Acest articol este dedicat inovațiilor din industria construcțiilor. Detaliază principalele tendințe, oferă exemple de tehnologie de construcție din viața reală și explică beneficiile acestora pentru afaceri.

Din ce în ce mai multe companii realizează importanța inovării printre costurile în creștere, lipsa forței de muncă, cerințele evolutive de sustenabilitate și siguranță și alte tendințe recente în construcții. Cei care adoptă mai rapid tehnologia digitală în construcții vor fi cel mai bine poziționați pentru a crea valoare și a menține un avantaj competitiv.

Cele cinci tendințe cheie de abordat în 2025 sunt: 

• Monitorizarea șantierului și urmărirea construcției
  
  
• Comunicare, colaborare și management de proiect
  
  
• Utilizarea avansată a datelor
  
  
• Metode virtuale de proiectare și construcție
  
  
• Tehnologii imersive în back office și în teren

1. Tehnologie pentru monitorizarea șantierului și urmărirea proiectelor 

Urmărirea a ceea ce se întâmplă pe teren a fost întotdeauna esențială pentru menținerea proiectelor în termen și în limitele bugetului, atenuarea riscurilor și evitarea reluărilor costisitoare. Trecerea către o mai mare eficiență, siguranță și durabilitate necesită o mai bună supraveghere și control a construcțiilor.

Acest lucru conduce la integrarea dispozitivelor Internet of Things (IoT), a dispozitivelor purtabile, a dronelor, a roboților, a vederii computerizate și a altor tendințe tehnologice emergente în industria construcțiilor.

Aceste soluții conectează oamenii, echipamentele, procesele și informațiile și oferă date în timp real pentru urmărirea precisă a proiectelor și siguranță sporită pe șantierele de construcții.

De exemplu, senzorii IoT permit companiilor să urmărească mașinile, să detecteze defecțiunile și pericolele echipamentelor în timp real și să obțină informații despre integritatea structurală a clădirilor.

Aplicarea inteligenței artificiale (AI) și a învățării automate (ML) ajută la identificarea problemelor potențiale înainte ca acestea să escaladeze și să permită asistență în timp real.

De exemplu, Onix și-a bazat soluția AI a dronelor și satelit pentru cartografiere și sisteme de informații geografice (GIS) pe viziunea computerizată, detectarea obiectelor, segmentarea imaginii și procesarea imaginilor.

Sistemul detectează clădirile, drumurile, râurile, pădurile și câmpurile, le recunoaște caracteristicile și le plasează pe o hartă. Soluția poate detecta și modificări prin compararea hărților cu observațiile anterioare.

Cum 5G devine mai accesibil va facilita și mai mult adoptarea tehnologiei mobile în industria construcțiilor. Împreună cu Wi-Fi 6, va permite utilizatorilor să ruleze aplicații cu resurse grele fără a compromite viteza și performanța.

Companiile de construcții investesc, de asemenea, în aplicații mobile care facilitează colectarea datelor în timp real, urmărirea timpului, raportarea pe șantier și comunicarea între angajații de la fața locului și managerii de proiect din back office.

2. Soluții pentru îmbunătățirea comunicării, colaborării și managementului  

Abilitatea de a comunica și partaja date din diverse surse între mai mulți agenți este una dintre tendințele persistente în tehnologia construcțiilor. 

Cu toate acestea, creșterea complexității clădirii și creșterea numărului de părți interesate și jucători necesită o cooperare mai bună, stimulând cererea pentru o tehnologie de comunicare mai bună în contextele industriei construcțiilor.

Software-ul de management al construcțiilor (CMS) a devenit indispensabil pentru multe companii, deoarece stochează date, planuri și documente într-un singur loc și permite accesul la acestea de oriunde. Aceste soluții ajută la gestionarea termenelor și resurselor proiectului și chiar anticipează provocările potențiale, facilitând măsuri corective prompte.

Piața globală de CMS, evaluată la 15,7 miliarde de dolari în 2024, este de așteptat să crească la un CAGR de 10,1% și să se apropie de 31 de miliarde de dolari până în 2031. Autodesk, Bentley Systems și Trimble sunt câțiva dintre cei mai importanți furnizori de CMS.

