פתרונות תוכנה מהווים חלק חיוני בכל פיתוח הנדסי, מכיוון שהם מספקים אמצעים לאוטומציה ומאפשרים למהנדסים לתכנן ולנתח פרויקטים בצורה יעילה, להשתמש בנתונים באופן דינאמי, לנהל שיתופי פעולה בקלות, תוך כדי יצירת מערכים אינטגרטיביים להעברת מידע. מגוון רב של תוכנות דיגיטאליות מתחומי ידע שונים מאפשרים לצוותים הנדסיים להגדיל את פריון העבודה, למצמצם לוחות הזמנים ועלויות כלכליות ולשפר את האיכות, הדיוק והעומק של התוצר הסופי. כך, פתרונות תוכנה מאפשרים למהנדסים להתייחס להיבטים שונים של פרויקט באמצעות תכנון מדויק וניתוחי עומק. כלים דיגיטליים רבים מסייעים למהנדסים ליצור תכניות מהר יותר ולמטב את הביצועים, תוך כדי זיהוי וצמצום בעיות פוטנציאליות בשלבים מוקדמים.
פרויקטים הנדסיים מעבדים ומייצרים כמויות גדולות של מידע אמפירי. פתרונות תוכנה יכולים לסייע בניהול וניתוח נתונים, באמצעות אחסון, מיון, חישוב ושיתוף מידע בצורה יעילה ודינאמית. ניתן לסכם כי יישומים דיגיטליים לניהול נתונים משפרים את אופן השימוש במידע אמפירי וכך מסייעים למהנדסים לקבל החלטות מושכלות יותר. כל פרויקט הנדסי מערב בתוכו בעלי עניין רבים, ממהנדסים ועד לקבלנים, ספקים ולקוחות. פתרונות תוכנה מאפשרים לכל אלה לשתף פעולה בצורה יעילה יותר, גם אם הם נמצאים הרחק אחד מהשני.
פתרונות תוכנה
עם כלים כמו תוכנת ניהול פרויקטים, צוותי הנדסה שונים יכולים לעקוב אחר התקדמות העבודות בשטח, לשתף מידע אמפירי וגרפי ולתקשר בזמן אמת. פתרונות תוכנה מסייעים למהנדסים לוודא כי הפרויקט עומד בתקני איכות מחמירים. עם כלי תוכנה כמו בדיקות אוטומטיות ותוכנת אבטחת איכות, מהנדסים יכולים לזהות פגמים ושגיאות בשלב מוקדם, להפחית את הסיכון לטעויות ועיכובים ולמנוע ביצוע תיקונים יקרים. יישומי תוכנה מתקדמים ממלאים תפקיד קריטי בניהול פרויקטים הנדסיים בגדלים שונים. באמצעות כלים לניהול פרויקטים ניתן לתזמן משימות תוך סנכרון צוותים, לבצע הקצאת משאבים באמצעות חישובים מדויקים לייצר תכניות, לעקוב אחרי ביצועים בשטח – ולעשות כל אלה בצורה יעילה יותר, תוך השלמת שלבי העבודה בזמן המתוכנן ובלי לחרוג ממסגרת התקציב. בין שלל פתרונות תוכנה בתחום ההנדסי, בולטים במיוחד שני יישומים: בניית מודלים של מידע (BIM) ומערכות מידע גיאוגרפיות (GIS). בשנים אחרונות, הפכו מערכות BIM ו-GIS לכלים מובילים לייעול תהליכים הנדסיים ושיפור תוצאות הפרויקט.
שימוש ביישומי BIM בפרויקטים הנדסיים
BIM (Building Information Modeling) הוא יישום דיגיטאלי משמש בענפים רבים ומגוונים, כגון אדריכלות,
הנדסה, בנייה, ניהול מתקנים וגם בתעשיות ייצור, תחבורה ואנרגיה. השימוש המרכזי שלו נעשה בענף
הבנייה, לצורך תכנון והקמת מבנים ותשתיות, כמו גם לניהול ותחזוקת מתקנים. היישום מיועד לבניית תהליך של יצירת מודלים וירטואליים על בסיס מאפיינים פיזיים ותפקודיים של מבנה או תשתית באמצעות טכנולוגיה דיגיטלית לעיבוד נתונים. המודל ממחיש את המבנה העתידי, ובאמצעותו ניתן ליצור תכנית עבודה שלמה שכוללת את כל ההיבטים הרלוונטיים, כגון תנאי בטיחות, יעילות אנרגטית, לוגיסטיקה, התאמה לצרכים מסוימים וכדומה, תוך כדי אבחון תרחישים שונים.
