كتابة دكتور مهندس/ عمر سليم 

تدقيق ونشر مهندسة معمارية/ عزة رضا أبو السعود

مقدمة

البيم ونمذجة معلومات البناء وإدارة المشاريع مهمة في عملية التصميم حيث تظهر مشاكل أي مشروع عندما يتم التواصل بين أعضاء فريق العمل بشكل شفهي أو كتابي، ولا تكفي هذه الطريقة لنقل المعلومات بالشكل المطلوب. لذا كان من الضروري ظهور المخططات الهندسية والاستعانة بها كلغة هندسية مشتركة بين أعضاء فريق المشروع .

فقد كان الانتقال من الطريقة التقليدية للتعامل مع المخططات – المتمثلة بالرسم على الورق – إلى الطريقة الحديثة للتعامل معها – و المتمثلة بالتصميم بمساعدة الحاسوب (Computer-Aided Design CAD) و الهندسة بمساعدة الحاسوب (Computer-Aided Engineering CAE) و التصنيع بمساعدة الحاسوب (Computer-Aided Manufacturing CAM) – على قدر من الصعوبة؛ إلا أنها استمرت بنفس السياق المتبع لسير الأعمال

في حين أن الانتقال إلى نمذجة معلومات البناء (Building Information Modeling BIM) – و المعروفة اختصاراً بلفظة (بيم) – يتطلب العديد من إجراءات التغيير بالإضافة إلى التخطيط و التنسيق خلافاً للافتراض الشائع و القائل بأن التحول الى البيم هو تحول الى برنامج تصميم ثلاثي الابعاد (بمعنى انه مجرد تغيير في البرمجيات) حيث أن نمذجة معلومات البناء ليست مجرد برنامج ولا هي ببساطة نموذج ثلاثي الابعاد

فهي قاعدة بيانات لا تحتوي فقط على عناصر النموذج ولكن أيضاً على كميات هائلة من المعلومات التي تشكل المشروع. في حين تعتمد مسارات العمل السابقة على تنسيق ملفات متعددة وعمليات غير متزامنة عند إجراء التغييرات، كذلك فإن سير عمل البيم يسمح بنهج أكثر ديناميكية ومزامنة لإدارة المشروع

حيث ان تحديد أهداف بيم في المشروع قيد العمل، ووضع وتوثيق خطة تنفيذ البيم التي تتناول مهام المشروع، والأدوار والمسؤوليات والتسليمات هو جزء لا يتجزأ من مشروع مربح ومدار بشكل جيد. علماً أن هناك العديد من أنواع المشاريع، ولكل منها ظروفه الخاصة.

وللتعرف عن المزيد من الموضوعات المتعلقة بالبيم شاهدوا بيم – بعدسة معمارى (byarchlens.com)

البيم ونمذجة معلومات البناء وإدارة المشاريع

أهمية ( البيم )نمذجة معلومات البناء:

مع الوقت وزيادة تعقيد المشاريع ظهرت الحاجة لمزيد من التوضيح باستخدام المقاطع (Sections) والمجسمات ثلاثية الأبعاد (3D Models)، بالإضافة إلى ظهور مشكلة ربط المعلومات بعضها ببعض؛ ما ساعد على تهيئة البيئة العملية لظهور نمذجة معلومات البناء حيث يوجد تمثيل كامل للمبنى. فهي أكثر من مجرد أداة مساعدة لقطاع البناء والتشييد،

بل إنها توفر بيئة تعاونية لفريق العمل وتسهل التواصل والإدارة واتخاذ القرار. كما توفر نمذجة ومحاكاة لكل عناصر المبنى وتقدير التكلفة خلال دورة الحياة من البداية وحتى الهدم.  حيث أثار البيم اهتمام صانعي القرار و مديري المشاريع؛ نظراً لما قدمه من إجابات لمشاكل مزمنة في قطاع البناء والتشييد حول العالم؛ حيث يوفر البيم لمتخذ القرار مجموعة من المزايا التي من أهمها:

