تأثير الصناعة على قطاع البناء

ما هو تأثير الصناعة على قطاع البناء؟

يجسد مفهوم الثورة الصناعية الرقمنة والأتمتة وزيادة استخدام تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICT) في جميع الصناعات. ولقد أحدثت قوة الثورة الصناعية بالفعل تغييرات كبيرة وتعمل على تجديد صناعة البناء بقوة لزيادة كفاءتها الإجمالية لتسليم المشاريع الهندسية بنجاح.

الهدف الرئيسي للصناعة هو دمج عمليات الإنتاج مع تقنيات المعلومات مثل إنترنت الأشياء (IoT) وإنترنت الخدمات والحوسبة السحابية والحوسبة المعرفية. وعلى عكس الصناعات الأخرى التي تحرز تقدمًا في تبني التقنيات الجديدة، كان قطاع البناء مترددًا تمامًا في تبني هذه الابتكارات. ومع ذلك، بدأت الصناعة في ملاحظة أهمية الثورة الصناعية من حيث التقنيات ومواصفات البناء.

بمقارنة التقدم بين الصناعات المتعددة، تحجم صناعة البناء عن دمج هذه التقنيات المبتكرة في ممارساتها الشائعة على الرغم من التطورات الجذرية التي أظهرتها الصناعات الأخرى. حيث توجد العديد من التحديات من جوانب متعددة تمنع مشاركة الصناعة في صناعة البناء. كما يتم إجراء مراجعة شاملة لتحديد المشكلات الرئيسية التي تؤخر تنفيذ التقنيات ذات الصلة بالصناعة في صناعة البناء والفرص التي يتم تحقيقها على المدى الطويل.

بدأ عصر التصنيع في القرن الثامن عشر مع إدخال أنوال ميكانيكية تعمل بالماء والبخار على المعدات الميكانيكية. حيث اندلعت الثورة الصناعية الثانية في عام 1870 وجلبت الطاقة الكهربائية، ممّا أدّى إلى تحويل عملية التصنيع وولادة مفهوم الإنتاج الضخم. كما شهدت الثورة الصناعية الثالثة في السبعينيات ظهور الإلكترونيات. إنّ التحول من الأجهزة الإلكترونية والميكانيكية التناظرية إلى التكنولوجيا الرقمية هو نتيجة للثورة الصناعية الثالثة، والتي تُعرف أيضًا بالثورة الرقمية.

تم بناء الثورة الصناعية على أساس الثورة الرقمية، التي تربط الأشخاص والتكنولوجيا. بحيث لا تمثل الثورة الصناعية التقنيات الحديثة فحسب، بل يشجع أيضًا الاستدامة باستخدام الطاقة المتجددة وكفاءة الطاقة كعنصرين رئيسيين. كما سيشمل هذا التحول الصناعي كل جانب من جوانب الصناعات والأنشطة الاقتصادية ويمس حياتنا اليومية.

تشهد صناعة البناء حاليًا طفرة مع التقنيات الجديدة التي تدفع باتجاه اختراق الصناعة. بحيث يشمل تكييف الصناعة في مجال البناء التقنيات المادية والرقمية، التي تتكون من عنصرين رئيسيين: الأنظمة الفيزيائية السيبرانية (أنظمة التحكم الشبكية) والنظم البيئية الرقمية. بحيث يتم دعم هذه المكونات من خلال التقنيات والأنظمة المتطورة مثل البناء الصناعي والروبوتات والذكاء الاصطناعي والطائرات بدون طيار والتصنيع الرقمي.

الميزات الأساسية للصناعة على قطاع البناء:

1. قابلية التشغيل البيني: تسمح الأنظمة السيبرانية الفيزيائية مثل الشبكات الذكية وشبكات المياه والصرف الصحي للبشر بالاتصال والتواصل مع مواقع البناء.
   
2. المحاكاة الافتراضية: استخدام تقنيات مثل الواقع الافتراضي والواقع المعزز.
   
3. اللامركزية: كفاءة الأنظمة السيبرانية الفيزيائية في اتخاذ قراراتها الذكية.
   
4. القدرة في الوقت الحقيقي: القدرة على جمع المعلومات وتحليلها وتقديم الرؤى التي تم الحصول عليها.
   
5. النمطية: تكيف البناء المعياري وتقنيات التصنيع المسبق.
   
6. توجيه الخدمة: يجب أن يكون البناء موجهًا نحو العملاء. ويجب أن يكون الأشخاص قادرين على الاتصال بالأشياء أو الأجهزة الذكية بسلاسة عبر إنترنت الخدمات لإنتاج مخرجات بناءً على مواصفات العميل.
   

التقنيات الرئيسية الناشئة من الصناعة على قطاع البناء:

1- نمذجة معلومات البناء:

يمكن تفسير نظام (BIM) كنموذج أولي افتراضي لهيكل أو موقع يسمح بمحاكاة أي جانب من جوانب التصميم وتقييمه قبل البدء في البناء. بحيث يوفر البصيرة والأدوات اللازمة للتخطيط والتصميم والبناء وإدارة المباني والبنية التحتية بكفاءة.

