تأثير حواسيب كلود على التعاون في مشروع الهندسة

وقد أعيد تحديد طريقة تعاون الأفرقة الهندسية في المشاريع المعقدة، حيث إن توفير إمكانية الوصول في الطلب إلى الموارد الحاسوبية المشتركة، وتخزين البيانات، والبرامج المتخصصة على الشبكة الدولية، وإزالة الحواجز التقليدية للجغرافيا، والمناطق الزمنية، والحد من المعدات، ويمكن للمهندسين الآن أن يعملوا في نفس ملفات التصميم، ويديروا عمليات المحاكاة من أي جهاز، وينفذوا تحديثات تكنولوجية في الوقت الحقيقي.

تطور التعاون الهندسي

وقبل اعتماد نظام الحوسبة السحابية على نطاق واسع، اعتمد التعاون الهندسي اعتماداً كبيراً على خواديم الطائرات، ونسخ الملفات المحلية، والاتصال بالبريد الإلكتروني، وقد ينطوي مشروع نموذجي على فريق يعمل في مكتب واحد على نموذج للمسح الكيميائي، بينما يعمل فريق آخر في منطقة مختلفة على تحليل العناصر المحددة، ويستلزم تنسيق هذه الجهود نقل الملفات يدوياً، وتتبع نسخ دقيقة، وعقد اجتماعات تنسيقية متكررة يمكن أن تؤدي إلى إعادة النظر في المنازعات وفي التكاليف.

وقد أدخلت السحابة تحولاً في النموذج، إذ توفر منابر مثل Amazon Web Services (AWS) لأغراض الهندسة و]Microsoft Azure لحجم العمل الهندسي ] مستودعات مركزية حيث تعيش جميع أخطاء المشاريع.

الفوائد الرئيسية لحواسيب كلود للأفرقة الهندسية

وتمتد مزايا الحوسبة السحابية إلى أبعد من مجرد تقاسم الملفات، وتعالج كل فائدة مباشرة نقطة ألم مشتركة في إدارة المشاريع الهندسية.

تعزيز التعاون

ويتيح هذا المنصات الهندسية القائمة على الكلاب للمستعملين المتعددين التفاعل مع نفس النموذج أو مجموعة البيانات في وقت واحد، فعلى سبيل المثال، يمكن للمهندس الهيكلي أن يغوي بعداً في حين يقوم مهندس ميكانيكي بتحديث التجمع المتاخم، ويشهد التغييرات في الوقت الحقيقي، وتبدو أدوات مثل ] وقود البرمجيات المُنشأة 360

الكفاءة في التكاليف

وكثيرا ما تتطلب برامجيات الهندسة التقليدية رخصا دائمة باهظة الثمن ومواقع عمل قوية، وتتحول هذه البرمجيات إلى نموذج للاشتراك أو دفع الاستحقاقات أولا بأول، مما يقلل من النفقات الرأسمالية الأولية، علاوة على ذلك، تتجنب المنظمات التكاليف المستمرة لصيانة مراكز البيانات الموجودة في أماكن العمل والارتقاء بها، ويمكن الآن لمؤسسة هندسية صغيرة أن تحصل على نفس المجموعات الحاسوبية العالية الأداء التي كانت مخصصة بالفعل للشركات الكبيرة، والتي لا تستطيع دفع الوقت.

Scalability and Flexibility

وكثيراً ما تشهد المشاريع الهندسية ارتفاعاً في الطلب المحوسب - مثلاً أثناء محاكاة واسعة النطاق أو عند إصدار نماذج معقدة من ثلاثية الأبعاد، ويمكن للهياكل الأساسية للكلاود أن ترتفع في دقائق وأن تتراجع عندما تكتمل المهمة، وهذا التواضع يعني أن المشاريع لا تُرد أبداً بسبب قيود على المعدات، كما أنه يمكِّن المهندسين من إجراء تجارب على تصاميم متعددة دون القلق بشأن حدود التجهيز المحلية.

