חוקרים ממכוני Fraunhofer בגרמניה בוחנים כיצד שילוב של כלים דיגיטליים, רכיבים מורכבים מראש ושיטות עבודה סטנדרטיות יכול להפוך התקנת משאבות חום למהירה ויעילה יותר – גם על רקע המחסור המתמשך בעובדים מקצועיים בענף.
המעבר ממערכות חימום המבוססות על נפט וגז למשאבות חום מגדיל את העומס על חברות ההתקנה ודורש תכנון מורכב יותר, תיאום בין מספר גורמים ועבודה מקצועית בשטח. בגרמניה מנסים כעת להתמודד עם האתגר באמצעות פרויקט מחקרי שמטרתו לקצר את זמני ההתקנה בעד 40%.
במסגרת פרויקט WESPE, חוקרים ממכון Fraunhofer לפיזיקת מבנים IBP וממכון Fraunhofer למערכות אנרגיה סולארית ISE, יחד עם חברות התקנה ושותפים מהתעשייה, בוחנים מחדש את כל שרשרת העבודה – משלב הפנייה הראשונית של הלקוח ועד להתקנה, ההפעלה והחיוב.
פרסום
הפרויקט מתואם על ידי איגוד התברואה, החימום והמיזוג הגרמני ZVSHK, ומטרתו לזהות תהליכים שניתן לקצר, לאחד או להפוך לדיגיטליים.
לא רק ההתקנה עצמה גוזלת זמן
אחד הממצאים המרכזיים בפרויקט הוא שחלק משמעותי מהזמן אינו מתבזבז דווקא בעבודת ההתקנה הפיזית, אלא בתהליכים הנלווים אליה.
החוקרים בחנו בין היתר את שלבי הערכת מצב המבנה, התקשורת עם הלקוח, התכנון, הכנת הצעת המחיר, תיאום האתר, הזמנת ציוד, לוגיסטיקה, רכש חומרים והעברת מידע בין המשרד לצוותי השטח.
המטרה היא ליצור תהליך רציף יותר, שבו המידע נאסף פעם אחת ויכול לשמש את כל שלבי הפרויקט ללא צורך בהקלדה חוזרת ובהעברת נתונים ידנית בין מערכות שונות.
לצורך כך פותחה פלטפורמה דיגיטלית מבוססת אינטרנט שמרכזת כלים, הנחיות ומשאבים עבור חברות התקנה.
המערכת כוללת תחומים כמו ייעוץ ללקוחות, תכנון, הכנת הצעות מחיר, הכנת האתר, התקנה, הפעלה וחיוב.
בדיקה דיגיטלית לעסקי התקנה
במסגרת הפלטפורמה פותח גם שאלון מקדים המכונה WESPE Check, שמאפשר לחברת ההתקנה לבחון את רמת היעילות שלה בכל אחד משלבי העבודה.
בהתאם לתוצאות, החברה יכולה לקבל המלצות מותאמות אישית בנוגע לכלים דיגיטליים, פתרונות פיזיים, שיטות עבודה ארגוניות ושירותים חיצוניים שעשויים לקצר את זמני העבודה.
לדברי סוזן שוואב, חוקרת ב-Fraunhofer IBP, המטרה היא לספק לעסקי התקנה כלים מעשיים שיאפשרו להם לשפר את תהליכי העבודה הפנימיים.
לדבריה, מערכות החימום הופכות מורכבות יותר מבחינה טכנית, ולכן גם זמן התכנון והסיכון לטעויות במהלך ההתקנה גדלים.
תכנון משאבת חום באמצעות מציאות רבודה
אחד הפיתוחים המעניינים במסגרת הפרויקט הוא אב טיפוס לאפליקציה בשם Heat Pump PlanAR.
האפליקציה מבוססת על טכנולוגיית מציאות רבודה ומיועדת בעתיד לסייע לטכנאים כבר בשלב הביקור הראשוני באתר.
באמצעות האפליקציה ניתן יהיה ליצור תכנון ראשוני של המערכת והצעת מחיר בתוך זמן קצר, תוך יצירת תכנון אוטומטי של צנרת בהתאם לרכיבי החימום המיוצגים באופן דיגיטלי.
המטרה היא לרכז מספר שלבי עבודה בכלי אחד, במקום להשתמש במספר מערכות תוכנה נפרדות ולהעביר ביניהן מידע באופן ידני.
