1. No category

‫גיליון ‪ | 2‬אוגוסט ‪2014‬‬
‫כתב‪-‬עת מקצועי של לשכת המהנדסים‪ ,‬האדריכלים‬
‫והאקדמאים במקצועות הטכנולוגיים בישראל (ע"ר)‬
‫כתב‪-‬עת מקצועי של לשכת המהנדסים‪ ,‬האדריכלים והאקדמאים במקצועות הטכנולוגיים בישראל (ע"ר)‬
‫תוכן העניינים‬
‫‪04‬‬
‫‪07‬‬
‫‪08‬‬
‫‪10‬‬
‫‪14‬‬
‫‪18‬‬
‫‪20‬‬
‫‪24‬‬
‫ אוטומכניקה איסטנבול הציגה טכנולוגיות חדשות בענפי הרכב‬
‫עשרות מבקרים ישראלים הגיעו השנה לתערוכת הרכב הגדולה‪ ,‬אוטומכניקה‬
‫איסטנבול‪ ,‬שחגגה בר מצווה להיווסדה ותערוכה שמינית‪ /‬אורן קיפניס‪ ,‬איסטנבול‬
‫גיליון ‪ | 2‬אוגוסט ‪2014‬‬
‫קצ‬
‫ועו‬
‫ת ה ט כנול‬
‫וגיי ם‬
‫בי‬
‫ש‬
‫במ‬
‫רא ל‬
‫• לשכת ה‬
‫מה‬
‫האקדמאים •‬
‫ו‬
‫נדסים‪ ,‬האדריכ‬
‫לים‬
‫עורך טכני‪ :‬עקיבא פלד‬
‫עריכה והפקה‪ :‬טלר תקשורת בע"מ‬
‫‪[email protected]‬‬
‫‬
‫ פיתוח ישראלי‪ :‬אפליקציה למדידת זיהום אוויר‬
‫בוגרי הטכניון בחיפה מציגים יישום‪ ,‬שיאפשר לדעת מהו זיהום האוויר בכל מקום‬
‫בכל רגע נתון‪ /‬דן לביא‬
‫‬
‫ בין 'בוננזה' ל'פיל לבן'‬
‫הדרך אל המוצר האופטימאלי; שיחה עם ד"ר אמיר זיו‪-‬אב בנושא אופטימיזציה‪,‬‬
‫טכנולוגית‪-‬קווים מנחים‪ ,‬להגדלת סיכויי ההצלחה של פרויקטי פיתוח‬
‫‬
‫ פרויקט הלביא‪ :‬מנייר השרטוט לאבטיפוס‬
‫ראיון עם פרופ' עובדיה הררי‪ ,‬בפקולטה לאווירונאוטיקה בטכניון‪ ,‬חתן פרס ישראל‬
‫לטכנולוגיה ולהנדסה עבור תרומתו לפרויקט הלביא‪ /‬פרופ' עובדיה הררי‪ ,‬זמן אוויר‬
‫‬
‫ טבע למהנדסים‬
‫ביומימיקרי הוא תחום דעת מתפתח ומבטיח‪ ,‬המזמין מהנדסים ומתכננים לבחון את‬
‫מאגר הפתרונות של הטבע לאתגרים תכנוניים שונים‪ /‬יעל הלפמן כהן‬
‫‬
‫ איך ניתן לחסוך אנרגיה במנועים חשמליים‬
‫‪ 70%‬מצריכת האנרגיה החשמלית במפעלי תעשיה מיועדת להפעלת מנועים‪,‬‬
‫והתייעלות האנרגטית הפכה לחלק חשוב‪ /‬וינטק נולג'‬
‫‬
‫ הסטודנטים מתל‪-‬אביב המריאו לשמיים‬
‫תכנון של מטוס המסוגל לתמרן קרקעית ולהמריא עם מטען – זאת הייתה‬
‫המשימה של סטודנטים מאוניברסיטת ת"א בתחרות ‪ /DBF 2014‬יונתן ארנוביץ‬
‫‬
‫‬
‫‪[email protected]‬‬
‫‪[email protected]‬‬
‫הינה אמירה מופשטת ואקסיומטית‪ .‬האם זוהי רק סיסמת פרסום לקדום תוכנה?‪/‬‬
‫אברהם לביא‬
‫מרכז המערכת‪ :‬איתי וולר‪ ,‬סמנכ"ל אגודות מהנדסים בלשכה‬
‫עיצוב גרפי‪ :‬דיזיין פתרונות גרפיים‬
‫ תכן ליצור והרכבה (‪ – )DFMA‬משמעויות‬
‫תכן ליצור והרכבה (‪)DESIGN FOR MANUFACTURE and ASSEMBLY-DFMA‬‬
‫‬
‫‪26‬‬
‫‪29‬‬
‫ הישג ישראלי ריחף מעל המונדיאל‬
‫מל"ט ההרון של התעשייה האווירית השתתף באבטחת ריו דה ז'נירו במהלך‬
‫המונדיאל‬
‫ ‪Dangerous steel‬‬
‫‪Tower crane engineer Felix Weinstein argues that steel impurities are threatening‬‬
‫‪.the safety of cranes‬‬
‫אוטומכניקה‬
‫שמונה‬
‫מי יודע‬
‫ר‬
‫אוטומכניקה איסטנבול חוגגת בר מצווה ותערוכה שמינית‬
‫‪ //‬אורן קיפניס ‪ -‬איסטנבול‬
‫בים מאד העוסקים בענף השירותים לרכב‪,‬‬
‫יודעים שאוטומכניקה היא לב הענף או‬
‫בעצם הזירה המרכזית ללמוד‪ ,‬להתחדש‬
‫ולקשור קשרים‪ .‬כזו היא התערוכה שהחלה‬
‫דרכה בתחילת שנות השבעים בפרנקפורט‪,‬‬
‫ובה הוצגו ונחשפו טכנולוגיות‪ ,‬כלים‪ ,‬חלקים‬
‫ומכלולים‪ ,‬ספקים ונותני שירות וגם האקדמיה‪.‬‬
‫הבשורה מפרנקפורט הפכה למערכת חובקת‬
‫יבשות‪ ,‬המקיימת תערוכות שנתיות ודו שנתיות‬
‫בארבע עשרה ערים שונות באירופה‪ ,‬אמריקה‪,‬‬
‫אסיה ואפריקה‪.‬‬
‫מתחילת המילניום הנוכחי‪ ,‬גם איסטנבול נמצאת‬
‫על מפה זו‪ ,‬ותפסה לה מקום של כבוד‪ .‬העיר‬
‫בצומת אירופה‪-‬אסיה‪ ,‬שתמיד שימשה יעד‬
‫תיירותי‪ ,‬הפכה בשנים האחרונות למרכז חשוב‬
‫בתעשיית הרכב העולמית‪ ,‬כזה שיצרני רכב‬
‫פועלים בו ולצדם תעשייה שלמה ומערכת‬
‫אחשקה ושירותים נלווים‪.‬‬
‫בר מצווה‬
‫שלוש עשרה שנים חלפו מיום פתיחת התערוכה‬
‫הראשונה של אוטומכניקה באיסטנבול‪ ,‬תקופה‬
‫בה אירופה ואמריקה היו בצמיחה ובשיא‪,‬‬
‫הנדסת מכונות ‪4‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫אלו המייצרים משאיות‪ ,‬אוטובוסים וטקרטורים‪,‬‬
‫ובהם פועלים מרצדס‪ ,‬מ‪.‬א‪.‬ן‪ .‬פורד‪ ,‬רנו ואחרים‪,‬‬
‫לצידם גם יצרני האוטובוסים הטורקיים‪,‬‬
‫המייצרים מגוון רחב של כלים‪ ,‬מהמובילים‬
‫באיכותם בשוק האירופי‪ .‬התעשייה הטורקית‬
‫בכלל ותעשיית הרכב בפרט‪ ,‬ביחד עם מדיניות‬
‫עידוד של הממשלה הטורקית‪ ,‬יצרו קצב צמיחה‬
‫מרשים‪ ,‬גבוה יותר מאשר בכל מדינות אירופה‪,‬‬
‫ועם שותפויות עסקיות הנחתמות מדי יום בין‬
‫חברות מטורקיה לחברות מחוץ לה‪.‬‬
‫יצרני הרכב והפתיחות של השוק המקומי‪,‬‬
‫משפיעים בשנים האחרונות על התעשייה‬
‫המקומית‪ ,‬המספקת פתרונות הנדסיים ומוצרים‬
‫רבים‪ .‬יותר ויותר יצרנים טורקיים עושים את‬
‫המעבר מיצרני ‪ AM‬ליצרני ‪ OEM‬וספקי ‪.OES‬‬
‫יצרנים אלו אימצו את כל התקנים והתהליכים‬
‫המקובלים בתעשייה‪ ,‬את האיכויות המקובלות‬
‫באירופה‪ ,‬אך לאו דווקא את המחירים הגבוהים‪.‬‬
‫תהליך זה‪ ,‬והתחרות הברוכה שהוא מביא‪,‬‬
‫משפיע לטובה גם על יצרנים נוספים בענף‪.‬‬
‫שילוב זה‪ ,‬של מוצרים מצוינים מחד ומחירים‬
‫נוחים מאידך‪ ,‬מאפשר לטורקים למכור יותר ויותר‬
‫על חשבון הסינים‪ ,‬אשר ממשיכים לספק בעיקר‬
‫מוצרים באיכות ירודה‪.‬‬
‫המפגש הדו שנתי באיסטנבול הלך וגדל‪ ,‬ובכל‬
‫שנה שנייה נוסף בו משהו חדש‪ .‬עם המעבר‬
‫לטויאפ בשנת ‪ ,2005‬התערוכה כמעט והכפילה‬
‫את שטחה‪ ,‬וצרפה בצמוד אליה תערוכה‬
‫משלימה בתחום הדלקים ומוצרי אנרגיה‪ ,‬ציוד‬
‫לשינוע ולתחנות תדלוק וכן מוצרים משלימים‬
‫רבים‪ ,‬בהם ציוד לחנויות הנוחות ומערכות‬
‫לשטיפת כלי רכב‪ .‬גידול חד בשטח נרשם גם‬
‫בשנת ‪ ,2011‬אחרי בנייה של שלושה אולמות‬
‫חדשים במרכז הירידים‪ ,‬גידול המלווה בגידול‬
‫מתמיד במספר המציגים‪.‬‬
‫למרות ההתפתחות המהירה‪ ,‬מציגים רבים‬
‫המתינו ברשימות המתנה‪ ,‬ובסוף הגיעו‬
‫כמבקרים‪ .‬בתגובה לדרישה‪ ,‬התערוכה הפכה‬
‫מתערוכה דו שנתית לתערוכה שנתית‪ ,‬וכך החל‬
‫מהשנה תתקיים לא רק בשנים האי זוגיות‪ ,‬אלא‬
‫גם בשנים הזוגיות‪.‬‬
‫והטורקים עדיין נסעו בכלי רכב המבוססים על‬
‫דגמי שנות השבעים והשמונים‪ .‬שיט האוניות‬
‫במימי הבוספורוס לא פסק מאז‪ ,‬ואפילו התגבר‪,‬‬
‫והשוק הטורקי התפתח‪.‬‬
‫אוטומכניקה קבעה פורמט של תערוכה דו‬
‫שנתית כמקובל בענף‪ ,‬והוחלט לקיימה בחודש‬
‫ניסן‪ ,‬אפריל בפי הטורקים‪ .‬ניסן הוא החודש‬
‫בו מתקיים "פסטיבל הצבעוני"‪ .‬פרח הצבעוני‬
‫בצבעיו הרבים‪ ,‬הוא אחד מסמלי התרבות של‬
‫איסטנבול‪ ,‬והוא פורח בחודש זה בכל השדרות‬
‫ובגנים רבים ברחבי העיר הענקית‪ .‬אווירת‬
‫פסטיבל הצבעוני מוסיפה כמובן לאווירה‬
‫החיובית של באי התערוכה‪ .‬ההתחלה הייתה‬
‫צנועה בשני אולמות בקרבת כיכר תקסים‪ ,‬אולם‬
‫כבר אחרי התערוכה השנייה‪ ,‬הוברר שהמקום‬
‫צפוף ולא מספק‪ .‬לשם כך נבחר מרכז הירידים‬
‫טויאפ (‪ )Tüyap‬הנמצא במערב העיר‪ ,‬ומסוגל‬
‫להכיל את המיזם המתפתח‪.‬‬
‫אוטומכניקה איסטנבול‪ ,‬החלה דרכה כתערוכה‬
‫המכוונת לשוק המקומי‪ .‬רוב המציגים היו ספקים‬
‫של מכלולי וחלקי ‪ ,AfterMarket‬ובצדם יצרנים‬
‫של תחליפים מסוגים שונים‪ ,‬במיוחד כאלו‬
‫שאינם מוכרים לנו‪ .‬באותם ימים‪ ,‬הממשלה‬
‫הטורקית הטילה מגבלות רבות על ייבוא חלקים‬
‫ומכלולים‪ ,‬והשוק הגיב בייצור של חלקים‬
‫לתיקונים ושיפוצים‪ .‬המחזה הנפוץ היה של‬
‫סופרמרקט לחלקים המכוון למותג אחד של כלי‬
‫רכב‪ ,‬תוך כיסוי כל הדגמים לאותו מותג‪ .‬מציגים‬
‫מחוץ לטורקיה היו אז מיעוט קטן‪ ,‬אך משמעותי‬
‫ומורכב מגדולי היצרנים העולמיים לענף הרכב‪.‬‬
‫השוק הטורקי רץ קדימה‬
‫בשנים האחרונות‪ ,‬כלי רכב מודרניים מיוצרים‬
‫בקווי הייצור בטורקיה‪ ,‬וזאת תודות להצמדות‬
‫לתקינה האירופית הנוכחית בתחומי הבטיחות‬
‫והגנת הסביבה‪ .‬מדובר במכוניות מדגמים נוכחיים‬
‫של יצרנים רבים‪ ,‬בהם‪ :‬יונדאי‪ ,‬הונדה‪ ,‬טויוטה‪,‬‬
‫פיז'ו‪ ,‬פיאט ועוד‪ .‬חברים נוספים בתעשייה זו הם‬
‫הנדסת מכונות ‪5‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫תערוכה גלובלית וצבעונית‬
‫מרכז הירידים לבש צבעים רבים‪ ,‬בדיוק כמו‬
‫מיליוני פרחי הצבעוני בשדרות העיר‪ .‬העלייה‬
‫במספר המציגים באה השנה לידי ביטוי בשוויון‬
‫כמעט מוחלט בין מספר המציגים המקומיים‪,‬‬
‫לאלו שבאו מ‪ 40 -‬מדינות שונות מחוץ לטורקיה‪.‬‬
‫‪ 739‬מול ‪ 736‬אם נדייק במספרים‪ .‬עובדה זו‪ ,‬כמו‬
‫גודלה של התערוכה והפיכתה לתערוכה שנתית‪,‬‬
‫ממקמים אותה במקום השני מבין ‪ 14‬התערוכות‬
‫השונות של אוטומכניקה בעולם‪ .‬איסטנבול שנייה‬
‫רק לתערוכה בפרנקפורט‪ ,‬וזוכה כמוה למעמד‬
‫של תערוכה גלובלית בלוח התערוכות של‬
‫מפיקיה‪ .‬התערוכה מוכרת כתערוכה בינלאומית‬
‫גם על יד ‪ ,UFI‬הארגון הבינלאומי של מפיקי‬
‫התערוכות ומרכזי הירידים‪ .‬הכרה זו מגיעה לא‬
‫במקרה‪ .‬כמעט ‪ 500‬מציגים לא זכו להכלל השנה‬
‫בתערוכה מפאת מחסור במקום‪ ,‬אך בימים אלו‬
‫ממש נבנים אולמות תצוגה נוספים‪ ,‬אשר יוכלו‬
‫להכיל מאות מציגים נוספים כבר בשנה הקרובה‪.‬‬
‫במציגים חברות גדולות וותיקות‪ ,‬ובצדן חברות‬
‫צעירות‪ ,‬לרוב עתירות טכנולוגיה‪ ,‬המפתחות את‬
‫שווקי היעד שלהן‪ ,‬ומחפשות שותפים עסקיים‪.‬‬
‫חלק מהמציגים באו במסגרת של משלחות‬
‫המאורגנות על ידי לשכות המסחר או משרדי‬
‫המסחר בארצות מוצאם‪ ,‬ובהן‪ :‬ארצות הברית‪,‬‬
‫גרמניה‪ ,‬בריטניה‪ ,‬צרפת‪ ,‬אוסטריה‪ ,‬שוודיה‪,‬‬
‫איטליה‪ ,‬סרביה‪ ,‬קרואטיה‪ ,‬מקסיקו‪ ,‬תוניסיה‪,‬‬
‫אירן‪ ,‬פקיסטן‪ ,‬הודו‪ ,‬סינגפור וסין‪.‬‬
‫בצד המבקרים‪ ,‬כמעט ‪ 45,000‬מבקרים‬
‫מ‪ 123-‬מדינות שונות ומחמש יבשות פקדו את‬
‫התערוכה‪ 90 .‬מבקרים ישראלים הגיעו לתערוכה‪,‬‬
‫בהם‪ :‬יבואני רכב‪ ,‬ספקי חלקים ומכלולים‪ ,‬בעלי‬
‫מוסכים ובתי מלאכה‪ ,‬מהנדסים ויועצים‪.‬‬
‫בשלוש התערוכות האחרונות‪ ,‬נבחרה מדינה‬
‫שותפה‪ .‬המדינה השותפה מיוצגת על ידי‬
‫מציגים כמובן‪ ,‬אולם גם על ידי ארגונים כלכליים‬
‫וממשלתיים שלה‪ ,‬זאת על מנת ליצור קשרי‬
‫כלכלה‪ ,‬תעשייה ומסחר‪ .‬המדינה השותפה‬
‫הראשונה היתה סרביה‪ ,‬הקרובה לטורקיה‬
‫גיאוגרפית ותרבותית‪ .‬בשנה שעברה היתה זו‬
‫מקסיקו והשנה ארגנטינה‪ .‬למדינות אלו מיבשת‬
‫אמריקה‪ ,‬הסכמי סחר עם השוק האירופי ועם‬
‫מדינות צפון אמריקה‪ .‬הן פעילות מאוד בתחום‬
‫האוטומוטיבי‪ ,‬ובהן תעשייה עניפה של כלי רכב‪,‬‬
‫מכלולים וחלקים‪ ,‬המוכוונת לאירופה‪ ,‬צפון‬
‫אמריקה ולשווקים המקומיים‪ .‬תעשיות אלו‬
‫מקבילות לתעשייה הטורקית‪ ,‬ומתמודדות כולן‬
‫באותן דרישות של תקנים ושווקים‪.‬‬
‫טכנולוגיות‬
‫אוטומכניקה מהווה בסיס מצויין להצגה של‬
‫טכנולוגיות ופתרונות שונים לתעשייה ולמערכי‬
‫אחזקת הרכב‪ .‬בדוגמאות הבאות‪ ,‬פתרון שפותח‬
‫על ידי יצרן טורקי לבלאי מוקדם של תותבי חיבור‬
‫ברכב כבד‪ ,‬ושימוש בחומרים אורגניים וחומרים‬
‫ממוחזרים לייצור רכיבים‪.‬‬
‫לקוחות של יצרן טורקי של מכלולי ורכיבי‬
‫מערכות היגוי ומתלה לרכב כבד‪ ,‬פנו אליו על מנת‬
‫למצוא ולפתח פתרון לבעיה מציקה‪ .‬מזה שלושה‬
‫עשורים מקובל להתקין במשאיות ובאוטובוסים‪,‬‬
‫מערכת של מוטות קישור בצורת האות הלועזית‬
‫“‪ .”V‬החלק המרכזי מתחבר לסרן אחורי‪ ,‬ושני‬
‫הקצוות לשלדה‪ ,‬בזווית של כ‪ 30-‬מעלות ‪ .‬נקודות‬
‫החיבור מורכבות מתותבים המורכבים מחלקי‬
‫מתכת‪ ,‬ובניהם גומי כבוש המשמש לחיבור‬
‫וספיגת זעזועים‪ .‬הכוחות הפועלים על התותבים‬
‫הם שילוב של כוחות רדיאליים ואקסיאליים‪ ,‬בעוד‬
‫שהתותבים מתוכננים ביסודם לעומסים רדיאליים‪.‬‬
‫השילוב בין תנועה‪ ,‬עומס כבד ולכלוך הנוטה‬
‫להצטבר בחלק התחתון של כלי רכב כבדים‪,‬‬
‫יוצר בלאי מהיר‪ ,‬ומחייב את החלפת התותבים‬
‫בתוך פרקי זמן קצרים‪ .‬היצרן‪ ,‬אשר סיפק במקור‬
‫חלקי ‪ ,AfterMarket‬והתפתח בשנים האחרונות‬
‫ליצרן ‪ ,OEM/OES‬פיתח גרסה חדשה לתותבים‬
‫אלו‪ .‬בכל צד של התותב‪ ,‬משולבת טבעת כתר‬
‫מתכתית‪ .‬טבעות אלו סופגות חלק ניכר מהעומס‬
‫האקסיאלי‪ ,‬ומחלקות את היתרה בצורה טובה‬
‫יותר בגומי הכבוש‪ .‬לדברי נציגי היצרן‪ ,‬התותב‬
‫החדש נהנה מאורך חיים ארוך בהרבה‪ ,‬עד פי‬
‫חמישה מזה של התותב המקורי‪.‬‬
‫יצרן גרמני המייצר חומרים ומוצרים להתקנה‬
‫בכלי רכב‪ ,‬עושה זאת תוך התבססות על סיבי‬
‫צמחים ומיחזור של חומרים שונים המשמשים‬
‫בתעשיית הטקסטיל‪ .‬המוצרים משמשים‬
‫כשטיחים לבידוד חום ורעש בכלי רכב‪ ,‬וכן‬
‫כבסיס לדפנות פנימיות ותקרות לכלי רכב‪.‬‬
‫שטיחי הבידוד מותקנים לרוב ברצפה ומתחת‬
‫למכלולים‪ ,‬ביניהם לוח המכשירים והבסיסים‬
‫לדפנות והתקרות המצופים בטקסטיל‪ ,‬עור‬
‫וכיו"ב‪ .‬סיבי הצמחים המקובלים בתעשייה זו הם‬
‫זן של היביסקוס שמוצאו מדרום אסיה‪ ,‬פשתן‬
‫וקנאביס‪ ,‬קרוב משפחה של הקנאביס הרפואי‪,‬‬
‫ואליהם מצרפים טקסטיל ממוחזר וחומרים‬
‫מקשרים‪.‬‬
‫את המוצרים מכינים מהסיבים האורגניים‪,‬‬
‫הטקסטיל הפרום וחומרים מקשרים‪ ,‬אשר‬
‫מוכנסים למערכת טוויה המורכבת משורות‬
‫וטורים של מחטים‪ .‬הרכב הסיבים קובע את‬
‫התכונות של המוצר הסופי‪ ,‬בהן‪ :‬צפיפות‪ ,‬עובי‪,‬‬
‫תכונות בידוד ועוד‪ .‬השטיחים יוצאים ברצף‬
‫ממכונת הטוויה‪ ,‬וניתן לחתוך או לגלגל אותם‬
‫לצורך החסנה ומשלוח‪.‬‬
‫בשטיחים המיועדים להפוך לבסיסים של הדפנות‬
‫והתקרות‪ ,‬החומר המקשר הוא סיבים של חומר‬
