Xây dựng tốt hơn

Ngành xây dựng, giống như nhiều lĩnh vực khác của nền kinh tế, đã và tiếp tục trải qua những hoàn cảnh đầy thách thức, cho dù đó là tác động của Covid-19 hay phải đối phó với các quy định mới như tiêu chuẩn hiệu quả năng lượng.

Tuy nhiên, bất chấp những thách thức này, ngành này vẫn có phần chậm chạp trong việc thích ứng và triển khai các công nghệ mới. Tuy nhiên, với tình trạng thiếu lao động ngày càng tăng, sự gián đoạn chuỗi cung ứng và các quy định chặt chẽ hơn, họ phải đổi mới nhiều hơn và sử dụng công nghệ được nhiều người coi là ưu tiên chính của ngành vì nó có vẻ sẽ trở nên kiên cường hơn.

Drew Morris, Giám đốc bán hàng, Comms365, một chuyên gia truyền thông, cho biết: “Những thách thức chính tập trung vào việc tăng năng suất và hiệu suất. “Công nghệ cần phải là trọng tâm của quá trình chuyển đổi này khi chúng tôi tìm cách tăng tốc đổi mới và hỗ trợ các quy trình mới nhằm tạo ra các hệ thống hiệu suất cao hoạt động hiệu quả hơn cùng nhau.”

Ngày nay, công nghệ ngày càng được sử dụng phổ biến hơn tại các công trường xây dựng và chắc chắn đã giúp nâng cao hiệu quả của quá trình xây dựng.

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang được sử dụng để cải thiện hiệu quả của các thiết kế tòa nhà và đã được phát hiện là có thể giảm thời gian xây dựng lên đến 30%; máy bay không người lái đang được triển khai để phân tích các địa điểm xây dựng và xác định các khu vực nguy hiểm và cho phép cải thiện độ an toàn của các địa điểm. Robot cũng đang tìm ra cách sử dụng giúp tăng tốc độ và chất lượng của công việc xây dựng, trong khi thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR) được thiết lập để cách mạng hóa việc xây dựng bằng cách cung cấp hình ảnh 3D về thiết kế và địa điểm thực tế.

Tuy nhiên, theo Morris, trong khi những tiến bộ nhanh chóng trong công nghệ và sự ra đời của các dịch vụ và ứng dụng dựa trên đám mây có nghĩa là cách ngành công nghiệp đang làm việc và cộng tác đang thay đổi mạnh mẽ ngành xây dựng vẫn còn ở phía sau 'đường cong'.

“Đổi mới công nghệ thúc đẩy hiệu quả, năng suất và hiệu quả chi phí. Tuy nhiên, khi nói đến xây dựng, đầu tư cho CNTT vẫn còn thấp so với các ngành khác ”, ông đề xuất. “Thị trường đã bị cản trở bởi những thách thức kỹ thuật liên quan đến các dự án có thể lớn, phức tạp và phân tán về mặt địa lý. Kết hợp với trình độ thành thạo và mức độ trưởng thành khác nhau của các nhà thầu phụ nhỏ hơn, việc phát triển theo quy mô rất khó khăn và sau đó đã dẫn đến tiến độ số hóa chậm chạp ”.

Mặc dù vậy, theo Nick Sacke, Trưởng bộ phận giải pháp IoT tại Comm365, ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy ngành công nghiệp này đang áp dụng kỹ thuật số hóa.

“Ngày nay, các công ty lớn hơn đang tìm cách số hóa các quy trình của họ do mức độ cạnh tranh gia tăng và nhu cầu ngày càng tăng về mức độ hợp tác cao hơn giữa các đối tác làm việc trong các dự án. Luồng thông tin đang tăng tốc và chúng tôi đang chứng kiến ​​việc số hóa các trang web, chuỗi cung ứng và dữ liệu. "

“Số hóa có xu hướng được thúc đẩy bởi các công ty nhỏ hơn, nhanh nhẹn hơn. Nhưng trong khi họ có thể là những người đầu tiên di chuyển, các công ty xây dựng lớn hơn có nguồn lực để khám phá công nghệ một cách chi tiết hơn, mặc dù họ sẽ có nhiều thứ hơn để số hóa ”.

