AI 在營建業的應用：優勢和機遇

人工智慧有潛力徹底革新建築業。在後勤作業中，AI 能協助營建公司制定規劃與設計、排定專案時程、管理供應商、分配資源並監控成本，其速度與成效都比以往更出色。在工地，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。在本文中，我們將探討 AI 如何實現這些與其他優勢，並說明為何營造公司對這項技術日益重視。

什麼是 AI？

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

重點精華

• AI 預計將改善施工流程的每個階段：施工前、施工中以及完工後維護。
• 營建公司正開始運用 AI 來降低成本、提升工地安全、改善品質管控、提高工作人員生產力，並延長機械使用壽命。
• 業界採用 AI 的速度一直較為緩慢，但這種情況正開始改變。

營建業的 AI 應用解析

AI 可在整個營建專案中發揮效益，包括施工前階段和完工後維護。企業仰賴其運算能力和預測性洞察，協助改善設計、建造與維護。舉例來說，AI 聊天機器人可能為公司節省完成基本任務的五分鐘時間，而 AI 預測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，業界採用的進展一直緩慢且斷斷續續。原因之一：營建專案相當複雜，涉及眾多合作夥伴、專家與供應商，可能使新技術的導入更加複雜。企業採用 AI 的準備程度，取決於其部署新技術的財務能力、管理階層與員工的技能，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、協助尋找合格員工，並提升其生產力。

AI 於營建業之應用優勢

AI 在營建業的潛在效益主要來自自動化，也就是能夠更快速且更準確地完成重複性任務，進而協助提升效率、降低成本，並在某些情況下改善工作人員安全。以下是專案團隊能透過 AI 取得成功的關鍵方式。

• 提升安全性
  營造公司運用 AI 預測安全風險，就像天氣預報預測暴風雨一樣。例如，AI 演算法可以監控工地設備的健康狀態、偵測問題並建議維護，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片，以發現危險狀況或不安全作業方式，例如未配戴防護裝備或未安全操作機器。
• 強化規劃與設計
  AI 能協助加快專案規劃速度，並提高精準度。範例：透過即時分析過去與目前的專案組合，AI 工具可以評估多種排程情境，詳細列出資源與成本，以引導決策。AI 可以用類似方式強化設計迭代，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 模型會結合機械、電氣和管道配置圖，以及專案工作順序來分析這些因素，協助提升工作品質並節省成本。
• 降低成本
  與 AI 相比，傳統的成本估算與監控方法速度緩慢，無法跟上不斷波動的費用。AI 工具快速且精準，能運用過去與目前的資料 (例如專案規模與合約類型)，建立準確的估算，作為即時監控與中途調整的基礎。這類預測分析可協助團隊在面對不斷攀升的人力、材料和法規遵循成本時，仍能維持在預算內。
• 提高生產力
  AI 驅動的專案規劃與排程、物料採購、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，協助將物料送達工地，讓工人能專注於手邊工作。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，這也是遵循時程的另一種方式。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。採用 AI 的新型機器人系統也能提供協助。例如，使用半自主式推土機整備工地時，工人便可騰出時間處理其他工作。
• 品質控管
  AI 可在施工開始前協助維持品質。AI 軟體可分析設計與 3D 建築模型，以標示潛在問題並降低返工的可能性。在施工現場，AI 驅動的機器人能以更高的精準度和一致性執行砌磚、焊接等工作。AI 感測器和攝影機（部分內建於無人機中）可監控工地，以確認工程符合品質標準。營建無人機甚至可以運用 AI 軟體，將藍圖與空中土地測量結果進行比對，並找出不一致之處。
• 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 杜拜哈里發塔採用 AI 驅動的維護系統，監控其 163 層樓上下的 57 部電梯、8 部手扶梯及其他機械設備。透過偵測機器故障最微弱的跡象，例如震動、壓力或熱度超出正常水準，此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時程。這種主動式方法可增強以狀態為基礎的維護，亦即追蹤機器狀況，以掌握較明顯的磨損情形。
• 能源效率
  為協助降低施工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，讓困難任務變得更可行，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，因為根據聯合國 2024 年報告，建築與營造業占全球碳排放量超過五分之一。
• 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、更輕鬆。AI 演算法可以使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，縮短準備時間，讓團隊開始執行已排程的任務。AI 也能更精準地分配設備、人力和其他資源；根據專案複雜度與技術挑戰等因素預測成本超支；預測可能的延誤，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 AI 型資料分析，協助改善排程、安全和品質控管；預測專案交付；並降低成本。以藍圖或建築資訊模型 (BIM) 為基礎，AI 驅動的工具可以更準確地估算直接成本，例如材料、人工與設備，以及間接成本，例如設備維護與保險。
• 永續發展
  營建公司可以仰賴 AI 來減少浪費與碳排放。使用 3D 印表機能更有效率地打造牆面、地板及其他結構元素，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，回收磚無需窯燒，碳排放量比傳統磚減少 90%。雖然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，進而核准採用。

建築業中的 AI 使用案例

營造公司在工作的所有階段都使用 AI：施工前、施工中和完工後維護。更快速且更具洞察力的資料分析，是貫穿其中的共同主軸。

• 施工前作業
  AI 可協助改善專案施工前作業的各個層面：設計開發、承包商選擇、風險分析、排程、許可申請及其他活動。AI 演算法能產出更精細的可行性研究，分析財務資料、市場資料與環境影響，以協助判斷專案是否可行。它們還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 影像辨識可審查藍圖與圖面，以識別門、窗和牆等結構元素，並估算其成本。過去，這類工作仰賴人工處理且容易出錯，因此難以產生準確的成本估算。專案經理當然應仔細確認任何 AI 估算結果。這項技術非常出色，但並非完美無缺。
• 營建
  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，例如供應鏈中的瓶頸可能導致材料交付延誤。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，進而減少停機時間與潛在危險故障。
  
  AI 驅動的無人機會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，協助專案如期並在預算內完成。透過分析 BIM 模型，AI 可以建議最有效率的工作順序，避免延誤並提升生產力。當營建利害關係人使用集中式專案平台時，AI 可透過即時提供相關資料，協助改善溝通與協作。
• 施工後（維護）
  AI 型預測性維護可協助營造公司更準確地預測建築機械和系統的健全狀況。這可協助他們偵測問題、安排維護，並控制維修成本。AI 軟體可全天候監控建築能源使用情況，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 營建市場到 2029 年將達到 118.5 億美元，年複合成長率為 24.31%。營造公司期待 AI 以多種不同方式提升營建成效：規劃與設計、專案排程、資源配置、工作人員安全、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效果，以前所未有的效率進行設計、建造與修繕。機器人技術可提供自主運作設備，讓工作現場更具生產力且更加安全。儘管機器人或許有助於填補勞動力短缺，產業觀察家認為它們將增強而非取代人類專業知識。預期可看到 AI 融入營建應用程式，讓管理人員和工作人員無需接受 AI 訓練，也能更出色地完成工作。

營建業的 AI 應用常見問題

AI 如何應用於營造業？
營建專業人員運用 AI 來規劃、設計、排程及管理眾多專案，可能更快速、更精準，且降低成本與風險。

AI 會接管營造業嗎？
不會。雖然 AI 可以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的人員。人類的經驗與判斷在決策過程中始終佔有一席之地，例如審閱 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的領域。

AI 如何影響營造業？
AI 將影響營造業幾乎每個層面，並有潛力提升專案效率、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，協助他們贏得標案並保護利潤率。