ИИ в строительстве: влияние на трансформацию строительной отрасли

Технологии искусственного интеллекта открывают перед строительной отраслью революционные возможности: от автоматизации проектирования до управления строительными процессами. В этом материале мы рассмотрим примеры и преимущества применения ИИ в индустрии строительства. Более того, мы попытаемся заглянуть в будущее и обозначить перспективы, которые открывает искусственный интеллект для строительного девелопмента.

Место искусственного интеллекта в сфере строительства

Под технологиями искусственного интеллекта мы понимаем, прежде всего, инструменты машинного и глубокого обучения. Это методы Data Science, средства моделирования и предиктивной аналитики, системы генеративного ИИ, различные системы компьютерного зрения, средства распознавания текста, речи и т.д.

Для большинства подобных технологий можно с легкостью отыскать применение в сфере строительного девелопмента. И хотя эта отрасль довольно сложно поддается диджитализации, в последние годы искусственный интеллект относительно быстро захватывает строительные площадки. Согласно оценкам Mordor Intelligence, по состоянию на 2024 год объем глобального рынка инструментов ИИ для строительства составляет около $3,9 млрд. В ближайшем будущем он будет развиваться со среднегодовым темпом роста в 24%, так что к 2029 году должен достигнуть отметки в $11,8 млрд. Специализированные решения для строительства на базе ИИ предлагают такие вендоры как Autodesk, Newmetrix, Bentley и т.д.

Одним из главных движущих факторов внедрения инструментов ИИ для строительства стала потребность в оптимизации затрат и операций на стройплощадках. Средства ИИ и машинного обучения стали чрезвычайно полезными на стартовых этапах девелопмента, таких как проектирование объекта и планирование работ. Технология также предлагает ряд возможностей для мониторинга безопасности работ и минимизации рисков для проекта.

И это только те возможности ИИ в строительстве, которые лежат на поверхности. С развитием технологий и ростом рынка роль искусственного интеллекта в отрасли будет расти.

Сценарии применения ИИ в строительстве

Как на практике выглядит внедрение систем ИИ и машинного обучения для девелопмента? Приведем реальные примеры и сценарии использования ИИ в строительстве.

Повышение качества дизайна

Средства ИИ и машинного обучения могут моделировать тысячи различных вариантов строительного дизайна и предлагать оптимальные решения в разрезе затрат, безопасности, энергоэффективности и надежности. Такие инструменты могут сэкономить десятки и сотни рабочих часов инженерам.

К примеру, Daisy AI и Autodesk реализовали на базе ИИ систему генеративного проектирования деревянных конструкций, которая помогает архитекторам быстро создавать проекты максимально надежных деревянных зданий с минимальными затратами.

Еще одно важное направление применения ИИ – аналитика готовых проектов на предмет ошибок и недоработок. Алгоритмы могут обнаружить типичные ошибки еще до начала строительства.

Обеспечение строительного комплаенса и контроль качества

До начала строительных работ искусственный интеллект может автоматически анализировать проектную документацию на соответствие строительным нормативам и стандартам, что позволит избежать проблем, задержек и дополнительных расходов.

А уже в ходе строительства интеграция средств ИИ в процессы мониторинга работ может существенно улучшить контроль качества. В синергии с такими инструментами как дроны, камеры и сенсоры IoT алгоритмы ИИ могут в реальном времени точно определять дефекты, отклонения от спецификаций, проблемы с материалами или качеством строительства. При этом они могут не только сигнализировать об отклонениях, но и визуализировать их в модели BIM и прогнозировать возможные последствия ошибки, если она не будет устранена.

Строительный проджект-менеджмент

Искусственный интеллект может стать эффективным инструментом для планирования и управления процессами на стройплощадке, которое охватывает управление персоналом, таск-трекинг, распределение ресурсов, оптимизацию затрат и логистики, мониторинг качества работ, а также контроль темпов и сроков их выполнения.

