Geen geldverslindende vertragingen meer – KI neemt de bouwsector over

  • Giatec onthult het eerste KI-programma voor de betonindustrie
  • UpCodes AI automatiseert het code-complianceproces
  • Doxel gebruikt KI en robots met lidar om de voortgang op bouwplaatsen te monitoren
  • ALICE: de KI-assistent voor de bouw
  • De KI van Smartvid.io identificeert potentieel gevaar en voorspelt ongevallen
  • De rol van KI in de bouw

De bouwsector is altijd wat terughoudend geweest met betrekking tot het implementeren van nieuwe technologieën en gaf tot voor kort nog voornamelijk de voorkeur aan traditionele en beproefde methoden. Hier begint echter langzaam verandering in te komen. De sector wordt al jaren geteisterd door groeiende tekorten aan arbeidskrachten en een dalende productiviteit, waardoor bouwbedrijven hun positie gaan heroverwegen en steeds vaker in innovatieve technologieën investeren. Vooral kunstmatige intelligentie blijkt voor deze bedrijfstak een bijzonder nuttige oplossing.

 Een horizontale staafdiagram met de voorspelde groei van KI in de wereldwijde bouwmarkt tussen 2017 en 2024.
Volgens een recent rapport van Zion Market Research zal de wereldwijde markt voor KI in de bouwsector van $312 miljoen in 2017 groeien tot $3,16 miljard in 2024.

Kunstmatige intelligentie heeft in de loop der jaren een breed scala aan toepassingen gevonden in de bouwsector, waaronder planning, monitoring, onderhoud, veiligheid en autonome machines. Volgens een recent rapport van Zion Market Research zal de wereldwijde markt voor KI in de bouwsector van $312 miljoen in 2017 groeien tot $3,16 miljard in 2024. Deze enorme groei wordt naar verwachting aangedreven door verschillende belangrijke factoren, waaronder de wens om de operationele efficiëntie te verhogen, de productiekosten te verlagen en de veiligheid op bouwplaatsen te verbeteren.

Giatec onthult het eerste KI-programma voor de betonindustrie

Giatec, een toonaangevende ontwikkelaar van slimme betontesttechnologieën, onthulde onlangs Roxi, ’s werelds eerste kunstmatige intelligentie-oplossing voor de betonindustrie. Roxi is ontwikkeld in samenwerking met Mila, een instituut voor kunstmatige intelligentie in Quebec, en stelt gebruikers in staat om de kwaliteit van beton op bouwplaatsen nauwkeurig te controleren en het aantal menselijke fouten aanzienlijk terug te dringen.

Roxi maakt gebruik van Giatec’s eigen draadloze SmartRock-betonsensoren om tijdens elke fase van de levenscyclus van beton ̶ inclusief productie, levering, plaatsing, verharding en tijdens het gebruik ̶ afwijkingen te detecteren. Dit is voor mensen bijna een onmogelijke taak. Met deze bekroonde sensoren kunnen bouwteams de temperatuur en sterkte van elke betonstort controleren, van de vloeibare tot de uitgeharde fase. De sensoren zijn bovendien al in meer dan 3.800 projecten overal ter wereld gebruikt, waaronder in hoogbouw en bij de ontwikkeling van bruggen, landingsbanen, dammen en mijnen. Roxi heeft daardoor toegang tot miljoenen datapunten.

“Wij wilden als leiders op het gebied van betontesttechnologie samenwerken met experts in kunstmatige intelligentie om onze interne mogelijkheden voor machine learning te verbeteren. Roxi™ is een belangrijke sprong voorwaarts voor Giatec en zorgt ervoor dat betontesten het bouwproces versnellen in plaats van vertragen”, zegt Dr. Aali Alizadeh, de hoofdproductofficier en mede-oprichter van Giatec.

UpCodes AI automatiseert het code-complianceproces

Het code-complianceproces is voor veel architecten een van de meest uitdagende ontwerpaspecten. Codes zijn er om ervoor te zorgen dat gebouwen veilig en toegankelijk zijn en ze reguleren elk facet van het ontwerp van een gebouw. Denk daarbij bijvoorbeeld aan de hoogte en diepte van trappen, de hoogte van ramen of de vloeroppervlakte voor toiletten. Omdat voorschriften vaak worden gewijzigd is het voor architecten lastig om up-to-date te blijven, wat vaak leidt tot overtredingen en kostbare vertragingen in het bouwproces. Volgens een recent rapport van de Amerikaanse National Association of Home Builders vertegenwoordigen overheidsvoorschriften bijna 25 procent van de uiteindelijke prijs van een nieuwe eengezinswoning.

