نمذجة معلومات المباني: 5 طرق قوية للذكاء الاصطناعي والأتمتة لإحداث ثورة في مجال البناء

صناعة الإنشاءات العالمية, تقدر قيمتها بـ $10,000,000,000,000,000,000 من الاقتصاد العالميقد تأخرت تاريخياً في الإنتاجية. ومع ذلك، وفقًا لموقع ResearchDive، أ

يفتح الذكاء الاصطناعي إمكانية سد فجوة الإنتاجية خرسانة #1. (التقرير هو هنا.)

تشجع السياسات في جميع أنحاء العالم على تبني الذكاء الاصطناعي. فعلى سبيل المثال, وقع الرئيس الأمريكي دونالد ترامب على أوامر تنفيذية في عام 2019 وفي يناير 2025ظاهريًا لإعطاء الأولوية للريادة الأمريكية في مجال الذكاء الاصطناعي. تشير مثل هذه الأوامر التنفيذية إلى دعم من أعلى إلى أسفل لدمج الذكاء الاصطناعي في صناعات مثل البناء.

فيما يلي، نستكشف خمس طرق قوية يُحدث بها الذكاء الاصطناعي والأتمتة ثورة في نمذجة معلومات البناء في مجال الإنشاءات، مع تطبيقات واقعية وآثار تجارية في كل مجال.

1. التصميم التوليدي: الإبداع القائم على الذكاء الاصطناعي في نمذجة معلومات المباني

أحد أكثر التطبيقات التحويلية للذكاء الاصطناعي في نمذجة معلومات المباني هو التصميم التوليديحيث تنتج الخوارزميات مئات خيارات التصميم وتقيّمها بسرعة بناءً على أهداف محددة. بدلاً من صياغة مخطط واحد أو اثنين يدويًا، يمكن للمهندسين المعماريين السماح للذكاء الاصطناعي باقتراح عدد لا يحصى من المخططات المحسّنة لعوامل مثل استخدام المساحة وكفاءة الطاقة والتكلفة وحتى الجماليات. على سبيل المثال, مشروع Autodesk's Project Discover لتصميم مكتبهم في تورونتو، حيث تم استخدام مخططات الطوابق من خلال معالجة تفضيلات الموظفين (مثل ضوء النهار والأماكن المجاورة) لإنشاء تخطيط مثالي لمساحة عمل تبلغ 60,000 قدم مربع آرتشيستار #1​ آرتشيستار #2.. تمكّن أدوات التصميم التوليدي المدمجة مع نمذجة معلومات المباني الفرق من:

• تسريع عملية التصميم: يعمل استكشاف التصميم القائم على الذكاء الاصطناعي على التخلص من أوجه القصور من خلال إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد وتكرارها على الفور. هذا تسريع دورات التصميم ويساعد على تحقيق رؤية العميل بشكل أسرع الخرسانة. من الناحية العملية، يمكن للمصمم إدخال متطلبات المشروع (الغرف، والقيود الهيكلية، وما إلى ذلك) والسماح للذكاء الاصطناعي باقتراح العديد من التكوينات القابلة للتطبيق في ساعات وليس أسابيع.
  
  
• تحسين لمعايير متعددة: باستخدام بيانات BIM، يقوم الذكاء الاصطناعي بتقييم كل خيار تصميم مقابل مقاييس الأداء. ويمكنه إيجاد الحلول التي توازن بين التكلفة واستخدام المواد والاستدامة. على سبيل المثال، يمكن للذكاء الاصطناعي تحديد المواد المناسبة بالكميات الصحيحة من أجل تقليل النفايات في الموقع أثناء تلبية الاحتياجات الهيكلية الخرسانة. وقد تجلى ذلك عندما ساعدت خوارزمية توليدية شركة يابانية دار دايوا تصميم مساكن حضرية على قطع أراضٍ صغيرة من خلال النظر في آلاف المخططات لزيادة كفاءة المساحة إلى أقصى حد archistar.ai​ archistar.ai.
  
  
• تعزيز التعاون والابتكار: يمكن لجميع أصحاب المصلحة مراجعة الخيارات التي تم إنشاؤها بالذكاء الاصطناعي عبر منصة مشتركة لنمذجة معلومات البناء، مما يؤدي إلى كسر الصوامع التقليدية. يعمل ذكاء التصميم الذي يتم جمعه عبر المشاريع على بناء قاعدة معرفية يستخرج منها التعلم الآلي رؤىً متعمقة، مما يؤدي إلى ممارسات أفضل في التصميمات المستقبلية الخرسانة. في نهاية المطاف، يشجع التصميم التوليدي على إيجاد حلول خارج الصندوق قد يتجاهلها البشر، مع احترام قيود العالم الحقيقي.
  

