تشهد صناعة الإنشاءات، التي غالباً ما تتسم بالعمليات المعقدة والبيئات الخطرة والمواعيد النهائية الضيقة للمشاريع، تحولاً رقمياً - بفضل إنترنت الأشياء (IoT). واليوم، بدءاً من تحسين السلامة إلى تعزيز الكفاءة التشغيلية وخفض التكاليف، تعمل تقنيات إنترنت الأشياء على إعادة تشكيل كيفية تخطيط مشاريع البناء وتنفيذها وإدارتها. لذا، تستكشف هذه المدونة دور إنترنت الأشياء في صناعة البناء والتشييد، وتتعمق في تطبيقاتها الواقعية، وتسلط الضوء على الفوائد العديدة التي تقدمها لشركات البناء والعمال وأصحاب المشاريع.
جدول المحتويات
ما هو إنترنت الأشياء في مجال الإنشاءات؟
يشير إنترنت الأشياء في مجال الإنشاءات إلى تكامل أجهزة الاستشعار والأجهزة والآلات والأنظمة المتصلة داخل موقع البناء لجمع البيانات وتبادلها في الوقت الفعلي. على سبيل المثال، يمكن لهذه الأنظمة التي تدعم إنترنت الأشياء مراقبة أداء المعدات، وتتبع تحركات العمال، واكتشاف الظروف البيئية، وتحسين سير عمل المشروع. وعلاوة على ذلك، من خلال الحوسبة المتطورة والتحليلات السحابية والاتصالات اللاسلكية، تصبح البيانات التي يتم جمعها من مختلف نقاط نهاية إنترنت الأشياء معلومات قابلة للتنفيذ يمكن لمديري الإنشاءات استخدامها لاتخاذ قرارات أفضل.
حالات الاستخدام الرئيسية لإنترنت الأشياء في مجال الإنشاءات
- تتبع المعدات وإدارتها في الوقت الحقيقي
يتيح إنترنت الأشياء نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وتتبع المعدات الثقيلة مثل الرافعات والحفارات والجرافات القائمة على تكنولوجيا المعلومات والاتصالات. يمكن تزويد كل قطعة من الآلات بمستشعرات إنترنت الأشياء لنقل موقعها وحالتها التشغيلية واستهلاكها للوقود واحتياجات الصيانة.
الفوائد:
- يمنع الاستخدام أو السرقة غير المصرح به
- تعزيز الاستفادة من الأصول
- تحسين جداول صيانة المعدات
مثال على ذلك: قد تقوم شركة إنشاءات بنشر تتبع الأصول باستخدام إنترنت الأشياء لمراقبة المعدات الخاملة ونقلها إلى مواقع أكثر نشاطاً، مما يزيد من عائد الاستثمار.
- مراقبة سلامة العمال ومراقبة الامتثال
على سبيل المثال، يمكن لأجهزة إنترنت الأشياء القابلة للارتداء مثل الخوذات الذكية والسترات وأساور المعصم مراقبة معدلات ضربات قلب العمال ودرجات حرارة أجسامهم وحتى اكتشاف السقوط. كما تساعد إنترنت الأشياء أيضاً في فرض التحكم في الوصول إلى الموقع وتضمن عدم دخول العمال إلى المناطق الخطرة دون الحصول على تصريح مناسب.
الفوائد:
- يقلل من الإصابات والوفيات
- يدعم الامتثال للوائح السلامة
- يرسل تنبيهات في الوقت الفعلي أثناء حالات الطوارئ
مثال على ذلك: في مشروع شاهق الارتفاع، يمكن للأحزمة التي تعمل بتقنية إنترنت الأشياء أن تكتشف السقوط تلقائياً وتطلق إنذاراً على مستوى الموقع والاستجابة للطوارئ.
- الرصد البيئي
غالبًا ما تؤثر أنشطة البناء على جودة الهواء ومستويات الضوضاء وأنماط الاهتزاز. تساعد مستشعرات إنترنت الأشياء البيئية في تتبع المقاييس في الوقت الفعلي مثل تركيز الغبار ودرجة الحرارة والرطوبة وتسريبات الغاز.
الفوائد:
- يضمن الامتثال للوائح البيئية
- يحسن صحة العمال وسلامتهم
- تدعم ممارسات البناء المستدام
مثال على ذلك: يمكن لجهاز استشعار الغبار الذكي في الموقع تنبيه المديرين عندما تتدهور جودة الهواء والتوصية بإيقاف عمليات معينة مؤقتًا.