К примеру,алгоритмы машинного обучения могут проанализировать имеющиеся исторические данные девелопмента, чтобы оценить реалистичность финансовых оценок отдельно взятого строительного проекта с учетом множества параметров типа климатических условий, доступности рабочей силы, материалов и т.д.

Наконец, инструменты ИИ позволяют оптимизировать график реализации проекта и распределение ресурсов, чтобы избежать неожиданностей и добиться максимальной эффективности. Это отличный инструмент оценки и минимизации рисков.

Мониторинг безопасности

Искусственный интеллект может стать эффективным средством обеспечения безопасности на стройплощадке, поскольку может фиксировать потенциально опасные ситуации и нарушения техники безопасности.

В частности, система компьютерного зрения на базе ИИ может выявлять сотрудников, выходящих на стройплощадку без шлема или других средств защиты, и сигнализировать об этом. Более того, алгоритмы могут анализировать статистику несчастных случаев и определять их типичные сценарии, маркируя особо опасные зоны на объекте. Так менеджмент строительства получает возможность построить безопасную и эффективную рабочую среду, минимизировать риски травмирования персонала и обезопасить проект от форс-мажора.

Эффективное управление финансами

Софт с возможностями ИИ можно использовать не только для базового бюджетирования и управления расходами на проекте. Средства ML можно также использовать для динамического мониторинга цен на материалы и услуги субподрядчиков, для оптимизации затрат и автоматического ведения прозрачной финансовой отчетности. Алгоритмы ИИ могут анализировать финансовую документацию на предмет несоответствий и ошибок, устраняя риски человеческого фактора.

Как итог, внедрение ИИ в строительстве делает всю индустрию более прозрачной, эффективной и безопасной. В дальнейшем мы раскроем преимущества использования новых технологий более подробно.

Как искусственный интеллект меняет сферу строительства

Появление инструментов искусственного интеллекта позволяет эффективно решать хронические проблемы строительной отрасли как таковой. К таким проблемам можно отнести сложность прогнозирования и менеджмента в строительстве, непрозрачность затрат и опасную рабочую среду. Рассмотрим каждую из этих проблем более подробно.

• Сложность планирования и управления связана с невероятной сложностью отрасли. Ведь любая незначительная, на первый взгляд, ошибка или пробел в проектной документации может привести к существенным последствиям, которые влекут дополнительные потери средств и времени на проекте. Инструменты ИИ и машинного обучения позволяют эффективно анализировать строительные проекты и среду их выполнения, чтобы выявлять 99% ошибок еще до начала физических работ. Они могут также предлагать оптимальные улучшения в дизайне и архитектуре.
• Непрозрачность затрат в строительстве связана со сложностью менеджмента, нехваткой информации о рынке, отсутствием механизмов финансового контроля и человеческим фактором. Механизмы ИИ могут совместить разрозненные и ограниченные финансовые данные девелопмента в единую и прозрачную среду, позволяющую мониторить и оптимизировать затраты в режиме реального времени.
• Проблема безопасности на стройплощадках может считаться вечной и исчезнет разве что в случае полной замены строителей работами. Но технологии ИИ могут предоставить менеджерам эффективные средства мониторинга техники безопасности, определить наибольшие риски для персонала и принять все необходимые меры, чтобы обезопасить людей и весь проект от неприятностей.

С развитием инструментов ИИ можно ожидать, что все эти базовые проблемы строительной отрасли будут преодолены или, по крайней мере, минимизированы до полностью управляемого уровня.

Преимущества искусственного интеллекта в строительстве

Искусственный интеллект выводит операционную эффективность строительного процесса на новый уровень, позволяя добиваться качественных результатов с меньшими затратами времени, финансов и ресурсов. По мере того как индустрия диджитализируется, преимущества ИИ в сфере строительства становятся очевидными. Назовем их.

