در سال‌های اخیر نه تنها صنعت ساخت‌وساز، بلکه دیگر حوزه‌ها نیز شاهد موجی تحول‌آفرین، تحت عنوان «هوش مصنوعی» بوده‌اند که به کمک آن می‌توان به ابعاد گسترده‌تری از فناوری دست یافت. استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساختمان ابزاری قدرتمند برای بهینه‌سازی فرآیند برنامه‌ریزی، اجرا و مدیریت پروژه های ساختمانی است که تأثیر غیر قابل انکاری در افزایش کارآیی، ایمنی، ساده‌سازی عملیات‌ها و به حداقل رساندن خطاهای انسانی دارد. در واقع ادغام هوش مصنوعی با صنعت ساختمان‌سازی، چیزی فراتر از یک اتوماسیون ساده است که در این مقاله از «گروه سروین» قصد داریم به مزایا و ابعاد برجسته آن در این حوزه بیشتر بپردازیم پس همراه ما باشید.
هوش مصنوعی چیست و چه کاربردی در صنعت ساخت و ساز دارد؟
حتما شما هم مشتاق هستید تا هر چه زودتر با عملکرد و زوایای پیچیده استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساختمان بیشتر آشنا شوید اما قبل از پرداختن به این موضوع جذاب ابتدا باید بدانید که هوش مصنوعی چیست و چگونه عمل می‌کند؟ طبق گفته منبع معتبر construction، هوش مصنوعی یا Al شاخه‌ای از علوم کامپیوتر است که بر ایجاد سیستم‌ها و فناوری‌هایی که بتوانند عملکردهای شناختی انسان مانند: حل مسئله، تشخیص الگو و یادگیری را تقلید کنند، متمرکز است. به زبان ساده‌تر هوش مصنوعی به توانایی یک کامپیوتر برای انجام کارهایی که نیاز به هوش انسانی دارند، اشاره می‌کند. هوش مصنوعی ابزارها و برنامه‌های مختلفی مانند: یادگیری ماشینی، بینایی کامپیوتر و پردازش زبان طبیعی را در بر می‌گیرد.
این فناوری با میلیاردها داده و مدل‌های آماری که در اختیار دارد می‌تواند آنچه را که یک انسان در طی سال‌ها آزمون و خطا می‌آموزد در سریع‌ترین زمان تقلید نموده و بدون کوچک‌ترین خطا، با کمترین هزینه و ریسک اجرا نماید، بنابراین به کمک این تکنولوژی می‌توان وظایف و اموری را که انجام آن تنها مختص انسان است، به راحتی توسط ماشین‌ها و سیستم‌های هوشمند انجام داد.
صنعت ساختمان سازی بخش قابل توجهی از اقتصاد هر کشور را تشکیل می‌دهد که به دلیل خطاهای انسانی و صرف زمان طولانی، بیش از پیش در معرض خسارات مالی و جانی قرار دارد، به همین علت استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساختمان، به عنوان ابزاری که می‌تواند ایمنی، کارآیی و بهره‌وری بیشتری را در این حوزه به ارمغان بیاورد بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است. در بخش ساخت‌وساز، هوش مصنوعی چندین فرآیند حیاتی، از طراحی و مدیریت پروژه تا ارزیابی ایمنی و ریسک را بهینه می‌کند.
به این‌ترتیب شرکت‌هایی که از این فناوری بهره می‌برند دارای مزیت رقابتی نسبت به رقبای خود هستند. هوش مصنوعی در صنعت ساخت و ساز در هر سه حوزه: طراحی و برنامه ریزی، اجرا و ساخت، نگهداری و بهره‌برداری قابل استفاده است.
