Οι εξελίξεις στις τεχνολογίες των κατασκευών

Οι εξελίξεις στις τεχνολογίες των κατασκευών

Η τεχνητή νοημοσύνη στις κατασκευές χρησιμοποιείται για την επεξεργασία δεδομένων έργου και τη διαχείριση πόρων, συμπεριλαμβανομένων του προϋπολογισμού, των υλικών και της ενέργειας, καθώς και για της αυτοματοποίησης των διαδικασιών για την απελευθέρωση χρόνου για άλλες εργασίες.

Disclaimer: Απαγορεύεται η αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, ολική, μερική ή περιληπτική ή κατά παράφραση ή διασκευή ή απόδοση του περιεχομένου του παρόντος διαδικτυακού τόπου με οποιονδήποτε τρόπο, χωρίς αναφορά στο RAWMATHUB.GR (με ενεργό link) ή χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια του RAWMATHUB.GR. 

Η ώθηση για βελτιωμένη ροή εργασιών και η ισχυρή δέσμευση για την ασφάλεια στα εργοτάξια κατασκευών ωθούν τον κατασκευαστικό κλάδο να υιοθετήσει και να ενσωματώσει αυτοματισμούς και τεχνολογίες με γρήγορο ρυθμό. Οι προηγμένες τεχνολογίες στον κλάδο του Building Information Modelling (BIM), της αυτοματοποιημένης συλλογής δεδομένων και της τεχνητής νοημοσύνης, είναι καινοτομίες που αλλάζουν τον κατασκευαστικό κλάδο σήμερα.

Η κοινή εντύπωση ότι ο κατασκευαστικός κλάδος είναι πολύ πίσω στην υιοθέτηση της σύγχρονης τεχνολογίας στις καθημερινές δραστηριότητές του, έχει αποδειχθεί λανθασμένη, ιδιαίτερα όσον αφορά την περίοδο μετά την πανδημία.

Όλα αυτά περιλαμβάνονται στα συμπεράσματα μιας έκθεσης της IntellectSoft, μιας εταιρείας συμβούλων ψηφιακού μετασχηματισμού και μηχανικής. «Η πραγματικότητα είναι ότι σε σύγκριση με άλλους τομείς, η μηχανολογία και οι κατασκευές βγήκαν από την κρίση της πανδημίας σε καλύτερη κατάσταση, ενάντια στις πιθανότητες. Πολλοί αναρωτιούνται πως προέκυψε αυτό το αποτέλεσμα. Λοιπόν, η δυνατότητα για βιώσιμη ανάπτυξη και χρήση των νέων τεχνολογιών  στις κατασκευές, κατέστησε το αποτέλεσμα δυνατό», αναφέρει η έκθεση.

Ο David Mitchell, ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της εταιρείας τεχνολογίας κατασκευών XYX Reality, συμφωνεί: «Πολλά εργοτάξια σήμερα μοιάζουν βγαλμένα από ταινία επιστημονικής φαντασίας. Είναι γεμάτα με αυτοματοποιημένα ρομπότ, γυαλιά επαυξημένης πραγματικότητας, οθόνες αφής και άλλες σύγχρονες τεχνολογίες. Το ολοένα και πιο περίπλοκο λογισμικό -και hardware- αλλάζει τον κατασκευαστικό κλάδο».

Στην πραγματικότητα, οι επενδύσεις στην κατασκευαστική τεχνολογία έφτασαν τα 5,38 δισ. δολάρια το 2022, σύμφωνα με την Cemex Ventures, εταιρεία που ειδικεύεται σετις επενδύσεις στον κατασκευαστικό κλάδο.

Πληθώρα λύσεων

Ο Mitchell είπε ότι οι τεχνολογίες BIM από μόνες τους, έχουν πρακτικά εξαλείψει τη δυσκίνητη διαδικασία της επικοινωνίας του ημερήσιου πλάνου λειτουργίας και βελτιώνουν δραματικά την επικοινωνία μεταξύ κεντρικής διοίκησης και εργοταξίου. «Αυτή η ψηφιοποίηση της διαδικασίας σχεδιασμού και κατασκευής δίνει στα συνεργεία κατασκευής και στους μηχανικούς τη δυνατότητα να χειρίζονται, να προσομοιώνουν και να οπτικοποιούν μοντέλα σε πραγματικό χρόνο».

