Hầu hết các sản phẩm công nghệ thông tin trên thị trường hiện nay đều hướng tới giải quyết các nhu cầu cơ bản (tính toán và tự động hóa), và chắc chắn các hệ thống và công nghệ thông tin sẽ sớm thay đổi diện mạo của thị trường xây dựng nói chung cũng như từng địa điểm xây dựng cụ thể. Các giải pháp mẫu sẽ xuất hiện, vai trò của các nhà tích hợp sẽ tăng lên và kết quả là xuất hiện việc xây dựng dựa trên dữ liệu.

Ứng dụng thiết bị bay không người lái trên công trường xây dựng

Bài viết sau đề cập tới những công nghệ triển vọng nhất mà các doanh nghiệp lớn và vừa ở Nga đã và đang áp dụng để số hóa lĩnh vực xây dựng.

Số hóa hoạt động bán hàng

Đây là một trong những phân khúc phát triển nhanh nhất. Số hóa hoạt động bán hàng đã vươn tới những vùng xa xôi nhất và không chỉ ảnh hưởng đến các nhà xây dựng mà cả các đại lý bất động sản nhỏ. Ví dụ ứng dụng công nghệ này của các nhà đầu tư là mức giá linh hoạt của các căn hộ mới trong các tòa nhà mới, với giá trị phụ thuộc vào nhu cầu. Ngoài việc kiểm soát giá cả, các hệ thống này còn có thể số hóa toàn bộ quy trình, từ tìm kiếm khách hàng tiềm năng đến giao dịch điện tử. Các module đơn giản dựa vào công nghệ AI có thể phân tích các cuộc thương thảo với khách hàng và dự đoán tỷ lệ sẵn sàng mua căn hộ của khách. Kể từ đầu năm 2022, hệ thống bán hàng CRM đã làm việc với AVA Group - Tập đoàn xây dựng tại Krasnodar. Xuất phát từ thực tế - bán hàng là giai đoạn số hóa nhanh hoàn vốn nhất - AVA Group đã triển khai hệ thống CRM và nhanh chóng tăng doanh số bán hàng tới 2,5 lần; giảm 17% chi phí thu hút khách mua, chỉ trong chưa đầy 1 năm. Đây là ví dụ điển hình cho tất cả các nhà phát triển lớn.

Triển vọng thấy rõ để phát triển số hóa bán hàng là đảm bảo một quy trình ngày càng liền mạch cho các nhà phát triển, đại lý và người mua. Một số chủ công trình đã số hóa việc bàn giao chìa khóa.

Thiết bị bay không người lái (UAV)

Các công ty xây dựng Nga thường sử dụng thiết bị bay không người lái DJI của Trung Quốc. Một máy bay không người lái trung bình có thể bay trên không trong 40 phút và có giá khoảng 1.500 USD. Đồng thời, nhờ kiến ​​trúc mở nên có thể sử dụng các ứng dụng của bên thứ ba. Nhà sản xuất Trung Quốc đang tung ra bộ SDK cho phép điều chỉnh UAV để thực hiện bất kỳ nhiệm vụ nào. Nhưng cũng có thể không cần sửa đổi. Chức năng cơ bản của UAV là khảo sát địa điểm thi công và kiểm tra tiến độ công việc. Chức năng nâng cao hơn là quét 3D để so sánh trạng thái thực tế và đồng bộ hóa mô hình TIM. Các nhà phát triển vùng của Nga đã sáng tạo làm việc theo cách này. Romex Development (Krasnodar) sử dụng máy bay không người lái để tạo mô hình 3D và sau đó hiển thị mọi thứ trong TIM. Lưu ý rằng UAV chỉ phù hợp cho các công ty làm việc với nhiều công trình hoặc với các tòa nhà lớn đơn lập.

