ШІ в будівництві: вплив на трансформацію будівельної галузі

Технології штучного інтелекту відкривають перед будівельною галуззю революційні можливості: від автоматизації проєктування до управління будівельними процесами. У цьому матеріалі ми розглянемо приклади та переваги застосування ШІ в індустрії будівництва. Понад те, ми спробуємо зазирнути у майбутнє та визначити перспективи, які штучний інтелект відкриває для будівельного девелопменту. 

Місце штучного інтелекту у сфері будівництва

Під технологіями штучного інтелекту ми розуміємо перш за все інструменти машинного та глибокого навчання. Це методи Data Science, засоби моделювання та предиктивної аналітики, системи генеративного ШІ, різноманітні системи комп’ютерного зору, засоби розпізнавання тексту, мови тощо. 

Для більшості подібних технологій можна легко знайти застосування у сфері будівельного девелопменту. І хоча ця галузь доволі важко піддається диджиталізації, останніми роками штучний інтелект відносно швидко захоплює будівельні майданчики. За оцінками Mordor Intelligence, станом на 2024 рік обсяг глобального ринку інструментів ШІ для будівництва становить близько $3,9 млрд. В найближчому майбутньому він буде розвиватися із середньорічним темпом зростання у 24%, тож до 2029 року має досягнути позначки у $11,8 млрд. Спеціалізовані рішення для будівництва на базі ШІ пропонують такі вендори як Autodesk, Newmetrix, Bentley тощо. 

Одним з головних рушійних факторів впровадження інструментів ШІ для будівництва стала потреба в оптимізації витрат та операцій на будмайданчиках. Засоби машинного навчання та ШІ стали надзвичайно корисними на стартових етапах девелопменту, таких як проєктування об'єкта та планування робіт. Технологія також пропонує низку можливостей для моніторингу безпеки робіт та мінімізації ризиків для проєкту. 

І це лише ті можливості ШІ в будівництві, що лежать на поверхні. З розвитком технологій та зростанням ринку роль штучного інтелекту в галузі також зростатиме.

Сценарії застосування ШІ в будівництві

Як на практиці виглядає впровадження систем машинного навчання та ШІ для девелопменту? Наведемо реальні приклади та сценарії застосування ШІ в будівництві. 

Підвищення якості дизайну

Засоби ШІ та машинного навчання можуть моделювати тисячі різноманітних варіантів будівельного дизайну та пропонувати оптимальні рішення в розрізі витрат, безпеки, енергоефективності, надійності тощо. Такі інструменти можуть заощадити десятки й сотні робочих годин інженерам. 

Як приклад, Daisy AI та Autodesk реалізували на базі ШІ систему генеративного проєктування дерев'яних конструкцій, яка допомагає архітекторам швидко створювати проєкти максимально надійних дерев’яних будівель з мінімальними витратами.

Ще один важливий напрямок застосування ШІ – аналітика готових проєктів на предмет помилок та недоопрацювань. Алгоритми мають змогу виявити типові помилки ще до початку будівництва.

Забезпечення будівельного комплаєнсу та контроль якості 

До початку будівельних робіт штучний інтелект може автоматично аналізувати проєктну документацію на відповідність будівельним нормативам та стандартам, що дозволить уникнути проблем, затримок та додаткових видатків. 

А вже під час будівництва інтеграція засобів ШІ у процеси моніторингу робіт може суттєво покращити контроль якості. В синергії з такими інструментами як дрони, камери та сенсори IoT алгоритми ШІ мають змогу в реальному часі точно визначати дефекти, відхилення від специфікацій, проблеми з матеріалами або якістю будівництва. При тому вони можуть не лише сигналізувати про відхилення, але й візуалізувати їх у моделі BIM та прогнозувати можливі наслідки помилки, якщо її не буде усунуто.

Будівельний проджект-менеджмент

Штучний інтелект може стати ефективним інструментом для планування та керування процесами на будмайданчику, що охоплює управління персоналом, таск-трекінг, розподіл ресурсів, оптимізацію витрат та логістики, моніторинг якості робіт та контроль темпів і строків їх виконання. 