‫תרמופלסטי‪ ,‬והם דקים ביחס לשטיחים האחרים‪.‬‬
‫שטיחים אלו נכבשים בטפרטורה גבוהה במשך‬
‫מספר שניות בתוך שבלונות‪ ,‬ומקבלים את‬
‫צורתם הסופית‪ ,‬חזקה וקשיחה במידה הרצויה‪.‬‬
‫הנדסת מכונות ‪6‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫נציגות ישראלית‬
‫מציג ותיק מאוד בתערוכה‪ ,‬הוא קינג מסבים‬
‫מקרית גת‪ .‬כן‪ ,‬יצרן ישראלי‪ ,‬המייצר תוצרת‬
‫באיכות גבוהה מאוד‪ OEM ,‬וחלקים המסופקים‬
‫לשוק בעולם כולו‪.‬‬
‫קינג הוקם בשנת ‪ 1957‬כבית מלאכה לחידוש‬
‫מנועי בעירה פנימית‪ .‬המייסד‪ ,‬שמואל זסלבסקי‪,‬‬
‫שעלה זמן קצר קודם לכן מארגנטינה‪ ,‬נתקל‬
‫בקושי להשיג מסבים למנועים‪ ,‬ולפיכך הסב את‬
‫בית המלאכה שלו לבית חרושת ליצור מסבים‪.‬‬
‫כיום‪ ,‬קינג מופעל על ידי צוות מקצועי המורכב‬
‫ממתכננים‪ ,‬אנשי טכנולוגיה ויצור וכמובן אנשי‬
‫שיווק וכלכלה‪ .‬קינג מספק פרנסה למאות‬
‫משפחות מחבל לכיש‪ ,‬ומייצא כמעט ‪99%‬‬
‫מהתוצרת שלו‪.‬‬
‫קינג מסבים מציג בתערוכות שונות של‬
‫אוטומכניקה עוד משנות השבעים‪ ,‬והכיר במהלכן‬
‫חלק גדול מהלקוחות שלו‪ .‬בזכות ההשתתפות‬
‫באוטומכניקה נעשה קינג מסבים לספק של‬
‫יצרני מסבים מהמובילים בעולם‪ ,‬ובהם ‪Mahle,‬‬
‫‪ SK, Glyco‬ואחרים‪ ,‬וכן ספק של יצרני מנועים‪.‬‬
‫המסבים מתוצרתו מותקנים בקווי ייצור של‬
‫מנועים תעופתיים‪ ,‬והיצרן נחשב מוביל בתחומו‬
‫גם בשוק המנועים למרוצי מכוניות‪.‬‬
‫ההתפתחות והרחבת היצור של קינג‪ ,‬מוצאות‬
‫ביטוי גם בשדרוג ביתן התצוגה‪ ,‬שהפך מביתן‬
‫צנוע לשטח תצוגה מעוצב היטב‪.‬‬
‫סיכום‬
‫התערוכה‪ ,‬שהחלה את דרכה כתערוכה קטנה‬
‫וצנועה ויועדה לשוק המקומי‪ ,‬התפתחה וגדלה‬
‫והגיעה לממדים של תערוכה בינלאומית‬
‫מובילה‪ .‬הגולם לא קם על יוצרו‪ ,‬והעבודה של‬
‫הפקת התערוכה ובניית פלטפורמה מובילה‬
‫לעסקים בענף מתפתחת ומתרחבת מיום ליום‪.‬‬
‫החלטת המארגנים מהשנה שעברה‪ ,‬להפוך‬
‫את התערוכה הדו שנתית לתערוכה שנתית‬
‫התבררה כהחלטה נכונה‪ ,‬ויעידו על כך נתוני‬
‫המציגים והמבקרים‪ .‬גם מקומם של אלו שלא‬
‫זכו להציג לא נשכח‪ ,‬והם יזכו לחנוך בשנה‬
‫הבאה אולמות תצוגה חדשים‪ .‬בשנה הבאה‬
‫התערוכה תתקיים מיום חמישי‪ 9 ,‬באפריל ‪2015‬‬
‫‪,‬ערב חג שני של פסח התשע"ה‪ ,‬ועד יום ראשון‪,‬‬
‫‪12‬באפריל ‪ˆ .2015‬‬
‫אפליקציה‬
‫פיתוח ישראלי‪:‬‬
‫אפליקציה למדידת‬
‫זיהום אוויר‬
‫בוגרי הטכניון בחיפה מציגים יישום‪ ,‬שיאפשר לדעת מהו זיהום האוויר בכל‬
‫מקום בכל רגע נתון ‪ //‬דן לביא‬
‫"‬
‫‪ "BreezoMeter‬היא אפליקציה חינמית‬
‫למיפוי איכות האוויר בזמן אמת המביאה‬
‫לראשונה לידיעת הציבור את מידת זיהום‬
‫האוויר על פי מיקום ספציפי‪ ,‬עד לרמת הרחוב‬
‫הבודד‪.‬‬
‫האפליקציה מבוססת על אלגוריתם ייחודי‬
‫שמספק התראות בזמן אמת על זיהום אוויר‬
‫גבוה במיקום ספציפי‪ ,‬לצד הסברים נגישים‬
‫– למשל‪ :‬עד כמה רמת הזיהום מסוכנת‪ ,‬מה‬
‫צריך לעשות‪ ,‬וממה יש להימנע‪.‬‬
‫המיזם שואב נתונים בזמן אמת מכ‪300-‬‬
‫תחנות ניטור אוויר הפזורות ברחבי הארץ‪,‬‬
‫ויוצר מפה מלאה של איכות האוויר בישראל‪.‬‬
‫באופן זה היא מנגישה את המידע‪ ,‬לראשונה‪,‬‬
‫לקהל הרחב בחינם ובכל זמן נתון‪ .‬היתרון של‬
‫האפליקציה הוא ביכולת לשלוח התראות על‬
‫זיהום האוויר או איכות אוויר נמוכה בזמן אמת‬
‫גם מרחוק‪ ,‬על מיקומים מוגדרים‪ .‬באופן זה‬
‫יוכלו לעקוב הורים למשל אחר זיהום אוויר‬
‫חריג בבית הספר של הילדים או בפארק‪,‬‬
‫אצנים יוכלו לדעת באיזה רחוב כדאי לרוץ‪,‬‬
‫חולי אסתמה ידעו מתי לא לפתוח חלונות ועוד‪.‬‬
‫הנדסת מכונות ‪7‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫בנוסף לפיתוח החדשני‪ ,‬האפליקציה כוללת‬
‫פתרונות פשוטים לצמצום החשיפה לזיהום‬
‫האוויר המותאמים למגוון אוכלוסיות יעד‪:‬‬
‫ספורטאים‪ ,‬הורים לילדים קטנים וחולי מחלות‬
‫לב וריאה‪.‬‬
‫חברת "בריזומיטר" הוקמה ע"י שלושה בוגרי‬
‫הטכניון‪ :‬רן קורבר וזיו לאוטמן‪ ,‬מהנדסי סביבה‪,‬‬
‫ואמיל פישר‪ ,‬מהנדס תוכנה‪ .‬לאוטמן‪ ,‬סמנכ"ל‬
‫החברה‪ ,‬מספר‪" :‬המטרה שלנו בבריזומיטר‬
‫היא שאנשים יבדקו את איכות האוויר כמו‬
‫שהם בודקים את מזג האוויר‪ .‬בעולם ישנן‬
‫אלפי תחנות ניטור שמודדות את זיהום האוויר‬
‫בלמעלה מ‪ 90-‬מדינות‪ ,‬ביניהן ארה״ב‪ ,‬מדינות‬
‫אירופה‪ ,‬יפן וסין‪ ,‬אך למרבית האזרחים אין‬
‫נגישות למידע הזה‪ ,‬וברוב המקרים הוא אפילו‬
‫לא מודע לקיומן"‪.‬‬
‫"לצערי עוד לא מצאנו את הדרך לצמצם את‬
‫זיהום האוויר בישראל‪ ,‬אבל היכולת של כל‬
‫אדם לדעת מה איכות האוויר בזמן נתון יחד‬
‫עם פתרונות פשוטים להתמודדות בעת זיהום‬
‫אוויר גבוה‪ ,‬הם צעד ראשון בדרך הנכונה"‪,‬‬
‫סיכם לאוטמן‪ˆ .‬‬
‫ראיון‬
‫בין 'בוננזה'‬
‫ל'פיל לבן'‬
‫הדרך אל המוצר האופטימאלי; שיחה עם ד"ר אמיר‬
‫זיו‪-‬אב בנושא אופטימיזציה‪ ,‬טכנולוגית‪-‬קווים מנחים‪,‬‬
‫להגדלת סיכויי ההצלחה של פרויקטי פיתוח‬
‫ד‬
‫"ר אמיר זיו‪-‬אב‪,‬‬
‫של‬
‫הבעלים‬
‫'זיו אב הנדסה'‪,‬‬
‫טכנולוגי‬
‫אסטרטג‬
‫ומומחה לאופטימיזציה‪,‬‬
‫גיבוש‬
‫על‬
‫בדגש‬
‫קונספטים אופטימאליים‬
‫והנדסת ערך לפישוט‬
‫מוצרים והוזלת עלויות‪.‬‬
‫מה גורם למוצר אחד להצליח ולהימכר‬
‫בשוק לאורך שנים‪ ,‬ולמוצר אחר להיכשל‬
‫או להפוך לבלתי רלוונטי במהירות? מה‬
‫גורם לפרויקט גדול להצליח ולשרת את‬
‫מטרתו ולפרויקט אחר להפוך ל'פיל לבן'‬
‫ולבזבוז משאבים?‬
‫מילת המפתח כאן היא 'קונספט אופטימאלי'‬
‫– פעמים רבות מושקעים בהגדרת הדרישות‬
‫ובגיבוש הקונספט פחות מאחוז אחד (!)‬
‫של עלויות הפיתוח‪ ,‬ואחוזים בודדים מהזמן‬
‫הקלנדארי‪ .‬זאת‪ ,‬למרות שהם בסופו של דבר‬
‫קובעים כ‪ 90%-‬מהצלחת הפרויקט‪.‬‬
‫אתה מרבה לדבר על אופטימיזציה‪ .‬מדוע?‬
‫לדעתי‪ ,‬כל מה שאנו מחפשים בחיים ולא רק‬
‫בתחום הטכנולוגי‪ ,‬זו אופטימיזציה‪ .‬תמיד אנו‬
‫מחפשים את הטוב ביותר‪ ,‬בהתאם לנסיבות‪.‬‬
‫נסה להגדיר מה זו אופטימיזציה‪.‬‬
‫בשפה עממית אופטימיזציה זה "מקסימום‬
‫תועלת פר כסף"‪ .‬כסף‪ ,‬במובן של השקעה או‬
‫משאבים‪.‬‬
‫"אופטימיזציה" בכלל‪ ,‬ובתחום הטכנולוגי‬
‫בפרט‪ ,‬היא המענה המיטבי על אוסף הדרישות‬
‫שלנו מ"המוצר" במינימום משאבים‪ ,‬ובהתייחס‬
‫לחשיבות היחסית של הדרישות השונות‪.‬‬
‫במושג "מוצר" אני מתכוון גם למוצר חומרי‬
‫כמו מכונית או אייפון וגם למוצר שאינו חומרי‪,‬‬
‫כמו שירות או תוכנה‪ .‬משאבים "קלאסיים"‬
‫הם זמן וכסף‪ ,‬כלומר עלות‪ ,‬אבל גם סיכון הינו‬
‫משאב‪ ,‬היות ותוחלת הסיכון מתורגמת‬
‫לזמן‪ ,‬כסף ולמענה לא מלא לדרישות‪.‬‬
‫נניח שהתחלנו פרויקט פיתוח מוצר‪.‬‬
‫האם אתה יכול להסביר מה יגרום‬
‫למוצר להצליח ומה להיכשל?‬
‫אני מגדיר את ה"קונספט" של המוצר‬
‫כתצורתו הכללית‪ ,‬עקרונות הפעולה‪,‬‬
‫החלוקה‬
‫הטכנולוגיות‪,‬‬
‫הדיסציפלינות‬
‫למודולים‪ ,‬הממשקים ביניהם והקצאת‬
‫המטלות והטולרנסים לכל מודול‪.‬‬
‫אני רואה בצמד הגורמים "מפרט דרישות"‬
‫ו"קונספט" את ה"אסטרטגיה" של המוצר‪,‬‬
‫או במילים אחרות ה"כיוון הכללי" שלו‪ ,‬בעוד‬
‫בתכנון המפורט אני רואה את ה"טקטיקה"‪.‬‬
‫היות ותהליך פיתוח מוצר הינו תהליך‬
‫איטרטיבי של עשייה ותיקון‪ ,‬קשה מאד לתקן‬
‫ולרוב אף בלתי אפשרי‪ ,‬את ה"כיוון הכללי" –‬
‫אסטרטגיה‪ ,‬ואילו את ה"פרטים" ניתן לתקן‬
‫"תוך כדי תנועה"‪ .‬זה לא אומר שלא ניתן‬
‫"לדפוק" מוצר בגלל פרטים לקויים‪ ,‬אבל אם‬
‫"יצאנו לדרך" בכיוון כללי מוטעה‪ ,‬גם פרטים‬
‫מצטיינים לא יצילו את המצב‪.‬‬
‫האם אתה יכול להציע "רצפט" להצלחה‬
‫בפיתוח?‬
‫לדעתי‪ ,‬יש לשאוף להגיע בפיתוח למוצר‬
‫אופטימלי‪ .‬אם המוצר אינו אופטימלי‪ ,‬קיים‬
‫פוטנציאל למוצר אלטרנטיבי‪ ,‬הנותן מענה‬
‫טוב יותר לדרישות‪ ,‬לנצח בתחרות‪ .‬השאלה‬
‫המתבקשת הינה מה ה"רצפט" למוצר‬
‫אופטימלי והתשובה שלי – שימת דגש על‬
‫שלושה מוטיבים מרכזיים‪ :‬פשטות‪ ,‬רובוסטיות‬
‫וסטנדרטיזציה‪.‬‬
‫"פשטות" זה מינימום משאבים להשגת המטרה‪.‬‬
‫לפעמים עדיף לא לעשות כלום (לדוגמא‪ ,‬כיכר‬
‫דיזנגוף בתל‪-‬אביב הייתה מענה מצויין למפגש‬
‫בין שבעה רחובות מבחינת זרימת תנועה‪,‬‬
‫בטיחות ואווירה עירונית‪ ,‬ולמרות זאת השקיעו‬
‫עשרות מיליוני שקלים בהפיכתה למענה‬
‫הנדסת מכונות ‪8‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫אייפון כמוצר טכנולוגי‬
‫מתקדם כל כך‪ ,‬שהוא שיא‬
‫המורכבות‪ ,‬הפך ללהיט עולמי‬
‫בזכות פשטות התפעול‬
‫גרוע ומידי פעם עולות תכניות להחזרתה‬
‫למתכונתה הקודמת)‪ ,‬ולפעמים לאמץ רכיב‬
‫קיים במקום לתכנן חדש; "לתכנן" במקום‬
‫"לפתח" או "לפתח" במקום "לחקור"‪ .‬בנוסף‪,‬‬
‫לשאוף למינימום רכיבים‪ ,‬רכיבים פשוטים‪,‬‬
‫תהליכי ייצור פשוטים ויציבים וכו’‪.‬‬
‫"רובוסטיות" זו אי רגישות ל"נקודת העבודה"‪.‬‬
‫תהליכי הפיתוח נמשכים‪ ,‬בדר"כ‪ ,‬תקופות‬
‫ארוכות‪ ,‬והמוצר שאת פיתוחו אנו מתחילים‬
‫היום‪ ,‬יפגוש את השוק בעוד חודשים או שנים‪,‬‬
‫ועליו להיות רלוונטי ותחרותי‪ ,‬באותה עת‪ .‬גם‬
‫אם בעת הגיעו לשוק‪ ,‬המוצר יהיה לא ממש‬
‫אופטימלי‪ ,‬עליו להיות קרוב לכך ואולי אף‬
‫לאפשר את הסבתו לכדי מוצר אופטימלי‪.‬‬
‫את הרובוסטיות ניתן להשיג באמצעות "שולי‬
‫תכן" כלומר מקדמי ביטחון (להימנע מגבוליות‬
‫בפרמטרים העיקריים)‪ ,‬באמצעות "יתירות"‪,‬‬
‫שהינה מעין רזרבה מערכתית ובאמצעות‬
‫"מודולאריות"‪ ,‬כלומר מבנה המאפשר החלפה‬
‫של תת מערכות כתוצאה מעדכוני תוכן ו‪/‬או‬
‫טכנולוגיה‪ ,‬ללא טראומה (הודות לממשקים‬
‫ושימשה כמודל לחיקוי של כל‬
‫המתחרים‪ .‬כלומר‪ ,‬בדיעבד‪,‬‬
‫"נקודת העבודה" אליה כיוונו‬
‫מתכנני "וספה"‪ ,‬הייתה בלתי‬
‫רגישה באורח קיצוני ומצטיין‪.‬‬
‫קבועים ופשוטים בין המודולים המרכיבים את‬
‫המוצר)‪.‬‬
‫"סטנדרטיזציה" הכוונה למשפחת מוצרים‬
‫ופלטפורמה משותפת המאפשרת חיסכון רב‬
‫בהשקעות בפיתוח ובעלויות היצור הסדרתי‪,‬‬
‫היות ונעשה שימוש ברכיבים משותפים למיגוון‬
‫מוצרים שונים‪ ,‬כמתבקש ע"י השוק‪.‬‬
‫תוכל לתת דוגמאות אשר יסייעו להבהרת‬
‫הנושא? למשל‪ ,‬דוגמא למוצר פשוט‪...‬‬
‫כדוגמא למוצר פשוט במיוחד ניתן לקחת‬
‫את כיסא הגן מפלסטיק של "כתר פלסטיק"‬
‫ויצרנים דומים נוספים‪ .‬הוא בנוי מחלק אחד‬
‫אשר "עושה את כל העבודה" ומחירו זול מאד‪.‬‬
‫גם אייפון כמוצר טכנולוגי מתקדם כל כך‪,‬‬
‫שהוא שיא המורכבות‪ ,‬הצליח והפך ללהיט‬
‫עולמי בזכות פשטות התפעול‪.‬‬
‫ועכשיו דוגמא למוצר רובוסטי?‬
‫דוגמא למוצר מאד רובוסטי (בדגש על קונספט‬
‫רובוסטי) ‪ -‬הקטנוע "וספה"‪ .‬הוא תוכנן לפני‬
‫כשישים שנה בתצורה חדשנית לאותם ימים‬
‫שעיקרה‪ :‬יחידת הנעה (מנוע‪ ,‬ממסרת וגלגל‬
‫אחורי) כמקשה אחת‪ ,‬מבנה אינטגרלי ללא‬
‫שלדה‪ ,‬רגלי הרוכב בין המושב והכידון (ולא‬
‫משני צידי הקטנוע) ומתלים לצד הגלגלים‪.‬‬
‫התצורה החדשנית אפשרה פשטות‪ ,‬עלות‬
‫נמוכה‪ ,‬תחזוקה פשוטה ונוחיות‪ ,‬נשארה‬
‫רלוונטית ותחרותית עד עצם היום הזה‪,‬‬
‫תוכל להרחיב את השאיפה‬
‫אותה‬
‫לסטנדרטיזציה‪,‬‬
‫הזכרת כחלק מהכלים‬
‫להשגת אופטימיזציה?‬
‫במושג "סטנדרטיזציה" אני‬
‫מתכוון לשאיפה "להשיג כמה‬
‫שיותר בכמה שפחות" ובניסוח‬
‫מדויק יותר‪ ,‬להגיב לדרישות‬
‫השוק באמצעות "שרשרת‬
‫הערך" המינימאלית אשר‬
‫מספקת את המענה‪ .‬זו בעצם‬
‫אופטימיזציה שבין "סגמנטציה"‬
‫המתחייבת מדרישות השוק‪ ,‬לבין‬
‫"סטנדרטיזציה" המסייעת מאד‬
‫לגורמי הפיתוח‪ ,‬היצור והתמיכה‪,‬‬
‫בפישוט והוזלה‪ .‬לדוגמא‪ ,‬אם מיגוון‬
‫הדגמים של יצרן רכב עולמי אופייני‬
‫הינו בן כמה עשרות דגמים‪ ,‬אין סיבה‬
‫שיעשה שימוש ביותר משלושה סוגים‬
‫של מנעולי דלתות (גם אותם הוא ירכוש‬
‫מיצרן מנעולי דלתות עולמי שזו התמחותו‬
‫ויתרונו היחסי)‪ .‬גם מיגוון הדגמים שייצר‪,‬‬
‫לעיתים תחת מותגים שונים דוגמת‬
‫פולקסוואגן‪-‬אאודי‪-‬סיאט‪-‬סקודה‪,‬‬
‫קבוצת‬
‫יחלקו פלטפורמות משותפות‪ ,‬ויעשו שימוש‬
‫במכלולים מ"ספריית מכלולים" משותפת‪.‬‬
‫לדוגמא‪ ,‬פלטפורמה מס’ ‪ 3‬של הקבוצה‪:‬‬
‫פולקסוואגן גולף‪ ,‬אאודי ‪ ,3‬סיאט ליאון וסקודה‬
‫אוקטביה הינה "כמעט אותה מכונית" (מרכב‪,‬‬
‫מבחר מנועים‪ ,‬ממסרות‪ ,‬מתלים‪ ,‬היגוי‪,‬‬
‫מחשבים ועוד עשרות מערכות נוספות)‪.‬‬
‫השקעה בפיתוח של אחד המותגים מייתרת‬
‫השאלה הינה מה ה"רצפט"‬
‫למוצר אופטימאלי והתשובה‬
‫שלי – שימת דגש על שלושה‬
‫מוטיבים‪ :‬פשטות‪ ,‬רובוסטיות‬
‫וסטנדרטיזציה‬
‫כמעט לגמרי את ההשקעה בפיתוח המותגים‬
‫המקבילים‪ ,‬וגם ההשקעות בהערכות ליצור‬
‫והעלויות ביצור הסדרתי‪ ,‬פוחתות משמעותית‪.‬‬
‫קיום ‪ 4‬מותגים שונים מקנה יתרונות שיווקיים‬
‫שעיקרם מגוון גדול בטווח מחירים רחב‪,‬‬
‫הממקסם את "עקומות הביקוש" והריווחיות‪,‬‬
‫בהתאם‪.‬‬
‫פלטפורמה משותפת אשר "נמתחה" מעל‬
‫המידה הנכונה וגרמה לכישלונות הינה‪ ,‬לדעתי‪,‬‬
‫הנדסת מכונות ‪9‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫של פורד‪ ,‬אשר לפני מספר שנים‪ ,‬החזיקה‬
‫בבעלות על יגואר ווולוו‪ .‬וולוו ‪ 80S‬חלק‪ ,‬באותה‬
‫עת‪ ,‬פלטפורמה משותפת עם פורד מונדיאו‬
‫מהדגם האחרון ויגואר ‪ TYPE- X‬עם פורד‬
‫מונדיאו מהדגם הקודם‪ .‬יש גבול כמה ניתן‬
‫מניסיוני‪ ,‬במרבית פרויקטי‬
‫הפיתוח‪ ,‬אמנם נלקחים‬
‫בחשבון מרבית ההיבטים‬
‫אבל לא כולם‪ ,‬וזה המקור‬
‫למרבית הכישלונות‬
‫"למתוח" מונדיאו ע"מ להפוך לוולוו או ליגואר‬
