بناء نظام بيئي جديد للمطارات من خلال الذكاء، ووضع معايير جديدة للطيران من خلال التصنيع الذكي — تحليل شامل لمشروع التصنيع الذكي للمطارات

في ظل الموجة العالمية للتحول الرقمي والذكي المتعمق في صناعة الطيران، تواجه المطارات، باعتبارها المحاور الأساسية للنقل الجوي، طلبات متعددة: تحسين الكفاءة التشغيلية، وتعزيز ضمانات السلامة، وممارسة الرقابة الدقيقة على التكاليف، وتحسين تجربة الخدمات. وقد ظهر مشروع التصنيع الذكي للمطارات (مشروع AIM) استجابةً لهذه الاحتياجات. من خلال الاستفادة من تقنيات متطورة مثل الذكاء الاصطناعي (AI)، وإنترنت الأشياء (IoT)، والتوأم الرقمي، والبيانات الضخمة، يبني المشروع حلاً ذكياً يغطي دورة الحياة الكاملة للمطارات — بدءًا من التخطيط والبناء وصولاً إلى إدارة العمليات والدعم الأرضي وترقية الخدمات. ومن خلال كسر عزلة المعلومات والاختناقات في العمليات المطارية التقليدية، يدفع المشروع المطارات للانتقال بقفزة نوعية من «التشغيل والصيانة التقليديَّين» إلى «التصنيع الذكي»، مما يخلق معيارًا جديدًا للمطارات الذكية التي تتميز بالكفاءة والأمان والطاقة الخضراء والراحة.

I. التمركز الأساسي للمشروع

مشروع AIM ليس مجرد تراكب بسيط لتقنيات فردية. إذ يرتكز على مفهوم «الذكاء في كامل العملية، والتعاون بكافة العوامل، والرقمنة في جميع السيناريوهات»، ويستهدف نقاط الألم الأساسية في عمليات المطارات، ويدمج سلسلة الصناعة بأكملها بما في ذلك البناء، والتحكم في العمليات، والخدمات الأرضية، والوقاية من المخاطر، والدعم اللوجستي. وهو يوفر للمطارات خدمة تصنيع ذكية متكاملة تشمل «التصميم الرفيع المستوى + تنفيذ التقنيات + دعم التشغيل والصيانة».

بالموازنة بين الواقعية والرؤية المستقبلية، يتكيف المشروع مع التحديث والتجديد الذكي للمطارات القائمة، ويدعم التخطيط الذكي الكامل لدورة حياة المطارات الجديدة. وهو يساعد المطارات على تحقيق الأهداف الأساسية المتمثلة في «خفض التكاليف وتحسين الكفاءة وتعزيز الجودة وضمان السلامة»، مما يُظهر القدرة التنافسية الدولية للبناء الذكي في الصين.

ثانياً: البنية الفنية الأساسية وأبرز الملامح

باعتماد بنية تقنية من ثلاث طبقات - «الأساس الرقمي + التطبيقات الذكية + التعاون البيئي» - يدمج المشروع بعمق تقنيات رائدة متعددة في الصناعة لتكوين مزايا تنافسية متميزة، وتحويل التقنيات الذكية إلى محور الإنتاجية في عمليات المطار.

(أ) الأساس الرقمي: ترسيخ جذور الذكاء الشامل للسيناريوهات الكاملة

تم بناء منصة موحدة للتوأم الرقمي للمطار، تدمج تقنيات أساسية مثل نمذجة معلومات المباني (BIM)، وإنترنت الأشياء (IoT)، والبيانات الضخمة، ومجموعات قدرة الحوسبة المحلية، لخلق «عقل رقمي» للمطار. ومن خلال النمذجة عالية الدقة، تحقق نسخة رقمية دقيقة 1:1 لسيناريوهات المطار بأكملها، بما في ذلك صالات الركاب، ومساحات الوقوف، ومناطق الشحن، ومناطق البناء. وتربط أكثر من 1500 نوع من محطات المعدات، وتفكيك عزل البيانات عبر 18 نشاطًا رئيسيًا مثل عمليات الطيران، والخدمات اللوجستية، وصيانة المعدات، وتحقيق الجمع في الوقت الحقيقي، والتحليل المتكامل، والوصول المشترك إلى بيانات متعددة المصادر غير المتجانسة.

بفضل قوة حوسبة مطورة محليًا، تم نشر نموذج كبير يحتوي على 100 مليار معاملة بالكامل محليًا لإنشاء قاعدة معرفية خاصة بالمطارات، مما يحقق تحولًا حاسمًا من «الاعتماد على التكنولوجيا» إلى «القيادة المستقلة». ويوفّر دعمًا متينًا من البيانات والحوسبة لتطبيقات الذكاء الاصطناعي في جميع السيناريوهات، ما يضمن استجابة النظام في غضون ثانية واحدة ويرفع كفاءة معالجة البيانات بأكثر من 60 مرة مقارنةً بالنماذج التقليدية.

