آیا انقلاب جهانی دیجیتال‌سازی به صنعت ساختمان راه پیدا می‌کند؟

از دهه‌های پیش تاکنون اتومبیل‌ها، هواپیماها و زیردریایی‌ها به شکل سه‌بعدی توسط نرم‌افزارهای کامپیوتری طراحی می‌شدند. با توجه به مزیت‌هایی که دیجیتال‌سازی برای این صنایع به همراه داشته است سئوال این است که چقدر از این تکنولوژی می‌توان در صنعت ساخت‌وساز بهره برد.
از سال 2000 میلادی استفاده از مدل‌های سه‌بعدی در پروژه‌های بزرگ ساختمانی نیز توسعه پیدا کرد. هر چند دیجیتالی‌سازی تنها در مدلسازی سه‌بعدی خلاصه نمی‌شود، اما این صنعت نسبت به دیگر صنایع در پذیرش فناوری اطلاعات عقب مانده است. بر اساس گزارش موسسه مک کینزی (Mc Kinsey) که رشد و توسعه صنایع مختلف را رصد می‌کند، صنعت ساختمان در بین 22 صنعت مختلف در زمینه دیجیتال‌سازی در رتبه 21 قرار گرفته است.

دیجیتال‌سازی، فرجام حتمی صنعت ساختمان

در میان صنایع مختلف، بهره‌وری در صنعت ساخت‌و‌ساز بسیار پایین‌ است. ده‌ها گزارش در دو دهه اخیر نشان می‌دهد که روند بهره‌وری در صنعت ساختمان نسبت به دیگر صنایع کند بوده است. از نقطه‌‏نظر کارشناسان امر همزمانی در عدم پذیرش فناوری اطلاعات و همچنین بهره‌وری کم در صنعت ساختمان امری نگران کننده است.
دلیل این نگرانی نیاز روزافزون به ساختمان‌ها و زیربناهای پایدار و با کیفیت بالا است. با وجود نیروی کار سالخورده و کمبود نیروی کار جوان و کارا، مشکلات زیست‌‏محیطی و اهمیت روزافزون انرژی، افزایش بهره‌وری یک ضرورت به شمار می‌رود. چالش اصلی، توانایی کشورها در ایجاد ساختمان‌ها و سازه‌های زیربنایی با کیفیت بالا، مبتنی بر اصول ساخت پایدار و مناسب با نیازهای منطقی تعریف شده است.
البته در اینجا تفاوتی مشخص میان صنعت ساختمان و دیگر صنایع وجود دارد. صنعت ساخت‌وساز اساساً یک صنعت داخلی است و ساخت، تهیه منابع و تجارت با بازارهای خارجی در این صنعت به سختی انجام می‌شود. بنابراین در صنعت ساخت‌وساز هر کشوری در وهله اول باید به نیروی کار خود تکیه کند.

ویژگی منحصربه‌فرد صنعت ساخت‌وساز

دلیل اصلی تأخیر صنعت ساخت‌وساز در ورود به عرصۀ دیجیتال‌سازی به ماهیت این صنعت بازمی‌گردد. صنعت ساخت‌وساز صنعتی چندتکه مبتنی بر کارگروه‌‏های مختلف مهندسی است که در یک پروژه واحد در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند. در سراسر چرخه حیات پروژه‌های عمرانی، کارشناسانی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند که توانایی‌ها و تخصص‌های مختلفی دارند. این ویژگی‌ محیطی را در کارگاه ساختمانی به وجود می‌آورد که استانداردها و روندهای مختلف باید در آن لحاظ شود. در واقع در سراسر فرآیند ساخت‌وساز، محدودیت‌ها و پیچیدگی‌هایی به وجود می‌آید که موضوعات زیادی بر آن تأثیرگذار است. گاه حتی نیاز است در داخل یک کارگاه عمرانی رویه‏‌ها، روندها و استانداردهای جدیدی توسط شرکت‌های مختلف تعریف شود.
البته شرکت‌های بزرگ اندکی در صنایع مختلف وجود دارند که توانسته‌‏اند این استانداردها را طرح‌ریزی و اجرا کنند. تجربه شرکت‌های بزرگ صنایع هوا‏فضا همانند بوئینگ و ایرباس در این زمینه آشکارکننده تفاوت صنعت ساختمان و صنعت هوا‏فضا است. بی‌شک این روند در صنعت ساختمان وجود ندارد اما سئوال اینجاست که آیا این صنعت در دیگر بخش‌های مربوط به دیجیتالی‌شدن می‌تواند به جایگاه صنعت هوا‏ فضا برسد یا خیر؟

فناوری بیم (BIM) نخستین قدم به سمت دیجیتالی‌شدن

مدیریت پروژه با استفاده از مدلسازی اطلاعات ساختمان و یا فناوری بیم (BIM) رویکردی است که نه تنها موجب صرفه‌جویی در هزینه و زمان پروژه می‌شوند بلکه تأثیر بالایی در بهبود کیفیت بناها و ساختمان‌ها دارد. با وجود این مزیت‌های غیرقابل‌انکار، اما در واقع پذیرش این فناوری از طرف کارفرمایان و جامعه مهندسی با مقاومت روبرو می‌شود. شاید پذیرش این فناوری از نقطه نظر فنی، از طریق مدلسازی و تجسم‌سازی‌های سه‌بعدی و شناسایی تداخلات و همکاری‌های بهینه سهل‌تر شود.

