أصدر مركز المعلومات ودعم اتخاذ القرار بمجلس الوزراء الإصدارة الرابعة من تقرير «مدن المستقبل»، بعنوان «المدن المطبوعة ثلاثية الأبعاد»، والذى يتناول مفهوم المدن الذكية المستدامة والأدوات المستخدمة من جانب المؤسسات المعنية لتقييم مستوى ذكاء المدينة واستدامتها، ويتناول الأطر العالمية ومؤشرات القياس المعتمدة دوليًا بشأن المدن الذكية المستدامة، إلى جانب إلقاء الضوء على تطبيقات وممارسات تلك المعايير والمؤشرات على أرض الواقع، فى محاولة تستهدف فهم عملية بناء المرونة والاستدامة الحضرية من خلال دمج تطبيقات وشبكات تكنولوجيا المعلومات فى واقع الحياة اليومية الحضرية، الأمر الذى يسمح بالسيطرة على الموارد وتقليل الهدر ورفع أداء المدينة فى القيام بوظائفها. وأوضح مركز المعلومات من خلال هذا العدد أن الطباعة ثلاثية الأبعاد حظيت باهتمام كبير فى السنوات القليلة الماضية، وأصبحت لها استخدامات فى مجالات عدة، كالزراعة والرعاية الصحية وصناعة السيارات والقطارات والطائرات، حيث تسهم فى بناء النماذج والهياكل المعقدة بكفاءة وفى أقصر وقت ممكن، وفى مجال الإنشاءات تطورت تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد بسرعة فائقة بصفتها طريقة أكثر دقة وأسرع وأقل تكلفة فى بناء وتشييد المساكن ومدن بأكملها، الأمر الذى أدى إلى تزايد الاستثمارات فى هذه التقنية على مستوى العالم، وبلغت القيمة السوقية لإنشاءات الطباعة ثلاثية الأبعاد العالمية نحو 3.42 مليار دولار أمريكى فى عام 2022، ومن المتوقع بحلول عام 2032 أن تصل القيمة إلى نحو 519.49 مليار دولار أمريكى بمعدل نمو سنوى مركب يبلغ 65.25%. اهتم التقرير فى القسم الأول بتعريف الطباعة ثلاثية الأبعاد وتطبيقاتها فى مجال الإنشاءات وسوق البناء العالمية للطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث يُقصد ب«الطباعة ثلاثية الأبعاد» مسميات عدة، أبرزها مسمى «التصنيع بالإضافة» أو «التصنيع الرقمى المباشر»، وتعمل هذه التقنية على تجميع ودمج وتصنيع المواد ببعضها البعض طبقة فوق أخرى لتكوين النموذج أو الشكل النهائى المراد طباعته من المنتجات باستخدام نموذج مجسم البيانات ثلاثى الأبعاد «CAD Model»، أى تحويل الشكل ثلاثى الأبعاد على الكمبيوتر إلى نموذج مجسم، ومن أبرز التقنيات فى مجال البناء اثنتان هما «تقنية الأذرع المثبتة على السكة الطابعة»، و«الطباعة باستخدام تقنية الرمل». وبالنظر إلى حجم القيمة السوقية للطباعة ثلاثية الأبعاد نجدها سريعة النمو، وقد قُدر حجمها فى عام 2022 بنحو 16.75 مليار دولار أمريكى، ومن المتوقع أن ينمو بمعدل نمو سنوى مركب يبلغ 23.3% من عام 2023 إلى عام 2030، وتجدر الإشارة إلى أن أمريكا الشمالية قد استحوذت على أكثر من 33.34% من الإيرادات العالمية لسوق الطباعة ثلاثية الأبعاد فى عام 2022، كما برزت السوق الأوروبية كثانى أكبر سوق إقليمية فى عام 2021. وفى مجال الإنشاءات تشير الإحصاءات إلى أن حجم سوق البناء والتشييد باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد بلغ 18.2 مليون دولار فى عام 2022، ومن المتوقع أن يسجل معدل نمو سنوى مركب يبلغ 101.9% فى الفترة من 2023 إلى 2030، وتهيمن منطقة آسيا والمحيط الهادى على سوق البناء والتشييد باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، ومن المتوقع أن تكتسب هذه التكنولوجيا زخمًا كبيرًا فى ظل ما تقوم به الصين واليابان من جهود