AI 在營建業的應用：優勢和機遇

人工智慧有潛力徹底革新營建業。在後台，AI 可協助營建公司建立規劃與設計、安排專案時程、管理供應商、分配資源並監控成本，速度與成效皆更勝以往。在施工現場，它可協助保障工作人員安全並提升生產力，例如透過使用機器人設備。本文將探討 AI 如何實現這些及其他效益，並說明建築公司為何越來越重視這項技術。

什麼是 AI？

AI 是一種模仿人類智慧的技術。它能即時分析大量資料，運用機器學習 (ML) 發掘模式、提供洞察、準確預測結果，並建議提升效率的方法。營建與工程公司正開始運用這些能力，以更有效率地管理專案並降低風險。

重點精華

• AI 可望改善營造流程的每個階段：施工前、施工中及施工後維護。
• 營造公司開始運用 AI 來降低成本、提升工地安全性、改善品質管制、提高員工生產力，並延長機械使用壽命。
• 業界採用 AI 的速度一直較慢，但這種情況正開始改變。

營建業的 AI 應用說明

AI 在整個營建專案中皆可發揮效益，包括施工前與施工後維護。企業仰賴其處理能力與預測性洞察，協助改善設計、建置與維護。例如，AI 聊天機器人或許能幫助公司在完成基本任務時節省五分鐘，而 AI 預測性分析則可能透過建議專案時程的關鍵變更，協助節省 500 萬美元。

直到最近，產業採用情況一直停滯不前。原因之一：營建專案十分複雜，涉及眾多合作夥伴、專家和供應商，可能會使新技術的導入變得更加複雜。企業採用 AI 的準備程度，取決於其部署新技術的財務能力、管理與員工技能，以及對創新的接受度。

如今，營造與工程公司正考慮運用 AI 來協助控制不斷上升的成本、預測供應鏈中斷、協助尋找合格人員，並提升生產力。

AI 於營建業之應用優勢

AI 在營造業的潛在優勢主要來自自動化，也就是能夠更快速且更準確地完成重複性工作，進而協助提高效率、降低成本，並在某些情況下改善工作人員安全。以下是專案團隊運用 AI 取得成功的關鍵方法。

• 提升安全性
  營造公司運用 AI 預測工安風險，類似於天氣預報預測風暴的方式。例如，AI 演算法可以監控工地設備的健康狀況、偵測問題並建議維護作業，目標是保護工作人員並避免專案延誤。透過運用電腦視覺設備，AI 可以分析現場攝影機的影像，以偵測危險情況或不安全行為，例如未穿戴防護裝備或未安全操作機器。
• 強化規劃與設計
  AI 可協助加快專案規劃速度並提升精準度。範例：透過即時分析過去與目前的專案組合，AI 工具可評估多種排程情境，詳列資源與成本，以引導決策制定。AI 也能以類似方式用於強化設計迭代，快速產生各種設計及其成本估算。專案團隊可以根據成本、能源效率、建築物的結構強度及其他關鍵準則，要求提供設計替代方案。AI 驅動的 3D 模型會分析這些因素，以及機械、電氣和給排水計畫與專案工作順序，協助提升工作品質並節省成本。
• 降低成本
  相較於 AI，傳統的成本估算與監控方法速度緩慢，無法跟上費用波動的步調。AI 工具快速且精準，能運用過去與目前的資料 (例如專案規模和合約類型) 建立準確估算，作為即時監控和執行中調整的基礎。這類預測分析有助於團隊在面對不斷上升的人力、材料和法規遵循成本時，維持在預算範圍內。
• 提高生產力
  AI 驅動的專案規劃與排程、材料採購、安全及其他領域改善，可提升生產力。例如，AI 工具可縮短材料選擇與報價所需時間，協助將供應品送達工地，讓工作人員能專注執行任務。AI 也能協助更有效率地分配資源，識別哪些團隊在何時需要哪些機械設備，這也是遵守時程的另一種方式。AI 預測性維護工具有助於維護機械設備，降低可能影響生產力的停機或事故發生機率。具備 AI 的新型機器人系統也能提供協助。例如，使用半自動推土機準備工地時，工作人員便可騰出時間處理其他任務。
• 品質控管
  AI 可在施工尚未開始前協助維持品質。AI 軟體可以分析設計與 3D 建築模型，以標示潛在問題並降低重工的可能性。在工地上，AI 驅動的機器人能以更高的精準度與一致性處理砌磚和焊接等工作。AI 感測器和攝影機（其中有些內建於無人機中）可監控工地，以確認作業符合品質標準。施工無人機甚至可以使用 AI 軟體，比對藍圖與空拍土地測量資料，找出不一致之處。
• 預測性維護
  營建設備或建築機械中的智慧型感測器會將即時資料傳送至 AI 系統，以預測維護需求。全球最高建築 杜拜哈里發塔 (Burj Khalifa) 採用 AI 驅動的維護系統，監控其 163 層樓中的 57 部電梯、8 部手扶梯以及其他機械設備。透過偵測機器故障最微小的徵兆，例如震動、壓力或溫度超出正常水準，這類系統也能預測工地起重機或推土機何時需要維修或更換，有時甚至遠早於標準維護排程。這種主動式方法可強化狀態型維護，透過追蹤機器狀態來掌握較明顯的磨損情況。
• 能源效率
  為了協助改善建築對環境的影響並遵守法規，企業優先重視能源效率。追蹤能源使用情況需要大量資料。例如，HVAC 系統必須考量天氣狀況、室內溫度、空氣品質、房間大小與形狀，以及太陽能電池的任何使用情況。AI 演算法可即時分析此資料，以預測能源需求、最佳化使用量並降低成本。AI 的速度與強大功能讓艱鉅任務變得更可行，例如將再生能源來源連接至電網，或將能源稽核納入設計的標準流程。這是一項重要貢獻，因為根據 2024 年聯合國報告，建築與營造業占全球碳排放量逾五分之一。
• 專案管理最佳化
  AI 以重要方式最佳化專案管理。首先，它有助於讓排程更快速、更簡便。AI 演算法可以利用專案提案資訊來建立基準排程，通常只需數小時而非數天，進而縮短準備時間，讓團隊開始執行已排定的任務。AI 還能更精準地配置設備、人力及其他資源；根據專案複雜度與技術挑戰等因素預測成本超支；預測潛在延誤，例如材料交付延遲；並在供應商無法履約時找出替代方案。
• 進階分析
  營建業主和承包商可以運用以 AI 為基礎的資料分析，協助改善排程、安全性和品質管制；預測專案交付；並降低成本。根據藍圖或建築資訊模型 (BIM)，AI 驅動的工具能更準確地估算直接成本 (例如材料、人工和設備)，以及間接成本 (例如設備維護和保險)。
• 永續發展
  營造公司可以仰賴 AI 來減少浪費與碳排放。使用 3D 列印機能更有效率地製作牆面、地板和其他結構元素，進而減少材料浪費。透過現有混凝土結構中感測器提供的資訊，設計人員可以使用 AI 軟體調整混凝土配比，打造更耐久且碳排放更低的結構。同樣地，無需窯燒的再生磚，其碳排放量比傳統磚減少 90%。儘管永續材料通常價格較高，AI 工具可更準確地預測數量與成本，進而核准其使用。