البته بهینه‌سازی فرآیند ساخت صرفاً با استفاده از مدل‌های سه‌بعدی با محدودیت مواجه است. یکی از دلایل اصلی این حقیقت آن است که نخستین کسانی که مدلسازی سه‌بعدی را در فرآیند پروژه اجرایی وارد کردند، مهندسان و معمارانی بودند که کنترل کاملی بر هزینه‌های ساخت‌وساز و زمان‌بندی نداشتند. در اینجا به مشکلی برمی‌خوریم که صرفاً ناشی از فناوری نیست بلکه ساماندهی پروژه و ویژگی صنعت ساختمان آن را تحمیل می‌کند. البته فناوری بیم (BIM) بعد چهارم (4D) و بعد پنجم (5D) نیز هست که به ترتیب بر اطلاعات زمان‌بندی پروژه و مدیریت هزینه پروژه می‏‌پردازد. جالب آن است که اطلاعات فوق در مدیریت پروژه به کار می‌آید و در مدل دیجیتالی‌ نیز بارگذاری می‌شود.
در واقع همانگونه که بکارگیری مدلسازی سه‌بعدی در صنایع خودکار موجب تولید محصولات پیچیده‌تر شده و بهره‌وری کل سیستم را بالا برده است، دیجیتالی‌شدن در صنعت ساختمان و فناوری بیم (BIM) نیز موجب صرفه‌جویی در زمان، هزینه و بهبود کیفیت ساختمان‌ها خواهد شد. فناوری بیم (BIM) مفهومی حیاتی برای صنعت ساختمان است و الگویی انقلابی است که این صنعت را متحول می‌کند.‌
این انقلاب توسط سازندگان و دست‌اندرکارانی که این صنعت را در جهان راهبری می‌کنند، به وقوع خواهد پیوست. آن‌هایی که هزینه‌ها و روش‌ها را کنترل کرده و بر زنجیره تأمین و تدارکات این صنعت تأثیر می‌گذارند، در این راستا گام خواهند برداشت. البته برای نفود بیشتر این فناوری به کشورمان ایران نیز می‌‏بایست مفاهیم به‌صورت دقیق و روشن تعریف گشته و انتشار پیدا کنند.
تا کنون دو نکته برای ما روشن شده است:
1. صنعت ساخت‌و‌ساز بنا بر ماهیت خود پروژه محور و متشکل از دیسیپلین های مختلف است؛
2. فناوری بیم (BIM) گامی موثر برای دیجیتال‌سازی و افزایش بهره‌وری در این صنعت به شمار می رود؛
اما برای دیجیتالی‌شدن صنعت ساختمان و بهره‌وری بالا در این صنعت به چیزی بیش از این نیاز داریم.

گوشی‌های همراه همه چیز را تغییر می‌دهند

خبرهای جذاب سایت‌های تکنولوژیک نوید تحولات عمیقی را می‌دهد. هم‌اکنون صنعت ساخت‌وساز به نقطه عطف خود رسیده است. این صنعت فناوری‌های مدلسازی سه‌بعدی، ابرنقاط، اینترنت اشیاء، تحلیل داده‌ها و فناوری‌ موبایل را با هدف دیجیتال‌سازی به خدمت خود گرفته است. در میان همه این فناوری‏‌ها، فناوری استفاده از گوشی‏‌های همراه و هوشمند، بیشترین تأثیر را خواهند داشت.
شاید پذیرش این موضوع امروزه کمی سخت باشد. آیا این وسیله کوچک و فراگیر می‌تواند نحوه عملکرد صنعت ساخت‌و‌ساز را متحول سازد؟ امروزه هر کسی یک گوشی هوشمند دارد و همواره همراه فرد است و تقریباً همیشه به اینترنت متصل است.
برای درک بهتر تأثیر این دستگاه تنها کافی است یک کارگاه عمرانی را در نظر بگیریم. فعالیت‌های زیادی در این سایت کارگاهی در حال انجام است که به هماهنگی نیاز دارد. هم اکنون نیز به دلیل مشکلات مربوط به فقدان این هماهنگی، زمان بسیار زیادی صرف می‌شود. دلیل آن نیز بیشتر در دو موضوع خلاصه می‌شود: اول تأخیرات مکرر در تأمین تجهیزات، مصالح و افراد است، دوم زمان زیادی است که برای پرکردن اوراق ایمنی، اوراق کیفیت و گزارش‌ها صرف می‌شود.
می‌توان تمامی این فعالیت‌ها نظیر وظایف، فرآیندها، افراد، دارایی‌ها و غیره را با استفاده از این فناوری دیجیتالی کرد. در اینجا می‌توان از گوشی‌های همراه بهره‌ای برد که لپ‌تاپ و تبلت از عهده آن برنمی‌آیند. حتی ‌کارگران نیز می‌توانند به این گوشی‌ها مجهز گشته و به این اطلاعات به‌صورت فوری و همرمان دسترسی پیدا کنند. به این ترتیب تمام فرایندهای کاری به سرعت و به سادگی می‌توانند دیجیتالی شود.
هر کارگری می‌تواند با هزینه‌ای پایین به گوشی‌های موبایل مجهز گشته و دسترسی آنی و فوری به اطلاعات داشته باشد. به این ترتیب تمامی فرآیندها موجود در سایت کارگاهی به سرعت و به سادگی دیجیتالی ‌می‌شوند. در این سیستم مدیریت کارگاه می‌تواند به‌‌صورت همزمان و فوری بازرسی‌های کیفی را انجام داده و اقدامات تعمیراتی برای نگهداری ساختمان و پیگیری تجهیزات انجام می‌گیرد. روند کار به‌صورت ایمن‌تری انجام می‌شود و اطلاعات در دسترس کل تیم پروژه قرار می‌گیرد. گفتنی است یک سرور مطمئن تمام اطلاعات پروژه را ذخیره می‌کند.