זהו כלי שיתופי המאפשר לאדריכלים, מהנדסים ואנשי מקצוע בתחום הבנייה לעבוד יחד על יצירת דגם של הבניין, בין היתר תוך כדי שימוש בתצוגת נתונים גרפית תלת מימדית. המודלים שנוצרים על ידי התוכנה משתנים בהתאם לקליטה ועיבוד נתונים במהלך כל השלבי ביצוע תוך כדי התקדמות הפרויקט, מתכנון ובנייה ועד תחזוקה ותפעול. על מנת ליצור מודל דיגיטלי של מבנה או תשתית, BIM משתמש בבסיס נתונים עשיר ומקיף, שבו נמצא כל המידע הדרוש, כגון הגודל והצורה של המבנה, התקציבים, סוגים וכמויות של חומרי הגלם, הרכיבים הלוגיסטיים והמערכות הפנימיות.
שיתוף פעולה בין בעלי עניין
מודל זה משותף לכל בעלי העניין בפרויקט, כגון אדריכלים, מהנדסים, נציגי רשויות, קבלנים ויזמים, כדי שיוכלו לשתף פעולה ולקבל החלטות מושכלות על סמך הנתונים המשותפים. על כך, שני יתרונות מרכזיים של כלי זה הינם: יצירת פלטפורמה לשיתוף נתונים בין כל המעורבים בפרויקט והדמיה של מבנה או תשתית במגוון אופנים, המרכזי שביניהם הינו מודל תלת מימדי, המושתת על מספר גדול של נתונים מסוגים שונים. BIM מאפשר הגברת דיוק ויעילות בניהול נתונים והפחתת שגיאות וצורך בתיקונים. כמו כן, ניתן להשתמש במודלים של BIM גם כדי לדמות תרחישים שונים ולבחון אפשרויות עיצוב שונות. בסופו של דבר, המטרה העיקרית של יישומי BIM הינה לסייע למהנדסים לשפר את איכות הפרויקט הן בשלב התכנון והן במהלך הביצוע בשטח, תוך כדי יצירת מערכים דינאמיים ומהירים להעברת מידע בין כל הצוותים, וצמצום לוח זמנים, משאבי כוח אדם ותקציבים.
שימוש במערכות GIS לצרכים הנדסיים
GIS (מערכת מידע גיאוגרפית) מהווה פתרון תוכנה נוסף שהופך עם הזמן לכלי עזר מהותי ביותר בתעשיית ההנדסה. מטרות השימוש ביישום זה מגוונות ביותר, וכוללות בין היתר יצירת מפות, ניתוח נתונים מרחביים, זיהוי דפוסים ומגמות ואבחון סכנות וסיכונים פוטנציאליים. זוהי מערכת אינטגרלית המורכבת משילוב בין חומרה, תוכנה ונתונים ומשמשת לאיסוף, אחסון, ניהול, ניתוח והצגה של מידע גיאוגרפי. מדובר בכלי רב עוצמה לניתוח מרחבי המאפשר למשתמשים להבין קשרי נתונים מורכבים ודפוסים הקשורים למיקום. GIS פועל על ידי שילוב נתונים ממקורות שונים, כגון צילומי לוויין, צילומי אוויר, GPS ונתונים דמוגרפיים, וארגונומיים ליצירת שכבות של מידע. את הנתונים האלה ניתן להמחיש בפורמט מפה, וכך למעשה לזהות דפוסים וקשרים שקשה יהיה לראות בתצוגה טבלאית סטנדרטית.
התכונות העיקריות של GIS כוללות את היכולת לשלב מספר מקורות נתונים, לנתח קשרים מרחביים ולספק מפות דינמיות ואינטראקטיביות. באמצעות GIS ניתן ליצור מודלים שיכולים לדמות תרחישים פוטנציאליים ולחזות תוצאות על סמך נתונים גיאוגרפיים. כיום GIS נמצא בשימוש במגוון רב של תחומים, כמו בגופים ממשלתיים, ארגונים ציבוריים ופרטיים לניהול סביבתי, תכנון ערים, בריאות הציבור ועסקים. GIS משמש על ידי סוכנויות ממשלתיות לניהול משאבי טבע, לתכנון ושינוי שימוש בקרקע וליצירת תכנית פעולה במצבי חירום. הכלי משמש גם חברות עסקיות המבקשות לבצע ניתוח דמוגרפיה של לקוחותיהן ומגמות שוק.
