Ứng dụng của trí tuệ nhân tạo trong ngành xây dựng

Các dự án xây dựng hiện đại ngày càng sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để tối ưu quy trình làm việc, nâng cao an toàn và tăng năng suất. Các khảo sát ngành cho thấy sự quan tâm mạnh mẽ đến AI – ví dụ, 78% lãnh đạo kiến trúc/kỹ thuật/xây dựng kỳ vọng AI sẽ nâng cao năng suất và thiết kế trong vài năm tới – nhưng việc áp dụng thực tế vẫn đang trong giai đoạn phát triển.

Các công ty tiên phong đã triển khai phân tích dựa trên AI, nền tảng quản lý dự án thời gian thực và hệ thống công trường kết nối để tối ưu kế hoạch và thực thi. Thực tế, điều này có nghĩa là sử dụng học máy và thị giác máy tính để tự động hóa các nhiệm vụ phức tạp như lập lịch, giám sát công trường và kiểm soát chất lượng, giúp dự án xây dựng nhanh hơn, an toàn hơn và tiết kiệm chi phí hơn.

Lập kế hoạch và thiết kế dựa trên AI

Công cụ thiết kế sinh tạo sử dụng thuật toán để khám phá hàng nghìn phương án xây dựng và cấu trúc từ các giới hạn cơ bản, giúp kiến trúc sư và kỹ sư nhanh chóng có nhiều lựa chọn. Ví dụ, nền tảng "AiCorb" của Obayashi có thể tạo toàn bộ thiết kế mặt tiền từ bản phác thảo, và các công ty đang dùng các công cụ AI tương tự để tối ưu mặt bằng và bố trí MEP.

Tối ưu thiết kế bằng AI và hình ảnh bản sao số

Quản lý dự án và lập lịch thông minh

Về quản lý, AI hoạt động như một trợ lý siêu việt. Các hệ thống tiên tiến phân tích dữ liệu dự án lịch sử và thời gian thực để dự đoán trễ tiến độ, tối ưu lịch trình và cảnh báo rủi ro trước khi chúng xảy ra.

Nền tảng hàng đầu

• ALICE Technologies – Cho phép nhà thầu nhanh chóng thử nghiệm các kịch bản "nếu-thì" bằng cách điều chỉnh các yếu tố đầu vào (đội nhóm, thời gian giao hàng) để xem tác động ngay lập tức đến lịch trình và chi phí.
• Foresight – Thêm các phân tích AI trên Primavera hoặc MS Project, cung cấp cái nhìn sâu sắc về chất lượng mốc tiến độ và dự đoán trễ.

Bảng điều khiển tối ưu lịch trình và nguồn lực dựa trên AI

Giám sát công trường và an toàn

AI làm cho công trường thông minh và an toàn hơn. Hệ thống thị giác máy tính phân tích hình ảnh và video từ camera và drone để giám sát tiến độ và phát hiện nguy hiểm theo thời gian thực.

Ứng dụng an toàn

Nền tảng chính

• Smartvid.io – Tự động đánh dấu hành vi rủi ro cao và gán "điểm an toàn" cho các hoạt động để can thiệp kịp thời.
• OpenSpace – Sử dụng camera 360° gắn trên mũ công nhân để xây dựng bản sao số có thể điều hướng của công trường phục vụ kiểm tra ảo.
• Kwant.ai – Kết hợp dữ liệu vị trí và sinh trắc học để lập bản đồ chuyển động công nhân và xác định khu vực nguy hiểm tiềm tàng.

Giám sát an toàn công trường bằng AI với phát hiện nguy hiểm thời gian thực

Robot và tự động hóa tại công trường

Xây dựng là một trong những ngành đầu tiên áp dụng robot và máy móc tự động. Thiết bị nặng được trang bị AI để vận hành với sự hướng dẫn tối thiểu từ con người.

Tự động hóa thiết bị nặng

Ví dụ về tự động hóa

• Built Robotics – Nâng cấp máy xúc, máy ủi và máy san bằng với cảm biến, GPS và AI tích hợp để tự động di chuyển đất và san lấp.
• Xe tải tự hành Caterpillar – Đội xe tự lái đã chạy hơn 145 triệu km tại các mỏ và khu khai thác.
• Dusty Robotics – Máy in điều khiển bằng AI đánh dấu sàn và đường ống với độ chính xác milimet, loại bỏ hàng giờ làm thủ công.
• Robot chuyên dụng – Robot buộc thép và xây gạch học bố trí công trường và vận hành liên tục.

Thiết bị xây dựng tự động và robot điều khiển bằng AI trong thực tế

Theo dõi tiến độ và kiểm soát chất lượng

Giữ dự án đúng tiến độ là một ứng dụng quan trọng khác của AI. Các nền tảng hiện nay có thể tự động ghi lại tiến độ bằng cách so sánh thực tế với kế hoạch.

Công cụ giám sát tiến độ

Lợi ích kiểm soát chất lượng

• Nhận diện hình ảnh AI phát hiện vết nứt, lệch vị trí và lỗi vật liệu nhanh hơn kiểm tra thủ công.
• Giám sát liên tục giảm đáng kể công việc sửa chữa tốn kém và tranh chấp thanh toán.
• Quản lý nhận dữ liệu tiến độ khách quan theo thời gian thực giúp minh bạch và kiểm soát tốt hơn.

Hệ thống theo dõi tiến độ và kiểm tra chất lượng dựa trên AI

Chuỗi cung ứng, ước tính và tài liệu

AI đang đơn giản hóa công việc tiền xây dựng và văn phòng hậu cần bằng cách tự động hóa các nhiệm vụ thủ công tốn thời gian.

Ứng dụng chính

Tự động hóa chuỗi cung ứng và tài liệu dựa trên AI

Bảo trì dự đoán và quản lý tài sản

Trang bị máy móc và công trình với cảm biến IoT tạo ra luồng dữ liệu vận hành mà AI có thể phân tích để ngăn ngừa thời gian chết tốn kém.

Chiến lược bảo trì

Tích hợp công nghệ

Bên cạnh máy móc, phương pháp AI và IoT tương tự được dùng cho chẩn đoán tòa nhà: AI có thể phân tích dữ liệu cảm biến năng lượng hoặc nước trong tòa nhà mới để phát hiện sớm vấn đề, khép kín vòng lặp giữa xây dựng và hiệu suất tòa nhà lâu dài.

Cảm biến IoT và hệ thống bảo trì dự đoán dựa trên AI

Tương lai của AI trong xây dựng

Ứng dụng AI trong xây dựng trải dài toàn bộ vòng đời dự án – từ thiết kế và lập kế hoạch (tối ưu bố trí và lịch trình dựa trên AI) đến hoạt động tại công trường (an toàn thị giác máy tính, drone, robot) và quy trình hậu cần (ước tính thông minh, hợp đồng tự động).

Tác động thực tế

Điều gì tiếp theo