建設業界における人工知能の応用

研究によると、建設業界では、計画や建設のいずれの用途でも、人工知能技術の応用がますます一般的になりつつあります。

建設業界の一部の企業は、プロジェクトの効率と精度を向上させ、機器の使用状況と場所を監視および追跡し、その他の AI 駆動型アプリケーションを導入するために AI を活用しています。

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Researcha & Marketsが発表した調査レポートによると、建設関連の生産活動は毎年10兆ドル以上の経済収益を生み出しており、この数字は2023年までに4.2％増加すると予想されています。人工知能は業界の成長に貢献しています。

マッキンゼー・アンド・カンパニーは、雑誌『Architectural Design』に掲載された「人工知能：建設技術の新たなフロンティア」という記事の中で、AI が現代のエンジニアリングと建設方法に不可欠な要素であると指摘しました。同社は記事の中で、AI技術が建設業界がコストやスケジュールの超過、安全性の問題など、いくつかの最大の課題に対処するのに役立っていると指摘した。

AI は、開始と設計、入札、資金調達、輸送管理、運用と資産管理を含む、建設プロジェクトのライフサイクル全体にわたって活用されています。

建設業界で AI が活用されている方法をいくつか紹介します。

1. ジェネレーティブデザインは施設チームの3Dモデル作成方法を改善します

過去数年間にわたり、ビルディング インフォメーション モデリング (BIM) は、建設の専門家が正確な設計、建設、修理に頼る 3D モデルを設計者が作成するためのより優れた方法として登場しました。現在、BIM プラットフォームのプログラマーは、AI 主導のスマート機能を通じて BIM 機能を向上させています。

BIM は、機械学習を含むさまざまな種類のツールとテクノロジーを適用して、設計チームが一般的なコストのかかる問題である作業の重複を回避できるようにします。共有プロジェクトで作業するサブチームは、他のサブチームがすでに作成したモデルの作成に時間を費やすことがよくあります。 BIM では、ユーザーは機械にアルゴリズムを使用して複数のバリエーションを持つデザインを生成する方法を「教え」ます。 AI はモデルを構築する際、理想的なモデルが完成するまで各反復から学習します。

BIM の採用が増加しています。 DodgeData と Autodesk が最近実施した「BIM インテリジェンス市場レポートによるデジタル変革の加速」という調査では、BIM が建設業界のデジタル化トレンドの中核にあるという結論が出ています。調査によると、「高強度」建築に重点を置く BIM ユーザーのほぼ半数 (47%) が、全体的なデジタル変革の目標を達成することに前向きであることがわかりました。

2. AIは建設管理者が現場での進捗状況を測定できるように支援します

Droxel などの企業は、AI ソリューションを使用して建設プロジェクトの進捗状況を追跡し、品質とプロジェクトの進捗状況をリアルタイムで測定しています。 Droxel は、建設現場を自律的に移動して 3D の「ポイント クラウド」をキャプチャするカメラ搭載ロボットを開発しています。同社によれば、実質的にAI駆動型ロボットは職場のデジタルツインを作り出すという。

完全なデジタル モデルが完成すると、Doxel はニューラル ネットワークを使用してプロジェクト データを処理し、BIM および部品表の情報と相互参照します。生成された情報は、プロジェクト マネージャー、特に何千もの可動部分を持つ大規模なプロジェクトを追跡する必要があるマネージャーに役立ちます。これらの洞察には以下が含まれます。

• 負債額や予算が危険にさらされている兆候があるかどうかなどの財務情報。
• プロジェクトが実際にスケジュールにどれだけ近づいているか。
• 品質エラーを、対処して軽減できる早い段階で特定します。

3. IoTが強力な車両管理をサポート

モノのインターネット (IoT) は、建設会社が機器や車両群を管理する方法を変えています。 IoT ソリューションには、AI 駆動型テレメトリによる位置認識、予測メンテナンス機能、燃料とバッテリーの消費などが含まれます。

IoT デバイスとタグは現場で重要な情報を提供します。これらは、機器や輸送用木箱、トレーラー、工具など、建設作業員が追跡する必要のあるほぼあらゆるものに取り付けることができます。建設業界では、機器が故障する時期を予測できることは、時間とコストを節約できるさらに貴重なメリットです。

4. AIはより安全な職場環境を創り出す

米国労働安全衛生局（OSHA）によると、建設業界の労働者が職場で負傷したり死亡したりする可能性は、他の業界の労働者よりも5倍高いそうです。これらの事故には、転落、落下物、感電、建設現場での機器を含む複数の物体の間に建設作業員が押しつぶされたり挟まれたりといった事故が含まれます。

Newmetrix のようなプラットフォームは、機械学習を通じて作業現場の安全条件を改善しており、事故が発生する前にリスクを特定したり、事故が発生した後に現場を分析したりすることができます。

ソフトウェア プラットフォームは、写真やビデオなどのソースを監視し、予測分析を適用して潜在的な問題にフラグを立て、建設プロジェクト マネージャーがすぐに対処できるようにします。ユーザーは中央ダッシュボードを操作して、安全でない足場、溜まった水、手袋、安全メガネ、ヘルメットなどの個人用保護具の不足など、プロジェクトにおける潜在的な安全リスクをランク付けしたレポートを生成できます。

5. AIが建設労働力不足を緩和

2017 年のマッキンゼーのレポートによると、建設会社は AI を活用した分析によって生産性を 50% 向上できる可能性があるとのことです。これは建設会社にとっては朗報だ。建設会社にとって、仕事をこなすのに十分な労働者を見つけるという問題は例外ではなく常套手段なのだ。

CNNによると、米国ではこの業界が100万人以上の労働者不足に直面しており、労働者の確保に苦労しているという。米国労働統計局によると、建設業界の平均月間離職率は 5% を超えていますが、他の業界の平均月間離職率は 4% 未満です。

ボストンダイナミクスの Spot the Dog のような AI ロボットにより、プロジェクトマネージャーは、作業員をプロジェクトの別の部分に移動させるべきか、それとも新しいプロジェクト現場にまとめて移動させるべきかなど、複数の作業現場の状況をリアルタイムで判断できるようになります。ロボットは作業中および作業後に現場を監視して問題を特定できます。