10 XU HƯỚNG CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG TÁC ĐỘNG ĐẾN NGÀNH XÂY DỰNG NĂM 2022

Bối cảnh công nghệ đang thay đổi với tốc độ ngày càng cao. Ngành xây dựng cũng vậy và trên thực tế, công nghệ xây dựng tiếp tục phát triển nhanh chóng và thúc đẩy ngành công nghệ xây dựng trở nên an toàn hơn, rẻ hơn và nhanh hơn.

Câu hỏi đặt ra cho các tổ chức không còn là có số hóa các dự án xây dựng và công nhân xây dựng của mình hay không, mà là khi nào và làm thế nào để theo kịp và thích ứng với các công nghệ ngày càng phát triển và cải tiến.

Trong bài viết này, chúng ta cùng điểm qua 10 xu hướng công nghệ xây dựng quan trọng đang tác động đến ngành vào năm 2022.

CÁC VÍ DỤ VỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG

Các dự án xây dựng sử dụng thiết bị xây dựng tự động bao gồm Trí tuệ nhân tạo, Phần mềm BIM, Nhà in 3-D và LiDAR. Tất cả đều được tạo ra và điều chỉnh để hỗ trợ ngành công nghiệp cải thiện điều kiện làm việc, nâng cao hiệu quả, nâng cao sức khỏe và an toàn và nhiều lợi ích khác.

VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ TRONG XÂY DỰNG

Thế giới thay đổi nhanh chóng cùng với tác động của Covid-19, nhu cầu tiến bộ công nghệ trong quá trình xây dựng là tất yếu. Các công ty xây dựng không có lựa chọn nào khác ngoài việc bắt kịp tiến độ. Tuy nhiên, các tiến bộ công nghệ không nhất thiết diễn ra tại công trường xây dựng với tư cách là công ty dẫn đầu trong lĩnh vực này. Trên thực tế, các dự án xây dựng là một trong những ngành công nghiệp sáng tạo nhất. Nguyên nhân là do ngành xây dựng luôn phản ứng đổi mới khi gặp những hoàn cảnh khó khăn đòi hỏi ngành xây dựng phải thay đổi như Covid-19. Cho phép ngành thích ứng nhanh chóng đồng thời giúp ngành vận hành trơn tru có nghĩa là các nhiệm vụ thường xuyên như thiết kế, phát triển và xây dựng nhà chọc trời, v.v. giờ đây có thể được thực hiện theo cách hiệu quả nhất.

Với cuộc khủng hoảng hiện nay gây ra sự thay đổi nhanh chóng trong ngành xây dựng, với nhu cầu về sự minh bạch và kiểm soát quy trình cao hơn được đề cao do thời gian thay đổi. Với nhiều công ty xây dựng đầu tư vào công nghệ, với trọng tâm phổ biến nhất là số hóa và kiểm soát chuỗi cung ứng, cho phép họ như những doanh nghiệp thích ứng với môi trường làm việc luôn thay đổi.

Bên cạnh đó, nhu cầu về công nghệ an toàn trên các công trường đang trở thành một trọng tâm chính. Với sự phát triển của công nghệ cộng tác sẽ cho phép các doanh nghiệp xây dựng làm việc trên một nền tảng tích hợp duy nhất. Làm cho nó trở thành giải pháp quan trọng cho các rủi ro và vấn đề về sức khỏe và an toàn đang gia tăng trong ngành. Ngoài Covid-19, ngành công nghiệp đã và đang đáp ứng nhiều vấn đề khác đòi hỏi ngành công nghiệp phải trở nên chuyển động nhanh và thích ứng. Chúng bao gồm tình trạng thiếu lao động có kỹ năng, tính bền vững mới và các quy định giảm phát thải, tiến bộ trong công nghệ thông tin và phần mềm, cũng như các giao thức và rủi ro liên tục về sức khỏe và an toàn.

Buộc ngành công nghiệp phải đi trước cuộc chơi, công nghệ như công nhân robot, ngôi nhà in 3D đã trở thành hiện thực nhanh chóng mà chúng ta có thể không nhận ra. Chúng ta khó theo dõi tất cả các tiến bộ này vì chúng diễn ra quá nhanh chóng.