بارزة فى توسيع استخدامات تلك التكنولوجيا. وفيما يتعلق بفرص وتحديات الطباعة ثلاثية الأبعاد فى مجال البناء والإنشاءات، تتمثل أبرز الفرص فى «تحسين الإنتاجية، وتقليص سلاسل التوريد، والإبداع الهندسى، وانخفاض التكلفة، وسرعة البناء، بالإضافة إلى التأثيرات الاجتماعية حيث يحمل استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد عددًا من الفرص الاجتماعية والتى تعكسها أساليب تنفيذ أعمال البناء نتيجة تغيير هياكل أعمال البناء والمساواة بين الجنسين فى هذا المجال بما ينعكس على تحولات نحو المزيد من سلاسل التوريد الرقمية والمحلية»، فيما تمثلت أبرز التحديات فى ارتفاع كلٍّ من «معدلات البطالة وبالأخص فى مجال الإنشاءات كثيف العمالة- حيث تقلل الطباعة ثلاثية الأبعاد من كثافة القوى العاملة فى مجال الانشاءات- فضلاً عن ارتفاع تكاليف معدات الطباعة ثلاثية الأبعاد، وتكاليف النقل والمواد المستخدمة». وألقى التقرير فى قسمه الثانى الضوء على أبرز الخبرات الدولية فى تشييد وتطوير عدد من النماذج الأولية لمدن مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية بالكامل، مثل مدينة «سوتشو» الصينية التى استطاعت إنشاء أول مبنى سكنى مكون من 5 طوابق فى العام باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد بتمويل حكومى، وتشييد أكبر مبنى فى أوروبا بمدينة «هايدلبرغ» باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد، بالإضافة إلى سعى عدد من المدن الأوروبية للاعتماد على هذه التقنية فى قطاع البناء والتشييد لتتمكن من خفض الانبعاثات وتحقيق الحياد الكربونى بحلول عام 2050. وعلى مستوى الدول العربية تستثمر دولة الإمارات العربية المتحدة فى تطوير مدن بالكامل باستخدام هذه التكنولوجيا الحديثة، بحيث ستتم طباعة 25% من المبانى فى إمارة «دبى» من خلال تلك التقنية بحلول عام 2030، كما سيتم بناء أول مسجد فى العالم مطبوع بالكامل ثلاثى الأبعاد بحلول عام 2025، بالإضافة إلى مبنى مؤسسة دبى للمستقبل الحاصل على لقب جينيس للأرقام القاسية كأول مبنى تجارى مطبوع بتقنية ثلاثية الأبعاد فى العام، وكذلك مدينة مصدر التى تم بناؤها بمواد معاد تدويرها باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وعليه جاءت دولة الإمارات العربية المتحدة واحدة من أفضل 10 من الدول من حيث انبعاثات الكربون من أنشطة البناء والتصنيع وفقًا لتصنيف البنك الدولى. كذلك قامت المملكة العربية السعودية بإنشاء مبنى مطبوع ثلاثى الأبعاد، وهو عبارة عن فيلا مصنوعة من طابعة إنشاءات ثلاثية الأبعاد، وبلغت مساحته نحو 345 مترًا مربعًا وارتفاعه 9.9 متر، وتم فيه استخدام مواد محلية منخفضة التكلفة لإنشاء الخرسانة ثلاثية الأبعاد القابلة للطباعة، وتمت طباعة جميع جدران المبنى البالغة مساحته 345 مترًا مربعًا. وفى ضوء ما سبق تشير خبرات عدد من المدن حول العالم إلى إمكانات الطباعة ثلاثية الأبعاد فى تحقيق معايير الاستدامة على المستوى الاجتماعى والاقتصادى والبيئى، خاصة أن قطاع البناء والتشييد هو القطاع المسؤول عن 38% من انبعاثات ثانى أكسيد الكربون العالمية وذلك وفقًا لتقديرات الأممالمتحدة للبيئة والوكالة الدولية للطاقة فى عام 2020، وهنا يمكن القول إن الاعتماد على الطباعة ثلاثية الأبعاد فى تشييد المبانى قد يسهم فى «توفير مساكن لمحدودى الدخل ومن لا مأوى لهم»، «وتوفير الهياكل المستدامة الصديقة للبيئة»، «وتعزيز