30 אתרי התקנה נבדקו בתנאי אמת
כדי לבדוק את הפתרונות בתנאים מעשיים, משתתפות בפרויקט 15 חברות התקנה מקצועיות.
החברות מתעדות את תהליכי העבודה במשרד וב-30 אתרי התקנה שונים ומסייעות לצוות המחקר לזהות את השלבים שגוזלים את הזמן הרב ביותר.
אפליקציה ייעודית למעקב אחר זמן העבודה מודדת כמה זמן נדרש לכל משימה במהלך ההתקנה.
הנתונים שנאספים משמשים את החוקרים לבחינת שינויים בתהליכי העבודה ולהערכת הפוטנציאל לחיסכון בזמן.
מעבדת התקנה למשאבות חום
במקביל למחקר הדיגיטלי, הקים Fraunhofer IBP מעבדת חדשנות פיזית בקמפוס המכון בהולצקירכן.
המעבדה נועדה לאפשר בדיקה של פתרונות ושיטות התקנה בתנאים הדומים ככל האפשר לעבודה בבית אמיתי.
תרחישי התקנה שונים שוחזרו במרתף של אחד משני מבנים זהים המשמשים את המכון למחקר ולהדגמה.
בנוסף הוקמו סביבות בדיקה נוספות ומכולת תשתיות, המאפשרות להפעיל מערכות משאבות חום בתנאים מבוקרים.
רכיבים מוכנים מראש יכולים לחסוך זמן משמעותי
במסגרת הניסויים נבדקו גם שיטות שמטרתן להפחית את היקף העבודה הנדרשת באתר עצמו.
פרסום
בין היתר נבחנו יסודות טרומיים, פתרונות למעברי צנרת דרך המבנה, מערכות הידראוליות ורכיבים שמגיעים לאתר כשהם כבר מורכבים מראש.
לדברי החוקרים, השימוש ברכיבים סטנדרטיים וביחידות מורכבות מראש הוא אחד התחומים שמציגים פוטנציאל משמעותי לקיצור זמן העבודה באתר.
גם ארגון מוקדם של תהליך העבודה ותיאום טוב יותר בין התכנון, הלוגיסטיקה וההתקנה יכולים להפחית עיכובים וטעויות.
המחסור בכוח אדם מחייב שינוי בשיטות העבודה
המחקר הגרמני נערך בתקופה שבה ענף החימום והמיזוג באירופה מתמודד עם מחסור בכוח אדם מקצועי, במקביל לעלייה בביקוש למערכות חימום המבוססות על משאבות חום.
במצב כזה, הגדלת מספר המתקינים לבדה אינה מספיקה. המטרה היא גם לאפשר לכל צוות לבצע יותר התקנות בפרק זמן נתון.
הפתרון שמציע פרויקט WESPE משלב בין דיגיטציה של עבודת המשרד, שיפור התכנון, שימוש ברכיבים סטנדרטיים ומוכנים מראש וצמצום מספר הפעולות המבוצעות בשטח.
חוקרת Fraunhofer ISE אנט אול ציינה כי בפרויקט הצליחו החוקרים לאחד גורמים מכל שרשרת הערך – חוקרים, מתקינים ושותפים מהתעשייה – במטרה לפתח פתרונות שניתנים ליישום בפועל.
לדבריה, שיתוף הפעולה בין הגורמים השונים עשוי לסייע בהאצת המעבר למערכות חימום יעילות ובנות-קיימא.
המשמעות לענף משאבות החום
אם היעד של קיצור זמני ההתקנה בעד 40% יתממש בהיקף מסחרי, המשמעות עשויה להיות משמעותית לענף.
חברות התקנה יוכלו לבצע מספר גדול יותר של פרויקטים באמצעות אותו כוח אדם, זמני ההמתנה של הלקוחות עשויים להתקצר ועלויות העבודה עשויות לרדת.
במקביל, השילוב בין תכנון דיגיטלי, מציאות רבודה, רכיבים מורכבים מראש וסטנדרטיזציה של תהליכי העבודה עשוי לשנות בהדרגה את הדרך שבה מותקנות מערכות משאבות חום – מתהליך המבוסס במידה רבה על עבודה פרטנית באתר לתהליך מתועש, מתוכנן ודיגיטלי יותר.
