تحول دیجیتال در صنعت ساخت و ساز

تاثیرات تکنولوژی‌های نوین بر صنعت ساخت و ساز، مدیریت سایت را نیز متاثر ساخته و با ظهور اتوماسیون ساخت و ساز، مدیران سایت اکنون می‌توانند بر ابزارها و سیستم‌های پیشرفته ای تکیه کنند که وظایف را ساده می‌کند، ارتباطات را افزایش می‌دهد و کارایی کلی را بهبود می‌بخشد. به عنوان مثال، پهپادها برای بررسی سایت‌های ساخت و ساز، بازرسی سازه‌ها و نظارت بر پیشرفت استفاده می‌شوند. این نه تنها باعث صرفه جویی در زمان و منابع می‌شود، بلکه امکان نظارت و مدیریت بهتر پروژه را نیز فراهم می‌کند. علاوه بر این، مدیریت فروش در پروژه‌های ساختمانی با استفاده از فناوری، کارآمدتر و به روز تر می‌شود. تیم‌های فروش اکنون می‌توانند از نرم‌افزار مدیریت ارتباط با مشتری برای ردیابی سرنخ‌ها، مدیریت مخاطبین و تجزیه و تحلیل داده‌های فروش استفاده کنند.

تشریح مدل استفاده از فناوری ارتباطات و اطلاعات (ICT) در ژاپن
استفاده از فناوری ارتباطات و اطلاعات (ICT) در کشورهای صنعتی از جمله صنعت ساخت و ساز ژاپن، به عنوان یک رویکرد موفق شناخته شده است که به منظور بهبود کارایی، افزایش کیفیت، کاهش هزینه‌ها و مدیریت بهتر پروژه‌ها انجام می‌شود. روش‌های ICT در صنعت ساخت و ساز ژاپن شامل:
Building Information Modeling: BIM یکی از اصلی‌ترین روش‌های ICT در صنعت ساخت و ساز است. BIM به منظور ایجاد یک مدل سه‌بعدی از ساختمان و جمع‌آوری و مدیریت اطلاعات مربوط به طراحی، ساخت و نظارت ساختمان استفاده می‌شود. این روش امکان مشاهده و هماهنگی میان مختصات مختلف پروژه را فراهم می‌کند و ارتباط مؤثری بین اعضای گروه ساخت فراهم می‌کند.
ســامانه‌های مدیریت پروژه: استفاده از ســامانه‌های مدیریت پــروژه، که شامل نرم‌افزارهای مختلفــی مانند
Project Management Information System می‌شوند، که بهبود قابل توجهی در مدیریت پروژه‌های ساخت و ساز ایجاد کرده است. این سامانه‌ها به مدیران پروژه امکان می‌دهند تا برنامه‌ریزی، پیش‌بینی هزینه‌ها، مدیریت منابع و پیشرفت پروژه‌ها را بهبود دهند.
سیستم‌های اتوماسیون ساختمانی: در ژاپن، سیستم‌های اتوماسیون ساختمانی به منظور بهبود کارایی و کاهش خطاها در فرآیند ساخت استفاده می‌شوند. این سیستم‌ها شامل اتوماسیون فرآیندهای ساختمانی مانند بتن‌ریزی، نصب سیستم‌های برقی و مکانیکی، نصب مصالح و غیره می‌شوند. با استفاده از ربات‌ها، سنسورها، دستگاه‌های هوشمند و نرم‌افزارهای مدیریت، این سیستم‌ها به صورت اتوماتیک و دقیق عملیات ساخت را انجام می‌دهند.
استفاده از شبکه‌های ارتباطی پیشرفته: در ژاپن، استفاده از شبکه‌های ارتباطی پیشرفته و فناوری‌های بی‌سیم، ارتباطات بین اعضای گروه ساخت را بهبود داده است. این ارتباطات می‌توانند شامل ارتباطات میان مدیران پروژه، مهندسان، مجریان و تیم‌های مختلف باشند. این ارتباطات سریع‌ترین و اثربخش‌ترین روش‌ها برای بهبود هماهنگی و انجام عملیات ساخت هستند.

