AI nel settore edilizio: vantaggi e opportunità

L'intelligenza artificiale ha il potenziale per rivoluzionare il settore dell'edilizia. Nel back office, l'intelligenza artificiale può aiutare le aziende del settore edile a creare piani e progetti, pianificare sviluppi, gestire i fornitori, allocare risorse e monitorare i costi più velocemente e in modo più efficace che mai. In cantiere, può aiutare a mantenere i lavoratori al sicuro e a migliorare la loro produttività, ad esempio, attraverso l'uso di apparecchiature robotiche. In questo articolo, esploreremo come l'AI rende possibili questi e altri benefici, spiegando perché le imprese del settore edile sono sempre più interessate alla tecnologia.

Descrizione dell'AI

L'AI è una tecnologia che simula l'intelligenza umana. Analizza enormi quantità di dati in tempo reale, utilizzando il machine learning (ML) per scoprire modelli, fornire insight, prevedere con precisione i risultati e consigliare modi per aumentare l'efficienza. Le società di costruzione e ingegneria stanno iniziando a sfruttare tali funzionalità per gestire i progetti in modo più efficiente e ridurre i rischi.

Concetti chiave

• Si prevede che l'AI migliorerà ogni fase del processo di costruzione: pre-costruzione, costruzione e manutenzione post-costruzione.
• Le aziende edili stanno iniziando a utilizzare l'intelligenza artificiale per ridurre i costi, rendere i cantieri più sicuri, migliorare il controllo della qualità, aumentare la produttività dei lavoratori e prolungare la durata dei macchinari.
• Il settore è stato lento ad adottare l'intelligenza artificiale, ma questo approccio sta iniziando a cambiare.

Descrizione dell'AI nell'edilizia

L'intelligenza artificiale può essere utile in tutti i progetti di costruzione, inclusa la manutenzione pre e post-costruzione. Le aziende si affidano alla potenza di elaborazione e agli insight predittivi per migliorare la progettazione, la costruzione e la manutenzione. Ad esempio, un chatbot basato sull'intelligenza artificiale potrebbe risparmiare cinque minuti per completare un'attività di base, mentre l'analisi predittiva dell'intelligenza artificiale potrebbe aiutare a risparmiare 5 milioni di dollari raccomandando modifiche chiave alla pianificazione di un progetto.

Fino a poco tempo fa, l'adozione nel settore si è fermata. Un motivo: i progetti di costruzione sono complessi, coinvolgono numerosi partner, specialisti e fornitori, che possono complicare l'implementazione di nuove tecnologie. La disponibilità di un'azienda ad adottare l'intelligenza artificiale dipende dalla sua capacità finanziaria di implementare nuove tecnologie, dalle sue competenze manageriali e lavorative e dalla sua voglia di innovazione.

Oggi, le aziende di edilizia e ingegneria stanno prendendo in considerazione l'utilizzo dell'intelligenza artificiale per tenere sotto controllo l'aumento dei costi, prevedere interruzioni della supply chain, aiutare a trovare lavoratori qualificati e aumentare la loro produttività.

Vantaggi dell'intelligenza artificiale nelle costruzioni

I potenziali vantaggi dell'intelligenza artificiale nel settore edilizio derivano in gran parte dall'automazione, dalla capacità di completare attività ripetitive in modo più rapido e accurato, il che a sua volta aiuta ad aumentare l'efficienza, ridurre i costi e, in alcuni casi, migliorare la sicurezza dei lavoratori. Di seguito sono riportati i modi principali in cui i team di progetto possono avere successo con l'intelligenza artificiale.