CÁC CÔNG NGHỆ TIÊN TIẾN

Liên quan đến vấn đề này, chúng tôi đã tổng hợp 10 dạng công nghệ xây dựng sáng tạo nhất đã được / chuẩn bị ra mắt do sự thích nghi ngày càng tăng và nhu cầu thay đổi của ngành. 10 loại công nghệ xây dựng ảnh hưởng đến ngành vào năm 2022:

- LIDAR

- Mũ bảo hộ lao động kết nối

- Cơ sở hạ tầng thông minh

- Thực tế ảo và thực tế tăng cường (VR & AR)

- Trí tuệ nhân tạo (AI)

- Phần mềm BIM

- Nhà in 3-D

- Khung xương trợ lực (Exoskeleton)

- Robot hình người

- Robot học bầy đàn

1) Công nghệ Lidar

Công nghệ Lidar có thể giúp đo khoảng cách (phạm vi) bằng cách chiếu sáng mục tiêu bằng ánh sáng laser và đo phản xạ bằng một cảm biến có thể được gắn trên một loạt các công nghệ xây dựng khác trên toàn địa điểm. Cho phép công nhân quét khu vực làm việc xung quanh và tạo ra hình ảnh 3D có độ phân giải cao trong thời gian thực. Do đó, việc tạo điều kiện cho người lao động có thể thực hiện công việc tại công trường từ xa, do đó giúp giảm và hoặc loại bỏ các rủi ro về sức khỏe và an toàn cũng như thương tích cho những người lao động khác. Công nghệ LiDAR có thể được sử dụng và có thể hỗ trợ một số mục đích khác nhau, bao gồm:

- In 3d

- Phân tích bóng

- Phân loại đất

- Khảo sát đường hầm

- Phát hiện lỗi cấu trúc

- Lập bản đồ phương tiện bay không người lái

- Mô hình độ cao

- Đánh giá đô thị

- Phân tích sợi quang học và hệ thống thoát nước

Tuy nhiên, công nghệ Lidar cũng rất mỏng manh và dung lượng cảm biến Lidar có thể bị giới hạn trong một số điều kiện như bụi, mưa, tuyết hoặc sương mù dày đặc.

2) Mũ bảo hộ được kết nối

Từ đồng hồ thông minh đến điện thoại thông minh, công nghệ đeo trên người đã phá vỡ thiết bị tiện ích cá nhân, tuy nhiên, các thiết bị đeo trong xây dựng sẽ phát triển hơn nữa. Do đó, các công ty như Shimabun đã phát hành các bộ dụng cụ nâng cấp trang bị cho mũ bảo hộ tiêu chuẩn, cung cấp cho người lao động một loạt các khả năng an toàn tiên tiến mới. Mũ bảo hộ được trang bị của Shimabun giám sát vị trí, chuyển động và nhiệt độ. Do đó, nó có thể cảnh báo rằng một công nhân có thể bị lâng lâng hoặc quá nóng, nó cũng có thể nhận biết nếu một công nhân bị ngã và kích hoạt cuộc gọi khẩn cấp cho những người ứng cứu đầu tiên.

Tính chính xác của dữ liệu được thu thập giúp đánh giá tốt hơn về các sai sót trong công trường giúp giảm tần xuất xảy ra và giảm các vấn đề về sức khỏe và an toàn tổng thể cũng như rủi ro trong công trường trước khi chúng xảy ra.

3) Cơ sở hạ tầng thông minh

Thương hiệu Hexagon Geosystems đã tạo ra một hệ thống giám sát cấu trúc sử dụng các cảm biến để theo dõi điểm mạnh và điểm yếu của một cấu trúc cụ thể mà mắt người sẽ không thể nhìn thấy được. Hệ thống giám sát được thiết kế để giúp người lao động dự đoán các vấn đề về kết cấu trước khi chúng xảy ra, cho phép chủ sở hữu công trường điều động đội ngũ chính xác để thực hiện bảo trì cần thiết trước khi công trường trở nên nguy hiểm, do đó tránh được tai nạn và giảm thêm rủi ro về sức khỏe và an toàn. Công nghệ này cũng có thể được sử dụng trong các môi trường tự nhiên, như đá lở và hầm mỏ, để đánh giá tính toàn vẹn về cấu trúc của địa điểm, do đó, giảm nguy cơ rủi ro của người lao động và cảnh báo cho đội xây dựng trên công trường về bất kỳ điều kiện nguy hiểm nào.

4) Thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR)

Sự khác biệt giữa VR và AR là:

Thực tế ảo (VR) đề cập đến việc tạo ra một môi trường hoàn toàn được mô phỏng và có lịch sử tương đối lâu đời trong ngành xây dựng. Tuy nhiên, Thực tế tăng cường (AR) liên quan đến việc lồng ghép các hình ảnh do máy tính tạo ra và thông tin hình ảnh trong thế giới thực. VR là một phần quan trọng của công nghệ cho ngành xây dựng theo nhiều cách khác nhau, bao gồm đào tạo, an toàn, hướng dẫn cấu trúc, đánh giá kế hoạch và các khía cạnh tương tự. VR cũng có thể giúp những người điều khiển thiết bị trên công trường thực hiện liên tục các mô phỏng nguy hiểm như thiên tai hoặc sự cố thiết bị lớn.

Trong khi AR có thể cung cấp cho công nhân công trường xây dựng phản hồi ảo về tiến độ trong thế giới thực, đảm bảo mọi người cùng biết, cùng thực hiện và giảm thiểu sai sót tại công trường.

AR là một công cụ tuyệt vời để truyền thông tin bằng cách phủ dữ liệu với thông tin trong thế giới thực cho người dùng cuối.

Thực tế ảo VR và thực tế tăng cường AR được chứng minh là công nghệ xây dựng cho ngành, với nhiều lợi ích, chẳng hạn như nhà thầu công trường có thể cầm một chiếc máy tính bảng lên khi ở trong nhà và xem vị trí của mọi lỗ khoan cần thiết mà không cần phải kiểm tra sơ đồ xây dựng thực tế.

5) Trí tuệ nhân tạo AI

Trí tuệ nhân tạo hay AI đã trở thành một tiến bộ công nghệ then chốt cho nhiều ngành công nghiệp bao gồm cả xây dựng. AI cung cấp cho ngành xây dựng khả năng tăng tốc độ lập kế hoạch và làm cho toàn bộ hoạt động nhanh hơn và hiệu quả hơn. Do đó, việc tạo ra nhu cầu lớn hơn về công nghệ AI trong ngành như ALICE, một trợ lý AI được thiết kế đặc biệt cho ngành xây dựng đã được tạo ra.

Công nghệ BOT được thiết kế để giảm thời gian và chi phí xây dựng dự án tới 15%. Đồng thời cũng có thể đánh giá hàng triệu dữ liệu và tạo ra các phương án tối ưu hóa về thời gian và chi phí, cho phép các dự án luôn cập nhật.

6) Phần mềm BIM

BIM hoặc mô hình thông tin tòa nhà kết hợp việc sử dụng các công nghệ IoT và AR, để tạo ra phương án thông minh cho các công cụ quản lý và lập kế hoạch quy trình công việc. Ví dụ: các cấp quản lý xây dựng có thể tạo các mô hình 3D thông minh cho các dự án của họ trong khi cũng tạo ra các quy trình làm việc thông minh dựa trên đó. Kết quả là, công nghệ này đã nâng cao toàn bộ kinh nghiệm xây dựng ở tất cả các giai đoạn, từ lập kế hoạch và thiết kế cho đến bảo trì tòa nhà.

7) Nhà in 3-D

Công nghệ in 3D đã phát triển ồ ạt trong những năm qua, và hiện nay việc in toàn bộ ngôi nhà nhanh hơn và rẻ hơn so với phương pháp truyền thống nhiều.

Ngôi nhà in 3D đầu tiên được bán với giá dưới 10.000 đô la Mỹ (khoảng dưới 7.509 bảng Anh). Hơn 50 ngôi nhà in 3D hiện đang được phát triển ở Mexico, góp phần vào sự thay đổi trong ngành xây dựng nhà ở. Điều này sẽ làm cho việc mua nhà trở nên hợp lý hơn đối với mọi người.

