الذكاء الاصطناعي في البناء: الفوائد والفرص

يتمتع الذكاء الاصطناعي بالقدرة على إحداث ثورة في صناعة البناء. في المكاتب الخلفية، يمكن للذكاء الاصطناعي مساعدة شركات البناء في إنشاء الخطط والتصاميم، وجدولة المشاريع، وإدارة الموردين، وتخصيص الموارد، ومراقبة التكاليف - بشكل أسرع وأكثر فعالية من أي وقت مضى. في مواقع العمل، يمكن أن يساعد في الحفاظ على سلامة العمال وتعزيز إنتاجيتهم، على سبيل المثال، من خلال استخدام المعدات الروبوتية. في هذه المقالة، سنستكشف كيف يجعل الذكاء الاصطناعي هذه المزايا وغيرها ممكنة، موضحين سبب حرص شركات البناء المتزايد على هذه التكنولوجيا.

ما المقصود بالذكاء الاصطناعي؟

الذكاء الاصطناعي هو تقنية تحاكي الذكاء البشري. إنه يحلل كميات هائلة من البيانات في الوقت الفعلي، باستخدام التعلم الآلي (ML) للكشف عن الأنماط، وتقديم رؤى، والتنبؤ بالنتائج بدقة، والتوصية بطرق لتعزيز الكفاءة. بدأت شركات البناء والهندسة في تسخير هذه الإمكانات لإدارة المشاريع بكفاءة أكبر وتقليل المخاطر.

النقاط الرئيسة

• من المتوقع أن يحسّن الذكاء الاصطناعي كل مرحلة من مراحل عملية البناء: ما قبل البناء، والبناء، وصيانة ما بعد البناء.
• بدأت شركات البناء في استخدام الذكاء الاصطناعي لتقليل التكاليف، وجعل مواقع العمل أكثر أمانًا، وتحسين مراقبة الجودة، وتعزيز إنتاجية العمال، وإطالة عمر الآلات.
• كانت الصناعة بطيئة في تبنّي الذكاء الاصطناعي، ولكن هذا بدأ يتغير.

شرح الذكاء الاصطناعي في صناعة البناء

يمكن أن يكون الذكاء الاصطناعي مفيدًا في جميع مراحل مشاريع البناء، بما في ذلك ما قبل البناء وصيانة ما بعد البناء. تعتمد الشركات على قوة المعالجة والرؤى التنبؤية للذكاء الاصطناعي للمساعدة في تحسين التصميم والبناء والصيانة. على سبيل المثال، قد يوفر روبوت دردشة يعمل بالذكاء الاصطناعي خمس دقائق للشركة في إكمال مهمة أساسية، بينما قد تساعد التحليلات التنبؤية للذكاء الاصطناعي في توفير 5 ملايين دولار من خلال التوصية بتغييرات رئيسية في جدول زمني لمشروع ما.

حتى وقت قريب، كان تبنّي الصناعة متقطعًا. أحد الأسباب: مشاريع البناء معقدة، وتضم العديد من الشركاء والمتخصصين والموردين، ما قد يعقد طرح التقنيات الجديدة. يعتمد استعداد الشركة لتبنّي الذكاء الاصطناعي على قدرتها المالية على نشر التكنولوجيا الجديدة، ومهارات مديريها وعمالها، ورغبتها في الابتكار.

اليوم، تفكر شركات البناء والهندسة في استخدام الذكاء الاصطناعي للمساعدة في السيطرة على التكاليف المتزايدة، وتوقع اضطرابات سلسلة التوريد، والمساعدة في العثور على عمال مؤهلين، وتعزيز إنتاجيتهم.

فوائد الذكاء الاصطناعي في البناء

تنبع الفوائد المحتملة للذكاء الاصطناعي في البناء إلى حد كبير من الأتمتة، والقدرة على إكمال المهام المتكررة بشكل أسرع وأكثر دقة، ما يساعد بدوره على زيادة الكفاءة وخفض التكاليف، وفي بعض الحالات تحسين سلامة العمال. فيما يلي الطرق الرئيسية التي يمكن لفرق المشروع النجاح بها باستخدام الذكاء الاصطناعي.