• Migliore sicurezza
  Le aziende di costruzioni utilizzano l'intelligenza artificiale per prevedere i rischi per la sicurezza, in modo simile al modo in cui i report meteorologici prevedono le tempeste. Ad esempio, un algoritmo AI può monitorare lo stato delle apparecchiature del cantiere, rilevare i problemi e consigliare la manutenzione, con l'obiettivo di proteggere i lavoratori ed evitare ritardi nei progetti. Attraverso l'uso di apparecchiature di visione artificiale, l'intelligenza artificiale è in grado di analizzare i video provenienti dalle telecamere installate presso i siti per identificare condizioni pericolose o pratiche non sicure, come l'assenza dell'equipaggiamento protettivo o un'operazione scorretta delle macchine.
• Pianificazione e progettazione avanzate
  L'intelligenza artificiale può contribuire a rendere la pianificazione dei progetti più rapida e precisa. Esempio: attraverso l'analisi in tempo reale dei portafogli di progetti passati e attuali, gli strumenti AI possono valutare più scenari di pianificazione, dettagliando risorse e costi per guidare il processo decisionale. L'intelligenza artificiale può essere utilizzata per migliorare l'iterazione della progettazione in modo simile, producendo rapidamente vari progetti e le relative stime dei costi. I team di progetto possono richiedere alternative di progettazione basate su costi, efficienza energetica, resistenza strutturale di un edificio e altri criteri chiave. I modelli 3D basati sull'intelligenza artificiale analizzano questi fattori insieme a piani meccanici, elettrici e idraulici, oltre alla sequenza del lavoro di progetto, per aiutare ad aumentare la qualità del lavoro e a risparmiare denaro.
• Riduzione dei costi
  Rispetto all'AI, i metodi tradizionali di stima e monitoraggio dei costi sono lenti e non possono stare al passo con le fluttuazioni delle spese. Gli strumenti AI sono veloci e precisi e sfruttano i dati passati e attuali, ad esempio le dimensioni del progetto e il tipo di contratto, per creare stime on-target che diventano la base per il monitoraggio in tempo reale e gli adeguamenti intermedi. Questi analytics predittivi aiutano i team a rispettare il budget di fronte all'aumento dei costi di manodopera, materiali e compliance.
• Maggiore produttività
  Miglioramenti basati sull'intelligenza artificiale nella pianificazione dei progetti e della tempistica, nell'approvvigionamento dei materiali, nella sicurezza e in altre aree possono aumentare la produttività. Ad esempio, gli strumenti AI possono ridurre il tempo dedicato alla selezione e alla quotazione dei materiali, fornendo i materiali ai cantieri in modo che i lavoratori possano concentrarsi sul lavoro. L'intelligenza artificiale può anche aiutare ad allocare le risorse in modo più efficiente, identificando quali team hanno bisogno di quali macchinari e quando, ossia un altro modo per aderire ai programmi. Gli strumenti di manutenzione predittiva AI aiutano a mantenere i macchinari, riducendo la probabilità di tempi di inattività o incidenti che possono influire sulla produttività. Anche i nuovi sistemi robotici con AI possono aiutare. Ad esempio, quando i bulldozer semiautonomi vengono utilizzati per preparare i siti di lavoro, i lavoratori possono essere destinati ad altri compiti.
• Controllo qualità
  L'intelligenza artificiale aiuta a mantenere la qualità prima ancora che inizi la costruzione. Il software AI può analizzare i progetti e i modelli in 3D per segnalare potenziali problemi e ridurre la probabilità di rilavorazione. In cantiere, i robot basati sull'intelligenza artificiale sono in grado di gestire attività come la costruzione di muri e la saldatura con maggiore precisione e coerenza. I sensori e le telecamere AI, alcune integrate in droni, possono monitorare i siti per confermare che il lavoro soddisfi gli standard di qualità. I droni da costruzione possono persino utilizzare il software AI per contrastare i progetti con i sondaggi terrestri aerei e identificare le incoerenze.
• Manutenzione predittiva
  I sensori intelligenti nelle apparecchiature per l'edilizia o nei macchinari per l'edilizia inviano dati in tempo reale ai sistemi AI per prevedere le esigenze di manutenzione. L'edificio più alto del mondo, il Burj Khalifa a Dubai, utilizza un sistema di manutenzione basato sull'intelligenza artificiale per monitorare 57 ascensori, otto scale mobili e altri macchinari su e giù per i suoi 163 piani. Rilevando anche i più deboli segni di guasto della macchina (vibrazioni, pressione o calore che superano i livelli normali), tali sistemi possono anche prevedere quando le gru o i bulldozer del cantiere necessitano di riparazioni o sostituzioni, a volte ben prima dei programmi di manutenzione standard. Questo approccio proattivo aumenta la manutenzione basata sulle condizioni, in cui le condizioni della macchina vengono monitorate per un'usura più evidente.
• Efficienza energetica
  Per contribuire a migliorare l'impatto ambientale delle costruzioni e rispettare le normative, le aziende danno la priorità all'efficienza energetica. Il monitoraggio dell'utilizzo di energia richiede una grande quantità di dati. Ad esempio, i sistemi HVAC devono tenere conto delle condizioni meteorologiche, delle temperature interne, della qualità dell'aria, delle dimensioni e della forma dell'ambiente e di qualsiasi uso di batterie solari. Gli algoritmi AI possono analizzare questi dati in tempo reale per prevedere il fabbisogno energetico, ottimizzare l'utilizzo e ridurre i costi. La velocità e l'energia dell'AI rendono ciò che è difficile più fattibile, come collegare le fonti di energia rinnovabili alla rete elettrica o rendere gli audit energetici una parte standard del design. È un contributo importante, dal momento che il settore dell'edilizia e della costruzione rappresenta oltre un quinto delle emissioni globali di carbonio, secondo un rapporto delle Nazioni Unite del 2024.
• Ottimizzazione della gestione dei progetti
  L'AI ottimizza la gestione dei progetti in modi sostanziali. In primo luogo, può aiutare a rendere la pianificazione più veloce e più facile. Gli algoritmi AI possono utilizzare le informazioni sulle proposte di progetto per creare pianificazioni di base, spesso in ore anziché in giorni, riducendo i tempi di preparazione e consentendo ai team di iniziare a eseguire attività pianificate. L'intelligenza artificiale può anche allocare in modo più preciso attrezzature, manodopera e altre risorse; prevedere i superamenti dei costi in base a fattori quali la complessità dei progetti e le sfide tecniche; prevedere potenziali ritardi, come la consegna tardiva dei materiali e trovare alternative se i fornitori non sono in grado di soddisfare le richieste.
• Analytics avanzati
  I proprietari e gli appaltatori di costruzioni possono utilizzare analytics dei dati basati sull'intelligenza artificiale per migliorare la pianificazione, la sicurezza e il controllo della qualità, prevedere la consegna dei progetti e ridurre i costi. Sulla base di progetti o modelli BIM (Building Information Model), gli strumenti basati sull'intelligenza artificiale possono stimare in modo più accurato i costi diretti, come materiali, manodopera e attrezzature, e i costi indiretti, come la manutenzione e l'assicurazione delle apparecchiature.
• Sostenibilità
  Le aziende di costruzioni possono fare affidamento sull'intelligenza artificiale per ridurre gli sprechi e le emissioni di carbonio. L'uso di stampanti 3D può ridurre gli sprechi di materiali rendendo più efficienti pareti, pavimenti e altri elementi strutturali. Con le informazioni dei sensori nelle strutture in cemento esistenti, i responsabili di progetto possono utilizzare il software AI per regolare le miscele di cemento e creare strutture più durature con minori emissioni di carbonio. Allo stesso modo, il mattone riciclato, che non richiede cottura a forno, emette il 90% in meno di carbonio rispetto al tipo convenzionale. Sebbene i materiali sostenibili spesso presentino costi più elevati, gli strumenti basati sull'intelligenza artificiale sono in grado di prevedere in modo più preciso le quantità e i costi, facilitando così la loro adozione.

