پتانسیل‌های فناوری بیم (BIM) در مدیریت پروژه‌های نفت‌و‌گاز

بیمانا: از مجموع ۳۶۵ پروژه بزرگ نفت و گاز در جهان، ۷۳ درصد از آنها تأخیر در برنامه زمانی و ۶۴ درصد هزینه‌های اضافی را تا زمان تحویل تجربه کرده‌اند. یکی از عوامل اصلی شکست در دستیابی به اهداف برنامه‌ریزی شده در این پروژه‌ها، مدیریت و استراتژی‌های ناکارآمد اتخاذ شده در فرآیند ساخت و تحویل است. صنعت نفت و گاز از جمله صنایع پیشرو در عصر اطلاعات است و در دو دهه گذشته، در آن استفاده از مدلسازی دیجیتال و فناوری‌های وابسته با نام اختصاری DMAT ، به‌واسطه قابلیت‌های اقتصادی، مورد توجه قرار گرفته است. با این وجود، همچنان بهبود عملکرد و افزایش کارایی در پروژه‌های این صنعت، نیازمند پیاده‌سازی تفکرات و ایده‌های جدید و فناورانه است. در همین دوره، به طور مشابه بهره‌گیری از مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) نیز در صنعت ساخت با سرعت زیادی رشد کرده است. جنبه‌های مدیریتی فناوری بیم (BIM) و امکان بهره‌گیری از آن در طول چرخه عمر بنا تا پایان دوره بهره‌برداری و تخریب باعث شده است که این فناوری بسیار فراتر از یک نمایش دیجیتالی از مشخصات عملکردی و فیزیکی پروژه مورد استفاده قرار گیرد. شباهت‌های زیاد در ابزارها و کاربردهای مشترک فناوری بیم (BIM) در صنعت ساخت و DMAT در صنعت نفت و گاز، استفاده تلفیقی از آنها را امکان‌پذیر کرده است. شناسایی و پیاده‌سازی روش‌های بهبودیافته حاصل از تلفیق این فناوری‌ها، گامی در راستای بهره‌گیری از روش‌های ارزشمند و اثرگذار در بهبود کارایی در صنعت نفت و گاز است که در تحقیق حاضر مورد بررسی قرار گرفته است. در مطالعه حاضر نشان داده شده است که می‌توان با استفاده ترکیبی از مفاهیم، ابزارها و کاربردهای فناوری بیم (BIM) و DMAT، پروژه‌های نفت و گاز را کارآمدتر مدیریت کرد و به کارفرمایان و سرمایه‌گذاران، برای تسلط بر پروژه، تشخیص ریسک و اطمینان یافتن از آینده سرمایه‌گذاری و دست‌یابی به سود حداکثری در پروژه‌های این صنعت کمک نمود.

BIM و DMAT در نفت و گاز

کاربردهای BIM در صنعت ساخت در حال گسترش است. ابزارهای نرم‌افزاری و سخت‌افزاری مبتنی بر این فناوری، امکان اشتراک‌گذاری اطلاعات پروژه را به‌عنوان یک مرجع جامع و قابل اعتماد، برای اتخاذ تصمیم‌های مدیریتی در طول چرخه عمر پروژه فراهم کرده‌اند. فناوری بیم (BIM) تنها یک نمایش دیجیتالی از هندسه و مشخصات پروژه‌ها نیست، بلکه رویکردی جدید در پروژه‌ها است که بر پایه همکاری مشترک ذی‌نفعان پروژه برای مدیریت کارآمد مراحل مختلف چرخه حیات شکل گرفته است. پتانسیل‌های بالفعل و بالقوه این فناوری باعث شده است که بسیاری از دولت‌ها از راهکارهای فناوری بیم (BIM) در ساخت‌وساز حمایت کنند و قوانینی برای آن وضع نمایند. به عنوان مثال دولت سنگاپور فناوری بیم (BIM) را از سال ۲۰۱۳ و دولت انگلیس پیاده‌سازی سطح دوم BIM را از سال ۲۰۱۶ برای همه پروژه‌های عمومی الزامی کرده است. در استرالیا، پروژه‌های حمل‌و‌نقل، پروژه‌های مربوط به شورای شهرها و همه پروژه‌های زیربنایی دولت که بالای ۵۰ میلیون دلار ارزش دارد در سامانه فناوری بیم (BIM) اجرا می‌شود. مدل‌های سه‌بعدی بیم (BIM) شامل اطلاعاتی هستند که از آنها در نرم‌افزارهای مختلف تحلیل و طراحی ساختمان، نظیر نرم‌افزارهای شبیه‌سازی انرژی، تحلیل روشنایی ، کنترل طراحی ساختمان و برآورد هزینه استفاده می‌شود. علاوه بر این، این مدل‌ها برای مدیریت پروژه و همچنین مدیریت اداره و نگهداری به صورت گسترده به کار گرفته می‌شوند.