•  تحسين تحليل بنية المبنى و تحليل الطاقة والتكلفة.
• تحسين التواصل والفهم للمشروع، حيث أن المبنى الظاهري المتمثل بالنموذج الثلاثي الأبعاد (3D Model) هو أسهل بكثير للفهم من المخططات الثنائية الابعاد (2D Blueprints).
• تحسين تدفق المعلومات من خلال الحد من ازدواجية الجهود.
• تحسين تنسيق التصميم مما يسمح بانخفاض في تكلفة البناء و الضائعات.
• تحسين أداء المباني مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف التشغيل.
• تحسين التكلفة و الوقت و اليقين والحد من المخاطر.
• التنفيذ الفعال للمشروع.
•  جودة أعلى عند استخدام بيم لأن المعلومات تحتاج فقط إلى إدخالها مرة واحدة في مشاريع البيم بالمقارنة مع المشاريع التقليدية.

تنفيذ مشروع نمذجة معلومات البناء الناجح( البيم ) و علاقته بمدير المشروع:

يمكن القول أن دور مدير المشروع – في عالم البيم – أكثر أهمية من أي وقت مضى؛ فينبغي لمديري المشاريع الناجحين أن يحسنوا التواصل والتنسيق والتعاون في المشاريع فالبيم الذي يلعب دوراً حاسماً في تعزيز التواصل والتعاون بين أطراف البناء من خلال تقديم المبنى كنموذج ثلاثي الأبعاد مما يعزز التصور والرؤية، ورباعي الأبعاد يقلل من الاشتباكات التي تنشأ من عدم كفاية التنسيق عند البناء في الموقع؛

ولذلك فإن البيم يتيح فرصة لتحسين التعاون والمشاركة ووضع استراتيجيات المشروع وتصميمه من أجل التنمية المستدامة. حيث ـأن مدير المشروع في البيم هو المسؤول عن الإحاطة بالمشروع بشكل صحيح، وتوفير الموارد وإدارة جميع جوانب بيم ذات الصلة بالمشروع عبر فريقي التصميم و البناء. وعادة ما يقوم مدير البيم بالمشروع  بدور استشاري لمدير المشروع التقليدي من أجل صياغة أدوار المشروع بشكل صحيح،

وتقديم المشورة بشأن قضايا البرنامج والميزانية. و يعد الهدف الرئيسي لإدارة مشروع بالبيم هو ضمان تحقيق أهداف العميل للبيانات الرقمية، عن طريق إنشاء وإدارة المشاريع بشكل صحيح يتم فيه توفير أفضل فرصة لتحقيق أقصى عائد استثمار من الاستفادة من عملية بيم.

فمدير المشروع في وضع مثالي لرفع الكفاءة التشغيلية من حيث الإدارة التقليدية للمشروع وكذلك عملية تنفيذ بيم نفسه وهنا من المفترض أن يتم اتباع خطة إدارة جودة المشروع بشكل عام على مستوى كفاءة المستندات أو البرامج أو التنفيذ الواقعي الفعلي على أرض الواقع و هذا يتطلب إدارة المشاريع كدراسة للنظر في الآثار الداخلية والخارجية للبيم.

اما على الصعيد الداخلي، فإن هناك حاجة لإعادة تقييم دور مديري المشاريع ومسؤولياتهم وإدارة المشاريع مع مختلف الأنماط والأقسام وكيفية العمل بشكل تكاملي من خلال خطة تكامل إدارة المشروع مع الاهتمام بالوصول للهدف المطلوب وهو تحقيق النطاق المطلوب لتنفيذ المشروع بالميزانية الصحيحة المفروضة للمشروع وخلال المدة الزمنية التي تم دراسة تنفيذ المشروع على أساسها مع الحرص على توفير الجودة والكفاءة المطلوبة لنفس المستوى من المشروعات وعلى صعيد نفس التصنيف من المؤسسات.

