המגמה מקבלת תאוצה גם בישראל, בין היתר בעקבות הרחבת השימוש במודלי BIM בפרויקטים ציבוריים, השקעות ענק בתחבורה ובתשתיות, והצורך לשמר מבנים היסטוריים תוך מזעור טעויות. ככל שהפרויקטים הופכים מורכבים יותר, כך עולה החשיבות של מידע מדויק, עדכני ונגיש לכל בעלי המקצוע כבר בשלבי התכנון הראשונים.
הדיוק ההנדסי הפך למשאב קריטי בפרויקטים מורכבים
עולם ההנדסה המודרני מתמודד עם אתגרים שלא היו קיימים בעבר. מבני ציבור, גשרים, מחלפים, בתי חולים, תחנות רכבת, מפעלי תעשייה ומגדלי מגורים משלבים כיום מערכות מורכבות של קונסטרוקציה, חשמל, אינסטלציה, מיזוג אוויר, תקשורת ובטיחות. כל חריגה קטנה בין התכנון למציאות עלולה להפוך בהמשך לעיכובים, להתנגשויות בין מערכות ולהוצאות בלתי מתוכננות.
מחקרים בינלאומיים מצביעים על כך שטעויות תכנון וחוסר תיאום בין בעלי מקצוע הם מהגורמים המרכזיים לחריגות תקציב ולדחיות בלוחות זמנים בפרויקטים בעולם התכנון והבנייה. על מנת להפחית את היקף הטעויות הללו וההשלכות הכלכליות שלהן, גופי תכנון וקבלנים גדולים משקיעים יותר באיסוף נתוני שטח מדויקים עוד לפני תחילת העבודה, מתוך הבנה שהשקעה מוקדמת בתיעוד איכותי חוסכת משאבים רבים בשלבים המאוחרים יותר.
גם בפרויקטים של שיפוץ והרחבה, האתגר משמעותי במיוחד. במקרים רבים התוכניות המקוריות אינן מעודכנות, בוצעו שינויים לאורך השנים או שאין כלל תיעוד מלא של המבנה. כאשר מתבססים על מידע חלקי, עולה הסיכון לטעויות בתכנון, לפגיעה במערכות קיימות ולצורך בביצוע תיקונים במהלך העבודות.
המעבר לתיעוד דיגיטלי מספק למהנדסים, אדריכלים, מודדים ומנהלי פרויקטים תמונת מצב מלאה של האתר. במקום להסתמך על נקודות מדידה בודדות, ניתן לעבוד עם ייצוג מרחבי מפורט של כל המבנה, כולל אלמנטים שלא תמיד ניתן לזהות בתוכניות ישנות.
מפרויקטים העוסקים בתשתית ועד מבנים לשימור: היכן הטכנולוגיה כבר משנה את הענף?
השימוש במודלים מרחביים אינו מוגבל לפרויקטים חדשים בלבד. כיום ניתן למצוא אותו במגוון רחב של תחומים, כאשר לכל אחד מהם צרכים הנדסיים שונים.
בפרויקטים גדולים העוסקים בתשתיות דוגמת סלילת כבישים, הקמת גשרים, מסילות רכבת, מנהרות ומחלפים, התיעוד המרחבי מאפשר לבצע התאמה מדויקת בין התכנון לבין תנאי השטח. כאשר מדובר בפרויקטים המשתרעים על פני קילומטרים רבים, גם סטייה של סנטימטרים בודדים עלולה להשפיע על שלבי הביצוע הבאים, ולגרור להשלכות מרחיקות לכת.
תחום נוסף שבו הטכנולוגיה הפכה לכלי מרכזי הוא שימור מבנים היסטוריים. מבנים עתיקים כוללים פעמים רבות אלמנטים אדריכליים מורכבים, עיוותים טבעיים שנוצרו לאורך השנים ופרטים שאין אפשרות למדוד באמצעים מסורתיים מבלי לפגוע בהם. תיעוד דיגיטלי מאפשר ליצור מודל מדויק של המבנה לפני תחילת עבודות השימור, לשמר מידע היסטורי ולהשוות בין מצבו לאורך זמן.