יתרונות מערכת GIS
היתרונות של מערכות GIS בפרויקטים הנדסיים יכולים לבוא לידי ביטוי במסגרת תכנון עירוני, כאשר הכלי מבצע ניתוח דפוסי שימוש בקרקע, תכנון מערכות תחבורה וניהול תשתיות עירוניות. כמו כן, היישום יכול לסייע למהנדסים באבחון סוגיות סביבתיות במהלך ביצוע פרויקטים בתחום בניה, כגון ההשפעה של הבנייה על הסביבה הטבעית, ניטור זיהומים באוויר ובקרקע. בנוסף, התוכנה יכולה לסייע לחברות הנדסה ותשתיות לתכנן אסטרטגיות שיווק, לייעל לוגיסטיקה ונהל שרשרת אספקה. בסופו של דבר, השימוש במערכות GIS מסייע למהנדסים לבצע פרויקטים באופן מדויק יותר, תוך כדי הימנעות מטעויות באמצעות אבחון רחב ומקיף של כל הגורמים הסביבתיים.
השימוש בBIM וGIS באופן אינטגרלי לצרכים הנדסיים
ביחד, תוכנות BIM ו-GIS יכולות לספק למהנדסים ארגז כלים אופטימלי לתכנון וניהול פרויקטים מורכבים, צמצום שגיאות פוטנציאליות ושיפור תוצאות. כך, אחד היתרונות המרכזיים של תוכנות BIM ו-GIS הוא היכולת שלהם להקל על שיתוף פעולה בין בעלי עניין שונים בפרויקט. עם פתרונות התוכנה הללו, אדריכלים, מהנדסים ואנשי מקצוע נוספים בתחום הבנייה יכולים לעבוד יחד בזמן אמת כדי לשתף נתונים, לזהות בעיות ולקבל החלטות. השימוש בתוכנות BIM ו-GIS עשוי להפחית עלויות ולשפר את יעילות הפרויקט.
באמצעות זיהוי בעיות לפני תחילת הבנייה, מהנדסים יכולים להימנע מטעויות יקרות ולבצע התאמות בתכנון לפי הצורך. באמצעות נתוני GIS, ניתן לבצע ניתוח אתרים כדי לקבוע גורמים סביבתיים, כגון סוג קרקע, זמינות מים וטופוגרפיה. את הנתונים האלו ניתן להזין במודל ה-BIM כדי לדייק את המודל הדיגיטאלי. לאחר השלמת הבנייה, ניתן להשתמש בנתוני GIS לניהול תחזוקה ותפעול מתקנים. ניתן לשלב נתונים אלו במודל ה-BIM כדי לספק מבט מקיף על המבנה והתשתית שלו כדי לבנות מערך תחזוקה יעיל וחסכוני.
במקרה חירום, ניתן להשתמש בנתוני GIS כדי להעריך את השפעת האירוע על המבנה או התשתית. ניתן לשלב נתונים אלו במודל BIM כדי לדמות תרחישי חירום וליצור מערך פעולה אפקטיבי. כמו כן, ניתן להיעזר בנתוני GIS כדי לנתח את צריכת האנרגיה וטביעת הרגל הפחמנית של המבנה. שילוב נתונים אלו במודל ה-BIM יסייע בשיפור תנאי הקיימות של הבנייה. נתוני GIS עשויים לתרום לניהול תשתיות מקיפות, כגון מערכות תחבורה, שירותים ושטחים ציבוריים. כאשר נתונים אלו משולבים במודל ה-BIM נוצרת אפשרות להתייחס לכל ההיבטים של המבנה באופן אינטגרטיבי, תוך יצירת הקשרים רלוונטיים לשיפור הנגישות, הנוחות וחוויית השימוש.
בסופו של דבר, השילוב של BIM ו-GIS יכול לספק גישה מקיפה ומשולבת לניהול כל מחזור החיים של פרויקט בתחום בניין או תשתית, מתכנון ובנייה ועד תחזוקה ותפעול. ככל שהתעשייה ממשיכה להתפתח, סביר להניח שתוכנת BIM ו-GIS יהפכו לכלים חיוניים אף יותר עבור מהנדסים ואנשי מקצוע אחרים המעורבים בפרויקטים מורכבים.