التأثير على الأعمال التجارية كبير: موافقات أسرع على التصميم، وأوامر تغيير أقل، وتصميمات أكثر ابتكاراً وإرضاءً للعملاء. من خلال تبني الذكاء الاصطناعي في مرحلة التصميم، يمكن للمطورين التجاريين تحسين تخطيطات أبراج المكاتب أو مراكز التسوق لتحقيق أقصى قدر من المساحة القابلة للتأجير وتوفير الطاقة، ويمكن لمطوري العقارات السكنية تهيئة المساكن بسرعة وفقًا لمواصفات العميل، ويمكن لمخططي الطاقة المتجددة وضع الألواح الشمسية أو توربينات الرياح تلقائيًا لتحقيق أعلى كفاءة. ينتج عن تصميم نمذجة معلومات المباني القائم على الذكاء الاصطناعي مبانٍ متوافقة مع المناخ وفعالة من حيث التكلفة مع أخطاء أقل - وكل ذلك يتم تسليمه في وقت أقل وصلة خرسانية.

2. التعلم الآلي للتخطيط التنبؤي والجدولة التنبؤية

تعاني مشاريع البناء من التأخير والتكاليف الزائدة عن الحد، ولكن التعلُّم الآلي (ML) يساعد فرق المشروع على استباق هذه التحديات. من خلال تحليل بيانات نمذجة معلومات المباني والسجلات التاريخية للمشروع، يمكن للذكاء الاصطناعي التنبؤ بالتأخيرات المحتملة في الجدول الزمني أو مشاكل الميزانية أو المخاطر قبل تتصاعد. تعمل هذه القوة التنبؤية على تحويل نمذجة معلومات المباني من نموذج ثلاثي الأبعاد ثابت إلى لوحة تحكم ديناميكية للمشروع تعتمد على الذكاء.

أدوات التخطيط المدعومة بالذكاء الاصطناعي توليد جداول البناء وتعديلها تلقائيًا. وقد أظهر الباحثون أنظمة التعلم الآلي التي إنتاج جداول زمنية للبناء مباشرةً من نماذج نمذجة معلومات المباني من خلال التعلم من المشاريع السابقة mdpi.com. في هذا المجال، حلول مثل سحابة أوراكل لذكاء البناء السحابية مراقبة بيانات المشروع باستمرار للإشارة إلى التأخيرات المحتملة واقتراح إجراءات تصحيحية أوراكل #1.

وبالمثل، يمكن لمنصة الذكاء الاصطناعي الخاصة بشركة ALICE Technologies إعادة تسلسل المهام بشكل سريع - إذا تأخر التسليم أو تأخر أحد أفراد الطاقم، يقترح البرنامج جداول زمنية جديدة وتخصيص موارد جديدة لإبقاء المشروع على المسار الصحيح blog.alicetechnologies #1. هذا النوع من 4D BIM (3D + الوقت) تسمح المحاكاة للفرق باختبار سيناريوهات "ماذا لو" مسبقًا blog.alicetechnologies #1وإيجاد مسار البناء الأكثر كفاءة.

تشمل الفوائد الرئيسية للتخطيط القائم على الذكاء الاصطناعي ما يلي:

• تنبؤات أكثر دقة: يتفوق الذكاء الاصطناعي في التعرف على الأنماط. فمن خلال استيعاب البيانات من العديد من عمليات الإنشاء السابقة، يتعلم الذكاء الاصطناعي العوامل التي تؤدي عادةً إلى تجاوزات. وفقًا لشركة Deloitte، يمكن للتقدير بمساعدة الذكاء الاصطناعي أن يقلل من الانحرافات في الميزانية والجدول الزمني 10-20% وتقليل الساعات الهندسية بنسبة 10-30% 10-30% وصلة خرسانية. بالنسبة لقادة الأعمال، هذا يعني بالنسبة لقادة الأعمال تقديم عروض وجداول زمنية مدعومة بالثقة المستندة إلى البيانات، مما يقلل من المفاجآت غير السارة.
  
  
• تخفيف المخاطر الاستباقية: وبدلاً من الاستجابة للمشاكل، يحصل مديرو المشاريع على تحذيرات مبكرة. على سبيل المثال، قد يقوم الذكاء الاصطناعي بتحليل نموذج نمذجة معلومات المباني ويكتشف أن تصنيع أحد المكونات الإنشائية الهامة متأخر عن الجدول الزمني المحدد، مما يؤدي إلى وضع خطط طوارئ. كما يمكن للذكاء الاصطناعي تقييم جودة الجدول الزمني الأولي للمشروع وتسليط الضوء على مناطق المشاكل المحتملة (مثل التسلسل غير الواقعي) قبل بدء الإنشاءات رابط أوراكل. يمنع اكتشاف المشكلات مسبقًا حدوث تغييرات مكلفة في مرحلة متأخرة.
  