«Μια επεκτεινόμενη σουίτα συμπληρωματικών τεχνολογιών που ενσωματώνονται με τις τεχνολογίες BIM, μεταφέρουν τα ψηφιακά σχέδια στο φυσικό κόσμο. Αυτό διευκολύνει την κατασκευή σύμφωνα με τις προδιαγραφές, ενισχύοντας την κατασκευαστική διαδικασία με την εξάλειψη της ανάγκης για μετατροπές η επανάληψη εργασιών», αναφέρει χαρακτηριστικά ο Mitchell.

Οι μηχανικοί πεδίου μπορούν να συγκρίνουν ολογράμματα τρισδιάστατων μοντέλων σχεδίασης με δομές του πραγματικού κόσμου, χρησιμοποιώντας τεχνολογίες επαυξημένης πραγματικότητας (Augmented Reality, AR). Μπορούν επίσης να παρακολουθούν την κατασκευή ενός κτιρίου σε πραγματικό χρόνο, χρησιμοποιώντας αισθητήρες για να το συγκρίνουν με ένα ψηφιακό αντίγραφο και να εντοπίζουν τα σφάλματα κατασκευής, γρήγορα και αποτελεσματικά.

«Η κατασκευή γίνεται ψηφιακή, αφαιρώντας το ανθρώπινο λάθος από τη διαδικασία, ένα κρίσιμο βήμα για την εξάλειψη των κατασκευαστικών σφαλμάτων. Η ακρίβεια και η ταχύτητα των ψηφιακών πληροφοριών σημαίνει ότι μπορούν να κοινοποιηθούν εύκολα, ειδικά χρησιμοποιώντας τις υποδομές cloud. Εξοπλισμός με κατάλληλες ψηφιακές εφαρμογές μπορεί να συλλέγει δεδομένα στο πεδίο. Αυτή η συλλογή δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, κάνει δυνατή τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης (AI) στις κατασκευές», είπε ο Mitchell.

Η υπολογιστική όραση (Computer Vision, CV) δίνει ζωή στην τεχνητή νοημοσύνη, αναλύοντας εικόνες. Μπορεί επίσης να παρακολουθεί περιβάλλοντα και να προσδιορίζει τυχόν κινδύνους ασφαλείας στο χώρο εργασίας. Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί «να χειριστεί δεδομένα έργου, να διαχειρίζεται πόρους όπως οικονομικά δεδομένα, δομικά υλικά και χρήση ενέργειας, με σκοπό την αυτοματοποίηση των διαδικασιών», κάτι που τελικά απελευθερώνει χρόνο για άλλες εργασίες, εξηγεί.

Ένας άλλος πονοκέφαλος που εξαλείφουν οι νέες τεχνολογίες είναι διορθώσεις λόγω κατασκευαστικού λάθους, ένας παράγοντας που παραδοσιακά καθυστερεί τα κατασκευαστικά έργα και αυξάνει το κόστος. «Αρχιτέκτονες, μηχανικοί και συνεργεία κατασκευών υιοθετούν ήδη τεχνολογία αιχμής. Οι γενικοί εργολάβοι αρχίζουν να βλέπουν θετικά αποτελέσματα, αναφέροντας έως και εννιαπλάσια απόδοση σε σχέση με την επένδυση σε νέες τεχνολογίες», υποστηρίζει.

«Έχουμε δει την επαυξημένη πραγματικότητα να μειώνει την επανάληψη εργασιών μόλις στο 1% του συνολικού κατασκευαστικού έργου, παρέχοντας εξοικονόμηση κόστους και περιβαλλοντικά οφέλη». Ο Mitchell πιστεύει ότι θα χρειαστεί χρόνος για να πειστεί μια ολόκληρη βιομηχανία να «προσαρμοστεί σε αυτή τη φουτουριστική κανονικότητα» και χρειάζεται να αναπτυχθεί η εμπιστοσύνη. «Αλλά η μετάβαση συμβαίνει ήδη και επιταχύνεται. Είναι μονόδρομος».

