建設における AI: 人工知能はスマート建設への道をどのように切り開くのか?

確かに、人工知能はさまざまな面で人々の生活を楽にしてきました。 Google アシスタント、Siri、Alexa などのデジタル アシスタントの力により、スマートフォンからさまざまなメリットを得ることができます。

今日の世界では、ヘルスケア、電子商取引、金融サービスなどのさまざまな業界が AI の利点を活用してその可能性を最大限に引き出しています。この技術は、企業が飛躍的な発展を遂げ、品質、安全性、効率性を向上させるのに役立っています。

しかし、エンジニアリングと建設業界では、AI と機械学習ソリューションの実装が遅れていることが観察されています。建設業界の価値は年間10兆ドルを超えます。

建設業界が直面している複雑な課題により、業界の成長は著しく制限されています。コストや時間の超過、労働力不足、健康と安全、生産性などの課題に対処することで、業界に革命が起こる可能性があります。

建設業界には大きな可能性があり、デジタル化だけで年間1.6兆ドルの経済的価値を生み出す可能性があります。建設業界における人工知能は、この移行の実現に役立ちます。

レポートによると、建設市場における人工知能は、2019年から2026年にかけて年平均成長率26.3%で成長し、2026年までに26億4,240万米ドルの収益を生み出すと予想されています。人工知能とモノのインターネット（IoT）の技術的進歩により、建設とエンジニアリングの分野でさらなる発展の機会が生まれます。

スマート建設における AI の理解

建設業界における人工知能はデジタル変革を遂げています。当社は、設計から建設前、建設から運用、資産管理まで、建設のあらゆる段階において、人工知能や機械学習などのテクノロジーに重点を置き、建設業界の可能性を次のレベルに引き上げています。

建設業界における人工知能の応用は大きな変化をもたらし、より短時間かつ低コストで作業を完了できるようになりました。

計画、設計、建設のサブ項目で最大の利益が得られると予想されます。世界の建設業界では、欧州市場が他の地域よりも急速に成長すると予想されています。

この技術の変化は、請負業者、所有者、サービスプロバイダーなど、プロジェクト全体のすべての関係者にプラスの影響を与えます。運輸や製造業など他の隣接産業がエコシステムとして機能し始めているため、建設業界がプロセスのデジタル化に適応することがますます重要になっています。

土木建設分野では、技術転換はまだ初期段階にあるため、技術をアップグレードすることは企業にとって有益です。建設業界における AI により、企業は過去の失敗を回避しながら現在の問題を簡単に解決できます。

建設業における機械学習の統計的手法を利用することで、変更指示や情報要求などに関連するデータの調査がより便利になり、時間も節約できます。これにより、プロジェクト リーダーは重点的に取り組む必要がある事項を積極的に思い出すことができます。安全監視もより効果的に行うことができます。

建設業界におけるAIの例

人工知能が現代の工学および建設方法の重要な要素であることは確かです。建設業界における人工知能は、コスト、スケジュールの超過、安全性の問題など、業界が大きな課題に対処するのに役立ちます。 AI は、初期設計、入札、資金調達、輸送管理、運用、資産管理に至るまで、建設プロジェクト全体で活用できます。

建設業界における人工知能の応用について詳しく見てみましょう。

1. ジェネレーティブデザインによる計画と設計

AI ベースのビルディング インフォメーション モデリング (BIM) プロセスは、建築、エンジニアリング、建設の専門家が 3D モデルを設計して、建物やインフラストラクチャを効率的に計画、設計、構築、修復するのに役立ちます。

建設業界では、機械学習を通じて AI 主導のジェネレーティブ デザインを活用し、建築、エンジニアリング、機械、電気、配管の計画を特定して共同作業を行い、サブチーム間で競合が発生しないようにしています。これらの対策により、やり直しのリスクが軽減されます。 ML アルゴリズムは、ソリューションのすべてのオプションとバリエーションを調査して、設計の代替案を作成します。多くのバリエーションを持つモデルを作成し、各反復から学習して、完璧なモデルが作成されるまでこのプロセスを繰り返します。

計画および設計セグメントは、2019年から2026年の間に28.9%のCAGRで急激に成長すると予想されています。

2. 現場での進捗状況を測定する

建設会社はカメラを搭載したAIロボットを活用できる。これらのロボットは建設現場を自律的に移動して 3D 画像を撮影できます。

ニューラル ネットワークの助けを借りて、これらの画像を BIM の情報や材料リストと照合することができます。大規模プロジェクトを管理するエンジニアは、この情報を使用して作業の進捗状況を追跡します。これにより、品質エラーを早期に特定し、財務情報とタイムラインを追跡するのにも役立ちます。

建設業界におけるロボット工学と AI により、コストと時間を節約しながら最高の建設プロジェクトが確実に提供されると言っても過言ではありません。

3. 強力な車両管理

建設会社は、モノのインターネット (IoT) の機能を活用して、機器や車両の管理を行っています。 AI インジケーターを入力することで、IoT は位置認識、予測メンテナンス機能、燃料とバッテリーの消費などのソリューションを提供します。