أمن البيانات والامتثال

وعلى عكس الشواغل المبكرة، يقدم مقدمو السحب الآن تدابير أمنية تتجاوز في كثير من الأحيان ما يمكن أن تنفذه معظم الشركات الهندسية داخلياً، فالتشفير في أماكن الراحة وفي المرور العابر، والتوثيق المتعدد الأطراف، وسجلات مراجعة الحسابات المفصلة هي معايير، كما يمتثل مقدمو الخدمات للوائح الخاصة بالصناعة مثل المعيار ISO 27001، والوثيقة SOC 2، و ITAR بالنسبة للهندسة المتصلة بالدفاع، وتخفض إدارة البيانات المركزية من خطر فقدان الحواسيب المحمولة أو الفاسة، بيد أن الدافعات المحلية الفاسدة.

How Cloud Computing Transforms Project Workflows

إن أثر الحوسبة السحابية على سير العمل الهندسي اليومي عميق، إذ يعتبر دورة نموذجية لتطوير المنتجات: المفهوم، التصميم، التحليل، الطباعة، الاختبار، الإنتاج، المنصات السحابية تبسط كل مرحلة.

وخلال مرحلة التصميم، يمكن للمهندسين الوصول إلى المكتبات المشتركة لأجزاء قياسية، وتطبيق تحديثات فورية، والحفاظ على مصدر واحد للحقيقة، وعندما ينتقل التصميم إلى التحليل، فإن أدوات المحاكاة القائمة على الغيوم مثل ANS Cloud أو تتيح للمهندسين إدارة وظائف معقدة.

أصبح التعاون عن بعد غير متماسك، ويمكن لأي عضو في الفريق في سان فرانسيسكو أن يستعرض التصميم في الساعة التاسعة صباحاً بينما يقوم زميل في لندن بتنقيحات بعد الغداء، ويعمل الجميع من نفس النموذج، ويتم التوفيق بين التغييرات في الوقت الحقيقي، مما يزيل مشكلة " التحويل المزدوج " ويقلل الوقت الذي يمضيه في اجتماعات المركز.

كما أن ضمان الجودة يعود بالفائدة على ذلك، إذ يمكن استضافة خطوط الاختبار الآلية وخطوط التكامل المستمر في السحابة، بما يكفل التحقق من صحة كل تصميم مكرر بالمقارنة مع المتطلبات، ويمكن أن تُبث البيانات المستمدة من أجهزة الاختبار مباشرة إلى قواعد البيانات السحابية لإجراء تحليل فوري، مما يعجل بسير حلقة التعقيبات.

معرض العالم الحقيقي: هندسة الفضاء الجوي

واستخدم مصنع فضائي جوي مركباً من طراز HPC على أساس الغيوم لإجراء محاكاة هوائية لتصميم الجناح الجديد، وبدلاً من انتظار توافر مجموعات في أقصر الحدود، قاموا بتجميع 500 آلة افتراضية في منطقة غيوم، وأكملوا التحليل في يومين، وأنقذوا أكثر من 000 100 دولار في رأس المال من المعدات، وقد يرى الفريق بأكمله نتائج المحاكاة ويوضحها في وقت واحد.

التغلب على التحديات: الأمن، والتواصل، والتدريب

وعلى الرغم من مواطن القوة، فإن الحوسبة السحابية في مجال الهندسة ليست بدون عقبات، ويجب على المنظمات أن تتصدى بصورة استباقية لثلاثة مجالات رئيسية لتحقيق القيمة الكاملة.

أمن البيانات والامتثال

وغالباً ما تشمل البيانات الهندسية تصميمات الملكية أو الأسرار التجارية أو المعلومات الخاضعة للرقابة على الصادرات، وفي حين يقدم مقدمو السحب تشفيراً قوياً، فإن مسؤولية تحديد الوصول تظل على نحو صحيح مع الشركة الهندسية، وباستخدام السحب الخاصة الافتراضية ، فإن الشبكات الفرعية الخاصة، وخدمات إدارة الهوية، يمكن أن تخلق شبكة آمنة من المصداقيات.

الاعتماد على القدرة على الانترنت

ويتوقف التعاون بين الكلاود على إقامة وصلات ثابتة عالية النطاق على شبكة الإنترنت، وفي المواقع الميدانية النائية أو المناطق التي تعاني من ضعف البنية التحتية، يمكن أن يكون ذلك عقبة، وتشمل الحلول فرز بعض الملفات محليا، باستخدام تطبيقات غير قابلة للتداول تكون متزامنة عند استعادة القدرة على الاتصال، أو نشر موارد حافة تجهز البيانات بالقرب من المصدر، كما أن العديد من أدوات السحب الخاصة بالتحكم في الوزن الخفيف التي تعمل على نطاق محدود.

