19 کاربرد هوش مصنوعی در صنعت ساختمان| از طراحی تا اجرا

زمان مطالعه: 6 دقیقه

هوش مصنوعی (AI) به سرعت در حال تبدیل شدن به یک نیروی محرک در صنعت ساختمان ‌سازی است. این فناوری نوین، با ارائه راه‌ رحل‌ های خلاقانه و کارآمد، پتانسیل ایجاد تحول در تمام مراحل ساخت و ساز، از طراحی و برنامه ‌ریزی تا اجرا و نگهداری را دارد.

بنابراین کاربرد هوش مصنوعی در صنعت ساختمان به سه دسته طراحی و برنامه ریزی، اجرا و ساخت، نگهداری و بهره برداری مربوط می شود. در هر دسته نیز دارای کاربردهای بسیار متنوعی است؛ به همین دلیل قصد داریم در این مقاله از دانشنامه اصفهان آهن ، به بررسی جامع کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت ساختمان ‌سازی بپردازیم.

هوش مصنوعی چیست؟

قبل از اینکه به کاربردهای هوش مصنوعی در مهندسی عمران بپردازیم، بهتر است چیستی و چگونگی کارکرد آن را بررسی کنیم. هوش مصنوعی از عبارت انگلیسی Artificial Intelligence گرفته شده و مجموعه ‌ای از علوم کامپیوتر و فناوری ‌های پیشرفته است.

این فناوری به ماشین‌ ها و سیستم‌ ها دستور می دهد تا وظایف و عملکردهایی را که در گذشته مختص انسان‌ ها بود، انجام دهند. این وظایف شامل یادگیری، حل مسئله، استدلال، تصمیم‌ گیری و درک زبان طبیعی هستند.

هوش مصنوعی از طریق الگوریتم‌ های پیچیده و مدل‌ های آماری که بر روی حجم عظیمی از داده‌ ها آموزش داده می ‌شوند، عمل می ‌کند. این داده‌ ها می ‌توانند شامل تصاویر، متن، صدا و سایر اطلاعات باشند. هوش مصنوعی با تجزیه و تحلیل این داده‌ ها، الگوها و قوانین را یاد می ‌گیرد و از آنها برای انجام وظایف مختلف استفاده می ‌کند.

تاریخچه هوش مصنوعی به دهه 1950 میلادی باز می‌ گردد. در آن زمان، دانشمندان علوم کامپیوتر تلاش کردند ماشین ‌هایی را بسازند که بتواند مانند انسان‌ ها فکر کند. با پیشرفت‌ های صورت گرفته در علم کامپیوتر و فناوری اطلاعات، هوش مصنوعی در سال‌ های اخیر به سرعت پیشرفت کرده و به یکی از مهم ‌ترین فناوری‌ های جهان در حوزه های مختلف به خصوص ساخت و ساز تبدیل شده است.

شما می توانید با شرکت در بوت کمپ پایتون، تمامی مباحث مرتبط با طراحی و استفاده از انواع هوش مصنوعی را آموزش ببنید.

دلایل استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساختمان سازی

صنعت ساختمان سازی، بخش قابل توجهی از اقتصاد هر کشور را تامین می کند. به همین دلیل رشد و توسعه آن در تمام مراحل، اهمیت بسیار زیادی دارد و موجب رشد اقتصاد می شود. یکی از راه هایی که موجب رشد این صنعت می شود، استفاده از هوش مصنوعی در جنبه های مختلف ساخت و ساز است. این فناوری به هر عرصه ای که وارد شود، تحولات زیادی ایجاد کرده و باعث سرعت بخشیدن به آن می شود.

به طور کلی دلایل زیادی برای استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساختمان ‌سازی وجود دارد که عبارتند از:

• افزایش راندمان و بهره‌ وری
• تجزیه و تحلیل داده‌ ها با پیش‌ بینی چالش‌ های احتمالی
• ارتقای ایمنی با شناسایی خطرات احتمالی
• کاهش هزینه ‌ها و مدیریت بودجه
• افزایش پایداری با بهینه‌ سازی مصرف انرژی
• بهبود کیفیت با کنترل دقیق خلوص مصالح و فرآیندهای ساخت
• ارائه راه‌ حل ‌های خلاقانه و نوآورانه

بنابراین می توان گفت که استفاده از هوش مصنوعی، یک مزیت رقابتی برای شرکت ‌های ساختمانی ایجاد می‌ کند تا در بازار پیشرو و جلوتر از بقیه باشند.

هوش مصنوعی در ساختمان‌ سازی، انقلابی در صنعت عمران

همانطور که گفته شد کاربردهای هوش مصنوعی در این حوزه به سه مرحله طراحی و برنامه‌ ریزی، اجرا و ساخت،  نگهداری و بهره ‌برداری طبقه بندی می شوند. در هر مرحله، استفاده از این فناوری دست آوردهایی دارد که در ادامه به آنها اشاره می کنیم.

