القيمة المحتملة لصورة الوضع الرقمي في مجال الإنشاءات - ماذا يعني ذلك بالنسبة لمنتج الخرسانة مسبقة الصب؟

ومع ذلك، في عالم اليوم المتصل رقميًا، هناك أمل في زيادة كفاءة أعمال البناء في الموقع. يمكن لصورة الوضع الرقمية أن تزود العمال بالمعرفة الكافية حول مواقع عملهم والمواد والأدوات والمهام السابقة وخطة العمل الحالية، مما يقلل من الارتباك ويقلل من الوقت اللازم للتعامل مع المواد والأدوات، وبالتالي يمكن للعمال التركيز بشكل أكبر على أعمالهم ذات القيمة المضافة. تعمل صورة الوضع الرقمي على تحسين إنتاجية المشاريع أيضًا عن طريق الحد من مشاكل الجودة بسبب عدم كفاية المعرفة المتعلقة بالجدول الزمني والتسلسل الصحيح للأنشطة.

إذن، ماذا تعني صورة الوضع الرقمي؟ إنها تعني أن المعلومات حول أنشطة المشروع السابقة والحالية والمستقبلية متاحة في شكل رقمي وقابل للتفسير في الوقت الفعلي. هذه المعلومات محددة السياق، بمعنى أن الأدوار المختلفة لمشروع البناء - المالك والمصممين والمقاولين والمصنعين - يتم تزويدهم بالمعلومات ذات الصلة بهم في ذلك الوقت المحدد وفي ذلك الموقع وفي ذلك الموقف.

تعتمد الممارسات الحالية لخلق الوعي الظرفي لعمليات البناء على التواصل بين العديد من الأشخاص بأساليب مختلفة، واجتماعات التنسيق، ومحاضر الاجتماعات، وإعلانات الحالة الرسمية من قبل الشركاء، والملاحظات الفردية من قبل العمال. وبالتالي فهي مهمة يدوية كثيفة العمالة ولا تؤدي إلى نتيجة جيدة. إن محاولة حساب متوسط عدة أجزاء غير صحيحة وجزئية من الوعي الظرفي من خلال العمليات الاجتماعية لا يمكن أن تنتهي أبدًا بالإجابة الصحيحة.

من شأن المعلومات الظرفية الأكثر منهجية وحداثة أن تسمح لأطراف المشروع باتخاذ قرارات تستند إلى بيانات دقيقة. ونتيجة لذلك، يمكن للأطراف أن تخطط أنشطتها المستقبلية بشكل أفضل.

يمكن أن تكون فوائد صورة الوضع الرقمي هائلة لقطاع البناء والتشييد، ولكن الدراسات التجريبية حول كيفية تكوين صورة الوضع الرقمي نادرة. وقد بدأنا كباحثين في إنشاء البنية التحتية اللازمة لصورة الوضع الرقمي في مجال البناء. يتمثل هدفنا في إنشاء هيكل بيانات مشترك (الأنطولوجيا)، ثم ربط البيانات المتعلقة بالمنتج النهائي المقصود ولوجستيات المواد وتحركات الموارد وسلسلة التوريد من مصادر مختلفة - نمذجة معلومات البناء (BIM) والمحاكاة وأنظمة تخطيط موارد المؤسسات (ERP) ومستشعرات إنترنت الأشياء وأنظمة تحديد المواقع الداخلية والصور وسحب النقاط والاتصالات في الموقع - لإنشاء صورة موقف في الوقت الفعلي.

نقوم حاليًا باستكشاف ماهية وكيفية مشاركة البيانات المتعلقة بإنشاء صورة الموقف بين أطراف المشروع للسماح بإنشاء صورة موقف مشتركة تفيد جميع أطراف المشروع من خلال جدول زمني أقصر للمشروع وجودة أفضل وتقليل سوء الفهم.

يلعب منتج الخرسانة مسبقة الصب دورًا حاسمًا في خلق صورة الوضع الرقمي في البناء، وهو شرط أساسي لإدارة سلسلة التوريد الذكية. على سبيل المثال، يمكن لمنتج الخرسانة مسبقة الصب أن يؤثر بشكل إيجابي على الجدول الزمني لمشروع البناء من خلال تسليم المنتجات الهندسية حسب الطلب في الوقت المناسب إلى الموقع. في الممارسة العملية، نظرًا لأن العديد من منتجي الخرسانة مسبقة الصب لديهم أنظمة متقدمة قائمة على السحابة لتخطيط موارد المؤسسات (ERP)، يمكن للمنتجين توفير معلومات في الوقت الفعلي فيما يتعلق بحالة المنتجات مسبقة الصب - في التصميم والإنتاج والتسليم - في الوقت المناسب. هذه المعلومات ضرورية لمديري المواقع أثناء تخطيطهم لجدول الإنتاج. وبالطبع، لتمكين التسليم في الوقت المناسب، يحتاج المنتج إلى معلومات محدثة عن الجدول الزمني من مدير الموقع.