التدريب وإدارة التغيير

فالانتقال إلى تدفقات العمل القائمة على الغيوم يتطلب من المهندسين تعلم أدوات جديدة واعتماد عادات مختلفة، مثل إجراء تغييرات متكررة واستخدام المحاكاة السحابية بدلا من إدارة كل شيء محليا، وبدون التدريب المناسب، قد تعود الأفرقة إلى العمل القديم وغير الفعال، ويستثمر المتبنون الناجحون في حلقات العمل العملية، وينشئون أبطالا داخليا، ويبدأون بمشروع تجريبي لإثبات القيمة قبل التوسع.

الاتجاهات المستقبلية في الهندسة المحتوية على السحاب

وسيعمق تقارب الحوسبة السحابية مع التكنولوجيات الناشئة الأخرى أثره على التعاون الهندسي.

الاستخبارات الفنية والتعلم الآتي

وتدمج برامج السحاب خدمات التنفيذ المباشر التي يمكن أن تحقق التصاميم الأمثل، وأن تتوقّع أنماط الفشل، وتوصي باختيارات مادية، فعلى سبيل المثال، يمكن لخامات التصميم المجهرية التي تستضيفها السحابة استكشاف آلاف بدائل التصميم القائمة على القيود، مع اختيار المهندسين لأفضل المرشحين، كما يمكن لنماذج التعلم الماكنة التي يتم تدريبها على البيانات السحابية أن تتوقّع أيضاً لاحتياجات صيانة المعدات، مما يقلّص من وقت التعطل.

التوائم الرقمية والتكامل بين الدول الجزرية الصغيرة

كما أن السحبة التي تعتمد على الهياكل الأساسية السحابية لتعطيل بيانات الاستشعار في الوقت الحقيقي وتجرى المحاكاة، ويمكن للأفرقة الهندسية أن ترصد الأداء، وتختبر سيناريوهات " ما إذا " ، وتستكمل التصميمات عن بعد، حيث تصبح أجهزة التوحيد أكثر شيوعا، توفر السحابة التخزين والمقارنة اللازمين لمعالجة مسارات هائلة من بيانات القياس عن بعد.

حواسيب ثابتة لمواجهة الحالات الحقيقية

أما بالنسبة للطلبات التي تتطلب قدراً ضئيلاً للغاية من الكفاءة، مثل مراقبة المركبات المستقلة أو حاسبة الروبوتات بواسطة الحوسبة الحادة، فالتجهيز يحدث بالقرب من مصدر البيانات، مع تزامن النتائج مع السحب من أجل التعاون الأوسع نطاقاً، وهذا النموذج الهجين يكتسب الانتصاب في ميادين مثل الصناعة التحويلية والهندسة الميدانية.

Augmented and Virtual Reality (AR/VR)

وتتيح بيئات البحث والتطوير الموزعة حسب نوع الكلاود للمهندسين الموزعين جغرافياً المشي عبر نموذج ثلاثي الأبعاد معاً، وفحص التفاصيل، ورسم العلامات، ويمكن أن تؤدي جلسات التعاون غير الملزمة هذه إلى الحد من الحاجة إلى نماذج مادية وسفر، ويعني تيار محتوى VR إلى حد بعيد أن العناوين ذات القدرة المنخفضة يمكنها أن تقدم خبرات عالية في مجال الاستخلاص.

خاتمة

وقد انتقلت عملية حساب السحاب من اتجاه مستجد إلى عنصر أساسي من عناصر التعاون الهندسي الحديث، وهو يتيح العمل الجماعي في الوقت الحقيقي، ويقلل من تكاليف الهياكل الأساسية، ويصل بلا جهد بمطالب المشاريع، ويوفر الأمن الذي سيكون من الصعب على فرادى الشركات تحقيقه بمفردها، ولا يوجد تحول دون وجود تحديات فيما يتعلق بالربط، وإدارة البيانات، وثغرات المهارات، ولكن المسارات التي تشمل السحاب الصناعي، والتوائم الرقمية،