Качественное принятие решений

Благодаря ИИ специалисты и менеджеры на строительстве могут получать ценные инсайты из обработанных данных, что позволяет им принимать своевременные и качественные решения. Машинное обучение помогает анализировать исторические данные и актуальную информацию, чтобы обнаруживать важные закономерности и тенденции. Как итог, руководители могут действовать более проактивно и стратегически.

Оптимальное планирование

Алгоритмы планирования на основе ИИ могут учесть в своих моделях тысячи факторов: от климата и геологических особенностей на месте строительства до рыночных реалий и внешних факторов. Человеку такой анализ не под силу. Следовательно, планирование с помощью ИИ позволяет определить максимально реалистичный график и сроки выполнения проектов, минимизируя вероятность срывов дедлайнов.

Управление рисками

Модели ИИ для предиктивной аналитики позволяют оценивать риски для проекта и заранее маркировать любые потенциальные проблемы в ходе анализа исторических данных. Такой подход к управлению рисками позволяет строительной компании выстраивать на проекте стратегию амортизации любых негативных явлений, чтобы минимизировать влияние форс-мажора на сроки и бюджет строительства.

Финансовая эффективность

Инструменты ИИ позволяют оптимизировать распределение ресурсов, упорядочивать графики проектов и улучшать управление производственными активами. Все это помогает застройщику экономить. Кроме того, аналитика на базе машинного обучения помогает выявлять недостатки и "белые пятна" в финансовом планировании и сметах, чтобы работать с финансами более эффективно.

Эффективное управление цепочками поставок

Искусственный интеллект позволяет построить прозрачную и управляемую логистику строительства: точно прогнозировать потребности в материалах, оптимизировать уровень запасов, мониторить цены, автоматизировать закупки и т.д. Как итог, проект всегда будет обеспечен всеми необходимыми ресурсами, избегая при этом чрезмерных затрат и загруженности складских площадей.

Безопасность

Сенсоры IoT и камеры с машинным зрением могут обеспечить на стройплощадках непрерывный мониторинг соблюдения техники безопасности. Алгоритмы машинного обучения могут анализировать статистику несчастных случаев, чтобы определить наиболее опасные зоны и процессы. Все это позволяет построить более безопасную рабочую среду, оградить персонал от травм, а проект – от дополнительных рисков и задержек.

Управляемость

Инструменты на базе ИИ позволяют осуществлять мониторинг строительного проекта в режиме реального времени, предоставляя менеджерам мгновенные обновления по его развитию, использованию ресурсов и расходам. Более того, мониторингу поддается качество работ и материалов, а также их соответствие требованиям проектной документации. Визуализация процессов строительства в реальном времени позволяет менедрежам действовать более оперативно и эффективно.

Строительные компании, которые внедряют в свои процессы искусственный интеллект, получают огромные конкурентные преимущества. Со временем значение этих преимуществ будет только расти, поэтому ИИ и сфера строительства обречены на долгую историю совместного развития.

Будущее искусственного интеллекта в строительстве

Какие новые возможности откроет искусственный интеллект в строительной отрасли завтра? Учитывая тренды индустрии и самые важные направления развития технологий, можно выделить следующие.

Генеративный дизайн

Архитекторы и инженеры будут все больше полагаться на ИИ в проектировании. Специалисты практически прекратят ручное проектирование, и будут использовать вместо этого алгоритмы генеративного дизайна. Эта технология ИИ позволяет генерировать строительный проект на базе вводных данных, спецификаций, требований и референсов. Подобно тому, как модели генеративного ИИ сегодня могут сгенерировать по запросу пользователя текст или изображение.

Параметрический дизайн

Генерация дизайна с помощью ИИ не просто может сэкономить архитекторам сотни часов рабочего времени. Она также открывает невероятные возможности поиска наиболее эффективных архитектурных форм. Одной из главных таких возможностей является массовое внедрение в строительство подходов компьютерного параметрического моделирования, которое десятилетиями ограничивалось недостатком вычислительных мощностей. Появление ИИ устраняет эти ограничения. Параметрический дизайн позволяет создавать футуристические здания, отличающиеся не только “космической” эстетикой, но и экономией материалов, долговечностью и энергоэффективностью.

