AI、IoT、VR、AR、ブロックチェーン、クラウドコンピューティングで建設業界を変革

AI、IoT、ブロックチェーン、AR、VR、クラウドコンピューティング技術が建設業界に新たな形をもたらしています。

今日、デジタル建設技術の導入は建設業界を永遠に変えるでしょう。

2018年11月、フランスのマルセイユで2つの建物が倒壊した。当局は瓦礫の中から6人の遺体を発見したが、大雨のため捜索は極めて困難で、他にも行方不明者が多数いる。建設上の欠陥や失敗は、数百万ドル相当の財産損害を引き起こすだけでなく、多くの命を奪う可能性もあります。建設業界では、デジタル技術によってこのような事態を防ぐことができます。

現代のテクノロジーにより、重要な業務を自動化し、データ主導の共同建設アプローチを実現できます。高度な技術を活用することで、より効率的で安全な建設方法が可能になります。どの業界でも、最新技術を早期に導入した企業は、常に同業他社よりも競争上の優位性を獲得します。したがって、建設組織は、今後のデジタル技術の優位性を活用するために、導入戦略を計画する必要があります。

建物向けデジタル技術

1. 建築における人工知能

すでにさまざまな業界がさまざまな AI アプリケーションの恩恵を受けています。同様に、人工知能も建設業界に革命をもたらしています。人工知能などの建設におけるデジタル技術は、さまざまな用途で建設業界を再構築するでしょう。ビルディングインフォメーションモデリングでは、AI が計画と調査の役割を果たすことができます。膨大な量のデータを備えた AI システムは、人間の監視なしに 3D マップ、設計図、建設計画を作成できます。同様のシステムを使用して、重要な建設データを分析して業界の傾向を特定し、効率的な建設慣行を確保するための戦略を策定することもできます。

AIは、従業員が病欠、突然の退職、求人などを記録できる集中データシステムを通じて、一部のオフィス業務を効率化します。このようなシステムは、人工知能の助けを借りて、従業員の休暇やプロジェクトの進捗状況を追跡し、タイムシートの更新や欠勤を補うための戦略を提案することができます。人工知能のもう一つの主要な応用は仮想アシスタントです。 AI 仮想アシスタントは、エンジニアや現場作業員がさまざまな建設手順に従い、建設における欠陥をエンジニアに通知するのに役立ちます。たとえば、スウェーデンの建設機械会社は、土壌とアスファルトの圧縮のための AI 搭載オペレーター支援ツールを発売しました。 AI ツールは、圧縮機がたどることができる軌道をプロットし、そのエリアの温度マップを記録します。さらに、このツールは新しいアスファルト混合物やリフトに適応し、密度要件を正確に予測できます。同様に、カリフォルニアに拠点を置くAI企業は、建設現場を監視するカメラとLIDARセンサーを搭載したロボットとドローンを開発し、人間の警備員に代わる存在として、ミスの可能性を排除している。

2. 建設業界におけるIoT

建物にデジタル技術を導入することを検討する場合、組織はモノのインターネットの可能性に留意する必要があります。いくつかの IoT ユースケースは、さまざまな建設業務に役立ちます。まず、IoT は事前に作成された手順の効率的な補充を容易にします。 RFID タグを供給材料に取り付けて遠隔でカウントできるため、供給材料が不足すると中央システムに通知されます。建設現場には、作業員にとって潜在的に危険な場所が数多くあります。これらの分野では、IoT センサーを搭載した機械を使用して遠隔操作を行うことができます。さらに、Google Glass などのウェアラブルデバイスを使用すると、作業員やエンジニアが手動でめくることなく、建設マニュアルを作業員やエンジニアの目の前に表示できます。

近い将来、メーカーは重要なデータや指示も表示するフロントガラスを備えた建設車両を生産するようになるかもしれません。建設作業員は、現場で建設機械や設備を探すのに多くの時間を無駄にすることがよくあります。この場合、IoT センサーを使用して建設ツールや機器の位置を追跡できます。同様に、IoT センサーは機器の予測メンテナンスを可能にします。このようなセンサーは機器を監視し、欠陥を検出して、コストのかかる機器の故障を回避することができます。 IoT センサーは建設現場でのエネルギーと水の消費量を監視することもできるため、より優れた節約戦略を促進することができます。