Як приклад, алгоритми машинного навчання можуть проаналізувати наявні історичні дані девелопменту, аби оцінити реалістичність фінансових оцінок окремо взятого будівельного проєкту з урахуванням безлічі параметрів на кшталт кліматичних умов, доступності робочої сили, матеріалів тощо.

Врешті інструменти ШІ дозволяють оптимізувати графік реалізації проєкту та розподіл ресурсів, аби уникнути несподіванок та домогтися максимальної ефективності. Це чудовий інструмент оцінки та мінімізації ризиків. 

Моніторинг безпеки

Штучний інтелект може стати ефективним засобом забезпечення безпеки на будмайданчику, оскільки може виявляти потенційно небезпечні ситуації та порушення техніки безпеки. 

Зокрема, система комп`ютерного зору на базі ШІ може виявляти співробітників, що виходять на будмайданчик без шолома чи інших засобів захисту й сигналізувати про це. Понад те, алгоритми можуть аналізувати статистику нещасних випадків й визначати їх типові сценарії, маркуючи особливо небезпечні зони на об’єкті. Так менеджмент будівництва отримує змогу побудувати безпечне та ефективне робоче середовище, мінімізувати ризики травмування персоналу й убезпечити проєкт від форс-мажору. 

Ефективне управління фінансами

Софт з можливостями ШІ можна використовувати не лише для базового бюджетування та традиційного управління витратами на проєкті. Засоби ML також можна використовувати для динамічного моніторингу цін на матеріали та послуги субпідрядників, оптимізації витрат та автоматичного ведення прозорої фінансової звітності. Алгоритми ШІ можуть аналізувати фінансову документацію на предмет невідповідностей та помилок, усуваючи ризики людського фактору. 

Відтак впровадження ШІ в будівництві робить усю індустрію більш прозорою, ефективною та безпечною. Надалі ми розкриємо переваги використання нових технологій детальніше. 

Як штучний інтелект змінює сферу будівництва

Поява інструментів штучного інтелекту дозволяє ефективно розв'язувати хронічні проблеми будівельної галузі як такої. До таких проблем можна віднести складність прогнозування та менеджменту в будівництві, непрозорість витрат та небезпечне робоче середовище. Розгляньмо кожну з цих проблем детальніше.

• Складність планування та менеджменту пов’язана із неймовірною складністю галузі. Адже будь-яка незначна, на перший погляд, помилка чи прогалина у проєктній документації може призвести до суттєвих наслідків, що тягнуть за собою додаткові витрати коштів і часу на проєкті. Інструменти ШІ та машинного навчання дозволяють ефективно аналізувати будівельні проєкти та середовище їх виконання, аби виявляти 99% таких помилок ще до початку фізичних робіт. Вони також можуть пропонувати оптимальні покращення у дизайні та архітектурі. 
• Непрозорість витрат у будівництві пов’язана зі складністю менеджменту, браком інформації про ринок, відсутністю механізмів фінансового контролю та чинниками людського фактору. Механізми ШІ можуть поєднати розрізнені й обмежені фінансові дані девелопменту у єдине та прозоре середовище, що дозволяє моніторити й оптимізувати витрати в режимі реального часу. 
• Проблема безпеки на будмайданчиках може вважатися вічною, і зникне хіба що у випадку повної заміни будівельників роботами. Однак технології ШІ можуть надати менеджерам ефективні засоби моніторингу техніки безпеки, визначити найбільші ризики для персоналу та вжити усіх необхідних заходів, аби убезпечити людей і весь проєкт від неприємностей. 

З розвитком інструментів ШІ можна очікувати, що усі ці базові проблеми будівельної галузі будуть подолані, чи принаймні мінімізовані до цілком керованого рівня. 

Переваги штучного інтелекту у будівництві

Штучний інтелект виводить операційну ефективність будівельного процесу на новий рівень, дозволяючи досягати якісних результатів з меншими витратами часу, коштів та ресурсів. За мірою того, як індустрія диджиталізується, переваги ШІ в сфері будівництва стають очевидними. Назвімо їх.