Αφιέρωμα - Παγκόσμια ημέρα περιβάλλοντος - Ο δρόμος προς την αειφορία

Υιοθετώντας τις τεχνολογίες Building Information Modelling

«Κάθε στοιχείο λογισμικού σε ένα σύστημα BIM είναι μοναδικό με τον ένα ή τον άλλο τρόπο. Αλλά όλα τα στοιχεία έχουν έναν κοινό στόχο για τους χρήστες τους: να διαχειρίζονται έργα πιο αποτελεσματικά και αποδοτικά. Τα λογισμικά BIM δίνουν τη δυνατότητα δημιουργίας τρισδιάστατων μοντέλων έργων, υψηλής ακρίβειας, που περιλαμβάνουν όλα τα δομικά στοιχεία και τις φάσεις κατασκευής», υποστηρίζει ο Jim Stephen, στέλεχος πωλήσεων της Microsol Resources

Η διαχείριση δεδομένων είναι μια άλλη δυνατότητα των λογισμικών BIM, η οποία παρακολουθεί μετρήσεις απόδοσης, προδιαγραφές υλικού και πληροφορίες κόστους. Τα συστήματα BIM επιτρέπουν σε πολλούς ενδιαφερόμενους να συνεργάζονται σε ένα έργο σε πραγματικό χρόνο μέσω πλατφορμών που βασίζονται σε υποδομές cloud. Και οι αποδόσεις που προσφέρουν είναι ρεαλιστικές εικόνες ενός έργου.

Οι λειτουργικότητες της τεχνολογίας BIM μπορούν να αναλύσουν και να προσομοιώσουν το σχεδιασμό ενός έργου για τον εντοπισμό πιθανών προβλημάτων κατά τη διάρκεια των κατασκευαστικών εργασιών. Αυτές οι λειτουργικότητες είναι σε θέση να εκτιμήσουν το κόστος του έργου και στη συνέχεια να δημιουργήσουν ένα χρονοδιάγραμμα ολοκλήρωσης.

«Η λίστα των λειτουργικοτήτων και των προσφερόμενων χαρακτηριστικών μεγαλώνει. Καθώς η τεχνολογία συνεχίζει να αναπτύσσεται και περισσότερα προϊόντα κυκλοφορούν στην αγορά, θα υπάρξουν νέοι τρόποι με τους οποίους μπορεί να χρησιμοποιηθούν οι τεχνολογίες BIM», εξηγεί ο Stephen.

Η ασφάλεια του προσωπικού του εργοταξίου αποτελεί βασικό πλεονέκτημα των τεχνολογιών BIM. Μπορεί να παίξει σημαντικό ρόλο στην εξάλειψη του κινδύνου, παρέχοντας μια κοινή ψηφιακή πλατφόρμα αναφοράς για τους ενδιαφερόμενους. Η τεχνολογία βελτιώνει την πρόληψη των κινδύνων «ίσως τον πιο ευεργετικό τρόπο με τον οποίο η τεχνολογία BIM μπορεί να υποστηρίξει την υγεία και ασφάλεια των εργαζομένων στα εργοτάξια. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την ανάπτυξη ενός λεπτομερούς σχεδίου που καλύπτει όλα τα στάδια του έργου και μπορεί να εντοπίσει πιθανούς κινδύνους στην πορεία. Καθιστά ευκολότερο τον εντοπισμό περιοχών του εργοταξίου που μπορεί να είναι πιο επιρρεπείς σε επικίνδυνες δραστηριότητες και την προληπτική αντιμετώπισή τους πριν από την έναρξη της κατασκευής».

Οι ψηφιακές αναφορές και οι προσομοιώσεις που δημιουργούνται είναι πολύτιμες για την κατανόηση των κινδύνων που σχετίζονται με μια συγκεκριμένη εργασία. «Αυτό βοηθά στη δημιουργία ασφαλέστερων συνθηκών για την εργασία, καθώς και στη μείωση του χρόνου και της προσπάθειας που δαπανάται για τη διόρθωση σφαλμάτων». Και η ικανότητα της BIM να διασφαλίζει την ορθή επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών ομάδων σε ένα εργοτάξιο, είναι το κλειδί για τη διασφάλιση της ασφάλειας κατά την κατασκευή. «Δημιουργώντας μια ενιαία πηγή πληροφοριών για το έργο και μια πλατφόρμα συνεργασίας σε πραγματικό χρόνο, οι τεχνολογίες BIM μπορούν να μειώσουν τον κίνδυνο κακής επικοινωνίας ή λαθών».

