L'intelligenza artificiale nell'edilizia: Salvare vite umane, tagliare i costi e migliorare la qualità

L'intelligenza artificiale sta trasformando l'edilizia grazie a una maggiore sicurezza, a una programmazione più intelligente e a un migliore controllo della qualità. Scopriamo come questi progressi garantiscono un futuro più sicuro ed efficiente per il settore.

L'intelligenza artificiale sta cambiando il settore delle costruzioni ottimizzando la programmazione dei progetti, l'allocazione delle risorse e la gestione delle attività, con notevoli guadagni in termini di efficienza e produttività. Il suo ruolo critico nel migliorare la sicurezza, il processo decisionale e il controllo della qualità sta diventando indispensabile nelle moderne pratiche edilizie.

Nonostante le difficoltà di adozione, si prevede che il mercato dell'AI per l'edilizia, valutato a oltre 2,5 miliardi di dollari nel 2022, raggiungerà i 15,1 miliardi di dollari entro il 2032. Questa impennata è alimentata dalla capacità dell'intelligenza artificiale di ridurre tempi e costi, promettendo un futuro più intelligente, sicuro ed efficiente per gli operatori del settore di tutto il mondo.

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Ridurre gli incidenti nei cantieri con l'AI

Secondo l' Organizzazione Internazionale del Lavoro delle Nazioni Unite, l'edilizia è il secondo settore più pericoloso dopo l'agricoltura.

Nel 2022, l'industria edile statunitense ha subito la perdita di 1.069 professionisti deceduti durante il lavoro, con un aumento di 83 decessi rispetto all'anno precedente. Il tasso di mortalità del settore negli Stati Uniti si è aggirato intorno ai 10 decessi ogni 100.000 lavoratori per oltre un decennio, evidenziando la necessità di migliorare le misure di sicurezza in questo settore ad alto rischio.

L'integrazione dell'intelligenza artificiale nel settore edile migliora notevolmente le misure di sicurezza nei cantieri. Alcuni dei principali vantaggi sono:

- Il monitoraggio in tempo reale comporta la sorveglianza continua delle attività di costruzione, consentendo di individuare immediatamente i potenziali rischi, come cavi elettrici scoperti, impalcature non protette o barriere di sicurezza inadeguate. Questa sorveglianza costante tramite sensori o telecamere garantisce che le situazioni di pericolo vengano identificate e affrontate tempestivamente prima che degenerino in incidenti gravi.

- Il rilevamento dei rischi è in grado di individuare rapidamente pericoli come debolezze strutturali, superfici instabili o uso improprio delle attrezzature grazie ad algoritmi avanzati e tecniche di analisi dei dati. Questo garantisce una risoluzione immediata per mantenere la sicurezza dei lavoratori e prevenire gli incidenti.

- La conformità normativa impone il rigoroso rispetto delle norme di sicurezza, valutando costantemente se i protocolli di sicurezza vengono rispettati. Questo non solo riduce il rischio di incidenti, ma garantisce anche un ambiente di lavoro più sicuro per tutto il personale.

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Il processo decisionale dell'intelligenza artificiale nell'edilizia

Nel settore delle costruzioni, le scadenze strette dei progetti, gli ambienti di lavoro dinamici e la costante necessità di coordinare in modo efficiente più team e risorse sono la norma. Data la rapidità del settore, la capacità di prendere decisioni informate in modo rapido e accurato è fondamentale.

È qui che entra in gioco il processo decisionale guidato dai dati, trasformando il modo in cui i progetti edilizi vengono pianificati ed eseguiti. Sfruttando le tecnologie AI avanzate, il settore può analizzare grandi volumi di dati sulle costruzioni con una velocità e una precisione senza precedenti. Modelli di intelligenza artificiale come Ultralytics YOLOv8 hanno rivoluzionato il settore fornendo un aiuto nel rilevamento, nella segmentazione e nel tracciamento degli oggetti, favorendo il cambiamento e il miglioramento dei flussi di lavoro nel settore edile grazie alla computer vision.