(II) التطبيقات الذكية الأساسية: تغطي سلسلة الأعمال بأكملها

بالتركيز على ثلاثة سيناريوهات أساسية — تخطيط المطارات وبنائها، وإدارة العمليات، والدعم الأرضي — ينشئ المشروع نظام تطبيقات ذكية معياريًا يمكن تكييفه بمرن ونشره حسب الطلب وفقًا لمتطلبات المطار.

1. البناء الذكي وإدارة البناء

بالاستهداف لمواطن الألم المتعلقة بالدورات الطويلة وصعوبة البناء العالية والمتطلبات الصارمة للجودة في مشاريع المطارات الكبرى، تم تطوير نظام ذكي لإدارة ومراقبة البناء، يتألف من وحدتين أساسيتين:

• مصفوفة الروبوتات الذكية: يتم نشر 37 نوعًا من روبوتات البناء، بما في ذلك روبوتات المعالجة والتصنيع، وروبوتات إدارة الموقع، وروبوتات البناء (مثل كلاب الروبوت للتفتيش، وروبوتات لحام حديد التسليح في الجدران تحت الأرض، وروبوتات التسوية بالليزر بأربع عجلات، وروبوتات اللحام الزاحفة بجميع الوضعيات)، مما يشكل حلقة مغلقة من «البناء بدون تدخل بشري». يختصر روبوت لحام حديد التسليح في الجدران تحت الأرض إجراءات البناء المعقدة ليصل زمنها إلى ساعة واحدة فقط، مما يحسّن كفاءة العمل بأكثر من 80%. ومزود بأجهزة استشعار عالية الدقة وتقنية LiDAR، تقوم كلاب الروبوت للتفتيش بدوريات ذاتية لمراقبة سلامة موقع البناء وحالة المعدات وإدارة المواد، وتقوم بشكل آلي بتحديد المخاطر المحتملة وإعداد التقارير لتقليل التدخل البشري بشكل كبير.
• منصة إدارة البناء الرقمية: بصفتها أول منصة متكاملة لإدارة روبوتات البناء في الصين، تتيح المراقبة والجدولة الموحدتين لجميع الروبوتات في الموقع. كما تم إنشاء منصة رقمية للإدارة العامة للمقاولين، تغطي كامل عملية إدارة السلامة والجودة والمشروع. إن استبدال النماذج الورقية بالسجلات الإلكترونية يوفر أكثر من 1.2 مليون يوان في تكاليف الورق وأكثر من مليوني يوان في ساعات عمل المشرفين. يتم جمع كميات هائلة من بيانات البناء لتكوين أرشيف رقمي شامل للمشروع، مما يحقق الرؤية والقدرة على التتبع لعمليات البناء بأكملها.

2. التحكم الذكي في تشغيل المطارات

مركزًا على خوارزميات الذكاء الاصطناعي، يُحسّن المشروع العملية الكاملة لعمليات المطار لتحقيق تحكم «دون طيار ودقيق وفعال»، مع التركيز على ثلاثة سيناريوهات:

• تخصيص المواقف والرحلات الذكي: يقلّص نظام تخصيص المواقف المدعوم بالذكاء الاصطناعي وقت تخصيص الرحلات اليومي من 4 ساعات إلى دقيقة واحدة، مما يرفع معدل إرساء الطائرات إلى أكثر من 85% ويخفض بشكل كبير فترة انتظار الركاب للصعود على متن الطائرة. كما أن نظام دعم اتخاذ القرار الذكي لتعديل جدول الرحلات الديناميكي يتيح للخطوط الجوية إنشاء خطط سريعة والإشراف في الوقت الحقيقي، مما يساعد على رفع معدل انضباط مواعيد إقلاع الرحلات إلى أكثر من 91%.
• الوقاية والتحكم الذكي في السلامة: تم تطوير مساعد ذكي للسلامة باستخدام الذكاء الاصطناعي، يدمج أكثر من 1,000 وثيقة معرفية حول السلامة لبناء قاعدة بيانات شاملة لمعرفة السلامة في جميع أنشطة العمل، مع معدل دقة في الإجابات يتجاوز 93% وكفاءة استرجاع تزيد بـ 60 مرة عن الأساليب التقليدية. وبالارتباط مع معدات الفحص الذكية، يحقق عمليات دورية دون انقطاع على مدار الساعة في المحطات والمساحات المخصصة للطائرات ومناطق الشحن والمناطق الأخرى، حيث يحدد بشكل ذكي المخاطر مثل العمليات غير القانونية وخلل المعدات، لتحقيق «الكشف المبكر والتحذير المبكر والمعالجة المبكرة».
• خدمات الركاب الذكية: تم إطلاق مساعد سفر يعمل بالذكاء الاصطناعي، يدعم التفاعل متعدد اللغات والمشاورات الحوارية للإجابة عن الأسئلة في الوقت الفعلي بشأن تسجيل الوصول والصعود إلى الطائرة وتسجيل الأمتعة، مع استجابة من المستوى الثاني. كما يتم نشر روبوتات توصيل ذكية وروبوتات لتدوير المواد الممنوعة للركاب؛ حيث يجمع الروبوت الأخير ما معدله 25 كجم من المواد الممنوعة يوميًا. وتدعم أجهزة الترجمة بالذكاء الاصطناعي الترجمة في الوقت الفعلي لأكثر من 100 لغة، مما يعزز بشكل كبير تجربة السفر للركاب.