1) مرحله طراحی و برنامه ریزی

در مرحله اول ساخت و ساز که مربوط به طراحی و برنامه ریزی است، اقدامات مختلفی برای برآورد هزینه ها و زمان مورد نیاز برای اتمام پروژه انجام می شود. در این مرحله می توان به کمک هوش مصنوعی، در زمان و هزینه های پروژه صرفه جویی کرد.

هوش مصنوعی با تحلیل داده ‌های مربوط به بارگذاری، مصالح و شرایط محیطی، می ‌تواند بهینه ‌ترین طراحی را برای سازه ارائه دهد. این امر منجر به کاهش وزن سازه، افزایش مقاومت و صرفه ‌جویی در مصرف مصالح می ‌شود.

هوش مصنوعی با تجزیه و تحلیل داده‌ های پروژه‌ های مشابه، می ‌تواند برآورد دقیقی از هزینه‌ های ساخت و ساز ارائه دهد. این امر به پیمانکاران کمک می‌ کند تا بودجه پروژه را به طور مؤثر مدیریت کنند.

هوش مصنوعی با پیش ‌بینی چالش‌ های احتمالی و ارائه راه‌ حل‌ های جایگزین، به مدیریت زمان پروژه و جلوگیری از تأخیرها کمک می‌ کند.

2) مرحله اجرا و ساخت

در این مرحله که مهم ترین و طولانی ترین اقدامات برای شروع ساخت و ساز انجام می شود، باید تجهیزات مورد نیاز و کیفیت انجام کار را بررسی کرد. به کمک هوش مصنوعی، این اقدامات با سرعت و کیفیت بسیار بیشتری انجام می شود.

هوش مصنوعی با استفاده از بینایی ماشین، می ‌تواند کیفیت مصالح و فرآیندهای ساخت را به طور مداوم رصد و کنترل کند. این امر به تضمین کیفیت ساخت و ساز و جلوگیری از بروز نقص در سازه کمک می‌ کند.

این فناوری با شناسایی خطرات احتمالی در محیط کار، می ‌تواند به ارتقای ایمنی کارگران و جلوگیری از حوادث کمک کند. همچنین با رصد وضعیت تجهیزات و پیش‌ بینی نیاز به تعمیرات، به مدیریت مؤثر تجهیزات و جلوگیری از خرابی ‌های ناگهانی کمک می ‌کند.

3) مرحله نگهداری و بهره برداری

پس از اتمام ساخت و ساز، باید اقدامات مهمی برای محافظت از آن در برابر عوامل مختلف محیطی انجام شود. این اقدامات را می توان به کمک هوش مصنوعی های مختلف و مرتبط انجام داد. در واقع این فناوری مانند یک مشاور متخصص و حرفه ای عمل می کند.

هوش مصنوعی با تحلیل داده‌ های مربوط به عملکرد سازه، می‌ تواند نیاز به تعمیرات و نگهداری را پیش ‌بینی و به برنامه ‌ریزی برای انجام تعمیرات پیشگیرانه کمک کند. همچنین AI با تحلیل داده ‌های مربوط به مصرف انرژی، باعث بهینه‌ سازی مصرف انرژی در ساختمان می شود.

در نهایت هوش مصنوعی با اتوماسیون سیستم‌ های روشنایی، تهویه، گرمایش و سرمایش، می‌ تواند به ایجاد ساختمان‌ های هوشمند و پایدار کمک کند.

طراحی نما با هوش مصنوعی

نماهای مختلفی برای ساختمان ها وجود دارد که طراحی و ساخت هر کدام، نیازمند تخصص بسیار زیادی است. انواع نمای ساختمان را می توان به کمک هوش مصنوعی به طور شگفت انگیز و منحصربه فردی طراحی کرد. این فناوری نوین با ارائه راه‌ حل‌ های خلاقانه و کارآمد، می ‌تواند به طراحان در خلق نماهای زیبا، پایدار و کارآمد کمک کند.

ابزارها و روش‌ های رایجی برای طراحی نما در هوش مصنوعی وجود دارد که الگوریتم‌ های یادگیری عمیق، ابزارهای generative design و شبیه‌ سازی‌ های کامپیوتری در شرایط مختلف آب و هوایی و نورپردازی تعدادی از آنهاست.

طراحی داخلی با هوش مصنوعی معماری نیز یکی دیگر از قابلیت های این تکنولوژی است، که صنایع ساخت و ساز را دچار تغییر و تحولات زیادی کرده است. جالب است بدانید که حتی طراحی نقشه ساختمان با هوش مصنوعی امکان پذیر بوده و در حال حاضر توسط برخی از شرکت های پیشرفته آمریکایی انجام می شود.