شکل۱. مدل سه‌بعدی دیجیتال حاصل از ساخت مجازی

از سوی دیگر، چند دهه است که در پروژه‌های نفت و گاز استفاده از مدلسازی دیجیتال و فناوری‌های مرتبط با آن DMAT خوانده می‌شود و برای بهبود فرآیندهای مدیریت اطلاعات و انجام همکاری‌های بین رشته‌ای گسترش یافته است. در اینجا DMAT بیانگر یک مدل هندسی سه‌بعدی ساده و حاوی اطلاعات سطح پایین و یا سطح بالا از پروژه است که معمولاً به‌عنوان یک نمونه دیجیتال از پروژه برای انجام و پیاده‌سازی کارها و فعالیت‌های مختلف در پروژه ایجاد می‌شود. از این مدل‌ هندسی پایه، در مراحل طراحی، ساخت و بهره‌برداری از پروژه در طول فرآیندهای اکتشاف، تولید و مدیریت چرخه عمر پلنت ، و همچنین در فرآیند اکتشاف و تولید، در تأیید برآوردها، پیش‌بینی تولید و ارزیابی سناریوهای مدیریتی استفاده می‌شود. در مراحل طراحی، ساخت و بهره‌برداری از پروژه‌های نفت و گاز، از این مدل دیجیتال برای مدیریت چرخه عمر پلنت استفاده می‌شود، این فناوری امکان همکاری و کار همزمان متخصصین رشته‌های مختلف مثل پایپینگ، برق، مکانیک، عمران، سازه و معماری را بر روی یک پلت‌فرم مشترک فراهم می‌کند و اطلاعات بدست‌ آمده از آن می‌تواند برای تأمین و تدارکات، شامل مدیریت مصالح مصرفی، مدیریت تأمین منابع استراتژیک و قراردادها استفاده شود. در کنار مدلسازی هندسی و مدیریت چرخه عمر پلنت، از کاربردهای دیگر DMAT که به قابلیت‌های BIM بسیار شبیه است، می‌توان به ایجاد یک مدل اطلاعاتی یکپارچه و واحد در پروژه‌ها اشاره کرد، که دستیابی به اطلاعات و برنامه پروژه را در هر نقطه امکان‌پذیر می‌کند. به عبارت دیگر، هدف اصلی از بکارگیری DMAT در صنعت نفت و گاز، دستیابی به تسلط و اشراف منطقی و واقع‌بینانه از پروژه، برای تصمیم‌گیری و همکاری بهتر مدیران و کارشناسان رشته‌های مختلف است. در این رویکرد مشترک فناوری‌های بیم (BIM) و DMAT، با بهره‌گیری از مدل‌های سه‌‌بعدی مجازی و فناوری‌های مرتبط در دسترس قرار می‌گیرد و رسیدن به محصول موفق پروژه را امکان‌پذیر می‌کنند. در این زمینه، شرکت‌های بزرگ نرم‌افزاری ابزارهای نوینی برای پیاده‌سازی فناوری‌های دیجیتال در پروژه‌ها ارائه کرده‌اند که با پیشرفت‌های سخت‌افزاری صورت گرفته عملاً بهره‌گیری از این سیستم‌ها در پروژه‌ها امکان‌پذیر شده است. فعالیت مشترک این شرکت‌ها در هر دو صنعت ساخت و نفت و گاز نشان‌دهنده نیازها و رویکردهای مشابه در برخورد با نیازهای این صنایع است. در جدول ۱ لیست شرکت‌های نرم‌افزاری فعال در پیاده‌سازی فناوری دیجیتال در صنعت نفت و گاز ارائه شده است. در این جدول نام‌های آشنایی از شرکت‌هایی که در صنعت ساختمان نیز حضور پر رنگی دارند مشاهده می‌شود.

