建筑中的AI:人工智能如何為智能施工鋪平道路?
人工智能確實在很多方面使人們的生活變得更容易。借助GoogleAssistant、Siri、Alexa等數(shù)字助理的強(qiáng)大功能,可以直接通過智能手機(jī)獲得多項好處。
在當(dāng)今世界,醫(yī)療保健、電子商務(wù)、金融服務(wù)等多個行業(yè)都在充分利用人工智能的優(yōu)勢,充分發(fā)揮其潛力。這項技術(shù)幫助企業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展,提高了質(zhì)量、安全性和效率。
然而,據(jù)觀察,工程和建筑在實施人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案方面滯后。建筑業(yè)每年的價值超過10萬億美元。
由于建筑業(yè)面臨的復(fù)雜挑戰(zhàn),該行業(yè)的增長受到嚴(yán)重限制。應(yīng)對成本和時間超支、勞動力短缺、健康和安全以及生產(chǎn)力等挑戰(zhàn)可能會帶來行業(yè)革命。
建筑業(yè)具有巨大的潛力,僅僅通過數(shù)字化,在經(jīng)濟(jì)上,建筑業(yè)的價值可以提高到每年1.6萬億美元。建筑中的人工智能可以幫助實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變。
根據(jù)一份報告,到2026年,建筑市場的人工智能預(yù)計將產(chǎn)生26.424億美元的收入,2019年至2026年的復(fù)合年增長率為26.3%。人工智能和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的技術(shù)進(jìn)步,將為建筑和工程領(lǐng)域的發(fā)展創(chuàng)造更多機(jī)會。
了解智能施工中的人工智能
建筑行業(yè)的人工智能正在經(jīng)歷數(shù)字化轉(zhuǎn)型。在工程建設(shè)的各個階段,從設(shè)計到預(yù)建、施工到運(yùn)營和資產(chǎn)管理,專注于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),將建筑行業(yè)的潛力開發(fā)到新的水平。
人工智能在建筑行業(yè)的應(yīng)用帶來了顯著的不同,其可以在更短的時間內(nèi)以更低成本的方式完成任務(wù)。
規(guī)劃設(shè)計施工分項有望獲得最大效益。在全球建筑業(yè)中,歐洲市場的增長率有望超過其他地區(qū)。
這一技術(shù)轉(zhuǎn)變將對整個項目的所有利益相關(guān)者產(chǎn)生積極影響,包括承包商、業(yè)主和服務(wù)提供商。隨著交通運(yùn)輸和制造業(yè)等其他相鄰行業(yè)已經(jīng)開始形成一個生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)作,建筑行業(yè)適應(yīng)流程的數(shù)字化變得更加重要。
在工程建設(shè)領(lǐng)域,技術(shù)轉(zhuǎn)換還處于初期階段,因此對技術(shù)升級的企業(yè)有利。借助建筑中的人工智能,企業(yè)可以輕松解決當(dāng)前問題,同時避免過去的錯誤。
隨著機(jī)器學(xué)習(xí)的統(tǒng)計技術(shù)在施工中的使用,檢查與更改訂單、信息請求等有關(guān)的數(shù)據(jù)變得更加方便和省時。這將有助于主動提醒項目負(fù)責(zé)人需要重點關(guān)注的事情。安全監(jiān)測也可更有效地進(jìn)行。
人工智能在建筑業(yè)中的示例
可以確定,人工智能是現(xiàn)代工程和建筑方法的關(guān)鍵組成部分。建筑中的人工智能幫助行業(yè)解決成本、進(jìn)度超支和安全問題等巨大的挑戰(zhàn)。人工智能可以在整個建設(shè)項目中得到利用,從初始設(shè)計、投標(biāo)、融資、運(yùn)輸管理、運(yùn)營和資產(chǎn)管理。