Mô hình thông tin tòa nhà (TIM) đã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc của các đơn đặt hàng Nhà nước

Triển vọng phát triển công nghệ không người lái không nằm ở việc cải thiện chức năng của UAV mà ở sự xuất hiện của robot có thể thay thế con người trong các công việc xây dựng nói chung. Hiện thế giới đã có công nghệ UAV để sơn; robot có thể xây xếp gạch, hoặc chằng buộc các nút và đặt cốt thép. Một ống cung cấp sơn được gắn vào thân UAV, loại bỏ sự cần thiết của giàn giáo và thợ sơn. Theo cách tương tự, các kết cấu có thể được xử lý bằng các hợp chất chống cháy hoặc chống ăn mòn. Robot nổi tiếng Hadrian của Úc có thể xếp 1000 viên gạch mỗi giờ (nhưng theo sau robot vẫn cần những người thợ nề biết cách xử lý các tình huống, các góc, khe hở phi chuẩn). Hay các robot do công ty khởi nghiệp Advanced Construction Robotics (Mỹ) phát triển có thể thực hiện 1.100 nút buộc/ giờ và đặt cốt thép ngay.

Tại Nga cho tới nay chưa có thông tin về việc áp dụng các công nghệ tương tự. Song việc sử dụng UAV để phát hiện các vi phạm trong sử dụng đất, công trình bất động sản chưa đăng ký và công tác đo đạc địa chính thường xuyên ở Nga đã trở thành tiêu chuẩn. Tại Moskva, UAV được sử dụng để giám sát việc sử dụng đất: trong một ca làm việc, thiết bị có thể kiểm tra giám sát đơn vị diện tích ngang với một người thực hiện trong một tuần.

IoT

Đây là một hệ thống các thiết bị được kết nối với nhau, tích hợp với mạng không dây và trao đổi dữ liệu mà không cần sự tham gia của con người. Ví dụ phổ biến nhất là hệ thốngvideo giám sát.

Trong ngành xây dựng, IoT chủ yếu phát triển ở các lĩnh vực liên quan đến việc vận hành công trình đã xây xong, đặc biệt là tính toán nguồn tài nguyên năng lượng. Trong lĩnh vực năng lượng điện, các đồng hồ đo thông minh là phổ biến nhất; điều này được Chính phủ khuyến khích. Công ty Rosseti sử dụng đồng hồ đo với công nghệ truyền dữ liệu qua mạng di động NB-IoT, đồng hồ đo cũng hoạt động ở phổ tần số không được cấp phép sử dụng công nghệ LoRaWan, NB-Fi.

Theo một nghiên cứu về thị trường thiết bị IoT ở Nga, 42% công tơ điện được kết nối bằng công nghệ có dây hoặc liên lạc không dây trong khoảng cách ngắn, số còn lại ứng dụng công nghệ IoT. Cũng theo các số liệu trong nghiên cứu này, việc áp dụng đồng hồ đo nước, đo nhiệt thông minh đang tăng nhanh và sự tăng trưởng này được thúc đẩy thêm bởi các yêu cầu tiêu chuẩn mới. Tất cả việc này hướng đến mục tiêu xa hơn: chuyển giao trách nhiệm về thiết bị đo cho các tổ chức vận hành, như đã được thực hiện với ngành điện, và áp dụng hệ thống hạch toán thương mại thống nhất cho tất cả các nguồn tài nguyên trong hộ gia đình.

Công nghệ AI được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng, kiến trúc, phát triển đô thị

Tiến độ chậm nhất liên quan đến đồng hồ đo gas - chỉ 3% đồng hồ đo gas được lắp đặt ở các hộ gia đình có thể truyền dữ liệu.

Triển vọng của IoT là phổ biến công nghệ này ngay tại công trường xây dựng, từ khi công trình chưa được đưa vào vận hành. Công nghệ giúp: giám sát tình trạng bê tông; giám sát hoạt động của các phương tiện vận chuyển; kiểm soát số lượng nhân sự, việc ra vào địa điểm thi công; kiểm soát tự động trọng lượng các xe.

Tất cả các công nghệ trên đang được phát triển ở Nga. Công ty khởi nghiệp Skolkovo PropTech SMC đã thử nghiệm giải pháp giám sát mức tăng cường độ của tấm bê tông tại một số công trường. Các công ty Doka và Concreton có giải pháp tương tự. Các thử nghiệm đã chỉ ra nhờ giám sát tự động, ván khuôn thường có thể được tháo dỡ sớm hơn và toàn bộ quá trình xây dựng được đẩy nhanh.