Cho dù nâng cao năng suất hay quản lý chất thải hiệu quả hơn, công nghệ là tất cả nhằm thu thập dữ liệu, tận dụng nó, có được cái nhìn sâu sắc và sau đó áp dụng nó.

“Công nghệ được sử dụng để hợp lý hóa các quy trình, tận dụng con người tốt hơn và cắt giảm chi phí”, Sacke nói, “và công nghệ có thể giải quyết một số thách thức lớn đang chờ đợi ngành công nghiệp này. Cho dù đó là Đạo luật Không khí Sạch sắp tới hay đang làm việc để giảm lượng khí thải carbon, ngành công nghiệp đang sử dụng công nghệ để phát triển các quy trình mới nhằm làm cho chúng hiệu quả hơn ”.

Các khái niệm về xây dựng 'xanh' và bền vững là những động lực chính.

Sacke cho biết: “Nếu bạn nhìn vào sản xuất bê tông, nó có một lượng khí thải carbon rất lớn, vì vậy các vật liệu mới đang được giới thiệu, đòi hỏi phải theo dõi và phân tích chi tiết,” Sacke nói.

Ngày nay, bê tông được sử dụng nhiều hơn bất kỳ chất nào khác, ngoài nước và do đó, quá trình sản xuất của nó tạo ra 8% lượng carbon dioxide (CO2) thải vào khí quyển - nhiều hơn đáng kể so với nhiều ngành công nghiệp khác thường liên quan đến ô nhiễm, chẳng hạn như hàng không .

“Các dạng bê tông mới tạo ra ít carbon dioxide hơn đáng kể - ít hơn tới 50% - yêu cầu công nghệ cảm biến để giám sát các quá trình đóng rắn và hoạt động của các sản phẩm mới,” Sacke nói.

Công nghệ đang phát triển nhanh chóng và ngày càng có nhiều ví dụ về cách những tiến bộ trong công nghệ kỹ thuật số có thể mang lại cơ hội hiệu quả và năng suất.

Morris cho biết: “Drone, robot, in 3D và thực tế tăng cường không còn là những khái niệm nữa mà hiện đang được các công ty có tư duy tương lai áp dụng nhằm tận dụng những lợi ích mà việc áp dụng đổi mới có thể mang lại cho công trường xây dựng”.

Trong khi công nghệ mới được áp dụng rộng rãi nhất là các thiết bị di động cho phép người lao động truy cập, lập tài liệu, chia sẻ và chỉnh sửa thông tin quan trọng của dự án, trong khi các thành phần dành riêng cho ngành như máy quét mã vạch và đầu đọc nhận dạng tần số vô tuyến được sử dụng để theo dõi lô hàng, thiết bị và vật liệu, Sacke coi việc sử dụng công nghệ đeo được là một 'người thay đổi cuộc chơi' đáng kể trong ngành - cải thiện điều kiện và tăng cường sức khỏe và an toàn.

“Công nghệ đeo có thể được sử dụng để theo dõi chuyển động của mọi người nhưng nó cũng có thể giám sát mọi người đang làm việc ở đâu và như thế nào và nó có một vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu số vụ tai nạn. Công nghệ đeo trên người không chỉ có thể theo dõi các cá nhân, gia tốc kế có thể được sử dụng để đánh dấu sự cố mà còn có thể theo dõi sức khỏe của công nhân xây dựng. Điều đó đặc biệt quan trọng khi công nhân có thể làm việc trong điều kiện nguy hiểm, nơi chất lượng không khí và điều kiện môi trường cần được giám sát. "

Máy bay không người lái (UAV), được trang bị camera đã được sử dụng trong nhiều năm để thu thập thông tin ở những vị trí mà con người khó tiếp cận.

“Drone ngày càng được sử dụng nhiều hơn để khảo sát các khu vực khó khăn mà có thể mất nhiều giờ để kiểm tra bằng các thiết bị cá nhân và truyền thống. Các thiết bị bay không người lái có thể liên tục khảo sát một vị trí và cung cấp một cái nhìn tổng thể về địa điểm và 'vùng đất', "Sacke giải thích. Hình ảnh được chụp có thể được sử dụng để hỗ trợ đánh giá và kiểm tra hiện trường, cũng như tăng cường hiểu biết của nhóm dự án về cách dự án đang tiến triển.

