كيف ستعيد التقنيات الناشئة تشكيل المعدات الهندسية في البرازيل؟

تُركز تطبيقات الذكاء الاصطناعي في قطاع الهندسة البرازيلي على الصيانة التنبؤية، وتحسين العمليات، وتعزيز السلامة التشغيلية. ويُستخدم الذكاء الاصطناعي لتحسين العمليات، وزيادة السلامة التشغيلية، وتمكين الصيانة التنبؤية للآلات، مما يُقلل من وقت التوقف عن العمل ويُحسّن كفاءة التكلفة. تُمكّن أنظمة المراقبة الرقمية التي تُدمج الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء والبيانات الضخمة من إدارة المعدات بشكل استباقي، والكشف المُبكر عن الأعطال، والمراقبة الفورية.

إنترنت الأشياء (IoT) والمعدات المتصلة
توسيع السوق والتكامل

من المتوقع أن يصل سوق إنترنت الأشياء الصناعي في البرازيل، الذي قُدِّر بـ 7.89 مليار دولار أمريكي في عام 2023، إلى 9.11 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030. ويتصدر قطاع التصنيع تبني إنترنت الأشياء الصناعي، بما في ذلك صناعات السيارات والإلكترونيات والآلات التي تعتمد بشكل كبير على تقنيات إنترنت الأشياء في الأتمتة والصيانة التنبؤية وتحسين العمليات.

معايير الآلات المتصلة

تُجسّد شركة نيو هولاند للإنشاءات التحوّل في هذا القطاع، حيث تُغادر جميع آلاتها المصانع مُزوّدةً بأنظمة قياس عن بُعد مُدمجة، مما يُتيح الصيانة التنبؤية، وتحديد المشكلات، وتحسين استهلاك الوقود. يُتيح هذا الاتصال تحليلًا آنيًا، وجدولة مهام فعّالة، وزيادة الإنتاجية، وتقليل وقت تعطل الآلات.

الدعم الحكومي لتبني إنترنت الأشياء

وضع المنتدى الاقتصادي العالمي ومبادرة C4IR البرازيل بروتوكولات لدعم شركات التصنيع الصغيرة في تبني التقنيات الذكية، حيث حققت الشركات المشاركة عائدًا على الاستثمار بنسبة 192%. تشمل المبادرة رفع الوعي، ودعم الخبراء، والمساعدة المالية، وخدمات الاستشارات التكنولوجية.

الصيانة التنبؤية والمراقبة الرقمية
نمو السوق والتنفيذ

من المتوقع أن يتجاوز سوق الصيانة التنبؤية في أمريكا الجنوبية 2.32 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2025-2030، مدفوعًا بالحاجة إلى تقليل فترات التوقف غير المخطط لها وخفض تكاليف الصيانة. تُقدم شركات برازيلية مثل Engefaz خدمات الصيانة التنبؤية منذ عام 1989، مُقدمةً حلولاً شاملة تشمل تحليل الاهتزازات، والتصوير الحراري، والاختبار بالموجات فوق الصوتية.

تكامل التكنولوجيا

تدمج أنظمة الصيانة التنبؤية مستشعرات إنترنت الأشياء والتحليلات المتقدمة وخوارزميات الذكاء الاصطناعي للكشف عن أي خلل قبل أن يتفاقم ويتحول إلى مشاكل حرجة. تستخدم هذه الأنظمة جمع البيانات في الوقت الفعلي من خلال تقنيات مراقبة متنوعة، مما يسمح للشركات بمعالجة بيانات صحة المعدات بشكل أقرب إلى المصدر من خلال الحوسبة السحابية وتحليلات الحافة.

نمذجة معلومات البناء (BIM) والتوائم الرقمية
استراتيجية BIM الحكومية

أعادت الحكومة الفيدرالية البرازيلية إطلاق استراتيجية BIM-BR كجزء من مبادرة الصناعة البرازيلية الجديدة، وذلك من خلال قانون المشتريات الجديد (القانون رقم 14,133/2021) الذي يُرسي الاستخدام التفضيلي لـ BIM في المشاريع العامة. كما أصدرت وزارة التنمية والصناعة والتجارة والخدمات أدلةً إرشاديةً تُشجع على دمج BIM مع تقنيات الصناعة 4.0، بما في ذلك إنترنت الأشياء وتقنية البلوك تشين، لضمان تحكم فعال في البناء.

تطبيقات التوأم الرقمي

تُمكّن تقنية التوأم الرقمي في البرازيل من إنشاء نسخ افتراضية للأصول المادية مع تحديثات آنية من أجهزة الاستشعار وأجهزة إنترنت الأشياء. تدعم هذه الأنظمة إدارة المرافق، ومهام المحاكاة، وإدارة التدخلات المركزية. تُطبّق مشاريع الإنتاج والتخزين والتفريغ العائم البرازيلية تقنية التوأم الرقمي لمراقبة صحة الهياكل، مما يُظهر توسع هذه التقنية خارج نطاق البناء لتشمل التطبيقات الصناعية.

شفافية سلسلة التوريد والبلوك تشين
التنفيذ والاختبار الحكومي

اختبرت البرازيل تطبيق تقنية البلوك تشين في إدارة الإنشاءات، حيث وضع مشروع كونستروا برازيل أدلةً لدمج تقنيات نمذجة معلومات المباني (BIM) وإنترنت الأشياء (IoT) والبلوك تشين. كما اختبرت الحكومة الفيدرالية عقودًا ذكية لشبكة الإيثريوم لإدارة مشاريع الإنشاءات، مسجلةً المعاملات بين المصنّعين ومقدمي الخدمات.