ابزارهای تغییر الگو

فناوری‌های جدید صنعت ساخت با دستاوردهای روشی در این صنعت تلفیق شده است. روش‌هایی مانند ساخت‌ساز به روش تولید همه‌جانبه یا (Lean Construction) که در آن تحقیق و توسعه با پروسه ساخت تلفیق می‌شود و همچنین روش PPVC یعنی استفاده از حجم‌های پیش‌ساخته در ساختمان و فرآیند بهینه‌سازی کارگاه. منابع زیادی برای تغییر الگوی صنعت ساختمان وجود دارد. این تغییرات موجب شکوفایی چشمگیری در این صنعت خواهد شد و در جهت‌گیری این صنعت در دو دهه آینده تغییر خواهند داد.
آنچه اهمیت دارد اینکه پذیرش روش‌های جدید به اندازه پذیرش فناوری‌های نوین برای موفقیت و بهبود کیفیت ساختمان‌ها و بهبود بهره‌وری در این صنعت اهمیت دارند. به عبارتی یکی بدون دیگری فاقد ارزش است. برای این کار یک سامانه قدرتمند و پیشرفته متصل به گوشی‌های همراه نیاز است تا استانداردها، رویه‌ها و فرآیندها در آن مدیریت شود.
در سال‌های اخیر تعداد بسیار زیادی از اپلیکیشن‌های موبایل برای مدیریت اطلاعات ساختمان توسعه یافتند. البته بیشتر آن‌ها نتوانستند مزایای بارزی به همراه خود بیاورند زیرا یک عامل اساسی در آنان فراموش شده بود: بهینه‌سازی فرآیند کار. صنعت ساختمان به یک سامانه سازمانی قوی و پیشرفته گوشی همراه نیاز دارد که هم فرآیندهای مربوط به استانداردها و هم فرآیند مربوط به کارفرمایان را مدیریت کند. بعلاوه بسیاری از سازندگان استفاده از روش‌ جدید را نظیر سازه‌های پیش‌ساخته را آغاز کرده‌اند. اما این سازندگان فاقد سیستم‌های قوی اطلاعاتی و ابزارهای هماهنگ‌سازی در کارگاه هستند. این نقصان بر مزایای این روش‌های جدید اثر منفی گذاشته است.

آینده صنعت ساخت در ایران چگونه خواهد بود؟

تغییر روند صنعت ساختمان در آینده نزدیک اتفاق خواهد افتاد. تنها موضوع مهم زمان است. سوال این است که صنعت ساختمان ایران چقدر می‌تواند خود را با رویه‌‏ها، روش‌ها و فناوری‌های جدید سازگار کند؟ یک حقیقت در اینجا قطعی است و آن اینکه فناوری بیم (BIM) به ایران راه پیدا خواهد کرد و شرکت‌ها دیر و یا زود به علت منافع زیادی که در صرفه جویی هزینه دارد از آن بهره‌برداری خواهند کرد. هرچقدر زودتر این اتفاق بیفتد بی‌شک به نفع صنعت ساختمان کشور خواهد بود. البته این امر بستگی به این دارد که صنعت ساختمان چگونه و به چه‌‏میزان خود را با بکارگیری فناوری‌ها و رویه‏‌های کاری جدید سازگار کند. سئوال اصلی این است که در فضای صنعت ساختمان که همه چیز در حال دگرگونی و نوآوری است، جایگاه شرکت‌های ایرانی کجا خواهد بود؟آیامتخصصان و شرکت های ایرانی می توانند سهمی در بازارهای جهانی داشته باشند؟

فناوری بیم (BIM) در دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

بیمانا: در ابتدا حمیدرضا عباسیان جهرمی عضو هیئت علمی دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی به ارائه مقدمه‌ای در مورد فناوری بیم (BIM) و تفاوت آن با سیستم‌های قدیمی پرداخت. سپس احسان سقط‌فروش استاد دانشگاه ویتز‌-ژوهانسبورگ آفریقای جنوبی و دانش‌آموخته دانشگاه صنعتی کوئینزلند استرالیا با توصیف پیش‌نیازهای فناوری بیم (BIM) به مثال‌های متعددی از پروژه‌های مختلف در ابعاد مختلف از کوچک تا بزرگ اشاره کرد که این فناوری در آن‌ها به کار رفته است. در انتها نیز حمیدرضا اطهاری از نقطه نظر اجرایی به مزیت‌های بکارگیری مدلسازی اطلاعات ساختمان در پروژه‌ها پرداخت.

فناوری بیم (BIM) یعنی یکپارچگی

در ابتدای جلسه حمیدرضا عباسیان جهرمی عضو هیئت علمی دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی توضیحاتی در مورد مفهوم فناوری بیم (BIM) بیان کرد. به گفته وی در این فناوری مدل‌های سه‌بعدی جایگزین نقشه‌های دوبعدی یا CAD شده‌اند. دلیل آن نیز مشکلاتی بود که نقشه‌های دوبعدی برای همپوشانی نقشه‌های دیسیپلین‌های مختلف داشتند. به این ترتیب در بسیاری از مواقع تنها در زمان اجرای پروژه بوده است که مجریان با تداخلات نقشه مواجه می‌شدند و این موضوع زمان پروژه را به تعویق می‌انداخت و هزینه‌ زیادی را بر پروژه تحمیل می‌کرد.
عباسیان دومین ایراد اساسی که منجر به تغییر رویکرد به سمت فناوری بیم (BIM) شده است را این دانست که در نقشه‌های دوبعدی CAD هر تغییر روی نقشه تنها در همان المان انجام می‌شوند و دیگر المان‌ها تغییری نمی‌یابند. اگر این موضوع با بی‌دقتی طراح و نقشه‌کش همراه شود منجر به مشکلاتی در اجرا خواهد گردید.
سومین ایراد در نقشه‌های دوبعدی به نبود اطلاعات تکمیلی در این نقشه‌ها بازمی‌گردد. زمان‌بندی پروژه، انرژی و هزینه در نقشه‌های دوبعدی وارد نمی‌شود اما در پروژه‌هایی که از سامانه فناوری بیم (BIM) استفاده می‌کنند این اطلاعات به صورت یکپارچه در دسترس همه دیسیپلین‌ها و دست‌اندرکاران پروژه قرار می‌گیرد.
عباسیان بیان کرد که در پروژه‌های بزرگ و پیچیده تعارضات و تداخلات به‌ویژه در بین بخش سازه و تأسیسات به‌وجود خواهد آمد. بنابراین برای اجرای این پروژه‌ها می‌بایست راهکارهای توسعه‌یافته‌تری بکار گرفته شود. یکی از این راهکارها یکپارچه شدن همه دیسیپلین‌های حاضر در پروژه است.
استاد دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی دومین راهکار را اشتراک‌گذاری نقشه‌ها و مدل‌ها از طریق وب دانست. این کارها همان چیزی است که در فناوری بیم (BIM) انجام می‌گیرد.
عباسیان مدل جامع بیم (BIM) را مدلی سه‌بعدی دانست که در آن تمام اطلاعات لازم در تمام چرخه حیات پروژه شامل مراحل ایده‌پردازی، طراحی، ساخت و بهره‌برداری به‌صورت یکپارچه در اختیار همه دست‌اندرکاران پروژه قرار می‌گیرد.
وی بیان کرد مفهوم فناوری بیم (BIM) بسیار گسترده‌ است و هر کسی وجوهی از آن را در نظر می‌گیرد. ازاین‌رو بسیاری خود را اجرا کننده بیم (BIM) بشمار می‌آورند در حالی که این فناوری وجوه کاملی از پروژه را در برمی‌گیرد.
عباسیان با اشاره به اینکه سه‌بعدی‏‌سازی به معنی فناوری بیم (BIM) نیست و سه‌بعدی‌سازی قبل از این هم وجود داشته است. سیر تکامل فناوری بیم (BIM) را در مفهوم IBM می‌داند که در آن حرف"I" به Integration و یا یکپارچه‌سازی تأکید دارد. یعنی مدلی که بتوان اطلاعات را در همه ابعاد در آن بارگذاری کرد و آن را به‌صورت یکپارچه بررسی کرد.