  
• تحسين الموارد: يبحث التعلم الآلي عن طرق لإنجاز المزيد بموارد أقل. فقد يحدد أنه يمكن إعادة ترتيب عمل مقاولين من الباطن لتجنب وقت الخمول، أو يقترح الأحجام المثلى لطاقم العمل لكل مهمة بناءً على بيانات الإنتاجية. وفي مشاريع مزارع الطاقة الشمسية الكبيرة، فإن أدوات التخطيط القائمة على الذكاء الاصطناعي خفض تكاليف البناء بنسبة تصل إلى 30% من خلال ضبط استخدام العمالة والمعدات رابط blog.alicetechnologies.alicetechnologies. لا يؤدي تخصيص الموارد بشكل أكثر ذكاءً إلى توفير المال فحسب، بل يساعد أيضًا في معالجة نقص العمالة من خلال تعزيز إنتاجية القوى العاملة المتاحة.
  

من خلال الاستفادة من التحليلات التنبؤية في نمذجة معلومات المباني, المقاولون التجاريون يمكن أن توفر الإنشاءات المعقدة (المطارات والمستشفيات وغيرها) أقرب إلى التسليم في الوقت المحدد وفي حدود الميزانية, المطورون السكنيون توقع حدوث عوائق في سلسلة التوريد (مثل ارتفاع أسعار الخشب) وتعديل المشتريات، و مشاريع الطاقة المتجددة يمكن أن تبسط عملية بناء مزارع الرياح والطاقة الشمسية على الرغم من حالات عدم اليقين المتعلقة بالطقس والسماح بالشكوك.

وفي سياق عالمي، فإن تحسين كفاءة قطاع الإنشاءات ينطوي على مكاسب اقتصادية ضخمة، حيث تقدر شركة ماكنزي أن سد الفجوة الإنتاجية في قطاع الإنشاءات يمكن أن يضيف $1.6 تريليون دولار سنويًا للاقتصاد العالمي​ رابط ماكينزي. يعد تخطيط نمذجة معلومات المباني القائم على الذكاء الاصطناعي جزءًا أساسيًا من اغتنام هذه الفرصة.

3. الأتمتة والروبوتات المتكاملة مع نمذجة معلومات المباني

في موقع العمل، لا يقتصر دور الذكاء الاصطناعي على الكمبيوتر فحسب، بل يتحكم في الروبوتات والآلات الآلية التي تنفذ مهام البناء بسرعة ودقة. عند ربطها بنماذج نمذجة معلومات البناء، فإن هذه روبوتات البناء يمكن أن تؤدي أعمالاً تتطلب عمالة كثيفة حسب المواصفات بالضبط، مما يُحدث ثورة في كيفية بناء الهياكل. تتراوح الأتمتة في البناء من الأذرع الآلية والطابعات ثلاثية الأبعاد إلى المركبات ذاتية القيادة والطائرات بدون طيار، وكلها تعمل من خلال مخططات رقمية.

ومن الأمثلة الرئيسية على ذلك استخدام الروبوتات للمهام المتكررة مثل ربط حديد التسليح والتخطيط. يمكن للروبوت TyBOT (من شركة روبوتات البناء المتقدمة) ربط تقاطعات حديد التسليح على أسطح الجسور تلقائيًا بمعدل يزيد عن 1,100 ربطة عنق في الساعة رابط canada.constructconnect - أسرع بكثير من العمال البشريين وبدون تعب. يقوم رفيقه، IronBOT، برفع قضبان حديد التسليح الثقيلة ووضعها في أماكنها، ويقوم بالعمل الشاق حتى لا يضطر البشر إلى ذلك كانادا.كونكتكونيكت الرابط واحد​ كانادا.كونكتكونيكت الرابط الثاني.

تقرأ هذه الروبوتات معاً تخطيط حديد التسليح من تصميم BIM وتتولى عملية التركيب بشكل مستقل. وقد شهد المقاولون الذين يستخدمون TyBOT توفيراً كبيراً في الوقت وانخفاضاً في الإصابات العضلية الهيكلية للعمال (نظراً لأن ربط حديد التسليح يدوياً أمر مرهق بدنياً).