جدول خلاصه کاربرد هوش مصنوعی در ساختمان

به کمک جدول زیر، با کاربرد و مزایای هوش مصنوعی عمران بهتر آشنا می شوید:

ردیف	کاربرد	مزایا	مثال
1	طراحی بهینه سازه	کاهش وزن سازه، افزایش مقاومت، صرفه‌ جویی در مصرف مصالح	طراحی پل با استفاده از هوش مصنوعی برای بهینه‌ سازی وزن و مقاومت
2	برآورد دقیق هزینه	مدیریت بودجه پروژه	پیش ‌بینی دقیق هزینه‌ های ساخت یک ساختمان
3	مدیریت زمان پروژه	جلوگیری از تأخیرها	برنامه‌ ریزی زمانبندی پروژه با هوش مصنوعی برای پیش ‌بینی چالش ‌های احتمالی
4	کنترل کیفیت	تضمین کیفیت ساخت و ساز	رصد کیفیت مصالح و فرآیندهای ساخت با استفاده از بینایی ماشین
5	ایمنی کارگران	ارتقای ایمنی کارگران	شناسایی خطرات احتمالی در محیط کار با هوش مصنوعی
6	مدیریت تجهیزات	جلوگیری از خرابی‌ های ناگهانی	رصد وضعیت تجهیزات و پیش ‌بینی نیاز به تعمیرات
7	بازرسی و نگهداری پیشگیرانه	برنامه ‌ریزی برای تعمیرات پیشگیرانه	پیش ‌بینی نیاز به تعمیرات و نگهداری با تحلیل داده ‌های مربوط به عملکرد سازه
8	مدیریت انرژی	بهینه ‌سازی مصرف انرژی	اتوماسیون سیستم‌ های روشنایی، تهویه، گرمایش و سرمایش
9	ایجاد ساختمان‌ های هوشمند	ایجاد ساختمان ‌های پایدار	اتوماسیون سیستم ‌های مختلف ساختمان برای افزایش راندمان و پایداری
10	انتخاب مصالح مناسب	انتخاب مصالح با توجه به شرایط محیطی و نیازهای پروژه	پیشنهاد مناسب ‌ترین مصالح برای ساخت و ساز
11	برنامه‌ ریزی و مدیریت زنجیره تامین	مدیریت مؤثر زنجیره تامین مواد و مصالح	برنامه ‌ریزی و مدیریت زنجیره تامین مواد و مصالح مورد نیاز در پروژه‌ های ساخت و ساز
12	پیش‌ بینی و مدیریت ریسک	کمک به پیمانکاران برای مقابله با ریسک ‌های احتمالی	پیش ‌بینی ریسک‌ های احتمالی در پروژه‌ های ساخت و ساز و ارائه راه‌ حل‌ های جایگزین
13	بازاریابی و فروش	افزایش فروش محصولات و خدمات	بازاریابی و فروش محصولات و خدمات شرکت ‌های ساختمانی به طور مؤثرتر
14	خدمات مشتری	ارائه خدمات بهتر به مشتریان	ارائه خدمات بهتر به مشتریان در صنعت ساخت و ساز
15	آموزش و توسعه	ارتقای مهارت‌ های کارکنان	آموزش و توسعه کارکنان و کارگران
16	تحقیق و تسریع	تسریع روند تحقیق و توسعه	تسریع روند تحقیق و توسعه در صنعت ساخت و ساز
17	مدیریت تاسیسات	مدیریت مؤثر تاسیسات در ساختمان‌ ها	مدیریت مؤثر تاسیسات در ساختمان ‌ها
18	عمران و بهسازی	افزایش عمر مفید سازه‌ های قدیمی	عمران و بهسازی سازه‌ های قدیمی و فرسوده
19	ارائه خدمات مشاوره	کمک به انتخاب بهترین راه‌ حل‌ های هوش مصنوعی برای صنعت ساختمان‌ سازی	ارائه خدمات مشاوره به شرکت‌ های ساختمانی در خصوص انتخاب بهترین راه‌ حل‌ ها
20	شخصی ‌سازی	ارائه خدمات و محصولات متناسب با نیازهای مشتریان	ارائه خدمات و محصولات متناسب با نیازهای مشتریان در صنعت ساخت و ساز

بنابراین می توان نتیجه گرفت که هوش مصنوعی پتانسیل عظیمی برای دگرگونی صنعت ساختمان ‌سازی دارد. با استفاده از این فناوری نوین، می ‌توان شاهد افزایش راندمان، کاهش هزینه ‌ها، ارتقای ایمنی و پایداری در پروژه‌ های ساخت و ساز بود. متخصصان حوزه ساختمان با آگاهی از کاربردهای هوش مصنوعی، می توانند یک برگه برنده عالی نسبت به رقبا داشته باشند.