يمكن لعمال التجميع في الموقع، في المقابل، تزويد منتجي الخرسانة مسبقة الصب بالمعلومات المتعلقة بتركيب المنتج مسبقة الصب، على سبيل المثال، ما إذا كان المنتج ذا جودة جيدة وتم تركيبه بنجاح. تُعد البيانات المحدثة عن جودة المنتجات النهائية في الموقع مدخلًا أساسيًا لعملية إدارة الجودة في مصانع منتجي الخرسانة مسبقة الصب. يمكن استخدام معلومات "تم تركيبه بنجاح" وغيرها من بيانات مخطط الموقع القابلة للتفسير رقميًا من قبل المنتج عند اتخاذ القرارات بشأن تخطيط وجدول إنتاج المنتجات الأخرى للمشروع، وبالتالي تمكين عمليات إنتاج أكثر كفاءة في المصانع.

يمكن جمع البيانات أثناء النقل والتركيب يدويًا من تطبيقات الهواتف الذكية أو استخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لتتبع النقل. يمكن استخدام بيانات الصور للتحقق من الجودة وموقع التركيب. على سبيل المثال، يمكن استخدام الطائرات بدون طيار للحصول على سحب نقطية دقيقة للتركيبات التي يمكن مقارنتها بنماذج نمذجة معلومات المباني لاكتشاف أي مشاكل في التفاوتات. يمكن تحقيق نتائج مماثلة باستخدام الكاميرات المثبتة على رافعة، وإن كان ذلك بدقة أقل.

تعد مشاركة البيانات الخاصة بأنشطة كل طرف في قطاع الإنشاءات أمرًا جديدًا في هذا القطاع ويتطلب أمثلة ناجحة. لا يرغب أي طرف في مشاركة البيانات المهمة للأعمال، ولكن مشاركة النوع الصحيح من البيانات يمكن أن يؤدي إلى الكفاءة في العمليات وإلى حالات مربحة للجميع.

لقد حددنا حالات الاستخدام المحتملة التي يمكن أن تساعد فيها البيانات الدقيقة في الوقت الحقيقي في إنشاء صورة الموقف. يمكن أن تكون حالات الاستخدام الناجحة هي المناقصات والتعاقدات القائمة على نمذجة معلومات البناء، وفاتورة المواد القائمة على نمذجة معلومات البناء، ومشاركة بيانات التصميم والجدول الزمني للإنتاج في الوقت الحقيقي، بما في ذلك بيانات النقل. ستلعب تكنولوجيا الاستشعار دوراً حاسماً في توفير بيانات عن مواقع المواد والأدوات وعمال الموقع للخوارزميات التي يمكن أن تخلق معلومات لعمليات اتخاذ القرار لمديري المشاريع.

تتطلب حالات الاستخدام المحددة تغييرات تكنولوجية واجتماعية وثقافية واقتصادية في عمليات التخطيط والإنتاج. تتسم الإدارة الذكية لسلسلة التوريد بالديناميكية وتستند إلى بيانات تخطيط وحالة مشتركة وموثوقة يتم مشاركتها في الوقت الفعلي من قبل أصحاب المصلحة في العملية. وبدلاً من واجهات البيانات من نقطة إلى أخرى، فإن هياكل البيانات المفتوحة والمتفق عليها بشكل مشترك إلزامية لتبادل المعلومات لإنشاء صورة حالة رقمية في مجال يتغير فيه أصحاب المصلحة مشروعاً تلو الآخر. يجب جمع البيانات من عملية إدارة سلسلة التوريد ومشاركتها تلقائيًا قدر الإمكان لتجنب التأخر الزمني أو الأخطاء البشرية. يمكن أن تساعد أتمتة الإنتاج قبل الصب من خلال إنتاج بيانات حالة قابلة للتشغيل البيني تلقائيًا لحالات الاستخدام في إدارة سلسلة التوريد.

وأخيراً، يستلزم نقل البيانات وجود واجهات مفتوحة بين أنظمة إدارة البيانات الخاصة بالأطراف. لذا، هناك الكثير مما يجب أن يحدث، وقد يستغرق التقدم بعض الوقت، ولكن الخبر السار هو أن كل هذه التغييرات قابلة للتنفيذ. لنبدأ التنفيذ شيئاً فشيئاً!

أجرى كل من ريتا لافيكا وماركو كيفينيمي وبيرتي لادنبيرا من مركز أبحاث التكنولوجيا في فنلندا VTT وأنتي بيلتوكوربي وأولي سيبانن من جامعة آلتو بحثًا حول موضوع بناء صورة الوضع الرقمي في مجال البناء.

يتم إجراء البحث في المشروع البحثي DiCtion (رقمنة سير عمل الإنشاءات)، والذي تم تمويله من قبل شركة Business Finland وست شركات تعمل في قطاع الإنشاءات: Trimble Solutions، وSweco، وRuukki Construction، وFira، وConsolis Group/Parma، وBonava. توفر شركة Trimble Solutions برنامج Trimble Connect الذي يمكن استخدامه من قِبل أطراف المشروع لمشاركة بيانات المستندات ونمذجة معلومات المباني في الوقت الفعلي. وتوفر شركة فيرا منصة بيانات مفتوحة تدمج تطبيقات المستخدم النهائي وبيانات إنترنت الأشياء لتمكين إدارة أكثر ذكاءً لسلسلة التوريد.