גם בענף התעשייה השימוש הולך ומתרחב. מפעלים משתמשים במודלים דיגיטליים לצורך תכנון הרחבות, הוספת קווי ייצור, התקנת ציוד חדש וביצוע עבודות תחזוקה, תוך הפחתת הסיכון להתנגשויות בין מערכות קיימות.
בתחום ניהול הנכסים מתפתחת בשנים האחרונות תפיסת ה Digital Twin או בשמה בעברית: התאום הדיגיטלי. מדובר ביצירת מודל דיגיטלי עדכני של המבנה, המלווה אותו גם לאחר סיום הבנייה ומשמש לניהול תחזוקה, תכנון שיפוצים, בקרה על מערכות ותיעוד שינויים לאורך חיי המבנה. גישה זו מאפשרת לבעלי נכסים, רשויות מקומיות וחברות תשתית לקבל החלטות המבוססות על מידע מדויק ועדכני במקום על הערכות.
כך מתבצע התהליך ההנדסי בפועל
התהליך מתחיל באיסוף מידע מרחבי באמצעות סורקי לייזר מתקדמים, המוצבים במספר נקודות סביב המבנה או האתר. כל סריקה יוצרת מיליוני נקודות מדידה במרחב, המכונות "ענן נקודות", המתעדות את מיקומם המדויק של קירות, עמודים, פתחים, צנרת, מערכות מכניות ואלמנטים נוספים.
בשלב הבא מחברים את כלל הסריקות למערכת אחת, המייצרת ייצוג רציף של האתר כולו. הנתונים עוברים עיבוד ממוחשב, סינון ובקרת איכות, ולאחר מכן ניתן להפיק מהם תוכניות מדידה, חתכים, חזיתות, מפות טופוגרפיות ומודלים תלת ממדיים המשמשים את כלל בעלי המקצוע.
במרכז התהליך עומדת סריקה תלת מימדית, המאפשרת לאסוף מידע מרחבי ברמת דיוק גבוהה וליצור מודל דיגיטלי המשקף את מצב המבנה או האתר כפי שהוא בפועל, ולא כפי שהוא מופיע בתוכניות ישנות או בהערכות שבוצעו בעבר.
היתרון המשמעותי של השיטה הוא בכך שניתן לחזור אל המידע הדיגיטלי גם חודשים ואף שנים לאחר ביצוע המדידות, לבצע מדידות חדשות מתוך המודל, להשוות בין שלבי הפרויקט ולזהות שינויים מבלי להגיע שוב לשטח. עבור פרויקטים מורכבים, שבהם כל ביקור באתר כרוך בעלויות, בהשבתת פעילות או במגבלות בטיחות, מדובר בחיסכון משמעותי בזמן ובמשאבים.
בנוסף, המידע שנאסף משתלב כיום באופן טבעי בפלטפורמות BIM ובמערכות תכנון מתקדמות. כך יכולים אדריכלים, מהנדסי קונסטרוקציה, יועצי מערכות, קבלנים ומנהלי פרויקטים לעבוד על אותו בסיס נתונים, לזהות התנגשויות כבר בשלב התכנון ולבצע התאמות לפני תחילת הביצוע בשטח.
מה צופן העתיד לענף?
המגמה ברורה: ככל שהבנייה הופכת מורכבת יותר, כך גדלה החשיבות של מידע מדויק ועדכני כבר בשלבי התכנון הראשונים. המעבר לתיעוד דיגיטלי אינו עוד כלי ייחודי לפרויקטים יוצאי דופן, אלא הופך בהדרגה לחלק בלתי נפרד מארגז הכלים של ענף ההנדסה, התשתיות והבנייה.
בשנים הקרובות צפוי השילוב בין סריקות לייזר, מודלי BIM, בינה מלאכותית ותאומים דיגיטליים להעמיק עוד יותר. המשמעות היא תכנון מדויק יותר, צמצום טעויות, קיצור לוחות זמנים וניהול יעיל של מבנים ותשתיות לאורך כל מחזור החיים שלהם, משלב התכנון ועד התחזוקה השוטפת.
