Искусственный интеллект в строительстве — это инновационная технология, появившаяся в последние годы. Согласно оценкам, к 2026 году вложения в технологию составят порядка $4,5 миллиардов. Это полностью изменит подходы в строительстве. Уже сейчас многие технологии, которые казались фантастикой, входят в повседневную жизнь инженеров и строителей.
Применение ИИ стало самой топовой темой 2023 года. Только ленивый не попробовал общаться с ChatGTP и его “коллегами” или сгенерировать картинку с помощью нейросети. А бизнес, увидев, какие возможности автоматизации открывает перед собой ИИ, все активнее пытается внедрить его в свои процессы.
Строительные компании также подхватили этот тренд: многие только сейчас начинают понимать, что без технологий они останутся “в каменном веке”. Ведь несмотря на некоторую инертность стройки, где нужно переписать кучу правил и документов, прежде чем внедрить инновации, лидеры строительной отрасли уже давно работают над внедрением в свои процессы ИИ и машинного обучения.
В 2024 году в строительной отрасли на ИИ обратят более пристальное внимание. Приложения, “усиленные” ИИ, могут включать в себя передовые инструменты управления проектами, анализировать риски и оптимизировать строительные процессы. Технологии, основанные на ИИ, помогут улучшить протоколы безопасности за счет мониторинга в режиме реального времени и анализа событий. А использование ИИ на этапах проектирования и планирования поможет более эффективно использовать ресурсы и принимать экономически эффективные решения.
По данным Deloitte, искусственный интеллект и передовые технологии анализа данных могут обеспечить экономию средств на строительных проектах на 10–15%. Они помогут упростить процесс проверки проекта. А команды смогут производить более точные оценки, тем самым «сокращая бюджеты и отклонения от сроков примерно на 10–20%. При этом время проектирования сократится на 10–30%.
Влияние искусственного интеллекта невероятно велико: к 2032 году стоимость искусственного интеллекта на строительном рынке по прогнозам составит 151,1 миллиарда долларов.
2024-й станет годом, когда мы уйдем от экспериментов с генеративным ИИ: начнется работа над применением технологий ИИ в рабочие процессы. В текущем году мы увидим ускорение инноваций, значительное количество инвестиций, новых идей в отрасли. Но это будет многолетний путь: как в целом ИИ отразится на стройке?
Оптимизация процессов проектирования
ИИ уже сейчас помогает в создании генеративного дизайна. Он способен анализировать тысячи чертежей, взяв их в качестве отправной точки, и далее формировать собственные концепции, опираясь на заложенные разработчиками знания. ИИ способен расширить границы традиционного дизайна, внедряя нестандартные концепции с элементами инноваций. Архитекторы выбирают оптимальный вариант, и на основе эскизов создается трехмерная модель.
Теперь ни один сложный и крупный проект не обходится без технологии BIM, которая позволяет создавать интерактивные трехмерные модели конструкций на каждом этапе строительного процесса. Это позволяет выявлять конфликты еще на этапе проектирования, уменьшает количество необходимых изменений на стройплощадке, снижает затраты и помогает соблюдать сроки. Синергия BIM и ИИ поможет в решении многих строительных проблем.
Строительные группы устанавливают взаимосвязи и последовательности в 3D-моделях, а инструменты искусственного интеллекта используются для создания различных симуляций графика реализации проектов, сложных инфраструктурных задач, требующих оптимизации различных параметров. С помощью ИИ можно изучить разные сценарии.
Команды также создают 5D-модели, добавляя к этим моделям информацию, касающуюся финансовых затрат. По мере развития инструментов искусственного интеллекта в 2024 году мы можем ожидать их более глубокой интеграции на этапах проектирования и планирования строительства, предоставляя более продвинутые возможности для моделирования. Взрывной рост переживает сфера AR, а интеграция с искусственным интеллектом и BIM открывает просто захватывающие возможности.
