Зелёная проверка
Ссылка копируется в буфер обмена

ИИ в строительстве: Спасая жизни, сокращая расходы и повышая качество

Трансформация строительства с помощью ИИ: оптимизация составления графиков, распределения ресурсов и мер безопасности для повышения эффективности и производительности.

ИИ преобразует строительство благодаря повышению безопасности, более разумному планированию и улучшенному контролю качества. Давай разберемся, как эти достижения гарантируют более безопасное и эффективное будущее отрасли.

ИИ меняет строительство, оптимизируя планирование проектов, распределение ресурсов и управление задачами, что приводит к поразительному росту эффективности и производительности. Его критическая роль в повышении безопасности, принятии решений и контроле качества становится незаменимой в современной строительной практике.

Несмотря на проблемы с внедрением, строительный рынок ИИ, который в 2022 году оценивался более чем в 2,5 миллиарда долларов, к 2032 году, как ожидается, вырастет до 15,1 миллиарда долларов. Этот всплеск обусловлен способностью ИИ сокращать сроки и затраты, обещая более умное, безопасное и эффективное будущее для игроков отрасли по всему миру.

Рис. 1. ИИ на строительном рынке, мировая статистика. 

Уменьшение количества несчастных случаев на строительных площадках с помощью искусственного интеллекта

По данным Международной организации труда ООН, строительство - вторая по опасности отрасль после сельского хозяйства.

В 2022 году строительная отрасль США столкнулась с потерей 1 069 специалистов, погибших во время работы, что на 83 смертельных случая больше, чем в предыдущем году. Показатель смертности в этой отрасли в США уже более десяти лет держится в районе 10 смертей на 100 000 рабочих, что подчеркивает острую необходимость в улучшении мер безопасности в этой рискованной отрасли.

Интеграция искусственного интеллекта в строительную индустрию значительно повышает меры безопасности на стройплощадках. К основным преимуществам можно отнести:

- Контроль в реальном времени Подразумевает непрерывное наблюдение за строительными работами, позволяющее сразу же обнаружить потенциальные риски, такие как оголенная электропроводка, незакрепленные строительные леса или недостаточные защитные барьеры. Такой постоянный надзор с помощью датчиков или камер гарантирует, что опасные ситуации будут выявлены и оперативно устранены до того, как они перерастут в серьезные инциденты.

- Обнаружение опасных факторов может быстро выявить такие опасности, как слабые места в конструкции, неустойчивые поверхности или неправильное использование оборудования, с помощью передовых алгоритмов и методов анализа данных. Это обеспечивает немедленное решение проблемы для поддержания безопасности работников и предотвращения несчастных случаев.

- Нормативное регулирование обеспечивает строгое соблюдение правил безопасности, постоянно оценивая, насколько соблюдаются протоколы безопасности. Это не только снижает риск несчастных случаев, но и обеспечивает более безопасную рабочую среду для всего персонала.

Рис. 2. В 2022 году больше американских строителей умерло на рабочем месте, чем в любой другой отрасли промышленности. 

Принятие решений с помощью искусственного интеллекта в строительстве

В строительной отрасли жесткие сроки выполнения проектов, динамичная рабочая среда и постоянная необходимость эффективно координировать работу нескольких команд и ресурсов - это норма. Учитывая быстрый темп развития отрасли, способность быстро и точно принимать взвешенные решения имеет первостепенное значение.

Именно здесь в игру вступает принятие решений на основе данных, преобразуя то, как планируются и выполняются строительные проекты. Используя передовые технологии ИИ, индустрия может анализировать большие объемы строительных данных с беспрецедентной скоростью и точностью. Модели искусственного интеллекта, такие как Ultralytics YOLOv8 произвели революцию в отрасли, обеспечив помощь в обнаружении, сегментации и отслеживании объектов, стимулируя изменения и улучшения в рабочих процессах в строительной отрасли с помощью компьютерного зрения.

Рис. 3. Пример Ultralytics YOLOv8 , используемого для обнаружения объектов.

