برمجيات أسطول إدارة النفايات: كيف أعدنا بناء عمليات الجمع في البلقان

إنّ سوق إدارة النفايات العالميّة تبلغ قيمتها حوالي 1.5 تريليون دولار هذا العام. ويظل الجزء الأصغر الذي يعمل بالاعتماد على أجهزة الاستشعار والبيانات اللحظية بدلاً من الجداول المحددة مسبقاً حوالي 3.7 مليار دولار، ولكنه ينمو بأكثر من 16% سنوياً. ومعظم هذا النمو لا يتعلق بتوسيع نطاق تغطية GPS وحسب، بل يتعلق بسد الفجوة بين قراءة المستشعر واتخاذ قرار التوجيه.

يطلعك تتبع GPS على مكان شاحناتك، لكنه لا يخبرك بأي المحطات ينبغي تجاوزها اليوم. هذا هو الاختبار الحقيقي بالنسبة إلى برمجيات أسطول إدارة النفايات: ليس فقط ما إذا كانت تظهر نقطة على الخريطة، بل ما إذا كانت قادرة على تحويل بيانات المستشعر إلى قرار توجيه.

أنا أقود فريق الدعم الفني في Navixy. منذ بضع سنوات، طلبت منا شركة لإدارة النفايات في منطقة البلقان المساعدة في إصلاح المسارات غير الفعالة وتعريف السائقين الجدد على تضاريس غير مألوفة. بحلول الوقت الذي أكملنا فيه المهمة، كنا قد غيرنا كيفية سير العمليات، وليس فقط مكان ظهور الشاحنات على الشاشة.

هذا ما قمنا ببنائه، ولماذا اتخذنا كل قرار، وأين ما زال أمامنا عمل يجب إنجازه.

أربعة مشكلات قبل أن نبدأ

عندما بدأنا في العمل مع هذا العميل لأول مرة، جلسنا مع فريق الإرسال لديهم لفهم ما كان يعيق سير العمليات فعلياً، وبرزت أربع مشكلات باستمرار:

• دقة التخطيط. كان تخطيط المسارات يعمل بجدول ثابت، فتزور الشاحنات كل محطة بغض النظر عن مدى امتلاء الحاوية.
• أمن الحاوية. لم يكن هناك ما ينبه عند تحريك الحاوية أو أخذها دون إذن.
• التحقق من العمل. لم يكن لدى المرسلين طريقة موثوقة للتأكد من أن الشاحنة قد أفرغت الحاوية بدلاً من المرور بجوارها فقط.
• العامل البشري. يحتاج السائقون الجدد الذين لا يعرفون التضاريس إلى أسابيع من المرافقة قبل أن يتمكنوا من تنفيذ المسار بمفردهم.

الأجهزة على أرض الواقع

لقد قررنا أن النظام يحتاج إلى إنذار مبكر: بمجرد وصول الحاوية إلى نسبة امتلاء 70%، يجب تسجيل ذلك كإشارة، وليس انتظار السائق لاكتشاف ذلك عند الوصول. كل ما يأتي في هذا القسم ينبع من هذا القرار الواحد.

لتنفيذ ذلك، قمنا بتثبيت مستشعرين وبنينا المنطق حولهما. على كل حاوية، هناك مستشعر ليزري لقياس مستوى الامتلاء يقوم بالإبلاغ عن الحالة. الحاويات لا تتحرك، لذا كانت عمر البطارية هو العامل الحاسم: ضبطنا فترة الإبلاغ على ست ساعات، ما يسمح للمستشعر بالعمل لسنوات دون الحاجة للتغيير. وهذه الفترة هي أيضاً السبب وراء اعتماد عتبة 70% بدلًا من نسبة أعلى: إذا وصلت الحاوية إلى هذه القيمة في الخامسة صباحاً، فقد لا تبلغ عنها مرة أخرى حتى الحادية عشرة صباحاً، لذلك نحتاج إلى تلك المساحة الاحتياطية.

على كل شاحنة، قمنا بتركيب أجهزة GPS وأجهزة CAN bus التي تقرأ بيانات المحرك، بالإضافة إلى مستشعر وزن على صندوق التحميل. عند وصول الحمولة إلى 90% من السعة الاسمية، يحتاج السائق إلى معرفة ذلك قبل التوجه إلى ثلاث محطات أخرى.

