تاريخ بدء صناعة ساعات اليد:
لا شك أن أقدم وسيلة لتحديد الوقت هي مراقبة موقع الشمس في السماء، عندما تكون الشمس في السماء مباشرة، التطور المتأخر قليلاً ،هو استخدام الساعة الشمسية.
كان اختراع الساعة الميكانيكية في القرن الرابع عشر تقدمًا كبيراً فقد وفر طريقة أكثر إيجازاً واتساقاً لقياس الوقت، تشتمل الساعة الميكانيكية على سلسلة معقدة من العجلات والتروس والرافعات التي تعمل بأوزان متساقطة وبندول (أو لاحقًا زنبرك ملفوف) حركت هذه القطع اليد أو اليدين على قرص لإظهار الوقت تمت إضافة الأجراس أو الصنوج على الساعة ونصف الساعة وربع الساعة بعد ذلك بوقت قصير.
بحلول القرن الثامن عشر كانت الساعات الصغيرة للمنزل متاحة، وعلى عكس سابقاتها تم إغلاقها وإغلاقها في علبة.
في منتصف القرن العشرين، ركزت التطورات في صناعة الساعات على جعل الأجزاء المتحركة تعمل بأكبر قدر ممكن من الدقة فأصبحت التطورات في تكنولوجيا المعادن والتصغير وتزييت الأجزاء الصغيرة واستخدام الياقوت الطبيعي أولاً (ثم الياقوت الاصطناعي) في الأماكن التي تعرضت لأكبر قدر من الإجهاد (الحركة المرصعة بالجواهر) كلها عناصر لا يتجزأ من علم الساعات.
في السنوات التي أعقبت الحرب العالمية الثانية مباشرة أدى الاهتمام بالفيزياء الذرية إلى تطوير الساعة الذرية والمواد المشعة تنبعث منها جزيئات (متحللة) بمعدل ثابت معروف. يمكن استبدال أجزاء الساعة الميكانيكية التي تصعد للحفاظ على الوقت بجهاز يحفز حركة الساعة في كل مرة ينبعث فيها الجسيم من العنصر المشع.
مع تطور الرقاقة الدقيقة في السبعينيات والثمانينيات تم اختراع نوع جديد من الساعات وأصبحت ساعات اليد التي تمزج تقنية الرقائق الدقيقة مع بلورات الكوارتز هي المعيار.
المواد الأولية لصنع ساعات اليد:
البلاستيك.
سبائك المعادن.
دعامة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
تصنع الرقائق الدقيقة من السيليكون. ● تصنع مصابيح LED عادة من زرنيخيد الغاليوم أو فوسفيد الغاليوم أو فوسفيد زرنيخيد الغاليوم.
تتكون شاشات LCD من بلورات سائلة محصورة بين قطع زجاجية.
عادة ما تكون التلامسات الكهربائية بين الأجزاء مصنوعة من كمية صغيرة من الذهب (أو مطلية بالذهب).
المعدات والآلات الواجب توافرها في معمل صنع الساعات:
■ غلاية عملاقة أو الأوتوكلاف.
لوحة دائرة كهربائية.
بطاريات.
محرك مضاد لفك الشفرة.
كريستال.
رقائق دقيقة.
دبابيس.
حزام معصم.
خطوات ومراحل عملية التصنيع:
((سنركز على ساعات الكوارتز الرقمية المزودة بشاشات LED.))
صنع وتجميع الكوارتز:
1. يتم قطع الكوارتز المُنتَج صناعياً من قبل المُصنِّع بمنشار ماسي وشحنه إلى صانع الساعات لاستخدامه.
2. يعتبر إنتاج الكوارتز “الناضج” خطوة حاسمة في هذه العملية حيث يتم تحميل الكوارتز بشكل طبيعي أولاً في غلاية عملاقة أو الأوتوكلاف وتتدلى من أعلى الأوتوكلاف بذور أو جزيئات صغيرة من الكوارتز.
3. يتم وضع مجموعة الكريستال والرقائق الدقيقة بالكامل على لوحة دائرة كهربائية.
4. يتم أيضًا تركيب بطارية تولد الكهرباء لكريستال الكوارتز وتوفر الطاقة لشاشة LED.
5. مع الهيكل البلوري المطلوب يتم ضخ مادة قلوية في قاع الأوتوكلاف ، ويتم تسخين الأوتوكلاف إلى درجة حرارة تبلغ حوالي 750 درجة فهرنهايت ليذوب الكوارتز الطبيعي في السائل القلوي الساخن ويتبخر ويترسب على البذور وعندما تترسب نفسها فإنها تتبع نمط التركيب البلوري للبذور بعد حوالي 75 يوماً يمكن فتح الغرفة وإزالة بلورات الكوارتز المزروعة حديثاً وتقطيعها بالنسب الصحيحة.
6. للعمل بشكل أكثر فاعلية يجب أن تكون قطعة الكوارتز محكمة الغلق في غرفة مفرغة من نوع أو آخر، الأكثر شيوعًا يتم وضع الكوارتز في نوع من الكبسولة مع أسلاك متصلة بكلا الطرفين بحيث يمكن لحام الكبسولة أو توصيلها بلوحة دائرة كهربائية.