IoT デバイスとタグを使用すると、機器の故障の可能性を予測できるようになり、時間とコストを節約するための貴重なツールとなります。

4. より安全な職場環境を作る

建設現場ではさまざまな理由で事故が発生しやすくなります。こうした事故の多くは、機械学習を使ってリスクを分析・予測することで回避できます。写真やビデオなどのソースをソフトウェアで監視することで、潜在的なリスクを警告することができ、サイト管理者は適切なタイミングで対処することができます。

ユーザーは、安全でない足場、浸水、手袋、ヘルメット、安全メガネなどの保護具を装備していない人員など、潜在的な安全リスクに関するレポートにアクセスして、プロジェクトの優先順位を決定できます。

5. 労働力不足の緩和

冒頭でも述べたように、建設管理における AI の可能性は非常に大きいです。建設業界では、危険が伴い、肉体的に厳しい仕事であるため、常に労働力が不足しています。建設業界の平均離職率は他のどの業界よりもはるかに高いです。

この場合、AI ロボットにより、プロジェクト マネージャーは複数の作業現場全体のリアルタイムの状況とリソース要件を監視できるようになります。必要に応じて、労働力をプロジェクトのさまざまな部分やさまざまな作業場所に移動できます。ロボットは患部を監視し、痛みのある場所を見つけます。

AIがスマート建設を推進する方法

この競争上の優位性を維持したい企業は、自社のテクノロジーを迅速にアップグレードする必要があります。人工知能を組み込むことでスマートな施工を実現します。建築における人工知能の重要性を探ってみましょう。

1. AI主導の洞察でプロジェクト設計プロセスを強化する

現在の建築設計プロセスは時代遅れであるため、時間がかかります。建物データ、材料データ、環境データから洞察を得ることで、プロジェクト設計を最適化できます。

2. AI自動化をプロジェクト管理ワークフローに統合する

ビルド プロセスのタスクを手動で実行すると、面倒で時間がかかり、エラーが発生しやすくなります。プロジェクト マネージャーは、作業の割り当てと従業員の記録の管理にほとんどの時間を費やします。

しかし、AI はこうした日常的なタスクの多くを自動化することができ、エラーを最小限に抑えて、あるいはエラーをゼロにして実行することができます。 AI 自動化により、従業員から収集されたデータに基づいてタスクを委任することも可能になります。これにより、ワークフローが簡素化されるだけでなく、従業員が自分の専門分野に集中することも促進されます。

3. 現場で収集したデータを収集し分析する

カメラ対応ロボットや AI 対応建設機械を使用することで、さまざまな形式でデータを収集できます。これらの詳細をディープニューラルネットワークに取り込むことで、プロジェクトの進捗状況をさまざまな側面から自動的に分類できます。

このデータにより、管理者は初期段階でごく小さなエラーや問題も理解して解決できるため、後々の大きな問題を軽減できます。

4. AI駆動車両による生産性向上

自動運転建設機械を使用することで、溶接、レンガ積み、コンクリートの流し込みなどの反復作業を疲れることなく、効率的かつ迅速に実行できます。

同様に、掘削や準備作業も自動または半自動のブルドーザーを使用して行うことができます。これらの機械に正確な仕様を入力すると、仕様どおりに作業が完了します。これにより、実際の建設作業に人的資源を割くことができ、これらの作業の実行に伴う人的リスクが軽減されます。

5. 地理空間AIとドローンを使用した土地測量と地図作成

詳細な土地調査や現場の航空写真の撮影に要する時間を大幅に短縮できるため、プロジェクト管理が向上します。ドローンの助けを借りて、地理空間情報システム (GIS) と地理空間人工知能 (GeoAI) は、建設現場でのプロジェクトの進捗状況と問題を追跡し、より適切な意思決定を支援して、プロジェクトを効率的に管理します。

建築における人工知能の未来

技術が発展するにつれて、建設業界には協働ロボットや作業員と一緒に働くロボットが登場するでしょう。ロボットは自動化できるタスクを引き継ぎますが、協働ロボットは自律的に、または限られたガイダンスで作業するように設計されています。

こうした取り決めにより、建設がより迅速になり、コストが削減され、被害が軽減され、意思決定が改善されるでしょう。建設業界における AI は、労働力不足の解決だけでなく、ビジネス モデルの変革、コストのかかるエラーの削減、建築業務の効率化にもつながる可能性があります。したがって、建設会社のリーダーは、需要に基づいて、AI が最も大きな影響を与えることができる分野に投資を集中することが推奨されます。

このデジタル変革を早期に導入した企業は、確実に商業的優位性を獲得できるでしょう。優位性を獲得することで、彼らは方向性のリーダーとなり、短期的および長期的な利益の両方を享受できるようになります。

最後に

計画から設計、施工まで、人工知能は建設のあらゆる側面で役割を果たしてきました。 AI を活用した建設の未来では、リスク管理、スケジュールの順守、構造の完全性などに関するアドバイスを提供しながら、建設プロジェクト全体を監督します。建設業における AI の可能性を活用することで、利益が増加し、怪我やそれに伴うリスクが軽減されます。