"فناوری بیم (BIM) را در مفهوم IBM می‌داند که در آن حرف"I" به Integration و یا یکپارچه‌سازی تأکید دارد. یعنی مدلی که بتوان اطلاعات را در همه ابعاد در آن بارگذاری کرد و آن را به‌صورت یکپارچه بررسی کرد."

پروسه فناوری‌های جدید از پیمانکار به طراح منتقل می‌شود

در ادامه این نشست احسان سقط‌فروش استاد دانشگاه ویتز-ژوهانسبورگ آفریقای جنوبی سخنان خود را با پیش‌نیازهای فناوری بیم (BIM) آغاز کرد. به گفته او پیش نیاز این فناوری مفهوم Integrated Building Technologies) IBM) است. در لوای این مفهوم است که هزینه و زمان کاهش می‌یابد، کیفیت رو به افزایش میرود، HSE برآورده می‌شود و اجرای پروژه بهبود می‌یابد.
وی در ادامه همپوشانی ساخت برون‌سایتی یا OSM با فناوری بیم (BIM) اشاره کرد و گفت: «به دلیل رشد علم و روش‌های جدید ساخت این پیمانکار بهره‌بردار و نگهدار و پیمانکار ساخت هستند که باید جریان استفاده از فناوری‌های نوین و خلاقیت را به طراح نقشه‌کش منتقل کند. چون آن‌ها هستند که تکنولوژی‌های جدید را می‌شناسند»
سقط‌فروش در ادامه به اشتباه رایج در ایران اشاره کرد که فناوری‌‌ها و روش‌های نوین را تنها به پروژه‌های پیچیده و خاص منحصر می‌دانند. «این در حالی است که استفاده از این روش‌ها در پروژه‌های کوچک اهمیت بیشتری دارد. چراکه برای ساکنین آن‌ها مصرف کمتر انرژی باید بیشتر اهمیت داشته باشد. اصلاً این راهکارها آمده‌اند تا محصول کارها کم‌هزینه‌تر، بهینه‌تر و ارزان‌تر باشند.»
استاد دانشگاه ویتز-ژوهانسبورگ به هزینه 15.8 میلیون دلاری ایالات متحده بابت پروژه‌های ساختمانی اشاره کرد که 30 درصد آن به‌خاطر دوباره‌کاری‌ها هدر می‌رود. به گفته وی برای ایجاد نوآوری که به تصمیم‌سازی بهتری بینجامد باید یکپارچگی ‌صورت بگیرد. این پروسه سه بعد دارد. نخست بعد مفهومی و تئوریک است. دیگر بعدی قراردادی که تحت عنوان تحویل یکپارچه پروژه (IPD ) مطرح می‌شود و بعد سوم فنی که به فناوری‌های نوینی همچون فناوری بیم (BIM) اشاره دارد. به عبارتی تا زمانی که تحویل یکپارچه پروژه نداشته باشیم خبری از فناوری بیم (BIM) نخواهد بود.

"ایجاد نوآوری که به تصمیم‌سازی بهتری بینجامد باید یکپارچگی ‌صورت بگیرد. این پروسه سه بعد دارد. نخست بعد مفهومی و تئوریک است. دیگر بعدی قراردادی که تحت عنوان تحویل یکپارچه پروژه (IPD ) مطرح می‌شود و بعد سوم فنی که به فناوری‌های نوینی همچون فناوری بیم (BIM) اشاره دارد. به عبارتی تا زمانی که تحویل یکپارچه پروژه نداشته باشیم خبری از فناوری بیم (BIM) نخواهد بود."

