IMPACT OF DIGITAL TWIN IMPLEMENTATION ON THE CONSTRUCTION PROJECTS SUCCESS IN SAUDI ARABIA. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF THesis ,Hassan.pdf Restricted to Repository staff only until 26 May 2026. Download (3MB)

Arabic Abstract

مع تعقيد المشاريع الإنشائية المتزايد، تظهر الحاجة إلى أدوات تعزز الكفاءة واتخاذ القرارات والتواصل بين أصحاب المصلحة. توفر التوائم الرقمية، كنماذج افتراضية تمثل وتُحاكي وتُتوقع ظروف المشاريع في الوقت الفعلي، إمكانات كبيرة في هذا المجال. ومع ذلك، هناك نقص في الأبحاث حول كيفية مساهمة جوانب التوائم الرقمية المختلفة في نجاح المشاريع. يبحث هذا البحث في تأثير تقنية التوأم الرقمي على نجاح المشاريع الإنشائية، مع التركيز على تأثيرها على إدارة المشروع والقيادة، كفاءة المشروع، رضا أصحاب المصلحة، ونجاح الأعمال. باستخدام نمذجة المعادلات الهيكلية بالحد الأدنى للمربعات الجزئية (PLS-SEM)، تم اختبار 16 فرضية عبر أربعة ميزات للتوائم الرقمية: التمثيل والنمذجة، معالجة البيانات والتكامل، التواصل والتفاعل، والقدرات الوظيفية والأمان. تم جمع البيانات من محترفين في الصناعة، مما أتاح تحليلاً عميقاً لتأثير هذه العوامل على نتائج المشاريع. وتم التحقق من الإطار من خلال رؤى نوعية تم جمعها من دراستي حالة، لتوضيح العلاقات المتبادلة والتأثير المشترك لخصائص التوائم الرقمية على نجاح المشاريع. أثبتت هذه العملية فعالية الإطار في التقاط العلاقات بين ميزات التوائم الرقمية وعوامل النجاح الحرجة، مع التركيز على تأثيرها على إدارة المشاريع والكفاءة ورضا أصحاب المصلحة ونجاح الأعمال ككل. كشفت النتائج أن ثلاث ميزات رئيسية للتوائم الرقمية، وهي التمثيل والنمذجة، ومعالجة البيانات والتكامل، والقدرات الوظيفية والأمان، لها تأثيرات إيجابية كبيرة على نتائج المشاريع. على سبيل المثال، كان للتمثيل والنمذجة تأثير قوي على إدارة المشروع والقيادة (p = 0.000) وكفاءة المشروع (p = 0.000)، مما يبرز دوره الحاسم في تعزيز التخطيط الاستباقي وإدارة المخاطر. وبالمثل، ساهمت معالجة البيانات والتكامل بشكل كبير في رضا أصحاب المصلحة (p = 0.004) ونجاح الأعمال (p = 0.036)، مما يبرز أهمية دمج البيانات في الوقت الفعلي لاتخاذ قرارات فعالة. في المقابل، لم يظهر التواصل والتفاعل تأثيرات كبيرة عبر المتغيرات التابعة، حيث كانت النتائج مثل (p = 0.750) لكفاءة المشروع، مما يشير إلى أن الشفافية المستندة إلى البيانات قد تقلل من الاعتماد على طرق التواصل التقليدية. توفر هذه النتائج دليلًا تجريبيًا على الوظائف المحددة التي تدفع نجاح المشاريع وتقدم إطارًا مستهدفًا لتحسين تبني التوائم الرقمية في المشاريع الإنشائية. على الصعيد العملي، تبرز الآثار العملية لهذه الدراسة الحاجة إلى أن تعطي الشركات الإنشائية الأولوية لميزات التمثيل والنمذجة، ومعالجة البيانات والتكامل، والقدرات الوظيفية والأمان عند تنفيذ التوائم الرقمية. هذه الميزات تُمكّن من الوصول إلى رؤى بيانات في الوقت الفعلي، وتحليلات تنبؤية، وتكامل سلس للأنظمة، مما يعزز اتخاذ القرارات، وتحسين الموارد، وتعزيز مشاركة أصحاب المصلحة. من خلال اعتماد هذه الوظائف، يمكن للمنظمات تعزيز كفاءة المشاريع وتقليل المخاطر وتحسين النتائج العامة للمشاريع. يقدم هذا البحث إطارًا واضحًا للاستفادة من تقنية التوأم الرقمي لمواجهة تعقيدات المشاريع الإنشائية الحديثة وتحقيق النجاح المستدام.

English Abstract

With growing complexity in construction projects, there is a need for tools that enhance efficiency, decision-making, and stakeholder communication. Digital Twins virtual models that represent, simulate, and predict real-time project conditions offer significant potential in this regard. However, there has been limited research on how different aspects of Digital Twins contribute to project success. This research investigates the impact of Digital Twin technology on construction project success, focusing on how it influences Project Management and Leadership, Project Efficiency, Stakeholder Satisfaction, and Business Success. This study tested 16 hypotheses across four Digital Twin features: Representation and Modelling, Data Handling and Integration, Communication and Interaction, and Functional Capabilities and Security. Partial Least Squares Structural Equation Modelling (PLS-SEM) is used for the analysis.Data were collected from industry professionals, allowing an in-depth analysis of these factors’ effects on project outcomes. The framework was validated through qualitative insights gathered from two case studies, highlighting the interdependencies and collective impact of Digital Twin characteristics on project success. This process demonstrated how the framework effectively captures the relationships between Digital Twin features and critical success factors, emphasizing their influence on project management, efficiency, stakeholder satisfaction, and overall business success. The results revealed that three key features of Digital Twins Representation and Modeling, Data Handling and Integration, and Functional Capabilities and Security demonstrated significant positive impacts on project outcomes. For instance, Representation and Modeling had a strong influence on Project Management and Leadership (p = 0.000) and Project Efficiency (p =0.000), emphasizing its critical role in enabling proactive planning and risk management. Similarly, Data Handling and Integration contributed significantly to Stakeholder Satisfaction (p = 0.004) and Business Success (p = 0.036), highlighting the importance of real-time data integration for effective decision-making. These findings provide empirical evidence of the specific functionalities that drive project success and offer a targeted framework for optimizing Digital Twin adoption in construction projects. The practical implications of this study highlight the need for construction firms to prioritize Representation and Modeling, Data Handling and Integration, and Functional Capabilities and Security when implementing Digital Twins. These features enable real-time data insights, predictive analytics, and seamless system integration, which drive better decision-making, resource optimization, and stakeholder engagement. By adopting these functionalities, organizations can enhance project efficiency, reduce risks, and improve overall project outcomes. This research provides a clear framework for leveraging Digital Twin technology to address the complexities of modern construction projects and achieve sustainable success.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Construction Civil Engineering Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Architectural Engineering and Construction Management
Committee Advisor:	Mohammed, Awsan
Committee Members:	Ghaithan, Ahmed and Naseer, Khwaja
Depositing User:	HASSAN ABDELGADIR (g202114830)
Date Deposited:	27 May 2025 05:07
Last Modified:	27 May 2025 05:07
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143465