3. VR/ARは現在構築中

建築分野において、拡張現実は他のデジタル技術に比べて比較的新しいものです。しかし、継続的な研究開発により、革新的なアプリケーションが建設業界に変革をもたらすでしょう。

現在、AR は建築図面を使用して 3D モデルを生成することで建築計画を可能にしています。このようにして、建築業者は最終的なデザインがどのようになるかを見極め、材料、人材、設備に関するさまざまなパラメータと要件を理解することができます。たとえば、携帯電話のカメラを使用して 2D の建築設計図をスキャンし、プロジェクトが完成したときにどのように見えるかを示す仮想 3D モデルを生成するモバイルアプリを開発できます。

同様に、仮想現実でも 3D モデリングを実現できます。 VR は、さまざまなチームがプロジェクト計画にリアルタイムでアクセスできる共有のインタラクティブな環境を提供することで、コラボレーションを向上させます。たとえば、世界中の複数の場所で活動している非営利の建設組織は、VR を使用して、現場の関係者がプロジェクトの要件を理解し、遠隔地から進捗状況を追跡できるようにしています。

4. 構築中のブロックチェーン

すでに一部の専門家はブロックチェーンが革命的であると考えています。ブロックチェーンは、サプライチェーン管理を簡素化できるスマートコントラクトの作成に役立ちます。さらに、ブロックチェーンの助けを借りて、建設組織は労働者、請負業者、エンジニアのデジタル ID を使用できます。デジタル識別により、顧客やサプライヤーに関する重要な情報を収集することができ、評判システムを確立するのに役立ちます。この評判システムにより、組織は過去のプロジェクトにおけるパフォーマンスに基づいて他の組織と連携できるようになります。ブロックチェーンは建設労働者の給与管理にも役立ちます。

5. 構築中のクラウドコンピューティング

一部の建設会社では、重要なデータや文書の管理に依然として紙を使用しています。従来のデータ処理および管理方法は非効率であり、紙の文書は紛失したり破損したりしやすくなります。しかし、建設業界にデジタル技術を導入すれば、データ管理の問題はすべて解消されます。クラウドコンピューティングにより、重要なドキュメントやデータをリアルタイムで共有できるようになります。クラウドコンピューティングはオンラインの性質上、従来の方法に比べてデータの保存と共有に簡単にアクセスできる媒体を提供します。

建設技術の未来

研究開発の継続的な深化に伴い、建設におけるデジタル技術の応用はますます進歩しています。新しいテクノロジーにより、建設分野ではより優れた、より効率的で透明性の高い作業慣行が生まれるでしょう。たとえば、3D プリントは技術が高度化するにつれて大量生産も可能になります。 3D プリントされた家、橋、その他の構造物が将来現実のものとなるでしょう。

さらに、IoT センサーを使用してスマート道路を構築し、ドライバーにリアルタイムの交通情報や天気予報を提供することもできます。このような道路は車や街灯を充電することもできます。さらに、一部の建築資材メーカーは、建設コストを削減するために、熱エネルギー制御が組み込まれ、断熱材、電気、配管用の追加スペースを備えたモジュール式レンガを開発しています。一方、ハーバード大学の自己組織化システム研究グループは、小型の四輪ロボットが群れのように連携して動作するようにプログラムした。これらのロボットには、他のロボットを検出し、衝突を回避するためのセンサーとアルゴリズムが搭載されています。近い将来、デジタル建設の革新により労働力の必要性が減り、コスト効率が高く、時間を節約できる建設技術が実現するでしょう。

デジタル技術への総合的なアプローチ

建物にデジタル技術を導入することは、建物に関連する多くの問題に対する実行可能な解決策です。建物内のすべてのデジタル技術は導入またはプロトタイプ化されており、これらのアプリケーションはより実用的になっています。そのため、建設分野におけるデジタル技術の導入が急務となっています。ただし、このテクノロジーを導入するには、複数の技術が関わる複雑なプロセスが必要になる場合があります。したがって、組織は次のロードマップを検討する必要があります。