كما يجب الاستفادة القصوى من خطط إدارة أصحاب المصالح ومعرفة اهتمامات كل منهم ومدى تعمقه ودراسته للبيم وكيفية الاستفادة منه في ذلك البرنامج وفي حالة احتياج أي من أصحاب المصلحة إلى تدريب معين في البيم فيجب التوصية بها والتوجيه لها من مدير المشروع للبيم إلى مدير المشروع بشكل عام ومنه إلى المنظمة التي ستقوم بالعمل بشكل عام ولكي تصبح بعد ذلك من أساسيات العمل في تلك المنظمة فيما بعد.

دمج إدارة المشروع بالبناء الرقمي:

لا شك أن هناك اعتبارات جديدة لإدارة المشاريع ويلزم إعادة تقييم الأدوار والمسؤوليات لذا فإن هناك أبعاد خارجية جديدة تؤخذ في عين الاعتبار أيضاً كالتعامل مع الآخرين لتسهيل تدفق سلس من المعلومات عبر دورة حياة المشروع وذلك عن طريق استخدام خطط جيدة لإدارة الاتصالات في المشروع حيث يتم عمل خطة اتصالات قوية تشمل جميع من يجب أن يتم حصولهم على معلومة ما ومتى يجب أن يحصلوا عليها وكيف يتم الحصول عليها بأفضل طرق توصيل المعلومات والتي يجب أن تكون مدرجة في أساسيات المنظمة بشكل عام،

فالبيم يعتمد على أسلوب عمليات التسليم المتكامل للمشاريع (Integrated Project Delivery IPD) بدلاً من الأسلوب الخطي وهي وسيلة لتنظيم فرق المشروع لتحقيق البناء الأمثل عن طريق خفض التكاليف وتحسين الإنتاجية وخلق نتائج إيجابية. هذا النهج لتسليم المشروع يدمج جميع أعضاء الفريق بما في ذلك المالك و المهندس المعماري و مدير البناء والمهندسين والمقاولين من الباطن لتشكيل جهد تعاوني.

البيم (نمذجة معلومات البناء) وعملية البناء:

التصميم (Design):

عند عمل تصميم والتعديل عليه يحدث كثيراً أن ينسى المصمم التعديل على باقي الواجهات أو المقاطع أو المساقط، كتعديل فتحة في الطابق الأرضي و نسيان تعديله في باقي الطوابق أو المقاطع، في حين أن نمذجة معلومات البناء تتجاوز هذه المشكلة لأن التعديل يتم في المبنى وليس في لوحة بعينها. بالإضافة لذلك فلا يتحتم على المالك انتظار مرحلة البناء لرؤية المبنى أو تخيله بل تتيح نمذجة معلومات البناء له رؤية المبنى أثناء التصميم والسير داخله كما يمكن القيام بعمل التعديلات أثناء الاجتماع للتشاور والتدارس حول الواجهات والمساقط الأفقية مما يقلل تكلفة التعديل،

حيث تزيد التكلفة كلما تقدمنا في عمر المشروع وعندما يكتمل نموذج البناء بهذا الجهد التعاوني بين المالك و المصمم والمقاول فإن النتيجة هي تصميم أكثر قوة مع الحد الأدنى من مخاطر التغييرات في وقت البناء كما يجب أن يتم عمل ذلك طبقاً لخطة إدارة التغيير في المشروع حيث أن أي تغيير يمكن إنجازه واعتماده خلال مرحلة التصميم وقبل طرح المشروع كعطاء أو ممارسة سيكون أقل تكلفة وأقل مخاطرة منه لو تم ذلك التغيير بعد طرح المشروع للعمل كمناقصة وبدء العمل على المخططات التنفيذية مما يزيد من المخاطر والتكاليف ويعرض المشروع للتأخير بشكل عام كما يفضل أن يتم دراسة تأثير أي تغيير في أي مرحلة على خطة العمل في المشروع وأيضاً خطة إدارة الوقت والتكاليف للمشروع حتى أثناء مرحلة التصميم.