تشمل التطبيقات الأخرى في العالم الحقيقي للأتمتة القائمة على نمذجة معلومات المباني ما يلي:

• فحص الموقع الآلي وتتبع التقدم المحرز: طائرات من دون طيار وروبوتات رباعية الأرجل مثل بقعة بوسطن ديناميكس التنقل في المواقع باستخدام الماسحات الضوئية والكاميرات، ومقارنة الظروف كما هي مبنية بنموذج نمذجة معلومات المباني. على سبيل المثال، تستخدم شركة Swinerton (شركة بناء أمريكية) Spot مع ماسح ضوئي بتقنية LiDAR لإنشاء توأم رقمي لمواقع البناء الخاصة بها و مقارنة العناصر المثبتة مع نموذج نمذجة معلومات المباني للتحكم رابط blog.lidarnews​ رابط blog.lidarnews. يمكن اكتشاف التناقضات (مثل الجدار المبني في المكان الخطأ) في وقت مبكر بواسطة الذكاء الاصطناعي، ويتم تحديث BIM باستمرار. تعمل حلقة التغذية الراجعة هذه في الوقت الفعلي على تحسين الدقة وتقليل إعادة العمل.
  
  
• الطباعة ثلاثية الأبعاد والتجميع الجاهز: يمكن للطابعات الآلية ثلاثية الأبعاد تصنيع مكونات المباني مباشرةً من بيانات نمذجة معلومات المباني - كل شيء بدءًا من الجدران الخرسانية إلى إطارات المنازل بالكامل. في قطاع الطاقة المتجددة، يُستخدم التجميع الآلي في التجميع المعياري تركيب الألواح الشمسيةتسترشد بالذكاء الاصطناعي الذي يحدد التسلسل الأمثل لوضع الرفوف والألواح. كما تعتمد مصانع التصنيع المسبق للمساكن أيضًا على الروبوتات المرتبطة بنمذجة معلومات المباني لتقطيع المواد وتجميع الوحدات بأقل قدر من النفايات.
  
  
• معدات البناء المستقلة: بدأت الحفارات والجرافات والرافعات ذاتية القيادة في الظهور، حيث يتحكم الذكاء الاصطناعي في الآلات لأداء مهام الحفر أو الحفر أو الرفع. تأخذ هذه الآلات تعليماتها من نماذج التضاريس والجدول الزمني لنمذجة معلومات المباني. في مشروع مزرعة رياح، على سبيل المثال، يمكن للجرافة ذاتية التشغيل أن تقوم بتمهيد طرق الوصول ومنصات التوربينات بدقة حسب التصميم، وتعمل لساعات أطول وأكثر اتساقاً من المشغل البشري. وهذا يعزز الإنتاجية مع معالجة نقص المشغلين المهرة.
  

بالنسبة لقادة الأعمال، فإن قيمة الأتمتة ذات شقين: زيادة الإنتاجية وتحسين السلامة. يمكن للروبوتات العمل على مدار الساعة والتعامل مع المهام الخطرة، مما يقلل من الجداول الزمنية للمشروع ويقلل من الحوادث. وجدت إحدى دراسات الحالة أن تطبيق الروبوتات والذكاء الاصطناعي في الموقع أدى إلى 20% إنجاز المشروع بشكل أسرع و25% إصابات أقل في مكان العمل​ رابط blog.lidarnews​ blog.lidarnews آخر.

ففي مجال الإنشاءات التجارية، يعني ذلك الافتتاحات المبكرة وتوليد الإيرادات للمنشآت؛ وفي البناء السكني، يمكن أن يساعد في تخفيف تراكم المساكن من خلال تسريع الإنتاج؛ وفي مزارع الطاقة المتجددة واسعة النطاق، تساعد الأتمتة على تحقيق أهداف النشر القوية (مثل تركيب آلاف الألواح) على الرغم من قيود القوى العاملة. في حين أن الاستثمار الأولي في الروبوتات مرتفع، إلا أن العائد على الاستثمار من حيث توفير العمالة والحد من المخاطر والاتساق يثبت أنه كبير. تعمل الأتمتة، مسترشدةً بنمذجة معلومات المباني والذكاء الاصطناعي، على تحويل البناء إلى عملية تشبه التصنيعمع نتائج يمكن التنبؤ بها وتباين أقل.

4. إدارة السلامة والمخاطر المعززة بالذكاء الاصطناعي

إن مواقع الإنشاءات محفوفة بالمخاطر بطبيعتها، ولكن الذكاء الاصطناعي يعمل على تحسين الإشراف على السلامة وإدارة المخاطر بشكل كبير عند دمجها مع نمذجة معلومات البناء. تقليدياً، كان الامتثال للسلامة - بدءاً من التحقق مما إذا كان العمال يرتدون أحزمة الأمان إلى اكتشاف مخاطر الحرائق - يعتمد على المشرفين البشريين. أما الآن، فإن الرؤية الحاسوبية وبيانات الاستشعار التي يتم تحليلها بواسطة الذكاء الاصطناعي توفر مراقبة يقظة على مدار 24/7 لا يمكن لأي إنسان أن يضاهيها.