التبني البلدي

كانت ساو باولو رائدة في استخدام تقنية البلوك تشين في الأشغال العامة من خلال شراكتها مع شركة كونستراكتيفو، حيث طبقت منصات لإدارة الأصول تعتمد على تقنية البلوك تشين لتسجيل مشاريع الإنشاءات العامة وإدارة سير العمل. يوفر هذا النظام عمليات ثابتة وشفافة لمشاريع الإنشاءات العامة، مما يُعالج مخاوف الفساد التي تُكلف القطاع العام البرازيلي 2.3% من الناتج المحلي الإجمالي سنويًا.

تقنية الجيل الخامس والاتصال المعزز
تطوير البنية التحتية لشبكة الجيل الخامس

اعتمدت البرازيل تقنية الجيل الخامس المستقلة، مما وضعها بين الدول الرائدة عالميًا في تطبيقها. اعتبارًا من عام ٢٠٢٤، بلغ عدد البلديات المتصلة بشبكة الجيل الخامس في البرازيل ٦٥١ بلدية، يستفيد منها ٦٣.٨٪ من السكان من خلال ما يقرب من ٢٥ ألف هوائي مُثبّت. تدعم هذه البنية التحتية المصانع الذكية، والأتمتة الفورية، والمراقبة الزراعية عبر الطائرات بدون طيار، وتحسين الاتصال الصناعي.

التطبيقات الصناعية

نشرت نوكيا أول شبكة لاسلكية خاصة بتقنية الجيل الخامس (5G) لقطاع الآلات الزراعية في أمريكا اللاتينية لصالح شركة جاكتو، بمساحة 96,000 متر مربع، وتضم أنظمة طلاء آلية، ومناولة ذاتية للمركبات، وأنظمة تخزين آلية. وقد أظهر مشروع 5G-RANGE نقل بيانات الجيل الخامس على مسافة 50 كيلومترًا بسرعة 100 ميجابت في الثانية، مما يتيح نقل صور عالية الدقة في الوقت الفعلي لتشغيل المعدات عن بُعد.

الكهربة والمعدات المستدامة
اعتماد المعدات الكهربائية

تشهد صناعة معدات البناء تحولاً ملحوظاً نحو الآلات الكهربائية والهجينة، مدفوعةً باللوائح البيئية وارتفاع تكاليف الوقود. تتميز معدات البناء الكهربائية بقدرتها على خفض الانبعاثات بنسبة تصل إلى 95% مقارنةً بنظيراتها التي تعمل بالديزل، مع توفير عزم دوران فوري واستجابة مُحسّنة للآلة.

الجدول الزمني للتحول السوقي

التزمت كبرى شركات التصنيع، مثل شركة فولفو لمعدات البناء، بتحويل خطوط إنتاجها بالكامل إلى الطاقة الكهربائية أو الهجينة بحلول عام 2030. ومن المتوقع أن يصل قطاع البناء إلى نقطة تحول في عام 2025، مع تحولات كبيرة من محركات الديزل إلى المعدات الكهربائية أو الهجينة.

الحوسبة السحابية والعمليات عن بعد
نمو السوق والتبني

ارتفعت استثمارات البرازيل في البنية التحتية السحابية من 2 مليار دولار أمريكي في الربع الرابع من عام 2023 إلى 2.5 مليار دولار أمريكي في الربع الرابع من عام 2024، مع التركيز بشكل كبير على مبادرات الاستدامة والتحول الرقمي. تُمكّن الحوسبة السحابية متخصصي البناء من الوصول إلى بيانات وتطبيقات المشاريع من أي مكان، مما يُسهّل التعاون السلس بين أعضاء الفريق في الموقع وعن بُعد.

الفوائد التشغيلية

توفر الحلول السحابية قابلية التوسع، وفعالية التكلفة، وأمنًا معززًا للبيانات، وقدرات تعاون آنية. خلال جائحة كوفيد-19، مكّنت الحلول السحابية شركات الإنشاءات من مواصلة عملياتها، حيث عمل الموظفون الإداريون عن بُعد، ونسق مديرو المواقع المهام افتراضيًا.

التكامل المستقبلي والصناعة 4.0
التحول الرقمي الشامل

تُركز استثمارات التحول الرقمي في البرازيل، البالغة 186.6 مليار ريال برازيلي، على أشباه الموصلات، والروبوتات الصناعية، والتقنيات المتقدمة، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء. وبحلول عام 2026، يُستهدف تحقيق التحول الرقمي لـ 25% من الشركات الصناعية البرازيلية، وتوسيع هذه النسبة إلى 50% بحلول عام 2033.

التقارب التكنولوجي

يُتيح تضافر التقنيات - التي تجمع بين إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي والبلوك تشين وشبكات الجيل الخامس والحوسبة السحابية - فرصًا غير مسبوقة لتحسين أداء المعدات والصيانة التنبؤية والعمليات الذاتية. يُمكّن هذا التكامل من اتخاذ قرارات قائمة على البيانات، وخفض تكاليف التشغيل، وتعزيز الإنتاجية في قطاعي البناء والتعدين.

إن التحول الذي يشهده قطاع المعدات الهندسية في البرازيل من خلال التقنيات الناشئة يتجاوز مجرد التقدم التكنولوجي، بل يُشير إلى تحول جذري نحو ممارسات بناء ذكية ومترابطة ومستدامة. وبفضل الدعم الحكومي والاستثمارات الضخمة والتطبيق التجريبي الناجح، تُرسّخ البرازيل مكانتها كدولة رائدة عالميًا في مجال ابتكار تقنيات البناء، مُرسيةً معايير جديدة للكفاءة والسلامة والمسؤولية البيئية في قطاع المعدات الهندسية.