إضافة لما تقدم فإن من شأن نموذج معلومات البناء أن يعمل كمصدر وحيد للمعلومات في مشاريع التشييد، الأمر الذي يمكنه أن يوفر سهولة الوصول إلى المعلومات لجميع أصحاب المصلحة ومن هنا يتم الاستفادة من عمل خطة اتصالات جيدة للاستغلال الأمثل والأصح لوصول المعلومات

فإذا كان مدير المشروع يريد على سبيل المثال معرفة التصنيف الخاص بالحريق الذي يحتوي عليه باب معين، يمكن الحصول على هذه المعلومات بسهولة من نموذج معلومات المبنى بدلاً من الاضطرار إلى الاتصال بمهندس السلامة من الحرائق؛ لذا وجب على الجميع معرفة من له أحقية الاطلاع على نموذج معلومات المبني ومن له أحقية التعديل ومن له أحقية الموافقة أو الرفض. و حيث أن من أهم المشاكل التي تواجه موضوع المعلومات في الطريقة التقليدية هي الوقت الكبير المهدور في عملية البحث عن الملف المطلوب و التي تعالجها نمذجة معلومات البناء بطريقتها.

التخمين (Estimation):

بإفتراض وجود مجموعة معيارية من وثائق البناء، فإن إحدى الخطوات التالية في إطار مشروع البناء التقليدي هي أن يقوم مدير التشييد بإعداد تقدير تفصيلي. الا إن الجمع بين تقدير موثوق به عادة ما ينطوي على شخص لديه المهارات والخبرات لسحب تقديرات دقيقة إلى حد معقول في وقت معقول، حيث أنه ليس من المتوقع أن يتم حساب كل الطابوق او المسامير في المبنى؛ لذلك يتم تقدير التكلفة مع المهارات اللازمة لتحقيق التوازن بين هذه الجوانب من مهمة تقدير في صناعة البناء والتشييد. و تتجاوز نمذجة معلومات البناء هذه المعضلة، حيث أن رسم الجدار في بيئة بيم من قبل المصمم لا يكون عن طريق رسم خط و الإشارة إليه على أنه جدار بل يتم رسم جدار فعلي،

ليس فقط طول و عرض و ارتفاع بل يتم رسمه بخصائصه الفعلية؛ لذلك فإن تقدير التكلفة في بيئة عمل بيم يكون أبسط وأسهل وأكثر دقة، حيث إن استخدام البيانات الفعلية لنموذج البناء هو نهج مختلف جداً عن إنشاء التقدير بالطرق القديمة.

بالإضافة لما تقدم فإن البيم يساعد على سد الفجوة بين المصمم والمنفذ حيث يوفر المعلومات داخل النموذج بدلًا من حزم الأوراق المضيعة للوقت، مما يتيح أفضل الفرص للممارس والمنفذ أن يقدم عرض سعر دقيق من خلال دراسة علمية لخطة إدارة المشتريات حيث يحقق التالي:

1. تقليل عدد الأسئلة حول عدم وضوح جزء ما كمواد أو كتصنيف.
2. اختصار مدة الاجتماعات التي تناقش بعض الأعمال الغامضة في المخططات العادية ثنائية الأبعاد والتي يتم بسببها تجهيز اجتماع ما قبل طرح المناقصة (Pre-Tender Meeting) والحصول على الأسعار والذي يتم صياغة أسئلته بناء على حجم الغموض وعدم التنسيق بين المخططات والنظم.
3. مناقشة التعارضات الواضحة بين النظم كدراسة التعارض بين:
   1. المخططات المعمارية والانشائية.
   1. التنسيق بين الخدمات (صحية – كهرباء – تكييف) من جهة و بين المعماري وخاصة الاسقف المستعاره وارتفاعاتها.
4. معرفة دقيقة بتكلفة المشروع قبل البدء فيه و التعديل حسب رغبة المالك دون تكلفة حقيقية من حيث تغيير المواد ونوعيتها أو استبدال أنواع أقل تكلفة وأقل مواصفات.

الجدولة (Scheduling):

بعد التخطيط يبدأ عمل جدول زمني للمشروع وتحديد المهام في أي وقت وفي أي ترتيب عن طريق خطة إدارة الوقت للمشروع والتي تتضمن طرق الجدولة التقليدية والتي تعتمد على عدد قليل من الناس على دراية بالمهام التي يتعين القيام بها لجعل الجدول الزمني واقعي إلى أعلى درجة ويتم افتراض المدة الزمنية لكل نشاط وأيضاً افتراض الموارد المطلوبة للقيام بذلك النشاط.

