قدمتها التدريسية م.م. ورود رؤوف عبد الحسين في قسم الهندسة المدنية – جامعة المستقبل. يشهد مجال الهندسة المدنية تطوراً ملحوظاً في توظيف التقنيات الرقمية الحديثة، ولا سيما في الهندسة الإنشائية التي تهتم بسلامة المنشآت واستقرارها. ويُعد التوأم الرقمي (Digital Twin) من التقنيات الحديثة التي تتيح إنشاء نموذج رقمي يمثّل المنشأ الحقيقي، بهدف متابعة أدائه وتحليل بياناته والتنبؤ بالتغيرات التي قد تؤثر في سلامته الإنشائية. ويسهم استخدام هذه التقنية في تطوير أساليب مراقبة المباني وتحسين كفاءة الصيانة وتقليل مخاطر التدهور الإنشائي. دور التوأم الرقمي في مراقبة المنشآت يعتمد التوأم الرقمي على إنشاء نموذج افتراضي للمنشأ باستخدام البيانات الهندسية وخصائص المواد والنماذج الحاسوبية، مع إمكانية تحديثه بالبيانات المستمدة من أجهزة الاستشعار المثبتة في المنشأ الحقيقي. وتتيح هذه التقنية متابعة مؤشرات الأداء الإنشائي، مثل الاهتزازات والإزاحات والانفعالات، وتحليل التغيرات التي قد تشير إلى وجود خلل في العناصر الإنشائية. كما تساعد في تقييم حالة المباني وتحديد المناطق التي تحتاج إلى فحص أو صيانة، بما يدعم اتخاذ القرارات الهندسية بصورة أكثر دقة. تطبيقات التوأم الرقمي في الهندسة الإنشائية يمكن توظيف التوأم الرقمي في مراقبة المباني الخرسانية والجسور والمنشآت الكبيرة، من خلال متابعة استجابتها للأحمال المختلفة والتغيرات البيئية أثناء التشغيل. كما يمكن استخدامه في دراسة تطور التشققات، وتحليل التشوهات، وتقييم تأثير الأحمال المتكررة، فضلاً عن دعم تخطيط أعمال الصيانة والتدعيم. ويساعد ذلك في الانتقال من الصيانة المعتمدة على الفحوصات الدورية فقط إلى الصيانة التنبؤية التي تستند إلى بيانات الأداء الفعلي للمنشأ. تكامل التوأم الرقمي مع الذكاء الاصطناعي والبرامج الهندسية يمكن دمج التوأم الرقمي مع تقنيات الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء (IoT) ونمذجة معلومات البناء (BIM) وبرامج التحليل الإنشائي، مثل ANSYS، لتحسين تحليل البيانات والتنبؤ بالسلوك الإنشائي. إذ تساعد خوارزميات الذكاء الاصطناعي في اكتشاف الأنماط غير الاعتيادية وتحديد المؤشرات التي قد تدل على تدهور أداء المنشأ. كما يمكن الاستفادة من النماذج العددية في دراسة سيناريوهات التحميل المختلفة وتقييم الاستجابة المتوقعة للعناصر الإنشائية، بما يعزز كفاءة المراقبة والتقييم الهندسي. التحديات والاعتبارات الهندسية على الرغم من المزايا التي يوفرها التوأم الرقمي، فإن تطبيقه يواجه تحديات تتعلق بكلفة أجهزة الاستشعار والأنظمة الرقمية، ودقة البيانات، وتحديث النماذج باستمرار، فضلاً عن الحاجة إلى حماية المعلومات وضمان موثوقيتها. لذلك، يجب التحقق من توافق النموذج الرقمي مع السلوك الفعلي للمنشأ، ومقارنة نتائجه بالقياسات الميدانية والتحليلات الهندسية المعتمدة. كما ينبغي التأكيد أن هذه التقنية أداة مساندة للمهندس الإنشائي، ولا تحل محل الفحوصات الميدانية أو الخبرة الهندسية أو متطلبات الكودات التصميمية. الاستنتاجات والتوصيات يمثل التوأم الرقمي خطوة مهمة نحو تطوير المراقبة الذكية للمنشآت، لما يوفره من إمكانات في متابعة الأداء الإنشائي وتحليل البيانات والتنبؤ بالمشكلات المحتملة. وتوصي المقالة بتعزيز استخدام هذه التقنية في الدراسات والتطبيقات الإنشائية، وتشجيع التكامل بينها وبين الذكاء الاصطناعي وأنظمة مراقبة صحة المنشآت، مع ضرورة التحقق من دقة النماذج والبيانات المستخدمة قبل اعتماد النتائج في القرارات الهندسية، بما يسهم في تحسين سلامة المباني وكفاءة صيانتها واستدامتها. المراجع Boje, C., Guerriero, A., Kubicki, S., & Rezgui, Y. (2020). Towards a semantic Construction Digital Twin: Directions for future research. Automation in Construction, 114, 103179. Opoku, D.-G. J., Perera, S., Osei-Kyei, R., & Rashidi, M. (2021). Digital twin application in the construction industry: A literature review. Journal of Building Engineering, 40, 102726. Sacks, R., Brilakis, I., Pikas, E., Xie, H. S., & Girolami, M. (2020). Construction with digital twin information systems. Data-Centric Engineering, 1, e14.