לא בכדי שמה "הנרדף" של מדינת ישראל הוא גם "Start-up Nation". לאורך 73 שנות קיומה של המדינה, ישראלים לא הפסיקו להמציא פיתוחים הנדסיים ששינו את העולם כולו. ממערכות צבאיות מתוחכמות, דרך פיתוחים טכנולוגיים למערכות מחשב ועד לרפתות ממוחשבות – אין ספק כי תחום ההנדסה והטכנולוגיה משנה את המציאות של כולנו, בכל תחום אפשרי.
הפיתוחים המופלאים הללו מלמדים אותנו עד כמה תחום ההנדסה שולט בכל היבט ורובד בחיינו. מאחורי כל פיתוח כזה עומדים מהנדסים שעבדו ימים כלילות, זיהו בעיות, חקרו, ומצאו פתרונות שמשמשים אותנו במהלך היום יום ומשפרים את איכות חיינו בתחומים שונים. מפתרונות כמו מובילאיי ועד למערכת ששומרת על ביטחונם של מיליוני אזרחים. אז הנה הם לפניכם, על קצה המזלג, שבעת המופלאים, וזה בלי לכלול את ווייז, עגבניות שרי, דיסק און קיועוד כמה שמוכרים לא פחות.
כיפת ברזל
אחת מההמצאות הישראליות החשובות והמשפיעות ביותר על החיים והביטחון של כולנו, היא כמובן כיפת ברזל, מערכת יירוט טילים ורקטות שפותחה על ידי רפאל (בשיתוף עם אלתא ואמפרסט) בשנת 2007. הצורך במענה לאיום הרקטות והטילים התעורר בתחילת שנות האלפיים. המטרה הייתה לפתח במהירות מערכת יירוט בעלות הפעלה נמוכה, שתהווה שכבת הגנה אווירית מפני איומים מטווחים קצרים, בעלת ניידות גבוהה ויכולה לפעול ביום ובלילה ותחת כל תנאי מזג אוויר.
צוותים של מאות מהנדסים מתחומים שונים לקחו חלק בתהליך הפיתוח המהיר יחסית. לאחר עבודה קשה ורצופה, פותחה מערכת יחידה מסוגה בעולם, בעלת יכולות שליטה ובקרה מתקדמות, שתוכננו לברור בין איומים העומדים לפגוע בשטחים מוגנים לבין אלה שיפגעו בשטחים פתוחים. הפיתוח התאפשר הודות לשילוב תחום האווירונאוטיקה יחד עם הנדסת מכונות.
באפריל 2011 עמדה כיפת ברזל במבחן המבצעי הראשון שלה, כשנדרשה ליירט רקטות גראד שנורו לאשקלון. מאז פריסתה יירטה המערכת אלפי טילים ורקטות שנורו על מדינת ישראל מגזרות שונות. שיעור הצלחתה של המערכת בזמן מבצע “צוק איתן” ב-2014, למשל, עמד על כ-90%. ב-2012 זכו כיפת ברזל וכמה ממפתחיה בפרס ביטחון ישראל. כיפת ברזל זכתה לשבחים רבים גם ברמה הבינלאומית, כולל בפרסי חדשנות טכנולוגית, ומספר מדינות הביעו עניין ברכישתה.
"חומת האש"
כמעט ואין ישראלי שלא מכיר את חברת צ'ק פוינט, החברה שפיתחה את "חומת האש" (Firewall) לאבטחת מידע. בשנת 1993 התאחדו שלושה ישראלים בעלי מעוף, גיל שויד, מריוס נכט ושלמה קרמר - והמציאו פתרון להגנה על כל מחשב המחובר לאינטרנט מפני תקיפת גורמים זדוניים כמו האקרים או וירוסים. הפיתוח מתבסס על הנדסת חשמל, הנדסת תוכנה ואלקטרוניקה.
אותה חומת אש, התגלתה כצורך בסיסי של כל מי שמשתמש באינטרנט וחושש מפריצות אבטחה ווירוסים מסוגים שונים. הפתרונות של צ'ק פוינט הפכו לסטנדרט חיוני בעולם אבטחת המידע. כיום נחשבת צ'ק פוינט ליצרנית המובילה בעולם של מוצרי אבטחת הסייבר. המוצרים שלה מספקים הגנה מפני איומים רבים ברשתות פיזיות ווירטואליות, סביבות ענן ומובייל, תשתיות קריטיות ועוד. מוצרי החברה נמכרים בכל רחבי העולם ומגנים על מאות אלפי ארגונים, החל ממפעלים ועד לתחנות חלל.
מובילאיי
אחת התופעות הטראגיות והמצערות שגובה מידי שנה חיים רבים מדיי בישראל ובעולם היא תאונות הדרכים. מתברר שהגורם העיקרי להן הוא טעויות אנוש. מובילאיי פותחה בדיוק על מנת להילחם בכך. פרופ' אמנון שעשוע, חוקר מהאוניברסיטה העברית, ביקש ב-1999 ליישם מחקר שערך בתחום הראייה הממוחשבת, במטרה לבנות מעין "עין שלישית" ברכבים ולמגר את תאונות הדרכים. יחד עם זיו אבירם הקימו השניים את מובילאיי.