Экологичность

Одним из главных трендов дальнейшей эволюции технологий строительства будет вектор устойчивого развития и минимизации экологического влияния девелопмента. Искусственный интеллект предоставит отрасли важные возможности в этой сфере: комплексный анализ влияния строительного проекта на окружающую среду, оптимизация расхода материалов и ресурсов (вода, электроэнергия), минимизация выбросов и отходов. После завершения строительства инструменты ИИ также могут играть важную роль в оптимизации водо-, тепло- и энергопотребления здания.

Роботизация

Строительная отрасль будет двигаться в направлении автоматизации и роботизации процессов на стройплощадке, что позволит улучшить качество работ и общий уровень безопасности. Умные машины и беспилотная техника заменят людей на самых опасных звеньях процесса строительства. Специалисты будут работать рядом с дронами, роботами и коботами (машинами-ассистентами человека). Такой подход поможет ускорить прогресс строительства, сделать его более дешевым, эффективным и безопасным.

Как итог, роль ИИ в строительстве будет только расти. Этому будет способствовать появление и масштабирование новых технологий машинного/глубокого обучения для генеративного дизайна, аналитики данных, мониторинга безопасности, роботизации и т.д.

Разработка инструментов ИИ с WEZOM

Наша команда уже четверть века разрабатывает диджитал-решения для корпоративных клиентов в сферах Real Estate, логистики, производства, eCommerce и т.д. Мы внимательно следим за развитием новейших технологий и можем показать первые кейсы применения ИИ в корпоративном софте.

Инструменты наподобие компьютерного зрения и распознавания естественного языка позволяют автоматизировать множество процессов, которые на протяжении десятилетий нуждались в человеческом внимании и рутинном труде. Это доказал, в частности, наш проект для производителя климатической техники Cooper&Hunter, где ИИ помог оптимизировать обработку телефонных обращений клиентов.

Однако это лишь верхушка новых возможностей, потенциал применения ИИ в промышленности и строительстве практически бесконечный. Если вы ищете подобные решения, то оказались на правильной странице. Обращайтесь за консультацией к нашим специалистам прямо сейчас – мы предлагаем индивидуальные решения для каждого проекта.

Выводы

Трансформация строительной отрасли с помощью ИИ только начинается. Но уже сегодня средства искусственного интеллекта дают ей множество возможностей и конкурентных преимуществ: оптимизация проектирования, прозрачный менеджмент, эффективное управление рисками, сокращение расходов, повышение уровня безопасности на стройплощадках.

Дальнейшее развитие ИИ для строительства принесет в отрасль революционные возможности генеративного и параметрического дизайна, сделает индустрию более экологичной и безопасной. Это значит, что застройщикам стоит уже сегодня рассмотреть перспективные инструменты искусственного интеллекта. Первым шагом на этом пути может стать поиск редких специалистов по ИИ, или партнерство с опытной IT-командой.

FAQ

Как ИИ используется в строительстве?

Сегодня искусственный интеллект в строительстве применяется для повышения качества проектирования и оптимизации дизайна, для обеспечения строительного комплаенса, контроля качества работ, мониторинга безопасности. Возможности сбора и аналитики данных с помощью ИИ позволяют наладить прозрачный менеджмент и управление финансами на проекте.

Как ИИ трансформирует сферу строительства?

Уже сегодня искусственный интеллект делает строительную отрасль более эффективной. Он позволяет избежать ошибок в проектировании, упрощает контроль затрат и процессов, помогает наладить тщательный мониторинг качества и безопасности работ. В будущем развитие инструментов ИИ для строительства раскроет потенциал генеративного проектирования и параметрического дизайна, сделает отрасль более экологичной.