سقط فروش در ادامه به اشتباه فراگیر دیگری اشاره می‌کند که دامنگیر صنعت ساخت شده است و آن محاسبه هزینه‌های پروژه بر اساس هزینه‌های طراحی و ساخت است. این در حالی‌ است که بیشترین هزینه‌های پروژه مربوط به مرحله بهره‌برداری و نگهداری است. بر اساس آمارها 50 تا 80 درصد هزینه کل چرخه حیات هر پروژه مربوط به بخش نگهداری و بهر‌ه‌برداری است. برای کاهش هزینه در این مرحله باید مشخص شود که هر طراحی به چه مقصودی صورت می‌گیرد و هدف طراحی با پروسه نگهداری پروژه سازگاری داشته باشد.
سقط‌فروش تفاوت بزرگ سیستم‌های CAD و فناوری بیم (BIM) را در این می‌داند که در نقشه‌های CAD طراح بر روی المان‌ها تغییر ایجاد می‌کند ولی در فناوری بیم (BIM) کار بر روی داده‌ها صورت می‌گیرد. در سیستم‌های CAD حداکثر می‌توان نقشه‌کشی دوبعدی و سه‌بعدی کرد اما در سامانه بیم (BIM) می‌توان تا بی‌نهایت بعد اطلاعات بر روی مدل سوار کرد.
وی در پایان فناوری بیم (BIM) را ابزاری برای تغییر فرهنگ سازمانی دانست. حرف اصلی فناوری بیم (BIM) این نیست که تنها مدل‌های سه‌بعدی‌ درست شود و اطلاعاتی در آن بارگذاری شود. بلکه باید این فناوری به همکاری بیشتر بین بخش‌های مختلف پروژه بینجامد.

فناوری بیم (BIM) ترجمان مجازی پروژه است

سخنران بعدی از بخش اجرایی به نشست دعوت شده بود. حمیدرضا اطهاری که دانشجوی دکترای مدیریت پروژه در دانشگاه تهران نیز است برخلاف بیشتر فعالان اجرایی پروژه‌ها در کشور برخی از مشکلات در اجرا را به مباحث تئوریک مرتبط می‌داند. به عقیده وی نرم‌افزارهای سیستم CAD بر روی گرافیک تأکید دارند و المان‌ها ترسیم می‌شوند و کامپیوتر هیچ درکی از کاری که کاربر انجام می‌دهد ندارد اما در نرم‌افزارهای مبتنی بر فناوری بیم (BIM) فعالیت‌های کاربر بر روی بانک اطلاعاتی (Database) صورت می‌گیرد. به همین دلیل مهم این است که المان‌ها برای کامپیوتر و طبق قوانین آن تعریف شود.
اطهاری ارزش افزوده در این فناوری را وابسته به کدنویسی و رابط برنامه‌نویسی کاربری (API ) برای آن‌ها می‌داند. اطهاری با مطرح کردن این سئوال که کمال بکارگیری فناوری بیم (BIM) چیست اینگونه بیان کرد که باید دیده شود این فناوری در کجا و تا چه میزانی مفید است. برای همین در ابتدای پروژه باید مشخص نمود این فناوری در چه بخش‌هایی می‌خواهد مورد استفاده قرار بگیرد و باید برنامه‌ریزی و تعریف شود.
"نرم‌افزارهای سیستم CAD بر روی گرافیک تأکید دارند و المان‌ها ترسیم می‌شوند و کامپیوتر هیچ درکی از کاری که کاربر انجام می‌دهد ندارد اما در نرم‌افزارهای مبتنی بر فناوری بیم (BIM) فعالیت‌های کاربر بر روی بانک اطلاعاتی (Database) صورت می‌گیرد. به همین دلیل مهم این است که المان‌ها برای کامپیوتر و طبق قوانین آن تعریف شود."
اطهاری برای فناوری بیم (BIM) دو رویکرد قائل است. نخست فنی و دیگر مدیریتی. گرچه از نظر فنی مهندسان ایرانی توانمندی‌های زیادی دارند و مشکلی در بکارگیری ابزارهای مهندسی ندارند اما جایی که بکارگیری فناوری بیم (BIM) با مشکل روبرو می‌شود بخش مدیریتی است. در حالیکه فناوری بیم (BIM) باید در واقعیت بر روح پروژه حاکم باشد. در ادامه اطهاری مثال‌های متعددی از مزیت‌های فناوری بیم (BIM) در پروژه‌های داخلی آورد که آن بکارگیری این فناوری به کاهش تداخلات، هماهنگی بین دیسیپلین‌های مختلف و کاهش زمان پروژه کمک رسانیده است.
گفتنی است در پایان این نشست با استقبال اساتید دانشگاه و دانشجویان دوره فوق‌لیسانس و دکتری همراه شد و جلسه با سئوال و جواب ادامه پیدا کرد و ریاست دانشکده عمران در جایگاه قرار گرفت و هدایایی را به رسم یادبود به سخنرانان تقدیم کرد.

تجربه موفق مدلسازی اطلاعات ساختمان در فرودگاه صلاله عمان

مشخصات پروژه

بیمانا: در طرح توسعه فرودگاه صلاله یک باند پرواز جدید به طول 4 هزار متر اضافه شد. به این ترتیب اکنون این فرودگاه ظرفیت پذیرش هواپیماهای بزرگ را پیدا کرده است. در این پروژه یک برج کنترل ترافیک هواپیمایی به ارتفاع 57 متری و هشت گیت، یک پارکینگ برای بیش از 2200 ماشین و تعدادی از ساختمان‌های دیگر طراحی و ساخته شد. طرح توسعه فرودگاه بطور کلی 25 ساختمان و بنای فرودگاه را در بر گرفت. به این ترتیب فرودگاه صلاله اکنون ظرفیت جابجایی سالانه دو میلیون نفر را دارد.
گفتنی است مساحت کلی طرح توسعه فرودگاه بیش از 65 هزار مترمربع را در بر می‏‌گیرد و در این پروژه شرکت‌های معتبری همچون آتودسک مشارکت کردند.