‫ולצפות שיתחרו בהצלחה עם ‪ BMW‬מסדרה‬
‫‪ ,5‬למשל‪ .‬ואמנם‪ ,‬גם וולוו וגם יגואר איבדו את‬
‫הצדקתן בשוק ונמכרו ע"י פורד במחירים‬
‫סמליים‪ ,‬למותגים בהודו ובסין‪.‬‬
‫האם קיימת דרך לכמת את הדברים בצורה‬
‫שתסייע לקבלת החלטות נכונות בעת‬
‫הפיתוח?‬
‫בהחלט שכן‪ .‬במסגרת הדוקטורט‪ ,‬פיתחתי‬
‫מודל מתמטי לגיבוש מוצרים אופטימאליים‪,‬‬
‫אשר‪ ,‬למיטב ידיעתי‪ ,‬הינו המקיף ביותר שפותח‬
‫עד כה‪ .‬המודל מטפל בכל היבטי המוצר‪ ,‬בו‬
‫זמנית ולאורך כל חייו (החל מייזומו ועד‬
‫גריטתו)‪ .‬המודל מבצע אופטימיזציה הן עבור‬
‫מוצר בודד והן עבור משפחת מוצרים‪ ,‬לרבות‬
‫גיבוש הפלטפורמה המשותפת האופטימאלית‪.‬‬
‫בניגוד לכל המודלים הקיימים המודל "בונה"‬
‫את התצורה האופטימאלית ולא "רק" בוחר‬
‫מתוך מספר אלטרנטיבות‪ .‬בבסיס המודל‬
‫עומד הרעיון של הבעת התצורה ההנדסית‬
‫בצורת וקטור של אבני בניין בינאריות‪ ,‬דבר‬
‫המפשט מאד את קשרי הגומלין בין אבני‬
‫הבניין לבין הדרישות ובינן לבין עצמן וכן את‬
‫ניסוח האילוצים באשר לצירופים האפשריים‬
‫ביניהן‪ .‬ניתן להקצות את מידת החשיבות‬
‫היחסית (משקל) הן לכל אחת מהדרישות‬
‫המוצר‪ ,‬הן לכל "בן" משפחה‪ ,‬במידה ומדובר‬
‫במשפחת מוצרים‪ ,‬והן לגורמי הסטנדרטיזציה‬
‫(עד כמה חשוב שאבן בניין מסוימת תשמש‬
‫ביותר ממוצר אחד)‪ .‬המודל מגבש את וקטור‬
‫התצורה האופטימאלי או את משפחת וקטורי‬
‫התצורה האופטימאליים‪ ,‬במקרה של משפחת‬
‫מוצרים‪ ,‬בכפוף לאילוצים‪ ,‬ע"מ למקסם את‬
‫המענה לסך הדרישות ומשקלן‪.‬‬
‫זה נשמע מסובך וזה אמנם כך‪ ,‬אבל החשיבות‬
‫העיקרית שאני רואה במודל הינה מתודולוגיה‬
‫סדורה המאפשרת את "פירוק" הבעיה לכל‬
‫מרכיביה‪ .‬מניסיוני‪ ,‬במרבית פרויקטי הפיתוח‪,‬‬
‫אמנם נלקחים בחשבון מרבית ההיבטים אבל‬
‫לא כולם‪( ,‬כמעט תמיד "מתפספס" משהו) וזה‬
‫המקור למרבית הכישלונות‪ˆ .‬‬
‫זה מטוסי מנהלים‪ ,‬את הערבה (מטוס תובלה‬
‫קל – המערכת) – זאת אומרת שהיה ניסיון‬
‫בפיתוח‪ ,‬אבל לא מטוסים מורכבים‪ .‬מטוס‬
‫קרב הוא המטוס המורכב ביותר וכולל הרבה‬
‫מערכות ודרישות‪.‬‬
‫פיתוח מערכת בקרה זה דבר מאוד רציני‬
‫המלווה בסיכונים‪ ,‬מכיוון שבניגוד לרוב‬
‫המערכות במטוס‪ ,‬זו מערכת קריטית לטיסה‬
‫(‪ ,)Flight Critical‬שבה טעות אחת יכולה‬
‫לגרום לאובדן המטוס‪ .‬השקענו המון במערכת‬
‫הזו ועשינו את זה בארץ לבד‪ .‬היה קבלן משנה‬
‫אמריקאי שעשה את המחשב‪ ,‬אבל התכנון‬
‫והלוגיקה היו שלנו‪.‬‬
‫חידוש אחר היה בתחום השח"מ (שטח חתך‬
‫מכ"מ – המערכת)‪ .‬זה נושא שהיה בחיתוליו‬
‫בכל העולם‪ ,‬היה עד אז רק בארה"ב והוגדר‬
‫סופר‪-‬מסווג‪ .‬ידענו שזה קיים ושלא נוכל לשים‬
‫את היד על זה‪ ,‬אז התחלנו לפתח את זה לבד‪.‬‬
‫השפענו על התצורה של המטוס כדי להקטין‬
‫את החתימות – הקטנו את הכונס‪ ,‬פיתחנו‬
‫כיפת מכ"מ שמקטינה את הקרינה שלו‪.‬‬
‫נושא חשוב נוסף שהיה הוא גילוי ירי טילים‬
‫על המטוס‪ .‬עד התקופה ההיא היו מגלים‬
‫טילים באופן ויזואלי בלבד‪ ,‬מה שהשאיר זמן‬
‫– זה היה תחום קיים‪ ,‬אבל לא מאוד מפותח‪.‬‬
‫הכוונה היא שמחמשים שני טילים בטור‪ ,‬בזה‬
‫אחר זה‪ ,‬והגרר קטן בהרבה ביחס לתצורה של‬
‫שני טילים זה לצד זה‪ .‬ככל שמדובר ביותר‬
‫טילים – החיסכון בגרר גדל‪ .‬פיתחנו מטוס עם‬
‫כמעט ארבעה טון חימוש‪ ,‬מטוס קטן שיכול‬
‫לחדור ב‪ 0.85-‬מאך‪.‬‬
‫עוד תחום שחידשנו בו היה השימוש בחומרים‬
‫מרוכבים‪ .‬החלטנו להשתמש בחומרים‬
‫מרוכבים עבור אלמנטים גדולים כדי לחסוך‬
‫במשקל‪ .‬כל הכנף ומייצב הכיוון היו מחומרים‬
‫מרוכבים‪ .‬בישראל זה היה חידוש אדיר‪ .‬נעזרנו‬
‫בנושא הזה בקבלן משנה אמריקאי – חברת‬
‫‪ ,Grumman‬למדנו בעזרתם איך לפתח את‬
‫הנושא‪.‬‬
‫גם אינטגרציית המערכות הייתה יחסית חדשה‬
‫בשבילנו‪ .‬מדובר בהמון מערכות מורכבות‬
‫– למשל מערכת האוויוניקה שכוללת מכ"מ‪,‬‬
‫צגים‪ ,‬תקשורת‪ ,‬ניווט‪ ,‬לוחמה אלקטרונית –‬
‫וצריך שהכול יעבוד ביחד‪ .‬זו רמת מורכבות‬
‫גדולה ועתירת תוכנה‪ .‬רוב המערכות הללו לא‬
‫קריטיות לטיסה‪ ,‬אבל הבעייתיות באיבוד אחת‬
‫מהן ברורה‪ .‬התחלנו אז לשלב את המערכות‬
‫והקמנו את מעבדת האינטגרציה‪ .‬בעצם בנינו‬
‫קצר מאוד לתגובה‪ ,‬ובדרך כלל היה מאוחר‬
‫מדי‪ .‬בתעשייה האווירית באו עם רעיון לפתח‬
‫מכ"מ ללא אנטנה מסתובבת‪ ,‬שמכסה את כל‬
‫החרטום‪ .‬המכ"מ תוכנן כך שייתן התראה על‬
‫כל דבר בטווח של ‪ 360‬מעלות שיש לו מהירות‬
‫סגירה ביחס למטוס‪ ,‬ברדיוס של קילומטרים‬
‫רבים‪ .‬המכ"ם עצמו תוכנן בצורה שונה‬
‫מהמכ"מים הרגילים בעלי אנטנות מסתובבות‪.‬‬
‫במבנה הזה של מכ"ם הזו האנטנה קבועה‬
‫ולא מסתובבת – השינוי של הקרן נעשה ע"י‬
‫שינוי פאזה ולא ע"י סיבוב פיזי של המכ"מ‪.‬‬
‫היום הטכנולוגיה הזו שנקראת ‪Phased Array‬‬
‫(מערך מופע) מאוד נפוצה בעולם‪ ,‬אבל לפני‬
‫‪ 25‬שנים‪ ,‬היינו בין הראשונים להציב את זה‬
‫על מטוס‪.‬‬
‫דרישה נוספת שנאלצנו להתמודד איתה הייתה‬
‫נשיאת חימוש רב‪ .‬יותר חימוש גורם להגדלת‬
‫הגרר‪ ,‬שמקטין את מהירות הטיסה‪ ,‬ומוריד את‬
‫שרידות כלי הטיס‪ .‬עבדנו על חימוש קונפורמי‬
‫אז את היכולת בנושא הנדסת מערכות‪.‬‬
‫ניהול קבלני משנה היה אתגר בפני עצמו‪.‬‬
‫התמודדנו עם המון קבלני משנה שעבדו על‬
‫מאות מערכות מורכבות ויקרות‪ ,‬שצריכות היו‬
‫להשתלב יחד‪ .‬לא פשוט לנהל את הכול כך‬
‫שזה יעמוד בלוח הזמנים ויתחבר כמו שצריך‪.‬‬
‫היום זה נשמע בסיסי‪ ,‬אז זה היה מורכב‪,‬‬
‫בעיקר כשמדובר במערכות חדשות בפיתוח –‬
‫לא מערכות קיימות שרק צריך לאחד‪ .‬זה דרש‬
‫מהנדסים טובים במחלקות הרכש שינהלו את‬
‫הנושא‪ .‬נדרשו מהנדסים שיפקחו על כל ספק‬
‫וספק – מהנדסים ברמה גבוהה מאוד‪ ,‬ומדובר‬
‫על מאות ספקים בו זמנית‪.‬‬
‫למה הפרויקט בוטל בסופו של דבר?‬
‫ראשית‪ ,‬צריך להבין שמדובר היה בפרויקט‬
‫גדול מאוד‪ ,‬מעבר למה שמצופה היה‬
‫ממדינת ישראל‪ .‬הרבה דברים במדינה שלנו‬
‫לא פרופורציוניים לגודל ולאוכלוסיה‪ ,‬למשל‬
‫הנדסת מכונות ‪11‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫פרופ' עובדיה הררי ז"ל‬
‫‪ 3‬בספטמבר ‪ 15 - 1943‬ביולי ‪2012‬‬
‫עובדיה הררי נולד‬
‫בספטמבר‬
‫ב‪3-‬‬
‫‪ 1943‬בקהיר בירת‬
‫מצרים‪ .‬הררי עלה‬
‫בהיותו‬
‫לישראל‬
‫בן ארבע‪-‬עשרה‪.‬‬
‫סיים את לימודיו‬
‫בבית‪-‬ספר תיכון‬
‫בתל אביב והתקבל לעתודה האקדמית‪,‬‬
‫במסגרתה קיבל תואר ראשון ושני בהנדסה‬
‫אווירונאוטית בטכניון שבחיפה‪ .‬עשה את‬
‫שירותו הצבאי בחיל האוויר‪.‬‬
‫קיבל תואר ‪ MBA‬למנהלים מאוניברסיטת‬
‫אינסאד שבצרפת‪ .‬סיים את לימודיו‬
‫ב‪.1967-‬‬
‫ב‪ 1970-‬הצטרף לתעשייה האווירית‪,‬‬
‫כמהנדס פיתוח ותכנון מוקדם‪ .‬ב‪1975-‬‬
‫מונה לראש צוות‪-‬משימה לתכנון מטוס‬
‫קרב חדש‪ .‬בשנת ‪ 1980‬מונה למנהל‬
‫ומהנדס ראשי של מטוס הקרב "לביא"‪,‬‬
‫תפקיד בו כיהן שמונה שנים‪.‬‬
‫ב‪ ,1988-‬לאחר שהופסק פרויקט הלביא‪,‬‬
‫מונה הררי למנהל מפעל "להב" בחטיבת‬
‫כלי טיס צבאיים של החברה‪ ,‬שעיסוקו‬
‫השבחת מטוסי קרב‪ .‬ב‪ 1992-‬מונה‬
‫למנהלו של מפעל "מלמ" של חטיבת‬
‫האלקטרוניקה‪ ,‬שייצרה את הטיל נגד‬
‫טילים "חץ ‪ ."2‬ב‪ 1994-‬מונה לסמנכ"ל‬
‫התעשייה האווירית ומנהל חטיבת כלי טיס‬
‫צבאיים‪ .‬בשנת ‪ 1997‬מונה למשנה למנכ"ל‬
‫לתפעול‪.‬‬
‫בנובמבר ‪ 2005‬מונה לממלא‪-‬מקום מנכ"ל‬
‫התעשייה האווירית‪ .‬בשנת ‪ 2006‬פרש‬
‫מהחברה ‏‪ .‬הוא מונה ליו"ר חברת "אורבן‬
‫אירונאוטיקס"‪ ,‬והצטרף כפרופסור אורח‬
‫לסגל הפקולטה להנדסת אווירונאוטיקה‬
‫וחלל בטכניון‪ .‬באוקטובר ‪ 2010‬פרש‬
‫מהטכניון‪ .‬בנוסף כיהן כחבר דירקטוריון‬
‫בחברת רפאל וכמנהל הצד הטכני של‬
‫רישוי אזרחי לכטב"מים ברשות התעופה‬
‫האזרחית (רת"א)‪.‬‬
‫החל מיוני ‪ 2009‬כיהן כיו"ר ועד האגודה‬
‫למדעי התעופה והחלל בישראל‪.‬‬
‫הררי הוא חתן פרס ביטחון ישראל‬
‫לשנים ‪ 1969‬ו‪ .1975-‬ב‪ 1969-‬קיבל את‬
‫פרס ביטחון ישראל על פרויקט הסבת‬
‫מטוסי הסופר מיסטר למטוסי סער‪ ,‬שכלל‬
‫השתלת מנוע אמריקני במטוס הקרב‬
‫הצרפתי‪ .‬ב‪ 1975-‬קיבל את הפרס על חלקו‬
‫בפרויקט הכפיר‪ .‬ב‪ 1987-‬הפך להיות חתן‬
‫פרס ישראל לטכנולוגיה ולהנדסה בשנת‬
‫התשמ"ז עבור תרומתו לפרויקט הלביא‪.‬‬
‫עובדיה הררי נפטר בכ"ג תמוז תשע"ב ‪-15‬‬
‫ביולי ‪.2012‬‬
‫יהי זכרו ברוך‪.‬‬
‫חיל‪-‬האוויר שלנו שגדול מזה הצרפתי או‬
‫האנגלי‪ .‬הרי עוד צריך לזכור שהעבודה על‬
‫הלביא הייתה לפני העלייה הגדולה מבריה"מ‪,‬‬
‫והאוכלוסייה הייתה קטנה יותר‪.‬‬
‫מי שדחפו במקור את הפרויקט היו עזר‬
‫וייצמן‪ ,‬משה ארנס ומנחם בגין‪ .‬בשלב מסוים‬
‫הגענו למסקנה שאין מספיק מימון‪ .‬ארנס‬
‫פנה לארה"ב והצליח לשכנע אותם לתת‬
‫אישור להמרת חלק מכספי הסיוע שמועברים‬
‫לישראל לשקלים‪ ,‬על מנת שניתן יהיה‬
‫להשקיעם בתעשייה בארץ‪ .‬למעשה עד אז‬
‫הכסף הועבר רק בדולרים‪ ,‬והוגבל לרכישות‬
‫מארה"ב‪ .‬ארנס שכנע את האמריקאים שזה‬
‫אינטרס שלהם‪ ,‬הדבר התקבל והם הסכימו‬
‫להמיר חלק מהכסף‪ 250 ,‬מיליון דולר בשנה‪.‬‬
‫זו הייתה למעשה תמיכה אמריקאית ישירה‬
‫בפרויקט הלביא‪ ,‬זה היה הישג אדיר‪.‬‬
‫אחרי שבגין פרש קמה ממשלת אחדות לאומית‬
‫בראשות יצחק שמיר‪ ,‬ויצחק רבין מונה לשר‬
‫הביטחון‪ .‬רבין היה ידוע בכך שהוא לא אהב‬
‫פרויקטים גדולים‪ ,‬הוא האמין שאת הדברים‬
‫האלו צריך לקנות מארה"ב‪ .‬את הלביא הוא‬
‫קיבל בירושה ואישר להמשיך בפרויקט‪ ,‬אבל‬
‫בשלב מסוים החלו בעיות בתקצוב הפרויקט‪.‬‬
‫התקצוב לפרויקט היה בצורת ‪ – Cost‬לא היה‬
‫תקציב מוגדר מראש‪ ,‬אלא הועבר תקציב‬
‫כל הזמן בהתאם להוצאות‪ .‬היו המון שינויים‬
‫בדרישות ועלות גדלה מ‪ 800 – 700-‬מיליון‬
‫דולר ל‪ 1.5-‬מיליארד‪ .‬לא היה אז גורם מטעם‬
‫משרד הביטחון עם מספיק עוצמה‪ ,‬שיכל‬
‫להתנגד ללחץ חיל האוויר לבצע שינויים‪,‬‬
‫שגרמו לעלייה הדרמטית בעלות‪ .‬הממשלה‬
‫בצדק החליטה לבדוק את הנושא מחדש‪.‬‬
‫גם בארה"ב התחלף אז הממשל‪ .‬הממשל‬
‫החדש לא רצה לתמוך בפרויקט והעדיף‬
‫שישראל תרכוש מטוסים אמריקאים‪ .‬מצד‬
‫שני‪ ,‬הם גם לא רצו לעצור את הסיוע הכלכלי‪.‬‬
‫במקום זה הם נתנו אפשרות בחירה‪ ,‬הם‬
‫הציעו את ה‪ ,F16-‬הציגו אותו כמטוס שעומד‬
‫כמעט בכל הדרישות של הלביא‪ ,‬ובמחיר נמוך‬
‫יותר‪ .‬הם גם הבטיחו להגדיל את ההקצבה‬
‫בשקלים מ‪ 250-‬מיליון ל‪ 400-‬מיליון‪ ,‬בתנאי‬
‫שהלביא יבוטל‪ .‬עד הלביא הם אפשרו שימוש‬
‫בכספי הסיוע רק בארה"ב‪ ,‬ופתאום הציעו ‪400‬‬
‫מיליון דולר בארץ‪.‬‬
‫למעשה נוצר מצב ששר הביטחון לא היה‬
‫בטוח בנחיצות הפרויקט‪ ,‬והאמריקאים התחילו‬
‫לפתות אותנו בכל מיני דרכים לבטל את‬
‫הפרויקט‪ ,‬ובמשרד הביטחון לא היה מישהו‬
‫שיפקח כמו שצריך על הברז של הכסף‪.‬‬
‫השילוב הזה הביא לכך שהבינו שהפרויקט‬
‫לא הולך לשום מקום‪ .‬באוגוסט ‪ 1987‬הייתה‬
‫הצבעה בממשלה‪ ,‬והפרויקט בוטל עם רוב של‬
‫‪ 12‬מול ‪ 11‬קולות‪ .‬זו הייתה החלטה קשה‪ .‬כבר‬
‫היו אז שני דגמי אב‪-‬טיפוס באוויר והשלישי‬
‫היה בדרך‪ .‬מיליארד דולר שכבר הלכו לפיתוח‪.‬‬
‫אבל פותחו בכסף הזה גם טכנולוגיות‬
‫שימושיות‪ ,‬לא הכול בוזבז‪.‬‬
‫ללא ספק‪ ,‬היה ידע שנרכש וטכנולוגיות‬
‫שפותחו‪ ,‬אבל יכולנו להגיע אליהם בהשקעה‬
‫של ‪ 300‬או ‪ 400‬מיליון דולר‪ ,‬בהחלט לא הסכום‬
‫שהושקע בפועל‪ .‬ידע רוכשים באמצעות עשייה‬
‫טיסת הבכורה של הלביא‬
‫– אתה יכול לדעת את התאוריה אבל עדיין לא‬
‫לנהוג ברכב‪ ,‬זה לא מביא לשום מקום‪.‬‬
‫האם לדעתך ישראל של היום מסוגלת‬
‫להוציא לפועל פרויקט כזה?‬
‫עברו מאז הביטול עשרים שנה והעולם הולך‬
‫לכיוונים של מטוסים עוד יותר מסובכים‬
‫ומורכבים‪ .‬במציאות הזו‪ ,‬פשוט אין לנו את‬
‫התקציב להתחרות בדברים האלו‪ .‬היום הייתי‬
‫מציע לחשוב פעמיים לפני פרויקט כזה‪,‬‬
‫במיוחד לאור העובדה שאפשר לשים פחות‬
‫כסף בתחום המל"טים‪ ,‬שמסוגלים לעשות‬
‫הרבה מהעבודה הזו‪.‬‬
‫לפני מספר שנים‪ ,‬גורם מתעשייה ביטחונית‬
‫רוסית‪ ,‬הצהיר בראיון טלוויזיוני שרק ארבע‬
‫מדינות – ארה"ב‪ ,‬רוסיה‪ ,‬צרפת ובריטניה –‬
‫מסוגלות לפתח מטוס קרב באופן עצמאי‬
‫לגמרי‪ ,‬על כל חלקיו‪ .‬האם לדעתך זה נכון‬
‫גם היום?‬
‫אותן ארבע מדינות עדיין מסוגלות לכך‪ ,‬אבל‬
‫היום גם סין והודו כבר בשוק הזה‪ .‬הודו מפתחת‬
‫במשך שנים מטוס – הוא עדיין בפיתוח‪,‬‬
‫אבל ראיתי אותו באוויר‪ .‬גם הסינים מפתחים‬
‫מטוסים חדשים‪ .‬האם ישראל יכולה? אולי‪,‬‬
‫אבל עם הרבה כסף – אני לא הייתי מפתח‪.‬‬
‫בתחילת פרויקט הלביא עלו הרבה שיקולים‪.‬‬
‫האם לדעתך היו גם שיקולים מעבר לצורך‬
‫המבצעי? דוד עברי‪ ,‬מפקד חיל האוויר‪ ,‬אמר‬
‫שלפעמים פיתוח מקומי מאפשר לפתוח‬
‫חלקים מהשוק הביטחוני האמריקאי‪.‬‬
‫השיקול העיקרי לפרויקט הוא כדאיות כלכלית‬
‫– כמות ההזמנות‪ .‬בהתחלה דובר על ‪– 150‬‬
‫‪ 200‬מטוסי לביא לחיל האוויר‪ ,‬ותכננו להשתמש‬
‫במטוסים אמריקאים להשלים צרכים נוספים‪.‬‬
‫בלי כמות הזמנות גדולה אין טעם לפתח את‬
‫המטוס‪ ,‬כי עלויות הפיתוח יקרות מדי‪ .‬בדיעבד‬
‫הביטול של הלביא הביא לרכישה מסיבית‬
‫יותר מהמתוכנן של מטוסים מארה"ב‪.‬‬
‫שיקולים נוספים בפרויקט היו הסיכוי לפיתוח‬
‫הטכנולוגיות‪ ,‬שיכולות לשמש לצרכים נוספים‪,‬‬
‫וגם האפשרות לייצא אותו בעתיד‪.‬‬
‫הנדסת מכונות ‪12‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫אחד הלקחים העיקריים מהפרויקט הוא שגם‬