Om dit soort problemen aan te pakken, heeft de in San Francisco gevestigde startup UpCodes onlangs het UPCodes AI-programma gelanceerd, een softwareplugin die gebruikmaakt van kunstmatige intelligentie en natuurlijke taalverwerking om de code-compliance van een BIM-model te controleren en potentiële overtredingen te detecteren. “Dit is net als Grammarly, maar dan voor de bouwsector. Door codefouten in real time te markeren, fungeert de software als een codeadviseur die altijd met je samenwerkt”, zegt Scott Reynolds, mede-oprichter en CEO van UpCodes. Voorlopig werkt de software alleen met recente versies van Autodesk Revit, maar het bedrijf wil binnenkort ook ondersteuning toevoegen voor ARCHICAD, Sketchup en IFC.

De UpCodes-database wordt bijna in real time bijgewerkt en bevat momenteel bouwcodes uit 26 Amerikaanse staten en het district Columbia. Hoewel het zich nog in de beginfase van de ontwikkeling bevindt, heeft het programma al meer dan 100.000 actieve gebruikers. Het is ook redelijk effectief gebleken. Tijdens een recente privé-bèta wist het bijvoorbeeld gemiddeld 27 overtredingen per project te identificeren. “Bouwcodes zijn creativiteitsmoordenaars. Het zijn een van de meest beperkende designcomponenten”, voegt Reynolds toe. “Stel je voor dat je elke penseelstreek die een kunstenaar maakt met tienduizend regels beperkt – zó ervaren architecten deze bouwcodes. Daarom heb ik een carrièreswitch gemaakt en ben ik dit gaan doen. Ik wil die frustratie wegnemen en architectuur weer leuk maken, zoals het op school is”.

Doxel gebruikt KI en robots met lidar om de voortgang op bouwplaatsen te monitoren

De bouwsector staat niet bepaald bekend om zijn productiviteit. Sterker nog, 98 procent van de grote bouwprojecten loopt 20 maanden achter op schema, waardoor het oorspronkelijke budget vaak met wel 80 procent wordt overschreden. Een van de belangrijkste redenen waarom dit gebeurt, is dat het voor mensen steeds moeilijker wordt om alle activiteiten die op een bouwplaats plaatsvinden nauwkeurig te monitoren. Om een oplossing voor deze uitdaging te vinden, besloot de Amerikaanse startup Doxel het menselijke element volledig te elimineren en de voortgang van bouwprojecten met behulp van robots en kunstmatige intelligentie te monitoren.

Een infographic met het percentage grote bouwprojecten dat achter loopt op schema en het percentage waarmee oorspronkelijke budgetten overschreden worden.
98% van de grote bouwprojecten loopt 20 maanden achter op schema, waardoor de oorspronkelijke budgetten met 80% worden overschreden.

De robots gaan meestal aan het einde van de dag aan het werk, zodra alle werknemers naar huis zijn gegaan. De autonome bots zijn uitgerust met lidar waarmee ze systematisch de hele bouwplaats volgens een vooraf bepaalde route scannen. Eén enkele robot kan ongeveer 30.000 vierkante meter per week scannen. Zodra de scan is voltooid, worden de gegevens naar de cloud geüpload en geanalyseerd door de deep learning-algoritmen van Doxel, die allerlei objecten op basis van vorm, locatie en grootte kunnen identificeren. Zo controleert Doxel of alles op de juiste manier is geïnstalleerd en waarschuwt het systeem de projectmanager direct als er fouten worden gedetecteerd.

“Binnenbouwomgevingen zijn een uitdaging voor computer vision-algoritmen vanwege de dichtheid van de verschillende componenten en meedogenloze verlichting. Sommige van de uitdagingen zijn occlusie, slechte zichtbaarheid en rommel of afval moeilijk van geïnstalleerde materialen kunnen onderscheiden”, zegt Doxel’s CEO, Saurabh Ladha. “Ons team heeft een deep learning-algoritme ontwikkeld dat objecten in echte bouwomgevingen opmerkelijk nauwkeurig kan classificeren”.