چالش‌ها و راهکارهای پیاده‌سازی مدلسازی اطلاعات ساختمان

شرکت آی‌تک (iTech) مدیریت مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) این پروژه را برعهده گرفت. این شرکت همچنین هماهنگی و مستندسازی سیستم‌های تهویه مطبوع فرودگاه را نیز بر عهده داشت. کارفرمای این پروژه برای اولین مرتبه بود که از راهکارهای مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) برای رفع این چالش‌ استفاده می‌کرد.‌
در این طرح از مدل‌های تأسیسات مکانیکی و الکتریکی برای تهیه مدل‌های طراحی فاقد تداخلات، ارائه نقشه‌های کارگاهی و هماهنگی بین کارگاه استفاده شد. همچنین از این مدل‌ها برای مطالعه روشنایی روز و رفتار سایه‌اندازی سالن اصلی پرواز و مطالعه اثرات آن بر ظرفیت برودتی استفاده شد.
هماهنگی کارها در این پروژه با به اشتراک گذاشتن مدل‌های طراحی شده در بین اعضای گروه طراحی امکان پذیر گردید. علاوه‏‌بر دیگر نرم‏‌افزارهای مدلسازی سه‌‏بعدی، از پنل مدیریت نرم‌‏افزار نویس‌ورکز (Navisworks) از سری نرم‌‏افزارهای شرکت آتودسک نیز برای هماهنگی بیشتر بین مدل‌های مختلف در بین کارگروه‌‏های(دسیپلین‌ها) مختلف مهندسی و تشخیص تداخلات احتمالی استفاده گردید. این راهکار به اخذ سریعتر تصمیمات، حل کردن تداخلات طراحی، به حداقل رساندن تأخیرها و تصمیمات هزینه‌بر کمک شایانی نموده است.

نتیجه استفاده از فناوری بیم (BIM)

تیم بزرگ طراحی و ساخت در سراسر پروژه از سامانه مشترک نرم‌افزار رویت (Revit) برای ایجاد هماهنگی و همکاری بیشتر بین دیسیپلین‌های مختلف استفاده کردند. رویکرد مدلسازی اطلاعات ساختمان موجب شده است که کارفرما بر فرآیند تصمیم‌گیری نظارت بیشتری داشته باشد و به مدیریت بهتری بپردازد. پیمانکار نیز با استفاده از این راهکارها بر زنجیره تدارکات، بر میزان هزینه‌ها، بر روی زمان انجام کار و در نهایت بر کیفیت کار، به شکل مناسبی تمرکز پیدا ‏کند.

تجربه بکارگیری فناوری مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM)

پس از پایان این پروژه برای اطلاع بیشتر از نتایج و تأثیرات مدلسازی اطلاعات ساختمان نظرسنجی در میان کارشناسان، دست‌اندرکاران و کارفرمایان درگیر در پروژه توسعه فرودگاه صلاله انجام گرفت. پس از این نظرسنجی مشخص شد که این فناوری در شش حوزه شبیه‌سازی واقعیت، کاهش ضایعات و هزینه‌های کارگران و خطاها، کنترل بر فرآیند ساخت‌وساز، بهبود همکاری بین عوامل، حل مناقشات و شناسایی تداخلات و همچنین تصحیح و به‌حداقل رساندن احتمال وقوع خطا تأثیر بسیار بالایی داشته است. نمودار زیر چکیده این نظرسنجی و نتایج آن را نشان می‌دهد.

نرم‌‏افزارها در خدمت سامانه فناوری بیم (BIM)

بیمانا: با استفاده از نرم‌‏افزارهای گوشی‌های هوشمند و امکان دسترسی به اینترنت بی‌سیم و یا فضای ابری مشتمل از اطلاعات، تبادل دیتا با محیط کاری به صورت همزمان صورت می‏‌پذیرد. برای این‌کار مدل‌ها و نقشه‌ها را می‌توان در سرورها ذخیره کرد و از طریق سیستم فضای ابری به آن دسترسی یافت. به این ترتیب تیم‌های طراحی و مدلسازی به سازندگان و کارگران ساختمانی به‌صورت مستقیم مرتبط می‌شوند.
با پیشرفت تبلت‌ها و گوشی‌های هوشمند، بسیاری از سازندگان برنامه‌های کاربردی در صدد توسعه نرم‌‏افزارهایی هستند تا کلیه اطلاعات طراحی، همه جا در دسترس باشد.

برنامه‌های کاربردی گوشی‌های همراه

برای مدت زمان زیادی صنعت ساخت‌وساز به نرم‌افزارهایی مانند اتوکد (AutoCAD) وابسته بود. این نرم‌افزارها مجموعه‌ای یکپارچه از کدهایی هستند که عملیاتی را روی داده‌ها انجام می‌دهند. این برنامه‌ها به منابعی نیاز دارد که تبلت‌ها، گوشی‌ها و دیگر تجهیزات قابل حمل فاقد آن هستند؛ همانند حافظه (RAM) به میزان زیاد، درایو دیسک سخت و یا هارد درایوهای بزرگ و همچنین پردازشگرهای قدرتمند و مناسب. در حالیکه نرم‏‌افزارهای گوشی‌های هوشمند اساساً متفاوت بوده و آن وسعت عملیاتی رایانه‌های ثابت را ندارند. حتی در گوشی‌های هوشمند برای کاستن از پهنای باند و یا کارایی با حافظه کم و یا رسیدن به سرعت مناسب پردازشگر، از فایل‌‌هایی با فرمت متفاوت همچون DWF استفاده می‌شود.
نرم‏‌افزارها در گوشی‌ها به دلایل بالا اغلب از نظر اندازه و وسعت محدود شده‌اند. بنابراین برای طراحی یک کار اغلب به چندین نرم‌‏افزار نیاز است که تعداد و نوع آن‌ها بر حسب نوع کار تفاوت می‌کند. برای مثال ممکن است یک نرم‌‏افزار فقط برای بررسی فایل‌ها و نرم‌‏افزار دیگری فقط برای ایجاد نقشه‌ها طراحی شده باشند.
نتیجه اینکه طراحان ممکن است برای کارهای خود به مجموعه‌ای از نرم‌‏افزارها نیازمند باشند. مثلاً هر کدام از کاربران به نرم‌‏افزارهایی برای دسترسی به کل داده‌های خود، ذخیره فایل‌ها، ایمیل‌ها، نقشه‌ها، مدارک‌صفحات گسترده، طرح‌ها، ارائه تصاویر (رندرینگ)، پرتال‌های پروژه، عکس‌ها و غیره نیاز دارند. خوشبختانه بسیاری از این نرم‌‏افزارها رایگان بوده و یا با صرف هزینه‌ای ناچیز در سیستم‌ عامل‌های اندروید و iOS قابل دسترسی هستند.
داده‌های فناوری بیم (BIM) اغلب بسیار حجیم هستند. با پیشرفت‌هایی که در زمینه پهنای باند گوشی‌های همراه صورت گرفته است (LTE و 4G) شرکت‌های ارائه دهنده تجهیزات، سیستم انتقال داده‏‌ها در فضای ابری (Cloud) را به گوشی‌های همراه افزوده‌اند.
داده‌های فناوری بیم (BIM) می‌تواند بسیار غنی باشند. برای همین لازم است نرم‌‏افزارهایی برای استخراج داده‌ها از یک مدل ساده توسعه یابند. اطلاعاتی همچون کمیت‌های مختلف و یا پلان ها و نماهای متفاوت، داده‌هایی در فرمت COBie و همچنین مدل‌های سه‌بعدی کم حجم می‏‌تواند هر کدام مورد استفاده قرار گیرند.