‫פרויקטים גדולים ויפים מתים בגלל כסף‪.‬‬
‫אפילו אם יש צורך‪ ,‬תכנון ופיתוח –יכולים לבטל‬
‫את הפרויקט‪ ,‬פשוט כי אין מספיק כסף‪ .‬אפילו‬
‫האמריקאים קנו ‪ 180‬מטוסי ‪ F22‬במקום ‪700‬‬
‫שדובר עליהם‪ .‬בגלל זה ה‪ F35-‬גם מתוכנן‬
‫מראש לייצוא‪ ,‬ארה"ב לבדה לא מצדיקה‬
‫כלכלית פיתוח של מטוס כזה‪.‬‬
‫מה דעתך על פיתוח פרויקט בסדר‬
‫גודל כזה? האם הפרויקט היה שווה את‬
‫ההשקעה מבחינה טכנולוגית?‬
‫מדינת ישראל היא לא מדינה רגילה‪ .‬בשום‬
‫מדינה דומה לא היו מפתחים מטוס קרב‬
‫כפי שעשינו‪ .‬ישראל הבינה מוקדם מאוד‬
‫שהעתיד הוא בפרויקטים טכנולוגיים – המוביל‬
‫הארצי‪ ,‬הקמ"ג – אלו פרויקטים משנות ה‪.50-‬‬
‫כבר אז הבינו את החשיבות של זה‪ ,‬למרות‬
‫תקופת הצנע שהייתה‪ .‬בשנות ה‪ 80-‬היו לנו‬
‫הרבה יותר כלים‪ .‬ישראל היום נמצאת במקום‬
‫הרבה יותר מתקדם ממה שהייתה מגיעה בלי‬
‫ההחלטות האלו‪.‬‬
‫אבל ללביא הייתה הצדקה‪ ,‬אם היה צרכן‪.‬‬
‫זו הייתה הבעיה המרכזית – הממשלה לא‬
‫הייתה בטוחה בעצמה‪ .‬שמיר ורבין לא הנחו‬
‫את הצבא לאמץ את הלביא‪ ,‬ולמעשה השוק‬
‫צומצם מאוד והפך ללא כדאי‪ .‬עם זאת‪,‬‬
‫מובן שהרבה טכנולוגיות היום מבוססות על‬
‫טכנולוגיות שפותחו עבור הלביא‪.‬‬
‫הרבה אנשים אומרים שאין הבדל מהותי‬
‫בין הלביא‪ ,‬ל‪ F16-‬ול‪ J10-‬הסיני‪ .‬תוכל‬
‫להצביע על ההבדלים?‬
‫את ה‪ J10-‬הסיני אני לא מכיר מבחינת מערכות‪.‬‬
‫ה‪ F16-‬לעומת זאת היה אצלנו מתחילת שנות‬
‫השמונים‪ ,‬היה לנו הרבה מידע עליו‪ .‬אני חושב‬
‫שכשעובדים בפרויקט כזה‪ ,‬צריך להתחיל‬
‫מ"להעתיק" את המערכות הבסיסיות – דלק‪,‬‬
‫הידראוליקה‪ ,‬אין בזה דבר רע‪ .‬אין טעם לפתח‬
‫מערכות כאלו‪ ,‬את הכסף הגדול צריך לשים‬
‫במערכות המתקדמות‪ ,‬אלו שיצעידו אותנו‬
‫קדימה‪ˆ .‬‬
‫המינהלת הישראלית למו"פ האירופי‬
‫‪THE ISRAEL-EUROPE R&D DIRECTORATE‬‬
‫‪The Israeli R&D Directorate for the‬‬
‫‪European Research Area‬‬
‫שער הכניסה שלך למו"פ באירופה‬
‫‪ - ISERD‬המינהלת הישראלית למו"פ האירופי הינה גוף בין משרדי שהוקם ע"י משרד הכלכלה‪ ,‬משרד המדע‪,‬‬
‫הטכנולוגיה והחלל‪ ,‬הוועדה לתכנון ולתקצוב (ות"ת) של המועצה להשכלה גבוהה ומשרדי האוצר והחוץ‪.‬‬
‫‪ ISERD‬פועלת מלשכת המדען הראשי במשרד הכלכלה והמדען הראשי משמש יו"ר ועדת ההיגוי שלה‪.‬‬
‫‪ ISERD‬מקדמת השתתפות ושיתופי פעולה של גופים ישראלים בתוכניות מחקר ופיתוח באירופה‪:‬‬
‫ˆ‬
‫ˆ‬
‫ˆ‬
‫ˆ‬
‫ˆ‬
‫מקדמת שיתופי פעולה בין ישראל לאירופה בתוכניות המו"פ הנושאיות ו‪/‬או הדו‪ -‬לאומיות‬
‫פועלת במוסדות השונים של תוכניות המו"פ באירופה‬
‫מנהלת מערכת ענפה של קשרים עם סוכניות מקבילות באירופה‬
‫מסייעת באיתור שותפים בארץ ובאירופה‬
‫מדריכה בנוגע להצעות מחקר ומעקב אחר הטיפול בהן‬
‫‪ ISERD‬פועלת במגוון תוכניות‪:‬‬
‫ˆ‬
‫ˆ‬
‫ˆ‬
‫ˆ‬
‫ˆ‬
‫תוכנית המסגרת של האיחוד האירופי למו"פ תעשייתי ואקדמי (הורייזן ‪)2020‬‬
‫תוכניות המשלבות מימון לאומי ומימון של האיחוד האירופי‬
‫תוכנית '‪ 'EUREKA‬לשיתוף פעולה במו"פ תעשייתי‬
‫תוכניות דו‪-‬לאומיות לשיתוף פעולה במו"פ תעשייתי‬
‫‪ Enterprise Europe Network‬לקידום חדשנות בחברות קטנות ובינוניות‬
‫‪ ISERD‬מקיימת מפגשי הכוונה שבועיים לתוכניות המו"פ באירופה‬
‫הרשמה בטלפון‪03-5118122 :‬‬
‫רחוב המרד ‪ 29‬תל אביב‪ ,‬קומה ‪4‬‬
‫טלפון‪03-5118122 :‬‬
‫פקס‪03-5170020 :‬‬
‫‪29 Hamered St., Tel Aviv, 4th Floor‬‬
‫‪Phone no.: +972-3-5118122‬‬
‫‪Fax no.: +972-3-5170020‬‬
‫שבפועל מתכננים רבים נוטים לדלג עליהם‬
‫ולחתור ישר לפתרון הסופי‪ ,‬תופעה המכונה‬
‫הפרדוקס התכנוני[‪.]4‬‬
‫החדשנות הביומימטית קשורה קודם כל‬
‫למאפיינים האנלוגיים של תהליך התכנון‬
‫הביומימטי‪ .‬ביומימקרי בהגדרה הוא תהליך‬
‫תכנון אנלוגי בו ידע מועבר מעולם תוכן‬
‫אחד‪ ,‬המקור (ביולוגיה)‪ ,‬לעולם תוכן אחר‪,‬‬
‫היעד (תחום היישום)‪ .‬אנלוגיה ידועה כמקור‬
‫לחדשנות‪ .‬ככל שהמרחק בין תחום המקור‬
‫לתחום היעד גדול יותר‪ ,‬פוטנציאל החדשנות‬
‫רב יותר[‪ .]6[ ,]5‬בתהליך התכנון הביומימטי‪,‬‬
‫עולם התוכן הביולוגי מייצג מאגר פתרונות‬
‫פוטנציאלים המבוססים על פרדיגמה תכנונית‬
‫שונה‪ .‬כך למשל כמעט ולא נמצא בטבע קווים‬
‫או זוויות ישרות שנפוצים מאוד בפיתוחים‬
‫טכנולוגיים‪ .‬הפתרונות בטבע מבוססים על‬
‫מגוון מצומצם של חומרים המספקים טווח‬
‫נרחב של פונקציונאליות‪ .‬נמצא שיש רק‬
‫‪ 12%‬דמיון בין פתרונות ביולוגיים וטכנולוגיים‪,‬‬
‫כאשר בטכנולוגיה יש שימוש ניכר בחומר‬
‫ואנרגיה‪ ,‬ואילו בטבע שימוש ניכר במבניות‬
‫ומידע לפתרון אותם אתגריים תכנוניים[‪.]7‬‬
‫אפקט הלוטוס‬
‫עלה לוטוס תמיד נראה נקי למרות שהוא גדל‬
‫בסביבות בוציות‪ .‬עובדה זו כמובן מסייעת‬
‫לו לבצע תהליכי פוטוסינתזה יעילים‪ .‬כיצד‬
‫צמח הגדל בסביבה בוצית נראה תמיד‬
‫נקי? עובדה זו סקרנה מדענים שנים רבות‪.‬‬
‫ברטלוייט (‪ ,(Barthlott‬בוטנאי גרמני‪ ,‬חשף‬
‫את מנגנון הניקוי העצמי של עלי הלוטוס‪,‬‬
‫וכינה אותו אפקט הלוטוס[‪ .]20‬עלה הלוטוס‬
‫מכוסה בגבשושיות ננומטריות מכוסות‬
‫שעווה‪ .‬מבנה הגבשושיות מקטין את שטח‬
‫המגע של טיפות המים הנופלות על המשטח‬
‫ויוצר זוויות מגע של מעל ‪ 140‬מעלות בין‬
‫הטיפה למשטח‪ ,‬תכונה המאפיינת משטחים‬
‫סופר‪-‬הידרופוביים (דוחים מים בצורה‬
‫קיצוני)‪ .‬טיפות מים הנופלות על המשטח‬
‫מקבלות צורה ספרית ומתגלגלות על משטח‬
‫העלה המשופע בכוח הגרביטציה‪ .‬בדרך הן‬
‫מסירות חלקיקי לכלוך המצויים על העלה‬
‫בשל מערך כוחות האדהזיה המאפיין את‬
‫מבנה הבליטות‪ .‬התוצאה ‪ -‬חלקיקי הלכלוך‬
‫מוסרים באופן קבוע על ידי טיפות מים‪,‬‬
‫משאב זמין בסביבת העלה‪ ,‬ללא השקעת‬
‫אנרגיה‪ ,‬תוך ניצול כוחות האדהזיה וכוחות‬
‫הגרביטציה‪ .‬לאפקט זה נרשמו פטנטים‬
‫ויישומים ביומימטיים רבים לרבות צבעים‪,‬‬
‫זכוכיות ובדים המתנקים בעצמם‪.‬‬
‫החדשנות הביומימטית אם כן מוסברת על‬
‫ידי פתרונות פוטנציאליים רבים‪ ,‬המבוססים‬
‫על פרדיגמה שונה ומועברים בתהליך אנלוגי‬
‫להנדסה ולטכנולוגיה‪ ,‬כאשר הידע הביולוגי‬
‫ההולך ומואץ עם השנים הוא הדלק של מנוע‬
‫החדשנות הביומימטית‪.‬‬
‫הטבע מזוהה גם כמקור לפתרונות מקיימים‪.‬‬
‫מערכות ביולוגיות פועלות תחת מגבלות‬
‫החיים‪ ,‬מבלי לייצר אשפה או נזק בלתי הפיך‬
‫לאקוסיסטמה‪ .‬ההיפך‪ ,‬הן מעשירות את סביבתן‬
‫תוך כדי פעילות‪ .‬המבנים והצורות בטבע‬
‫מספקים טווח נרחב של תכונות תוך שימוש‬
‫מינימלי במשאבי חומר ואנרגיה‪ .‬תהליכי הייצור‬
‫בטבע מתקיימים בסביבת החיים‪ ,‬ועל כן אינם‬
‫מבוססים על חימום לטמפרטורות גבוהות‪,‬‬
‫לחצים כבדים או שימוש בחומרים רעילים[‪.]1‬‬
‫אך תהליך התכנון הביומימטי יכול להתחיל‬
‫גם באתגר תכנוני מזוהה‪ .‬בהמשך מאתרים‬
‫מערכת ביולוגית המדגימה פתרון לאתגר‬
‫אנלוגי‪ .‬הפתרון הביולוגי נחקר ומיושם‬
‫בפתרון הטכנולוגי המפותח‪ .‬דוגמא לכיוון‬
‫פיתוח זה היא הרכבת המהירה ביפן‪,‬‬
‫שעוצבה מחדש בתהליך ביומימטי לפתרון‬
‫בעיית הרעש שיצרה‪.‬‬
‫מערכות בטבע מאופיינות על ידי זרימה יעילה‬
‫של חומר ואנרגיה‪ .‬למידת הפתרונות של‬
‫הטבע מהווה אם כן מקור לפתרונות מקיימים‪,‬‬
‫בהנחה שהמתכנן אינו מסתפק בהעתקת‬
‫מבנה או מודל מהטבע‪ ,‬אלא גם חותר לייצרו‬
‫בדרך מקיימת תוך שימוש בחומרים ידידותיים‬
‫לסביבה‪.‬‬
‫אך חשוב לזכור שהפתרונות התכנוניים‬
‫בטבע הם לא תמיד אופטימאליים‪ ,‬אידיאליים‬
‫או אלגנטיים‪ .‬יתכנו טעויות תכנוניות בטבע‬
‫שמתכנן אינטליגנטי לא היה מבצע[‪.]8‬‬
‫מבנה העין האנושית הוא דוגמא לתכנון לא‬
‫אופטימאלי‪ .‬החיבורים העצביים וכלי הדם‬
‫בעין ממוקמים לפני התאים קולטי האור‪ ,‬ובכך‬
‫פוגעים ביעילות קליטת האור‪ ,‬בעוד שהגיוני‬
‫יותר היה למקמם מאחורי הרטינה ולמנוע‬
‫את הנקודה העיוורת בעין‪ .‬לעיתים האילוצים‬
‫התכנוניים של הטבע אינם רלוונטיים למרחב‬
‫התכנוני ההנדסי‪ .‬מכאן שעלינו ללמוד בצורה‬
‫שקולה וביקורתית את הפתרונות התכנוניים‬
‫של הטבע ולהציע שינויים או שיפורים לפתרון‬
‫הטבעי‪ ,‬אם נדרש‪.‬‬
‫ההבטחה של תחום הביומימיקרי גדולה‪.‬‬
‫פתרונות הטבע יכולים להפתיע אותנו‬
‫כמהנדסים‪ ,‬לסייע לנו להשתחרר מקיבעונות‬
‫תכנוניים ולהוות מקור לחדשנות סביבתית‪.‬‬
‫אך לצד ההבטחות‪ ,‬יש גם מגבלות‪ .‬לעיתים‬
‫המעבר בין מערכות ביולוגיות לטכנולוגיות‬
‫הוא גם מעבר של סדר גודל (למשל ממיקרו‬
‫למקרו)‪ ,‬מעבר הכרוך לעיתים במגבלות‬
‫ואילוצים שעלולים למנוע מהפתרון הביולוגי‬
‫לתפקד במרחב ההנדסי‪ .‬לעיתים‪ ,‬לא נמצאת‬
‫חלופה חומרית ראויה לחומר הביולוגי‪,‬‬
‫ולעיתים‪ ,‬למרות שהפתרון הביולוגי מובן יש‬
‫מגבלות טכנולוגיות המונעות את ייצורו‪.‬‬
‫תהליך התכנון הביומימטי‬
‫תהליך התכנון הביומימטי ייחודי מתהליכי‬
‫תכנון רגילים בכך שהוא יכול להיות מבוצע‬
‫בשני כיוונים‪ :‬מהביולוגיה להנדסה (‪Solution‬‬
‫‪ )based design‬או מההנדסה לביולוגיה‬
‫(‪.[9] Problem (based design‬‬
‫הנדסת מכונות ‪15‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫בתהליך העברת הידע בין‬
‫הביולוגיה להנדסה לעיתים‬
‫נעזרים רק במערכת‬
‫ביולוגית אחת‪ ,‬ולעיתים‬
‫הפתרון מבוסס על‬
‫חקר של מספר מערכות‬
‫ביולוגיות‪ ,‬כאשר התכנון‬
‫מורכב יותר ומבוסס על‬
‫מספר פונקציות‪.‬‬
‫תהליך התכנון הביומימטי יכול להתחיל בזיהוי‬
‫תופעה ייחודית בטבע שנחקרה על ידי ביולוגים‪,‬‬
‫זואולוגים או בוטנאים‪ .‬בהמשך מאתרים אתגר‬
‫תכנוני אנלוגי לבעיה שנפתרה בטבע‪ ,‬ומוצעות‬
‫אפליקציות אפשריות‪ .‬כך למשל‪ ,‬גילויו של‬
‫אפקט הלוטוס הוביל לסדרה של טכנולוגיות‬
‫לניקוי עצמי‪.‬‬
‫בתהליך העברת הידע בין הביולוגיה להנדסה‬
‫לעיתים נעזרים רק במערכת ביולוגית אחת‪,‬‬
‫ולעיתים הפתרון מבוסס על חקר של מספר‬
‫מערכות ביולוגיות‪ ,‬כאשר התכנון מורכב יותר‬
‫ומבוסס על מספר פונקציות‪ .‬הידע המועבר‬
‫מהביולוגיה להנדסה הוא לרוב ידע פונקציונאלי‬
‫הקשור לרמות חיקוי של מבנים‪ ,‬תהליכים‬
‫ועקרונות תכנוניים ברמות סדר שונות מרמת‬
‫התא‪ ,‬דרך רמת האיבר‪ ,‬רמת האורגניזם ועד‬
‫רמת המערכת האקולוגית‪.‬‬
‫בכל כיוון פיתוח ובכל רמת חיקוי חייבים‬
‫להימצא שלושה מרכיבים עיקריים בתהליך‬
‫התכנון הביומימטי‪ )1( :‬מערכת ביולוגית (‪)2‬‬
‫הפשטה (‪ )3‬העברה לאפליקציה ההנדסית‬
‫‪ /‬טכנולוגית‪ .‬שלבים אלו הם פועל יוצא של‬
‫תהליך תכנון אנלוגי בו יש מקור (מערכת‬
‫ביולוגית) ויש יעד (מערכת הנדסית ‪/‬‬
‫טכנולוגית)‪ .‬גם ועידת התקינה הביומימטית‬
‫הבינלאומית הפועלת בימים אלו לגיבוש תקן‬
‫ביומימטי ומבוססת על ידע שפותח בגרמניה‬
‫[‪ ,]10‬הגדירה את שלושת המרכיבים הנ"ל כמדד‬
‫לזיהוי פיתוח ביומימטי בהשוואה לפיתוח‬
‫שאינו ביומימטי‪.‬‬
‫להלן הסבר השלבים‪:‬‬
‫‪ ‰‬מערכת ביולוגית‬
‫יש לאתר מערכת ביולוגית‬
‫אנלוגית לאתגר התכנוני‪ .‬אם אנו‬
‫מתחילים במרחב הביולוגי‪,‬‬
‫אנו מאתרים אורגניזמים‪,‬‬
‫בעלי חיים או צמחים‪ ,‬בעלי‬
‫מנגנון ייחודי‪ ,‬ובהמשך‬
‫מזהים אתגר תכנוני אנלוגי‪.‬‬
‫אם אנו מתחילים במרחב‬
‫ההנדסי‪ ,‬אנו מגדירים‬
‫אתגר תכנוני‪ ,‬ומאתרים‬
‫מערכת ביולוגית המדגימה‬
‫פתרון אנלוגי לאתגר זה‪.‬‬
‫‪ ‰‬הפשטה‬
‫כל העברת ידע אנלוגית‬
‫דורשת שלב של הפשטה[‪.]6‬‬
‫הפשטה בהקשר של תכנון‬
‫ביומימטי היא תהליך של זיקוק הידע‬
‫הביולוגי הנלמד למספר עקרונות פעולה‪,‬‬
‫אסטרטגיות או מודלים מייצגים‪ ,‬המסבירים‬
‫את הפתרון הביולוגי‪ ,‬ויכולים להיות‬
‫מועברים בהמשך לאפליקציה ההנדסית‪.‬‬
‫בשלב ההפשטה לרוב אנו יוצרים מודל‬
‫פונקציונאלי‪ ,‬התנהגותי ומבני של הפתרון‬
‫הביולוגי‪ .‬שלב זה לרוב מערב ניתוח ביו‪-‬‬
‫מכאני ומורפולוגי של המערכת הביולוגית‬
‫הנחקרת [‪ .]11‬בתהליך ההפשטה נבנה הגשר‬
‫בין הביולוגיה לבין הנדסה‪ .‬לאחר שלב זה‬
‫המתכנן יכול להתנתק מעולם התוכן‬
‫הביולוגי ולעבור לעולם התוכן ההנדסי ‪/‬‬
‫הנדסת מכונות ‪16‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫טכנולוגי‪ .‬לכן שלב ההפשטה הוא שלב‬
‫קריטי בתהליך התכנון הביומימטי‪.‬‬
‫‪ ‰‬העברה לאפליקציה‬
‫ בתום שלב ההפשטה‪ ,‬הידע המזוקק מועבר‬
‫ומיושם במודל ההנדסי ‪ /‬טכנולוגי‪.‬‬
‫הרכבת המהירה ביפן‬
‫הרכבת המהירה ביפן (‪,(Shinkansen‬‬
‫הידועה גם כרכבת הקליע‪ ,‬עוצבה באופן‬
‫ביומימטי‪ .‬בכל פעם שהרכבת יצאה ממנהרה‬
‫לאוויר הפתוח היא יצרה גל רעש שהגיע‬
‫למרחק של ‪ 80‬ק"מ‪ ,‬פגע באיכות התושבים‬
‫באזור‪ ,‬ולא עמד בתקני הרעש שהוגדרו‪.‬‬
‫אחד ממהנדסי הרכבת היה חובב ציפורים‪.‬‬
‫באחת הפעמים ששהה בטבע הוא הבחין‬
‫בשלדג הצולל למים על מנת לתפוס דג‪.‬‬
‫כניסת השלדג החלקה למים ללא גל רעש‬
‫מאפשרת לו להצליח במשימתו ולשרוד‪.‬‬
‫המהנדס זיהה אתגר אנלוגי לבעיית הרעש‬
‫ברכבת בצלילתו של השלדג למים‪ .‬גם‬
‫השלדג וגם הרכבת עוברים מתווך אחר לתווך‬
‫אחר‪ ,‬בעלי צפיפות שונה‪ ,‬ועליהם לבצע‬
‫זאת ללא גל רעש‪ .‬תובנה זו הובילה לחקר‬
‫השלדג‪ .‬הפתרון זוהה במבנה המקור‪ .‬קטר‬
‫הרכבת תוכנן מחדש על בסיס הפרמטרים‬
‫של מקור השלדג‪ ,‬שהיווה מודל לפתרון‪.‬‬
‫המקור הוא דוגמא למודל אופטימאלי‪ ,‬תוצר‬
‫מעבדת התכן הטבעית‪ ,‬המהווה תחליף‬
‫לחישובים מתמטיים מורכבים בתחום של‬
‫דינמיקת הזרימה‪ .‬התוצאה ‪ -‬בעיית הרעש‬