• تحسين السلامة
  تستخدم شركات البناء الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بمخاطر السلامة، على غرار الطريقة التي تتنبأ بها تقارير الطقس بالعواصف. على سبيل المثال، يمكن لخوارزمية الذكاء الاصطناعي مراقبة صحة معدات موقع العمل، واكتشاف المشكلات، والتوصية بالصيانة، بهدف حماية العمال وتجنب تأخيرات المشروع. من خلال تسخير معدات الرؤية الحاسوبية، يمكن للذكاء الاصطناعي تحليل الفيديو من الكاميرات الموجودة في الموقع لاكتشاف الظروف الخطرة أو الممارسات غير الآمنة، مثل عدم ارتداء معدات الحماية أو تشغيل الآلات بأمان.
• تعزيز التخطيط والتصميم
  يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في جعل تخطيط المشروع أسرع وأكثر دقة. مثال: من خلال التحليل في الوقت الفعلي لمحفظات المشاريع السابقة والحالية، يمكن لأدوات الذكاء الاصطناعي تقييم سيناريوهات جدول زمني متعددة، وتفصيل الموارد والتكاليف لتوجيه عملية صنع القرار. يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي لتعزيز تكرار التصميم بطريقة مماثلة، وإنتاج تصميمات متنوعة وتقديرات تكلفتها بسرعة. يمكن لفرق المشروع طلب بدائل تصميم بناءً على التكلفة، وكفاءة الطاقة، والقوة الهيكلية للمبنى، والمعايير الرئيسية الأخرى. تحلل نماذج ثلاثية الأبعاد مدعومة بالذكاء الاصطناعي هذه العوامل جنبًا إلى جنب مع الخطط الميكانيكية والكهربائية والسباكة، بالإضافة إلى تسلسل عمل المشروع، للمساعدة في زيادة جودة العمل مع توفير المال.
• خفض التكاليف
  بالمقارنة مع الذكاء الاصطناعي، فإن الطرق التقليدية لتقدير ومراقبة التكاليف بطيئة ولا يمكنها مواكبة النفقات المتقلبة. تتسم أدوات الذكاء الاصطناعي بأنها سريعة ودقيقة، وتستفيد من البيانات السابقة والحالية - على سبيل المثال، حجم المشروع ونوع العقد - لإنشاء تقديرات دقيقة تصبح الأساس للمراقبة في الوقت الفعلي والتعديلات في منتصف الرحلة. تساعد هذه التحليلات التنبؤية الفرق على البقاء في حدود الميزانية عند مواجهة ارتفاع تكاليف العمالة والمواد والامتثال.
• زيادة الإنتاجية
  يمكن للتحسينات المدفوعة بالذكاء الاصطناعي في تخطيط وجدولة المشاريع، وشراء المواد، والسلامة، والمجالات الأخرى أن تعزز الإنتاجية. على سبيل المثال، يمكن لأدوات الذكاء الاصطناعي تقليل الوقت المستغرق في اختيار المواد والاقتباس، ما يساعد في توصيل الإمدادات إلى مواقع العمل لضمان استمرار العمال في مهامهم دون انقطاع. يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا المساعدة في تخصيص الموارد بكفاءة أكبر، وتحديد الفرق التي تحتاج إلى الآلات ومتى - طريقة أخرى للالتزام بالجداول الزمنية. تساعد أدوات الصيانة التنبؤية للذكاء الاصطناعي في صيانة الآلات، ما يقلل من احتمالية التوقف أو الحوادث التي يمكن أن تؤثر على الإنتاجية. يمكن أيضًا أن تساعد الأنظمة الروبوتية الجديدة المزودة بالذكاء الاصطناعي. على سبيل المثال، عند استخدام الجرافات شبه المستقلة لإعداد مواقع العمل، يتم تحرير العمال لمهام أخرى.
• مراقبة الجودة
  يساعد الذكاء الاصطناعي في الحفاظ على الجودة حتى قبل بدء البناء. يمكن لبرامج الذكاء الاصطناعي تحليل التصميمات ونماذج البناء ثلاثية الأبعاد للإشارة إلى المشكلات المحتملة وتقليل احتمالية إعادة العمل. في موقع العمل، يمكن للروبوتات المدعومة بالذكاء الاصطناعي التعامل مع مهام مثل وضع الطوب واللحام بدقة واتساق أكبر. يمكن لأجهزة الاستشعار والكاميرات التي تعمل بالذكاء الاصطناعي، وبعضها مدمج في الطائرات دون طيار، مراقبة المواقع للتأكد من أن العمل يلبي معايير الجودة. يمكن لطائرات البناء دون طيار حتى استخدام برامج الذكاء الاصطناعي لمقارنة المخططات مع المسوحات البرية الجوية وتحديد التناقضات.
• الصيانة التنبؤية