ALICE: de KI-assistent voor de bouw

De KI-assistent ALICE van de startup Alice Technologies van Stanford University is specifiek ontworpen voor de bouwsector. Zodra een menselijke planner informatie over de omvang van een project in het programma invoert, evalueert ALICE met behulp van zijn KI-engine binnen enkele minuten wel miljoenen planningscenario’s en selecteert vervolgens de meest geschikte opties voor het project. Vervolgens maakt ALICE een 4D-model en een Gantt-diagram voor elke geselecteerde optie, evenals een tijd-kostencurve voor belanghebbenden.

Het bedrijf omschrijft ALICE als een parametrisch systeem waarmee bouwteams op elk moment tijdens het project de initiële regels kunnen wijzigen en een nieuwe planning kunnen genereren waar eventuele uitdagingen in opgenomen worden. “Als de klant zegt dat hij onze planning met 50 dagen wil inkorten en ALICE heeft daar nog geen opties voor gegenereerd, kun je teruggaan en zien wat er gebeurt als je meer personeel toevoegt”, zegt Brandon Young, de vice-president marketing bij Alice Technologies. “De aannemer kan de eigenaar vervolgens een herziene planning laten zien die ALICE binnen 10 minuten gegenereerd heeft”.

De KI van Smartvid.io identificeert potentieel gevaar en voorspelt ongevallen

De bouw wordt over het algemeen beschouwd als een van ’s werelds gevaarlijkste bedrijfstakken. In 2017 was deze sector bijvoorbeeld verantwoordelijk voor maar liefst 20 procent van alle sterfgevallen onder werknemers in de Verenigde Staten. Om de risico’s in deze sector terug te dringen en de veiligheid van werknemers te verbeteren, maken bouwbedrijven steeds meer gebruik van technologie. Smartvid.io is een nieuwe tool die kunstmatige intelligentie en machine learning gebruikt om beelden van werklocaties te analyseren en potentiële gevaren te identificeren, zoals stilstaand water of werknemers die geen beschermende uitrusting dragen.

Naast het identificeren van potentiële veiligheidsrisico’s kan het systeem bovendien verschillende incidenten voorspellen, zoals aangetoond door Smartvid’s recente samenwerking met het in Boston gevestigde aannemersbedrijf Suffolk. Na ongeveer 10 jaar aan gegevens van de aannemer in de KI-engine te hebben ingevoerd, samen met weer- en andere projectgerelateerde gegevens, wist het bedrijf een voorspellend model te ontwikkelen dat de waarschijnlijkheid van een incident op de werklocatie een week van te voren kan berekenen.

Volgens het bedrijf kan Smartvid.io ongeveer een op de vijf veiligheidsincidenten in een bepaalde week met 81 procent nauwkeurigheid voorspellen. “Het systeem leert hoe bepaalde bewegingen van het personeel en bepaalde dingen met betrekking tot de manier waarop taken uitgevoerd worden mogelijk kunnen voorspellen of het personeel veilig werkt en of er specifieke dingen in die groep zijn die we moeten aanpassen”, zegt Charlie Avolio, de president en algemeen directeur van Suffolk in de regio New York.

De rol van KI in de bouw

Kunstmatige intelligentie heeft zijn nut in veel verschillende bedrijfstakken al bewezen. Het was dus slechts een kwestie van tijd voordat ook bouwbedrijven de voordelen ervan erkenden. Hoewel het gebruik van KI in de bouw nog steeds relatief nieuw is, heeft de technologie al snel een breed scala aan nuttige toepassingen gevonden. Kunstmatige intelligentie wordt gebruikt om het nalevingsproces van bouwcodes te automatiseren, de voortgang van een bouwproject te monitoren, planningscenario’s te genereren, potentiële gevaren te identificeren en incidenten te voorspellen. Deze KI-oplossingen spelen een steeds prominentere rol op bouwsites overal ter wereld en helpen bouwteams met het verhogen van de productiviteit, het terugdringen van de kosten en het verbeteren van de veiligheid van werknemers.

Gratis e-books voor 13 sectoren.

De wereld verandert in snel tempo en dat heeft grote impact op all sectoren. Daarom hebben we voor maar liefst 13 sectoren een compact e-book ontwikkeld. Daarin vind je de laatste trends op een rij, onderbouwd met interessante statistieken.
Dit blog is geschreven door Richard van Hooijdonk

Dit blog is geschreven door Richard van Hooijdonk

Trendwatcher, futurist en internationaal topspreker Richard Van Hooijdonk neemt je mee naar een inspirerende toekomst die leven, werken en ondernemen drastisch gaat veranderen.

Alle Lezingen