Технология “цифровых двойников” дает возможность предсказать развитие ситуации на объекте на десятилетия вперед. При внесении изменений в одну часть цифрового двойника можно отследить воздействие этих корректировок как на сам объект, так и на окружающую среду. Такой подход помогает выявить “подводные камни” и ошибки еще на этапе проектирования.
Расширенная реальность предоставляет возможность тестировать будущее строение в различных условиях до его постройки. Использование ИИ на этапах проектирования и планирования может привести к более эффективному использованию ресурсов и экономически эффективным решениям.
Быстрый доступ к данным и аналитика
Специалисты отмечают, что около 20% времени тратится на поиск данных. ИИ обеспечивает доступ к подключенным данным на всей платформе и быстрое получение нужной информации в удобном для восприятия формате.
Прогнозная аналитика в реальном времени значительно улучшит поддержку принятия решений каждый день, на рабочей площадке и в офисе. Например, ИИ планирует поставки материалов, оптимизирует маршруты и графики доставки с учетом множества факторов. Это сокращает издержки и простои.
Выявление рисков и управление проектами
Приложения ИИ могут включать в себя передовые инструменты управления проектами, прогнозную аналитику для оценки рисков и оптимизацию строительных процессов. Синергия BIM, ИИ и инструментов управления строительства может привести к революции в проектировании, планировании, управлении затратами, помогать с выбором материалов, оптимизацией труда и контролем качества.
Вы можете попробовать, насколько использование цифровых решений упрощает управление строительством и помогает эффективно выстроить все процессы.
Приложение структурирует все данные по проекту, в нем хранятся чертежи и данные BIM-модели, которые можно найти в пару кликов.
Все процессы максимально автоматизированы: достаточно один раз создать шаблоны под разные процессы, чтобы затем в пару кликов заполнять любую документацию. На создании отчетности наши клиенты экономят до 7 часов в неделю.
Контролировать ход стройки можно онлайн, прямо с мобильного: создаются задачи, которые распределяются ответственным. К ним можно добавлять фото, видео, точную локацию. По мере выполнения задач, данные вносятся в систему и они сразу видны всем членам команды. Все обновления отражаются в системе онлайн и анализируются системой в виде графиков и диаграмм.
В том числе, данные с датчиков на объекте при необходимых настройках системы могут поступать в PlanRadar для дальнейшей обработки. Это позволяет автоматизировать мониторинг строительства. Такой подход связывает строительную площадку и офис: все данные можно отследить прямо со смартфона.
Автоматизация рутинных задач: составление графиков, учет затрат, генерация отчетов
В этом году отрасль начнет осознавать огромный потенциал ИИ для автоматизации рутинных задач: многие строительные процессы пока что остаются в значительной степени “ручными”. Но с ИИ все больше компаний смогут автоматизировать повседневные рабочие процессы, такие как обновление графиков, ввод и поиск данных, обобщение проектной, отчетной документации.
В краткосрочной перспективе компании будут использовать языковые модели для автоматизации таких задач, как распознавание объектов и извлечение документов. А в долгосрочной перспективе – стремиться разрабатывать схемы и управление для получения более достоверной информации, тенденций и прогнозов.
В ближайшие пять лет искусственный интеллект и машинное обучение будет интегрировано в продукты, которые мы сейчас используем. Это приведет как к улучшению производительности, так и результативности проектов.
Узнайте, как с помощью PlanRadar легко управлять цифровой документацией
Контроль качества с помощью ИИ
Интеллектуальные системы мониторинга могут отслеживать качество на всех этапах строительства. Датчики и камеры фиксируют параметры процессов, а ИИ анализирует полученные данные и выявляет отклонения.
Например, при бетонировании ИИ контролирует соответствие состава бетона заданным параметрам, температуру и влажность на объекте. При кладке кирпича – отслеживает вертикальность конструкции, толщину швов, прочность раствора. Системы машинного зрения проверяют визуальное качество поверхностей.
Если обнаруживаются дефекты, ИИ сразу предупреждает строителей, чтобы можно было оперативно устранить брак и избежать серьезных последствий в дальнейшем.