營建業中的 AI 應用案例

營造公司在專案的各個階段都運用 AI：施工前、施工中，以及施工後維護。更快速、更具洞察力的資料分析是共同主軸。

• 施工前階段
  AI 可協助改善專案施工前階段的各個層面：設計開發、承包商遴選、風險分析、排程、許可申請及其他活動。AI 演算法可產出更精細的可行性研究，分析財務資料、市場資料及環境影響，協助判斷專案是否可行。它們也能分析材料的耐用性與成本，協助專案團隊做出最佳選擇。
  
  在設計方面，AI 影像辨識可以檢閱藍圖和圖面，以識別門、窗、牆等結構元素，並估算其成本。過去，這類工作必須手動進行且容易出錯，因此難以產生準確的成本估算。專案經理當然應該再次確認任何 AI 估算。這項技術非常出色，但並非完美無缺。
• 施工
  在專案的整個施工階段，AI 型預測分析可讓團隊在問題造成阻礙之前預先掌握，例如供應鏈中可能延誤材料交付的障礙。透過 AI 預測性維護，團隊可以更準確預測施工設備與建築系統何時需要維護，進而減少停機時間及可能發生的危險故障。
  
  AI 驅動的無人機使用空拍攝影來檢查工地並偵測不安全狀況。AI 讓團隊能即時追蹤工作進度，協助專案維持在時程與預算內。透過分析 BIM 模型，AI 可建議最有效率的工作順序，以避免延誤並提升生產力。當營建專案關係人使用集中式專案平台時，AI 可即時提供相關資料，協助改善溝通與協作。
• 施工後（維護）
  以 AI 為基礎的預測性維護可協助營建公司更準確地預測建築機械與系統的健康狀況。這有助於他們偵測問題、安排維護，並控制維修成本。AI 軟體可以全天候監控建築物能源使用情況，包括恆溫器、照明、電梯等各方面，並即時提出建議，以降低成本與碳排放。AI 演算法也能支援事後檢討，從已完成的工作中獲得洞察，並改善未來的專案。

AI 於營建業之未來應用

Mordor Intelligence 預測，AI 營建市場將於 2029 年達到 118.5 億美元，複合年成長率為 24.31%。建築公司期望 AI 能以多種不同方式提升施工成效：規劃與設計、專案排程、資源配置、工人安全、能源效率、永續性等。

例如，隨著 AI 功能加入 BIM 解決方案，專案團隊可以運用更詳細的視覺化內容，以前所未有的效率進行設計、建造與修復。機器人技術可提供自主運作設備，提升作業現場的生產力與安全性。雖然機器人可能有助於彌補勞動力短缺，但業界觀察家認為，機器人將增強而非取代人類的專業能力。可望看到 AI 融入營建應用程式，讓管理人員和作業人員無需接受 AI 訓練，也能更有效地完成工作。

營建業的 AI 應用常見問題

AI 如何應用於營建業？
建築專業人員運用 AI 來規劃、設計、排程及管理眾多專案，可能以更快速、更精準且更低成本與風險的方式完成。

AI 會接管營建業嗎？
不會。雖然 AI 能讓專案生命週期的每個階段更有效率且更具成本效益，但它不會取代工地或後勤辦公室中的人員。人類的經驗與判斷在決策流程中始終佔有一席之地，例如審查 AI 產生的報告，並找出任何錯誤、不一致之處，或 AI 可能未能完整掌握情況全貌的領域。

AI 如何影響營建業？
AI 將影響營建業的幾乎每一個層面，有助於提升專案效率、協助團隊預測並因應供應鏈中斷，最終降低專案成本並提高獲利能力。

AI 如何應用於營建估算？
營建公司運用 AI 協助更快速且更準確地估算專案時程、資源與成本，幫助他們贏得標案並保護利潤率。