כיום כמעט בכל רכב בישראל תמצאו מערכת של מובילאיי. המערכת כוללת שבב חכם, EyeQ, המותקן במצלמה בשמשה הקדמית ברכב, וצג קטן הממוקם בלוח המחוונים. המערכת, המכונה ADAS מתריעה בזמן אמת מפני סכנות שצצות בכביש, כדי לשמור על נהיגה בטוחה לנהג ולנהגים האחרים בקרבתו. מדובר בפיתוח רב זרועי המשלב הנדסת תוכנה, הנדסת מכונות, הנדסת חשמל ואלקטרוניקה, וכמובן הנדסה אופטית.
אחד היתרונות שמובילאיי הביאה לשוק היא המחיר הזול למוצר, שהינו מבוסס מצלמה, ובעל פונקציות רבות על פלטפורמת חומרה בודדת. בכך, היא החליפה מערכות רדאר וחיישנים שהיו קיימות בעבר, ואשר נאלצו לוותר על הבכורה לטובת המערכת החכמה מבית היוצר של מהנדסי ישראל.
PrimeSense
אם בעבר המחשבה על חיישנים דיגיטליים שיוכלו לזהות תנועה באופן תלת ממדי הייתה נראית בלתי אפשרית, הרי שהיום, חברת פרייםסנס מוכיחה לכולם שהדבר אפשרי, מאוד אפשרי. פרייםסנס מייצרת חיישני תנועה תלת-ממדיים ונחשבת לחלוצה בתחום. הבסיס הטכנולוגי למוצר מורכב מחיישן תלת ממדי (3D Sensor), שמצליח ליצור מפת עומק במרחב וראייה ממוחשבת מדויקת. חיישני התנועה מצליחים לזהות ולתרגם תנועת בני אדם, ולהפוך אותה לפקודת מחשב. כל זאת מתבצע באמצעות שילוב בין הנדסה אופטית, הנדסת חשמל ואלקטרוניקה והנדסת תוכנה.
אחרי שנים רבות של פיתוח וייצור, שבמהלכן נרשמו פטנטים ייחודים רבים, יצאה ב-2010 הטכנולוגיה לשוק והוטמעה במגוון מוצרים וביניהם: רובוטים, שליטה בבית חכם, משחקי מחשב, פתרונות שיקום לאנשים שנפצעו בתאונות, מכוניות אוטונומיות (ללא נהג) ועוד. יותר מזה, אם תהיתם איי פעם איך עובדת טכנולוגיית זיהוי הפנים באייפון – גם כאן, התשובה היא המוצר של פרייםסנס, שנרכש ב-2013 על ידי ענקית התוכנה אפל.
הלווין ונוס
הישראלים מובילים בטכנולוגיה ובהנדסה גם מחוץ לכדור הארץ. הכירו את הלווין "ונוס" – הלווין הישראלי האזרחי הראשון, שפותח למטרות ניטור חקלאי וחקר הסביבה על ידי התעשייה האווירית, בשיתוף אלביט, שפיתחה את הטלסקופ, ורפאל, שפיתחה את מערכת ההנעה. כל זאת, החל עוד בשנת 2005.
לאחר שנים של היערכות ופיתוח, ב-2 באוגוסט 2017, שוגר הלוויין לחלל, במטרה לסייע בהתמודדות עם משבר האקלים של כדור הארץ. משימה חשובה זו נולדה הודות למיזם משותף של סוכנות החלל הצרפתית (CNES) וסוכנות החלל הישראלית במשרד המדע והטכנולוגיה. פיתוח הלווין התבצע באמצעות שילוב עבודת מומחים בתחום הנדסת החשמל והאלקטרוניקה, האופטיקה, התקשורת והאווירונאוטיקה כמובן.
הלוויין נע במסלול בגובה 720 ק"מ ומנטר את מצבם של 110 אתרים שונים מבחינת חקלאות, ייעור, איכות מקווי המים, צמחייה וקרקע. בלוויין נמצאת מצלמה ייחודית שקולטת פרטים בכדור הארץ ב-12 אורכי גל, ואף כאלו שלא נראים לעין אנושית. הלווין מצלם מידי יום שטחים קבועים ומשגר אותן לחוקרים בנושא. לדוגמה, כשהוא מצלם את ישראל, הוא מצליח לתפוס שלושה פסי צילום לאורך המדינה – מישור החוף, הנגב והגליל. צילומים אלו כוללים את מרבית שמורות הטבע, היערות, התחנות האקולוגיות והפארקים הלאומיים בישראל. ניתוח המידע המצולם לאורך תקופה מסייע לקבלת החלטות נכונות ולהתמודדות עם משבר האקלים בהיבטים השונים שלו.