“Drone có thể giám sát hậu cần, giao hàng và lực lượng lao động. Một số công ty đang thực hiện các cảnh quay bằng máy bay không người lái và chuyển nó thành hình ảnh 3-D có thể được so sánh với các kế hoạch kiến ​​trúc, ”Sacke nói thêm. “Máy ảnh và ống kính tiên tiến có thể chụp hình ảnh tốt hơn, cũng như giao tiếp nâng cao, trong thời gian thực, giữa máy bay không người lái và phần mềm đang được phát triển.”

Một trong những lợi ích tuyệt vời của công nghệ là nhiều hoạt động xây dựng riêng biệt giờ đây có thể được kết hợp lại với nhau, do đó, ngành công nghiệp không còn phải hoạt động trong các silo riêng biệt nữa. Công nghệ đang được sử dụng để giám sát việc sử dụng thiết bị, sử dụng nhiên liệu và bảo trì, và các nhà sản xuất thiết bị xây dựng hiện đang đầu tư vào các máy móc thông minh hơn.

Ví dụ, phần cứng GPS đang được lắp đặt trong các phương tiện cho phép chúng giao tiếp với “cơ sở tại nhà” thông qua vệ tinh và khả năng kết nối liên thông lớn hơn với các hệ thống khác sẽ có nghĩa là phần mềm theo dõi đội xe và hệ thống viễn thông sẽ có thể cung cấp dữ liệu tức thì về điều kiện hiện trường, như cũng như điều kiện thiết bị, giúp cải thiện hoạt động.

Mặc dù việc áp dụng công nghệ mới và các quy trình thông minh hơn có thể mang lại lợi ích cụ thể cho các công ty xây dựng, nhưng vẫn còn một trở ngại cơ bản đối với những tổ chức đang tìm cách tận dụng sự đổi mới mới - cơ sở hạ tầng truyền thông.

“Tìm kiếm kết nối tốt nhất để thực hiện công việc là rất quan trọng. Nhiều công ty thường xuyên phải đối mặt với việc thiếu kết nối Internet tốc độ cao, di động và đáng tin cậy, đặc biệt là đối với các trang web nằm ở các vị trí màu xanh lá cây và cánh đồng nâu, hoặc có quyền truy cập thông tin liên lạc khẩn cấp nếu có sự chậm trễ trong quá trình cài đặt đường dây cố định hoặc sự cố bất ngờ đối với đường dây, ”Morris nói. “Do đó, ngành công nghiệp bắt buộc phải giải quyết những vấn đề quan trọng này như một vấn đề cấp bách để các công ty có thể tiếp cận với kết nối mà họ cần tại các địa điểm mới.”

Chất xúc tác của kết nối

Morris giải thích: “Công nghệ quan trọng đối với ngành công nghiệp để đổi mới và theo kịp nhu cầu, không thể hoạt động nếu không có kết nối internet tốc độ cao, di động và đáng tin cậy. “Nhưng vì liên lạc qua internet không còn bị giới hạn ở đường dây cố định, nên giờ đây, các công ty chuyển phát có thể đầu tư vào mô hình truyền thông kết hợp giữa truy cập internet có dây và không dây”.

Các giải pháp dịch vụ ngoại quan tiên tiến cho phép các tổ chức có được khả năng phục hồi và dự phòng bổ sung từ việc kết hợp các kết nối truy cập internet khác nhau lại với nhau thành một 'đường ống ảo' duy nhất, với khả năng quản lý hiệu suất chính xác. Với băng thông kết hợp và hiệu suất internet đáng tin cậy nâng cao được tích hợp vào một giải pháp di động, các loại dịch vụ này phù hợp cho các tình huống khẩn cấp triển khai nhanh chóng, nơi các dịch vụ internet được yêu cầu khẩn cấp và cơ sở hạ tầng truyền thông bị thiếu hoặc có thể mất vài tuần để được cài đặt, có nghĩa là các trang web có thể bị hoạt động trong vài giờ, không phải vài tuần.