Мониторинг хода работ с помощью ИИ
Искусственный интеллект получает данные с датчиков и камер на объекте, анализирует их и контролирует ход строительства в режиме реального времени.
Например, по сигналам GPS от строительной техники ИИ отслеживает, какие этапы работ выполнены. Сравнивая эти данные с заданным графиком, ИИ выявляет опережение или отставание от плана.
Если обнаруживаются отклонения, система оповещает руководителей проекта и предлагает решения: перебросить людей или технику, скорректировать поставки материалов и т.д.
Читайте также: Мониторинг объектов капитального строительства с помощью технологий
Управление строительной техникой с ИИ
Роботизированная техника с ИИ может выполнять работы на стройплощадке автономно, без оператора. Например, интеллектуальный бетоноукладчик сам рассчитывает траекторию и равномерно распределяет бетонную смесь.
Автономные краны проверяют устойчивость, отслеживают расположение людей вокруг и предотвращают столкновения.
Они могут самостоятельно перемещать грузы по объекту в соответствии с цифровым планом. Автономный 3D-принтер по цифровой BIM-модели способен самостоятельно возводить несущие стены и другие конструкции здания. ИИ позволяет роботизированной технике работать круглосуточно, с минимальными простоями. Роботы выполняют задачи предсказуемо и с высокой точностью. Это значительно ускоряет строительство и повышает качество работ. Применение таких автономных машин полностью исключает риски, связанные с человеческим фактором.
Стройка всегда была местом, где требовалась сила и физическая выносливость. Но теперь на первый план выходят совершенно другие скилы. Тяжелую работу берут на себя роботы и экзоскелеты. Уже существует несколько строительных роботов с искусственным интеллектом, способных выполнять широкий спектр задач, связанных с строительной площадкой. Они могут справляться с рутинными задачами, снизить стоимость проекта, повысить безопасность на стройке. Например, стартап Canvas создал робота с искусственным интеллектом, который может заняться отделкой стен при укладке гипсокартона.
Повышение безопасности на стройплощадке
Технологии, основанные на ИИ, могут также улучшить протоколы безопасности за счет мониторинга и анализа в реальном времени. Интеллектуальные камеры слежения контролируют соблюдение правил техники безопасности. Например, системы компьютерного зрения распознают, используют ли рабочие каски, спецодежду, страховочные пояса. При нарушениях ИИ подает сигнал руководителям.
Также на объекте используются носимые устройства – смарт-каски, браслеты с датчиками. Они отслеживают местоположение рабочих, их состояние здоровья. Если человек упал или потерял сознание, ИИ моментально оповестит ответственного. Датчики контролируют уровень шума, вибрации, вредных веществ и предупреждают о превышении норм.
Built Robotics создала экскаваторы-беспилотники, которые программируются с помощью геозон, оборудованы датчиками, камерами и радарами. Они могут работать круглосуточно и управляться дистанционно.Появились роботы-каменщики, роботы-сварщики, роботы по заливке бетона.
Они помогают увеличить рабочую силу на объектах, снизить затраты на оплату труда и обеспечить выполнение проекта в срок. Многие из них еще не нашли массового распространения, но час “ умной техники” придет.
В качестве одного из самых фантастических проектов, который может быть реализован уже в 2024 году, можно привести строительство гигантской 180-метровой плотины в Китае. Ее собираются возводить без непосредственного участия человека, с использованием роботов, 3D-печати и искусственный интеллект, который возьмет на себя управление всем процессом возведения сооружения. Если план будет реализован, ГЭС будет производить столько электроэнергии, что ее хватит для обеспечения 50 миллионов домохозяйств.
Читайте также: 3D-печать в строительстве: в чем преимущества?
Модульное строительство
Один из трендов – автоматизация сборного и модульного строительства с использованием искусственного интеллекта. Модульное строительство подразумевает использование унифицированных модулей – объёмных блоков, из которых можно собирать здания различного назначения.