Η τεχνολογία επιτρέπει επίσης στους ενδιαφερόμενους να συντονίζουν και να οπτικοποιούν τη χωρική διάταξη του εργοταξίου για τη μείωση των κινδύνων που σχετίζονται με μετακινήσεις υλικών και εξοπλισμού. Αυτό περιλαμβάνει τη δυνατότητα μέτρησης αποστάσεων μεταξύ αντικειμένων, αναγνώρισης τυφλών σημείων και αξιολόγησης σημείων διένεξης μεταξύ διαφορετικών περιοχών του εργοταξίου. «Ένας τέτοιος σχεδιασμός μπορεί να μειώσει την πιθανότητα ατυχημάτων λόγω ανεπαρκούς χώρου ή λανθασμένης τοποθέτησης», εξηγεί ο Stephen.

Μια προσομοίωση εργοταξίου μέσω της τεχνολογίας BIM προσφέρει στους εργαζόμενους μια εικονική περιήγηση στο χώρο εργασίας τους, ενώ παράλληλα αναδεικνύει τους πιθανούς κινδύνους που μπορεί να συναντήσουν. Τέλος, οι τεχνολογίες BIM παρέχουν τη δυνατότητα στους επαγγελματίες της αρχιτεκτονικής, της μηχανικής και των κατασκευών να τυποποιούν και να προκατασκευάζουν εξαρτήματα και υλικά σε ελεγχόμενο περιβάλλον.

«Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τον παραδοσιακό τρόπο του να πραγματοποιείς όλες τις εργασίες στο εργοτάξιο, ο οποίος είναι συχνά απρόβλεπτος και χαοτικός. Σε ένα ψηφιακό περιβάλλον, οι μηχανικοί μπορούν να αξιολογήσουν με ακρίβεια κάθε δομικό στοιχείο για να βεβαιωθούν ότι είναι ασφαλές και κατάλληλο για χρήση στην πραγματική διαδικασία κατασκευής», είπε ο Stephen.

Οι ειδικοί θεωρούν ότι τι οι τεχνολογίες BIM αποτελούν ένα κρίσιμο στοιχείο καινοτομίας της σύγχρονης βιομηχανίας των κατασκευών και της τελικής μετάβασης στο Construction 4.0. «Οι δυνατότητες των τεχνολογιών BIM είναι μια σημαντική αναβάθμιση από τις προηγούμενες δεκαετίες, όταν οι επαγγελματίες βασίζονταν σε πολλαπλά φυσικά σχέδια και εργαλεία σε όλη τη διαδικασία κατασκευής».

Και άλλες τεχνολογίες κερδίζουν έδαφος

Πέρα από τις τεχνολογίες BIM και τον αυτοματισμό, τα αυτοεπισκευαζόμενα υλικά, τα drones, η εικονική πραγματικότητα και η βιωσιμότητα είναι τεχνολογίες που κερδίζουν έδαφος στο σύγχρονο κατασκευαστικό περιβάλλον. Τα αυτοθεραπευόμενα (self-healing) δομικά υλικά, όπως το σκυρόδεμα που κατασκευάζεται από μύκητες, «ίσως να μην είναι τόσο μακριά από την ευρεία εφαρμογή του, όσο και αν ακούγεται ακούγεται εξωπραγματικό».

Η Charity Heller, της Viewpoint, λέει ότι πολλές ερευνητικές ομάδες αναπτύσσουν τεχνολογίες σκυροδέματος χρησιμοποιώντας βακτήρια ή ένζυμα για τη δημιουργία ενός αυτοθεραπευόμενου σκυροδέματος. Το συνθετικό αυτό δομικό υλικό μπορεί να αποκτήσει αντοχή και να αυτοδομηθεί, χαρακτηριστικό «που σημαίνει ισχυρότερες και πιο ανθεκτικές κατασκευές και μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα μεταξύ των συντηρήσεων».

