AI走進(jìn)建筑業(yè)干“苦力”，效果如何？

自2022年OpenAI發(fā)布ChatGPT以來，國內(nèi)包括百度、阿里、智源等眾多互聯(lián)網(wǎng)和人工智能企業(yè)都在逐步跟進(jìn)開發(fā)自己的對(duì)應(yīng)產(chǎn)品，以搶占市場先機(jī)。2023年3月OpenAI發(fā)布了備受期待的大模型GPT-4，其在關(guān)鍵方面對(duì)其前代GPT-3進(jìn)行了改進(jìn)，它是多模態(tài)的模型，可以理解圖像內(nèi)容。例如提供更符合事實(shí)的陳述，并允許開發(fā)人員更輕松地規(guī)定其風(fēng)格和行為。

對(duì)建筑業(yè)而言，AI大模型能否帶來更多的智慧應(yīng)用和生產(chǎn)力提升，還有待于進(jìn)一步觀察其與產(chǎn)業(yè)的融合落地。但至少在某些方面，對(duì)建筑施工企業(yè)來說，AI正在不斷改進(jìn)、提升它們的工作效率和生產(chǎn)方式。

建筑業(yè)穩(wěn)定增長，智慧工地市場逆勢(shì)發(fā)展

我國建筑產(chǎn)業(yè)規(guī)模依然不斷擴(kuò)大，根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2016-2022年全國建筑業(yè)總產(chǎn)值從19.36萬億元增長至31.20萬億元，年復(fù)合增長率為8.4%，建筑業(yè)房屋建筑施工面積由126.42億平方米增加至156.45億平米，年復(fù)合增長率約4.3%，有力支撐了國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展。

圖：2016-2022中國建筑業(yè)總產(chǎn)值變化

圖：2016-2022中國房屋建筑施工面積

建筑業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，但同時(shí)也是勞動(dòng)密集、建造方式相對(duì)粗放的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。行業(yè)的整體利潤率水平連續(xù)5年下降，2021年跌破3%，達(dá)到2.92%。

在數(shù)字科技迅猛發(fā)展的新時(shí)代下，主要發(fā)達(dá)國家在工程建設(shè)領(lǐng)域相繼發(fā)布了新一輪的國家戰(zhàn)略，如美國制定了《基礎(chǔ)設(shè)施重建戰(zhàn)略規(guī)劃》、英國制定了《建造2025》戰(zhàn)略、日本實(shí)施了建設(shè)工地生產(chǎn)力革命戰(zhàn)略等。

與發(fā)達(dá)國家智能建造技術(shù)相比，我國還存在不小差距，迫切需要將推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展作為搶占建筑業(yè)未來科技發(fā)展高地的戰(zhàn)略選擇，通過推動(dòng)建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化升級(jí)。

2020年7月，住建部會(huì)同國務(wù)院有關(guān)部門制定并印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確提出要圍繞建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展總體目標(biāo)，以大力發(fā)展建筑工業(yè)化為載體，以數(shù)字化、智能化升級(jí)為動(dòng)力，形成涵蓋科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工、施工裝配、運(yùn)營等全產(chǎn)業(yè)鏈融合一體的智能建造產(chǎn)業(yè)體系。

上述文件指出，到2025年，我國智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的政策體系和產(chǎn)業(yè)體系基本建立，建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)初步建立，推動(dòng)形成一批智能建造龍頭企業(yè)，打造“中國建造”升級(jí)版。到2035年，我國智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展取得顯著進(jìn)展，建筑工業(yè)化全面實(shí)現(xiàn)，邁入智能建造世界強(qiáng)國行列。

AI創(chuàng)新提升施工現(xiàn)場管理能力和施工效率

硅谷的新創(chuàng)公司DoxelAI，專注于AI軟件提高施工效率。Doxel使用探勘機(jī)器人和無人機(jī)，配備攝影鏡頭和LiDAR來監(jiān)控和掃描工地現(xiàn)場。利用視覺數(shù)據(jù)采用深度學(xué)習(xí)算法處理，透過與客戶要求的計(jì)劃和設(shè)計(jì)進(jìn)行匹配來衡量施工進(jìn)度，將工地每天的畫面掃描與設(shè)計(jì)模型做比較以偵測錯(cuò)誤。

去年下半年，被甲骨文收購的Newmetrix團(tuán)隊(duì)，其主打產(chǎn)品Vinnie平臺(tái)可以通過AI降低項(xiàng)目施工風(fēng)險(xiǎn)。作為一個(gè)人工智能平臺(tái)，VINNIE接受過培訓(xùn)，通過分析各種數(shù)據(jù)（包括照片、野外活動(dòng)、天氣等）來理解和預(yù)測安全風(fēng)險(xiǎn)。

該平臺(tái)借助人工智能的力量，通過預(yù)測分析、安全觀察和安全監(jiān)控來降低所有項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)。其中包括一個(gè)“SmartTag”引擎，可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)、語音和圖像辨識(shí)將施工現(xiàn)場的照片和視頻進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)記，以便整理數(shù)據(jù)及搜索。

VINNIE能在10分鐘內(nèi)辨識(shí)1,080張施工照片，并正確辨識(shí)446張含有人像的照片、未著安全帽者、未著安全反光衣工人之照片。相較于人工需要4.5小時(shí)才能完成相同的任務(wù)。這種自動(dòng)化工地監(jiān)測可以為工地現(xiàn)場增加一對(duì)“眼睛”，動(dòng)態(tài)辨識(shí)潛在風(fēng)險(xiǎn)因素，是有助于提升施工安全的。

作為智慧建造全過程的一環(huán)，智慧工地正在利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等先進(jìn)技術(shù)賦能建筑建造過程，從以往的單一安全需求進(jìn)化為降本增效需求。

智慧工地的未來

智慧工地在未來的發(fā)展，一定會(huì)達(dá)到圍繞施工現(xiàn)場人員、機(jī)械、物料、工法、環(huán)境等關(guān)鍵要素，綜合運(yùn)用BIM、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)以及智能化設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)、商務(wù)、技術(shù)等管理過程進(jìn)行改造，提高生產(chǎn)效率、管理效率和決策能力等，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場的數(shù)字化、精細(xì)化、智慧化管理。

未來智慧工地的發(fā)展趨勢(shì)包括但不限于：數(shù)據(jù)共享和互聯(lián)互通，建筑工地各項(xiàng)技術(shù)和數(shù)據(jù)信息將會(huì)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，從而使得工程項(xiàng)目的管理更加高效；應(yīng)用功能將得到拓展和集成；將向基于數(shù)據(jù)的系統(tǒng)集成發(fā)展；將實(shí)現(xiàn)與企業(yè)管理信息系統(tǒng)（ERP）的有機(jī)集成；新興信息技術(shù)將實(shí)現(xiàn)集成應(yīng)用；大數(shù)據(jù)應(yīng)用水平進(jìn)一步提高

審核編輯黃宇