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I vantaggi principali includono:

• Pianificazione informata e proattiva. L'intelligenza artificiale consente ai project manager di anticipare i potenziali problemi prima che si presentino, sia che si tratti di errori di progettazione, di problemi di prestazione dei subappaltatori, di guasti alle attrezzature o di carenza di materiali. Tecnologie come YOLOv8 nella computer vision possono aiutare a tracciare l'inventario contando e monitorando con precisione i materiali. L'apprendimento automatico consente di modificare le tempistiche sulla base di informazioni in tempo reale, aiutando a mitigare i rischi, a garantire un'esecuzione più fluida del progetto e a ridurre i ritardi e le eccedenze di costo.
• Building Information Modeling (BIM): La tecnologia BIM nell'edilizia facilita il processo decisionale basato sui dati, fornendo rappresentazioni digitali dettagliate delle caratteristiche fisiche e funzionali. Il BIM e l'IA insieme offrono spunti che aiutano a snellire i processi di pianificazione, progettazione e gestione, portando a un'esecuzione più efficiente dei progetti.
• Ottimizzazione delle risorse. L'intelligenza artificiale aiuta anche a valutare la disponibilità e l'utilizzo di attrezzature, forza lavoro e materiali, garantendo il massimo utilizzo senza sprechi. Questo non solo aumenta la produttività e riduce i costi, ma promuove anche l'efficienza e la responsabilità ambientale, favorendo pratiche di costruzione sostenibili.
• Analisi dei dati. Analizzando i dati storici e le metriche attuali del progetto, l'intelligenza artificiale può prevedere potenziali ritardi dovuti al tempo, ai colli di bottiglia delle normative, alle condizioni del cantiere, alla carenza di manodopera, ecc. L' analisi strategica consente di riallocare in modo metodico la manodopera e i materiali per garantire il rispetto delle scadenze del progetto.

Il ruolo dell'intelligenza artificiale nel controllo della qualità delle costruzioni e nel rilevamento dei difetti

Il controllo della qualità è un aspetto critico di qualsiasi progetto di costruzione e l'AI svolge un ruolo significativo nel mantenere elevati gli standard di costruzione. Sfruttando tecnologie avanzate, l'IA garantisce che ogni fase del processo di costruzione risponda a rigorosi parametri di qualità. 

Questo non solo garantisce l'integrità della struttura finale, ma migliora anche la sicurezza e la durata complessiva del progetto.

Ecco alcuni modi specifici in cui l'intelligenza artificiale contribuisce al controllo della qualità nell'edilizia:

• Garantisce elevati standard di costruzione: I sistemi di AI sono progettati per monitorare e valutare continuamente le attività di costruzione, assicurando che tutti i lavori siano conformi agli standard e alle normative stabilite. Questa supervisione continua aiuta a mantenere la massima qualità durante tutto il ciclo di vita del progetto.
• Riduce la necessità di rilavorazioni: Identificando precocemente i difetti, l'intelligenza artificiale riduce significativamente la necessità di rielaborazione. In questo modo non solo si risparmiano tempo e risorse, ma si garantisce anche il rispetto delle scadenze del progetto. 
• Semplifica le ispezioni: I droni e i sensori dotati di intelligenza artificiale automatizzano i processi di ispezione, identificando potenziali problemi con maggiore velocità e precisione. 
• Facilita la manutenzione predittiva: Gli algoritmi di intelligenza artificiale analizzano i dati delle apparecchiature per anticipare le esigenze di manutenzione, riducendo i tempi di fermo e garantendo prestazioni ottimali.

L'intelligenza artificiale nell'edilizia: Le sfide

Nonostante le sue dimensioni, il settore dell'architettura, dell'ingegneria e delle costruzioni (AEC), che vale 12 trilioni di dollari, è tradizionalmente rimasto indietro nell'adozione di tecnologie digitali e pratiche innovative. Questo settore, che è uno dei più grandi a livello globale, sta solo iniziando a recuperare il ritardo rispetto ad altri settori in termini di modernizzazione e avanzamento tecnologico.