Εκτός της καινοτομίας στα δομικά υλικά, εργαλεία επαυξημένης και εικονικής πραγματικότητας δίνουν τη δυνατότητα στους εργαζομένους να δοκιμάσουν με ακρίβεια σχέδια, να σχεδιάσουν έργα και να δημιουργήσουν τρισδιάστατα μοντέλα των κατασκευαστικών προδιαγραφών.

«Το εικονικό περιβάλλον βοηθά τους επαγγελματίες στο χώρο των κατασκευών να αναλαμβάνουν πολύπλοκες εργασίες μηχανικής, υποστηριζόμενοι από υψηλής πιστότητας γραφικά, ένα ευρύτερο φάσμα δομικών υλικών και τεχνολογίες απομακρυσμένης συνεργασίας σε πραγματικό χρόνο. Τα εργαλεία επαυξημένης και εικονικής πραγματικότητας αρχίζουν να αντικαθιστούν τις παραδοσιακές μεθόδους, όπως τα έντυπα σχέδια, με διαδραστικές απεικονίσεις. Αυτό με τη σειρά του επιτρέπει τη βαθύτερη διερεύνηση του έργου, οδηγώντας σε καλύτερα αποτελέσματα και μεγάλη εξοικονόμηση χρόνου. Ως εκ τούτου, τα εργαλεία εικονικής πραγματικότητας γίνονται απαραίτητα για τους αρχιτέκτονες και τους εργαζόμενους στις κατασκευές, ώστε να διασφαλίσουν ότι οι εργασίες έχουν προγραμματιστεί σωστά».

Η Heller είπε ότι το νέο θέμα που έρχεται μαζί με την αυτοματοποίηση στη συλλογή δεδομένων, είναι ο τεράστιος όγκος δεδομένων που συλλέγεται. «Το πιο σημαντικό είναι να μετατρέψουμε όλα αυτά τα δεδομένα σε πληροφορίες που μπορούν να έχουν πρόσβαση τα σωστά άτομα».

Κατασκευαστικές τεχνολογίες που βασίζονται σε υποδομές cloud, παρέχουν πάντα διαθέσιμες και διαβαθμισμένες πληροφορίες, σε διάφορες ομάδες που ασχολούνται με την κατασκευή ενός έργου. Οι ομάδες μπορεί να βρίσκονται σε διαφορετικές τοποθεσίες και χρειάζονται διαφορετικά επίπεδα πρόσβασης και διαφορετικούς τύπους πληροφοριών. Η υποδομή cloud μπορεί να διευκολύνει αυτή τη διαδικασία κοινής χρήσης.

Πλέον των ανωτέρω, η αειφορία έχει απασχολήσει πολλές κατασκευαστικές εταιρείες εδώ και καιρό. Πολλές από τις αναδυόμενες σχετικές τεχνολογίες που συζήτησε η Heller, έχουν το πρόσθετο πλεονέκτημα της προώθησης της βιωσιμότητας. «Υπάρχουν πολλές νέες τεχνολογίες που διευκολύνουν τη μείωση των εκπομπών και της σπατάλης και τη χρήση λιγότερων πόρων και λιγότερης ενέργειας». Τα ηλιακά panel, για παράδειγμα, παράγουν ενέργεια, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας και τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.

Επίσης, τα βιοδιασπώμενα υλικά έρχονται στο προσκήνιο σταδιακά και περιλαμβάνουν το φελλό, το μπαμπού και το μυκήλιο. Η χρήση ξυλείας διασταυρούμενων φύλλων, η οποία είναι χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, πιστεύεται ότι θα υπερτριπλασιαστεί έως το 2030. Και, όπως σημείωσε η Heller, η προκατασκευή και τα αρθρωτά δομικά υλικά, συνεχίζουν να μειώνουν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις του εργοταξίου.

Με πληροφορίες από constructionequipmentguide.com

ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR
rawmathub.gr linkedin newsletter subscription
foolwo rawmathub.gr on Google News
Image

Έγκυρη ενημέρωση για την αξιακή αλυσίδα των raw materials

NEWSLETTER