Tehnologia cloud permite stocarea sigură și accesibilă a unor cantități masive de informații, făcându-le accesibile instantaneu pentru dispozitivele conectate sau platformele de analiză a datelor. Drept urmare, cloud computing și aplicațiile mobile înlocuiesc software-ul moștenit pe computerele din back office.

Soluțiile bazate pe cloud care asigură o conexiune perfectă între birouri și lucrătorii de pe șantier și introducerea în timp real a datelor critice ale proiectului sunt deosebit de adecvate pentru gestionarea echipamentelor și a personalului dispersate geografic. Utilizatorii pot accesa software-ul de construcție în orice moment și locație.

De exemplu, în loc să se întoarcă la birou pentru a introduce date importante în ERP-ul firmei , o persoană responsabilă poate face acest lucru convenabil la fața locului. Mai mult, poate face informațiile imediat accesibile tuturor persoanelor autorizate. 

Software-ul de management al activelor digitale (DAM) este o altă tendință relativ nouă în domeniul tehnologiei clădirilor. Sistemele DAM concepute pentru sectorul AEC ajută echipele să gestioneze, să organizeze și să partajeze active digitale, cum ar fi documente, imagini și videoclipuri.

Software-ul de gestionare a fluxului de lucru pentru documente ajută la îmbunătățirea colaborării cu contractorii și la atenuarea problemelor de comunicare greșită de la șantier la birou. Formularele digitale de construcție și fluxurile de lucru automatizate înlocuiesc sarcinile manuale și documentele pe hârtie.

Accesul centralizat la documentația cuprinzătoare a proiectului ajută la eficientizarea fluxurilor de lucru ale proiectului, la asigurarea coerenței în branding și la accelerarea creării propunerilor câștigătoare. 

De asemenea, proliferează software-ul online de colaborare pentru proiecte. Soluțiile bazate pe cloud conectează și facilitează finalizarea simultană a sarcinilor și luarea deciziilor de către arhitecți, furnizori, producători de produse pentru construcții, inspectori de construcții și subcontractanți. Acest lucru economisește timp pentru numeroase negocieri și reduce greșelile de comunicare.

O platformă bazată pe cloud all-in-one poate integra toate operațiunile firmelor de construcții, poate facilita gestionarea proiectelor, partenerilor, forței de muncă și activelor, poate oferi informații utile și poate crea o coloană vertebrală digitală pentru procesul de construcție de la început până la sfârșit. Integrarea AI și ML poate ajuta la optimizarea stocurilor și alocarea resurselor și la îmbunătățirea logisticii predictive.

În loc să achiziționați software standard și să plătiți taxe lunare pentru modulele pe care nu le veți utiliza, compania dumneavoastră poate comanda o soluție personalizată. Acesta va fi proiectat luând în considerare cerințele dumneavoastră unice sau metodele de construcție inovatoare. 

Cloud computing permite, de asemenea, alte tendințe recente în tehnologia construcțiilor, cum ar fi IoT și proiectarea și construcția virtuală (VDC) – utilizarea mediilor virtuale pentru a proiecta și vizualiza construcția structurilor înainte de a fi construite.

3. Building Information Modeling (BIM) și Digital Twins

BIM este un prim exemplu al acestei inovații digitale în tehnologia construcțiilor. Acest software permite colaborarea pe reprezentări digitale ale aspectelor fizice și funcționale ale unei clădiri înainte de începerea unui proiect. Creatorii pot adăuga straturi modelelor 3D interactive (de exemplu, specificațiile de construcție), pot simula procedurile de construcție și multe altele. 

Profesioniștii AEC pot colabora la un model comun chiar și atunci când sunt pe teren. Furnizorii cheie pot integra, de asemenea, modele 3D de componente pentru a se asigura că se potrivesc și funcționează bine înainte de începerea construcției. Toate modificările și actualizările aduse proiectului sunt imediat vizibile pentru toate părțile interesate.

Vizualizarea cuprinzătoare facilitează colaborarea și planificarea fiecărei etape a proiectului. Instrumentele BIM facilitează, de asemenea, gestionarea documentelor în timpul planificării, proiectării, construcției, exploatării și întreținerii unei clădiri.