К основным преимуществам относятся:

  • Информированное и проактивное планирование. ИИ позволяет руководителям проектов предвидеть потенциальные проблемы до их возникновения, будь то ошибки в проектировании, проблемы с работой субподрядчиков, поломки оборудования или нехватка материалов. Такие технологии, как YOLOv8 в компьютерном зрении, могут помочь в отслеживании запасов, точно подсчитывая и контролируя материалы. Машинное обучение позволяет корректировать сроки на основе полученных данных в режиме реального времени, помогая снизить риски, обеспечить более плавное выполнение проекта и сократить задержки и перерасход средств.
  • Информационное моделирование зданий (BIM): Технология BIM в строительстве облегчает принятие решений на основе данных, предоставляя подробные цифровые представления физических и функциональных характеристик. BIM и искусственный интеллект вместе дают понимание, которое помогает оптимизировать процессы планирования, проектирования и управления, что приводит к более эффективному выполнению проектов.
  • Оптимизация ресурсов. ИИ также помогает оценить наличие и использование оборудования, рабочей силы и материалов, обеспечивая их максимальное использование без потерь. Это не только повышает производительность и сокращает расходы, но и способствует повышению эффективности и экологической ответственности, способствуя развитию устойчивых методов строительства.
  • Анализ данных. Анализируя исторические данные и текущие показатели проекта, ИИ может предсказать потенциальные задержки из-за погодных условий, "бутылочных горлышек" в законодательстве, состояния площадки, нехватки рабочей силы и так далее. Стратегическая аналитика позволяет методично перераспределять трудовые ресурсы и материалы, чтобы обеспечить соблюдение графика проекта.

Роль искусственного интеллекта в контроле качества строительства и обнаружении дефектов

Контроль качества - важнейший аспект любого строительного проекта, и AI играет важную роль в поддержании высоких стандартов строительства. Используя передовые технологии, AI следит за тем, чтобы каждый этап строительного процесса соответствовал строгим стандартам качества. 

Рис 4. Строительная индустрия все больше оцифровывается. 

Это не только гарантирует целостность конечной конструкции, но и повышает общую безопасность и долговечность проекта.

Вот несколько конкретных способов, которыми ИИ способствует контролю качества в строительстве:

  • Обеспечивает высокие стандарты строительства: Системы искусственного интеллекта предназначены для постоянного контроля и оценки строительной деятельности, гарантируя, что все работы соответствуют установленным стандартам и правилам. Такой постоянный надзор помогает поддерживать высочайшее качество на протяжении всего жизненного цикла проекта.
  • Уменьшает потребность в доработке: Выявляя дефекты на ранней стадии, ИИ значительно снижает потребность в доработке. Это не только экономит время и ресурсы, но и гарантирует, что проект останется в графике. 
  • Упрощает проведение инспекций: Беспилотники и датчики, работающие на основе искусственного интеллекта, автоматизируют процессы осмотра, выявляя потенциальные проблемы с большей скоростью и точностью. 
  • Способствует предиктивному обслуживанию: Алгоритмы искусственного интеллекта анализируют данные оборудования, чтобы предугадать необходимость технического обслуживания, сокращая время простоя и обеспечивая оптимальную производительность.

ИИ в строительстве: Проблемы

Несмотря на свои размеры, сектор архитектуры, инжиниринга и строительства (AEC), оцениваемый в 12 триллионов долларов, традиционно отстает в освоении цифровых технологий и инновационных практик. Эта отрасль, которая является одной из крупнейших в мире, только начинает догонять другие сектора в плане модернизации и технологического прогресса.

McKinsey сообщает, что хотя технологический сектор, ориентированный на AEC, прогрессирует, он еще не достиг того масштаба и развитости, которые наблюдаются в других устоявшихся секторах программного обеспечения, таких как логистика, производство и сельское хозяйство. На самом деле клиенты AEC тратят меньше средств на ИТ по сравнению с другими секторами, такими как производство, архитектура и логистика. Такой низкий уровень инвестиций способствует тому, что технологические компании AEC сталкиваются с проблемами эффективного роста. Кроме того, в отрасли меньше масштабных проектов и единорогов по сравнению с ее размерами.