3. الدعم الأرضي الذكي واللوجستيات

لحلّ نقاط الألم المتمثلة في انخفاض الكفاءة وارتفاع تكاليف العمالة وارتفاع مخاطر السلامة في الدعم الأرضي بالمطارات، يتم بناء نظام دعم ذكي شامل للعملية بأكملها:

• جسر ركاب آلي بالكامل: يدمج تقنيتي المسح الليزري والتحديد عبر الرؤية البينوكلية، ويُكمل عملية الالتحام الآلي في غضون دقيقتين بعد توقف الطائرة، مع تقليل مدة الالتحام إلى أقل من 100 ثانية، ونسبة نجاح تتجاوز 99%، ومعدل خطأ يقل عن 0.01%. إن وضع الإدارة عن بُعد المبتكر «تحكم واحد لعدة جسور» يقلل بشكل كبير من عدد العمال المطلوبين للتشغيل في الموقع، مما يحقق هدف السلامة المتمثل في «عدم حدوث خدوش أبداً»، ويدفع خدمات الدعم الأرضي للانتقال من «القيادة اليدوية» إلى «الذكاء والاعتماد على الذات».
• اللوجستيات الجوية الذكية: تم إنشاء محطة شحن ذكية يتم الإشراف عليها عن بُعد على مدار الساعة، وتضم روبوتات AGV ونقاط تفتيش ذكية وأنظمة فرز بالذراع الآلي ومعدات أخرى لتحقيق عمليات آلية بالكامل للطرود العابرة للحدود، بدءًا من التفريغ والمسح وحتى الفرز. تعمل الجرارات بدون سائق على مدار الساعة دون انقطاع لضمان الاتصال المستمر. وقد انخفضت مدة بقاء البضائع الواردة والمصدرة داخل المستودع بنسبة 82% و33% على التوالي، مما يدعم النمو المطرد في حجم الشحنات البريدية والبضائع عبر المطار.

(III) التعاون البيئي: بناء هيكل مفتوح ويعود بالفائدة على الجميع

بالالتزام بالمفهوم المبتكر «التعاون الداخلي والخارجي، والتقدم في اتجاهين»، يبني المشروع نظامًا بيئيًا ثلاثي الأبعاد يتمثل في «منصة + آلية + مواهب». على الصعيد الخارجي، يتعاون مع شركات تقنية مثل هواوي وتنسنت، ويتعاون مع الجامعات في أبحاث التكامل بين الصناعة والجامعة والبحث العلمي، ويطبّق آلية «مناقصات المشاريع وترتيبها» لجذب مشاركة متعددة الأطراف في الابتكار السيناريوي. وعلى الصعيد الداخلي، ينشئ قاعدة معمارية موحدة لتحقيق «تطوير واحد ومشاركة قابلة لإعادة الاستخدام»، ويبني حلقة مغلقة كاملة لإدارة الابتكار، ويشكل طبقة من المواهب تضم «خبراء تقنيين + ركائز أعمال» لتعزيز قدرات البحث والتطوير المستقلة بشكل مستمر، مما يجعل سيناريوهات المطارات «مختبرًا» و«محولًا» لتقنيات الذكاء الاصطناعي.

ثالثًا: القيمة الجوهرية للمشروع

من خلال تمكين تطوير المطارات عالي الجودة بواسطة الابتكار التكنولوجي، يقدّم مشروع AIM قيمة ملموسة للمطارات في أربعة أبعاد: الكفاءة التشغيلية، والتحكم في التكلفة، وجودة الخدمة، وضمان السلامة. وقد تم تنفيذ المشروع في العديد من المطارات الكبرى، بما فيها مطار شنغهاي بودونغ الدولي، ومطار شنتشن باوان الدولي، ومطار أورومتشي ديووبو الدولي، وحاز على تقدير كبير من وفود المهندسين الدوليين.

