I. Волна интеллектуального строительства: трансформация строительной техники

Строительный и инженерный секторы сталкиваются с беспрецедентными требованиями к эффективности проектов, точности строительства, эксплуатационной безопасности и защите окружающей среды. Традиционные методы упираются в узкие места, и необходимы срочные инновации.

Технологии связи 5G и искусственный интеллект (ИИ) — ключевые факторы, способствующие переходу строительной техники к интеллектуальным, автоматизированным и беспилотным операциям. Эти технологии не изолированы друг от друга; они глубоко интегрированы, расширяя возможности оборудования в целом.

В этой статье мы рассмотрим, как технологии 5G и ИИ расширяют возможности строительной техники, открывая новую эру более эффективного, безопасного и экологичного интеллектуального строительства.

II. Основные технологии: 5G и искусственный интеллект, меняющие облик строительной техники

2.1 5G: «нервная система» интеллектуального строительства — высокая скорость, низкая задержка, широкая связь

Пульт дистанционного управления со сверхнизкой задержкой: Задержка на уровне миллисекунд и высокая надежность 5G позволяют преодолеть временной барьер традиционного дистанционного управления. Это позволяет операторам из безопасных диспетчерских, вдали от опасных или суровых условий, точно управлять таким оборудованием, как экскаваторы и погрузчики, используя видео высокой чёткости и системы обратной связи по усилию. Это закладывает основу для будущего управления за пределами прямой видимости и совместных операций.

Передача больших объемов данных в режиме реального времени: Высокая пропускная способность устройства обеспечивает мгновенную передачу многоракурсных HD-видеопотоков со строительных площадок, а также огромных объёмов данных с датчиков (оборудования, окружающей среды, материалов) в облачные или периферийные вычислительные центры. Это обеспечивает поддержку данных в режиме реального времени для комплексного цифрового управления объектами.

Удобное взаимодействие на нескольких устройствах: Сети 5G обеспечивают мгновенную и стабильную связь между несколькими единицами строительной техники. Это позволяет им действовать как слаженная команда, обмениваясь данными, распределяя задачи и самостоятельно объезжая препятствия, что значительно повышает общую эффективность работы и ход выполнения проекта.

2.2 ИИ: «интеллектуальный мозг» строительной техники — восприятие, принятие решений, обучение

Интеллектуальное восприятие и понимание окружающей среды: Благодаря таким технологиям, как машинное зрение, радар и лидар, искусственный интеллект позволяет строительной технике «видеть» и «понимать» окружающую среду. Он способен определять препятствия, условия работы и типы материалов, а также выполнять высокоточное 3D-моделирование строительной площадки.

Автономное принятие решений и оптимизация пути: Благодаря алгоритмам искусственного интеллекта оборудование может самостоятельно планировать оптимальные маршруты работ и стратегии строительства, учитывая сложный рельеф, требования к задачам и информацию с датчиков в режиме реального времени. Это обеспечивает точность выемки, выравнивания и погрузки, значительно сокращая количество лишних движений и энергопотребление.

Прогностическое обслуживание и диагностика неисправностей: Платформы глубокого обучения на основе искусственного интеллекта непрерывно анализируют большие объёмы данных об эксплуатации оборудования, точно прогнозируя потенциальные неисправности и необходимость технического обслуживания. Это позволяет переключить техническое обслуживание с реактивного ремонта на превентивное, значительно сокращая время незапланированных простоев и эксплуатационные расходы.

Контроль качества Smart Construction: ИИ может анализировать данные о строительстве в режиме реального времени (например, плотность уплотнения, плоскостность, деформацию конструкции) для автоматического контроля точности и качества строительства. Любое отклонение приводит к немедленным оповещениям или автономным корректировкам, гарантируя соответствие качества проекта стандартам проектирования.

III. Применение и преимущества интеллектуального расширения прав и возможностей

Горнодобывающие и крупные земляные работы:

Применение и преимущества: Обеспечивает автономную транспортировку с помощью беспилотных карьерных самосвалов и точную погрузку с помощью интеллектуальных экскаваторов, а также масштабную планировку территории. Это значительно повышает транспортную и эксплуатационную эффективность, радикально снижает трудозатраты и эксплуатационные риски, особенно в экстремальных или опасных зонах горнодобывающей промышленности.

Городское строительство и модернизация инфраструктуры:

Применение и преимущества: Использует интеллектуальные асфальтоукладчики для укладки дорожного покрытия с точностью до миллиметра, интеллектуальные грейдеры для высокоточного выравнивания и интеллектуальные туннельные роботы для эффективной работы в сложных подземных пространствах. Это эффективно сокращает ручное вмешательство, сокращает сроки проекта, повышает качество строительства и сводит к минимуму помехи для городского транспорта и жителей.

Особые условия и аварийно-спасательные работы:

Применение и преимущества: В условиях высоких температур, экстремального холода, высокогорья, под водой, в зонах радиационного загрязнения или стихийных бедствий дистанционно управляемая или автономная строительная техника (например, гусеничные роботы-экскаваторы или дистанционно управляемые сносные машины) может заменить человека. Это значительно повышает безопасность персонала, эффективность работы и ускоряет спасательные работы в суровых условиях.

Экологическое строительство и устойчивое развитие:

Применение и преимущества: Алгоритмы ИИ оптимизируют планы строительства и маршруты работы техники, минимизируя потребление энергии и выбросы углерода. 5G поддерживает интеллектуальное управление диспетчеризацией и зарядкой электростроительной техники, повышая эффективность её использования. Это значительно способствует достижению целей по сокращению выбросов углерода, снижению шума и загрязнения окружающей среды при строительстве, а также способствует переходу отрасли к более экологичным и безопасным для окружающей среды методам.

IV. Трансформирующее влияние интеллектуального строительства

Революционный скачок в эффективности и точности: Технологии 5G и ИИ позволяют оборудованию выполнять более точные операции, эффективнее сотрудничать и принимать более разумные решения, что значительно сокращает сроки реализации проектов и повышает качество строительства.

Качественный скачок в безопасности строительства: Уменьшает воздействие на персонал опасных зон и уменьшает человеческий фактор за счет дистанционного управления и автоматизированных операций, что значительно снижает количество несчастных случаев на строительстве.

Оптимизация ресурсов и контроль затрат: Точные операции минимизируют отходы материалов; профилактическое обслуживание снижает частоту поломок и затраты на ремонт; интеллектуальная диспетчеризация оптимизирует использование оборудования, что приводит к комплексной оптимизации ресурсов.

Изменение структуры талантов и экосистемы отрасли: Спрос на операторов в отрасли сместится в сторону «менеджеров по оборудованию» и «аналитиков данных», что обусловит потребность в высокотехнологичных специалистах. Производители превращаются в поставщиков комплексных услуг, предлагающих «оборудование + услуги + решения».

V. Перспективы: Будущее интеллектуального строительства

Глубокая интеграция, неограниченный потенциал: технологии 5G и ИИ будут играть центральную роль в цифровой, интеллектуальной и экологичной трансформации отрасли строительной техники.

Видение будущего: Оборудование достигнет более высокого уровня автономности, тесно интегрируясь с цифровыми двойниками и BIM (информационным моделированием зданий) для создания полностью взаимосвязанных интеллектуальных строительных площадок.

Использовать возможности, нести будущее: игрокам отрасли необходимо ускорить интеллектуальную трансформацию в сфере НИОКР, производства, обслуживания и развития персонала. Используя колоссальные возможности, предоставляемые технологиями 5G и искусственным интеллектом, они смогут вступить в эпоху более эффективного, безопасного и устойчивого интеллектуального строительства.