Такое сокращение бюджетных ассигнований на ИТ в сочетании с фрагментацией рынка и укоренившейся аналоговой практикой мешает прогрессу. В среднем фирмы AEC выделяют на ИТ всего 1-2 процента от своего дохода, что значительно меньше 3-5 процентов, характерных для других отраслей.

Существенные расходы, связанные как с инвестициями, так и с эксплуатацией, являются основным барьером для роста ИИ на строительном рынке. Внедрение технологий ИИ в строительные проекты требует значительных финансовых затрат, покрывающих приобретение систем ИИ, необходимого оборудования и программного обеспечения, а также специализированной экспертизы.

Кроме того, операционные и эксплуатационные расходы, такие как наем квалифицированного персонала, регулярное обновление и удовлетворение потребностей инфраструктуры, могут быть значительными. Эти высокие затраты затрудняют внедрение ИИ-решений малыми и средними строительными фирмами, как подчеркивает Global Market Insights. Тем не менее понимание того, как использовать ИИ в строительстве, крайне важно для отрасли, чтобы преодолеть этот разрыв и добиться большей эффективности и инноваций.

Робототехника с искусственным интеллектом в строительной индустрии: Новый рубеж

Представь себе сценарий, в котором роботы заменяют людей на строительных площадках, тем самым снижая риск травмирования или гибели людей.

По мере того как строительная индустрия движется вперед в цифровую эпоху, управляемую искусственным интеллектом, робототехника воплощает футуристическое видение в жизнь на строительных площадках. В то время как ИИ улучшает процесс принятия решений и контроль качества, робототехника обеспечивает осязаемое воплощение этих достижений.

Робототехника, отрасль инженерии, объединяющая информатику с машиностроением и электротехникой, в последние годы все активнее внедряется в строительный сектор. Роботы существуют уже несколько десятилетий, но лишь недавно их популярность значительно возросла, в первую очередь благодаря повышенному интересу и внедрению после пандемии COVID-19. Как следствие, это открыло множество новых возможностей.

Роботы способны автоматизировать тяжелую технику и парки машин для выполнения таких задач, как земляные работы, транспортировка, подъем грузов, бетонные работы и снос зданий. Кроме того, передовые методы строительства используют робототехнику для утилизации отходов, автоматизации задач и индустриализации строительства.

Объем рынка глобальных строительных роботов оценивался в 442,5 миллиона долларов в 2023 году и, по прогнозам, вырастет до 1,2 миллиарда долларов к 2030 году.

Рис. 5. Мировой рынок строительной робототехники переживает бурный рост.

Три основные категории строительных роботов являются движущей силой этой трансформации:

- Стационарные роботы. Эти роботы работают без перемещения своей базы, включая такие типы, как портальные роботы, роботизированные руки и кабельные роботы.

- Мобильные роботы. Они повышают эффективность строительства и могут перемещаться по неровной местности, а их типы включают колесных, шагающих, летающих и плавающих роботов.

- Роевые роботы. Множество маленьких роботов, которые сотрудничают друг с другом и строят конструкции автономно, следуя по запланированным траекториям, чтобы избежать столкновений.

Заключительные мысли

ИИ меняет лицо строительной индустрии, оптимизируя планирование проектов, распределение ресурсов и управление задачами, что приводит к значительному росту эффективности и производительности. Роль ИИ в повышении безопасности, принятии решений и контроле качества становится все более важной.

Несмотря на трудности, интеграция искусственного интеллекта вместе с достижениями в робототехнике и BIM-технологиях обещает более умное, безопасное и эффективное будущее для строительства.

Хочешь узнать больше об искусственном интеллекте? Стань членом сообщества Ultralytics! Погрузись в наш репозиторий GitHub, чтобы узнать о новейших достижениях в области искусственного интеллекта. Узнай, как наши ИИ-решения совершают революцию в здравоохранении и самовождении. Подключайся к нам, чтобы учиться и внедрять инновации вместе!

Логотип FacebookЛоготип ТвиттераЛоготип LinkedInСимвол копирования-ссылки

Читайте больше в этой категории

Давай вместе построим будущее
искусственного интеллекта!

Начни свое путешествие с будущим машинного обучения