يمكن لأنظمة الذكاء الاصطناعي مشاهدة بث الفيديو المباشر من كاميرات الموقع واكتشاف المواقف غير الآمنة تلقائياً. على سبيل المثال, خوارزميات التعرف على الصور يمكن الإبلاغ عما إذا كان أحد العمال في الموقع الذي تم تصميمه على نموذج BIM لا يرتدي معدات الحماية المطلوبة أو إذا دخل شخص ما منطقة محظورة. تسمح هذه التنبيهات للمديرين بالتدخل الفوري.

في أحد الأساليب، تقوم الطائرات بدون طيار بدوريات في الموقع ويقوم الذكاء الاصطناعي بفحص لقطاتها لتحديد الأخطار مثل الثقوب المكشوفة أو علامات عدم الاستقرار الهيكلي، والتي يتم تحديدها بعد ذلك على نموذج معلومات المباني لاتخاذ إجراءات سريعة رابط blog.richardvanhooijdonk. وقد ساعد هذا المستوى من الوعي في الوقت الحقيقي على الحد من الحوادث الخطيرة. وفي صناعة تشهد أحد أعلى معدلات الوفيات في مواقع العمل على مستوى العالم، فإن مثل هذا الإشراف المدعوم بالذكاء الاصطناعي يغير قواعد اللعبة وصلة خرسانية.

ضع في اعتبارك بعض الطرق الملموسة التي يعمل بها الذكاء الاصطناعي على رفع مستوى السلامة في قطاع الإنشاءات:

• تحديد المخاطر الاستباقي: لا يتشتت الذكاء الاصطناعي أو يتعب. يمكنه البحث باستمرار عن الأنماط التي تسبق الحوادث - على سبيل المثال الحرارة الزائدة حول المعدات (المكتشفة عبر الكاميرات الحرارية) التي تشير إلى وجود خطر نشوب حريق، أو حركة مفاجئة تشير إلى انزلاق/تعثّر. من خلال تخطيط مدخلات المستشعرات إلى نموذج نمذجة معلومات البناء، يفهم النظام حيث الخطر (على سبيل المثال، في سقالة الطابق الخامس في وحدة إدارة معلومات المباني) ومن يشملهم الخطر، مما يتيح استجابات سريعة مستهدفة. تستخدم بعض الشركات الأجهزة القابلة للارتداء على العمال التي تراقب المؤشرات الحيوية والموقع؛ وفي حالة حدوث سقوط، يُطلق الجهاز القابل للارتداء تنبيهاً ويمكن تفعيل بروتوكول الطوارئ الخاص بنمط إدارة معلومات المباني لتلك المنطقة.
  
  
• فحوصات الامتثال الآلية: بالإضافة إلى المخاطر المادية، يعالج الذكاء الاصطناعي أيضًا مخاطر الأعمال الورقية. يمكن للتعلّم الآلي مراجعة المستندات المرتبطة بنمذجة معلومات المباني لضمان تحديث جميع عمليات فحص السلامة وتوافق التصميمات مع قوانين البناء. على سبيل المثال، يمكن لأدوات الذكاء الاصطناعي مراجعة نموذج نمذجة معلومات المباني مقابل لوائح السلامة من الحرائق أو الرموز الإنشائية تلقائياً، مع الإشارة إلى العناصر غير المتوافقة ليقوم المهندسون بإصلاحها في وقت مبكر من مرحلة التصميم. وهذا يجنبك التغييرات المكلفة في اللحظة الأخيرة والمشاكل القانونية.
  
  
• نمذجة المخاطر والتخفيف من حدتها: من خلال التعلّم من بيانات المشاريع السابقة (تقارير الحوادث، والتأخيرات في الطقس، وما إلى ذلك)، يمكن للذكاء الاصطناعي التنبؤ بمستويات المخاطر للمشاريع الجديدة. قد يقدّر نموذج التعلّم الآلي احتمالية إصابة أعلى خلال مرحلة معينة (مثل تركيب الرافعة البرجية) ويوصي باتخاذ احتياطات إضافية أو التدريب في تلك المرحلة. تهتم شركات التأمين ومالكو المشاريع اهتماماً كبيراً بنماذج المخاطر القائمة على الذكاء الاصطناعي هذه، لأنها تؤدي إلى خطط مشاريع أكثر أماناً. كما أننا نرى أيضاً أن الذكاء الاصطناعي يساعد في إدارة المخاطر التعاقدية والمالية من خلال تحليل العقود والجداول الزمنية للتحذير من حالات التخلف عن السداد أو المطالبات المحتملة، وكل ذلك يتماشى مع الجدول الزمني لنمذجة معلومات المباني.

