تحول دیجیتال و صنعتی‌سازی؛ مسیر نجات صنعت ساختمان

به گزارش صما، صنعت ساختمان امروز با چالش‌های جدی مانند افزایش هزینه‌ها، کمبود نیروی ماهر و فشار فزاینده برای کاهش اثرات زیست‌محیطی دست‌وپنجه نرم می‌کند. در پاسخ به این شرایط، رویکردهای نوینی برای بهبود فرآیند تولید شکل گرفته‌اند که می‌توانند مسیر این صنعت را به سمت بهره‌وری بالاتر و هزینه‌های کمتر هدایت کنند.

ناب‌سازی و حذف اتلاف؛ نخستین گام

روش‌های ناب (Lean) که ریشه در صنعت تولید دارند، با هدف حذف فعالیت‌های بدون ارزش‌افزوده وارد صنعت ساختمان شده‌اند. آمارها نشان می‌دهد پروژه‌هایی که به‌طور جدی از این روش‌ها استفاده می‌کنند، سه برابر بیشتر از سایر پروژه‌ها زودتر از موعد به پایان می‌رسند و دو برابر بیشتر در چارچوب بودجه باقی می‌مانند.

یکی از پرکاربردترین ابزارهای ناب، روش 5S است که شامل پنج مرحله مرتب‌سازی، نظم، پاکیزگی، استانداردسازی و پایداری می‌شود. این روش با حذف مصالح و تجهیزات اضافی، چیدمان منظم ابزار، نظافت روزانه کارگاه، ایجاد استانداردهای بصری و بازبینی دوره‌ای، به افزایش ایمنی و کارایی در کارگاه کمک می‌کند. کارشناسان توصیه می‌کنند برای تثبیت این روش، آن را به رقابتی گروهی تبدیل کنید؛ امتیازدهی به تیم‌های مختلف و تشویق آن‌ها برای شکستن رکوردها، نقش مهمی در نهادینه‌شدن 5S دارد.

BIM و فناوری‌های دیجیتال؛ هوشمندسازی فرآیند ساخت

مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) و فناوری‌های مرتبط، یکی از بنیادی‌ترین راهکارها برای هوشمندسازی فرآیند ساخت به شمار می‌رود. چارچوب جامعی برای ادغام BIM و روش‌های ناب توسعه یافته که شامل آموزش، همکاری، مدیریت ریسک و بهبود مستمر می‌شود. هدف این ادغام، بهینه‌سازی فرآیندها، کاهش اتلاف و بهبود نتایج پروژه است.

نتایج یک مطالعه میدانی در عربستان سعودی بر روی یک پروژه عظیم، نشان می‌دهد که ادغام BIM و فناوری‌های نوظهور با روش‌های ناب می‌تواند به بهبود ۲۵ درصدی در بازدهی هزینه‌ها و افزایش ۴۰ درصدی سرعت تحویل در مرحله طراحی منجر شود. در این مطالعه، بهره‌وری ۲۵ درصد افزایش یافت و ۱۰۰ درصد از فعالیت‌های بدون ارزش‌افزوده حذف شدند.

برای غلبه بر موانع پیاده‌سازی ناب، مانند عدم قابلیت اطمینان فرآیند، از شبیه‌سازی برای پیش‌بینی تأثیر تأخیرها استفاده می‌شود. همچنین سنسورهای متصل به اینترنت اشیا (IoT)، موقعیت و مصرف مصالح را به‌طور خودکار ردیابی کرده و داده‌های لحظه‌ای را برای مدیریت بهتر در اختیار قرار می‌دهند.

صنعتی‌سازی و تولید خارج از کارگاه

انتقال بخش بزرگی از فرآیند ساخت از کارگاه به محیط‌های کنترل‌شده کارخانه، یکی از تحول‌آفرین‌ترین رویکردهاست. پروژه‌هایی مانند SmartFabrik در فرانسه با هدف تبدیل کارگاه ساختمانی به محل مونتاژ به جای محل شکل‌دهی مصالح طراحی شده‌اند. این روش با تولید قطعات صنعتی در خارج از کارگاه، مشکلات مربوط به کیفیت، ایمنی و اتلاف ذاتی کار در محل را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد.

یک مرکز تحقیقاتی در آلمان، خط تولید رباتیکی برای قطعات بتنی مدولار راه‌اندازی کرده است. در این خط، سه ربات صنعتی زنجیره تولید آرماتور، قالب‌بندی و عمل‌آوری سریع بتن را با دقتی کمتر از ۲ میلی‌متر انجام می‌دهند. یک محفظه عمل‌آوری با شرایط کنترل‌شده، فرآیند سخت‌شدن بتن را به تنها ۱ ساعت کاهش می‌دهد.

استفاده از نقشه‌برداری جریان ارزش (VSM) برای شناسایی و رفع ناکارآمدی‌ها در خطوط تولید کارخانه‌های سازه‌های مدولار، یکی دیگر از راهبردهای کلیدی است. این روش با شناسایی دقیق گلوگاه‌ها، به کاهش زمان و هزینه‌های تولید منجر می‌شود.

ساخت افزایشی و رباتیک؛ مرز جدید نوآوری

پیشرفته‌ترین سطح نوآوری به استفاده از رباتیک و چاپ سه‌بعدی در ساختمان‌سازی اختصاص دارد. پروژه اروپایی AM2PM با هدف متحول‌سازی کارگاه‌های ساختمانی برای بناهای چندطبقه، به دنبال کاهش ۵۰ درصدی مصرف مواد و کربن نهفته در ساختمان‌هاست. این پروژه سیستمی از ربات‌های همکار را توسعه می‌دهد که با استفاده از مدل‌های هوش مصنوعی برای پیش‌بینی و کنترل فرآیند ساخت و طراحی رایانه‌ای قطعات، در کارگاه به‌صورت هماهنگ و ایمن فعالیت می‌کنند. این رویکرد می‌تواند سالانه تا ۲۹ میلیون تن از انتشار CO2 بکاهد.

موانع اصلی و راه‌های غلبه بر آن‌ها

پیاده‌سازی این راهبردها بدون مانع نیست. کمبود دانش و مهارت و مقاومت در برابر تغییر، از مهم‌ترین موانع هستند که با آموزش و ایجاد برنامه‌های توسعه مهارت قابل حل‌اند. هزینه‌های اولیه برای سرمایه‌گذاری در فناوری‌های جدید نیز به دلیل بازگشت سرمایه بلندمدت از طریق صرفه‌جویی در زمان و هزینه توجیه‌پذیر می‌شود. فقدان فرآیندهای قابل اعتماد نیز با استفاده از فناوری‌های دیجیتال مانند شبیه‌سازی و اینترنت اشیا تا حد زیادی قابل کاهش است.

صنعت ساختمان در آستانه یک تحول اساسی قرار دارد. حرکت از روش‌های سنتی به سمت یک رویکرد صنعتی، دیجیتال و مبتنی بر داده، نه تنها راهی برای بقا، بلکه فرصتی طلایی برای افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها و پاسخ به الزامات زیست‌محیطی است.