انواع اپلیکیشن‌ها در صنعت ساخت‌وساز

بطورکلی دونوع نرم‌‏افزار در صنعت ساخت‌وساز وجود دارد. گروه اول نرم‌‏افزارهایی هستند که به تنهایی قابل استفاده هستند و امکاناتی را برای طراحی، بررسی و ارسال اطلاعات در اختیار کاربران قرار می‌دهند. گروه دیگر همچون نرم‌‏افزارهای شرکت بنتلی (Bentley) امکاناتی را برای اتصال کاربر از طریق گوشی همراه به زیرساخت‌هایی که شرکت در فضای ابری ایجاد کرده است، فراهم می‌کنند.
گفتنی است شرکت اتودسک (Autodesk) نیز برنامه‌ای عرضه کرده است که می‌تواند در سیستم فضای ابری کارایی داشته باشد. در این برنامه تنها تصاویر تهیه شده از سرور مرکزی می‌تواند در گوشی‌های همراه پخش شود. در واقع در این حالت یک گوشی هوشمند و یا یک تبلت نقش یک ترمینال اطلاعاتی را بازی می‏‌کند‏ و دیگر نیاز به مشخصات سخت‏‌افزاری بالایی ندارد. به این ترتیب می‌توان نتیجه بصری حاصله از برنامه‌هایی مانند رویت (Revit) را در یک فاصله دور، مثلاً در یک کارگاه عمرانی پخش نمود. شاید در آینده‌ای نزدیک بتوان به همه نرم‌فزارهای گروه‏‌های عمرانی از همین طریق دسترسی پیدا کرد.

اینترنت وای-‌فای و یا اینترنت 4G

تجربه ثابت کرده است که تجهیزاتی که اتصال به وای-‌فای و اینترنت گوشی (3G/4G) را با هم تلفیق کرده‌اند، بهترین ابزارها برای پشتیبانی از نرم‌‏افزارهای صنعت ساخت‌وساز را به همراه دارند. به این دلیل که وقتی اینترنت وای-فای در دسترس نباشد می‌توان برای دسترسی به اطلاعات از اینترنت گوشی‌های همراه استفاده کرد. البته برخی از نرم‌‏افزارها ذخیره اطلاعات را در سطح منطقه و به‌صورت محدود برای دسترسی آفلاین میسر می‏‌سازند. گروهی دیگر از تبلیت‌ها نیز با اتصال به یو.اس.بی (USB) فایل‌ها را منتقل می‌کنند.
از آنجا که سامانه بیم (BIM) یک فناوری جهانی است و کاربران نیاز دارند تا در مناطق مختلف با یکدیگر ارتباط داشته باشند، ارتباط اینترنتی اهمیت بسیار زیادی دارد. هزینه رومینگ در برخی از کشورها بسیار زیاد است. شاید بهتر آن باشد که کسانی که با سفر به کشورهای مختلف برای ارائه و هماهنگی پروژه اقدام می‌کنند، سیستم وای-فای را در اولویت قرار دهند و یا در بدو ورود از یک سیم‌کارت محلی استفاده کنند. این مسئله در کشورهایی مانند ایالات متحده که بسیاری از تأمین‌کنندگان سیم‌کارت همچون AT&T برای ثبت‌نام سیم‌کارت به کدپستی و کارت اعتباری آمریکایی نیاز دارند سخت‌تر هم می‌شود.
همچنین استفاده از اینترنت گوشی همراه نیاز به باتری قدرتمند و شارژهای پشتیبان نیز دارد. تدابیر برای شارژ گوشی‏‏‌های هوشمند و یا تبلت‌ها مقوله متفاوتی است که با توجه به صفحه نمایشگر بزرگ نیاز به برق بیشتری نیز پیدا می‏‌کنند. البته با خاموش کردن دیگر می‌توان به صورت موقت این مشکل را برطرف کرد اما آینده بهره‌‏برداری از این تجهیزات در گرو تدابیری برای حل مشکل شارژ این تجهیزات است.