إن الأثر التجاري للسلامة المعززة بالذكاء الاصطناعي لا يقتصر على تقليل الإصابات (وهي ضرورة بشرية) بل يشمل أيضاً فوائد مالية. المواقع الأكثر أماناً تعني أقساط تأمين أقل، ووقت تعطل أقل، ومعنويات أعلى للقوى العاملة. إن أتمتة الامتثال وإعداد التقارير يوفر وقت المديرين ويقلل من فرصة فرض عقوبات تنظيمية. فعلى سبيل المثال، بعد تطبيق نظام السلامة القائم على الذكاء الاصطناعي مع الرؤية الحاسوبية، أبلغ أحد المقاولين الكبار عن انخفاض قدره 381 تيرابايت و25 تيرابايت في انتهاكات السلامة في الموقع وصلة خرسانية​ الخرسانة الرابط التالي.

في مجال إنشاءات الطاقة المتجددة (مثل مزارع الرياح المنتشرة على مساحات واسعة)، يمكن لطائرات الذكاء الاصطناعي بدون طيار أن تغطي الأرض بشكل أسرع من المفتشين البشريين، مما يضمن أن الأجزاء البعيدة من الموقع آمنة ومبنية حسب المواصفات. في نهاية المطاف، يؤدي دمج الذكاء الاصطناعي مع نمذجة معلومات المباني من أجل السلامة إلى تحويل إدارة المخاطر من عملية تفاعلية إلى عملية استباقية تنبؤية - لحماية العمال والسلامة المالية للمشروع.

5. البناء المستدام والذكي من خلال الذكاء الاصطناعي

تُعد الاستدامة أولوية متزايدة في مجال الإنشاءات، وتساعد نمذجة معلومات المباني المعززة بالذكاء الاصطناعي المهندسين المعماريين والبنائين على اتخاذ قرارات أكثر ذكاءً ومراعاة للبيئة. من خلال تحليل مجموعات البيانات المعقدة - من نماذج الطاقة إلى سلاسل التوريد - يمكن للذكاء الاصطناعي تحسين التصميمات وعمليات البناء لتحقيق الحد الأدنى من التأثير البيئي وأقصى قدر من الكفاءة. وهذا أمر بالغ الأهمية خاصةً في قطاعات مثل بناء الطاقة المتجددةحيث يجب أن تكون مشاريع مثل مزارع الطاقة الشمسية ومجمعات طاقة الرياح سليمة اقتصاديًا وبيئيًا.

تتمثل إحدى الطرق التي يساهم بها الذكاء الاصطناعي في تحسين المواد وكفاءة الطاقة في التصاميم. يمكن للتعلّم الآلي تحليل البيانات المتعلقة بأداء الطاقة في المباني لاقتراح تعديلات في نموذج نمذجة معلومات المباني التي تقلل من تكاليف التشغيل. على سبيل المثال، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يوصي بالوضع الأمثل للنوافذ والتظليل وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في نموذج مبنى تجاري لخفض استخدام الطاقة، أو اقتراح مواد بديلة تقلل من البصمة الكربونية للمشروع.

في الولايات المتحدة، شركة ناشئة تدعى كونكريت.ai يستخدم الذكاء الاصطناعي لإنشاء خلطات خرسانية عالية الأداء مصممة خصيصاً لتلبية احتياجات كل مشروع. من خلال غربلة مئات الآلاف من التركيبات، يجد الذكاء الاصطناعي مزيجًا يلبي متطلبات القوة مع استخدام كميات أقل من الأسمنت (مما يقلل بدوره من انبعاثات الكربون) وصلة خرسانية. تمكن أحد العملاء من تقليل بصمته الكربونية بشكل كبير من خلال استخدام مزيج خرسانة منخفض الكربون مصمم بالذكاء الاصطناعي دون التضحية بالأداء وصلة خرسانية. ويوضح ذلك كيف يتحد الذكاء الاصطناعي وبيانات نمذجة معلومات المباني (في هذه الحالة، المتطلبات الهيكلية من نمذجة معلومات المباني) لتحقيق نتائج مستدامة.

وفي سياق مشاريع الطاقة المتجددة، أثبت الذكاء الاصطناعي أنه لا يقدر بثمن أيضاً:

• اختيار الموقع وتحسين التصميم: اختيار الموقع المناسب لمزرعة شمسية أو توربينات رياح أمر معقد. يمكن لأدوات الذكاء الاصطناعي تحليل البيانات الجغرافية وبيانات الأرصاد الجوية الهائلة - كثافة ضوء الشمس، وأنماط الرياح، وطوبولوجيا الأرض، والقرب من الشبكة - لتحديد المواقع المثالية. كما أنها تتكامل مع نمذجة معلومات المباني لإنشاء تخطيطات رقمية للألواح الشمسية أو التوربينات التي تزيد من التقاط الطاقة.
  