(أ) خفض التكاليف وتحسين الكفاءة: إطلاق العنان للحيوية التشغيلية

إن استبدال العمالة بالروبوتات وتحسين العمليات من خلال التحكم الرقمي يقللان بشكل كبير من تكاليف العمالة والتشغيل: إذ يتم التحكم في أقصى عدد للعاملين في البناء ضمن 6,000 شخص، وهو أقل بكثير من الطلب البالغ 10,000 شخص في النماذج التقليدية. كما أن المعدات الذكية وتحسين الخوارزميات تُحسّن كفاءة العمليات التجارية بنسبة تتراوح بين 30% و80% وتقلل معدلات تعطل المعدات بأكثر من 50%، مما يحدّ بشكل فعّال من تأخيرات الرحلات وإعادة العمل في البناء لتحقيق عمليات «منخفضة التكلفة وعالية الكفاءة».

(II) التحكم الدقيق: تعزيز خط الأمان

تعمل تقنيات مثل أنظمة مكافحة الاصطدام بتقنية دمج المستشعرات المتعددة، والتحذير المبكر الذكي باستخدام الذكاء الاصطناعي، والتحكم القابل للتعقب في جميع مراحل العملية، على إنشاء نظام وقائي ورقابي للسلامة «شامل وبدون زوايا عمياء». وهي تقلل بشكل كبير من المخاطر الأمنية الناجمة عن الأخطاء البشرية وأعطال المعدات، مما يحقق بناءً وتشغيلًا ودعمًا آمنًا وقابلًا للتحكم في جميع السيناريوهات. ويتم التحكم في معدل الأخطاء ليكون أقل من 0.01%، مما يحقق هدفي «صفر خدوش وصفر مخاطر أمنية جسيمة».

(III) تجربة مطورة: إنشاء معيار للخدمة

بالتركيز على احتياجات المسافرين، تُساهم معدات الخدمة الذكية والعمليات الفعالة في تقليل وقت الانتظار في كل مرحلة من مراحل السفر، وتوفير تجربة خدمة متاحة على مدار الساعة، ومتعددة اللغات، ومخصصة حسب احتياجات كل مسافر. كما أن التصميم المعماري المبتكر وتقنية المعاينة بالواقع الافتراضي يحولان المطارات إلى معالم حضرية تجمع بين الوظائف الجمالية، مما يعزز بشكل شامل رضا المسافرين وتأثير علامة المطار التجارية.

(IV) الأخضر ومنخفض الكربون: ممارسة التنمية المستدامة

التنظيم الدقيق للمحركات الذكية ومحولات التردد يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة للمعدات. كما أن المكاتب الخالية من الورق والعمليات الروبوتية الفعالة تحدّ من هدر الموارد، مما يحقق بناءً وتشغيلًا صديقًا للبيئة. إن اعتماد مواد صديقة للبيئة مبتكرة مثل الفولاذ عالي القوة وتقنيات البناء المتقدمة يوازن بين جودة المشروع وحماية البيئة، مطبقًا فلسفة التنمية التي تقول: «الهندسة تشكّل مستقبلًا أخضر».

رابعًا: رؤية المشروع والتوقعات

باعتباره حلًّا مرجعيًا للتصنيع الذكي من الجيل الجديد في المطارات، ينطلق مشروع AIM من الصين ويستهدف العالم بأسره. واعتمادًا على خبرة التنفيذ والإنجازات التقنية التي تراكمت في العديد من المطارات الكبرى، سيعمل المشروع بشكل مستمر على تعزيز تكرار التكنولوجيا الأساسية وتوسيع سيناريوهات التطبيق.

في المستقبل، سنعمق أكثر مجال التصنيع الذكي للمطارات، وسنحفز التكامل العميق بين تقنيات الذكاء الاصطناعي والتوأم الرقمي والروبوتات مع أعمال المطارات، وسنتجاوز الحواجز الصناعية، وسنحسّن التخطيط البيئي. سنوفر حلولاً ذكية أكثر ابتكاراً وعملية واستدامةً لمطارات العالم أجمع، مما يساعد صناعة الطيران على تحقيق تنمية عالية الجودة تتميّز بالرقمنة والذكاء والتنمية الخضراء. نهدف إلى جعل كل مطار نموذجًا للتصنيع الذكي — يربط العالم ويعزز المستقبل.