الحماية والأمان للعمالة»، بالإضافة إلى «تقليل النفايات». وركز التقرير فى قسمه الثالث على انعكاسات استخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد على قطاع البناء والتشييد المصرى، حيث تشير الإحصاءات إلى أن صناعة التشييد والبناء تعد واحدة من أهم الصناعات نموًا على مستوى العالم، فقد بلغ حجم سوق البناء نحو 6.4 تريليون دولار من الناتج المحلى الإجمالى العالم عام 2020، ومن المتوقع أن يصل إلى 14.4 تريليون دولار فى عام 2030، ومحليًا بلغ نمو قطاع التشييد والبناء المصرى بين عامى (2021- 2022) نحو 11%، وساهم بنسبة 18.7% من إجمالى الناتج المحلى الإجمالى، وتشير التوقعات إلى التوسع المحتمل فى صناعة البناء فى مصر لتصل إلى متوسط نمو سنوى يبلغ 6.8% و7.4% بحلول عامى (2024- 2027)، الأمر الذى يرشح مصر لأن تستحوذ على نحو 30% من قيمة صناعة البناء والتشييد فى منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا. وبالنظر فيما تم تنفيذه من عمليات فى قطاع التشييد والبناء عام (2020- 2021)، نجد أن نشاط البنايات يمثل نحو 67.4% من إجمالى الأنشطة الاقتصادية الخاصة بالقطاع، وقد يكون من المفيد استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد على نطاق محدود فى تشييد البنايات كنماذج أولية لمشروعات التشييد وتحسين التصميم وتحديد أى مشاكل محتملة قبل بدء البناء وإنشاء مكونات البناء المخصصة وتلبية الاحتياجات المحدودة للمشروع داخل السوق المحلية، هذا إلى جانب التأثيرات التى قد تُسهم بها هذه التقنية الحديثة فى تحسين صناعة البناء والتشييد وتقليل الأضرار البيئية المرتبطة بهذه الصناعة وترشيد استهلاك الطاقة لمشروعات البناء وخفض معدلات إصابة العمالة داخل موقع البناء. يمكن القول إن تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد تمنح كثيرًا من الفرص لعملية البناء من تسريع وتبسيط وتحسين الكفاءة والإنتاجية؛ حيث إنها أقل تكلفة مقارنة بالمبانى المصممة بالمواد التقليدية، كما تسهم فى خفض فواتير الطاقة للمالكين وتحسين مرونة قطاع البناء والتشييد وإنشاء هياكل مخصصة أو قابلة للتخصيص بسهولة مما يلبى احتياجات العملاء وإنشاء هياكل يمكن إعادة تدويرها أو تفكيكها بسهولة مما قد يحسن الاستدامة، هذا إلى جانب إنشاء هياكل فى المناطق النائية أو المهمشة بهياكل منخفضة التكلفة. وأشار التقرير، فى ختامه، إلى أنه يمكن القول إنه على الرغم من التحديات التى قد تمنع تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد من أن تصبح جزءًا رئيسًا من قطاع التشييد المصرى على المديين القريب والمتوسط فى ظل ارتفاع تكلفة هذه التكنولوجيا ومحدودية التطبيقات المستخدمة لبناء جميع أنواع الهياكل، إلى جانب الحاجة لتدريب العمال فى قطاع التشييد على كيفية استخدام تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد الجديدة، فإنه قد يكون من المفيد استخدام هذه التقنية على نطاق محدود فى إنشاء نماذج أولية لمشروعات التشييد وتحسين التصميم وتحديد أى مشاكل محتملة قبل بدء البناء وإنشاء مكونات البناء المخصصة وتلبية الاحتياجات المحدودة للمشروع، الأمر الذى تبنته بعض الشركات كشركة «أوراسكوم للإنشاءات» التى أعلنت عن شراكة مع شركة «كوبود» الدنماركية عام 2022 لتقديم أحدث تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد لخدمة قطاع الإنشاءات، وذلك لأول مرة فى مصر.