  تستخدم الشركات الآن عمليات محاكاة نمذجة معلومات المباني القائمة على الذكاء الاصطناعي من أجل اختبار تكوينات المزرعة وحلول التخزين المختلفة افتراضيًا قبل الإنشاء، مما يضمن أن التصميم النهائي ينتج أكبر قدر من الطاقة بأقل تكلفة رابط blog.alicetechnologies.alicetechnologies رابط مدونة.alicetechnologies آخر. لم يكن هذا الأمر معروفًا قبل عقد من الزمن؛ أما اليوم، فهو يسرّع من تطوير مشاريع الطاقة المتجددة ويقلل من مخاطر الاستثمارات.
  
  
• الحد من النفايات والبناء الدائري: يساعد الذكاء الاصطناعي على تقليل النفايات من خلال حساب الاحتياجات من المواد وخطط التصنيع المسبق بدقة من نموذج نمذجة معلومات المباني. أثناء البناء، يمكن للرؤية الحاسوبية تحديد المواد غير المستخدمة أو الخردة في الوقت الفعلي واقتراح استراتيجيات إعادة التدوير أو إعادة الاستخدام.
  
  في أحد الأمثلة، اقترح نظام الذكاء الاصطناعي الذي يراقب بيانات نمذجة معلومات المباني وبيانات المخزون في أحد المشاريع إعادة استخدام تربة الحفر الزائدة من أحد المواقع لسد احتياجات موقع آخر من المناظر الطبيعية، مما يوفر تكاليف النقل ومساحة مدافن النفايات. تدعم هذه التحسينات كلاً من الاستدامة وكفاءة التكلفة.
  
  
• العمليات والصيانة الذكية: يتم تعزيز مفهوم "التوأم الرقمي" - حيث يستمر نموذج نمذجة معلومات المباني بعد الإنشاء كنسخة طبق الأصل من المبنى - بواسطة الذكاء الاصطناعي. وبمجرد تشغيل المبنى (أو أصول البنية التحتية مثل محطة الطاقة الشمسية)، يقوم الذكاء الاصطناعي بتحليل بيانات المستشعرات مقابل التوأم الرقمي لتحسين الأداء. على سبيل المثال، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يتنبأ بأعطال المعدات في نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في المبنى أو في توربينات الرياح من خلال اكتشاف الحالات الشاذة، مما يسمح بإجراء إصلاحات استباقية (الصيانة التنبؤية).
  
  كما يمكنها أيضاً ضبط الأنظمة باستمرار لتحقيق الاستخدام الأمثل للطاقة. وهذا يعني أن الأصول التي تم إنشاؤها أكثر ذكاءً ومرونة على مدار دورة حياتها. يرى قادة الأعمال قيمة في هذه الكفاءات التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي: انخفاض تكاليف التشغيل، وزيادة وقت تشغيل الأصول، والقدرة على تلبية معايير المباني الخضراء التي تطلبها الحكومات والمستثمرون بشكل متزايد.

والأهم من ذلك، تعمل السياسات الحكومية الداعمة على تسريع حملة الاستدامة. تتماشى الحوافز للمباني الموفرة للطاقة والطاقة النظيفة (مثل الإعفاءات الضريبية أو المعايير) مع ما يقدمه الذكاء الاصطناعي في نمذجة معلومات البناء - الكفاءة القائمة على البيانات. حتى السياسات التجارية يمكن أن تدفع الشركات بشكل غير مباشر نحو الابتكار؛ على سبيل المثال، التعريفات الجمركية على مواد البناء (مثل تعريفات الصلب الأمريكية في عهد ترامب التي رفعت أسعار الصلب ~14% رابط الغوص في الإنشاءات) جعل الحد من النفايات والمواد البديلة أكثر جاذبية.

يساعد الذكاء الاصطناعي الشركات على التكيف مع هذه الضغوط الخارجية من خلال تحسين التصميمات لاستخدام مدخلات أقل تكلفة ومواد أكثر ذكاءً. باختصار، لا يقتصر دور الذكاء الاصطناعي والأتمتة في نمذجة معلومات المباني على جعل البناء أسرع وأرخص، بل يجعلها أكثر مراعاة للبيئة وأكثر تكيفاً مع التوجه العالمي نحو الاستدامة.

