人工智能在建筑领域的发展现状(人工智能在工程领域)

在过去的一年里，人工智能出现了蓬勃发展的势头。算法正在编写图片和文字，帮助开发人员创建代码，有时甚至比谷歌更好地回答问题。然而，神经网络领域并不局限于此：人工智能甚至与建筑等数字化程度低的领域有关。俄罗斯Pragma的管理合伙人Kirill Polyakov谈到了人工智能在行业中的应用以及这项技术的前景。

人工智能如何在建筑领域得到应用

2021年，全球建筑业的人工智能市场价值为4.96亿美元，预计到2031年将达到86亿美元，年复合增长率约为34%，令人印象深刻。该技术在业内有许多应用，包括与其他工具的结合。

机器人技术

机器人可以提高生产力，加快建筑工作。在某些情况下，也可以通过尽量减少废品来提高施工质量。全球市场上已经有几个建筑机器人，能够在现场执行广泛的任务。

例如，美国的Canvas公司已经开发出一种机器人，可以进行墙面整理。这种四轮机器使用LiDAR来 "看 "它所在的房间。它使用一个机器人手臂来打磨表面，并涂抹石膏板混合层。而Built Robotics公司已经创造了无需人工干预就能控制挖掘机的技术。2022年4月，该公司融资6400万美元。

俄罗斯也有自己的工业机器人，然而这一领域仍处于起步阶段。

无人机

几年前，为了获得一个建筑工地的鸟瞰图，你必须派一架直升飞机去那里。由于无人机的存在，这种操作已经成为日常生活的一部分。

无人机已经被用来创建工作现场的空中图像并远程跟踪进展。这样可以节省项目的资金和时间。此外，航空图像有助于管理人员识别从地面上看不出来的潜在问题。来自无人机的数据可以被数字化，不仅用于规划和监测，甚至可以被整合到文件中（如工作进展报告）。

在这个方向工作的公司的一个典型例子是扎根于俄罗斯的TraceAir。它提供了一个基于无人机数据的施工控制平台，将3D副本与项目文件相结合。

物联网

由于物联网，人工智能现在可以 "穿上"--可穿戴设备帮助实时收集建筑工地的数据，然后被用来创建数字双胞胎，监测项目，分析进度和发现差异。

例如，2022年5月融资6000万美元的Buildots公司就在这一领域开展工作。 Buildots公司分析了项目时间表、设计文件和其他信息，以创建一个施工现场的模型。工人们在头盔上配备了360度的摄像头，并将录像上传到Buildots。该平台自动将现场特征与模型进行比较，以评估进展情况，为遵守规定而模糊了镜头中的人物。

物联网通过不断监测和分析工人的行为和状况，也有助于减少建筑工地上的事故。2022年9月，俄罗斯建设部指出，自2009年以来，建筑工地事故的数量下降了2.5倍，主要是由于引入了信息技术。

预测分析法

预测性分析提高了建筑企业的运营效率，在不同的工作阶段都有意义。它是基于使用统计建模和机器学习的当前和历史数据进行预测。案例研究的例子。

●规划和安排一个建筑项目。人工智能可以用来分析该地区类似项目的历史数据，预测实施日期和预算，以及开始施工的最佳时间。

●在工作的整个生命周期内进行跟踪和报告，以便每个参与的人（客户、总承包商和分包商）知道项目在任何时间点的情况。

●对保修索赔进行分析，以防止出现问题、设备故障等。例如，可以确定哪些承包商是最难合作的。

技术公司已经在建筑业中使用预测性分析技术。例如，以色列的BeamUP减少了工程时间，并允许公司通过获得整个网络的数据来超越管理单个设施。它分析了设施位置、其工程系统、建筑元素，并回答了诸如 "哪些建筑类型有最多的合规问题？"和 "我如何通过只购买低故障率的设备来降低成本？"

我们还在PragmaCore平台中使用了预测分析法。它是一个用于规划、控制和监测施工的智能系统。我们将创建和调整项目调度和日程安排的过程自动化，实现数据驱动的资源管理，消除人为错误的负面影响。

AR和VR

人工智能经常与其他技术相结合，包括增强型和虚拟现实。在VR中，你可以看到物体（从公寓到工厂）在未来的样子。可以与世界各地的同事一起开发项目的数字模型，甚至在开始实施之前就与投资者分享计划。

例如：俄罗斯公司Planoplan提供了生成设计项目的工具，从草图到效果图、图纸和PDF。开发商可以在住宅开发网站上发布3D单位，并对其进行VR参观。

而利用增强现实技术，将用户的物理环境与计算机生成的实时信息结合起来，就有可能将施工现场的情况与计划进行比较。在培训新工人时，AR和VR也是相关的，因为它们可以最大限度地减少对工人健康的风险。

俄罗斯建筑业中的人工智能

在俄罗斯，建筑业的数字化水平仍然很低--大约10%。俄罗斯市场参与者只是刚刚看到了创新的影子。这有很多原因：项目参与者众多（客户、总承包商和众多分包商），因此需要冗长的审批、检查和文件的变更。