وضعیت پیاده سازی ساخت و ساز با استفاده از فناوری‌های ICT در ساخت و ساز کنترل مستقیم (داده‌ها از وزارت زمین، زیربنا، حمل و نقل و گردشگری)
در ژاپن اجرای پروژه‌هایی که با استفاده از فناوری‌هایICT ساخته می‌شوند در حال گسترش است و دولت با ارائه قوانین و مقررات و دستورالعمل‌های اجرایی در حوزه‌های مختلف صنعت ساخت و ساز از این امر حمایت می‌نماید. به عنوان مثال در سال مالی ۲۰۱۹، حدود ۸۰ درصد از قوانین و مصوبات دولت در این حوزه صادر شده است.
۱۴۵۰ شرکت از پایان سال مالی ۲۰۱۶ تاکنون کار ساخت و ساز با استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات در پروژه‌های ساختمانی مدیریت شده را تجربه کرده اند از جمله شرکت‌های عظیم پیمانکاری بین المللی شیمیزو، تاکناکا و غیره.
افزایش ۳.۶ برابری از نظر تعداد سفارشات ساخت و ساز با استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات در هر شرکت، تعداد شرکت‌هایی که چندین بار تجربه کرده اند از ۱۰۷ شرکت در پایان سال مالی ۲۰۱۶ افزایش یافته است.این تعداد هشت برابر شده و به ۸۷۳ شرکت رسیده است که حدود ۶۰ درصد را شامل می‌شود.
در میان شرکت‌های مستقر در مناطق محلی، تنها حدود نیمی‌از شرکت‌هایی که سفارش‌ها را دریافت می‌کنند، دارای رتبه C با تجربه در ساخت و ساز ICT بودند. با این حال دولت ژاپن همچنان در حال تشویق به استفاده از فناوری‌ها به شرکت‌های کوچک و متوسط است.

استفاده از پهپادها در ارتقاء ICT در نقشه‌برداری
پهبادها به عنوان یکی از روش‌های ICT در صنعت ساخت و ساز، در فرآیند نقشه‌برداری سریع‌تر و دقیق‌تر زمین و ساختمان‌ها کمک می‌کند. پهپادها قادرند به صورت خودکار و در سرعت بالا به تصویربرداری از محیط اطراف بپردازند و اطلاعات سه‌بعدی را از ساختارهای زمینی به‌دست آورند.
چگونگی استفاده از پهپادها در ارتقاء ICT در فرآیند نقشه‌برداری با استفاده از اسکنر لیزری سه‌بعدی به این شرح می‌باشد:
تهیه تصاویر هوایی: پهپادها می‌توانند به صورت هوایی تصاویر با رزولوشن بالا از مناطق مورد نظر تهیه کنند. این تصاویر می‌توانند برای ایجاد نقشه‌های دقیق و سه‌بعدی از ساختمان‌ها و زمین استفاده شوند.
استفاده از اسکنرهای لیزری سه‌بعدی: پهپادها می‌توانند اسکنرهای لیزری سه‌بعدی را حمل و نصب کرده و از آنها برای تهیه داده‌های سه‌بعدی از ساختمان‌ها و زمین استفاده کنند. این اطلاعات می‌توانند به صورت دقیق و جامع، اطلاعات مورد نیاز برای بررسی و ارزیابی ساختمان‌ها و سازه‌های زمینی را فراهم کنند.
ترکیب تصاویر و اطلاعات سه‌بعدی: با استفاده از پهپادها و اسکنرهای لیزری سه‌بعدی، می‌توان تصاویر هوایی با اطلاعات سه‌بعدی ساختمان‌ها و زمین را ترکیب کرد. این عمل با استفاده از نرم‌افزارهای پیشرفته مانند فرآیند سنتز تصویر (Image Synthesis) و مدل‌سازی سه‌بعدی (۳D Modeling) صورت می‌گیرد. این روش امکان مشاهده و بررسی دقیق‌تر ساختارها و تغییرات زمین‌شناسی را فراهم می‌کند.
داده‌های سه‌بعدی در سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS): داده‌های سه‌بعدی به‌دست آمده از پهپادها و اسکنرهای لیزری می‌توانند در سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی مانند GIS استفاده شوند. این داده‌ها به تصویرکشی نقشه‌های جغرافیایی دقیق‌تر و به روزتر کمک می‌کنند و برای تصمیم‌گیری‌های مدیریتی و برنامه‌ریزی مناسب‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
شبیه‌‌سازی و شناخت فضایی: با استفاده از داده‌های تهیه شده توسط پهپادها، می‌توان با استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌ سازی و شناخت فضایی، تحلیل‌های پیشرفته‌تری را انجام داد. این تحلیل‌ها شامل بررسی جریان ترافیک، مدل‌سازی موقعیت خطوط راه‌آهن، ترکیبات محیطی و دیگر عوامل مکانی است که به طراحان و مهندسان کمک می‌کند تا تصمیم‌گیری‌های بهتری در طراحی و برنامه‌ریزی انجام دهند.
نمایش و ارائه طرح‌ها: با استفاده از داده‌های تصویری و سه‌بعدی حاصل از پهپادها، می‌توان نماها و نمودارهای دقیق و زیبا از طرح‌ها را تهیه و ارائه کرد. این نماها و نمودارها به مشتریان، مدیران پروژه و سایر اعضای تیم بهره‌وری و قابل فهم‌تری را فراهم می‌کنند و امکان ارائه ایده‌ها و پیش‌نمونه‌های مختلف را بهبود می‌بخشند. نمونه نقشه‌کشی تکمیل شده تقاطع جاده‌ها (شکل زیر) از داده‌های تصویری و سه‌بعدی حاصل از پهپادها به‌دست می‌آید. در این نقشه، جزئیات دقیقی از ترکیبات جاده‌ای، ابعاد و شکل‌های سازه‌ها و دیگر عوامل مکانی قابل مشاهده است.