Якісне ухвалення рішень

Завдяки ШІ фахівці та менеджери на будівництві можуть здобувати цінні інсайти з оброблених даних, що дозволяє їм ухвалювати своєчасні та якісні рішення. Машинне навчання допомагає аналізувати історичні дані та актуальну інформацію для пошуку важливих закономірностей та тенденцій. Відтак керівники можуть діяти більш проактивно і стратегічно.

Оптимальне планування

Алгоритми планування на основі ШІ можуть врахувати у своїх моделях тисячі факторів: від клімату і геологічних особливостей на місці будівництва, до ринкових реалій та зовнішніх факторів. Людині такий аналіз не під силу. Відтак планування за допомогою ШІ дозволяє визначити максимально реалістичний графік та терміни виконання проєктів, мінімізуючи імовірність зривів дедлайнів. 

Управління ризиками

Моделі ШІ для предиктивної аналітики дозволяють оцінювати ризики для проєкту та завчасно маркувати будь-які потенційні проблеми під час аналізу історичних даних. Такий підхід до управління ризиками дозволяє будівельній компанії вибудовувати на проєкті стратегію амортизації будь-яких негативних явищ, аби мінімізувати вплив форс-мажору на терміни та бюджет будівництва.

Фінансова ефективність

Інструменти ШІ дають змогу оптимізувати розподіл ресурсів, впорядковувати графіки проєктів і покращувати управління ланцюжками постачання. Усе це допомагає забудовнику заощаджувати. Крім того, аналітика на базі машинного навчання допомагає виявляти недоліки та “білі плями” у фінансовому плануванні та кошторисах, аби працювати з фінансами ефективніше. 

Ефективне управління ланцюжками постачання

Штучний інтелект дає змогу будувати прозору та керовану логістику будівництва: точно прогнозувати потреби в матеріалах, оптимізувати рівень запасів, моніторити ціни, автоматизовувати закупівлі тощо. Відтак проєкт завжди буде забезпечений усіма необхідними ресурсами, уникаючи при цьому надмірних витрат та завантаженості складських площ. 

Безпека

Сенсори IoT та камери з машинним зором можуть забезпечити на будмайданчиках безперервний моніторинг дотримання техніки безпеки. Алгоритми машинного навчання водночас можуть аналізувати статистику нещасливих інцидентів, аби визначити найнебезпечніші зони та процеси. Усе це дозволяє побудувати більш безпечне робоче середовище, захистити персонал від травм, а проєкт – від додаткових ризиків і затримок. 

Керованість 

Інструменти на базі ШІ дозволяють здійснювати моніторинг будівельного проєкту у режимі реального часу, надаючи менеджерам миттєві оновлення про його перебіг, використання ресурсів та видатки. Понад те, моніторингу піддається якість робіт та матеріалів, а також відповідність роботи вимогам проєктної документації. Візуалізація процесів будівництва в реальному часі дозволяє менеджерам діяти більш оперативно та ефективно.

Будівельні компанії, які впроваджують у свої процеси штучний інтелект, здобувають величезні конкуренти переваги. З часом значення цих переваг лише зростатиме, тож ШІ та сфера будівництва матимуть попереду тривалу історію спільного розвитку.

Майбутнє штучного інтелекту у будівництві

Які нові можливості відкриє штучний інтелект у будівельній галузі вже завтра? З огляду на тренди індустрії та найважливіші напрямки розвитку технологій, можна назвати наступні. 

Генеративний дизайн

Архітектори та інженери будуть все більше покладатися на ШІ у проєктуванні. Фахівці практично припинять проєктування власноруч, і будуть використовувати замість цього алгоритми генеративного дизайну. Ця технологія ШІ дозволяє генерувати будівельний проєкт на базі ввідних даних, специфікацій, вимог та референсів. Подібно тому, як моделі генеративного ШІ сьогодні можуть згенерувати на запит користувача текст або зображення. 

Параметричний дизайн

Генерація дизайну за допомогою ШІ не просто може заощадити архітекторам сотні годин робочого часу. Вона також відкриває неймовірні можливості в пошуку найефективніших архітектурних форм. Однією з головних таких можливостей є масове впровадження в будівництво підходів комп’ютерного параметричного моделювання, що десятиліттями обмежувалось браком обчислювальних потужностей. Однак поява ШІ усуває ці обмеження. Параметричний дизайн дозволяє створювати футуристичні будівлі, що відрізняються не лише “космічною” естетикою, але й економією матеріалів, довговічністю та енергоефективністю. 