Pe măsură ce proiectele de construcție devin mai complexe, instrumentele BIM joacă un rol esențial în eficientizarea proceselor. De asemenea, firmele de construcții combină din ce în ce mai mult BIM cu construcția modulară și prefabricarea pentru a menține bugetele și programele de construcție strânse. 

Extinderea managementului ciclului de viață al clădirii, standardele industriale, certificările și mandatele legislative au făcut din BIM o „licență de funcționare” de facto, în special în construcțiile noi. 

Acești factori explică parțial popularitatea deosebit de mare a BIM în comparație cu alte tehnologii noi utilizate în construcția clădirilor. De exemplu, aproape 45% dintre arhitecții europeni erau utilizatori BIM în 2023, deși procentele variau în funcție de țară și depindeau de dimensiunea companiei: cu cât compania era mai mare, cu atât erau mai probabile ca aceștia să adopte practicile BIM. Această tendință va persista probabil pe măsură ce firmele de construcții își recunosc din ce în ce mai mult valoarea.

Mărimea pieței globale BIM, estimată la 9,4 miliarde de dolari în 2024, este estimată să crească cu un CAGR de 16,6% și să se apropie de 17,5 miliarde de dolari în 2028.

Cu toate acestea, merită menționat faptul că adoptarea BIM în rândul contractorilor este mai mică decât în ​​rândul arhitecților (de exemplu, 35% dintre antreprenori față de 75% dintre arhitecții din Țările de Jos). Utilizarea funcțiilor BIM dincolo de 3D rămâne, de asemenea, limitată. Acest lucru sugerează un potențial neexploatat pentru continuarea explorării și inovației tehnologice în sectoarele industriei construcțiilor.

BIM susține, de asemenea, cele mai recente tendințe în tehnologia construcțiilor: gemeni digitali, AI și realități mixte. Un sistem BIM integrat cu dispozitive IoT care colectează date în timp real oferă părților interesate un control sporit asupra designului, construcției, operațiunii și întreținerii unei clădiri.

Un geamăn digital este practic o reprezentare virtuală precisă a unui obiect sau a unui sistem fizic. Tehnologia digitală gemenă utilizează senzori, drone și aplicații IoT pentru a colecta date despre o clădire existentă sau una în construcție. Software-ul AI, analizele avansate și algoritmii ML procesează aceste date pentru a crea și actualiza o replică digitală dinamică a clădirii în timp real.

Gemenii digitali pot fi utilizați pentru a crea desene bogate în date, pentru a îmbunătăți programarea proiectului, pentru a monitoriza starea unui proiect în toate fazele și pentru a simula, prezice și ghida deciziile.

3. Realitate augmentată (AR) și realitate virtuală (VR)

AR, care suprapune imagini generate de computer pe o vizualizare în direct pe ecranul unui dispozitiv, și VR, care evidențiază pe deplin purtătorii de căști speciale în medii simulate, sunt tendințe relativ noi în tehnologia construcțiilor. 

Aplicațiile AR folosesc marcatori, cum ar fi coduri QR, desene arhitecturale sau geo-localizare, pentru a suprapune modele BIM, instrucțiuni de instalare și siguranță și multe altele.

De exemplu, imaginea unui proiect finalizat poate fi suprapusă pe un plan, astfel încât clientul să o poată vizualiza în timpul discuțiilor. Prezentarea datelor BIM printr-o platformă vizuală AR poate stimula coordonarea și colaborarea între consultanți, designeri și echipele de construcții.

Suprapunând imaginile clădirilor, sistemelor și împrejurimilor acestora pe vederile fizice ale site-ului, utilizatorii pot vizualiza proiecte, pot simula modificări arhitecturale sau structurale, pot primi feedback și pot facilita îmbunătățirea designului.

AR integrat în afișajele head-up din ochelari de protecție și viziere pentru căști de protecție are un potențial enorm. Lucrătorii vor putea să verifice documentele de proiect, ghidurile și listele de verificare, să acceseze informații critice despre echipamente, să vadă structuri ascunse sau modele 3D și să identifice pericolele și modalitățile de a le evita, ținând în același timp mâinile libere pentru a îndeplini sarcinile.