  ترسل أجهزة الاستشعار الذكية في معدات البناء أو آلات البناء بيانات في الوقت الفعلي إلى أنظمة الذكاء الاصطناعي للتنبؤ باحتياجات الصيانة. يستخدم أطول مبنى في العالم، برج خليفة في دبي، نظام صيانة مدفوع بالذكاء الاصطناعي لمراقبة 57 مصعدًا وثمانية سلالم متحركة وآلات أخرى في جميع أنحاء طوابقه البالغ عددها 163 طابقًا. من خلال اكتشاف حتى أدنى علامات فشل الآلة - الاهتزازات أو الضغط أو الحرارة التي تتجاوز المستويات العادية - يمكن لهذه الأنظمة أيضًا التنبؤ بموعد حاجة الرافعات أو الجرافات في موقع العمل إلى الإصلاحات أو الاستبدال، وأحيانًا قبل جداول الصيانة القياسية. يعزز هذا النهج الاستباقي الصيانة القائمة على الحالة، حيث يتم تتبع ظروف الآلة بحثًا عن التآكل والتمزق الأكثر وضوحًا.
• كفاءة الطاقة
  للمساعدة في تحسين التأثير البيئي للبناء والامتثال للوائح، تعطي الشركات الأولوية لكفاءة الطاقة. يتطلب تتبع استخدام الطاقة قدرًا كبيرًا من البيانات. على سبيل المثال، يجب أن تراعي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الظروف الجوية ودرجات الحرارة الداخلية وجودة الهواء وحجم الغرفة وشكلها وأي استخدام للبطاريات الشمسية. يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي تحليل هذه البيانات في الوقت الفعلي للتنبؤ باحتياجات الطاقة وتحسين الاستخدام وخفض التكاليف. تجعل سرعة وقوة الذكاء الاصطناعي الأمر الصعب أكثر قابلية للتنفيذ، مثل توصيل مصادر الطاقة المتجددة بالشبكة الكهربائية أو جعل عمليات تدقيق الطاقة جزءًا قياسيًا من التصميم. إنها مساهمة مهمة، نظرًا لأن قطاع البناء والإنشاء يمثل أكثر من خمس انبعاثات الكربون العالمية، وفقًا لتقرير الأمم المتحدة لعام 2024.
• تحسين إدارة المشاريع
  AI يعمل الذكاء الاصطناعي على تحسين إدارة المشاريع بطرق مهمة. أولاً، يمكن أن يساعد في جعل الجدولة أسرع وأسهل. يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي استخدام معلومات مقترح المشروع لبناء جداول زمنية أساسية، غالبًا في ساعات بدلاً من أيام، ما يقلل من وقت الإعداد ويسمح للفرق بالبدء في المهام المجدولة. يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا تخصيص المعدات والعمالة والموارد الأخرى بدقة أكبر؛ والتنبؤ بتجاوزات التكاليف بناءً على عوامل مثل تعقيد المشروع والتحديات التقنية؛ والتنبؤ بالتأخيرات المحتملة، مثل تأخر تسليم المواد؛ وإيجاد بدائل إذا كان الموردون غير قادرين على الوفاء.
• التحليلات المتقدمة
  يمكن لمالكي ومقاولي البناء استخدام تحليلات البيانات القائمة على الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تحسين الجدولة والسلامة ومراقبة الجودة؛ والتنبؤ بتسليم المشاريع؛ وخفض التكاليف. بناءً على المخططات أو نماذج معلومات البناء (BIM)، يمكن للأدوات المدفوعة بالذكاء الاصطناعي تقدير التكاليف المباشرة بدقة أكبر، مثل المواد والعمالة والمعدات، والتكاليف غير المباشرة، مثل صيانة المعدات والتأمين.
• الاستدامة
  يمكن لشركات البناء الاعتماد على الذكاء الاصطناعي لخفض النفايات وانبعاثات الكربون. يمكن أن يقلل استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد من نفايات المواد عن طريق صنع الجدران والأرضيات والعناصر الهيكلية الأخرى بكفاءة أكبر. باستخدام المعلومات من أجهزة الاستشعار في الهياكل الخرسانية الحالية، يمكن للمصممين استخدام برامج الذكاء الاصطناعي لضبط الخلطات الخرسانية لإنشاء هياكل تدوم لفترة أطول مع انبعاثات كربون أقل. وبالمثل، فإن الطوب المعاد تدويره، الذي لا يتطلب حرقًا في الفرن، ينبعث منه كربون أقل بنسبة 90% من النوع التقليدي. على الرغم من أن المواد المستدامة غالبًا ما تأتي بأسعار أعلى، إلا أن أدوات الذكاء الاصطناعي يمكنها التنبؤ بالكميات والتكاليف بدقة أكبر للموافقة على استخدامها.