آینده نرم‌‏افزارهای صنعت ساخت‌وساز

گمانه‌های فراوانی در مورد نسل آینده لپ‌تاپ‌ها و گوشی‌های همراه انجام گرفته است. بی‌شک باتری‌های این تجهیزات قدرتمند‌تر خواهند شد و تجهیزاتی قابل حمل برای کارگاه‌های عمرانی عرضه می‌شود. آنچه مسلم است در آینده محاسبات و مدلسازی به سمت سیستم فضای ابری سوق پیدا می‏‌کند. در این حالت تمام آنچه مورد نیاز است وجود یک پایانه یارانه‌ای در محل کار است. در این صورت می‌توان از تبلت‌های بزرگتری، مثلاً با سایز 27 اینچ استفاده کرد.
منظور از پایانه رایانه‌ای یک دستگاه سخت‌افزاری الکترونیکی یا الکترومکانیکی است که از آن برای ورود داده‌ها و نمایش داده‌ها از یک رایانه یا یک سامانه دیجیتالی استفاده می‌شود. در این دستگاه هیچگونه فرآیندی بر روی داده‌ها انجام نمی‌گیرد و صرفا جهت نمایش استفاده می‌‏شود.

برنامه اجرایی مدلسازی اطلاعات ساختمان (BEP) چیست؟

بیمانا: یک برنامه اجرایی مدلسازی اطلاعات ساختمان (یا به اختصار BEP) بخش لازم و ارزشمند پروژه‌های جدید ساختمانی است. ضروری است تا مدیریت پروژه در فرایند انجام پروژه‌های ساخت‌وساز، از اجرای درست کارها و همچنین همکاری مناسب کارکنان اطمینان حاصل نماید. برنامه اولیه اجرایی مدلسازی اطلاعات ساختمان اغلب قبل از امضای قرارداد، تهیه شده و سپس چگونگی برنامه‌ریزی و زمانبندی آن تدوین می‌گردد. وقتی قرارداد نهایی شد، برنامه اجرای مدلسازی با BEP ثانویه با تمرکز بر قابلیت‌های زنجیره تأمین و تدارکات تهیه می‌شود.
برنامه اجرایی مدلسازی به گروه‌ها و تیم‌های مختلف پروژه به منظور اجرای کارها و وظایف خود در پروژه بر اساس برنامه زمان‌بندی کمک می‌کند. بر اساس این برنامه اجرایی، موانع و یا جزئیات فرعی و کوچک که نیاز به تغییر دارند، مشخص خواهند شد. شاید مزیت اصلی این برنامه کمک به دست‌اندرکاران پروژه و کمک به پیگیری آنها برای پیشرفت کارهای پروژه باشد. اگر برنامه اجرایی مدلسازی اطلاعات ساختمان به درستی صورت بگیرد، ترسیم افق کلی پروژه تضمین می‌شود. درنتیجه شانس بیشتری برای تکمیل به‌موقع و مطابق بودجه پروژه وجود خواهد داشت.

شروط موفقیت برنامه اجرایی

"ارتباط موثر"، مولفه اصلی موفقیت در تمامی پروژه‌های ساخت‌و‌ساز است. برای موفقیت در کار لازم است تا افراد مختلف در بخش‌های مختلف مهندسی و حوزه‌های مختلف کاری به یک هدف واحد دست پیدا کنند. راهکار دستیابی به این هدف ارتباط قوی و موثر بین افراد مختلف درگیر در پروژه است. همچنین برنامه اجرایی مدلسازی اطلاعات ساختمان نیازمند به یک تیم منسجم است. تیم پروژه برای تهیه این برنامه باید از مراحل ابتدایی کار تا تکمیل نهایی آن با یکدیگر همکاری کنند. پر‌واضح است که این همکاری مزیت‌هایی هم دربر دارد. مثلاً این انسجام و همراهی موجب ایجاد یک "هدف گروهی قوی" در بین بخش‌های مختلف مهندسی می‌شود.
بدیهی است که هر پروژه ساخت‌وسازی به "شفافیت" نیازمند است. یعنی در برنامه اجرایی مدلسازی اطلاعات ساختمان باید تمامی ذینفعان شامل کارفرمایان، سازندگان، پیمانکاران و نهایتاً تیم اجرایی و ساخت مشخص باشند. هر گروهی باید نسبت به کاری که انجام می‌دهد تصویر روشنی در ذهن داشته و از نقش خود کاملاً آگاه باشد. چنین وضعیتی تنها در یک محیط خالی از تنش و آرام حاصل خواهد شد. از سوی دیگر عوامل ناشناخته‌ در اغلب پروژه‌های ساخت‌وساز وجود دارند. نکته مهم آن است که عوامل مختلف همچون شرایط آب‌و‌هوایی نیز می‌توانند حتی بهترین برنامه‌های اجرایی طرح‌ریزی شده را از مسیر مناسب خود منحرف کنند.
در یک برنامه اجرایی مناسب همه دست‌اندرکاران پروژه درک روشنی از فرایند اجرا دارند و در صورت ایجاد مانع احتمالی در مسیر انجام پروژه، راهکار مناسبی برای غلبه بر آن وجود خواهد داشت. درواقع برنامه اجرایی مدلسازی اطلاعات ساختمان، کتاب قانون ساخت‌وساز پروژه بوده که در آن وظایف دست‌اندرکاران پروژه به تفصیل تشریح شده و مشخص شده است که چه کسانی برروی چه قسمتی از پروژه و در چه زمانی کار می‌کنند و وظایف هر یک از آنان چگونه است. در این برنامه مستندات مراحل مهم پروژه، دستورات لازم به همراه جزئیات مربوط به زنجیره تأمین و نگهداری، روش‌های کار و فناوری‌های بکار گرفته شده و دیگر موارد مهم نشان داده می‌شوند.
روی هم رفته برنامه اجرایی مدلسازی اطلاعات ساختمان یا BEP، به عنوان بخشی ضروری از هر پروژه ساخت‌وساز و اجرایی قلمداد می‌شود. در صورت اجرای مطلوب این فرایند می‌‏توان امید داشت که هیچ پرسشی در رابطه با پروژه بی‏‌پاسخ نخواهد ماند. البته هر پروژه اجرایی شرایط خاص خود را داشته و نیازمند یک برنامه اجرایی متفاوت است. اما مسئله مهم و قابل توجه آنست که با اجرای یک برنامه اجرایی درست و مناسب، شانس موفقیت پروژه افزایش می‌یابد.