۴ مزیت استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساختمان
صنعت ساخت و ساز با پذیرش سریع فناوری‌های دیجیتال از جمله هوش مصنوعی، روز‌به‌روز شاهد تغییر و تحولات قابل توجهی است که موارد زیر تنها بخش کوچکی از مزایای بی‌شمار استفاده از آن در این صنعت پول‌ساز است:
- افزایش راندمان یکی از مهم‌ترین مزیت‌های استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساختمان سازی است زیرا ابزارهای این فناوری می‌توانند داده‌ها را بسیار سریع‌تر از انسان پردازش نموده و تصمیم‌گیری در کمترین زمان را ممکن سازند، به عنوان مثال نرم‌افزارهای مبتنی بر هوش مصنوعی قادرند در هر مرحله از ساخت، پیشرفت پروژه را با توجه به زمان‌بندی و بودجه تعیین شده مورد ارزیابی قرار داده و به‌طور اتوماتیک انحرافاتی که ممکن است منجر به اختلال در زمان انجام پروژه و یا بودجه مدنظر شود را اعلام نمایند. این سطح از بینش نه تنها به مدیران پروژه اجازه می‌دهد تا تصمیمات خود را براساس داده‌های واقعی اتخاذ نمایند، بلکه نقش غیر قابل انکاری در کاهش هزینه ساختمان سازی نیز دارد. طبق مطالعات انجام شده می‌توان ادعا کرد که هوش مصنوعی با برنامه‌ریزی بهتر پروژه و مدیریت منابع، بهره‌وری ساخت‌وساز را تا ۲۰ درصد افزایش می‌دهد.
- هوش مصنوعی همچنین نقش تعیین کننده‌ای در افزایش ایمنی در محل کار دارد. فناوری‌های بینایی رایانه (زیرمجموعه‌ای از هوش مصنوعی) می‌توانند با تجزیه و تحلیل اطلاعات تصاویر دیجیتال، فیلم‌ها و دیگر ورودی‌های بصری، سایت‌های ساخت‌وساز را در لحظه نظارت نموده و خطرات ایمنی مختلف مانند عدم استفاده از تجهیزات محافظ یا ماشین‌آلاتی که خارج از پارامترهای ایمن کار می‌کنند را شناسایی نمایند. این سیستم‌ها قادر هستند با بررسی همه‌جانبه محیط کار، تهدیدهای بالاقوه را بلافاصله به مدیران سایت هشدار داده و به جلوگیری از حوادث و بهبود انطباق کلی ایمنی کمک کنند. طبق گزارشات اعلام شده، شرکت‌هایی که از ابزارهای ایمنی مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده می‌کنند، تا ۲۵ درصد با کاهش تصادفات محل کار مواجه شده و هزینه‌های بیمه کمتری را تقبل کرده‌اند.
- هوش مصنوعی با تجزیه و تحلیل داده‌های پیچیده برای شناسایی الگوها و پیش‌بینی نتایج، دقت در اجرای پروژه‌هایی مانند پروژه رویال سروین را در مقایسه با شیوه‌های سنتی، تا حد بسیار زیادی بهبود می‌بخشد. ارزش این توانایی، به ویژه در عرصه مدیریت ریسک که پیش‌بینی تهدیدات بالقوه پروژه به شکل قابل‌توجهی بر قیمت نهایی ساخت اثرگذار است، بیش از پیش عیان می‌شود. به‌طورکلی استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساختمان کمک می‌کند تا شرکت‌های ساختمانی بتوانند ضمن اجرای بهتر اصول ساختمان سازی، خطرات بالقوه را به‌طور مؤثرتری پیش‌بینی و احتمال خطاها و تأخیرهای پرهزینه را کاهش دهند.
- طراحی بهتر و مؤثرتر پروژه‌های ساختمانی مختلف مثل پروژه فردوس (این پروژه در منطقه پنج شهرداری تهران، در ۹ طبقه با ۳۱ عدد پارکینگ اجرا شده‌است) نیز از دیگر مزایای بی‌نظیر استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساخت و ساز است زیرا این فناوری به معماران و مهندسان این امکان را می‌دهد تا داده‌های مربوط به اهداف و محدودیت‌های طراحی اعم از: مواد و مصالح، بودجه و کدهای ساختمان را وارد نموده و طیف وسیعی از گزینه‌های طراحی بهینه را دریافت کنند. این رویکرد نه تنها روند طراحی پروژه را سرعت می‌بخشد، بلکه تضمین می‌کند که طرح‌های پیشنهادی کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر خواهند بود.