‫ברכבת נפתרה‪ ,‬מהירות הרכבת והיעילות‬
‫האנרגטית שלה גדלו [‪.]13‬‬
‫בתיאורי מקרה של פיתוחים ביומימטיים‬
‫רבים יש כיום תחושה של חיבור אקראי בין‬
‫המערכת הביולוגית לבין האתגר ההנדסי‪ .‬כך‬
‫למשל‪ ,‬מהנדס הרכבת היפנית שהה במקרה‬
‫מול השלדג שזוהה כמקור הידע לפתרון‬
‫בעיית הרעש ברכבת‪ ,‬ולא בוצע חיפוש‬
‫שיטתי של אורגניזם‪ .‬חסרה כיום מסגרת‬
‫מתודולוגית שתתמוך בתהליך תכנון ביומימטי‬
‫שיטתי‪ .‬האתגר המרכזי בתהליך הפיתוח‬
‫הביומימטי הוא גישור על הפער בין הביולוגיה‬
‫לבין ההנדסה ‪ /‬טכנולוגיה‪ ,‬שתי דיסיפלינות‬
‫המבוססות על צורת חשיבה וטרמינולוגיה‬
‫שונות‪ .‬למהנדסים לרוב חסרים ידע‪ ,‬שפה‬
‫וצורת חשיבה ביולוגית‪ ,‬הנדרשים כדי לאתר‬
‫ולהבין ידע ביולוגי‪ .‬גם לביולוגים חסרים ידע‪,‬‬
‫שפה וצורת חשיבה הנדסית ‪ ,‬הנדרשים כדי‬
‫לתרגם את הידע הביולוגי הנחקר לאתגר‬
‫תכנוני הנדסי‪ .‬העולם האקדמי נרתם לאתגר‬
‫ועוסק בפיתוח של כלים ומתודולוגיות לגישור‬
‫על הפער בין הביולוגיה ובין ההנדסה ולתמיכה‬
‫בתהליך התכנון הביומימטי‪ .‬להלן כלים‬
‫נבחרים‪:‬‬
‫כלים לחיפוש אורגניזמים‪:‬‬
‫הדרך המקובלת לאתר מערכות ביולוגיות היא‬
‫לבצע חיפוש לפי פונקציה‪ ,‬כאשר הפונקציה היא‬
‫ההגדרה של האתגר התכנוני‪ ,‬ויש לה משמעות‬
3(9): p. 471-82.
8. Miller, K.R., Life's grand design. Technology
Review Manchester NH, 97: p. 24-24, 1994
9. Helms, M., S.S. Vattam, and A.K. Goel,
Biologically inspired design: process and
products. Design Studies,. 30(5): p. 606-622,
2009
10.VDI 2011 Biomimetics.: conception and
strategy—difference between bionic and
conventional methods/products, in VDI
6220: 2011-06: Berlin: Beuth, 2011
11. Speck, T., Burgert, I., Process sequences in
biomimetic research. Design and nature, 4:
p. 3-11. 2008
12.www.asknature.org
13.http://biomimicry.net/
14. Nagel, J.K., R.B. Stone, and D.A. McAdams,
An engineering-to-biology thesaurus for
engineering design. Proc. 2010 ASME IDETC/
CIE, Montreal, Quebec, Canada, 2010.
15. Nagel, R.L., et al., Exploring the use of
functional models in biomimetic conceptual
design. Journal of Mechanical Design,. 130:
p. 121102, 2008
16.Helfman Cohen Y, Reich.Y., Greenberg
S, What can we learn from biological
systems when applying the law of system
completeness?, in ETRIA European TRIZ
Association: Dublin, 2011
17. Helfman Cohen Y, Reich.Y., Greenberg S,
Substance Field Analysis and Biological
Functions, in ETRIA European TRIZ
Association.: Lisbon, 2012
18. Helfman Cohen Y, Reich.Y., Greenberg S,
Biomimetics: Structure-function patterns
approach. Journal of Mechanical Design,
Submitted for publication, 2014
19.Altshuller, G., The innovation algorithm,
TRIZ, systematic innovation and technical
creativity. Worcester, MA: Technical
Innovation Center, Inc, 1999
20. Solga, A., Cerman, Z., Striffler, B. F., Spaeth,
M., Barthlott, W., The dream of staying
clean: Lotus and biomimetic surfaces.
Bioinspiration & biomimetics, 2(4): p. S126,
2007
‫בטבע והפונקציות הגנריות הקשורות‬
‫אליהם מנקודת מבט של תפקידם במערכת‬
‫ חלק ממבנים אלו מתפקדים‬.‫השלמה‬
‫ מנצלים מקורות‬,‫כמנועים של המערכת‬
.‫אנרגיה זמינים בסביבה לעבודה מכאנית‬
‫חלק מהמבנים מתפקדים כבלמים של‬
‫ בולמים מקורות אנרגיה מזיקים‬,‫המערכת‬
‫ מבנים אלו‬,‫ בתהליך ההפשטה‬.‫למערכת‬
‫ מודל הנגזר‬,‫מוצבים במודל מערכת שלמה‬
‫ תיאוריה לפתרון בעיות בצורה‬,TRIZ-‫מ‬
‫ המבוססת על חקר של‬,‫שיטתית‬-‫המצאתית‬
ˆ .]19[ ‫מאות אלפי פטנטים‬
‫*הכותבת הינה מייסדת שותפה ומנכ"ל ארגון‬
‫ דוקטורנטית בשלבי סיום‬.‫הביומימיקרי הישראלי‬
.‫באוניברסיטת תל אביב בתחום של תכן ביומימטי‬
‫נציגה בוועדת התקינה הביומימטית הבינלאומית‬
‫ מרצה בתחום‬.‫מטעם מכון התקנים הישראלי‬
.‫במסגרות אקדמיות ופרטיות‬
:‫אזכורים‬
1. Benyus, J., Biomimicry: Innovation Inspired
by Nature. Quill. New York, 1997
2.http://www.pointloma.edu/experience/
academics/centers-institutes/fermanianbusiness-economic-institute/da-vinci-indexbiomimicry.
3. Fermanian Business & Economic Institute,
P.L.N.U., Global biomimicry efforts: an
economic game changer, 2010
4. Ullman, D.G., The mechanical design process.
McGraw-Hill, New York, 2002
5. Vosniadou, S., Analogical reasoning as a
mechanism in knowledge acquisition: A
developmental perspective. Similarity and
analogical reasoning, p. 413-437, 1989
6. Goel, A.K., Design, analogy, and creativity.
IEEE expert, 12(3): p. 62-70, 1997
7. Vincent, J.F., Bogatyreva, O. A., Bogatyrev,
N. R., Bowyer, A., Pahl, A. K., Biomimetics: its
practice and theory. J R Soc Interface, 2006.
www.engineers.org.il
17 ‫הנדסת מכונות‬
.‫גם במרחב הביולוגי וגם במרחב ההנדסי‬
‫ – הוא מאגר ביומימטי‬Asknature ]12[ ‫ מאגר‬‰
‫ ומאפשר‬,‫ מערכות ביולוגיות‬2000-‫המכיל כ‬
‫ כל‬.‫איתור של מערכת ביולוגית לפי פונקציה‬
‫חיפוש של פונקציה מניב מספר רשומות‬
.‫של מערכות ביולוגיות בעלות פונקציה זו‬
,‫הרשומה מכילה הסבר לגבי המנגנון הביולוגי‬
‫קישור למקורות מידע נוספים ואף רעיונות‬
‫ במידה ופיתוחים אלו‬.‫לפיתוחים ביומימטיים‬
.‫ יש קישור לחברה המפתחת‬,‫כבר קיימים‬
‫מאגר זה הוא פיתוח של מכון הביומימיקרי‬
‫ ומהווה מקור מידע פתוח‬,]13[ ‫האמריקאי‬
.‫ונגיש למתכננים ביומימטיים‬
– ‫ביולוגיות‬-‫ תזאורוס של פונקציות הנדסיות‬‰
‫כלי זה מאפשר חיפוש במאגרים ביולוגיים‬
‫כלליים באמצעות שימוש בפונקציות‬
‫ התזאורוס מקשר בין‬.‫כמילות חיפוש‬
‫פונקציות הנדסיות לבין מילות חיפוש בעלות‬
.]14[ ‫משמעות במרחב הביולוגי‬
:‫כלים להפשטה‬
‫ מודול פונקציונאלי – מידול פונקציונאלי הוא‬‰
‫תיאור של מערכת בעזרת כלל הפונקציות‬
‫ בתהליך‬.‫המרכיבות אותה והקשרים בניהן‬
‫זה הפונקציה המרכזית של המערכת‬
‫מפורקת לתתי פונקציות שהן פחות‬
‫ שיטת מידול זו מסבירה‬.‫מורכבות לתכנון‬
‫ מידול‬.‫את המבנה וההתנהגות של המערכת‬
‫פונקציונאלי של מערכת ביולוגית הודגם‬
]15[
‫כישים בתהליכי הפשטה ביומימטיים‬
‫ שימוש בדפוסים מבניים ובמודל המערכת‬‰
‫השלמה – כלי זה פותח על ידי כותבת‬
‫המאמר במסגרת עבודת דוקטורט בהנחיית‬
16-[
‫פרופ' יורם רייך מאוניברסיטת תל אביב‬
‫ הכלי כולל רשימה של מבנים חוזרים‬.]18
‫נרגיה במ‬
‫ניתן לחס‬
‫חשמליים‬
‫םאיך ניתן‬
‫לחסוך א‬
‫איך‬
‫ה במנועים‬
‫ם חשמליי‬
‫ן‬
‫ת‬
‫י‬
‫י‬
‫ג‬
‫נ‬
‫ר‬
‫ך‬
‫נ‬
‫א‬
‫י‬
‫שמליים א‬
‫תן לחסוך‬
‫יה במנועי‬
‫חשמליים‬
‫ח‬
‫יים איך ני‬
‫חסוך אנרג‬
‫במנועים‬
‫ל‬
‫מ‬
‫ל‬
‫ש‬
‫ן‬
‫ח‬
‫ת‬
‫ה‬
‫י‬
‫י‬
‫ם‬
‫נ‬
‫ג‬
‫חסוך אנר‬
‫במנועי‬
‫מליים איך‬
‫במנועים‬
‫איך ניתן ל‬
‫נועים חש‬
‫וך אנרגיה‬
‫אנרגיה במ‬
‫ניתן לחס‬
‫חשמליים‬
‫וך אנרגיה‬
‫מלייםאיך‬
‫במנועים‬
‫ניתן לחס‬
‫נועים חש‬
‫וך אנרגיה‬
‫מליים איך‬
‫תן לחסוך‬
‫לחס‬
‫מ‬
‫ב‬
‫ה‬
‫ש‬
‫י‬
‫ג‬
‫ח‬
‫ר‬
‫י‬
‫נ‬
‫נ‬
‫א‬
‫ם‬
‫עים חשמל‬
‫ך‬
‫י‬
‫ע‬
‫ך‬
‫י‬
‫א‬
‫ו‬
‫ו‬
‫נ‬
‫ס‬
‫ם‬
‫מ‬
‫ח‬
‫י‬
‫ב‬
‫י‬
‫ל‬
‫ים חשמל‬
‫רגיה במנו‬
‫וך אנרגיה‬
‫איך ניתן‬
‫חסוך אנ‬
‫גיה במנוע‬
‫ס‬
‫ח‬
‫ך ניתן ל‬
‫ל‬
‫ן‬
‫ת‬
‫י‬
‫אי‬
‫נ‬
‫חסוך אנר‬
‫ה במנועים‬
‫מליים איך‬
‫איך ניתן ל‬
‫חש‬
‫סוך אנרגי‬
‫חשמליים‬
‫לח‬
‫במנועים‬
‫שמ ל יים‬
‫נועים ח‬
‫מ‬
‫חשמליים‬
‫חשמליים‬
‫במנועים‬
‫ה במנועים‬
‫עים חשמ‬
‫אנרגי‬
‫גיה במנו‬
‫ליים אנר‬
‫מ‬
‫עים חש‬
‫וך אנרגיה‬
‫במנו ניתן לחס‬
‫מליים איך‬
‫איך ניתן‬
‫עים חשמל‬
‫חש‬
‫גיה במנו‬
‫סוך אנר‬
‫ך ניתן לח‬
‫במנועים‬
‫אי‬
‫ך אנרגיה‬
‫וך אנרגיה‬
‫ו‬
‫ס‬
‫ניתן לח‬
‫וך אנרגיה‬
‫לחס‬
‫איך‬
‫ניתן לחס‬
‫ך‬
‫שמלייםאי‬
‫איך נית‬
‫מנועים ח‬
‫חשמליים‬
‫אנרגיה ב‬
‫במנועים‬
‫במנועים‬
‫ם חשמליי‬
‫תן לחסוך‬
‫ה‬
‫י‬
‫ג‬
‫ר‬
‫לחסוך אנ‬
‫ה במנועי‬
‫י‬
‫נ‬
‫ך‬
‫מליים אי‬
‫סוך אנרגי‬
‫איך ניתן‬
‫חש‬
‫יה במנוע‬
‫ך ניתן לח‬
‫ם‬
‫חסוך אנרג‬
‫י‬
‫י‬
‫ל‬
‫מ‬
‫ש‬
‫שמלייםאי‬
‫מנועים ח‬
‫יך ניתן ל‬
‫ניתן לחס‬
‫ח‬
‫ב‬
‫ם‬
‫א‬
‫י‬
‫ע‬
‫ו‬
‫ם‬
‫נ‬
‫מ‬
‫י‬
‫מלייםאיך‬
‫ם חשמלי‬
‫אנרגיה ב‬
‫ש‬
‫ה במנועי‬
‫לחסוך‬
‫מנועים ח‬
‫ניתן לח‬
‫סוך אנרגי‬
‫אנרגיה ב‬
‫ליים איך‬
‫ח‬
‫יך ניתן ל‬
‫תן לחסוך‬
‫ים חשמ‬
‫א‬
‫ם חשמ‬
‫יים איך ני‬
‫ע‬
‫ו‬
‫נ‬
‫מ‬
‫במנועי‬
‫ל‬
‫ב‬
‫מ‬
‫ש‬
‫ה‬
‫ח‬
‫י‬
‫ג‬
‫ר‬
‫נ‬
‫א‬
‫אנרגיה‬
‫אנרגיה‬
‫איך ניתן‬
‫וך אנרגיה‬
‫לחס‬
‫במנועים‬
‫חשמליים‬
‫חברת וינטק נולג' בע"מ‬
‫‪ 70%‬מצריכת האנרגיה החשמלית במפעלי‬
‫תעשיה מיועדת להפעלת מנועים‪ ,‬והתייעלות‬
‫האנרגטית בארץ ובעולם הפכה לחלק חשוב‬
‫בתעשייה ובמבנים המסחריים‪ .‬רוב המנועים‬
‫המותקנים והמופעלים בעולם תוכננו בעבר‬
‫לביצועים בהספקים גדולים ב‪30% - 20%-‬‬
‫מהדרישות הנומינליות אך ורק על מנת לענות‬
‫על הספק השיא הנדרש‪ ,‬כאשר נושא האנרגיה‬
‫אינו הפרמטר המועדף‪.‬‬
‫נכון להיום ברוב המנועים האסנכרונים מותקנים‬
‫"מתנעים רכים" (‪ )soft-start‬המיועדים לשמור‬
‫על חיי המנוע ולמנוע רעידות בעת הפעלתו‪.‬‬
‫השימוש במשנה מהירות בקר‬
‫האנרגיה ‪A1000‬‬
‫לצרכים מיוחדים מותקנים "משנה מהירות"‬
‫(‪ )variable speed‬המיועדים לבקר את‬
‫מהירות המנוע‪ ,‬למנוע רעידות בהפעלה‬
‫ולחסוך באנרגיה‪.‬‬
‫"משנה מהירות" מיועד לרוב ליישומי בקרה‬
‫תעשייתית ותהליכים מורכבים הדורשים‬
‫מהירויות שונות‪" .‬משנה מהירות" אומנם יחסוך‬
‫אנרגיה ע"י הורדת המתח והפחתת מהירות‬
‫המנוע אולם‪ ,‬ידרוש ניתוח דרישות ספציפי לכל‬
‫ישום וישום‪ .‬מתכנן המתקן חייב לשים לב שבעת‬
‫הפחתת המהירות‪ ,‬הקירור העצמי של המנוע‬
‫קטן‪ ,‬עובדה הדורשת לעיתים קירור חיצוני‪.‬‬
‫"המתנע הרך"‬
‫מיועד לחסוך באנרגיה‬
‫(‪)soft start‬‬
‫אינו‬
‫רבים מהמשתמשים במתנעים רכים חושבים על‬
‫חסכון באנרגיה‪" ,‬המתנע הרך" מיועד למנוע את‬
‫מכת הזרם ההתחלתי‪ ,‬ולמונע רעידות מכאניות‬
‫בעת ההפעלה‪ .‬רעידות מקצרות את חיי המנוע‬
‫ומגדילות את תקציב האחזקה‪" .‬המתנע הרך"‬
‫מתנתק ברגע שהמנוע והעומס הגיעו למהירות‬
‫המתוכננת ואינו מיועד לחסוך אנרגיה‪.‬‬
‫לעומת זאת בקר האנרגיה ‪ A1000‬מיועד‬
‫למלא את שני התפקידים "מתנע רך" וחיסכון‬
‫באנרגיה גם יחד‪.‬‬
‫בקר האנרגיה ‪ A1000‬אינו מתנתק ברגע‬
‫שהעומס מגיע למהירות הנדרשת‪ ,‬הוא‬
‫ממשיך לספק למנוע בזמן אמת את האנרגיה‬
‫האופטימאלית לפי צרכי העומס בכל רגע ורגע‪.‬‬
‫החידוש של בקר האנרגיה ‪ A1000‬הינו במעקב‬
‫אוטומטי אחר צרכי העומס‪.‬‬
‫‪Automatic load recognition software‬‬
‫תכונה מסוג אינטליגנציה מלאכותית הבאה‬
‫לבקר בעזרת טריסטורים (‪ )Thyristors‬את‬
‫שיעור המתח וההספק המזין את המנוע בזמן‬
‫עבודתו ולומדת את אופי עבודת המנוע‪.‬‬
‫בקר אנרגיה ‪ A1000‬המיועד לשמור‬
‫על מספר סל"ד קבוע‬
‫מבחין בצרכי העומס ‪load recognition‬‬
‫מדידות הפרמטרים המסוימים של המנוע‬
‫בדגימות של אלף פעם בשנייה (כגון ‪)cos‬‬
‫מבחין הבקר בצרכי המנוע ומגיב בהתאמה‪,‬‬
‫תכונה זו נקראת ‪ .Adaptive Control‬הנתונים‬
‫המגיעים מהמנוע מחושבים ע"י אלגוריתם‬
‫מיוחד ותוכנה אינטליגנטית המספקים למנוע‬
‫את הזרם והמתח האופטימאליים המיועדים‬
‫לענות לצרכי המנוע בכל רגע ורגע‪.‬‬
‫הנדסת מכונות ‪18‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫כאשר העומס יורד מתחת ל‪ 50%-‬מערכו‬
‫הנומינלי והמנוע מוזן ממתח רשת מלא (ללא‬
‫בקרה) זה גורם לתופעות הבאות‪:‬‬
‫‪ ‰‬בזבוז אנרגיה‪.‬‬
‫‪ ‰‬נצילות המנוע פוחתת‪.‬‬
‫‪ ‰‬המנוע נשחק וחייו מתקצרים‪.‬‬
‫הסיבה לכך היא‪ ,‬שמתח הרשת הנשאר קבוע‬
‫(‪ 230‬וולט) העומס המופחת מקטין את הזרם‬
‫האקטיבי בשדה המגנטי ומגדיל את ההספק‬
‫הראקטיבי של המנוע והגורמים לתופעות‬
‫הבאות‪:‬‬
‫‪ ‰‬זרם הצריכה של המנוע עולה‪.‬‬
‫‪ ‰‬המנוע מתחמם‪.‬‬
‫‪ ‰‬המנוע נכנס לרעידות מכניות‪.‬‬
‫‪ ‰‬חיי המנוע מתקצרים‪.‬‬
‫כל התופעות הנ"ל נעלמות ברגע שנכנס‬
‫לשימוש בקר האנרגיה ‪ A1000‬המווסת בזמן‬
‫אמת את המתח והזרם למנוע בהתאם‬
‫לדרישות המכאניות של העומס ושומר על‬
‫מהירות קבועה‪.‬‬
‫‪ ‰‬מונע את עליית ההספק הראקטיבי‪.‬‬
‫‪ ‰‬מווסת את הזרם לשדה המגנטי‪.‬‬
‫‪ ‰‬משפר את הנצילות האנרגטית‪.‬‬
‫‪ ‰‬חוסך באנרגיה‪.‬‬
‫כל זה קורה ברגע שהעומס יורד מתחת לסף‬
‫שנקבע ערכו על ידי ‪.SET POINT‬‬
‫הפונקציה של שיעור דגימות מהיר וחישוב‬
‫מהיר‪ ,‬מעניקים לבקר את היכולת לספק‬
‫למנוע את המתח והזרם ולשמור על המהירות‬
‫היציבה בקר האנרגיה ‪ A 1000‬מתוכנן לענות‬
‫על כל הדרישות של המנועים החדשים עם‬
‫נצילות ‪ EFF2‬ופחות מזה‪ˆ .‬‬
Our goal is to provide our clients with an integrated design support and solutions.
At APG the information flow and sharing is a key factor in reaching
our goal of successful completion of projects. Our team has the capability
and all the required infrastructure to prepare new future directions.