Екологічність

Одним з головних трендів подальшої еволюції технологій будівництва буде вектор сталого розвитку та мінімізації екологічного впливу девелопменту. Штучний інтелект надасть галузі важливі можливості в цій сфері: комплексний аналіз впливу будівельного проєкту на довкілля, оптимізація витрат матеріалів та ресурсів (вода, електроенергія), мінімізація викидів та відходів тощо. Після завершення будівництва інструменти ШІ також можуть відігравати важливу роль в оптимізації водо- тепло- та енергоспоживання будівлі. 

Роботизація 

Будівельна галузь також буде рухатись в напрямку автоматизації та роботизації процесів на будмайданчику, що дозволить покращити якість робіт та загальний рівень безпеки. Розумні машини та безпілотна техніка замінять людей на найнебезпечніших ланках процесу будівництва. Фахівці будуть працювати поруч з дронами, роботами та коботами (машинами-асистентами людини). Такий підхід допоможе прискорити прогрес будівництва, зробити його дешевшим, ефективнішим та безпечнішим. 

Відтак роль ШІ в будівництві лише зростатиме. Цьому буде сприяти поява та масштабування нових технологій машинного/глибокого навчання для генеративного дизайну, аналітики даних, моніторингу безпеки, роботизації тощо.  

Розробка інструментів ШІ з WEZOM

Наша команда вже чверть століття розробляє диджитал-рішення для корпоративних клієнтів у сферах Real Estate, логістики, виробництва, eCommerce тощо. Ми уважно слідкуємо за розвитком новітніх технологій і вже маємо перші кейси застосування ШІ у корпоративному софті. 

Інструменти на кшталт комп’ютерного зору та розпізнавання природної мови дозволяють автоматизувати безліч процесів, які протягом десятиліть потребували людської уваги та рутинної праці. Це довів, зокрема наш проєкт для виробника кліматичної техніки Cooper&Hunter, де ШІ допоміг оптимізувати обробку телефонних звернень клієнтів.

Однак це лише верхівка нових можливостей, потенціал застосування ШІ в промисловості та будівництві практично безмежний. Якщо ви шукаєте подібні рішення, то опинились на правильній сторінці. Звертайтеся по консультацію до наших фахівців просто зараз – ми пропонуємо індивідуальні рішення для кожного проєкту.

Підсумки

Трансформація будівельної галузі за допомогою ШІ лише починається. Але вже сьогодні засоби штучного інтелекту дають їй безліч можливостей та конкурентних переваг: оптимізація проєктування, прозорий менеджмент, ефективне управління ризиками, скорочення видатків, підвищення рівня безпеки на будмайданчиках тощо. 

Подальший розвиток ШІ для будівництва принесе у галузь революційні можливості генеративного та параметричного дизайну, зробить індустрію більш екологічною та безпечною. Відтак забудовникам варто вже сьогодні розглянути перспективні інструменти штучного інтелекту. Першим кроком на цьому шляху може стати пошук рідкісних фахівців з ШІ, або партнерство з досвідченою IT-командою.

FAQ

Як ШІ використовується у будівництві?

Сьогодні штучний інтелект в будівництві застосовується для підвищення якості проєктування та оптимізації дизайну, для забезпечення будівельного комплаєнсу, контролю якості робіт, моніторингу безпеки. Можливості збору та аналітики даних за допомогою ШІ дозволяють налагодити прозорий менеджмент та управління фінансами на проєкті.

Як ШІ трансформує сферу будівництва?

Вже сьогодні штучний інтелект робить будівельну галузь більш ефективною. Він дозволяє уникнути помилок в проєктуванні, спрощує контроль витрат і процесів, допомагає налагодити ретельний моніторинг якості та безпеки робіт. В майбутньому розвиток інструментів ШІ для будівництва розкриє потенціал генеративного проєктування та параметричного дизайну, зробить галузь більш екологічною.