- مراقبة الصحة الإنشائية
تمكّن مستشعرات إنترنت الأشياء المدمجة في البنية التحتية الحيوية - مثل الجسور والأنفاق والمباني الشاهقة - من إجراء فحوصات السلامة الهيكلية في الوقت الفعلي أثناء وبعد البناء.
الفوائد:
- يكتشف التشققات أو الإجهاد أو تغيرات الحمل مبكرًا
- يمنع الأعطال الهيكلية
- تمكين الصيانة التنبؤية للأصول
مثال على ذلك: يمكن لأجهزة استشعار الاهتزاز الموضوعة داخل نفق تم بناؤه حديثًا مراقبة التشوه باستمرار، مما يساعد المهندسين على اتخاذ إجراءات استباقية.
- إدارة المواقع والمراقبة عن بُعد
توفر الكاميرات المتصلة بإنترنت الأشياء والطائرات بدون طيار والبوابات الذكية لمديري الإنشاءات بثاً مباشراً للموقع من أي مكان في العالم. يمكن أن تتكامل هذه الأنظمة أيضاً مع خوارزميات الذكاء الاصطناعي لاكتشاف الأجسام وتتبع الحركة والتنبيهات التلقائية.
الفوائد:
- تمكين الإشراف عن بُعد على مشاريع متعددة
- يقلل من تكاليف القوى العاملة
- تعزيز الأمن العام للموقع
مثال على ذلك: يمكن لمدير الموقع مراقبة النشاط الليلي عبر كاميرات التصوير الحراري وتلقي تنبيهات في حالة اكتشاف دخول غير مصرح به.
- الصيانة التنبؤية وصحة المعدات
من خلال تحليل الاهتزازات ودرجة الحرارة وأنماط الاستخدام من مستشعرات إنترنت الأشياء، يمكن لشركات الإنشاءات التنبؤ باحتمالية تعطل الآلات وجدولة الصيانة قبل حدوثها.
الفوائد:
- تقليل وقت التعطل وتكاليف الإصلاح
- يطيل عمر المعدات
- تعزيز الكفاءة التشغيلية
مثال على ذلك: يمكن لخلاطة الأسمنت ذات الأداء المنخفض للاهتزاز أن ترسل تنبيهات إلى فريق الصيانة لفحص المحامل قبل حدوث عطل.
- الإدارة الذكية للمخزون وسلسلة التوريد
تسمح علامات إنترنت الأشياء RFID وحلول التخزين الذكية للشركات بتتبع عمليات تسليم المواد واستخدامها ومستويات المخزون في الوقت الفعلي. والأكثر من ذلك، يتيح التكامل مع منصات سلسلة التوريد إمكانية إعادة الترتيب الآلي وإدارة المخزون في الوقت المناسب.
الفوائد:
- يقلل من نفايات المواد
- يمنع تأخير المشروع
- تحسين دقة إعداد الميزانية
مثال على ذلك: يمكن لنظام المستودعات المتصل تنبيه مديري الموقع عندما ينخفض مخزون حديد التسليح إلى ما دون الحد الأدنى المحدد، مما يؤدي إلى إعادة الطلبات آليًا.
فوائد إنترنت الأشياء في مجال الإنشاءات
تحسين الإنتاجية
لا يساعد إنترنت الأشياء فقط على تبسيط المهام المتكررة وتقليل الإدخال اليدوي للبيانات وأتمتة عمليات إعداد التقارير. وبفضل الرؤى في الوقت الفعلي، يمكن للفرق اتخاذ قرارات أسرع وأكثر دقة.
تعزيز السلامة وإدارة المخاطر
تعمل أجهزة إنترنت الأشياء على تحسين الوعي الظرفي وتوفير إنذارات مبكرة لمنع وقوع الحوادث. وهذا يقلل بشكل كبير من المسؤولية وتكاليف التأمين.
استخدام أفضل للموارد
على سبيل المثال، يتيح تعقب الأدوات والآلات والمواد لمديري الإنشاءات نشر الموارد في الأماكن التي تشتد الحاجة إليها، مما يقلل من الهدر ويحسن الكفاءة.
الوفورات في التكاليف
على الرغم من أن الاستثمارات الأولية في البنية التحتية لإنترنت الأشياء قد تكون مرتفعة، إلا أن الوفورات طويلة الأجل الناتجة عن تقليل وقت التعطل وتحسين العمالة وتقليل التأخير في المشروع كبيرة.
