يمر قطاع البناء في إسبانيا بفترة لم يعد التحديث خياراً، بل أصبح ضرورة إذا كنت ترغب في الحفاظ على قدرتك التنافسية. بالمقارنة مع الأسواق الأخرى. في هذا السياق، أصبحت الورقة البيضاء التي تم تقديمها مؤخراً حول الروبوتات في قطاع البناء مرجعاً أساسياً لفهم وجهة هذا القطاع في السنوات القادمة.
التقرير، الذي مدفوع بـ المنصة التكنولوجية الإسبانية للبناء (PTEC) بالتعاون مع مجموعة الروبوتات HispaRob وقد تم تقديمها في وزارة العلوم والابتكار والجامعات، وهي تحلل الوضع الحالي للقطاع، وتكشف عن أوجه القصور التكنولوجية الرئيسية فيه، وتقترح خارطة طريق واضحة لدمج الروبوتات والأتمتة والذكاء الاصطناعي والمنهجيات الرقمية مثل BIM في جميع مراحل دورة حياة المشاريع.
قطاع رئيسي للاقتصاد يعاني من عجز تكنولوجي خطير
تبدأ الورقة البيضاء بالتذكير بأهمية قطاع البناء في الاقتصاد الإسباني: يمثل هذا القطاع حوالي 5,3% من الناتج المحلي الإجمالي الوطني، ويوظف بشكل مباشر مئات الآلاف من الأشخاص.مع نسيج أعمال يتألف بشكل رئيسي من شركات صغيرة ومتوسطة متخصصة. وعلى الرغم من حجمه، تؤكد الوثيقة أن قطاع البناء يحافظ على مستوى عالٍ من الرقمنة. الروبوتات التعاونية أقل بكثير من مثيلاتها في الصناعات الأخرى.
وفقًا للبيانات التي تم جمعها ، إيرادات القطاع في ازدياد والنشاط لا يزال قوياً.إلا أن الإنتاجية لا تتطور بنفس الوتيرة. ويعزى هذا التفاوت إلى حد كبير إلى بطء تبني التقنيات المتقدمة في قطاع الإنشاءات، سواء في المباني أو البنية التحتية، مما يشكل خطراً في سياق دولي تتنافس فيه شركات الإنشاءات الكبرى على الكفاءة والابتكار والقدرة على التنفيذ.
يحذر المستند من أن التقارب بين ستُحدث الروبوتات والذكاء الاصطناعي تحولاً جذرياً في المفاهيم السائدة.إن ظهور الآلات والأنظمة القادرة على العمل في بيئات معقدة ومتغيرة مثل مواقع البناء سيسمح بأتمتة المهام التي لا تزال اليوم يدوية ومتكررة، وفي كثير من الحالات خطيرة.
من وجهة نظر PTEC و HispaRob، الأمر لا يتعلق فقط بإضافة المزيد من الآلاتبل بالأحرى لتغيير الطريقة التي نخطط بها ونصمم وننفذ ونحافظ على ونفكك البنى التحتية والمباني، مع دمج البيانات والأدوات الرقمية في جميع المراحل.
نظرة شاملة على الدورة الكاملة: من التصميم إلى الهدم
من أبرز سمات الورقة البيضاء ما يلي: نهج دورة الحياة الكاملة للبناءلا يقتصر التحليل على مرحلة البناء، بل يشمل كل شيء بدءًا من التصميم الأولي وحتى الهدم و إدارة النفايات واستغلالها الأمثل، بما في ذلك التشغيل والصيانة.
تتيح هذه الرؤية الشاملة تحديدًا أكثر دقة حيث يكون من المنطقي إعطاء الأولوية للروبوتات والرقمنةتُركز الوثيقة بشكل خاص على الترابط بين المراحل: التصميم، والتنفيذ، والتشغيل، ونهاية العمر الافتراضي. فعندما تتدفق المعلومات بسلاسة بين جميع هذه الخطوات، تقل الأخطاء، وتنخفض التكاليف المتراكمة، وتتحسن إمكانية تتبع المواد والمعدات.
يعرض النص الورقة البيضاء على أنها دليل عملي مصمم للشركات والإدارات ومراكز الأبحاثإنها ليست مجرد دراسة فنية، بل هي وثيقة لدعم اتخاذ القرارات، تساعد في تحديد الحلول الناضجة بالفعل والتقنيات الناشئة التي ينبغي مراقبتها عن كثب لتنفيذها على المدى القصير والمتوسط، بما في ذلك التقنيات الجديدة. منهجيات الطباعة ثلاثية الأبعاد.