下面來詳細(xì)看看人工智能在建筑行業(yè)中應(yīng)用:
1、通過衍生式設(shè)計進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計
基于人工智能的建筑信息建模(BIM)過程,幫助建筑、工程和建筑專業(yè)人員進(jìn)行3D模型設(shè)計,從而高效地規(guī)劃、設(shè)計、建造和修復(fù)建筑和基礎(chǔ)設(shè)施。
通過建筑中的機(jī)器學(xué)習(xí),該行業(yè)使用人工智能驅(qū)動的生成設(shè)計來識別和協(xié)作建筑、工程、機(jī)械、電氣和管道計劃,以確保子團(tuán)隊之間沒有沖突。這些措施降低了返工的風(fēng)險。ML算法探索解決方案的所有選項和變體,以創(chuàng)建設(shè)計備選方案。創(chuàng)建具有多種變化的模型,并從每次迭代中學(xué)習(xí),重復(fù)此過程,直到創(chuàng)建一個完美的模型。
預(yù)計在2019-2026年間,規(guī)劃設(shè)計細(xì)分領(lǐng)域?qū)⒁?8.9%的復(fù)合年增長率呈指數(shù)增長。
2、測量現(xiàn)場進(jìn)度
建筑企業(yè)可以使用配備攝像頭的人工智能機(jī)器人。這些機(jī)器人可以在建筑工地中自主移動,捕捉3D圖片。
在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的幫助下,這些圖片可以參考來自BIM的信息和材料清單的信息進(jìn)行交叉檢查。管理大型項目的工程師利用這些信息來跟蹤工作進(jìn)度,還有助于及早識別質(zhì)量錯誤,并隨時掌握財務(wù)信息和時間表。
毫不夸張地說,建筑行業(yè)的機(jī)器人和人工智能在節(jié)省成本和時間的同時,確保了最好的建筑項目的交付。
3、強(qiáng)大的車隊管理
建筑企業(yè)正在利用物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的特性來管理設(shè)備和車輛車隊。借助人工智能指標(biāo)的輸入,物聯(lián)網(wǎng)提供了位置感知、預(yù)測性維護(hù)能力、燃料和電池消耗等解決方案。
借助物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和標(biāo)簽,現(xiàn)在可以預(yù)測設(shè)備故障的可能性,這是一種節(jié)省時間和金錢的寶貴工具。
4、創(chuàng)建更安全的工作場所
由于各種原因,建筑工地容易發(fā)生事故。通過機(jī)器學(xué)習(xí)分析和預(yù)測風(fēng)險,可以避免許多此類事故。通過軟件監(jiān)控照片和視頻等來源,可以標(biāo)記出潛在的風(fēng)險,網(wǎng)站管理員可以在適當(dāng)?shù)臅r候解決這些風(fēng)險。
用戶可以訪問有關(guān)潛在安全風(fēng)險的報告,例如不安全的腳手架、內(nèi)澇和人員缺少手套、頭盔和安全眼鏡等防護(hù)設(shè)備,以對項目進(jìn)行排序。
5、緩解勞動力短缺
正如引言中提到的,人工智能在施工管理方面的潛力巨大。建筑行業(yè)總是缺乏勞動力,因為這涉及到風(fēng)險,且這是一項體力活。建筑行業(yè)的平均離職率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他任何行業(yè)。
在這種情況下,人工智能機(jī)器人使項目經(jīng)理能夠監(jiān)督多個工作地點的實時情況和資源需求。根據(jù)需要,可以將勞動力轉(zhuǎn)移到項目的不同部分或不同的工作地點。機(jī)器人監(jiān)控該站點以找到疼痛區(qū)域。
人工智能如何推動智能施工
想要在這一競爭優(yōu)勢中保持領(lǐng)先地位的企業(yè)應(yīng)該迅速升級技術(shù)。通過融入人工智能,可以實現(xiàn)智能施工。下面一起來探索人工智能在建筑中的重要性。
