Очки с подсказками, цифровые двойники и дроны-контроллеры – искусственный интеллект уже меняет строительные площадки. Узнайте, как алгоритмы экономят миллионы, предсказывают проблемы и обучают рабочих.
1. Помощь в проектировании зданий
Проектирование объектов – это сложный баланс между функциональностью, экономической целесообразностью и визуальной привлекательностью. В этом многофакторном уравнении искусственный интеллект становится полезным инструментом. Чем помогают нейросети?
Результаты опроса показывают, что при проектировании объектов многие используют ИИ по большей части для закрытия рутинных простых задач, однако есть запрос на более глубокое взаимодействие с нейросетью. Например, использование GAN моделей для функционального зонирования территории, оценка строительных работ, генерация мастер-планов, подбор материалов и оборудования под задачи проекта, анализ готовых проектных решений на предмет нарушений и корректировка проектных решений по описанию.
Участники опроса также выразили надежду, что в будущем искусственный интеллект можно будет использовать при работе с документацией для анализа и автоматической генерации документов, отчетов и контрактов.
2. Предиктивные технологии в строительстве
Что это такое? Нейросети предоставляется большой массив статистических данных, она анализирует их, обучается, делает выводы и выдает прогнозы по объекту.
Например, искусственный интеллект в строительстве начали применять для превращения 3D модели здания в 4D, когда проект синхронизируют с графиком работ, то есть добавляют в систему координат 4 измерение – время. Нейросеть анализирует предоставленные данные, сопоставляет будущий объект с аналогами, принимает во внимание климатические условия, наличие ресурсов, кадров, материалов и поставщиков. На основе всех факторов, которые ИИ рассматривает не по отдельности, а именно в совокупности, выдаются различные сценарии, как то или иное развитие событий повлияет на ход строительства. Это позволяет точнее определить реальные сроки работ на стройплощадке, а также понять, что, где и как можно оптимизировать. По сути ИИ предугадывает сложности и дает возможность превентивно принять оптимальные решения по проекту перед началом строительства.
Предиктивная сила нейросетей также используется для более точного расчета будущих инвестиций в проект. ИИ моделирует несколько сценариев с разными подходами к реализации, предлагает, как можно снизить издержки и сократить время на подготовку и сами работы.
Искусственный интеллект в строительстве. Пример #1.
Британская компания nPlan создала платформу на базе ИИ, которая помогает застройщикам просчитывать риски и предлагает варианты оптимизации строительства. Так, изучив проект по прокладыванию тоннелей для скоростного метро в Лондоне, эта нейросеть выявила 140 ситуаций, несущих риск, которые бы стоили компании 125 млн фунтов стерлингов и в итоге потребовали бы увеличить сроки строительства на 252 дня. Всего этого удалось избежать благодаря предиктивным возможностям ИИ.
3. Интернет вещей (IoT)
Цифровые метки на всем, что есть на стройке, позволяют собирать и анализировать данные в режиме реального времени, оптимизируя процессы на всех этапах строительства.
Камеры и датчики с искусственным интеллектом анализируют ход работ, выявляют нарушения техники безопасности, следят за качеством выполнения задач. Алгоритмы оптимизируют поставки материалов, графики работы техники и рабочей силы, что снижает издержки и ускоряет строительство. ИИ анализирует данные о погоде, состоянии техники и персонала, чтобы предупреждать о возможных авариях или задержках.
Искусственный интеллект в строительстве. Пример #2.
У российской компании BimAR уже есть много успешных кейсов по внедрению системы цифровых меток, которые позволяют удаленно следить за ходом монтажа и мгновенно выявлять ошибки. Метки присваиваются материалам и конструкциям еще на стадии проектирования. Через разработанное компанией мобильное приложение можно с точностью до 3 мм определить местоположение любой возведенной конструкции и сразу установить соответствует ли оно 3D-модели.
4. Цифровой двойник
Часто его путают с информационной моделью здания (BIM-модель). В чем разница?
BIM-модель хранит в себе данные о размерах и конструкции объекта, материалах и оборудовании. Ее используют при строительстве, реконструкции, эксплуатации и при демонтаже объекта, обновляя данные на каждом из этапов. Однако BIM-модель не может хранить данные, которые поступают с датчиков, находящихся на объекте и отслеживающих его состояние в режиме реального времени. Этим занимается цифровой двойник.