Global
We create business
opportunities by developing
innovative solutions for
current and future challenges
of the global aviation market.
Innovation
The APG philosophy
emphasizes innovation and
an "out-of-the-box" approach
to find unique solutions to
our clients' challenges.
Vision
Our vision is to develop
the next generation of
aircraft by leveraging
cutting-edge
technologies.
About APG
Our team has over 40 years of experience in aircraft design, including commercial, military,
manned, and unmanned. Our practice areas reflect the professional depth and breadth that
is essential to serve our clients. The APG philosophy emphasizes innovation and an "out-ofthe-box" approach to find unique solutions to our clients' challenges.
Get In Touch
Address: 24 Sderot Giborei Israel, Netanya, Israel
Phone: 2223600 72-972+ Fax: 2223601 72-972+
Site: http://ap-g.com Email: [email protected]
‫דור ההמשך‬
‫גוזל‬
‫עוף‬
‫הסטודנטים מתל‪-‬אביב המריאו לשמיים‬
‫תכנון של מטוס המסוגל לתמרן קרקעית ולהמריא עם מטען המדמה שני רופאים עם שני פצועים – זאת הייתה‬
‫המשימה של סטודנטים מאוניברסיטת תל אביב שהשתתפו בתחרות ‪ .DBF 2014‬הפרויקט נעשה במסגרת פרויקט‬
‫גמר בבית הספר להנדסה מכנית באוניברסיטת תל אביב בהנחייתו של שלמה צח מחברת ‪ // .APG‬יונתן ארנוביץ*‬
‫‪ )Design Build and Fly( DBF‬היא תחרות‬
‫סטודנטים בין לאומית המתקיימת כל שנה‬
‫בארה"ב המאורגנת ע"י ה‪AIAA (American-‬‬
‫‪,)Institute of Aeronautics and Astronautics‬‬
‫ובחסות חברת ‪ Cessna‬ו‪Raytheon Missile-‬‬
‫‪ .System‬הסטודנטים נדרשים לתכן‪ ,‬לבנות‬
‫ולהטיס כלי טיס הנשלט ע"י מקלט רדיו כאשר‬
‫כל שנה המשימות לביצוע הן שונות ומדמות‬
‫מצבי אמת בחיי היום יום‪.‬‬
‫כל שנה‪ ,‬משנת ‪ 2004‬קבוצה מהטכניון‬
‫השתתפה בתחרות וייצגה את ישראל‬
‫בהנחייתו של מר שלמה צח‪ .‬השנה הייתה‬
‫השנה הראשונה שקבוצה מאוניברסיטת תל‬
‫אביב ייצגה את ישראל‪ ,‬וזאת גם כן ע"י מר‬
‫שלמה צח מחברת ‪.APG‬‬
‫התחרות השנה נערכה בין התאריכים ‪11-‬‬
‫‪ 13‬באפריל בויצ'יטה‪ ,‬קנזס‪ ,‬כאשר המימון‬
‫להשתתפות בתחרות הגיע מהתעשייה‬
‫האווירית ומאוניברסיטת תל אביב‪.‬‬
‫בתחרות השתתפו ‪ 80‬קבוצות מ‪ 20-‬מדינות‬
‫הכוללות‪ :‬טורקיה‪ ,‬פקיסטן‪ ,‬איחוד האמירויות‬
‫הערביות וקטאר‪.‬‬
‫מטרת התחרות הייתה תכנון של מטוס‬
‫המסוגל לתמרן קרקעית ולהמריא עם מטען‬
‫המדמה שני רופאים עם שני פצועים‪.‬‬
‫בתחרות היו ארבע משימות שכלי הטיס‬
‫נדרש לבצע‪:‬‬
‫‪ . 1‬משימת תמרון קרקעית על מסלול העשוי‬
‫מפח גלי‪ ,‬כאשר שתי קורות ניצבות בשליש‬
‫ושני שליש מאורכו‪ .‬כמו כן‪ ,‬סטייה מהמסלול‬
‫או המראה גוררת פסילה‪.‬‬
‫‪ . 2‬משימת הטסה ראשונה שמטרתה ביצוע‬
‫‪Degree Turn 360‬‬
‫‪8 ft‬‬
‫‪Starting Line‬‬
‫‪500‬‬
‫‪Ft‬‬
‫‪40 ft‬‬
‫איור ‪ - 1‬משימת תמרון קרקעית‬
‫‪500‬‬
‫‪Ft‬‬
‫איור ‪ - 2‬מסלול הטיסה‬
‫ניתוח חוקי התחרות‬
‫סקר שוק וטכנולוגי‬
‫איטרציה ‪0‬‬
‫איטרציה ‪1‬‬
‫‪PDR‬‬
‫בנייה‪ ,‬הטסה וניסויים‬
‫של ה‪TEST BED-‬‬
‫איטרציה ‪2‬‬
‫בנייה‪ ,‬הטסה וניסויים‬
‫של איטרציה ‪2‬‬
‫‪ CDR‬והשתתפות בתחרות‬
‫איור ‪ - 3‬שלבי העבודה הפרויקט‬
‫הנדסת מכונות ‪20‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫איור ‪ - 4‬ביצוע ניסוי סוללות‬
‫איור ‪ - 5‬שימוש ב‪ CFD-‬לבחירת פרופיל הכנף‬
‫איור ‪ - 6‬כנף בלזה עם ליבת קלקר‬
‫איור ‪ - 7‬המדגים טיסה‬
‫איור ‪ - 8‬ניסוי המראה ממשטח כורכר‬
‫איור ‪ - 9‬ניסוי הסעה של המדגים טיסה‬
‫מספר הקפות מקסימלי בפרק זמן של ‪4‬‬
‫דקות ללא מטע"דים (מטען ייעודי)‪.‬‬
‫‪ .3‬משימת הטסה שנייה שמטרתה ביצוע שלוש‬
‫הקפות עם מספר מקסימלי של קוביות עץ‬
‫המדמות מטע"דים‪ ,‬כאשר משקל כל קובייה‬
‫הינו ‪ 1‬פאונד וממדיה הם ‪."x 6" x 6 "6‬‬
‫‪ .4‬משימת הטסה שלישית שמטרתה ביצוע‬
‫שלוש הקפות עם ‪ 4‬קורות עץ במשקל ‪0.5‬‬
‫פאונד כל אחת המדמות שני רופאים ושני‬
‫פצועים‪ ,‬וממדיהן ‪ "x 4" x 2 "9‬ו‪"x 2" x 4 "6-‬‬
‫בהתאמה‪.‬‬
‫על כלי הטיס הוטלו מספר הגבלות וביניהן‪:‬‬
‫‪ ‰‬מרחק המראה מקסימלי של ‪ 40‬רגל‪.‬‬
‫‪ ‰‬חובה להשתמש במנוע חשמלי עם הגבלת‬
‫זרם של ‪ 15‬אמפר ע"י פיוז‪.‬‬
‫‪ ‰‬חובה להשתמש בסוללות ‪ NiCad‬או ‪NiMH‬‬
‫עם הגבלת משקל מקסימלי של ‪ 1.5‬פאונד‪.‬‬
‫‪ ‰‬חובה לנחות ללא נזק חיצוני‪.‬‬
‫‪ ‰‬הציון הסופי מחולק במשקל הריק של כלי‬
‫הטיס‪.‬‬
‫בחודש אוגוסט ‪ ,2013‬במסגרת פרויקט גמר‬
‫בבית הספר להנדסה מכנית באוניברסיטת תל‬
‫אביב קבוצה של ‪ 9‬סטודנטים בהנחייתו של מר‬
‫שלמה צח ובעזרתו של מר אלי כץ‪ ,‬שתיפקד‬
‫גם בתור מטיס כלי הטיס‪ ,‬התארגנה לתחילת‬
‫פעילות‪ .‬בחודש אוקטובר ‪ 2013‬הקבוצה‬
‫איור ‪ - 10‬יצור כלי הטיס‬
‫נרשמה לתחרות תחת השם "‪."AeroTaxi‬‬
‫בשלב הראשוני‪ ,‬לאחר ניתוח חוקי התחרות‪,‬‬
‫הקבוצה ערכה סקר שוק של מטוסים דומים‬
‫העונים על דרישות התחרות וכלי טיסים שנבנו‬
‫בשנים קודמות‪ .‬מכיוון שכלי טיס של התחרות‬
‫מדמה‪Backcountry Rough Field Bush‬‬
‫‪ Plane‬נבחנו מספר מטוסים מקטגוריה זו‪.‬‬
‫המסקנות המרכזיות מחלק זה של הסקר היו‪:‬‬
‫‪ ‰‬בחירת תצורה של כלי טיס חד‪-‬מנועי ולא‬
‫דו‪-‬מנועי‪.‬‬
‫‪ ‰‬בחירת כנף מלבנית ללא כנפון (‪,)Winglet‬‬
‫ללא זווית פיתול וללא זווית משיכה‪.‬‬
‫‪ ‰‬בחירת כנף עילית ולא כנף תחתית‪.‬‬
‫לאחר ביצוע מספר איטרציות‪ ,‬הוחלט‬
‫על בנייה של מדגים טיסה וביצוע מספר‬
‫ניסויים‪ ,‬וביניהם‪:‬‬
‫‪ ‰‬ניסוי דחף סטטי‬
‫‪ ‰‬ניסוי סוללות‬
‫‪ ‰‬ניסוי חוזק חומרים‬
‫‪ ‰‬סימולציות ‪CFD‬‬
‫‪ ‰‬ניסויי הסעה‬
‫‪ ‰‬ניסויי טיסה‬
‫המאפיינים המרכזיים של מדגים הטיסה‬
‫הם‪:‬‬
‫‪ ‰‬נבחרה כנף תחתית במקום כנף עילית על‬
‫לאחר סיום כלל הניסויים במדגים הטיסה‪,‬‬
‫הוחלט לעבור לאיטרציה הבאה על מנת‬
‫איור ‪ - 12‬שרטוט כלי הטיס בעזרת תוכנת ‪CAD‬‬
‫איור ‪ - 11‬כלי הטיס שיוצר לתחרות‬
‫הנדסת מכונות ‪21‬‬
‫מנת לצלוח את משימת התמרון הקרקעי‬
‫אשר מחייבת כן‪-‬נסע גבוה יחסית‪ .‬היה‬
‫חשש שעקב הרוחות הגבוהות הצפויות‬
‫בקנזס כלי הטיס עלול להתהפך מרוח צד‪,‬‬
‫ועל כן הוחלט על הזזת מרכז הכובד למטה‪.‬‬
‫התקבלה‬
‫סוללות‬
‫ניסויי‬
‫‪ ‰‬מביצוע‬
‫המסקנה שיש לקדוח פתחי אוורור וזאת‬
‫מכיוון שנצילות הסוללות יורדות ככל‬
‫שהטמפרטורה שלהן עולות‪ .‬בתהליך‬
‫האופטימיזציה חושב שזמן ומרחק הטיסה‬
‫יגדלו משמעותית עם הוספת הקדחים על‬
‫אף שהדבר יגרום לעלייה בגרר‪.‬‬
‫‪ ‰‬נבחרה כנף מלבנית עם פרופיל עילוי‪ ,‬מסוג‬
‫‪ ,EPPLER 560‬וזאת על מנת לעמוד במרחק‬
‫המראה קצר‪.‬‬
‫את מדגים הטיסה הוחלט לבנות בשיטות‬
‫ייצור מהירות וזולות‪ .‬למשל‪ ,‬הכנפיים והזנבות‬
‫יוצרו מעץ בלזה עם ליבת קלקר ולא בשיטת‬
‫הפרופילים שהיא שיטה יותר מדויקת וחוסכת‬
‫במשקל‪ .‬שאר המבנה נבנה משילוב של‬
‫פיברגלס‪ ,‬דבק אפוקסי ופוליפרופילן‪.‬‬
‫בעזרת מדגים הטיסה בוצעו מספר ניסויים‬
‫ובהם ניסויי הסעה על משטח פח גלי‪ ,‬אשר‬
‫הוזמן לפי מפרט התחרות‪ ,‬וניסויי המראה‬
‫ממשטחים שונים כדוגמת כורכר ודשא‪.‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫‪Wing‬‬
‫‪Eppler 560‬‬
‫‪Airfoil‬‬
‫‪NACA 0013‬‬
‫‪Airfoil‬‬
‫‪NACA 0013‬‬
‫‪2m‬‬
‫‪Span‬‬
‫‪0.55 m‬‬
‫‪Span‬‬
‫‪0.2 m‬‬
‫‪Span‬‬
‫‪0.53 m2‬‬
‫‪Area‬‬
‫‪0.07 m‬‬
‫‪Area‬‬
‫‪0.06 m‬‬
‫‪Area‬‬
‫‪7.5‬‬
‫‪Vertical Tail Volume‬‬
‫‪0.7‬‬
‫‪Vertical Tail Volume‬‬
‫‪0.065‬‬
‫‪Vertical Tail Volume‬‬
‫‪25% mac‬‬
‫‪Aspect Ratio‬‬
‫‪4.2‬‬
‫‪Aspect Ratio‬‬
‫‪0.91‬‬
‫‪Aspect Ratio‬‬
‫המאפיינים המרכזיים של כלי הטיס‬
‫הסופי הינם‪:‬‬
‫‪ ‰‬במקום שימוש במדפים ומאזנות בנפרד‪,‬‬
‫הוחלט על שימוש ב‪( Flaperons-‬שילוב של‬
‫מדפים ומאזנות) כדי להפחית את מספר‬
‫הסרוואים והחיווט שלהם‪.‬‬
‫‪ ‰‬במקום שימוש במעטפת בלזה עם ליבת‬
‫קלקר‪ ,‬הכנפיים והזנב האופקי נבנו בשיטת‬
‫פרופילים העשויים מעץ בלזה בחיתוך לייזר‪.‬‬
‫למרות ששיטה זו יקרה יותר‪ ,‬היא מפחיתה‬
‫את משקלו הריק של כלי הטיס ובנוסף אף‬
‫‪2‬‬
‫‪Airframe DATA‬‬
‫‪1.26m‬‬
‫‪Length‬‬
‫‪2m‬‬
‫‪Span‬‬
‫‪0.8 m‬‬
‫לתכן את הקונפיגורציה הסופית של כלי הטיס‬
‫שבסופו של דבר ישלח לתחרות‪.‬‬
‫מכיוון שהציון הסופי בתחרות מנורמל במשקל‬
‫הריק של כלי הטיס‪ ,‬הושם דגש על שיטות‬
‫להורדת המשקל הריק של הכלי‪.‬‬
‫‪Horizontal Stabilizer‬‬
‫‪Airfoil‬‬
‫איור ‪ CFD - 13‬בעזרת ‪FXLR5‬‬
‫איור ‪ - 14‬כלי הטיס במהלך טיסה‬
‫‪Vertical Stabilizer‬‬
‫‪Electrical System‬‬
‫‪Height‬‬
‫‪3.86 Kg‬‬
‫‪TAXI Mission‬‬
‫‪2.94 Kg‬‬
‫‪Mission 1‬‬
‫‪4.3 Kg‬‬
‫‪Mission 2‬‬
‫‪3.86 Kg‬‬
‫‪Mission 3‬‬
‫‪Gross‬‬
‫‪Weight‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Figures of Merit‬‬
‫]‪504 [W‬‬
‫‪Power‬‬
‫‪0.316‬‬
‫‪Mission 1‬‬
‫‪Neu 1112-2.5Y‬‬
‫‪Motor‬‬
‫‪0.234‬‬
‫‪Mission 2‬‬
‫‪6.7 : 1‬‬
‫‪NiMH ELITE 1500‬‬
‫‪Gear Ratio‬‬
‫‪Batteries‬‬
‫]‪5.5 [kg/m2‬‬
‫‪1.08‬‬
‫]‪[Watt/kg‬‬
‫‪Payload to‬‬
‫‪TOW Ratio‬‬
‫‪Wing Loading‬‬
‫‪Power Loading‬‬
‫איור ‪ 15-‬הפרמטרים המרכזיים של כלי הטיס‬
‫‪‰‬‬
‫‪‰‬‬
‫יותר מדויקת‪.‬‬
‫צורתו הגאומטרית של חתך הגוף הינה‬
‫עגולה בכדי להוריד את הגרר‪ .‬בנוסף‪ ,‬הזנב‬
‫מותקן על גבי קונוס אחורי אשר מוליך את‬
‫הזרימה על מנת להוריד את גרר‪.‬‬
‫הוחלט על הקטנת ממדי הכלי ועל תיכון כלי‬
‫הטיס כך שיוכל להמריא עם ‪ 3‬קוביות‪.‬‬
‫לתחרות הוחלט להגיע עם שני כטבמ"ים בעלי‬
‫תצורה חיצונית זהה‪ .‬הסיבה לכך היא שבמקרה‬
‫של פגיעה חיצונית באחד מכלי הטיסים‪ ,‬עקב‬
‫ניסויי טיסה או עקב נזק מהמשלוח לארה"ב‪,‬‬
‫הקבוצה תוכל להמשיך ולהשתתף בתחרות‬
‫עם כלי הטיס הנוסף‪.‬‬
‫בנוסף‪ ,‬הוחלט לבנות את הכטב"ם השני תוך‬
‫מאמצים להקטין את המשקל אך יחד עם זאת‬
‫לשמור על תצורה חיצונית זהה‪.‬‬
‫איור ‪ - 16‬הגאומטריה החיצונית של כלי הטיס בפורמט אמריקאי‬
‫הנדסת מכונות ‪22‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫השינויים המרכזיים בין שני הכלים הסופיים‪:‬‬
‫‪ ‰‬בכלי טיס הסופי הוסף קדחי אוורור לקירור‬
‫יותר יעיל של הסוללות‪ .‬שוב נעשה שיקול‬
‫של גרר מול משקל וזמן טיסה מקסימלי‪.‬‬
‫‪ ‰‬החרטום של כלי הטיס הסופי יוצר מחומרים‬
‫מרוכבים על מנת להוריד את משקל כלי‬
‫הטיס‪.‬‬
‫‪ ‰‬גוף כלי הטיס הסופי נבנה עם פחות שכבות‬
‫עץ בלזה‪ ,‬פיברגלס ודבק אפוקסי‪.‬‬
‫שבועיים לפני התחרות‪ ,‬ארגז עם שני כלי‬
‫הטיסים נשלח מישראל לארה"ב‪ .‬מספר ימים‬
‫לפני התחרות הקבוצה נחתה בויצ'יטה והחלה‬
‫התארגנות לקראת התחרות‪.‬‬
‫במשך שלושת הימים הבאים ביצעה הקבוצה‬
‫מספר רב של ניסויי טיסה וטיסות אימון‪.‬‬
‫ההבדל המרכזי בטיסות בויצ'יטה היו הרוחות‬
‫העזות אשר לא היו בארץ‪ .‬הטיסות התבצעו‬
‫רק בשעות הבוקר המוקדמות ובשעות‬
‫הצהריים המאוחרות על מנת שלא לטוס‬
‫ברוחות החזקות מ‪ 20-‬קשר‪.‬‬
‫במהלך טיסות הניסוי בוצעה אופטימיזציה של‬
‫סוגי המדחפים לכל משימה בתנאי רוח שונים‪,‬‬
‫זאת על מנת לדעת מראש איזה מדחף יביא את‬
‫התוצאה האופטימלית בתחרות‪ .‬בנוסף‪ ,‬בוצעה‬
‫אופטימיזציה לכל מארזי הסוללות על מנת‬
‫לבחור זוג סוללות בעל נצילות גבוהה ביותר‪.‬‬
‫ביום שישי‪ ,‬ה‪ 11-‬באפריל‪ ,‬הקבוצה התמקמה‬
‫באתר התחרות משעות הבוקר המוקדמות‪.‬‬
‫חברת ‪ Cessna‬הקצתה אחד מההאנגרים שלה‬
‫לטובת התחרות ונתנה את רשותה להשתמש‬
‫באחד ממסלולי ההמראה שבמקום‪.‬‬
‫הימים הבאים היו אינטנסיביים ביותר‪ .‬הקבוצה‬
‫החלה פעילות כל יום משעות הבוקר המוקדמות‬
‫עד שעות הערב המאוחרות‪ .‬כמו כן‪ ,‬במשך כל‬
‫ימי התחרות היו רוחות עזות במיוחד שהגיעו‬
‫אף ל‪ 40-‬קשר‪ .‬מארגני התחרות נאלצו מספר‬
‫פעמים לעצור את התחרות מסיבה בטיחותית‬
‫בזמן סופות ברקים או ממטרי גשמים‪.‬‬
‫כל יום בוצע תדריך למטיסים של הקבוצות‪,‬‬
‫ולאחר מכן תדריך קבוצתי ע"י ראש הקבוצה‪.‬‬
‫בוצעה ביקורת כלים‪ ,‬סוללות ומטעני סוללות‪,‬‬
‫מדחפים ומנועים‪ ,‬תקינות השלט ובדיקה‬
‫ויזואלית חיצונית לשלמות כלי הטיס‪.‬‬
‫ביום הראשון לתחרות‪ ,‬לאחר ביצוע תדריך‬
‫המטיסים‪ ,‬החל התור לבדיקה טכנית של‬
‫הכלי על ידי נציגי התחרות‪ .‬הבדיקה היא‬
‫בדיקה טכנית ובטיחותית של כלי הטייס‬
‫על מנת לבדוק שהכלי עומד בכל הדרישות‬
‫של ה‪Academy of Model( AMA-‬‬
‫‪ .)Aeronautics‬כמו כן משווים את מפרט‬
‫הכלי למפרט שנשלח למארגני התחרות בדוח‬
‫ובודקים שאין שינויים משמעותיים בתצורה‬
‫החיצונית בין מה שנשלח בדוח לבין הכלי‬
‫שמשתתף בתחרות‪ .‬סדר המיקום בתור הוא‬
‫חשוב ביותר היות וככל שהמיקום בתור גבוה‬
‫יותר ניתן לקבל אישור להתחיל לבצע את‬
‫המשימות מוקדם יותר‪ .‬אם קבוצה הצליחה‬
‫לבצע את כל המשימות בהצלחה לפני סיום‬
‫התחרות‪ ,‬ניתנת לקבוצה הזדמנות לחזור‬
‫על כל משימה ולנסות לשפר את הביצועים‬
‫במשימה זו‪ .‬מיקום הקבוצה בתור נקבע על‬
‫ידי הציון שהקבוצה קיבלה על הדוח שהוגש‬
‫לפני התחרות‪ .‬הדוח הינו מסמך בן ‪ 60‬עמודים‬
‫שנבחן על ידי ‪ 4‬שופטים שונים‪ .‬הקבוצה‬
‫מאוניברסיטת תל אביב קיבלה ציון של ‪91.5‬‬