Morris cho biết: “Ngoài ra, cách tiếp cận này còn xây dựng trong tương lai bằng cách cung cấp băng thông nhất quán để cải thiện hiệu suất và khả năng phục hồi dự phòng cho kết nối chính để hoạt động kinh doanh liên tục”.

Mặc dù có thể sử dụng công nghệ để cải thiện kết quả dự án, nhưng công nghệ cần phải phối hợp đồng bộ với nhau và bằng cách kết hợp các quy trình khác nhau với nhau, công nghệ sẽ giúp cải thiện quy trình thiết kế và xây dựng. Tuy nhiên, việc triển khai công nghệ phải là một phần của nền tảng chiến lược rộng lớn hơn.

Theo Diễn đàn Kinh tế Thế giới, "Bất cứ nơi nào các công nghệ mới đã thâm nhập đúng vào ngành công nghiệp phân mảnh này, triển vọng là giảm gần 20% tổng chi phí vòng đời của một dự án, cũng như cải thiện đáng kể về thời gian hoàn thành, chất lượng và an toàn."

Cặp song sinh kỹ thuật số

Ngành xây dựng cũng đang chứng kiến ​​việc sử dụng ngày càng nhiều khái niệm 'kỹ thuật số song sinh' để không chỉ thiết kế mô hình hiệu quả hơn mà còn để đưa ra 'phương pháp tốt nhất'.

Sacke nói: “Đó là một quá trình năng động, và việc lập mô hình cho phép bạn điều chỉnh các dự án trong thời gian gần như thực tế. Nó giúp bạn có thể tiếp cận kiến ​​thức chuyên môn từ mọi nơi trên thế giới và do đó, điều này dẫn đến việc sử dụng nhiều hơn AR và VR và tạo ra dấu chân kỹ thuật số có thể được các nhà quy hoạch thành phố truy cập trong tương lai để giúp cung cấp thông tin cho các dự án xây dựng trong tương lai.

“Các dự án xây dựng sẽ rất khác nhau nhưng có những yếu tố chung sẽ có thể chuyển nhượng được và điều quan trọng là chúng tôi hiểu cách dữ liệu và phương pháp hay nhất có thể được chia sẻ trong cộng đồng rộng lớn hơn - có những động lực thương mại thực sự khi chia sẻ dữ liệu.”

Theo Sacke, đây là nơi mà IoT đóng một vai trò quan trọng.

“Dữ liệu được tạo ra sẽ được sử dụng trên công trường để đánh giá các điều kiện thời gian thực, nhằm cải thiện các hoạt động xây dựng từ chuỗi cung ứng đến an toàn và có thể được sử dụng để định hình các công cụ thông minh kinh doanh và hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp.

“Điện toán biên, AI và phân tích dữ liệu giúp xử lý dữ liệu nhanh chóng và cảnh báo các trang web về sự thay đổi chất lượng không khí, sự gia tăng các chất ô nhiễm nhất định và sử dụng năng lượng trong thời gian thực, đồng thời đảm bảo an ninh bằng cách giám sát truy cập vào trang web.”

Ngành xây dựng cần nắm bắt những tiến bộ kỹ thuật số và áp dụng các quy trình và công nghệ thông minh hơn để duy trì tính cạnh tranh và công nghệ mới sẽ tiếp tục phá vỡ ngành. Hướng đến công nghệ tương lai như 5G hứa hẹn một môi trường siêu kết nối và các quy trình hiệu quả hơn nhiều.

“Công nghệ và số hóa xây dựng đang được tăng tốc,” theo Sacke. “Chúng tôi đang chứng kiến ​​sự nhanh nhạy hơn và khả năng thích ứng, điều này cho phép thực hiện các dự án đúng thời hạn và phù hợp với ngân sách. Việc thu thập và quản lý dữ liệu sẽ trở thành thói quen - đơn giản là một điều tất nhiên - khi ngành tiếp tục phát triển và thay đổi ”.