زيادة الشفافية
يمكن لجميع أصحاب المصلحة في المشروع - من المستثمرين إلى العملاء - الوصول إلى لوحات البيانات في الوقت الفعلي، مما يضمن تعاوناً ومساءلة أفضل طوال دورة حياة البناء.
تحديات تطبيق إنترنت الأشياء في مجال الإنشاءات
في حين أن الفوائد واضحة، فإن تطبيق إنترنت الأشياء في مجال الإنشاءات يطرح أيضاً العديد من التحديات:
- التكاليف الأولية: استثمارات مقدمة عالية في أجهزة الاستشعار والبوابات والمنصات
- تكامل البيانات: ربط الأنظمة القديمة وضمان قابلية التشغيل البيني للبيانات
- مخاطر الأمن السيبراني: حماية بيانات البناء الحساسة من الاختراقات
- الاتصال المشكلات: ضمان تغطية موثوقة للشبكة في المناطق النائية أو تحت الأرض
- المهارة الفجوة: الحاجة إلى تدريب الموظفين على تفسير بيانات إنترنت الأشياء والتصرف بناءً عليها
وبالتالي، فإن التغلب على هذه التحديات يتطلب خارطة طريق واضحة، وشركاء تكنولوجيين مهرة، وعمليات نشر مرحلية تعطي الأولوية للمجالات ذات التأثير الكبير.
مستقبل إنترنت الأشياء في مجال الإنشاءات
من المتوقع أن ينمو النظام البيئي لإنترنت الأشياء في مجال الإنشاءات بشكل كبير في السنوات القادمة. مع ظهور الجيل الخامس 5G والحوسبة المتطورة والذكاء الاصطناعي، ستصبح مواقع البناء أكثر استقلالية وأماناً واستدامة. كما ستعمل مواد البناء الذكية والتوائم الرقمية والروبوتات على إعادة تعريف كيفية تصميم الهياكل وتنفيذها.
تدرك الحكومات والمستثمرون من القطاع الخاص أيضاً قيمة التحول الرقمي في تطوير البنية التحتية، مما يعزز اعتماد إنترنت الأشياء ومنصات البناء الذكية في جميع أنحاء العالم.
الخاتمة
لم يعد إنترنت الأشياء في مجال الإنشاءات مفهومًا مستقبليًا، بل أصبح واقعًا متطورًا. ونتيجة لذلك، من خلال تبني تقنيات إنترنت الأشياء، يمكن لشركات الإنشاءات الحصول على رؤية في الوقت الفعلي، وتعزيز سلامة العمال، وتحقيق التميز التشغيلي. من الصيانة التنبؤية إلى المراقبة البيئية والمراقبة القائمة على الذكاء الاصطناعي، تعمل إنترنت الأشياء على تمكين ممارسات البناء الأكثر ذكاءً وأماناً وكفاءة.
بالنسبة للشركات التي تتطلع إلى حماية عملياتها في المستقبل والريادة في مشهد تنافسي، فإن دمج إنترنت الأشياء في سير عمل البناء ليس مفيدًا فحسب، بل هو أمر ضروري.
الأسئلة الشائعة
يوفر إنترنت الأشياء رؤى في الوقت الفعلي حول استخدام المعدات ونشاط العمال وتوافر المواد، مما يسمح لمديري المشاريع باتخاذ قرارات مستنيرة وتعديل الجداول الزمنية بشكل استباقي.
تراقب أجهزة إنترنت الأشياء القابلة للارتداء وأجهزة الاستشعار العلامات الحيوية والموقع والمخاطر البيئية. وفي حالة وجود خطر، فإنها تطلق تنبيهات تلقائية وتساعد في تنفيذ تدابير الاستجابة السريعة.
نعم، بمساعدة شبكات الهاتف المحمول والاتصال عبر الأقمار الصناعية وبوابات الحوسبة الطرفية، وبالتالي، يمكن لإنترنت الأشياء أن تعمل بفعالية حتى في المواقع النائية.
على الرغم من وجود تكاليف الإعداد الأولية، إلا أن الحلول القابلة للتطوير والمنصات القائمة على السحابة تجعل إنترنت الأشياء في متناول الشركات الصغيرة. وعادةً ما تفوق الوفورات طويلة الأجل الاستثمار الأولي.
لا يشمل المستقبل الآلات ذاتية التشغيل والمراقبة المعززة بالذكاء الاصطناعي والتوائم الرقمية فحسب، بل يشمل أيضاً التكامل الكامل مع أنظمة نمذجة معلومات البناء (BIM)، مما يخلق أنظمة بناء أكثر ذكاءً وكفاءة.