هل تريد رؤية الصورة الأكبر أولاً؟ اطلع على ما يمكن أن تقدمه برمجيات أسطول إدارة النفايات على مستوى القطاع.

من بيانات المستشعر إلى قرار الإرسال

حوّل مستشعران وثلاث قواعد أنشئت في أداة الأتمتة في Navixy المعروفة بـ IoT Logic تلك المشكلات إلى سير عمل تلقائي. بنينا كل قاعدة على واجهة بسيطة: مدخل، شرط، إجراء.

القاعدتان الأوليان تحلان مشكلة أمن الحاوية. لدى كل حاوية سياج جغرافي حولها، بحجم يمكن للشاحنة التي تجمع النفايات الوقوف داخله، ولا تلتقطه حركة المرور المارة. إذا غادرت إشارة جهاز الحاوية هذا النطاق، ما يعني تحريك الحاوية وليس المرور بجانبها فقط، تطلق القاعدة الأولى: يتحول الجهاز إلى الإبلاغ كل 30 ثانية، ويصل تنبيه منبثق بالإضافة إلى بريد إلكتروني إلى المرسل. يستمر الإبلاغ مرتفع التواتر إلى حين عودة الحاوية إلى نطاقها.

تعكس القاعدة الثانية هذا الإجراء. ما إن تعود الإشارة إلى نطاق السياج الجغرافي، تعود دورة الإرسال إلى ست ساعات تلقائياً. لا حاجة لتدخل المرسل.

القاعدة الثالثة تحل مشكلة التخطيط وتحميل الشاحنة من جانب الشاحنة نفسها. عندما يتجاوز مستشعر الوزن 90% من السعة الاسمية، تشعل القاعدة مصباح تحذير على لوحة القيادة في الكابينة. يرى السائق ذلك، ويدرك أن الشاحنة ممتلئة، ويتجه لتفريغ الحمولة بدلاً من زيادة حملها بمحطة أخرى لا يمكن استيعابها.

توجد القواعد الثلاث كلها على نفس واجهة السحب والإفلات. وعندما تحتاج عتبة ما إلى تعديل، سواء بسبب تغير موسمي أو ارتفاع معدل الامتلاء في موقع دون آخر، يمكن للفريق تغييرها هناك دون المساس بأي عنصر آخر.

تخطيط المسار وفق مستوى الامتلاء

بمجرد تحديد الحاويات التي تتجاوز 70%، يقوم النظام بإنشاء مسار محسّن من تلك القائمة ويرسله إلى جهاز التابلت الخاص بالسائق عبر X-GPS Tracker. تبقى الحاويات التي دون العتبة خارج قائمة اليوم.

لقد أضافت التضاريس قيداً لا يمكن لبيانات المستشعر وحدها التقاطه. فبعض الشوارع فيها منحدرات حادة تتسبب بضرر كبير للشاحنة عند تحركها وهي مُحمّلة بالكامل، ويجب تجنبها عندما تكون الشاحنة ممتلئة. قام العميل بتحديد تلك الطرق يدوياً، وقمنا بإدخال القائمة في منطق التوجيه عبر Navixy API.

تحصل الشاحنة المحملة الآن على مسار يتجنب تلك التلال. وكانت وفورات الصيانة الناتجة - عدد أقل من الأعطال وانخفاض تكاليف الخدمة - أحد الأسباب التي جعلت المشروع يستمر بعد المرحلة التجريبية.

بالنسبة للسائقين الجدد، حل هذا المشكلة التي بدأنا بها: يمكن لشخص لا يعرف المنطقة أن يتبع مسار التابلت من اليوم الأول ويغطي المحطات الصحيحة دون الحاجة لمرافقة زميل متمرس لأسابيع.

اكتشف حلول Navixy للخدمات الميدانية لاستلام السيطرة الفعلية على كل سائق وكل محطة في الوقت الفعلي.

إثبات حدوث جمع النفايات

كانت المشكلة الثالثة في قائمتنا هي التحقق من العمل: لم يكن لدى المرسلين طريقة موثوقة للتأكد من أن الشاحنة قد أفرغت الحاوية فعلياً وليس المرور بجوارها. لقد سدّينا هذه الفجوة بتقرير أصيل في Navixy: عندما تدخل الشاحنة سياج الحاوية وتنخفض سرعتها إلى الصفر، يُسجل الحدث مع الشاحنة وموقع الحاوية والوقت.