ويحدد أعضاء فريق المشروع المدة التي ينبغي أن تستغرقها كل مهمة لكي تكتمل، وبالترتيب المنطقي والعملي المتعارف عليه والذي يحتاجون إلى إنجازه. كما يجب أن تتضمن العلاقات الهندسية الصحيحة والموقعية التي تربط  بين المهام. كما تطورت التكنولوجيا مع مرور الوقت، وقد تحولت عملية الجدولة من عملية نظرية وورقية بشكل كامل إلى واحدة تنطوي على برامج الجدولة، وليس على عكس أشكال أخرى من الوثائق المذكورة سابقاً.

ومع ذلك، فإن الجدول الزمني عادة لا يرتبط ارتباطاً حيوياً مرة أخرى بتصميم المبنى. ويعتمد ذلك على أولئك الذين قاموا بإنشاء الجدول الزمني، من خلال تحليل تصميم المبنى وذلك لإجراء أي تغييرات أو تحديثات على الجدول الزمني كيف ومتى تغير التصميم. وربما يكون هذا أحد الثغرات الأكثر أهمية في العملية التقليدية التي يتم سدها من خلال استخدام بيم.

سابقًا كان النموذج الهندسي وبرامج الجدولة قاعدتي بيانات منفصلتين، أما الآن فهناك ربط بينهم وهو البعد الرابع (4D). البعد الرابع في البيم هو الزمن حيث يربط بين النموذج بكل عناصره وبين الجدول الزمني، يمكننا البيم من ربط عناصره مع الجدول الزمني بينما يعجز الكاد عن ذلك وبذلك فإن واحدة من أدوات التصور الأكثر إثارة للإعجاب المقدمة من خلال العديد من برامج البيم هو القدرة على عرض نموذج الرسوم المتحركة لعملية البناء الجارية في حين يمر الجدول الزمني عبر الجزء السفلي من الشاشة ومقارنة المخطط مع الفعلي.

إدارة المشروع (Managing The Project):

مجرد أن تبدأ عملية البناء، فإن إدارة هذا المشروع هي عملية تتألف من رصد التقدم المحقق ومقارنته بالجدول الزمني عن طريق معلومات الأداء (Performance Data) حيث يتم جمع معلومات المنفذ في الموقع على الطبيعة ومقارنتها بالمخطط المطلوب تنفيذه لنفس الفترة الزمنية ومنها يتم عمل تقارير الأداء (Performance Reports) والحصول على القيمة المكتسبة (Earned Value) لمعرفة إذا كان المشروع يحرز تقدمًا من عدمه ويتم توجيه أنشطة المشروع بحيث تبقى في الموعد المحدد.

وقد تم عرض العديد من التحديات التي تواجهها هذه العملية سابقًا. وتأتي أكثر هذه التحديات شيوعاً في شكل التغييرات التي تنتج عن مشاكل لم يتم اكتشافها أو حلها من قبل، كتغيير التصميم أو نطاق المشروع من قبل المالك، أو كحدوث ظروف غير متوقعة أو مخاطر طارئة لم تكن مخططة من قبل. وتعتبر المطالبات والمنازعات جزءاً مقبولًا إلى حد كبير في عملية البناء، ولكن من المتفق عليه عموماً أن هذه التغييرات تؤدي إلى إهدار الوقت والمال بالنسبة للمالك و غيره من المعنيين بالمشروع.

ويبدو أن جميع هذه القضايا نتيجة الاختلاف بين المتوقع والواقع؛ وما يقدمه البيم لفريق المشروع هو إمكانية تقليل هذه القضايا؛ حيث تساعد بيئة بيم على ضمان اكتشاف معظم التعارضات والتوفيق بينها في مرحلة مبكرة من المشروع؛ و بناءً على ذلك يتم تقليص احتمالية وجود توقعات غير مجابة إلى حد كبير. ولهذا أثر مباشر في تخفيض عدد المطالبات والمنازعات والنفايات المرتبطة بها.