Casi d'uso dell'intelligenza artificiale nel settore edile

Le imprese di costruzione utilizzano l'intelligenza artificiale in tutte le fasi del loro lavoro: pre-costruzione, costruzione e manutenzione post-costruzione. Il thread comune è l'analisi dei dati più rapida e approfondita.

• Pre-costruzione
  L'intelligenza artificiale può contribuire a migliorare tutti gli aspetti della fase di pre-costruzione del progetto: sviluppo della progettazione, selezione degli appaltatori, analisi dei rischi, pianificazione, autorizzazioni e altre attività. Gli algoritmi di intelligenza artificiale possono produrre studi di fattibilità più granulari, analizzando i dati finanziari, i dati di mercato e l'impatto ambientale per determinare se i progetti sono fattibili. Possono anche analizzare i materiali per garantirne la durata e i costi, aiutando i team di progetto a effettuare le selezioni migliori.
  
  Nella progettazione, il riconoscimento delle immagini AI può rivedere progetti e disegni per identificare elementi strutturali, come porte, finestre e pareti e stimarne i costi. In passato tali attività erano manuali e soggette a errori, rendendo difficile generare stime accurate dei costi. I project manager devono ovviamente ricontrollare qualsiasi stima dell'AI. La tecnologia è molto buona, ma non è perfetta.
• Edilizia
  Nel corso della fase di costruzione di un progetto, l'analisi predittiva basata sull'intelligenza artificiale consente ai team di anticipare i problemi prima che causino battute d'arresto, come ostacoli nella supply chain che potrebbero ritardare la consegna dei materiali. Grazie alla manutenzione predittiva dell'AI, i team possono prevedere meglio quando le attrezzature per l'edilizia e i sistemi di costruzione richiederanno manutenzione, riducendo i tempi di inattività e i malfunzionamenti potenzialmente pericolosi.
  