صنع الرقاقة:
_ ستنتقل الخيوط الإلكترونية التي تولدها البطارية من خلال الكوارتز إلى رقاقة صغيرة تعمل بمثابة “دائرة تقسيم التردد”.
_ يتم أيضًا تصنيع الرقائق الدقيقة مثل الكوارتز بواسطة المورد إلى الشركة المصنعة للساعات كعملية شاملة ومعقدة.
_ تتضمن صناعة الرقائق الدقيقة حفراً كيميائياً أو بالأشعة السينية لدائرة إلكترونية مجهرية على قطعة صغيرة من ثاني أكسيد السيليكون.
_ يتم تقليل معدل التذبذب الذي قد يصل إلى 100000 اهتزاز / ثانية إلى 1 أو 60 أو عدد آخر من التذبذبات يمكن التحكم فيه.
_ يتم إرسال النمط الجديد من التذبذب إلى رقاقة أخرى تعمل كـ “محرك مضاد لفك الشفرة”.
_ تحسب هذه الشريحة التذبذبات التي تتلقاها إذا كان هناك ستون ذبذبة في الثانية ، فستغير الشريحة القراءة على مؤشر LED كل ثانية وبعد 3600 ذبذبة (60 × 60) سيصدر العداد تعليمات لمصباح LED لتغيير القراءة لدقائق وبعد ذبذبة 60 × 60 × 60 (216000) سيغير العداد قراءة الساعة.
صنع المجسم:
_ يتم ضبط المجموعة الكاملة من الكريستال والرقائق الدقيقة على لوحة دائرة كهربائية.
_ تكون مساحة البطارية موجودة على السطح الخارجي للسطح المواجه للجزء الخلفي ويتم إزالة ظهر الساعة وإسقاط البطارية الجديدة.
_ بعد ذلك يتم توصيل الآلية المستخدمة لضبط الساعة تتضمن هذه الآلية دبابيس تمتد إلى ما وراء علبة الساعة بحيث يسمح دبوس واحد لدائرة العداد بمعرفة القراءة التي يجب إعادة تعيينها الثواني أو الدقائق أو الساعات.
_ بعدها يتم دفع الدبوس الثاني عدة مرات لإحضار الشاشة إلى القراءة المطلوبة.
_ من جهة أخرى يتم إغلاق لوحة الدائرة بأكملها جنباً إلى جنب مع البطارية في علبة، ويتم توصيل حزام معصم.
إضافة ميزات الساعة الإضافية:
_ نظراً لأن الرقائق الدقيقة في ساعة الكوارتز قادرة على الاحتفاظ بكميات كبيرة من المعلومات فمن الممكن من وجهة نظر هندسية إضافة وظائف أخرى إلى الساعة دون صعوبة كبيرة حيث أنه يمكن أن يوفر زر الضغط الإضافي الموجود في العلبة المتصلة بدائرة العداد إنذارات ومعلومات عن المد والجزر وغير ذلك.
_ يمكن برمجة الرقاقة الإلكترونية بسهولة لتعيين الساعة للأمام أو للخلف بمقدار محدد بضغطة زر، بحيث يمكن للمالك تحديد الوقت في منطقة زمنية أخرى أو ربما يكون لديك مرتين أو ثلاث مرات أو أكثر من المنطقة الزمنية يتم عرضها على التوالي.
التعبئة والتغليف:
وأخيراً بعد وضع اللمسات الأخيرة على الساعة يتم إرفاقها ببطاقة أو ختم تابع للشركة المصنعة ثم تغلف جيداً وتوضع في علب وتشحن للمستودعات لتجهيزها للتوزيع والتصدير.
مواصفات معامل الساعات بشكل عام والجدوى الاقتصادية له:
تخضع صناعة جميع مكونات الساعات الإلكترونية لنظام صارم من مراقبة للجودة كترددات بلورات الكوارتز
والرقائق الدقيقة والأحزمة للمعاصم وجميع المكونات الأخرى يجب أن يتم فحصها بعناية فائقة من قبل فريق وطاقم
مخصص لذلك.
مع العلم أننا لسنا بحاجة لمساحة كبيرة لإنشاء معمل الساعات حيث أنه من الممكن مساحة ٢٥٠ متر مربع أن تفي
بالغرض وذلك بشكل تقريبي إذ أنه من الممكن أن تكون أكثر من ذلك بتغيير العوامل والإمكانيات للمستثمر.
لا بد أن يتم إنتاج ما لا يقل عن أربعة آلاف ساعة يومياً وتتغير الكمية المنتجة بحسب عدد العمال المتواجدين في
المعمل وساعات العمل ولكن لضمان نجاح المعمل يجب مضاعفة العمل وإنجاز أكبر قدر ممكن من الإنتاجية بشكل
متوافق مع دقة الساعات وجودتها.
ربما نحن بحاجة لرأس مال مقبول لتغطية كامل التكاليف والنفقات اللازمة من أجور استثمار الأرض والمعدات وما
إلى ذلك وبشكل تقريبي كحد أدنى رأس المال المطلوب بحدود ١٥ مليون دولار.
(( في الواقع جميع الأرقام أخذت بحسب إحصائيات سابقة ومن الممكن أن تتغير بحسب الزمان والمكان))