Цифровой двойник базируется на BIM-модели, однако его функционал шире: с его помощью можно отслеживать состояние объекта и заранее планировать технические работы по обслуживанию в зависимости от износа, управлять инженерными системами, предугадывать критические ситуации. Анализировать получаемую информацию, прогнозировать события и планировать работы, управлять зданием – во всем помогает ИИ.
Внедрить полноценного цифрового двойника здания требует много вычислительных мощностей, поэтому сегодня двойником считаются и более простые системы.
5. Умные роботы на земле и в небе
Курс на роботизацию в строительстве был взят не так давно, однако имеет большие перспективы. Предполагается, что машины, чьи механические способности объединены с возможностями искусственного интеллекта, помогут сделать стройку эффективнее и безопаснее. Умные роботы, которые идеально кладут кирпич и при этом могут самостоятельно изменить свои настройки в зависимости от размеров и качества материалов, автоматические системы по вязке арматуры, которые могут заменить бригаду из 6-8 человек, роботы-носильщики, которые следуют за рабочими со всеми необходимыми инструментами, дроны, которые сканируют площадку с высоты и анализируют полученную информацию, давая сигналы в случае отклонений, – все это уже реальность.
“Вшитый” искусственный интеллект в таких роботах дает возможность не просто выполнять какие-то операции без участия человека, но адаптироваться под изменения, проводить анализ информации и делать выводы. Это сокращает затраты и издержки, помогает оптимизировать все процессы, делает строительство безопаснее, дешевле и быстрее.
Искусственный интеллект в строительстве. Пример #3.
Компания Firmatek, специализирующаяся на сборе данных с помощью дронов, использует алгоритмы ИИ для обработки аэрофотоснимков и данных LiDAR для формирования точных топографических карт и объемных расчетов. Эта технология позволяет в кратчайшие сроки получить подробную информацию о месте, которая важна для планирования строительства и мониторинга хода работ.
По словам президента НОТИМ Михаила Викторова, дроны на стройке упрощают контроль: следят за техникой безопасности, фиксируют отсутствие ограждения, страховочных механизмов. То, что раньше долго делала небольшая бригада, сегодня может делать один оператор и дрон, а тратить при этом в 3-4 раза меньше времени.
6. VR-тренажеры
Реагирование в случае опасных ситуаций
Чтобы улучшить технику безопасности, применяется VR-обучение с использованием искусственного ителлекта. Рабочие погружаются в реалистичные симуляции стройплощадки, где учатся распознавать и избегать опасные ситуации. Строители отрабатывают работу на высоте, с тяжелой техникой или в экстремальных условиях в виртуальной среде. Нейросеть отслеживает действия обучающихся и предоставляет персонализированную обратную связь. Таким образом, сотрудники выйдут на реальный объект намного более подготовленными к различным ЧП.
Искусственный интеллект в строительстве. Пример #4.
Компания Simbott разрабатывает симуляторы, которые позволяют рабочим распознавать опасности и реагировать на чрезвычайные ситуации в реалистичной, но безопасной среде. Также благодаря виртуальной реальности с использованием ИИ специалисты могут практиковаться в управлении экскаваторов или кранов. Этот опыт готовит рабочих к реальной эксплуатации оборудования.
Инструкции в реальном режиме
Обычно для этого на сотрудника надевают камеру или специальные очки. Во время работы на площадке, ИИ дает подсказки работнику, указывает на возможные недочеты и ошибки.
Искусственный интеллект в строительстве. Пример #5.
Американская компания VREXA выпускает умные очки, которые позволяют смотреть инструкции и получать подсказки прямо во время работы.
Искусственный интеллект в проектировании объектов и на стройплощадке уже сегодня меняет строительную отрасль, делая ее более современной, эффективной и безопасной. Несмотря на существующие сложности и вызовы, внедрение ИИ открывает новые горизонты для проектировщиков, инженеров и строителей. Для компаний, желающих оставаться конкурентоспособными, освоение ИИ становится необходимостью, а для всей отрасли – шагом в цифровое будущее.
А что вы думаете об использовании искусственного интеллекта в строительстве? Сталкивались ли вы с этим в своей практике? Поделитесь в комментариях!
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
👉 Строительные технологии будущего.
👉 4 главных тренда строительной индустрии на ближайшие 5 лет.
👉 Что изменилось в строительстве за 10–15 лет? Наши наблюдения с объектов.