Trimble XR10 cu Microsoft HoloLens rămâne un exemplu grozav de soluție de tip cască.

Există dovezi că AR a redus timpul de finalizare a asamblării simple a țevilor cu 50% față de desene și cu 9% atunci când sarcina era complexă și mai aproape de realitate. Lucrătorii asistați de AR au făcut și cu 50% mai puține erori decât cei care au folosit desene.

Împreună cu BIM, VR facilitează și colaborarea dintre arhitecți și alte părți interesate. Mai întâi, ei creează un model de clădire cu BIM și apoi merg literal prin și în jurul geamănului său în realitate virtuală.

Este o modalitate cu mize reduse de a vizualiza un întreg proiect, de a elimina comenzile de modificare și de a detecta ciocnirile înainte de construcție. Membrii echipei pot lucra împreună la un proiect indiferent de locația lor fizică.

VR permite arhitecților să își prezinte proiectele și firmelor să prezinte proprietăți de vânzare sau în construcție. Managerii, supraveghetorii, inspectorii, proprietarii sau chiriașii nici măcar nu trebuie să fie prezenți fizic pentru a face o prezentare a unei clădiri.

Iată un exemplu. VR Apartments 2021 nu numai că scufundă utilizatorii în atmosfera lor de acasă, dar le permite și să o modeleze folosind interfețele în aplicație.

În timp ce utilizatorii explorează apartamente și case, văd obiecte din diferite unghiuri sub lumina zilei și nocturne și interacționează cu ele pentru a evalua utilitatea, ei pot alege, de asemenea, culori și materiale pentru elementele interioare și pot vedea cum funcționează.

Este, de asemenea, practic să utilizați această nouă tehnologie în siguranța construcțiilor, operarea echipamentelor și mașinilor și instruirea privind instalarea sistemelor.

5. Utilizarea avansată a datelor legate de construcție

Afacerile din construcții generează oceane de date, inclusiv specificații de proiect și înregistrări financiare ale angajaților, care pot fi folosite pentru a descoperi tendințe ascunse, corelații, anomalii sau modele de comportament. Aceasta oferă baza pentru luarea deciziilor bazate pe date, AI și sisteme de automatizare, al căror rol în industriile AEC este în creștere. 

De exemplu, datele istorice ale proiectului pot fi utilizate în planificarea și programarea construcției, estimarea costurilor, logistica predictivă etc. Modelele de prognoză permit managerilor de proiect să determine fezabilitatea intervalelor de timp.

Se așteaptă ca AI și ML să fie utilizate mai frecvent împreună cu BIM, gemeni digitali, senzori, dispozitive portabile, camere, scanere laser și alte tehnologii de ultimă oră din industria construcțiilor.

Se anticipează că AI în piața construcțiilor va crește cu un CAGR de 20% din 2023 până în 2032. Creșterea soluțiilor AI pentru proiectele de construcții este determinată de capacitatea acestora de a îmbunătăți procesul decizional, de a automatiza procesele, de a optimiza programarea proiectelor, alocarea resurselor și managementul riscurilor și sporirea siguranței.

Echilibrarea compromisului între achiziționarea de materiale la vrac la prețuri mai mici, având în vedere complexitatea crescută de depozitare și transport asociată, și cumpărarea de cantități mai mici, posibil să plătească mai mult sau să se confrunte cu întârzieri, este o provocare persistentă în industria construcțiilor. Un sistem integrat al lanțului de aprovizionare oferă o modalitate de a o aborda.

Acest lucru ar putea însemna crearea unei platforme unificate de furnizori care să includă toate părțile interesate. Utilizarea inteligentă a datelor și a algoritmilor dinamici este cheia. Algoritmii dinamici vor folosi seturi mari de date care acoperă disponibilitatea, calitatea și prețul materialelor și vor monitoriza cererea, productivitatea și abilitățile forței de muncă pentru a sugera comenzi și programe optimizate.

Iată mai multe exemple despre modul în care AI și ML pot beneficia firmele de construcții:

• AI generativă poate crea mai multe opțiuni de proiectare pe baza unor criterii și constrângeri specifice, luân în considerare sistemele mecanice, electrice și sanitare.
  