‫(מתוך ‪ )100‬דבר שדירג את הקבוצה להיות‬
‫במקום ‪( 11‬מתוך ‪ )80‬בתור לבדיקה הטכנית‪.‬‬
‫פרט זה היה משמעותי מכיוון שדירוג גבוה‬
‫נתן לקבוצה הזדמנות לשפר את הביצועים‬
‫בשלב יותר מאוחר בתחרות‪.‬‬
‫לאחר קבלת האישור בבדיקה הטכנית‪,‬‬
‫הקבוצה ביצעה את משימת התמרון הקרקעית‪.‬‬
‫כפי שנזכר לעיל‪ ,‬במשימה זאת כלי הטיס צריך‬
‫לבצע תמרון קרקעי על פני משטח גלי בין‬
‫שני מכשולים וכל זאת מבלי לחרוג מתחומי‬
‫המשטח ובלי שיגרם נזק חיצוני לכלי הטיס‪.‬‬
‫הקבוצה הצליחה לעבור משימה זאת בפעם‬
‫הראשונה ועברה כבר ביום הראשון לביצוע‬
‫משימת ההטסה הראשונה‪ .‬משימה זאת‬
‫הייתה קשה במיוחד וקבוצות רבות לא הצליחו‬
‫לצלוח משימה זו בפעם הראשונה ואף היו‬
‫קבוצות שלא הצליחו לעבור משימה זאת בכל‬
‫שלושת ימי התחרות‪.‬‬
‫במשימת ההטסה הראשונה כלי הטיס סיים ‪4‬‬
‫הקפות ללא מטע"דים ב‪ 4-‬דקות במהירות רוח‬
‫של כ‪ 30-‬קשר‪.‬‬
‫ביום השני של התחרות‪ ,‬כלי הטיס הצליח‬
‫להמריא ולסיים את משימת ההטסה השנייה‬
‫עם ‪ 3‬קוביות‪ .‬יש לציין שחוץ מקבוצה אחת‬
‫שהצליחה להמריא עם ‪ 4‬קוביות‪ ,‬זה היה‬
‫קוביות שאיתן‬
‫המספר המקסימלי של‬
‫הקבוצות השונות הצליחו להמריא‪.‬‬
‫באותו היום הקבוצה הצליחה לסיים גם את‬
‫משימת ההטסה השלישית והאחרונה‪ ,‬ולסיים את‬
‫שלושת ההקפות בזמן של ‪ 4‬דקות ו‪ 48-‬שניות‪.‬‬
‫מכיוון שהקבוצה קיבלה ציון גבוה בדוח‪,‬‬
‫הקבוצה הספיקה לסיים את כל המשימות‬
‫כבר ביומיים הראשונים של התחרות‪ .‬עקב כך‪,‬‬
‫התקבלה החלטה ביום השלישי לנסות ולשפר‬
‫את התוצאות במשימת ההטסה הראשונה‬
‫והשלישית‪.‬‬
‫איור ‪ - 18‬חברי קבוצת ‪AeroTaxi‬‬
‫איור ‪ - 17‬כלי הטיס הסופי‬
‫‪Report‬‬
‫‪Mission‬‬
‫‪Final‬‬
‫‪TAXI M1 M2 M3‬‬
‫‪RAC‬‬
‫‪Score‬‬
‫‪Score‬‬
‫‪Score‬‬
‫‪87.75 1.0 2.00 3.00 3.72 8.72 1.88 407.24‬‬
‫‪94.50 1.0 2.00 3.00 5.68 10.68 2.86 352.86‬‬
‫‪86.50 1.0 1.43 2.00 4.27 7.70 2.04 326.37‬‬
‫‪89.50 1.0 1.14 2.00 3.40 6.54 2.28 256.76‬‬
‫‪89.33 1.0 2.00 3.00 6.00 11.00 4.66 210.87‬‬
‫‪87.00 1.0 2.00 3.00 5.49 10.49 4.54 200.92‬‬
‫‪98.00 1.0 1.43 3.00 4.59 9.02 5.03 175.71‬‬
‫‪93.93 1.0 2.00 3.00 5.27 10.27 6.06 159.17‬‬
‫‪98.70 1.0 1.14 2.00 0.00 3.14 1.98 156.72‬‬
‫‪87.50 1.0 1.71 2.00 4.34 8.05 4.62 152.47‬‬
‫‪92.00 1.0 1.14 2.00 0.00 3.14 2.04 141.78‬‬
‫‪87.17 1.0 1.43 3.00 5.64 10.07 6.60 133.04‬‬
‫‪82.00 1.0 1.43 2.00 3.09 6.52 4.22 126.75‬‬
‫‪89.25 1.0 1.43 3.00 2.59 7.02 5.14 121.89‬‬
‫‪91.50 1.0 1.14 3.00 4.43 8.58 6.48 121.08‬‬
‫‪88.50 1.0 0.86 2.00 2.50 5.36 3.96 119.68‬‬
‫‪85.50 1.0 1.14 4.00 3.84 8.98 6.62 115.99‬‬
‫‪91.95 1.0 0.86 2.00 0.00 2.86 2.48 105.97‬‬
‫‪75.00 1.0 1.14 2.00 3.61 6.76 4.84 104.71‬‬
‫‪81.50 1.0 0.57 2.00 3.20 5.77 5.00 94.12‬‬
‫‪90.00 1.0 0.86 2.00 2.39 5.25 5.28 89.50‬‬
‫‪86.00 1.0 1.14 0.00 0.00 1.14 1.48 66.47‬‬
‫‪90.00 1.0 1.14 2.00 0.00 3.14 4.90 57.74‬‬
‫‪84.50 1.0 1.14 0.00 0.00 1.14 1.73 56.03‬‬
‫‪78.00 1.0 0.86 2.00 2.91 5.77 8.26 54.49‬‬
‫‪75.13 1.0 0.57 3.00 0.00 3.57 5.24 51.22‬‬
‫‪83.50 1.0 0.86 2.00 0.00 2.86 4.98 47.92‬‬
‫‪82.00 1.0 1.43 2.00 0.00 3.43 6.12 45.95‬‬
‫‪43.62 1.0 0.86 2.00 3.27 6.13 10.28 26.01‬‬
‫‪65.75 1.0 0.86 2.00 0.00 2.86 7.40 25.39‬‬
‫‪92.00 1.0 0.86 0.00 0.00 0.86 3.14 25.14‬‬
‫‪94.00 1.0 1.14 0.00 0.00 1.14 4.50 23.89‬‬
‫‪83.75 1.0 0.86 0.00 0.00 0.86 3.12 23.04‬‬
‫‪4.10 22.74‬‬
‫‪1.14‬‬
‫‪1.14 0.00 0.00‬‬
‫‪1.0‬‬
‫‪81.50‬‬
‫‪2.78‬‬
‫‪5.78‬‬
‫‪6.00‬‬
‫‪7.02‬‬
‫‪6.00‬‬
‫‪5.54‬‬
‫‪0.57‬‬
‫‪1.14‬‬
‫‪1.14‬‬
‫‪1.14‬‬
‫‪0.86‬‬
‫‪0.86‬‬
‫‪0.57‬‬
‫‪1.14‬‬
‫‪1.14‬‬
‫‪1.14‬‬
‫‪0.86‬‬
‫‪0.86‬‬
‫‪1.0‬‬
‫‪1.0‬‬
‫‪1.0‬‬
‫‪1.0‬‬
‫‪1.0‬‬
‫‪1.0‬‬
‫‪75.75‬‬
‫‪77.75‬‬
‫‪79.00‬‬
‫‪90.50‬‬
‫‪92.50‬‬
‫‪77.00‬‬
‫‪15.60‬‬
‫‪15.39‬‬
‫‪15.06‬‬
‫‪14.75‬‬
‫‪13.23‬‬
‫‪11.93‬‬
‫‪0.00‬‬
‫‪0.00‬‬
‫‪0.00‬‬
‫‪0.00‬‬
‫‪0.00‬‬
‫‪0.00‬‬
‫‪0.00‬‬
‫‪0.00‬‬
‫‪0.00‬‬
‫‪0.00‬‬
‫‪0.00‬‬
‫‪0.00‬‬
‫‪University‬‬
‫‪Place‬‬
‫‪University of Southern California‬‬
‫‪University of California Irvine‬‬
‫‪San Jose State University‬‬
‫‪University of Ljubijana‬‬
‫‪MIT‬‬
‫‪Pennsylvania State University‬‬
‫‪Khalifa University‬‬
‫‪San Diego State University‬‬
‫‪Cal Poly SLO‬‬
‫‪Western Michigan University‬‬
‫‪Wichita State University‬‬
‫‪Chuialongkorn University‬‬
‫‪Rose Hulman‬‬
‫‪Turkish Air Force Academy‬‬
‫‪TEl Aviv University‬‬
‫‪Anadoly University‬‬
‫‪Arizona State University‬‬
‫‪La Sapienza‬‬
‫‪Clarkson University‬‬
‫‪Columbia University‬‬
‫‪UCLA‬‬
‫‪Virgina Tech‬‬
‫‪SUNY at Buffalo‬‬
‫‪Georgia Tech‬‬
‫‪The University of Alabama‬‬
‫‪KAIST‬‬
‫‪University of Oklahoma‬‬
‫‪Istranbul Technical University‬‬
‫‪University of Miami‬‬
‫‪University of Washington‬‬
‫‪Cornell‬‬
‫‪Rensselaer Polytechnic Institute‬‬
‫‪University of Illinois at Urbana-Champaing‬‬
‫‪Hong Kong University of Science and‬‬
‫‪Technology‬‬
‫‪University of Colorado Boulder‬‬
‫‪Oregon State University‬‬
‫‪Politehnica Bucharest‬‬
‫‪The City College of New York‬‬
‫‪University of Illinois at Chicago‬‬
‫‪Auburn‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪7‬‬
‫‪8‬‬
‫‪9‬‬
‫‪10‬‬
‫‪11‬‬
‫‪12‬‬
‫‪13‬‬
‫‪14‬‬
‫‪15‬‬
‫‪16‬‬
‫‪17‬‬
‫‪18‬‬
‫‪19‬‬
‫‪20‬‬
‫‪21‬‬
‫‪22‬‬
‫‪23‬‬
‫‪24‬‬
‫‪25‬‬
‫‪26‬‬
‫‪27‬‬
‫‪28‬‬
‫‪29‬‬
‫‪30‬‬
‫‪31‬‬
‫‪32‬‬
‫‪33‬‬
‫‪34‬‬
‫‪35‬‬
‫‪36‬‬
‫‪37‬‬
‫‪37‬‬
‫‪39‬‬
‫‪40‬‬
‫איור ‪ - 19‬רשימת ציונים סופיים בתחרות‬
‫היום השלישי של התחרות התאפיין ברוחות‬
‫חזקות במיוחד‪ ,‬בסופות ברקים ולעיתים אף‬
‫גשמים‪.‬‬
‫התחרות הופסקה מספר פעמים במשך היום‬
‫מסיבה בטיחותית כאשר התחוללו סופות‬
‫ברקים‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬התחרות לא נפסקה‬
‫בגלל רוחות חזקות או גשם‪ .‬ההחלטה הסופית‬
‫האם לנסות להמריא ניתנה בידי הקבוצות‪.‬‬
‫מספר רב של קבוצות החליטו שלא לקחת את‬
‫הסיכון ולא ניסו לבצע את המשימות בתורן‪.‬‬
‫באותו היום קבוצות רבות אשר החליטו לנסות‬
‫ולהמריא‪ ,‬ריסקו את כליהם‪.‬‬
‫למרות הרוחות‪ ,‬החליטה הקבוצה לנסות‬
‫ולשפר את הציון בשתיים מן המשימות‪.‬‬
‫ניסיון השיפור של משימת ההטסה הראשונה‬
‫הסתיימה ללא שינוי‪ ,‬כלומר‪ ,‬גם במקצה זה כלי‬
‫הטיס סיים ‪ 4‬הקפות ללא מטע"דים‪.‬‬
‫כשהקבוצה הגיעה לשפר את משימת ההטסה‬
‫הנדסת מכונות ‪23‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫השלישית נמדדה מהירות רוח של ‪ 37‬קשר‪.‬‬
‫למרות זאת‪ ,‬כלי הטיס סיים שלוש הקפות‬
‫ב‪ 2-‬דקות ו‪ 45-‬שניות‪ .‬דבר זה היווה שיפור‬
‫משמעותי של כ‪ 2-‬דקות מהביצועים בניסיון‬
‫הראשון‪.‬‬
‫בסופו של יום‪ ,‬הקבוצה סיימה במקום ‪15‬‬
‫מתוך ‪ .80‬יש לציין שבגלל הרוחות העזות רק‬
‫‪ 20‬קבוצות הצליחו לסיים את כל המשימות‪,‬‬
‫וחלקם אף התרסקו במקצה השיפורים‪.‬‬
‫משקלו הגדול יחסית של הכלי‪ ,‬שבהתחלה‬
‫נחשב כחיסרון‪ ,‬התגלה כיתרון שעזר לכלי‬
‫הטיס לטוס ברוחות חזקות במיוחד‪ .‬כלי הטיס‬
‫שתוכן ונבנה על ידי חברי הקבוצה הצליח‬
‫להמריא ולבצע את כל המוטל עליו בהצלחה‬
‫בכל תנאי מזג האוויר אשר חלו במהלך‬
‫התחרות‪ˆ .‬‬
‫*כותב המאמר הוא ראש הקבוצה של הפרויקט‬
‫"ספורט"‬
‫הישג ישראלי ריחף‬
‫מעל המונדיאל‬
‫מל"ט ההרון של התעשייה האווירית השתתף באבטחת ריו דה ז'נירו במהלך המונדיאל‬
‫מ‬
‫שטחים נרחבים של מעל ‪ 1000‬ק"מ‪.‬‬
‫מנכ"ל התעשייה האווירית יוסי‬
‫וייס אמר‪" :‬אנו גאים בפעילותו של‬
‫ההרון עם המשטרה הפדראלית של‬
‫ברזיל‪ ,‬ועל כך שהמל"ט המתקדם‬
‫שלנו נטל חלק פעיל באבטחתה‬
‫של ריו בזמן משחקי גביע העולם‪.‬‬
‫בשעה שעיניהם של מאות מיליוני‬
‫אנשים בעולם כולו נשואות אל‬
‫עבר המשחקים‪ ,‬טוב לדעת שעינו‬
‫הפקוחה של ההרון השגיחה על‬
‫העיר ריו וסביבותיה‪ .‬הפעלת‬
‫המלטים לצרכים פרא‪-‬צבאיים‪ ,‬כגון‬
‫משימות אבטחה ושיטור מסוג זה‪,‬‬
‫בהחלט מסמנת כיוונים מעניינים‬
‫אליהם מתפתח השימוש במערכות‬
‫המתקדמות הללו‪".‬‬
‫ל"ט (מטוס ללא טייס) ההרון‬
‫של התעשייה האווירית נטל‬
‫חלק פעיל באבטחת ריו דה‬
‫ז'נירו במהלך משחקי גביע העולם‬
‫בכדורגל‪ ,‬שנערכו לאחרונה בברזיל‪.‬‬
‫מערכת ההרון נפרשה במיוחד‬
‫באזור ריו‪ ,‬ומופעלת על ידי המשטרה‬
‫הפדראלית בברזיל תוך שיתוף‬
‫פעולה הדוק עם חיל הים הברזילאי‪.‬‬
‫זאת‪ ,‬כחלק ממערך האבטחה הכולל‬
‫בתקופת המונדיאל‪ .‬ההרון ביצע‬
‫משימות תצפית ועקיבה שונות על‬
‫מנת לפקח אחר פעילות יוצאת דופן‬
‫מל"ט ההרון (קרדיט‪ :‬תעשייה אווירית)‬
‫או חשודה בריו‪ ,‬באזורי הפריפריה‬
‫של העיר ובחופיה‪.‬‬
‫מערכת ההרון נמצאת בשימוש‬
‫מבצעי פעיל של המשטרה‬
‫הפדראלית בברזיל מאז שנת ‪.2010‬‬
‫המשטרה הפדראלית צברה ניסיון‬
‫מבצעי משמעותי בהפעלת המל"ט‪,‬‬
‫במגוון רחב של תרחישים מבצעיים‪.‬‬
‫המערכת פעילה באופן יומיומי‬
‫במדינת פרנה במשימות אכיפת‬
‫חוק שונות כגון שמירה על ביטחון‬
‫הגבולות‪ ,‬מניעת הברחות וסחר‬
‫בסמים‪ ,‬ועוד‪.‬‬
‫איצטדיון המראקאנה‪ ,‬ריו דה ז'נירו ‪ -‬כפי שצולם ע"י מל"ט ההרון‬
‫מטע"דים (קרדיט‪ :‬המשטרה הפדראלית ברזיל)‬
‫מל"ט ההרון נושא‬
‫(מטענים ייעודיים) שונים‪ ,‬חיישנים‬
‫אלקטרו‪-‬אופטיים לראיית יום ולילה‪ ,‬ומסוגל‬
‫לטוס ברציפות יותר מארבעים שעות‪.‬‬
‫מערכת תקשורת לוויינית ייחודית מאפשרת‬
‫להרון פעילות מבצעית במגוון גבהים‪ ,‬וכיסוי‬
‫הנדסת מכונות ‪26‬‬
‫‪www.engineers.org.il‬‬
‫חוסה דה פריטס לגאס‪ ,‬ראש‬
‫המודיעין במשטרה הפדראלית של‬
‫ברזיל אמר‪" :‬המשטרה הפדראלית‪,‬‬
‫באמצעות מטה המודיעין שלה‪,‬‬
‫מקדמת מאמצים מבצעיים הכוללים‬
‫מניעה ודיכוי של פשע מאורגן וטרור‪,‬‬
‫על מנת לאבטח את משחקי גביע‬
‫העולם בכדורגל‪ .‬כתמיכה במאמצים‬
‫אלו‪ ,‬אנו הפעלנו את מל"ט ההרון‬
‫בתכנית הקרויה ‪ .VANT‬המל"ט פעל‬
‫לאיסוף מודיעין לגבי ארגוני פשיעה‬
‫וטרור על מנת להבטיח שלא יפרו את הסדר‬
‫במהלך המשחקים‪ˆ ".‬‬
‫הכינוס הישראלי ה‪ 33-‬להנדסת המכונות – ‪ICME 2015‬‬
‫קול קורא להגשת הצעות‬
‫חוקרים ואנשי מקצוע העוסקים בתחומי מחקר ופיתוח מתקדמים‪ ,‬כגון רובוטיקה‪ ,‬מערכות הנעה‪ ,‬ציוד רפואי‪ ,‬סביבה‪ ,‬תעופה וחלל‪ ,‬יצור תעשייתי ואחרים‪,‬‬
‫מתמודדים עם אתגרים מורכבים וקשים בתחומי התוכן של ההנדסה המכאנית‪ .‬כינוסי הנדסת המכונות מהווים באופן מסורתי‪ ,‬הזדמנות למפגש בין חוקרים‬
‫ומהנדסים הבאים מהתחומים השונים של ההנדסה המכאנית‪ ,‬ללימוד‪ ,‬הצגת אתגרים‪ ,‬רעיונות ופתרונות ויצירת שיתופי פעולה‪.‬‬
‫הכינוס הישראלי ה‪ 33-‬להנדסת מכונות (‪ ,)ICME 2015‬יתקיים במלון דן פנורמה בתל אביב‪ ,‬במשך יומיים‪ ,‬בתאריכים ‪ 2-3‬מרץ ‪( 2015‬י"א‪-‬י"ב באדר‪,‬‬
‫התשע"ה)‪ .‬הכינוס מאורגן ע"י לשכת המהנדסים וחברת פרגון‪ ,‬בשותפות עם הטכניון‪ ,‬אוניברסיטת תל אביב‪ ,‬אוניברסיטת בן גוריון בנגב‪ ,‬אוניברסיטת אריאל‬
‫בשומרון‪ ,‬מכללת אפקה‪ ,‬התעשייה הישראלית ומערכת הביטחון‪.‬‬
‫הכינוס יתקיים בסימן של‪:‬‬
‫אופטימיזציה והנדסת ערך‪ ,‬להגדלת כושר התחרות של התעשייה הישראלית‪.‬‬
‫הכינוס יתמקד בהעלאת כושר התחרות של התעשייה הישראלית בדגש‬
‫על מערכות עתירות מכאניקה‪ :‬תכן‪ ,‬תהליכי יצור ואופטימיזציה‪ .‬בכינוס‬
‫ייוצגו פיתוחים בתחומים‪ ‬שונים‪ ‬מהתעשייה לצד מחקרים אקדמיים‪,‬‬
‫ידונו טכנולוגיות חדשות‪ ,‬וישורטטו האתגרים המדעיים וההנדסיים‬
‫הבולטים בתחומי ההנדסה המכאנית‪.‬‬
‫תכנית הכינוס‬
‫הכינוס יכלול הרצאות‪ ,‬במליאה ובמושבים‪ ,‬של בכירי החוקרים‬
‫בארץ מהאקדמיה ומהתעשייה בתחומי ההנדסה המכאנית‪ .‬כמו כן‬
‫תתקיים תערוכת פוסטרים ותערוכה טכנולוגית‪.‬‬
‫בכינוס יינתנו כ‪ 100-‬הרצאות‪ ,‬וצפויה השתתפותם של עשרות‬
‫מציגים ומאות משתתפים‪.‬‬
‫אתר הכנס יעלה לאוויר בימים הקרובים‪.‬‬
‫נושאי הכינוס‪:‬‬
‫תכנית הכינוס תכלול את התחומים הבאים (אך לא תהיה מוגבלת להם‪,‬‬
‫בכפוף להחלטת ועדת המערכת)‪:‬‬
‫‪ ‰‬פיתוח ותיכון הנדסי – תאוריה‪ ,‬מתודולוגיה‪ ,‬ופרקטיקה‬
‫‪ ‰‬ביו‪-‬מכניקה וביוטכנולוגיה‬
‫‪ ‰‬ציוד רפואי‬
‫‪ ‰‬הנדסה מכנית בתעשיית התעופה והחלל‬
‫‪ ‰‬הנדסה אופטית‬
‫‪ ‰‬הנדסה ימית‬
‫‪ ‰‬הנדסת מערכות‬
‫‪ ‰‬טריבולוגיה‬
‫‪ ‰‬טכנולוגיות ייצור מתקדמות‬
‫‪ ‰‬טכנולוגיה ירוקה ‪ -‬איכות הסביבה‪ ,‬מים‪ ,‬ביוב‪ ,‬התפלה‪ ,‬וסילוק‬
‫מזהמים‪.‬‬
‫‪ ‰‬מארזים וזיווד אלקטרוני‬
‫‪ ‰‬מיקרו וננו‪-‬טכנולוגיה‬
‫‪ ‰‬חינוך טכנולוגי והנדסי‬
‫‪ ‰‬רובוטיקה ומערכות אוטונומיות‬
‫‪ ‰‬מכטרוניקה‬
‫‪ ‰‬בקרה‬
‫‪ ‰‬מכניקת המוצקים ומכניקה חישובית‬
‫‪ ‰‬מכניקת זורמים ו‪CFD-‬‬
‫‪ ‰‬חומרים מתקדמים‬
‫‪ ‰‬מעבר חום ומסה‬
‫‪ ‰‬מערכות אנרגיה מתקדמות ולא קונבנציונליות‬
‫‪ ‰‬מערכות דינמיות ורטט‬
‫‪ ‰‬מערכות הנעה ורכב‬
‫‪ ‰‬מערכות שינוע והרמה‬
‫‪ ‰‬ניסויים ובדיקות ללא הרס‬
‫‪ ‰‬ניתוחי כשל‬
‫‪ ‰‬עייפות ושבר‬
‫קול קורא‬
‫ועדת התכנית מזמינה הצעות להצגה במסגרת הכינוס‪ :‬‬