[caption id="attachment_3677" align="aligncenter" width="1197"] جدول ۱. لیست برخی شرکت‌های پشتیبانی کننده از فناوری دیجیتال در صنعت نفت و گاز[/caption]

برای شناخت توانایی‌های بالقوه BIM و تکنولوژی‌های وابسته و بهبود عملکرد پروژه‌ها در صنعت نفت و گاز، تلفیق کاربردهای بیم (BIM) و DMAT بسیار اهمیت دارد. استفاده همزمان از مفاهیم و کاربردهای DMAT و BIM می‌تواند بستر مناسب‌تری در بهره‌گیری از امکانات فناورانه برای برنامه‌ریزی، طراحی، توسعه و بهره‌برداری از پروژه‌های صنعت نفت و گاز ایجاد کند. مطالعات بسیاری در زمینه کاربردهای فناوری بیم (BIM) در پروژه‌های ساختمانی و زیربنایی صورت گرفته است، اما در این مطالعات، کمتر به تجربیات حاصل از پیاده‌سازی این فناوری در صنعت نفت و گاز اشاره شده است. برای این منظور در این نوشته کاربردهای فناوری بیم (BIM) در پروژه‌های مختلف ساختمانی، راه‌سازی، پل‌سازی، فرودگاه و ابنیه زیربنایی مختلف گردآوری و همزمان با شرح کاربردهای DMAT، زمینه‌های مختلف بهره‌گیری از فناوری بیم (BIM) در صنعت نفت و گاز برای ارتقاء فناوری مدلسازی دیجیتال در این صنعت ارائه شده است. کاربردها و پتانسیل‌های ارائه شده در این پژوهش، بر اساس ۲۸ دستورالعمل بیم (BIM)،  هشتادوسه نشریه علمی در حوزه استفاده از مدلسازی دیجیتال و فناوری‌های وابسته و نزدیک به ۱۰۰ مطالعه موردی از عرضه‌کنندگان این فناوری در صنعت نفت و گاز است که در فاصله سال‌های ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۶ منتشر شده‌اند.

[caption id="attachment_3678" align="aligncenter" width="1027"] جدول ۲. اهداف و مقاصد بکارگیری از فناوری‌های بیم (BIM) و DMAT[/caption]

بررسی کاربردهای فناوری‌های بیم (BIM) و DMAT

در جدول ۲ برخی از اهداف و خواسته‌های مورد اتفاق نظر در بین فعالان عرصه ساخت و ساز در بکارگیری فناوری بیم (BIM) و یا مدلسازی دیجیتال و فناوری‌های وابسته (DMAT) ارائه شده است. در این جدول، خواسته‌ها و نیازهای بکارگیری از این فناوری‌ها شامل جمع‌آوری، تولید، تحلیل، ارتباط و اجرا، طبقه‌بندی شده است. بر مبنای این جدول، کاربردهای مطرح شده در دستورالعمل‌ها، نشریات و تجربیات عملی در پروژه‌ها به اختصار در جدول‌های ۳ و ۴، به تفکیک برای فناوری‌های بیم (BIM) و DMAT طبقه‌بندی شده است. مطابق این جداول مشاهده می‌گردد که هر یک از کاربردهای و مقاصد مورد نظر از بکارگیری این فناوری در در فازهای مختلف چرخه حیات پروژه شامل برنامه‌ریزی، طراحی، اجرا، بهره‌برداری و تخریب بکار گرفته می‌شود.

جدول ۳. لیست خلاصه کاربردهای BIM در فازهای مختلف یک پروژه عمرانی

جدول ۴. لیست کاربردهای DMAT در فازهای مختلف پروژه‌های صنعت نفت و گاز

با ساده‌سازی و ترکیب اطلاعات جدول‌های ۳ و ۴، کاربردهای مختلف بیم (BIM) و DMAT در فازهای مختلف پروژه‌های صنعت نفت و گاز، شامل: اکتشاف، ارزیابی، برنامه‌ریزی، طراحی، تأمین و تدارکات، ساخت، تولید، بهره‌برداری و نهایتاً تخریب و برچیدن، مطابق جزئیات شکل ۱ قابل طبقه‌بندی است. همانطور که ملاحظه می‌شود، بسیاری از کاربردهای بیم (BIM) و DMAT به طور مشترک قابلیت استفاده و هم‌افزایی دارند و می‌توانند در بهبود کارایی، بهره‌وری و انجام موفق کارها در این صنعت کمک شایانی نمایند. به‌منظور روشن‌تر شدن حدود کاربردهای این فناوری‌ها، در ادامه کاربردهای بیم (BIM) و DMAT در هر یک از فازهای پروژه‌های نفت و گاز ارائه شده است.

[caption id="attachment_3694" align="aligncenter" width="1129"] شکل۲. ساده‌سازی و تلفیق کاربردهای بیم (BIM) و DMAT در صنعت نفت و گاز[/caption]

ادامه مطلب...