  
• Analiza datelor meteorologice, a traficului și a comunității și a activității de afaceri poate ajuta la determinarea zonelor cele mai problematice și la etapa optimă a activităților de construcție. 
  
  
• Analizând productivitatea forței de muncă și a echipamentelor, echipele de proiect pot fi capabile să prezică potențialele întârzieri, oboseala și depășirile de timp și costuri generale ale proiectului.
  
  
• Automatizarea bazată pe inteligență artificială poate prelua sarcini repetitive, îmbunătățind productivitatea și siguranța forței de muncă.
  
  
• Folosind datele de localizare geografică, AI ajută la îmbunătățirea logisticii echipamentelor și a disponibilității pieselor de schimb și la evitarea timpului de nefuncționare.
  
  
• Folosind fotografii, tehnologie de recunoaștere și localizare geografică, șantierele de construcții pot fi monitorizate pentru a identifica EIP inadecvat sau pericole și pentru a alerta imediat lucrătorul și managerul de siguranță prin intermediul smartphone-ului sau a unui dispozitiv portabil, prevenind accidentele.
  
  
• Aceeași metodă poate ajuta la supraveghere, protecție în timp real împotriva furtului și monitorizarea progresului lucrării, îmbunătățind responsabilitatea și eficiența pe șantierele de construcții.
  
  
• Senzorii de pe utilaje ajută la urmărirea timpului lor activ și inactiv; aceste informații ajută firmele să decidă dacă să cumpere sau să închirieze astfel de echipamente și să determine cea mai durabilă utilizare a combustibilului.
  
  
• Senzorii încorporați pe obiecte și în îmbrăcămintea muncitorilor permit urmărirea mișcării acestora și a rutelor obișnuite, oferind informații pentru optimizarea șantierului pentru a maximiza eficiența.

Folosind algoritmi machine-learning, AI poate verifica și determina calitatea lucrărilor de excavare, instalațiilor sanitare și electrice și conformitatea sistemelor instalate cu modelele și planurile inițiale.

Despre roboți și drone

AI și ML sunt, de asemenea, parte integrantă a celor mai impresionante tehnologii emergente din construcții: echipamente de construcție autonome, roboți și drone.

Dronele și robotica au potențialul de a îmbunătăți în mod dramatic siguranța și eficiența șantierului. De exemplu, dronele aeriene câștigă o utilizare pe scară largă ca instrument de topografie. Acestea ajută la cartografierea rapidă a zonelor extinse, generând hărți termice aeriene și imagini termice valoroase.

Dronele pot, de asemenea, să urmărească progresul construcției și să efectueze inspecții, ceea ce este deosebit de util în cazul șantierelor mari sau îndepărtate și să efectueze sarcini periculoase. Avansarea în software-ul pentru drone oferă date în timp real pentru decizii mai bine informate.

Împreună cu AI, se așteaptă ca dronele să monitorizeze amortizarea echipamentelor și să gestioneze mai eficient utilajele de construcții în mișcare. Dronele au fost deja utilizate în 55% din proiecte în 2022, antreprenorii mari demonstrând o utilizare mai mare (67%) decât antreprenorii mici (9%). Utilizarea dronelor în construcții este o piață în valoare de aproximativ 4,8 miliarde de dolari în 2024 . Până în 2030, această cerere va genera aproximativ 6,2 miliarde de dolari.

Roboții preiau sarcini repetitive, intensive în muncă, periculoase și consumatoare de timp, cum ar fi zidăria, manipularea materialelor și demolarea, sporind viteza și precizia procesului și reducând riscurile, oboseala și costurile forței de muncă. 

Se estimează că piața globală a roboților de construcții va crește la un CAGR de 19% din 2024 până în 2033.

Peste 70% dintre producătorii de echipamente de construcții vor oferi soluții robotizate pentru terasare, excavare și nivelare. Utilizarea roboților mobili pentru transportul materialelor și logistica pe șantierele de construcții va crește probabil cu 40% din 2023.

Pe lângă reducerea decalajului forței de muncă și îmbunătățirea siguranței, cei care adoptă robotica timpurie în industria construcțiilor se pot aștepta la reducerea deșeurilor și la creșterea productivității.