8 ) Khung xương trợ lực (Exoskeletion)

Một tiến bộ công nghệ khác cho năm 2022, là việc sử dụng các khung xương trợ lực trong ngành xây dựng. Khung xương trợ lực là một phần khác của công nghệ có thể đeo được hoạt động song song với người dùng, cho phép nhân viên công trường thực hiện nhiều công việc hơn con người có thể. Mục đích của công nghệ này là giảm thiểu căng thẳng và chấn thương cho cơ thể của người lao động đồng thời giúp tăng năng suất của người lao động vì người lao động ít mệt mỏi hơn khi sử dụng công nghệ này. Do đó, tiến bộ công nghệ xây dựng này sẽ giúp tăng cường độ an toàn trên công trường và giảm số giờ bị mất do chấn thương. Có rất nhiều phiên bản khác nhau của khung xương trợ lực, tất cả đều có mục đích riêng, bao gồm:

- Găng tay điện - Dụng cụ và vật liệu kẹp

- Hỗ trợ cánh tay và vai - Các hoạt động nghe và nâng

- Hỗ trợ lưng - Dừng lại, nâng hoặc với

- Hỗ trợ đứng và cúi - Công việc yêu cầu đứng lâu tức là khoan

- Bộ đồ toàn thân - Nâng và mang các dụng cụ và hoặc đồ vật nặng

Ngoài ra còn có hai loại khung xương trợ lực quan trọng: thiết bị được thiết kế để phân bổ lại trọng lượng và loại điện được thiết kế để tăng cường sức mạnh.

9 ) Robot hình người

Để đối phó với tình trạng thiếu hụt lao động liên tục liên quan đến nhiều ngành lao động trên toàn thế giới, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã phát triển công nghệ Robot được gọi là: HRP-5P.

HRP-5P là một robot hình người có khả năng thực hiện các tác vụ vật lý cơ bản như lắp đặt tường thạch cao hoặc lát gạch một cách độc lập. Bên cạnh HRP-5P, còn có những cải tiến về robot khác như TyBot, Doxel AI và nhiều robot được xây dựng khác, như máy xúc tự động (ATL/ Automated track loader).

Mỗi loại trong số đó có các tính năng và trách nhiệm riêng, bao gồm:

- Doxel sử dụng các robot và trí thông minh nhân tạo (AI) để theo dõi tình hình công trình với dữ liệu thời gian thực, và thực tế bằng việc sử dụng một loạt các tính năng công nghệ khác nhau như Máy ảnh công nghệ cao, LiDAR và phương tiện bay không người lái (drones)

- TyBot - robot buộc cốt thép tự động được thiết kế để tăng và giảm yêu cầu lao động trong hoạt động quan trọng nhất của việc xây dựng bản mặt cầu

- ATL - được phát triển để thực hiện tại các địa điểm xây dựng nhỏ hơn bằng cách sử dụng một loạt các tính năng công nghệ khác nhau như GPS tăng cường và Lidar.

Tuy nhiên, có cả mặt tích cực và tiêu cực đối với tiến bộ công nghệ xây dựng này. Ví dụ, nó tự động hóa các nhiệm vụ nguy hiểm có nghĩa là nhân viên của con người thoát khỏi nguy cơ bị tổn hại và các rủi ro về sức khỏe và an toàn được giảm bớt. Cũng có người lo sợ rằng sự tiến bộ trong công nghệ cũng sẽ đưa họ ra khỏi lực lượng lao động và cắt giảm nhu cầu lao động của con người. Với nhiều nhà lãnh đạo ngành khuyến nghị đào tạo lại rộng rãi để giúp giữ chân nhân viên trong các lĩnh vực vốn đã thiếu nhân công.

10) Bầy robot

Trái ngược với robot hình người, nhìn giống người, bầy robot bao gồm hàng trăm robot nhỏ lẻ hoạt động song song với nhau để thực hiện các nhiệm vụ thông thường trên công trường như xếp gạch.

Loại đầu tiên thuộc loại này được thiết kế và tạo ra bởi các nhà nghiên cứu tại Nhóm Nghiên cứu Hệ thống tại Đại học Harvard, những người này đã thiết kế một bầy robot nhỏ, bốn bánh hoạt động theo cách gắn kết để thực hiện các nhiệm vụ. Khả năng cho công nghệ bầy đàn rô bốt này là vô tận, vì chúng không chỉ có thể được lập trình để xếp gạch mà còn có thể sửa chữa cơ sở hạ tầng một cách an toàn ở những vị trí bị ngập lụt hoặc khó tiếp cận, nguy hiểm đối với nhân công, một lần nữa giúp giảm thiểu vấn đề sức khỏe và an toàn của các ngành xây dựng.