۳ حوزه مهم استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساختمان
- طراحی و برنامه‌ریزی: طراحی و برنامه‌ریزی یکی از مهم‌ترین مراحل پروژه‌های ساختمانی است. در این مرحله شما به عنوان انتخاب بهترین سازنده مشارکت در ساخت علاوه بر ارائه بهترین طرح و نقشه، باید اهداف پروژه، محدوده کار، زمان شروع و اتمام پروژه، بودجه لازم برای اجرای کار، تجهیزات و نیروی مورد نیاز، خرید مصالح و … را نیز به طور دقیق و شفاف تعیین کنید که اینکار ممکن است به هفته‌ها زمان نیاز داشته‌باشد چون حوزه طراحی و برنامه‌ریزی نیاز به دانش، تخصص و تجربه چندین ساله دارد. درحالیکه به کمک هوش مصنوعی می‌توان با در اختیار داشتن مجموعه‌ای عظیم از داده‌های مربوط به بهینه‌کردن فرآیند طراحی و برنامه‌ریزی میلیون‌ها پروژه ساختمانی مشابه، هم برآورد واقع بینانه‌تری از هزینه‌ها داشت و هم در زمان ساخت و اجرای پروژه صرفه‌جویی کرد. متخصصان این حوزه می‌توانند با استفاده از فناوری مدل‌سازی چندبعدی پروژه، بهترین و کارآمدترین طرح‌ها را انتخاب نموده و حتی آن را بنا به خواست مشتری سفارشی‌سازی کنند.
- اجرا و ساخت: مراحل عملیاتی و اجرایی پروژه‌های ساختمانی از حساسیت و اهمیت بالایی برخوردار هستند و معمولا زمان زیادی را به خود اختصاص می‌دهند. کیفیت و سرعت انجام کار، دو فاکتور مهم در اجرای پروژه‌های ساختمانی به شمار می‌آیند که در گرو به‌کارگیری نیروهای ماهر، مصالح باکیفیت، تجهیزات به‌روز و مدیریتی کارآمد هستند. حال آنکه با کمک هوش مصنوعی در صنعت ساختمان می‌توان تمامی مراحل فنی و اجرایی کار را به شکلی دقیق‌تر رصد و سرعت انجام کار را بدون کمترین افت کیفیت دو چندان نمود. مدیریت بهتر موجودی مصالح، کاهش حوادث غیرمترقبه جانی و مالی از طریق اسکن محیط کار و تجهیزات و تقسیم‌بندی بهینه نیروی کار و ماشین‌آلات تنها بخشی از مزایای استفاده از هوش مصنوعی در انجام تمامی مراحل تخریب، بتن‌ریزی، جوشکاری، خاک‌برداری و… یک پروژه ساختمانی مثل پروژه زعفرانیه_بهزادی (اجرا شده توسط گروه سروین) است.
- نگهداری و بهره‌برداری: استفاده از هوش مصنوعی تنها به مراحل عملیاتی و اجرایی ساختمان‌سازی محدود نمی‌شود، بلکه از این تکنولوژی اثربخش می‌توان برای مدیریت بهتر فرآیند نگهداری تجهیزات مختلف ساختمان اعم از: سیستم گرمایشی، تهویه، آسانسور، پارکینگ و … نیز استفاده کرد. با ترکیب مدل‌سازی اطلاعات ساختمان و هوش مصنوعی می‌توان داده‌های واقعی مربوط به زمان بازسازی یا تعمیر تجهیزات و المان‌های مختلف یک سازه و حتی خرابی احتمالی آن‌ها را پیش‌بینی و اقدامات لازم را انجام داد.