بالإضافة لما تقدم فإن نجاح المشروع يعتمد بدرجة كبيرة على رضا أصحاب المصلحة. لذلك من المهم بمكان دراسة متطلباتهم (Stakeholders Requirements)، وخصوصاً متطلبات معلومات المالك (Employers Information Requirements EIR) كما تعد إدارة أصحاب المصلحة من أهم عوامل النجاح الحاسمة للمشروع، حيث يتم الاستكشاف بشكل رئيسي من خلال مراجعة المراسلات وجمع البيانات الأولية. ويتعلق المصدر الثاني للاستكشاف بالمقابلات المباشرة مع مجموعة من أصحاب المصلحة كمديري المشاريع و المهندسين المعماريين وخبراء البيم وبائعي البرامج والمطورين ومديري الابتكار. و لغرض تحقيق الاستفادة القصوى

مما سبق؛ يجب اتباع ذلك في إدارة نطاق المشروع منذ البداية كفكرة حيث يتم جمع المتطلبات من أصحاب المصلحة ومنهم المالك أو من يمثله عن طريق العديد من الطرق ويجب التركيز على تقليل التغييرات من خلال الحصول على متطلبات دقيقة ومستوفية من المالك وأصحاب المصلحة،

الشكل رقم (1): الوثائق القياسية المتبعة في مشاريع نمذجة معلومات البناء

ختامًا

فوائد نمذجة معلومات البناء لا يمكن أن تتحقق بشكل كامل من دون عمليات تعريف بيم محددة بشكل جيد ومدارة بشكل جيد حيث يطلب من المشاركين الالتزام بها طوال المشروع. وبدون هذه العمليات قد يؤدي استخدام بيم في مشروع ما إلى تكاليف وتأخير غير ضروريين. و لغرض مساعدة مديري المشاريع على أداء دورهم في مجال إدارة المعلومات، فيما يلي خمسة أسئلة أساسية يلزمهم طرحها باستمرار في كل اجتماع:

1. هل الوثائق القياسية  – و المبينة في الشكل رقم (1) – في مكانها؟
2. هل جميع المشاركين على بينة من المتطلبات المتعلقة بالبيم لإنتاج وإدارة وتبادل معلومات المشروع؟
3. هل يتم إنشاء جميع معلومات المشروع وإدارتها وتبادلها باستخدام الأشكال المناسبة من البيم؟
4. هل يتم استخدام النموذج الموحد ومشاركته في تنسيق التصميم واجتماعات أصحاب المصلحة (Stakeholder)؟
5. هل محتوى المعلومات ضمن النماذج يجري فحصه بانتظام للامتثال لمتطلبات معلومات أصحاب العمل؟

المراجع

• Understanding BIM in a project management environment  https://www.thenbs.com/knowledge/understanding-bim-in-a-project-management-environment
• CIOB Project Managers’ Guide Updated for BIM Era  http://www.bimplus.co.uk/news/ciob-project-managers-guide-updated-bim-era7654323/
• The Design Manager’s Handbook  http://amzn.to/2zdRAef
• المحاضر عمر سليم
  – مدير لمشاريع نمذجة معلومات البناء خبرة أكثر من 15 سنه
  – مساعد باحث سابقا بجامعة قطر.
  – قام بالاشتراك في تجهيز الأنظمة للعديد من المشاريع الكبيرة مع شركات مثل EHAF (Qatar) و UCC (Qatar) و Saudi Diyar (Egypt).
  – قام بالعمل في جزئية الدعم في مجال نمذجة معلومات البناء وكذلك في مجال التنسيق ومجال تطوير المحتوى للعديد من الفرق العاملة بتكنولوجيا البيم.
  – متخصص في إدارة البيم وكذلك في النمذجة الثلاثية الأبعاد وأيضاً التدريب والعمل في مشاريع البيم مع الفرق والتخصصات المختلفة.
  – شارك في العديد من الأبحاث العلمية.
• bimarabia1en (fliphtml5.com)