استفاده از فناوری ارتباطات و اطلاعات (ICT) در زمینه‌ حفاری و ارتقا فرآیندهای مربوط به زمین‌شناسی
استفاده از فناوری ارتباطات و اطلاعات در صنعت ساخت و ساز، به ویژه در زمینه‌ حفاری و ویژگی‌های جغرافیایی، می‌تواند بهبود قابل توجهی در عملکرد و دقت فرآیند‌های مربوط به زمین‌شناسی فراهم کند.

استفاده از سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS):
سیستم‌های GIS این امکان را فراهم می‌کند تا اطلاعات زمین‌شناسی و ویژگی‌های جغرافیایی مربوط به سایت ساخت و ساز به صورت دقیق و مداوم جمع‌آوری شود. با استفاده از این اطلاعات، می‌توان فعالیت‌های آماده‌سازی سایت را بهینه‌سازی کرده، نقاط قوت و ضعف را شناسایی کرده و تصمیم‌گیری‌های بهتری در مورد مکان‌یابی و طراحی انجام داد.

تجهیزات اطلاعاتی و ارتباطی در کار جمع آوری خاک و ساخت و ساز در مقیاس بزرگ
استفاده از دستگاه‌های اندازه‌گیری مکانی (GNSS): دستگاه‌های GNSS (Global Navigation Satellite System) می‌توانند دقت بالایی در اندازه‌گیری موقعیت مکانی در سایت ساخت و ساز ارائه کنند. با استفاده از این دستگاه‌ها، می‌توانیم موقعیت دقیق دستگاه‌ها و تجهیزات ساخت و ساز را تعیین کرده و کنترل دقیق‌تری بر روی فرآیند زمین‌کاری انجام دهیم.
شکل بالا روبات‌های مورد استفاده در محل ساخت وساز بازیابی یک بلای طبیعی را نشان می‌دهد. در صورت شکست زمین به دلیل زلزله یا باران شدید و غیره یا در صورت پوشیده شدن منطقه توسط خاکستر یا خاک و ماسه به دلیل فوران آتشفشانی، خاکستر یا خاک و ماسه باید فوراً برای اهداف نجات یا بازیابی پاکسازی (حذف) شوند. در چنین مواردی، اغلب از یک سیستم بدون سرنشین استفاده می‌شود. ماشین‌آلات سنگین مورد استفاده برای چنین کارهایی از یک اتاق کنترل که در محلی دور واقع شده هدایت می‌شوند که با کنترل از راه دور کار می‌کنند. امروزه انواع سیستم‌های ساخت وساز بدون سرنشین رایج شده‌اند و گزارشات سوابق آنها افزایش یافته است. گفته می‌شود که این سیستم‌ها شامل فناوری ضروری برای ژاپن هستند که در آن اغلب بلایای طبیعی مختلف رخ می‌دهد.