كما يرسل السائقون تقارير ميدانية عبر X-GPS Tracker: صور للحاويات التالفة، أو الصناديق المنقولة، أو نقاط الوصول المغلقة. تصل هذه التقارير مباشرة إلى المرسل وتضيف سياقاً لا يستطيع أي مستشعر توفيره.

في منصة تحليلات الأساطيل في Navixy المسماة IoT Query، أنشأنا تقريراً عن المسافة المقطوعة لا يحتسب إلا الكيلومترات التي تقطعها الشاحنة أثناء حملها، إذ يتم تتبع المسافة المحملة بشكل منفصل لأغراض الصيانة. وهذا يحل مشكلة لا يعالجها أي تقرير قياسي آخر: فالمسافة المقطوعة أثناء التحميل تختلف عنها عند التفريغ، وكان العميل بحاجة لفصل الاثنين وفق مواصفاته الخاصة.

أين وصلنا الآن وماذا ما زلنا نتعلم

هذا نشر جزئي؛ يغطي تدفقات معينة من النفايات القابلة لإعادة التدوير، وليس الأسطول بأكمله. وما زالت هناك أمور نعمل على فهمها.

تلويث المستشعر هو تحدٍ حقيقي للصيانة. فالغبار والنفايات والرطوبة وتراكم المواد داخل الحاوية يمكن أن يحجب المستشعر الليزري ويتسبب في قراءات امتلاء غير دقيقة. لذا أصبحت الفحص والتنظيف المنتظم جزءاً من العمل، وهو تكلفة مستمرة لم يكن العميل يتوقعها بالكامل.

تقلب القبول لدى السائقين. اعتمد السائقون الأصغر سناً والموظفون الجدد التوجيه عبر التابلت بسرعة. في حين تردد بعض السائقين ذوي الخبرة في تغيير نظام اعتادوا عليه على مدار سنوات. اتضح أن تبني التكنولوجيا وتدريب الموظفين مهم بقدر أهمية البناء التقني.

ما يمكنني قوله بكل صراحة: حيثما يعمل النظام، أصبحت المسارات أقصر، وتفرغ الشاحنات قبل أن تتعطل، ويصل السائقون الجدد إلى إنتاجية كاملة أسرع مما سبق.

التحول الأكبر

جاء اختيار الأجهزة أولاً، وتبع كل شيء آخر هذا الاختيار. فمستشعرات الحاويات التي اخترناها تعمل بالبطارية فقط، مما حد من حجم البيانات التي يمكنها إرسالها وحدد فترة الست ساعات خلف عتبة 70%. إن استخدام مستشعر يعمل بالطاقة الشمسية كان سيلغي هذا القيد، لكنه يزيد التكلفة أيضاً، لذا كان التطابق بين الأجهزة وما يستطيع العميل دفعه أولوية تسبق أي قرار برمجي.

بعد تثبيت الأجهزة، بنينا البقية فوقها في Navixy. إن التتبع وIoT Logic وIoT Query هي الأدوات التي سمحت لنا بتقديم حل متكامل لمشكلة تشغيلية، وليس حلاً جزئياً فحسب.

لقد تحدثت عن هذا المشروع في Navixy Telematic Talks مع بودو إركن، المدير التنفيذي لشركة Trackerando، التي تدير مشاريع مماثلة في مجال التليماتية لشركات النفايات في ألمانيا انطلاقاً من نقطة أجهزة مختلفة: حاويات ضغط مزودة بمستشعرات OEM مدمجة. يوافق توصيفه للتحول ما حققناه هنا:

"عندما بدأت في هذا المجال، كان هدف التليماتية هو الحصول على إحداثيات GPS فقط. أما اليوم فنحن نجمع البيانات في الوقت الحقيقي للعملاء، وهذا يغير كل شيء." — بودو إركن، الرئيس التنفيذي لشركة Trackerando، متحدثاً في بودكاست Navixy

وهذا بالتحديد ما تغير في هذا المشروع أيضاً. فلدى الشاحنات نظام GPS قبل أن نبدأ. وما أضفناه هو مجموعة القواعد التي تحول قراءة المستشعر إلى قرار: بالنسبة للحاويات، وللحمل، وللمسار.

إذا كنت تعمل في حالة مماثلة أو ترغب في بدء مشروع مع شركة لجمع النفايات، اتصل بنا وسنساعدك في بنائه.