Trí tuệ nhân tạo (AI) trong xây dựng

AI là một trong những công nghệ số phát triển nhanh nhất trong xây dựng, tại Nga cũng vậy. Theo báo cáo của công ty nghiên cứu ResearchDive của Ấn Độ, thị trường AI toàn cầu trong lĩnh vực xây dựng có doanh số 500 triệu USD vào năm 2021 và dự kiến ​​sẽ tăng lên 8,5 tỷ USD vào năm 2031.

Các nhà phát triển Nga đang áp dụng các thực tế toàn cầu. Ví dụ: trí tuệ nhân tạo giúp chọn lọc các yếu tố về diện mạo của các công trình mới và dự đoán chi phí cốt thép với mức độ chính xác khoảng 92%. AI cũng được tích cực thử nghiệm trong các đường viền bên trong của các tòa nhà đang được xây dựng: tại đây, phân tích video với AI giúp nhận diện các giai đoạn thi công, qua đó nắm được liệu trần và tường đã được xây dựng, cửa sổ và cửa ra vào đã được lắp đặt hay chưa.

Việc sử dụng hệ thống thị giác máy tính có yếu tố AI để giám sát việc tuân thủ các quy định an toàn tại công trường đang trở thành giải pháp tiêu chuẩn. Những hệ thống như vậy có thể nhận ra sự vắng mặt của người bảo vệ hoặc hành vi vi phạm của công nhân (không đội mũ bảo hiểm chẳng hạn).

Triển vọng ứng dụng AI vào lĩnh vực xây dựng:

- Chủ động phân tích các mảng dữ liệu lớn: càng số hóa, các giải pháp khác nhau càng tạo ra nhiều dữ liệu; từ đây nảy sinh sự cần thiết phân tích dữ liệu. Với những nhà lãnh đạo vốn khó có đủ thời gian để làm việc với các báo cáo dài, việc lọc và phân tích sơ bộ đặc biệt quan trọng. AI có thể nhanh chóng phân tích thông tin, cung cấp những kết luận chủ chốt và đưa ra dự báo.

- Tích hợp với các robot xây dựng và khuyến nghị cách điều khiển chúng. AI có thể xây dựng lịch trình làm việc, lập kế hoạch thời gian và lập lịch trình cung cấp nguyên liệu.

- Kiểm soát chi phí xây dựng: Theo công ty tư vấn Deloitte, việc sử dụng AI trong xây dựng giúp giảm ngân sách và sai lệch thời gian từ 10-20%, thời gian làm việc của các kỹ sư có thể giảm 10-30%. Công ty Concrete đề xuất áp dụng AI để trộn bê tông và quản lý công thức dựa trên dữ liệu để giảm chi phí và sự tham gia của con người.

- Sử dụng mạng nơ ron (tế bào thần kinh) ở giai đoạn thiết kế và R&D. Mạng nơ ron là một trường hợp đặc biệt của AI. Tối đa hiện nay là tự động hóa các hành động thông thường và tính toán chuyên biệt. Sự phát triển cho đến nay phụ thuộc vào chất lượng của việc cài đặt nhiệm vụ và khả năng hiểu đầy đủ tiếng Nga của mạng nơ ron. Các giải pháp mở sẵn có thường chỉ đơn giản là dịch một nhiệm vụ từ tiếng Nga sang tiếng Anh và hầu hết mạng nơ ron làm việc với tiếng Anh. Đối với người dùng, điều này có nghĩa là cần phải kiểm tra tính chính xác của bản dịch.

Tài liệu số

Quản lý tài liệu điện tử ở giai đoạn thiết kế đã trở nên phổ biến đối với nhiều công ty. Năm 2023, Nga đang thảo luận về việc tiếp tục số hóa lĩnh vực xây dựng: phối hợp và ký các văn bản sử dụng chữ ký số, áp dụng lịch làm việc điện tử và giám sát từ xa.