1、借助AI驅(qū)動的洞察力增強(qiáng)項目設(shè)計流程
目前的建筑設(shè)計過程已經(jīng)過時,因此速度很慢。通過從建筑數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)中獲取洞察,可以優(yōu)化項目設(shè)計。
2、將AI自動化集成到項目管理工作流程中
當(dāng)手動完成構(gòu)建流程任務(wù)時,是乏味、耗時且容易出錯的。項目經(jīng)理將大部分時間都用于分配工作和管理員工記錄。
然而,人工智能可以自動化許多此類平凡的任務(wù),這些任務(wù)可以以最小或零錯誤執(zhí)行。人工智能自動化還可以根據(jù)從員工那里收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行任務(wù)委派。這不僅簡化了工作流程,還鼓勵員工專注于自己的專業(yè)領(lǐng)域。
3、收集和分析工作現(xiàn)場收集的數(shù)據(jù)
使用支持?jǐn)z像頭的機(jī)器人或支持人工智能的建筑設(shè)備,可以以不同的格式收集數(shù)據(jù)。通過將這些細(xì)節(jié)輸入深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),可以從各個方面自動對項目的進(jìn)度進(jìn)行分類。
這些數(shù)據(jù)使管理人員能夠在初始階段了解并解決最微小的錯誤或問題,從而減輕后續(xù)的重大問題。
4、使用人工智能驅(qū)動的車輛提高生產(chǎn)力
使用自動駕駛施工機(jī)械,可以不知疲倦、高效、快速地執(zhí)行重復(fù)性任務(wù),例如焊接、砌磚、澆筑混凝土等。
同樣,也可以使用自動化或半自動推土機(jī)進(jìn)行挖掘和前期工作。一旦將準(zhǔn)確的規(guī)格輸入這些機(jī)器,就會完全按照規(guī)格完成工作。可以將人力資源解放出來用于實際的建筑工作,并減少執(zhí)行這些任務(wù)所涉及的人力風(fēng)險。
5、使用地理空間AI和無人機(jī)進(jìn)行土地測量和測繪
可以顯著減少詳細(xì)執(zhí)行土地調(diào)查和拍攝工作現(xiàn)場航拍照片的時間,從而更好地進(jìn)行項目管理。在無人機(jī)的幫助下,地理空間信息系統(tǒng)(GIS)和地理空間人工智能(GeoAI),將跟蹤施工現(xiàn)場的項目進(jìn)度狀態(tài)和問題,有助于更好地做出決策,從而高效地進(jìn)行項目管理。
人工智能在建筑中的未來
隨著技術(shù)的發(fā)展,建筑行業(yè)將有協(xié)作機(jī)器人和機(jī)器人與工人一起工作。機(jī)器人接管可以自動化的任務(wù),而協(xié)作機(jī)器人被設(shè)計為自主工作或在有限的指導(dǎo)下工作。
這樣的安排將有助于加快建設(shè)、降低成本、減少傷害,以及更好的決策。建筑中的人工智能不僅可以解決勞動力短缺問題,還可以改變商業(yè)模式,減少昂貴的錯誤,使建筑運(yùn)營更高效。因此,建議建筑企業(yè)的負(fù)責(zé)人應(yīng)根據(jù)需求,將重點放在人工智能可以產(chǎn)生最大影響的領(lǐng)域的投資上。
這種數(shù)字化轉(zhuǎn)型的早期采用者肯定會獲得商業(yè)上的領(lǐng)先地位。獲得優(yōu)勢將使他們成為方向的領(lǐng)導(dǎo)者,并獲得短期和長期的利益。
最后的想法
從規(guī)劃到設(shè)計再到施工,人工智能已經(jīng)在建筑的各個環(huán)節(jié)都發(fā)揮了作用。人工智能的未來建筑將監(jiān)督完整的建筑項目,同時提供風(fēng)險管理、進(jìn)度遵守、結(jié)構(gòu)完整性等方面的建議。利用人工智能在建筑領(lǐng)域的潛力將提高利潤,并減少傷害和相關(guān)風(fēng)險。