رایج‌ترین ابزارهای هوش مصنوعی در صنعت ساختمان
امروزه از ابزارهای گوناگون در صنعت عمران و ساختمان سازی استفاده می‌کنند که موارد زیر جزو معروف‌ترین آن‌ها است:
- ابزار هوش مصنوعی Alice و Sage: مورد استفاده برای تحلیل داده‌ها، پیش‌بینی زمان‌بندی و شبیه‌سازی سناریوهای مختلف یک پروژه
- ابزار هوش مصنوعی Spacemaker و Hypar: مورد استفاده برای بهبود طراحی، تحلیل و هماهنگی بهتر بین تیم‌های مختلف یک پروژه
- ابزار هوش مصنوعیOpenSpace و Buildots : مورد استفاده برای نظارت بر کیفیت، میزان پیشرفت و شناسایی مشکلات یک پروژه
- ابزار هوش مصنوعی Wattsense و BuildingIQ: مورد استفاده برای بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان، بهبود شرایط محیطی و پایش عملکرد ساختمان
- و …
سخن آخر
ابزارهای مبتنی بر هوش مصنوعی به حداکثر استفاده کارآمد از منابع گوناگون از جمله: نیروی انسانی، تجهیزات و مصالح ساختمانی کمک می‌کنند. هوش مصنوعی با خودکار کردن محاسبات پیچیده، مدل‌سازی سه بعدی را بهبود می‌بخشد و امکان ایجاد مدل‌های دقیق‌تر با ورودی دستی کمتر را فراهم می‌کند. در حال حاضر مهندسین و معماران در برخی از سایت‌های ساختمانی برای انجام دقیق‌تر اموری چون: آجرکاری، نقشه‌برداری سایت و حمل‌ونقل مواد از امکانات هوش مصنوعی و پهپادها استفاده می‌کنند.
هوش مصنوعی با نظارت دقیق و مداوم بر کلیه فرآیندهای ساختمان‌سازی از جمله: برنامه‌ریزی، عمران، فنی، نگهداری و تعمیر، خطای انسانی را کاهش داده، در زمان و هزینه‌ها صرفه‌جویی نموده و بهره‌وری کلی را به حداکثر ممکن می‌رساند. همچنین استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساختمان می‌تواند همکاری و ارتباطات بین مدیران، کارگران و … را تقویت می‌نماید. به‌طورکلی تعامل بین هوش مصنوعی و صنعت ساخت‌وساز آینده‌ای هوشمند برای سازندگان را به ارمغان می‌آورد. از این‌رو ما در شرکت مهندسی سروین امید داریم تا شرایط لازم برای استفاده گسترده از این تکنولوژی شگفت‌انگیز در داخل کشور نیز به زودی زود مهیا شود.
سوالات متداول
هوش مصنوعی در صنعت ساختمان چه کاربردی دارد؟
هوش مصنوعی به حداکثر استفاده کارآمد از منابع گوناگون از جمله: نیروی انسانی، تجهیزات و مصالح ساختمانی کمک می‌کند و کلیه فرآیندهای طراحی و برنامه‌ریزی، اجرا و ساخت، نگهداری و بهره‌برداری را بهینه می‌سازد. این فناوری نقش غیر قابل انکاری در صرفه‌جویی زمان و هزینه‌ها و افزایش ایمنی کارگران دارد.
منظور از هوش مصنوعی چیست؟
هوش مصنوعی شاخه‌ای از علوم کامپیوتر است که بر ایجاد سیستم‌ها و فناوری‌هایی که بتوانند عملکردهای شناختی انسان مانند: حل مسئله، تشخیص الگو و یادگیری را تقلید کنند، متمرکز است.
استفاده از هوش مصنوعی در ساختمان سازی چه مزایایی دارد؟
طراحی بهینه سازه، برآورد دقیق‌تر هزینه‌ها، کنترل کیفیت پروژه، افزایش ایمنی کارگران، مدیریت بهتر تجهیزات، برنامه‌ریزی دقیق برای تعمیرات پیشگیرانه، بهینه‌سازی مدیریت انرژی و بهبود و پیش‌بینی مدیریت ریسک جزو مهم‌ترین مزایای هوش مصنوعی در صنعت ساخت‌وساز است.