McKinsey riporta che, sebbene il settore tecnologico incentrato sull'AEC stia facendo progressi, non ha ancora raggiunto le dimensioni e la sofisticazione viste in altri settori software consolidati come la logistica, la produzione e l'agricoltura. In effetti, i clienti del settore AEC spendono meno in IT rispetto ad altri settori come la produzione, l'architettura e la logistica. Questi minori investimenti contribuiscono alle sfide che le aziende tecnologiche AEC devono affrontare per crescere in modo efficiente. Inoltre, il settore ha un numero inferiore di scale-up e unicorni rispetto alle sue dimensioni.

Questa riduzione del budget destinato all'IT, unita alla frammentazione del mercato e a pratiche analogiche radicate, ostacola i progressi. In media, le aziende del settore AEC destinano all'IT solo l'1-2% del loro fatturato, una percentuale significativamente inferiore rispetto al 3-5% tipico di altri settori.

Le ingenti spese associate all'investimento e al funzionamento rappresentano un ostacolo importante alla crescita dell'IA nel mercato delle costruzioni. L'implementazione delle tecnologie di IA nei progetti edilizi richiede un notevole esborso finanziario, che copre l'acquisto dei sistemi di IA, dell'hardware e del software necessari e delle competenze specialistiche.

Inoltre, i costi operativi e di manutenzione, come l'assunzione di personale specializzato, la realizzazione di aggiornamenti regolari e la soddisfazione delle esigenze infrastrutturali, possono essere considerevoli. Questi costi elevati rendono difficile per le piccole e medie imprese edili l'adozione di soluzioni di IA, come evidenziato da Global Market Insights. Tuttavia, capire come utilizzare l'IA nel settore edile è fondamentale per colmare questo divario e raggiungere una maggiore efficienza e innovazione.

La robotica con intelligenza artificiale nell'industria delle costruzioni: Una nuova frontiera

Immagina uno scenario in cui i robot sostituiscono gli operai umani nei cantieri, riducendo così il rischio di infortuni o incidenti umani.

Mentre l'industria delle costruzioni avanza nell'era digitale guidata dall'IA, la robotica sta dando vita a una visione futuristica nei cantieri. Mentre l'intelligenza artificiale migliora il processo decisionale e il controllo della qualità, la robotica fornisce una rappresentazione tangibile di questi progressi.

Negli ultimi anni la robotica, la branca dell'ingegneria che integra l'informatica con l'ingegneria meccanica ed elettrica, si sta espandendo nel settore delle costruzioni. I robot esistono da decenni, ma solo di recente hanno avuto un notevole incremento di popolarità, soprattutto a causa dell'interesse e dell'adozione di questi dispositivi in seguito alla pandemia COVID-19. Di conseguenza, questo ha aperto una moltitudine di nuove possibilità.

I robot sono in grado di automatizzare macchinari pesanti e flotte per attività come scavi, trasporti, sollevamento di carichi, lavori in cemento e demolizioni. Inoltre, i metodi di costruzione avanzati utilizzano la robotica per la gestione dei rifiuti, l'automazione dei compiti e l'edilizia industrializzata.

La dimensione del mercato dei robot da costruzione a livello globale è stata valutata a 442,5 milioni di dollari nel 2023 e si prevede che crescerà fino a 1,2 miliardi di dollari entro il 2030.

Tre categorie principali di robot da costruzione stanno guidando questa trasformazione:

- Robot fissi. Questi robot operano senza muovere la loro base e comprendono tipi come i robot a portale, i bracci robotici e i robot a cavo.

- Robot mobili. Migliorano l'efficienza delle costruzioni e sono in grado di muoversi su terreni irregolari, con tipi di robot che includono ruote, camminatori, volanti e nuotatori.

- Sciame di robot. Molti piccoli robot che collaborano per costruire progetti in modo autonomo, seguendo percorsi pianificati per evitare collisioni.

Pensieri finali

L'intelligenza artificiale sta cambiando il volto del settore edile ottimizzando la programmazione dei progetti, l'allocazione delle risorse e la gestione delle attività, con significativi aumenti di efficienza e produttività. Il ruolo dell'IA nel migliorare la sicurezza, il processo decisionale e il controllo della qualità sta diventando sempre più fondamentale.

Nonostante le sfide, l'integrazione dell'IA, insieme ai progressi della robotica e della tecnologia BIM, promette un futuro più intelligente, sicuro ed efficiente per l'edilizia.

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