الخاتمة: تبنّي مستقبل نمذجة معلومات المباني القائم على الذكاء الاصطناعي

لم يعد الذكاء الاصطناعي والأتمتة أمرًا تجريبيًا في صناعة الإنشاءات - بل أصبحا أدوات عملية تحقق عائد استثمار حقيقي اليوم. بدءًا من الرسومات التخطيطية الأولى للتصميم وحتى إدارة المرافق على المدى الطويل، تتيح نمذجة معلومات المباني المعززة بالذكاء الاصطناعي اتخاذ قرارات أكثر ذكاءً في كل خطوة. ويستخدم المطورون التجاريون التصميم التوليدي لإنشاء مبانٍ أكثر ربحية وملائمة للساكنين. ويستفيد البناؤون السكنيون من التعلم الآلي لمنع التأخير وتجاوز التكاليف في مشاريع الإسكان.

تستخدم شركات الطاقة المتجددة التخطيط القائم على الذكاء الاصطناعي والروبوتات لتسريع عمليات تركيب الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الضرورية لمستقبل الطاقة لدينا. تحدث هذه التحولات في ظل رياح اقتصادية عالمية معاكسة وفرص اقتصادية عالمية: نقص العمالة، وارتفاع تكاليف المواد، وتفويضات الاستدامة، والوعود بمساهمة الذكاء الاصطناعي في الناتج المحلي الإجمالي بالتريليونات. إن الشركات التي تتطلع إلى الأمام والتي تستثمر في الذكاء الاصطناعي لنمذجة معلومات المباني الآن تهيئ نفسها للريادة في الإنتاجية والابتكار، بينما تخاطر الشركات المتخلفة بالتخلف عن الركب في سوق سريع التحول الرقمي.

يجب أن يستخلص قادة الأعمال أن الذكاء الاصطناعي في مجال الإنشاءات لا يتعلق باستبدال البشرولكن زيادة فرق العمل للبناء بشكل أفضل. وكما أشار أحد المديرين التنفيذيين في مجال تكنولوجيا البناء، فإن الهدف هو التعاون المتوازن بين الإنسان والآلة، وليس موقعاً مؤتمتاً بالكامل وصلة خرسانية​ رابط الخرسانة الثانية.ai.

سيظل البشر دائماً عنصراً محورياً في مجال الإنشاءات، ولكن بتمكينهم من خلال الذكاء الاصطناعي، يمكنهم التركيز على حل المشكلات ذات المستوى الأعلى بينما تتولى الآلات والبرمجيات الأعمال الشاقة وتحليل البيانات. لقد سلطنا الضوء على خمس طرق فعّالة للذكاء الاصطناعي والأتمتة لإحداث ثورة في نمذجة معلومات البناء: التصميم التوليدي، والتخطيط التنبؤي، والبناء الآلي، وإدارة السلامة، وتحسين الاستدامة. كل واحدة من هذه الطرق تقدم مزايا مقنعة - تسليم أسرع للمشروع، وتوفير في التكاليف، ومواقع أكثر أماناً، ونتائج أكثر مراعاة للبيئة - تؤثر بشكل مباشر على النتيجة النهائية والميزة التنافسية.

في السنوات القادمة، نتوقع أن ينمو دور الذكاء الاصطناعي في نمذجة معلومات المباني بشكل أكبر. التصميم التوليدي ستصبح ممارسة معتادة، وربما حتى تصميم مدن ذكية بأكملها افتراضيًا. التوائم الرقمية التي تعمل بالذكاء الاصطناعي ستدير المباني بشكل مستقل، وتضبط الإضاءة والمناخ والصيانة في الوقت الفعلي. وفي الموقع، ستعمل روبوتات البناء جنباً إلى جنب مع طواقم العمل، مسترشدةً برؤى الذكاء الاصطناعي من نماذج نمذجة معلومات المباني.

ستحقق الشركات التي تتبنى هذه التقنيات مكاسب هائلة من حيث الكفاءة والقدرة. ومع تطور المشهد العالمي للبناء مع التحولات الاقتصادية والتغيرات في السياسات، هناك ثابت واحد واضح: من المقرر أن يصبح الذكاء الاصطناعي حجر الزاوية في مستقبل قطاع الإنشاءاتالتي تقود الابتكار في كيفية البناء وما يمكننا تحقيقه. لقد حان الوقت الآن لقادة الصناعة لفهم هذه الاتجاهات والاستثمار في إدخال الذكاء الاصطناعي في سير عمل نمذجة معلومات البناء الخاصة بهم - الأسس التي تضعها اليوم ستحدد نجاحك في العصر الجديد للبناء.

Lasting Dynamics

لقد عملنا في مجال الإنشاءات. اطلع على موقعنا الإلكتروني لمعرفة المزيد حول ما نقوم به.