يتماشى هذا النهج الشامل مع الاتجاهات المنتشرة بالفعل في دول أوروبية أخرى، حيث مزيج من نمذجة معلومات المباني (BIM) والتوائم الرقمية والروبوتات بدأ هذا الأسلوب يصبح المعيار لإدارة المشاريع المعقدة، بدءًا من البنى التحتية الكبيرة وصولًا إلى المباني الفريدة ومشاريع إعادة التأهيل.
الإنتاجية والتكاليف والجودة: التأثير المباشر للروبوتات
من بين أبرز الاستنتاجات الكمية، تنص الورقة البيضاء على ما يلي: إدخال الروبوتات التعاونية (الكوبوتات) والأنظمة الآلية في مهام مثل التصنيع المسبق أو مناولة المواد أو التجميع، يمكن أن يعزز إنتاجية بعض العمليات بنسبة تصل إلى 35٪.
يعتمد التقرير على استطلاعات رأي أجريت على شركات البناء والتي تشير إلى أن يؤدي استخدام الحلول الآلية إلى تقليل حالات الفشل بنحو 40%. بالمقارنة مع الطرق اليدوية البحتة. قلة الأخطاء تعني تقليل إعادة العمل، وتقليل هدر المواد، وجدول زمني للبناء أكثر توافقاً مع المواعيد النهائية المخطط لها.
التصنيع و البناء المسبق المعياري إنهم يحتلون مكانة بارزة. وفقًا للوثيقة، يستخدم حوالي 85% من المهنيين في هذا القطاع بالفعل أنظمة صناعية بدرجة أو بأخرى.تسمح هذه المنهجيات بتقصير دورة البناء بما يصل إلى ثلثي المدة وتحقيق وفورات في التكاليف تقدرها الورقة البيضاء بنحو 35٪، مما يعزز دور الأتمتة كرافعة رئيسية للكفاءة.
بالتوازي مع ذلك، يُلاحظ أيضاً تحسن في الجودة: عمليات أكثر قابلية للتكرار، يتم التحكم بها بواسطة أجهزة استشعار ومراقبتها في الوقت الفعليفهي تقلل من التباينات وتسهل الامتثال للمعايير الفنية والتنظيمية المتزايدة الصرامة، لا سيما في مجالات مثل كفاءة الطاقة أو متانة البنية التحتية.
تتضمن الوثيقة أمثلة ملموسة، مثل روبوتات النقل الداخلي قادرة على خفض تكاليف الخدمات اللوجستية بنسبة 7% تقريباً أنظمة التتبع والمراقبة في الموقع التي تزيد الإنتاجية بنحو 20%، أو أدوات متطورة لـ فرز النفايات مما يزيد معدل التعافي بنحو 12%.
الأمن الوظيفي والاستدامة: ميزتان إضافيتان رئيسيتان
وبعيداً عن التكاليف والمواعيد النهائية، تركز الورقة البيضاء على جانبين حساسين بشكل خاص في مجال البناء: سلامة العمال والأثر البيئيلا تزال صناعة البناء واحدة من القطاعات التي تشهد أعلى معدلات حوادث العمل في إسبانيا، ولهذا السبب يُنظر إلى الروبوتات على أنها حليف استراتيجي للحد من الحوادث.
تشير البيانات التي تم تجميعها في التقرير إلى أن إن الضرر الصحي المرتبط بالمهام الروبوتية أقل من 40% من الضرر المسجل في الوظائف اليدوية المماثلة.من خلال إبعاد الناس عن العمليات الأكثر إرهاقاً أو تكراراً أو خطورة، يتم تحسين الحماية من الإصابات والسقوط والإجهاد المفرط أو التعرض للبيئات المعادية.
وفيما يتعلق بالاستدامة، يسلط النص الضوء على أن الجمع بين مناهج مثل البناء الرشيق باستخدام التقنيات الروبوتية وأنظمة البيانات يسمح ذلك بتحسين تدفقات المواد وتقليل النفايات المرسلة إلى مكبات النفايات بشكل كبير، مما يحقق تخفيضات تصل إلى 32٪ في بعض الحالات.
هذا الانخفاض في النفايات، بالإضافة إلى تحسين تخطيط المخزونات وأعمال الحفر والخدمات اللوجستية الداخلية، يساعد ذلك على تقليل الأثر البيئي لكل مشروع.هذا جانب يتم رصده بشكل متزايد من قبل الإدارات العامة وصناديق الاستثمار التي تمول مشاريع البنية التحتية والإسكان الكبيرة.
تشير الورقة البيضاء إلى أن هذه التطورات في مجالي الأمن والاستدامة تتماشى مع الأولويات التي حددها الاتحاد الأوروبي فيما يتعلق بالانتقال البيئي والرقميوهذا يتيح فرصًا للوصول إلى برامج التمويل المرتبطة بالابتكار وإعادة تأهيل الطاقة والاقتصاد الدائري.