  I droni basati sull'intelligenza artificiale utilizzano la fotografia aerea per ispezionare i siti di lavoro e rilevare condizioni non sicure. L'intelligenza artificiale consente ai team di monitorare lo stato di avanzamento del lavoro in tempo reale, contribuendo a mantenere i progetti nei tempi e nel budget previsti. Analizzando i modelli BIM, l'AI può consigliare la sequenza di lavoro più efficiente per evitare ritardi e aumentare la produttività. Quando gli stakeholder del settore edilizio utilizzano una piattaforma di progetto centrale, l'intelligenza artificiale può essere utilizzata per migliorare la comunicazione e la collaborazione fornendo dati pertinenti in tempo reale.
• Post-costruzione (manutenzione)
  La manutenzione predittiva basata sull'AI consente alle aziende di costruzione di prevedere con maggiore precisione lo stato di salute di macchinari e sistemi per la costruzione. Ciò aiuta a rilevare i problemi, pianificare la manutenzione e contenere il costo delle riparazioni. Il software di intelligenza artificiale può monitorare l'uso energetico degli edifici 24 ore su 24, 7 giorni su 7 nei termostati, nell'illuminazione, negli ascensori e in altri sistemi e fornire raccomandazioni in tempo reale per ridurre i costi e le emissioni di carbonio. Gli algoritmi AI possono anche supportare i post-mortem per ottenere insight sui lavori completati e migliorare i progetti futuri.

Il futuro dell'intelligenza artificiale nelle costruzioni

Il mercato delle costruzioni AI raggiungerà 11,85 miliardi di dollari entro il 2029, una crescita annuale composta del 24,31%, secondo Mordor Intelligence. Le imprese di costruzione si aspettano che l'intelligenza artificiale migliori l'edilizia in molti modi diversi: pianificazione e progettazione, pianificazione degli sviluppi, allocazione delle risorse, sicurezza dei lavoratori, efficienza energetica, sostenibilità e altro ancora.

Ad esempio, man mano che le funzionalità AI vengono aggiunte alle soluzioni BIM, i team di progetto possono sfruttare visualizzazioni più dettagliate per progettare, costruire e riparare in modo sempre più efficiente. La robotica può fornire attrezzature autonome per rendere i cantieri più produttivi e più sicuri. Sebbene i robot possano aiutare a colmare la carenza di manodopera, gli osservatori del settore pensano che aumenteranno, non sostituiranno, le competenze umane. Aspettati di vedere l'intelligenza artificiale integrata nelle applicazioni di costruzione, per consentire a manager e lavoratori di svolgere meglio il proprio lavoro senza bisogno di formazione sull'intelligenza artificiale.

Ottimizza l'AI nell'edilizia con Oracle

Oracle Smart Construction Platform è una suite integrata di collaborazione, programmazione, pagamenti, analisi dei dati e altre applicazioni orientate al settore. Basato su un ambiente di dati comune che incorpora un ecosistema di partner in crescita, aiuta proprietari e team a lavorare insieme per pianificare e gestire tutti i tipi di progetti di costruzione. Le soluzioni di dati e intelligence per l'edilizia di Oracle utilizzano analytics predittivi basati sull'AI per scoprire i rischi e supportare decisioni tempestive e informate.

Domande frequenti sull'AI nell'edilizia

Come viene utilizzata l'intelligenza artificiale nel settore delle costruzioni?
I professionisti dell'edilizia utilizzano l'intelligenza artificiale per pianificare, progettare e gestire i propri numerosi progetti, potenzialmente più velocemente, in modo più accurato e con costi e rischi inferiori.

L'AI subentrerà nel settore edilizio?
No, sebbene l'IA possa rendere ogni fase del ciclo di vita del progetto più efficiente e conveniente, non sostituirà gli esseri umani nei cantieri o negli uffici. L'esperienza e il giudizio umani avranno sempre un posto nel processo decisionale, ad esempio nella revisione dei report generati dall'intelligenza artificiale e nell'identificazione di eventuali errori, incoerenze o aree in cui l'intelligenza artificiale potrebbe non avere un quadro completo della situazione.

In che modo l'AI influisce sull'edilizia?
L'intelligenza artificiale influenzerà praticamente ogni aspetto dell'edilizia, con la possibilità di migliorare l'efficienza dei progetti, aiutare i team a prevedere e ad affrontare le interruzioni della supply chain e, infine, a rendere i progetti meno costosi e più redditizi.

In che modo l'IA viene utilizzata nella stima dei costi di costruzione?
Le imprese di costruzione impiegano l'intelligenza artificiale per stimare in modo più rapido e preciso i tempi di progetto, le risorse e i costi, facilitando così la vittoria nelle gare d'appalto e la salvaguardia dei margini di profitto.