حالات استخدام الذكاء الاصطناعي في صناعة البناء

تستخدم شركات البناء الذكاء الاصطناعي في جميع مراحل وظائفها: ما قبل البناء والبناء وصيانة ما بعد البناء. يُعد تحليل البيانات بشكل أسرع وأكثر ثراءً هو الخيط المشترك.

• ما قبل البناء
  يمكن للذكاء الاصطناعي المساعدة في تحسين جميع جوانب مرحلة ما قبل البناء للمشروع: تطوير التصميم، اختيار المقاولين، تحليل المخاطر، الجدولة، الحصول على التصاريح، والأنشطة الأخرى. يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي إجراء دراسات جدوى أكثر دقة وتحليل البيانات المالية وبيانات السوق والتأثير البيئي للمساعدة في تحديد ما إذا كانت المشروعات قابلة للتطبيق. كما يمكنها تحليل المواد لتحقيق المتانة والتكلفة، ما يساعد فرق المشروع على إجراء أفضل الاختيارات.
  
  في التصميم، يمكن للتعرف على صور الذكاء الاصطناعي مراجعة المخططات والرسومات لتحديد العناصر الهيكلية، مثل الأبواب والنوافذ والجدران وتقدير تكاليفها. في الماضي كانت هذه المهام يدوية وعرضة للخطأ، ما يجعل من الصعب إنشاء تقديرات دقيقة للتكاليف. يجب على مديري المشروع بالطبع التحقق من أي تقديرات للذكاء الاصطناعي. التكنولوجيا جيدة جدًا، لكنها ليست مثالية.
• البناء
  خلال مرحلة بناء المشروع، تتيح التحليلات التنبؤية المستندة إلى الذكاء الاصطناعي للفرق توقع المشكلات قبل أن تتسبب في حدوث نكسات — مثل الانقطاعات في سلسلة التوريد التي قد تؤخر تسليم المواد. بفضل الصيانة التنبؤية للذكاء الاصطناعي، يمكن للفرق التنبؤ بشكل أفضل بمواعيد حاجة معدات البناء وأنظمة البناء إلى الصيانة، ما يقلل من وقت التوقف عن العمل وربما الأعطال الخطيرة.
  
  تستخدم الطائرات دون طيار التي تعمل بالذكاء الاصطناعي التصوير الجوي لفحص مواقع العمل واكتشاف الظروف غير الآمنة. يسمح الذكاء الاصطناعي للفرق بتتبع تقدم الوظائف في الوقت الفعلي، ما يساعد على الحفاظ على المشروعات وفقًا للجدول الزمني والميزانية. من خلال تحليل نماذج BIM، يمكن للذكاء الاصطناعي التوصية بتسلسل العمل الأكثر كفاءة لتجنب التأخيرات وتعزيز الإنتاجية. عندما يستخدم أصحاب المصلحة في البناء منصة مركزية للمشروع، يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تحسين الاتصال والتعاون من خلال توفير البيانات ذات الصلة في الوقت الفعلي.
• ما بعد البناء (الصيانة)
  تساعد الصيانة التنبؤية المستندة إلى الذكاء الاصطناعي شركات البناء على التنبؤ بدقة أكبر بصحة آلات البناء والأنظمة. وهذا يساعدهم على اكتشاف المشكلات وجدولة الصيانة والتحكم في تكلفة الإصلاحات. يمكن لبرامج الذكاء الاصطناعي مراقبة استهلاك الطاقة في المباني على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع - في منظِّمات الحرارة والإضاءة والمصاعد، وغيرها - وتقديم توصيات في الوقت الفعلي لخفض التكاليف وانبعاثات الكربون. يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي أيضًا دعم عمليات الترحيل للحصول على رؤى حول الوظائف المكتملة وتحسين المشاريع المستقبلية.