شهد دمج نظام (BIM) ارتفاعًا سريعًا بسبب المزايا العديدة التي يوفرها. بحيث يوفر وصولاً متزايدًا إلى البيانات الدقيقة المضمنة، والتي تساعد في تقدير التكلفة الدقيق وتقليل الأخطاء مباشرة من مرحلة التصميم إلى التسليم والصيانة والهدم وإعادة استخدام المواد.

2- تكنولوجيا الطائرات بدون طيار لدراسة البناء:

مع معدل نمو 239% في السنة، تُعد الطائرات بدون طيار من بين أكثر الاتجاهات ثورية في قطاع البناء. إنّ نقطة المراقبة الجوية وجمع البيانات التي توفرها الطائرات بدون طيار تجعلها مفيدة لجميع أنواع مشاريع البناء. حيث يمكن تجهيز هذه الطائرات بدون طيار بكاميرات ووحدات الخرائط (GPS) وأجهزة استشعار حرارية ومستشعرات الأشعة تحت الحمراء لجمع البيانات الرئيسية في موقع العمل، ممّا يجعلها مناسبة لمختلف الأنشطة.

لقد تركت تكنولوجيا الطائرات بدون طيار بصماتها بالفعل في صناعة البناء ومن المؤكد أنها ستكتسب مزيدًا من الجاذبية وتأخذ الصناعة عن طريق العاصفة في السنوات القادمة.

3- النظم السيبرانية الفيزيائية للتحكم في المباني:

يمكن تعريف الأنظمة السيبرانية الفيزيائية على أنها أنظمة تمكن الخوارزميات القائمة على الكمبيوتر من التحكم في المباني أو مراقبتها. كما يمكن تحقيق ذلك باستخدام المستودعات المركزية للمعلومات مثل سير عمل نظام (BIM) بالاشتراك مع التكنولوجيا اللاسلكية.

تقدم هذه الأنظمة معلومات ثنائية الاتجاه يمكن استخدامها للتحقق من تشغيل الأصول في الوقت الفعلي وتحديد أي مشاكل محتملة قبل ظهورها في البيئة المادية. ستعمل الصناعة على زيادة وعي قطاع البناء بالأنظمة السيبرانية الفيزيائية، وتحسين كيفية تصميم الأصول وبناءها وصيانتها.

4- التصنيع المسبق للبناء:

التصنيع المسبق هو تقنية بناء يتم فيها تصنيع مكونات مختلفة من الهيكل في منشأة التصنيع ونقلها إلى موقع موقع البناء للإعداد. حيث أن المباني الجاهزة هي مصطلح شامل وله العديد من الفئات الفرعية للبناء المجمعة تحته، مع الفئات الفرعية الأكثر شيوعًا هي الألواح والوحدات النمطية. كما تخلق تقنية المباني الجاهزة هياكل عالية الجودة ومبتكرة مع زيادة الكفاءة والدقة.و يستغرق وقتًا أقل من طرق البناء التقليدية ويقلل أيضًا من نفايات البناء.

5- البناء الأخضر:

المبنى الأخضر هو مبنى عالي الجودة بمعايير أعلى من شأنه أن يؤدي بشكل أفضل على مدار حياته التشغيلية مع تقليل انبعاثات الكربون. حيث تركز ممارسات البناء الأخضر على الحفاظ على الموارد البيئية مع تقديم مزايا مستدامة.

تركز ممارسات البناء هذه على تطوير مباني مستدامة بمواد بناء صديقة للبيئة وزيادة كفاءة المياه والطاقة وتقليل الانبعاثات والنفايات وتحسين جودة البيئة الداخلية بشكل أكثر كفاءة من المباني التقليدية. ومع تزايد الوعي حول الاستدامة وتغير المناخ، ستكتسب ممارسة البناء هذه مكانة بارزة. حيث ستمكن الصناعة هذا التحول نحو البناء المستدام من خلال الابتكارات التكنولوجية الجديدة في السنوات القادمة.

أسئلة وأجوبة حول تأثير الصناعة على قطاع البناء:

1- ما هي الثورة الصناعية وما تأثيرها على قطاع البناء؟

يجسد مفهوم الثورة الصناعية الرقمنة والأتمتة وزيادة استخدام تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في جميع الصناعات. كما أن الهدف الرئيسي للثورة الصناعية هو دمج عمليات الإنتاج مع تقنيات المعلومات مثل إنترنت الأشياء وإنترنت الخدمات والحوسبة السحابية والحوسبة المعرفية.

2- ما هي التقنيات الرئيسية للثورة الصناعية التي ستؤثر على صناعة البناء؟

التقنيات الرئيسية للثورة الصناعية التي تؤثر على صناعة البناء هي (BIM) وتكنولوجيا الطائرات بدون طيار والنظام السيبراني الفيزيائي والتصنيع المسبق والبناء الأخضر.