建筑领域的人工智能：拯救生命、降低成本、提高质量

人工智能正在通过加强安全、智能调度和改进质量控制来改变建筑业。让我们来探讨一下这些进步是如何为建筑业带来更安全、更高效的未来的。

人工智能正在通过优化项目调度、资源分配和任务管理来改变建筑业，从而显著提高效率和生产力。人工智能在加强安全、决策和质量控制方面发挥着至关重要的作用，在现代建筑实践中已变得不可或缺。

尽管在采用方面存在挑战，但 2022 年估值 超过 25 亿美元的人工智能建筑市场预计到 2032 年将飙升至 151 亿美元。人工智能能够缩短工期、降低成本，为全球行业参与者带来更智能、更安全、更高效的未来。

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用人工智能减少建筑工地事故

根据联合国 国际劳工组织的统计，建筑业是仅次于农业的第二大危险行业。

2022 年，美国建筑业有 1,069 名专业人员在工作时死亡，死亡人数比上一年增加了 83 人。十多年来，美国该行业的死亡率一直徘徊在每 10 万名工人 10 例死亡的水平，这凸显了这一高风险行业亟需改进安全措施。

将人工智能融入建筑行业，可大大加强建筑工地的安全措施。一些主要优势包括

- 实时监控需要对施工活动进行持续监控，以便立即发现潜在风险，如电线外露、脚手架不牢固或安全屏障不足等。这种利用传感器或摄像头进行的持续监督可确保在危险情况升级为严重事故之前及时发现和处理。

- 风险隐患检测可以利用先进的算法和数据分析技术，快速检测出结构弱点、不稳定表面或设备使用不当等隐患。这可确保立即解决问题，维护工人安全，防止事故发生。

- 监管合规通过持续评估安全协议是否得到遵守，从而严格遵守安全法规。这不仅能降低事故风险，还能确保为所有人员提供更安全的工作环境。

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建筑业的人工智能决策

在建筑行业，项目工期紧、工作环境多变，而且经常需要高效地协调多个团队和资源，这些都是常态。鉴于该行业的快节奏，迅速准确地做出明智决策的能力至关重要。

这就是数据驱动决策发挥作用的地方，它改变了建筑项目的规划和执行方式。通过利用先进的人工智能技术，该行业可以以前所未有的速度和精度分析大量建筑数据。人工智能模型，如 Ultralytics YOLOv8等人工智能模型为行业带来了革命性的变化，通过计算机视觉帮助进行物体检测、分割和物体跟踪，推动建筑行业工作流程的变革和改进。

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主要优势包括

• 知情和主动规划。无论是设计错误、分包商业绩问题、设备故障还是材料短缺，人工智能都能让项目经理在潜在问题出现之前就对其进行预测。计算机视觉技术（YOLOv8 ）可通过准确清点和监控材料来帮助库存跟踪。机器学习可根据实时洞察调整时间表，帮助降低风险，确保项目更顺利地执行，减少延误和成本超支。
• 建筑信息模型（BIM）：建筑信息模型（BIM）技术通过提供物理和功能特征的详细数字表示，促进了数据驱动型决策。BIM 和人工智能共同提供的洞察力有助于简化规划、设计和管理流程，从而提高项目执行效率。
• 资源优化。人工智能还有助于评估设备、劳动力和材料的可用性和使用情况，确保最大限度地利用资源，避免浪费。这不仅能提高生产率、降低成本，还能提高效率和环境责任，促进可持续建筑实践。
• 数据分析。通过分析历史数据和当前项目指标，人工智能可以预测由于天气、法规瓶颈、现场条件、劳动力短缺等原因可能造成的延误。通过战略 分析，可以有条不紊地重新分配劳动力和材料，确保项目进度得以维持。