Искусственный интеллект помогает оптимизировать процессы проектирования, производства и монтажа модульных зданий: при проектировании ИИ генерирует различные варианты планировок из типовых модулей, учитывая пожелания заказчика. Можно быстро получить несколько оптимальных решений.
Системы ИИ помогают спроектировать универсальные модули, пригодные для широкого спектра зданий. Они просчитывают конструкции, выбирают материалы, проводят расчёты прочности. На производстве модулей ИИ оптимизирует раскрой материалов, движение персонала, график сборки. Роботизированные комплексы выполняют часть работ. ИИ планирует логистику доставки модулей на объект и их монтаж. Далее автономные краны и роботы устанавливают модули в проектное положение.
Читайте также: Современные виды строительства: модульные здания и сооружения
Обслуживание зданий с применением ИИ
Интеграция BIM с AI также открывает новые интересные возможности для повышения эффективности на всех этапах жизненного цикла здания. Данные BIM в сочетании с машинным обучением могут позволить компаниям повысить эффективность и принимать более рациональные решения, выходящие за рамки этапа проектирования.
Искусственный интеллект может диагностировать работу инженерных систем зданий. Датчики фиксируют параметры работы отопления, вентиляции, электросетей. На основе этих данных ИИ выявляет неисправности, предсказывает поломки.
ИИ планирует проведение профилактических работ, чтобы предотвратить серьезные поломки. Он рассчитает оптимальную периодичность обслуживания и минимизирует затраты на ремонт для владельцев здания.
Читайте также: Умные города: тренды и реальность
Сложности внедрения ИИ
Яркие перспективы, которые рисует перед нами применение искусственного интеллекта, для многих компаний пока довольно туманны. Применение ИИ требует и далеко не все компании готовы к переходу.
Внедрение ИИ потребует изменения подходов, обучения персонала и адаптации бизнес-процессов. ИИ переключит усилия проектной команды с подхода к выполнению задач на определение процессов, выбор инструментов и принятию решений на основе данных. Для успешного внедрения ИИ критически важно структурированность данных.
Существуют опасения по поводу конфиденциальности данных и сохранения интеллектуальной собственности при использовании ИИ.
С развитием ИИ встает вопрос конфиденциальности данных, безопасности и этического использования ИИ. Кто и как будет распоряжаться всей информацией, кто станет субъектом, ответственным за предоставление, сбор, контроль, управление и распространение всего потоков данных по всей среде. Это все вопросы, которые станут актуальными при более глубоком внедрении ИИ.
ИИ не заменит людей на стройплощадке, но кардинально изменит офисные процессы – составление документации, поиск информации, анализ данных. В предыдущие годы строительная отрасль уже начала эксперименты с искусственным интеллектом: исследования, обучения, запуск пилотных проектов, автоматизация операций для повышения конкурентоспособности на рынке.
Эти технологии позволяют проектировщикам “путешествовать” по проектируемому зданию в очках виртуальной реальности, а строителям отправлять вместо себя дронов и роботов на самые опасные участки. Система искусственного интеллекта отслеживает взаимодействие рабочих, машин и объектов в режиме реального времени, чтобы предотвратить любые ошибки и обезопасить весь процесс. А управлять всеми процессами можно просто через смартфон, находясь в сотнях тысяч километрах от самой стройплощадки!
Заключение
Когда-то считавшиеся предметом научной фантастики роботы и обучающиеся машины уже становятся реальностью. Да, повсеместное внедрение робототехники и систем искусственного интеллекта в строительстве не произойдет в одночасье.
Высокие первоначальные затраты — наиболее существенный фактор, препятствующий широкому внедрению технологии искусственного интеллекта в строительной отрасли.
Но ведущие компании уже переходят на новую ступень своего развития, понимая, что будущее — за технологиями. В строительной отрасли нельзя держаться за прошлое. Скорейшее освоение технологий — единственный путь к успешному ведению бизнеса.
Оцифруйте уже сейчас свой бизнес: протестируйте все преимущества работы с цифровой облачной платформой по управлению строительными проектами PlanRadar. Используйте преимущества технологий для развития собственной компании!