‫‪ ‰‬הרצאה (‪ 20‬דקות)‪ .‬תקציר בהיקף של עד שני עמודים יוגשו‬
‫למזכירות הכינוס בהתאם לכללים המפורטים בדף הגשת תקצירים‬
‫אשר יעלה באתר הכנס‪.‬‬
‫ תקצירי ההרצאות והמצגות המוצעות יעברו את אישורה של ועדת‬
‫מערכת‪.‬‬
‫ כל ההרצאות והעבודות שיאושרו להצגה בכינוס‪ ,‬יפורסמו באתר‬
‫ובתקליטור הכינוס‪.‬‬
‫ תאריך היעד להגשת התקצירים – ‪.19.09.14‬‬
‫‪ ‰‬לפרטים על אופן הגשת התקצירים ניתן לפנות לאיתי וולר בדוא"ל‬
‫‪[email protected]‬‬
‫‪ ‰‬פוסטרים ומצגות ‪ -‬בפורמט זה יוצגו תוצאות ראשוניות של מחקרים‪,‬‬
‫יוזמות חדשות‪ ,‬כלים חדשים שפותחו‪ ,‬עבודות מצטיינות של סטודנטים‬
‫לתארים ראשון‪ ,‬שני ושלישי‪.‬‬
‫‪ ‰‬תערוכה מקצועית ‪ -‬הצגת יכולות‪ ,‬מוצרים או אמצעים בתערוכה‬
‫הצמודה‪.‬‬
‫לוח זמנים‬
‫‪19.09.14‬‬
‫‪31.10.14‬‬
‫‪1.12.14‬‬
‫‪1.01.15‬‬
‫‪2-3.03.15‬‬
‫מועד אחרון להגשת תקצירים‬
‫אישור קבלה לתכנית הכינוס‬
‫פרסום תכנית הכינוס‬
‫סיום הרשמה מוקדמת‬
‫כינוס ‪2015 ICME‬‬
‫מקוים לראותכם שותפים לחוויה האינטלקטואלית והחברתית ולהצלחת הכינוס‪ ,‬כמציגים ושומעים כאחד‪.‬‬
‫בברכה‬
‫ד"ר אמיר זיו אב‬
‫יו"ר הכינוס הלאומי ה‪ 33-‬להנדסת המכונות‬
‫לפרטים‪:‬‬
‫פרופ' ערן שר‬
‫יו"ר ועדת המערכת‬
‫לשכת המהנדסים האדריכלים והאקדמאים במקצועות הטכנולוגיים בישראל‬
‫איתי וולר‪ ,‬טלפון‪ 03-5205818 :‬פקס‪ 03-5272496 :‬דוא"ל‪[email protected] :‬‬
Steel for production
was produced by electric arc furnaces,
which mainly use scrap steel, according to
the International Iron and Steel Institute.
Today China is the largest supplier, though
not the greatest exporter, of crude steel
in the world. (The top three exporters
in 2004 were Japan, Russia and Ukraine,
according to the IISI).
The certificate that is provided with
steel provided by the manufacturer or
by the supplier only covers the type of
the steel received, and perhaps some
details about its mechanical properties.
But the manufacturing process has the
most important role in assuring the steel’s
quality. In many cases, the steel provided
does not measure up to the theoretical
strength required of its type.
Poor quality control during the
steelmaking process causes two problems
in the finished product: cracks and
inclusions. A routine test of steel supplied
to Israel’s El-Shar Industries discovered a
crack in 80mm thick ST-52 steel laminates
designed for bridge construction.
In the manufacturing process, this sort of
molten steel was sucked out of the vessel,
leaving slag in the tank. If the suction is
not monitored properly, the molten iron
may be contaminated. The result is a
laminate with a deep crack.
Contamination can also cause inclusions.
This defect is characterised by crumbling
at the edges of finished product. While
building structures the edges of our raw
material are the most significant, because
in most of the cases, failure starts at the
joints of structure, at the edges. In most of
the cases this defect renders the product
useless unless it can be re-cut for another
purpose.
Solutions
Testing the steel after the manufacturing
process and verifying the lack of
contaminants requires funding and
The cut must be made
beneath the tip of
the V. If it is made too
high, not only will
impurities remain, but
the steel will contain a
notch that could easily
generate a crack.
Who produces steel?
China produces 40% of the world’s crude steel. In April 2007, total
world production was about 110m tonnes.
North America
South America
Europe
Middle East
Africa
Russia & CIS
Asia
10,483
3,986
21,120
1,289
1,522
10,464
59,767
Source: International Iron and Steel Institute
4. Surface transducers. In this method,
testers send an ultrasonic wave from one
transducer to another. This test can only
be performed when the steel is cold,
because physical contact is required.
Researchers at the University of California,
San Diego have developed a method
to find internal cracks in railroad tracks
using ultrasonic waves. A vehicle drives
on the tracks and fires a laser beam pulse
at the steel rail. Each pulse generates an
ultrasonic wave travelling 1,800 miles/
second in the steel rail.Microphones
attached to the system detect the telltale
reduction in the strength of the ultrasonic
signals, pinpointing defects from different
kinds of failures.
As ingots of steel cool, impurities rise to
the top and form a characteristic V-shape.
Then the ingot is cut to remove impurities.
The cut must be made beneath the tip
of the V. If it is made too high, not only
will impurities remain, but the steel will
contain a notch that could easily generate
a crack. ˆ
manpower. Today there are several quality
control tests for steel products that
manufacturers should carry out.
1.Metallographic test. This test can take
place only on cold steel, after it had
been solidified.
2. Stimulated brillouin scattering. Density
variations in the steel structure change
the path of light passing through it.
Engineers use an array of optical fibre
sensors to pick up the scatter in a
steel bar and compare it with a known
reference bar; if they match, the bar is
okay.
3.Laser pulses. A laser beam fired on
a steel bar vaporises a point on the
surface for an instant. The effect
generates an ultrasonic wave through
the steel, which deflects when it hits
cracks or inclusions.This wave, in turn,
creates a magnetic field that can be
detected with sensors. This method,
called
electromagnetic
acoustic
transduction, is good for hot steel
emerging in a continuous state.
Ductile behaviour
Notched bar impact value N
Steel for recycling
As ingots of steel
cool, impurities rise
to the top and form a
characteristic Vshape.
Then the ingot is cut to
remove impurities.
Krz
Required
Steep front
Brittle behaviour
Measured
Tt
Temperature
As its temperature drops, steel becomes more brittle (liable to shatter when struck). This
process speeds up at Tt, the so-called steep front, where small changes in temperatures have
a big effect on material property. Researchers working for Liebherr have found that copycat
tower crane mast sections tend to become brittle at higher temperatures than expected (see
also p23).
www.engineers.org.il
28 ‫הנדסת מכונות‬
Tower cranes
Dangerous steel
Tower crane engineer Felix Weinstein argues that steel impurities are threatening the safety of cranes. Steel
produced in ingots from recycled steel is most at risk to contamination. The only solution is extra testing.
W
hen dealing with steel structures
we engineers assume that our
steel is homogenous, without
impurities, and without any other defects.
We assume that we are getting the raw
material for our structure to meet our needs
for strength, elasticity, yield, etc. We use this
information to build crane structures that
we have calculated to be safe.
Over the past 20 years, computers have
developed to help us calculate safe
loads for cranes, and enable us to predict
the behaviour of our structure with
greater certainty. Despite this, we are
still seeing failures in our bridges, shafts,
beams, and arms from defective steel.
There is increasing evidence that cranes,
particularly tower cranes, are not being
spared from this problem.
“The quality of the material is one of the
most important factor in the stability of
the crane,” said Christoph Schneider, head
of project management at tower crane
manufacturer Liebherr Biberach, at Cranes
Today Crane Safety 2007.
Steel is an alloy of mostly iron, with
between 0.02% and 1.7% of carbon by
weight. Carbon and other elements act as
hardeners in the iron lattice. The alloying
elements in the steel control properties
such as hardness, elasticity, ductility (its
mouldability), yield strength (the force
required to permanently deform it) and
tensile strength (the force required to
break it). Common grades of steel include
S960QL, which has a yield strength of
1,100 N/mm2, or ST 52, with an ultimate
tensile strength of 5,200 kg/mm2.
These properties can render a crane
unsafe. For example, some tower crane
manufacturers use steel that can become
brittle and break when hit in cold
temperatures, according to Manitowoc
Crane Group, the corporate owner of Potain
tower cranes. "It is our understanding
that some of the local Chinese crane
manufacturers use grades Q235B and
Q345B steel for their cranes," the company
said in a statement. "A crane manufactured
with B-grade steel would potentially be
at risk of material failure when operating
under 20°C (68°F)," it said. In contrast,
Potain's plant in China uses Q235C, Q345C
and Q345D steels, which are appropriate
for operation in cold temperatures. C-grade
steels are suitable for operation at 0°C
(32°F), and D-grade steels are suitable for
work at -20°C (-4°F), it said.
There are two ways to make steel: by
converting mined iron ore, or by recycling
steel that has already been made.
In an integrated steel mill, a blast furnace
burns iron ore mined in its natural form.
Then a basic oxygen furnace converts the
pig iron into higher-quality steel by adding
carbon and removing impurities through
chemical reactions inside a vessel. Some
of the impurities escape as gas or form a
slag, which floats on top of the steel and
can be skimmed off. The concentration of
the carbon in the molten iron can be seen
from the colour of the flame emerging out
from the tank cap; today photoelectric
sensors perform this job.
In contrast to the large integrated steel
mills, there are many more mini-mills,
which use electric arc furnaces to melt
scrap steel: train rails, pressed cars, iron
fence, rebar, or other reclaimed materials.
Ingots produced using these sources
www.engineers.org.il
29 ‫הנדסת מכונות‬
have many metallic and non-metallic
impurities. In theory it is possible to
remove all of these impurities by pumping
the right gas through the reaction vessel
so that it chemically reacts with the
impurity to form a slag. But with scrap
steels, there are so many impurities that
the process is more complicated.
However the steel is made, it needs to
be cooled and formed into a usable
product. The traditional method is to pour
the molten iron into ingots. As the steel
cools and hardens, impurities will float
to the top. Once the ingot has solidified,
manufacturers cut off the impurities. It
takes considerable technical expertise
to know exactly where to cut the ingot.
If the cut is too shallow, the steel risks
being contaminated. If the cut is too deep,
perfectly good steel could be wasted.
Also, might commercial pressures force
the cut line upward?
In Europe and the USA, this dilemma
has largely been superseded by new
technology. Most steel is now poured
into a so-called continuous casting
machine that rolls a single long slab
of steel, according to Emmanoel Lima,
ThyssenKrupp steel technical marketing
specialist. This process is more efficient
and produces higher volumes, he said.
He also said that continuous casting
machines could squeeze impurities to the
sides of a slab during the rolling process,
for later trimming.
The collection of scrap steel is popular
and profitable, and has become an
international business. About two thirds
(65.4%) of steel in 2005 was produced by
integrated steel mills, and a third (31.7%)
‫האקדמאים •‬
‫ו‬
‫במ‬
‫קצ‬
‫בי‬
‫ש‬
‫וע‬
‫וגיים‬
‫ו‬
‫ת‬
‫ה טכנול‬
‫רא ל‬
‫• לשכת ה‬
‫מה‬
‫נדסים‪ ,‬האדריכ‬
‫ל‬
‫י‬
‫ם‬