التطبيقات العملية والتقنيات الناشئة في مجال البناء
تُخصص الوثيقة قسماً كبيراً لمراجعة تطبيقات الروبوتات والأتمتة التي هي بالفعل في مرحلة الاختبار أو التنفيذ في أنواع مختلفة من المشاريع، سواء في إسبانيا أو في البيئة الأوروبية.
في قطاع البناء، يتم تحديد الفرص في روبوتات البناء، وأنظمة التغليف الآلية، وحلول التشطيبات الداخلية، وأدوات إعادة التأهيليكتسب هذا المجال أهمية خاصة نظراً لارتفاع أسعار المساكن والحاجة إلى التدخل في المباني القائمة لتحسين كفاءتها في استهلاك الطاقة؛ بالإضافة إلى ذلك، بدأت تظهر حالات مع طباعة 3D ينطبق على القطاعات الصناعية ذات الصلة.
في الهندسة المدنية، ينصب التركيز على الحفارات، والضواغط، والرافعات، وغيرها من الآلات الثقيلة المجهزة بأنظمة تحكم ذكيةوالتي تتكامل مع نمذجة معلومات المباني (BIM) ونظم المعلومات الجغرافية (GIS). يسهل هذا التكامل تخطيط أعمال الحفر، ومراقبة الإنتاج، والكشف المبكر عن الانحرافات.
تشمل التقنيات الأساسية الموضحة في الورقة البيضاء ما يلي: الروبوتات الأرضية المتنقلة، والطائرات بدون طيار، وأجهزة التلاعب، والهياكل الخارجية، أجهزة استشعار متطورة (ليدار، الموجات فوق الصوتية، إلخ).أنظمة تحديد المواقع GPS/IMU، والتوائم الرقمية، والطباعة ثلاثية الأبعاد، والواقع المعزز، وشبكات الجيل الخامس 5Gتتيح كل هذه المكونات، التي يتم تنسيقها من خلال الذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات، وظائف مثل الملاحة الذاتية، والفحص التلقائي للبنية التحتية، والصيانة التنبؤية.
تشمل حالات الاستخدام البارزة نماذج الذكاء الاصطناعي القائمة على شبكات عصبية قادرة على مراقبة حالة الرصف في الوقت الفعلي كما تُتيح هذه الأنظمة التمييز بدقة عالية بين الأسطح الجافة والثلجية والجليدية، مما يقلل من مخاطر الحوادث على الطرق السريعة. وتُذكر أيضاً أنظمة إدارة الأساطيل في مشاريع الهندسة المدنية، المدعومة ببيئات التوأم الرقمي التي تراقب كفاءة الآلات ومستويات استخدامها.
رأس المال البشري والمواهب وتنظيم الأعمال
إحدى الأفكار التي تكررت في الورقة البيضاء هي أن إن تحول القطاع ليس تكنولوجياً فحسب، بل هو أيضاً تنظيمي وعلى مستوى الأفراد.بحسب الوثيقة، فإن دمج الروبوتات والأنظمة الذكية دون تكييف ثقافة الشركة ومهارات الفرق هو وصفة للإحباط.
لذلك، يصر التقرير على يلزم تدريب كل من الكفاءات الفنية والإدارة الوسطى والعليا في مواضيع مثل الروبوتات والأتمتة وتحليل البيانات والذكاء الاصطناعي، بطريقة تكمل المعرفة التقليدية للهندسة أو الهندسة المعمارية أو إدارة الإنشاءات.
يُنصح بإنشاء فرق متعددة التخصصات حيث يعمل متخصصو البناء جنبًا إلى جنب مع خبراء في البرمجيات وأجهزة الاستشعار، الروبوتات المتنقلة أو الأمن السيبراني، القادر على ترجمة تحديات المشروع إلى حلول تكنولوجية ملموسة وقابلة للتطبيق.
وتركز الورقة البيضاء أيضاً على استقطاب المواهب الشابة والاحتفاظ بها، بالإضافة إلى الكفاءات المتخصصة في التقنيات الناشئة.قد تعيق الفجوة بين الأجيال في هذا القطاع والمنافسة من المجالات الأخرى الأكثر رقمنة دمج المهنيين المؤهلين، لذلك يُقترح تعزيز العلاقات مع الجامعات ومراكز التدريب المهني وبرامج إعادة التدريب الوظيفي.