它也是一个大量的相互关联的过程，需要大量的资源，项目生命周期长，以及投资和建设项目的其他特点。数字化的保守主义和不愿意以新的方式做事也起到了作用。另外，还有腐败的因素：人们害怕数字技术至少会暴露他们的无能，最多是暴露盗窃。

一般来说，能力正在成为人工智能在建筑领域发展的一大障碍。这不仅对俄罗斯，而且对全球市场都有意义。建筑行业需要利用人工智能完成的工作需要技术和行业特定的知识和技能。而建筑业已经出现了工人短缺的情况，包括合格的工程师。

最后，并不总是清楚技术的成本是否值得。到目前为止，许多数字解决方案的实施，甚至是BIM，都像是一场游戏。公司可能会使用AR、VR、无人机和其他产品来创造一个漂亮的画面，而不是真正提高效率。在这种情况下，成本大于收益。

同时，市场上也有应用数字解决方案的案例。公司使用无人机、激光扫描以获得周围环境的二维和三维模型、访问控制和管理系统，以及先进的分析技术。

●例如，2022年10月，Samolet集团宣布为S.Monitoring单体工程开发一个预测分析系统。它允许计算在线完成的工作量，通知停机时间并找到其原因，预测完成日期，并记录安全违规行为。该公司声称，在神经网络的帮助下，它已经能够减少停机次数，并将劳动生产率提高40%。

●DOM.RF开发了一项基于人工智能的服务，用于评估未来住房建设项目的流动性。除其他外，它可以用来确定最佳的开发地点，预测每平方米的成本和时间，并考虑到可能出现的干扰。根据预测，这将有助于减少7-10%的建筑成本。

●这种创新主要由市场领导者实施。根据一些报告，今天90%的主要开发商在设计阶段使用信息模型。但对于整个行业来说，这些数字要低很多倍。我们的经验表明，中等规模的公司往往对数字化感到害羞，认为技术产品的实施是大公司的领域。事实上，他们往往很有条件这样做。

前景和预测

预测性分析在建筑业有很大的应用前景。到目前为止，俄罗斯的这种 "分析 "大多归结为 "我知道，我以前也做过"。未来，公司将积极使用数据库，并在深入分析的基础上对如何最好地实施民用、建筑和基础设施项目做出预测。

例如，今天的规划者会计算一栋建筑应该有多高，是否在某一特定地点建造一座桥或一条隧道。这种任务可以交给人工智能，它将通过处理有关各种因素的大量信息来提出建议：天气状况、土壤、交通等等。

此外，尽管开发模型的成本和复杂性很高，但AR和VR还是有潜力的。它们与销售、创建布局和可视化的家具有关。许多开发人员已经在他们的工作中使用它们。同样的解决方案也将在工业基础设施建设中发挥作用，使未来的项目在实地得到可视化。

这种高科技产品将与更简单的产品相结合，如连接客户、承包商、供应商和雇员的市场平台，使他们能够快速地以市场价值购买必要的资源。它们将共同帮助提高施工效率，减少不必要的费用，这些费用可能高达项目成本的30%。

CANVAS 是一家建筑机器人公司。

CANVAS 将机器人交到熟练工人的手中，从而提供无与伦比的质量、速度和可预测性。通过我们的新颖方法，我们重新发明了干墙饰面，为您的项目提供更好的结果。

Canvas 正在通过为建筑工人提供更好的工具来改变干墙工艺

总部位于美国旧金山的 Canvas 于 2020 年 11 月退出了隐身模式，推出了一款半自主的石膏板修整机器人。该机器人结合了一个移动底座、机械臂、多个末端执行器和多种传感方式来喷洒和打磨干墙泥浆。

Canvas 目前专注于在超过 10,000 平方英尺的商业建筑工地安装石膏板。它声称它可以始终如一地提供优于 5 级光洁度，即所谓的机器完成 5 级光洁度，并将光饰时间减少多达 2.5 倍。

分析：

干墙饰面是建筑中最脏的工作之一。它也经常超出预算并落后于计划。Canvas 正在通过创造一类新的机器人技术，将更好的工具交到建筑工人手中来改变这种状况。

Canvas 还与领先的建筑商合作，包括 Webcor、Swinerton 和 Suffolk，以及国际画家和相关行业联盟的第 16 区议会。这不仅有助于改进技术，还能将机器人交到更熟练的操作员手中。Canvas 的方法将帮助建筑工人熟悉并接受机器人技术，这通常是许多行业采用的障碍。

Canvas 认为自己是一家技术型干墙分包商，而不是一家机器人公司。Canvas 成立时是一家建筑公司，目的是进入市场，公司像任何其他分包商一样被雇用，除了它带着最先进的机器人到达工地。——史蒂夫·克劳

Canvas 很荣幸入选《财富》影响力 20 强榜单，该榜单旨在表彰“在做好的同时做好”的风险投资支持和私募股权支持的初创企业。