人工智能在建筑质量控制和缺陷检测中的作用

质量控制是任何建筑项目的关键环节，而人工智能在保持高建筑标准方面发挥着重要作用。通过利用先进技术，人工智能可确保施工过程的每个阶段都符合严格的质量基准。 

这不仅保证了最终结构的完整性，还提高了项目的整体安全性和 耐用性。

以下是人工智能促进建筑质量控制的一些具体方法：

• 确保高施工标准：人工智能系统旨在持续监控和评估施工活动，确保所有工作都符合既定的标准和规定。这种持续监督有助于在整个项目生命周期内保持最高质量。
• 减少返工需求：通过及早发现缺陷，人工智能大大减少了返工需求。这不仅能节省时间和资源，还能确保项目如期完成。 
• 简化检测：由人工智能驱动的无人机和传感器可自动执行检查流程，以更快的速度和更高的准确性识别潜在问题。 
• 促进预测性维护：人工智能算法分析设备数据，预测维护需求，减少停机时间，确保最佳性能。

建筑领域的人工智能：挑战

尽管规模庞大，但 价值 12 万亿美元的建筑、工程和施工（AEC）行业在采用数字技术和创新实践方面历来落后。作为全球最大的行业之一，该行业在现代化和技术进步方面才刚刚开始赶上其他行业。

麦肯锡报告指出，尽管专注于 AEC 的技术行业正在取得进展，但其规模和复杂程度尚未达到物流、制造和农业等其他成熟软件行业的水平。事实上，与制造业、建筑业和物流业等其他行业相比，AEC 客户在 IT 方面的投入较少。这种较低的投资造成了 AEC 科技公司在高效发展方面所面临的挑战。此外，相对于其规模而言，该行业的大型企业和独角兽企业较少。

信息技术预算分配的减少，加上市场分散和根深蒂固的模拟做法，阻碍了进步。AEC 公司平均仅将收入的 1% 至 2% 用于 IT，远远低于其他行业通常的 3% 至 5%。

与投资和运营相关的巨额费用是人工智能在建筑市场发展的主要障碍。在建筑项目中实施人工智能技术需要大量资金投入，包括购置人工智能系统、必要的硬件和软件以及专业技能。

此外，运营和维护成本也相当可观，例如聘请技术人员、定期更新和满足基础设施需求。Global Market Insights 强调指出，这些高昂的成本使得中小型建筑公司难以采用人工智能解决方案。尽管如此，了解如何在建筑业中使用人工智能对于该行业弥合这一差距并实现更高的效率和创新至关重要。

建筑行业的人工智能机器人技术：新领域

设想在建筑工地上，机器人取代人类工人，从而降低人类伤亡的风险。

随着建筑业在人工智能的推动下迈入数字化时代，机器人技术正在建筑工地上实现未来派的愿景。在人工智能加强决策和质量控制的同时，机器人技术也是这些进步的具体体现。

机器人技术是将计算机科学与机械和电子工程相结合的工程分支，近年来已扩展到建筑领域。 机器人已有 几十年的历史，但直到最近才开始大受欢迎，这主要是由于 COVID-19 大流行后，人们对机器人的兴趣和采用率大增。因此，这开启了许多新的可能性。

机器人能够实现重型机械和车队的自动化，以完成挖掘、运输、起重、混凝土作业和拆除等任务。此外，先进的施工方法还利用机器人技术进行废物管理、任务自动化和工业化施工。

2023 年，全球建筑机器人的市场规模为 4.425 亿美元，预计到 2030 年将增至 12 亿美元。

三大类建筑机器人正在推动这一转变：

- 固定式机器人。这些机器人无需移动基座即可运行，包括龙门机器人、机械臂和电缆机器人等类型。

- 移动机器人。它们能提高施工效率，并能在不平坦的地形上航行，其类型包括轮式机器人、步行机器人、飞行机器人和游泳机器人。

- 群机器人许多小型机器人相互协作，按照规划好的路径自主完成设计，避免碰撞。

最终想法

人工智能正在通过优化项目调度、资源分配和任务管理来改变建筑行业的面貌，从而显著提高效率和生产力。人工智能在加强安全、决策和质量控制方面的作用正变得越来越重要。

尽管存在挑战，但人工智能与机器人技术和 BIM 技术的融合，有望为建筑业带来更智能、更安全、更高效的未来。

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