زمینه‌های استفاده از ربات‌ها در فرایند ساخت و ساز
پاکسازی و تخلیه: ربات‌ها به منظور پاکسازی و برداشت مواد آسیب‌دیده از منطقه مورد تاثیر قرار گرفته، استفاده می‌شوند. آنها می‌توانند زباله‌ها، آوندها، خاک‌ها و سایر مواد آلوده را جمع‌آوری و به محل‌های مربوطه انتقال دهند.
ساخت و مونتاژ: ربات‌های ساخت و ساز به عنوان کارگران خودکار، قادر به ساخت و مونتاژ سازه‌ها و ساختمان‌ها در مناطق آسیب‌دیده هستند. آنها می‌توانند به صورت دقیق و با سرعت بالا، اجزای سازه را ساخته و آنها را به هم متصل کنند.
حمل و نقل مواد: ربات‌ها قادر به حمل و جابجایی مواد ساختمانی و مواد لازم برای بازسازی هستند. آنها می‌توانند مواد را از محل انبار به محل ساخت و ساز منتقل کنند، که این کار باعث صرفه‌جویی در زمان و انرژی می‌شود.
ساخت سازه‌های پیش‌ساخته: ربات‌ها قادر به ساخت و نصب سازه‌های پیش‌ساخته هستند. آنها می‌توانند بلافاصله پس از فاجعه، سازه‌هایی مانند پل‌ها، ساختمان‌ها و موانع موقت را برپا کنند و امکان دسترسی به مناطق آسیب دیده را فراهم سازند.
ساخت سازه‌های مقاوم در برابر زلزله: ربات‌های ساخت و ساز می‌توانند به کاهش خطر آسیب در آینده کمک کنند. آنها قادر به استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته مانند جوشکاری از راه دور، اتصالات قوی‌تر و استفاده از مواد با خواص مکانیکی بهتر هستند.
ساخت سازه‌های خودایستا: برخی از ربات‌های ساخت و ساز به طور خاص برای ساخت سازه‌های خودایستا طراحی شده‌اند. این سازه‌ها قابلیت جذب ضربه و تغییر شکل در زمان وقوع زلزله را دارند و می‌توانند به طور متناوب تعمیر و بازسازی شوند.
اصلاح و بهسازی سازه‌ها: ربات‌های ساخت و ساز قادر به انجام عملیات اصلاح و بهسازی سازه‌های آسیب دیده هستند. آنها می‌توانند ترمیم ترک‌ها، تعویض قطعات خراب و اجرای روش‌های غیرمخرب برای بررسی و تشخیص آسیب‌های مختلف در سازه‌ها استفاده کنند. آنها می‌توانند با استفاده از تکنولوژی‌های مانند تصویربرداری ترمال و سنسورهای مختلف، آسیب‌ها را شناسایی کرده و به تعمیر و بهسازی آنها بپردازند.
پایش و نظارت بر سازه‌ها: ربات‌های ساخت و ساز می‌توانند به عنوان سامانه‌های پایش و نظارت بر سازه‌ها عمل کنند. آنها قادر به بررسی و ثبت تغییرات در سازه‌ها در طول زمان هستند و اطلاعاتی درباره عملکرد و استحکام سازه‌ها را در اختیار متخصصان قرار می‌دهند.
امکانات تعمیر و نگهداری: ربات‌های ساخت و ساز می‌توانند در عملیات تعمیر و نگهداری سازه‌ها نقش مهمی‌ایفا کنند. آنها قادر به تعمیر ترک‌ها، تعویض اجزا خراب و انجام عملیات نگهداری روزانه مانند رنگ‌آمیزی و پوشش‌دهی هستند.