מכשיר ה-CT והגלולה המצלמת
גם בתחום הרפואה הישראלים לא הפסיקו לחדש ולפתח. אחד מהמכשירים השימושיים ביותר בענף הרפואה היום הוא איך לא, ה-CT. וכן, הוא משלנו. הישראלי שפיתח את המכשיר המוכר הוא ד"ר לפיזיקה גרעינית מהטכניון ומייסד חברת אליסנט, אברהם סוחמי בשנת 1974. המכשיר משלב ידע מתחומים הנדסת המכונות, הנדסת החשמל והאלקטרוניקה, ההנדסה האופטית והנדסת התוכנה.
לאחר שהפיזיקאי גודפרי האונספלד, זוכה פרס נובל, המציא בשנת 1972 את הטומוגרפיה הממוחשבת (CT), חברות גדולות החלו לפתח מכשירים. גם חברת אלסינט, החלה בפיתוח מכשיר CT להדמיה רפואית של הגוף: הקרנת קרני רנטגן דרך הגוף בזוויות שונות, שמועברות על ידי גלאים לתוכנת מחשב, אשר מעבדת את הנתונים הנקלטים ויוצרת את תמונת חתכי הגוף הפנימיים.
מכל רחבי העולם, אלסינט פרצה וביססה את מעמדה כמובילה עולמית בתחום ההדמיה הרפואית. פיתוח הטומוגרף הראשון ארך שנתיים; לא היו אז תוכנות או מחשבים מתאימים, והצוות, שכלל את צבי נטר, דני ענבר, דן בן-זאב, דוד פרויינדליך וצבי באר, בנה מכניקה מורכבת ומחשב אלקטרוני ייעודי. ה- CT הראשון הוצג ב-1976 והצלחת אלסינט הייתה מסחררת: מאות מכשירים נמכרו והמכירות צמחו. ה-CT נחשב לפסגת הטכנולוגיה הישראלית, וכשנשיא מצרים אנואר סאדאת הגיע לישראל, הוא בא לחיפה לראות את מוצרי ההדמיה של אלסינט.
אי אפשר לדבר על הנדסה בעולם הרפואה מבלי להזכיר את הגלולה המצלמת, "PillCam", שהיא בעצם גלולת רנטגן שפותחה על ידי חברת Given Imaging הישראלית והמייסד שלה גבריאל מירון. מדובר בגלולת מצלמה זעירה לביצוע אנדוסקופיה ששינתה את עולם הרפואה, ואפשרה ביצוע אבחון מהיר ונתינת מענה למגוון בעיות במערכת העיכול. הפיתוח התאפשר הודות לשילוב בין הנדסת מכונות, הנדסת חשמל אלקטרוניקה והנדסה אופטית.
אפימילק: רפתות ממוחשבות
גם בתחום החקלאות ישראל פורצת דרך בכל מה שמשלב הנדסת ביוטכנולוגיה, הנדסת מכונות, הנדסת חשמל ואלקטרוניקה, הנדסת תוכנה ועוד. קחו, למשל, את הרפתות. הן אולי נראות כמו ענף חקלאי היסטורי ועתיק, אבל גם שם יש לאן להתחדש ולהתפתח. אלי פלס ז"ל, ממציא ומהנדס חבר קיבוץ אפיקים, שם לב שככל שהרפת בקיבוץ התרחבה, פחתה תנובת החלב הממוצעת לפרה. מכאן שם לב לכך שברפתות קטנות רפתנים נמצאים במעקב יום יומי על כל פרה, בעוד שברפתות מודרניות גדולות מרבית העבודה מתבצעת על ידי שכירים, שלא נותנים די תשומת לב לרווחתה של הפרה ולתפוקתה, דבר שגורם להפסד כלכלי משמעותי. פלס הבין שיש צורך לשלב ברפת אמצעים טכנולוגיים שיחליפו את עבודת הרפתן המסורתי, וישמרו תפוקות חלב מיטביות לאורך זמן.
בשנת 1977 הוא הקים את חברת אפימילק. המערכת של אפימילק מנגישה לרפתן מידע חיוני על מנת שיוכל לקבל החלטות, שישפרו את תנובת כל פרה בנפרד ושל הרפת בכלל. המערכת מורכבת ממערך חיישנים ומכשירי מדידה העוקבים אחר מצבה הפיזי של הפרה, מנטרים את נתוניה בכל רגע נתון ומועברים למערכת חכמה שמעבדת אותם ומציגה לרפתן את התוצאות. לא רק שהמערכת מתריעה בפני חלבן כשנדרש טיפול בפרה, היא אף מסייעת בחיזוי עתידי בכל הנוגע לפוטנציאל התנובה של הפרה הנבדקת. שילוב כלי ניהול מודרניים אלה ברפת החליבה העלה משמעותית את מקצועיות ניהול הרפת, חסך בעלויות וכמובן שיפר דרמטית את רווחי הרפתות בעולם כולו.