא מסלול עתודה, אחר כך משתבצים לכל החילות בצבא, אני לדוגמא הגעתי לחיל החימוש, למקום שבו מפתחים את טנקי המרכבה. במסגרת התכנית אתה נחשף הרבה יותר לתעשייה שיש מחוץ לצבא ואחרי הצבא”.
“אני עתודאית ואחרי הלימודים התגייסתי לצבא, לחיל המודיעין, ליחידה הטכנולוגית. בטכניון קיבלתי בסיס רחב של ידע בתחומים שונים של ההנדסה ומשם פיתחתי את זה לצרכים הספציפיים בעבודה”.
סטודנטים המשתתפים בתכנית יסיימו את לימודי התואר הראשון והשני בתוך 4 שנים טרם גיוסם לצה”ל.
מיום היווסדה ב1935, 8000 בוגרי הפקולטה מהווים את עמוד התווך של התעשייה הישראלית ומספקים כ-60% מהצורך בכוח ההנדסי של המדינה. הפקולטה אינה מפסיקה להתעדכן ולהוסיף תחומים חדשניים לתכנית הלימודים.
“הפקולטה להנדסת מכונות הייתה תמיד הבית שלי. אני גדלתי כאן, עשיתי את התואר הראשון, עשיתי גם את התואר השני והשלישי. החלטתי שאני ממשיך במסלול אקדמי ויצאתי לעשות פוסט דוקטורט בארצות הברית. הפקולטה להנדסת מכונות בטכניון היא הפקולטה המובילה בארץ, גם בהיבט של איכות הסטודנטים שמגיעים לכאן, באיכות הבוגרים שיוצאים מכאן וגם באיכות החוקרים שנמצאים כאן ולכן היה לי ברור שלכאן הייתי רוצה לחזור”.
שאיפה למצויינות ופתיחות אל מול אתגרים חדשים ורוח היזמות, כל אלה מבטיחים את המשך ההצלחה וההובלה של הפקולטה להנדסת מכונות בטכניון גם בעתיד.
אשמח אם תצטרפו לפקולטה ובכוחות משותפים נוכל לעצב את עתיד ההנדסה בארץ ובעולם.