Chính phủ Liên bang Nga đang thúc đẩy các tổ chức xây dựng áp dụng tài liệu số. Sắc lệnh số 344/pr của Bộ Xây dựng, Nhà ở & tiện ích công cộng quy định cách thực hiện tài liệu thực thi ở dạng điện tử, ví dụ, điền vào nhật ký công việc chung, công việc đặc biệt bằng kỹ thuật số. Điều này sẽ tăng hiệu quả, tránh sai sót và cũng ràng buộc nhật ký với các hồ sơ tài liệu khác. Các nhà phát triển lớn đang cố gắng số hóa tất cả các quy trình có thể và đã tiến tới các bộ phận nhân sự. Năm 2023, nhóm các công ty “A101” đã chuyển dòng hồ sơ nhân sự sang nền tảng kỹ thuật số VK HR Tek, có thể đặt lịch nghỉ phép hoặc công tác trực tuyến, đơn giản hóa quy trình tuyển dụng. Hiệu quả làm việc với những nhân sự ở xa đã tăng lên, việc sử dụng giấy giảm tới 80%.

Trong quá trình xây dựng các trường học mới theo chương trình “Pro - school”, hồ sơ tài liệu thực thi và nhiều tài liệu ở giai đoạn thiết kế và thi công được chuyển sang dạng kỹ thuật số, có khả năng giám sát quá trình xây dựng và vận hành các trường học mới. Quỹ Xây dựng cơ bản Nga tổ chức giám sát thi công dưới dạng điện tử: hệ thống thông tin gồm 14 hệ thống con tương ứng với các giai đoạn công việc khác nhau. Trong các ví dụ trên đây, giải pháp quản lý xây dựng kỹ thuật số đều được vận dụng.

TIM

Xây dựng mô hình thông tin tòa nhà (TIM) đã là một xu thế được định hình, phần lớn nhờ nỗ lực của Chính phủ để ứng dụng TIM trở thành tiêu chuẩn bắt buộc khi thực hiện các đơn đặt hàng của Nhà nước.

Công nghệ mô hình hóa thông tin cho phép tất cả các bên tham gia quá trình xây dựng làm việc với một mô hình, trong một hệ thống, tức là các quá trình đối chiếu, kiểm tra và phát hiện xung đột được đẩy nhanh. Theo các nhà xây dựng, khối lượng sai sót trong tài liệu làm việc giảm 3-4 lần, thời gian thi công toàn bộ công trình giảm khoảng 20%.

Triển vọng phát triển của TIM nằm ở việc mở rộng cách tiếp cận này sang các công trình thương mại và ứng dụng mô hình thông tin tại các vùng miền của đất nước. Tuy có một loạt ưu điểm, TIM vẫn là công nghệ khá phức tạp đối với các nhà phát triển vừa và nhỏ. Ngoài ra, ở các thành phố lớn của Nga hiện nay cũng đang thiếu nhiều chuyên gia về TIM.

Kết luận

Theo các chuyên gia, sự góp mặt của các sản phẩm kỹ thuật số trong ngành xây dựng Nga chưa quá 3%; trong khi ở Trung Quốc là 8%, ở Mỹ là 20%. Nga đang tiến tới ngang hàng với Trung Quốc, và trên thị trường nội địa Nga chắc chắn sẽ xuất hiện sự cộng sinh giữa phần cứng của Trung Quốc và phần mềm của Nga. Bên cạnh đó, khối lượng các giải pháp công nghệ thông tin trong nước đã tăng gấp ba lần trong hai năm qua, và Nga không còn phụ thuộc về phần mềm xây dựng vào nước ngoài nữa. Các nhà phát triển lớn đã hoàn thành số hóa cơ bản, đã tự động hóa các quy trình thông thường và trong năm 2023 đang chuyển sang tích hợp các giải pháp và quản lý dựa trên dữ liệu. Tất cả những điều này sẽ quyết định tương lai của hệ thống thông tin và công nghệ trong xây dựng. Còn các nhà xây dựng vừa và nhỏ thường hướng đến việc áp dụng những gì mang lại hiệu quả cao nhất - đó là số hóa hoạt động bán hàng và tài liệu điện tử.

https://academy.tsus.ru/  tháng 11/2023

ND: Lệ Minh