مستقبل الذكاء الاصطناعي في صناعة البناء

سيصل سوق البناء باستخدام الذكاء الاصطناعي إلى 11.85 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2029، وهو نمو سنوي مركب يبلغ 24.31%، وفقًا لتوقعات شركة Mordor Intelligence. تتوقع شركات البناء أن يعزز الذكاء الاصطناعي البناء بطرق مختلفة: التخطيط والتصميم، جدولة المشاريع، تخصيص الموارد، سلامة العمال، كفاءة الطاقة، الاستدامة، والمزيد.

على سبيل المثال، مع إضافة ميزات الذكاء الاصطناعي إلى حلول BIM، يمكن لفرق المشاريع الاستفادة من تصورات أكثر تفصيلاً لتصميم المشاريع وبنائها وإصلاحها بكفاءة أكبر من أي وقت مضى. يمكن أن توفر الروبوتات معدات ذاتية التشغيل لجعل مواقع العمل أكثر إنتاجية وأمانًا. على الرغم من أن الروبوتات قد تساعد في سد النقص في العمالة، يعتقد مراقبو الصناعة أنها ستعزز الخبرة البشرية، وليس استبدالها. توقّع أن ترى الذكاء الاصطناعي منسوجًا في تطبيقات البناء، ما يسمح للمديرين والعمال بأداء وظائفهم بشكل أفضل دون الحاجة إلى تدريب على الذكاء الاصطناعي.

زيادة الذكاء الاصطناعي في صناعة البناء إلى أقصى حد باستخدام Oracle

Oracle Smart Construction Platform هي مجموعة متكاملة من تطبيقات التعاون في المشاريع، والجدولة، والدفع، وتحليلات البيانات، وغيرها من التطبيقات الموجهة للصناعة. مبنية على بيئة بيانات مشتركة وتتضمن نظامًا بيئيًا متناميًا للشركاء، فهي تساعد المالكين وفرق التسليم على العمل معًا لتخطيط وإدارة جميع أنواع مشاريع البناء. تستخدم حلول بيانات البناء والذكاء من Oracle تحليلات تنبؤية قائمة على الذكاء الاصطناعي للكشف عن المخاطر ودعم اتخاذ القرارات المستنيرة في الوقت المناسب.

الأسئلة الشائعة حول الذكاء الاصطناعي في صناعة البناء

كيف يتم استخدام الذكاء الاصطناعي في صناعة البناء؟
يستخدم متخصصو البناء الذكاء الاصطناعي لتخطيط مشاريعهم العديدة وتصميمها وجدولتها وإدارتها - بشكل أسرع وأكثر دقة وبتكلفة ومخاطر أقل.

هل سيستولي الذكاء الاصطناعي على صناعة البناء؟
لا. في حين أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يجعل كل مرحلة من مراحل دورة حياة المشروع أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة، إلا أنه لن يحل محل البشر في موقع العمل أو في المكتب الخلفي. ستظل الخبرة والحكم البشريان لهما مكان في عملية صنع القرار، على سبيل المثال، في مراجعة التقارير التي تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي وتحديد أي أخطاء أو تناقضات أو مناطق قد لا يكون لدى الذكاء الاصطناعي صورة كاملة للوضع فيها.

كيف يؤثر الذكاء الاصطناعي على صناعة البناء؟
سيؤثر الذكاء الاصطناعي على كل جانب من جوانب البناء تقريبًا، مع القدرة على تحسين كفاءة المشاريع، ومساعدة الفرق على التنبؤ باضطرابات سلسلة التوريد والتنقل حولها، وفي النهاية جعل المشاريع أقل تكلفة وأكثر ربحية.

كيف يتم استخدام الذكاء الاصطناعي في تقدير البناء؟
تستخدم شركات البناء الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تقدير الجداول الزمنية للمشاريع والموارد والتكاليف بشكل أسرع وأكثر دقة، ما يساعدها على الفوز بالعطاءات وحماية هوامش الربح.