بالإضافة إلى ذلك، يتم تشجيع الشركات على مراجعة هياكلها الداخلية ونماذج إدارتها، تعزيز بيئات أكثر تعاونًا وابتكارًا التي تسهل التنفيذ التدريجي للحلول الجديدة، بدءًا من المشاريع التجريبية في مشاريع محددة وصولاً إلى عمليات النشر واسعة النطاق في جميع أنحاء المؤسسة.
العوائق، والإطار التنظيمي، والحاجة إلى طرح تدريجي
لا تتجاهل الورقة البيضاء العقبات التي لا تزال تعيق الاستخدام الواسع النطاق للروبوتات في مجال البناء. ومن بين أكثر العوائق التي يتم ذكرها بشكل متكرر ما يلي: ارتفاع التكلفة الأولية للاستثماراتوخاصة بالنسبة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة الحجم، فضلاً عن تحديات التكامل مع الأنظمة الحالية ونقص الموظفين ذوي التدريب المتخصص.
كما ذكر هو مقاومة التغيير الثقافي داخل بعض المنظماتبالإضافة إلى القيود التكنولوجية الناتجة عن نقص الاتصال في بعض بيئات البناء، حيث لا يكون من الممكن دائمًا الحصول على شبكات موثوقة تدعم الحلول المتقدمة القائمة على البيانات في الوقت الفعلي.
في المجال التنظيمي، يسلط التقرير الضوء على أهمية أطر العمل مثل اللائحة (الاتحاد الأوروبي) 2023/1230 بشأن الآلات والمعايير الدولية مثل ISO/TS 15066 (الروبوتات التعاونية)، ISO 17757 (الآلات المستقلة) أو ISO 23725 (قابلية التشغيل البيني للنظام)، والتي ستكون أساسية لضمان السلامة والثقة والتوافق بين المعدات من مختلف الشركات المصنعة.
في ضوء هذا السيناريو، تقترح شركة PTEC ومؤلفو الوثيقة ما يلي: التبني التدريجي للروبوتاتبدءاً من مشاريع ملموسة تسمح لنا بإظهار نتائج ملموسة في مجالات مثل السلامة والجودة أو أتمتة المهام الروتينية، مما يقلل من تصور المخاطر ويولد التعلم الداخلي.
يركز الكتاب الأبيض بشكل خاص على تعزيز التدريب، ودعم الشركات الصغيرة والمتوسطة والشركات الناشئة، والاستفادة بشكل أفضل من برامج البحث والتطوير. متاح على المستويين الوطني والأوروبي. الفكرة هي ترسيخ منظومة ابتكارية تسهل نقل المعرفة بين الأوساط الأكاديمية ومراكز التكنولوجيا وشركات البناء.
التعاون، والنظام البيئي الابتكاري، والخطوات التالية للقطاع
يبرز التعاون كأحد المحاور الرئيسية للوثيقة. وتنص الورقة البيضاء على أن لا يمكن معالجة التحول التكنولوجي في مجال البناء بمعزل عن كل شركة على حدة.لكنها تتطلب تنسيقًا فعالًا بين الشركات والإدارات العامة والجمعيات القطاعية والجامعات ومراكز البحوث.
يؤكد مركز PTEC على الحاجة إلى بناء نظام بيئي للابتكار أكثر تنظيماً، مما يسهل إنشاء شركات ناشئة تكنولوجية جديدة وشركات فرعية تهدف إلى حل تحديات محددة في العمل، ويعزز تداول الأفكار والنماذج الأولية والممارسات الجيدة بين جميع الجهات الفاعلة المعنية.
في هذا السياق، تُطرح الروبوتات كإحدى المواضيع الرئيسية للمؤتمر الأول حول الابتكار في البناء والتشييد والبنية التحتية والامتيازات (IC2)يهدف هذا الحدث، الذي تنظمه شركة PTEC بالتعاون مع جامعة كانتابريا وشبكة تجمعات البناء، إلى أن يكون بمثابة نقطة التقاء لتبادل الخبرات وقصص النجاح وخطوط العمل المستقبلية.
تسعى المنصة من خلال هذه الورقة البيضاء إلى تقديم وثيقة مرجعية للشركات والإدارات ومراكز البحوث، والتي توجه قرارات الاستثمار، وتحديد السياسات العامة، وتحديد أولويات مشاريع الابتكار المرتبطة بالروبوتات في مجال البناء.
بشكل عام، يضع التقرير الروبوتات، والأتمتة، والذكاء الاصطناعي، والاستخدام المتقدم لنمذجة معلومات المباني (BIM). باعتبارها ركائز لتحول جارٍ بالفعل، ولكنه لا يزال بحاجة إلى تسريع نشره حتى يتمكن قطاع البناء في إسبانيا وأوروبا من المنافسة في بيئة عالمية متزايدة التطلب والرقمنة.
